DE19528390A1 - Metallband, insbesondere Stahlband, zur Herstellung von Schilden für den Einbau in insbesondere Niederdruck-Entladungslampen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Metallband, insbesondere Stahlband, zur Herstellung von Schilden für den Einbau in insbesondere Niederdruck-Entladungslampen zwischen Elektrode(n) und Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch das sogenannte Sputtering auftretenden Schwärzungseffekts an der Innenwand der Lampenhülle im Elektrodenbereich, versehen mit einer auf der der jeweiligen Elektrode zugewandten Bandseite haftend aufgebrachten, in Längsrichtung des Metallbandes verlaufenden, Beschichtung aus einer festen Quecksilberverbindung, die thermisch aufspaltbar ist und dabei Quecksilberdampf in die Umgebung entläßt, vorzugsweise Ti₃Hg, sowie gegebenenfalls einer weiteren Beschichtung aus einem ausschließlich Gettereigenschaften aufweisenden Material, vorzugsweise Zirkoniumaluminat, beispielsweise auf der anderen Bandseite, wobei jeweils ein abgetrennter Abschnitt des Metallbandes einen Schild bildet; ein Metallband, wie es beispielsweise aus der U.S. Patentschrift No. 3 657 589 bekannt ist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Niederdruck-Entladungslampe mit mindestens einem Schild zwischen mindestens einer Elektrode und der Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch das sogenannte Sputtering auftretenden Schwärzungseffekts an der Innenwand der Lampenhülle, mit mindestens einem im Lampenkörper verankerten Support für den Schild, wobei Schild und Support durch Schweißung miteinander verbunden sind und der Schild unter Verwendung des oben genannten Metallbandes hergestellt ist.

Die Breite eines solchen Metallbandes entspricht im wesentlichen der Breite der Streifenbeschichtung bzw. der Streifenbeschichtungen, derart, daß zu beiden Seiten derselben lediglich ein dünner Streifen unbeschichteten Metalls verbleibt. Die Gesamtbreite des bekannten Metallbandes beträgt etwa einen Zentimeter und ist damit recht schmal.

Später beim Aufheizen des Metallbandes und damit auch des Ti₃Hg innerhalb einer fertigen Lampe verdampft das Quecksilber, das Titanium bleibt als Getter auf dem Metallband zurück, gegebenenfalls zusätzlich zu dem reinen Gettermaterial auf der anderen Seite des Bandes.

Bei der Herstellung der erwähnten Schilde wird nun ein Stück eines solchen Metallbandes abgeschnitten und zu dem gewünschten Schild geformt, der schalenförmig, kreisförmig oder auch oval, erforderlichenfalls auch eckig ausgebildet sein kann, wobei in der Regel die beiden Enden des Metallbandes zur Bildung einer geschlossenen Form, wie gesagt als Kreis, Oval oder dergleichen, miteinander durch Schweißung verbunden werden. Der so gebildete Schild wird dann wiederum durch Schweißung mit einem im Lampenkörper verankerten, metallischen Support verbunden und umgibt die vorhandene Elektrode zumindest teilweise, wodurch ein Abschirmungseffekt gegen das Sputtering erzielt wird.

Es versteht sich, daß Größe und Form des Schildes sich nach Größe und Form der Elektrode einerseits wie auch der Größe und Form der umgebenden Lampenhülle andererseits richten, woraus folgt, daß entsprechende unterschiedliche Längen des schmalen Metallbandes Verwendung finden, womit automatisch auch die Menge der eingebrachten Quecksilberverbindung jeweils unterschiedlich wird. Auch wenn im Einzelfall nur eine relativ geringe Menge der Quecksilberverbindung für eine bestimmte Lampe benötigt würde, muß doch in Abhängigkeit von der benötigten Länge an Metallband für eine bestimmte Schildgröße gegebenenfalls eine viel größere Menge an Quecksilberverbindung in die jeweilige Lampenhülle eingebracht werden, als eigentlich erforderlich ist, was einen erheblichen Mehraufwand bedeutet, nachdem das Metallband mit Beschichtung(e) verhältnismäßig teuer ist. Die gleiche Betrachtung gilt natürlich auch für die gegebenenfalls auf der anderen Seite des Metallbandes bzw. der Außenseite des Schildes angeordneten Streifenbeschichtung aus Gettermaterial. Diese an sich unnötige, jedoch durch das beschriebene Metallband selber und die von ihm für den Schild benötigte Länge bedingte, überflüssige Menge an Beschichtungsmaterial, ob nun an Quecksilberdosierung oder an Getter, erhöht deshalb unnötig die Endkosten der jeweiligen Lampe.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Metallbands ist darin zu sehen, daß die erforderlichen Schweißungen, ob nun zur Bildung von geschlossenen Schildformen einerseits oder zur Befestigung des Schildes am Support andererseits, sich kaum ausschließlich im Bereich der schmalen, beiderseitigen, von Beschichtung freien Ränder des Metallbandes halten lassen. Vielmehr erstrecken sich diese Schweißungen, auch wenn dieselben punktförmig sind, mehr oder weniger zwangsläufig in die Bereiche der Streifenbeschichtungen hinein, was zu Verdampfungen des betreffenden Materials und entsprechender Verschmutzung bzw. Vergiftung der Umgebungsatmosphäre führt, ganz abgesehen von dem Materialverlust als solchem.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Metallband der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches eine genauere Dosierung der für eine bestimmte Lampe benötigten Quecksilbermenge einerseits und Gettermenge andererseits ermöglicht und ferner einen Verlust von Quecksilber- und/oder Gettermaterial durch Verdampfung bei der Bildung von Schweißstellen vermeidet, somit insgesamt sowohl Kostensenkung als auch Vermeidung von Umweltverschmutzung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Metallband der erwähnten Art dadurch gelöst, daß bei im wesentlichen gleichbleibender Breite der Streifenbeschichtung(en) die Breite des Metallbands im wesentlichen der Länge oder dem Umfang des aus ihm herzustellenden Schildes entspricht.

