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EP2306492A1 - Hochdruckentladungslampe mit kapazitiver Zündhilfe - Google Patents

Hochdruckentladungslampe mit kapazitiver Zündhilfe Download PDF

Info

Publication number
EP2306492A1
EP2306492A1 EP10172916A EP10172916A EP2306492A1 EP 2306492 A1 EP2306492 A1 EP 2306492A1 EP 10172916 A EP10172916 A EP 10172916A EP 10172916 A EP10172916 A EP 10172916A EP 2306492 A1 EP2306492 A1 EP 2306492A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
discharge lamp
pressure discharge
discharge vessel
lamp according
vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10172916A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Buttstaedt
Stefan Dunkel
Leon Grabinski
Janbernd Hentschel
Martin Tüshaus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2306492A1 publication Critical patent/EP2306492A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • H01J61/547—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting using an auxiliary electrode outside the vessel

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such lamps are in particular high-pressure discharge lamps for general lighting or for photo-optical purposes.
  • a high-pressure discharge lamp with discharge vessel is known in which a starting aid is designed as a winding around one end of the discharge vessel.
  • the object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp whose ignition is ensured by simple inexpensive means.
  • the material of the discharge vessel may be ceramic or quartz glass.
  • the invention relates to high-pressure discharge lamps with a discharge vessel made of quartz glass or ceramic, with or without outer bulb. Especially affected are discharge lamps for general lighting, which usually have an evacuated or gas-filled outer bulb and are designed for life of 6000h or more.
  • Such high-pressure discharge lamps are started by means of special ignitors.
  • the ignition characteristics of these ignitors are defined by appropriate standards.
  • the conditions in the discharge vessel (volume, electrode gap, filling gas, filling pressure, quantity of mercury, quantity and type of metal halides) must be coordinated so that the lamp safely ignites at the specified ignition conditions.
  • the disclosure of the invention describes a solution which ensures reliable ignition for high-pressure discharge lamps.
  • the current arrangement takes up the principle of dielectrically impeded discharge, but simplifies it decisively.
  • Both electrodes are capacitively coupled together outside the discharge vessel.
  • electrically conductive components behind the one and the other electrode form and / or non-positively externally attached to the discharge vessel or melting, pinch or capillary and electrically conductively connected from one to the other electrode side. It is essential that no direct electrical contact is made to either of the two electrodes or power supply lines.
  • the components in the area behind the electrodes cover a large area and rest as closely as possible on the discharge vessel, capillary or meltdown.
  • the connection from one end of the discharge vessel to the other is preferably made with the smallest possible component, e.g. a thin wire, made to avoid shading the light emission.
  • Technical embodiments are e.g. a wire made of nickel, niobium, molybdenum, tungsten or similar heat-resistant, electrically conductive material, which is wound behind the one electrode around the discharge vessel.
  • the wire is stretched over the discharge vessel to the other electrode and there also wound around the electrode around the discharge vessel or capillary or melting.
  • the windings can be symmetrical or asymmetrical. Preferred is an asymmetric winding.
  • a sleeve made of foil or sheet can be placed around the two ends of the discharge vessel or the capillary and welded.
  • the slides on both sides are made by means of a wire or connected to a thin foil strip.
  • Preference is given to a film, in particular a molybdenum foil as used for the melting, since it has a high flexibility and temperature resistance.
  • a clip is inserted, which is pushed over the meltdown or capillary.
  • the clip can be designed as a spring element, so that a non-positive connection is possible. It is advantageous to form a groove, flattening or other specific retaining aid on the capillary or sealing, into which the clip is fitted in a form-fitting manner.
  • An ignition of aged lamps is ensured as well as the ignition of just switched off lamps (hot re-ignition).
  • a starting aid which is electrically connected to one of the two electrodes or power supply, it can come in the hot re-ignition to a several-minute discharge between the electrode and ignition aid.
  • the discharge vessel is practically short-circuited in this case. This effect is avoided by a non-contacted ignition aid, since the dielectrically impeded discharge occurs at both electrodes and thus leads to a breakdown between the electrodes.
  • the starting aid according to the invention is insulated from the two electrodes, no electrical charge can flow out of the components of the starting aid. Thus, the mechanism that leads to sodium leakage from the burner, effectively prevented.
  • a directly contacted ignition aid causes a more or less pronounced sodium discharge during the lamp burning period, as has often been observed.
  • the formation of the ignition aid as a clip or foil behind the electrode additionally offers the possibility of dispensing with the normally customary reflector.
  • the ignition aid covers the area behind the electrodes, which is otherwise covered by the reflector.
  • the metallic surface of the ignition aid reflects the radiation in the area behind the electrode and provides additional heating of this area.
  • it may be favorable to carry out the surface of the ignition aid directed toward the discharge vessel in a frosted manner (for example sandblasted or ground).
  • FIG. 1 schematically shows the basic structure of a high-pressure discharge lamp 1 with ignition aid. It has a discharge vessel 2 made of ceramic, possibly also made of quartz glass, which is housed in an outer bulb 3.
  • the outer leads 4 of the discharge vessel, which contact electrodes inside, are connected to two frame wires 5 and 6.
  • a short frame wire 5 leads to a first foil 7 in a pinch 8 of the outer bulb.
  • the discharge vessel 2 has at its ends in each case a capillary 10, as known per se, and a filling of an ionizable gas, usually argon or Xenon, mercury and metal halides, also known per se.
  • Two electrodes are located in the interior of the discharge vessel, as also known per se, and not shown here.
  • An ignition aid 11 in the form of a film is placed in each case as a sleeve around the two capillaries of the discharge vessel and connected together via a primer 15, this may be a coating or a sintered material, as taken in itself known.
  • FIG. 2 shows as ignition aid 11 a symmetrical wire winding with 2-3 windings per side.
  • the two winding parts 12 and 13 on the two bruises or melts of the discharge vessel 2 made of quartz glass are via a wire 16 or other conductor, the extends over the bulbous middle part of the discharge vessel, connected to each other.
  • FIG. 3 shows a similar system in which the wire windings are designed asymmetrically.
  • the wire windings are designed asymmetrically.
  • These two winding parts 21 and 22 are again connected via a primer or wire 23.
  • the ratio of the number of turns of the winding should preferably be 2: 1 to 4: 1.
  • FIG. 4 shows a discharge vessel 2 made of quartz glass, in which at the ends of the bulbous discharge vessel foil strips 25 are wound as dome around the ends of the discharge vessel and connected to wire 26.
  • This exemplary embodiment makes sense precisely when a reflector at the ends is to be used anyway in the case of quartz glass discharge vessels. Because the films have additional reflective properties.
  • FIG. 5 shows a discharge vessel 2 made of quartz glass, in which the ignition aid is a clip 30 at both seals, seals or bruises, which is pushed laterally over the melt 32 shown here.
  • FIG. 6 shows a cross section at the location of the clip 30. The two clips are connected to a wire 31. This embodiment is equally well suited for discharge vessels made of quartz or ceramic.
  • the cross section of the FIG. 6 shows a seal (round cross section) with flattening 33, so that a particularly good fit of the clip 30 is made possible.
  • the melting can also do without flattening and the clip is a C-shaped bent circle of spring steel.
  • an asymmetric embodiment can be realized in that the width of the clips or a film is chosen differently on the two seals. Alternatively or additionally, the length of the clips or foils can be chosen differently.
  • the design rule is preferably analogous to FIG. 3 explained.
  • FIGS. 7 to 9 shows a clip variant at discharge vessel 36 made of quartz glass with pinch 37.
  • These are two clips 35 made of spring steel, which are pushed onto the pinch 37 and are connected to each other via a wire 38.
  • the spring plate clip 35 has a central hole 39 whose contour is adapted to the double T-shape of the pinch.
  • Two tongues 40 are each supported centrally on the broad sides of the pinch and act in a fixed manner in cooperation with two barbs 41 acting on the narrow sides of the pinch.
  • FIG. 10 and the detail FIGS. 11 and 12 show a high-pressure discharge lamp with a discharge vessel made of quartz glass, which is closed on two sides with a pinch. Again, two clips 35 are pushed onto the bruises and connected to each other via a wire 38. A pronounced asymmetry of the induced electric field strength is achieved in that an approximately rectangular plate 45, 46 of thin sheet metal is placed on the two broad sides of each pinch.
  • the plate 45, 46 is respectively clamped by the clip 35 in the direction of the pinch, or it may also be made integral with the clip. In this case, on a first side, the plate 45 a possible small area on.
  • the width of the plate 45 is approximately adapted to the width of the pinch 37.
  • the axial length of the plate 45 is relatively short, but it should preferably be at least 2 mm.
