DD214254A5

DD214254A5 - Verfahren zur herstellung einer niederdruckquecksilberdampfentladungslampe und mit hilfe dieses verfahrens hergestellte niederdruckquecksilberdampfentladungslampe

Info

Publication number: DD214254A5
Application number: DD83251439A
Authority: DD
Inventors: Antonius J Spaapen; Cornelis J Van Den Broek
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1984-10-03
Also published as: EP0094133B1; EP0094133A1; US4842635A; JPS58209845A; JPH0458137B2

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, auf schnelle, reproduzierbare Weise einen zuverlaessigen Abschluss der Roehrenteile des Entladungsgefaesses zu erhalten und so die Produktivitaet bei der Herstellung derartiger Lampen zu steigern. Das Verfahren zum Herstellen einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit wenigstens zwei durch eine Verbindung (11) miteinander verbundenen, parallel zueinander angeordneten Roehrenteilen (4,5) besteht darin,dass zunaechst die Innenwand eines gestreckten Rohrs mit Leuchtstoff (2) versehen wird, das Rohr anschliessend unter Erwaermung wenigstens einer kleinen Zone der Wand und Drehen um seine Laengsachse in zwei Rohre geteilt wird, wobei durch Blasen des Glases an einen Anschlag Abschlusswaende (6,7)gebildet werden, die mit einer Leuchtstoffschicht versehen sind, jedoch in der Glas der Abschlusswand keine Partikel desLeuchtstoffs eingeschlossen werden, wodurch nach dem Abkuehlen Bruch vermeiden wird. Wenigstens an der Stelle des Ubergangs von der Abschlusswand auf die Rohrwand ist dabei das Verhaeltnis AB/CD von 0,4 bis 0,8.

Description

Berlin, den 22.3.1983 62 504/15

Verfahren zum Herstellen einer liiederdriickquecksilberdanipfentladungslampe und mit Hilfe dieses Verfahrens berge- . stellte iJiederdruckquecksilberdampfentladungslampe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Niederdruckquecksilberdainpfentladungslampe mit einem vakuumdicht geschlossenen Entladungsgefäß, das wenigstens zwei benachbarte, nahezu parallel zueinander verlaufende Glasrohrteile enthält, die durch eine quer zu den Längsachsen der Röhrenteile verlaufende Verbindung miteinander verbunden sind, und im Betrieb der Lampe v/enigstens der größe Teil der Röhrenteile und die Verbindung von der Entladung durchlaufen wird, wobei die Verbindung angebracht wird, nachdem die Innenwand der Röhrenteile mit einer Leuchtstoffschicht versehen ist und die Röhrenteile wenigstens an einem j^nde abgeschlossen sind. Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine mit Hilfe dieses Verfahrens hergestellte niederdruckquecksilberdainpf entladungslampe.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

δin derartiges Verfahren ist aus der niederländischen Patentanmeldung 7 902 571 (PHIi 9409) bekannt»

Bei dem in dieser Patentanmeldung beschriebenen Verfahren v/erden die Röhrenteile zunächst mit einer Leuchtstoffschicht versehen« Anschließend, wird an einem ersten Ende eines Röhrenteils ein Gestell (der eine Elektrode und den Pumpstengel trägt) befestigt und werden die anderen Enden ab-

C\ ι ι π η , _A J-. —

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geschlossen, beispielsweise durch Verschmelzen. An der Innenseite der abgeschlossenen Enden befindet sich weiter eine Leuchtstoffschichte Anschließend wird die Verbindung hergestellt. .

Beim Abschließen des Endes eines mit Leuchtstoff bedeckten Rohrs besteht die Gefahr, daß Partikeln des Leuchtstoffs in das Glas eingeschlossen werden« Hierbei ist (nachdem Verfestigen des Glases) die Möglichkeit eines Le'cks und sogar von Bruch nicht ausgeschlossen. Dazu kommt", daß bei dem (späteren) Anbringen der Verbindung zwischen benachbarten Höhrenteilen, wobei die Verbindung in verhältnismäßig geringem Abstand vom geschlossenen 2nde angreift, Spannungen im Glas nahe -bei diesem Ende entstehen, wodurch die Möglichkeit von Bruch im Glas an der Stelle des Abschlusses groß ist.

