Halogenglühlampe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Abstract

 Halogenglühlampe (1) mit inneren Stromzuführungen (7) aus Wolfram, bei der der doppeltgewendelte Leucht­körper (13) auf den inneren Stromzuführungen (7) mittels Anflachungen (19) gehaltert wird. Der Durchmesser der inneren Stromzuführungen (7) ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Sekundärgewendels des Leuchtkörpers (13). Die größte Breite der Anflachung (19) ist geringfügig größer als der Innendurchmesser des Sekundärgewendels des Leucht­körpers (13).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Halogenglühlampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Es ist bekannt, daß sich bei Halogenglühlempen mit Gestellteilen aus Molybdän die Lebensdauer aufgrund von Kreisprozeßproblemen verringert. Dieses Problem wird üblicherweise dadurch gelöst, daß die Gestell­teile, insbesondere die inneren Stromzuführungen, aus Wolfram hergestellt werden. Wegen der hohen Sprödigkeit von Wolfram ist es jedoch nicht möglich, einen sicheren mechanischen Halt und einen guten elektrischen Kontakt zwischen Stromzuführungen und Leuchtkörper mittels einer Klemmverbindung zu erzielen, wie sie bei den weniger spröden Molybdän­gestellteilen bekannt ist. (z.B. DE-OS 21 26 796).

[0003] Statt dessen wird häufig das Ende des gewendelten Leuchtkörpers auf den Stromzuführungsdraht, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Gewendels ist, aufgeschoben. Der mangelhafte mechanische Halt und elektrische Kontakt führt dabei jedoch häufig zu Wackelkontakten, was insbesondere die Dimmbarkeit der Halogenglühlampen erschwert. Die Eigenschaft der Dimmbarkeit ist jedoch bei zahlreichen Anwendungen erwünscht. Bekannte Zusatzmaßnahmen zur Verbesserung dieser Mängel, wie Heißkrimpen oder Verbiegen des Stromzuführungs­drahtes vor dem Aufschieben des Leuchtkörpers zur Erzielung eines Aufhängeeffektes (beides in der US-PS 3 930 177 beschrieben), sind zeit- und kosten­aufwendig und/oder für eine Mechanisierung kaum geeignet. Überdies wird der Kontakt nicht im gewünsch­ten Maße verbessert.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Halo­genglühlampen mit einem sicheren mechanischen und elektrischen Kontakt zwischen Leuchtkörper und Strom­zuführung herzustellen, wobei die Montage des Leucht­körpers sehr einfach durchführbar und somit leicht mechanisierbar sein soll.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Halogenglühlampe erfin­dungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Montage wird dabei erfin­dungsgemäß entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Verfahrensanspruchs 9 durchgeführt.

[0006] Dadurch, daß der Durchmesser der inneren Stromzufüh­rung geringfügig, insbesondere um 5-20 %, kleiner als der Innendurchmesser der Wendel an den Enden des Leuchtkörpers ist, wird ein leichtes Auffädeln der Leuchtkörperenden ermöglicht.

[0007] Die Anflachung in der Nähe des Stromzuführungsendes, deren größte Breite geringfügig, insbesondere 5-30 %, größer als der Innendurchmesser der Wendel an den Enden des Leuchtkörpers ist, bewirkt einen guten elektrischen Kontakt und mechanischen Halt des Leuchtkörpers während der gesamten Lebensdauer der Lampe.

[0008] Eine Abwinkelung des Endbereichs der inneren Strom­zuführung, insbesondere um 45°-90°, auf einer Länge, die die Entfernung der Anflachung vom Stromzufühungsende merklich übertrifft, erleichtert das Einfädeln des Leuchtkörpers.

[0009] Vorteilhaft ist der Leuchtkörper vom Stromzuführungs­ende um 90° ± 45° weggebogen. Dadurch wird eine seitlich wirkende Zugbelastung des gespannten Leucht­körpers erreicht, was wiederum den Kontakt im Bereich des umfaßten Stromzuführungsendes verbessert und eine zusätzliche Haltefunktion bewirkt.

