DE10313514A1 - discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere eine quecksilberfreie Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe für Fahrzeugscheinwerfer, deren Elektroden (4, 5) abschnittsweise oder vollständig als Litze ausgebildet sind.The invention relates to a discharge lamp, in particular a mercury-free metal halide high-pressure discharge lamp for vehicle headlights, the electrodes (4, 5) of which are designed in sections or completely as a strand.
Description
Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a discharge lamp according to the preamble of the claim 1.
I. Stand der TechnikI. State of the art
Eine
derartige Entladungslampe ist beispielsweise in der europäischen Patentschrift
II. Darstellung der ErfindungII. Presentation of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Entladungslampe mit verbesserten Elektroden bereitzustellen. Insbesondere sollen in dem Material des Entladungsgefäßes Sprünge, die durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Entladungsgefäßmaterials und des Elektrodenmaterials und durch das Haften der Elektroden an dem Entladungsgefäßmaterial bedingt sind, verringert werden, ohne das hierzu zusätzliche Bauteile wie beispielsweise die im obengenannten Stand der Technik aufgeführten Wendeln verwendet werden.It is the object of the invention, a generic discharge lamp with improved electrodes provide. In particular, cracks in the material of the discharge vessel caused by the different coefficients of thermal expansion of the discharge vessel material and of the electrode material and by adhering the electrodes to the Discharge vessel material are reduced, without the additional Components such as those in the above-mentioned prior art listed Spirals are used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.This The object is achieved by the Features of claim 1 solved. Particularly advantageous versions of the invention are in the dependent claims described.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe besitzt ein Entladungsgefäß, in dessen Innenraum eine ionisierbare Füllung gasdicht eingeschlossen ist, wobei das Entladungsgefäß mindestens ein abgedichtetes Ende mit einer Stromdurchführung aufweist, die mit einer in den Innenraum des Entladungsgefäß hineinragenden und sich in das abgedichtete Ende erstreckenden Elektrode verbunden ist. Erfindungsgemäß ist mindestens der sich in das abgedichtete Ende erstreckende Abschnitt der Elektrode als Litze, das heißt, als Bündel oder als Geflecht von mehreren Drähten, ausgebildet. Hierbei handelt es sich um denjenigen Abschnitt der Elektrode, der zwar nicht gasdicht, aber dennoch sehr eng von dem Material des Entladungsgefäßes bzw. des abgdichteten Endes des Entladungsgefäßes umschlossen und mit der Stromdurchführung verbunden ist. Gemäß des besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist sogar die gesamte Elektrode mit Ausnahme ihrer Enden als Litze ausgebildet, weil eine über ihre gesamte Länge als Litze ausgebildete Elektrode einfacher herzustellen ist als eine nur abschnittsweise als Litze ausgebildete Elektrode.The Discharge lamp according to the invention has a discharge vessel, in the Interior of an ionizable filling is enclosed gas-tight, the discharge vessel at least has a sealed end with a current feedthrough that with a protruding into the interior of the discharge vessel and in the sealed end extending electrode is connected. According to the invention is at least the portion of the electrode extending into the sealed end as a strand, that is, as a bundle or as a braid of several wires. in this connection it is the section of the electrode that is not gas-tight, but nevertheless very close to the material of the discharge vessel or of the sealed end of the discharge vessel and enclosed with the Current feedthrough connected is. According to the particularly preferred embodiment the invention is even the entire electrode except for it Ends formed as a strand, because one over its entire length as Stranded electrode is easier to manufacture than one only partially formed as a strand electrode.
