專利名稱：帶有密封件的電燈和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于一種根據(jù)權(quán)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鹵素白熾燈。所述燈尤其可以應(yīng)用于普通照明，汽車照明或者光學(xué)照相照明。另一出發(fā)點(diǎn)是用于這種類型的燈的制造方法。
背景技術(shù)：
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(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)可以用作用于玻璃中的消除應(yīng)力裂紋的基礎(chǔ)。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(dǎo)致不密封性的大的裂紋。在EP-A 1065698中公開了相似技術(shù)的原理。這里全部的薄膜區(qū)域也特別地準(zhǔn)備
用于改善氣密性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種電燈，其中以簡(jiǎn)單的方式有效地避免在玻璃內(nèi)的裂紋。 另一目的是，提供一種用于這種類型的燈的制造方法。第一目的通過權(quán)利要求1中所述的特征來實(shí)現(xiàn)。第二目的通過權(quán)利要求8中所述的特征來實(shí)現(xiàn)。尤其有利的實(shí)施方式可在從屬的權(quán)利要求中獲得。在內(nèi)部嵌入玻璃內(nèi)的所有構(gòu)件中出現(xiàn)的基本問題如下得以解決由于不同的熱膨脹系數(shù)，在溫度波動(dòng)時(shí)能夠在玻璃內(nèi)產(chǎn)生可以導(dǎo)致玻璃損壞的裂紋。在此，在多數(shù)情況下涉及在石英玻璃中的金屬嵌入，經(jīng)常是難熔金屬嵌入。在嵌入玻璃中時(shí)，玻璃被熔化，以便使構(gòu)件成型并且再次冷卻。在凝固點(diǎn)(Tg)之下，玻璃在冷卻時(shí)不能再遵從與玻璃相連的更強(qiáng)烈地收縮的金屬。金屬因此在玻璃內(nèi)導(dǎo)致應(yīng)力，其中通過在玻璃中的裂縫和裂紋消除拉應(yīng)力。通過嘗試產(chǎn)生大量的、分散的且因此不大的裂縫，可以避免(A)所產(chǎn)生的消除應(yīng)力裂紋或者將其限制在其損壞可能性內(nèi)(B)，這可以降低潛在的整體損傷。因此不再具有導(dǎo)致產(chǎn)品破壞的裂縫尺寸或者裂縫形狀。屬于(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。屬于(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。借助適當(dāng)聚焦的激光(比如釔鋁石榴石晶體)可以在低于Tg的溫度下在玻璃中產(chǎn)生微裂紋的結(jié)構(gòu)。已知這樣的微裂紋結(jié)構(gòu)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(gòu)件表面附近的這樣的帶有微裂紋的分布導(dǎo)致非常平均地消除玻璃中的拉應(yīng)力。如果微裂紋的密度特別高，那么構(gòu)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，將激光的焦點(diǎn)直接定位于已嵌入構(gòu)件的表面上。在此，微裂縫結(jié)構(gòu)的選擇在個(gè)別情況下完全依據(jù)所嵌入的構(gòu)件的幾何形狀并且遵循該幾何形狀。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，不需要額外的構(gòu)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(fèi)用，而且也使加工變得容易，消除了潛在的瑕疵源，并且此外構(gòu)件幾何形狀與玻璃是可分離的，所述構(gòu)件幾何形狀由于它的造型不能夠借助分開的附加構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。燈容器通常由石英玻璃或者維克玻璃或者帶有相對(duì)較高的二氧化硅含量的玻璃或者樹脂玻璃組成，如本已在現(xiàn)有技術(shù)中已知。燈容器的密封部構(gòu)成為熔融部或者箍縮部， 在這里沒有給出確切的密封方式。相反重要的是，供電系統(tǒng)包括一個(gè)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(nèi)部。這對(duì)于密封性尤其重要。出于這個(gè)原因， 預(yù)防在玻璃內(nèi)的裂紋的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于這個(gè)普遍而言內(nèi)部的引線區(qū)域中。在此，預(yù)防結(jié)構(gòu)筒狀地包圍內(nèi)部的引線。