Ziel der Erfindung;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Produktivität beim Herstellen von Mederdruckquecksilberdampfentladungslampen zu steigern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Hiederdruckquecksilberdampfentladungslampe zu schaffen, bei dem auf schnelle, reproduzierbare Weise ein zuverlässiger Abschluß der Röhrenteile des Entladungsgefäßes erhalten wird.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren zum Herstellen einer

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Hiederdruckquecksüberdampfentladungslampe eingangs erwähnter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor dem Anbringen der Verbindung die Innenwand eines gestreckten offenen Glasrohrs mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt wird, wonach das Rohr unter Erwärmung wenigstens eines Teiles der Glaswand in swei Röhrenteile geteilt wird, wobei an den einander zugewandten Enden dieser Röhrenteile eine Abschlußwand nahezu quer zur Längsachse dieser Röhrenteile gebildet wird, wobei die Dicke der Abschiußwand wenigstens an der Stelle des Übergangs auf die Röhrenwand den Paktor 0_s4 bis 0,8 der mittleren Dicke der Röhrenwand beträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst auf übliche .Veise auf der Innenwand eines verhältnismäßig langen, gestreckten Rohr3 eine gleichmäßige Leuchtstoffschicht angebracrit. Anschließend v/ird die Glaswand beispielsweise an einer Stelle in oder nahe bei der Mitte des Rohrs bis kurz über seine Erweichungstemperatur erwärmt. Das Rohr wird danach in swei Röhrenteile geteilt, beispielsweise durch Auseinanderziehen der (nicht erweichten) linden des Rohrs. Die Temperatur des erweichten Teils und die Dicke der Rohrwand sind so gewählt, daß beim Teilen des Rohrs sich das erweichte Glas in Richtung auf die zu bildenden Röhrenteile bewegt, wobei vermieden wird, daß der Leuchtstoff in das Glas eindringt* Der Leuchtstoff lagert sich als gleichmäßige Schicht auf der zu bildenden abschließenden Wand ab» Dabei entsteht nach dem erstarren des Glases eine derartige Oberflächenspannung und Glasverteilung in der Abschlußwand, daß die bereits erwähnte Bedingung erfüllt wird, wobei die Dicke der Rohrwand größer als die Dicke der Abschlußwand wenigstens an der Stelle dea Übergangs von der JLbschiußwand zum Rohr ist. 3s wurde gefunden, daß bei einem abwei-

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chenden Verhältnis der V/anddicken leicht Bruch an der Steile der Abschlußwand auftrat· Weiter zeigte es sich, daß beim genannten Verhältnis während des späteren Anbringens der Verbindung zwischen benachbarten Röhrenteilen, wobei die Glaswand in der Umgebung der Abschlußwand erneut erwärmt wird, kein Bruch durch das Auftreten von Spannungen im Glas in der Wand auftrat.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nicht nur ein zuverlässiger und wenig verletzlicher Abschluß der Röhrenteile des 3ntlastungsgefaßes erhalten, sondern auch läßt sich das Verfahren auf ziemlich einfache Weise in einer Massenfertigung anwenden.

Die Verbindung wird vorzugsweise auf eine in der niederländischen Patentanmeldung 7 902 571 (PHiT 9409) beschriebene V/eise gebildet.

In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Bildung einer flachen Abschlußwand das Glas nahe beim ünde eines Rohrenteils nach dem Abschluß in erweichtem Zustand an einem Anschlag geblasen, wonach das ände des Röhrenteils abgekühlt wird« Die Möglichkeit des Auftretens von Bruch ist dabei möglichst gering.

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird beim ieilen das Rohr um seine Längsachse gedreht. Die Glaswand wird dabei an der Stelle der Mitte gleichmäßig erwärmt, wodurch der Prozeß der Verteilung einen glatten Verlauf hat.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Herstellen

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von liiaderdruckqueoksilberdainpfeiitladungslainpen mit einem Entladungsgefäß, das aas zwei parallelen, nahezu gleich langen Röhrenteilen besteht. Hierbei sind die Elektroden an der gleichen Seite der Lampe angeordnet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zum Herstellen einer Lampe mit einem Entladungsgefäß mit drei oder mehr parallel zueinander angeordneten Röhrenteilen verwendbar. Es entsteht dabei zum Beispiel eine Lampe mit vier in einer Ebene liegenden Röhrenteilen oder auch eine Lampe mit vier parallel verlaufenden Röhrenteilen in einer Viereckform.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lampen dienen vorzugsweise ala Alternative für Glühlampen, Durch die Anwendung des Verfahrens werden verhältnismäßig kleine Röhrenteile erst gebildet, nachdem ein größeres, gestrecktes Rohr" auf die für die genannten Lampen übliche <Veise mit Leuchtstoff bedeckt ist. Insbesondere das einzelne Bedecken mit Leuchtstoff dieser relativ kurzen Röhrenteile für die erwähnten gedrängten Fluoreszenzentladungslampen ist ein zeitraubender und komplizierter Vorgang. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist dieser Kachteil beseitigt.

