DE1489451A1

DE1489451A1 - Zwerglampe mit Flachquetschung

Info

Publication number: DE1489451A1
Application number: DE19631489451
Authority: DE
Inventors: Schillinger Dr Werner; Hans Wiedenmann
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1963-07-16
Filing date: 1963-07-16
Publication date: 1969-04-24
Also published as: BE649909A; DE1489455C3; AT245366B; DE1489455B2; GB1056818A; DE1489455A1; US3290906A; DE1489451B2; CH422153A

Description

Dr. Expl.

Patent-Treuhand-Gesellsehaft für elektrische Glühlampen mbH., München

Zwerglampe mit Flachquetschung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zwerglampe mit Flachquetschung, bei der die Flachquetsehung als Larapensockel ausgebildet ist. Eine gebräuchliche Blitzlichtlampe dieser Art besteht aus einem Stück Glasrohr, an dessen einem Ende eine als Sockel ausgebildete Flachquetschung vorhanden ist, wahrend am anderen Lampenende die Abschmelzstelle angebracht ist. Die Stromzuführungen sind in die Flachquetschung eingeschmolzen. Da sich die Pumpspitze bei dieser bekannter. Lampe an dem der Flachquetschung entgegengesetzten Lampenende befindet, läßt sich dieses Lampenende nicht mehr frei gestalten. Insbesondere ist die Lampenlänge durch die aus diesem Ende hervorragende Pumpspitze beträchtlich vergrößert, ohne daß hierbei das Lampenvolumen in nennenswerter Weise erhöht ist.

Es wurde deshalb die Aufgabe gestellt, eine Zwerglampe mit einer als Sockel ausgebildeten Flachquetschung zu schaffen, bei der auch das Pumprohr in der Flachquetschung vorhanden ist, bei der Jedoch die Anordnung so getroffen ist,

daf^die Flachquetschung bei minimaler Breite und Dicke ein Maximum an Freiheit in der Gestaltung des Glassockels zuläßt und Kolbenform und -gröfle unathängig von Pumprohreben gewählt werden können.

Es ist bereits eine mit einer Flachquetschung versehene Zwerglampe bekannt, bei der in der Flachquetschung ein gläsernes Pumprohr vorgeseher, ist. Der Durchmesser dieses gläserner. Fumprohres kann einen bestimmten Wert r.ich"b unterschreiten und unterbricht deshalb die Flächen der Flachquetschung. Bei der Gestaltung der Kolbenkuppe ist man zwar bei dieser Lösung frei, doch ist man

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bei der Gestaltung der Flachquetschung als Sockel sehr eingeechränkt und ■ kann beispielsweise an der Flachquetschung keine durchgehende, quer zur Lampenachse verlaufende Rille vorsehen, wie sie zur Magazinierung dieser Lampen gebräuchlich ist. -*

Gemäß der Erfindung ist eine Zwerglampe mit als Sockel dienender Flachquetschung, bei der auch das Pumprohr in der Flachquetschung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flachquetschung ein dünnwandiges Kupferpumprohr eingequetscht ist, über welches die Lampe mit Gas gefüllt ist und welches nahe an der Austrittsstelle aus der Flachquetschung durch mechanisches Zuquetschen verschlossen ist.

Es sind schon bei metallischen Entladungsgefäßen metallische Pumprohre bekannt, die mit dem Entladungsgefäß verlötet sind und über welche das Entladungsgefäß evakuiert wird. Zum Abschluß des Entladungsgefäßes ist es auch bereits bekannt, das metallische Pumprohr mechanisch zuzuquetschen.

Ferner ist bereits ein metallisches Pumprohr bekannt, das in eine harzartige Hasse eingebettet ist, durch welche eine Lampe verschlossen wird.

Zum Einschmelzen von Kupfer sind auch schon bestimmte Glaesorten, insbesondere Hartgläser, bekannt. Diese sind Jedoch zur Herstellung von preiswerten Massenartikeln, wie Blitzlampen, wegen ihrer hohen Kosten nicht geeignet.

