Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Leuchtmittels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine nach einem derartigen Verfahren herstellbare Lampe.

Stand der Technik

Um eine gasdichte elektrische Stromzuführung zu einem innerhalb eines Lampengefäßes angeordneten Leuchtmittels zu ermöglichen, werden häufig sehr dünne Folien, meist aus Molybdän, verwendet, welche in das Glas am Lampengefäßende zu einer Quetschdichtung eingeschmolzen werden. Diese Folie dient somit zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwi- sehen dem innerhalb des Lampengefäßes angeordneten Leuchtmittels und der äußeren Stromzuführung. Diese dünnen Folien verfügen über eine ausreichende Duktilität, um thermisch bedingte mechanische Spannungen zu kompensieren und gleichzeitig die Gasdichtheit im Lampengefäß sicherzustellen.

Ein besondere Herausforderung liegt darin, eine ausreichend feste Verbindung zwischen der hauchdünnen Folie und dem eigentlichen Leuchtmittel sicherzustellen. Die Folie und das Ende des Leuchtmittels, häufig einer Wolframwendel, werden in einem Widerstandsschweißverfahren miteinander stoffschlüssig verbunden. Da die direkte Schweißung der dünnen Folie mit dem Wendelende aufgrund der geringen Dicke der Folie eine hohe Präzision

erfordert, um beim Schweißen die Folie nicht zu verletzen, andererseits aber eine ausreichend feste Verbindung herzustellen, ist man dazu übergegangen, Schweißhilfen oder Verbindungsmaterialien mit niedrigeren Schmelzpunkten einzusetzen. Zu solchen Verbindungsmaterialien zählen unter anderem Platin, Tantal, Molybdänpaste und Kohlenstoff-Molybdän- Legierung, welche dem europäischen Patent EP 657 912 B1 zugrunde liegt. Gemäß den deutschen Patentanmeldungen DE 102 18 412 B1 und DE 199 61 551 A1 finden auch Beschichtungen oder Legierungen aus Ruthenium Anwendung. Trotz dieser oben genannten Schweißhilfen, welche gleichzeitig sowohl einen Kosten- als auch Fertigungsmehraufwand bedeuten, kommt es häufig immer noch zu so genannten "Durchschusslöchern", wodurch sich die Festigkeit der Folie erheblich vermindert, wenn nicht unbrauchbar wird.

Darstellung der Erfindung

Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Befesti- gungsverfahren und eine danach hergestellte Lampe zu schaffen, wobei mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand die Anbindung des Leuchtmittels an eine Folie verbessert ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Verfahrensschritte des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Lampe durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird ein Leuchtmittel, vorzugsweise eine Hochvolt- oder Mittelvoltwendel, mit einem mehrlagigen Endabschnitt einer in eine Quetsch- dichtung einer Lampe eingebetteten Folie stoffschlüssig verbunden. Da der Endabschnitt der Folie mehrere Materiallagen aufweist, steht für den Stoff- schluss ein Folienende mit einer größeren Dicke und somit größeren Masse

zur Verfügung, weshalb sich der Stoffschluss wesentlich einfacher herstellen lässt. Aufgrund der erhöhten Folienmasse lässt sich zum einen eine höhere Festigkeit erreichen, um auch Wendeln höherer Wattstufen sicher zu verbinden, und zum anderen entstehen keine so genannten "Durchschusslöcher". Gegenüber einer konventionellen einlagigen und deshalb sehr dünnen Folie, welche eine sehr hohe Präzision beim stoffschlüssigen Verbinden erfordert, lässt sich erfindungsgemäß aufgrund des mehrlagigen Endabschnitts der Folie die Verbindung zwischen Leuchtmittel und Folie auf wesentlich einfachere Art und Weise erreichen.

Vorteilhafterweise wird die einlagige Folie vor dem stoffschlüssigen Verbinden mit dem Leuchtmittel so umgeschlagen, dass der dem Leuchtmittel zugewandte Endabschnitt der Folie wenigstens zwei Materiallagen aufweist. Anschließend wird der Endabschnitt des Leuchtmittels auf den Endabschnitt der Folie gelegt und beide miteinander in einem geeignetem Verfahren stoff- schlüssig verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die Folie im Quetschdich- tungsbereich nach wie vor einlagig ausgebildet sein kann, um die Gasdichtheit des Lampengefäßes sicherzustellen, andererseits aber an dem Endabschnitt, an dem sie mit dem Leuchtmittel stoffschlüssig verbunden werden soll, mehrere Lagen und somit mehr Schweißmasse aufweist, so dass der Verbindungsbereich zwischen Leuchtmittel und Folie verstärkt ist.

