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

Abstract

 Zur Erhöhung der Hochspannungsfestigkeit einer Metallhalogenidhochdruckentladungslampe (5) weisen die aus der Quetschung (10) herausgeführten äußeren Stromzuführungen (6) einen gegenüber den inneren Stromzuführungen (8) vergrößerten Abstand auf. Hierfür wird der untere, in nachfolgenden Arbeitsgängen die Quetschung (10) bildende Teil eines kreiszylinderförmigen Rohres (1) aus Quarzglas durch Einführen und anschließendes Spreizen zweier parallel oder in einem spitzen Winkel zueinander verlaufender Aufweitungsdorne aufgeweitet, wodurch dieser Bereich einen länglichrunde Querschnittsform annimmt. Die Fertigstellung der Lampe erfolgt dann weiter auf konventionelle Weise. Eine nach diesem Verfahren hergestellte Metallhalogenidhochdruckentladungslampe (5) ist hochspannungsfest für Warmzündungen mit mindestens 6 kV..

Beschreibung

Hintergrund der Erfindung

[0001] 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 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 angelegt werden muß.

Stand der Technik

[0002] In der GB-PS 1 442 497 wurde deshalb eine Ummantelung der schräg aus der Quetschung herausgeführten Stromzuführung 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.

[0004] 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.

Aufgabe

[0005] 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 angelegt werden kann. Darüber hinaus soll die Herausführung der äußeren Stromzuführungen aus der Quetschung einfacher gestaltet werden, um eine kostengünstigere Fertigung zu ermöglichen.

Vorteile

[0006] Mit dem Herstellungsverfahren einer Lampe nach der Erfindung wird eine verbreiterte Quetschung erreicht, die die Voraussetzung für einen vergrößerten Abstand der äußeren Stromzuführungen bildet. Eine solche Verbreiterung der Quetschung ist schnell und kostengünstig herstellbar. Hierdurch wird der für die Hochspannungfestigkeit erforderliche Abstand der äußeren Stromzuführungen auf einfache Weise ermöglicht.

Darstellung der Erfindung

[0007] Die Erfindung wird nachstehend anhand von neun Figuren erläutert, in denen das Verfahren und drei Ausführungsformen der Metallhalogenidhochdruckentladungslampe schematisch dargestellt ist:

Figur 1 zeigt ein kreiszylinderförmiges Rohr, in das zwei parallelverlaufende Aufweitungsdorne eingeführt sind

Figur 2 zeigt das gleiche Rohr mit gespreizten Aufweitungsdornen

Figur 3 zeigt das gespreizte Rohr der Figur 2 in der Unteransicht

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform einer fertigen Lampe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde

Figur 5 zeigt ein kreiszylinderförmiges Rohr, in das zwei in einem spitzen Winkel zueinander verlaufende Aufweitungsdorne eingeführt sind

Figur 6 zeigt das gleiche Rohr mit gespreizten Aufweitungsdornen

Figur 7 zeigt das gespreizte Rohr der Figur 6 in der Unteransicht

Figur 8 zeigt eine Ausführungsform einer fertigen Lampe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde

Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer fertigen Lampe

[0008] An das kreiszylinderförmige Rohr 1 der Figur 1 ist bereits ein Pumprohr 2 angeformt. Sowohl das kreiszylinderförmige Rohr 1 wie auch das Pumprohr 2 bestehen aus Quarzglas. In einen Teil des Rohres 1 sind zwei parallel zueinander verlaufende Aufweitungsdorne 3 eingeführt. Die Aufweitungsdorne 3 sind derart gehaltert, daß sie sowohl miteinander einen Hub A entlang der Längsachse des kreiszylinderförmigen Rohres 1 wie auch eine Spreizung B quer zu derselben ausführen können. Zur Durchführung der Spreizung B wird das Quarzglas auf seinen Erweichungspunkt erwärmt. Der Zustand der Spreizung B ist in der Figur 2 dargestellt. Hierdurch wird ein Teil des kreiszylinderförmigen Rohres derart gespreizt, daß dieser Bereich eine länglichrunde Querschnittsform mit zylindrischer Gestalt 4 annimmt, deren größere Breite größer als der ursprüngliche kreiszylinderförmige Durchmesser ist (siehe auch Figur 3). Das Aufweiten kann als einzelner Arbeitsgang auf einer separaten Maschine oder auch auf dem Rundläufer vorgenommen werden, bei dem der nachfolgende Quetschvorgang erfolgt. Der verbleibende, dem Pumprohr 2 zugewandte Teil des kreiszylinderförmigen Rohres 1 bildet das zukünftige Entladungsgefäß und behält während des Spreizens der Aufweitungsdorne 3 seine ursprüngliche kreisrunde Form bei.

