无粘结装有管座的灯的制作方法

专利名称：无粘结装有管座的灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的灯，尤其是高压放电灯或白炽灯。在此尤其是指金属卤素灯、钠高压灯或卤素白炽灯，它的一侧具有挤压段和陶瓷管座，但也指通常的白炽灯。
背景技术：
由EP-A 1009 013和在其中所列举的现有技术中已知了一种灯，其中灯管座由通常的陶瓷材料制成。一种这样的管座或者必须借助于粘合剂或者借助于分离开的实现连接作用的构件、例如象金属弹簧与灯泡连接。此外由于通常的陶瓷性料的可加工性差，因此管座的电气元部件的固定和装入很费事。尤其是接触元件的固定而且有时要装入保险，这都很麻烦。此外若要使用管座粘合剂时由于必需加热，所以耗费时间很多。

发明内容
本本发明的任务是提出一种按权利要求1的前序部分所述的灯，它应该制造方便和快速，而且尽管如此经受高的负载。
此任务通过权利要求1所述的特征来解决。特别有利的设计方案在从属权利要求中作了说明。按照本发明的灯具有一个管壳零件，尤其是灯泡，大多由玻璃制成。这种灯泡往往是一种放电灯或者卤素白炽灯的外管壳，它由石英玻璃或更玻璃制成。管壳零件的概念在这里明确地也可以理解得更宽泛些，例如一种反射灯的反射球形罩。灯泡往往是一种放电灯或白炽灯的唯一的管壳。管壳零件一般都有一个或两个端部。它们尤其可以用来封闭住灯泡。但在按照本发明的相互关系时并不取决这种功能。重要的是端部用作为固定该管座的基础部件。与此对应地在该端部穿过外壳零件向外引出一个或两个供电线。按照本发明所述管座由聚合物陶瓷(Polykeramik)制成。聚合物陶瓷的概念是指一种由以下材料制成的陶瓷，这种材料也称作为聚合物-陶瓷复合材料或者聚合物基质复合材料或者聚合物-陶瓷复合材料。
通常在管座上至少固定有一个外导电杆，它在灯的供电线与电源之间建立电连接，电源经灯座传入。为此目的使导电杆与附属的供电线连接。管座原则上可以由聚合物陶瓷预先制成作为构件。但特别优选使灯，包括所述已与供电线连接的导电杆，除了管座之外都预先制成，然后将管座材料作为喷注物加到导电杆上，其中该物质包封住导电杆。
一种可能装入在管座里的保险段也类似这样。这种保险段也可以作为保险元件被装在除了管座之外已制成的灯上，然后再补充用管座材料包封住。
与对应地特别有利的是，如果管座直接喷注在灯泡端部上的话，其中尤其是也可能使导电杆和可能有的保险一步进行包围。
管座的材料一般是一种聚合物陶瓷，尤其是一种复合材料。复合材料可以是无机的、有机的或者一种有机和无机成分的混合物。
这样的材料本身例如由文献，如从教科书“Werkstoff(材料)”、Springerverlag(斯帕林出版社)、ISBN 3540573259就已知。已知的材料例如是由无机聚合物制成的碳化物和氮化物材料。氮化碳化硅陶瓷的热稳定性很高。
制造一种灯的方法按照了加工聚合物导出的陶瓷的常用原理。一种决定性的优点在于通过聚合物材料的挤压或压注以及通过聚合物成型件的冷加工而可能简单地用塑料制造工艺方法加工成复杂的成型件。接着的热解作用形成了陶瓷构件。这随着从聚合物转变成陶瓷而发生的体积收缩可以添加活性的或非活性填充物来有目的地调整。非晶态Si(B)CN成分的突出的耐高温性必须要加以强调。它们的特征是高的抗氧化性和抗蠕变性，只是在1400℃以上至1600℃才进行结晶。聚合物-陶瓷的转变在上面所述的制造新型陶瓷材料的方法中起着决定性作用。除此之外制成的腈针对分解和腐蚀的热稳定性是有利的。
按照此管座可以直接与保险和导电杆熔合成制成的管座。作为弹簧元件的制动板，如在现有技术中时那样，这里应用了如滑石瓷那样的标准陶瓷，那就肯定不再需要了。标准陶瓷的缺点尤其在地其中不能嵌入构件。相反在聚合物陶瓷里类似于在通常的塑料中既可以嵌入固定构件也可以嵌入保险等等。而且由标准陶瓷制成的管座的公差很大。它大约为15％。相反按照本发明一种聚合物陶瓷管座的公差就小得多。它小于1％。
因此可以使制造大大简化。以前都必须使座封合，然后使座架装上灯泡管并与之连接起来，使供电线向外从灯泡里向外伸出来。然后必须将连接线接到所述供电线上并安装一个可能有的保险。与此平行地必须将导电杆装入管座里并在那里锚固住，然后将灯泡装入管座里并使灯侧的引线与导电杆连接，这样是很费时间的。可能的话还必须将粘合物质注入管座里或者事先还将一个弹簧元件装入到管座里。总之这种过程很费钱也很容易出错。以前废品是很可观的。
与之相比现在可以预先制成一个装好的管座，其方法是直接用管座材料包封住导电杆或者多个导电杆，然后可能有的话置入保险。保险的绝缘材料这里就取消了。特别有利的是根据这样的材料一般来说绝缘性能高，因此可以有较短的保险段。这样的管座也就是说可以比通常的管脚做得更紧凑。
在一种特别优选的实施形式中使管座直接喷注在灯泡上或者反射壳上。管座的材料必须仔细地按管壳零件的材料来确定，例如考虑到附着性和热膨胀系数。在这种实施形式中不需要什么附加的构件，例如象弹簧构件或管座粘合剂。灯泡和管座取决于制造地自动地总是相互对中。在包封之后灯就立即制成了，工序数量就明显减少，也改善了灯工作时的散热，这都是与通常的陶瓷相比。各个方面都使自动化简化了。
导电杆也特别优选由与其余的管座相同的或类似的材料制成，其中这些导电杆可以成型在剩下的管座体上。这些导电杆优选为中空的并且可以补充地在里面和/或外面进行金属化。一种适合的方法是借助于电镀或者通过气相喷镀。
管座尤其可以用多组份压注工艺进行制造，其中对于高负载零件来说在管壳零件的紧靠着的周围(尤其是如果这种零件是唯一的灯泡的话)应用一种耐高温材料，而对于不是太强烈承受高温的零件来说则可以用另一种材料。一种非常具体的设计方案为如下导电杆轮廓可以备选地用多组份压注工艺与剩下的管座体一起制成，其中导电杆轮廓可以由导电复合材料，例如一种导电金属陶瓷，或者也可以是聚苯复合物或碳纤维材料制成。
管座优选地包含有一个集成的保险段。这是指一个或多个附加的接触元件，它们通过保险丝分别与一个导电杆相连接。
这种方案根上在于首先提供导电杆，然后用如上所述的聚合物陶瓷的先导材料将导电杆注塑包封住。这种基本原理或者可以应用于制造一种分离开的管座。在这种情况下这样预先制成的，已经装好的管座就借助于一个固定构件，优选为一个弹簧构件，或者粘合剂与灯泡连接。
一种备选的方法在于制成具有集成保险段的管座，接着使保险段部位，或者也使可能有的成型出导电杆的部位后续地进行金属化。
另一种可选的方法在于首先使第一个管座基体由一种耐高温材料制成，接着将一个由不太耐高温材料制成的补充零件接上。
对于制造工艺来说，通常或者可以使用热塑性塑料-压注物质。这种等级材料的典型代表为PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)或PPO(聚苯醚)。也可以应用聚酰胺。另一项技术是应用热固性塑料压注物质，它由有机的或无机成分组成。典型的代表是胶木。这里尤其使用酚醛树脂或环氧树脂。
当然也可以代替或者附加于集成的导电杆或者保险段将附加的由弹簧钢或其它金属的或非金属制成的止动和弹簧构件装入或压入在管座里。这些构件可在装配管壳零件时引起在装配方向上形成台阶制动以及一种形状固定和传力连接的防止相反运动的保护。通过这种形式的装入，尤其是插入就可以取消砂子和/或粘合剂。通过夹紧包容在里面的导电杆部位里扩展了这种装配，因此供电线和导电杆的借助于热实现的连接可以取消。
在一种优选的实施形式中导电杆在之前就与灯泡连接，就是使它们例如与外面的供电线焊接起来。只是在这之后使管座围绕导电杆注塑包封，优选使管座地围绕管壳零件的端部或一端注塑包封。
在另一种实施形式中管座只是部分地由聚合物-陶瓷制成，也就是使所述材料用于本身已知的管脚元件。这种管座元件现在可以直接通过注塑包封附着在灯泡上。
特别优选的是反射灯的一个实施例，在该反射灯中不仅是管座而且反射灯的球形罩都由聚合物陶瓷制成。
本发明的另一个方面涉及到聚合物陶瓷在电灯的灯座上的应用。


以下按照多个实施例对本发明进行详细说明。附图所示为图1一个金属卤素灯的侧视图；图2在装配管座之前的一个金属卤素灯；图3一种装备好的管座的实施例；图4一个具有图3所示的装备好的管座的卤素白炽灯的侧视图，局部剖视；图5和6一种卤素白炽灯的各自一种实施例的侧视图，局部剖视；图7和8一个管座的各自另外一种实施例的侧视图，局部剖视；图9一个卤素白炽灯的另一种实施例；图10具有灯座的一个卤素白炽灯的另一种实施例。
