DE3011383A1

DE3011383A1 - Verfahren zur herstellung einer niederdruckquecksilberdampfentladungslampe

Info

Publication number: DE3011383A1
Application number: DE19803011383
Authority: DE
Inventors: Cornelis Johannes Van De Broek; Rein Willemse Van Der Wolf
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-04-03
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1980-10-16
Also published as: IT8021079A0; FR2453495A1; FR2453495B1; CA1161490A; GB2048562A; NL187138B; JPS55133730A; IT1130389B; US4324447A; BE882572A; GB2048562B; NL7902571A; HU180129B; DE3011383C2; NL187138C; JPS6349334B2

Description

2.2.1980 J- -£· PHN 9^09

Verfahren zur Herstellung einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit zwei oder mehr nahezu parallel verlaufenden Glasentladungsröhren, die zum grossten Teil von der Entladung durchlaufen werden, wobei die Entladungsräume zweier benachbarter Entladungsröhren miteinander durch eine Querverbindung verbunden sind, bei welchem Verfahren die Entladungsröhren zunächst an der Innenseite mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt und einseitig abgeschlossen werden. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-PS 858 I05 bekannt.

Diese deutsche Patentschrift beschreibt den Ersatz der bekannten langgezogenen rohrförmigen Niederdruckqueck— silberdampfentladungslampe mit einer Länge von 120 cm und einem Innendurchmesser von 30 bis 40 mm für einige spezifische Anwendungen durch zwei nebeneinander angeordnete parallele Entladungsröhren von etwa 60 cm Länge und gleichem Innendurchmesser, deren Entladungsräume über ein nahe dem Ende liegendes Querrohr miteinander verbunden sind. Die Elektroden befinden sich dabei an den anderen Enden der erwähnten Entladungsröhren, so dass im Betrieb der Lampe eine U-förmige Entladungsbahn erhalten wird.

Bei der Herstellung dieser bekannten Lampen wird die Glaswand der Entladungsröhren vor dem Anbringen der Leuchtstoffschicht mit einer Öffnung versehen, in der nach dem Anbringen der Leuchtstoffschicht das Querverbindungsrohr angeordnet wird. Ein derartiges Verfahren hat den Nachteil, dass beim Bedecken der Wand der Entladungsröhre mit Leuchtstoff, das oft mit Hilfe einer Suspension erfolgt, durch die erwähnte Öffnung leicht Flüssigkeit herausfliessen kann und hierdurch eine homogene Bedeckung schwer verwirklichbar ist. Weiter besteht dabei die Gefahr, dass die Anschmelzung des KopplungsStücks an die Entladungsröhre durch Einschliessung Ypn«Leuen. ±£%p£tt ^^η ^^as Schmelzver-

2.2.1980 -A- ^J. PHN ¹JkO

bindungsglas erschwert wird, wodurch. Spannungen im Glas auftreten können und die Möglichkeit von Bruch gross ist. Insbesondere bei der Hersteilung von Lampen mib geringen Abmessungen ist die Verwendung loser Teile, wie Röhrchen als Kopplungsstück, zeitraubend; ausserdem sind Sonderwerkzeuge zur Befestigung dieser Teile an den Entladungsröhren erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einer Form nach der erwähnten deutschen Patentschrift zu schaffen, wobei die Verbindung zwischen den Entladungsröhren auf schnelle und zuverlässige Weise erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird mit einem erfindungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass nach dem Anbringen der Leuchtstoffschicht an der Innenwand der Entladungsröhren die Verbindung mit benachbarten Entladungsröhren gasdicht hergestellt wird, indem in der Wand einer Jeden Röhre eine Öffnung mit einem nach aussen gekehrten Kragen angebracht,

£0 wird, die Offnungen anschliessend einander gegenübergestellt und darauf die Kragen miteinander verschmolzen werden.

Bei einem erfindungsgemässen Verfahren werden die von der Wand der Entladungsröhren begrenzten Entladungsräume miteinander verbunden, ohne Verwendung loser Teile, wie eines Querverbindungsrohrs. Die Möglichkeit; von Leck oder Bruch 1st bei so hergestellten Lampen gering. Daneben schafft das Verfahren nach der Erfindung die Möglichkeit, Lampen mit derart kleinen Abmessungen zu erzeugen, dass sie als Alternative für Glühlampen für allgemeine Beluuchtungszwecke dienen können, wobei die Entladungsröhren sehr dicht nebeneinander angeordnet sind.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Öffnung in der Entladungsröhre an der Stelle der Querverbindung angebracht, nachdem die Innenwand der Entladungsröhre mit einer Leuchtstoff schicht versehen ist. Hiex-bei hat es sich überraschenderweise herausgestellt, dass beim Verschmelzen der Kragen keine Teilchen des Leuchtstoffs in das Glas der

030042/0711

.2.2.1980 ^- „U.. PHN 9^09

Glasverbindung aufgenommen werden. Die Dicke der Glaswand

an der Stelle des Kragens ist dabei noch, gross genug, um das Entstehen von Spannungen im Glas zu vermeiden. Die Möglichkeit von Bruch oder Leck an der Stelle der Querverbindung ist daher gering.

