DE1082674B

DE1082674B - Verfahren zur Herstellung von gasgefuellten Glasgefaessen, insbesondere von elektrischen Gluehlampen, mit einem den Atmosphaerendruck uebersteigenden Fuellgasdruck

Info

Publication number: DE1082674B
Application number: DEE16433A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Endre Redl
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1958-02-26
Filing date: 1958-09-16
Publication date: 1960-06-02
Also published as: GB901407A

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, Glasgefäße, z. B. die Kolben elektrischer Glühlampen, mit einem Füllgas oder Füllgasgemisch, nachstehend kurz »Füllgas« genannt, unter einem Druck zu füllen, der bei Zimmertemperatur den Atmosphärendruck übersteigt. Es ist bekannt, daß zahlreiche Schwierigkeiten beim luftdichten Abschluß des betreffenden Gefäßes auftreten, da das aus Glas bestehende Füllröhrchen beim Zuschmelzen erweicht und daher durch den Innendruck aufgeblasen und schließlich zerplatzen würde, wenn man dies nicht durch besondere Maßnahmen verhindert. Beispielsweise ist es bekannt, das erweichte Füllröhrchen mittels eines erwärmten Werkzeuges schnell zusammenzudrücken oder ein dünnwandiges Kupfer röhrchen auf dieses Glasröhrchen zu ziehen und das Röhrchen durch einen auf dieses Kupferröhrchen ausgeübten Druck zu verschließen. Da sich aber alle diese bekannten Verfahren im Großbetrieb nicht bewährt haben, konnten sich die mit höherem als atmosphärischem Druck gefüllten Glühlampen bisher nicht verbreiten, obzwar ihre Eigenschaften bekanntlich günstiger sind als diejenigen der handelsüblichen Lampen, deren Füllgasdruck bei Zimmertemperatur stets unter dem Atmosphärendruck liegt. Es ist ferner bekannt, Glasgefäße mit einem Füllgas von über atmosphärischem Druck durch Tiefkühlung oder sogar Verflüssigung des Füllgases zu füllen. In diesem FaM ist der Druck im tiefgekühlten Kolben beim Abschließen niedriger als der Atmosphärendruck. Das Abschließen des Füllröhrchens kann deshalb in der üblichen Weise erfolgen. Ein Nachteil dieser Verfahren ist aber, daß ζ. Β. Glühlampen nur mit einem bei Zimmertemperatur etwa 1,5 Kp/ctn² betragenden Füllgasdruck hergestellt werden können, da die Arbeitsräume sich durchschnittlich auf Zimmertemperatur befinden und der Druck im tiefgekühlten Kolben unter 1 Kp/cm² liegen muß, damit man das Füllröhrchen in üblicher Weise verschließen kann. Durch diese verhältnismäßig geringe Druckerhöhung können aber die Eigenschaften der Glühlampen nicht so weitgehend verbessert werden, daß sich die umständliche und recht kostspielige Tiefkühlung lohnen würde.

Es wird noch bemerkt, daß es bekannt ist, Quecksilber in Glasgefäße in ähnlicher Weise hereinzubringen, wie dies bei dem Verfahren nach der Erfindung mit dem Füllgas des Hochdruckbehälters erfolgt. Zweck dieses bekannten Verfahrens ist aber, das Glasgefäß vorerst weitgehend zu evakuieren, ohne daß es den Dampfdruck des Quecksilbers dabei stört. Deshalb wird bei diesen bekannten Verfahren der das Quecksilber enthaltende Behälter erst nach Evakuierung des Glasgefäßes geöffnet. Im vorliegenden Fall bedeutet aber der Ausdruck »Füllgas« ausgesprochen nur solche Gase bzw. Gasgemische, die sich bei

Verfahren zur Herstellung

von gasgefüllten Glasgefäßen,

insbesondere von elektrischen Glühlampen, mit einem den Atmosphärendruck

übersteigenden Füllgasdruck

Anmelder:

Egyesült Izzolampa es Villamossagi
Reszvenytärsasag, Budapest

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,

Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Ungarn, vom 26. Februar 1958

