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DE20210400U1 - Electrode system for metal halide lamp comprises electrically conducting bushing and electrode having unit for interlocking within connecting region consisting of recess in shaft of electrode - Google Patents

Electrode system for metal halide lamp comprises electrically conducting bushing and electrode having unit for interlocking within connecting region consisting of recess in shaft of electrode

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DE20210400U1
DE20210400U1 DE20210400U DE20210400U DE20210400U1 DE 20210400 U1 DE20210400 U1 DE 20210400U1 DE 20210400 U DE20210400 U DE 20210400U DE 20210400 U DE20210400 U DE 20210400U DE 20210400 U1 DE20210400 U1 DE 20210400U1
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electrode
shaft
feedthrough
electrode system
metal halide
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Osram GmbH
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Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Abstract

Electrode system comprises an electrically conducting bushing (9) and an electrode with a shaft (16) connected to it. The bushing and electrode have a connecting region with fused material in which the electrode is embedded with its end of the shaft facing the bushing. The electrode has a shaft made from tungsten. The electrode has a unit for interlocking within the connecting region consisting of a recess in the electrode shaft. An independent claim is also included for a metal halide lamp with the above electrode system and containing a ceramic discharge vessel made from Al2O3.

Description

Patent-Treuhand-GesellschaftPatent Trust Company

für elektrische Glühlampen mbH., Münchenfor electric light bulbs mbH., Munich

Elektrodensystem für eine Metallhalogenidlampe und zugehörige LampeElectrode system for a metal halide lamp and associated lamp

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung geht aus von einem Elektrodensystem für eine Metallhalogenidlampe und zugehörige Lampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbesondere um Lampen mit einer Leistung von mindestens 20 W, bevorzugt ab 100 W, bis hin zu Leistungen von 400 W, ggf. über 1000 W.The invention is based on an electrode system for a metal halide lamp and associated lamp according to the preamble of claim 1. These are in particular lamps with a power of at least 20 W, preferably from 100 W, up to powers of 400 W, possibly over 1000 W.

Stand der TechnikState of the art

Aus der EP-A 587 238 ist eine Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß bekannt, bei der eine zweiteilige Durchführung in einer langgestreckten Stopfenkapillare mittels Glaslot am entladungsfernen Ende des Stopfens abgedichtet ist. Der äußere Teil der Durchführung besteht aus permeablem Material (Niobstift), der innere Teil aus halogenidresistentem Material (beispielsweise Stift aus Wolfram oder Molybdän). Für höhere Lampenleistungen (bis etwa 400 W) wird eine andere Lösung angewendet, nämlich der Ersatz des inneren Mo-Stift-Teiles durch ein Cermet-Teil. Dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient lässt sich wunschgemäß einstellen zwisehen dem anderer Metallteile und dem der Keramik.EP-A 587 238 discloses a metal halide lamp with a ceramic discharge vessel in which a two-part feedthrough in an elongated plug capillary is sealed by means of glass solder at the end of the plug remote from the discharge. The outer part of the feedthrough is made of permeable material (niobium pin), the inner part of halide-resistant material (for example a pin made of tungsten or molybdenum). For higher lamp outputs (up to about 400 W), a different solution is used, namely replacing the inner Mo pin part with a cermet part. Its thermal expansion coefficient can be adjusted as required between that of other metal parts and that of the ceramic.

Nachteilig an derartigen Lösungen ist, dass die Verbindung zwischen dem inneren Teil der Durchführung und der Elektrode sehr bruchanfällig ist. Dies gilt sowohl bei der Weiterverarbeitung des Elektrodensystems als auch imThe disadvantage of such solutions is that the connection between the inner part of the feedthrough and the electrode is very susceptible to breakage. This applies both during further processing of the electrode system and in

Lebensdauerverhalten des Systems im Betrieb der Lampe. Letztlich können abknickende Elektroden zum Platzen der Entladungsgefäße im Betrieb führen. Lifespan behavior of the system during lamp operation. Ultimately, kinked electrodes can cause the discharge vessels to burst during operation.

Die WO 01/82331 versucht dies durch eine mehrteilige Anordnung der Durchführung zu umgehen. Jedoch löst dies das grundsätzliche Problem nur unzureichend. Gemeinhin ist der Durchmesser der Elektrode kleiner als der des inneren Teils, wobei die beiden Komponenten durch Abschmelzen des Endes des inneren Teils und Einbetten des Elektrodenendes darin verbunden werden. Oft geschieht das Abschmelzen durch Hart- oder Laserlöten. Das innere Teil besteht meist aus Molybdän oder Mo-haltigem Cermet. Dabei kann aber die Abschmelzmenge am inneren Teil nicht innerhalb der erforderlichen Genauigkeit reproduzierbar sichergestellt werden. Abhilfe würde eine Vergrößerung der Abschmelzlänge bieten. Dem steht jedoch die Begrenzung der maximal zulässigen „Schweißbuckelhöhe" entgegen. Damit ist eine Überhöhung gemeint, die im Bereich der Schweiß- oder Lötzone aus einer lokalen Schweißgut- oder Lotanhäufung resultiert. Es kann sich auch um Schlacke (insbesondere im Falle einer Cermet-Verbindung) handeln. Das maximal zulässige Maß der Überhöhung wird dabei durch den minimal zulässigen Kapillar-Innendurchmesser des Entladungsgefäßes bestimmt.WO 01/82331 attempts to circumvent this by arranging the feedthrough in several parts. However, this does not solve the basic problem adequately. The diameter of the electrode is generally smaller than that of the inner part, and the two components are connected by melting the end of the inner part and embedding the end of the electrode in it. Melting is often done by brazing or laser soldering. The inner part is usually made of molybdenum or Mo-containing cermet. However, the melting amount on the inner part cannot be ensured in a reproducible manner within the required accuracy. This could be remedied by increasing the melting length. However, this is contradicted by the limitation of the maximum permissible "welding projection height". This refers to an elevation that results from a local accumulation of weld metal or solder in the area of the welding or soldering zone. It can also be slag (particularly in the case of a cermet joint). The maximum permissible degree of elevation is determined by the minimum permissible capillary inner diameter of the discharge vessel.

Darstellung der ErfindungDescription of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrodensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, wobei die Verbindung zwischen Durchführung und Elektrode so konzipiert ist, dass sie dauerhaft mechanischen und thermischen Belastungen standhält.It is an object of the present invention to provide an electrode system according to the preamble of claim 1, wherein the connection between the feedthrough and the electrode is designed in such a way that it can permanently withstand mechanical and thermal stresses.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Particularly advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

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Erfindungsgemäß ist ein Mittel zum Formschluss, insbesondere eine Kerbe oder Nut, in der Nähe des der Durchführung zugewandten Endes der Elektrode angebracht. Es ist so nahe am Ende des Schafts angebracht, dass es vom Material der Durchführung aus dem Abschmelzbereich ummantelt wird. Das Mittel umfasst zumindest eine lokale Vertiefung oder Kerbe. Bevorzugt ist eine umlaufende Vertiefung, die V- oder U-förmig, rechtwinkelig oder trogförmig gestaltet sein kann. Die Kerbe kann beispielsweise durch Schleifen oder Stanzen hergestellt werden.According to the invention, a means for positive locking, in particular a notch or groove, is provided near the end of the electrode facing the feedthrough. It is provided so close to the end of the shaft that it is encased by the feedthrough material from the melting area. The means comprises at least one local depression or notch. A circumferential depression is preferred, which can be V- or U-shaped, rectangular or trough-shaped. The notch can be produced, for example, by grinding or punching.

Diese Kerbe kann eine unregelmäßige oder regelmäßige Verringerung des Querschnitts der Elektrode sein. Insbesondere ist sie eine umlaufende Kerbe oder Nut in U- oder V-Form. Beim Verbinden der Durchführung mit der E-lektrode, die meist durch Löten (Hart- oder Laserlöten) oder Schweißen geschieht, wird nunmehr ein zusätzlicher Formschluss erreicht, der die mechanische Belastbarkeit der Verbindung erhöht. Auch der Ausschuss in Folge unzulässig großer Schweiß/Lötzonenüberhöhung wird reduziert, da nun ein Reservoir für die überschüssige Schmelze bzw. Schlacke zur Verfügung steht.This notch can be an irregular or regular reduction in the cross-section of the electrode. In particular, it is a circumferential notch or groove in a U or V shape. When connecting the feedthrough to the electrode, which is usually done by soldering (hard or laser soldering) or welding, an additional form fit is now achieved, which increases the mechanical load-bearing capacity of the connection. The amount of rejects resulting from an unacceptably large weld/solder zone elevation is also reduced, as a reservoir is now available for the excess melt or slag.

Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass die Vertiefung eine provisorische Fixiermöglichkeit für eine etwaige Wendel am entladungsfernen Ende eines verlängerten Elektrodenschafts bietet, die durch das Aufschmelzen des Endbereichs der Durchführung dann endgültig und besonders sicher fixiert wird, ähnlich wie dies als Fixiermöglichkeit aus US-A 5 451 837 bekannt ist.An additional advantage is that the recess offers a provisional fixing option for a possible coil at the end of an extended electrode shaft remote from the discharge, which is then finally and particularly securely fixed by melting the end region of the feedthrough, similar to the fixing option known from US-A 5 451 837.

Die Durchführung kann einteilig aus den oben beschriebenen Materialien hergestellt sein, oder zwei- oder mehrteilig aufgebaut sein, indem der äußere Teil aus Niob oder einem anderen wasserstoffpermeablem Material besteht, während der innere Teil die oben erläuterten Eigenschaften, die die Verbindung mit dem Schaft begünstigt, besitzt. Der innere Teil kann durch einen verlängerten Schaft der Elektrode ersetzt werden, so dass die erfindungsge-The feedthrough can be made in one piece from the materials described above, or it can be constructed in two or more parts, with the outer part made of niobium or another hydrogen-permeable material, while the inner part has the properties explained above that favor the connection with the shaft. The inner part can be replaced by an extended shaft of the electrode, so that the inventive

mäße Verbindungstechnik auf die Verbindung zwischen dem alleine verbleibenden äußeren Durchführungsteil und dem entsprechend verlängerten Kernstift angewendet wird.appropriate connection technology is applied to the connection between the remaining outer feedthrough part and the correspondingly extended core pin.

Der bekannte Aufbau keramischer Entladungsgefäße umfasst außerdem ein langgezogenes Kapillarrohr (im folgenden Stopfenkapillare genannt), wobei durch diese Stopfenkapillare eine elektrisch leitende, ein- oder zweiteilige Durchführung, die bezogen auf die Entladung aus einem inneren Teil und einem äußeren stiftförmigen Teil besteht, vakuumdicht hindurchgeführt ist.The known structure of ceramic discharge vessels also comprises an elongated capillary tube (hereinafter referred to as a plug capillary), through which an electrically conductive, one- or two-part feedthrough, which consists of an inner part and an outer pin-shaped part with respect to the discharge, is passed in a vacuum-tight manner.

Die Durchführung ist meist außen am Stopfen durch Glaslot abgedichtet. An der Durchführung ist innen eine Elektrode mit ihrem Schaft befestigt, die in das Innere des Entladungsgefäßes hineinragt.The feedthrough is usually sealed on the outside of the plug using glass solder. An electrode with its shaft is attached to the inside of the feedthrough and extends into the interior of the discharge vessel.

Bevorzugt beträgt die Leistung der Lampe zwischen 20 und 400 W, aber auch größere Leistungen (2000 W und mehr) sind möglich.The lamp power is preferably between 20 and 400 W, but higher powers (2000 W and more) are also possible.

Die beiliegende Tabelle zeigt die Bemaßung für verschiedene Lampenleistungen (35, 70 und 150 W) folgender Teile:The attached table shows the dimensions for different lamp wattages (35, 70 and 150 W) of the following parts:

Lampelamp KernstiftCore pin AD
[&mgr;&pgr;&eegr;]
AD
[μαιλειη]
NutGroove Tiefe
&Tgr;&iacgr;&mgr;&eegr;&eegr;&idiagr;
depth
&Tgr;&iacgr;&mgr;&eegr;&eegr;&idiagr;
Breite
B &Ggr;&mgr;&igr;&tgr;&igr;&idiagr;
Width
B γμ&igr;&tgr;&igr;&idiagr;
Endabstand
[&mgr;&pgr;&eegr;]
End distance
[μαιλειη]
Durchführungexecution AD [&mgr;&igr;&tgr;&igr;]AD [μαιδια] AbschmelzMelting
bereicharea
LeistungPerformance Materialmaterial 200200 3030 5050 5050 Materialmaterial 560560 Länge [&mgr;&igr;&tgr;&igr;]Length [μ&igr;&tgr;&igr;] 3535 WW 300300 5050 100100 5050 Mo oder NbMo or Nb 680680 150150 7070 WW 300300 6060 7070 7070 Mo oder NbMo or Nb 680680 225225 7070 WW 500500 7070 100100 7070 Mo oder NbMo or Nb 800800 225225 150150 WW 500500 9090 8080 7070 Cermet mit Mo
oder Nb
Cermet with Mo
or Nb
800800 270270
150150 WW Cermet mit Mo
oder Nb
Cermet with Mo
or Nb
250250

Kernstift: Material und Außendurchmesser in pm;Core pin: material and outer diameter in pm;

Nut im Kernstift: Tiefe T, Breite B und Abstand der Nut vom entladungsfernen Ende des Stifts, jeweils in &mgr;&igr;&tgr;&igr;;Groove in the core pin: depth T, width B and distance of the groove from the end of the pin remote from the discharge, each in μιδια;

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Durchführung: Material und Außendurchmesser in pm;Implementation: material and outer diameter in pm;

Abschmelzbereich: Länge des Verbindungsbereichs beider Komponenten in pm.Melting area: Length of the connection area between both components in pm.

Die Verbindung zwischen den beiden Komponenten Durchführung und Kernstift erfolgt durch Laserlöten.The connection between the two components, feedthrough and core pin, is made by laser soldering.

Bevorzugt ist das Verhältnis der Tiefe der Kerbe T und ihrer Breite B im Bereich B/T = 1:1, insbesondere sollte es zwischen 0,8 und 2,2 liegen. Aus Stabilitätsgründen sollte der verbleibende Außendurchmesser des Kernstiftes im Bereich der Kerbe mindestens 60 % des ursprünglichen Durchmessers betragen, bevorzugt sind 65 bis 75 %.Preferably, the ratio of the depth of the notch T and its width B is in the range B/T = 1:1, in particular it should be between 0.8 and 2.2. For stability reasons, the remaining outer diameter of the core pin in the area of the notch should be at least 60% of the original diameter, preferably 65 to 75%.

Im Falle einer zweiteiligen Durchführung ist der innere Endbereich der Durchführung (im folgenden Abschmelzbereich genannt), der mit der Elektrode in Kontakt steht, aus Mo, W, oder einem Cermet gefertigt, das Mo oder W in einer Menge enthält, die es schweißfähig hält. Der Durchmesser beider zu verbindenden Teile kann in dieser Ausführungsform etwa gleich groß sein. Die Elektrode besteht bevorzugt aus Wolfram. Ihr erstes Ende ist im Verbindungsbereich eingebettet, das zweite Ende ist der Entladung zugewandt. Der Schaft der Elektrode kann zum Begrenzen des Totvolumens noch mit einer Wendel, bevorzugt aus Molybdän, ummantelt sein, wie an sich bekannt. In the case of a two-part feedthrough, the inner end region of the feedthrough (hereinafter referred to as the melting region) which is in contact with the electrode is made of Mo, W, or a cermet which contains Mo or W in an amount which makes it weldable. The diameter of both parts to be connected can be approximately the same in this embodiment. The electrode is preferably made of tungsten. Its first end is embedded in the connection region, the second end faces the discharge. The shaft of the electrode can also be coated with a coil, preferably made of molybdenum, to limit the dead volume, as is known per se.

Es besteht alternativ die Möglichkeit, den inneren Teil der Stromdurchführung mittels einer Verlängerung des Elektrodenkernstiftes (in der Regel aus Wolfram) bis zum äußeren Durchführungsteil (in der Regel aus Niob) zu ersetzen, entsprechend der EP-A 1 056 115. Der so verlängerte Schaft der E-lektrode kann zur Begrenzung des Totvolumens ebenfalls mit einer Wendel, bevorzugt aus Molybdän, ummantelt sein, wie an sich auch bei der 2-teiligen Stromzuführung (EP-A 587 238) praktiziert.Alternatively, it is possible to replace the inner part of the current feedthrough by means of an extension of the electrode core pin (usually made of tungsten) to the outer feedthrough part (usually made of niobium), in accordance with EP-A 1 056 115. The thus extended shaft of the electrode can also be coated with a coil, preferably made of molybdenum, to limit the dead volume, as is also practiced with the 2-part current feedthrough (EP-A 587 238).

Die Durchführung oder zumindest deren äußerer Teil im Falle einer zweiteiligen Durchführung besteht aus einem in der thermischen Ausdehnung an die (Aluminiumoxid)-Keramik angepassten äußeren, für H2 und O2 permeablen Teil (insbesondere Stift oder Rohr aus Niob, aber auch die Verwendung von Tantal ist möglich), der mit Glaslot bedeckt und abgedichtet ist.The feedthrough or at least its outer part in the case of a two-part feedthrough consists of an outer part (in particular a pin or tube made of niobium, but the use of tantalum is also possible) which is thermally expanded to match the (aluminum oxide) ceramic and permeable to H2 and O2, which is covered with glass solder and sealed.

Im Falle einer zweiteiligen Durchführung besteht der innere Teil der Durchführung aus einem halogenidresistentem Metall (bevorzugt Molybdän oder Wolfram oder deren Legierungen) oder einem entsprechenden Cermet. Bevorzugt ist das Material Molybdän. Der innere Teil ist nur teilweise an seinem äußeren Ende mit Glaslot bedeckt und eingeschmolzen. Der Innenteil ist insbesondere ein Stift aus Cermet oder Molybdän oder aus dem höherschmelzenden Wolfram. Das Wolfram kann einen Rheniumzusatz aufweisen, entweder als Legierung oder als Plattierung an der Oberfläche. Das Rhenium erhöht die Hochtemperaturbelastbarkeit und Korrosionsbeständigkeit des Wolfram. Während sich Molybdän besonders für Quecksilberhaltige Füllungen eignet, wird W vorteilhaft für Quecksilber-freie Füllungen verwendet. Insbesondere ist W auch für relativ kleinwattige Lampen ab 70 W geeignet.In the case of a two-part feedthrough, the inner part of the feedthrough consists of a halide-resistant metal (preferably molybdenum or tungsten or their alloys) or a corresponding cermet. The material is preferably molybdenum. The inner part is only partially covered at its outer end with glass solder and melted in. The inner part is in particular a pin made of cermet or molybdenum or of the higher-melting tungsten. The tungsten can have a rhenium additive, either as an alloy or as a plating on the surface. The rhenium increases the high temperature load capacity and corrosion resistance of the tungsten. While molybdenum is particularly suitable for mercury-containing fillings, W is advantageously used for mercury-free fillings. In particular, W is also suitable for relatively low-wattage lamps from 70 W.

Das Innenteil der zweiteiligen Durchführung ist auf einer Seite mit dem äußeren Teil (Niobstift oder -rohr) und auf der anderen Seite mit der Elektrode verbunden. Das Innenteil kann selbst mehrteilig aufgebaut sein, wie beispielsweise in WO 01/82331 beschrieben.The inner part of the two-part feedthrough is connected on one side to the outer part (niobium pin or tube) and on the other side to the electrode. The inner part itself can be constructed in several parts, as described for example in WO 01/82331.

Der Stopfen kann einteilig, aber auch mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise kann in an sich bekannter Weise eine Stopfenkapillare von einem ringförmigen Stopfenteil umgeben sein.The stopper can be made of one piece or several pieces. For example, a stopper capillary can be surrounded by an annular stopper part in a manner known per se.

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Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen schematisch:The invention will be explained in more detail below using several exemplary embodiments. They show schematically:

Figur 1 eine Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß;Figure 1 shows a metal halide lamp with a ceramic discharge vessel;

Figur 2 das Elektrodensystem der Lampe der Figur 1 im Detail;Figure 2 shows the electrode system of the lamp of Figure 1 in detail;

Figur 3 den Verbindungsbereich des Elektrodensystems der Figur 2 mitFigure 3 shows the connection area of the electrode system of Figure 2 with

verschieden geformten Kerben (a bis d);differently shaped notches (a to d);

Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungsbereichs;Figure 4 shows a further embodiment of the connection area;

Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungsbereichs;Figure 5 shows a further embodiment of the connection area;

Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Endbereichs.Figure 6 shows another embodiment of an end region.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

In Figur 1 ist schematisch eine Metallhalogenidlampe mit einer Leistung von 150 W dargestellt. Sie besteht aus einem eine Lampenachse definierenden zylindrischen Außenkolben 1 aus Quarzglas, der zweiseitig gequetscht (2) und gesockelt (3) ist. Das axial angeordnete Entladungsgefäß 4 aus AI2O3-Keramik ist zylindrisch oder bauchig geformt und besitzt zwei Enden 6. Es ist mittels zweier Stromzuführungen 7, die mit den Sockelteilen 3 über Folien 8 verbunden sind, im Außenkolben 1 gehaltert. Die Stromzuführungen 7 sind mit Durchführungen 9 verschweißt, die jeweils in einem Endstopfen 12 am Ende 6 des Entladungsgefäßes eingepasst sind. Das Stopfenteil ist als ein langgezogenes Kapillarrohr 12 (Stopfenkapillare) ausgeführt. Das Ende 6 des Entladungsgefäßes und die Stopfenkapillare 12 sind beispielsweise miteinander direkt versintert.Figure 1 shows a schematic of a metal halide lamp with an output of 150 W. It consists of a cylindrical outer bulb 1 made of quartz glass that defines a lamp axis and is pinched (2) and capped (3) on both sides. The axially arranged discharge vessel 4 made of Al2O3 ceramic is cylindrical or bulbous in shape and has two ends 6. It is held in the outer bulb 1 by means of two power supply lines 7 that are connected to the base parts 3 via foils 8. The power supply lines 7 are welded to bushings 9, each of which is fitted into an end plug 12 at the end 6 of the discharge vessel. The plug part is designed as an elongated capillary tube 12 (plug capillary). The end 6 of the discharge vessel and the plug capillary 12 are, for example, directly sintered together.

Die Durchführungen 9 bestehen jeweils aus zwei Teilen. Der äußere Teil 13 ist jeweils als Niobstift ausgeführt und ragt bis etwa in ein Viertel der Länge des Kapillarrohr 12 in dieses hinein. Der innere Teil 14 erstreckt sich innerhalb des Kapillarrohrs 12 zum Entladungsvolumen hin. Er haltert entla-The feedthroughs 9 each consist of two parts. The outer part 13 is designed as a niobium pin and extends into the capillary tube 12 up to about a quarter of the length. The inner part 14 extends inside the capillary tube 12 towards the discharge volume. It holds discharged

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dungsseitig Elektroden 15, bestehend aus einem Elektrodenschaft 16 aus Wolfram und einer am entladungsseitigen Ende des Schaftes aufgeschobenen Wendel 17. Der innere Teil 14 der Durchführung ist einerseits mit dem Elektrodenschaft 15 lasergelötet und andererseits mit dem äußeren Teil 13 der Durchführung laserverschweißt. Der Niobstift 13 ist etwa 3 mm tief in die Stopfenkapillare 12 eingesetzt und mittels Glaslot 10 abgedichtet.electrodes 15 on the discharge side, consisting of an electrode shaft 16 made of tungsten and a coil 17 pushed onto the end of the shaft on the discharge side. The inner part 14 of the feedthrough is laser-soldered to the electrode shaft 15 on the one hand and laser-welded to the outer part 13 of the feedthrough on the other. The niobium pin 13 is inserted about 3 mm deep into the stopper capillary 12 and sealed using glass solder 10.

Die Füllung des Entladungsgefäßes besteht neben einem inerten Zündgas, z.B. Argon, aus Quecksilber und Zusätzen an Metallhalogeniden. Möglich ist beispielsweise auch die Verwendung einer Metallhalogenid-Füllung ohne Quecksilber, wobei als Zündgas bevorzugt Xenon und insbesondere ein hoher Druck, deutlich über 1,3 bar, gewählt werden kann.The discharge vessel is filled with an inert ignition gas, e.g. argon, mercury and metal halide additives. It is also possible to use a metal halide filling without mercury, for example, whereby xenon is the preferred ignition gas and a high pressure, well over 1.3 bar, can be selected.

In Fig. 2 ist ein Elektrodensystem im Detail gezeigt. Als Durchführung 9 dient ein System, bestehend aus einem Niobstift (oder auch Rohr) als Außenteil 13 und einem Molybdänstift als Innenteil 14.An electrode system is shown in detail in Fig. 2. A system consisting of a niobium pin (or tube) as the outer part 13 and a molybdenum pin as the inner part 14 serves as the feedthrough 9.

Der Niobstift 13 ist entladungsseitig mit dem Innenteil 14 aus Molybdän stumpf verschweißt. Auf der Entladungsseite ist Innenteil 14 in gleicher Weise an den Elektrodenschaft 16 angelötet.The niobium pin 13 is butt-welded to the inner part 14 made of molybdenum on the discharge side. On the discharge side, the inner part 14 is soldered to the electrode shaft 16 in the same way.

Die Alternative ist die Verwendung eines inneren Teils 14 aus Cermet mit einem hohen Anteil an Mo, Rest AI2O3.The alternative is to use an inner part 14 made of cermet with a high content of Mo, balance AI2O3.

Der Schaft 16 hat einen Durchmesser von 0,4 nun. Der Durchmesser des inneren Teils ist 0,8 mm, der des äußeren Teils ist 0,88 mm. Das Innenteil 14 hat also einen um 100 % größeren Durchmesser als der Elektrodenschaft 16.The shaft 16 has a diameter of 0.4 mm. The diameter of the inner part is 0.8 mm, that of the outer part is 0.88 mm. The inner part 14 therefore has a diameter 100% larger than the electrode shaft 16.

In Figur 3a ist das Prinzip der erfindungsgemäßen Verbindung dargestellt. In Abhängigkeit von der betrachteten Lampenleistung ist etwa 0,5 mm bis 2 mm vom durchführungsseitigen Ende des Elektrodenschafts 16 entfernt eine umlaufende Nut 18 angebracht. Sie hat, ebenfalls leistungsabhängig, eineFigure 3a shows the principle of the connection according to the invention. Depending on the lamp power in question, a circumferential groove 18 is provided approximately 0.5 mm to 2 mm from the feedthrough-side end of the electrode shaft 16. It has, also depending on the power, a

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Tiefe von 0,5 bis 2 mm und eine Breite von 0,5 bis 2 mm. Beim Laserlöten (Pfeil) dehnt sich der Abschmelzbereich 25 bis über die Nut 18, die hier rechteckig ausgebildet ist, aus. Das aufgeschmolzene Molybdän dient als Lot zur Einbettung des Wolfram-Schaftes 16. Die Nut ermöglicht einen zusätzlieher Formschluss und dient als Reservoir für überschüssige Schmelze bzw. der beim Entmischen von Cermet entstehenden Schlacke.Depth of 0.5 to 2 mm and a width of 0.5 to 2 mm. During laser soldering (arrow), the melting area 25 extends beyond the groove 18, which is rectangular here. The melted molybdenum serves as solder for embedding the tungsten shaft 16. The groove enables additional form-fitting and serves as a reservoir for excess melt or the slag produced when cermet is separated.

Alternativ kann die Nut auch einen umlaufenden Einstich mit anders geformtem Querschnitt besitzen, insbesondere einen V-förmigen Einstich 26 (Fig. 3b) oder einen trogförmigen Einstich 27 (Fig. 3c). eine weitere Alternative ist ein Formschlussmittel, das aus zwei einander gegenüberliegenden Kerben 28 im Schaft besteht (Fig. 3d).Alternatively, the groove can also have a circumferential recess with a differently shaped cross-section, in particular a V-shaped recess 26 (Fig. 3b) or a trough-shaped recess 27 (Fig. 3c). A further alternative is a form-locking means consisting of two opposing notches 28 in the shaft (Fig. 3d).

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform (Figur 4) ist auf den Schaft 36, der stark verlängert ist und daher das innere Durchführungsteil ersetzt, eine Wendel 20 zur Verdrängung des Totvolumens aufgebracht, die aus Molybdän besteht. Die letzte Windung 21 ist in der Nut 18 gehaltert. Während der Herstellung wird dadurch eine provisorische Fixierung bis zum Laserschweißen zur Herstellung des Abschmelzbereichs erzielt.In a particularly preferred embodiment (Figure 4), a coil 20 made of molybdenum is applied to the shaft 36, which is greatly extended and therefore replaces the inner lead-through part, to displace the dead volume. The last coil 21 is held in the groove 18. During manufacture, this provides a provisional fixation until laser welding is carried out to produce the melting area.

In Figur 5 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Durchführung 30 (einteilig aus Niob) mit dem verlängerten Kernstift 31 aus Wolfram hartgelötet oder verschweißt ist. Beide Komponenten haben etwa denselben Außendurchmesser. Das Mittel zum Formschluss ist eine Kerbe 32. Der Verbindungsbereich 33, der Material aus beiden Komponenten enthalten kann, ist hier stark schematisch dargestellt.Figure 5 shows an embodiment in which the feedthrough 30 (made in one piece from niobium) is brazed or welded to the extended core pin 31 made from tungsten. Both components have approximately the same outside diameter. The means for the positive locking is a notch 32. The connection area 33, which can contain material from both components, is shown here very schematically.

In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der neben der ersten entladungsfernen Nut 37 eine zweite Nut 38 in der Nähe des vorderen, entladungsseitigen Endes des Schaftes 39 dafür sorgt, dass auch das zweite Wendelende fixiert werden kann. Die Wendel ist nicht dargestellt. VorteileFigure 6 shows a further embodiment in which, in addition to the first groove 37 remote from the discharge, a second groove 38 near the front, discharge-side end of the shaft 39 ensures that the second coil end can also be fixed. The coil is not shown. Advantages

ergeben sich hier insbesondere auch durch die Vereinfachung der automatischen Lageorientierung für das anschließende Laserlöten. Beide Kerben 37 und 38 sind hier rinnenförmig mit schrägen Seitenwänden geformt.This is particularly due to the simplification of the automatic position orientation for the subsequent laser soldering. Both notches 37 and 38 are groove-shaped with sloping side walls.

Claims (12)

1. Elektrodensystem für eine Metallhalogenidlampe, bestehend aus einer elektrisch leitenden Durchführung (9) und einer damit verbundenen Elektrode mit einem Schaft (16), wobei die Durchführung und die Elektrode einen Verbindungsbereich mit aufgeschmolzenen Material besitzen, in den die Elektrode mit ihrem der Durchführung zugewandten Ende des Schaftes eingebettet ist, und wobei die Elektrode einen Schaft aus Wolfram besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode innerhalb des Verbindungsbereichs ein Mittel zum Formschluss aufweist, das zumindest aus einer Vertiefung im Schaft der Elektrode besteht. 1. Electrode system for a metal halide lamp, comprising an electrically conductive feedthrough ( 9 ) and an electrode connected thereto with a shaft ( 16 ), wherein the feedthrough and the electrode have a connection region with melted material, in which the electrode is embedded with its end of the shaft facing the feedthrough, and wherein the electrode has a shaft made of tungsten, characterized in that the electrode has a means for positive locking within the connection region, which consists of at least one recess in the shaft of the electrode. 2. Elektrodensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung aus einem inneren Teil (14) und einem äußeren Teil (13) besteht, wobei die Elektrode mit dem inneren Teil verbunden ist. 2. Electrode system according to claim 1, characterized in that the feedthrough consists of an inner part ( 14 ) and an outer part ( 13 ), wherein the electrode is connected to the inner part. 3. Elektrodensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil aus einem schweißfähigen Cermet besteht. 3. Electrode system according to claim 2, characterized in that the inner part consists of a weldable cermet. 4. Elektrodensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung und der Elektrodenschaft zylindrisch sind, wobei der Durchmesser der Durchführung 80 bis 200% des Durchmessers des Elektrodenschafts beträgt. 4. Electrode system according to claim 1, characterized in that the feedthrough and the electrode shaft are cylindrical, the diameter of the feedthrough being 80 to 200% of the diameter of the electrode shaft. 5. Elektrodensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Formschluss eine lokale oder umlaufende Vertiefung oder Nut am Schaft ist. 5. Electrode system according to claim 1, characterized in that the means for positive locking is a local or circumferential recess or groove on the shaft. 6. Elektrodensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung U- oder V-förmig ist 6. Electrode system according to claim 5, characterized in that the recess is U- or V-shaped 7. Elektrodensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Einstichtiefe T 25 bis 40% des Durchmessers des Schafts beträgt. 7. Electrode system according to claim 6, characterized in that the maximum penetration depth T is 25 to 40% of the diameter of the shaft. 8. Elektrodensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel 0,1 bis 2 mm von dem der Durchführung zugewandten Ende des Schaftes beabstandet ist. 8. Electrode system according to claim 1, characterized in that the means is spaced 0.1 to 2 mm from the end of the shaft facing the feedthrough. 9. Elektrodensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode zusätzlich eine Wendel am entladungsfernen Ende umfasst, die den Schaft ummantelt, wobei das der Durchführung zugewandte Ende der Wendel in der Vertiefung am Schaft verankert ist. 9. Electrode system according to claim 1, characterized in that the electrode additionally comprises a coil at the end remote from the discharge, which coil encases the shaft, wherein the end of the coil facing the feedthrough is anchored in the recess on the shaft. 10. Metallhalogenidlampe mit einem Elektrodensystem nach Anspruch 1 10. Metal halide lamp with an electrode system according to claim 1 11. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe ein keramisches Entladungsgefäß, insbesondere aus Al2O3, enthält. 11. Metal halide lamp according to claim 10, characterized in that the lamp contains a ceramic discharge vessel, in particular made of Al 2 O 3 . 12. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Entladungsgefäß zwei Enden (6) besitzt, die mit keramischen Stopfen verschlossen sind, die jeweils ein langgezogenes Kapillarrohr (12), im folgenden Stopfenkapillare genannt, enthalten, und wobei durch diese Stopfenkapillare (12) eine elektrisch leitende Durchführung (9) hindurchgeführt ist, wobei an der Durchführung eine Elektrode (16) mit einem Schaft (15) befestigt ist, die in das Innere des Entladungsgefäßes hineinragt. 12. Metal halide lamp according to claim 11, characterized in that the discharge vessel has two ends ( 6 ) which are closed with ceramic stoppers, each of which contains an elongated capillary tube ( 12 ), hereinafter referred to as stopper capillary, and wherein an electrically conductive feedthrough ( 9 ) is led through this stopper capillary ( 12 ), wherein an electrode ( 16 ) with a shaft ( 15 ) is fastened to the feedthrough and projects into the interior of the discharge vessel.
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