DD290503A5

DD290503A5 - METHOD FOR PRODUCING A TWO-SIDED HIGH-PRESSURE DISCHARGE LAMP

Info

Publication number: DD290503A5
Application number: DD89335845A
Authority: DD
Inventors: Juergen Heider; Dieter Lang; Hartmuth Bastian; Stefan Kotter
Original assignee: Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen M. B. H.,De
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1991-05-29
Also published as: HU896664D0; EP0374676A3; JP2723638B2; HUT52892A; EP0374676A2; HU203427B; JPH02220327A; EP0374676B1; DE3842770A1; DE58909143D1

Abstract

Bei dem erfindungsgemaeszen Verfahren zur Herstellung einer zweiseitigen Hochdruckentladungslampe werden folgende Arbeitsgaenge ausgefuehrt: Vorformen des Entladungsgefaeszes durch Einrollen mit N2-Staudruckspuelung, Einspannen in die Quetschvorrichtung, Einfuehren des ersten Eo-Systems, wobei die Stromzufuehrung zickzackfoermig geknickt und an der Innenwand des Quarzrohres selbsthalternd abgestuetzt ist, Herstellen der ersten Quetschung mit Ar-Spuelung, Hochvakuumgluehen beim Einschleusen in die mit Xenon gefuellte Glovebox, Einbringen der Fuellsubstanzen, Einfuehren des zweiten Eo-Systems, Dichtschmelzen des offenen Rohrendes mit Plasmabrenner, Entnehmen aus der Glovebox, Herstellen der zweiten Quetschung bei gleichzeitigem Ausfrieren des im Entladungsgefaesz enthaltenen Xenon bei mindestens 112C, Entnehmen der Lampe aus der Quetschvorrichtung und Entfernen der ueberstehenden Enden des Quarzrohres. Kein Pumprohr am Entladungsgefaesz. Fig. 5{Entladungsgefaesz; Vorformen; Einrollen; Einspannen; Quetschvorrichtung; Eo-System; Einfuehren; Stromzufuehrung; Quetschung; Quarzrohr; Glovebox; Plasmabrenner}The following operations are carried out in the method according to the invention for producing a two-sided high-pressure discharge lamp: preforming of the discharge vessel by rolling with N 2 dynamic pressure rinsing, clamping into the squeezing device, introduction of the first Eo system, the power supply being bent in a zigzag manner and supported on the inner wall of the quartz tube in a self-supporting manner Producing the first pinch with Ar-irrigation, high-vacuum annealing during introduction into the xenon-filled glove box, introduction of the filling substances, introduction of the second Eo system, sealing melting of the open tube end with plasma torch, removal from the glovebox, production of the second pinch with simultaneous freezing of the xenon contained in the discharge vessel at at least 112C, removing the lamp from the squeezing device and removing the overhanging ends of the quartz tube. No pump tube at the discharge vessel. Fig. 5 {discharge vessel; preforms; curling; Clamping; squeezing; Eo system; Introduce; Stromzufuehrung; Bruise; Quartz tube; glovebox; Plasma torch}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Metallhalogenidhochdruckentladungslampen mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von maximal 5OW, wie sie in letzter Zeit vermehrt zum Zweck der Allgemeinbeleuchtung oder zum Einsatz in Kraftfahrzeugscheinwerfern vorgeschlagen wurden.The invention relates to the production of metal halide high-pressure discharge lamps with an electrical power consumption of up to 5OW, as they have been increasingly proposed recently for the purpose of general lighting or for use in motor vehicle headlights.