  • the area of the platelets 46 on the second pinch 37 should be chosen to be significantly larger, preferably at least three times as large. The platelet can last in particular until the end of the bruise.
  • each plate 45, 46 should be as close as possible to the discharge volume of the discharge vessel. This is ensured by the fact that a small portion 47 of the plate reaches from the pinch to at least the exit point of the electrode shaft.
  • the plate 45, 46 may even be angled outwardly at its short end in the region of the small part 47, so that it is guided along the discharge volume over a certain distance d.
  • the plate 46 anchored there is approximately four times as long axially as on the first pinch.
  • the tile is according to FIG. 11 pressed by a tab on the broad side of the clip to the pinch.
  • the plate 45, 46 may be made of stainless steel, Mo, or Ni, or of another sheet, the temperatures up to about 600 ° C well tolerated.
  • FIG. 13 shows an embodiment of a cantilever high-pressure discharge lamp 50.
  • a clip 51 is used, which is crimped on a narrow side 52 of the single pinch 37 of the discharge vessel 53.
  • For the crushing 37 is preferably designed I-shaped or double-T-shaped.
  • a short distance (distance D1) on the broad side 54.
  • a metal strip 55 of the clip which is parallel to the axis covers the area of the first, the clip adjacent power supply 57 or film from, wherein a first tongue 58 with a width B1 extends to the edge of the discharge volume.
  • a thin web 60 Arranged transversely to the strip is a thin web 60 which ends at a second tongue 59, which sits in the discharge volume in the region of the entry of the second electrode system 61.
  • This second tongue 59 usually has the same or even a smaller width as the first tongue, or even a greater width B2 than the first tongue as shown here. It is essential that an asymmetry of the respectively induced on the associated electrode electric field is generated here.
  • the base body of the clip is preferably realized only by two yokes 64, which connect the metal strips 55 on both sides of the pinch 37 together.
  • the base body can also be designed differently.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

Eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe hat ein Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei das Entladungsgefäß zwei Enden mit Abdichtungen aufweist, in denen Elektroden befestigt sind und wobei ein Gestell das Entladungsgefäß in dem Außenkolben haltert. Eine Zündhilfe aus zwei Teilen ist auf beiden Abdichtungen befestigt und über einen Draht miteinander verbunden.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Lampen sind insbesondere Hochdruckentladungslampen für Allgemeinbeleuchtung oder für fotooptische Zwecke.
    • Stand der Technik
  • Aus der US 6 198 223 und der US 6 268 698 ist eine Hochdruckentladungslampe mit Entladungsgefäß bekannt, bei der eine Zündhilfe als Wicklung um ein Ende des Entladungsgefäßes ausgeführt ist.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckentladungslampe bereitzustellen, deren Zündung mit einfachen kostengünstigen Mitteln sichergestellt ist.
  • Dies gilt insbesondere für Metallhalogenidlampen, wobei das Material des Entladungsgefäßes Keramik oder Quarzglas sein kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
  • Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung betrifft Hochdruckentladungslampen mit einem Entladungsgefäß aus Quarzglas oder Keramik, mit oder ohne Außenkolben. Vor allem betroffen sind Entladungslampen für die Allgemeinbeleuchtung, die in der Regel einen evakuierten oder gasgefüllten Außenkolben haben und für Lebensdauern von 6000h oder mehr ausgelegt sind.
  • Derartige Hochdruckentladungslampen werden mit Hilfe spezieller Zündgeräte gestartet. Die Zündeigenschaften dieser Zündgeräte sind durch entsprechende Normen festgelegt. Die Bedingungen im Entladungsgefäß (Volumen, Elektrodenabstand, Füllgas, Fülldruck, Hg-Menge, Menge und Art der Metallhalogenide) müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass die Lampe bei den festgelegten Zündbedingungen sicher zündet.
  • Die Erfindungsmeldung beschreibt eine Lösung, die eine sichere Zündung für Hochdruckentladungslampen gewährleistet.
  • Mit zunehmender Lebensdauer steigt die notwendige Spannung zur Zündung von Hochdruckentladungslampen an. Dies kann dazu führen, dass alte Lampen an konventionellen Zündgeräten nicht mehr starten. Die Zündfähigkeit muss jedoch über die gesamte Lebensdauer gewährleistet sein, was durch die erfindungsgemäße Anordnung sichergestellt wird, ohne dass nennenswerte Zusatzkosten entstehen.
