DD245080A1

DD245080A1 - Gasentladungslampe fuer kraftfahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DD245080A1
Application number: DD28495985A
Authority: DD
Inventors: Uwe J Amlong; Juergen Heyde; Peter Jerke; Tilo Stoeckert
Original assignee: Narva Rosa Luxemburg K
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe fuer Kfz-Scheinwerfer, insbesondere eine Halogen-Metalldampflampe. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lampenkonstruktion anzugeben, die eine zuverlaessige Zuendung gewaehrleistet und eine gute Lagesicherheit des Entladungsgefaesses ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass das Entladungsgefaess (1) aus Quarz- oder Hartglas an der Sockelseite eine partielle Einschmelzung oder Quetschung, in der die sockelseitige Elektrode (4) hindurchgefuehrt ist und eine rohrfoermige Verlaengerung (12) besitzt, in der die Stromzufuehrung (10) angeordnet ist, wobei ein Teil der rohrfoermigen Verlaengerung (12) ein einem in der Sockelhuelse (6) befindlichen Isolierteil (9) angebracht ist und dass zwischen dem Isolierteil (9) und der Sockelhuelse (6) eine parallel zum Entladungsgefaess (1) verlaufende Stromzufuehrung (5) fuer die sockelferne Elektrode (3) befestigt ist. Figur

Description

'Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer, insbesondere eine Haiogen-Metalldampflampe.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für Kraftfahrzeugscheinwerfer sind Halogen-Metalldampflampen kleiner Leistung bekannt, deren Lichtbogen in Lampenachse, damit auch in Achsrichtung des Reflektors angeordnet ist und die eine als Soffitte ausgebildetes Entladungsgefäß mit entsprechend kleinem Durchmesser besitzen.

Kfz-Scheinwerferlampen werden gewöhnlich nur an einer Seite gesockelt, so daß bei der Konstruktion dieser Lampe eine Zuleitung vom Sockel sowohl zum dem Sockel abgekehrten Ende als auch zum Sockelende der Soffitte vorzusehen ist, die Soffitte ist mechanisch im richtigen Abstand vom Sockel und zur Sockelachse zu halten. Es ist Sorge zu tragen, daß über Zuleitungen und Sockel die zur Zündung der Lampe erforderliche Hochspannung zugeführt werden kann. Da angestrebt wird, Kfz-Scheinwerferlampen auch in heißem Zustand sofort wiederzuzünden, beträgt diese Zündspannung dann etwa 25 kV. Da Kfz-Scheinwerferlampen im Scheinwerfereinsatz — Reflektor mit Streuscheibe oder äquivalente Konstruktionen — betrieben werden, kann auf den sonst bei Halogen-Metalldampflampen üblichen Außenkolben für die Lampe verzichtet werden. Es ist bekannt, eine Halogen-Glühlampe mit Kolben in Soffittenform für Kfz-Scheinwerfer mit einem metallischen Hülsensockel zu versehen. Die rechteckige Sockelhülse umfaßt eine der beiden Quetschungen des Kolbens, innerhalb dieser Hülse ist die innere Stromzuführung an den Sockel-Mittenkontakt angeschweißt. Die Stromzuführung an der dem Sockel entgegengesetzten Seite ist über einen abgewinkelten Draht mit der Sockelhülse verbunden. An der Sockelhülse ist in dem erforderlichen Abstand vom Leuchtkörper ein Sockelring befestigt, der die Lage der Lampe in der Fassung bestimmt (vergl. AU-PS 261 741). Diese Sockelkonstr-uktion hat den Nachteil, daß die zur sofortigen Wiederzündung notwendige Hochspannung nicht dem Entladungsgefaßt zugeführt werden kann, da bei Anlegen einer Spannung bereits von wenigen kV im Sockel ein Überschlag erfolgt. Halogen-Metalldampflampen für allgemeine Beleuchtungszwecke, die für sofortige Wiederzündung ausgelegt sind, enthalten ebenfalls Entladungsgefäße in Soffittenform und Außenkolben, die mit Kontakten an entgegengesetzten Enden des Kolbens versehen sind. Bei Gewindesockeln wird nur 1 Pol an diesen Sockel angeschlossen, der andere hat seinen Anschluß an der Kolbenkuppe. Andere Ausführungen besitzen auch als Soffitte ausgebildete Außenkolben, die beiderseitig gesockelt sind. Damit ist aber das Problem der Zuführung der Hochspannung von der Lampe auf die Leuchte verlagert, ein Weg, der für Kfz-Scheinwerfer große Schwierigkeiten mit sich bringen würde, da einerseits Scheinwerfer nur von einer Seite aus zugänglich sind, andererseits eine Stromzuführung im Innern des Scheinwerfers eine Einstellung der Lampe sehr schwierig möglich macht. Jn der DE-OS 3341846 ist eine einseitig gesockelte Halogen-Metalldampflampe für Kfz-Scheinwerfer mit soffittenförmigem Entladungsgefäß beschrieben, das an den Stromzuführungen zwischen zwei Drähten, die aus dem Sockel ragen, so befestigt ist, daß der Lichtbogen in der Lampenachse liegt. Zur Isolation gegen die Hochspannung der Zündimpulse kann eine sich zwischen die beiden parallelen Drähte erstreckende Abblendkappe angebracht werden.

