DE19528686A1 - Halogenglühlampe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Halogenglühlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Lampen sind insbesondere aus der US-A 5 146 134 bekannt. Es handelt sich dabei um ein- oder zweiseitig gequetschte Halogenglühlam­ pen, bei denen Ausstülpungen, nämlich aus der Glaswand gebildete Stege, verschiedene Stützfunktionen wahrnehmen. Die Stege erstrecken sich jeweils zwischen zwei einander ungefähr gegenüberliegenden Punkten der Kol­ benwand. Dabei kann es jedoch zu Schwierigkeiten hinsichtlich des exakten Justierens des Leuchtkörpers kommen, wenn er bei der Herstellung durch den Steg aus seiner exakten Lage verschoben wird. Dies ist insbesondere für beschichtete Lampen von Bedeutung.

In der EP-A 143 917 ist eine zweiseitig gequetschte Halogenglühlam­ pe beschrieben, bei der der axiale Leuchtkörper durch ein Paar von Noppen, die sich an gegenüberliegenden Punkten der Kolbenwand befinden und die Wendelhalter aus Draht fixieren, lediglich mittelbar punktuell gehaltert.

Die US-A 3 983 441 und die Fig. 12 der US-A 5 045 748 diskutieren eine zweiseitig gequetschte Halogenglühlampe, bei der einzelne Wendelab­ schnitte durch radialsymmetrische Einschnürungen, die den Leuchtkörper umschließen bzw. beabstandet umgeben, voneinander getrennt sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halogenglühlampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, bei der eine exakte Zentrierung des Leuchtkörpers sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Die vorliegende Erfindung ist im Prinzip sowohl für einseitig als auch für zweiseitig gequetschte Halogenglühlampen geeignet. Bei letzteren ist sie jedoch besonders gut geeignet, da die Leuchtkörper relativ lang sind und von daher eine oder mehrere punktuelle Stützen benötigen. Außerdem wer­ den bei diesen Lampen Beschichtungen, insbesondere aus Interferenzfiltern, verwendet (IRC o. ä.), bei denen eine exakte Zentrierung der axialen Wendel von besonderer Bedeutung für die Wirkungsweise der Lampe ist.

Der Leuchtkörper der Halogenglühlampe kann einfach oder doppelt gewendelt sein. Er besteht aus leuchtenden Abschnitten und mindestens ei­ nem Verbindungsstück, an dem die punktuelle Halterung ansetzt. Bevorzugt kann das Verbindungsstück mit größerer Steigung gewickelt sein als die leuchtenden Abschnitte. Im Falle der Doppelwendel ist dabei die Sekundär­ steigung gemeint. Diese Maßnahme dient der Temperaturabsenkung im von den Noppen umschlossenen Bereich des Leuchtkörpers. Alternativ kann das Verbindungsstück durch einen Innenstift kurzgeschlossen sein. Der Leucht­ körper kann aber auch ein ungewendeltes Verbindungsstück besitzen.

Normalerweise besteht ein System von Ausstülpungen aus drei oder vier einzelnen, in einer Ebene liegenden trichterförmigen Noppen. In beson­ deren Fällen können auch fünf oder mehr Noppen vorteilhaft sein.

Bei einseitig gequetschten Halogenglühlampen wird normalerweise nur ein System benötigt. Dabei ist darauf zu achten, daß die Rückführung zwischen den einzelnen Noppen eines Systems verläuft. Bevorzugt kann sie zwischen zwei Noppen eingeklemmt werden. Bei zweiseitig gequetschten Halogenglühlampen werden üblicherweise mindestens zwei, häufig drei oder mehr Systeme eingesetzt.

Die einzelnen zwischen den Systemen liegenden Kolbensegmente können zylindrisch oder insbesondere im Falle der Verwendung von Be­ schichtungen ausgebaucht sein, beispielsweise als Tonnenkörper oder Ellip­ soid.

Der Pumpstengel kann sich entweder in der Ebene eines Systems zwi­ schen zwei Noppen befinden oder er ist außerhalb der Systemebenen ange­ bracht. Die Erfindung kann insbesondere aber auch für pumpstengellose Lampen eingesetzt werden.

Grundsätzlich gibt es zwei Ausführungsformen der Noppen. In einer ersten Ausführungsform umschließen die Noppen den Leuchtkörper nur lose ohne ihn zu berühren. Dabei ist der Abstand zwischen Noppe und Leuchtkörper sehr gering, so daß der Leuchtkörper zwar in seiner Bewe­ gung stark eingeschränkt, aber nicht fest fixiert ist.

In einer zweiten Ausführungsform berühren die Noppen den Leucht­ körper und fixieren dessen Verbindungsstück direkt, ähnlich wie bei der Steg-Technik. Dabei bedeutet "Berühren", daß die Noppen den Leuchtkör­ per entweder in einer ersten Variante nur an der Peripherie berühren oder ihn in einer zweiten Variante durch das gegenseitige Berühren der inneren Noppenenden voll umschließen bzw. sogar vollständig einquetschen, ent­ sprechend der an sich bekannten Steg-Technik.

Die erfindungsgemäße Lampe ist wesentlich kostengünstiger als Lampen mit zusätzlichen Halteringen. Die Justiergenauigkeit des Leucht­ körpers ist besser als mit der Steg-Technik.

Die Herstellung des Noppensystems erfolgt, indem der Kolben nach dem Einführen des Leuchtkörpers und nach dem Quetschen des Endes oder der Enden mit drei (bzw. vier oder mehr) Gasbrennern erhitzt wird und gleichzeitig mit einer entsprechenden Zahl von Stempeln eingedrückt wird. Die Noppen sind so gestaltet, daß der Leuchtkörper bezüglich der Kolben­ achse sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in seiner Beweglichkeit erheblich eingeschränkt oder fest fixiert ist. Leuchtkörper oder Abschnitte des Leuchtkörpers, die vor dem Noppungsvorgang nicht axial ausgerichtet waren, werden bei der Herstellung der Noppen automatisch justiert. Außer­ dem werden Leuchtkörper, die während des Lampenherstellprozesses ins Schwingen geraten und dadurch Gefahr laufen, falsch fixiert zu werden, jetzt automatisch in die richtige Lage gebracht.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, daß im Falle der Verwen­ dung beabstandeter Noppen der Leuchtkörper auch erst nachträglich in den Kolben eingebracht werden kann. Die Vorformung und Beschichtung von Kolbensegmenten kann also ungestört durchgeführt werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbei­ spiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer zweiseitig ge­ quetschten Halogenglühlampe in zwei Seitenansichten (Fig. 1a und 1b), die um 90° zueinander gedreht sind

Fig. 2 zwei weitere Ausführungsbeispiele einer derartigen Lampe mit vier Noppen (Fig. 2a) bzw. sechs Noppen (Fig. 2b) pro System

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer einseitig ge­ quetschten Halogenglühlampe

Fig. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Ausstülpung im Detail

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ausstülpung im Detail.

Die Fig. 1a und 1b zeigen eine zweiseitig gequetschte und gesoc­ kelte Halogenglühlampe 1 für Allgemeinbeleuchtung mit einer Leistung von 500 W, die für den direkten Anschluß an das 230 V-Netz geeignet ist. Sie besitzt einen zylindrischen Kolben 2 aus Quarzglas mit einem Innendurch­ messer von 7 mm und einer Gesamtlänge von 105 mm. Mittig ist eine Pump­ spitze 3 angebracht. Die beiden Enden des Kolbens sind jeweils mit einer Quetschdichtung 4 verschlossen. Der Kolben 2 ist mit dem Inertgas Argon gefüllt, dem ein an sich bekannter Halogenzusatz beigefügt ist.

Ein axial angeordneter Leuchtkörper 5 ist in leuchtende Abschnitte 6 und Verbindungsstücke 7 unterteilt. Der Leuchtkörper ist einfach gewendelt, wobei die Steigung der Verbindungsstücke größer als die der leuchtenden Abschnitte gewählt ist. Er ist über zwei einfach gewendelte Stromzuführun­ gen 8, deren Steigung größer als die der leuchtenden Abschnitte ist, und über zwei Einschmelzfolien 9, die in die Quetschdichtungen eingebettet sind, mit den Kontakten der Keramiksockel 10 verbunden.

Insgesamt sind drei Systeme 11 von Noppen 12 in etwa gleichen Ab­ ständen über die Länge des Kolbens verteilt und haltern den Leuchtkörper 5 punktuell, so daß die dazwischen liegenden bzw. dem Ende benachbarten leuchtenden Abschnitte 6 nicht durchhängen und gut zentriert innerhalb vier zylindrischer Kolbensegmente 13 angeordnet sind. Die Kolbensegmente 13 sind jeweils durch die Noppensysteme 11 voneinander getrennt. Der Ha­ logenkreisprozeß wird durch die Systeme 11 nicht behindert und die opti­ schen Eigenschaften der Lampe bleiben homogen. Jedes System 11 besteht aus drei Noppen 12, die in einer Ebene quer zur Lampenachse liegen. Die Noppen 12 sind trichterförmig ausgebildet und in einem gegenseitigen Win­ kelabstand von jeweils 120°, ausgehend von der Kolbenwand, radial nach innen zum Leuchtkörper hin gerichtet. Die Trichter der Noppen sind kreis­ förmig. Sie sind jedoch wegen der perspektivischen Darstellung in Fig. 1 verzerrt.

