[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Lampe, deren Kolben teilweise mit
einer lichtabsorbierenden Beschichtung versehen ist, die als Farbmittel Eisenoxid
und Mangandioxid enthält, welche in einem siliziumhaltigen Bindemittel enthalten sind.
Die siliziumhaltigen Bindemittel bestehen üblicherweise aus einer organischen Siliziumverbindung,
die sich bei Erhitzung in Siliziumdioxid umwandelt. Dieses Siliziumdioxid wirkt dann
als Glasfritte zum Binden der Farbmittel.
[0002] Bei elektrischen Lampen dient die lichtabsorbierende Beschichtung auf dem Lampenkolben
vielfach zur Abschirmung eines Teils des abgestrahlten Lichtes. Der Lampenkolben wird
damit örtlich für Licht undurchlässig. Derartige Lampen sind z.B. für Kraftfahrzeugbeleuchtung
bestimmte Halogenglühlampen oder Hochdruckentladungslampen; letztere können mit einem
Außenkolben versehen sein. Die lichtabsorbierende Beschichtung kann sowohl außen
als auch innen auf den Lampenkolben bzw. den Außenkolben aufgebracht werden. Da derartige
Lampen thermisch hoch belastet werden, besteht deren Kolben üblicherweise aus Hart-
oder Quarzglas. Die lichtabsorbierende Beschichtung soll korrosionsbeständig, fest
am Lampenkolben haftend und kratzfest sein.
[0003] Bei einer aus der GB-PS 14 22 491 bekannten elektrischen Lampe dieser Art bestehen
die Farbmittel aus Eisenoxid, Kobaltoxid und Mangandioxid. Kobaltoxid CO₃O₄ gilt aber
seit einiger Zeit als krebserregender Stoff, so daß seine Verwendung zur Beschichtung
elektrischer Lampen nicht mehr in Frage kommt.
[0004] Ahnliches gilt für die aus der GB-PS 13 34 329 bekannte Lampe, bei der die Kolbenbeschichtung
als Farbmitttel Kobaltoxid und Carbonyleisen enthält.
[0005] Bei der Lampe nach der DE-PS 19 09 394 ist für die Beschichtung eine Ethylsilikatfarbe
vorgesehen, die Silizium als schwarzes Pigment enthält. Diese Farbe ist relativ schwierig
herzustellen und zu lichtdurchlässig,
[0006] Die Lampe nach der DE-OS 28 37 280 besitzt eine lichtabsorbierende Beschichtung,
welche aus Carbonyleisen und Siliziumpulver ohne siliziumhaltige Bindemittel hergestellt
ist. Die Beschichtung wird bei einer Temperatur von 530°C eingebrannt. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß diese Farbe nur für bestimmte Kolbenkuppenformen und nur mittels
eines komplizierten Tauchprozesses angewendet werden kann.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Lampe mit einer
technologisch einfach anzubringenden, gut haftenden lichtabsorbierenden Beschichtung
zu schaffen, die ohne Verwendung von Kobaltoxid ausreichend lichtundurchlässig ist.
[0008] Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Lampe eingangs erwähnter Art gemäß der
Erfindung dadurch gelöst, daß die Beschichtung als Farbmittel Magnetit, Mangandioxid,
Carbonyleisen und Titandioxid enthält.
[0009] Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch Zusatz von an sich weißem Titandioxid
die Lichtundurchlässigkeit der Beschichtung erheblich verbessert werden kann.
[0010] Gemäß einer Weiterbildung nach der Erfindung können die Farbmittel in der Ausgangsmischung
in folgenden Gewichtsanteilen vorhanden sein:
Magnetit : 14 bis 20 %
Mangandioxid : 8 bis 16 %
Carbonyleisen : 14 bis 21 %
Titandioxid : 5 bis 12 %.
[0011] Wenn die Ausgangsmischung gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung als Bindemittel
Ethylsilikat enthält, wird eine fest haftende Beschichtung erhalten.
[0012] Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher
beschrieben.
Die Figur zeigt die Seitenansicht einer Halogenglühlampe für Kraftfahrzeugscheinwerfer.
[0013] Es handelt sich um eine 12 V, 55 W Halogenglühlampe zur Anwendung in einem parabolischen
Reflektor eines Kraftfahrzeugscheinwerfers. Die Lampe besitzt einen Kolben 1 aus
Quarz- oder Hartglas. Innerhalb des Kolbens 1 befinden sich zwei Glühwendel 2 und
3, von denen die Hauptglühwendel 2 im Brennpunkt des parabolischen Reflektors angeordnet
wird, während die Abblendglühwendel 3 teilweise von einer Abblendkappe 4 umgeben ist.
Der Kolben 1 ist gefüllt mit einem Inertgas und einer Halogenverbindung, so daß im
Betrieb der Lampe ein Wolfram-Halogen-Kreislauf entstehen kann. Der Lampenkolben 1
sitzt in einem Sockel 5 mit Anschlußfahnen 6.
[0014] Die Kuppe 7 des Lampenkolbens 1 mit der Pumpstengelabschmelzung 8 ist auf der Außenseite
mit einer lichtabsorbierenden Beschichtung 9 versehen. Diese Beschichtung enthält
als Farbmittel Magnetit, Mangandioxid, Carbonyleisen und Titandioxid, welche in einem
siliziumhaltigen Bindemittel enthalten sind. Die Beschichtung 9 kann aus folgender
Ausgangsmischung bestehen:
Menge |
Stoff |
430 g |
Titandioxid |
690 g |
Mangan-IV-oxid |
70 g |
Natriummetaphosphat |
1900 ml |
Ethylsilikatlösung |
150 ml |
Monobutylglycoläther |
80 ml |
Glycol |
500 ml |
Ethanol 96 % vergällt |
930 g |
Carbonyleisen EN 8 |
900 g |
Magnetit |
Gegebenenfalls kann noch ein Netzmittel hinzugefügt werden.
[0015] Alle Substanzen werden zusammen mit etwa 3 kg Porzellankugeln mit einem Durchmesser
von 13 mm in eine 5 Liter Porzellankugelmühle gegeben und darin 18 Stunden auf einem
Rolltisch mit 60 Umdrehungen pro Minute gemahlen. Die fertige Mischung wird anschließend
über ein Metallgazesieb mit einer Maschenweite von 0,1 mm gesiebt. Die Mischung ist
dann fertig zum Gebrauch.
[0016] Die Lampenkolben 1 werden mit ihrer Kuppe 7 in diese Mischung eingetaucht, dann getrocknet
und einer Wärmebehandlung unterzogen, indem die Kolben mit der aufgebrachten Beschichtung
9 in einem Trockenofen erhitzt und die Lampen durch Anlegen an eine 12 V-Spannungsquelle
betrieben werden. Anschließend werden die geschwärzten Kuppen 7 mittels Ringbrenner
mit oxidierender Flamme auf Rotglut ( 1000°C) erhitzt. Bei dieser Wärmebehandlung
wird das Ethylsilikat in Siliziumdioxid umgewandelt und das Eisenpulver oxidiert und
eingebrannt, so daß die Beschichtung fest auf dem Kolben haftet. Die Beschichtung
9 hat eine Dicke von etwa 0,005 mm.
[0017] Die Lichtdurchlässigkeitswerte der mit der schwarzen Beschichtung versehenen Kuppen
der so hergestellten Lampen entsprechen etwa denen, die durch zweimaliges Tauchen
mit den bisher großtechnisch verwendeten Farben erreicht wurden.
1. Elektrische Lampe, deren Kolben teilweise mit einer lichtabsorbierenden Beschichtung
versehen ist, die als Farbmittel Eisenoxid und Mangandioxid enthält, welche in einem
siliziumhaltigen Bindemittel enthalten sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung als Farbmittel Magnetit (Fe₃O₄), Mangandioxid (MnO₂), Carbonyleisen
(Fe) und Titandioxid (TiO₂) enthält.
2. Lampe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Farbmittel in der Ausgangsmischung in folgenden Gewichtsanteilen vorhanden
sind:
Magnetit : 14 bis 20 %
Mangandioxid : 8 bis 16 %
Carbonyleisen : 14 bis 21 %
Titandioxid : 5 bis 12 %
3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmischung als Bindemittel Ethylsilikat enthält.