Einseitig gesockelte Lampe

Abstract

 Einseitig gesockelte elektrische Lampe (10), insbesondere Hochdrucklampe, mit einem vakuumdicht abgeschlossenen Lampenkolben (9), wobei dieser von einem Außenkolben (7) und von einem Hüllteil (3) umgeben ist, wobei ein Sockel einerseits den Außenkolben und andererseits das Hüllteil trägt, mit folgenden Merkmalen:
a) der Sockel weist einen aus isolierendem Material gefertigten Sockelstein (12) auf, der eine zentrale Öffnung besitzt, in der der Außenkolben (7) aufgenommen ist;
b) der Sockelstein besitzt ein kreisförmiges Segment (15) mit einem Plateau;
c) das Hüllteil besitzt sockelseitig eine kreisförmige Öffnung (25) mit einem radial vorspringenden Rand, der bezogen auf den Sockel eine untere und obere Kontaktfläche aufweist, wobei die untere Kontaktfläche des Rands mit dem oberen Plateau der kreisförmigen, radial vorspringenden Segment am Sockelstein (12) zusammenpasst;
d) das Hüllteil ist am Sockelstein durch einen kittfreien mechanischen Haltemechanismus befestigt, wobei ein ringförmiges Dämpfungselement (1) zwischen Hüllkolben und Sockelstein eingebracht ist.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine einseitig gesockelte Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um Hochdruckentladungslampen, bevorzugt Metallhalogenidlampen, aber auch beispielsweise um Halogenglühlampen. Häufig wird dabei ein längsgestrecktes, insbesondere keramisches, Entladungsgefäß als Lampenkolben benutzt.

Stand der Technik

[0002] Aus der DE-C1 43 17 252 ist bereits eine einseitig gesockelte Lampe bekannt, die aus drei Kolben aufgebaut ist. Sie besitzt einen keramischen Adapter, der an einem Schraubsockel montiert ist. Zwischen dem Hüllkolben und Außenkolben herrscht Atmosphärendruck.

[0003] Die EP 1 109 199 beschreibt eine einseitig gesockelte Hochdrucklampe, bei der der Außenkolben von einem Reflektor umgeben ist. Der Sockel ist mittels einer Crimpung direkt am Reflektorhals befestigt. Nachteilig daran ist, dass die Bemaßung des Halses des Reflektors auf die Standardmaße des Sockels abgestimmt sein muss.

[0004] Aus der WO2005015605 ist eine modular aufgebaute einseitig gesockelte Lampe bekannt.

Darstellung der Erfindung

[0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einseitig gesockelte Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die einfach zu montieren und gut automatisierbar herzustellen ist.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

[0007] Es hat sich herausgestellt, dass modular gefertigte Lampen, insbesondere Hochdruckentladungslampen, vorteilhaft solche, die ein keramisches Entladungsgefäß aufweisen, ein Dämpfungselement benötigen. Es wird zwischen Außenkolben und Sockelkeramik eingesetzt, damit bei den spezifischen Herstellprozessen kein Glasbruch auftreten kann. Insbesondere kann beim Fügen zwischen einer Einbaulampe oder Basislampe, die oft einen Clip zur Halterung besitzt, in den Schacht einer Sockelkeramik zu einer Beschädigung des unteren Quetschungsbereichs der Quetschung der Basislampe kommen, wenn dieses auf das Plateau der Sockelkeramik aufsetzt. Bisher wurde als Dämpfungselement gemäß WO2005015605 ein handelsüblicher O-Ring verwendet.

[0008] Die einseitig gesockelte Lampe besitzt einen vakuumdicht abgeschlossenen Lampenkolben, insbesondere ein längsgestrecktes Entladungsgefäß, das u.U. noch in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei der Lampenkolben, also das Entladungsgefäß oder auch die Baueinheit Entladungsgefäß mit Außenkolben, noch von einem Hüllteil umgeben ist. Bevorzugt handelt es sich um ein keramisches Entladungsgefäß, insbesondere für eine Metallhalogenidlampe, beispielsweise für Allgemeinbeleuchtungszwecke. Dabei trägt ein Sockel mit elektrischen Anschlüssen einerseits den Lampenkolben und andererseits das Hüllteil. Die elektrischen Anschlüsse sind normalerweise mit Stromzuführungen verbunden, die einen elektrischen Kontakt zu einem Leuchtmittel im Innern des Lampenkolben herstellen, beispielsweise ist das Leuchtmittel durch Elektroden oder einem Leuchtkörper einer Glühlampe realisiert. Ohne Beschränkung der Erfindung können auch Außenelektroden verwendet werden, oder eine elektrodenlose Konfiguration. Statt eines keramischen Entladungsgefäßes kann auch ein Entladungsgefäß aus Quarzglas oder Hartglas verwendet werden. Ein Außenkolben ist nicht unbedingt erforderlich.

