無粘結裝有管座的燈的製作方法

2024-03-30 15:54:05 1

專利名稱:無粘結裝有管座的燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求
1的前序部分所述的燈，尤其是高壓放電燈或白熾燈。在此尤其是指金屬滷素燈、鈉高壓燈或滷素白熾燈，它的一側具有擠壓段和陶瓷管座，但也指通常的白熾燈。
技術背景由EP-A 1009 013和在其中所列舉的現有技術中已知了一種燈，其中燈管座由通常的陶瓷材料製成。一種這樣的管座或者必須藉助於粘合劑或者藉助於分離開的實現連接作用的構件、例如象金屬彈簧與燈泡連接。此外由於通常的陶瓷性料的可加工性差，因此管座的電氣元部件的固定和裝入很費事。尤其是接觸元件的固定而且有時要裝入保險，這都很麻煩。此外若要使用管座粘合劑時由於必需加熱，所以耗費時間很多。

發明內容本本發明的任務是提出一種按權利要求
1的前序部分所述的燈，它應該製造方便和快速，而且儘管如此經受高的負載。
此任務通過權利要求
1所述的特徵來解決。特別有利的設計方案在從屬權利要求
中作了說明。按照本發明的燈具有一個管殼零件，尤其是燈泡，大多由玻璃製成。這種燈泡往往是一种放電燈或者滷素白熾燈的外管殼，它由石英玻璃或更玻璃製成。管殼零件的概念在這裡明確地也可以理解得更寬泛些，例如一種反射燈的反射球形罩。燈泡往往是一种放電燈或白熾燈的唯一的管殼。管殼零件一般都有一個或兩個端部。它們尤其可以用來封閉住燈泡。但在按照本發明的相互關係時並不取決這種功能。重要的是端部用作為固定該管座的基礎部件。與此對應地在該端部穿過外殼零件向外引出一個或兩個供電線。按照本發明所述管座由聚合物陶瓷(Polykeramik)製成。聚合物陶瓷的概念是指一種由以下材料製成的陶瓷，這種材料也稱作為聚合物-陶瓷複合材料或者聚合物基質複合材料或者聚合物-陶瓷複合材料。
通常在管座上至少固定有一個外導電桿，它在燈的供電線與電源之間建立電連接，電源經燈座傳入。為此目的使導電桿與附屬的供電線連接。管座原則上可以由聚合物陶瓷預先製成作為構件。但特別優選使燈，包括所述已與供電線連接的導電桿，除了管座之外都預先製成，然後將管座材料作為噴注物加到導電桿上，其中該物質包封住導電桿。
一種可能裝入在管座裡的保險段也類似這樣。這種保險段也可以作為保險元件被裝在除了管座之外已製成的燈上，然後再補充用管座材料包封住。
與對應地特別有利的是，如果管座直接噴注在燈泡端部上的話，其中尤其是也可能使導電桿和可能有的保險一步進行包圍。
管座的材料一般是一種聚合物陶瓷，尤其是一種複合材料。複合材料可以是無機的、有機的或者一種有機和無機成分的混合物。
這樣的材料本身例如由文獻，如從教科書「Werkstoff(材料)」、Springerverlag(斯帕林出版社)、ISBN 3540573259就已知。已知的材料例如是由無機聚合物製成的碳化物和氮化物材料。氮化碳化矽陶瓷的熱穩定性很高。
製造一種燈的方法按照了加工聚合物導出的陶瓷的常用原理。一種決定性的優點在於通過聚合物材料的擠壓或壓注以及通過聚合物成型件的冷加工而可能簡單地用塑料製造工藝方法加工成複雜的成型件。接著的熱解作用形成了陶瓷構件。這隨著從聚合物轉變成陶瓷而發生的體積收縮可以添加活性的或非活性填充物來有目的地調整。非晶態Si(B)CN成分的突出的耐高溫性必須要加以強調。它們的特徵是高的抗氧化性和抗蠕變性，只是在1400℃以上至1600℃才進行結晶。聚合物-陶瓷的轉變在上面所述的製造新型陶瓷材料的方法中起著決定性作用。除此之外製成的腈針對分解和腐蝕的熱穩定性是有利的。
按照此管座可以直接與保險和導電桿熔合成製成的管座。作為彈簧元件的制動板，如在現有技術中時那樣，這裡應用了如滑石瓷那樣的標準陶瓷，那就肯定不再需要了。標準陶瓷的缺點尤其在地其中不能嵌入構件。相反在聚合物陶瓷裡類似於在通常的塑料中既可以嵌入固定構件也可以嵌入保險等等。而且由標準陶瓷製成的管座的公差很大。它大約為15％。相反按照本發明一種聚合物陶瓷管座的公差就小得多。它小於1％。
因此可以使製造大大簡化。以前都必須使座封合，然後使座架裝上燈泡管並與之連接起來，使供電線向外從燈泡裡向外伸出來。然後必須將連接線接到所述供電線上並安裝一個可能有的保險。與此平行地必須將導電桿裝入管座裡並在那裡錨固住，然後將燈泡裝入管座裡並使燈側的引線與導電桿連接，這樣是很費時間的。可能的話還必須將粘合物質注入管座裡或者事先還將一個彈簧元件裝入到管座裡。總之這種過程很費錢也很容易出錯。以前廢品是很可觀的。