Characteristic of bekannton state of the art

Entsprechend dem allgemeinen Fachwissen wurden solche Lampen bisher hergestellt, indem ein beidseitig offenes Quarzrohr zuerst einseitig verschlossen und anschließend an der Stelle des künftigen Entladungsgefäßes durch Versammeln des Quarzglases dessen olivenförmigen Gestalt ausgebildet wird. Danach werden in weiteren Arbeitsgängen das anfangs verschlossene Rohrende wieder geöffnet sowie ein Pumprohr mittig an das Entladungsgefäß angesetzt. Nachdem in die offenen Rohrenden jeweils ein Elektrodensystem eingeführt und eingeschmolzen wurde, werden die Füllsubstanzen und das Füllgas durch das Pumprohr in das Entladungsgefäß eingebracht und letztlich das Pumprohr abgeschmolzen. Dieses aufwendige, arbeitsintensive Herstellverfahren hat den gravierenden Nachteil, daß an dem ohnehin sehr kleinen Entladungsgefäß - seine Länge beträgt nur ca. 7,5mm, sein Durchmesser nur ca. 5,5mm-durch das Ansetzen und Abschmelzen des Pumprohres Inhomogenitäten in der Materialverteilung entstehen, die zum einen die bold-Spot-Temperatur und damit die Lichtfarbe der Lampe nachteilig beeinflussen und zum anderen die von der Lampe emittierte Strahlung in einem nicht reproduzierbaren Maß streuen, was sich bei dem vorgesehenen Einsatz dieser Lampen in optischen Systemen besonders nachteilig bemerkbar macht. Des weiteren ist bei dieser Art Lampen die Anlaufzeit zwischen der Zündung und dem Erreichen des Endlichtstroms noch immer unbefriedigend. Sie beträgt bei einer konventionell betriebenen Lampe ca. 40see. In dem DE-GM 8623908 wurde deshalb vorgeschlagen, die Lampe im ausgeschalteten Zustand fremd zu beheizen, um so die Füllsubstanzen verdampft zu halten und auf diese Weise von einem höheren Temperatur- und damit Druckniveau ausgehend eine verkürzte Anlaufzeit von nur ca. 8sec. zu erreichen. Abgesehen von der für die Fremdheizung erforderlichen zusätzlichen elektrischen Ene;gie und dem damit verbundenen Installationsaufwand ist aber auch eine derart verkürzte Anlaufzeit für viele Anwendungszwecke noch immer nicht befriedigend.According to the general knowledge, such lamps have heretofore been made by first sealing a quartz tube open on both sides at one end and then forming the olive-like shape at the location of the future discharge vessel by collecting the quartz glass. Thereafter, in further operations, the initially closed pipe end is reopened and a pump tube is attached centrally to the discharge vessel. After an electrode system has been introduced into the open tube ends and melted down, the filling substances and the filling gas are introduced through the pump tube into the discharge vessel and finally the pump tube is melted off. This elaborate, labor-intensive production process has the serious disadvantage that the already very small discharge vessel - its length is only about 7.5 mm, its diameter only about 5.5 mm-arise by the preparation and melting of the exhaust tube inhomogeneities in the material distribution, on the one hand adversely affect the bold spot temperature and thus the light color of the lamp and on the other scatter the radiation emitted by the lamp in a non-reproducible measure, which makes particularly disadvantageous in the intended use of these lamps in optical systems. Furthermore, in this type of lamps, the starting time between the ignition and the reaching of the end luminous flux is still unsatisfactory. It is about 40see for a conventionally operated lamp. In DE-GM 8623908 it was therefore proposed to heat the lamp in the off state foreign, so as to keep the filling evaporated and in this way from a higher temperature and thus pressure starting a shortened start-up time of only about 8sec. to reach. Apart from the additional electrical energy required for the external heating, and the associated installation effort, however, such a shortened start-up time is still unsatisfactory for many applications.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Mängel zu beseitigen.The aim of the invention is to eliminate the aforementioned deficiencies.

Explanation of the essence of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anlaufzeit der Metallhalogenidlampe noch weiter zu verkürzen. Auf eine Fremdbeheizung der Lampe soll mit Rücksicht auf den zusätzlichen Energieverbrauch und die Maßnahmen für die Energieversorgung verzichtet werden. Außerdem soll ein einfaches Herstellverfahren für die in Frage kommenden Lampe geschaffen werden, bei dem keine inhomogene Materialverteilung am Entladungsgefäß auftritt.The object of the present invention is to further shorten the start-up time of the metal halide lamp. On external heating of the lamp should be dispensed with, taking into account the additional energy consumption and the measures for the energy supply. In addition, a simple manufacturing process for the lamp in question is to be created in which no inhomogeneous material distribution occurs at the discharge vessel.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer zweiseitigen Hochdruckentladungslampe gelöst, wobei die Lampe ein Entladungsgefäß mit zwei an gegenüberliegenden Seiten des Entladungsgefäßes angeordneten Einschmelzungen oder Quetschungen aufweist, in die jeweils ein Elektrodensystem gasdicht eingeschmolzen ist, das aus einer im Entladungsgefäß angeordneten Elektrode, einer von der Einschmelzung oder Quetschung eingebetteten Dichtungsfolie und einer aus der Einschmelzung oder Quetschung in Lampenlängsachse austretenden Stromzuführung besteht, und das Entladungsgefäß eine den Betrieb aufrechterhaltende Füllung enthält, welches durch den Ablauf folgender Arbeitsgänge gekennzeichnet ist:These objects are achieved by a method for producing a two-sided high-pressure discharge lamp, wherein the lamp has a discharge vessel with two arranged on opposite sides of the discharge vessel melts or bruises, in each of which an electrode system is sealed gas-tight, consisting of a discharge vessel arranged in the electrode, a sealing foil embedded in the melting or pinching and a current supply emerging from the melting or pinching in the longitudinal axis of the lamp, the discharge vessel containing a filling which is kept in operation and characterized by the following operations:

a) Erwärmen und Einrollen eines durchgehend zylindrischen Rohres aus Quarz auf einer vorbestimmte Länge zur Abgrenzung des künftigen Entladungsgefäßes.a) heating and rolling a continuous cylindrical tube of quartz to a predetermined length to delineate the future discharge vessel.

b) Einführen und Ausrichten eines ersten, vorgefertigten Elektrodensystems in ein Ende des Rohres.b) inserting and aligning a first, prefabricated electrode system in one end of the tube.

c) Erwärmen des Rohres im Bereich der Dichtungsfolie des ersten Elektrodensystems und Herstellen einer ersten Einschmelzung in Form einer Quetschung.c) heating the tube in the region of the sealing film of the first electrode system and producing a first melting in the form of a pinch.

