DE1589365C - Glühlampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Glühlampe mit einem aus einer Glaslinse und einem Metallreflektor bestehenden Kolben, bei der das Reflektormetall im wesentlichen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten hat, wie das Linsenglas, bei der die Reflektorinnenfläche mit einer lichtreflektierenden metallischen Schicht versehen ist und bei der die Glühkörperdrahtwendel von Stromzuleitungsdrähten gehalten ist, die in Durchführungsöffnungen des Metallreflektors mittels Glas eingeschmolzen sind.

Bei der Herstellung von Glühlampen mit einem aus einer Glaslinse und einem Metallreflektor bestehenden Kolben war es bisher üblich, die Glaslinse genau auf den metallischen Reflektor aufzupassen und dann diese beiden Teile durch Erhitzen längs ihres Umfanges zu verschweißen. Zu diesem Zweck besitzen das Glas der Linse und das Metall des Reflektors den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Die Glühdrahtwendel, die durch die Stromzuleitungsdrähte gehalten wird, sitzt bei diesen herkömmliehen Verfahren zur optischen Justierung auf einer metallischen Scheibe, die in den Zuführungsstutzen des Kolbens, der sich am hinteren Ende des Reflektors befindet, eingepaßt wird. Zur Abdichtung des Kolbens wird auch dieser Zuführungsstutzen mit Glas verschmolzen. Diese herkömmliche Glühlampenherstellung hat zahlreiche Nachteile. Die Herstellung ist äußerst aufwendig und sehr kompliziert, da für eine Glühlampe hoher Qualität eine äußerst präzise Bearbeitung sowohl des Linsenrandes als auch des Reflektorrandes und ebenso des Durchführungsstutzens und der Tragscheibe für die Glühdrahtwendel erforderlich sind. Das Aufeinanderpassen dieser Teile bestimmt nämlich weitgehend die optische Justierung und damit die Qualität der Glühlampe. Ein weiterer erheblicher Nachteil besteht darin, daß zum Verschweißen der Glaslinse mit dem metallischen Reflektor die Berührungsstelle längs des Umfanges des Glühlampenkolbens verhältnismäßig hoch erhitzt werden muß, was leicht zu einer Be-Schädigung des reflektierenden Metallbelaees auf der Innenseite des Reflektors führen kann. Weiter sind zum Verschmelzen der Stromzuführungen für die Glühdrahtwendel Flußmittel erforderlich, die noch große Mengen von schädlichem Gas während des Betriebes in das Innere des Glühlampenkolbens abgeben können, was die Lebensdauer der Glühlampe verringert.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und eine Glühlampe anzugeben, die in einfacher Weise hergestellt werden kann, wobei eine gute optische Justierung der Lampe in einfacher Weise möglich ist, ohne daß die einzelnen Teile mit hoher Präzision bearbeitet werden müssen. Das Zuschmelzen des Glühlampenkolbens soll dabei mögliehst schnell und ohne starkes Erhitzen geschehen, so daß das Material, insbesondere die reflektierende Schicht des Reflektors, möglichst wenii? beansprucht wird, so daß keine Gefahr der Beschädigung besteht.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Glühlampe der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Glaslinse mit dem Metallreflektor und der Rand der in an sich bekannter Weise in Reflektoransätzen vorgesehenen Durchführungsöifnungen mit den Stronr/uleitiingsdrähten durch Eintauchen des Linsenrandes und des Reflektorrandes sowie der Reflektoransätzc in geschmolzenes Glas verbunden sind.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Durchführen des Eintauchens im Schnitt;

F i g. 2 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung der F ig. 1;

F i g. 3 zeigt vergrößert einen Teil des abgedichteten Umfangrandes einer Glühlampe im Schnitt;

F i g. 4 zeigt im Schnitt das Befestigen der Glühdrahtwendel;

Fig. 5 zeigt vergrößert im Schnitt einen abgedichteten Reflektoransatz.

Zum Abdichten des Glühlampenkolbens wird ein Glas verwendet, das im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt wie der metallische Reflektor, die Drahtzuführungen, die die Drahtwendel tragen, und die Glaslinse. Dieses zur Abdichtung verwendete Glas wird im folgenden als Verschmelzungsglas bezeichnet.

Das Verschmelzungsglas wird in einem Tiegel im geschmolzenen Zustand gehalten, wozu entweder eine elektrische Heizung oder ein Brenner verwendet werden kann. Es wird eine Viskosität dieses Glases von etwa 50 bis 100 Poise bevorzugt, jedoch kann die Viskosität gegebenenfalls auch außerhalb dieses Bereiches liegen.

Bei der Herstellung der Glühlampe, die z. B. eine parabolische Reflektorinnenfläche besitzen kann, werden zuerst die Zuführungsdrähte, die die Glühdrahtwendel tragen, in den offenen Reflektoransatz, der nach hinten vorsteht, eingeführt. Die Zuführungsdrähte werden dabei so gehalten, daß sie nicht mit \ den Innenwänden des Ansatzes in Berührung korn- ] men. Wenn die Glühdrahtwendel mit Hilfe der ^j Zuführungsdrähte in bezug auf den Reflektor geeignet justiert ist, wird das Ende des Reflektoransatzes zusammen mit den Enden der Zuführungsdrähte in das flüssige Verschmelzungsglas eingetaucht. Anschließend werden diese Teile wieder hochgezogen, so daß ein Teil des Verschmelzungsglases an den Metallteilen hängen bleibt, worauf der so abgedichtete Teil erkalten gelassen wird. Auf diese Weise werden die Stromzuleitungsdrähte im Reflektoransatz befestigt, wobei sie durch das Verschmelzungsglas elektrisch von dem Ansatz isoliert sind. Sodann wird der mit der Glühdrahtwendel versehene Reflektor und die Glaslinse mit Hilfe einer optischen Einrichtung genau justiert und zusammengeklemmt. Die Umfangskanten dieses zusammengeklemmten Glühlampenkolbens werden sodann fortschreitend gewöhnlich in einer Tiefe von 1 bis 2 mm in das geschmolzene Verschmelzungsglas eingetaucht, indem der zusammengeklemmte Kolben horizontal um die Achse des Reflektorparaboloids gedreht wird. Anschließend wird der Kolben abgekühlt und damit die Herstellung der Glühlampe beendet.

Die genaue Justierung der Glühdrahtwendel kann durch herkömmliche mechanische oder optische Einrichtungen ausgeführt werden. Da zur Justierung der Glühdrahtwendel nicht wie bei dem herkömmlichen Verfahren eine Metallscheibe verwendet wird, kann die Justierung der Glühdrahtwendel leicht in einer inerten Gasatmosphärc durch eine optische Einrichtung durchgeführt werden, d. h., die Justierung kann ausgeführt werden, während die Glühdrahtwendel durch elektrisches Beheizen zum Leuchten gebracht wird.

Da die Glaslinse und der Metallreflektor, nachdem sie optisch aufeinander justiert sind, fest zusammengeklemmt werden, ist ein Verrutschen oder Verschieben dieser Teile gegeneinander beim Abdichten nicht möglich, was bei dem herkömmlichen Verschweißen dieser Teile leicht auftreten kann. Außerdem ist keine genaue Bearbeitung der aneinanderstoßenden Ränder von Glaslinse und Reflektor erforderlich, da die Abdichtung durch das zusätzliche Verschmelzungsglas geschieht, welches auch eventuell bei der optischen Justierung auftretende Spalte zwischen Linse und Kollektor verschließt. Da das Verschhmelzen nur wenig Zeit und eine relativ niedrige Temperatur erfordert, ist eine Beschädigung der auf der Reflektorinnenseite aufgebrachten Reflektionsschicht praktisch ausgeschlossen. Da außerdem keine Metallscheibe zur Justierung der Stromzuleitungsdrähte erforderlich ist, sondern diese mit Hilfe des Verschmelzungsglases direkt in dem Reflektoransatz befestigt werden, ist auch kein zusätzliches Flußmittel erforderlich, das unerwünschte Gase abgeben kann. Insgesamt wird also die Herstellung der Glühlampe wesentlich vereinfacht, ihre Justierung erleichtert und die Menge des durch Fehler beim Herstellungsprozeß verursachten Ausschusses verringert.

Selbstverständlich kann dieses Herstellungsverfahren auch bei anderen Formen des Reflektors und der Glaslinse verwendet werden als bei der beschriebenen Form eines parabolischen Reflektors mit kreisförmigem Rand. Der offene Rand des Reflektors bzw. die Glaslinse können z. B. elliptische oder quadratische Form besitzen, und die Reflexionsoberfläche des Reflektors kann an Stelle eines Paraboloids die Form einer Halbkugel, eines Halbellipsoids oder einer Vereinigung von zwei oder mehreren dieser Formen besitzen oder sich aus mehreren ebenen Flächen zusammensetzen.