[0009] Eine Ausführungsform einer fertigen Lampe 5, die nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, ist in der Figur 4 abgebildet. Nach dem Spreizen werden vorgefertigte Elektrodensysteme in das kreiszylinderförmige Rohr 1 eingeführt. Diese bestehen aus den äußeren Stromzuführungen 6 aus Wolfram, den Dichtungsfolien 7 aus Molybdän und den inneren Stromzuführungen 8 aus Wolfram mit den hakenförmigen Elektroden 9, ebenfalls aus Wolfram. Zum Herstellen der Quetschung 10 sind die Dichtungsfolien 7 in dem aufgeweiteten Teil 4 parallel zueinander verlaufend angeordnet. Alle diese Arbeitsgänge sind konventionell. Zuletzt wird, nachdem die gewünschte Füllung in das Entladungsgefäß 11 eingebracht wurde, das Pumprohr 2 (Figuren 1 und 2) abgeschmolzen, so daß nur noch eine Pumpspitze 12 verbleibt.

[0010] In einer Variante dieses Verfahrens ist an das kreiszylinderförmige Rohr 1 der Figur 5 bereits ein Pumprohr 2 angeformt..Sowohl das kreiszylinderförmige Rohr 1 wie auch das Pumprohr 2 bestehen aus Quarzglas. In einen Teil des Rohres 1 sind zwei zueinander in einem spitzen Winkel verlaufende Aufweitungsdorne 14 eingeführt. Die Aufweitungsdorne 14 sind derart gehaltert, daß sie sowohl miteinander einen Hub A entlang der Längsachse des kreiszylinderförmigen Rohres 1 wie auch eine Spreizung B quer zu derselben ausführen können. Zur Durchführung der Spreizung B wird das Quarzglas auf seinen Erweichungspunkt erwärmt. Der Zustand der Spreizung B ist in der Figur 6 dargestellt. Hierdurch wird ein Teil des kreiszylinderförmigen Rohres derart gespreizt, daß dieser Bereich eine länglichrunde Querschnittsform 15 annimmt, deren größere Breite größer als der ursprüngliche kreiszylinderförmige Durchmesser ist (siehe auch Figur 7). Das Spreizen kann wie im vorangegangenen Beispiel als einzelner Arbeitsgang auf einer separaten Maschine oder auch auf dem Rundläufer vorgenommen werden, bei dem der nachfolgende Quetschvorgang erfolgt. Der verbleibende, dem Pumprohr 2 zugewandte Teil des kreiszylinderförmigen Rohres 1 bildet das zukünftige Entladungsgefäß 11 und behält während des Spreizens der Aufweitungsdorne 14 seine ursprüngliche kreisrunde Form bei.

[0011] Eine Ausführungsform einer fertigen Lampe 16, die nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, ist in der Figur 8 abgebildet. Nach dem Spreizen werden vorgefertigte Elektrodensysteme in das kreiszylinderförmige Rohr 1 eingeführt. Diese bestehen aus den äußeren Stromzuführungen 17 aus Wolfram, den Dichtungsfolien 18 aus Molybdän und den inneren Stromzuführungen 8 aus Wolfram mit den hakenförmigen Elektroden 9, ebenfalls aus Wolfram. Zum Herstellen der Quetschung 19 sind die Dichtungsfolien 18 in dem aufgeweiteten Teil 15 in einem spitzen Winkel zueinander verlaufend angeordnet. Alle diese Arbeitsgänge sind konventionell. Zuletzt wird, nachdem die gewünschte Füllung in das Entladungsgefäß 11 eingebracht wurde, das Pumprohr 2 (Figuren 5 und 6) abgeschmolzen, so daß nur noch eine Pumpspitze 12 verbleibt.

