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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Trägerelement, an welchem ein Hg-haltiges
Material zur Anbringung in einer Entladungslampe ausgebildet ist,
sowie eine Entladungslampe mit einem derartigen Trägerelement.
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Stand der Technik
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Das
Einbringen von Quecksilber in Entladungslampen, insbesondere Niederdruckentladungslampen,
ist bekannt und kann beispielsweise mit einem Metallband, welches
entsprechend beschichtet ist, erfolgen. Aus der
WO 98/14983 ist eine Niederdruckentladungslampe
bekannt, bei der ein Trägerelement, welches plattenartig
ausgebildet ist, in einem Entladungsgefäß der
Lampe angeordnet ist und insbesondere beispielsweise an einem Elektrodengestell
befestigt ist. Das Trägerelement ist oberflächenbeschichtet
und weist einerseits eine Beschichtung mit einem Hg-haltigen Material
und andererseits eine Beschichtung mit einem Gettermaterial auf.
Die beiden Beschichtungen sind separiert voneinander ausgebildet.
Das Trägerelement kann eine im Wesentlichen ebene Platte
oder jedoch auch eine gewinkelt ausgebildete Platte sein.
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Üblicherweise
wird eine derartige Oberflächenbeschichtung mit einem Schnecken-Vibrationssystem
durchgeführt, wobei dazu ein entsprechendes Pulver auf
das Trägerelement aufgebracht und verteilt wird. Durch
diese Vorgehensweise ist die Dosiergenauigkeit vollkommen vom Dosiersystem
abhängig und relativ ungenau. Dadurch schwankt die Quecksilberkonzentration,
wodurch auch die Funktionalität der Ladungslampe beeinträchtigt
werden kann
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trägerelement
zu schaffen, bei dem die Dosierung des Hg-haltigen Materials verbessert
werden kann. Insbesondere ist es auch Aufgabe ein derartiges Herstellungsverfahren
für ein Trägerelement zu schaffen. Ebenso soll
eine Entladungslampe mit einem Trägerelement geschaffen
werden, bei der die Funktionalität durch eine präzisere
und genauere Einstellung der Menge des Quecksilbers verbessert werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Trägerelement, welches die Merkmale
nach Anspruch 1 aufweist, und eine Entladungslampe, welche die Merkmale
nach Anspruch 15 aufweist, gelöst.
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Ein
erfindungsgemäßes Trägerelement ist zur
Anbringung in einer Entladungslampe ausgebildet. An dem Trägerelement
ist ein Hg-haltiges Material angeordnet. Dieses Hg-haltige Material
ist als stabförmiges Element ausgebildet und an einer Halterung
des Trägerelements angeordnet. Durch eine derartige Ausgestaltung
kann die einfache und aufwandsarme Anbringung des Hg-haltigen Materials erreicht
werden und darüber hinaus eine sehr exakte und reproduzierbare
Menge von Quecksilber pro Trägerelement dosiert werden.
Insbesondere können sehr geringe Quecksilbermengen präzise
dosiert werden.
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Vorzugsweise
ist das stabförmige Element so ausgebildet, dass es eine
definierte Menge von Quecksilber pro Längeneinheit aufweist
und die an dem Trägerelement spezifisch anzubringende Menge
von Quecksilber abhängig von der Länge des Elements
dosierbar ist. Dadurch kann in sehr einfacher und schnell nachvollziebarer
Weise die Quecksilber Konzentration eingestellt und nachvollzogen
werden, da lediglich eine gewünschte Länge des
Elements herangezogen werden muss, um das Trägerelement mit
einer gewünschten Quecksilberkonzentration versehen zu
können.
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Vorzugsweise
weist das stabförmige Element eine Quecksilberkonzentration
von 0,46 mg pro Millimeter auf. Insbesondere ist hierbei als stabförmiges
Element ein Draht mit einer entsprechenden Definition der Quecksilbermenge
pro Längeneinheit bei einem spezifischen Durchmesser vorgesehen.
Diese Quecksilberkonzentration pro Längeneinheit ist bevorzugt,
jedoch lediglich beispielhaft und es können auch beliebige
andere Konzentrationen pro Längeneinheit vorgesehen sein.