Die Öffnung mit dem Kragen in der Yand der Entladungsröhre wird vorzugsweise dadurch gebildet, dass die ¥and örtlich durch Erwärmung etwas weich gemacht und anschliessend von der Innenseite der Entladungsröhre ausjunter einem geringen Überdruck geöffnet wird. Dies erfolgt beispielsweise durch einen Luftstrom, der durch die bereits an einem Ende geschlossene Röhre geführt wird. Es hat sich gezeigt, dass dabei auf einfache Weise eine zuverlässige Querverbindung realisierbar ist.

Selbstverständlich beeinflusst die Dicke der Glaswand. der Entladungsröhre die Qualität der Querverbindung. Versuche haben ergeben, dass eine gute Anschmelzung bei der Glaswanddicke üblicher Entladungsröhren erhalten wird (etwa 1,35 mm). Ist die Glaswand an der Stelle der zu er-

Γ.0 zeugenden Verbindung zu dünn, ist mit einem erfindungsgemässen Verfahren dennoch eine Öffnung mit einem Kragen und eine geeignete Anschmelzung mit einem benachbarten Kragen dadurch verwirklichbar, dass die dünne Glaswand an der Stelle der auszubildenden Ausstülpung mit Hilfe einer zusätzlichen Glasschicht dicker gemacht wird, die z.B. aus einem leicht erweichbaren Bleiglas besteht.

Das erfindungsgemässe Verfahren beschränkt sich nicht auf die Verbindung von nur zwei parallelen Entladungsröhren. Weiter ist es möglich, drei oder mehr parallele Röhren miteinander zu verbinden. Es bildet sich dabei z.B. eine Lampe mit vier in einer Ebene liegenden Entladungsröhren oder eine Lampe mit vier parallelen Entladungsröhren, die Ln einem Viereck angeordnet sind.

Ein Aus±"ühx'ungsbeispiel nach der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe,

Fig. 2 und 3 einige Arbeitsschritte des erfindungsge-

030042/0711

2.2.1980 -V -ζ· PHN 9kO[)

massen Verfahrens zur Herstellung der Lampe nach Flg. 1.

Die Lampe nach Fig. 1 enthält zwei parallel angeordnete Entladungsröhren 1 und 2, deren Innenwand mit einer Leuchtstoffschicht 3 bzw. k bedeckt 1st. Am Ende der Röhren 1 und 2 befinden sich nebeneinander Elektroden 5 und 6.

Die Entladungsräume beider Röhren 1 und 2 sind nahe den von den Elektroden 5 und 6 abgewandten Enden miteinander durch eine nahezu senkrecht auf der Längsachse stehende Querverbindung 7 verbunden. Diese Querverbindung 7 ist mit einem Verfahren hergestellt, das an Hand der Fig. 2 und 3 näher erläutert wird. Jede Röhre ist an dem von den Elektroden abgewandten Ende dicht-geschmolzen, bis sich eine ebene Fläche 8 bzw. 9 gebildet hat. An der Innenseite dieser flachen Enden befindet sich auch eine Leuchtstoffschicht.

In Fig. 2 und 3 sind zwei Schritte des Verfahrens zur Herstellung einer Lampe nach Fig. 1 erläutert. Bei der Herstellung einer derartigen Lampe wird von zwei beidseitig offenen Glasrohren ausgegangen. Die Innenwand jedes Rohrs wird mit einer Suspension von Leuchtstoff bedeckt, die anschliessend in einem Sinterverfahren an die Wand geheftet wird. Darauf wird das Ende (8) des Rohrs (i) dichtgeachmolzen. Ein dichtgeschmolzenes Ende (8 bzw. 9) eines Rohrs wird durch das Erweichen und geringes Ausziehen eines bereits bedeckten Glasrohrs nahe seinem Ende gebildet, wonach durch das Verschmelzen ein gasdichter Abschluss entsteht. Hierbei wird vermieden, dass Leuchtstoff in das Glas aufgenommen wird. Auch ist an der anderen Seite eines jeden Rohrs das sogenannte Gestell angebracht, an dem die Elektroden und der Pumpstengel befestigt sind.