但是，預(yù)防結(jié)構(gòu)主要在玻璃本身內(nèi)產(chǎn)生。預(yù)防結(jié)構(gòu)優(yōu)選作為在玻璃中的干擾中心通過激光轟擊產(chǎn)生。這個(gè)結(jié)構(gòu)由通過激光束的聚焦產(chǎn)生的各個(gè)點(diǎn)狀的干擾中心組成。在此，干擾中心優(yōu)選設(shè)置在位于引線附近的間歇結(jié)構(gòu)內(nèi)。在此，干擾中心和內(nèi)部引線的距離最大為500μπι。這個(gè)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度應(yīng)至少等于1mm。但是優(yōu)選的是，這個(gè)結(jié)構(gòu)還包圍內(nèi)部引線的軸向長(zhǎng)度的主要部分，尤其是包圍該長(zhǎng)度的至少50%。優(yōu)選的是，這個(gè)結(jié)構(gòu)是筒狀的干擾中心排列，所述干擾中心有規(guī)律地以行和列環(huán)繞內(nèi)部的引線徑向地和軸向地設(shè)置。在此，尤其是各個(gè)干擾中心之間的距離在徑向或者軸向方向上大致相等。干擾中心的式樣還可以螺旋形地圍繞內(nèi)部的引線盤繞。干擾中心的延展優(yōu)選最大大約為0. 1mm。干擾中心之間的最大距離尤其應(yīng)該在大約200到600 μ m之間， 優(yōu)選不應(yīng)超過0. 35mm。在形成預(yù)防結(jié)構(gòu)時(shí)，原則上可能的是，在形成密封部期間或者之后施加干擾中心。 然而明顯有利的是，剛好在冷卻階段內(nèi)形成密封部的情況下且溫度低于Tg的情況下材料的不同的收縮還沒有在玻璃中構(gòu)成超過局部的材料強(qiáng)度的應(yīng)力時(shí)，形成干擾中心。但是，這個(gè)溫度優(yōu)選應(yīng)該仍在100°c之上。實(shí)際應(yīng)用中證明尤其在大約200到600°C之間的范圍內(nèi)對(duì)于冷卻的玻璃是可行的。通過聚焦的激光，例如釔鋁石榴石晶體激光的脈沖作用進(jìn)行制造，對(duì)所述激光的波長(zhǎng)，玻璃表現(xiàn)出較小的吸收性。與此相反，例如二氧化碳激光是不合適的。


接下來借助于多個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步闡明發(fā)明。附圖示出圖1示出用于高壓放電燈的放電容器；圖2示出新型的預(yù)防結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)；圖3示出新型的預(yù)防結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例；圖4示出作為現(xiàn)有技術(shù)中的不帶有預(yù)防結(jié)構(gòu)的箍縮區(qū)域的細(xì)節(jié)圖；圖5示出作為現(xiàn)有技術(shù)的帶有作為預(yù)防結(jié)構(gòu)的線圈的箍縮區(qū)域的細(xì)節(jié)圖；圖6示出新型的預(yù)防結(jié)構(gòu)的俯視圖㈩幻和側(cè)視圖(6b)的細(xì)節(jié)圖；圖7示出新型的預(yù)防結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖8示出新型的預(yù)防結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的細(xì)節(jié)圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意地示出用于金屬鹵化物燈1的由石英玻璃制成的放電容器2，在所述放電容器中引入兩個(gè)電極3。放電容器具有一個(gè)中央部分5和兩個(gè)端部4。兩個(gè)密封部6位于端部處，所述密封部構(gòu)成為熔融部或箍縮部。優(yōu)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制成。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(tǒng)由在泡殼的內(nèi)部的發(fā)光機(jī)構(gòu)，在這里是兩個(gè)電極，向外提供電連接。供電系統(tǒng)由內(nèi)部的引線8、實(shí)現(xiàn)真正的密封性的鉬薄膜9以及外部的引線10組成。在這里，本發(fā)明重要的是用圓圈強(qiáng)調(diào)的區(qū)域。內(nèi)部引線8在這里被視為饋電線。圖2示出具有內(nèi)部的引線8的細(xì)節(jié)。在此，緊鄰內(nèi)部的引線8通過激光轟擊有規(guī)律地形成干擾中心13，微裂縫15出自于所述干擾中心。其與內(nèi)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(guān)，并且最大為覆蓋的玻璃厚度的大約30%。干擾中心尤其應(yīng)該盡可能近地置于內(nèi)部的引線8上。