Überrasohendenreise wurde Jedoch gefunden, daß sich Kupferrohre auch in die- » Jenigen Weichgläser einschmelzen oder einquetschen lassen, die gewöhnlich zur Herstellung von Lampen verwendet werden, insbesondere also Bleigläser und Kalkroagnesiagläser. Zur Herstellung einer dauerhaften Einschmelzung muß Jedoch der Außendurchmesser des Kupferrohres kleiner als 1,5 mm sein und die Wandstärke des Kupferrohres muß unter 0,2 mm liegen. Es wurden Kupferrohre mit einem Außendurchmesser von 0, 8 mm und einer Wandstärke von 0,1 mm bevorzugt. Ferner wurde gefunden, daß weiches und hartes Kupferrohr für die Eir.sehmelzung weniger geeignet sind, sondern halbharten Material verwendet werden muß. lÄvter halbhartem Kupfer ist hierbei solches zu verstehen, das durch Kaltver-

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fornung (Kaltwalzen oder Kaltziehen) auf die 1,2-fache Zugfestigkeit von durch Ausglühen hergestelltem weichem Kupfer gebracht wurde.

Es wurde festgestellt, daß sich Kupferdrähte dieser Abmessungen, also z.B. mit einem Durchmesser von 0,8 mm, nicht in Lampengefäße einschmelzen lassen. Die hier gemachten Ausführurigen gelten also nur für dünnwandige Kupferrohre.

Weitere Vorteile bietet die Erfindung bei solchen Zwerglampen, die mit hohem Gasdruck gefüllt sind. Bei den oben bereits beschriebenen Zwergblitzlampen mit Flachquetschung war es zur Herstellung einer Überdruckfüllung notwendig, das durch die Klachquetschung abgeschlossene Ende des Glasrohres in flüssigen Stickstoff zu tauchen, während ein verengter Abschnitt des Glasrohres, an welchem der zweite Abschluß beabsichtigt ist, aus dem Stickstoffbad herausragt. Sobald die Gasfüllung so stark verdichtet oder sogar teilweise verflüssigt ist, daß in der Lampe Unterdruck herrscht, wird diese an der verengten Stelle abgeschmolzen.

Das Ausfrieren von Überdrucklampen an sich ist ein sehr wirkungsvolles Verfahren, aber wegen des hohen Verbrauchs" an flüssigem Stickstoff und der zur Durchführung des Verfahrens notwendigen komplizierten Apparatur verhältnismäßig teuer. Im vorliegenden Fall kommen als weitere Erschwerung die geringen Abmessungen der Blitzlampe hinzu. Die soeben naher beschriebenen Lampen haben eine Gesamtlänge von nur etwa y2 mm. Da für der. durch die Einquetschung gebildeter. Sockel rund 7 mm abzuziehen sind, liegt der Mittelpunkt des zu kühlenden Kolbenvolumens nur rund 12.5 mm vor. der Abschreelzstelle entfernt. Dieser geringe Abstand zwischen dem Teil des Glasgefäßes, der die Temperatur des flüssigen Stickstoffes ai.nimn.t uiid dem Teil des Glasgefiißes, der zum Abschmelzen auf hol.e Temperaturen gebracht wird, bedingt einen erheblichen technischen Aufwand. Außerdem verhindern diese Schwierigkeiten die weitere Verkleinerung des Blitzlampengefäßes bzw. die Füllung des Gefäßes mit noch höherem Sauerstoffdruck.

