Verfahren zur Herstellung einer einseitig gequetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe und eine nach diesem Verfahren hergestellte Lampe

Abstract

 Zur Erhöhung der Hochspannungsfestigkeit einer Metall­halogenidhochdruckentladungslampe weisen die aus der Quetschung der Lampe (5) herausgeführten äußeren Stromzuführungen (6) einen gegenüber den in der Quetschung (3') eingebetteten Dichtungsfolien (9) vergrößerten Abstand auf. Hierfür wird der Bereich der zukünftigen Quetschung (3') in einem ersten Arbeits­gang zu einer länglichrunden Querschnittsform vorge­quetscht, wodurch die Dichtungsfolien (9) bereits in einem gegenüber einer herkömmlichen Quetschung ver­größerten Abstand angeordnet werden können. Zusätzlich sind die äußeren Stromzuführungen (6) an den Dich­tungsfolien (9) in einem rechten Winkel angeschweißt. In einer ersten Ausführungsform sind die äußeren Stromzuführungen (6) aus der dem Entladungsgefäß (4') abgewandten Stirnfläche (10) der Quetschung (3') herausgeführt, wobei diese innerhalb der Quetschung (3') abgewinkelt sind. In einem weiteren Ausführungs­beispiel sind die äußeren Stromzuführungen an den schmalen Seitenflächen der Quetschung angeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer einseitig gequetschten Metallhalogenidhochdruck­entladungslampe, deren Gefäßabdichtung als Quetschung ausgebildet ist, aus der zwei äußere Stromzuführungen herausgeführt sind und zwei innere Stromzuführungen, die mit Elektroden versehen sind, in das Entladungs­gefäß ragen, wobei die elektrische Verbindung zwischen den äußeren Stromzuführungen und den zugehörigen inneren Stromzuführungen mittels parallelverlaufender Dichtungsfolien vorgenommen ist, die parallel zueinander und in einer Ebene innerhalb der Quetschung eingebettet sind, bei der im wesentlichen nacheinander folgende Arbeitsgänge ausgeführt werden:
- Ansetzen eines Pumprohres an ein kreiszylinderför­miges Rohr,
- Einführen von vorgefertigten Elektrodensystemen, bestehend aus den äußeren Stromzuführungen, den Dichtungsfolien und den inneren Stromzuführungen mit den Elektroden in das kreiszylinderförmige Rohr, wobei die Dichtungsfolien in dem dem Pumprohr abge­wandten Teil des kreiszylinderförmigen Rohres angeordnet sind,
- Herstellen der Quetschung im Bereich der Dichtungs­folien, wobei die Breite der Quetschung etwa gleich groß wie der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres ist, sowie
- Einbringen der gewünschten Füllung in das Entla­dungsgefäß und Abschmelzen des Pumprohres.

[0002] Um die Dichtigkeit einer Gefäßabdichtung, bei der das Lampengefäß aus Quarzglas besteht, zu gewährleisten, werden bei Halogenglüh- und Metallhalogenidhochdruck­entladungslampen anstelle drahtförmiger Stromdurch­führungen Dichtungsfolien aus Molybdän verwendet. Mit zunehmend kleiner werdenden Anschlußleistungen der Lampen verringert sich auch deren geometrische Größe und damit auch die Größe der Quetschung, in der die Dichtungsfolien eingebettet sind. Dabei bereitet es häufig Schwierigkeiten, den erforderlichen Abstand der z.T. relativ breiten, parallel zueinander und in einer Ebene angeordneten Dichtungsfolien innerhalb der engen Quetschung einzuhalten. Bei Metallhalogenidhochdruck­entladungslampen besteht darüber hinaus das Bedürfnis, daß zur Zündung der Lampe eine Hochspannung je nach Abkühlzustand der Lampe von mindestens 6 kV_s angelegt werden muß. In der GB-PS 1 442 497 wurde deshalb eine Ummantelung der schräg aus der Quetschung herausgeführten Stromzuführungen mittels Quarzröhrchen vorgeschlagen, die mit einem Füllmaterial gefüllt und mit einem Elastomer abgeschlossen sind. Hiermit ist jedoch ein hoher zusätzlicher Fertigungsaufwand verbunden, wodurch sich die Lampe überproportional verteuert. Darüber hinaus sind diese lang aus der Quetschung herausgeführten Quarzröhrchen äußerst bruchgefährdet, was die elektrische Sicherheit stark vermindert.