Insbesondere kann diese auch abhängig vom Querschnitt und
somit auch abhängig vom über die Längeneinheit
betrachteten Volumen des stabförmigen Elements anderweitig
ausgestaltet sein.
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Durch
ein wie oben vorzugsweise erwähntes Konzentrationsverhältnis
von Quecksilber pro Längeneinheit des stabförmigen
Elements kann sehr genau auch eine Menge von Quecksilber kleiner
2 mg dosiert werden, wobei diesbezüglich Längen
im Bereich von 4 mm des stabförmigen Elements erzeugt und
dem Trägerelement zugeordnet werden.
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Vorzugsweise
weist das Trägerelement als Halterung zumindest eine Vertiefung
auf, in welcher das Element angeord net ist. Als Vertiefung kann
beispielsweise eine Rille oder ein Graben oder aber auch ein sacklochartiges
Gebildet vorgesehen sein. Vorzugsweise ist dabei das Trägerelement
plattenartig ausgebildet und die Vertiefung in diesem plattenartigen
Teil eingeformt.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass das Trägerelement ein rohrartiger
Hohlkörper ist. Vorzugsweise ist an der Außenseite
eines derartigen Hohlkörpers zumindest eine Haltelasche
zum Halten des stabförmigen Elements ausgebildet. Vorzugsweise
ist das stabförmige Element in die Haltelasche eingeklebt,
eingeklemmt oder eingeschweißt. Dies stellt eine sehr einfache
Befestigung dar, welche dennoch eine ausreichend sichere Positionierung
des stabförmigen Elements gewährleistet.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Haltelasche im Wesentlichen über die
gesamte Länge des stabförmigen Elements. Bei einer
derartigen Ausgestaltung ist das stabförmige Element im
Inneren der Haltelasche angeordnet, wobei die Haltelasche das stabförmige
Element umfangsseitig im Wesentlichen vollständig umgibt.
Dadurch kann das stabförmige Element auch geschützt
werden.
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Besonders
bevorzugt erweist es sich, wenn der rohrartige Hohlkörper
eine im Entladungsgefäß der Entladungslampe angeordnete
Elektrode umgibt. Die dann auch als Kappe bezeichnete Ausgestaltung eines
Trägerelements ist so angeordnet, dass die Rotationsachse
bzw. Längsachse des Hohlkörpers parallel oder
koaxial zur Längsachse der Elektrode angeordnet ist. Ein
derartiges Trägerelement ist multifunktional ausgebildet.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass das Trägerelement an einer
Stromzuführung für eine Elektrode angeordnet ist.
Diese Stromzuführung ist einem Elektrodengestell zugeordnet
und dient zur Halterung der Elektrode im Entladungsraum. Neben der
Ausgestaltung des Trägerelements als rohrartiger Hohlkörper
zum Umgreifen einer Elektrode oder einer Anbringung des Trägerelements
an einer Stromzuführung kann auch vorgesehen sein, dass das
Trägerelement an einer einem Elektrodengestell zugeordneten
Mittelstütze angeordnet ist, welche zum Halten eines die
Elektrode umgebenden rohrartigen Hohlkörpers ausgebildet
ist. Bei dieser Ausgestaltung ist das Trägerelement somit
nicht zugleich auch der rohrartige Hohlkörper, sondern
ein dazu separates Komponententeil, welches an der Mittelstütze
angeordnet ist.
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Vorzugsweise
ist das Trägerelement als Metallband ausgebildet. Die plattenartige
Struktur des Metallbandes kann im Wesentlichen eben oder aber auch
winkelförmig sein.
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Vorzugsweise
weist das stabförmige Element eine Mantel und eine Seele
auf, wobei das Quecksilber ausschließlich in der Seele
enthalten ist. Das Quecksilber im stabförmigen Element
ist somit durch das Mantelmaterial umhüllt. Die Dosiermenge des
pulverartigen Quecksilbermaterials im Inneren (in der Seele) des
stabförmigen Elements, insbesondere des Drahtes, ist reproduzierbar,
sehr genau und insbesondere nur von der Länge abhängig.
