DE4343007C2 - Verfahren zur Herstellung einer Entladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Entladungs­ lampe, insbesondere Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, umfassend zumindest zwei nebeneinander verlaufende erste und zweite Entladungsröhren aus Glas, deren Entladungsräume über eine zumindest eine Anformung einer der Entladungsröhren umfassende Querverbindung verbunden werden, wobei zur Her­ stellung der Querverbindung Glas erweicht wird.

Aus der DE-PS 8 58 105 ist ein Verfahren zur Herstellung langgestreckter rohrför­ miger Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen bekannt, wobei bei der Herstellung die Glaswand der Entladungsröhre vor dem Einbringen einer Leucht­ stoffschicht mit einer Öffnung versehen wird, in der nach dem Einbringen der Leuchtstoffschicht ein Querverbindungsrohr angeordnet wird. Um den Leuchtstoff aufzubringen, werden die Entladungsröhren mit einer Suspension gefüllt, die über die Öffnungen herausfließen kann. Infolgedessen bereitet es Probleme, die Innen­ wandung homogen mit Leuchtstoff zu bedecken. Da sich auch Leuchtstoff im Bereich der Öffnung befindet, kann das Verbinden mit dem Querrohr erschwert werden. Ferner ist durch das Einschmelzen des Leuchtstoffes das Risiko gegeben, daß sich im Glas Spannungen ausbilden, die zu einem Bruch führen können.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird nach der DE 30 11 383 C2 vorgeschlagen, daß vor Herstellung der Verbindung die Innenwandungen der Leuchtstoffröhren mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt werden. Ferner erfolgt die Querverbindung ohne zusätzliche Rohrelemente, indem in der Wand einer jeden Röhre eine Öffnung mit einem nach außen gewandten Kragen ausgebildet wird, um anschlie­ ßend die Öffnungen über die einander gegenübergestellten Kragen miteinander zu verschmelzen.

Nachteilig hierbei ist es jedoch, daß durch die Ausbildung der Kragen die Glas­ stärke in diesem Bereich ungleichmäßig ist, wodurch Spannungen im Glas ausgebil­ det werden können. Folglich ist ebenfalls das Risiko gegeben, daß das Glas bricht bzw. im Bereich der Verbindungen Undichtigkeiten auftreten.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Entladungslampe der eingangs beschriebenen Art und eine solche selbst ist der DE 42 02 485 A1 zu entnehmen. Dabei werden zu verbindende Rohrenden zunächst verschlossen, um diese in Formbacken ein­ zubringen und sodann zu einer gewünschten Geometrie zu formen. Anschließend werden die Enden mittels Blasluft geöffnet und gefügt.

Aus der DD 2 10 370 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Entladungsröhre für eine Niederdruckgasentladungslampe bekannt, bei dem ein unbeschlämmtes Glasrohr von einer Seite ausgehend zur Mitte hin sich stetig verjüngend und zur anderen Seite symmetrisch zunehmend verformt wird, um anschließend die Enden des Glasrohres über eine halbkreisförmige Bewegung zusammenzuführen.

Nach der DE 35 44 465 A1 wird der Körper einer Gasentladungslampe dadurch hergestellt, daß ein Mittelteil eines Glasrohres bis zum Erweichungspunkt erhitzt wird, anschließend im Mittelteil gestaucht und sodann zu einer U-Form gebogen wird. Dabei wird das gebogene Glasrohr in eine Kokille gelegt, um eine gleichmäßige Endegeometrie zu erzielen.

Um bei einer Gasentladungslampe eine Kühlzone mit großer Oberfläche zu schaffen, die nicht zur Reduzierung der lichtabstrahlenden Oberfläche führt, ist nach der DE 33 04 857 A1 der Lampenkörper im Bereich der Elektroden mit einer wärmeableitenden Hülle umgeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren der ein­ gangs genannten Art zur Herstellung einer Entladungslampe sowie eine Entla­ dungslampe selbst zur Verfügung zu stellen, bei dem bzw. der auf einfache Weise eine Verbindung der Entladungsröhren möglich ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß im Glas Spannungen aufgebaut werden bzw. die Verbindung undicht wird. Auch sollen besondere Formen zur Herstellung der Querverbindung nicht erforder­ lich sein.

