EP0076503A2 - Einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

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EP0076503A2
EP0076503A2 EP82109150A EP82109150A EP0076503A2 EP 0076503 A2 EP0076503 A2 EP 0076503A2 EP 82109150 A EP82109150 A EP 82109150A EP 82109150 A EP82109150 A EP 82109150A EP 0076503 A2 EP0076503 A2 EP 0076503A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
outer bulb
pressure discharge
shaped inner
discharge lamp
Prior art date
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Granted
Application number
EP82109150A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0076503B1 (de
EP0076503A3 (en
Inventor
Gerhard Dr. Steeger
Josef Plischke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Publication of EP0076503A2 publication Critical patent/EP0076503A2/de
Publication of EP0076503A3 publication Critical patent/EP0076503A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0076503B1 publication Critical patent/EP0076503B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/34—Double-wall vessels or containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/50—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it
    • H01J5/54—Means forming part of the tube or lamps for the purpose of providing electrical connection to it supported by a separate part, e.g. base
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/40—Closing vessels

Definitions

  • the invention relates to a Nicder pressure discharge lamp with a base on one side, which essentially consists of a foot part, an outer bulb connected to it in a gastight manner and containing a gas and / or metal vapor filling, two preheatable electrodes arranged inside the outer bulb on the foot part, and at least one likewise arranged inside the outer bulb U-shaped inner tube is made of glass, the end of one of the straight legs of each inner tube enclosing a preheatable electrode in a gas-tight manner and the end of each other straight leg to the outer bulb having an opening which is arranged in the vicinity of the foot part.
  • Lamps with such a construction are referred to as compact lamps because of their greatly shortened design compared to conventional low-pressure discharge lamps.
  • these lamps can be operated in standard incandescent lamp holders.
  • Such compact lamps are therefore suitable with a corresponding design for the direct replacement of incandescent lamps. Due to their higher efficiency for converting the absorbed electrical energy into visible light and due to their longer lifespan, compact lamps are more economical than incandescent lamps. Despite this clear advantage, compact lamps have so far not been able to survive put.
  • a low-pressure discharge lamp with a base on one side in which at least one U-shaped inner tube is arranged in an outer bulb in a gas-tight manner with the first end of a preheatable electrode and with the other end having an opening towards the lamp bulb.
  • the gas-tight fusion between the U-shaped inner tube and the preheatable electrode on the one hand and the outer bulb surrounding the gas filling on the other hand takes place by means of a fusion glass and a chrome iron plate serving as a foot part.
  • the soldering of all parts with this fusion glass requires a complex and therefore relatively expensive manufacturing technique. In addition, this process is less suitable for the production of large quantities on fully automatic machines due to the frequent soldering errors.
  • the object of the invention is to provide a low-pressure discharge lamp of the type mentioned at the beginning which, as a compact lamp with low power consumption, is comparable in form and light output to an incandescent lamp and thus in existing lamps is usable.
  • the lamp construction should enable production on machines with high performance in order to be able to offer the end product at a reasonable price.
  • a low-pressure discharge lamp with the features mentioned in the preamble of the main claim is characterized in that the foot part is a preformed plate made of glass, which has an upper receiving part directed towards the lamp interior, in which the two preheatable electrodes and the first end of each U-shaped Inner tube is melted and which is further provided with a lower, outwardly directed, concentrically arranged to the lamp longitudinal axis edge, which is fused to the outer bulb, the receiving part and the edge being connected by an essentially hollow cylindrical middle part.
  • the operating voltage of the lamp and thus its power consumption is advantageously increased by lengthening the discharge path by assigning a U-shaped inner tube to each of the two preheatable electrodes.
  • the longitudinal axes of the straight legs of both U-shaped inner tubes essentially form the corner points of a rhombus or a square, the diagonals of which form an intersection lying on the lamp longitudinal axis.
  • the gas-tight melting of the first ends of the U-shaped inner tubes with the preheatable electrodes and the upper receiving part of the preformed plate directed towards the lamp interior is in the form of a pinch, the length of the pinch corresponding approximately to the length of the receiving part.
  • This part of the upper plate which receives the first ends of the U-shaped inner tubes has an elongated circular opening, the width of which, before the squeezing process is slightly larger than the outer diameter of the inner tubes.
  • the sections connecting the semicircular end pieces of the elongated round opening can be drawn in to the lamp longitudinal axis, so that the shape of a figure eight approximates when viewed from above.
  • the lower, outwardly directed plate rim is circular and concentric with the lamp longitudinal axis, the diameter of which is adapted to the inner diameter of the outer bulb, which is preferably light-scattering.
  • the gas-tight fusion of these two parts can largely take place on conventional melting machines for incandescent lamps.
  • the central part connecting the elongated, round receiving part and the concentric edge of the preformed plate is designed as a hollow cylinder.