[0010] Bevorzugt ist der Leuchtkörper doppelt gewendelt. Somit ist unter dem Innendurchmesser der Wendel an den Enden des Leuchtkörpers der Innendurchmesser des Sekundärgewendels zu verstehen. (Entsprechend wäre bei einem einfach gewendelten Leuchtkörper der Innen­durchmesser des Erstgewendels gemeint). Diese Struktur des Leuchtkörpers bewirkt eine hohe Elastizität, die insbesondere die Haltfunktion der Anflachung unterstützt, indem bei Zugbelastung des Leuchtkörpers sich der Innendurchmesser des Sekundärgewendels verringert und der Leuchtkörper dadurch noch wirksamer von der Anflachung gehaltert wird (Selbsthemmung). Vorteilhaft weist der Leuchtkörper in der Nähe seiner Enden eine sekundärgewendelfreie Unterbrechung auf. Mittels dieser Unterbrechung läßt sich die Länge des zum Leichten bestimmten Mittelteils des Leuchtkörpers eindeutig definieren. Die zum Haltern bestimmten Enden des Leuchtkörpers sind abgegrenzt.

[0011] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 6 Figuren, die zwei Ausführungsbeispiele beinhalten, näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1 die Frontalansicht einer Halogenglühlampe gemäß der Erfindung

Figur 2 die Seitenansicht der Halogenglühlampe nach Figur 1

Figur 3a-c ein Ausführungsbeispiel für die Montage des Leuchtkörpers auf die innere Stromzuführung gemäß der Erfindung

Figur 4 die Frontalansicht eines anderen Ausfüh­rungsbeispiels einer Halogenglühlampe gemäß der Erfindung

Figur 5 die Seitenansicht der Halogenglühlampe nach Figur 4

[0012] Figur 1 zeigt schematisch die Frontalansicht einer 220 V-Halogenglühlampe 1 mit einer Leistung von 150 W. Sie besitzt einen Quarzkolben 2, der über einen Pump­stengel 3 mit einer Halogenverbindung und einem oder mehreren Inertgasen gefüllt wurde und an dem ein Metallsockel 4 über eine Quetschdichtung 5 befestigt ist. In die Quetschdichtung 5 sind Molybdänfolien 6 eingeschmolzen, die die beiden äüßeren Stromzuführun­gen (nicht sichtbar), aus Molybdän gefertigt, und die beiden inneren Stromzuführungen 7, aus Wolfram hergestellt, vakuumdicht miteinander elektrisch verbinden. Die beiden inneren Stromzuführungen 7 sind Bestandteile eines Haltegestells 8, das außerdem zwei Wendelhalter 9 mit mäanderförmigen Krümmungen 10 sowie ein hakenartiges Teil 11 umfaßt. Die Bestandteile des Haltegestells 8 sind in ihrer Lage zueinander durch einen Querbalken 12 aus Quarzglas fixiert, wobei die beiden Wendelhalter 9 (aus Wolframdraht) in einer Ebene liegen. Der doppeltgewendelte Leuchtkörper 13 aus Wolfram ist in mehrere Abschnitte gegliedert. Die beiden Endabschnitte 14 sind an den Endteilen 15 der inneren Stromzuführungen 7 gehaltert. Im Bereich einer Unterbrechung 16 des Sekundärgewendels ist der Leucht­körper 13 von den inneren Stromzuführungen 7 wegge­bogen (s. Fig. 2). Es schließen sich vier doppeltge­wendelte Leuchtabschnitte 17 an, die in der Projektion nach Figur 1 ein M bilden. Sie sind durch sekundärge­wendelfreie Abschnitte 18 voneinander getrennt, an denen der Leuchtkörper 13 vom Gestell 8, insbesondere von den beiden mäanderförmigen Krümmungen 10 der Wendelhalter 9 und vom hakenartigen Teil 11, gespreizt wird.

[0013] Die räumliche Anordnung von Leuchtkörper 13 und Gestell 8 verdeutlicht die Seitenansicht gemäß Figur 2. Zur Vermeidung von Überschlägen sind die Endabschnitte 14 und der mittig gelegene sekundär­gewendelfreie Abschnitt 18 aus der von den Wendel­haltern 9 definierten Ebene - die im folgenden als Bezugsebene dienen soll - herausgeführt, in dem die beiden Endteile 15 der inneren Stromzuführungen 7 (in der Projektion ist nur ein Endteil sichtbar) jeweils in eine Ebene senkrecht zur Bezugsebene und senkrecht zur Orientierung des Querbalkens 12 nach der gleichen Richtung hin abgewinkelt sind, während das hakenartige Teil 11 ebenfalls in eine Ebene senkrecht zur Bezugsebene und parallel zu den Ebenen der Endteile 15, jedoch in die entgegengesetzte Richtung, abge­winkelt ist. Die Halterung des Leuchtkörpers 13 an den Endteilen 15 der inneren Stromzuführung 7 erfolgt dabei jeweils mittels einer Anflachung 19. Die Wirkungsweise der Anflachung 19 und ihre Bedeutung bei der Montage des Leuchtkörpers auf die innere Stromzuführung 7 soll im folgenden näher erläutert werden.