[0009] Häufig wird die Kombination folgender Merkmale eingesetzt, so dass eine umständliche Gestellmontage und heiße Prozesse wie Einschmelzen, Ausheizen des Sockelkitts entfallen:

a) der Sockel weist einen aus isolierendem Material gefertigten Sockelstein auf, der eine zentrale Öffnung besitzt, in der der Lampenkolben kittlos aufgenommen ist;

b) der Sockelstein besitzt ein radial vorspringendes Segment, das insbesondere kreisförmig ist, mit einem bezogen auf den Sockel zugehörigen oberen und unteren Plateau;

c) das Hüllteil besitzt sockelseitig eine, insbesondere kreisförmige, Öffnung mit einem radial vorspringenden Rand oder Randabschnitt, der bezogen auf den Sockel eine untere und obere Kontaktfläche aufweist, wobei die untere Kontaktfläche des Rands oder Randabschnitts mit dem oberen Plateau des radial vorspringenden Segments am Sockelstein zusammenpasst;

d) das Hüllteil ist am Sockel durch einen kittfreien mechanischen Haltemechanismus befestigt.

[0010] Insbesondere ist das Hüllteil in einer ersten Ausführungsform dadurch befestigt, dass ein Klammerteil die Distanz zwischen dem unteren Plateau des Sockelsteins und mindestens der oberen Kontaktfläche des Randes halternd überbrückt.

[0011] Ohne Einschränkung der Erfindung kann in einer zweiten Ausführungsform das Hüllteil und das Klammerteil eine Einheit bilden, wobei die Halterung des Hüllteils im oberen Teil des Sockelsteins realisiert wird, beispielsweise durch eine Crimpung.

[0012] Der Sockel weist neben dem Sockelstein ein übliches, der Fassung zugewandtes Teil auf, beispielsweise einen Schraubsockelansatz oder Bajonettsockelansatz.

[0013] Bevorzugt ist der Lampenkolben, also beispielsweise der Außenkolben bzw. das Entladungsgefäß im Falle des Fehlens eines Außenkolbens, in der zentralen Öffnung mittels eines Federclips gehaltert. Diese Technik ist im Prinzip an sich bekannt, siehe beispielsweise DE 198 56 871.

[0014] Insbesondere ist der Rand des Hüllteils und das Segment des Sockelsteins mit einem zusammen wirkenden Verdrehschutzmechanismus ausgestattet ist.

[0015] Eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Lösung für die Halterung des Hüllteils besteht darin, dass das Klammerteil aus über den Umfang verteilten Klammern oder einem umlaufenden Klammerband besteht. Insbesondere ist das Klammerband ein verformbarer Ring, der insbesondere aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist, so dass eine sehr einfache Halterung dadurch möglich wird, dass das Klammerband zunächst am unteren Rand bereits abgewinkelt ist, und es auf Anschlag über den Sockelstein bis zum vorspringenden Segment hochgezogen wird. Sobald das Hüllteil aufgesetzt ist, kann der Ring, bevorzugt aus Aluminium, mechanisch am Segment angeformt werden, und so den Rand des Hüllteils fixieren.

[0016] Stand der Technik ist es, daß zwischen Klammerteil und oberer Kontaktfläche des Rands des Hüllteils ein Dämpfungsmittel eingebracht ist. Es handelt sich insbesondere um eine Art O-Ring, beispielsweise aus einem Elastomer. Damit wird das Material des Hüllteils, vorteilhaft Glas oder Aluminium, während des Anformprozesses vor Beschädigung geschützt.