d) Einbringen der Füllsubstanzen durch das zweite, noch offene Ende des Rohres.d) introducing the filling substances through the second, still open end of the tube.

e) Fluten des Entladungsgefäßes mit einem Edelgas durch das zweite, noch offene Ende des Rohres.e) flooding the discharge vessel with a noble gas through the second, still open end of the tube.

f) Einführen und Ausrichten des zweiten, vorgefertigten Elektrodensystems durch das zweite, noch offene Ende des Rohres.f) introducing and aligning the second, prefabricated electrode system through the second, still open end of the tube.

g) Verschmelzen des noch offenen Rohres an seinem dem Entladungsgefäß abgewandten Ende.g) fusion of the still open tube at its end facing away from the discharge vessel.

h) Erwärmen des Rohres im Bereich der Dichtungsfolie des zweiten Elektrodensystems und Herstellen der zweiten Einschmelzung in Form einer Quetschung.h) heating the tube in the region of the sealing film of the second electrode system and producing the second melt in the form of a pinch.

Dabei ist es für das Verfahren vorteilhaft, daß während der Arbeitsgänge a) und c) ein Inertgasstrom durch das offene Rohr geführt wird, daß nach dem Arbeitsgang c) das Entladungsgefäß im Hochvakuum geglüht wird und daß die Arbeitsgänge d) bis g) innerhalb eines hermetisch abgeschlossenen Systems durchgeführt werden, wobei dieses, wie auch das zukünftige Entladungsgefäß, das gleiche Edelgas als Füllgas enthält. Zweckmäßig ist das Edelgas Xenon. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, daß die Arbeitsgänge d) bis g) innerhalb eines hermetisch abgeschlossenen Systems durchgeführt werden, wobei dieses ein von dem Füllgas des Entladungsgefäßes abweichendes Inertgas entnau u.id daß vor den Arbeitsgängen d) und g) das zukünftige Entladungsgefäß mit dem endgültigen Füllgas geflutet wird.It is advantageous for the process that during the operations a) and c) an inert gas is passed through the open tube, that after the operation c) the discharge vessel is annealed in a high vacuum and that the operations d) to g) within a hermetically completed system, and this, as well as the future discharge vessel containing the same noble gas as a filling gas. The noble gas xenon is expedient. In a further embodiment of the invention, it is expedient that the operations d) to g) are carried out within a hermetically sealed system, this one from the filling gas of the discharge vessel deviating inert gas entnau u.id that before the operations d) and g) the future Discharge vessel is flooded with the final filling gas.

Vorteilhaft wird zur Durchführung des Arbeitsganges g) ein Plasmabrenner oder ein Laser verwendet. Zweckmäßig wird zur Durchführung des Arbeitsganges h) das Entladungsgefäß teilweise auf mindestens 112⁰C gekühlt. Die zur Durchführung der Arbeitsgänge b) und f) erforderliche Stromzuführung weist eine sich innerhalb des Rohres selbsthalternde Gestalt auf.Advantageously, a plasma torch or a laser is used to carry out the operation g). Appropriately, the discharge vessel is partially cooled to at least 112 ⁰ C to carry out the operation h). The power supply required for carrying out operations b) and f) has a self-supporting shape inside the pipe.

Eine besonders vorteilhafte Form ist dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung mit mindestens drei Auflagepunkten an der Innenwand des Rohr js abgestützt ist. Im Anschluß an den Arbeitsgang h) wird das jeweilige, über die Einschmelzung oder Quetschung hinausstehende Rohr, in dem auch der die Auflagepunkte aufweisende Teil der Stromzuführung angeordnet ist, ganz oder teilweise abge rennt.A particularly advantageous form is characterized in that the power supply is supported with at least three support points on the inner wall of the tube js. Subsequent to the operation h) is the respective projecting beyond the melting or pinch tube in which the support points having part of the power supply is arranged, completely or partially abge runs.