[0014] Figur 3 zeigt schematisch die Montage des Leucht­körpers 13. Der Innendurchmesser seines Sekundärge­wendels, das in der Nähe des Leuchtkörperendes eine Unterbrechung 16 aufweist, beträgt 600 µm. Die innere Stromzuführung 7 weist einen Durchmesser von 550 µm auf, ihre gestreckte Gesamtlänge beträgt etwa 18 mm. An dem dem Leuchtkörper 13 zugewandten Ende ist sie Zunächst auf einer Länge von etwa 5 mm um 60° ab­gewinkelt worden. Das dadurch gebildete Endteil 15 der inneren Stromzuführung 7 wird etwa 2 mm vom Ende der Stromzuführung entfernt derartig gequetscht, so daß die Anflachung 19 entsteht. Das Quetschen erfolgt dabei bevorzugt mit Hilfe von zwei zylindrischen Prägestempeln, die gleichzeitig von zwei Seiten an die Stromzuführungen angepreßt werden. Die Anflachung 19 ist in der durch die innere Stromzuführung 7 und Endteil 15 gebildet Ebene verbreitert mit einer Größten Breite von etwa 660 µm und senkrecht zu dieser Ebene bis auf 440 µm verdünnt.

[0015] Bei der Montage werden nun zunächst (Fig. 3a) das Ende des Leuchtkörpers 13 und das Endteil 15 der inneren Stromzuführung 7 zueinander ausgerichtet. Gemäß Figur 3b wird nun der Leuchtkörper 13 von einem Ende her auf das Endteil 15 aufgesteckt. Dabei werden mindestens zwei, im allgemeinen etwa fünf Windungen des Sekundärgewendels vom Endabschnitt 14 über die Anflachung 19 hinaus auf das Endteil 15 aufgeschoben, wodurch der Leuchtkörper 13 auf dem Endteil 15 gehaltert ist (Fig. 3c). In ähnlicher Art und Weise wird das Haltern des anderen Endabschnitts 14 des Leuchtkörpers 13 an der zweiten inneren Stromzuführung 7 gleichzeitig vorgenommen. Beide Innenstromzufüh­rungen 7 sind bereits während der Leuchtkörpermontage mit Hilfe des Querbalkens 12 (aus Quarzglas) am Gestell 8 fixiert. Der zunächst noch zwischen den Endteilen 15 frei hängende Leuchtkörper 13 wird nun im Bereich der Unterbrechungen 16 nach oben gebogen (Fig. 3c) und, wie aus Figur 1 verstanden werden kann, über die Krümmungen 10 geführt und am hakenartigen Teil 11 eingehängt.

[0016] Ein Ausführungsbeispiel einer 110 V-Halogenglüh­lampe 1ʹ mit einer Leistung von 75 W zeigt Figur 4. Sie besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Halogenglühlampe des ersten Ausführungsbeispiels, unterscheidet sich jedoch entsprechend der verringer­ten Betriebsspannung in dem etwa auf die Hälfte ver­kürzten und nunmehr in Form eines auf dem Kopf stehen­den V's ausgeführten Leuchtkörpers 13ʹ. Dies bedingt auch einen veränderten Aufbau des Gestells 8ʹ, indem der Querbalken 12ʹ nur einen Wendelhalter 9ʹ mit einer mäanderförmigen Krümmung 10ʹ und zwei innere Strom­zuführungen 7ʹ zuinander fixiert (Fig. 5). Die beiden inneren Stromzuführungen 7ʹ sind jetzt jeweils in einer Ebene parallel zur Ebene des Wendelhalters 9ʹ gebogen.

