DD216823A1

DD216823A1 - METHOD FOR PRODUCING LOW-PRESSURE GAS DISCHARGE LAMPS, IN PARTICULAR FLUORESCENT LAMPS

Info

Publication number: DD216823A1
Application number: DD25284683A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Mientkewitz; Werner Breuer
Original assignee: Narva Leuchtenbau
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1984-12-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Niederdruckgasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen, bei denen der mit eingeschmolzenen Katoden versehende Lampenkolben nur ueber ein Pumprohr verfuegt und der Ausheizprozess des mit Leuchtstoff beschichteten Kolbens als selbstaendiger Verfahrensschritt im erhoehten Temperaturbereich von 450 bis 520 Grad C mit einer Verweilzeit von 20 bis 120 Sekunden so erfolgt, dass die an den Kolbenenden befindlichen Katoden mit Hilfe geeigneter technischer Mittel im Temperaturbereich von 400 + - 25 Grad C thermisch geschont werden. Die Vorteile dieses Verfahrens liegen in der Erhoehung der Lichtausbeute und der Lebensdauer der Leuchtstofflampen.The invention relates to a process for the preparation of low pressure gas discharge lamps, in particular fluorescent lamps, in which the provided with fused cathodes lamp bulb only has a pump tube and the baking process of the phosphor coated flask as selbstaendiger process step in the elevated temperature range of 450 to 520 degrees C with a residence time of 20 to 120 seconds so that the cathodes located at the piston ends are thermally protected by means of suitable technical means in the temperature range of 400 + - 25 degrees C. The advantages of this method are the increase in the luminous efficacy and the lifetime of the fluorescent lamps.

Description

Titel der Erfindung 'Title of the invention

Verfahren zur Herstellung von Uiederdruckgasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen ·.Process for the production of Uiederdruckgasentladungslampen, in particular fluorescent lamps ·.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ITiederdruckgasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen, bei denen der mit eingeschmolzenen Katoden versehene Lampenkolben nur über ein Pumprohr verfügt und der Ausheizprozeß des mit Leuchtstoff beschichteten Lampenkolbens im erhöhten Temperaturbereich so erfolgt, daß die an den Kolbenenden befindlichen Katoden thermisch geschont werden.The invention relates to a method for the production of ITiederdruckgasentladungslampen, in particular fluorescent lamps, where the provided with fused cathodes lamp bulb has only one pump tube and the annealing process of the phosphor coated lamp bulb in the elevated temperature range is such that the located at the piston ends cathodes are protected thermally ,

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Als allgemeiner Stand der Technik gilt ein Herstellungsverfahren für Leuchtstofflampen wie es im DE-AS V 539 397 '-beschrieben ist, nachdem der Ausheiz- und der Evakuierungsprozeß der Lampenkolben im Temperaturbereich von 400 bis 4-5O⁰C gleichzeitig abläuft, indem in einem Pumpaggregat der Lampenkolben erhitzt wird, die Restgase mittels Edelgas- und Quecksilberspülungen entfernt werden und die Evakuierung in verschiedenen Druckstufen bis auf den Lampenenddruck erfolgt.. ' . · -As a general state of the art, a manufacturing method for fluorescent lamps as described in DE-AS V 539 397 '- described after the annealing and the evacuation process of the lamp envelope in the temperature range of 400 to 4-5O ⁰ C runs simultaneously by in a pump unit the lamp bulb is heated, the residual gases are removed by means of noble gas and mercury flushing and the evacuation takes place in different pressure stages up to the final lamp pressure .. '. · -

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß auf Grund der 'Schädigung des Leuchtstoffes während der thermischen Behänd-. · lung des Lampenkolbens unter Vakuum eine Minderung der' _xLicht ausbeut e_; der Lampe eintritt. . -This method has the disadvantage that due to the 'damage of the phosphor during the thermal treatment. If the lamp bulb is under vacuum, a reduction of the _x- light exploitation e _; the lamp enters. , -