具体实施例方式
图1表示了一种金属卤素灯，它具有一个由硬玻璃(或石英玻璃)制成的外灯泡1，该外灯泡有一个纵向轴线并在一侧通过一个挤压段2封闭住。挤压段2通常设计成双T-型或者I-型，在该挤压段2上向外引出两根供电线3。它们终止于外部的导电杆4里，该导电杆插入到一个由聚合物陶瓷制成的管座5里。在外灯泡里装有一个由填充有金属卤素的石英玻璃或者也可以是陶瓷制成的放电容器10。管座5直接通过注塑包封而固定在挤压段2上，并也固定在导电杆4上。所述由管座托住的容器也可以由陶瓷制成。
接触可靠性按理想和简单的方式得到保证，其方法是使管座5直接围包住灯泡1的挤压段，这在过去是不可能的，因为管座在以前都是强制地分开制成的；因此在这种情况下必须有一个孔用于包容灯泡。据此必须遵守一个安全距离，这个距离现在就不需要了，因此灯就可以设计得更紧凑了。
为了进行制造，尤其是首先按图2提供一个单元1’，它由本身制成的灯组成，但不包括管座；其供电线3与通常的技术不同，已经与导电杆4连接了。这例如通过卷边或焊接来进行。为了与管座进行所述连接，灯设有一个临时的托座6。该托座则用作为对喷注模具的调节辅件和挡块，管座的先导材料就注入在该模具里。
在图3中表示了一个分开制成的管座15，它只是包围住导电杆4。该管座也由压注制成，但只与导电杆4作为要注塑包封的构件。然后按照图4借助于一个弹性的固定构件12通常将灯的外灯泡1固定在已制成的管座15上，类似于在EP-A 1009 013中那样。
在图5中表示了一个具有管座19的卤素白炽灯18，其中只是管座元件16由聚合物陶瓷制成。该管座元件注塑包封住挤压段2，后者起到灯泡21的端部的作用。管座19按如下制成将一个本身就已知的金属盖11锚固在管座元件16上，从而形成一种通常的卡口管座。类似地也可以实现一种螺旋管座。
图6表示了一种反射灯40的一种实施例，其中不仅是管座48、而且甚至集成安装在管座上的反射体43都由聚合物陶瓷制成。导电杆45与挤压段46的一个部分直接被管座材料包围住。在反射体的颈部46上装有一个灯泡41，该灯泡将发光体47包围住。供电线42在导电杆45里终止。其中一根供电线装有一个常用的保险44，它被管座48的材料包围住。
图7表示了一种管座29，它具有成型在其上的空心的导电杆30，31来作为轮廓。管座还具有一个保险段32，该保险段在导电杆之间的中心处布置为喇叭口。管座29完全由一种一致的聚合物陶瓷材料制成。在导电杆30，31和保险段32的部位中随后涂覆一种金属的涂层33。在导电杆30，31的部位中此外也在外部涂覆一种涂层34。
在图8种示出一种管座36，它具有已安装的导电杆37，38来作为轮廓。此外该管座如在图7中所示还具有一个保险段32，它布置在导电杆之间的中间作为喇叭口。管座36完全由一种一致的耐高温的非导电的聚合物陶瓷材料制成，除了分别包含有导电杆的条状部位39之外。在包含有导电杆的条状部位39里然而就应用一种导电的金属陶瓷，因此在那里就可取消金属涂层。这种金属陶瓷的原理例如已在CA-A 1 192 942中作了说明。另一种可选择的方案是，所述条带39由聚苯复合物或碳纤维材料制成，其中有少量成份的金属。保险段32还有一种涂层33。这个保险段一方面通过一个保险丝27与一个导电杆连接，另一方面其中一个供电线(未示出)在那里终止。这种布线类似于在图6中所示分开的保险时的情况。
图9表示一个卤素白炽灯25用为天幕照明。本身已知的管座接点26现在由导电的聚合物陶瓷制成，并直接喷注在灯泡上，其中它们覆套住从灯泡里引出的供电线。
图10表示了一种具有一个简单管座的卤素白炽灯1，正如它类似地在EP 652 610或在EP 897 604中所述那样。在此，供电线以适合的方式在灯泡的挤压段3上弯转。灯座2由聚合物陶瓷制成。灯座的材料尤其是一种复合材料。该复合材料可以是无机的、有机的、或者是一种由有机和无机成份组成的混合物。在图10中表示了一种实施形式，其中灯座由两个部分4和14组成，它们由上面所述类别的不同的材料制成。当然也可以应用由上面的类别的一种材料所制成的集成一体的灯座。由该灯座在侧面将输入线拉出。