[0017] Zwischen dem abgewinkelten Endteil 15ʹ, das die Anflachung 19ʹ enthält, und dem restlichen Strom­zuführungskörper ist dabei ein zusätzliches, jedoch im Vergleich zum Endteil 15ʹ kürzeres Zwischenstück 20 entgegengesetzt abgewinkelt, so daß in der Projektion gemäß Figur 5 das Endteil 15ʹ die Mittelachse A des Hüllkolbens 2ʹ schneiden kann, wobei vom Zwischenstück 20 aus gesehen die Anflachung 19ʹ vor dem Schnittpunkt liegen muß. Somit kann der Leuchtkörper 13ʹ jetzt mittig und eben, wobei die Ebene senkrecht zur Ebene des Wendelhalters 9ʹ liegt, gespannt werden. Die Montage des Leuchtkörpers auf die innere Stromzu­führung erfolgt analog den Figuren 3a-c, wobei jetzt der Stromzuführungsdurchmesser 440 µm, die größte Breite der Anflachung 550 µm und der Innendurchmesser des Sekundärgewendels 480 µm beträgt.

[0018] Neben diesen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann die Erfindung noch auf viele andere Beispiele ange­wendet werden. Insbesondere können auch leuchtkörper ohne sekundärgewendelfreie Abschnitte oder Unter­brechungen sowie Leuchtkörper ohne jegliches Sekundär­gewendel, des weiteren innere Stromzuführungen ohne abgewinkeltes Endteil verwendet werden.

Ansprüche

1. Halogenglühlampe (1; 1ʹ) mit einem Kolben (2; 2ʹ) und einem gewendelten Leuchtkörper (13; 13ʹ), der gewendelfreie Abschnitte (18) aufweisen kann, wobei der Leuchtkörper (13; 13ʹ) von einem Gestell (8; 8ʹ) gehaltert wird, das zumindest zwei innere Stromzu­führungen (7; 7ʹ) aus Wolfram umfaßt und das mit äußeren Stromzuführungen über eine Quetschdichtung (5) mittels Folien (6) in Verbindung steht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- der Durchmesser der inneren Stromzuführungen (7; 7ʹ) ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Wendel an den Enden des Leuchtkörpers (13; 13ʹ)
- die beiden inneren Stromzuführungen (7; 7ʹ) weisen in der Nähe des dem Leuchtkörper (13; 13ʹ) zugewandeten Endes jeweils eine Anflachung (19; 19ʹ) auf, deren größte Breite geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Wendel an den Enden des Leuchtkörpers (13; 13ʹ)
- das Ende des Leuchtkörpers (13; 13ʹ) umgibt die beiden inneren Stromzuführungen (7; 7ʹ) bis über die Anflachung (19; 19ʹ) hinaus.

2. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die beiden inneren Stromzuführungen (7; 7ʹ) an dem dem Leuchtkörper (13; 13ʹ) zugewandten Ende auf einer Länge, die die Entfernung der Anflachung (19; 19ʹ) von diesem Ende merklich übertrifft, abgewinkelt sind.

3. Halogenglühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Ende der inneren Stromzuführungen (7) um einen Winkel von 45° - 90° abgewinkelt ist.

4. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Leuchtkörper (13; 13ʹ) doppelt gewendelt ist und somit der Innendurchmesser der Wendel durch den Innendurchmesser des Sekundärge­wendels gegeben ist.

5. Halogenglühlampe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Leuchtkörper (13) in der Nähe seiner Enden jeweils eine sekundärgewendelfreie Unter­brechung (16) aufweist.

6. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Durchmesser der inneren Stromzu­führungen (7; 7ʹ) um 5-20 % kleiner ist als der Innendurchmesser der Wendel an den Enden des Leucht­körpers (13; 13ʹ).

7. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die größte Breite der Anflachung (19; 19ʹ) um 5-30 % größer als der Innendurchmesser der Wendel an den Enden des Leuchtkörpers (13; 13ʹ) ist.

8. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Leuchtkörper (13; 13ʹ) vom Ende der inneren Stromzuführung (7; 7ʹ) in einem Winkel von 90° ± 45° weggebogen ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Halogenglühlampe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Quetschen der inneren Stromzuführungen unter Wärme­zufuhr jeweils in der Nähe ihrer leuchtkörpersei­tigen Enden, so daß eine Anflachung entsteht
- Ausrichten von Stromzuführungsende und Leuchtkörper zueinander
- Aufstecken des Leuchtkörpers auf das Ende der inneren Stromzuführung, wobei mindestens zwei Windungen des Sekundärgewendels auch über die Anflachung hinaus aufgeschoben werden.

Zeichnung