與之相比現在可以預先製成一個裝好的管座，其方法是直接用管座材料包封住導電桿或者多個導電桿，然後可能有的話置入保險。保險的絕緣材料這裡就取消了。特別有利的是根據這樣的材料一般來說絕緣性能高，因此可以有較短的保險段。這樣的管座也就是說可以比通常的管腳做得更緊湊。
在一種特別優選的實施形式中使管座直接噴注在燈泡上或者反射殼上。管座的材料必須仔細地按管殼零件的材料來確定，例如考慮到附著性和熱膨脹係數。在這種實施形式中不需要什麼附加的構件，例如象彈簧構件或管座粘合劑。燈泡和管座取決於製造地自動地總是相互對中。在包封之後燈就立即製成了，工序數量就明顯減少，也改善了燈工作時的散熱，這都是與通常的陶瓷相比。各個方面都使自動化簡化了。
導電桿也特別優選由與其餘的管座相同的或類似的材料製成，其中這些導電桿可以成型在剩下的管座體上。這些導電桿優選為中空的並且可以補充地在裡面和/或外面進行金屬化。一種適合的方法是藉助於電鍍或者通過氣相噴鍍。
管座尤其可以用多組份壓注工藝進行製造，其中對於高負載零件來說在管殼零件的緊靠著的周圍(尤其是如果這種零件是唯一的燈泡的話)應用一種耐高溫材料，而對於不是太強烈承受高溫的零件來說則可以用另一種材料。一種非常具體的設計方案為如下導電桿輪廓可以備選地用多組份壓注工藝與剩下的管座體一起製成，其中導電桿輪廓可以由導電複合材料，例如一種導電金屬陶瓷，或者也可以是聚苯複合物或碳纖維材料製成。
管座優選地包含有一個集成的保險段。這是指一個或多個附加的接觸元件，它們通過保險絲分別與一個導電桿相連接。
這種方案根上在於首先提供導電桿，然後用如上所述的聚合物陶瓷的先導材料將導電桿注塑包封住。這種基本原理或者可以應用於製造一種分離開的管座。在這種情況下這樣預先製成的，已經裝好的管座就藉助於一個固定構件，優選為一個彈簧構件，或者粘合劑與燈泡連接。
一種備選的方法在於製成具有集成保險段的管座，接著使保險段部位，或者也使可能有的成型出導電桿的部位後續地進行金屬化。
另一種可選的方法在於首先使第一個管座基體由一種耐高溫材料製成，接著將一個由不太耐高溫材料製成的補充零件接上。
對於製造工藝來說，通常或者可以使用熱塑性塑料-壓注物質。這種等級材料的典型代表為PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)或PPO(聚苯醚)。也可以應用聚醯胺。另一項技術是應用熱固性塑料壓注物質，它由有機的或無機成分組成。典型的代表是膠木。這裡尤其使用酚醛樹脂或環氧樹脂。
當然也可以代替或者附加於集成的導電桿或者保險段將附加的由彈簧鋼或其它金屬的或非金屬製成的止動和彈簧構件裝入或壓入在管座裡。這些構件可在裝配管殼零件時引起在裝配方向上形成臺階制動以及一種形狀固定和傳力連接的防止相反運動的保護。通過這種形式的裝入，尤其是插入就可以取消砂子和/或粘合劑。通過夾緊包容在裡面的導電桿部位裡擴展了這種裝配，因此供電線和導電桿的藉助於熱實現的連接可以取消。
在一種優選的實施形式中導電桿在之前就與燈泡連接，就是使它們例如與外面的供電線焊接起來。只是在這之後使管座圍繞導電桿注塑包封，優選使管座地圍繞管殼零件的端部或一端注塑包封。
在另一種實施形式中管座只是部分地由聚合物-陶瓷製成，也就是使所述材料用於本身已知的管腳元件。這種管座元件現在可以直接通過注塑包封附著在燈泡上。
特別優選的是反射燈的一個實施例，在該反射燈中不僅是管座而且反射燈的球形罩都由聚合物陶瓷製成。
本發明的另一個方面涉及到聚合物陶瓷在電燈的燈座上的應用。
以下按照多個實施例對本發明進行詳細說明。附圖所示為圖1一個金屬滷素燈的側視圖；圖2在裝配管座之前的一個金屬滷素燈；圖3一種裝備好的管座的實施例；圖4一個具有圖3所示的裝備好的管座的滷素白熾燈的側視圖，局部剖視；圖5和6一種滷素白熾燈的各自一種實施例的側視圖，局部剖視；圖7和8一個管座的各自另外一種實施例的側視圖，局部剖視；圖9一個滷素白熾燈的另一種實施例；圖10具有燈座的一個滷素白熾燈的另一種實施例。
具體實施方式圖1表示了一種金屬滷素燈，它具有一個由硬玻璃(或石英玻璃)製成的外燈泡1，該外燈泡有一個縱向軸線並在一側通過一個擠壓段2封閉住。擠壓段2通常設計成雙T-型或者I-型，在該擠壓段2上向外引出兩根供電線3。它們終止於外部的導電桿4裡，該導電桿插入到一個由聚合物陶瓷製成的管座5裡。在外燈泡裡裝有一個由填充有金屬滷素的石英玻璃或者也可以是陶瓷製成的放電容器10。管座5直接通過注塑包封而固定在擠壓段2上，並也固定在導電桿4上。所述由管座託住的容器也可以由陶瓷製成。
