DE1489467C3 - Verfahren zum Herstellen von Glühlampen mit einem Zusatz von gasförmigen Halogenen zum Füllgas und danach hergestellte Glühlampen - Google Patents

Description

Es sind Glühlampen bekannt, deren Kolbenfüllung aus Edelgasen einen Zusatz von Halogenen enthält. Mit Hilfe dieses Halogenzusatzes läuft während des Betriebes im Lampeninneren ein Kreisprozeß ab, bei dem die vom Leuchtkörper abgedampften und sich sonst auf der Kolbenwandung ablagernden Wolframteilchen bei der Betriebstemperatur des Lampengefäßes zum gasförmigen Wolframhalogenid umgesetzt und wieder zum Leuchtkörper zurücktransportiert werden. Am heißen Leuchtkörper zersetzen sich die Wolframhalogenide wieder zum freien Halogen und zu Wolfram, das auf dem Leuchtkörper abgeschieden wird. Glühlampen mit dem Halogenzusatz zum Füllgas zeigen während ihrer gesamten Lebensdauer keine Schwärzung, ihre Lichtausbeute bleibt also während ihrer Betriebszeit annähernd konstant.

Der geschilderte Kreisprozeß kann mit den Halogenen Jod, Brom, Chlor und Fluor in Gang gehalten werden. Bei Verwendung von Fluor als Zusatz zum Lampenfüllgas ist es notwendig, die innere Kolbenwandung und auch die sonstigen im Lampeninneren verwendeten Bauteile mit einem gegen Fluor beständigen Überzug, wie z. B. Kalziumfluorid od. dgl., zu versehen.

Es ist schwierig, dem Füllgas die für den Kreisprozeß notwendige Menge des Halogens in elementarer Form beizugeben. Es ist daher bereits bekannt, dem Füllgas leicht dosierbare halogenhaltige Verbindungen beizugeben und die Halogene erst im Lampeninnern aus diesen Verbindungen frei zu machen. Besonders eignen sich für diesen Zweck Verbindungen, die durch thermische Zersetzung am heißen Leuchtkörper die freien Halogene liefern. Solche Verbindungen sind beispielsweise halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Dibrommethan und ähnliches. Diese Stoffe besitzen bereits bei Normaltemperatur einen beträchtlichen Dampfdruck, sie können jedoch ohne Schwierigkeiten in der gewünschten Menge abgemessen und dem Füllgas beigemischt werden..

Im Zuge des Herstellungsganges von Glühlampen mit Halogenzusatz zum Füllgas werden in die Lampenkolben die Füllgase mit dem beigemischten halogenierten Kohlenwasserstoff und mit dem gewünschten Druck eingefüllt. Nach dem Verschließen der Lampen durch Abschmelzen des Füllstutzens wird der zusammen mit dem Füllgas eingebrachte halogenierte Kohlenwasserstoff beim Inbetriebnehmen des Leuchtkörpers zersetzt. Am heißen Leuchtkörper dissoziiert der halogenierte Kohlenwasserstoff zu elementarem Halogen und Wasserstoff, ferner wird elementarer Kohlenstoff abgeschieden.

Die Abscheidung von Kohlenstoff bei der thermischen Zersetzung des halogenierten Kohlenwasserstoffes kann durch die Bildung eines Licht absorbierenden Beschlages auf der Innenwand des Kolbens die Lichtaussendung der Lampe beeinträchtigen. Es

ao ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Glühlampen der beschriebenen Art anzugeben, bei dessen Anwendung der geschilderte Nachteil beseitigt wird.
Gemäß der Erfindung besteht das neue Verfahren zur Herstellung von Glühlampen mit einem Zusatz von gasförmigen Halogenen, der mittels thermischer Zersetzung einer dem Füllgas zugegebenen Menge eines halogenierten Kohlenwasserstoffes durch den Leuchtkörper erzeugt wird, darin, daß die thermische Zersetzung durch Regelung der Erhitzungsgeschwindigkeit des Leuchtkörpers und durch die Lagerung der Lampe so gesteuert wird, daß der entstehende Kohlenstoff mit Hilfe der im Lampeninnern sich ausbildenden Gasströmungen an solchen Stellen des Lampenkolbens abgelagert wird, an denen beim Betrieb der Lampe die durch die Ablagerung eingetretene Lichtabsorption den Verwendungszweck der Lampe nicht beeinträchtigt.

Zur Durchführung des Verfahrens wird nach dem Einbringen des Füllgases mit dem gewünschten dosierten Anteil des halogenierten Kohlenwasserstoffes und dem Verschließen des Lampenkolbens der Leuchtkörper langsam und kontinuierlich durch Stromdurchgang steigend bis auf Betriebstemperatur erhitzt. Bei diesem langsamen Steigern der Leuchtkörpertemperatur erfolgt auch die Dissoziation des halogenierten Kohlenwasserstoffes am Leuchtkörper langsam, während sich gleichzeitig im Lampeninnern ein Gasstrom ausbildet, der den in unmittelbarer Nähe des Leuchtkörpers gebildeten Kohlenstoff mit sich führt. Der erhitzte Gasstrom steigt infolge der Konvektion nach oben. Daher wird auch der mitgeführte Kohlenstoff bevorzugt oberhalb des Leuchtkörpers an der Kolbenwandung oder den dort befindlichen Einbauten abgelagert. Im Zuge des Fertigungsganges sind die Glühlampen nun so anzuordnen, daß die Ablagerung des Kohlenstoffes an Stellen des Lampenkolbens erfolgt, die auf den Verwendungszweck der Lampe keinen oder nur einen geringen Einfluß haben. Bei einseitig gesockelten Halogenglühlampen, wie sie in jüngster Zeit für Profektionszwecke verwendet werden, sind dies die Einquetschung und die Abschmelzstelle. Solche Lampen sind also bei der Durchführung der thermischen Zersetzung des mit dem Füllgas eingebrachten halogenierten Kohlenwasserstoffes zur Bildung des freien Halogens so anzuordnen, daß der Konvektionsstrom auf die Quetschung gerichtet ist. Die Abscheidung

des Kohlenstoffes erfolgt dann an dieser Stelle. Der abgeschiedene Kohlenstoff stört die spätere Verwendung der Lampe nicht. Ein anderes Gebiet im Lampenkolben, bei dem dort abgelagerte Schichten von Kohlenstoff den Verwendungszweck meist nicht stören, ist der Kolbendom.

Wird die Zersetzung des dem Füllgas beigefügten halogenierten Kohlenwasserstoffes jedoch durch schnelles Aufheizen des Leuchtkörpers ausgeführt, dann scheidet sich der Kohlenstoff gleichzeitig auf der gesamten Kolbeninnenwand in einer zusammenhängenden Schicht ab, so daß der nutzbare Lichtstrom durch die gleichmäßige Lichtabsorption wesentlich zurückgeht.

In der Zeichnung sind zur Veranschaulichung des Verfahrens nach der Erfindung Glühlampen dargestellt. Es handelt sich um Glühlampen (12 V, 50W) für Projektionszwecke, deren Füllgas einen Zusatz von Brom enthält. Bei der Herstellung der Lampen wurden dem Füllgas einige zehntel Prozent Dibrommethan, so z. B. 0,3 °/o zugemischt. Durch thermische Zersetzung am Leuchtkörper ist daraus das für den in der Einleitung geschilderten Kreisprozeß notwendige wirksame elementare Brom freigemacht worden. In den Figuren wird gezeigt, wie bei der thermischen Zersetzung des Dibrommethans der freiwerdende Kohlenstoff im Lampeninnern abgelagert werden kann.

In den Figuren bezeichnet 1 den Lampenkolben aus Quarzglas oder einem anderen hochschmelzenden Glas. Durch die Einquetschung 2 sind die Stromzuführungsbänder 3, 4 aus Molybdämfolie ins Lampeninnere 5 geführt. Der Lampenkolben ist bei 6 abgeschmolzen. Am Leuchtkörper? aus Wolfram erfolgt die thermische Zersetzung des dem Füllgas beigefügten Dibrommethans, wobei — wie geschildert — Kohlenstoff gebildet wird. In den F i g. 1 und 2 ist zu erkennen, daß der Kohlenstoff durch die beim langsamen Aufheizen des Leuchtkörpers sich ausbildenden Gasströmungen an solchen Stellen im Innern des Lampenkolbens gelenkt wird, die den Verwendungszweck der Lampe nicht beeinträchtigen. In der Lampe nach Fig. 1 wird der Kohlenstoffe an der Quetschung und bei einer Lampe nach der F i g. 2 am Kolbendom abgelagert. F i g. 3 zeigt wie der Kohlenstoff bei schnellem Aufheizen des Leuchtkörpers sich über die gesamte Innenfläche 9 des Lampenkolbens verteilt und zu einer unerwünschten Lichtabsorption führt.

Das Verfahren nach der Erfindung kann besonders Anwendung finden bei der Fertigung von Glühlampen für Kraftfahrzeugscheinwerfer. Solche Glühlampen werden hergestellt mit einem Zusatz von Di-

»5 brommethan zum Füllgas aus Edelgasen, wie Krypton, Argon oder deren Mischungen. Erfolgt die Zersetzung des Dibrommethans beim erstmaligen Einschalten der Lampe mit voller Netzspannung, so zeigt der gesamte Lampeninnenraum eine gleichmä-

ao ßige Schärzung durch den Kohlenstoffniederschlag. Wird jedoch die Zersetzung des Dibrommethans durch langsames Hochschalten vorgenommen, so kann durch die sich im Lampeninnern ausbildende Gasströmung die Kohlenstoffabscheidung auf be-

a5 stimmte ausgewählte Bereiche, z.B. an der Kolbenspitze, konzentriert werden. Es ist hiermit sogar möglich, durch die Ablagerung von Kohlenstoff an ausgewählten Stellen die optischen Eigenschaften der Lampe zu beeinflussen, indem beispielsweise die Entstehung von parasitärem Streulicht durch die Bedeckung mit dem abgeschiedenen Kohlenstoff verhindert wird. Da der Reflexionsgrad einer geschwärzten Fläche geringer ist als der einer sauberen Glasfläche, wird, je nachdem ob die Einquetschung oder die Abschmelzspitze an der Erzeugung von Parasitenlicht beteiligt ist, die Kohlenstoffablagerung dorthin verlegt. Bekanntlich stört Parasitenlicht vor allem im Bereich der Hell-Dunkel-Grenze von Kraftfahrzeug-Abblendscheinwerfern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Glühlampen mit einem Zusatz von gasförmigen Halogenen, der mittels thermischer Zersetzung einer dem Füllgas zugegebenen Menge eines halogenierten Kohlenwasserstoffes durch den Leuchtkörper erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Zersetzung durch Regelung der Erhitzungsgeschwindigkeit des Leuchtkörpers und durch die Lagerung der Lampe so gesteuert wird, daß der entstehende Kohlenstoff mit Hilfe der sich im Lampeninnern ausbildenden Gasströmungen an solchen Stellen des Lampenkolbens abgelagert wird, an denen beim Betrieb der Lampe die durch die Ablagerung eingetretene Lichtabsorption den Verwendungszweck der Glühlampe nicht beeinträchtigt.

2. Glühlampe hergestellt nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff in der Nähe der Quetschung abgelagert ist.

3. Glühlampe hergestellt nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff am Kolbendom abgelagert ist.