EP2339609A1 - Hochdruckentladungslampe - Google Patents

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EP2339609A1
EP2339609A1 EP10191245A EP10191245A EP2339609A1 EP 2339609 A1 EP2339609 A1 EP 2339609A1 EP 10191245 A EP10191245 A EP 10191245A EP 10191245 A EP10191245 A EP 10191245A EP 2339609 A1 EP2339609 A1 EP 2339609A1
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EP
European Patent Office
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outer bulb
discharge lamp
pressure discharge
base
lamp according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10191245A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jochaim Arndt
Uwe Fidler
Ralph Hauschild
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Publication date
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/34—Double-wall vessels or containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
    • H01J5/54—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it supported by a separate part, e.g. base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/302—Vessels; Containers characterised by the material of the vessel

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such lamps are in particular high-pressure discharge lamps for general lighting or for photo-optical purposes.
  • the object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1, which is compact and yet has sufficient Platzertik.
  • the invention relates to space-protected lamps with two outer pistons in the entire power range.
  • the second outer bulb is a sheath, which serves as Platzertik for possible lamp destruction in case of negative influences.
  • the fixing of the outer bulb must be done so that the destruction of the lamp or other negative influences do not damage the outer bulb.
  • the outer bulb must also be protected against rotation to the base to ensure trouble-free switching on and off of the lamp.
  • the invention particularly relates to space-protected lamps with outer bulb and a sheath in the low-wattage power range to a maximum of 150 W.
  • the sheath serves as Platzerschutz for possible lamp destruction by negative influences.
  • the sheathing is in particular made of glass or plastic, in any case, it must be suitable for high temperatures and photometrically suitable.
  • the second outer bulb preferably made of hard glass, is fixed by deformation after a corresponding heating process in the pinch region of the base lamp, preferably with outer bulb made of quartz glass.
  • the two normally different glasses of the two outer pistons must not fuse (different coefficient of expansion).
  • a spring in the dome area provides the necessary bias of the base lamp in the outer bulb to avoid rattling or wobbling of the second outer bulb.
  • the attachment of the second outer bulb is relieved differently.
  • the second outer bulb is provided with side holes or holes at the level of the base.
  • the base has at these positions holes or recesses for receiving a pin-shaped fastening means, such as a split pin, rivet, pin, screw or the like.
  • the outer bulb is thus fixed by means of a split pin, rivet, pin, a screw or the like, which are driven from the outside through the hole / hole in the socket.
  • the attachment meets the requirements for the maintenance of the outer bulb on the base, as well as the anti-rotation.
  • a bias of the second outer piston achieved in that takes place before the pinning of the system, a compression of the spring washer by compressive force.
  • the fixation of the second outer piston takes place by the pressing of at least one pin or the like, preferably of two opposite pins or the like.
  • the compression spring or spring washer also known as a plate spring as known per se, is intended to prevent tilting and shaking of the second outer bulb on the support plateau.
  • the pins can be made of metal or plastic. This process is very time-saving and needs no additional process effort, such as kiting, melting or rolling.
  • the second outer bulb can in principle also be made of plastic, provided that it is sufficiently heat-resistant.
  • a suitable plastic for such a jacket is particularly, at least proportionally, polycarbonate, polyester, poly-methyl methacrylate or polyolefin.
  • transparent, UV-stable, high-temperature-stable plastics, in particular Teflon, PTFE are particularly suitable.
  • FIG. 1 shows the structure of a high pressure discharge lamp 1 highly schematic. It has as base lamp a discharge vessel 2, which is housed in an outer bulb 3. The outer leads 4 of the discharge vessel, the Contact electrodes inside are connected to two frame wires 5 and 6. A short frame wire 5 leads to a first foil 7 in a pinch 8 of the outer bulb. A long frame wire 6, often called stirrup wire, leads to a second film 7 in the pinch 8.
  • the discharge vessel 2 has at its ends in each case a capillary 10, as known per se, and a filling of an ionizable gas, usually argon or Xenon, mercury and metal halides, also known per se. Two electrodes are located in the interior of the discharge vessel, as also known per se, and not shown here.