In Fig. 2a und 2b sind zwei weitere Ausführungsbeispiele gezeigt. Fig. 2a zeigt eine zweiseitig gequetschte Lampe, die im Aufbau im wesentli­ chen der in Fig. 1 gezeigten Version entspricht, die jedoch elliptisch ausge­ bauchte Kolbensegmente 15 aufweist und außen auf der Kolbenoberfläche eine Interferenzfilterbeschichtung 19 besitzt. Der Leuchtkörper 6 wird durch drei Noppensysteme 16 gehaltert. Jedes System 16 besteht aus vier Noppen 17 im gegenseitigen Winkelabstand von 90°. Wegen des bei vier Noppen geringeren gegenseitigen Abstands sind die Trichter der Noppen 17 etwas elliptisch gestaltet, was beispielsweise durch einen entsprechend geformten Stempel bei der Herstellung erreicht werden kann. Die Lampe ist in an sich bekannter Weise pumpstengellos um bessere optische Eigenschaften zu er­ zielen.

Fig. 2b zeigt ebenfalls eine zweiseitig gequetschte Lampe, die im Auf­ bau im wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten Version entspricht. Sie weist je­ doch zylindrische Kolbensegmente 13 auf. Der Leuchtkörper wird durch drei Systeme 16′ gehaltert. Jedes System 16′ besteht aus sechs Noppen 17′ im gegenseitigen Winkelabstand von 60°. Wegen des bei sechs Noppen sehr geringen gegenseitigen Abstands sind die Trichter der Noppen 17′ stark el­ liptisch geformt. Der Pumpstengel 18 befindet sich mittig im letzten Kolben­ segment.

Fig. 3 zeigt eine einseitig gequetschte Lampe 20 mit einem zylindri­ scher Kolben 21 und einem axialen Leuchtkörper 22, der durch zwei Strom­ zuführungen 29, 31 mit Folien 30 verbunden ist. Der Leuchtkörper hat zwei einfach gewendelte leuchtende Abschnitte 23 und ein dazwischen liegendes ungewendeltes Verbindungsstück 24. In der Kolbenmitte ist in Höhe des Verbindungsstücks ein einziges System 25 aus drei Noppen 26 quer zur Lampenachse angeordnet. Das von der Quetschung 27 entfernt liegende En­ de 28 des Leuchtkörpers ist über die rückführende Stromzuführung 29 mit einer der Folien 30 in der Quetschung 27 verbunden. Die Rückführung 29 verläuft dabei genau zwischen zwei Noppen 26.

Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Realisierung der Noppen gemäß Fig. 1 bis 3. Der Querschnitt (Fig. 4a) in Höhe des Noppen­ systems 35 zeigt, daß das System aus drei Noppen 36 gebildet ist, die sich bis zum Leuchtkörper 37 hin erstrecken und diesen fixieren. Gestrichelt ist für den Fall einer einseitig gequetschten Lampe eine Rückführung 29 einge­ zeichnet, die zwischen zwei Noppen 36 achsparallel an der Kolbenwand 38 entlang geführt ist.

Fig. 4b und 4c zeigen den Längs- und Querschnitt eines Lampenkol­ bens im Bereich eines Noppensystems 40 mit vier bis zum Leuchtkörper rei­ chenden Noppen 41. Der Leuchtkörper 42 ist einfach gewendelt, wobei der leuchtende Abschnitt 43 eng gewickelt ist, während das Verbindungsstück 44 eine wesentlich größere Steigung besitzt und über einen Innenstift 39 kurzgeschlossen ist. Der Leuchtkörper 42 ist durch die Noppen 41 sowohl axial als auch radial fixiert. In Fig. 4c ist für den Fall einer einseitig ge­ quetschten Lampe gestrichelt die Rückführung 29 eingezeichnet. Sie ist zwi­ schen den Wänden 45 zweier benachbarter Noppen 41 eingeklemmt.

