帶有密封件的電燈和製造方法

2023-05-24 07:01:26

專利名稱：帶有密封件的電燈和製造方法
技術領域：
本發明基於一種根據權利要求1的前序部分所述的電燈。這種類型的燈特別是帶有玻璃容器的高壓放電燈或者也可以是滷素白熾燈。所述燈尤其可以應用於普通照明，汽車照明或者光學照相照明。另一出發點是用於這種類型的燈的製造方法。
背景技術：
DE 20 2007 009 118U 禾口 DE-A 10 2005 013 759 公開了一種電燈，其中可以通過
如下方式避免在玻璃中形成損害性裂紋，即通過在引線中增加一種結構，所述結構可以用作用於玻璃中的消除應力裂紋的基礎。因此間接地在玻璃中形成微裂紋，所述微裂紋避免了可以導致不密封性的大的裂紋。在EP-A 1065698中公開了相似技術的原理。這裡全部的薄膜區域也特別地準備
用於改善氣密性。

發明內容
本發明的目的是，提供一種電燈，其中以簡單的方式有效地避免在玻璃內的裂紋。 另一目的是，提供一種用於這種類型的燈的製造方法。第一目的通過權利要求1中所述的特徵來實現。第二目的通過權利要求8中所述的特徵來實現。尤其有利的實施方式可在從屬的權利要求中獲得。在內部嵌入玻璃內的所有構件中出現的基本問題如下得以解決由於不同的熱膨脹係數，在溫度波動時能夠在玻璃內產生可以導致玻璃損壞的裂紋。在此，在多數情況下涉及在石英玻璃中的金屬嵌入，經常是難熔金屬嵌入。在嵌入玻璃中時，玻璃被熔化，以便使構件成型並且再次冷卻。在凝固點(Tg)之下，玻璃在冷卻時不能再遵從與玻璃相連的更強烈地收縮的金屬。金屬因此在玻璃內導致應力，其中通過在玻璃中的裂縫和裂紋消除拉應力。通過嘗試產生大量的、分散的且因此不大的裂縫，可以避免(A)所產生的消除應力裂紋或者將其限制在其損壞可能性內(B)，這可以降低潛在的整體損傷。因此不再具有導致產品破壞的裂縫尺寸或者裂縫形狀。屬於(A)的例子是在金屬和玻璃之間的分離劑，在W-電極管腳上的已知的M0-小管或者一種陶瓷套管，參見US 5107177。屬於(B)的例子是圍繞著芯銷的鎢線圈，以便控制裂紋形成，參見DE-A 10 2004 057 906。藉助適當聚焦的雷射(比如釔鋁石榴石晶體)可以在低於Tg的溫度下在玻璃中產生微裂紋的結構。已知這樣的微裂紋結構例如是在玻璃塊中的3D圖像，其一般作為禮品。在嵌入玻璃中的構件表面附近的這樣的帶有微裂紋的分布導致非常平均地消除玻璃中的拉應力。如果微裂紋的密度特別高，那麼構件可以部分地或者甚至全部地與周圍的玻璃料分離。在此也可能的是，將雷射的焦點直接定位於已嵌入構件的表面上。在此，微裂縫結構的選擇在個別情況下完全依據所嵌入的構件的幾何形狀並且遵循該幾何形狀。通過根據本發明的方法，不需要額外的構件來避免在有嵌入的玻璃中的肉眼可見的裂縫。因此不僅省去了它們的費用，而且也使加工變得容易，消除了潛在的瑕疵源，並且此外構件幾何形狀與玻璃是可分離的，所述構件幾何形狀由於它的造型不能夠藉助分開的附加構件實現。燈容器通常由石英玻璃或者維克玻璃或者帶有相對較高的二氧化矽含量的玻璃或者樹脂玻璃組成，如本已在現有技術中已知。燈容器的密封部構成為熔融部或者箍縮部， 在這裡沒有給出確切的密封方式。相反重要的是，供電系統包括一個管腳或者電極支柱，所述管腳或電極支柱從密封部開始伸入燈泡的內部。這對於密封性尤其重要。出於這個原因， 預防在玻璃內的裂紋的結構應用於這個普遍而言內部的引線區域中。在此，預防結構筒狀地包圍內部的引線。但是，預防結構主要在玻璃本身內產生。預防結構優選作為在玻璃中的幹擾中心通過雷射轟擊產生。這個結構由通過雷射束的聚焦產生的各個點狀的幹擾中心組成。在此，幹擾中心優選設置在位於引線附近的間歇結構內。在此，幹擾中心和內部引線的距離最大為500μπι。這個結構的長度應至少等於1mm。但是優選的是，這個結構還包圍內部引線的軸向長度的主要部分，尤其是包圍該長度的至少50%。優選的是，這個結構是筒狀的幹擾中心排列，所述幹擾中心有規律地以行和列環繞內部的引線徑向地和軸向地設置。在此，尤其是各個幹擾中心之間的距離在徑向或者軸向方向上大致相等。幹擾中心的式樣還可以螺旋形地圍繞內部的引線盤繞。幹擾中心的延展優選最大大約為0. 1mm。幹擾中心之間的最大距離尤其應該在大約200到600 μ m之間， 優選不應超過0. 35mm。在形成預防結構時，原則上可能的是，在形成密封部期間或者之後施加幹擾中心。 然而明顯有利的是，剛好在冷卻階段內形成密封部的情況下且溫度低於Tg的情況下材料的不同的收縮還沒有在玻璃中構成超過局部的材料強度的應力時，形成幹擾中心。但是，這個溫度優選應該仍在100°c之上。實際應用中證明尤其在大約200到600°C之間的範圍內對於冷卻的玻璃是可行的。通過聚焦的雷射，例如釔鋁石榴石晶體雷射的脈衝作用進行製造，對所述雷射的波長，玻璃表現出較小的吸收性。與此相反，例如二氧化碳雷射是不合適的。