  • the diameter of the central part is both smaller than the length of the receiving part and smaller than the diameter of the edge of the preformed plate.
  • the discharge vessel consisting of outer bulbs and in particular the U-shaped inner tubes, preferably contains mercury and an inert gas as the filling.
  • an amalgam-forming substance can be applied inside, in the vicinity of the closed end. This has the effect that the mercury which has migrated into the outer bulb as a result of the thermal conditions occurring during operation is recirculated in a constant dynamic process, so that the entire volume of the inner tube or tubes is filled uniformly with mercury vapor.
  • the UV radiation generated by the low-pressure discharge is emitted by means of appropriate phosphor coatings on the inner surface of the inner tubes and, if appropriate, on the Inner surface of the outer bulb converted into visible radiation. It has proven to be advantageous to use a so-called three-band phosphor which contains individual components emitting red, green and blue.
  • the coating of the outer bulb insofar as it has not been provided with a phosphor layer, different embodiments are possible. As is common with incandescent lamps, a clear glass or a light-scattering surface, such as internal matting or a siliconized coating possible.
  • the outer bulb is provided at the electrode end with a base via which the lamp is electrically connected.
  • An electrical screw base is advantageously used, which can be used in conventional incandescent lamp holders.
  • the lamp can also be equipped with any other base.
  • the lamp can be operated in any corresponding bulb holder.
  • the lamp according to the invention can also be operated via a conventional ballast choke, which is e.g. designed as an adapter to the lamp or is part of the lamp.
  • the low-pressure discharge lamp is produced in a simple manner.
  • the preformed plate plays a major part in this.
  • a glass tube the diameter of which corresponds to the central part of the finished preformed plate, is placed on one end, which creates the outward edge of the plate.
  • This plate blank will placed in a rotating receptacle, which also causes it to rotate, and is gradually brought to a temperature suitable for the deformation of the glass in the upper, cylindrical region.
  • An inner mold is then inserted into the heated plate blank from above and two outer mold halves are closed from the outside around the upper part, as a result of which the heated upper plate part is given the desired shape of the receiving part with the elongated, round opening.
  • the holder for the plate does not turn during the forming process.
  • the shaping tools for the elongated round opening of the receiving part can be designed differently.
  • the elongated round opening can have straight or indented side surfaces, similar to an eight.
  • a frame provided with the preheatable electrodes advantageously has one-piece power supply lines which can be held, for example, by means of a pearl base.
  • racks held in a receptacle are also conceivable during the squeezing process.
  • multi-part power supplies can also be used.
  • the preformed plate is placed over two of these frames, which are held at a defined distance. Then, from above, the two U-shaped inner tubes, each with their first straight legs out in the upper, elongated, round part of the preformed plate in such a way that their non-phosphor-coated first ends surround the frames.
  • the parts assembled in this way are heated in the region of the receiving part of the plate to a temperature suitable for the deformation of the glass.
  • both vessel seals of the U-shaped inner tubes are produced in a single operation.
  • the further processing to the finished lamp is largely carried out according to known work steps.
  • the outer bulb is fused with the lower edge of the plate, which is arranged concentrically to the lamp axis, on a melting machine with neck waste, or the piston neck brought to the deformation temperature is pressed against the heated edge of the plate by means of a roller. After pumping, filling and socketing, the lamp is ready for operation.
  • the low-pressure discharge lamp according to the invention has good lighting properties.
  • the interior structure described above is simple both in terms of construction and production technology and results in a sufficient length of the discharge path.
  • the preformed plate 1 shown in FIGS. 1 and 2 has an upper receiving part 2 directed towards the inside of the lamp, which has the shape of an elongated round opening in plan view. This opening is provided for receiving the first ends of the U-shaped inner tubes.
  • the clear width B is adapted to the outer diameter of the inner tubes and the length L corresponds approximately to the length of the subsequent crushing.
  • the sections connecting the semicircular end pieces of the elongated round opening have constrictions 16 to the longitudinal axis of the lamp, which approximately results in the shape of an eight.
  • the lower, outwardly directed edge 3 of the plate 1 is circular and forms the future line of fusion with the outer bulb.
  • the middle part 4 between the receiving part 2 and the edge 3 is formed by a substantially hollow cylindrical piece, the diameter of which is both smaller than that of the edge 3 and smaller than the length L of the receiving part.
  • the height of the plate 1 is approximately 25 mm and the edge 3 has a diameter of approximately 37 mm to 40 mm.
  • the diameter of the hollow cylindrical middle part is approximately 30 mm.
  • FIG. 3 shows a U-shaped inner tube 5 with two straight legs 6 and 7.
  • the first leg 6 is approximately 10 mm longer than the other leg 7.