Dipl.-Ing. Endre Redl, Budapest,
ist als Erfinder genannt worden

Zimmertemperatur in der Gasphase befinden, wie z. B. die Edelgase, der Stickstoff, der Wasserstoff usw., — also nicht solche Stoffe, die zur Füllung von vakuumtechnischen Gefäßen nur in der Dampfphase dienen, bei Zimmertemperatur aber tropfbar-flüssig oder sogar fest sind, wie z. B. Quecksilber oder Natrium.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der genannten Nachteile durch Schaffung eines Verfahrens, bei dem die Füllröhrchen von Glasgefäßen, insbesondere von elektrischen Glühlampen, in der üblichen Weise, d. h. eigentlich durch den Atmosphärendruck selbst, abgeschlossen werden können und es trotzdem möglich ist, im Gefäß einen Füllgasdruck, der bei Zimmertemperatur 1,5, 2 oder mehr Kp/cm² beträgt, zu erreichen.

Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung von Glasgefäßen, insbesondere von elektrischen Glühlampen, deren Füllgas bei Zimmertemperatur einen über Atmosphärendruck liegenden Druck im verschlossenen Gefäß aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Glasgefäß vor dessen luftdichtem Abschluß ein gasgefüllter, verschlossener Hochdruckbehälter angeordnet und nach luftdichtem Abschluß des Glasgefäßes geöffnet und dadurch das Ausströmen des Hochdruckgases in den Kolben erreicht wird.

Bei dieser Art der Füllung der Glasgefäße herrscht also während des Abschließ ens des Füllröhrchens im

WS 528/136

Gl'asgefäß ein unter dem Atmosphärendruck liegender Druck, wodurch das Füllröhrchen in der üblichen Weise abgeschlossen werden kann. Je größer der Druck des im Hochdruckbehälter befindlichen Gases ist, desto kleiner kann dieser Behälter bei gegebenen Abmessungen des Glasgefäßes bzw. Kolbens sein, doch" soll der Ausdruck »Hochdruckbehälter« in vorliegendem Fall einen Behälter bezeichnen, der eine bei -Zimmertemperatur einen Druck von mindestens 50, zweckmäßig aber mehr, z.B. etwa lOOKp/cm² aufweisende Gasfüllung besitzt. Dieser Hochdruckbehälter kann nicht nur das Füllgasgemisch des Glasbehälters, sondern braucht gegebenenfalls nur eine oder mehrere Komponenten derselben zu entfalten.

Es wird also z. B. derart verfahren, daß ein kleiner Hochdruckbehälter, dessen Rauminhalt z. B. 1 cm³ beträgt, mit dem Füllgasgemisch der Glühlampe, also z. B. einem Gemisch von Edelgas und Stickstoff, gefüllt und hiernach abgeschlossen wird. Dieser kleine abgeschlossene metallische Behälter wird in den Glühlampenkolben in geeigneter Weise eingebaut. Dann wird die Glühlampe nach den bisher üblichen Verfahren z. B. auf den bisher üblichen automatischen Maschinen hergestellt. Nun wird der Hochdruckbehälter, der vorzugsweise metallisch ist, durch Erhitzung geöffnet, und das stark komprimierte Gas erzeugt im Kolben der Glühlampe einen den atmosphärischen übersteigenden Füllgasdruck. Dieser Füllgasdruck hängt von dem im Hochdruckbehälter vor dessen öffnung herrschenden Druck, vom Verhältnis der Rauminhalte des Hochdruckbehälters und des Glühlampenkalbens und dem in dem Glühlampenkolben vor Öffnung des Hochdruckbehälters herrschenden Druck ab. Demzufolge kann bei entsprechender Wahl dieser Faktoren leicht erreicht werden, daß der Füllgasdruck der fertigen Lampe z. B. 2 Kp/cm² beträgt, ohne daß ein allzu großer Hochdruckbehälter in den Glühlampenkolben üblicher Größe einzubauen ist. Es kann auch der ganze Füllgasdruck durch das aus dem Hochdruckbehälter ausströmende Gas erzeugt werden, d. h., der Glühlampenkolben braucht nach dem Evakuieren nicht mit dem Füllgas zugefüllt zu werden.

Als Hochdruckbehälter kann ein Eisenröhrchen von etwa 1 mm Wandstärke verwendet werden, dessen Enden durch elektrische Schweißung verschlossen werden. Das eine Ende des Hochdruckbehälters kann ferner mit einem metallischen Lot abgeschlossen werden, dessen Schmelzpunkt so hoch ist, daß der Verschluß bei den bei der Herstellung der Lampen üblicherweise auftretenden Temperaturen, die höchstens etwa 400 bis 500° C betragen, unbedingt dicht bleibt, welches aber durch z. B. hochfrequente Erhitzung derart erweicht werden kann, daß das Gas hohen Druckes aus dem Behälter entweicht. Zweckmäßig wird der Hochdruckbehälter in der Lampe derart angeordnet, daß das entweichende Gas keinen Schaden verursacht, z. B. den Getterstoff oder etwa andere Teile beschädigt. Daher ist es vorteilhaft, den Hochdruckbehälter im Halsteil der Lampe derart anzuordnen, daß das Gas in Richtung des Sockels aus dem Hochdruckbehälter entweicht.

Der an seinen beiden Enden durch Schweißung verschlossene Hochdruckbehälter kann an seiner Wandung eine oder mehrere Öffnungen besitzen, die durch das obenerwähnte Weichlot verschlossen sind und sich bei entsprechender Erwärmung des Hochdruckbehälters öffnen.

Ferner kann der Hochdruckbehälter mittels in einem Widerstandsdraht durch elektrischen Strom erzeugter Wärme geöffnet werden. Hierzu kann dieser Wider

standsdraht in den oder die Weichlotpfropfen eingebettet sein, durch die der Behälter verschlossen ist. Das eine Ende dieses Widerstandsdrahtes ist zweckmäßig an einen der Zuführungsdrähte der Lampe angeschlossen, während das andere Ende eine besondere Zuführung besitzt. Nach dem Erhitzen des Weichlotes ist die eine Zuführung des Widerstandsdrahtes überflüssig geworden und kann also ganz kurz abgeschnitten werden, wonach die Lampe in der üblichen

ίο Weise mit dem Sockel versehen wird. Bei Lampen mit Stromzuführungen für starke Ströme kann manchmal auch der metallische, aus z. B. einer Eisen-Nickel-Legierung bestehende Hochdruckbehälter, selbst als Widerstand dienend, durch .den ihn durchfließenden Strom bis zur Erweichung des Weichlots erhitzt werden.

Das Verfahren kann auch zum Füllen von Hochdruck-Bogenlampenkolben verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gasgefüllten Glasgefäßen, insbesondere von elektrischen Glühlampen, deren Füllgasdruck höher als der Atmo-Sphärendruck ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Glasgefäß vor dessen luftdichtem Abschluß ein gasgefüllter, verschlossener Hochdruckbehälter angeordnet und nach luftdichtem Abschluß des Gefäßes geöffnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Glasgefäß ein metallischer Hochdruckbehälter eingebaut und durch elektrische Beheizung desselben geöffnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung von gasgefüllten Glühlampen, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühlampenkolben in an sich bekannter Weise mit dem Füllgas gefüllt und bei einem unter dem Atmosphärendruck liegenden Innendruck -des Füllgases in bekannter Weise durch Zuschmelzen des durch den Atmosphärendruck zusammengedrückten Füllröhrchens luftdicht abgeschlossen und dann der Hochdruckbehälter geöffnet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Glasbehälter angeordnete metallische Hochdruckbehälter an mindestens einer Stelle durch einen Weichlotpfropfen verschlossen ist, der bei den im Laufe des Herstellungsverfahrens des Gefäßes auftretenden Temperaturen dicht bleibt, aber bei elektrischer, zweckmäßig hochfrequenter Beheizung des Hochdruckbehälters das Gas entströmen läßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichung des oder der Weichlotpfropfen des Hochdruckbehälters elektrisch mit Hilfe eines in den bzw. die Pfropfen eingebetteten Widerstandsdrahtes geführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Hochdruckbehälter verwendet wird, der mit einem unter mindestens 50 Kp/cm² betragenden Druck stehenden Füllgas gefüllt und mindestens an einer Stelle durch Schweißung verschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 753 975;

österreichische Patentschriften Nr. 157 077,
082;

schweizerische Patentschrift Nr. 195 456;
britische Patentschriften Nr. 485 937, 502 769.