[0012] In einer Abwandlung des Beispiels entsprechend der Figur 8 weist die fertige Lampe 21 der Figur 9 an der Quetschung 22 eine verlängerte Kriechstrecke auf, wodurch sich die anlegbare Zündspannung - zum Beispiel für schwer zündende Lampen - noch weiter erhöhen läßt. Alle anderen Teilebezeichnungen dieses Ausführungsbeispiels entsprechen den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

[0013] Der Abstand der parallel aus den Stirnflächen 13, 20 herausgeführten äußeren Stromzuführungen 6, 17, einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe 5, 16, 21 beträgt ca. 20 mm. Die Lampe 5, 16, 21 hat eine Nennleistung von ca. 35 W und kann mit einer Zündhochspannung von mehr als 6 kV gezündet werden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer einseitig gequetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe (5, 16, 21), deren Gefäßabdichtung als Quetschung (10, 19, 22) ausgebildet ist, aus der zwei äußere Stromzuführungen (6, 17) herausgeführt sind und zwei innere Stromzuführungen (8), die mit Elektroden (9) versehen sind, in das Entladungsgefäß (11) ragen, wobei die elektrische Verbindung zwischen den äußeren Stromzuführungen (6, 17) und den zugehörigen inneren Stromzuführungen (8) mittels Dichtungsfolien (7, 18) vorgenommen ist, die in einer Ebene innerhalb der Quetschung (10, 19, 22) 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, 17), den Dichtungsfolien (7, 18) und den inneren Stromzuführungen (8) mit den Elektroden (9) in das kreiszylinderförmige Rohr (1), wobei die Dichtungsfolien (7, 18) in dem dem Pumprohr (2) abgewandten Teil des kreiszylinderförmigen Rohres (1) angeordnet sind,

c) Herstellen der Quetschung (10, 19, 22) im Bereich der Dichtungsfolien (7, 18) sowie

d) Einbringen der gewünschten Füllung in das Entladungsgefäß (11) und Abdichten des Pumprohres (2),

dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einführen der vorgefertigten Elektrodensysteme in den dem Pumprohr (2) abgewandten Teil des kreiszylinderförmigen Rohres (1) zwei Aufweitungsdorne (3, 14) eingeführt (A) und anschließend gespreizt (B) werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitungsdorne (3) parallel zueinander verlaufen, wodurch das Rohr (1) nach dem Spreizen der Aufweitungsdorne (3) in diesem Bereich eine länglichrunde Querschnittsform mit zylindrischer Gestalt annimmt, deren größerer Durchmesser größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) ist, und daß nach dem Herstellen der Quetschung (10) deren Breite größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) ist.

3. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe, die nach dem Verfahren der Ansprüche 1 und 2 hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der parallel aus der Stirnfläche (13) der Quetschung (10) herausgeführten äußeren Stromzuführungen (6) größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) und größer als der Außendurchmesser des Entladungsgefäßes (11) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitungsdorne (14) in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen, wodurch das Rohr (1) nach dem Spreizen der Aufweitungsdorne (3) in diesem Bereich eine länglichrunde Querschnittsform (15) annimmt, deren größere Breite größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) und deren kleinere Breite gleich groß wie der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) ist.

5. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe, die nach dem Verfahren der Ansprüche 1 und 4 hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsfolien (18) innerhalb der Quetschung (19, 22) in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen, wobei der Abstand ihrer dem Entladungsgefäß (11) zugewandten Enden geringer ist als der Abstand ihrer dem Entladungsgefäß (11) abgewandten Enden.

6. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der parallel aus der Stirnfläche (20) der Quetschung (19, 22) herausgeführten äußeren Stromzuführungen (17) größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) und größer als der Außendurchmesser des Entladungsgefäßes (11) ist.

Zeichnung