用于放电灯的固定元件和带有这种固定元件的装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于放电灯的固定元件以及带有这种固定元件的装置。
背景技术
高压放电灯、例如汞蒸气灯(HBO灯)由于其大小和结构而对于例如在较强的短时间的力作用下会出现的冲击负载敏感。特别地，在运输时，这种灯会遭受这样的冲击负载。特别是在功率大于2kW、特别是大于4kW的灯的情况下，当出现这种力作用时，由于电极的大小而存在灯破裂这样的并非无关紧要的风险。由此产生的损坏会导致灯的不可用。特别地，由此产生可避免的灯次品，并且此外也降低了用户满意度。
高压放电灯的电极系统包括多个单部分，其中也包括支撑部分，该支撑部分通常称为支撑小轮并且由石英构建。单部分、特别是石英小轮在熔融的情况下才最终固定到杆管(Schaftrohr)中，该杆管随后形成放电灯的灯泡颈。因为高压放电灯中的电极系统在制造灯期间大部分被垂直地熔融，所以需要将悬挂系统的移动部分、特别是该支撑部分固定或者保持，由此它们不会滑动或者下落。
已知的是，在电极的保持杆和这种支撑部分、石英小轮之间引入并布设钽构成的薄带，使得保持支撑部分并且要防止滑动。然而在这种带的情况下会出现的是，带的部分折断并且落入放电灯的放电室中，由此会影响灯工作。
此外，借助这些带只有当使用多个带时才可以保证单个部分彼此间的居中。然而，于是也限制了居中的精确性。
此外，关于出现的加速力，已知的实施形式的蒸发作用较为不充分。
【发明内容】
本发明的任务是提出一种用于放电灯的部件的固定元件，其中可以保证这些部件彼此间的相对定位。特别地，要在制造电灯时保证这一点。
此外，该任务是提出一种带有这种固定元件的用于放电灯的装置，其中除了能够实现位置固定之外也能够实现将部件居中。
这些任务通过根据独立权利要求的固定元件和装置来解决。
根据本发明的第一方面的根据本发明的固定元件用于固定在电灯电极的保持杆和围绕保持杆的支撑部分之间相对位置。该固定元件具有环形形状，其中环形形状的内侧至少局部构建为用于配合到保持杆的外壳面的结构化区域中。通过这种构型，能够实现将电灯的部件彼此可靠地定位。特别地，在制造期间由此可以防止支撑部分相对于保持杆的滑动。
此外，通过固定元件的这种构型也可以提高抗折断稳定性并且特别是提高了在短时的冲击负载情况下的弹性作用。特别是，当较大的电极固定在保持杆上并且在作用的加速力的情况下出现作用于系统的较大的杠杆力时，可以防止固定元件和/或保持杆的折断。
固定元件的环形形状可以理解为圆形造型以及椭圆形造型或者其他的无棱角的造型。而环形形状同样也理解为一种至少局部有棱角地构建的构型。
优选的是，环形形状在环周方向上完全闭合地构建。通过这种构型，除了保证了可靠地位置固定之外还可以可靠地保证所提及的部件彼此间的居中。
然而也可以设计的是，环形形状在环周方向上开放式地构建。特别地，在比较有弹性的构型的情况下，于是固定元件也可以侧面地设置在电极的保持杆上。
优选的是，环形形状的内侧至少在一个部位以如下的内直径来构建：该内直径小于保持杆外壳面的结构化区域的外结构边缘的外直径。如果固定元件安装到保持杆上，则在环形形状和结构边缘之间的直径比例设计为使得保证了固定元件在终端位置中的可靠保持。通过将固定元件在一定程度上移动越过结构边缘，可以基于直径设计而保证卡锁，并且由此避免固定元件的向回滑动。部分彼此间的相对位置由此可以被可靠地固定。