Das Problem wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein offenes Ende zumindest einer ersten Entladungsröhre zur Bildung eines die Ausformung bildenden verlängerten Abschnitts erweicht und in Achsrichtung der Entladungsröhre verjüngt wird, daß der verlängerte Abschnitt zur Ausrichtung auf die mit der ersten Entladungsröhre zu verbindende zweite Entladungsröhre gebogen wird und daß durch Erweichen sowohl des verlängerten Ab­ schnitts der ersten Entladungsröhre als auch eines entsprechend verlängerten, verjüngten und stirnseitig offenen Abschnitts der zweiten Entladungsröhre oder eines eine Öffnung umgebenden Wandabschnitts der zweiten Entladungsröhre und Verbinden dieser Bereiche die Querverbindung hergestellt wird. Insbesondere ist vorgesehen, daß der verlängerte Abschnitt formfrei gebogen wird.

Dabei verläuft der bzw. verlaufen die verlängerten Abschnitte zumindest in ihren Enden im wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen der zu verbindenden Entla­ dungsröhren.

Die Querverbindung verläuft dabei in einem Endbereich der Entladungsröhren, der in bezug auf Anschlußelektroden entfernt liegt, so daß demzufolge die Entladungs­ röhren zum größten Teil von der Entladung durchlaufen werden.

In weiterer hervorzuhebender Ausgestaltung ist vorgesehen, daß während des formfreien Biegens des verlängerten Abschnitts, also dessen Ausrichten auf die zu verbindende weitere Entladungsröhre, der Entladungsraum mit Gas druckbeauf­ schlagt wird, so daß unerwünschte Querschnittsveränderungen in dem verlängerten Abschnitt nicht auftreten können.

Sofern ein verlängerter Abschnitt nicht mit einem anderen verlängerten Abschnitt, sondern unmittelbar oder im wesentlichen unmittelbar mit einem Wandabschnitt einer Entladungsröhre verbunden werden soll, sieht die Erfindung vor, daß zur Bildung der Öffnung in der zweiten Entladungsröhre ein Wandabschnitt erweicht und bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung des Entladungsraumes eine Blase gebildet und diese sodann durch den Druck zerstört wird. Anschließend wird der erweichte Endbereich des verlängerten Abschnitts mit dem erweichten, die Öffnung umgebenden Wandbereich der zweiten Entladungsröhre verbunden.

Insbesondere kann der verlängerte Abschnitt eine Länge aufweisen, die größer als erforderlich ist. Vor dem Verbinden wird sodann der verlängerte Abschnitt auf die gewünschte Länge verkürzt.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, daß die innenseitig eine Leuchtstoffschicht aufweisende Entladungsröhre im Bereich der Querverbindung vor Herstellen dieser gesäubert wird, um auszuschließen, daß in der Querverbindung Leuchtstoff einge­ schlossen werden kann.

Ein weiteres hervorzuhebendes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Entladungsröhren derart zueinander ausgerichtet werden, daß ihre Längsachsen von der Querverbindung aus betrachtet konvergieren. Hierdurch ist sichergestellt, daß auch dann, wenn auf die Entladungsröhren Kräfte einwirken, ein Brechen der Querverbindung ausgeschlossen ist.

Die hierzu erforderliche Flexibilität wird insbesondere durch die Ausbildung der Querverbindung sichergestellt, wobei insbesondere bei einer Querverbindung über zwei verlängerte Abschnitte ausgeschlossen ist, daß ungleichmäßige Wandstärken auftreten.

Dabei schließen die Längsachsen vorzugsweise einen Winkel α mit 0,5° < α < 2°, insbesondere mit α = 1,2° ein.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Abschnitts einer ersten Ausführungs­ form einer erfindungsgemäß hergestellten Entladungslampe,

Fig. 2 einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungs­ gemäß hergestellten Entladungslampe,

Fig. 3 bis 8 Verfahrensschritte zur Herstellung der Entladungslampe nach Fig. 1,

Fig. 9 bis 11 Verfahrensschritte zur Herstellung der Entladungslampe nach Fig. 2 und

Fig. 12 eine Vorderansicht einer Entladungslampe entsprechend der Fig. 1.