灯座的制造以如同制造上面所述的管座那样类似的方式进行。当然也可以应用一种这样的灯座，它与一种常用的或如上所述的新型的管座在一起应用。
灯座的制造类似并相似于所述的管座的制造，尤其是a)提供输入线；b)用先导的聚合物陶瓷材料包封住导电杆。
这里所述的不同种类的管座以及用于此处的不同的制造工艺可以以类似的方式也应用于灯座。
权利要求
1.无粘结地装有管座的灯，它具有一个管壳零件(1；43)，该管壳零件具有至少一个端部，其中在该端部上向外引出至少一根、尤其是两根供电线(3)，并且其中在该端部处固定了一个管座(5)，其特征在于，管座(5)由聚合物陶瓷制成。
2.按权利要求1所述的灯，其特征在于，在管壳(5)上固定至少一个金属的导电杆(4)，这尤其是借助于注塑包封而将聚合物陶瓷附着在导电杆上来实现。
3.按权利要求1所述的灯，其特征在于，在管座上形成至少一个导电杆轮廓(37)。
4.按权利要求3所述的灯，其特征在于，导电杆轮廓(30，31)涂覆金属层(33，34)。
5.按权利要求3所述的灯，其特征在于，所述导电杆轮廓(37)由导电的聚合物陶瓷制成。
6.按权利要求1所述的灯，其特征在于，在管座里装入至少一个保险(44)，这优选用聚合物陶瓷材料将该保险注塑包封起来而实现。
7.按权利要求1所述的灯，其特征在于，在管座上成型出至少一个保险段(32)。
8.按权利要求1所述的灯，其特征在于，保险段(32)涂覆金属层(33)，或由导电的聚合物陶瓷制成。
9.按权利要求1所述的灯，其特征在于，保险段通过一根保险丝(27)与一个导电杆连接。
10.按权利要求1所述的灯，其特征在于，管座由多个由不同的聚合物陶瓷材料所制成的部分组成。
11.按权利要求1所述的灯，其特征在于，管座(5)直接固定在管壳零件上，优选使它喷注在管壳零件的端部上。
12.按权利要求1所述的灯，其特征在于，管壳零件是一种外部的管壳灯泡(1)，或者是唯一的灯泡或反射体零件(43)。
13.按权利要求1所述的灯，其特征在于，管座的材料是一种复合材料或者一种热塑性塑料或热固性塑料。
14.按权利要求13所述的灯，其特征在于，所述复合材料是无机的、有机的或者一种混合物。
15.用于电灯的灯座，其特征在于，该灯座部分或完全地由聚合物陶瓷制成。
16.按权利要求15所述的灯座，其特征在于，灯座由多个由不同的聚合物陶瓷材料所制成的部分组成。
17.用于制造按权利要求1所述的灯的方法，其特征在于以下步骤a)提供导电杆；b)用先导的聚合物陶瓷材料对于导电杆进行注塑包封。
18.按权利要求15所述的方法，其特征在于，这样制成的管座借助于固定构件与管壳零件相连接。
19.按权利要求15所述的方法，其特征在于，在步骤b)之前使导电杆与管壳零件的供电线相连接。
20.按权利要求17所述的方法，其特征在于，在注塑包封时也将管壳零件的端部一起包封住。
21.制造按权利要求1所述灯的方法，其特征在于以下步骤a)提供一个浇注模或压模，它对管座进行仿制，并具有导电杆轮廓形状的和/或可能有的保险段轮廓形状的成型构造；b)将先导的聚合物陶瓷材料注入或压入到模型里；c)在内部和/或外部使轮廓表面进行金属化。
22.制造按权利要求1所述灯的方法，其特征在于下以步骤a)提供一种浇注模或压模，它对于管座的第一个部分进行仿制；b)将第一种先导的聚合物陶瓷材料注入或压入到模型里；c)提供一个浇注模或压模，对于整个管座进行仿制；d)将第二种先导的聚合物陶瓷材料注入或压入到模型的在管壳还空缺的部位里。
23.用于制造按权利要求15所述灯座的方法，其特征在于以下步骤a)提供输入线；b)用先导的聚合物陶瓷材料对于输入线进行注塑包封。
全文摘要
一种灯泡(1)在其端部处装载有一个由聚合物陶瓷制成的管座(5)。该管座(5)直接喷注在灯泡的端部上。
文档编号H01J9/30GK1993793SQ200580026343
公开日2007年7月4日 申请日期2005年7月15日 优先权日2004年8月2日
发明者H·海德布彻尔, H·罗德韦瑟, T·施罗德 申请人:电灯专利信托有限公司