Es war ferner nicht ohne weiteres vorauszusehen, daß sich durch eh eingeschmolzenes Metallrohr ein bequemer Abschluß eines mit hohem Gasdruck gefüll-

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ten Gefäßes durch einfaches mechanisches Quetschen und Kaltverschweißen des Rohres erzielen läßt. Die abgequetschte Stelle des Kupferrohree ist extrem druckdicht und sehr beständig. Zum zusätzlichen Abdichten der Quetschstelle kann diese noch mit einem Lot versehen sein. Zur Versteifung kann auch das ganze aus dem Quetschfuß herausragende Kupferröhrchen mit einem LotUberzug* versehen sein. Wenn das abgequetschte Ende des Puraprohres frei liegt und der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt ist, empfiehlt es sich auch, das herauaraeendeEnde des Kupferröhrchens bzw. auch nur dessen Quetschstelle anstelle mit Lot oder zusätzlich zum Lotüberzug noch mit einem Schutzüberzug aus starrem Kunststoff oder Lack zu versehen.

Durch die Erfindung wurde die Massenfertigung von mit Überdruck gefüllten Zwerglampen auf schnei1umlauferder. Maschinen sehr erleichtert. Auch bei sehr kleinen Lampen kam das Pumprohr am selben Lamper.ende wie die Stromzuführungen vorgesehen sein; man ist also nicht gezwungen, das Pumprohr an dem den Stromzuführur.ger: gegenüberliegenden Lampenende anzubringen; dieses Lampenende kann vielmehr frei gestaltet sein, wodurch z.B. eine optimale Verkürzung der Lampe erreicht wird. Bei mit Überdruck gefüllten Lampen empfiehlt es sich, dieses Lampenende halbkugelförmig abzurunden.

Bei" freier Gestaltung des Kolbens können die Zwerglampen mit einem Glassockel ausgestattet werden, dessen Gestalt in weiten Grenzen frei gewählt werden kann, da die 4ur Formung des Glaseockels zur Verfügung stehenden Flächen durch das Pumprohr infolge seiner gerirjgen Abmessung nur unwesentlich vermindert werden. Bei Glaspumpröhrchen ist man bei Unterschreiten einer beatii ten Kolbengröße in der Kolbenform sehr eingeschränkt und hat nicht mehr die Möglichkeit, eine günstige Form des Glassoekels zu wählen. Es hat sich herausgestellt , daß man bei einem Kolbendurchmesser unter 12 mm auf erhebliche Schwierigkeiten stößt, wenn Stromzuführungen und Glaspumprohr zusammen mit einem Glassockel am selben Ende der Lampe anzubringen sind. Die Erfindung richtet sich deshalb besonders auf Zwerglarapen mit einem Kolbendurchmesser unter 1? mm.

Verwendet man das Kupferpumpröhrchen gleichzeitig als Stromzuführung, so ist der für die einzuschmelzenden Durchführungen notwendige Platzbedarf welter 909817/0440

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verringert und ein weiterer Schritt zur Verkleinerung der Lampe gegeben. Es kann auch vorteilhaft sein, beide Stromzuführungen aus Kupferpumpröhrchen herzustellen. Dadurch ist der zum Auspumpet) und Gasfüllen zur Verfügung stehende Gesamtquerschnitt vergrößert und das Herstellungsverfahren wegen des Einschmelzens von zwei gleichartigen Durchführungen erleichtert.

Bei den bekannten Glassockeln übernehmen die aus dem Glaseockel herausragenden Enden der Stromzuführungen die Funktion der Sockelkontakte. Werden eine oder beide Stromzuführungen durch Kupferpurapröhrehen ersetzt, sp die/ien deren Enden als Sockelkontakte.

Die Erfindung wird nunmehr anhand einer Zwergblitzlichtlampe erläutert.

Figur 1 zeigt die Seitenansicht einer bekannten Zwergblitzlampe. Figur 2 zeigt einen Längsschritt durch eine erfindungsgemäße Zwergblitzlampe mit noch unverschlossenem Pumprohr.

Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch dieselbe Blitilampe entlang der Ebene III III der Figur 2.

Figur 4 zeigt die Seitenansicht der fertigen Blitzlampe der Figuren 2 und 3· Figuren 5 bis 10 zeigen weitere Beispiele von Flachquetschungen mit eingequetschtem Metallpumprohr.