  • the outer bulb 3 is surrounded by a second outer bulb or casing 15 made of hard glass, which bears tightly against the Au ⁇ enkolben 3.
  • This second outer bulb 15 is made of tempered glass, while the inner outer bulb 3 is made of quartz glass.
  • the attachment of the second outer piston 15 takes place directly on the first outer bulb 3 approximately at the level of the pinch seal 8 by a "gentle" pinch 16. This is meant a positive fit of the outer bulb, initially leaving a small clear distance.
  • the outer bulb 3 of the base lamp in the dome 18 of the second outer bulb by a conically downwardly widening spring 19 or similar. centered, as is known. A final fixation of the outer bulb takes place by the spring force of the spring 19th
  • FIG. 2 shows an embodiment that takes into account the high temperature load in an improved manner. It is in the side view of FIG. 2a the second outer piston 20 with a socket-side cylindrical Opening 21 provided.
  • the second outer bulb 20 is placed on a stop 22, which projects laterally on the base 23. He is attached there by means of a splint 24, see FIG. 2b ,
  • the second outer bulb has a hole 25 through which the split pin 24 is inserted into a recess 26 of the base.
  • FIG. 3 is similar in construction FIG. 2 , However, here in the region of the stop 22, an annular plate spring 30 on the base edge, which serves as a stop 22, placed on which in turn rests the opening 21 of the second outer bulb.
  • the spring force of the plate spring 30 allows a pressing of the second outer piston 20 on the stop 22 of the base, wherein the second outer bulb is fixed in the pressed state by means of two mold pins 33.
  • glass for the second outer bulb 20 are all possible glasses, such as soft glass or quartz glass, in particular, is suitable as hard glass borosilicate glass, etc.
  • the discharge vessel 2 need not be made of ceramic, it can also be made of quartz glass or similar. be made.
  • a high-pressure discharge lamp has a ceramic discharge vessel which is accommodated in an outer bulb, wherein the outer bulb is also surrounded by a second outer bulb as splinter protection, which bears tightly against the outer bulb.
  • the outer bulb is socketed on one side and the discharge vessel is equipped with two ends.

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Eine Hochdruckentladungslampe hat ein keramisches Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei der Außenkolben außerdem von einem zweiten Außenkolben als Splitterschutz umgeben ist, der eng am Außenkolben anliegt. Dieser ist in Höhe des Sockels befestigt.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Lampen sind insbesondere Hochdruckentladungslampen für Allgemeinbeleuchtung oder für fotooptische Zwecke.
    • Stand der Technik
  • Aus der EP 1 652 212 ist eine Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß bekannt, die einen Splitterschutz aufweist, indem sie von zwei Hüllen umgeben ist.
  • Aus der WO 2008/022929 ist eine Entladungslampe bekannt, die insbesondere zum Zweck des Splitterschutzes von einer Kunststoff-Hülle ummantelt ist.
  • Die Anwendung derartiger Kunststoff-Hüllen ist allerdings auf Lampen mit niedriger Betriebstemperatur beschränkt, da ansonsten kein geeigneter Kunststoff zur Verfügung steht.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, die kompakt ist und trotzdem einen ausreichenden Platzerschutz aufweist.