Zur Vermeidung dieses Nachteiles sind Verfahren nach DD WP 102 512 und aus der Praxis japanischer Technologien bekannt, nach denen die mit Leuchtstoff "beschichteten Lampenkolben vor den Spül- und Evakuierprozessen in. einem Vorwärmofen im Temperaturbereich zwischen 400 und 47O⁰C ,unter Luft oder Schutzgas und Atmosphärendruck mit.einer < Verweilzeit von 120 bis zu 480 Sekunden ausgeheizt werden. Teilweise erstreckt sich dabei das Ausheizen bis in den Evakuierungsprozeß. Heben einem hohen technischen Aufwand und einem.hohen Energieverbrauch haben diese Verfahren den Nachteil, daß durch Oxydation der Katoden die Schwärzungsneigung der Lampen zunimmt und ihre Lebensdauer reduziert wird. . . ·.'.,· Alle bekannten Verfahren für das Ausheizen der Lampenkolben, die nur über ein Pumprohr verfügen, haben den Nachteil, daß Qualitätsminderungen bei den Leuchtstofflampen eintreten-, weil die Ausheiztemperaturen wegen der Katodenschädigung zu niedrig sind bzw. bei höheren Ausheiztemperaturen Lebensdauerverkürzungen und Minderungen der Lichtausbeute der Lampen eintreten. ' . - . To avoid this disadvantage, methods are known according to DD WP 102 512 and from the practice of Japanese technologies, according to which the phosphor coated lamp bulb before the rinsing and Evakuierprozessen in. A preheating in the temperature range between 400 and 47O ⁰ C, under air or inert gas and atmospheric pressure are heated with a <dwell time of 120 to 480 seconds, in some cases the heating up extends into the evacuation process. Lifting a high technical expenditure and a high energy consumption, these methods have the disadvantage that by oxidation of the cathodes, the tendency to blackening As the lamps increase and their life is reduced, all the known methods for heating the lamp bulbs, which have only one pump tube, have the disadvantage that quality decreases occur in the fluorescent lamps, because the heating temperatures due to the Katodenschädigung are too low or at higher Temperatures emperatures shorten the lifetime and reduce the light output of the lamps. '. -.

Ziel der Erfindung , ...Aim of the invention, ...

Die Erfindung hat zum Ziel ein Herstellungsverfahren für Niederdruckgasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen, zu erarbeitenj welches unter Verwendung nur eines Pumprohres , am. Lampenkolben die günstigen Wirkungen eines Ausheizprozesses unter Luft auf,das Stabilitätsverhalten des Leuchtstoffes optimal ausnutzt und dabei eine Schädigung der Katoden vermeidet,. '·...'The object of the invention is to develop a production method for low-pressure gas discharge lamps, in particular fluorescent lamps, which optimally utilizes the favorable effects of a baking process under air using only one pump tube on the lamp bulb, which optimally exploits the stability behavior of the phosphor and avoids damage to the cathodes. '· ...'