Bei einer Entladungslampe, vorzugsweise Niederdruck- Entladungslampe, der erwähnten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Verwendung dieses neuen Metallbandes die jeweilige(n) Schweißung(en) in dessen Querrichtung, bzw. in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des aus ihm gebildeten Schildes, jeweils im Abstand von der Beschichtung angeordnet ist bzw. sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des neuen Metallbandes wird es möglich, relativ kurze Stücke von ihm abzuschneiden und dadurch erhebliche Mengen an Beschichtungsmaterial einzusparen, sei dieses nun das Quecksilbermaterial und/oder das Gettermaterial. Eine für die Verhinderung des Sputtering relativ unkritische Veränderung der Höhe des die Elektrode ganz oder teilweise umgebenden Schildes durch ein längenmäßig entsprechend angepaßtes Abschneiden vom Band ermöglicht eine sehr exakte Bemessung und dabei eine weitgehende Reduzierung des Beschichtungsmaterials, denn die Länge bzw. der Umfang des Schildes werden ja nunmehr von der Breite des Metallbandes bestimmt, nicht mehr von der Länge des Metallbandabschnitts. Natürlich erstreckt bzw. erstrecken sich die Beschichtung(en) nach wie vor in Längsrichtung des Metallbandes. Die Beschichtung(en) nimmt bzw. nehmen also praktisch nur noch eine recht geringe Fläche auf einem Schild ein. Nicht mehr der erforderliche Umfang bzw. die Länge eines Schildes bestimmt die Menge an eingebrachtem Beschichtungsmaterial, sondern die durch den Metallbandabschnitt bestimmte Höhe des Schildes, die sich sehr einfach nach der im Einzelfall benötigten Menge an quecksilberhaltigem Beschichtungsmaterial richten läßt.

Ferner ist es nunmehr ein Leichtes, jedwede Schweißstelle, ob diese nun der Verbindung der Metallbandbreite zu einem Ring, Oval, Viereck oder dergleichen dient, oder aber zur Befestigung des Schildes am Support, stets in Abstand von der Beschichtung bzw. den Beschichtungen anzuordnen, so daß kein Verlust durch Verdampfung und keine Umweltverschmutzung mehr eintreten können. Sowohl bei der Herstellung von Schilden als auch bei der Herstellung der Lampen selber ergeben sich somit sowohl Einsparungen als auch eine sauberere Bearbeitung ohne Abdämpfe.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 das bekannte Metallband in Draufsicht;

Fig. 2 das Metallband nach Fig. 1 im Querschnitt;

Fig. 3 einen aus einem Abschnitt des Metallbandes nach Fig. 1 hergestellten Schild in einer Seitenansicht;

Fig. 4 den Schild nach Fig. 3 in Draufsicht;

Fig. 5 den Schild nach Fig. 3 in bereits befestigter Lage am für den Einbau in eine Lampenhülle bestimmten Pumpstengel;

Fig. 6 das erfindungsgemäße Metallband in Draufsicht;

Fig. 7 das erfindungsgemäße Metallband nach Fig. 6 im Querschnitt;

Fig. 8 einen aus einem Abschnitt des erfindungsgemäßen Metallbandes nach Fig. 6 hergestellten Schild in Seitenansicht;