  • Dies gilt insbesondere für Metallhalogenidlampen, wobei das Material des Entladungsgefäßes Keramik sein kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
  • Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Der sich schnell entwickelnde Leuchtenmarkt verlangt immer mehr kompakte, d.h. klein in Durchmesser und Länge, und gleichzeitig platzergeschützte Lampen, die in offenen Leuchten betrieben werden können. Durch spezielle Lösungen im Sockel-/Fassungsbereich können im Vergleich zu Schraubsockeln kleinere Abmessungen erreicht werden. Die Erfindung betrifft platzergeschützte Lampen mit zwei Außenkolben im gesamten Leistungsbereich. Hierbei ist der zweite Außenkolben eine Ummantelung, die als Platzerschutz für die mögliche Lampenzerstörung bei negativen Einflüssen dient. Die Fixierung des Außenkolbens muß so erfolgen, dass die Zerstörung der Lampe oder andere negativen Einflüsse den Außenkolben nicht beschädigen. Des weiteren muß der Außenkolben auch gegen Verdrehung zum Sockel geschützt sein, um ein problemloses Ein- und Aussetzen der Lampe zu gewährleisten.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere platzergeschützte Lampen mit Außenkolben und einer Ummantelung im niederwattigen Leistungsbereich bis maximal 150 W. Hierbei dient die Ummantelung als Platzerschutz für die mögliche Lampenzerstörung durch negative Einflüsse. Die Ummantelung ist insbesondere aus Glas oder Kunststoff, jedenfalls muss sie hochtemperaturtauglich und lichttechnisch geeignet sein.
  • Zur Zeit sind nur Sprüh- und Tauchverfahren zur Außenkolbenbeschichtung mit temperaturstabilen Kunstoffen bekannt, die aber nur bei höherwattigen Lampen mit großen (kälterem) Außenkolben verwendet werden können.
  • Standardmäßig werden platzergeschützte Lampen noch mit einem zweiten Außenkolben versehen. Derzeit sind drei Verfahren der Außenkolbenfixierung bekannt.
    1. 1. Das konventionelle Einschmelzen des Außenkolbens mit einem Einschmelzfuß.
    2. 2. Das Fixieren des Außenkolbens mit dem Sockel über Kittung.
    3. 3. Die Befestigung des Außenkolbens mittels angerolltem Alu-Ring auf den Außenkolbenflansch..
    Bevorzugte Aspekte der Erfindung sind:
  • Der zweite Außenkolben, vorzugsweise aus Hartglas, wird durch Verformung nach entsprechendem Aufheizvorgang im Quetschungsbereich der Basislampe, vorzugsweise mit Außenkolben aus Quarzglas, fixiert. Dabei dürfen die beiden normalerweise unterschiedlichen Gläser der beiden Außenkolbens keine Schmelzverbindung eingehen (unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizient).
  • Insbesondere sorgt eine Feder im Dombereich für die notwendige Vorspannung der Basislampe im Außenkolben um ein Klappern oder Wackeln des zweiten Außenkolbens zu vermeiden.
  • Beim Quetschen des zweiten Außenkolbens oder Ummantelung werden kleinere Geometrien erzielt als bei den herkömmlichen Lampen. Somit ist es auch möglich eine kleinere Sockelabmessung zu verwenden als bisher üblich. Die Lampe wird dadurch schmaler und kleiner.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Befestigung des zweiten Außenkolbens anders relaisiert. Der zweite Außenkolben ist mit seitlichen Bohrungen oder Löchern in Höhe des Sockels versehen. Der Sockel weist an diesen Positionen Löcher oder Aussparungen zur Aufnahme eines stiftförmigen Besfestigungsmittels auf, beispielsweise eines Splintes, Nietes, Stiftes, Schraube oder ähnlichem. Der Außenkolben wird also mittels eines Splintes, Nietes, Stiftes, einer Schraube oder ähnlichem, die von außen durch die Bohrung/Loch in den Sockel getrieben werden, fixiert. Die Befestigung erfüllt die Anforderung an den Halt des Außenkolbens am Sockel, sowie auch den Verdrehschutz.
  • Auf einem Auflageplateau des Sockels für den zweiten Außenkolben wird in einer bevorzugten Ausführungsform mittels einer speziellen Federscheibe, vorzugsweise aus Metall, eine Vorspannung des zweiten Außenkolbens dadurch erreicht, daß vor dem Verstiften des Systems ein Zusammenpressen der Federscheibe durch Druckkraft stattfindet. In diesem Zustand erfolgt die Fixierung des zweiten Außenkolbens durch das Einpressen von mindestens eines Stiftes oder ähnlichem, vorzugsweise von zwei gegenüberliegenden Stiften oder ähnlichem. Die Druckfeder bzw. Federscheibe, auch als Tellerfeder bezeichnet wie an sich bekannt, soll ein Kippeln und Wackeln des zweiten Außenkolbens auf dem Auflageplateau verhindern. Die Stifte können aus Metall oder auch aus Kunststoff bestehen. Dieser Prozess ist sehr zeitsparend und bedarf keines zusätzlichen Prozessaufwandes, wie Kitten, Schmelzen oder Anrollen.