[0017] Erfindungsgemäß wird jetzt ein neuartiges Dämpfungselement verwendet. Das Dämpfungselement ist einteilig aus temperaturfestem, vorzugsweise elastischem, Kunststoff gefertigt. Durch die möglichst einteilig, bevorzugt flach ausgeführte Form des Dämpfungselementes, werden zwei Hauptfunktionen gleichzeitig realisiert. Zum einen wird eine Dämpfung beim Verbinden von Außenkolben und Sockelkeramik realisiert, wie bekannt. Gleichzeitig wird eine Dämpfung beim Fügen einer Basislampe in eine Sockelkeramik sichergestellt. Zu diesem Zweck ist das Dämpfungselement als Ring ausgeführt, bei dem sich innerhalb des Rings mindestens ein Stegansatz an zwei einander gegenüberliegenden Punkten erstreckt. Bevorzugt ist der Stegansatz als durchgängiger Steg ausgeführt, der sich zwischen den beiden Stegansätzen erstreckt. Er kann jedoch auch in der Mitte unterbrochen sein, so dass zwei getrennte Stegansätze vorliegen. Der Steg oder die Stegansätze können Führungslöcher, insbesondere für die Stromzuführungen der Basislampe o.ä , aufweisen. Der Ring kann bevorzugt eine oder mehrere Aussparungen, wie eine Rastnut, aufweisen um eine gewünschte Orientierung des Dämpfungselements mit richtiger Ausrichtung der Stegansätze sicherzustellen. Zu diesem Zweck hat die Lampe dann ein entsprechendes Gegenstück, beispielsweise im Bereich der Sockelkeramik. Der Ring kann auch aus zwei Teilen, bevorzugt symmetrischen Hälften bestehen, die nicht miteinander verbunden sein müssen und die auch keinen vollständigen Ring ergeben müssen.

[0018] Der Herstellprozess wird dabei folgendermaßen ausgeführt:

[0019] Das Dämpfungselement (1) wird auf das Plateau der Sockelkeramik (2) gelegt. Mit Hilfe eines speziellen Montageprozesses werden zwei bruchempfindliche Materialien, nämlich der Glasaußenkolben (3) und die Sockelkeramik (2) mittels eines Aluminiumringes (4) mechanisch verbunden. Die Sockelkeramik ist bevorzugt aus Steatit hergestellt. Zwischen den beiden Materialien befindet sich zur Bruchvermeidung das bevorzugt einteilige Dämpfungselement (1). Durch den früher eingesetzten O-Ring wird zwar ebenfalls eine Dämpfung erreicht und Bruch vermieden. Jedoch ist dieser, aufgrund seiner Form, nicht unbedingt lagestabil. D.h. er könnte, entweder bereits bei der Montage oder beim Einschrauben der fertigen Lampe in die Fassung, verrutschen. Kolbenschiefstand oder ein loser Kolben wären die Folge. Dies kann bei einem einteiligen, flach ausgeführten Dämpfungselement (1) nicht mehr auftreten.

[0020] Bevorzugt ist der Stegansatz so weit nach innen gezogen, dass er gleichzeitig auch eine Dämpfung beim Fügen einer Basislampe in eine Sockelkeramik sicherstellt. In diesem Fall gilt folgendes:

[0021] Das Dämpfungselement (1) wird auf das Plateau der Sockelkeramik (2) gelegt. Eine mit einem Clip (6) versehene Basislampe (7) wird mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung in den Schacht (8) der Sockelkeramik (2) gefügt. Die Vorrichtung arbeitet mit einem festen Anschlag. Die Gesamtlänge der Basislampe schwankt durch die vorhandene Toleranz, die z. gr. Teil durch die nach unten frei auslaufende Quetschungsunterkante (9) bestimmt wird. Der feste Anschlag der Fügevorrichtung wird einmal mit Hilfe vorhandener Basislampen eingestellt. Die Unterkante der Basislampenquetschung muss so dicht wie möglich an das Plateau (2) der Sockelkeramik gefügt werden, darf aber nicht in Kontakt mit der Sockelkeramik kommen, da dies ein hohes Risiko von Sprüngen und Abplatzungen birgt. Bei längeren Basislampen würde die Quetschungsunterkante (9) auf das Plateau der Sockelkeramik gedrückt werden. Die Vorrichtung besitzt für diesen Fall zwar ein Federelement. Die für den Fügeprozess erforderliche Kraft kann aber dennoch die Quetschung beschädigen.

[0022] Ein, auf das Plateau der Sockelkeramik (2) aufgelegtes, Dämpfungselement (1) verhindert dies weitestgehend.

[0023] Als Materialien für das Dämpfungselement kommen insbesondere Teflon oder Silikonkautschuk VMQ oder Viton FPM in Frage. Die Dicke des Dämpfungselementes sollte bevorzugt zwischen 0,5 und 1,5 mm liegen, Randwerte eingeschlossen.

[0024] Ein Vorteil ist, dass durch das Dämpfungselement über die Lebensdauer der Lampe die Verbindungskraft zwischen Hüllteil und Segment spielfrei erhalten bleibt. Aufgrund des Dämpfungsrings kann die Spannung des Klammerteils gefahrlos erhöht werden und somit die Verbindung zuverlässiger gestaltet werden.