In den Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen sind, sind verschiedene Ausführungsformen von miteinander verbundenen Entladungsröhren dargestellt, die für eine Niederdruckentladungs­ lampe wie z. B. eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe bestimmt sind, von denen eine rein beispielhaft in der Fig. 12 dargestellt und mit dem Bezugszeichen (10) versehen ist.

Die Entladungslampe (10) besteht aus zwei Entladungsröhren (12) und (14), die in langgestreckter Form innenseitig mit einem Leuchtstoff beschichtet sind und sodann zu einem U geformt werden. Die zu einer U-form gebogenen Entladungs­ röhren werden sodann an einem Ende entsprechend der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 11 über eine Querverbindung (16) verbunden. In den anderen Enden sind Anschlußelektroden (18) und (20) eingelassen, über die die Entladungsröhre (10) mit Spannung versorgt wird, so daß sich innerhalb der Entladungsröhren (12) und (14), und zwar im größten Teil der von den Entladungsröhren (12) und (14) umgebenen Entladungsräume, ein Plasma ausbilden kann.

Um sicherzustellen, daß die Querverbindung (16) einerseits einfach herstellbar ist und andererseits hierdurch keine Spannungen in den Glasröhren (12), (14) aufge­ baut werden, die zu einer Zerstörung bzw. zu Undichtigkeiten führen könnten, werden erfindungsgemäß folgende Maßnahmen vorgeschlagen.

Gemäß Fig. 3 wird ein Entladungsrohr (22) an einem Ende (24) mittels eines Brenners (26) erwärmt, um sodann langgezogen, also verjüngt zu werden. Hier­ durch wird ein verlängerter Abschnitt (28) ausgebildet, dessen Querschnitt geringer als der der Entladungsröhre (22) ist.

Anschließend wird mittels des Brenners (26) die Entladungsröhre (22) im Über­ gangsbereich zwischen dem verlängerten Abschnitt (28) und dem im Querschnitt unverändert gebliebenen Entladungsrohr (22) erweicht, um das verlängerte Ende (28) zu biegen. Hierbei wird der Innenraum der Entladungsröhre (22) mit Gas beaufschlagt, um beim Biegen sicherzustellen, daß die Querschnittsgeometrie des verlängerten Abschnitts (28) nicht unerwünscht verändert wird.

Nachdem der verlängerte Abschnitt (28) gebogen worden ist, wird dieser auf eine gewünschte Länge gekürzt, um eine freie Stirnfläche (30) zur Verfügung zu stellen.

Das Ende (30) wird sodann mit einem entsprechend ausgebildeten verlängerten Ende (32) einer zweiten Entladungsröhre (22) verbunden. Hierzu werden die Stirnbereiche (36) und (30) der verlängerten Abschnitte (32) und (28) mit dem Brenner (26) erwärmt und sodann gefügt.

Es ergibt sich somit eine Entladungsröhre gemäß Fig. 1, wobei die die Entladungs­ röhren (22) und (34) verbindende Querverbindung (16) eine im wesentlichen unveränderte Wandstärke aufweist, so daß Spannungen im Glas nicht ausgebildet werden können. Durch die in etwa U-Form zeigende Querverbindung (16) erfährt diese eine gewisse Flexibilität, so daß auch dann, wenn die Entladungsröhren (22) und (34) aufeinander zu bewegt werden, sichergestellt ist, daß die Querverbindung (16) nicht bricht.

Den Fig. 2 bzw. 9 bis 11 ist eine weitere Ausführungsform zur Herstellung einer Querverbindung (38) zwischen zwei Entladungsröhren (40) und (42) zu entnehmen, wobei die Entladungsröhre (40) entsprechend der Entladungsröhre (22) bzw. (34) ausgebildet ist, also einen gebogenen verlängerten Abschnitt (28) mit Stirnfläche (30) aufweist, die in nachstehender Art mit der Entladungsröhre (42) verbunden wird.