  • Der zweite Außenkolben kann prinzipiell auch aus Kunststoff gefertigt sein, sofern dieser ausreichend wärmebeständig ist. Als geeigneter Kunststoff für eine derartige Ummantelung eignet sich insbesondere, zumindest anteilig, Polycarbonat, Polyester, Poly-Methylmethacrylat oder Polyolefin. Beispielsweise eignen sich insbesondere transparente, UV-stabile, hochtemperaturstabile Kunststoffe, insbesondere Teflon, PTFE.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine Hochdruckentladungslampe, erstes Ausführungsbeispiel;
    Fig. 2
    eine Hochdruckentladungslampe, zweites Ausführungsbeispiel, in Seitenansicht (Figur 2a) und im Detail (Figur 2b);
    Fig. 3
    eine Hochdruckentladungslampe, drittes Ausführungsbeispiel.
    Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • Figur 1 zeigt den Aufbau einer Hochdruckentladungslampe 1 stark schematisiert. Sie besitzt als Basislampe ein Entladungsgefäß 2, das in einem Außenkolben 3 untergebracht ist. Die äußeren Zuführungen 4 des Entladungsgefäßes, die Elektroden im Innern kontaktieren, sind mit zwei Gestelldrähten 5 und 6 verbunden. Ein kurzer Gestelldraht 5 führt zu einer ersten Folie 7 in einer Quetschung 8 des Außenkolbens. Ein langer Gestelldraht 6, häufig Bügeldraht genannt, führt zu einer zweiten Folie 7 in der Quetschung 8. Das Entladungsgefäß 2 besitzt an seinen Enden jeweils eine Kapillare 10, wie an sich bekannt, sowie eine Füllung aus einem ionisierbaren Gas, in der Regel Argon oder Xenon, Quecksilber und Metallhalogeniden, wie ebenfalls an sich bekannt. Zwei Elektroden stehen sich im Innern des Entladungsgefäßes gegenüber, wie ebenfalls an sich bekannt, und hier nicht dargestellt.
  • Der Außenkolben 3 ist von einem zweiten Außenkolben oder Ummantelung 15 aus Hartglas umgeben, der eng an dem Au-βenkolben 3 anliegt. Dieser zweite Außenkolben 15 besteht aus Hartglas, während der innere Außenkolben 3 aus Quarzglas gefertigt ist. Die Befestigung des zweiten Außenkolbens 15 erfolgt direkt am ersten Außenkolben 3 etwa in Höhe von dessen Quetschung 8 durch eine "sanfte" Quetschung 16. Damit ist eine formschlüssige Anformung des Außenkolbens gemeint, wobei zunächst ein geringer lichter Abstand verbleibt. Außerdem ist der Außenkolben 3 der Basislampe in der Kuppel 18 des zweiten Außenkolbens durch eine kegelförmig sich nach unten aufweitende Feder 19 o.ä. zentriert, wie an sich bekannt. Eine endgültige Fixierung des Außenkolbens erfolgt durch die Federkraft der Feder 19.
  • Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das der hohen Temperaturbelastung in verbesserter Weise Rechnung trägt. Dabei ist in der Seitenansicht der Figur 2a der zweite Außenkolben 20 mit einer sockelseitigen zylindrischen Öffnung 21 versehen. Der zweite Außenkolben 20 ist dabei auf einem Anschlag 22, der seitlich am Sockel 23 vorsteht, aufgesetzt. Er ist dort mittels eines Splints 24 befestigt, siehe Figur 2b. Zu diesem Zweck hat der zweite Außenkolben ein Loch 25, durch das der Splint 24 in eine Aussparung 26 des Sockels eingesetzt wird.