Diese Lampe hat den Nachteil, daß zum Schutz gegen Spannungsdurchschlag zwischen den Sockelleitungen zum Entladungsgefäß ein zusätzliches Isolierteil benötigt wird

Als Material für das Kolbenglas wird Quarzglas verwendet. Nachteile des Kolbenmaterials Quarz sind jedoch:

— die Notwendigkeit, für eine vakuumdichte Stromzuführung eine Mo-Folieneinschmelzung zu verwenden,

— die Gefahr, die Entladung durch Wasserstoffabgabe aus dem Quarz zu beeinflussen,

— die Durchlässigkeit des Materials für Natriumionen, wobei infolge der Natriumverluste ein schädlicher Halogenidüberschuß entsteht.

— Die Folieneinschmelzung führt zu ungefügen, thermisch wenig günstigen Kolbenenden; daher ist es oft notwendig, besondere Maßnahmen zu ergreifen, um unerwünschte Abkühlung zu vermeiden.

Bei Lampen mit kleinerer Leistung werden die genannten Nachteile immer gewichtiger. Da dort das Verhältnis der Kolbenoberfläche zum Volumen und zur Lampenleistung ungünstiger ist, treten Schwierigkeiten bei der Einhaltung der notwendigen Mindesttemperatur besonders an den Elektrodenenden des Kolbens auf. Die Abgabe von Verunreinigungen aus dem Kolbenmaterial ist dadurch relativ größer und die Natrium-Diffusion fällt relativ mehr ins Gewicht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Lampenkonstruktion anzugeben, die einen zuverlässigen Betrieb, insbesondere die zuverlässige Zündung gewährleistet und die bei mechanisch robuster Ausführung eine gute Lagesicherheit des Entladungsgefäßes ermöglicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lampenkonstruktion mit in Sockelachse oder parallel dazu angeordnetem soffittenförmigem Brenner anzugeben, die die zur sofortigen Wiederzündung erforderliche Hochspannung ohne Verluste zu den Brennerelektroden führt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Entladungsgefäß aus Quarz- oder Hartglas an der Sockelseite eine partielle Einschmelzung oder Quetschung, in der die sockelseitige Elektrode hindurchgeführt ist und eine rohrförmige Verlängerung besitzt. In dem rohrförmigen Teil ist die Stromzuführung angeordnet. Ein Teil der rohrförmigen Verlängerung ist in einem in der Sockelhülse befindlichen Isolierten angebracht. Zwischen dem Isolierteil und der Sockelhülse ist die parallel zum Entladungsgefäß verlaufende Stromzuführung für die sockelferne Elektrode befestigt, die gleichzeitig als Haltedraht dient. Das Entladungsgefäß besteht aus Quarzglas oder einem Hartglas. Das Entladungsgefäß aus Hartglas besitzt direkt in die Gefäßenden eingeschmolzene Elektrodendrähte. Für die Erzeugung von Abblendlicht ist eine Abblendkappe an dem Isolierteil und/oder dem Haltedraht befestigt. Das Entladungsgefäß aus einem Hartglas oder Quarzglasrohr mit geeignetem Durchmesser ist über die Quetschung oder Einschmelzung an der Sockelseite hinaus verlängert, so daß sich das Rohr, in dem die von der sockelseitigen Elektrode zum Sockel führende elektrische Zuleitung angeordnet ist, bis in den Sockel oder die den Sockel vertretende Rückwand des Scheinwerfers erstreckt und dort mit dem Sockel oder der Rückwand fest verbunden ist. Die elektrische Zuleitung ist außerhalb dieser Befestigung mit dem zutreffenden Sockelkontakt verbunden. .