Um eine Verbindung zwischen den Entladungsröhren (40) und (42) herzustellen, ist die Entladungsröhre (42) an ihrem Ende (44) verschlossen.

Unterhalb des Verschlusses wird mittels des Brenners (26) ein Wandbereich (46) erwärmt. Gleichzeitig wird der Innenraum der Entladungsröhre (42) mit Gas beaufschlagt, so daß sich in dem Bereich (46) eine Blase (48) ausbildet, die bei weiterer Druckbeaufschlagung platzt. Somit bildet sich ein umlaufender Kragen (50), der mit dem freien Ende (30) des verlängerten Abschnitts (28) verfugt wird. Hierzu werden die zu verbindenden Bereiche mittels des Brenners (26) erweicht.

Wie die Entladungsröhre (10) gemäß Fig. 12, die eine Querverbindung entspre­ chend der Fig. 1 bzw. 3 bis 8 aufweist, zeigt, sind die Entladungsröhren (12) und (14) bezüglich ihrer Längsachse (52) und (54) geneigt und konvergieren von der Querverbindung (16) aus betrachtet. Dabei schließen die Längsachsen (52) und (54) einen Winkel α ein, der vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5° bis 2°, vor­ zugsweise bei 1,2° liegt.

Ferner können sich die Entladungsröhren (12) und (14) in ihren der Querver­ bindung (16) entfernt liegenden Endbereichen (56) und (58) berühren bzw. mit nur einem geringen Abstand zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise beträgt der Spalt im Bereich der Enden (56) und (58) 0,1 ± 0,1 mm. Hierdurch ist der Vorteil gegeben, daß auch dann, wenn Kräfte von außen auf die Entladungsröhre (12) und (14) einwirken, eine Zerstörung der Entladungslampe (10) nicht erfolgt, zumal eine zusätzliche Flexibilität durch die Querverbindung (16) gewährleistet ist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung einer Entladungslampe (10), insbesondere Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, umfassend zumindest zwei nebeneinander verlaufende erste und zweite Entladungsröhren (12, 14, 22, 34, 40, 42) aus Glas, deren Entladungsräume über eine zumindest eine Anformung einer der Entladungsröhren umfassende Querverbindung (16, 38) verbunden werden, wobei zur Herstellung der Querverbindung Glas er­ weicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein offenes Ende (24) zumindest einer ersten Entladungsröhre (22) zur Bildung eines die Anformung bildenden verlängerten Abschnitts (28) er­ weicht und in Achsrichtung der Entladungsröhre verjüngt wird, daß der ver­ längerte Abschnitt zur Ausrichtung auf die mit der ersten Entladungsröhre zu verbindende zweite Entladungsröhre (34, 42) gebogen wird und daß durch Erweichen sowohl des verlängerten Abschnitts der ersten Entladungs­ röhre als auch eines entsprechend verlängerten, verjüngten und stirnseitig offenen Abschnitts (32) der zweiten Entladungsröhre oder eines eine Öff­ nung (48) umgebenden Wandabschnitts (46) der zweiten Entladungsröhre (42) und Verbinden dieser Bereiche die Querverbindung (16, 38) hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Abschnitt (28, 32) formfrei gebogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des vorzugsweise formfreien Biegens des verlängerten Ab­ schnitts (28, 32) der ersten bzw. zweiten Entladungsröhre (22, 34) der Entladungsraum der Entladungsröhre mit Gas beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Öffnung (48) in der zweiten Entladungsröhre (42) ein Wandabschnitt erweicht und bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung des Entladungsraums eine Blase (48) gebildet und diese zerstört wird.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verlängerte Abschnitt (28, 32) nach dessen Biegen abgelängt wird.

6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entladungsröhre innenseitig eine Leuchtstoffschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffschicht im Bereich der Querverbindung (16, 38) vor Herstellung dieser entfernt wird.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhren (12, 14) derart zueinander ausgerichtet werden, daß ihre Längsachsen (52, 54) von der Querverbindung (16) aus betrachtet konvergieren.