  • Figur 3 ist ähnlich aufgebaut wie Figur 2. Jedoch ist hier im Bereich des Anschlags 22 eine ringförmige Tellerfeder 30 auf den Sockelrand, der als Anschlag 22 dient, aufgelegt, auf der wiederum die Öffnung 21 des zweiten Außenkolbens aufliegt. Die Federkraft der Tellerfeder 30 erlaubt ein Anpressen des zweiten Außenkolbens 20 auf den Anschlag 22 des Sockels, wobei der zweite Außenkolben im angepressten Zustand mit Hilfe zweier Formstifte 33 fixiert wird.
  • Als Glas für den zweiten Außenkolben 20 eignen sich alle möglichen Gläser, wie Weichglas oder auch Quarzglas, insbesondere eignet sich Hartglas wie Borosilikatglas etc.
  • Das Entladungsgefäß 2 muss nicht aus Keramik sein, es kann auch aus Quarzglas o.ä. gefertigt sein.
  • Im Prinzip kann eine bevorzugte Ausführungsform darin zusammengefasst werden, dass eine Hochdruckentladungslampe ein keramisches Entladungsgefäß aufweist, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei der Außenkolben außerdem von einem zweiten Außenkolben als Splitterschutz umgeben ist, der eng am Außenkolben anliegt. Dabei ist meist der Außenkolben einseitig gesockelt und das Entladungsgefäß mit zwei Enden ausgestattet.
  • Wesentliche Merkmale der Erfindung in Form einer numerierten Aufzählung sind:
    1. 1. Hochdruckentladungslampe, mit einem längsgestreckten Entladungsgefäß, das in einem rohrförmigen Außenkolben untergebracht ist, der einseitig in einem Sockel gehaltert ist, wobei der Außenkolben von einem zweiten Außenkolben umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben im Bereich des Sockels befestigt ist.
    2. 2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß aus Keramik gefertigt ist und insbesondere zwei Kapillaren aufweist.
    3. 3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben am ersten Außenkolben im Bereich von dessen Quetschung angeheftet ist.
    4. 4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben mechanisch direkt am Sockel befestigt ist, indem er mindestens ein Loch aufweist, das mit einer passenden Aussparung im Sockel zusammenwirkt, wobei die Befestigung mittels eines stiftartigen Befestigungsmittels erfolgt, das durch das Loch geführt und in der Aussparung verankert ist.
    5. 5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben aus Hartglas oder Kunststoff gefertigt ist.
    6. 6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben auf einem Anschlag des Sockels aufsitzt.
    7. 7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Anschlag eine Tellerfeder sitzt, auf der ihrerseits der zweite Außenkolben mit einer Öffnung aufsitzt.

Claims (7)

  1. Hochdruckentladungslampe, mit einem längsgestreckten Entladungsgefäß, das in einem rohrförmigen Außenkolben untergebracht ist, der einseitig in einem Sockel gehaltert ist, wobei der Außenkolben von einem zweiten Außenkolben umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben im Bereich des Sockels befestigt ist.
  2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß aus Keramik gefertigt ist und insbesondere zwei Kapillaren aufweist.
  3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben am ersten Außenkolben im Bereich von dessen Quetschung formschlüssig positioniert ist.
  4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben mechanisch direkt am Sockel befestigt ist, indem er mindestens ein Loch aufweist, das mit einer passenden Aussparung im Sockel zusammenwirkt, wobei die Befestigung mittels eines stiftartigen Befestigungsmittels erfolgt, das durch das Loch geführt und in der Aussparung verankert ist.
  5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben aus Hartglas oder Kunststoff gefertigt ist.
  6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außenkolben auf einem Anschlag des Sockels aufsitzt.
  7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Anschlag eine Tellerfeder sitzt, auf der ihrerseits der zweite Außenkolben mit einer Öffnung aufsitzt.
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