[0025] Üblicherweise sind aus dem Lampenkolben Stromzuführungen herausgeführt, die mit den elektrischen Anschlüssen des Sockels verbunden sind. Eine besonders flexible und zeitsparende Lösung besteht darin, für die Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen und den Stromzuführungen Klemmverbindungen zu verwenden, wie sie an sich beispielsweise aus der DE-A 199 14 308 bekannt sind.

[0026] Üblicherweise weist der Sockel außerdem ein fassungszugewandtes Teil auf, das zumindest teilweise wie an sich bekannt mittels Crimpung mit dem Sockelstein verbunden ist. dieses Teil enthält beispielsweise ein übliches Schraubgewinde.

[0027] Bei dem Hüllteil kann es sich beispielsweise um ein geschlossenes Teil wie einem weiteren, jedoch nicht vakuumdicht abgeschlossenen, Außenkolben handeln, oder auch um eine Kalotte, die eine Reflektorkontur aufweist.

[0028] Eine typische Anwendung ist eine Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß, die eine Füllung mit oder ohne Quecksilber-Anteil, ggf. mit inertem Zündgas, vorteilhaft Edelgas, enthält.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0029] Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1

eine Metallhalogenidlampe in Explosionsansicht;

Figur 2

die Lampe der Figur 1 zusammengebaut;

Figur 3

ein Detail der Lampe in Vergrößerung;

Figur 4

ein Detail der Lampe, nämlich das Dämpfungselement;

Figur 5 bis 8

ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dämpfungselements.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

[0030] Ein Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenidlampe 10 zeigt Fig. 1 und 2, in Explosionsdarstellung und zusammengebaut. Ein keramisches Entladungsgefäß 9, das zweiseitig verschlossen ist, ist längsgestreckt in der Lampenachse A angeordnet und von einem weiten Hüllkolben 3 umgeben. Das Entladungsgefäß 9 ist eng von einem Außenkolben 7 umgeben, der einseitig gequetscht ist und aus Hartglas gefertigt ist. Ein Gestell 4 mit kurzer und langer Zuleitung haltert das Entladungsgefäß 9 im Außenkolben 7. Die Elektroden im Innern des Entladungsgefäßes sind über Durchführungen mit den Zuleitungen verbunden. Letztere sind im Bereich einer Quetschung 6, die den Außenkolben 3 verschließt, mit äußeren Stromzuführungen 11 verbunden. Die Quetschung 6 des Außenkolbens sitzt in einer dazu passenden Öffnung 8 eines Sockelsteins 12 aus Keramik und ist dort ggf. durch einen Metallclip gehaltert, wie an sich bekannt (nicht dargestellt). Diese Öffnung 8 ist von einem zentralen Kragenteil 13 umgeben. Es ragt aus einer Ebene heraus, die das obere Plateau 14 eines radial vorspringenden scheibenförmigen Segments 15 bildet. Es sitzt auf einem Halsteil, das ein fassungszugeordnetes Teil, hier ein Schraubsockelteil 19 mit Gewinde, haltert. Das Halsteil ist innen hohl, wobei die Stromzuführungen 11 mit elektrischen Anschlüssen 21 des Sockels 23 des Halsteils verbunden sind.

[0031] Der Hüllkolben 3, der den Außenkolben 7 in relativ großem Abstand umgibt, besitzt eine sockelseitige Öffnung 25, die kreiszylindrisch ist und im Durchmesser dem Außendurchmesser des Segments 15 angepasst ist. Zwischen beiden Teilen, die in Form und Abmessung einander angepasst sind, ist das Dämpfungselement 1 eingefügt, das beispielsweise gemäß Figur 4 ein aus einer Scheibe herausgeschnittener Ring ist, der zwei einander gegenüberliegende Stegansätze 30 besitzt, zwischen denen sich ein Steg 31 erstreckt. Im Steg sind zwei Bohrungen 32 für die Stromzuführungen der Basislampe vorgesehen.

[0032] Der Hüllkolben 3 ist an seiner Öffnung 25 mit einem radial vorspringenden Rand 27 ausgestattet. Er hat eine ebene untere Kontaktfläche, die dem oberen Plateau des Segments des Sockelsteins angepasst ist. Das obere Plateau kann Höcker aufweisen, die eine Beabstandung des oberen Plateaus zum Hüllkolben bewirken. Außerdem hat er eine schmale obere Kontaktfläche, die parallel zur unteren Kontaktfläche oder auch schräg dazu ausgerichtet ist. Auf ihr sitzt u.U. ein Elastomer-Ring, beispielsweise aus Viton®, siehe dazu WO 2005015605.