接觸可靠性按理想和簡單的方式得到保證，其方法是使管座5直接圍包住燈泡1的擠壓段，這在過去是不可能的，因為管座在以前都是強制地分開製成的；因此在這種情況下必須有一個孔用於包容燈泡。據此必須遵守一個安全距離，這個距離現在就不需要了，因此燈就可以設計得更緊湊了。
為了進行製造，尤其是首先按圖2提供一個單元1』，它由本身製成的燈組成，但不包括管座；其供電線3與通常的技術不同，已經與導電桿4連接了。這例如通過卷邊或焊接來進行。為了與管座進行所述連接，燈設有一個臨時的託座6。該託座則用作為對噴注模具的調節輔件和擋塊，管座的先導材料就注入在該模具裡。
在圖3中表示了一個分開製成的管座15，它只是包圍住導電桿4。該管座也由壓注製成，但只與導電桿4作為要注塑包封的構件。然後按照圖4藉助於一個彈性的固定構件12通常將燈的外燈泡1固定在已製成的管座15上，類似於在EP-A 1009 013中那樣。
在圖5中表示了一個具有管座19的滷素白熾燈18，其中只是管座元件16由聚合物陶瓷製成。該管座元件注塑包封住擠壓段2，後者起到燈泡21的端部的作用。管座19按如下製成將一個本身就已知的金屬蓋11錨固在管座元件16上，從而形成一種通常的卡口管座。類似地也可以實現一種螺旋管座。
圖6表示了一種反射燈40的一種實施例，其中不僅是管座48、而且甚至集成安裝在管座上的反射體43都由聚合物陶瓷製成。導電桿45與擠壓段46的一個部分直接被管座材料包圍住。在反射體的頸部46上裝有一個燈泡41，該燈泡將發光體47包圍住。供電線42在導電桿45裡終止。其中一根供電線裝有一個常用的保險44，它被管座48的材料包圍住。
圖7表示了一種管座29，它具有成型在其上的空心的導電桿30，31來作為輪廓。管座還具有一個保險段32，該保險段在導電桿之間的中心處布置為喇叭口。管座29完全由一種一致的聚合物陶瓷材料製成。在導電桿30，31和保險段32的部位中隨後塗覆一種金屬的塗層33。在導電桿30，31的部位中此外也在外部塗覆一種塗層34。
在圖8種示出一種管座36，它具有已安裝的導電桿37，38來作為輪廓。此外該管座如在圖7中所示還具有一個保險段32，它布置在導電桿之間的中間作為喇叭口。管座36完全由一種一致的耐高溫的非導電的聚合物陶瓷材料製成，除了分別包含有導電桿的條狀部位39之外。在包含有導電桿的條狀部位39裡然而就應用一種導電的金屬陶瓷，因此在那裡就可取消金屬塗層。這種金屬陶瓷的原理例如已在CA-A 1 192 942中作了說明。另一種可選擇的方案是，所述條帶39由聚苯複合物或碳纖維材料製成，其中有少量成份的金屬。保險段32還有一種塗層33。這個保險段一方面通過一個保險絲27與一個導電桿連接，另一方面其中一個供電線(未示出)在那裡終止。這種布線類似於在圖6中所示分開的保險時的情況。
圖9表示一個滷素白熾燈25用為天幕照明。本身已知的管座接點26現在由導電的聚合物陶瓷製成，並直接噴注在燈泡上，其中它們覆套住從燈泡裡引出的供電線。
圖10表示了一種具有一個簡單管座的滷素白熾燈1，正如它類似地在EP 652 610或在EP 897 604中所述那樣。在此，供電線以適合的方式在燈泡的擠壓段3上彎轉。燈座2由聚合物陶瓷製成。燈座的材料尤其是一種複合材料。該複合材料可以是無機的、有機的、或者是一種由有機和無機成份組成的混合物。在圖10中表示了一種實施形式，其中燈座由兩個部分4和14組成，它們由上面所述類別的不同的材料製成。當然也可以應用由上面的類別的一種材料所製成的集成一體的燈座。由該燈座在側面將輸入線拉出。
燈座的製造以如同製造上面所述的管座那樣類似的方式進行。當然也可以應用一種這樣的燈座，它與一種常用的或如上所述的新型的管座在一起應用。
燈座的製造類似並相似於所述的管座的製造，尤其是a)提供輸入線；b)用先導的聚合物陶瓷材料包封住導電桿。
這裡所述的不同種類的管座以及用於此處的不同的製造工藝可以以類似的方式也應用於燈座。
權利要求
1.無粘結地裝有管座的燈，它具有一個管殼零件(1；43)，該管殼零件具有至少一個端部，其中在該端部上向外引出至少一根、尤其是兩根供電線(3)，並且其中在該端部處固定了一個管座(5)，其特徵在於，管座(5)由聚合物陶瓷製成。