Da die Arbeitsschritte des Füllens und Verschließen des Entladungsgefäßes in der hochreinen Atmosphäre der Glovebox erfolgen, können Verunreinigungen durch Fremdgase, wie H], O₂ oder durch H₂O, auf ein Minimum reduziert werden. Durch das Einfrieren des im verschlossenen Entladungsgefäß enthaltenen Xenon auf mindestens -112°C kann die zweite Quetschung außerhalb der Glovebox zügig hergestellt werden. Mit der beschriebenen Herstellungsweise wird eine erhebliche Verkürzung der Verfahrenszeit und eine Vereinfachung des gesamten Herstellverfahrens erreicht. Aufgrund des am Entladungsgefäß nicht mehr vorhandenen Pumprohres treten auch dort keine unterschiedlichen Wanddicken oder Inhomogenitäten anderer Art auf, wodurch die Strahlungsmission der Lampe sehr viel gleichmäßiger erfolgt als bei den bekannten Lampen mit Pumprohr. Das Xenon im Entladungsgefäß bewirkt einen hohen Sofortlichtanteil im unmittelbaren Anschluß an die Zündung, so daß auch schon vor dem Verdampfen der Metallhalogenide ein ausreichend hoher Lichtstrom zur Verfügung steht. Die Lampe ist für den Einsatz in optischen Systemen besonders geeignet, wie z. B. in Kraftfahrzeugsxheinwerfern, bei denen es auf eine äußerst präzise Justierung und Anordnung der Hell-/Dunkelgrenze ankommt.Since the operations of filling and closing the discharge vessel are carried out in the high-purity atmosphere of the glove box, impurities by foreign gases, such as H], O ₂ or by H ₂ O, can be reduced to a minimum. By freezing the xenon contained in the sealed discharge vessel to at least -112 ° C, the second pinch outside the glovebox can be made quickly. With the production method described a significant reduction of the process time and a simplification of the entire manufacturing process is achieved. Due to the pump tube no longer present on the discharge tube, there are no different wall thicknesses or inhomogeneities of a different kind there as a result of which the radiation emission of the lamp is much more uniform than in the case of the known lamps with pump tube. The xenon in the discharge vessel causes a high proportion of instant light in the immediate vicinity of the ignition, so that even before the evaporation of the metal halides, a sufficiently high luminous flux is available. The lamp is particularly suitable for use in optical systems, such. B. in Kraftfahrzeugsxheinwerfern, where it depends on a very precise adjustment and arrangement of the light / dark boundary.

embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. In the accompanying drawings show: Fig. 1 abisc: the preparation of a preformed discharge vessel; Fig. 2: an electrode system; Fig. 3: the discharge vessel with existing first pinch; 4 a to d: the processing steps in the glovebox; Fig. 5: a finished metal halide high pressure discharge lamp; Fig. 6: the start-up curve of the luminous flux 0 for the lamp according to the invention.

Fig. 1 a zeigt das auf eine Länge von ca. 150mm geschnittene Rohr 1 aus Quarzglas. Der Außendurchmesser des Rohres beträgt ca. 4,5mm, der Innendurchmesser d ca. 2mm.Fig. 1 a shows the cut to a length of about 150 mm tube 1 made of quartz glass. The outer diameter of the tube is about 4.5mm, the inner diameter d is about 2mm.

Mit Hilfe der Flammen 2 wird zunächst das in Rotation versetzte Rohr 1 erwärmt und nach Erreichen der Verformungstemperatur werden mittels der Formrolle 3 gleichzeitig beide Einschnürungen 4,5 mittig und in einem definiorten Abstand zueinander angebracht (Fig. 1 b). Während des Erwärmens und des Verformens wird von einer Seite ein Stickstoffstrom N₂ mit einer Menge von ca. 101/h durch das Rohr 1 geführt. Durch das Anbringen der Einschnürungen 4,5 wird das zukünftige Entladungsgefäß 6 (Fig. 1 c) in seiner Länge von ca. 7,5mm genau abgegrenzt. Die Einschnürung 4 weist einen geringeren lichten Durchmesser auf als die Einschnürung 5. Hierdurch entsteht zwischen den beiden Einschnürungen im erwärmten Bereich des zukünftigen Entladungsgefäßes 6 ein Gasstau P des Stickstoffstromes N₂, so daß dieser Bereich etwas aufgeblasen wird und seine olivenförmige Gestalt mit einem Außendurchmesser von ca. 5,5mm annimmt.With the help of the flames 2, first the rotated tube 1 is heated and after reaching the deformation temperature both constrictions 4,5 are mounted centrally and at a defined distance from each other by means of the forming roller 3 (FIG. 1 b). During the heating and the deformation, nitrogen flow N _{2 is passed} through the pipe 1 at a rate of about 101 / h from one side. By attaching the constrictions 4, 5, the future discharge vessel 6 (FIG. 1 c) is exactly delimited in its length of approximately 7.5 mm. The constriction 4 has a smaller clear diameter than the constriction 5. This creates between the two constrictions in the heated region of the future discharge vessel 6, a gas flow P of nitrogen flow N ₂ , so that this area is slightly inflated and its olive-shaped shape with an outside diameter of about 5.5mm.

Im nächsten Arbeitsgang wird das vorgefertigte Elektrodensystem (Fig. 2) in dasjenige Ende des Rohres 1 eingequetscht, das die Einschnürung 4 mit dem geringeren Durchmesser aufweist. Das Elektrodensystem besteht aus einer Elektrode 7 aus Wolfram, einer Dichtungsfolie 8 aus Molybdän sowie aus einer Stromzuführung 9 aus Molybdän. Die Elektrode 7 ist an ihrem im Entladungsgefäß β angeordneten Ende mit einer Kugel 10 versehen. Die Stromzuführung 9 ist in dery-z-Ebenezickzackförmig gebogen, wobei der Winkel α, um den die gebogene Stromzuführung 9 von der x-z-Ebene abweicht, kleiner als 45°, vorzugsweise ca. 20°-30° ist. Die Höhe h, das ist jener Betrag, um den der Knick- oder Umkehrpunkt 11 der gebogenen Stromzuführung 9 von der x-z-Ebene abweicht, ist größer als der halbe Innendurchmesser d des Rohres 1. In der Praxis hat sich ein Verhältnis entsprechend h =* 0,55d bewährt. Die Dichtungsfolie 8 ist in der x-z-Ebene ausgerichtet, also senkrecht zur y-z-Ebene der gebogenen Stromzuführung 9. Ein derart geformtes Elektrodensystem haltert sich innerhalb des Rohres 1 von selbst, indem die Knick- oder Umkehrpunkte 11 der Stromzuführung 9 klemmend an der Rohrinnenwand anliegen. Einmal an seiner vorbestimmten Position einjustiert, behält das Elektrodensystem diese bis zur endgültigen Fixierung bei. Zur sicheren Abstützung der Stromzuführung 9 an der Innenwand des Rohres 1 sind mindestens drei Knick- oder Umkehrpunkte 11 an jeder Stromzuführung 9 angebracht. Eine derart gestaltete Stromzuführung 9 zentriert sich in der Achse des Rohres 1 von selbst. Dadurch wird auch automatisch eine Zentrierung der Elektrode 7 im Entladungsgefäß 6 in der x-Koordinate der Dichtungsfolie 8 erreicht. Eine eventuell mögliche Dezentrierung senkrecht zur Ebene der Dichtungsfolie 8, also in der y-Koordinate, z. B. durch Verbiegen der Dichtungsfolie 8, wird beim Quetschvorgang ausgeglichen.In the next operation, the prefabricated electrode system (FIG. 2) is squeezed into that end of the tube 1 which has the constriction 4 with the smaller diameter. The electrode system consists of an electrode 7 made of tungsten, a sealing film 8 made of molybdenum and a power supply 9 made of molybdenum. The electrode 7 is provided with a ball 10 at its end arranged in the discharge vessel β. The power supply 9 is bent in a zig-zag shape in the y-z plane, wherein the angle α, by which the curved power supply 9 deviates from the x-z plane, is less than 45 °, preferably approximately 20 ° -30 °. The height h, which is the amount by which the bending or reversal point 11 of the curved power supply 9 deviates from the xz plane, is greater than half the inner diameter d of the tube 1. In practice, a ratio corresponding to h = * 0.55d proven. The sealing film 8 is aligned in the xz plane, ie perpendicular to the yz plane of the bent power supply 9. Such a shaped electrode system holds within the tube 1 by itself by the buckling or reversal points 11 of the power supply 9 clamped against the pipe inner wall , Once adjusted at its predetermined position, the electrode system maintains this until final fixation. For safe support of the power supply 9 to the inner wall of the tube 1 at least three bending or reversing points 11 are attached to each power supply 9. Such a designed power supply 9 centered in the axis of the tube 1 by itself. As a result, a centering of the electrode 7 in the discharge vessel 6 in the x-coordinate of the sealing film 8 is automatically achieved. Any possible decentration perpendicular to the plane of the sealing film 8, ie in the y-coordinate, z. B. by bending the sealing film 8 is compensated during squeezing.

Wie aus der Fig.3 ersichtlich, wird anschließend die erste Quetschung 12 hergestellt. Hierfür wird das Rohr 1 im Bereich der Dichtungsfolie 8 auf eine für die Verformung geeignete Temperatur von oberhalb ca. 2200⁰C gebracht. Gleichzeitig wird ein Argonstrom durch das vorgeformte Rohr 1 geleitet. Nachdem die Quetschtemperatur erreicht ist, wird die erste Quetschung 12 hergestellt. Es wird zuerst die Quetschung abgedichtet, die der Einschnürung 4 mit dem geringeren Durchmesser benachbart ist. Die Herstellung der Quetschung an sich ist ein dem Fachmann im Lampenbau bekannter Vorgang und in den Figuren nicht gesondert dargestellt.As can be seen from FIG. 3, the first pinch 12 is subsequently produced. For this purpose, the tube 1 is brought in the region of the sealing film 8 to a temperature suitable for the deformation of above about 2200 ⁰ C. At the same time an argon stream is passed through the preformed tube 1. After the pinch temperature is reached, the first pinch 12 is established. First, the pinch seal adjacent to the smaller diameter constriction 4 is sealed. The production of the pinch itself is a process known to those skilled in the lamp industry and not shown separately in the figures.

Das mit der ersten Quetschung 12 versehene Rohr 1 wird nun beim Einschleusen in die. Glovebox 13 zur Reinigung einer Hochvakuumglühung bei >400°C und <2x 10~^smbar unterzogen. Die Glovebox 13 ist mit Xenon gefüllt. Der Fülldruck weicht um nicht mehr als einige 10 mbar vom umgebenden Atmosphärendruck ab. Das Füllgas Xenon der Glovebox 13 entspricht dem künftigen Füllgas der Metallhalogenidhochdruckentladungslampe. Die Arbeitsschritte innerhalb der Glovebox 13 sind in der Fig. 4 dargestellt.The provided with the first pinch 12 tube 1 is now in the slipping into the. Glovebox 13 for cleaning a high vacuum annealing at> 400 ° C and <2x 10 ~ ^s mbar subjected. The glovebox 13 is filled with xenon. The filling pressure does not differ by more than a few 10 mbar from the surrounding atmospheric pressure. The filling gas xenon of the glovebox 13 corresponds to the future filling gas of the metal halide high-pressure discharge lamp. The working steps inside the glove box 13 are shown in FIG. 4.