  • Bisher gab es dafür verschiedene Lösungsansätze.
    1. a) Dem Brennerfüllgas wird ein radioaktives Gas wie beispielsweise Kr85 beigemischt. Die Radioaktivität bewirkt eine Ionisierung des Füllgases, welche die Durchschlagsspannung herabsetzt und so die Zündfähigkeit sicherstellt. Jedoch wird der Gebrauch von Radioaktivität gesetzestechnisch zunehmend eingeschränkt.
    2. b) Im Außenkolben wird ein sog. UV-Enhancer eingebaut. Dieser besteht aus einer miniaturisierten Entladungsröhre, die beim Anlegen der Zündspannung UV-Strahlung emittiert. Diese UV-Strahlung bewirkt ebenfalls eine Ionisierung des Brennerfüllgases und stellt so die Zündfähigkeit sicher, siehe EP-A 922296 .
    3. c) Vom Bügeldraht wird ein Draht um die Kapillare mit der gegenpoligen Elektrode gewickelt. Beim Anlegen der Zündspannung entsteht so im Bereich dieser Elektrode eine dielektrisch behinderte Entladung, welche das Brennerfüllgas ionisiert und die Zündspannung herabsetzt, siehe z.B. EP-A 967631 .
    4. d) Das elektrische Potential der einen Elektrode wird mit Hilfe elektrisch leitender Bauteile außerhalb des Entladungsgefäß in die Nähe der Gegenelektrode gebracht. Dazu wird in der Regel ein Draht, Clip oder ähnliches um die Einschmelzung, Quetschung oder die Kapillare in der Nähe der Elektrode gewickelt und elektrisch leitend mit der Stromzuführung der Gegenelektrode verbunden. Beim Anlegen der Zündspannung entsteht so im Bereich der umbauten Elektrode eine dielektrisch behinderte Entladung, welche das Brennerfüllgas ionisiert und die Zündspannung herabsetzt, siehe beispielsweise EP-A 967631 .
    5. e) Für bestimmt Anwendungen wird ein Zündgerät mit deutlich höherem Zündpuls eingesetzt, z.B. Autolampe im Vergleich zur Allgemeinbeleuchtung
  • Die jetzige Anordnung greift das Prinzip der dielektrisch behinderten Entladung auf, vereinfacht es jedoch entscheidend.
  • Beide Elektroden werden außerhalb des Entladungsgefäßes kapazitiv miteinander gekoppelt. Dazu werden elektrisch leitende Bauteile hinter der einen und der anderen Elektrode form und/oder kraftschlüssig außen an Entladungsgefäß bzw. Einschmelzung, Quetschung oder Kapillare angebracht und von der einen auf die andere Elektrodenseite elektrisch leitend miteinander verbunden. Wesentlich ist, dass zu keiner der beiden Elektroden oder Stromzuführungen ein direkter elektrischer Kontakt hergestellt wird.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Bauteile im Bereich hinter den Elektroden eine große Fläche überdecken und möglichst eng an Entladungsgefäß, Kapillare oder Einschmelzung anliegen. Die Verbindung von einem Ende des Entladungsgefäß zur anderen wird bevorzugt mit einem möglichst schmalen Bauteil, z.B. einem dünnen Draht, hergestellt, um eine Abschattung der Lichtabstrahlung zu vermeiden.
  • Technische Ausführungen sind z.B. ein Draht aus Nickel, Niob, Molybdän, Wolfram oder ähnlichem hitzebeständigem, elektrisch leitfähigem Material, der hinter der einen Elektrode um das Entladungsgefäß gewickelt wird. Der Draht wird über das Entladungsgefäß zur anderen Elektrode gespannt und dort ebenfalls hinter der Elektrode um Entladungsgefäß oder Kapillare bzw. Einschmelzung gewickelt. Die Wicklungen können symmetrisch oder asymmetrisch ausgeführt werden. Bevorzugt ist eine asymmetrische Wicklung.
  • Statt einer Drahtwicklung kann je eine Manschette aus Folie oder Blech um die beiden Enden des Entladungsgefäß bzw. die Kapillare gelegt und verschweißt werden. Die Folien auf beiden Seiten werden mittels eines Drahts oder eines dünnen Folienstreifens verbunden. Bevorzugt wird eine Folie, insbesondere eine Molybdänfolie wie sie für die Einschmelzung verwendet wird, da sie eine hohe Flexibilität und Temperaturbeständigkeit aufweist.