In Fig. 5 ist analog zu Fig. 4 eine andere Ausführungsform für die Noppen 46 gezeigt. Der Trichter der Noppen besitzt außen, also in der Nähe der Kolbenwand, einen größeren Querschnitt als der in Fig. 4 gezeigte Trichter. Gleichzeitig ist die vom Trichter gebildete Vertiefung in der Kol­ benwand insgesamt flacher. Der Boden 47 der Vertiefung reicht nicht bis zum Leuchtkörper 48 hin, sondern endet kurz davor. Die Maße der Noppen 46 und des Leuchtkörpers 48 sind so aufeinander abgestimmt, daß trotzdem dem Leuchtkörper nur wenig Bewegungsfreiheit bleibt. Der Leuchtkörper ist also durch die Noppen lediglich in seiner Bewegungsfreiheit stark einge­ schränkt, aber nicht fixiert. Durch die Mindestzahl von drei Noppen pro Sy­ stem ist diese Einschränkung aber ausreichend, während ein gleichartiges System auf der Basis von lediglich zwei Noppen, die sich gegenüberstehen, unzureichend wäre, da der Leuchtkörper quer zu den Noppen beweglich bleibt.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbei­ spiele beschränkt. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Lampen auch mit Mittelvolt- oder Niedervoltspannungen betrieben werden.

Statt einer Einfachwendel können auch Doppelwendeln verwendet werden. In diesem Fall ist es möglich, daß nur die leuchtenden Abschnitte doppelt gewendelt sind, während die nichtleuchtenden Verbindungsstücke einfach gewendelt sind. Die oben beschriebene Technik der unterschiedli­ chen Steigungen oder der Verwendung eines Kernstifts können jedoch glei­ chermaßen auch bei Doppelwendeln angewendet werden.

Claims (15)

1. Halogenglühlampe (1) für den Betrieb an Netzspannung, beste­ hend aus

• - einem hermetisch abgedichteten Kolben (2) aus lichtdurchlässigem Ma­ terial, der eine Lampenachse definiert
• - einer Füllung aus Inertgas und einem halogenhaltigen Zusatz
• - einem axial angeordneten Leuchtkörper (5) mit zwei Enden
• - einem Stromzuführungssystem (8; 29, 31), das mit den beiden Enden des Leuchtkörpers verbunden ist
• - Ausstülpungen, die aus dem Material des Kolbens gebildet sind und die die Beweglichkeit des Leuchtkörpers punktuell einschränken, dadurch gekennzeichnet, daß die punktuelle Einschränkung jeweils durch ein in einer Ebene liegendes System (11; 16; 25; 35) aus mindestens drei Ausstülpungen erzielt wird, wobei jede Ausstülpung eine trichterförmige Noppe (12; 17; 26; 36) bildet, die gleichmäßig voneinander beabstandet sind und sich quer zum Leuchtkörper (5) von der Kolbenwand zur Lam­ penachse hin erstrecken.

2. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2; 21) zweiseitig gequetscht ist.

3. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper (5) an mindestens zwei Punkten durch ein System (11) gestützt ist.

4. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper der Halogenglühlampe einfach oder doppelt ge­ wendelt ist.

5. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtkörper (5) aus leuchtenden Abschnitten (6) und minde­ stens einem Verbindungsstück (7), an dem die punktuelle Halterung an­ setzt, besteht.

6. Halogenglühlampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (44) mit größerer Steigung gewickelt ist als die leuchtenden Abschnitte (43).

7. Halogenglühlampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Verbindungsstück (44) durch einen Innenstift (39) kurzgeschlossen ist oder, im Falle daß die leuchtenden Abschnitte doppelt bzw. einfach gewendelt sind, einfach gewendelt bzw. ungewen­ delt (24) ist.

8. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogenglühlampe (20) einseitig gequetscht ist.

9. Halogenglühlampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein System (25) verwendet wird.

10. Halogenglühlampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung (29) zwischen zwei Noppen (36) eines Systems hin­ durchläuft und insbesondere zwischen den Wänden (45) zweier Noppen eingeklemmt ist.

11. Halogenglühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweiseitig gequetschten Halogenglühlampen mindestens zwei Systeme (11) eingesetzt sind.

12. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Systemen liegenden einzelnen Kolbensegmente zy­ lindrisch (13) oder insbesondere im Falle der Verwendung von Beschich­ tungen (19) ausgebaucht (15) sind.

13. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (46) den Leuchtkörper (48) nur lose umschließen, jedoch mit sehr geringem Abstand.

14. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (41) den Leuchtkörper (42) berühren und dessen Verbin­ dungsstück (44) direkt fixieren.

15. Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichter der Noppen (17) einen elliptischen Querschnitt besitzen.