Hiermit sind insbesondere Dosiermengen kleiner 1 mg sehr präzise
realisierbar.
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Das
Trägerelement ist im Inneren des Entladungsraumes des Entladungsgefäßes
befestigt und im Betrieb der Entla dungslampe wird das Trägerelement
mit Hochfrequenz erhitzt, wodurch dann die entsprechende Quecksilbermenge
freigesetzt wird.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere
eine Niederdruckentladungslampe, mit einem Entladungsgefäß und
zumindest einer darin angeordneten Elektrode, und einem erfindungsgemäßen
Trägerelement oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon.
Das Trägerelement ist insbesondere an einem Elektrodengestell
angeordnet. Das Elektrodengestell umfasst zumindest eine Stromzuführung,
an der das Trägerelement angeordnet sein kann. Das Elektrodengestell kann
auch eine Mittelstütze zum Halten eines die Elektrode umgebenden
rohrartigen Hohlkörpers aufweisen, an welcher ein Trägerelement
angeordnet sein kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass dem Elektrodengestell
ein die Elektrode umgebender rohrartiger Hohlkörper zugeordnet
ist, welcher zugleich das Trägerelement für das
stabartige Element mit dem Hg-haltigen Material ist.
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Vorzugsweise
ist das stabartige Element zusätzlich auch mit einem Gettermaterial
versehen. In dem stabförmigen Element sind somit zugleich
das Hg-haltige Material als auch das Gettermaterial vermischt miteinander
gebildet.
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Neben
einem Verkleben oder Verschweißen des stabförmigen
Elements an der Halterung kann auch ein einfaches Einstecken oder
Verklemmen bzw. Verrasten zur Befestigung vorgesehen sein. Die Entladungslampe
kann als Leuchtstofflampe oder Kompaktleuchtstofflampe ausgebildet
sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen noch
näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Entladungslampe;
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2a u. 2b ein
zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements;
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3a u. 3b ein
drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements;
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4a u. 4b ein
viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements;
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5 ein
fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements;
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6 ein
sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements;
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7 ein
siebtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements;
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8 ein
achtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements; und
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9 ein
neuntes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Trägerelements.
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Bevorzugte Ausführung
der Erfindung
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In
den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausschnitt einer als
Quecksilberdampf-Niederdruckentladungslampe ausgebildeten Entladungslampe 1 gezeigt.
Die Entladungslampe 1 umfasst ein rohrförmiges
Entladungsgefäß 2, welches stabförmig,
U-förmig oder auch mehrfach gebogen sein kann. Die Enden
des Entladungsgefäßes 2 sind gasdicht
verschlossen. Ein Elektrodengestell 3 der Entladungslampe 1 erstreckt
sich von einem Ende 4 der Entladungslampe 1 in
den im Inneren des Entladungsgefäßes 2 ausgebildeten
Entladungsraum 5. Das Elektrodengestell 3 umfasst
einen Glastellerfuß 6, dessen erweiterter Rand 7 mit
dem Ende 4 des Entladungsgefäßes 2 gasdicht
verschmolzen ist.
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Des
Weiteren weist das Elektrodengestell 3 zwei separate Stromzuführungen 8 und 9 auf,
welche zur Halterung einer als Lampenwendel ausgebildeten Elektrode 10 vorgesehen
sind. In dem Entladungsraum 5 der Entladungslampe 1 ist
des Weiteren ein Trägerelement 11 angeordnet.
Das Trägerelement 11 ist in der gezeigten Ausführung
gemäß 1 an der Stromzuführung 8 befestigt.
Das Trägerelement 11 ist in 1 schematisch
dargestellt. An dem Trägerelement 11 ist zumindest
ein längliches Element 12 ausgebildet, in welchem
Hg-haltiges Material angeordnet ist. Das Trägerelement 11 kann auch
eine Mehrzahl derartiger stabförmiger Elemente 12 aufweisen,
welche geometrisch gleich oder auch unterschiedlich ausgebildet
sein können. Das Trägerelement 11 ist
als Metallband konzipiert und in erster Näherung plattenartig
ausgebildet.
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Neben
der in 1 gezeigten Anbringung des Trägerelements 11 an
der Stromzuführung 8, kann auch vorgesehen sein,
dass das Trägerelement 11 an der Stromzuführung 9 befestigt
ist.
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Ebenso
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine in 1 nicht
dargestellte Kappe für die Elektrode 10 vorgesehen
ist, wobei diese Kappe als rohrartiger Hohlkörper konzipiert
ist, welcher die Elektrode 10 umgibt. Vorzugsweise weisen
die in 1 nicht gezeigte und horizontal verlaufenden Längsachse
der Elektrode 10 und die Längsachse einer derartigen
Kappe die gleiche Orientierung auf. Insbesondere ist eine koaxiale
Anordnung vorgesehen.
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Bei
einer derartigen Ausgestaltung kann das Trägerelement 11 zugleich
diese Kappe darstellen.
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Die
Kappe ist insbesondere mit einer stabförmigen Mittelstütze
(nicht dargestellt) positionsgenau angeordnet, wobei diese Mittelstütze
als zusätzliche Komponente zu den Stromzuführungen 8 und 9 dem Elektrodengestell 3 zugeordnet
ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Trägerelement 11 an
dieser genannten Mittelstütze, an der die Kappe angeordnet ist,
befestigt ist.
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Bei
dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
ist das Trägerelement 11 als plattenartiges Metallband
konzipiert und das als Drahtstück ausgebildete längliche
Element 12, welches sowohl Hg-haltiges Material als auch
Gettermaterial aufweist, in dem Trägerelement 11 angeordnet.
Beispielsweise kann hier ein Kleben oder ein Schwei ßen des
Trägerelements 11 vorgesehen sein. Insbesondere
ist beispielsweise eine Ausgestaltung des Trägerelements 11,
wie es in den nachfolgend noch erläuterten 5 und 6 dargestellt
ist, vorgesehen.
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In 2a ist
in perspektivischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Trägerelements 11 gezeigt. In der Darstellung
ist das Trägerelement 11 als ein rohrartiger Hohlkörper
konzipiert, welcher einen gegenüber einem runden Querschnitt abgeflachten
Querschnitt aufweist. An einer Außenseite 13 ist
eine Halterung in Form einer Lasche 14 vorgesehen, in welcher
sich das Drahtstück in Form des länglichen Elements 12 erstreckt.
Die Haltelasche 14 weist eine Höhe h1 auf, welche
der Höhe der Außenseite 13 entspricht
und im Ausführungsbeispiel auch im Wesentlichen die Höhe
des Elements 12 beträgt. Bei dieser Ausführung
ist das stabförmige Element 12 somit über
seine gesamte Länge von der Haltelasche 14 umgeben.
Das stabförmige Element 12 ist insbesondere in
das Innere der Haltelasche 14 eingeklebt oder eingeschweißt.
Das Trägerelement 11 mit der Haltelasche 14 ist
insbesondere einstückig ausgebildet, wie dies auch in der
Draufsichtdarstellung gemäß 2b erkannt
werden kann.
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Das
Trägerelement 11 gemäß den Darstellungen
in 2a und 2b ist
zusätzlich zur Funktion der Halterung des stabförmigen
Elements 12 auch zum Umgreifen der Elektrode 10 vorgesehen.
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Entsprechendes
gilt für die Ausgestaltungen des Trägerelements 11 in
den 3a, 3b und 4a, 4b,
welche nachfolgend noch erläutert werden.
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Bei
der perspektivischen Darstellung gemäß 3a sind
zwei separate Haltelaschen 14 und 15 vorgesehen,
welche das stabförmige Element 12 an der Außenseite 13 halten.
Bevorzugt sind diese streifenförmigen Haltelaschen 14 und 15 am
oberen und unteren Ende des Elements 12 angeordnet. Bei
dieser Ausgestaltung ist das Element somit über einen großen
Längenteil freiliegend angeordnet. In der Draufsicht gemäß 3b kann
die Anbringung erkannt werden.
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In 4a ist
in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform
des Trägerelements 11 als rohrartiger Hohlkörper
gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung weist das stabförmige
Element 12 eine kleinere Länge als die Höhe
h1 auf. Darüber hinaus sind Haltelaschen 16 und 17 vorgesehen,
welche kappenartig über die Enden des stabförmigen
Elements 12 gestülpt sind. Die Haltelaschen 16 und 17 sind
somit quasi deckelartig über das obere und das untere Ende
des stabförmigen Elements 12 angeordnet. Ein Herausrutschen
kann dadurch besonders gut verhindert werden. Zusätzlich
kann auch noch eine weitere Befestigung in Form eines Verklebens oder
Verschweißens vorgesehen sein.
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In 4b ist
wiederum eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß 4a gezeigt.
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In 5 ist
ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Trägerelement 11 plattenartig
ausgebildet ist und eine Vertiefung 19 aufweist, in welcher
das stabförmige Element 12 angeordnet ist. Das
Trägerelement 11 ist bei dieser Ausführung
an einer stabförmigen Mittelstütze 18 angeordnet,
welche am oberen Ende ein abgebogenes Teilstück 18a aufweist.
An diesem Teilstück 18a ist das Trä gerelement 11 befestigt,
insbesondere angeschweißt. Die Mittelstütze 18 dient
darüber hinaus zum Halten einer nicht dargestellten Kappe,
welche separat zum Trägerelement 11 ausgebildet
ist und einen rohrartigen Hohlkörper darstellt. Dieser
als Kappe ausgebildete rohrartige Hohlkörper umgibt dann
die Elektrode 10. Wie in der Darstellung gemäß 5 zu
erkennen ist, weist die Vertiefung 19 eine Breite und eine
Tiefe auf, so dass das stabförmige Element 12 gerade
darin Platz findet.
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In 6 ist
in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel
gezeigt, wobei im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 5 das Trägerelement 11 mit
dem stabförmigen Element 12 in etwa auf Höhe
der Mitte der Mittelstütze 18 dort angeordnet
ist. An der Mittelstütze 18 ist darüber
hinaus eine wie bereits zu 5 erläuterte
Kappe zum Umgreifen der Elektrode 10 anbringbar.
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In 7 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung
gezeigt, wobei das Trägerelement 11 als gewinkelte
Platte konzipiert ist. An dessen vorderem Ende ist wiederum eine
Vertiefung 19 in Form einer Umbiegung des plattenartigen Teils
konzipiert, wobei darin das stabförmige Element 12 angeordnet
ist. Auch hier ist die Mittelstütze 18 zusätzlich
zum Halten des Trägerelements 11 auch zum Halten
einer vorab erläuterten Kappe vorgesehen.
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Eine
derartige Mittelstütze 18 gemäß den Ausführungen
in 5 bis 7 ist zusätzlich zu den
Stromzuführungen 8 und 9 vorgesehen und
dem Elektrodengestell 3 zugeordnet.
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In 8 ist
in beispielhafter Darstellung ein Trägerelement 11 gezeigt,
welches eine Mehrzahl von stabförmigen Elementen 12 umfasst.
Diese sind jeweils in einer Vertiefung 19 des plattenartigen
Trägerelements 11 angeordnet und beabstandet und
im Wesentlichen parallel zueinander positioniert. Die Länge
l der Elemente 12 ist im Wesentlichen gleich.
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Bei
allen in den 1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispielen
weist das längliche Element 12 eine Quecksilberkonzentration
von 0,46 mg pro Millimeter Länge auf und ist als Draht
ausgebildet.
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In 9 ist
in einer perspektivischen Darstellung ein an einer Stromzuführung 8 angeschweißtes Trägerelement 11 gezeigt.
Die Stromzuführung 8 verläuft dabei im
Wesentlichen parallel zum Element 12 und ist auf der Oberseite
des Trägerelements seitlich zur Vertiefung 19 angeordnet.
Im Ausführungsbeispiel sind zwei Schweißpunkte
zur Befestigung vorgesehen, wobei dies auch mehrere sein können
oder eine gesamte Längenschweißung ausgebildet
sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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