Vorzugsweise wird der Endabschnitt des Leuchtmittels so auf den Endabschnitt der Folie gelegt, dass er in Längsrichtung der Folie ausgerichtet und auf dieser mittig positioniert ist. Diese Anordnung lässt einen sehr einfachen Aufbau des Lampensystems zu, da die äußeren Stromzuführungsleiter, die Folie und das Leuchtmittel in einer Richtung orientiert angeordnet werden können.

Um die Folie mit einem mehrlagigen Endabschnitt auszubilden, sind verschiedene Verfahren denkbar. Als vorteilhaft hat sich gezeigt, den Endabschnitt der Folie vor dem stoffschlüssigen Verbinden mit dem Leuchtmittel wenigstens einfach einzuschlagen und zu falten. Die Anzahl der Materiaila-

gen und somit auch die Menge der für den Stoffschluss zur Verfügung stehenden Masse lässt sich über die Anzahl der Faltungen variieren.

Alternativ kann der Endabschnitt auch zick-zack-gefaltet werden. Beide Verfahren ermöglichen auf sehr einfache Weise eine Aufdickung des Folienend- abschnitts, so dass ohne großem fertigungstechnischen Aufwand für den Stoffschluss mehr Material zur Verfügung steht.

Zur stoffschlüssigen Verbindung des Leuchtmittels mit der Folie hat sich die Laserschweißung als am geeignetsten herausgestellt. Vorteilhafterweise wird die Laserschweißung von der Folienseite her durchgeführt, welche vom End- abschnitt des Leuchtmittels abgewandt ist. Dadurch, dass die Folie am Endabschnitt mefirere Lagen aufweist, kann beim Laserschweißen wesentlich mehr Folienmaterial aufgeschmolzen werden, welche sich mit dem Endabschnitt des Leuchtmittels verbinden kann. Dadurch wird eine wesentlich höhere Festigkeit der Verbindung ermöglicht, so dass auch Wendeln höherer Wattstufen mit der Folie sicher verbunden werden können.

Wenn der Endabschnitt des Leuchtmittels eine Primärwicklung aufweist, kann das durch den Laser aufgeschmolzene Folienmaterial, häufig Molybdän, in die Primärwicklung fließen und so eine noch höhere Festigkeit der Verbindung zwischen Leuchtmittel und Folie herstellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Lampe mit einer erfindungsgemäßen Verbindung des Wendelendes mit der Folie.

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verbindung eines Wendeiendes mit einer Folie nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 3 eine schematische Draufsicht auf die Verbindung nach der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 4a eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verbindung nach der ersten Ausführungsform;

Figur 4b eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verbindung nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform; und

Figur 5 eine Querschnittsansicht des Schnitts V-V aus Figur 3 der erfindungsgemäßen Verbindung des Wendelendes mit der Folie nach der ersten bevorzugten Ausführungsform.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt eine Lampe 2 mit einem Lampengefäß 4, welches an dessen einen Ende einen Pumpstängel 6 aufweist, worüber das Lampengefäß 4 mit Lampengas versehen oder evakuiert wird, und an dessen anderen Ende von einer externen Stromzuführung 8 über in einer Quetschdichtung 10 befindlichen Folien 12 und 14 Strom zum Leuchtmittel 16 zugeführt wird. Dabei sind die Endabschnitte 18 und 20 der Folien 12 und 14 mit Endabschnitten 22 und 24 des Leuchtmittels 16 miteinander stoffschlüssig verbunden. Das Leucht- mittel 16 weist über dessen gesamten Länge ein Primärgewickel 26, welches in einem Abschnitt ein in der Längsachse des Lampengefäßes 4 angeordnetes Sekundärgewickel 28 ausbildet.