Die Zuleitung zur zweiten Elektrode des Entladungsgefäßes wird als Draht geführt und dort mit der Stromzuführung des Entladungsgefäßes verbunden.

Die Konstruktion ermöglicht eine sichere, lagegenaue Befestigung des Entladungsgefäßes im Sockel und stellt eine zusätzliche Isolation der Zuleitungen zum Sockel sicher, so daß bei geeigneter Dimensionierung des Kolbenrohres und des Sockels zusätzliche Isolatoren nicht notwendig sind.

Ausführungsbeispiel

Anhand eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt die Gasentladungslampe mit Sockel im Längsschnitt.

Das Entladungsgefäß 1 ist aus einem Rohr mit einem Durchmesser von ca. 5... 6 mm bestehend aus Quarzglas oder geeigneten Hartglas geformt und enthält die Elektroden 3; 4 in Form von Wolframstiften mit einigen Zehntel mm Durchmesser im Abstand von 5 mm voneinander positioniert an der Rohrachse. Die Elektroden 3; 4 sind entweder direkt in das Glas eingeschmolzen oder mittels eines Zwischenglases wird eine vakuumdichte Durchführung gebildet. Der Innenraum 2 des Entladungsgefäßes 1 ist mit einem inerten Grundgas mit einem Druck von etwa 10 bis 10OkPa, mit einer genauen Dosis Quecksilber, etwa 2mg, und einigen mg geeigneter Metalljodide als Leuchtzusatz gefüllt. Zwischen den Elektroden 3; 4 erfolgt beim Zünden der Lampe der elektrische Durchschlag, der das Grundgas soweit ionisiert, daß sich der Lichtbogen ausbilden kann. Der Lichtbogen brennt wandstabjlisiert, wärmt die Atmosphäre in der Lampe soweit auf, daß das Quecksilber vollständig verdampft, endlich die Leuchtzusätze dissoziieren und die angeregten Metallatome die Lichtaussendung übernehmen. Dabei entsteht ein Druckanstieg bis in die Größenordnung von einigen MPa. Wird die so brennende Lampe ausgeschaltet, so ist eine sofortige Wiederzündung nur möglich, wenn die Zündspannung ausreicht, um die Brenneratmosphäre bei diesem hohen Druck zu durchschlagen. Das ist bei einer Spannung in der Größenordnung von 25kV der Fall.