- 3 - " . \ Darlegung des Wesens der Erfindung- 3 - ". \ Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die "bei der thermischen Behandlung der Lampenkolben mit nur einem Pumprohr erforderlichen Desorptionsprozesse so zu gestalten, daß die Qualität des Leuchtstoffes maximal erhalten bleibt und durch geeignete technische Maßnahmen die Katoden vor Schädigungen bewahrt, werden. Dabei ist eine Minderung des spezifischen 'Energieverbrauchs und des technischen Aufwandes an Spezialausrüstungen zu erreichen, Erfindungsgemäß v/ird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ausheizprozeß der Lampenkolben'unter Luft und Atmosphärendruck im Temperaturbereich von 45O⁰G bis 52O⁰C durchgeführt wird, wobei vorzugsweise in Abhängigkeit vom verwendeten Glas die obere Temperaturgrenze anzustreben ist. Zur ?er^' meidung der Katodenschädigungen werden die Enden der Lampenkolben in den Katodenbereichen durch mechanische Wärmeabschirmungen oder durch Kühlmedien wie beispielsweise durch Anblasen mit Luft niedriger Temperatur so gekühlt, daß ein Temperaturbereich von 400 - 25⁰C eingehalten wird. In diesen Temperaturbereichen wird der Lampenkolben mit einer Verweilzeit von 20 bis 120 see, behandelt, bevor weitere Verfahrensschritte, wie Evakuierungs- und Spülprozesse beginnen.The object of the invention is to design the desorption processes required for the thermal treatment of the lamp envelope with only one pump tube in such a way that the quality of the phosphor is maximally maintained and the cathodes are prevented from being damaged by suitable technical measures According to the invention, this object is achieved in that the baking process of the lamp envelopes is carried out under air and atmospheric pressure in the temperature range from 45O ⁰ G to 52O ⁰ C, preferably depending on the specific energy consumption and the technical complexity of special equipment To avoid the cathode damage, the ends of the lamp bulbs in the cathode regions are cooled by mechanical heat shields or by cooling media such as by low temperature air blowing such that a temperature of 30 ° C ur range of 400 - 25 ⁰ C is respected. In these temperature ranges, the lamp envelope is treated with a residence time of 20 to 120 seconds, before further process steps, such as evacuation and rinsing processes, begin.

Die Vorteile dieses Verfahrens bestehen im Ausheizen des Lampenkolbens bei höheren als bisher üblichen Temperaturen, wodurch schädliche Gase die an die Leuchtstoffschient sorbiert sind von dieser entfernt werden und gleichzeitig durch die Anwesenheit von Luft oder einem Inertgas einer Vergrauung des Leuchtstoffes während der Herstellung der Lampen entgegengewirkt wird.The advantages of this method consist in the heating of the lamp bulb at higher than usual temperatures, whereby harmful gases which are sorbed to the Leuchtstoffschient are removed from this and simultaneously counteracted by the presence of air or an inert gas graying the phosphor during the manufacture of the lamps ,

Durch Kühlen der Elektroden während des Ausheizvorganges wird einer Oxidation der Wendel entgegengewirkt und dadurch an der fertigen Lampe auftretenden Schwärzungen im KatodenbereiclTund Lichtausbeuteminderungen durch Erhöhung der Elektrodenverlustleistung verhindert.By cooling the electrodes during the annealing process, oxidation of the filament is counteracted, thereby preventing blackening in the cathode area and light yield reductions occurring in the finished lamp by increasing the electrode power loss.

Darüberhinaus entfallen die bei den bekannten Lösungen erforderlichen Vakuumpumpen im Bereich des Ausheizofens bei Herstellungsverfahren mit einem Pumprohr und die elektri-''-sehe Leistung die zum Betreiben dieser Pumpen erforderlich . ist wird eingespart. · . 'Moreover, the vacuum pumps required in the known solutions in the area of the baking oven in production processes with a pump tube and the electrical power required to operate these pumps are eliminated. is saved. ·. '

Ausführungsbeispiel " , . \Exemplary embodiment ",.