[0003] Aus dem JP-GM 47-308 ist eine Glühlampe bekannt, bei der die Dichtungsfolien innerhalb der Quetschung beispielsweise jeweils um 90° nach außen gebogen sind, wodurch sich der Abstand der daran befestigten äußeren Stromzuführungen vergrößert. Eine solche Behandlung der nur wenige hundertstel Millimeter dicken Dichtungsfolien ist jedoch denkbar ungünstig, da hierdurch deren Haltbarkeit bei Stromdurchgang erheblich reduziert wird. Eine andere Art, die äußeren Stromzuführungen aus der Quetschung herauszuführen, ist in der DE-OS 1 922 762 beschrieben. Die Lampe ist für den Einsatz in einem optischen System vorgesehen. Damit der Leuchtkörper einen bestimmten Bezugsabstand zum Sockelende aufweisen kann, sind die äußeren Strom­zuführungen z.B. seitlich aus der Quetschung heraus­geführt, wodurch die Quetschung in ihrer Länge nachträglich veränderbar und an das optische System anpaßbar ist.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Quetschung der Lampen derart zu gestalten, daß einerseits die nötige Breite der Dichtungsfolien verwendbar ist und andererseits insbesondere bei Ent­ladungslampen die zur Zündung der Lampe erforderliche Zündhochspannung von mindestens 6 kV_s angelegt werden kann. Darüber hinaus soll die Herausführung der äußeren Stromzuführungen aus der Quetschung einfacher gestaltet werden, um eine kostengünstigere Fertigung zu ermöglichen.

[0005] Diese Aufgabe wird bei der Herstellung einer Metall­halogenidhochdruckentladungslampe mit den im Ober­begriff des Hauptanspruchs genannten Merkmalen dadurch gelöst, daß vor dem Einführen der vorgefertigten Elektrodensysteme das dem Pumprohr abgewandte, auf Verformungstemperatur erwärmte Ende des kreiszylin­derförmigen Rohres mittels zweier von außen geführter, sich gegeneinander bewegender Quetschbacken vorge­ quetscht wird, wodurch das kreiszylinderförmige Rohr in diesem Bereich eine länglichrunde Querschnittsform annimmt, deren größerer Durchmesser größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres ist. Die restlichen Arbeitsgänge bis zur Fertigstellung der Lampe bleiben unverändert.

[0006] In einer Erweiterung dieses Verfahrens kann das vor­gequetschte Ende des Entladungsgefäßes an dessen schmalen Seitenflächen zusätzlich mit Schlitzen versehen werden. Mit beiden Verfahren erhält man eine verbreiterte Quetschung, die die Voraussetzung für einen vergrößerten Abstand der äußeren Stromzufüh­rungen bildet. Eine solche Verbreiterung der Quetschung ist schnell und kostengünstig herstellbar. Die äußeren Stromzuführungen sind an den parallelver­laufenden Dichtungsfolien derart befestigt, daß ihre Längsachsen miteinander einen rechten Winkel bilden. Die äußeren Stromzuführungen selbst können dabei ent­weder an den schmalen Seitenflächen der Quetschung oder an der dem Entladungsgefäß abgewandten Stirn­fläche aus der Quetschung herausgeführt sein, wobei sie im letzteren Fall innerhalb der Quetschung abgewinkelt sind.

