DE2056968C3 - Leuchtstofflampe - Google Patents

Description

50

Die Erfindung betrifft eine Leuchtstofflampe mit einem Hohlkörper in Form eines zylindrischen Rohres tür Unterbringung von Amalgam, wobei dieses Rohr innerhalb des Umfanges der Lampe angeordnet ist und lieh dessen eines Ende in der Nähe einer Kathode und das andere Ende im Lampensockel befindet.

Bei derartigen Gasentladungslichtquellen wird die Abhängigkeit des Lichtstroms von der Umgebungstemperatur durch die Lage von Amalgam in Zonen der Lampe mit unterschiedlichen Temperaturen geregelt.

Es sind bereits Leuchtstofflampen mit Amalgam bekannt, die für den Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen, beispielsweise in geschlossenen und schlecht gelüfteten Leuchten in Räumen mit großer Wärmeentwicklung, vorgesehen sind. Das Amalgam liegt bei diesen Lampen in speziellen Einrichtungen in einer kalten Lampenzone. Die Herstellung derartiger Lampen erfordert eine spezielle technologische Montageausrüstung zur Abkühlung des Amalgams bei einer Wärmebehandlung der Lampen während ihrer Evakuierung, bei Unterbringung des Amalgams in der Kolbenmitte eder zur Beschickung des Rohres mit zwei oder drei Elementen, wobei das Amalgam zur Verhinderung einer willkürlichen Bewegung an einem Begre-nze.- angebracht ist.

Aus dem Patent 3 227 907 bt es bekannt, Leuchtstofflampen mit Amalgam für den Betrieb bei normaler Umgebungstemperatur in offenen Leuchten herzustellen. Das Amalgam wird in der Zone mit hoher Temperatur untergebracht, damit es sich in ein in der kalten Lampenzone kondensierendes Quecksilber und in ein amalgamierbares Metall zersetzt. Der Dampfdruck des Quecksilbers wird in diesem Fall durch die Temperatur seiner kondensations7one bestimmt und die Lampe weist ein Maximum des Lichtstromes bei normalen Umgebungstemperaturen auf.

Aus der britischen Patentschrift 966 608 ist.eine Leuchtstofflampe bekannt, in der das Amalgam als Überzug auf einem Teil der inneren Oberfläche eines zylindrischen Rohres enthalten ist. Es ist auch bekannt, das Amalgam in Granulatform in dem zylindrischen Rohr anzubringen. Wenn das Amalgam als Überzug an der Oberfläche des zylindrischen Rohres angebracht ist, nimmt es dort eine feste Lage ein. Diese Lage bestimmt die Abhängigkeit des Lichtstromes von der Tempratur des umgebenden Mediums. Die Leuchtstofflampe ist daher für einen ganz bestimmten Temperaturverlauf ausgelegt. Wenn das Amalgam als Granulat in das zylindrische Rohr eingeführt ist. besteht die Möglichkeit, daß es sich dort frei verteilen und infolge von Vibrationen seine Lage in bestimmter Weise verändern kann. Das Granulat ist also nicht an einer be stimmten Stelle des zylindrischen Rohres fixierbar. Das Rohr hat einen konstanten Durchmesser und läuft an den Enden spitz zu. Das Amalgam kann sich daher in Gebieten unterschiedlicher Temperaturen befinden. Da von der Temperatur der Lichtstrom abhängt, ist bei dieser Anordnung ein bestimmter Lichtstrom nicht eindeutig gewährleistet.

Aus der britischen Patentschrift 1 097 090 ist eine Leuchtstofflampe bekannt, bei der das Amalgam entweder in einem Behälter an der Innenfläche des Glaskolbens oder an einer Halterung in der Nähe der Kathode befestigt ist. In beiden Fällen '.tat das Amalgam eine ganz bestimmte feste Lage, so daß mit einer Ausführung der leuchtstofflampe auch nur eine einzige Kennlinie des Lichtstiomes erreicht werden kann.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 589 137 ist nur eine einzige Anordnung für das Amalgam bekannt. Das Amalgam soll gemäß dieser Offenlegungsschrift an der kältesten Stelle der Leuchtstofflampe angebracht sein.

