Beschreibung

Leitungsdurchführung mit gekrümmtem Folienprofil

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Leitungsdurchführung in einer Lampe, insbesondere einer Hochdruckentladungslampe zur Projektion. Sie richtet sich dabei auf kleinere Lampen mit Durchmessern von Lampengefäßschäften unter etwa 10 mm.

Stand der Technik

Leitungsdurchführungen in solchen Lampen erfolgen oft mittels dünner Metallfolienstreifen, die zur Abdichtung in einem Schaft der Lampe eingeschmolzen sind.

Darstellung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, Leitungsdurchführungen in den genannten Lampen zu verbessern .

Hierzu richtet sich die Erfindung auf eine Lampe mit einem Lampengefäß mit einem Schaft mit einem minimalen Au- ßendurchmesser des Schafts senkrecht zur Durchführungsrichtung, der höchstens 10 mm ist, und mit einer Leitungsdurchführung durch den Schaft, die eine elektrisch leitfähige Folie aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschnittsprofil der Folie senkrecht zur Durchfüh- rungsrichtung über mehr als die Hälfte seiner Länge einen kleineren Krümmungsradius als der größte äußere Krümmungsradius senkrecht zur Durchführungsrichtung des Schafts aufweist.

Die Erfindung richtet sich weiterhin auf die Verwendung der Lampe zur Projektion oder als Lichtquelle bei der Endoskopie .

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ab- hängigen Ansprüchen angegeben und ergeben sich des weiteren aus der folgenden Beschreibung. Die Offenbarung ist dabei im Hinblick auf die Vorrichtungskategorie und die Verwendung zu verstehen.

Gerade von kleineren Lampen, insbesondere Halogen- und Hochdruckentladungslampen, wird bei wichtigen Anwendungen immer mehr Lichtabgabe verlangt. Das gilt beispielsweise für die Projektion mit Projektoren und ähnlichem oder im medizinischen Bereich als Lichtquelle bei der Endoskopie. Die Leistung und damit die Lichtabgabe von Lampen lässt sich in der Praxis nur mit größeren Stromstärken steigern, die, so hat sich ergeben, größere Querschnittsflächen der Leiter, insbesondere der Folien, erfordern.

Die Dicke der Folienstreifen kann im Verhältnis zu deren Breite jedoch nicht beliebig vergrößert werden, ohne das Risiko des Berstens des Lampengefäßes zu erhöhen, so dass für eine höhere Strombelastbarkeit zumindest auch die Breite der Folien zu vergrößern ist. Dies erfordert bei konventionellen Leitungsdurchführungen, die ein gerades Querschnittsprofil der Folie senkrecht zur Durchführungs- richtung aufweisen, einen größeren Durchmesser des Schafts, in dem die Folie eingeschmolzen ist.

Bei kleinen Lampen und Reflektorlampen mit kurzem Fokusabstand kann der Außendurchmesser des Schafts jedoch nur eingeschränkt vergrößert werden, da dies zunehmend zur Abschattung des Nutzlichtstroms der Lampe führen würde.

Unter dem Begriff "kleine Lampen" wird dabei auf Lampen mit einem Schaftdurchmesser von höchstens 10 mm Bezug genommen. Besonders bevorzugt sind dabei Schaftdurchmesser von höchstens 7 mm oder auch höchstens 5 mm.

Zusätzlich lassen sich kleine Lampen auch durch einen maximalen Innendurchmesser des Lampengefäßvolumens zur Lichterzeugung von in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt 3 cm, 2 cm oder 1 cm oder auch durch einen maximalen Betriebsstrom oder eine maximale Betriebsleistung näher spezifizieren. Die Erfindung zielt vorzugsweise auf Lampen, die typischerweise eine maximale Betriebsleistung von in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 750 W, 600 W oder 450 W aufweisen und/oder in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt für maximale Betriebsströme bis 20 A, 15 A oder 10 A ausgelegt sind.

Die Erfindung geht von der Grundidee aus, das Verhältnis von Strombelastbarkeit der Leitungsdurchführung zum Durchmesser des Schafts zu verbessern, also zu vergrößern. Hierzu weist das Querschnittsprofil senkrecht zur Leitungsdurchführung der erfindungsgemäßen Folie eine gekrümmte Form auf, so dass die Länge des Profils bei einem vorgegebenen Schaftdurchmesser stets länger als das nicht gekrümmte Profil einer konventionellen Folie gewählt werden kann.

Im Folgenden wird, sofern nicht auf eine andere Bedeutung hingewiesen wird, der Begriff "Querschnittsprofil" in der Bedeutung eines Querschnittsprofils in einer Schnittebene senkrecht zur Durchführungsrichtung gebraucht.

Durch den Längengewinn des Querschnittsprofils der Folie ermöglicht die Erfindung, sowohl die Strombelastbarkeit

bei gleich bleibendem Schaftdurchmesser zu vergrößern, als auch bei gleich bleibender Strombelastbarkeit den Schaftdurchmesser zu verkleinern. Natürlich erlaubt die Erfindung auch eine Vergrößerung der Strombelastbarkeit bei gleichzeitiger Verkleinerung des Schaftdurchmessers. Der durch die gekrümmte Folienausführung erhöhte technische Aufwand wird durch die bei gleichbleibender oder verringerter Schaftgröße verbesserte Leistung überkompensiert, jedenfalls bei bestimmten Anwendungen.

Kleinere gerade Profilteile des Querschnittsprofils müssen die Wirkungen der Erfindung nicht wesentlich stören. Erfindungsgemäß ist allerdings auf mehr als der Hälfte der (abgewickelten) Länge des Querschnittsprofils der Krümmungsradius der Folie kleiner als der äußere Radius des Schafts. Dieses Merkmal soll die Erfindung zudem gegenüber lokalen Krümmungen an den Ecken im wesentlichen gerader Profile der Folien konventioneller Leitungsdurchführungen abgrenzen. Im Sinne der Erfindung kann das Querschnittsprofil also auch gerade Abschnitte aufweisen, besitzt jedoch eine überwiegend gekrümmte Grundform und das Profil weist die Krümmung in der Reihenfolge zunehmend bevorzugt auf mehr als 50%, 60%, 70%, 80% oder 90% seiner Länge auf, wobei zur Reduzierung des Risikos von Spannungsrissen im Quarzglas die Dicke der Folie in der Reihenfolge zunehmend bevorzugt kleiner als 20%, 10%, 5% oder 2% der erzielten Länge des Querschnittsprofils ist.

Für das Profil sind zahlreiche Grundformen denkbar, beispielsweise U- oder S-förmige Profile, wobei eventuell gerade Abschnitte entsprechend kurz im Verhältnis zu den gekrümmten Strecken ausgeprägt sind. Im Fall einer z.B. herstellungsbedingten Form des Profils, die einem PoIy-

gonzug mit ungefähr geraden Streckenzügen von weniger als 20 % der Gesamtlänge des Folienprofils entspricht, bezeichnet der Krümmungsradius eine mittlere Krümmung.

Bevorzugt weist das Querschnittsprofil der Folie nur gleichsinnige Krümmungen auf, ist also entweder nur links- oder nur rechtsgekrümmt. So kann beispielsweise vermieden werden, dass die Folie bei der Befestigung außen an einem Stab, insbesondere mit konvexem Querschnittsprofil, teilweise von diesem absteht. Ebenso wird kein auf eine spezielle, insbesondere verjüngte Form zugeschnittenes Folienende für den Anschluss an den Stab benötigt und so die Herstellung der Folie ggf. vereinfacht.

Unter dem Stab wird hier ein elektrisch leitfähiger Be- standteil der Lampe verstanden, der die Stromführung von oder zu der Folie bildet, wobei sowohl ein solcher Stab in Richtung des Brennraums, also zu dem Ort der Lichterzeugung, als auch in entgegengesetzte Richtung, beispielsweise aus dem Lampengefäß heraus, führen kann. So kann der Stab beispielsweise ein Kontaktstift oder Draht sein, der durch die äußere Oberfläche des Lampengefäßes führt, um die Lampe mit elektrischer Leistung zu versorgen; ebenso kann er Elektrodenteil oder auch (stromführende) Haltevorrichtung oder Bestandteil einer solchen für eine Glühwendel sein. Die zur Abdichtung in einem Schaft der Lampe eingeschmolzene Folie ist vorzugsweise zumindest an einer Seite mit einem elektrisch leitfähigen Stab verbunden. Vorzugsweise ist die Folie beidseitig an gegenüberliegenden Enden jeweils mit einem Stab verbun- den, von denen einer in Richtung des Brennraums und der

andere durch die äußere Oberfläche des Lampengefäßes führt.