优选的是，在环形形状的内侧上设置有至少一个柔性的卡锁元件用于配合到保持杆的结构化区域中。通过卡锁元件的柔性的构型，可以使得容易将固定元件安装到保持杆上并且能够实现无损坏地移动越过结构边缘。此外，于是也可以可靠地实现卡锁。
固定元件由此优选具有多个朝向固定元件的中点取向的柔性的小腿，其内直径小于保持杆的结构化区域的结构边缘的外直径。
在将固定片设置到保持杆上时，这些柔性的卡锁元件于是略微弯曲并且在越过结构边缘之后卡锁。
优选的是，在固定元件的环形形状的内侧上构建有多个柔性的卡锁元件。除了改进了部件彼此间的要固定的相对位置之外，由此也可以更精确地实现居中。
多个卡锁元件可以在环形形状的固定元件的环周方向上优选彼此等距地设置。特别地也可以设计的是，它们具有相同的造型和/或相同的大小。由此，特别是可以实现对称的结构，该结构在圆柱形的保持杆和圆柱形的支撑部分的情况下保证了这些部分彼此间的精确的居中和相对定位。
固定元件有利地由耐高温和柔性的材料构建。特别地可以设计的是，固定元件至少部分地由钼和/或至少部分地由钨构建。
优选的是，环形形状的内直径在至少一个部分小于保持杆在结构化区域之外的外直径。
固定元件的柔性卡锁元件的弹性作用有助于使得部分地吸收出现的冲击力。这一方面可以通过暂时的延伸另一方面可以通过对出现的力的局部分担来实现。优选的是，为此设计了将固定元件精确配合地设置在支撑部分的凹处中。
通过这种固定元件也可以实现的是，保持杆可以并不偏移得远到使得其碰撞到支撑部分的内边缘上并且损坏或者损毁该支撑部分。在出现杠杆力的情况下，由此也可以通过固定元件来保证可靠的位置固定和居中。
本发明的另一方面涉及一种固定元件，其构建用于固定在电灯的电极的保持杆和用于支撑保持杆的支撑部分之间的相对位置。该固定元件具有环形形状，其中环形形状的内侧至少局部具有小于保持杆的外直径的内直径。特别地，在固定元件的终端位置的区域中构建该直径关系。在该固定位置中，固定元件由此在一定程度上以机械方式牢固地安置在保持杆上，使得可以防止滑动，特别是防止朝着安装方向的滑动。
在固定元件的这种构型中，不再一定要求保持杆在固定元件的终端位置的区域中具有结构化区域。通过固定元件的这种构型也可以在考虑到电灯的其他制造步骤的情况下保证部件彼此间的可靠固定，并且特别是针对熔融的过程提供了可靠的位置固定。
在涉及固定元件的两个方面中，不再需要钽构成的带，以便将固定元件与其他的部件、特别是与保持杆和支撑部件连接。此外，通过这种构型也可以防止在带有这种固定元件的放电灯中部分会从该固定元件中折断并且落入放电室中。
优选的是，在根据第二方面的固定元件中设计了，在环形形状的内侧构建至少一个柔性的区域，并且在柔性区域上固定元件的内直径小于保持杆在固定元件的终端位置的区域中的外直径。通过这种构型，可以比较省事地安装固定元件并且此外通过柔性区域的弯曲来保证可靠的定位。特别是在将固定元件设置到保持杆上时，柔性区域由此被逆着安装方向(Aufziehrichtung)弯曲并且由此可以避免固定元件逆着该安装方向滑动。
根据第一方面的固定元件的其他有利的扩展方案也可视为根据第二方面的固定元件的有利的扩展方案。
在根据本发明的固定元件的两个方面中，固定元件也可以盆状地构建。优选的是，不仅在一个平面中设计有延伸，而是设计带有侧壁的三维结构，该侧壁至少局部环绕地构建。通过这种构型，能够实现杠杆力的衰减特性并且特别是减轻杠杆力，由此也可以提高抗折断稳定性。特别地，当这样成形的固定元件精确匹配地设置在支撑部分的凹处中时，能够实现固定元件在凹处的内侧上的支承面，由此可以拦住冲击力。通过这种实施形式保证了改进的力分布。