Den bekannten Konstruktionen von Leuchtstofflampen mit Amalgam für verschiedene Betriebsverhältnisse haftet z.T. der Mangel an, daß sie nicht auf ein und derselben Fertigungsstraße ohne einschneidende Umstellung hergestellt werden können. Es sind also verschiedene Typen technologischer Ausrüstung und zusätzlich Zeit und Mittel für die Umstellung der Ausrüstung erforderlich. Damit wachsen die Herstellungskosten der Leuchtstofflampen an.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtstofflampe der eingangs erwähnten Art anzugeben, welche für verschiedene, den Betriebsverhältnissen entsprechende Temperaturverläufe auf einer Fertigungsstraße ohne Umstell"ng von deren technologi-

scher Ausrüstung hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Rohr mit kugelförmigen Er Weiterungen an den Enden und mit einer öffnung a-n Rohrumfang ausgebildet ist und daß das Amalgam die Gestalt einer Kugel hat, deren Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Rohres und größer als dia Öffnung ist

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Rohr an seinem einen Ende einen Lötverschluß aufweist und aa seinem anderen der Kathode zugewandten Ende über die eine Elektrode mit einem Ausleger verbunden ist und daß in dem Rohr zwischen dem Lötverschluß und dem Ausleger ein Behälter angeordnet ist, in welchem das Amalgam befestigt ist ,₅

Vorteilhaft besteht der Behälter aus einem Rohr, dessen Enden nach innen gebogen sind i»ad in welchem das Amalgam mit einem Hilfsrohr fixiert ist.

Es ist auch vorteilhaft, daß das Amalgam an dem der Kathode zugewandten Ende des Behälters angeordnet ist.

Vorteilhaft kann das Amalgam an dem im Sockel der Leuchtstofflampe befindlichen Ende des Behälters angeordnet sein.

Es ist auch vorteilhaft, daß das Amalgam zwischen den Enden des Behälters angeordnet ist

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F 1 g. 1 einen Längsschnitt durch das Ende einer erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe mit kugelförmigen Erweiterungen des zylindrischen Rohres,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Ende einer erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe mit einem in das zylindrische Rohr eingesetzten Behälter,

F i g. 3 Varianten der Anordnung von Amalgam in dem Behälter,

F i g 4 ein Schaubild der Abhängigkeit des Lichtstromes von der Lage des Amalgams und damit von seiner Umgebungstemperatur.

Die Leuchtstofflampe in F i g. 1 weist einen mit einer

nicht 2 aus Leuchtstoff bedeckten Kolben 1 auf. Sie i α zwei Füße, deren einer ohne Rohr .·. ,sgeführt und nicht dargestellt ist. Der andere Fuß 3 st mit einem Rohr 4 versehjn, das als Hohlkörper zur llnterbringung von Amalgam dient. An Elektroden 5 des Fußes 3 ist eine Wolframkathode 6 mit einer F.missionsschieht angeordnet. Die Außenenden der Elektroden 5 sind an stromführende Stifte 7 eines Sockels 8 angelötet. Das Rohr 4 geht über die Grenzen der Quetschung 9 des Fußes 3 und ragt in den Sockel 8 und in den Umfangsbereich der Leuchtstofflampe zur Kathode 6 hinein. An den Enden des Rohres 4 befinden sich kugelförmige Erweiterungen 10 und im Gebiet der Quetschung 9 eine öffnung 11 zur Evakuierung der Lampe. Im Rohr 4 wird das Amalgam 12 in Form einer Kugel untergebracht, deren Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 4 und größer als der Durchmesser der öffnung 11 ist. Das Amalgam 12 kann auch die Form eines Zylinders oder Würfels aufweisen.

Die Leuchtstofflampe arbeitet wie folgt:

Beim Betrieb der Lampe in einer geschlossenen Leuchte, also bei einer hohen Umgebungstemperatur, verschiebt man das Amalgam 12 vor der Montage der Lampe in der Leuchte in die im Lampensockel 8 befindliche kugelförmige Erweiterung 10. Zum normalen Betrieb wird unter diesen Bedingungen die Zusammensetzung des Amalgams 12 derart gewählt, daß ein Maximum des Lichtstromes der Lampe bei höherer Umgebungstemperatur erreicht wird. Dieses ist aus F i g. 4, (Kurve X) ersichtlich.

Beim Betrieb der Lampe in einer offenen Leuchte, also bei einer normalen Umgebungstemperatur, verschiebt man das Amalgam 12 vor der Montage der Lampe in der Leuchte in eine in dei Nähe der Kathode 6 liegende kugelförmige Erweiterung 10. Hierbei ist die Temperatur des Amalgams 12 hoch und der Dampfdruck vom Quecksilber im Umfang der Lampe wird durch die Temperatur von dem aus dem Amalgam 12 verdampften und an den kalten Abschnitten der Lampe kondensierten Quecksilber bestimmt. In diesem Fall hat die Lampe ein Maximum des Lichtstromes bei einer normalen Umgebungstemperatur, wie dies in Fig.4, Kurve Y, gezeigt ist

Znr Verschiebung des Amalgams 12 in die Zone mit hoher Temperatur, also in die kugelförmige Erweiterung 10 nahe der Kathode 6. ist die Lampe vor der Montage in der Leuchte in eine vertikale Lage mit dem Ende nach oben zu stellen, wo die Lampe markiert ist. Wenn die Lampe zum Betrieb in einer horizontalen Lage aufgestellt wird, darf sie nicht bei der Montage in der Leuchte in einer vertikalen Ebene um einen Winkel verschwenkt werden, der größer als 90° ist. Die Lampe wird in die Leuchte mit dem markierten Ende eingesetzt. Zur Verschiebung des Amalgams 12 in die Zone mit niedriger Temperatur, also in die kugelförmige Erweiterung 10 im Sockel 8 ist die Lampe vor der Montage in der Leuchte in eine vertikale Lage mit dem markierten Fnde nach unten zu stellen. Wenn die Lampe zum Betrieb in einer horizontalvn Lage aufgestellt wird, darf sie nicht bei der Montage in der Leuchte in der vertikalen Ebene um einen Winkel verschwenkt werden, der größer als 90° ist. Die Lampe wird in die Leuchte mit dem Ende eingesetzt, an dem die Markierung fehlt.

Die in F 1 g. 2 gezeigte Lampe weist einen mit einer Schicht 2 aus Leuchtstoff bedeckten Kolben 1 und zwei Füße auf deren einer ohne Rohr ausgeführt und nicht dargestellt ist. In den anderen Fuß 13 ist ein Rohr M derart eingelötet, daß es die Fortsetzung eines zylindrischen Kanals 15 in der Quetschung 9 des Fußes 13 bil det. Der Fuß 13 ist mit zwei stromführenden Anschlüssen 5 versehen, deren Außenenden mit Stiften 7 eines Sockels 8 und deren Innenende mit der Wolframkathode 6 mit einer Emissionsschicht verbunden sind. An eine der Elektroden 5 ist ein in Form eines scheibenförmigen Blättchens ausgeführter Ausleger 16 angeschweißt. Im Rohr 14 befindet sich ein in F i g. 3a, 3b, 3c besonders gezeigter Behälter 17. der ein Rohr 18 darstellt, in dem das Amalgam mit Hilfe von einem oder zwei Hilfsrohren 19 fixiert ist. Eine Verschiebung des Behälters 17 wird von der einen Seite durch den Ausleger 16 und von der anderen Seite durch das verlötete Ende des Rohres 14 begrenzt. Die Abhängigkeit des Lichtstromes der in F i g. 2 gezeigten Lampe von der Umgebungstemperatur ist eine Funktion der Lage des Amalgams 12 im Behälter 17. Eine Lampe, bei der das Amalgam in unmittelbarer Nähe der Kathode 6 liegt (F i g. 2 und 3a), hat ein Maximum des Lichtstromes bei einer normalen Umgebungstemperatur, wie dies in F i g. 4, Kurve V, gezeigt ist, und ist für die Arbeit in offenen Leuchten geeignet. Eine Lampe, bei der das Amalgam 12 im Sockel 8 liegt (F i g. 3c), hat ein Maximum des Lichtstromes bei einer höheren Umgebungstemperatur, dies ist in F i g. 4, Kurve X, gezeigt, und ist für die Arbeit in geschlossenen Leuchten geeignet.

Es ist ebenfalls möglich, das Amalgam 12 in den Zonen des Rohres 18 des Behälters 17 mit einer für die Zersetzung des Amalgams 12 unzureichenden Zwischentemperatur unterzubringen. Das bezieht sich beispielsweise auf die in F i g. 3b gezeigte Lage des Amalgams, In diesem Fall nimmt die in Fig. 4, Kurve Z, gezeigte Abhängigkeit des Lichtstromes von der Umgebungstemperatur eine Mittellage zwischen den durch die Kurven X und V in F i g. 4 angedeuteten Abhängigkeiten ein. ίο