Fig. 9 den Schild nach Fig. 8 in Draufsicht;

Fig. 10 den Schild nach Fig. 8 in bereits befestigter Lage am für den Einbau in eine Lampenhülle bestimmten Pumpstengel;

Fig. 11 eine der Fig. 10 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Schildes als Ausschnitt;

Fig. 12 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 11;

Fig. 13 eine der Fig. 10 entsprechende Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Schildes als Ausschnitt;

Fig. 14 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 13;

Fig. 15 eine vierte Ausführungsform eines Schildes aus dem erfindungsgemäßen Metallband in perspektivischer Darstellung;

Fig. 16 eine fünfte Ausführungsform eines Schildes aus dem erfindungsgemäßen Metallband, ebenfalls in perspektivischer Darstellung.

Fig. 17 eine sechste Ausführungsform eines Schildes in bereits befestigter Lage am für den Einbau in eine Lampenhülle bestimmten Pumpstengel in perspektivischer Darstellung und als Ausschnitt in vergrößertem Maßstab;

Fig. 18 eine Draufsicht auf den Schild nach Fig. 17.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen das bekannte schmale Metallband 1 und seine Verwendung bei der Herstellung eines Schildes 2 und dessen beispielsweise Anordnung an einem Pumpstengel 3.

Das bekannte Metallband 1 weist an seiner Oberseite eine Streifenbeschichtung 4 aus einer bei Aufheizung Hg abgebenden Verbindung, vorzugsweise Ti₃Hg, auf, sowie an seiner Unterseite eine zweite Streifenbeschichtung 5 aus Gettermaterial.

Aus einem mit einer den vorgegebenen Erfordernissen (Länge des Glühfadens 11, gewünschter Abstand des Schildes 2 von dessen Enden) entsprechenden Länge abgeschnittenen Stück dieses Metallbandes 1 wird der geschlossen ovale Schild 2 gebogen und in diesem Falle stumpf verschweißt (Fig. 4). Die Streifenbeschichtung 4 wird dabei auf der Innenseite des Schildes 2 vorgesehen, die Streifenbeschichtung 5 auf seiner Außenseite. Der fertige Schild 2 läßt sich an einem metallischen Stützdraht 6 durch Schweißung befestigen, der im Material des Pumpstengels 3 eingeschmolzen ist.

Die Stützdrähte 7 und 7a für den Glühfaden 8 sind gleichzeitig Zuleitungsdrähte.

Wie man leicht entnimmt, ist das bekannte Metallband 1 besonders schmal mit sehr schmalen, unbeschichteten Rändern 9, 10.

Demgegenüber entspricht bei dem in den Fig. 6 und 7 gezeigten, erfindungsgemäßen Metallband 12 dessen Breite B im wesentlichen der Länge oder dem Umfang des aus ihm herzustellenden Schildes 13, vor allen Dingen dann, wenn auch hier Stumpfschweißung benutzt wird. Die Breite d der Streifenbeschichtung 14 mit Ti₃Hg ist gleich oder nur geringfügig breiter als beim bekannten Metallband nach Fig. 1. An seiner Unterseite befindet sich ebenfalls eine weitere Streifenbeschichtung 15 mit einem Gettermaterial.

Auch in diesem Falle schirmt der Schild 13 nach der Befestigung an einem im Pumpstengel 18 eingeschmolzenen Supportdraht 16, vorzugsweise durch Schweißen, eine Elektrode 18 ab.

Erfindungsgemäß ist die jeweiligen Schweißung in Querrichtung des Metallbandes 12, bzw. in Längsrichtung oder in Umfangsrichtung des Schildes 13, jeweils im Abstand T von den Streifenbeschichtungen 14, 15 am Metallband 12 angeordnet. Dies gilt unabhängig davon, ob der Schild nun oval, im wesentlichen elliptisch oder aus Halbkreisbögen mit geradlinigen Zwischenabschnitten zusammengesetzt ist, wie anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben, oder schalenförmig, wie dies die Fig. 11 bis 15 zeigen. Die Fig. 11 und 12 zeigen dabei eine nur wenig mehr als eine Art Viertelellipse beschreibende zweite Ausführungsform des Schildes 13b, der mittels eines Supportdrahtes 16b am hier weggelassenen Pumpstengel eingeschmolzen ist und die Elektrode 18b nur über etwa ein Viertel der Umfangs abschirmt. Es versteht sich, daß hier die Materialmengen an den Beschichtungen 14b und 15b ebenso groß sind wie bei der ersten Ausführungsform des Schildes. Gleiches gilt für die dritte Ausführungsform des Schildes 13c gemäß den Fig. 13 und 14, welcher eine Art halbes Oval bzw. eine halbe Ellipse beschreibt. Letzten Endes bilden diese beiden Ausführungsformen jedoch Teilbereiche bzw. Ausschnitte aus dem erstbeschriebenen Schild 13, der aus Halbkreisen und geradlinigen Abschnitten zusammengesetzt ist, wie gesagt.