本发明的另一个方面涉及一种用于放电灯、特别是高压放电灯的装置，其具有用于电极的保持杆、支撑部分和根据本发明的第一方面的固定元件或者根据本发明的第二方面的固定元件。
优选地设计了：保持杆包括结构化区域，该结构化区域具有至少一个结构边缘。特别地，该结构化区域构建为使得其具有至少一个切口，所述切口构建在保持杆的外壳面中，并且切口的结构边缘具有如下外直径：该外直径小于或等于保持杆在该结构化区域之外的外直径。在这种构型中，由此优选设计了，在结构化区域中也构建有切口，这些切口在其大小上并未超出保持杆在结构化区域之外的外壳面的外部大小。由此，切口是保持杆中的凹槽或者材料缺口。
如果在该构型中固定元件的内直径小于切口的结构边缘的外直径并且小于保持杆在该结构化区域之外的外直径，则可以将固定元件的柔性区域啮合到该切口中并且由此保证部件彼此间的相对位置的固定。
优选的是，结构化区域包括至少一个圆锥体形的部分区段。圆锥体形的部分区段的变细部朝向设置在保持杆上的电极来构建。由此，可以在圆锥体形的部分区段的变细段中实现在固定元件内侧上的柔性区域的卡锁。正是通过圆锥体形的变细部的这种构型和设置，可以防止固定元件朝着电极方向的滑动。
也可以设计的是，结构化区域具有至少一个突出部分，该突出部分构建在保持杆的外壳面上并且包括结构边缘，该结构边缘具有比结构化区域之外的保持杆更大的外直径。通过这种构型，例如可以在一定程度上实现与带有切口的表现相反的构造。由此，在外壳面的区域中不从保持杆中去除材料，而是在外壳面上构建材料附加物，由此构建突出部分。在这种构型中，于是可以设计的是，固定元件的内直径等于或者甚至大于保持杆在结构化区域之外的外直径。然而重要的是，固定元件的内直径小于结构化区域的突出部分的结构边缘的外直径。通过这种方式，在将固定元件传递通过该结构边缘时也能够实现位置固定并且特别是防止安装方向的滑动。
在这种带有一个或多个突出部分的构型中也可以设计的是，这些突出部分构建为圆锥体形的部分区段，并且完全围绕或者仅仅部分围绕保持杆的外壳面地构建。
同样，可以构建这种切口的完全围绕以及仅仅部分围绕的实施形式。
在一个有利的实施形式中设计了，固定元件设置在支撑部分中。通过这种构型，支撑部分至少局部地空心构建并且设计用于容纳固定元件。除了节省位置且紧凑的构型之外，由此也可以保证对固定定位以及居中的进一步改进。
优选的是，支撑部分在端部具有凹处，固定元件可以引入到该凹处中并且可以精确匹配地安置到其终端位置中。通过这种实施形式，可以省事地并且在一定程度上以受引导的方式将固定元件安置到其最终的安装位置，并且此外也机械稳定地构建最终的终端位置。此外，通过固定元件的这种精确匹配的安装，也可以通过固定元件来特别良好地实现将部件彼此居中的功能。
优选的是，在纵轴方向上看，凹处朝着支撑部分中变细地构建，并且在内部止挡上构建有孔，该孔具有如下内直径：该内直径保证了固定元件的精确匹配的安置。
此外，通过本发明也包括放电灯、特别是高压放电灯，其包括根据本发明的带有用于电极的保持杆、支撑部分和固定元件的装置。放电灯也可以具有该装置的有利的构型。
【附图说明】
下面借助示意图进一步阐述本发明的实施例。其中：
图1示出了根据本发明的高压放电灯的侧视图；
图2示出了用于根据图1的高压放电灯的根据本发明的装置的透视图；
图3示出了用于电极的保持杆的侧视图；
图4示出了根据图3的保持杆的放大部分；
图5示出了在根据图3或图4的保持杆中构建的结构化区域的第一实施形式；