Ausführangabeispiele

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, Es zeigen:

I^?ig. 1 bis 5» aufeinanderfolgende Schritte im erfindungsgemäßen Verfahren;

6: , eine Hiederdruckqueckailberdampfentladungslampe ist dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.

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In Pig. 1 ist ein gestrecktes Glasrohr im Schnitt mit 1 bezeichnet, Die Innenwand dieses Rohrs ist mit einer Leuchtstoff schicht 2 bedeckt. Beim Bedeckungsverfahren wird Leuchtstoff in einer Suspension (wie Butylazetat) gelost» Dem Leuchtstoff wird gleichfalls ein Bindemittel (wie· Nitrozellulose) zugesetzt. Anschließend wird die Suspensionsschicht getrocknet und das Bindemittel durch Sintern entfernt, Es hat sich dabei eine gleichmäßige Schicht auf der Innenwand des Rohrs gebildet. Anschließend wird eine schmale Zone 3 der Wand (Breite beispielsweise etwa 3'nua) nahe bei der Mitte des Rohrs erwärmt, bis sich an dieser Stelle das Glas erweicht (siehe Fig. 2). Hierbei wird das Rohr um seine Längsachse gedreht. Danach wird das Rohr in zwei Röhrenteile durch Auseinanderziehen der 2nden A- und 5 geteilt (siehe JJ¹Ig. 3). Bei diesem Vorgang werden die Teile 4 und 5 auseinandergezogen, bis an der Stelle der Zone 3 eine Einengung entsteht, deren Außendurchmesser etwa die Hälfte des Außendurchmessers vor dem Erwärmen beträgt. Die Zone 3 wird dabei auf eine derartige Temperatur erhitzt, daß die Oberflächenspannung im Glas an der Stelle der Einengung einen wert erreicht, bei dem die Glaswand reißt» Daa erweichteGlas bewegt sich dabei in der Richtung der Röhrenteile 4 bzw, 5 . Die Größe der erwärmten Zone, die Temperatur beim Erwärmen und die Geschwindigkeit, mit der die Teile 4 und ·5 auseinandergezogen werden, sind derart gewählt, daß keine Leuchtstoffpartikel vom Glas aufgenommen werden. Diese Teile werden gleichsam vom Glas weggedrückt, i-s entsteht eine Abschlußwand, auf der sich,der Leuchtstoff als gleichmäßige Schicht abgelagert hat« Ss sind dabei keine zusätzlichen Maßnahmen (wie erneutes Sintern u, dgl.) erforderlich. Die Abschlußwand erstreckt sich nahezu quer

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zur Längsachse 8 der Röhrenteile. Zum Erhalten zweier, nahezu gleich langer Röhrenteile und zum Abflachen der Abschlußwand werden die noch einigermaßen weichen Abschlußwände 6 und 7 (siehe Pig. 4) mit Luft (schematisch mit dem Pfeil 9 angegeben) an einen Anschlag 1Ö geblasen (siehe Pig. 5).

Durch das genannte Verfahren erreicht man eine Dicke der Abschlußwand 6 bsw. 7j wenigstens an der Stelle des Übergangs nach der Röhrenwand, von 0,4 bis 0,8 der mittleren Dicke der Glaswand des Rohrs. Ist die Temperatur des erweichten Glases in der Zone 3 beim Teilen zu niedrig, entsteht dabei eine verhältnismäßig dünne, verletzliche Abschlußwand. Der genannte Paktor liegt dabei unter 0,4· Bei Erwärmung einer zu breiten Zone entsteht eine Abschluß·//and, die verhältnismäßig dick ist (Paktor größer als 0,3), wodurch nicht nur eine große Möglichkeit des Einschließens von Leuchtatoffpartikel entsteht, sondern auch beim Anbringen der Verbindung Bruch an der Stelle des Übergangs von der Abschlußwand auf die Röhrenwand auftritt. Dieser übergang ist in Pig. δ mit AB bezeichnet. Die mittlere Dicke der Rohrwand ist mit 0Ώ bezeichnet. In mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lampen betrug da3 Verhältnis AB/CD etwa 0,55«