Erfindungsgemäß wird ein Ringsegment und besonders ein Kreisringsegment als Querschnittsprofil der Folie bevor- zugt, welches beispielsweise konzentrisch in der senkrecht zur Durchführungsrichtung liegenden Querschnittsfläche des Schafts angeordnet ist. Mit der bevorzugten Ringsegment-Form des Querschnittsprofils der Metallfolie lässt sich bei einem gegebenen Durchmesser des Schafts eine Verlängerung der Profillänge bis zu etwa dem Faktor 3 gegenüber einer nicht gekrümmten Folie erzielen.

Dieses Profil bietet sich besonders bei Hochdrucklampen an, da deren Elektroden oft eine zylindrische Form besitzen und Elektrode und gekrümmte Folie bei entsprechend angepassten Radien direkt elektrisch leitend miteinander verbunden, beispielsweise geschweißt oder gelötet, werden können. Hierbei ermöglicht das erfindungsgemäß gekrümmte Querschnittsprofil der Folie einen guten Kontakt zu der Elektrode, ohne dass die Elektrode zusätzlich für eine größere Kontaktfläche mit einer planen Kontaktfläche zum Befestigen eines konventionellen Folienstreifens versehen werden muss und so wirtschaftlicher produziert werden kann .

Es ist bevorzugt, dass die Querschnittsprofile von Folie und Stab einander entsprechen, wobei eine solche Entsprechung auch bei anderen Profilformen, also nicht kreisringförmigen, bevorzugt ist.

Dann kann nämlich die Folie senkrecht zur Durchführungsrichtung zumindest teilweise um den Stab gelegt werden, sodass die Folie bezüglich eines möglichst großen Teils,

bestenfalls über die gesamte Länge ihres Querschnittsprofils, Kontakt zum Stab herstellt.

Nach Beobachtungen der Erfinder ist dabei besonders der Kontaktbereich zwischen der Folie und dem Stab problema- tisch, wobei bei konventionellen Leitungsdurchführungen eine plane Folie für eine ausreichende Stromtragfähigkeit mit mindestens 1 mm - 2 mm überlappung in Durchführungsrichtung außen an den Stab angeschweißt ist. In diesem Bereich liegt die Folie also in direktem Kontakt außen auf dem Stab auf, während sie auf ihrer dem Stab abgewandten Fläche von dem umgebenden Glas aufgrund ihrer Materialeigenschaften behaftet ist.

Für eine optimale Abdichtung sind die Folien speziell dafür ausgelegt, eine möglichst gute Haftverbindung mit dem Glas des Lampengefäßes einzugehen. Als Folienmaterial haben sich Molybdän bzw. Molybdänlegierungen oder dotiertes Molybdän aufgrund chemischer und physikalischer Eigenschaften für die Leitungsdurchführung von Lampen bewährt. In dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt weist die Folie mindestens 80 Gew.-%, 85 Gew.-%, 90 Gew.-% oder 95 Gew.-% Molybdän auf.

Beim Betrieb von Lampen wird das Lampengefäß erhitzt und können insbesondere an Materialübergängen hohe mechanische Spannungen und folglich Risse auftreten, wenn die Materialien unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dabei nimmt die absolute Ausdehnung beim Erhitzen mit der Abmessung des Materials in derselben Richtung zu, weshalb die Folie aufgrund ihrer geringen Dicke auch nur eine geringe Ausdehnung in diese Rich- tung zeigt und somit nur relativ geringe Spannungen ver-

ursacht. Ferner werden senkrecht dazu, also in Längs- und Querrichtung der Folie, auftretende Spannungen aufgrund der Flexibilität der Folie reduziert. Dagegen ist der Stab gegenüber der Folie relativ starr und deutlich di- cker, so dass er sich stärker als die Folie ausdehnen kann .

In dem oben beschriebenen Kontaktbereich wird also die (maßgebliche) thermische Ausdehnung des Stabes von der aufliegenden Folie direkt auf das an ihr haftende Glas übertragen. Beim Betrieb der Lampe entstehen so in dem Kontaktbereich von Folie und Stab mechanische Spannungen im Glas, die an der nicht von Folie überlappten Oberfläche des Stabes aufgrund eines spaltähnlichen Freiraumes zwischen Stab und Quarzglas nicht oder nur in deutlich geringerem Maße auftreten.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, die Kontaktfläche von Folie und Stab so zu gestalten, dass die Folie den Stab möglichst wenig, vorzugsweise gar nicht, in Durchführungsrichtung überlappt. Dabei wird insbesondere auf Kontaktflächen gezielt, beispielsweise in der Nähe des Entladungsraumes in einer Hochdruckentladungslampe, die beim Betrieb der Lampe stark erhitzt werden .

Hierzu wird bevorzugt die überlappung von Folie und Stab in Durchführungsrichtung reduziert, indem diese in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 0,7 mm, 0,5 mm oder 0,3 mm beträgt. Die elektrische Verbindung erfolgt dabei vorzugsweise durch Verschmelzen, Verlöten oder Verschweißen von Folie und Stab, beispielsweise durch Wider- Standsschweißen oder Laserschweißen.

Bei einer besonders bevorzugten solchen Ausführungsform tritt überhaupt keine überlappung in Durchführungsrichtung auf. So kann hierzu die Folie "auf Stoß" mit dem Stab verbunden sein, also mit ihrer Stirnseite in Durch- führungsrichtung elektrisch leitend direkt an eine Stirnseite des Stabes grenzen.

Der Stab ist dann auf seinem gesamten Umfang bzgl. der Durchführungsrichtung nicht von Folie bedeckt, sodass er dort den beschriebenen spaltähnlichen Freiraum aufgrund geringer Quarzanhaftung aufweist und bei einer thermischen Ausdehnung die Entstehung von Spannungen im Quarzglas gemindert werden.

Die an der Stirnseite des Stabes befestigte Folie folgt zwar zumindest in der unmittelbaren Nähe zu ihrer Befes- tigung der Bewegung aufgrund thermischer Ausdehnung des Stabes, kann jedoch wegen ihrer Flexibilität nur wesentlich geringere Kräfte auf das Glas übertragen, als wenn sie außen auf dem Umfang des Stabes aufliegt.

Bei einer günstigen Ausführung ragt dabei die Folie radi- al zur Durchführungsrichtung nicht wesentlich, vorzugsweise nicht mehr als etwa die Dicke der Folie, besonders bevorzugt überhaupt nicht, über die Stirnfläche des Stabes hinaus. Bestenfalls kann so die Folie mit ihrem gesamten Leitungsquerschnitt an der Stirnfläche des Stabes kontaktiert werden, so dass sich am übergang von Folie und Stab keine oder eine geringe Minderung des Leitungsquerschnitts der Durchführung ergibt.

Mechanische Spannungen treten jedoch nicht nur an den in

Durchführungsrichtung gelegenen Enden der Folie auf, son- dern insbesondere auch entlang den Kanten der Folie zwi-

schen diesen Enden. Vorzugsweise ist die Folie deshalb beidseitig zu diesen Kanten hin verjüngt, wobei die Verjüngung der Kantenbereiche beispielsweise durch ätzen erfolgt. Bevorzugt sind dabei nur die äußeren Kantenberei- che verjüngt, so dass die Folie dazwischen einen durchgehenden Bereich einheitlicher Dicke aufweist. In dem nicht verjüngten Bereich ist die Dicke der Folie in diesen Reihenfolgen zunehmend bevorzugt höchstens 100 μm, 70 μm, 60 μm, 50 μm, 45 μm oder 30 μm und mindestens 5 μm, 10 μm oder 15 μm.

Prinzipiell sollte für eine hohe Stromtragfähigkeit der Leitungsquerschnitt möglichst groß, also die Folie auch möglichst breit sein, und damit das Querschnittsprofil einen möglichst großen Winkel umschließen, der in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt größer als 120°, 180°, 240°, 270° oder 320° ist. So lässt sich bei einem gegebenen Durchmesser der Durchführung bzw. des Schafts durch eine Verlängerung der Profillänge die Stromtragfähigkeit bis zu etwa dem Faktor drei gegenüber einer nichtgekrümm- ten Folie vergrößern.

Um eine ausreichende Stabilität des Glasschafts zu gewährleisten, ist der umschlossene Winkel dabei in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt kleiner als 350° oder 340°, so dass das Glas inner- und außerhalb des von der gekrümmten Folie begrenzten Bereichs durch zumindest einen Steg einer gewissen Breite verbunden ist.