接下來藉助於多個實施例進一步闡明發明。附圖示出圖1示出用於高壓放電燈的放電容器；圖2示出新型的預防結構的細節；圖3示出新型的預防結構的另一實施例；圖4示出作為現有技術中的不帶有預防結構的箍縮區域的細節圖；圖5示出作為現有技術的帶有作為預防結構的線圈的箍縮區域的細節圖；圖6示出新型的預防結構的俯視圖㈩幻和側視圖(6b)的細節圖；圖7示出新型的預防結構的另一實施例的細節圖8示出新型的預防結構的另一實施例的細節圖。
具體實施例方式圖1示意地示出用於金屬滷化物燈1的由石英玻璃製成的放電容器2，在所述放電容器中引入兩個電極3。放電容器具有一個中央部分5和兩個端部4。兩個密封部6位於端部處，所述密封部構成為熔融部或箍縮部。優選的是，放電容器和密封部由一種如石英玻璃的材料一體地製成。放電容器2可以由外泡殼包圍，在所述外泡殼上置有燈頭，如本身已知。供電系統由在泡殼的內部的發光機構，在這裡是兩個電極，向外提供電連接。供電系統由內部的引線8、實現真正的密封性的鉬薄膜9以及外部的引線10組成。在這裡，本發明重要的是用圓圈強調的區域。內部引線8在這裡被視為饋電線。圖2示出具有內部的引線8的細節。在此，緊鄰內部的引線8通過雷射轟擊有規律地形成幹擾中心13，微裂縫15出自於所述幹擾中心。其與內部引線的軸向距離為大約 200 μ m0希望的距離與燈的種類有關，並且最大為覆蓋的玻璃厚度的大約30%。幹擾中心尤其應該儘可能近地置於內部的引線8上。根據圖3的構造是優選的，在那裡，幹擾中心的彼此間的距離以及與引線8的距離儘可能地小，以至於它們套管狀地圍繞內部的引線的軸向長度的一部分。因此可以產生有規律的幹擾中心排列。但是，也還可以根據圖6產生圍繞內部的引線的各個軸向線18或者各個徑向圓環或部分圓環19。此外還可以產生螺旋盤繞的結構20，如在繩子上的珍珠一樣，更確切的說產生一個或者多個根據該結構的所選擇的「斜率」盤繞狀地圍繞引線的結構，參見圖7。根據圖6，這個預防結構21也可以應用於如下位置的區域中，在那裡內部的引線和薄膜9焊接。所述預防結構更確切地說半殼狀地施加在內部的引線的端部上方。此外， 這裡還描述了沿著內部的引線的各個軸向線18。所導致的裂紋結構完全可以與金屬具有一定的距離，但各個微裂紋應該還類似於芯銷線圈地具有引導由於玻璃應力而產生的裂紋的作用，所述微裂紋此後不會在大的空間範圍上形成破壞性作用。與此相反，圖3的實施形式通過微裂紋和幹擾中心的緊密的結構完全保護了在一定的區域內的內部的引線9的金屬。完全可能的是，將雷射器調整成，使得其不使內部的引線結構化。但是從技術的角度出發，直接聚焦在所嵌入的電源線的表面上是較簡單的，因為即便在輕微的誤差聚焦時， 雷射束也在此處以微等離子的形式/在希望的位置上局部過熱的形式，緊密地在饋電線的表面上形成作為玻璃內的幹擾中心的微裂紋。在此，金屬幾乎沒有變化。在此，例如在嵌入石英玻璃內之後清晰地聚焦的釔鋁石榴石晶雷射可以直接產生這種類型的結構，只要石英玻璃凝固並且能夠在隨機的裂紋產生之前。由此導致如下要求， 即玻璃的加工溫度T低於Tg，特別當Tg以開爾文溫度測量時，低於Tg至少5%。優選的下限是Tg的30%。原則上雖然藉助雷射處理可以等到玻璃完全冷卻，但也不能排除以及已經隨機形成微裂紋，這將減低這裡所介紹的處理的有效性。藉助微裂紋的足夠緊密的結構，電源線，即通常為內部的引線或者電極管腳，能夠
5以精確地限定的形狀與周圍的石英脫開，在繼續冷卻時不再在石英中產生導致產品危險的應力。因此，這種措施的應用應該直接在冷卻階段期間或者在冷卻之後不久進行。所產生的結構在裂紋結構和微裂紋的形狀中顯示出規律性。這種裂紋與隨機產生的裂紋是可以區分辨別出來的。單獨的微裂紋特別小並且更加徑向地發自於一個點(理解為雷射的焦點或者幹擾中心)。與此相反，消除的應力裂縫四是獨立的大裂紋。與此前不同地，圖4示出不帶有任何預防結構的未受控制的消除應力裂紋30。圖5示出消除應力裂紋31，如本身已知，消除應力裂紋當線圈32作為預防結構使用時構成。應在此闡明，作為發光機構不僅要考慮線圈而且還要考慮在兩個電極中的玻璃。圖8示出在批量生產時有針對性地產生的微裂紋的細節圖像。其讓人想起三維的，不規則切割的聖誕星。微裂縫彼此之間的距離不必是均勻的，該距離尤其可以在公差範圍內波動。