[0033] In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dämpfungselements 1 gezeigt. Bei ihm ist kein durchgängiger Steg vorgesehen, sondern ein verlängerter Stegstumpf 40 jeweils am Stegansatz, wobei jeder Stegstumpf noch die Bohrungen 32 aufweist.

[0034] Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Dämpfungselements 1, bei dem nur ein ganz kurzer Stegstumpf 41 ohne Bohrungen verwendet wird.

[0035] Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dämpfungselements 1, bei dem ein durchgängiger Steg 31 verwendet wird, wobei eine Führungsnut 45 seitlich am Ring außen angesetzt ist, und zwar in Höhe eines der Stegansätze, weil hier ausreichend Fleisch für die Aussparung der Führungsnut vorhanden ist. Die Führungsnut kann in eine Nase 46 des Sockelsteins einrasten, siehe Figur 2. Der Kreisring hat hier keine konstante Breite B, sondern zwei weitere Aussparungen.

[0036] Figur 8 zeigt schließlich ein Dämpfungselement 50, das aus zwei Teilen 51 zusammengesetzt ist. Jedes Teil ist ein knapper Halbring, der jeweils einen Stegansatz 30 und einen Stegstumpf 31 aufweist.

[0037] Das Dämpfungselement ist generell ein aus einer Scheibe herausgeschnittener Ring, der eine gegebene Breite B besitzt, die merklich größer als die Dicke D (siehe Figur 2) der Scheibe ist, so dass eine Lagestabilisierung erreicht wird. Ein typischer Wert der Breite B ist 2,5 mm bei einer typischen Dicke von 1 mm. Ein typischer Wertebereich für B ist 2 bis 4 mm, ein typischer Wertebereich für D ist 0,5 bis 1,5 mm. Bevorzugt ist das Verhältnis B:D mindestens 2:1. Es kann durchaus bis zu 8:1 und u.U noch höher angesetzt werden. Selbstverständlich ist diese Bedingung auch dann noch erfüllt, wenn streckenweise die Breite B am Dämpfungselement geringer ausgeführt ist, da es ja nur auf die Stabilisierung ankommt.

[0038] Das Dämpfungselement ist selbstverständlich auch bei Reflektorlampen o.ä. anwendbar, siehe W02005015605. In diesem Fall ist das Hüllteil der Reflektor.

Ansprüche

1. Einseitig gesockelte elektrische Lampe, insbesondere Hochdrucklampe, mit einem vakuumdicht abgeschlossenen Lampenkolben, wobei dieser von einem Außenkolben und einem Hüllteil umgeben ist, wobei ein Sockel einerseits den Außenkolben und andererseits das Hüllteil trägt, wobei der Sockel einen aus isolierendem Material gefertigten Sockelstein aufweist, der eine zentrale Öffnung besitzt, in der der Außenkolben aufgenommen ist; wobei der Sockelstein ein kreisförmiges Segment mit einem Plateau besitzt; wobei das Hüllteil sockelseitig eine kreisförmige Öffnung besitzt, die bezogen auf den Sockel eine untere Kontaktfläche aufweist, wobei die untere Kontaktfläche mit dem Plateau des Segments am Sockelstein zusammenpasst; und wobei das Hüllteil am Sockelstein durch einen kittfreien mechanischen Haltemechanismus befestigt ist, und wobei ein Dämpfungselement zwischen Hüllkolben und Sockelstein eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement ein aus einer Scheibe herausgeschnittenes ringartiges Teil, im folgenden Ring genannt, ist, das jeweils einen Stegansatz an zwei gegenüberliegenden Seiten aufweist.

2. Einseitig gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement aus zwei Teilen besteht.

3. Einseitig gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement aus einem Teil besteht.

4. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement am Stegansatz zumindest einen Stegstumpf aufweist.

5. Lampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement einen Stegstumpf aufweist, der mit einer Bohrung versehen ist.

6. Lampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg sich durchgehend von einem ersten Stegansatz zu einem zweiten Stegansatz erstreckt.

7. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement mindestens eine randseitige Aussparung aufweist.

8. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement im wesentlichen einen ringförmigen Abschnitt besitzt, bei dem die Breite des Rings B und die Dicke des Rings D in einem Verhältnis von 2:1 bis 8:1 stehen.

9. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement aus Kunststoff, insbesondere aus Silikonkautschuk oder Viton oder Teflon, gefertigt ist.

10. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Rings D zwischen 0,5 und 1,5 mm, Randwerte eingeschlossen, liegt.

11. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllteil entweder ein geschlossener Kolben ist oder eine Reflektorkontur aufweist.

12. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllteil aus Glas oder Aluminium gefertigt ist.

Zeichnung