Fig. 15 zeigt eine vierte Ausführungsform eines schalenförmig gekrümmten Schildes 13d aus einem erfindungsgemäßen Metallband, das nur noch einen einzigen Randbereich 19 aufweist, der für die Befestigung eines nicht gezeigten Supportdrahtes natürlich genügt. Fig. 16 schließlich zeigt eine fünfte, eckige Ausführungsform eines Schildes 13e, bei welchem das erfindungsgemäße Metallband im Bereich der Beschichtungen 14e, 15e winkelförmig abgeknickt ist.

Die Fig. 17 und 18 schließlich zeigen eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schildes 13f, das dem ersten nach den Fig. 8 bis 10 weitgehend ähnlich ist. Unterschiede bestehen im wesentlichen nur darin, daß seine Enden 19 und 20 einander überlappend miteinander verschweißt sind. Dies ist ohne Materialverlust und Umweltverschmutzung möglich, da im Bereich dieser Enden weder Ti₃Hg noch Zirkoniumaluminat vorhanden ist. Ferner erstrecken sich die Ti₃Hg - Beschichtung 14f innen und die Getter - Beschichtung 15f außen über einen der Halbkreisbögen (Fig. 18). Die Befestigung am Pumpstengel 3f ergibt sich aus Fig. 17 mit Supportdraht 16f. Ferner sind Elektrode 18f und Zuleitungen 21 und 22 gezeigt.

Claims (8)

1. Metallband (12), insbesondere Stahlband, zur Herstellung von Schilden (13-13f) für den Einbau in insbesondere Niederdruck- Entladungslampen zwischen Elektrode(n) (18-18f) und Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch das sogenannte Sputtering auftretenden Schwärzungseffekts an der Innenwand der Lampenhülle im Elektrodenbereich, versehen mit einer auf der der jeweiligen Elektrode (18-18f) zugewandten Bandseite haftend aufgebrachten, in Längsrichtung des Metallbandes (12) verlaufenden, Beschichtung (14-14f) aus einer festen Quecksilberverbindung, vorzugsweise Ti₃Hg, sowie gegebenenfalls einer weiteren Beschichtung (15-15f) aus einem ausschließlich Gettereigenschaften aufweisenden Material, vorzugsweise Zirkoniumaluminat, beispielsweise auf der anderen Bandseite, wobei jeweils ein abgetrennter Abschnitt (A) des Metallbandes einen Schild (13-13f) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß bei im wesentlichen gleichbleibender Breite der Beschichtung(en) (14-14f; 15-15f) die Breite des Metallbands (12) im wesentlichen der Länge oder dem Umfang des aus ihm herzustellenden Schildes (13-13f) entspricht.

2. Niederdruck-Entladungslampe mit mindestens einem Schild (13-13f) zwischen mindestens einer Elektrode (18-18f) und der Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch das sogenannte Sputtering auftretenden Schwärzungseffekts an der Innenwand der Lampenhülle, mit mindestens einem im Lampenkörper verankerten metallischen Support (16-16f) für den Schild (13-13f), wobei Schild und Support vorzugsweise durch Schweißung miteinander verbunden sind und der Schild unter Verwendung des Metallbands (12) nach Anspruch 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Schweißung(en) in dessen Querrichtung, bzw. in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Schildes (13-13f), jeweils im Abstand von der Beschichtung (14-14f; 15-15f) an demselben angeordnet ist bzw. sind.

3. Niederdruck-Entladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13, 13f) im wesentlichen oval ausgebildet ist (Fig. 9 und 18).

4. Niederdruck-Entladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13b) im wesentlichen viertelkreisförmig ausgebildet ist (Fig. 11 und 12).

5. Niederdruck-Entladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13c) im wesentlichen halbellipsenförmig ausgebildet ist (Fig. 13 und 14).

6. Niederdruck-Entladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13d) allgemein schalenförmig ausgebildet ist (Fig. 15).

7. Niederdruck-Entladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13e) im wesentlichen winkelförmig ausgebildet ist (Fig. 16).

8. Niederdruck-Entladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Enden (19, 20) des den Schild (13f) bildenden Abschnitts aus Metallband (12) einander überlappend miteinander verschweißt sind.