Ein Lampenkolben, der auf einer Einschmelzmaschine aus einem mit Leuchtstoff beschichteten Glaskolben durch beiderseitiges Einschmelzen von Katoden tragenden Gestellen hergestellt wird, besitzt an einem Ende ein Pumprohr, durch welches der Lampeninnenraum mit- der Atmosphäre, verbunden .. ist. Zum Zweck der weiteren erfindungsgemäßen Herstellung einer Leuchtstofflampe wird dieser Lampenkolben in'den · ' Pumpautomaten eingesetzt, indem das Pumprohr in den Pumpstutzen des Automaten eingeführt und vakuumdicht eingespannt wird·. Der Automat verfügt über 60 Bearbeitungspostionen, von denen die Positionen 3 bis 23 für den Ausheizprozeß zur Verfügung_stehen.In diesen Positionen durchläuft der .Lampenkolben einen gas- oder elektrisch beheizten Ofen, der sich über die gesamte Lampenkolbenlänge erstreckt ^: und automatisch geregelt ist. Der Lampenkolben wird darin von seiner Anfangstemperatur kontinuierlich auf 45O⁰G bis 52O⁰C erhitzt, wobei die Endtemperatur auf der Position 22 erreicht wir.d. Gleichzeitig werden ab . Position 15 die Kolbenenden gekühlt. Dieser Vorgang kann durch verschiedene 'technische Mittel erfolgen wie beispielsweise durch eingebaute Luftdüsen, durch Wärmeabschirmbleche, durch verminderte Heizleistung des Ofens im Bereich der Kolbenenden oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen. Der Lampenkolben ist somit etwa. 30 see, einem Temperaturbereich zwischen 400⁰C und 52O⁰C ausgesetzt,wobei die Leuchtstoffschicht thermisch behandelt und sorbierte Gase durch diese Wärmebehandlung aus Leuchtstoffschicht undA lamp bulb, which is produced on a melter of a phosphor-coated glass bulb by mutual melting of cathodes bearing racks, has at one end a pump tube through which the lamp interior with the atmosphere, .. is connected. For the purpose of the further production of a fluorescent lamp according to the invention, this lamp bulb is used in the automatic pumping device by inserting the pumping tube into the pumping neck of the automatic machine and clamping it in a vacuum-tight manner. The machine has 60 processing Post ions, of which the positions 3 to 23 for the annealing process for Verfügung_stehen.In these positions passes through the .Lampenkolben a gas or electrically heated furnace that extends over the entire length of the air ^piston: and is automatically controlled. The lamp flask is heated continuously from its initial temperature to 45O ⁰ G to 52O ⁰ C, the final temperature at the position 22 reaches wir.d. At the same time will be off. Position 15 the piston ends cooled. This process can be done by various' technical means such as built-in air jets, by Wärmeabschirmbleche, by reduced heating power of the furnace in the region of the piston ends or by a combination of these measures. The lamp bulb is thus about. 30 see exposed to a temperature range between 400 ⁰ C and 52O ⁰ C, wherein the phosphor layer is thermally treated and sorbed gases by this heat treatment of phosphor layer and

Glas desorbiert werden.Desorbed glass.

Auf den Folgepositionen des Pumpautomaten erfolgt das Evakuieren, das Edelgas-Quecksilberspülen, das Pormieren der Katoden und das erneute Evakuieren auf den Lampenenddruck,On the following positions of the pumping machine is the evacuation, the noble gas mercury flushing, the poration of the cathode and the re-evacuation to the final lamp pressure,

Claims

'.-, ·, - 6 - -'. Claim of invention. ^; '.

J, A method for the production of Uiederdruckgasentladungs- 'lamps, in particular fluorescent lamps, wherein the provided with fused cathodes lamp bulb has only one pump tube and the bake process for securing .An effective evacuation process under air and atmospheric pressure, characterized in that the with a phosphor layer · Provided lamps. piston in the temperature range from 450 C to 52O ⁰ C of a one-time thermal treatment with a residence time of 20 seconds. to 120 see. is subjected, with the cathode located at the piston ends in the temperature range of 400 - 25 ° G remain. - · '...-.

2. The method according to item 1, characterized in that the thermal treatment of the lamp envelope under air or an inert gas at atmospheric pressure as selbst¬ ^: permanent process step, takes place and the evacuation and rinsing processes connect technologically.

3 »Method according to item ^ and 2, characterized in that the - lower temperatures of 400 - 25 ⁰ C in the"

'Cathode regions of the lamp envelope during the baking process by cooling media, mechanical heat shields and / or other equivalent means, such as by partial control of the heating power can be achieved. , r '