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Die Erfindung bezieht sich auf eine Leuchtstofflampe mit Amalgam, das in einem in ihrem Inneren angeordneten rohrförmigen Behälter eingeschlossen ist, wobei ein Endabschnitt des Behälters im Lampensockel in einer Zone niedriger Temperatur liegt.
Es ist bekannt, dass die Lichtausbeute einer solchen Lampe einerseits von der Umgebungstemperatur, anderseits vom Quecksilberdampfdruck abhängt und dass sich durch Einbringen amalgamierten Quecksilbers in den Lampenkolben der Dampfdruck des Quecksilbers in Abhängigkeit von dessen Temperatur verändern und damit die Lichtausbeute beeinflussen lässt.
Es sind Leuchtstofflampen mit Amalgam bekannt, die zum Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen (in geschlossenen oder schlecht durchlüfteten Leuchten, in Räumen mit grosser Wärmeentwicklung usw. ) bestimmt sind. Das Amalgam liegt bei diesen Lampen in eigenen Behältern in der kalten Lampenzone (Kolbenmitte,
Sockel u. a.). Die Herstellung derartiger Lampen erfordert besondere Vorkehrungen beim Zusammenbau und besondere Massnahmen, um das Amalgam während der Wärmebehandlung zur Evakuierung zu kühlen.
Es ist auch eine Leuchtstofflampe gemäss der brit. Patentschrift Nr. 966, 608 bekannt, in der das Amalgam in
Kornform in einem verhältnismässig engen Rohr aufbewahrt wird, das mit dem Entladungsraum über eine Öffnung im Fuss verbunden ist wobei die Bewegungsmöglichkeit des Amalgams in dem Rohr mit Hilfe eines Korkpfropfens begrenzt wird, der Quecksilberdämpfe in den Entladungsraum durchlässt.
Es ist auch bekannt, Leuchtstofflampen mit Amalgam zum Betrieb bei normaler Umgebungstemperatur, in offenen Leuchten herzustellen. Dazu wird das Amalgam in der Zone mit erhöhter Temperatur untergebracht, und das bei Zersetzung daraus verdampfende Quecksilber kondensiert in den kalten Zonen der Lampe. Der Dampfdruck des Quecksilbers wird in diesem Fall durch die Temperatur in der Kondensationszone bestimmt, und die Lampe weist wie eine solche mit reinem Quecksilber, ein Maximum des Lichtstroms bei normalen Umgebungstemperaturen auf.
Den beschriebenen Konstruktionen von Leuchtstofflampen mit Amalgam für verschiedene Betriebsverhältnisse haftet der Mangel an, dass sie ohne einschneidende Umstellung nicht auf einer und derselben Bestückungsstrasse hergestellt werden können, wodurch höhere Erzeugungskosten entstehen.
Ziel der Erfindung ist, es die obengenannten Mängel zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtstofflampe mit Amalgam zu schaffen, die unter verschiedenen Temperaturbedingungen arbeiten kann, ohne dass dazu Änderungen in der Konstruktion und Umstellungen in der Erzeugung notwendig wären. Erfmdungsgemäss wird dies bei der eingangs erwähnten Leuchtstofflampe dadurch erreicht, dass der andere Endabschnitt des Behälters in eine Zone erhöhter Temperatur des Lampenkolbens bis in die unmittelbare Nähe der Kathode erstreckt ist.
Zweckmässigerweise ist der Behälter in an sich bekannter Weise als Fortsatz des Lampenkolbens ausgebildet, und zur Aufnahme des Amalgams bei horizontaler Lage der Lampe mit verdickten kugelförmigen Endabschnitten versehen, wobei der Fortsatz und das Amalgam zu dessen freier Bewegung im Innern des Fortsatzes bemessen sind.
Die erfindungsgemässe Ausführung gestattet es, den Einfluss der Umgebungstemperatur auf den Lichtstrom durch Regelung des Quecksilberdampfdruckes im Entladungsraum zu kompensieren. Die Regelung des Dampfdruckes geschieht durch räumliche Verlagerung des Amalgams aus der kälteren (Sockel-) Zone in die wärmere (Entladungs-) Zone der Lampe oder umgekehrt.
Die Einstellung der Lampe kann unmittelbar beim Verbraucher durch ein Verschwenken der Lampe und eine dadurch bedingte Verschiebung des Amalgams in das für den Verwendungszweck richtige Ende des Fortsatzes erreicht werden. Es ist auch zu betonen, dass diese Konstruktion für den Fall von besonderem Wert ist, wenn die Betriebsverhältnisse für die Lampen vorher nicht bekannt sind und der Verbraucher es vorzieht, die Betriebsbedingungen für die Lampe selbst zu bestimmen.
Hiebei entfällt die Notwendigkeit einer getrennten Vorplanung von Unterlagen für die Produktion von Lampen für offene und geschlossene Leuchten.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Behälter in einen Fortsatz des Lampenkolbens eingeschoben und sein in der Lampenzone erhöhter Temperaturerstreckter Endabschnitt ist gegen einen an einer Stromzuführung befestigten Ausleger abgestützt. Dabei ist es zweckmässig, wenn der Behälter von einem beidseitig nach innen gebogenen Aussenrohr gebildet ist, in welches wenigstens ein Innenrohr eingeschoben und das Amalgam von dem Innenrohr und dem Aussenrohr gegen Verschiebung gesichert gehalten ist.
Bei dieser Ausführungsform muss zwar die Einstellung bereits beim Herstellen der Lampen vorgenommen werden, aber die Fertigung erfolgt für die verschiedenen Einstellungen ohne fabrikationstechnische Umstellungen.
Wenn der Hersteller den Bedarf an Lampen mit bestimmten Temperaturverläufen kennt, kann er die entsprechenden Behälter mit dem in einer vorbestimmten Lage gehaltenen Amalgam im voraus bereitstellen und sie bei der Montage der Lampen ohne Umstellung der Montageausrüstung in die Lampen einsetzen, da alle Behälter für die Lampen mit verschiedenen Temperaturverläufen dieselben Abmessungen aufweisen.
Die erfindungsgemässe Leuchstofflampe mit Amalgam gestattet es auch, die Arbeitshygiene für die mit der Produktion von Lampen beschäftigen Arbeitskräfte zu verbessern, sowie das Auftreffen von Quecksilber auf die zu beleuchtenden Objekte bei einem eventuellen Bruch der Lampen während ihres Betriebes wesentlich
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herabzusetzen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus der nachstehenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, in der Fig. l einen Längsschnitt eines Endabschnittes der Lampe mit einem in Form eines Fortsatzes des Lampenkolbens ausgeführten Behälter für das Amalgam, Fig. 2 einen Längsschnitt eines Endabschnittes der Lampe mit einem Fortsatz in dessen Innerem sich ein Behälter für das Amalgam befindet, Fig. 3 (a, b, c) Varianten verschiedener Behälter für das Amalgam und Fig. 4 in graphischer Darstellung die Abhängigkeit des Lichtstroms einer Leuchtstofflampe mit Amalgam von der Umgebungstemperatur, bei verschiedenen Lagen des Amalgams zeigt.
Wie aus Fig. l ersichtlich, weist die Leuchtstofflampe mit Amalgam einen mit einer Leuchtstoffschicht --2-- ausgekleideten Kolben --1-- und zwei Füsse auf, deren einer ohne Fortsatz (nicht gezeigt) ausgeführt ist, während der andere Fuss--3--mit einem hohlen Fortsatz--4--des Kolbens versehen ist, der als Behälter für Amalgam dient. An Stromzuführungen--5--des Fusses--3--ist eine Wolframkathode --6-mit einer Emissionsschicht angeordnet. Die Aussenenden der Stromzuführungen --5-- sind an Steckerstifte --7-- des Sockels --8-- angelötet.
Der Fortsatz --4-- reicht über die Grenzen einer Quetschzone - 9--des Fusses--3--hinaus und in den Sockel--8--sein Innenraum steht mit dem Innenraum eines zweiten, in den Entladungsraum in die Nähe der Kathode--6--hineinreichenden Fortsatzes in Verbindung. An den Endabschnitten der beiden Fortsätze sind kugelförmige Verdickungen--10 und 10'--angeordnet, und in der Quetschzone--9--eine Öffnung--11--für die Evakuierung der Lampe vorgesehen. Amalgam --12-- ist im Fortsatz --4-- in Form einer Kugel untergebracht, deren Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Fortsatzes --4-- und grösser als der der Öffnung --11-- ist. Das Amalgam kann auch die Form eines Zylinders, Würfels usw. aufweisen.
Der Betrieb und die Arbeitsweise der beschriebenen Leuchtstofflampe mit Amalgam sind die folgenden.
Bei Betrieb der Lampe in einer geschlossenen Leuchte, d. h., bei einer hohen Umgebungstemperatur, wird das Amalgam --12-- vor der Montage der Lampe in die im Lampensockel-8-befindliche kugelförmige Verdickung --10'-- geschoben. Dies erfolgt durch ein Verschwenken der Lampe. Für den normalen Betrieb wird die Zusammensetzung von Amalgam --12-- derart gewählt, dass ein Maximum des Lichtstroms der Lampe bei höherer Umgebungstemperatur, wie dies aus Fig. 4 (Kurve X) ersichtlich ist, erreicht werden kann.
Bei Betrieb der Lampe in einer offenen Leuchte, d. h., bei normaler Umgebungstemperatur, wird das Amalgam --12-- vor der Montage der Lampe in der Leuchte in die in Nähe der Kathode --6-- liegende kugelförmige Verdickung --10-- geschoben. Hiebei ist die Temperatur des Amalgams --12-- hoch, und der Dampfdruck des Quecksilbers im Innenraum der Lampe wird durch das aus dem Amalgam --12-- verdampfte und an den kalten Abschnitten der Lampe kondensierte Quecksilber erhöht. In diesem Fall hat die Lampe ein Maximum des Lichtstromes bei einer normalen Umgebungstemperatur, wie dies in Fig. 4 (Kurve Y) gezeigt ist.
Zur Verschiebung des Amalgams--12--in den Raum--10 bzw. 10'--muss die Lampe vor der Montage in der Leuchte mit dem einen oder dem andern Ende nach oben weisend in Vertikallage gebracht werden. Danach darf sich bei der Montage nur mehr um ein Winkel verschwenkt werden der nicht grösser als 900 ist. Derjenige Lampenguss, in dem sich der Amalgambehälter befindet, muss durch eine Aussenmarkierung am Lampenkörper gekennzeichnet sein.
Die in Fig. 2 gezeigte Lampe weist ebenfalls einen mit einer Leuchtstoffschicht--2--ausgekleideten Kolben--l--und zwei Füsse auf, deren einer ohne Fortsatz (nicht gezeigt) ausgeführt ist, wogegen der andere Fuss --13-- einen derart eingelöteten Fortsatz--14--besitzt, dass dieser eine Fortsetzung eines
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mit zwei Stromzuführungen --5-- versehen, die von den Steckerstiften--7--des Sockels--8--zu der mit einer Emissionssschicht versehenen Wolframkathode --6-- führen.
An eine der Zuleitungen --5-- ist ein in Form eines scheibenförmigen Blättchens ausgeführter Stützarm-16-angeschweisst. Im Fortsatz-M-- befindet sich ein in Fig. 3a, b, c getrennt gezeigter Behälter-17--, der aus einem Aussenrohr-18-und einem oder zwei Innenrohren-19-besteht, durch die das Amalgam --12-- ortsfest gehalten ist.
Die Verschiebung des Behälters-17-wird von der einen Seite durch den Stützarm-16-und von der andern Seite durch das Ende des Fortsatzes --14-- begrenzt. Die Abhängigkeit des Lichtstroms der in Fig. 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- (Fig. 2 und 3a) liegt, hat ein Maximum des Lichtstroms bei einer normalen Umgebungstemperatur, wie dies in Fig. 4 (Kurve Y) gezeigt ist, und ist für die Arbeit in offenen Leuchten geeignet.
Eine Lampe, bei der das Amalgam-12-im Sockel-8- (Fig. 3c) liegt, hat ein Maximum des Lichtstroms bei einer höheren Umgebungstemperatur, wie dies in Fig. 4 (Kurve X) gezeigt ist, und ist für den Betrieb in geschlossenen Leuchten geeignet.
Es ist aber auch möglich, das Amalgam--12--in den Zonen des Aussenrohres --18-- des Behälters - mit einer Zwischentemperatur unterzubringen. Dies trifft beispielsweise, auf eine in Fig. 3b gezeigte Lage von Amalgam--12--zu. In diesem Fall nimmt die in Fig. 4 (Kurve Z) gezeigte Abhängigkeit des Lichtstroms von der Umgebungstemperatur eine Mittellage zwischen den durch die Kurven X und Y in Fig. 4 angedeuteten Abhängigkeiten ein.