图6示出了根据图3或图4的保持杆的结构化区域的另一实施例；
图7示出了根据本发明的固定元件的一个实施例的俯视图；
图8a至8f以俯视图示出了根据本发明的固定元件的不同实施形式；
图9以透视图示出了根据本发明的固定元件的另一实施例；并且
图10示出了用于根据图1的高压放电灯的根据本发明的装置的另一实施形式的透视图。
【具体实施方式】
在附图中，相同或者功能相同的元件设置有相同的附图标记。
在图1中以示意性侧视图示出了高压放电灯I，其具有阴极1和阳极2。阴极1固定在保持杆3上。阳极2固定在保持杆4上。保持杆3和4分别汇集到支撑部分5或6中，它们构建为石英小管。高压放电灯I的这些所提及的部件设置在放电容器7中，该放电容器由石英玻璃构建。放电容器7包括椭圆形成形的放电灯泡71，带有设置于其上的电极的保持杆3和4、阳极2和阴极1延伸到该放电灯泡中。在椭圆形地成形的放电灯泡71内构建放电室。放电容器7的灯泡颈72和73在两侧并且对置地延伸。
在灯泡颈72和73上分别设置有连接灯头8和9。
如在图1的视图中所示的那样，在支撑部分5内设置有固定元件10，其也称为固定片或者盘。包括支撑部分5、保持杆3和固定元件10的装置11熔融到灯泡颈73中。
类似地，在支撑部分6内设置有固定元件12，并且包括保持杆4、支撑部分6和固定元件12的装置13熔融到灯泡颈72中。
该熔融在此气密地构建。
在图2中示出了根据本发明的装置11的一个实施例的透视图。该装置11包括圆柱形的支撑部分5，该支撑部分具有穿通的孔54，保持杆3插入在该孔中。在支撑部分5的朝向阴极1的端部51上构建有凹处53，该凹处在纵轴线A的方向上具有圆锥体形的区域53a和接着其的圆柱形区域53b。在朝向第二端部52的方向上，凹处53由此首先变细地构建并且随后过渡到区域53b中，该区域在一定的高度上具有保持相同的直径。
接着背离于阴极1的端部52设置了并未具体示出的盘作为该装置11的结束。
保持杆3具有在外壳面3a上构建的结构化区域31。如在图2中所示，支撑部分5和保持杆3相对于彼此的定位设计为使得结构化区域31定位在支撑部分5中。特别地，将该构型设计为使得固定元件10在最终状态中定位在该区域53b的下部止挡上并且配合到结构化区域31中。特别地，在此设计了在保持杆3和固定元件10之间的卡锁。通过该装置11的这种构型，一方面可以保证在保持杆3和支撑部分5以及固定元件10之间彼此相对位置的固定。此外，通过固定元件10在区域53b中的精确配合的这种明确定位也可以保证部件的居中。尤其是通过这种方式也可以改进在加速力作用的情况下的衰减作用，并且更好地拦住作用到保持杆3上的杠杆力。通过这种构型可以显著地减少或者完全防止在这种加速力作用时的损坏、特别是固定元件10和/或保持杆3的折断。
在图3中示出了保持杆3的示意性侧视图。保持杆3具有总长度l1，该长度在该实施例中大约为62mm。结构化区域31、特别是该结构化区域31的上边缘距保持杆3的前端具有距离l2。该距离l2在该实施例中为大约36.5mm。
此外，保持杆3在结构化区域31之外具有外直径d1，该外直径在该实施例中为大约8mm。
在图4中示出了根据图3的保持杆3的部分段。在此放大地示出了结构化区域31，其在所示的实施例中包括多个槽，并且在截面视图中表现出锯齿轮廓。这些槽的数目仅仅是示例性的并且应当仅仅用于表明结构化区域31。原则上，若干这种槽就已足够能够构建结构化区域31以及能够保证用于将保持杆3、支撑部分5和固定元件10彼此间的相对定位固定的功能。在所示的根据图4的实施形式中，结构化区域31具有长度l3，其为大约5mm。该值也仅仅是示例性的并且可以明显更小地构建。
结构化区域31优选完全围绕地构建在外壳面3a上。然而也可以设计的是，结构化区域31仅仅局部地在环周方向上构建。
在所示的实施形式中，槽具有高度或者长度l4，其例如为0.25mm。优选地设计了，槽的数目最小并且这种槽的长度l4大于0.25mm。
在图5中示出了根据图4的视图的部分段31a。图5中的示意图示出了结构化区域31的第一实施例。可以看出的是，在保持杆31中构建有材料缺口，使得构建切口311、312和313。切口311至313以最大深度t1来构建。通过这种方式，形成尖的尾部，这些尾部在外侧形成结构边缘311a和312a。这些结构边缘311a和312a环绕地构建并且并不伸出外壳面3a。在根据图5的这种实施形式中，结构化区域31由此小于或者等于保持杆3在结构化区域31之外的直径d1。
此外如从图5的视图中可以看出的那样，切口311至313在其造型方面构建为使得结构化区域31具有多个相继设置的圆锥体形的部分区段314、315和316。
在根据图5的保持杆3的这种实施形式中，固定元件10在其环形的构型中设计为使得内直径d3(图7)小于保持杆3的外直径d1。通过这种方式，可以在定位固定元件10时实现的是，固定元件10的内侧101或者在其上构建的柔性区域102至107(例如图7)卡锁到结构化区域31中并且啮合到切口311或者312或者313中。
在图6中示出了根据图4中的部分段31a的保持杆3的另一实施例。在这种构型中，在结构化区域31中在外壳面3a上构建有突出部分311’、312’和313’，这些突出部分伸出外壳面3a的范围并且由此具有比外直径d1更大的直径。
在这种实施形式中，突出部分311’、312’和313’也构建为使得形成锯齿轮廓并且形成结构边缘311a’、312a’和313a’。在两个相邻的突出部分311’至313’之间的深度t1设计为使得其从结构边缘311a’达到假想的外壳面3a。深度t1也可以更大或者更小。
突出部分311’至313’优选完全闭合地围绕保持杆3构建。
根据图6中所示的示例性实施形式，结构化区域31具有多个圆锥体形的部分区段314’、315’和316’，它们在纵轴线方向A上相继级联地构建。在这种实施形式中可以设计的是，固定元件10具有大于保持杆3的外直径的内直径d3。在此，于是在将固定元件10安装到保持杆3上时也可以实现的是，内侧101以及特别是柔性的区域102至107可以卡锁到突出部分311’至313’之间的自由空间中。
在图5和图6中所示的圆锥体形的部分区段314至316或者314’至316’也仅仅是示例性的并且可以在数目和造型上变化。
在图7中示出了根据本发明的固定元件10的一个实施例。在该实施形式中，固定元件10片状地构建并且基本上仅仅在一个平面上延伸，即在图平面上延伸。此外，固定元件10显示出封闭的环形形状。对于根据本发明的固定元件10重要的是，内侧101构建和设计为使得其构建为用于配合到结构化区域31中。为此可以设计的是，内直径d3以相对于保持杆3的外直径d1相应的比例来构建。
在图7所示的固定元件10的实施形式中，该固定元件具有外直径d2。此外构建了多个柔性的区域102至107，它们在环绕方向上彼此等距离地设置并且通过固定元件10的材料中的凹处来彼此分离地定位。通过这种方式，梯形状地构建的柔性区域102至107在一定程度上设计为卡锁突出部，它们或者能够以卡锁的方式配合到切口311至313中或者配合到突出部分311’至313’之间。
通过区域102至107的这种柔性的构型，也可以实现简单和省事地安装和推移到保持杆3上，其中对此在根据图5的构型中将柔性的区域102至107逆着移动方向弯曲。在达到切口311至313时，在一定程度上向后弯曲的柔性区域102至107又向前卡住并且卡锁在这些切口311至313中。
如在图7中所示，柔性区域102至107具有从固定元件10的边缘出发的深度t2，其中凹处具有深度t3。此外，柔性区域102至107构建有宽度w1上的角区段(Winkelsegment)，并且凹处设计有宽度w2上的角区段。
可以设计的是，具有宽度w1的角区段例如具有40度的角，其中具有宽度w2的角区段包括20度的角。此外可以设计的是，深度t2为大约3.9mm，而深度t3为大约1.5mm。在所示的特定实施例中，内直径d3可以为大约7.2mm，其中固定元件10的外直径d2在所示的实施形式中例如可以为15mm。这些所提及的值也仅仅是示例性的。
固定元件10优选由耐高温的和柔性的材料构建。可以设计的是，该固定元件10至少部分地具有钨和/或至少部分地具有钼。该固定元件可以具有大约0.2mm的厚度(在纵轴线A的方向上的大小)。
在图8a至8f中示出了固定元件10的实施例的其他示意性视图，其中示出了封闭的环形形状以及开放的环形形状。对于固定元件10的所有造型和构型重要的是，当保持杆具有这样的结构化区域时提供了至保持杆的结构化区域31中的可靠配合，或者另一方面当保持杆不具有这种结构化区域31时固定元件10的内直径d3的设计选择得小于保持杆3的外直径d1。这样通常可以与特定构型无关地始终保证在保持杆、支撑部分和固定元件这些部件之间的可靠的相对位置保持。优选的是，这些构型设计为使得此外可以实现部件彼此的居中，以及此外还可以在加速力作用的情况下实现衰减。
除了如在图2中所示的特定构型之外，也可以设计一种装置11，使得固定元件10位于前端部51上并且由此并不完全集成在支撑部分5中。在这种构型中优选可以设计的是，固定元件10具有至少局部环绕的凸缘或者接片，其在纵轴线A的方向上延伸并且于是至少局部地靠置在凹处53的内侧531上。这种接片由此垂直于如下平面延伸：根据图2的视图的固定元件10在该平面中延伸。通过这样构建的固定元件10(其于是位于前端部51上并且此外也靠置在该内侧531上)，可以保证位置固定和居中。
也可以在根据图2中的视图的实施形式中设置这种附加的、至少局部环绕的接片。在将固定元件10推移到保持杆上并且特别是在引入所示的终端位置时，通过这种方式至少可以减弱旋转或者挤裂。
在图9中示出了固定元件10的另一实施形式的示意性透视图。固定元件10在此并不仅仅构建为在一个平面中延伸的片，而是实现为三维的结构，其盆状地构建。为此设计了完全环绕的侧壁108，其在所示的实施形式中倾斜地构建。固定元件10由此在一定程度上构建为空心的截顶圆锥。
在图10中示出了根据本发明的装置11的另一实施形式的透视图，该装置包括根据图9中的实施形式的固定元件10。在所示的固定元件10在支撑部分5的凹进部分53内的最终状态中，固定元件10精确匹配地位于凹进部分53的下端部上并且直接靠置在该下端部上以及靠置在内侧531上。通过侧壁108能够实现平坦地靠置在内侧531上，由此可以保证在出现冲击力时改进的衰减。
在所示的实施形式中，支撑部分5截顶圆锥形地构建。支撑部分5的变细部朝着端部52的方向构建，使得端部51具有比端部51更大的直径。