In F i g. 1 sind eine Glaslinse 1, die aus einem Natriumsodableiglas hergestellt ist, das einen linearen Ausdehnungskoeffizienten von 98XlO-⁷ 11° C besitzt, und ein Reflektor 3 mit einer Dicke von 1 mm genau zusammengesetzt und miteinander verklemmt. Der Reflektor 3 ist aus einer Nickel-Eisen-Legierung hergestellt, im Inneren mit einer reflektierenden Metallschicht 2 überzogen, besitzt eine paraboloidförmige innere Oberfläche und hat einen linearen Ausdehnungskoeffizienten, der im wesentlichen gleich dem der Linse 1 ist. Der Umfangsrand des zusammengeklemmten Lampenkolbens wird sodann fortlaufend in einen Tiegel 4 mit geschmolzenem Glas getaucht, das im wesentlichen dieselben Eigenschaften wie das der Glaslinse 1 besitzt, wobei der zusammengeklemmte Glühlampenkolben um die Achse des Paraboloids des Reflektors gedreht wird. Die Wechselspannung einer Spannungsquelle 7 wird über eine variable Drossel 8 an zwei Elektroden 5 und 5' angelegt, um das Verschmelzungsglas durch die Joule'sche Wärme des Stromes, der zwischen den Elektroden durch das Verschmelzungsglas läuft, im geschmolzenen Zustand zu halten. An den miteinander zu befestigenden eingetauchten Rändern der Glaslinse und des Reflektors 3 haftet dabei eine gewisse Menge des Verschmelzungsglases, um diese Teile hermetisch abzudichten.

F i g. 2 zeigt eine Abwandlung dieser Anordnung, die eine noch wirkungsvollere Durchführung des beschriebenen Verfahrens gestattet. In dieser Ausführungsform wird die Wechselspannung der Spannungsquelle 7 über eine veränderliche Drossel 9 an den Metallreflektor 3 und die Elektrode 5 angelegt, um die Erwärmung des eingetauchten Randes des Lampenkolbens weiter zu begünstigen. Dabei kann gleichzeitig Luft aus einer Düse 12 gegen die Wand des Reflektors 3 in der Nähe der eingetauchten Teile aufgeblasen werden, um eine Kühlwirkung hervorzurufen, damit eine Beschädigung der reflektierenden Metallschicht 2 verhindert wird. Fig. 3 zeigt den abgedichteten und verschlossenen Randteil der Glühlampe, der durch das Verschmelzungsglas verbunden ist.

In Fig. 4 ist der Vorgang der Befestigung der Glühdrahtwendel dargestellt. Nickel-Eisen-Legierungsdrähte 15 und 16, die einen Durchmesser von 0,8 mm haben, werden jeweils durch die Ansätze 13 und 14 eingesetzt, von denen jeder einen äußeren

ao Durchmesser von 5 mm besitzt und die jeweils 5 mm nach außen vorstehen und mit dem Reflektor 3 zusammen ausgebildet sind, der eine Wandstärke von 0,5 mm besitzt und aus einer Nickel-Eisen-Legierung hergestellt ist, die einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 102X10-⁷ 1/°C besitzt. Auf der parabolischen Innenfläche des Reflektors ist eine lichtreflektierende Aluminiumschicht 2 aufgebracht. Die Glühdrahtwendel wird genau in den Brennpunkt der reflektierenden Oberfläche gebracht. Während die Zuführungsdrähte im wesentlichen in der Mitte der Ansätze gehalten werden, werden die Ansätze in das geschmolzene Verschmelzungsglas 6, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 90XlO""⁷ cm/cm ⁰C und" eine Erweichungstemperatur von 580° C besitzt und auf eine Viskosität von 50 Poise gehalten wird, 2 Sekunden lang bis zu einer Tiefe von 3 mm eingetaucht und sodann wieder herausgezogen und bei Zimmertemperatur abgekühlt. Auf diese Weise erhält man den abgedichteten und verschlossenen Reflektoransatz bzw. Kolbenstutzen, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. Verschmelzungsglas, das an den herausragenden Teilen der Zuführungsteile anhaftet, kann leicht entfernt werden, da sie sehr dünn sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Glühlampe mit einem aus einer Glaslinse und einem Metallreflektor bestehenden Kolben, bei der das Reflektormetall im wesentlichen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten hat wie das Linsenglas, bei der die Reflektorinnenfläche mit einer lichtreflektierenden metallischen Schicht versehen ist und bei der die Glühkörperdrahtwendel von Stromzuleitungsdrähten gehalten ist, die in Durchführungsöffnungen des Metallrettektors mittels Glas eingeschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Glas- linse (1) mit dem Metallreflektor (3) und der Rand der in an sich bekannter Weise in Reflektoransätzen (13, 14) vorgesehenen Durchführungsöffnungen mit den Stromzuleitungsdrähten (15,16) durch Eintauchen des Linsenrandes und des Reflektorrandes sowie der Reflektoransätze (13,14) in geschmolzenes Glas verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen