DD254667A5

DD254667A5 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von entladungsrohren zu natriumdampf-entladungslampen

Info

Publication number: DD254667A5
Application number: DD87299871A
Authority: DD
Inventors: Tamas Salgo
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-03-02
Also published as: GB2186739B; JPS62193036A; CS270218B2; HUT42877A; DE3702813A1; HU207175B; US4799912A; GB2186739A; CS69087A2; NL8700319A; GB8703108D0

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Entladungsrohren zu Natriumdampf-Entladungslampen, in dessen Verlauf die Armaturen (Verschlussstopfen, Elektrode, Stromzuleitung, Saugrohr) auf an sich bekannte Weise in die Enden des Entladungsrohrs aus Aluminiumoxid eingeloetet werden, der Zuschlagstoff (Na-Hg) eingefuehrt wird, und das Entladungsrohr, nachdem es gepumpt und mit Fuellgas (X) aufgefuellt ist, verschlossen wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass waehrend der Arbeitsgaenge der Einloetung, der Zuschlagzugabe und des Pumpens die Entladungsrohre zwischen den einzelnen Arbeitsgaengen in einem hochreinen, geschlossenen, inerten Gasraum (1) bewegt werden. Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Durchfuehrung des erfindungsgemaessen Verfahrens, welche eine hochreine Handschuhbox ist, deren Innenraum von einem hochreinen, geschlossenen, inerten Gasraum ausgefuellt ist, der der zur Einloetung dienende Vakuumofen (3), die Zuschlagzugabestelle (4) und der kombinierte, pumpende, fuellende und verschliessende Kopf (5) angeschlossen sind. Fig. 1

Description

Demnach betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Entladungsrohres der Natriumdampf-Entladungslampen, in dessen Verlauf auf an sich bekannte Weise die Armaturen (Verschlußstopfen, Elektrode, Stromzuleitung, Saugrohr) in die Enden des aus Aluminiumoxyd bestehenden Entladungsrohrs eingelötet werden und der Zuschlagstoff (Na-Hg-Mischung) eingeführt wird. Nachdem das Rohr abgepumpt und das Füllgas (Xenon) eingefüllt sind, wird das Entladungsrohr verschlossen.

Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es wesentlich, daß während der Arbeitsgänge der Einlötung, Zugabe des Zuschlagstoffes und des Pumpens die Entladungsrohre zwischen den einzelnen Arbeitsgängen in einer hochreinen abgeschlossenen inerten Gasatmosphäre bewegt bzw. transportiert werden. Der Anteil an Wasser und Sauerstoff beträgt in dem hochreinen geschlossenen inerten Gasraum weniger als 10 · 1(T^eg/g. Die Erfindung umfaßtauch die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung. Die Vorrichtung bildet eine hochreine Einfüllungsbox, die mit dem zur ersten und zweiten Endeinlötung dienenden Ofen, die Zuschlag zugebende Stelle und mit einem pumpenden, füllenden und verschließenden kombinierten Kopf verbunden ist.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, wobei Figur 1: die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch darstellt.

Figur 1 veranschaulicht einen hochreinen, geschlossenen, inerten Gasraum 1, eine Schleusenkammer 2, einen Vakuumofen 3, eine Zugabestelle 4 für die Einführung eines Zuschlagstoffes, einen pumpenden, füllenden und verschließenden kombinierten Kopf 5, einen Anschlußstutzen 6 zu einem Gasfüll- und Vakuumsystem, einen Anschlußstutzen 7 zu einem Ventilsystem der Schleusenkammer 2, einen Anschlußstutzen 8 zu dem Vakuum- und Gasfüllsystem, ein Entladungsrohr 9 und einen manipulierenden Handschuh 10.

Im Sinne der Erfindung wird die Herstellung des Entladungsrohrs 9 so begonnen, daß die einzelnen Bestandteile über die Schleusenkammer 2 in den hochreinen, verschlossenen, inerten Gasraum 1 eingesetzt werden. Während der einzelnen Verfahrensschritte bleibt das Entladungsrohr 9 in diesem geschlossenen Raum, und nur dann, nachdem das Rohr vollkommen verschlossen ist, gelangt es wieder — über die Schleusenkammer 2 — zur Außenluft. Auf diese Weise kann es ausgeschlossen werden, daß die endgültige Gasverunreinigung des Entladungsrohrs 9 bzw. des Zuschlags größer ist als die Verunreinigung des hochreinen geschlossenen inerten Gasraumes (die mit einem Maximum von 10 10"^eg/g gekennzeichnet werden kann). Im Sinne der Erfindung wird die hochreine Herstellung in der Vorrichtung nach Figur 1 vorgenommen. Die Vorrichtung ist eigentlich eine hochreine Einfüllungsbox (Handschuhbox), deren inerter hochreiner, geschlossener, inerter Gasraum mit inertem Gas von atmosphärischem Druck aufgefüllt wird, wobei das Gas während der Manipulationen eine Wasser- und Sauerstoffverunreinigung unter 10 · 10~⁶g/g aufweist. Die Schleusenkammer 2 sichert den nach innen bzw. nach außen gerichteten Materialverkehr der Einfüllungsbox, und zwar in der Weise, daß in dieser Zeit der hochreine, geschlossene, inerte Gasraum 1 frei von Verunreinigungen bleibt. Die erste und zweite Einlötung der Enden findet in dem Vakuumofen 3 statt. Bei der Ausführung ohne Saugrohr wird auch die Auffüllung mit Gas hier vorgenommen. Der Zuschlagstoff Na-Hg wird an der Zugabestelle 4 in das Entladungsrohr 9 eingefüllt. In dem kombinierten pumpenden, füllenden und verschließenden Kopf 5 werden die Entladungsrohre 9 ausgepumpt, mit Edelgas (X) aufgefüllt und verschlossen.

Die Schleusenkammer 2, der Vakuumofen 3 sowie der Innen raum des kombinierten pumpenden, füllenden und verschließenden Kopfes 5 münden in den hochreinen geschlossenen inerten Gasraum 1. Auf diese Weise konnte es erreicht werden, daß die Entladungsrohre 9 zwischen den einzelnen technologischen Arbeitsgängen ausschließlich mit dem hochreinen geschlossenen inerten Gasraum kommunizieren.

In Figur 1 ist der Weg des Entladungsrohres 9 ohne Saugrohr mit einer kontinuierlichen Linie, jener des Entladungsrohrs mit Saugrohr mit einer diskontinuierlichen Linie bezeichnet.

Werden nun die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung hergestellten Entladungsrohre mit den als Kontrolle dienenden, aus denselben Grundstoffen und Zuschlagstoffen zur selben Zeit auf die herkömmliche Weise verfertigten Entladungsrohren der 250W-Natriumdampf-Entladungslampen verglichen, kann die gemessene Differenz bei der Gasreinheit definiert und eindeutig festgestellt werden.

Eine Kontrollmessung fand in einem Massenspektrometer mit der Aufbruchmethode statt. In den auf die traditionelle Weise hergestellten Entladungsrohren schwankte die innere Sauerstoff-Wasserverunreinigung im Bereich zwischen 50 und 300 · 10~⁶g/g. Es ist charakteristisch, daß die Verunreinigung eine recht große Streuung zeigte, auch bei den in gleichen Serien hergestellten Entladungsrohren. Bei den mit vorgeschlagenen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Entladungsrohren konnte — äußerst gleichmäßig und zuverlässig — eine Verunreinigung zwischen 5 und 10 10~⁶g/g beobachtet werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Entladungsrohren zu Natriumdampf- Entladungslampen, in dessen Verlauf die Armaturen, wie Verschlußstopfen, Elektrode, Stromzuleitung und Saugrohr auf an sich bekannte Weise in die Enden eines Entladungsrohrs aus Aluminiumoxyd eingelötet werden, der Zuschlagstoff (Na-Hg) eingeführt wird, und das Entladungsrohr, nachdem es gepumpt und mit einem Füllgas (X) aufgefüllt ist, verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Arbeitsgänge der Einlötung, der Zugabe des Zuschlagstoffes und des Pumpens die Entladungsrohre (9) zwischen den einzelnen Arbeitsgängen in einem hochreinen inerten Gasraum (1) bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt an Wasser und Sauerstoff in dem hochreinen geschlossenen inerten Gasraum (1) weniger als 10 · 10~⁶g/g ist.

3. Vorrichtung zur Herstellung von Entladungsrohren zu Natriumdampf-Entladungslampen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine hochreine Einfüllungsbox (Handschuhbox) ist, deren Innenraum von einem hochreinen geschlossenen inerten Gasraum (1) ausgefüllt ist, der der zur Einlötung dienende Vakuumofen (3), die Zuschlagzugabestelle (4) und der kombinierte, pumpende, füllende und verschließende Kopf (5) angeschlossen sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Entladungsrohren zu Natriumdampf-Entladungslampen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Natriumdampflampen gehören zu den wichtigsten Produkten der die Lichtquellen erzeugenden Industrie. Infolge ihres hohen Lumen-/Watt-Verhältnisses werden sie immer häufiger bei der energiesparenden Straßenbeleuchtung verwendet. In Abhängigkeit vom Typ beträgt die Lebensdauer der gegenwärtig hergestellten Lampen im allgemeinen 10 bis 15000 Stunden. Da diese Lampen kostspielig sind, beansprucht der Markt eine längere Lebensdauer zwecks Vsrminderung der Betriebskosten, so etwa 20 bis 25000 Betriebsstunden und mehr.

Nach der bekannten Fertigungstechnologie, wie z.B. jene in der HU-PS 178880 dargestellt ist, wird zunächst das eine Ende des Entladungsrohrs in einem Vakuumofen verschlossen. Demnach gelangen die Entladungsrohre in eine hochreine Einfüllungsbox, wo der Zuschlagstoff zugegeben wird. Nach der Zugabe des Zuschlagstoffes gelangen die Rohre — in der Luft transportiert — wiederum in den Vakuumofen, wo das Gas eingefüllt und das andere Ende abgeschlossen wird. Das geschilderte Verfahren bezieht sich auf die Entladungsrohre ohne Saugrohr. Die Fertigungstechnologie ist ähnlich wie bei den Entladungsrohren mit Saugrohr, jedoch mit dem Unterschied, daß hier die Zugabe des Zuschlagstoffes nach Einlöten beider Enden erfolgt, wonach in einer kombinierten Vorrichtung die Rohre ausgepumpt, mit Gas gefüllt und verschlossen werden. Die verschiedenen Ausführungsformen der Entladungsrohre, die z. B. aus den Patentschriften US-PS 3363133, US-PS 3609437 erkennbar sind, bestimmen die Reihenfolge der wichtigsten technologischen Schritte, die Gestaltung der Einlötöfen und Pumpen. Alle bekannten Fertigungstechnologien weisen die gemeinsame Charakteristik auf, daß zwischen den einzelnen technologischen Arbeitsgängen die Entladungsrohre mehrmals mit der freien Luft in Berührung gebracht werden. Es ist eine eindeutig bewiesene Tatsache, daß der wichtigste, die Lebensdauer bestimmende Faktor des Entladungsrohrs die innere Gasreinheit, d. h. die anwesende Menge von Wasser und Sauerstoff ist. Unter Anwendung der gegenwärtig bekannten Fertigungstechnologie — infolge des wiederholten Transports in der Luft zwischen den einzelnen Arbeitsphasen — kann eine entsprechende Gasreinheit in dem Entladungsrohr nicht gewährleistet werden, die durchschnittliche Sauerstoff- und Wasserkonzentration beträgt 100-500 · 10~⁶ gehalten werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Nachteile bekannter Verfahren und Vorrichtungen der vorgenannten Art zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technologie und eine Vorrichtung zu entwickeln, unter Zuhilfenahme deren die Gasreinheit der Entladungsrohre mit einer Konzentration unter 10 · 10~⁶g/g von Wasser und Sauerstoff kontinuierlich, mit voller Sicherheit und frei von jeglicher zu erwartender äußerer Einwirkung (Änderung des Feuchtigkeitsgehalts, Unregelmäßigkeiten in derTechnologie) gewährleistet werden.

Im Sinne der Erfindung wird das gesetzte Ziel so erreicht, daß der vollkommene technologische Prozeß unter reiner Schutzgasatmosphäre vollkommen verschlossen abgewickelt wird. Auf diese Weise sind die Entladungsrohre zwischen den einzelnen technologischen Arbeitsgängen keinesfalls der freien Luft ausgesetzt, sondern bleiben während der ganzen Zeit in dem reinen Schutzgas.