[0007] Die Erfindung wird nachstehend an Hand von zwei Figuren erläutert, in denen Arbeitsgänge für alter­native Ausführungsformen schematisch dargestellt sind:

Figuren 1a bis 1e zeigen die wesentlichen Fertigungs­stufen für eine Metallhalogenid­hochdruckentladungslampe in einer ersten Ausführungsform

Figuren 2a bis 2c zeigen die alternativen Fertigungs­stufen für eine Metallhalogenid­hochdruckentladungslampe in einer zweiten Ausführungsform

[0008] Die Darstellungen der Figuren 1a und 1b zeigen ein kreiszylinderförmiges Quarzrohr 1, an das stirnseitig ein Pumprohr 2 angesetzt ist, in der Haupt- und Sei­tenansicht (von rechts betrachtet). In den Figuren 1c und 1d ist das dem Pumprohr 2 abgewandte Ende 3 des Quarzrohres 1 vorgequetscht, wodurch dieses eine länglichrunde Querschnittsform aufweist, deren größe­rer Durchmesser durch diesen Vorgang ein gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser vergrößertes Maß erhält. Der verbleibende, dem Pumprohr zugewandte Teil 4 des Quarzrohres 1 bildet das zukünftige Entladungsgefäß und behält hierbei seine kreisrunde Form. Im Bild 1e ist die fertige Lampe 5 dargestellt. In den dazwi­schenliegenden Fertingungsstufen wurden in den vorge­quetschten Teil 3 die zwei Elektrodensysteme einge­führt, die jeweils aus einer äußeren Stromzuführung 6, einer inneren Stromzuführung 7 aus Wolfram, die mit ihrem im Entladungsgefäß 4' befindlichen Ende als hakenförmige Elektrode 8 ausgebildet ist, sowie einer die äußere Stromzuführung 6 und die innere Stromzufüh­rung 7 verbindenden Dichtungsfolie 9 aus Molybdän be­stehen. Durch einen zweiten Quetschvorgang ensteht die endgültige Gefäßabdichtung in Form einer Quet­schung, deren Breite etwa auf das ursprüngliche Maß des kreiszylinderförmigen Rohres 1 und somit den Außendurchmesser des Entladungsgefäßes 4' gebracht wird. Zuletzt wurde das Entladungsgefäß 4' mit der gewünschten Füllung versehen und das noch verbliebene Pumprohr 2 abgeschmolzen, wobei nur noch eine Pump­spitze 2' verbleibt. In weiterer Übereinstimmung mit der Erfindung sind die äußeren Stromzuführungen 6 an den Enden der parallelverlaufenden Dichtungsfolien 9 einen rechten Winkel bildend angeschweißt und innerhalb der Quetschung 3' nach unten abgewinkelt, so daß sie an der dem Entladungsgefäß 4' abgewandten Stirnfläche 10 die Quetschung 3' parallelverlaufend verlassen. Hierdurch wird eine weitere Vergrößerung des Abstandes beider äußerer Stromzuführungen 6 zueinander erzielt, wodurch die Hochspannungsfestig­keit der Lampe während des Zündvorganges weiter gesteigert wird.