  • In einer dritten Variante wird statt einer Manschette ein Clip eingesetzt, der über die Einschmelzung bzw. Kapillare geschoben wird. Der Clip kann als Federelement ausgeführt werden, so dass eine kraftschlüssige Verbindung möglich ist. Günstig ist es, an Kapillare oder Einschmelzung eine Nut, Abflachung oder sonstige spezifische Halterungshilfe auszubilden, in die der Clip formschlüssig eingepasst wird.
  • Es werden erfindungsgemäß keine radioaktiven Beimischungen mehr benötigt.
  • Eine Zündung von gealterten Lampen ist ebenso sichergestellt wie die Zündung von gerade ausgeschalteten Lampen (Heißwiederzündung). Beim Einsatz einer Zündhilfe, die elektrisch leitend mit einer der beiden Elektroden oder Stromzuführungen verbunden ist, kann es bei der Heißwiederzündung zu einer mehrere Minuten andauernden Entladung zwischen Elektrode und Zündhilfe kommen. Das Entladungsgefäß ist in diesem Fall praktisch kurzgeschlossen. Dieser Effekt wird durch eine nicht kontaktierte Zündhilfe vermieden, da die dielektrisch behinderte Entladung an beiden Elektroden auftritt und damit in der Folge zu einem Durchschlag zwischen den Elektroden führt.
  • Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei einer oder noch deutlicher bei der Kombination der folgenden Lampentypen:
    1. a) Lampen ohne metallische Teile im Außenkolben
    2. b) Lampen mit einem Entladungsgefäß aus Quarzglas und einer Natriumhaltigen Füllung
  • Im Fall b) kann es zum Austritt von Natrium aus dem Entladungsgefäß kommen, wenn stromführende Teile außen am Entladungsgefäß vorbeiführen. Da die erfindungsgemäß ausgeführte Zündhilfe gegenüber den beiden Elektroden isoliert ist, kann keine elektrische Ladung aus den Bauteilen der Zündhilfe abfließen. Damit wird der Mechanismus, der zum Natriumaustritt aus dem Brenner führt, wirkungsvoll unterbunden. Eine direkt Kontaktierte Zündhilfe dagegen verursacht im Laufe der Lampenbrenndauer einen mehr oder minder starken Natriumaustritt, wie schon vielfach beobachtet wurde.
  • Bei Brennern aus Quarzglas bietet die Ausbildung der Zündhilfe als Clip oder Folie hinter der Elektrode zusätzlich die Möglichkeit, auf den normalerweise üblichen Reflektor zu verzichten. Dazu überdeckt die Zündhilfe die Fläche hinter den Elektroden, die ansonsten vom Reflektor bedeckt wird. Die metallische Oberfläche der Zündhilfe reflektiert die Strahlung im Bereich hinter der Elektrode und sorgt für eine zusätzliche Erwärmung dieses Bereichs. Dazu kann es günstig sein, die zum Entladungsgefäß hin gerichtete Oberfläche der Zündhilfe mattiert (z.B. sandgestrahlt oder geschliffen) auszuführen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, ers- tes Ausführungsbeispiel;
    Fig. 2
    eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, zwei- tes Ausführungsbeispiel;
    Fig. 3
    eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, drit- tes Ausführungsbeispiel;
    Fig. 4
    eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, vier- tes Ausführungsbeispiel;
    Fig. 5
    eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, fünf- tes Ausführungsbeispiel;
    Fig. 6
    ein Detail aus Figur 5;
    Fig. 7
    eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, sechstes Ausführungsbeispiel;
    Fig. 8
    ein Detail aus Figur 7;
    Fig. 9
    das Detail aus Figur 7 um 90° gedreht;
    Fig. 10
    ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hoch- druckentladungslampe;
    Fig. 11-12
    Details aus Figur 10;
    Fig. 13
    ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hoch- druckentladungslampe;
    Fig. 14
    ein Detail aus Figur 13.
    Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • Figur 1 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer Hochdruckentladungslampe 1 mit Zündhilfe. Sie besitzt ein Entladungsgefäß 2 aus Keramik, ggf. auch aus Quarzglas, das in einem Außenkolben 3 untergebracht ist. Die äußeren Zuführungen 4 des Entladungsgefäßes, die Elektroden im Innern kontaktieren, sind mit zwei Gestelldrähten 5 und 6 verbunden. Ein kurzer Gestelldraht 5 führt zu einer ersten Folie 7 in einer Quetschung 8 des Außenkolbens. Ein langer Gestelldraht 6, häufig Bügeldraht genannt, führt zu einer zweiten Folie 7 in der Quetschung 8. Das Entladungsgefäß 2 besitzt an seinen Enden jeweils eine Kapillare 10, wie an sich bekannt, sowie eine Füllung aus einem ionisierbaren Gas, in der Regel Argon oder Xenon, Quecksilber und Metallhalogeniden, wie ebenfalls an sich bekannt. Zwei Elektroden stehen sich im Innern des Entladungsgefäßes gegenüber, wie ebenfalls an sich bekannt, und hier nicht dargestellt.
  • Eine Zündhilfe 11 in Form einer Folie ist jeweils als Manschette um die beiden Kapillaren des Entladungsgefäßes gelegt und über einen Zündstrich 15 miteinander verbundne, dieser kann eine Beschichtung oder auch ein aufgesintertes Material sein , wie für sich genommen an sich bekannt.
  • Figur 2 zeigt als Zündhilfe 11 eine symmetrische Drahtwicklung mit 2-3 Wicklungen pro Seite. Die beiden Wicklungsteile 12 und 13 auf den beiden Quetschungen oder Einschmelzungen des Entladungsgefäßes 2 aus Quarzglas sind über einen Draht 16 oder sonstigen Leiter, der sich über das bauchige Mittelteil des Entladungsgefäßes erstreckt, miteinander verbunden.
  • Figur 3 zeigt ein ähnliches System, bei dem die Drahtwicklungen asymmetrisch gestaltet sind. Dabei befinden sich auf einer Quetschung 20 etwa zwei bis drei Wicklungen 21, auf der zweiten Quetschung 20 etwa acht bis zehn Wicklungen 22. Diese beiden Wicklungsteile 21 und 22 sind wieder über einen Zündstrich oder Draht 23 verbunden. Das Verhältnis der Zahl der Windungen der Wicklung sollte bevorzugt bei 2:1 bis 4:1 liegen.
  • Figur 4 zeigt ein Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas, bei dem an den Enden des bauchigen Entladungsgefäßes Folienstreifen 25 als Kalotten um die Enden des Entladungsgefäß gewickelt und mit Draht 26 verbunden sind. Dieses Ausführungsbeispiel ist gerade dann sinnvoll, wenn bei Entladungsgefäßen aus Quarzglas ohnehin ein Reflektor an den Enden Verwendung finden soll. Denn die Folien haben zusätzlich reflektierende Eigenschaften.
  • Figur 5 zeigt ein Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas, bei dem die Zündhilfe jeweils ein Clip 30 an beiden Abdichtungen, Einschmelzungen oder Quetschungen, ist, der seitlich über die hier gezeigte Einschmelzung 32 geschoben ist. Figur 6 zeigt einen Querschnitt an der Stelle des Clips 30. Die beiden Clips sind mit einem Draht 31 verbunden. Dieses Ausführungsbeispiel ist gleich gut für Entladungsgefäße aus Quarz oder Keramik geeignet. Der Querschnitt der Figur 6 zeigt eine Einschmelzung (runder Querschnitt) mit Abflachung 33, so dass ein besonders guter Sitz des Clips 30 ermöglicht wird. Im Prinzip kann die Einschmelzung aber auch ohne Abflachung auskommen und der Clip ist ein C-förmig gebogener Teilkreis aus Federblech. Im Prinzip kann eine asymmetrische Ausführungsform dadurch realisiert werden, dass die Breite der Clips bzw. einer Folie an den beiden Abdichtungen unterschiedlich gewählt ist. Alternativ oder ergänzend kann auch die Länge der Clips bzw Folien unterschiedlich gewählt werden. Die Bemessungsregel ist bevorzugt analog wie bei Figur 3 erläutert.
  • Figur 7 bis 9 zeigt eine Clipvariante bei Entladungsgefäß 36 aus Quarzglas mit Quetschung 37. Es handelt sich um zwei Clips 35 aus Federblech, die auf die Quetschungen 37 aufgeschoben sind und über einen Draht 38 miteinander verbunden sind. Das Federblech-Clip 35 hat ein zentrales Loch 39, dessen Kontur der Doppel-T-Form der Quetschung angepasst ist. Zwei Zungen 40 stützten sich jeweils mittig an den Breitseiten der Quetschung ab und wirken fixierend in Zusammenarbeit mit zwei als Widerhaken fungierenden Laschen 41 an den Schmalseiten der Quetschung.
  • Figur 10 und das Detail aus Figur 11 und 12 zeigen eine Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß aus Quarzglas, das auf zwei Seiten mit einer Quetschung verschlossen ist. Auch hier sind zwei Clips 35 auf die Quetschungen aufgeschoben und über einen Draht 38 miteinander verbunden. Eine ausgeprägte Asymmetrie der induzierten elektrischen Feldstärke wird hier dadurch erreicht, dass ein etwa rechteckiges Plättchen 45, 46 aus dünnem Blech auf die beiden Breitseiten jeder Quetschung aufgelegt ist. Das Plättchen 45, 46 ist jeweils durch den Clip 35 in Richtung zur Quetschung hin eingeklemmt, oder es kann auch integral mit dem Clip gefertigt sein. Dabei weist auf einer ersten Seite das Plättchen 45 eine möglichst geringe Fläche auf. Dabei ist die Breite des Plättchens 45 in etwa an die Breite der Quetschung 37 angepasst. Die axiale Länge des Plättchens 45 ist relativ kurz, sie sollte aber bevorzugt wenigstens 2 mm betragen. Die Fläche der Plättchen 46 auf der zweiten Quetschung 37 sollte deutlich größer gewählt werden und zwar bevorzugt wenigstens dreimal so groß. Das Plättchen kann insbesondere bis zum Ende der Quetschung reichen.
  • Insbesondere sollte sie 4 bis 6 mal so groß wie auf der ersten Seite sein. Auf diese Weise wird beim Zünden eine geeignet hohe Feldstärke durch das kleinere Plättchen beim Zünden der Lampe induziert. Insbesondere sollte jedes Plättchen 45, 46 so nah wie möglich an das Entladungsvolumen des Entladungsgefäßes heranreichen. Das wird dadurch sichergestellt, dass ein kleiner Teil 47 des Plättchens bis mindestens an die Austrittsstelle des Elektrodenschafts aus der Quetschung heranreicht. Das Plättchen 45, 46 kann sogar an seinem kurzen Ende im Bereich des kleinen Teils 47 nach außen abgewinkelt sein, so dass es über eine gewisse Distanz d am Entladungsvolumen entlanggeführt ist.
  • Auf der zweiten Seite mit der zweiten Quetschung 37 ist das dort verankerte Plättchen 46 etwa axial viermal so lang wie auf der ersten Quetschung. Das Plättchen ist gemäß Figur 11 durch eine Lasche an der Breitseite des Clips an die Quetschung angedrückt. Das Plättchen 45, 46 kann aus Edelstahl, Mo, oder Ni gefertigt sein oder auch aus einem anderen Blech, das Temperaturen bis etwa 600 °C gut verträgt.
  • Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine einseitig gequetschte Hochdruckentladungslampe 50. Dafür wird ein Clip 51 verwendet, der auf einer Schmalseite 52 der einzigen Quetschung 37 des Entladungsgefäßes 53 aufgecrimpt ist. Dafür ist die Quetschung 37 bevorzugt I-förmig bzw. doppel-T-förmig gestaltet. Von der Schmalseite 52 aus erstreckt sich ein Basiskörper 63 des Clips 51 ein kurzes Stück (Distanz D1) auf die Breitseite 54. Bevorzugt deckt ein Blechstreifen 55 des Clips, der achsparallel ist, den Bereich der ersten, dem Clip benachbarten Stromzuführung 57 bzw. Folie ab, wobei eine erste Zunge 58 mit einer Breite B1 sich bis an den Rand des Entladungsvolumens erstreckt. Quer zum Streifen ist ein dünner Steg 60 angeordnet, der an einer zweiten Zunge 59 endet, die im Bereich des Eintritts des zweiten Elektrodensystems 61 in das Entladungsvolumens sitzt. Diese zweite Zunge 59 hat meist dieselbe oder sogar eine kleinere Breite wie die erste Zunge, oder auch eine größere Breite B2 als die erste Zunge wie hier dargestellt. Wesentlich ist, daß auch hier eine Asymmetrie des jeweils auf die zugeordnete Elektrode induzierten elektrischen Feldes erzeugt wird. Maßgebend dafür ist im Falle der ersten Elektrode die Fläche des Blechstreifens 55 plus erste Zunge 58, die zusammen als erstes funktionelles Teil wirken, und im Falle der zweiten Elektrode die zweite Zunge 59 allein, die als zweites funktionelles Teil wirkt. Konkret ist der Basiskörper des Clips bevorzugt nur durch zwei Joche 64 realisiert, die die Blechstreifen 55 auf beiden Seiten der Quetschung 37 miteinander verbinden. Der Basiskörper kann aber auch anders gestaltet sein.
  • Wesentliche Merkmale der Erfindung in Form einer numerierten Aufzählung sind:
    1. 1. Hochdruckentladungslampe mit kapazitiver Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei das Entladungsgefäß mindestens ein Ende mit einer Abdichtung aufweist, in der ein Elektrodensystem befestigt ist, wobei ein Gestell das Entladungsgefäß in dem Außenkolben haltert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündhilfe, die zwei funktionelle Teile aufweist, auf der Abdichtung befestigt ist,
    2. 2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß zwei Enden besitzt, wobei jeweils eines der beiden Zündhilfsteile auf einer Abdichtung sitzt, und wobei die beiden Zündhilfsteile über eine elektrische Leitung, insbesondere einen Draht, miteinander verbunden sind.
    3. 3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe eine symmetrische Wicklung auf beiden Abdichtungen ist, insbesondere ein bis vier Wicklungen.
    4. 4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe eine asymmetrische Wicklung auf beiden Abdichtungen ist, insbesondere in einem Verhältnis von 2:1 bis 4:1 als Windungszahl aufgeteilt.
    5. 5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe je ein Folienstreifen auf den Enden des Entladungsgefäßes ist.
    6. 6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe ein Clip auf den Abdichtungen ist, insbesondere symmetrisch gestaltet oder asymmetrisch gestaltet, bevorzugt mit einer unterschiedlichen Breite des Clips.
    7. 7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe ein Federblechteil ist.
    8. 8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß einseitig abgedichtet ist, wobei die Abdichtung eine Quetschung ist, und wobei die Zündhilfe zwei Zungen aufweist, die über einen Steg miteinander verbunden sind, wobei insbesondere die beiden Zungen im Bereich der Quetschung angeordnet sind und insbesondere die funktionellen Teile asymmetrische Flächen aufweisen, nämlich ein erstes funktionelles Teil eine erste Zunge plus ein Basisteil, und ein zweites funktionelles Teil nur eine zweite Zunge.
    9. 9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß aus Quarzglas ist und eine Metallhalogenidfüllung aufweist, die im wesentlichen frei von Na ist.

Claims (9)

  1. Hochdruckentladungslampe mit kapazitiver Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben untergebracht ist, wobei das Entladungsgefäß mindestens ein Ende mit einer Abdichtung aufweist, in der ein Elektrodensystem befestigt ist, wobei ein Gestell das Entladungsgefäß in dem Außenkolben haltert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündhilfe, die zwei funktionelle Teile aufweist, auf der Abdichtung befestigt ist,
  2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß zwei Enden besitzt, wobei jeweils eines der beiden Zündhilfsteile auf einer Abdichtung sitzt, und wobei die beiden Zündhilfsteile über eine elektrische Leitung, insbesondere einen Draht, miteinander verbunden sind.
  3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe eine symmetrische Wicklung auf beiden Abdichtungen ist, insbesondere ein bis vier Wicklungen.
  4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe eine asymmetrische Wicklung auf beiden Abdichtungen ist, insbesondere in einem Verhältnis von 2:1 bis 4:1 als Windungszahl aufgeteilt.
  5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe je ein Folienstreifen auf den Enden des Entladungsgefäßes ist.
  6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe ein Clip auf den Abdichtungen ist, insbesondere symmetrisch gestaltet oder asymmetrisch gestaltet, bevorzugt mit einer unterschiedlichen Breite des Clips.
  7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfe ein Federblechteil ist.
  8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß einseitig abgedichtet ist, wobei die Abdichtung eine Quetschung ist, und wobei die Zündhilfe zwei Zungen aufweist, die über einen Steg miteinander verbunden sind.
  9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß aus Quarzglas ist und eine Metallhalogenidfüllung aufweist, die im wesentlichen frei von Na ist.
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