Bei dem Verfahren werden anschließend die Röhrenteile 4 und 5 gekühlt und parallel zueinander angeordnet. In den immer noch offenen Bnden werden darauf die Gestelle mit Elektroden, Pumpstengel u. dgl. befestigt. Dabei wird die Verbindung zwischen den beiden Röhrenteilen mittels eine3 Verfahrens angebracht, wie es in der niederländischen Patentanmeldung 7 902 571 beschrieben wurde. Die Verbindung ist in Pig. 6

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mit 11 bezeichnet· Das .Entladungsgefäß, das durch die miteinander verbundenen Röhrenteile 4 und 5 tind durch die Verbindung 11 gebildet wird, wird anschließend gepumpt, mit Edelgas gefüllt und vakuumdicht abgeschlossen. Anschließend wird Quecksilber im Entladungsgefäß dosiert. Die Elektroden 12 und 13 liegen an der gleichen Seite der Lampe, im .Entladungsgefäß wird dann ein ringförmiges Teil 14 (beispielsweise aus Aluminium) befestigt, beispielsweise 'mit Kitt. An diesem ieil ist ein Sockel 15 angeklemmt, der weiter mit Stromanschlußstiften 16 und 17 und mit einem zylinderförmigen Vorsprung 18 versehen ist, in den ein Starter aufgenommen ist.

In einer praktischen Ausführungsform beträgt die Länge der Röhrenteile 4 und 5 etwa 14 cm. Der Innendurchmesser beträgt etwa 1 cm. Die Dicke der Glaswand (GD) der Röhrenteile 4 und 5 betrug etwa 1,3 eü&· Die Dicke der Abschlußwände 6 und 7 nahe bei der Längsachse der Rohrteile 4 und 5 betrug •etwa 1,2 mm. Die Dicke der Abschlußwand nahe bei AB hatte eine Dicke von etwa 0,7 rom. Auf der Innenwand der Röhrenteile befand sich eine Leuchtstoffschicht, die aus einer Mischung von zwei Pho3phoren bestand,'d· h. aus grün leuchtendem, mit Terbium aktiviertem Cermagnesium-aluininat und rot leuchtendem, mit dreiwertigem Suropium aktiviertem Ittriumoxid. Mit Argon als Edelgas (Druck 400 Pa) gefüllt, betrug der Lichtsirom der Lampe etwa 600 Lumen bei einer zugeführten Leistung zur Lampe von 9 Watt (Brennspannung 60 V, Stromstärke 170 mA).

Claims

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^rf ind uns saiis or uch

1. Verfahren zum Herstellen einer Itfiederdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einem vakuumdicht geschlossenen Entladungsgefäß, das wenigstens zwei benachbarte, nahezu parallel zueinander verlaufende Glasrohrteile enthält, die durch eine quer zu den Längsachsen der Röhrenteile verlaufende Verbindung miteinander verbunden sind, und im betrieb der Lampe wenigstens der größte '!eil der Röhrenteile und die Verbindung von der entladung durchlaufen wird, wobei die Verbindung angebracht wird, nachdem die Innenwand der Röhrenteile mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt ist und die Röhrenteile wenigstens an einem Ende abgeschlossen sind, gekennzeichnet dadurch, daß vor dem Anbringen der Verbindung die Innenwand sines gestreckten, offenen Glasrohrs mit einer Leuchtstoffschicht bedeckt wird, wonach das Rohr unter Erwärmung wenigstens eines ieils seiner Glaswand in zwei Röhrenteile geteilt wird, wobei an den einander zugewandten Endden der beiden Röhrenteile eine Abschlußwand nahezu quer zur Längsachse der Röhrenteile gebildet wird, wobei die Dicke der Abschlußwand wenigstens an der Stelle des Übergangs auf die Rohrwand, den Paktor 0,4 bis 0,8 der mittleren Dicke der Rohrwand betragt,
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Bildung einer flachen Abschiußw,and das Glas nahe beim änäs eines Röhrenteils nach dem Abschluß in erweichtem Zustand an einem Anschlag geblasen wird.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2₅ gekennzeichnet dadurch, daß das Rohr beim teilen um seine Längsachse gedreht wird.

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4. I^ederdruckquecksilberdaiiipf entladungslampe hergestellt mit Hilfe eines Verfahrens nach einem der Punkt 1 bis 3.

- Hierau 2 Seiten Zeichnungen -