根據(jù)圖3的構(gòu)造是優(yōu)選的，在那里，干擾中心的彼此間的距離以及與引線8的距離盡可能地小，以至于它們套管狀地圍繞內(nèi)部的引線的軸向長(zhǎng)度的一部分。因此可以產(chǎn)生有規(guī)律的干擾中心排列。但是，也還可以根據(jù)圖6產(chǎn)生圍繞內(nèi)部的引線的各個(gè)軸向線18或者各個(gè)徑向圓環(huán)或部分圓環(huán)19。此外還可以產(chǎn)生螺旋盤繞的結(jié)構(gòu)20，如在繩子上的珍珠一樣，更確切的說產(chǎn)生一個(gè)或者多個(gè)根據(jù)該結(jié)構(gòu)的所選擇的“斜率”盤繞狀地圍繞引線的結(jié)構(gòu)，參見圖7。根據(jù)圖6，這個(gè)預(yù)防結(jié)構(gòu)21也可以應(yīng)用于如下位置的區(qū)域中，在那里內(nèi)部的引線和薄膜9焊接。所述預(yù)防結(jié)構(gòu)更確切地說半殼狀地施加在內(nèi)部的引線的端部上方。此外， 這里還描述了沿著內(nèi)部的引線的各個(gè)軸向線18。所導(dǎo)致的裂紋結(jié)構(gòu)完全可以與金屬具有一定的距離，但各個(gè)微裂紋應(yīng)該還類似于芯銷線圈地具有引導(dǎo)由于玻璃應(yīng)力而產(chǎn)生的裂紋的作用，所述微裂紋此后不會(huì)在大的空間范圍上形成破壞性作用。與此相反，圖3的實(shí)施形式通過微裂紋和干擾中心的緊密的結(jié)構(gòu)完全保護(hù)了在一定的區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部的引線9的金屬。完全可能的是，將激光器調(diào)整成，使得其不使內(nèi)部的引線結(jié)構(gòu)化。但是從技術(shù)的角度出發(fā)，直接聚焦在所嵌入的電源線的表面上是較簡(jiǎn)單的，因?yàn)榧幢阍谳p微的誤差聚焦時(shí)， 激光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(nèi)的干擾中心的微裂紋。在此，金屬幾乎沒有變化。在此，例如在嵌入石英玻璃內(nèi)之后清晰地聚焦的釔鋁石榴石晶激光可以直接產(chǎn)生這種類型的結(jié)構(gòu)，只要石英玻璃凝固并且能夠在隨機(jī)的裂紋產(chǎn)生之前。由此導(dǎo)致如下要求， 即玻璃的加工溫度T低于Tg，特別當(dāng)Tg以開爾文溫度測(cè)量時(shí)，低于Tg至少5%。優(yōu)選的下限是Tg的30%。原則上雖然借助激光處理可以等到玻璃完全冷卻，但也不能排除以及已經(jīng)隨機(jī)形成微裂紋，這將減低這里所介紹的處理的有效性。借助微裂紋的足夠緊密的結(jié)構(gòu)，電源線，即通常為內(nèi)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(xù)冷卻時(shí)不再在石英中產(chǎn)生導(dǎo)致產(chǎn)品危險(xiǎn)的應(yīng)力。因此，這種措施的應(yīng)用應(yīng)該直接在冷卻階段期間或者在冷卻之后不久進(jìn)行。所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)在裂紋結(jié)構(gòu)和微裂紋的形狀中顯示出規(guī)律性。這種裂紋與隨機(jī)產(chǎn)生的裂紋是可以區(qū)分辨別出來的。單獨(dú)的微裂紋特別小并且更加徑向地發(fā)自于一個(gè)點(diǎn)(理解為激光的焦點(diǎn)或者干擾中心)。與此相反，消除的應(yīng)力裂縫四是獨(dú)立的大裂紋。與此前不同地，圖4示出不帶有任何預(yù)防結(jié)構(gòu)的未受控制的消除應(yīng)力裂紋30。圖5示出消除應(yīng)力裂紋31，如本身已知，消除應(yīng)力裂紋當(dāng)線圈32作為預(yù)防結(jié)構(gòu)使用時(shí)構(gòu)成。應(yīng)在此闡明，作為發(fā)光機(jī)構(gòu)不僅要考慮線圈而且還要考慮在兩個(gè)電極中的玻璃。圖8示出在批量生產(chǎn)時(shí)有針對(duì)性地產(chǎn)生的微裂紋的細(xì)節(jié)圖像。其讓人想起三維的，不規(guī)則切割的圣誕星。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范圍內(nèi)波動(dòng)。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(yōu)選適合的是，視為在玻璃中的干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(hào)的形式列出本發(fā)明的重要的特征1. 一種帶有由玻璃制成的泡殼的電燈，其所述泡殼圍繞成一個(gè)容積，其中發(fā)光機(jī)構(gòu)體延伸到這個(gè)所述容積中，并且其中特別是含有金屬鹵化物的填充物，特別地包含金屬鹵化物，設(shè)置于所述體容積內(nèi)，其中所述發(fā)光機(jī)構(gòu)體至少通過借助于一條電源饋電線固定在泡殼壁上固定并且在該處那里密封，其特征在于，至少在所述壁內(nèi)的所述電源饋電線的軸向長(zhǎng)度的至少一部分由預(yù)防結(jié)構(gòu)包圍，所述這個(gè)預(yù)防結(jié)構(gòu)單獨(dú)置位于玻璃本身內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電燈，其特征在于，所述預(yù)防結(jié)構(gòu)是在玻璃中恰當(dāng)有針對(duì)性地引入的微裂紋。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，所述微裂紋軸向有規(guī)律地的隔開地接連設(shè)置連續(xù)分隔的布置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，所述微裂紋徑向有規(guī)律地的隔開地圍繞著電源所述饋電線設(shè)置分隔的布置。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，所述微裂紋套筒狀地有規(guī)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(shè)置分隔的布置。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，視為作為干擾中心在玻璃中的干擾中心的將要穿成一起的微裂紋的直徑最大為等于覆蓋的玻璃厚度的25%或者可替代地最大為200 μ m。8. 一種用于在根據(jù)權(quán)利要求1所述的電燈中，用于生產(chǎn)制造形成預(yù)防結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，在所述泡殼的加熱和封閉后，等待包含有饋電線的密封區(qū)域的冷卻等到低于玻璃的Tg的溫度下降到小于Tg為止，其中密封區(qū)域內(nèi)包括電源線，并且接下來通過將適當(dāng)聚焦的激光指向周圍區(qū)域內(nèi)，饋電線的至少一部分的周圍區(qū)域至少一部分電源線帶設(shè)置有預(yù)防結(jié)構(gòu)，在其中適當(dāng)聚焦的激光對(duì)準(zhǔn)在這個(gè)周圍區(qū)域內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶有由玻璃制成的泡殼的電燈，所述泡殼圍繞成一個(gè)容積，其中發(fā)光機(jī)構(gòu)延伸到所述容積中，并且其中特別是含有金屬鹵化物的填充物設(shè)置于所述容積內(nèi)，其中所述發(fā)光機(jī)構(gòu)至少借助于饋電線固定在泡殼壁上并且在那里密封，其特征在于，在所述壁內(nèi)的所述饋電線的軸向長(zhǎng)度的至少一部分由預(yù)防結(jié)構(gòu)包圍，所述預(yù)防結(jié)構(gòu)位于玻璃本身內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電燈，其特征在于，所述預(yù)防結(jié)構(gòu)是在玻璃中有針對(duì)性地引入的微裂紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，所述微裂紋軸向有規(guī)律地隔開地接連設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，所述微裂紋徑向有規(guī)律地隔開地圍繞所述饋電線設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，所述微裂紋套筒狀地有規(guī)律地隔開地沿徑向和軸向方向圍繞著所述饋電線設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求2所述的電燈，其特征在于，視為在玻璃中的干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。
8.一種用于在根據(jù)權(quán)利要求1所述的電燈中形成預(yù)防結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，在所述泡殼加熱和封閉后，等待包含有饋電線的密封區(qū)域冷卻到低于玻璃的Tg的溫度，并且接下來通過將適當(dāng)聚焦的激光指向周圍區(qū)域內(nèi)，饋電線的至少一部分的周圍區(qū)域設(shè)置有預(yù)防結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電燈，其帶有燈泡，電源線密封在所述燈泡內(nèi)。為了避免玻璃裂紋，玻璃沿著部分電源線設(shè)有預(yù)防結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01K1/38GK102341886SQ201080010658
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者馬庫斯·施坦格 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆有限公司