Die bekannte Zwergblitzlampe der Figur 1 besitzt einen Kolben 1 und einen als Sockel geformten Quetschfuß 2 und ist mit Zirkonfolienschnltzeln sowie mit Sauerstoff unter hohem Druck gefüllt. Bei der Herstellung wird der bereits mit der Stillung versehene Kolben lusamnen mit dem Quetschfiß in flüssigen Stickstoff getaucht, so daß die Gasfüllung der Lampe ausgefroren wird bzw. unter einem nur gerlr^ger. Druck steht; sodann wird der Kolben an der Kuppe abgeschmölze/-.. Hierbei entsteht eine Abschmelzspitze 4, welche die Gesamtlänge der Lampe vergrößert ohne deren Volumen und damit deren Lichtmenge nennenswert zu erhöhen.

Bei -Ur ir. den Figuren 2 bis 4 dargestellten Blitzlampe ist mit 5 der aus Giai:, insbesondere Bleiglas, bestehende Kolben, mit 6 der Glaesockel und

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mit 7 das fein verteilte brennbare Material bezeichnet. Die Blitzlampe wird aus einem Stück Glasrohr hergestellt. In das eine Ende des Olasrohres wird zusammen mit den das Zündmittel 8 tragenden StromzufUhrungen 9& und 9b in erfindungsgeaiJißer Weise ein dünnwandiges Kupferrohr 10 eingeschmolzen, das sowohl ein Stück in die Lampe hineinragt, als auch ein Stück aus der Lampe herausragt» Während des Quetschvorganges erhält der Quetschfuß die gewünschte Sockelf orra. Durch das andere noch offenelinde des Glasrohres wird sodann das feste feinverteilte brennbare Material 7 eingebracht und in der Nähe des abgequetschten Endes konzentriert. Das Glasrohr wird dann an einer zwischen dem bereits bis auf das Metallrohr verschlosser;enEnde und dem noch völlig offenen Ende liegenden Stelle eingeengt und abgezogen. Da innerhalb der Lampe noch Atmosphärendruck herrscht, Ih'ßt sich diese Stelle im erweichten Zustand etwa durch Formwerkzeuge zu einer etwa halbkugelfcrmigei. Kuppe 11 formen, so daß die Absohmelzspltze wegfällt.

Um die Einschmelzung des Pumprohres zu erleichtern, wird das Pumprohr vor den Einschmelzen mit fettlösenden Mjtteln gereinigt, mit Wasserstoff reduziert, oberflächlich oxydiert und entweder mit Glas umwickelt, boraxiert oder emailliert. In vorteilhafter Weise wird das Kupferrohr mit einer Suspension von gleichen Teilen Wasser und Bleiborat mit etwa 1# Magnesiumchlorid behandelt.

. Dl· Blitzlampe wird sodann über das Kupferpumprohr evakuiert und mit Sauerstoff vom gewünschten Druck gefüllt. Der Verschluß des Pumprohres 10 erfolgt durch mechanisches Zusammenquetschen an der Stelle 11. Das Quetschen bewirkt eine druckdichte Kaltverschweißung.'die bis 22 at erfolgreich erprobt wurde und wahrscheinlich auch bei noch höheren Drücken anwendbar ist.

Obgleich die Dichtung durch Kaltverschweißen sehr zuverlässig ist, empfiehlt

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•s sich in den Füllen, in welchen das verschlossene Pumprohr ungeschützt liegt und bei der Handhabung der Lampe beschädigt werden könnte, die Quetschstelle mit einem Überzug aus Lot oder Kunststoff zu versehen.

Die schoalste Stelle b des Quetschfußes wird durch eine Querrille gebildet und beträgt etwa 1,7 mn.

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Die so hergestellte Lampe mit Metallpuraprohr hat gegenüber der bekannten Lampe der Figur 1 eine Reihe von Vorteilen. Durch den Wegfall der Abschmelzspltze an der Lampenkuppe wird das Verhältnis der nutzbaren Lampenlänge zur Gesamtlänge größer. Del gleicher Lichtmenge ist die neue Blitzlampe also kurzer oder bei gleicher Lampenlänge ist ihre Lichtmenge großer. Das Herstellungsverfahren ist vereinfacht und verbilligt, weil die Schwierigkeiten beim Auszieher, der kurzer: Glaskapillare an der Kolbenkuppe und das Kühlen mit flüssigem Stickstoff wegfaller.. Eine weitere Verbilligung wird durch einen geringeren Mehrverbrauch infolge des einfacheren Füllverfahrens erzielt. Derjenige Teil des Ausschußes, der auf Lamper.brueh infolge der hohen Teraperaturwechselbeanspruchung zurückzuführen ist, entfällt. Schließlich wird durch den Fortfall des flüssigen Stickstoffes auch die Unfallgefahr geringer.

Die in Figur 5 dargestellte Flachquetschung besitzt zwei zum Kupferpumpröhrchen 12 symmetrische Stromzuführungen 13 und 14. Die Flachquetschung hat am Übergang zum Kolben eine Einschnürung 13 über die ganze Breite der Quetschung. Die Stromzuführungen 13 und 14 sind nach oben geführt und mit ihren Enden in die Einschnürung 15 gedruckt. Das aus dem Glas herausragende Ende des Kupferröhrchens 12 liegt ir. einer Aussparung A des Glassockels und damit innerhalb der Uingrer.zur.gslinie der Flachquetschung und ist so gegen mechanische Beschädigungen geschlitzt. Außerdem stört das Röhrchen die Anordnung und Ausbildung der Kontakte in der zur Lampe gehörenden Fassung überhaupt nicht.

Für die Konstruktior der Fassung bietet die Einschnürung eine gute Haltemöglichkeit. Die Kontaktpabe kann durch schabendes Aufschieben der StromzufUhrungen gegen die r'assungskontakte sicher gestaltet werden.

Bei der Ausführungsform der .'Igur 6 sind die Enden der beiden StromzufUhrungen 16 und 17 blind ir. die rinchquetschung eingeschmolzen. Die Flachquetschung hat am Jbergarig zuii Kolben an ihren Schmalseiten zwei Kerben 1o und 19» in die die Schlaufen der StromzufUhrungen unter Zug eingezogen sind. Damit i3t gegenüber der Ausführung in Figur 5 eine bessere Fixierung der StromzufUhrun-

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gen gegeben, während die Kerben und die Führung der ''tromzuführungsdraite eine gute Kortaktgabe und einen sicheren Sitz der LÄmpe in der Fassung gewährleisten.

-Im Beispiel der Figur 7 besitzen die großen Flächer der Flachquetsehung auf beiden Seiten je zwei Glasnasen 18. Auf jeder Seite ist über eine dteer Käsen 18 eine Schleife einesStromzufUhrungsdrahtes gezogen. Die Stromzuführungen enden blind in der Flachquetschung.

Zur Herstellung eirerais Sockel ausgebildeten Flachquetschung nach Figur 8 ist ein Zwischenstück der Stromzuführung in Art eines Bügels 19 ausgebildet, der während des Quetschvorganges die Glaswand durchstößt. Anschließend wird der Bügel 19 in die Ebene der großen Quetschfläche umgelegt und das unten frei herausregende Ende der Stromzuführung abgeschnitten. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine besonders gute Fixierung der Sockelkontakte.

Bei dem Beispiel der Figur 9 w:'rd das Kupferpumprb'hrchen 20 als die eine Stromzuführung benutzt, während der aus der Quetschung herausragende Teil des StromzufUhrungsdrahtes 21 in Form einer Schlaufe einseitig um die Glasnase 22 gezogen ist und mit seinem Ende blind in die Flachquetschung endigt.

In Figur 10 ist schließlich eine Ausführungsform gezeigt, bei der in der Flachquetschung zwei Kupferpumpröhrchen 23 und 24 eingeschmolzen sind und . als Stromzuführunger: dienen. Die schmale Seite der Flachquetschung besitzt einen balliger: Querschnitt 25. der eine gute Befestigung in einer federnd ausgebildeter: Fassung gewährleistet.

Die gezeigten sieben verschiedenen Ausführungsforraen einer Flachquetschung zeigen, daß auch beiJsehr geringen Abmessungen der Quetschungen das Kupferpumprb'hrchen nicht störend wirkt und einer freien Gestaltung der Sockelforra nicht im Wege steht.

-Patentansprtache-

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Claims

-9-Patentansprüche

/1J Zwerglampe mit als Sockel dienender Flachquetsohung, bei der auch das Pumprohr in der, Plachquetschung vorhanden 1st, dadurch gekennzeichnet, daß in die Flachquetsehung ein dünnwandiges Kupferpunprohr eingequetscht ist, über welches die Lampe mit Gas gefüllt ist und welches nahe an der Austritts-' stelle aus der Flachquetsehung durch mechanisches Zuquetschen verschlossen ist.
2. Zwerglampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gläserne Gefäß aus einem gewöhnlich für Lampenzwecke gebräuchlichen Weichglas, wie Bleiglas oder Kalkmagnesiaglas, besteht.
3· Zwerglampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dünnwandige Kupferrohr einen AuSendurchaiesser von weniger als 1,5 mm und eine Wandstärke von weniger als 0.2 mm besitzt. »
4. Zwerglampe nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, dai das dünnwandige Kupferrohr aus halbhartem Kupfer besteht.
5. Zwerglampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet. dal das herausragende Ende des Kupferrohres bzw. nur dessen Quetsehetelle mit eine« Schutzüberzug aus starrem Kunststoff oder Lack versehen ist.
6. Zwerglampe nach Anspruch 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß da· gläserne Gefäß an seine« der Flachquetsehung gegenüberliegenden End· eine etwa halbkugelförnige Kolbenkupp· besitzt.
7. Zwerglampe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser

des Lampenkolbens kleiner als 12 mn ist.
8. Zwerglampe nach Anspruch 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferpuaprohr als Stromzuführung dient und dessen aus der Flachquetschung herausragendes Ende als Sockelkontakt ausgebildet 1st. ,

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9. Verfahren zur Herstellung einer Zwergblitzlampe nach Anspruch 6 und 7', dadurch gekennzeichnet, daß in das eine Ende eines Stückes Glasrohr zusam^ men mit den ein Zündmittel tragenden Stromzuführungen ein dünnwandiges Kupferrohr eingequetscht und dadurch dieses Ende bis auf das Kupferrohr vakuumdicht verschlossen wi,rd, daß sodann durch das andere Ende des Glasrohres fein verteiltes, trennbares, festes Material eingeführt und in der Nähe des abgequetschten Endes konzentriert wird, daß hierauf das Glasrohr an einer zwischen seinen Enden liegenden Stelle eingeengt und abgezogen und die an der so entstandenen Lampe befindliche Abzugstelle mittels Formwerkzeug xu einer etwa halbkugelförmigen Kuppe geformt wird und daß schließlich die Lampe über das Kupferrohr evakuiert und mit einem die Verbrennung unterhaltendem Gas von hohem Druck gefüllt und das Kupferrohr durch mechanisches Abquetschen knapp unterhalb der Einquetschung verschlossen wird.
10. Verfahren zur Herstellung einer Zwerglampe nach Anspruch 1 bis 8,'dadurch gekennzeichnet, daß das einzuschmelzende dünnwandige Kupferrohr mit fettlösenden Mitteln gereinigt, mit Wasserstoff reduziert, oberflächlich oxydiert und entweder mit Glas umwickelt, emailliert oder boraxlert wird.

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