2.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，在管殼(5)上固定至少一個金屬的導電桿(4)，這尤其是藉助於注塑包封而將聚合物陶瓷附著在導電桿上來實現。
3.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，在管座上形成至少一個導電桿輪廓(37)。
4.按權利要求
3所述的燈，其特徵在於，導電桿輪廓(30，31)塗覆金屬層(33，34)。
5.按權利要求
3所述的燈，其特徵在於，所述導電桿輪廓(37)由導電的聚合物陶瓷製成。
6.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，在管座裡裝入至少一個保險(44)，這優選用聚合物陶瓷材料將該保險注塑包封起來而實現。
7.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，在管座上成型出至少一個保險段(32)。
8.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，保險段(32)塗覆金屬層(33)，或由導電的聚合物陶瓷製成。
9.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，保險段通過一根保險絲(27)與一個導電桿連接。
10.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，管座由多個由不同的聚合物陶瓷材料所製成的部分組成。
11.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，管座(5)直接固定在管殼零件上，優選使它噴注在管殼零件的端部上。
12.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，管殼零件是一種外部的管殼燈泡(1)，或者是唯一的燈泡或反射體零件(43)。
13.按權利要求
1所述的燈，其特徵在於，管座的材料是一種複合材料或者一種熱塑性塑料或熱固性塑料。
14.按權利要求
13所述的燈，其特徵在於，所述複合材料是無機的、有機的或者一種混合物。
15.用於電燈的燈座，其特徵在於，該燈座部分或完全地由聚合物陶瓷製成。
16.按權利要求
15所述的燈座，其特徵在於，燈座由多個由不同的聚合物陶瓷材料所製成的部分組成。
17.用於製造按權利要求
1所述的燈的方法，其特徵在於以下步驟a)提供導電桿；b)用先導的聚合物陶瓷材料對於導電桿進行注塑包封。
18.按權利要求
15所述的方法，其特徵在於，這樣製成的管座藉助於固定構件與管殼零件相連接。
19.按權利要求
15所述的方法，其特徵在於，在步驟b)之前使導電桿與管殼零件的供電線相連接。
20.按權利要求
17所述的方法，其特徵在於，在注塑包封時也將管殼零件的端部一起包封住。
21.製造按權利要求
1所述燈的方法，其特徵在於以下步驟a)提供一個澆注模或壓模，它對管座進行仿製，並具有導電桿輪廓形狀的和/或可能有的保險段輪廓形狀的成型構造；b)將先導的聚合物陶瓷材料注入或壓入到模型裡；c)在內部和/或外部使輪廓表面進行金屬化。
22.製造按權利要求
1所述燈的方法，其特徵在於下以步驟a)提供一種澆注模或壓模，它對於管座的第一個部分進行仿製；b)將第一種先導的聚合物陶瓷材料注入或壓入到模型裡；c)提供一個澆注模或壓模，對於整個管座進行仿製；d)將第二種先導的聚合物陶瓷材料注入或壓入到模型的在管殼還空缺的部位裡。
23.用於製造按權利要求
15所述燈座的方法，其特徵在於以下步驟a)提供輸入線；b)用先導的聚合物陶瓷材料對於輸入線進行注塑包封。
專利摘要
一種燈泡(1)在其端部處裝載有一個由聚合物陶瓷製成的管座(5)。該管座(5)直接噴注在燈泡的端部上。
文檔編號H01J9/30GK1993793SQ20058002634
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月15日
發明者H·海德布徹爾, H·羅德韋瑟, T·施洛德 申請人:電燈專利信託有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan