專(zhuān)利名稱(chēng)：用于高壓放電燈的電極及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的高壓放電燈的電極。這種電極 尤其是適合用于具有陶瓷放電容器的高壓放電燈。
背景技術(shù)：
WO 2005/062343公布了一種用于高壓放電燈的電極，其中升華激光用于獲得電極 頭部中的孔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于高壓放電燈的電極，該電極具有優(yōu)化的不對(duì)稱(chēng)的形 狀。本發(fā)明的另一個(gè)目的是給出一種允許簡(jiǎn)單地和成本低地制造復(fù)雜造型的用于高壓放電 燈的電極的方法。所述目的通過(guò)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求5所述的特征實(shí)現(xiàn)。特別有利的構(gòu)造可以在各個(gè)從屬權(quán)利中得到。根據(jù)本發(fā)明現(xiàn)在介紹一種由鎢-材料或者其它如碳化鉭(TaC)的耐高溫材料制成 并且具有優(yōu)化的不對(duì)稱(chēng)形狀的電極。詳細(xì)地，本發(fā)明涉及一種用于高壓放電燈的電極，該電極以一體的方式由桿或者 銷(xiāo)切出，該電極具有作為第一部分的電極頭和作為第二部分的柄部，其中電極具有借助于 升華激光制成的不對(duì)稱(chēng)形狀。尤其是，頭部能夠制成為圓頂狀的構(gòu)造，其中切除了頭部的側(cè)壁表面。另一個(gè)實(shí)施形式為，切除平行于柄部的縱軸線的球形部分，其中球形部分的切邊 尤其是與柄部的邊緣的延長(zhǎng)部分重合。尤其是，頭部能夠形成為橢圓面或者拋物面。此外，頭部和柄部之間的過(guò)渡部具有 底切。在優(yōu)選的實(shí)施形式中，電極的柄部以柱形的方式設(shè)有縱向平行的槽。本發(fā)明涉及一種用于高壓放電燈的放電容器，該放電容器具有至少一個(gè)如上所述 的電極。所述電極優(yōu)選應(yīng)用在放電容器中，該放電容器由陶瓷材料制成，尤其是Al2O3，并且 在一側(cè)被密封。這種放電容器尤其是應(yīng)用在高壓放電燈中，尤其是具有金屬鹵化物填充物 的高壓放電燈。此外，本發(fā)明還涉及一種用于借助于激光制造電極的方法，該方法具有以下步 驟-提供由高熔點(diǎn)材料組成的圓柱形的桿或者銷(xiāo)，所述高熔點(diǎn)材料尤其是鎢、具有鎢 的合金或者碳化鉭；-通過(guò)眾所周知的激光轟擊使得桿的一個(gè)端部成球形；_借助于升華激光對(duì)如此制成的實(shí)心的一體的電極進(jìn)行精加工。
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接下來(lái)詳細(xì)敘述電極的形狀。這種形狀例如為具有缺口的圓頂狀的頭部，或者具有環(huán)形的橫向狹縫的圓頂狀的 頭部。尤其是還能夠以復(fù)雜的方式構(gòu)造電極的柄部，尤其是該柄部以柱形的方式設(shè)有縱向 凹槽。另一個(gè)優(yōu)選的形狀為具有蘑菇狀的罩子的頭部。本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)是一種用于制造這種復(fù)雜形狀的方法。對(duì)此重要的是利用升 華激光來(lái)對(duì)電極進(jìn)行成型。因此尤其是指具有高輻射密度的激光，所述高輻射密度至少足 夠用于使鎢升華。高輻射密度必須足夠用于電極在加工和成型時(shí)從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。這能夠?yàn)樽銐?高功率的釹鐿鋁石榴石(Nd:YAG)激光或者二氧化碳(C02)-激光。優(yōu)選的觀點(diǎn)是，該激光 提供足夠短的且最高1 μ s長(zhǎng)的脈沖并且提供必需的能量密度，以便至少使鎢升華。典型的 重復(fù)率為5至50kHz。這種電極特別適合于放置在陶瓷放電容器中的金屬鹵化物填充物。這種放電容器 用于金屬鹵化物燈。


接下來(lái)根據(jù)多個(gè)實(shí)施例詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖示出圖1-9示出用于高壓放電燈的電極的不同實(shí)施形式；圖10示出具有這種電極的高壓放電燈。
具體實(shí)施例方式圖1示出電極1的一個(gè)實(shí)施例。該電極具有圓柱形的柄部2和球頭3。球頭的變 圓通過(guò)借助于高功率的釹鐿鋁石榴石(Nd: YAG)激光(閃電符號(hào))使其成球形來(lái)實(shí)現(xiàn)。電 極以一體的方式由鎢制成。圖2示出電極1的另一個(gè)實(shí)施例。在那里圖2a示出實(shí)心的一體的由鎢制成的電極 1，該電極1原來(lái)與圖1 一樣制成為球頭-電極。然而該電極1還要借助于特殊的升華-激 光進(jìn)一步加工，該升華-激光使得對(duì)稱(chēng)的球頭3在平行于柄部的兩側(cè)變窄為圓頂狀，以使得 切除側(cè)面的壁件。保留了圓頂3'。放電側(cè)的表面4還能夠通過(guò)升華激光調(diào)整為特殊的彎曲。在圖2b中進(jìn)一步加工圖2a所述的電極。在此，借助于升華激光在圓頂3‘的中心 在橫向于柄部的軸線上生成環(huán)形凹槽5。在圖2c中通過(guò)以下方式進(jìn)一步加工圖2a所述的電極，即借助于升華激光在圓頂 3'的頂端生成狹縫6。在圖2d中通過(guò)以下方式進(jìn)一步加工圖2a所述的電極，即借助于升華激光在圓頂 3'的頂端生成孔7。在圖3中示出用于具有圓柱形頭部11的電極10的造型。在這里，電極同樣一體 地由實(shí)心材料制成。圖3a示出如何借助于升華激光由原來(lái)的圓柱形銷(xiāo)切出柄部12。升華 激光在這里還能夠用于根據(jù)圖3b生成環(huán)形凹槽13。根據(jù)圖3c還能夠在頭部生成橫向狹縫 14。尤其是，升華激光還能夠用于為頭部設(shè)置多個(gè)凹口 16，參見(jiàn)圖3e。在圖4a至4e中示出了圖3的電極的相關(guān)聯(lián)的橫截面A-A至E__E。
在圖5中示出實(shí)心的球頭_電極20，該電極首先以與圖1 一樣的方式制成。然后， 然而還通過(guò)升華激光切除一側(cè)的側(cè)部，以使得球頭21僅或者在一側(cè)凸出柄部22，參見(jiàn)圖 5a，或者在一側(cè)24上以比在另一側(cè)26上更窄的方式凸出，參見(jiàn)圖5b。在圖6中示出電極30，該電極30以與圖1 一樣的方式一體地由桿制成。在此，根 據(jù)球頭的成型通過(guò)以下方式以不對(duì)稱(chēng)的方式實(shí)現(xiàn)另外的造型，也就是球頭31構(gòu)成為橢圓 體或者類(lèi)似物，即通過(guò)升華激光隨后加工頭部31，尤其是借助于“激光發(fā)射”和/或者通過(guò) 在形成頭部時(shí)將鎢銷(xiāo)定位在升華激光的下面。圖7示出由鎢制成的實(shí)心的一體的銷(xiāo)_電極35。該電極35由具有原有的恒定直 徑的鎢-銷(xiāo)或者桿制成。在此，在作為圓柱形頭部的頭部36上獲得銷(xiāo)的原有直徑，然而在 柄部37的區(qū)域中切出槽38，參見(jiàn)圖7a。以縱向平行的方式在柄部切出四個(gè)槽38，以使得減 小柄部的熱容量。圖7b示出柄部37的橫截面。圖8示出類(lèi)似于DE 202006004567中所述的球頭-電極40。所述球頭-電極40 由實(shí)心的一體的桿加工成。在頭部41上保持為桿的原有直徑。頭部以錐形截面42的方式 朝柄部43的方向逐漸變細(xì)。實(shí)際的柄部43的直徑明顯小于頭部41的最大直徑。材料的 切除在這里還能夠根據(jù)本發(fā)明最好借助于升華激光實(shí)現(xiàn)。目前僅已知銑削的可能性。借助 于升華激光進(jìn)行加工的優(yōu)點(diǎn)是，能夠以更清潔的方式切割表面，以使得能夠以無(wú)接觸的方 式加工電極并且造型能夠以明顯更精確的方式實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于所有種類(lèi)的熱加工方法以及相 對(duì)于機(jī)械方法和化學(xué)方法均存在所述優(yōu)點(diǎn)。圖9示出電極50，該電極50同樣也由圖1的坯件通過(guò)進(jìn)一步加工制成。在此，柄 部51為圓柱形，頭部52具有蘑菇罩的構(gòu)造。頭部的輪廓在橫截面中為拋物線的。罩邊緣 53能夠以直線的方向切出或者如圖所示為弧形的。圖10示出用于高壓放電燈的在一側(cè)密封的放電容器60。該放電容器60優(yōu)選由 陶瓷制成。兩個(gè)電極62延伸進(jìn)入內(nèi)部的容積61中并且類(lèi)似于如圖5所述為彼此不對(duì)稱(chēng) 的。以前這種電極必須成本高地以機(jī)械的方式裝配成或者由整塊銑削成，參見(jiàn)DE-A 36 40 990。通過(guò)新的無(wú)接觸的方法借助于升華激光使得能夠精確地加工出大量三維的形狀。在 這里，電極的頭部63至少大概具有橢圓體的構(gòu)造，根據(jù)需求優(yōu)化了該橢圓體的熱容量。用于借助于激光制造電極的方法具有以下步驟-提供由高熔點(diǎn)材料組成的圓柱形的桿或者銷(xiāo)，所述高熔點(diǎn)材料尤其是鎢、具有鎢 的合金或者碳化鉭；-通過(guò)眾所周知的激光轟擊使得桿的一個(gè)端部成球形；-借助于升華激光對(duì)如此制成的實(shí)心的一體的電極進(jìn)行精加工。以類(lèi)似于DE-A 42 03 973中的原理所述的方式使得成球形。
權(quán)利要求
一種用于高壓放電燈的電極，所述電極由桿或者銷(xiāo)以一體的方式切出并且具有作為第一部分的電極頭和作為第二部分的柄部，其特征在于，所述電極具有借助于升華激光制成的不對(duì)稱(chēng)形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于，所述頭部構(gòu)造為圓頂狀，其中切除了所述 頭部的側(cè)壁表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于，平行于所述柄部的縱軸線的球形部分被 切除，其中所述球形部分的切邊尤其是與柄部邊緣的延長(zhǎng)部分重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于，所述頭部形成為橢圓體或者蛋圓體形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于，所述電極的柄部以柱形的方式設(shè)有縱向 平行的凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于，所述電極的頭部以蘑菇罩的方式形成，尤 其是所述頭部的橫截面為拋物線_截面。
7.一種用于高壓放電燈的放電容器，所述放電容器具有至少一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中 任一項(xiàng)所述的電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放電容器，其特征在于，所述放電容器由陶瓷材料制成，尤其 是Al2O3，并且在一側(cè)被密封。
9.一種高壓放電燈，具有根據(jù)權(quán)利要求7和8中任一項(xiàng)所述的放電容器。
10.一種用于借助于激光制造電極的方法，所述方法具有以下步驟-提供由高熔點(diǎn)材料組成的圓柱形的桿或者銷(xiāo)，所述高熔點(diǎn)材料尤其是鎢、具有鎢的合 金或者碳化鉭；-通過(guò)激光轟擊使得桿的一個(gè)端部成球形；-借助于升華激光對(duì)所述如此制成的實(shí)心的一體的電極進(jìn)行精加工。
全文摘要
所述電極(1)的特征在于復(fù)雜的造型，尤其是不對(duì)稱(chēng)的頭部(3)。利用升華激光來(lái)制造所述電極(1)。
文檔編號(hào)H01J9/02GK101903972SQ200880122090
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者于爾根·克勒雷爾, 卡倫·特韋斯滕, 奧利弗·阿佩爾, 托馬斯·德根哈德, 薩沙·皮爾茨, 迪特爾·特里普克, 馬蒂亞斯·倫茨 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆有限公司