Figuren 2, 3, 4a und 5 zeigen die erfindungsgemäße Befestigung in einer ersten Anordnung. Hierbei ist der Endabschnitt 22 des Leuchtmittels 16 mit dem Endabschnitt 18 der Folie 12 stoffschlüssig durch Schweißen verbunden. Bei dem Endabschnitt 22 des Leuchtmittels 16 handelt es sich um das

Primärgewickel 26 einer HochvolWMittelvoltwendel. Die Folie 12 besteht aus Molybdän. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf jegliche weiteren Verbindungsmaterialien wie Platin, Tantal etc. und Legierungen verzichtet werden.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Verbindung von Leuchtmittel 16 und Folie 12 in einer Ansicht, welche die andere Seite der in Figur 2 dargestellten Folie 12 zeigt. Während die Folie 12 nahezu über ihre gesamte Länge einlagig ist, weist sie gemäß Figuren 4a und 4b am Endabschnitt 18 mehrere Lagen auf. Der mehrlagige Endabschnitt 18 der Folie ist mit dem Leuchtmittel 16 stoffschlüssig verbunden. Dabei wird an einem Schweißpunkt _v 30 das Folienmaterial des Endabschnitts 18 mittels Laserschweißen so aufgeschmolzen, dass es sich mit dem Endabschnitt 22 des Leuchtmittels stoffschlüssig verbindet.

Die Figuren 4a und 4b zeigen die erfindungsgemäße Verbindung von Wen- del und Folie in zwei verschiedenen Ausführungsformen. Gemäß Figur 4a wird vor dem stoffschlüssigen Verbinden die zunächst einfache Folie 12 an einem dem Endabschnitt 22 des Leuchtmittels 16 zugewandten Ende zweifach eingeschlagen und gefaltet, um so einen zweilagigen Endabschnitt 18 zu formen. Mittels anschließender Laserschweißung in Punkt 30 wird der Endabschnitt 18 der Folie 12 mit dem Endabschnitt 22 des Leuchtmittel 16 stoffschlüssig verbunden.

Figur 4b zeigt ebenfalls einen dreilagigen Endabschnitt 18 der Folie 12, wobei aber der Endabschnitt zweifach zick-zack-gefaltet ist. In Abhängigkeit der für den Schweißvorgang benötigten Folienmasse, kann die Anzahl der FaI- tungen und somit der Lagen entsprechend erhöht werden. Mit zunehmender Anzahl der Lagen erhöht sich die Dicke des Endabschnitts 18 der Folie und somit auch die Masse des für den Schweißvorgang zu Verfügung stehenden Folienmaterials. Deshalb ist es nach den erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, Lampen mit höheren Leistungen, d. h. Wendel höherer Watt- stufen, mit ausreichender Festigkeit mit der Folie zu verbinden.

Figur 5 zeigt den Schnitt V-V aus Figur 3. Hierbei ist zu sehen, dass der Endabschnitt 18 im Bereich des Schweißpunkts 18 mit Hilfe eines Lasers auf der dem Endabschnitt 22 des Leuchtmittels 16 gegenüberliegenden Seite so aufgeschmolzen wird, dass das Folienmaterial in bzw. um den benachbarten Endabschnitt 22 des Leuchtmittels 16 fließt und so eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Folie 12 und Leuchtmittel 16 herstellt. Insbesondere wenn der Endabschnitt 22 des Leuchtmittels 16 eine Primärwicklung aufweist, kann sich das aufgeschmolzene Folienmaterial mit dem Leuchtmittel besser binden und so eine höhere Festigkeit schaffen, da es zwischen den Wendel- Wicklungen eindringen kann.

Selbstverständlich sind Abweichungen von den beschriebenen Ausführungen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

So ist es denkbar, am Endabschnitt 18 der Folie 12 nicht nur einen Schweißpunkt 30, sondern mehrere Schweißpunkte 30 zu setzen.

Ferner ist es auch möglich, andere als in der Beschreibung dargestellte Falzmethoden anzuwenden, zum Beispiel die Folie von beiden Ecken aus zur Mitte hin umzuschlagen oder das Folienende von der Seite aus einzuschneiden und zur Mitte hin umzulegen, etc., solange nur am Schweißpunkt 30 mindestens zwei Folienlagen bereitgestellt werden.

Des weiteren ist es auch denkbar, am Endabschnitt 18 der Folie 12 mehrere Lagen gleich dünnen Folienmaterials beispielsweise in einem adhesiven Verfahren auszubilden, um so das Folienende aufzudicken.

Offenbart ist ein Verfahren zum Befestigen eines Leuchtmittels 16, vorzugsweise einer Hochvolt- oder Mittelvoltwendel, mit einer Folie 12, 14, über wel- che Strom zum Leuchtmittel 16 zugeführt wird. Erfindungsgemäß wird ein Endabschnitt 22, 24 des Leuchtmittels 16 mit einem mehrlagigen Endabschnitt 18, 20 der Folie 12, 14 stoffschlüssig verbunden.