Fig.4a zeigt die einseitig gequetschte Lampe der Fig.3 in der Glovebox 13. Als Nächstes werden in das wieder erkaltete¹ Entladungsgefäß 6 zuerst die Füllsubstanzen, bestehend aus einer Metallhalogenid-Pille 14 und einer Quecksilber-Kugel 15 und weiterhin das zweite Elektrodensystem (Fig.4 b) eingebracht. Die Füllsubstanzen fallen durch die noch offene Einschnürung 5 mit dem gröfOren Durchmesser in das Entladungsgefäß 6. Das Elektrodensystem wird, wie schon zuvor bei der Vorbereitung auf3 shows in the glove box 13 the squeezed on one side of the lamp. Next, in the reconditioned ¹ discharge vessel 6 first the filling substances, consisting of a metal halide pill 14 and a mercury ball 15 and further the second electrode system ( Fig.4 b) introduced. The filling substances fall through the still open constriction 5 with the largest diameter in the discharge vessel 6. The electrode system is, as before in the preparation

die erste Quetschung 12, selbsthalternd an seine ihm vorbestimmte Stelle in Position einjustiert, so daß die Elektrode 7 innerhalb des Entladungsgefäßes β angeordnet ist und der Abstand der Kugeln 10 beider Elektroden 7 genau seinen vorgesehenen Wert erhält. Danach wird das Quarzrohr 1 an seinem offenen Ende innerhalb der Glovebox 13 mittels eines Plasmabrenners 16 oder eines Lasers dichtgeschmolzen (Fig.4c), so daß nur noch eine Abschmelzspitze 17 (Fig.4d) verbleibt. In einer Alternative zu dem zuvor beschriebenen Verfahren ist die Glovebox 13 mit Argon gefüllt und das Xenon für die gewünschte endgültige Füllung der Lampe wird innerhalb der Glovebox 13 gesondert eingefüllt. Dies erfolgt, indem das Xenon durch eine Spülkanüle durch das noch offene Ende des Rohres 1 in das Entladungsgefäß 6 geblasen wird. Nach dem Einbringen der Füllsubstanzen 14,15 und des zweiten Elektrodensystems 7 bis 10 wird nochmals mit Xenon gespült. Anstelle der zweimaligen Spülung mit Xenon kann auch nach dem Einbringen des zweiten Elektrodensystems 7-10 mit Hilfe eines in der Glovebox· 13 angeordneten Pumpkopfes ein Gasaustausch vorgenommen werden. Anschließend wird das zweite, noch offene Ende des Rohres mit dem Plasmabrenner verschlossen, wie bereits zuvor beschrieben. Bei einem derart verschlossenen Lampengefäß wird sich eine Mischung von der Argon-Atmosphäre der Glovebox 13 und des Füllgases Xenon einstellen. Der Xenon-Anteil im Lampengefäß wird bei ca. 50 bis 95% liegen, je nach Verweildauer des Rohres zwischen dem Gasaustausch und dem Abschmelzen. Durch den Fülldruck und die Zusammensetzung der Füllgase kann der später im Entladungsgefäß 6 resultierende Xenon-Kaltfülldruck vorbestimmt werden. Das verschlossene Lampengefäß hat einen Kaltfülldruck von ca. 800mbar.the first pinch 12, self-adjusting adjusted to its predetermined position in position, so that the electrode 7 is disposed within the discharge vessel β and the distance of the balls 10 of both electrodes 7 receives exactly its intended value. Thereafter, the quartz tube 1 is sealed at its open end within the glove box 13 by means of a plasma torch 16 or a laser (Fig.4c), so that only a Abschmelzspitze 17 (Figure 4d) remains. In an alternative to the method described above, the glove box 13 is filled with argon and the xenon for the desired final filling of the lamp is filled separately inside the glovebox 13. This is done by the xenon is blown through a flushing cannula through the still open end of the tube 1 into the discharge vessel 6. After introducing the filling substances 14,15 and the second electrode system 7 to 10 is rinsed again with xenon. Instead of twice flushing with xenon, a gas exchange can also be carried out after the introduction of the second electrode system 7-10 with the aid of a pump head arranged in the glovebox 13. Subsequently, the second, still open end of the tube is closed with the plasma torch, as already described above. In such a closed lamp vessel, a mixture of the argon atmosphere of the glove box 13 and the filling gas xenon is set. The xenon content in the lamp vessel will be about 50 to 95%, depending on the residence time of the tube between the gas exchange and the melting. Due to the filling pressure and the composition of the filling gases, the xenon cold filling pressure resulting later in the discharge vessel 6 can be predetermined. The closed lamp vessel has a cold filling pressure of approx. 800mbar.

Anstelle einer Glovebox-Atmosphäre mit Argon, wie in der Alternative beschrieben, ist auch eine Füllung der Glovebox 13 mit Stickstoff oder Helium denkbar, wobei das Xenon dann wieder mittels einer Spülkanüle oder eines Pumpkopfes, wie zuvor beschrieben, eingefüllt werden muß. Der Vorteil eines solchen Vorgehens liegt darin, daß für die Füllung der Glovebox 13 ein billigeres Gas verwendet wird und das teure Xenon selbst ausschließlich für die Füllung der Lampengefäße verwendet wird. Die vorgefertigte Lampe wird jetzt wieder der Glovebox 13 entnommen. Danach wird, wie schon bei der ersten Quetschung 12 beschrieben, der Bereich um die Dichtungsfolie 8 des zweiten Elektrodensystems auf die Quetschtemperatur von ca. 2200⁰C aufgeheizt und die zweite Quetschung 18 (Fig. 5) angebracht, indem das zweite Elektrodensystem eingequetscht wird. Während des Aufheiz- und Quetschvorganges wird der Bereich des Entladungsgefäßes 6 mittels flüssigem Stickstoff auf mindestens -112⁰C gekühlt, um das Xenon im Entladungsgefäß 6 auszufrieren und ein Verdampfen des Metallhalogenide 14 und Quecksilbers 15 zu verhindern. Diese tiefe Temperatur muß solange gehalten werden, bis die Quetschung erfolgt ist. Die hohe Temperaturdifferenz von ca. 2400K auf einer Länge von nur ca. 6mm wird erreicht, indem die Flammen durch Abschirmbleche abgehalten werden, während gleichzeitig der untere Bereich des Entladungsgefäßes durch Anspritzen mit dem flüssigen Stickstoff gekühlt wird. Aufgrund der geringen aufzuheizenden Masse der Quetschung 18 wird der Quetschungsbereich biszum Ausführen der Quetschung 18 nur während ca. 5 bis 6sec. aufgeheizt. Die Quetschung 18 selbst kann anschließend mit Blasluft abgekühlt werden. Der im Entladungsgefäß C resultierende Xenon-Kaltfülldruck liegt im Bereich 1 bis 30bar. Er ergibt sich bei vollständigem Ausfrieren des Xenon aus dem Xe-Partialdruck im dichtgeschmolzenen Rohr 1 (Fig.4d) und dem Verhältnis der Volumina vom Rohr 1 Entladungsgefäß 6. Bei einem typischen Xe-Partialdruck im Rohr 1 von 600 bis 800mbar, einem Rohrvolumen von 0,30cm³ und einem Entladungsgefäßvolumen von 0,025cm³ resultiert ein Xenon-Kaltfülldruck im Entladungsgefäß 6 von 7 bis 10 bar.Instead of a glove box atmosphere with argon, as described in the alternative, a filling of the glove box 13 with nitrogen or helium is conceivable, the xenon then again by means of a rinsing cannula or a pump head, as described above, must be filled. The advantage of such a procedure is that a cheaper gas is used for the filling of the glove box 13 and the expensive xenon itself is used exclusively for the filling of the lamp vessels. The prefabricated lamp is now removed again from the glovebox 13. Thereafter, as already described in the first pinch seal 12, the area around the sealing film 8 of the second electrode system is heated to the nip temperature of about 2200 ⁰ C and the second pinch seal 18 (Fig. 5) by inserting the second electrode system is squeezed. During the heating and squeezing process, the region of the discharge vessel 6 is cooled by means of liquid nitrogen to at least -112 ⁰ C to freeze the xenon in the discharge vessel 6 and to prevent evaporation of the metal halides 14 and mercury 15. This low temperature must be maintained until the pinch has taken place. The high temperature difference of about 2400 K on a length of only about 6 mm is achieved by the flames are held by shielding plates, while at the same time the lower portion of the discharge vessel is cooled by injection with the liquid nitrogen. Because of the small mass of the pinch 18 to be heated, the pinching area until the pinching operation 18 is carried out is only for about 5 to 6 seconds. heated. The pinch 18 itself can then be cooled with blast air. The resulting in the discharge vessel C xenon cold filling pressure is in the range 1 to 30 bar. It results in complete freezing of the xenon from the Xe partial pressure in the dense tube 1 (Figure 4d) and the ratio of the volumes of the tube 1 discharge vessel 6. At a typical Xe partial pressure in the tube 1 of 600 to 800mbar, a tube volume of 0.30 cm ³ and a discharge vessel volume of 0.025 cm ³ results in a xenon cold filling pressure in the discharge vessel 6 of 7 to 10 bar.

Des weiteren kann auch das Füllen der Quecksilber-Kugel 15 weggelassen werden. Die Rolle des Quecksilbers im Entladungsgefäß wird dann durch das Xenon übernommen. Gegenüberden herkömmlichen Xenon-Hochdrucklampen kann mit der Metallhalogenidfüllung (z. B. NaSc) die Lichtfarbe gesteuert und durch den Kreisprozeß eine höhere Lebensdauer erreicht werden.Furthermore, the filling of the mercury ball 15 can be omitted. The role of mercury in the discharge vessel is then taken over by the xenon. Compared with conventional xenon high-pressure lamps, the metal halide filling (for example NaSc) can be used to control the color of the light and to achieve a longer service life through the cyclic process.

Abschließend wird die Lampe der Quetschvorrichtung entnommen und es werden die über die Quetschungen 12,18 hinausstehenden Rohrenden 1 ganz oder teilweise entfernt. Auch der zickzackförmig ausgeführte Teil der Stromzuführungen 9 kann entfernt werden. Eine fertige Metallhalogenidhochdruckentladungslampe 19 ist in Fig. 5 dargestellt. Mit den Lampen und der erfindungsgemäßen Füllung wird eine Erhöhung der Liciitausbeute um mehr als 15% erreicht. Der Anlauf des Lichtstroms e. ier derartigen Lampe ist in der Fig. 6 dargestellt. Die Lampe 19 selbst wurde an einem elektronischen, den Anlaufstrom regelnden Vorschaltgerät betrieben. Der Xenon-Kaltfülldruck im Entladungsgefäß 6 beträgt ca. 6 bar. Der Anlaufstrom liegt bei ca. 3,3 A, was etwa dem 8,5fachen Nennstrom der Lampe 19 entspricht. Wie hier deutlich zu erkennen ist, wird der 30-%-Lichtstrom tJ aufgrund der Xenon-Füllung quasi sofort nach der Inbetriebnahme und der 90-%-Lichtstrom schon bei ca. 1 see. erreicht.Finally, the lamp is removed from the squeezing device and the pipe ends 1 beyond the bruises 12, 18 are removed in whole or in part. Also, the zigzag executed part of the power supply lines 9 can be removed. A finished metal halide high pressure discharge lamp 19 is shown in FIG. With the lamps and the filling according to the invention an increase of the Liciitausbeute is achieved by more than 15%. The start of the luminous flux e. Such a lamp is shown in FIG. The lamp 19 itself was operated on an electronic, the starting current regulating ballast. The xenon cold filling pressure in the discharge vessel 6 is about 6 bar. The starting current is about 3.3 A, which corresponds to about 8.5 times the rated current of the lamp 19. As can be clearly seen here, the 30% luminous flux tJ due to the xenon filling is almost immediately after commissioning and the 90% luminous flux already at approx. 1 sec. reached.

Claims

1. A method for producing a double-sided high-pressure discharge lamp, wherein the lamp has a discharge vessel with zwü arranged on opposite sides of the discharge vessel melts or bruises, in each of which an electrode system is sealed gas-tight, consisting of an electrode arranged in the discharge vessel, one of the melting or pinch embedded sealing foil and a current supply emerging from the melting or pinching in the lamp longitudinal axis, and the discharge vessel contains a maintenance-maintaining filling, characterized by the sequence of the following operations:

a) heating and rolling a continuous cylindrical tube (1) made of quartz to a predetermined length to delineate the future discharge vessel (6).

b) inserting and aligning a first, prefabricated electrode system (7-10) in one end of the tube (1).

c) heating the tube (1) in the region of the sealing film (8) of the first electrode system and producing a first seal in the form of a pinch seal (12).

d) introducing the filling substances (14,15) through the second, still open end of the tube (1).

e) flooding the discharge vessel (6) with a noble gas through the second, still open end of the tube (1).

f) inserting and aligning the second, prefabricated electrode system (7-10) through the second, still open end of the tube (1).

g) fusion of the still open tube (1) at its the discharge vessel (6) facing away from the end.

h) heating the tube (Dim portion of the sealing film (8) of the second electrode system (7 to 10) and producing the second seal in the form of a pinch (18).

2. The method according to claim 1, characterized in that during the operations a) and c) an inert gas flow through the open tube (1) is guided.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that after the operation c) the discharge vessel (6) is annealed in a high vacuum.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the operations d) to g) are carried out within a hermetically sealed system (13), this, as well as the future discharge vessel (6) containing the same noble gas as a filling gas.

5. The method according to claim 4, characterized in that the noble gas is xenon.

6. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the operations d) to g) are carried out within a hermetically sealed system (13), wherein this contains a different from the filling gas of the discharge vessel (6) inert gas.

7. The method according to claim 6, characterized in that before the operations d) and g) the future discharge vessel (6) is flooded with the final filling gas.

8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that for carrying out the operation g) a plasma torch (16) or a laser is used.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that for carrying out the operation h) the discharge vessel (6) is partially cooled to at least -112 ⁰ C.

10. The method according to claim 1 to 9, characterized in that for carrying out the operations b) and f), the power supply (9) has a self-retaining shape within the tube (1).

11. The method according to claim 10, characterized in that the power supply (9) with at least three support points (11) on the inner wall of the tube (1) is supported.

12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that following the operation h) the respective, beyond the melting or crushing (12,18) protruding tube (1), in which also the support points (11) having part the power supply (9) is arranged, is completely or partially separated.

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