  • the extended end 8 of the first leg 6 is provided for insertion into the receiving part 2 of the plate 1 and does not have a fluorescent coating.
  • the other leg 7 has a remaining opening 9 at its lower end.
  • the inner tube 5 has an outer diameter of approximately 12 mm. With a wall thickness of approx. 1.0 mm, the inner diameter is approx. 10.0 mm. There is a free space of approximately 3 mm between the legs 6 and 7.
  • the preassembled basic structure in FIG. 4 illustrates the arrangement of two identical fluorescent-coated U-shaped inner tubes 5 and 5 'in the receiving part 2 of the plate 1 in a top view.
  • the four legs 6, 7 and 6 ', 7' run parallel to one another, their longitudinal axes forming the corner points of a rhombus or a square.
  • the diagonals D and D 'connecting the corner points intersect in the lamp longitudinal axis.
  • the preheatable electrodes (not shown) which have a pearl base are located within the legs 6 and 6 '.
  • the preassembled basic structure held in this way is heated and crushed along the length L of the elongated, round opening of the receiving part 2.
  • a pump tube (not shown) arranged in the longitudinal axis of the lamp is squeezed into the receiving part 2 from the underside of the plate 1.
  • the squeezed, pre-assembled basic structure from FIG. 4 is then a tubular outer bulb 10 with an outer diameter of approximately 38 mm to about 50 mm, which is fused to the lower edge 3 of the plate 1.
  • This production stage is shown in FIG. 5.
  • the power supplies 13 and 13 ' can be made in one or more parts.
  • a copper sheathed wire is particularly suitable as the material.
  • the pump tube 11 is melted close to the fusion between the outer bulb 10 and the edge 3 of the plate 1 and provided with a base 14, as shown in FIG.
  • a base 14 for direct connection to the network - e.g. when exchanged for an incandescent lamp - an electronic ignition and ballast device can be integrated in the base sleeve 15.
  • a low-pressure discharge lamp according to the invention has a discharge length of approximately 460 mm through the two U-shaped inner tubes.
  • the compact lamp contains mercury in a quantity of approx. 10 mg and approx. 300 Pa argon. With a power input of approx. 15 W, the lamp has an operating voltage of approx. 100 V and a lamp current of approx. 170 mA. The luminous flux is around 1000 lm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

Zwei U-förmige, mit jeweils einem ihrer geraden Schenkel eine vorheizbare Elektrode (12, 12') gasdicht umschließende Innenrohre (5, 5') sind in den oberen, eine länglichrunde Form aufweisenden Aufnahmeteil eines vorgeformten Tellers eingeschmolzen. Die Einschmelzung schließt außerdem das Pumprohr (11) sowie die die vorheizbaren Elektroden (12, 12') halternden Stromzuführungspaare (13, 13') ein und ist als eine in einem einzigen Arbeitsgang vorgenommene Quetschung ausgeführt. Der untere, konzentrisch zur Lampenlängsachse angeordnete und nach außen gerichtete Rand des vorgeformten Tellers ist mit dem eine Gas- und/oder Metalldampffüllung enthaltenden und die U-förmigen Innenrohre (5, 5') umgebenden Außenkolben (10) mittels Halsabfall verschmolzen. Die Innenrohre sind vorzugsweise mit einem Dreibandenleuchtstoff beschichtet und der Außenkolben weist eine lichtstreuende Oberfläche auf. Die einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe ist weitgehend auf konventionellen Maschinen herstellbar und in Verbindung mit einer im Sockel integrierten Zünd- und Betriebsschaltung als Kompaktlampe kleiner elektrischer Leistung direkt gegen eine Glühlampe austauschbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine einseitig gesockelte Nicderdruckentladungslampe, die im wesentlichen aus einem Fußteil, einem mit diesem gasdicht verbundenen und eine Gas- und/oder Metalldampffüllung enthaltenden Außenkolben, zwei innerhalb des Außenkolbens am Fuß-teil angeordneten vorheizbaren Elektroden sowie mindestens einem ebenfalls innerhalb des Außenkolbens angeordneten U-förmigen Innenrohr aus Glas besteht, wobei das Ende eines der geraden Schenkel jedes Innenrohres eine vorheizbare Elektrode gasdicht umschließt und das Ende jedes anderen geraden Schenkels zum Außenkolben hin eine Öffnung aufweist, die in der Nähe des Fußteils angeordnet ist.
  • Lampen mit einem derartigen Konstruktionsaufbau werden aufgrund ihrer gegenüber herkömmlichen Niederdruckentladungslampen stark verkürzten Bauform als Kompaktlampen bezeichnet. Mit einem Vorschaltgerät sowie einem Zündelement versehen und einem Schraubsockel ausgestattet lassen sich diese Lampen in üblichen Glühlampenfassungen betreiben. Solche Kompaktlampen sind daher bei entsprechender Konstruktion für den direkten Ersatz von Glühlampen geeignet. Infolge ihres höheren Wirkungsgrades für die Umsetzung der aufgenommenen elektrischen Energie in sichtbares Licht und aufgrund ihrer längeren Lebensdauer sind Kompaktlampen wirtschaftlicher als Glühlampen. Trotz dieses klaren Vorteils konnten sich Kompaktlampen bisher nicht durchsetzen. Zum einen sind die bisher vorgeschlagenen Konstruktionen noch zu aufwendig, wodurch die Herstellkosten ansteigen und damit auch der Anschaffungspreis für den Endverbraucher oberhalb der Schwelle der Kaufbereitschaft liegt, zum anderen ist bei den Lampen mit einfacherer Konstruktion die abgegebene Lichtleistung noch nicht befriedigend. Das allgemeine Bestreben bei der Entwicklung von Kompaktlämpen geht dahin, eine hohe Lichtabgabe und gute Farbwiedergabe bei möglichst glühlampenähnlicher Größe, Form und Preisgestaltung zu erreichen.
  • Aus der DE-OS 28 35 574 ist z.B. eine einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe bekannt, bei der in einem Außenkolben mindestens ein mit dem ersten Ende eine vorheizbare Elektrode gasdicht umschließendes und mit dem anderen Ende eine Öffnung zum Lampenkolben hin aufweisendes U-förmiges Innenrohr angeordnet ist. Die gasdichte Verschmelzung zwischen U-förmigem Innenrohr und vorheizbarer Elektrode einerseits sowie dem die Gasfüllung umschließenden Außenkolben andererseits erfolgt dabei mittels eines Schmelzverbindungsglases und einer als Fußteil dienenden Chromeisenplatte. Das Verlöten aller Teile mit diesem Schmelzverbindungsglas erfordert eine aufwendige und damit relativ teure Herstelltechnik. Zudem ist dieses Verfahren für die Herstellung großer Mengen auf vollautomatischen Maschinen wegen der häufig auftretenden Lötfehler weniger geeignet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die als Kompaktlampe kleiner Leistungsaufnahme in bezug auf Form und Lichtabgabe mit einer Glühlampe vergleichbar und damit in bestehenden Leuchten verwendbar ist. Die Lampenkonstruktion soll eine Fertigung auf Maschinen mit hoher Leistung ermöglichen, um das Endproduekt preisgünstig anbieten zu können.
  • Eine Niederdruckentladungslampe mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Merkmalen ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil ein vorgeformter Teller aus Glas ist, der einen oberen, zum Lampeninnern gerichteten Aufnahmeteil aufweist, in den die zwei vorheizbaren Elektroden sowie das jeweils erste Ende jedes U-förmigen Innenrohres eingeschmolzen ist und der weiter mit einem unteren, nach außen gerichteten, zur Lampenlängsachse konzentrisch angeordneten Rand versehen ist, der mit dem Außenkolben verschmolzen ist, wobei das Aufnahmeteil und der Rand durch einen im wesentlichen hohlzylindrischen Mittelteil verbunden sind. Die Brennspannung der Lampe und damit deren Leistungsaufnahme wird durch eine Verlängerung der Entladungsbahn vorteilhaft erhöht, indem man jeder der zwei vorheizbaren Elektroden ein U-förmiges Innenrohr zuordnet. Die Längsachsen der geraden Schenkel beider U-förmiger Innenrohre bilden dabei in der Draufsicht im wesentlichen die Eckpunkte einer Raute oder eines Quadrats, dessen Diagonalen einen auf der Lampenlängsachse liegenden Schnittpunkt bilden.
  • Die gasdichte Einschmelzung der ersten Enden der U-förmigen Innenrohre mit den vorheizbaren Elektroden und dem oberen, zum Lampeninnern gerichteten Aufnahmeteil des vorgeformten Tellers ist erfindungsgemäß in Form einer Quetschung ausgebildet, wobei die Länge der Quetschung etwa der Länge des Aufnahmeteils entspricht. Dieser die ersten Enden der U-förmigen Innenrohre aufnehmende Teil des oberen Tellers weist vor dem Quetschvorgang eine länglichrunde Öffnung auf, deren Breite etwas größer als der Außendurchmesser der Innenrohre ist. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung können die die halbrunden Endstücke der länglichrunden Öffnung verbindenden Teilstücke zur Lampenlängsachse eingezogen sein, so daß in der Draufsicht angenähert die Form einer Acht entsteht.