特別適合的是，微裂縫與饋電線的間隔最大為覆蓋的玻璃厚度的30%或者可替代地最大為100 μ m。此外優選適合的是，視為在玻璃中的幹擾中心的微裂紋的直徑最大為覆蓋的玻璃厚度的25%或者可替代地最大為200 μ m。以編號的形式列出本發明的重要的特徵1. 一種帶有由玻璃製成的泡殼的電燈，其所述泡殼圍繞成一個容積，其中發光機構體延伸到這個所述容積中，並且其中特別是含有金屬滷化物的填充物，特別地包含金屬滷化物，設置於所述體容積內，其中所述發光機構體至少通過藉助於一條電源饋電線固定在泡殼壁上固定並且在該處那裡密封，其特徵在於，至少在所述壁內的所述電源饋電線的軸向長度的至少一部分由預防結構包圍，所述這個預防結構單獨置位於玻璃本身內。2.根據權利要求1所述的電燈，其特徵在於，所述預防結構是在玻璃中恰當有針對性地引入的微裂紋。3.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋軸向有規律地的隔開地接連設置連續分隔的布置。4.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋徑向有規律地的隔開地圍繞著電源所述饋電線設置分隔的布置。5.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋套筒狀地有規律的地隔開地在沿徑向和軸向方向圍繞著電源所述饋電線設置分隔的布置。6.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋與所述電源饋電線的間隔微裂紋最大為多以覆蓋的玻璃厚度的30%分隔開來或者可替代地最大為ΙΟΟμπι。7.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，視為作為幹擾中心在玻璃中的幹擾中心的將要穿成一起的微裂紋的直徑最大為等於覆蓋的玻璃厚度的25%或者可替代地最大為200 μ m。8. 一種用於在根據權利要求1所述的電燈中，用於生產製造形成預防結構的方法，其特徵在於，在所述泡殼的加熱和封閉後，等待包含有饋電線的密封區域的冷卻等到低於玻璃的Tg的溫度下降到小於Tg為止，其中密封區域內包括電源線，並且接下來通過將適當聚焦的雷射指向周圍區域內，饋電線的至少一部分的周圍區域至少一部分電源線帶設置有預防結構，在其中適當聚焦的雷射對準在這個周圍區域內。
權利要求
1.一種帶有由玻璃製成的泡殼的電燈，所述泡殼圍繞成一個容積，其中發光機構延伸到所述容積中，並且其中特別是含有金屬滷化物的填充物設置於所述容積內，其中所述發光機構至少藉助於饋電線固定在泡殼壁上並且在那裡密封，其特徵在於，在所述壁內的所述饋電線的軸向長度的至少一部分由預防結構包圍，所述預防結構位於玻璃本身內。
2.根據權利要求1所述的電燈，其特徵在於，所述預防結構是在玻璃中有針對性地引入的微裂紋。
3.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋軸向有規律地隔開地接連設置。
4.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋徑向有規律地隔開地圍繞所述饋電線設置。
5.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋套筒狀地有規律地隔開地沿徑向和軸向方向圍繞著所述饋電線設置。
6.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，所述微裂紋與所述饋電線的間隔最大為覆蓋的玻璃厚度的30%或者可替代地最大為100 μ m。
7.根據權利要求2所述的電燈，其特徵在於，視為在玻璃中的幹擾中心的微裂紋的直徑最大為覆蓋的玻璃厚度的25%或者可替代地最大為200 μ m。
8.一種用於在根據權利要求1所述的電燈中形成預防結構的方法，其特徵在於，在所述泡殼加熱和封閉後，等待包含有饋電線的密封區域冷卻到低於玻璃的Tg的溫度，並且接下來通過將適當聚焦的雷射指向周圍區域內，饋電線的至少一部分的周圍區域設置有預防結構。
全文摘要
本發明涉及一種電燈，其帶有燈泡，電源線密封在所述燈泡內。為了避免玻璃裂紋，玻璃沿著部分電源線設有預防結構。
文檔編號H01K1/38GK102341886SQ201080010658
公開日2012年2月1日 申請日期2010年2月18日 優先權日2009年3月3日
發明者馬庫斯·施坦格 申請人:奧斯蘭姆有限公司