DE1258514B

DE1258514B - Process for purging and filling electric lamps with a gas mixture

Info

Publication number: DE1258514B
Application number: DEF39285A
Authority: DE
Inventors: Henri Pace
Original assignee: FABRIQUES REUNIES DE LAMPES ELECTRIQUES
Current assignee: FABRIQUES REUNIES DE LAMPES ELECTRIQUES
Priority date: 1962-03-22
Filing date: 1963-03-19
Publication date: 1968-01-11
Also published as: NL290353A

Description

Verfahren zum Spülen und Füllen elektrischer Lampen mit einem Gasgemisch Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spülen und Füllen elektrischer Lampen mit einem aus einem Edelgas und einem weiteren inerten Gas, z. B. Stickstoff, bestehenden Gasgemisch, bei dem die im Lampenkolben vorhandene Atmosphäre vor dem Zuschmelzen des Kolbens von einem mit überdruck durch diesen hindurchströmenden Spülgas herausgedrängt wird. Hierbei wird die Durchströmung aufrechterhalten, bis die Lampe zugeschmolzen ist.Process for purging and filling electric lamps with a gas mixture The invention relates to a method for flushing and filling electric lamps with one of a noble gas and another inert gas, e.g. B. nitrogen, existing Gas mixture in which the atmosphere in the lamp bulb before it melts of the piston is pushed out by a flushing gas flowing through it at overpressure will. The flow is maintained until the lamp is closed is.

Ein solches Verfahren ist bekannt und wird z. B. zur Gasfüllung elektrischer Glühlampen od. dgl. ohne vorhergehendes Pumpen benutzt, wobei in der Lampe oder Röhre ein geringer überdruck entstehen kann. Dieses bekannte Verfahren wird heutzutage gegenüber den bisherigen Verfahren bevorzugt, bei denen die Lampen durch Pumpen zuerst evakuiert, dann gefüllt und zugeschmolzen werden. Bei dem bekannten Verfahren wird das gewünschte Füllgas dem inerten Gas zugesetzt, das durch die Lampe oder Röhre fließt. Dies bringt aber einen Verlust an Füllgas mit sich. Dieses Verfahren eignet sich somit weniger gut für kostspielige Gasfüllungen.Such a method is known and is e.g. B. for gas filling electrical Incandescent lamps or the like. Used without prior pumping, with the lamp or A slight overpressure can arise in the tube. This well-known method is used nowadays preferred over previous methods in which the lamps were pumped first evacuated, then filled and melted shut. In the known method the desired filling gas is added to the inert gas that is passed through the lamp or Tube flows. However, this entails a loss of filling gas. This method is therefore less suitable for costly gas fillings.

Die Erfindung bezweckt, dieses Verfahren derart zu verbessern, daß es zur Herstellung von Lampen oder Röhren benutzt werden kann, in denen als Füllgas ein kostspieliges Edelgas, z. B. Xenon oder Krypton, benutzt wird, wobei der beim Zuschmelzen auftretende Verlust an diesem kostspieligen Gas praktisch vernachlässigbar klein ist.The invention aims to improve this method in such a way that it can be used to manufacture lamps or tubes in which as filling gas an expensive noble gas, e.g. B. Xenon or Krypton, is used, with the The loss of this costly gas caused by melting is practically negligible is small.

Dies wird bei einem Verfahren eingangs erwähnter Art nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Edelgas in einer abgemessenen, etwa seinen Anteil an der Lampenfüllung entsprechenden Menge erst vor dem Zuschmelzen des Lampenkolbens dem eigentlichen, z. B. nur aus Stickstoff bestehenden Spülgas zugemischt und aus diesem Gasgemisch in bekannter Weise mittels eines z. B. durch flüssigen Stickstoff von außen stark abgekühlten Kolbenwandbereichs auskondensiert wird und bis der Lampenkolben zugeschmolzen ist, als Kondensat in demselben verbleibt.This is done according to the invention in a method of the type mentioned at the beginning achieved in that the noble gas in a measured, approximately its share of the Lamp filling corresponding amount only before the lamp bulb is melted shut actual, z. B. only consisting of nitrogen purge gas admixed and from this Gas mixture in a known manner by means of a z. B. by liquid nitrogen from outside strongly cooled bulb wall area is condensed and until the lamp bulb is melted shut, as condensate remains in the same.

Es werden somit die Funktionen: Spülen und Füllen im wesentlichen voneinander getrennt. Zum Spülen kann ein billiges inertes Gas, z. B. Stickstoff, und zum Füllen eine bestimmte Menge eines kostspieligen inerten Edelgases, z. B. des leicht kondensierbaren Xenons oder Kryptons, verwendet werden, wobei trotz der im Lampenkolben vorherrschenden Gasströmung das eingeblasene teure Gas sich auf die Wandung des Kolbens niederschlägt und somit praktisch nichts davon verlorengeht.The functions: rinsing and filling essentially become separated from each other. A cheap inert gas, e.g. B. nitrogen, and for filling a certain amount of an expensive inert noble gas, e.g. B. of the easily condensable xenon or krypton, can be used, despite the in the gas flow prevailing in the lamp bulb, the expensive gas blown in the wall of the piston is reflected and practically none of it is lost.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bereits ein Verfahren zum Füllen einer Lampe mit einem Gemisch von Krypton und Stickstoff bekannt ist. Dabei wird jedoch ein üblicher Evakuierprozeß angewendet, wobei der Kolben nach dem Evakuieren mit dem teuren Gas gefüllt wird. Darauf wird der Kolben durch flüssige Luft derart gekühlt, daß das Krypton auf dem Kolben kondensiert. Schließlich wird Stickstoff zugefüllt und der Kolben verschlossen. Einspülen und Füllen mittels eines Verdrängungsprozesses wird hierbei somit nicht angewendet.It should be noted that there is already a method of filling a lamp with a mixture of krypton and nitrogen is known. It will however, a conventional evacuation process is used, with the piston after evacuation is filled with the expensive gas. Thereupon the piston is made like this by liquid air cooled so that the krypton condenses on the flask. Eventually it becomes nitrogen filled and the flask closed. Flushing in and filling by means of a displacement process is therefore not used here.

Ein Vorteil der Verwendung von Xenon oder Krypton und eines Kühlmittels wie flüssigen Stickstoffes besteht noch darin, daß nach dem Zuschmelzen und nach dem Entfernen des Kühlmittels ein Druck von einigen Atmosphären in der Lampe oder Röhre eingestellt werden kann bei Zimmertemperatur. Es sei noch bemerkt, daß es an sich bekannt ist, durch ein Kühlmittel einen endgültigen Druck in einem geschlossenen Gefäß zu erzeugen, der größer als der atmosphärische Druck ist.An advantage of using xenon or krypton and a coolant like liquid nitrogen, there is still that after melting and after removing the coolant a pressure of a few atmospheres in the lamp or Tube can be set at room temperature. It should also be noted that it is known per se, a final pressure in a closed by a coolant To create a vessel that is greater than atmospheric pressure.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung, bei dem die beiden inerten Gase mittels einer in den Lampenkolben einzuführenden und beim Zuschmelzen desselben zurückzuziehenden Hohlnadel eingeführt wird, soll eine an sich bekannte, mehrere voneinander getrennte Kanäle aufweisende Hohlnadel verwendet werden, mit der das Edelgas vom eigentlichen Spülgas getrennt in den Lampenkolben einführt und erst dort dem Spülgas zugemischt wird. Durch den einen Kanal kann das Edelgas und durch den anderen Kanal das inerte Spülgas zugeführt werden. Bei der bekannten mehrkanaligen Hohlnadel dient der eine Kanal zum Einblasen des Füllgases und der andere Kanal zum Entweichen der Luftaus dem Lampengefäß.According to an advantageous development of the method according to the invention, in which the two inert gases are introduced into the lamp envelope by means of one and when it is melted shut, the hollow needle to be withdrawn is introduced, should a hollow needle known per se and having a plurality of channels separated from one another be used, with which the noble gas is separated from the actual purge gas in introduces the lamp bulb and only there is admixed with the purge gas. By the one Channel can be supplied with the inert gas and the inert purging gas through the other channel will. In the known multi-channel hollow needle, one channel is used for blowing in the filling gas and the other channel for the air to escape from the lamp vessel.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer an einem Ende noch nicht zugeschmolzenen Lampe zeigt, die ohne vorhergehendes Pumpen mit einem kostspieligen Gas gefüllt und zugeschmolzen werden soll; die F i g. 2, 3 und 4 und 5, 6, 7 zeigen Draufsichten bzw. Seitenansichten von drei bevorzugten Hohlnadeln, welche je zwei voneinander getrennte Gaszufuhrkanäle enthalten; F i g. 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer mit einem Entlüftungsröhrchen versehenen elektrischen Glühlampe.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which F i g. 1 shows a first exemplary embodiment of one that has not yet been fused shut at one end Lamp shows that filled with an expensive gas without prior pumping and is to be melted shut; the F i g. 2, 3 and 4 and 5, 6, 7 show plan views or side views of three preferred hollow needles, which are two of each other contain separate gas supply channels; F i g. 8 shows a second embodiment an electric light bulb fitted with a vent tube.

Bei der Herstellung rohrförmiger Lampen kann ein vorher bereits an einem Ende zugeschmoIzenes Rohr 12 durch einen Bügel 13 auf die in F i g.1 veranschaulichte Weise gegenüber einem Kopf 14 gehalten werden. Im unteren Ende des Rohres 12 befindet sich ein Metallstreifen 10, der die Verbindung zwischen einem Stromführungsdraht 19 und einem Glühkörper 17 herstellt; der Streifen 10 ist vollständig vom Glas des Rohres 12 umgeben.In the manufacture of tubular lamps, a tube 12, which has already been closed at one end, can be held in relation to a head 14 by a bracket 13 in the manner illustrated in FIG. In the lower end of the tube 12 there is a metal strip 10 which establishes the connection between a current-carrying wire 19 and an incandescent body 17; the strip 10 is completely surrounded by the glass of the tube 12.

Der Kopf 14 enthält- ein federndes Glied 15, durch welches ein zweiter Stromführungsdräht 16 gehalten wird, der über einen anderen Metallstreifen 11 mit dem Glühkörper 17 verbunden ist. in dem Kopf 14 ist weiter- eine Hohlnadel 18 vertikal beweglich angeordnet. In F i g. 1 sind durch Pfeile die aus einem oder mehreren Brennern heraustretenden Flammen angedeutet, durch welche das obere Ende des Rohres 12 verformbar gemacht werden kann. Dieses obere Ende kann beim Hochbewogen der Hohlnadel 18 derart verformt werden; daß es die gleiche Gestalt erhält wie das untere Ende des Rohres 12.The head 14 contains a resilient member 15 by which a second current-carrying wire 16 is held, which is connected to the incandescent body 17 via another metal strip 11. In the head 14 a hollow needle 18 is furthermore arranged so as to be vertically movable. In Fig. 1 the flames emerging from one or more burners are indicated by arrows, by means of which the upper end of the tube 12 can be made deformable. This upper end can be deformed in this way when the hollow needle 18 is moved upwards; that it has the same shape as the lower end of the tube 12.

Bei einem bekannten Verfahren wird vor dem Zuschmelzen des Rohres 12 mittels Flammen zunächst mittels eines inerten Spülgases die unerwünschte, im Rohr 12 vorhandene Atmosphäre verdrängt. Im Ausführungsbeispiel wird Stickstoffgas zu diesem Zweck benutzt. Das durch die Hohlnadel 18 zugeführte Stickstoffgas kann das Rohr wieder verlassen, während die darin vorhandene unerwünschte Atmosphäre ; herausgetrieben wird, Die Anordnung ist derart, daß die Umgebungsluft nicht in das Rohr eindringen kann. Die Lampe wird somit ohne Pumpen gespült. Darauf wird dem Spülgas ein Füllgas, z. B. ein aktiver Dampf, zugesetzt; das Gemisch wird durch die Hohlnadel 18 in das Rohr 12 geführt. Bei dem bekannten Verfahren wird beim anschließenden Zuschmelzen dafür gesorgt, daß das durch_die Nadel 18 zugeführte Gemisch durch die Lampe fließt bis die Röhre am oberen Ende zugeschmolzen und die Hohlnadel 18 hochbewegt worden ist. Es tritt ' dabei ein Verlust an aktivem Dampf auf. Besonders wenn dieses Füllgas kostspielig ist, z. B. aus Xenon oder Krypton besteht, werden die Kosten des bekannten Verfahrens zum Füllen mit einem Gas stark erhöht.In a known method, before the tube 12 is melted shut, the undesired atmosphere present in the tube 12 is initially displaced by means of an inert flushing gas by means of flames. In the exemplary embodiment, nitrogen gas is used for this purpose. The nitrogen gas supplied through the hollow needle 18 can leave the tube again, while the undesirable atmosphere therein; is driven out, The arrangement is such that the ambient air cannot penetrate into the pipe. The lamp is thus rinsed without pumping. Then the purge gas is a filling gas, for. B. an active vapor is added; the mixture is fed through the hollow needle 18 into the tube 12. In the known method, during the subsequent melting process, it is ensured that the mixture supplied through the needle 18 flows through the lamp until the tube has melted shut at the upper end and the hollow needle 18 has been moved upward. There is a loss of active steam. Especially when this fill gas is expensive, e.g. B. consists of xenon or krypton, the costs of the known method for filling with a gas are greatly increased.

Gemäß der Erfindung wird dieser Verlust auf einen vernachlässigbaren Wert herabgemindert. Das kostspielige inerte Edelgas Xenon oder Krypton wird an erster Steile im wesentlichen von der Zufuhr des billigeren inerten Gases, z. B. Stickstoffgas, getrennt gehalten. Für die getrennte Zufuhr der beiden Gase kann eine Hohlnadel benutzt werden, welche eine der in den F i g.. 2, 3, 4 bzw* 5, 6,7 dargestellten drei Gestalten hak. Diese Nadeln haben zwei voneinander getrennte Längskanäle 18 a und 18 b. Durch den Kanal 18 a wird das billigere Stickstoffgas und durch den Kanal 18 b wird eine bestimmte Menge des kostspieIigen Xenons oder Kryptons zugeführt.According to the invention, this loss is reduced to a negligible value. The expensive inert noble gas xenon or krypton is primarily dependent on the supply of the cheaper inert gas, e.g. B. nitrogen gas, kept separate. For the separate supply of the two gases, a hollow needle can be used which hooks one of the three shapes shown in FIGS. 2, 3, 4 or 5, 6, 7. These needles have two separate longitudinal channels 18 a and 18 b. The cheaper nitrogen gas is fed through the channel 18 a and a certain amount of the expensive xenon or krypton is fed through the channel 18 b.

Vor dem Zuschmelzen wird nun unter Aufrechterhaltung einer Strömung des Stickstoffgases eine bestimmte Menge des verhältnismäßig kostspieligen Xenons oder Kryptons in das Rohr geführt. Es wird dafür gesorgt, claß dieses kostspielige Gas das Rohr nicht verlassen kann. Zu diesem Zweck wird dieses Gas auf einem stark abgekühlten Wandteil des Rohres 12 kondensiert (20). Es kann dabei z. B. ein mit flüssigem Stickstoff gefüllter Behälter 29 benutzt werden, der bis zu einer bestimmten Höhe das untere Ende des Rohres 12 umgibt.Before it is melted, a current is maintained of the nitrogen gas a certain amount of the relatively expensive xenon or kryptons passed into the pipe. Care is taken to avoid this costly one Gas cannot leave the pipe. For this purpose, this gas is used on a strong cooled wall part of the tube 12 condenses (20). It can, for. B. a with liquid nitrogen-filled container 29 can be used, up to a certain Height surrounds the lower end of the tube 12.

Während beim Zuschmelzen des oberen Endes des Rohres 12 die Strömung durch den Kanal 18 a für das billige Stickstoffgas aufrechterhalten wird, bleibt das Xenon- oder Kryptongas im Innern des Rohres zurück. Nachdem das Rohr zugeschmolzen ist, wird der Behälter 29 entfernt, und bei Zimmertemperatur wird sich: ein Druck von einigen Atmosphären innerhalb des im wesentlichen mit Xenon öder Krypton gefüllten Rohres 12 einstellen.During the melting of the upper end of the tube 12, the flow is maintained through the channel 18 a for the cheap nitrogen gas remains the xenon or krypton gas inside the tube. After the pipe melted shut the container 29 is removed and at room temperature there will be: a pressure of a few atmospheres within the essentially filled with xenon or krypton Adjust tube 12.

Es sei noch bemerkt, daß durch das Aufrechterhalten einer Strömung des Stickstoffgases während des Zuschmelzens eine Art Schutzwirkung ausgeübt wird, wodurch Oxydation des beim Zuschmelzen sehr heiß werdenden Metallstreifens 11 vermieden wird.It should also be noted that by maintaining a flow a kind of protective effect is exerted on the nitrogen gas during the melting process, whereby oxidation of the metal strip 11, which becomes very hot during melting, is avoided will.

Die in F i g, 8 dargestellte Glashülle 21 einer Lampe hat zwei Quetschungen, in denen Metallstreifen 22 und 23 ganz von Glasmaterial umgeben sind, die einen Glühkörper 24 und Stromführungsdrähte26 und 27 verbinden. Die Lampe hat weiter ein Entlüftungsröhrchen 28, durch welches das Spülen und Füllen erfolgen kann und das in der letzten Herstellungsphase zugeschmolzen wird. Diese Lampe kann ähnlich wie die Lampe nach F i g.1 mit Xenon oder Krypton gefüllt werden.The glass envelope 21 of a lamp shown in F i g, 8 has two pinches, in which metal strips 22 and 23 are completely surrounded by glass material, the one Connect incandescent body 24 and current lead wires 26 and 27. The lamp has another one Vent tube 28, through which the rinsing and filling can take place and the is melted in the last manufacturing phase. This lamp can be similar to the lamp according to FIG. 1 can be filled with xenon or krypton.

Claims

Claims: 1. Method for flushing and filling electric lamps with one of a noble gas and another inert gas, e.g. B. nitrogen; existing Gas mixture in which the atmosphere in the lamp bulb before it melts of the piston is pushed out by a flushing gas flowing through it at overpressure is, characterized in that the noble gas in a measured, about his Share of the amount corresponding to the lamp filling only before the lamp bulb is melted shut the actual, z. B. only consisting of nitrogen purge gas admixed and off this gas mixture in a known manner by means of a z. B. by liquid nitrogen from the outside strongly cooled KQlbenwandbereich is condensed and, until the Lamp base is melted shut, as condensate remains in the same. 2. The method of claim 1, wherein the two inert gases by means of one in the Lamp bulb to be introduced and to be withdrawn when it is melted shut introduced .wird, characterized by the use of a per se known, several hollow needle with separate channels, with which the noble gas is separated from the actual Introduces purge gas separately into the lamp bulb and only there mixed with the purge gas will. Publications considered: German Auslegeschriften No. 1036 380, 1088 611; British Patent Nos. 473,863, 485,937; Austrian patent specification # 157 077.