Die Folie kann zumindest teilweise um bzw. an einen Quarzstab gelegt und gemeinsam mit diesem in einem Quarzrohr des Schafts verschmolzen werden. Der vorzugsweise dem Querschnittsprofil der Folie angepasste, beispiels-

weise zylindrische Quarzstab dient dabei sowohl zur Fixierung der Folie, ggf. mit bereits befestigtem elektrisch leitfähigen Stab, als auch zum Verfüllen der Schaftöffnung.

Neben der besonders bevorzugten Leitungsdurchführung mit genau einer Folie sind zwei elektrisch parallel geschaltete, gekrümmte Folien pro Leitungsdurchführung denkbar. Zwei Folien ermöglichen eine zusätzliche Aussparung zwischen den Folien, die einen zusätzlichen Steg aus Quarz- glas zur mechanischen Verbindung des Glases innerhalb und außerhalb der gekrümmten Flächen darstellen, um die Stabilität des Lampengefäßes besonders im Beeich des Schafts zu erhöhen. Weist eine Leitungsdurchführung zwei Folien auf, so werden diese im Sinne der Erfindung bezüglich der zuvor bzw. nachfolgend beschriebenen Merkmale als eine Gesamtheit aufgefasst. Insbesondere sind Aussagen über das Querschnittsprofil der Folie auch auf ein Querschnittsprofil zu verstehen, das durch die Anordnung der Querschnittsprofile der beiden Folien gebildet ist. Das Querschnittsprofil der Leitungsdurchführung kann also nichtzusammenhängende Segmente aufweisen. Insbesondere gelten dann obige Winkelangaben für die Summe der von den Folien eingeschlossenen Winkel.

In Durchführungsrichtung weist die Folie in dieser Rei- henfolge zunehmend bevorzugt über mehr als 50 %, 70 %, 80 %, 90 % oder 99 % ihrer Länge senkrecht zur Durchführungsrichtung das erfindungsgemäß gekrümmte Querschnittsprofil auf, wobei eine besonders bevorzugte Ausführung der Folie auf ihrer gesamten Länge gekrümmt ist. Bevor- zugt weist die Folie dabei ein gleichbleibendes Querschnittsprofil, also dieselbe Krümmungsform und eine kon-

stante Folienbreite entlang der Durchführungsrichtung auf. Durch die gleichbleibende (optimierte) Krümmungsform kann der Schaftdurchmesser des Lampengefäßes optimal für eine hohe Stromtragfähigkeit genutzt werden.

Weiter ist bevorzugt, dass zwischen den Enden der Folie in Durchführungsrichtung alle Kanten der Folie knickfrei, besser gerade und besonders bevorzugt parallel zur Durchführungsrichtung verlaufen. Dabei kann die Folie nur senkrecht zur Durchführungsrichtung gekrümmt sein, so dass ihre Form einem Segment eines Zylindermantels entspricht .

Ebenso kann die Folie mit ihren Kanten jeweils der Form einer in Durchführungsrichtung verlaufenden Helix folgen. Dann verlaufen die Kanten äquidistant zueinander, so dass auch hier der Leitungsquerschnitt der Folie in Durchführungsrichtung keine strombegrenzende Einschnürung oder Verjüngung aufweist. Eine solche Form der Leitungsdurchführung lässt sich vorteilhaft durch entsprechendes Wickeln eines Folienstreifens herstellen.

Dabei sind auch von der exakten Helixform abweichende ähnliche Ausführungen denkbar, bei denen beispielsweise die Steigung oder Ganghöhe entlang der Durchführungsrichtung variiert, das Querschnittsprofil der so gewickelten Folie ein Ellipsensegment oder ein Polygonzug, zumindest kein Kreisringsegment, ist oder die Kanten des Folienstreifens nicht äquidistant zueinander verlaufen. Um die zuvor genannte Verbindung des Quarzglases innerhalb und außerhalb der gekrümmten Folienflächen zu gewährleisten, soll die in Durchführungsrichtung axial fortschreitend gewickelte Folie nicht sich selbst berühren, insbesondere

nicht sich durch direkten Kontakt überlappen, so dass zwischen den Kanten der Folie entlang der Durchführungsrichtung zumindest eine Lücke für einen Quarzsteg verbleibt.