  • Der untere, nach außen gerichtete Tellerrand ist kreisförmig und konzentrisch zur Lampenlängsachse ausgebildet, wobei dessen Durchmesser an den Innendurchmesser des vorzugsweise lichtstreuend ausgeführten Außenkolbens angepaßt ist. Die gasdichte Verschmelzung dieser beiden Teile kann weitgehend auf konventionellen Einschmelzmaschinen für Glühlampen erfolgen. Der den länglichrunden Aufnahmeteil und den konzentrischen Rand des vorgeformten Tellers verbindende Mittelteil ist hohlzylindrisch gestaltet. Der Durchmesser des Mittelteils ist sowohl kleiner als die Länge des Aufnahmeteils wie auch kleiner als der Durchmesser des Randes des vorgeformten Tellers.
  • Das Entladungsgefäß, bestehend aus Außenkolben und insbesondere den U-förmigen Innenrohren, enthält als Füllung vorzugsweise Quecksilber und ein Edelgas. Bei besonders engen Innenrohren kann im Innern, in der Nähe des geschlossenen Endes eine amalgambildende Substanz angebracht sein. Dadurch wird bewirkt, daß das durch die im Betrieb auftretenden thermischen Zustände in den Außenkolben gewanderte Quecksilber in einem ständigen dynamischen Prozeß wieder zurückgeführt wird, so daß das ganze Volumen des bzw. der Innenrohre gleichmäßig mit Quecksilberdampf ausgefüllt ist. Die von der Niederdruckentladung erzeugte UV-Strahlung wird durch entsprechende Leuchtstoffbeschichtungen auf der Innenfläche der Innenrohre sowie ggf. auf der Innenoberfläche des Außenkolbens in sichtbare Strahlung umgesetzt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen sog. Dreibandenleuchtstoff einzusetzen, der jeweils rot, grün und blau emittierende Einzelkomponenten enthält.
  • In bezug auf die Beschichtung des Außenkolbens, soweit dieser nicht mit einer Leuchtstoffschicht versehen wurde, sind unterschiedliche Ausführungsformen möglich. Wie bei Glühlampen gebräuchlich, ist eine Klarglas-oder eine lichtstreuende Oberfläche, wie z.B. eine Innenmattierung oder eine silizierte Beschichtung möglich.
  • Der Außenkolben ist am elektrodenseitigen Ende mit einem Sockel versehen, über den der elektrische Anschluß der Lampe vorgenommen wird. Vorteilhaft ist ein elektrischer Schraubsockel verwendet, der in übliche Glühlampenfassungen einsetzbar ist. Die Lampe kann aber auch mit beliebigen anderen Sockeln ausgestattet sein. In Verbindung mit einem innerhalb des Sockels angeordneten Vorschaltgerät ist der Betrieb der Lampe in jeder entsprechenden Glühlampenfassung möglich. Die erfindungsgemäße Lampe kann jedoch auch über eine übliche Vorschaltdrossel betrieben werden, die z.B. als Adapter zu der Lampe ausgeführt oder Bestandteil der Leuchte ist.
  • Die Herstellung der Niederdruckentladungslampe erfolgt auf einfache Weise. Wesentlichen Anteil hieran trägt der vorgeformte Teller. Zu dessen Herstellung wird ein Glasrohr, dessen Durchmesser dem Mittelteil des fertigen vorgeformten Tellers entspricht, an einem Ende aufgetellert, wodurch der nach außen gerichtete Rand des Tellers entsteht. Dieser Tellerrohling wird in eine sich drehende Aufnahme gelegt, wodurch er ebenfalls in Drehung versetzt wird, und im oberen, zylindrischen Bereich stufenweise auf eine für die Verformung des Glases geeignete Temperatur gebracht wird. Im Anschluß daran wird von oben in den erwärmten Tellerrohling eine Innenform eingefahren und von außen werden zwei Außenformhälften um den oberen Teil geschlossen, wodurch der erwärmte obere Tellerteil die gewünschte Form des Aufnahmeteils mit der länglichrunden Öffnung erhält. Während des Umformvorganges dreht sich `die Aufnahme für den Teller nicht. Die Formwerkzeuge für die länglichrunde Öffnung des Aufnahmeteils können unterschiedlich ausgestaltet sein. So kann z.B. die länglichrunde Öffnung gerade oder eingezogene Seitenflächen, ähnlich einer Acht, aufweisen. Nachdem das umgeformte Glas wieder ausreichend Festigkeit gewonnen hat, wird die Innenform wieder ausgefahren, wobei ein Abstreifer das Hängenbleiben des vorgeformten Tellers an der Innenform verhindert, und die Außenformhälften werden wieder geöffnet. Nach dem abschließenden Tempervorgang ist der vorgeformte Teller für die Weiterverarbeitung als wesentlicher Bestandteil der Lampe fertig.