[0009] Die ersten beiden Verfahrensschritte der zweiten Aus­führungsform (Figur 2) sind mit denen aus der Figur 1a bis 1d identisch und nicht noch einmal wiedergegeben. Die Figur 2a schließt sich an den in Figur 1d beschriebenen Verfahrensschritt an und entspricht der Draufsicht der Figur 1d. Der vorgequetschte Teil 3 ist hier an jeder schmalen Seitenfläche 11 mit zusätz­lichen Schlitzen 12 versehen. In diese Schlitze 12 werden vor dem endgültigen, den Entladungsraum 4' abdichtenden Quetschvorgang die Elektrodensysteme ein­geführt, die wie im vorangegangenen Beispiel aus den äußeren Stromzuführungen 6', den inneren Stromzufüh­rungen 7 aus Wolfram mit den Elektroden 8 sowie den parallelverlaufenden Dichtungsfolien 9 aus Molybdän bestehen. Bei der fertigen Lampe 5' sind die äußeren Stromzuführungen 6' seitlich im rechten Winkel zur Lampenlängsachse aus der Quetschung 3'' herausgeführt. Sie können dann außerhalb der Quetschung 3'' nach unten abgewinkelt (Figur 2b) oder gerade belassen werden (Figur 2c). Hierdurch ergibt sich gegenüber der ersten Ausführungsform eine zusätzlich gesteigerte Hochspannungsfestigkeit der Lampe. Das ist insbesondere bei der Heißzündung von Entladungslampen der Fall.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer einseitig ge­quetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe, deren Gefäßabdichtung als Quetschung (3', 3'') aus­gebildet ist, aus der zwei äußere Stromzuführungen (6, 6') herausgeführt sind und zwei innere Stromzu­führungen (7), die mit Elektroden (8) versehen sind, in das Entladungsgefäß (4') ragen, wobei die elektri­sche Verbindung zwischen de äußeren Stromzuführungen (6, 6') und den zugehörigen inneren Stromzuführungen (7) mittels parallelverlaufender Dichtungsfolien (9) vorgenommen ist, die parallel zueinander und in einer Ebene innerhalb der Quetschung (3', 3'') eingebettet sind, bei der im wesentlichen nacheinander folgende Arbeitsgänge ausgeführt werden:
a) Ansetzen eines Pumprohres (2) an ein kreiszylinder­förmiges Rohr (1),
b) Einführen von vorgefertigten Elektrodensystemen, bestehend aus den äußeren Stromzuführungen (6, 6'), den Dichtungsfolien (9) und den inneren Stromzu­führungen (7) mit den Elektroden (8) in das kreis­zylinderförmige Rohr (1), wobei die Dichtungsfolien (9) in dem dem Pumprohr (2) abgewandten Teil des kreiszylinderförmigen Rohres (1) angeordnet sind,
c) Herstellen der Quetschung (3', 3'') im Bereich der Dichtungsfolien (9), wobei die Breite der Quetschung (3', 3'') etwa gleich groß wie der Außendurchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) ist, sowie
d) Einbringen der gewünschten Füllung in das Entla­dungsgefäß (4') und Abschmelzen des Pumprohres (2),
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einführen der vor­gefertigten Elektrodensysteme das dem Pumprohr (2) abgewandte, auf Verformungstemperatur erwärmte Ende (3) des kreiszylinderförmigen Rohres (1) mittels zweier von außen geführter, sich gegeneinander bewe­gender Quetschbacken vorgequetscht wird, wodurch das kreiszylinderförmige Rohr in diesem Bereich eine länglichrunde Querschnittsform mit zylindrischer Gestalt annimmt, deren größerer Durchmesser größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer einseitig ge­quetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorquetschen und vor dem Einführen der vorgefertigten Elektrodensysteme an den schmalen Seitenflächen (11) des vorgequetschten Endes (3) des Rohres (1) Schlitze (12) angebracht werden.

3. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe, die nach dem Verfahren des Anspruchs 1 oder 2 hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der äußeren Stromzuführungen (6, 6') und die der Dich­tungsfolien (9) an ihrer Verbindungsstelle innerhalb der Quetschung (3', 3'') einen rechten Winkel bilden.

4. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Stromzuführungen (6) parallel und an der dem Entla­dungsraum (4') abgewandten Stirnfläche (10) der Quetschung (3') herausgeführt sind, wobei der Abstand ihrer Längsachsen größer als der Abstand der Längs­achsen der Dichtungsfolien (9) und kleiner als die Breite der Quetschung (3') ist.

5. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je eine der äußeren Stromzuführungen (6') an einer dam Entla­dungsraum (4') benachbarten schmalen Seitenfläche (11) und im rechten Winkel zur Lampenlängsachse aus der Quetschung (3'') herausgeführt ist.

Zeichnung