In der Seitenwand eines jeden Rohres wird anschli.essend eine Öffnung mit hochstehendem Kragen gebildet, in FLg. '.1 ist das GesteLl mit 10 bezeichnet. 11 ist der Puinpstengcl und 5 die Elektrode. An der Stelle der zu bildenden Öffnung wird die Wand durch Erwärmung mit Hili'<i oim;.s Ηγοππογκ I') etwas erweicht. Mit Hilfe eines durch den Pumpstengel 11 zugeführten Gasstroms wird ein leichter Überdruck 12 erzeugt, durch den sich die Innenwand öffnet und ein hoch—

030042/0711^

ORIGINAL

2.2.1980 -ST *(g ' PHN 9^09

stehender Rand oder Kragen 15 entsteht (Fig. 3)· Die Öffnung ist mit 14 bezeichnet.

Mit einer ebenfalls auf diese ¥eise hergestellten Öffnung in der Entladungsröhre 2 wird eine Lampe nach Fig.1 durch Verschmelzen der Kragen miteinander gebildet. Hierbei werden keine Teilchen des Leuchtstoffs in das Glas der Glasverbindung eingeschlossen. Die Möglichkeit des Entstehens von Spannungen in der Glaswand und Bruch ist dabei gering. In einem erfindungsgemässen Verfahren ist es nicht notwendig·, die Rohre 1 und 2 zunächst mit einer Leuchtstoff— schicht zu versehen und danach bei 8 bzw. 9 abzuschliessen. Auch ist es möglich, die Rohre zunächst gasdicht abzuschliessen (8 bzw. 9) und danach zu bedecken.

Bei einer praktischen Ausführungsform einer Nieder—

'S druckquecksilberdampfentladungslampe nach Fig. 1 ist die Länge der Entladungsröhren 1 und 2 etwa 15 cm und der Innendurchmesser etwa 1 cm. Der Innendurchmesser der Querverbindung 7 beträgt etwa 0,6 cm. Die Mittellinie 7a dieser Querverbindung greift in einem Abstand von etwa 1,5 cm von den Enden 8 und 9 ^an. Der Abstand zwischen den Längenachsen der Entladungsröhren beträgt etwa 1,5 cm. An der Innenwand der Röhren 1 und 2 befindet sich eine Leuchtstoffschicht, die die in der Entladung erzeugte UV-Strahlung in sichtbares Licht umwandelt. Ein geeigneter Leuchtstoff ist eine Mischung aus zwei Phosphoren, d.h. aus grün leuchtendem mit Terbium aktiviertem Cermagnesium-Aluminat und rot lumineszierendem mit dreiwertigem Europium aktiviertem Yttriumoxid. Mit Argon als Edelgas unter einem Druck von ') Torr gefüllt, betrug der Lichtstrom dieser Lampe etwa 7OO Lumen bei einer zugeführten Leistung von 10 Watt (Brennspannung 60 Volt, Stromstärke 200 mA).

030042/0-711

Claims

2.2. 1980 *- PHN

PATENTANSPRÜCHE

rU Verfahren zur Herstellung einer Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe mit zwei oder mehl¹ nahezu parallel verlaufenden Glasentladungsröhren, die zum grössten Teil von der Entladung durchlaufen werden, wobei die Entladurifysräume zweier benachbarter Entladungsröhren miteinander durch eine Querverbindung verbunden sind, bei welchem Verfahren die Entladungsröhren zunächst an der Innenseite mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt und an einer Seite abgeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anbringen der Leuchtstoff schicht (3>M die Verbindung (7) zwischen benachbarten Entladungsröhren (1,2) dadurch gasdicht hergestellt wird, dass in der Wand einer ,jeden Röhre eine Öffnung (ik) mit einem nach aussen gewand Lon Kragen (15) angebracht wird, die Offnungen ansohliesserid einander gegenüber gestellt und darauf die Kragen miteinander verschmolzen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Öffnung (1^-) mit dem Kragen (15) die Wand der Entladungsröhre (1) örtlich durch Erwärmung er— weicht und anschliessend von der Innenseite der Röhre aus unter Überdruck (12) geöffnet wird.

3. Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe in der Herstellung mit einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2.

030042/0711

ORIGINAL INSPECTED