  • Bei der sich anschließenden Lampenfertigung weist ein mit den vorheizbaren Elektroden versehenes Gestell vorteilhaft einteilige Stromzuführungen auf, die z.B. mittels eines Perlfußes gehaltert sein können. Es sind jedoch ebenso während des Quetschvorganges in einer Aufnahme gehalterte Gestelle denkbar. Anstelle der einteiligen können auch mehrteilige StromzufÜhrungen verwendet werden. Über zwei dieser in definiertem Abstand gehalterten Gestelle wird der vorgeformte Teller gesetzt. Anschließend werden von oben die zwei U-förmigen Innenrohre mit jeweils ihren ersten geraden Schenkeln derart in den oberen, länglichrunden Teil des vorgeformten Tellers geführt, daß ihre nicht mit Leuchtstoff beschichteten ersten Enden die Gestelle umgeben. Die so zusammengefügten Teile werden im Bereich des Aufnahmeteils des Tellers auf eine für die Verformung des Glases geeignete Temperatur erwärmt. Während des sich nun anschließenden Quetschvorganges, bei dem auf besonders gute Positionierung aller Teile zu achten ist, werden beide Gefäßabdichtungen der U-förmigen Innenrohre in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt. Die Weiterverarbeitung zur fertigen Lampe erfolgt weitgehend nach bekannten Arbeitsschritten. So wird die Verschmelzung des Außenkolbens mit dem unteren, konzentrisch zur Lampenachse angeordneten Rand des Tellers auf einer Einschmelzmaschine mit Halsabfall vorgenommen oder der auf Verformungstemperatur gebrachte Kolbenhals wird mittels einer Rolle an den erwärmten Rand des Tellers angedrückt. Nach dem Pumpen, Füllen und Sockeln ist die Lampe betriebsbereit.
  • Die erfindungsgemäße Niederdruckentladungslampe weist neben kompakten Abmessungen gute lichttechnische Eigenschaften auf. Der zuvor beschriebene Innenaufbau ist sowohl konstruktiv wie auch fertigungstechnisch einfach und ergibt eine ausreichende Länge des Entladungsweges.
  • Die Erfindung ist anhand der folgenden Figuren näher erläutert. In schematischer Darstellung ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben.
    • Figur 1 Vorderansicht des vorgeformten Tellers
    • Figur 2a Draufsicht des vorgeformten Tellers in einer ersten Ausführungsform
    • Figur 2b Draufsicht des vorgeformten Tellers in einer anderen Ausführungsform
    • Figur 3 Seitenansicht eines U-förmigen Innenrohres
    • Figur 4 Draufsicht des zusammengesetzten Grundaufbaues vor dem Quetschen
    • Figur 5 eingeschmolzene Lampe
    • Figur 6 fertige Lampe in perspektivischer Ansicht
  • Der in Figur 1 und 2 dargestellte vorgeformte Teller 1 weist einen oberen, zum Lampeninnern gerichteten Aufnahmeteil 2 auf, der in der Draufsicht die Form einer länglichrunden Öffnung hat. Diese Öffnung ist zur Aufnahme der ersten Enden der U-förmigen Innenrohre vorgesehen. Die lichte Breite B ist an den Außendurchmesser der Innenrohre angepaßt und die Länge L entspricht etwa der Länge der späteren Quetschung. In der Figur 2b weisen die die halbrunden Endstücke der länglichrunden Öffnung verbindenden Teilstücke zur Lampenlängsachse Einschnürungen 16 auf, wodurch angenähert die Form einer Acht entsteht. Der untere, nach außen gerichtete Rand 3 des Tellers 1 ist kreisrund gestaltet und bildet die künftige Verschmelzungslinie mit dem Außenkolben. Der Mittelteil 4 zwischen dem Aufnahmeteil 2 und dem Rand 3 wird durch ein im wesentlichen hohlzylinderförmiges Stück gebildet, dessen Durchmesser sowohl kleiner als der des Randes 3 wie auch kleiner als die Länge L des Aufnahmeteils ist. Die Höhe des Tellers 1 beträgt ca. 25 mm und der Rand 3 weist einen Durchmesser von ca. 37 mm bis 40 mm auf. Der Durchmesser des hohlzylinderförmigen Mittelteils beträgt ca. 30 mm.
  • In der Figur 3 ist ein U-förmiges Innenrohr 5 mit zwei geraden Schenkeln 6 und 7 dargestellt. Der erste Schenkel 6 ist gegenüber dem anderen Schenkel 7 ca. 10 mm verlängert ausgeführt. Das verlängerte Ende 8 des ersten Schenkels 6 ist zum Einführen in den Aufnahmeteil 2 des Tellers 1 vorgesehen und trägt keine Leuchtstoffbeschichtung. Der andere Schenkel 7 weist an seinem unteren Ende eine verbleibende Öffnung 9 auf. Das Innenrohr 5 weist einen Außendurchmesser von ca. 12 mm auf. Bei einer Wandstärke von ca. 1,0 mm ergibt sich dann ein Innendurchmesser von ca. 10,0 mm. Zwischen den Schenkeln 6 und 7 verbleibt ein Freiraum von ca. 3 mm.
  • Der in Figur 4 vormontierte Grundaufbau veranschaulicht die Anordnung zweier gleicher, mit Leuchtstoff beschichteter U-förmiger Innenrohre 5 und 5' im Aufnahmeteil 2 des Tellers 1 in der Draufsicht. Die vier Schenkel 6, 7 und 6', 7' verlaufen dabei parallel zueinander, wobei deren Längsachsen die Eckpunkte einer Raute oder eines Quadrats bilden. Die die Eckpunkte verbindenden Diagonalen D und D' schneiden sich in der Lampenlängsachse. Innerhalb der Schenkel 6 und 6' befinden sich die einen Perlfuß aufweisenden vorheizbaren Elektroden (nicht dargestellt). Die Erwärmung und Quetschung des so gehalterten vormontierten Grundaufbaues erfolgt entlang der Länge L der länglichrunden Öffnung des Aufnahmeteils 2. Von der Unterseite des Tellers 1 wird dabei gleichzeitig ein in Lampenlängsachse angeordnetes Pumprohr (nicht dargestellt) in den Aufnahmeteil 2 eingequetscht.
  • Dem gequetschten, vormontierten Grundaufbau aus der Figur 4 ist anschließend ein röhrenförmiger Außenkolben 10 mit einem Außendurchmesser von ca. 38 mm bis ca. 50 mm übergestülpt, der mit dem unteren Rand 3 des Tellers 1 verschmolzen ist. Diese Fertigungsstufe ist in der Figur 5 dargestellt. Aus der fertig eingeschmolzenen Lampe ragen aus dem Unterteil des Tellers 1 das ebenfalls in die Quetschung einbezogene Pumprohr 11 sowie die zu den vorheizbaren Elektroden 12 und 12' durch die Quetschung geführten Stromzuführungspaare 13 und 13'. Die Stromzuführungen 13 und 13' können ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Als Material eignet sich besonders ein Kupfermanteldraht.
  • Nachdem die Lampe gepumpt und gefüllt ist, wird das Pumprohr 11 dicht an der Verschmelzung zwischen Außenkolben 10 und dem Rand 3 des Tellers 1 abgeschmolzen und mit einem Sockel 14 versehen, wie in der Figur 6 dargestellt. Für den direkten Anschluß an das Netz - z.B. bei einem Austausch gegen eine Glühlampe - kann in die Sockelhülse 15 eine elektronische Zünd- und Vorschalteinrichtung integriert sein.
  • Eine Niederdruckentladungslampe gemäß der Erfindung weist eine Entladungslänge durch die beiden U-förmigen Innenrohre von ca. 460 mm auf. Als Füllung enthält die Kompaktlampe Quecksilber in einer Menge von ca. 10 mg sowie etwa 300 Pa Argon. Bei einer zugeführten Leistung von ca. 15 W weist die Lampe eine Brennspannung von ca. 100 V und einen Lampenstrom von ca. 170 mA auf. Die Höhe des Lichtstromes liegt bei etwa 1000 lm.

Claims (9)

1. Einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe, die i-n wesentlichen aus einem Fußteil (1), einem mit diesem gasdicht verbundenen und eine Gas- und/ oder Metalldampffüllung enthaltenden Außenkolben (10), zwei innerhalb des Außenkolbens (10) am Fußteil (1) angeordneten vorheizbaren Elektroden (12, 12') sowie mindestens einem ebenfalls innerhalb des Außenkolbens (10) angeordneten U-förmigen Innenrohr '(5, 5') aus Glas besteht, wobei das Ende (8) eines der geraden Schenkel (6) jedes Innenrohres (5, 5') eine vorheizbare Elektrode (12, 12') gasdicht umschließt und das Ende jedes anderen geraden Schenkels (7) zum Außenkolben (10) hin eine Öffnung (9) aufweist, die in der Nähe des Fußteils (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil ein vorgeformter Teller (1) aus Glas ist, der einen oberen, zum Lampeninnern gerichteten Aufnahmeteil (2) aufweist, in den die zwei vorheizbaren Elektroden (12, 12') sowie das jeweils erste Ende (8) jedes U-förmigen Innenrohres (5, 5') eingeschmolzen ist und der weiter mit einem unteren, nach außen gerichteten, zur Lampenlängsachse konzentrisch angeordneten Rand (3) versehen ist, der mit dem Außenkolben (10) verschmolzen ist, wobei das Aufnahmeteil (2) und der Rand (3) durch einen im wesentlichen hohlzylindrischen Mittelteil (4) verbunden sind.
2. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder vorheizbaren Elektrode (12, 12') ein U-förmiges Innenrohr zugeordnet ist, wobei die Längsachsen der geraden Schenkel der U-förmigen Innenrohre (5, 5') in der Draufsicht im wesentlichen die Eckpunkte einer Raute oder eines Quadrates bilden, dessen Diagonalen (D, D') einen auf der Lampenlängsachse liegenden Schnittpunkt bilden.
3. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte Einschmelzung der ersten Enden (8) der U-förmigen Innenrohre (5, 51) mit den vorheizbaren Elektroden (12, 12') und dem oberen, zum Lampeninnern gerichteten Aufnahmeteil (2) des vorgeformten Tellers (1) in Form einer Quetschung ausgebildet ist, wobei die Länge der Quetschung etwa der Länge L des Aufnahmeteils (2) entspricht.
4. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdichte Verschmelzung des Außenkolbens (10) mit dem unteren, nach außen gerichteten Rand (3) des vorgeformten Tellers (1) in der Draufsicht in Form eines Kreises ausgebildet ist, dessen Mittelpunkt auf der Lampenlängsachse liegt.
5. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche der U-förmigen Innenrohre (5, 51) und/oder des Außenkolbens (10) mit einer Leuchtstoffschicht versehen ist.
6. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffschicht aus drei verschiedenen Leuchtstoffkomponenten besteht.
7. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des Außenkolbens (10) eine lichtstreuende Oberfläche aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung eines vorgeformten Tellers für eine einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen folgende Arbeitsgänge ausgeführt werden:
a) Erwärmen des oberen zylindrischen Teils eines in einer Aufnahme liegenden Tellerrohlings aus Glas auf eine für die Verformung des Glases geeignete Temperatur, wobei die Aufnahme und damit der Tellerrohling sich dreht;
b) Einfahren einer der länglichrunden Öffnung des Aufnahmeteils (2) entsprechenden Innenform in den Tellerrohling und anschließendes Schließen von der länglichrunden Öffnung des Aufnahmeteils (2) entsprechenden Außenformen, wobei während des Umformvorganges die kontinuierliche Drehung des Aufnahmeteils aussetzt;
c) Ausfahren der Innenform aus dem vorgeformten Teller (1) und anschließendes Öffnen der Außenformen, wobei ein Abstreifer das Hängenbleiben des vorgeformten Tellers (1) an der Innenform ververhindert.
9. Verfahren zur Herstellung einer einseitig gesockelten Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen folgende Arbeitsgänge ausgeführt werden:
a) Haltern der mit vorheizbaren Elektroden (12, 12') versehenen Stromzuführungen (13, 13') in Relation zu dem vorgeformten Teller (1), wobei deren einzuschmelzender Bereich in der Höhe des Aufnahmeteils (2) des Tellers (1) angeordnet ist;
b) Einführen der jeweils ersten Enden (8) der U-förmigen Innenrohre (5, 5') in den eine länglichrunde Öffnung aufweisenden Aufnahmeteil (2) des vorgeformten Tellers (1), wobei diese Enden ihrerseits jeweils eine vorheizbare Elektrode (12, 12') umgeben;
c) Erwärmen des Aufnahmeteils (27) des vorgeformten Tellers (1) auf eine für die Verformung des Glases geeignete Temperatur, wobei gleichzeitig die in diesem befindlichen ersten Enden (8) der U-förmigen Innenrohre (5, 5') erweicht werden;
d) Ausführen des Quetschvorganges der positionierten, erweichten Glasteile, wobei die gasdichte Einschmelzung beider U-förmiger Innenrohre (5, 5') in einem Arbeitsgang erfolgt;
e) Überstülpen des Außenkolbens (10) über den so erhaltenen Grundaufbau, wobei dessen unterer Teil den unteren, nach außen gerichteten Rand (3) des vorgeformten Tellers (1) um einen bestimmten Betrag überragt;
f) Erwärmen der sich kontinuierlich drehenden Anordnung im Bereich des unteren, nach außen gerichteten Randes (3) des vorgeformten Tellers (1) auf eine für die Verformung des Glases geeignete Temperatur, wobei der den Rand des Tellers überragende Teil des Außenkolbens (10) durch sein Eigengewicht nach unten abfällt und eine gasdichte Verschmelzung des Außenkolbens (10) mit dem erwärmten Rand (3) des Tellers (1) erfolgt, oder
g) Erwärmen der sich kontinuierlich drehenden Anordnung im Bereich des unteren, nach außen gerichteten Randes (3) des vorgeformten Tellers (1) auf eine für die Verformung des Glases geeignete Temperatur, wobei der erwärmte Teil des Außenkolbens (10) mittels einer Rolle gegen den ebenfalls erwärmten Rand (3) des Tellers (1) gedrückt und gasdicht verschmolzen wird.
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