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es die erfindungsgemäße Konstruktion der Leuchtstofflampe mit Amalgam ermöglicht, die Abhängigkeit ihres Lichtstromes von der Umgebungstemperatur ohne einschneidende zweckentsprechende Umstellung der zu ihrer Herstellung verwendeten technologischen Ausrüstung zu ändern. Eine Änderung der Abhängigkeit des Lichtstromes von der Umgebungstemperatur bei einer Lampe, in der der Hohlkörper zur Unterbringung des Amalgams in Form eines Behälters ausgeführt ist, wird entweder durch eine einfache Schwenkung des Hohlkörpers bei der Beschickung der Lampe mit Amalgam oder durch Ändern der Länge der das Amalgam im Behälter fixierenden Hilfsrohre verwirklicht. Die Montage des Behälters ist dabei eine Vorbereitungsmaßnahme, die zur Leistungssteigerung der Montage beiträgt. Wenn der Hersteller den Bedarf an Lampen mit bestimmten Temperaturverläufen kennt, kann der Behälter mit der erforderlichen örtlichen Unterbringung des Amalgams im voraus bereitstellen und sie bei der Montage von Lampen ohne Umstellung der Montageausrüstung verwenden, weil alle Behälter für Lampen mit verschiedenen Temperaturverläufen dieselben Abmessungen aufweisen.

Das ist sehr wichtig für die Hersteller von Leuchtstofflampen mit verschiedenen Temperaturverläufen wegen der Knappheit der Montageausrüstung. Die Einstellung der erforderlichen Abhängigkeit des Lichtstromes von der Umgebungstemperatur (bei zwei Abhängigkeitsmöglichkeiten) für eine Lampe, bei der der Hohlkörper zur Unterbringung des Amalgams in Form eines Rohres ausgeführt ist, kann unmittelbar beim Verbraucher durch eine Verschiebung des Amalgams in das entsprechend zu wählende Ende des Rohres durchgeführt werden. Hier ist besonders hervorzuheben, daß beim Einsatz eines Rohres als Hohlkörper zur Unterbringung des Amalgams die Lampen zum Betrieb in offenen und geschlossenen Leuchten ohne irgendwelche Umstellung der Ausrüstung selbst bei Vorbereitungsmaßnahmen hergestellt werden können. Der Einsatz eines Rohres als Hohlkörper zur Unterbringung des Amalgams ist auch in dem Fall von besonderem Wert, wenn die Betriebsverhältnisse für die Lampen unbekannt sine und der Hersteller es vorzieht, den gewünschten Betrieb für die Lampe selbst zu bestimmen.

Hierbei entfällt die Notwendigkeit der Anfertigung von Unterlagen für die Beschaffenheit der Lampen seitens des Verbrauchers sowie einer exakten getrennter Planung der Produktion von Lampen für offene unc geschlossene Leuchten.

Die erfindungsgemäße Konstruktion einer Leucht stofflampe mit Amalgam ermöglicht es auch, die Ar beitshygiene für die mit der Produktion der Lamper beschäftigten Arbeitskräfte zu verbessern und die Ab scheidung von Quecksilber an den zu beleuchtender Objekten bei einem eventuellen Zerschlagen der Lam pen im Betrieb wesentlich herabzusetzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Leuchtstofflampe mit einem Hohlkörper in Form eines zylindrischen Rohres zur Unterbringung von Amalgam, wobei dieses. Rohr innerhalb des Umfanges der Lampe angeordnet ist und sich dessen eines Ende in der Nähe einer Kathode und das andere Ende im Lampensockel befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (4) mit kugelförmigen Erweiterungen (10) an den Enden und mit einer öffnung (1,1) am Rohrumfang ausgebildet ist und daß das Amalgam (12) die Gestalt einer Kugel hat, deren Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Rohres (4) und größer als die öffnung (11) ist

2. Leuchtstofflampe mit einem Hohlkörper in Form eines zylindrischen Rohres zur Unterbringung von Amalgan, wobei dieses Rohr innerhalb des Umfanges der Lampe angeordnet ist und sich dessen eines Ende in der Nähe einer Kathode und das andere im Lampensockel befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (14) an seinem einen Ende einen Lötverschluß aufweist und an seinem anderen der Kathode (6) zugewandten Ende über die eine Elektrode (5) mit einem Ausleger (16) verbunden ist und daß in dem Rohr (14) zwischen dem .Lötverschluß und dem Ausleger (16) ein Behälter (17) angeordnet ist, in welchem das Amalgam (12) befestigt ist.

3. Leuchtstofflampe nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (17) aus einem Rohr (18) besteht, dessen Enden nach innen gebogen sind und in welchem das Amalgam (12) mit einem Hilfsrohr (19) fixiert ist.

4. Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Amalgam (12) an dem der Kathode (6) zugewandten Ende des Behälters (17) angeordnet ist.

5. Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Amalgam (12) an dem im Sockel (8) der Leuchtstofflampe befindlichen Ende des Behälters (17) angeordnet ist.

6. Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Amalgam (12) zwischen den Enden des Behälters (17) angeordnet ist.