Bei Lampen, die, wie oben erläutert, beispielsweise in Projektoren oder im medizinischen Bereich als Lichtquelle bei der Endoskopie Verwendung finden und bei denen sich aufgrund kurzer Brennweiten eines die Lampe umgebenden fokussierenden Systems die Abschattung durch den Schaft besonders störend auswirkt, ist einerseits eine Steigerung der Leistung, andererseits eine Verkleinerung der Lampengehäuse angestrebt. Die Erfindung unterstützt diese Entwicklungen, indem sie sowohl eine höhere Strombelastung als auch kleinere Durchführungsdurchmesser ermög- licht und auch das Risiko von Spannungsrissen gemindert werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sind und sich auch auf die Verwendung der Lampe beziehen.

Im Folgenden zeigen:

Fig. 1 je einen Schnitt in Längs- und Querrichtung einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Leitungsdurchführung mit einer Verbindung von Fo- lie und Elektrode auf Stoß,

Fig. 2 je einen Schnitt in Längs- und Querrichtung einer Leitungsdurchführung mit überlappung von Folie und Elektrode,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Leitungs- durchführung gemäß Figur 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Folie mit der angeschweißten Elektrode nach Figur 3, die in einem Schaft eines Lampengefäßes positioniert ist,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Leitungsdurchführung mit einer helixförmig gewickelten Folie, die gemäß Figur 2 an eine Elektrode geschweißt ist,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Schaft mit einer weiteren erfindungsgemäßen Leitungsdurchführung und

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Schaft mit einer weiteren erfindungsgemäßen Leitungsdurchführung.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt eine Hochdruckentladungslampe, die für die Verwendung in einem Projektor vorgesehen und für einen maximalen Peak-Betriebsstrom von 6 A bei einer maximalen Betriebsleistung von 300 W ausgelegt ist.

Links zeigt Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Schaft 3 der Lampe mit einer erfindungsgemäßen Leitungsdurchführung mit einer gekrümmten Folie 1, die eine auf Stoß geschweißte Verbindung 7 mit der Stirnfläche einer Elekt- rode 2, die einen Stab im bisherigen Sinn darstellt, aufweist .

In der rechten Hälfte von Figur 1 ist ein Schnitt durch den Schaft 3 senkrecht zur Durchführungsrichtung dargestellt, der das gekrümmte Querschnittsprofil der Folie 1, ein Kreisringsegment, und den kreisförmigen Querschnitt der an ihrem folienseitigen Ende zylindrischen Elektrode 2 zeigt, die konzentrisch zu dem kreisförmigen Querschnittsprofil des Schafts 3 angeordnet sind.

Die Elektrode 2 besitzt einen Durchmesser von etwa 0,5 mm, der dem Innenradius des kreisringssegmentförmigen Querschnittsprofils der Folie 1 entspricht.

Die Krümmung der Folie 1 umschließt dabei einen Winkel α von 330°, so dass die Breite der Folie 1, also die Länge des (abgewickelten) Querschnittsprofils, etwa 1,5 mm ist. Da die Folie 1 die Form dieses Querschnittsprofils auf ihrer gesamten Länge in Durchführungsrichtung aufweist, kann der Außendurchmesser des Schafts 3 der Lampe mit 5 mm entsprechend klein ausgelegt werden. Im Vergleich zu einer konventionellen Durchführung mit einer planen Folie ermöglicht die erfindungsgemäß gekrümmte Leitungsdurch- führung also eine etwa dreifach höhere Stromtragfähigkeit bei unverändertem maximalen Durchmesser der Leitungsdurchführung von 0,5 mm.

Erfahrungsgemäß steigt das Risiko von Spannungsrissen im Quarzglas mit zunehmendem Verhältnis von Dicke zu Breite der eingeschmolzenen Folie 1. Da die Länge des (abgewickelten) Querschnittsprofils, also die Breite des Folienstreifens, gegenüber einer konventionellen Ausführung größer ist, könnte auch die Dicke der Folie 1 erhöht werden, ohne damit das Risiko von Spannungsrissen zu erhö- hen. Dies erlaubt bei Bedarf auch eine zusätzliche, über-

proportionale Erhöhung des Leitungsquerschnitts, die jedoch nicht durch eine Figur dargestellt ist.