Das Entladungsgefäß besitzt eine Verlängerung, diese setzt sich aus der partiellen Einschmelzung der sockelseitigen Elektrode 4 und der rohrförmigen Verlängerung 12 zusammen, in der dann die Stromzuführung verläuft. Der Rohransatz 11 ist in der Mittenöffnung eines Isolierteils 9 befestigt. Im Inneren des Isolierteils 9 befindet sich die Verbindungsstelle 10 von Stromzuführung und Mittenkontakt 8. Das Isolierteil 9 ist in einer Sockelhülse 6 aus Metall befestigt, die nach außen durch einen isolierenden Sockelstein 7 mit dem Mittenkontakt 8 abgeschlossen ist. Dadurch ist die sockelseitige Elektrode 4 mit der Stromzuführung und der Verbindungsstelle 10 zum Mittenkontakt 8 vollständig isoliert und damit gegen den Durchschlag von Hochspannungsimpulsen gesichert. Der mit Masse verbundene Pol der Stromquelle wird über die Sockelhülse 6 und einem Haltedraht, der als Stromzuführung 5 dient, mit der sockelfernen Elektrode 3 verbunden. Die Lage des Rohransatzes 11 im Isolierteil 9 sichert eine stabile Ausrichtung des Entladungsgefäßes 1 zur Sockelachse. Für den Fall, daß Zündimpulse geringerer Spannung ausreichend sind, ist es möglich, das Isolierteil 9 teilweise durch Metallteile zu ersetzen. Eine eventuell erforderliche Abblendkappe ist am Haltedraht oder ebenfalls am Isolierteil 9 zu befestigen. Auch kann die Abblendkappe als Bestandteil des Isolierteils 9 ausgebildet werden. An der Sockelhülse 6 kann in bekannter Weise z.B. durch Schweißen ein Sockelring befestigt werden, der dann die endgültige Lage des Entladungsgefäßes 1 in Länge und in den Seitenrichtungen zur Fassung bestimmt. Als Entladungsgefäß 1 kann auch ein Erdalkali-Alumo-Borosilikatglas eingesetzt werden. Hartgläser in geeigneter Zusammensetzung besitzen die erforderlichen Eigenschaften für Kolben von Halogen-Metalldampflampen. Sie sind widerstandsfähig gegen die in der Lampe vorkommenden Chemikalien. Die Beeinflussung der Entladungsstrecke durch aus dem Glas austretenden Wasserstoff ist wesentlich geringer als bei Quarzkolben, auch ist das Glas infolge der im Vergleich zu Quarzglas dichteren Struktur für Natriumionen weitgehend undurchlässig. Sein thermisches Ausdehnungsverhalten macht das Glas geeignet zum direkten Einschmelzen der als Elektroden verwendeten Wolframdrähte. Da das Glas im Vergleich zu Quarz bedeutend niedriger Bearbeitungstemperaturen erfordert und auch keine Notwendigkeit für eine Folieneinschmelzung besteht, kann das Glas um die Elektrodeneinschmelzung mit im Verhältnis zum Kolbendurchmesser kleinem Durchmesser geformt werden, so daß es leicht möglich ist, die Wärmeableitung durch die Einschmelzungen vom Entladungsraum zu steuern, um die gewünschte Temperaturverteilung im Entladungsraum zu erhalten. Infolge der guten Formbarkeit des Glases läßt sich die Lampe auch ohne Pumprohransatz herstellen.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Gasentladungslampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einseitigem Sockel und einem als Soffitte ausgebildeten Entladungsgefäß, dessen Elektroden in Achsrichtung des Reflektors oder parallel dazu angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß das Entladungsgefäß (1) aus Quarz- oder Hartglas an der Sockelseite eine partielle Einschmelzung oder Quetschung, in der die sockelseitige Elektrode (4) hindurchgeführt ist und eine rohrförmige Verlängerung (12) besitzt, in der die Stromzuführung (10) angeordnet ist, wobei ein Teil der rohrförmigen Verlängerung (12) in einem in der Sockelhülse (6) befindlichen Isolierten (9) angebracht ist und daß zwischen dem Isolierteil (9) und der Sockelhülse (6) eine parallel zum Entladungsgefäß (1) verlaufende Stromzuführung (5) für die sockelferne Elektrode (3) befestigt ist.
2. Gasentladungslampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Entladungsgefäß (1) aus Hartglas direkt in die Gefäßenden eingeschmolzene Elektrodendrähte der sockelseitigen Elektrode (4) und der sockelfernen Elektrode (3) besitzt.
3. Gasentladungslampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine Abblendkappe, die das Entladungsgefäß (1) teilweise umhüllt, am Isolierteil 9 und/oder am als Stromzuführung (5) dienenden Haltedraht befestigt ist.