Dadurch dass mindestens der vorgenannte Abschnitt der Elektrode als Litze ausgebildet ist, werden die von den unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Entladungsgefäßmaterials und des Elektrodenmaterials verursachten mechanischen Spannungen durch die Elastizität des litzenartigen Elektrodenabschnitts aufgefangen und daher wird die Gefahr von Rissbildungen oder Sprüngen im Entladungsgefäß reduziert. Außerdem trägt auch die im Vergleich zu den konventionellen Elektroden veränderte Oberflächengeometrie zur Verringerung der Gefahr von Sprüngen oder Rissen im Entladungsgefäß bei. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft auf Entladungslampen anwendbar, die ein Entladungsgefäß aus Quarzglas und Elektroden aus Wolfram besitzen, da Quarzglas und Wolfram stark unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten besitzen.Thereby that at least the aforementioned section of the electrode as a strand is formed by the different thermal Expansion coefficients of the discharge vessel material and the electrode material mechanical stress caused by the elasticity of the stranded Electrode section caught and therefore there is a risk of cracking or jumps reduced in the discharge vessel. Moreover also carries the changed surface geometry compared to conventional electrodes to reduce the risk of cracks or tears in the discharge vessel. The The invention is particularly advantageously applicable to discharge lamps, which is a quartz glass discharge vessel and have electrodes made of tungsten because quartz glass and tungsten are strong have different coefficients of thermal expansion.
Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung auf Hochdruckentladungslampen anwenden, deren Stromdurchführungen einen vergleichsweise hohen Strom tragen müssen. Ein Beispiel dafür sind Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampen für Fahrzeugscheinwerfer und insbesondere quecksilberfreie Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampen. Diese Hochdruckentladungslampen besitzen üblicherweise ein Entladungsgefäß aus Quarzglas mit abgedichteten Enden, die Stromdurchführungen mit Molybdänfoliendichtungen aufweisen. Die in den Entladungsraum hineinragenden, üblicherweise aus Wolfram bestehenden Elektroden der Lampe sind mit den Molybdänfoliendichtungen verbunden. Die quecksilberfreie Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampen benötigen besonders dicke Elektroden, da sie einen noch höheren Strom tragen müssen als die üblichen Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampen für Fahrzeugscheinwerfer. Bei diesen Lampen tritt daher das oben beschriebene Problem in noch größerem Maß als bei anderen Hochdruckentladungslampen auf.Especially leaves advantageous apply the invention to high-pressure discharge lamps, their current feedthroughs have to carry a comparatively high current. Metal halide high-pressure discharge lamps are an example of this for vehicle headlights and especially mercury-free metal halide high-pressure discharge lamps. These high-pressure discharge lamps usually have a quartz glass discharge vessel with sealed ends, the bushings with molybdenum foil seals exhibit. The ones that protrude into the discharge space, usually Electrodes of the lamp made of tungsten are with the molybdenum foil seals connected. The mercury-free metal halide high-pressure discharge lamps need especially thick electrodes because they have to carry an even higher current than the usual Metal halide high-pressure discharge lamps for vehicle headlights. at these lamps therefore still have the problem described above larger than at other high-pressure discharge lamps.
Der als Litze ausgebildete Abschnitt der Elektrode besteht vorteilhafterweise aus mehreren Drähten, die miteinander verdrillt oder verwoben sind. Die Drahtstärke bzw. die Dicke der einzelnen Drähte ist vorteilhafterweise so gewählt, dass sie über die Länge der Elektrode, das heißt, auf einer Länge von mehreren Millimetern steif sind und sich nicht unter ihrem eigenen Gewicht biegen. Der Grad der Verdrillung der Drähte ist so gewählt, dass zwischen den einzelnen Drähten nach dem Verdrillen ein möglichst geringer Zwischenraum verbleibt und die Drähte über die Länge der Elektrode bzw. über die Länge des als Litze ausgebildeten Elektrodenabschnitts hinreichend miteinander verwoben sind, um eine starre Elektrode zu gewährleisten. Diese Drähte bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus Wolfram oder einer Wolframlegierung. Die vorgenannten Drähte sind zumindest an einem Ende des als Litze ausgebildeten Elektrodenabschnitts durch eine Schweiß- oder Schmelzverbindung miteinander verbunden. Dieses Ende besitzt bessere Schweißeigenschaften als die einzelnen Drähte der Elektrode. Insbesondere kann dieses Ende besser mit einer als Bestandteil der Stromdurchführung ausgebildeten Metallfolie, vorzugsweise Molybdänfolie, verschweißt werden als die einzelnen Drähte. Außerdem wird durch die vorgenannten Maßnahme gewährleistet, dass jeder einzelne Draht der Litze mit der Stromdurchführung elektrisch leitend verbinden ist. Gemäß des besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung erstreckt sich der als Litze ausgebildete Abschnitt über die gesamte Länge der Elektrode. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind außerdem die Drähte an beiden Enden des als Litze ausgebildeten Abschnitts bzw. an beiden Enden der Elektrode durch eine Schweiß- oder Schmelzverbindung miteinander verbunden. Diese Enden weisen dadurch die Form einer Kuppe auf. Ein Ende dient zum Verschweißen mit der Stromdurchführung, während das andere Ende als Elektrodenkopf ausgebildet ist, der in den Innenraum des Entladungsgefäßes hineinragt und an dem der Entladungsbogen der Gasentladung ansetzt. Der verkuppte Elektrodenkopf bietet dem Entladungsbogen der Gasentladung einen besseren Ansatzpunkt als die Enden der einzelnen Drähte.The section of the electrode designed as a strand advantageously consists of a plurality of wires which are twisted or interwoven with one another. The wire thickness or the thickness of the individual wires is advantageously chosen such that they are stiff over the length of the electrode, that is to say over a length of several millimeters, and do not bend under their own weight. The degree of twisting of the wires is selected so that the smallest possible space remains between the individual wires after twisting and the Wires are sufficiently interwoven with one another over the length of the electrode or over the length of the electrode section designed as a strand, in order to ensure a rigid electrode. These wires are made of an electrically conductive material, preferably tungsten or a tungsten alloy. The aforementioned wires are connected to one another at least at one end of the electrode section designed as a strand by a welded or fused connection. This end has better welding properties than the individual wires of the electrode. In particular, this end can be better welded to a metal foil, preferably molybdenum foil, formed as part of the current feedthrough than the individual wires. In addition, the measure mentioned above ensures that each individual wire of the stranded wire is connected in an electrically conductive manner to the current leadthrough. In accordance with the particularly preferred exemplary embodiment of the invention, the section in the form of a strand extends over the entire length of the electrode. In this exemplary embodiment, the wires are also connected to one another at both ends of the section formed as a strand or at both ends of the electrode by a welded or fused connection. These ends thus have the shape of a dome. One end is used for welding to the current feedthrough, while the other end is designed as an electrode head which projects into the interior of the discharge vessel and to which the discharge arc of the gas discharge attaches. The coupled electrode head offers the discharge arc of the gas discharge a better starting point than the ends of the individual wires.
Um eine bessere Schweißverbindung zwischen der Metallfolie der Stromdurchführung und dem Ende des als Litze ausgebildeten Abschnitts der Elektrode zu gewährleisten, kann das Ende des als Litze ausgebildeten Abschnitts der Elektrode vorteilhafterweise im Verbindungsbereich mit der Metallfolie angeflacht sein.Around a better welded joint between the metal foil of the current feedthrough and the end of the as Strand formed section of the electrode to ensure can the end of the section of the electrode formed as a strand advantageously flattened in the connection area with the metal foil his.
III. Beschreibung des bevorzugten AusführungsbeispielsIII. description of preferred embodiment
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:below the invention is explained in more detail using a preferred exemplary embodiment. It demonstrate:
Bei
dem in der
Die
Die
Zur
Herstellung der Elektrode
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel. Die Elektroden können auch aus mehr oder weniger als acht Drähten bestehen, falls beispielsweise entsprechend dickere oder dünnere Elektroden benötigt werden. Außerdem können die Wolframdrähte auch auf andere Weise als bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel miteinander verwoben werden. Beispielsweise können sie nach Art eines Zopfes miteinander verflochten werden. Ferner ist es auch möglich, dass die einzelnen Drähte der Litze gar nicht miteinander verwoben oder verflochten sind, sondern als Bündel ausgebildet sind, bei dem nur die Enden der Drähte miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschmolzen oder verschweißt, sind.The Invention limited don't focus on the above explained Embodiment. The electrodes can also consist of more or less than eight wires, if for example accordingly thicker or thinner Electrodes needed become. Moreover can the tungsten wires also in a different way than in the preferred embodiment to be interwoven. For example, they can be in the form of a braid to be intertwined. It is also possible that the individual wires the braid is not woven or intertwined at all, but trained as a bundle where only the ends of the wires are connected to each other, for example fused or welded together.
Gegebenenfalls
kann zur Verbesserung der Schweißverbindung mit der Molybdänfolie
Zusätzlich zu
den Elektroden
Claims (8)
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