Die Folie 1 der Leitungsdurchführung ist aus einer Legierung mit über 99 Gew.-% Molybdän, dotiert mit Ceroxid und Yttriumoxid, gefertigt und etwa 20 μm dick, wobei sich die Folie 1 zu ihren Kanten 9, die zwischen den in Durchführungsrichtung weisenden Enden der Folie 1 parallel zur Durchführungsrichtung verlaufen, hin verjüngt. Die Verjüngung wurde mittels ätzen der Folienstreifen vor deren Montage als Leitungsdurchführung bewirkt. Durch die Verjüngung wird das Risiko von Spannungsrissen im Quarzglas des Schafts entlang der Kanten 9 reduziert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel tritt durch die Verbindung 7 auf Stoß keine überlappung von Folie 1 und Elektrode 2 senkrecht zur Durchführungsrichtung auf, so dass die zylindrische Elektrode 2 innerhalb des Quarzglases auf ihrer gesamten Mantelfläche von einem spaltähnlichen Freiraum 4 umgeben ist und deshalb bei einer thermischen Ausdehnung allenfalls geringe Kräfte auf das Quarzglas über- tragen werden.

Zwar wird im Bereich der auf Stoß geschweißten Verbindung 7 von Folie 1 und Elektrode 2 eine Vergrößerung der E- lektrode 2 aufgrund thermischer Ausdehnung auf die Folie 1 übertragen, da die Folie 1 jedoch dünn und flexibel und nicht durch radiale Auflage auf der Elektrode 2 flächig unterstützt ist, sind die auf das Quarzglas übertragenen Spannungen deutlich geringer als bei einer konventionellen Konstruktion mit einer überlappung von zumindest etwa 1 - 2 mm.

Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel links in Schnittdarstellung in Längsrichtung und rechts in Schnittdarstellung senkrecht dazu in Querrichtung. Es unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel durch die überlappung 8 der Folie 1 mit der Elektrode 2 von 0,3 mm in Durchführungsrichtung. Diese Ausführung erlaubt einen technisch einfacheren Schweiß- prozess und unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weiter durch die geringfügige Aufwei- tung des Krümmungsradius der Folie 1 um ihre Dicke, so- dass sie radial außen an der Elektrode 2 anliegt.

Das Quarzglas des Schafts 3 der Lampe haftet dabei an der Folie 1. Dehnt sich die Elektrode 2 beim Betrieb der Lampe aufgrund der Betriebstemperaturen aus, so wird im We- sentlichen nur im Bereich der überlappung 8 eine Kraft unmittelbar auf das Quarzglas übertragen, wobei dieser Bereich erfindungsgemäß mit 0,3 mm deutlich schmaler als bei Lampen nach dem Stand der Technik ist. Dadurch werden auch bei dieser Lampe vergleichsweise wesentlich geringe- re Spannungen im Quarzglas aufgebaut und so das Risiko der Rissbildung im Schaft 3 verringert.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Elektrode 2 und der Folie 1 nach Figur 2 außerhalb des Schafts 3 des Lampengefäßes. Die Folie 2 ist radial zur Durchfüh- rungsrichtung um einen Quarzstab 5 gekrümmt, der eine Fortsetzung der Elektrode 2 in Durchführungsrichtung darstellt. Er weist also ebenfalls ein kreisförmiges Querschnittsprofil mit etwa dem Durchmesser des schaftseiti- gen Elektrodenendes auf. Diese Ausführungsform begünstigt damit eine Produktion, bei der die Elektrode 2 vor dem Einschmelzen in einem Lampengefäß mit der Folie 1 ver-

schweißt wird und der Quarzstab 5 als mechanische Unterstützung dient, insbesondere bei einem weiteren Produktionsschritt, nämlich dem Einführen von Elektrode 2 und Folie 1 in eine rohrähnliche öffnung des Schafts 3.

Figur 4 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Figur 3, wobei die Elektrode 2 mit angeschweißter Folie 1 mittels unterstützendem Quarzstab 5 in die rohrähnliche öffnung des Schafts 3 eines Lampengefäßes 6 eingeführt ist. Die Leitungsdurchführung wird gedichtet, indem das Quarzglas so- wohl des Schafts 3 als auch des Quarzstabes 5 durch Verschmelzen eine Haftung mit der Folie 1 eingeht und auch die rohrähnliche öffnung des Schaftes 3 durch das Material des Quarzstabes 5 verschlossen wird. Dabei wird auch die Elektrode 2 in einer für den Betrieb der Lampe güns- tigen Position fixiert. Die gegenüberliegende Elektrode und die Stromzuführung nach außen sind weggelassen.

Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Leitungsdurchführung, bei der die Folie Ia in Durchführungsrichtung axial fortschreitend gewickelt und ihr Querschnittsprofil also ein Kreisringsegment ist. Im Vergleich zu den zuvor dargestellten Ausführungen verlaufen bei diesem Ausführungsbeispiel die zwischen den Enden in Durchführungsrichtung gelegenen Kanten 9a der Folie Ia zwar äquidistant zueinander, jedoch nicht parallel zur Durchführungsrichtung, so dass sie jeweils eine Helix mit Achse in Durchführungsrichtung bilden. Durch den Abstand der Kanten 9a ist das Quarzglas innerhalb und außerhalb des von der gekrümmten Folie Ia umschlossenen Bereichs durch einen (he- lixförmigen) Quarzsteg verbunden. Die hier dargestellte Ausführungsform ermöglicht eine alternative Produktionsweise gegenüber den zuvor dargestellten. Die Folie Ia und

die Elektrode 2 entsprechen weiterhin der Ausführung nach Figur 1, sodass die Verschweißung der Folie Ia mit der Elektrode 2, auch wenn nicht durch eine Figur dargestellt, ebenso entsprechend Figur 1 auf Stoß erfolgen kann .

Die Figuren 6 und 7 zeigen zwei mögliche Alternativen zu den bisher vorgestellten Ausführungsbeispielen mit jeweils kreissegmentförmigem Querschnittsprofil. Figur 6 zeigt einen Schnitt senkrecht zur Durchführungsrichtung durch eine Leitungsdurchführung mit zwei Folien Ib, Ic, die jeweils ein kreisringsegmentförmiges Querschnittsprofil besitzen und einen Winkel α', α' ¹ von jeweils 165° einschließen .

Diese Profilform weist im Vergleich zu den zuvor darge- stellten Ausführungsbeispielen einen zusätzlichen, zweiten Verbindungssteg des Quarzglases inner- und außerhalb des von der (gekrümmten) Leitungsdurchführung umschlossenen Bereichs auf, wobei in Summe ebenfalls ein Winkel von 330° umschlossenen wird. Dieser zusätzliche Steg dient der mechanischen Stabilität des Schafts 3 und vermindert das Risiko von Rissen im Quarzglas, während immer noch dieselbe Steigerung der Strombelastbarkeit im Vergleich zu den in den Figuren 1 - 4 dargestellten Ausführungsbeispielen erzielt wird. Die Folien Ib, Ic können beide ent- sprechend Figur 1 oder Figur 2 an die Elektrode geschweißt sein. Auch die Variante nach Figur 5 könnte zwei Folienstreifen aufweisen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Figur 7, das sich auf eine den zuvor beschriebenen Hochdruckentladungslam- pen ähnliche Lampe bezieht, bei der jedoch der Schaft 3a

und das schaftseitige Ende der Elektrode 2a ein oval abgeplattetes Querschnittsprofil besitzen. Dieses Ausführungsbeispiel demonstriert die Unabhängigkeit der Idee der Erfindung (einschließlich Figur 5) von der Kreisgeo- metrie und zeigt eine Folie Id, deren Querschnittsprofil ein Ringsegment von ovaler Grundform ist und deren Krümmung einen Winkel α von 330° einschließt.

Ferner können, obwohl nicht durch eine Figur dargestellt, auch zwei erfindungsgemäße Leitungsdurchführungen ver- schiedener Polarität in einem Schaft 3 einer Lampe beispielsweise (in einem breiten Schaft) nebeneinander angeordnet sein. Ebenso ist eine konzentrische Anordnung bzgl. des Schafts 3, beispielsweise entsprechend Figur 6, denkbar, wobei die zwei Folien (gegeneinander elektrisch isolierte) Leiter für jeweils eine Durchführung darstellen. Verallgemeinert ausgedrückt können Folien der zwei Leitungsdurchführungen entsprechend einer einzigen Leitungsdurchführung mit zwei oder mehr Folien im Sinne der Erfindung angeordnet sein.

Mit der Erfindung kann eine Reduzierung des Schaftdurchmessers und/oder eine Erhöhung der Stromtragfähigkeit der Leitungsdurchführung erzielt werden. So kann sowohl die elektrische Leistung einer Lampe gesteigert, als auch die Baugröße verringert werden. Dies ist besonders für Hoch- druckentladungslampen vorteilhaft, wobei die bevorzugte Verringerung der überlappung 9 von Folie 1 und Elektrode 2, insbesondere auch deren Verschweißung auf Stoß, das Risiko von Spannungsrissen und somit des Berstens des Lampengefäßes 6 reduziert.