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Leuchtstofflampe bzw. Verfahren zur Herstellung von Leuchtstofflampen
Die Erfindung betrifft Leuchtstofflampen bzw. Verfahren zur Herstellung von Leuchtstofflampen.
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Bekannte Leuchtstofflampen weisen Entladungsgefäße aus Glas auf, welche
aus einzelnen, getrennt voneinander hergestellten und vorbereiteten Glasteilen zusammengesetzt
sind.
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Nachteilig ist bei diesen bekannten Leuchtstofflampen, daß sie aus
Glas bestehen', weshalb bei der Herstellung trotz des im allgemeinen sehr hohen
Aufwandes zur Verhinderung von Glasbrüchen eine hohe Ausschußquote in Kauf genommen
werden muß.
Außerdem erfordert die Herstellung der bekannten
Leuchtätofflampen eine große Zahl schwieriger Arbeitsgängeg so daß sie auch in dieser
Hinsicht verhältnismäßig teuer ist.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelÖst werden, eine in ihrem
Aufbau zweckmäßigere, einfachere und daher billigere Leuchtstofflampe in arbeits-
und kostensparender Weise herzustellen.
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Die Erfindung beinhaltet in erster Linie eine Leuchtstofflampel welche
ein ganz oder teilweise aus gaadichtem und formbeständigem Kunststoff bestehendes
Entladungsgefäß aufweist.
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Gemäß einem wesentlichen Merlünal der Erfindung besteht das Entladungsgefäß
der erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe aus einem in an sich bekannter Weise lichtdurchlässigen
und mit einem Leuchtstoffbelag versehenen Gefäßrohr und an dessen Enden gasdicht
anschließenden, gleichzeitig als Lampensockel und als Kathodengestell dienenden
Kunststoffkappen.' Während also die Elektrodenhaltedrähte, die Kathodenwendeln,
die Stützdrähte, der Pumpstengel und die als Teller bezeichneten Gefäßwandungsteile
sowie die Lampensockel bei den bekannten Leuchtstofflampen in komplizierten Arbeits-
Sängen
vorbereitet und zusammengesetzt werden müsseng können die betreffenden Teile der
erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe i n wenigeng einfachen Arbeitsgängen, beispielsweise
im Spritzgießverfahren oder durch Pressen hergestellt werden, wobei nur eine sehr
niedrige Aussehußquote zu erwarten ist, Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden beispielsweisen Beschreibung einiger AusfÜhrungsformen, wobei
auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen stellen
dar: Figur 1 einen Axiallängsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Leuchtstofflampe, in welchem das Entladungsgefäß in noch nicht verschlossenem Zustand
dargestellt ist, Figur 2 eine Stirnansicht der Leuchtstofflampe nach Figur 1.) Figur
3 einen Teillängsschnitt durch die Leuchtstofflampe nach Figur
1, in welchem das Entladungsgefäß in verschlossenem Zustand dargestellt ist,
Figur 4 einen Axiallängsschnitt durch eine abgewandelte Aus führungsform der Leuchtstofflampe
nach der Erfindung, deren Entladungsgefäß in noch nicht verschlossenem Zustand dargestellt
ist,
Figur 5 eine Stirnansicht der erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe
nach Figur 4, Figur 6 einen Teillängsschnitt durch die Leuchtstofflampe nach
Figur 4, in welchem das Entladungsgefäß in verschlossenem Zustand gezeichnet ist,
Figur eine teilweise im Längsschnitt gezeigte Seitenansicht einer nochmals abgewandelten
Ausführungsform der Leuchtstofflampe nach der Erfindung, Figur 8 eine teilweise
im Schnitt gezeigte Aufsicht auf die erfindungsgemäß Leuchtstofflampe nach Figur
7,
Figur 9 eine Einzelheit der Leuchtstofflampenach der Erfindung,
Figur 10 eine'Stirnansicht des in Figur 9 dargestellten Teiles einer
Leuchtstofflampe nach der Erfindung und Figur 11 eine Prinzipskizze zur Verdeutlichung
eines erfindungsgemäßen Ausführunigsbeispieles des Verfahrens zur Herstellungvon
Leuchtstofflampen nach der Erfindung.
Das Entladungsgefäß der in
Figur.I*der Zeichnungen dargestellten Leuchtstofflampe nach der Erfindung besteht
im wesentlichten aus einem Rohr 1 aus durchsichtigem bzw. ,
durchscheinendem
Kunststoff, welches auf der Innenseite mit einem beispielsweise an sich bekannten
Leuchtstoffbelag 2 versehen ist. Die Enden des Kunststoffrohres 1 sind mit
Künststoffkappen 3 und 4 verschlossen, welche mit dem Kunststoffrohr verklebt
sind. Gemäß einer abgewandelten AusfÜhrungsform der Erfindung können die Künststoffkappen
mit dem Kunststoffrohr auch verschweißt sein. Durch die Kunststoffkappen
3 und 4 ragen Stiftkörper 5,
welche auf der vom Entladungsgefäß wegweisenden
Seite als Kontaktstifte ausgebildet sind und sich nach dem Inneren des Entladungsgefäßes
zu in Elektrodenhalterungsdrähte 6
fortsetzen, an denen die Kathodenwendeln
7 und außerdem Schirmbleche 8 befestigt sind. Die StiftkÖrper sind
in der aus Figur 1 der Zeichnungen ersichtlichen Weise mit Bunden versehen,
durch welche die Dichtigkeit und mechanische Festigkeit der jeweiligen Durchtrittsstellen
erhöht wird. Ferner sind in die Kunststoffkappen 3 und 4, wie in Figur
1
der Zeichnungen bei 9 angedeutet ist, Kathodenstützdrühte eingelassen,
welche nicht mit den Kontaktstiften in Verbindung stehen. In eine der Kunststoffkappen
ist außerdem ein Pumpstengel 10 eingeklebt bzw. eingeschweißt,' welcher sich
in gleicher Richtung wie die Längsachse des Kunststoffrohres
1
erstreckt. Wie aus Figur 2 der Zeichnungen ersichtlicht ist, weist die Kunststoffkappe
4 in dem Bereich des Pumpstengels 10 eine kleine, trichterfÖrmige Ausnehmiln
11
auf, welche dazu dient, die Abschmelzstelle des Pumpstengels
10 aufzunehmeng wenn das Entladungsgefäß, wie in Figur 3-bei 12 angedeutet,
durch Abknicken und Verschweißen bzw. Verkleben des Pumpstengels verschlossen worden
ist.
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Die Künststoffkappen 3 und 4 sind jeweils auf der dem Kunststoffrohr
1 zugewandten Seite mit Umfangsabsätzen versehen, welche den Rohrenden jeweils
genau angepaßt sind, wodurch ein besonders sicherer, dichter Anschluß der Klebe-bzw.
Schweißverbindung zwischen Kunststoffrohr und Kunststoffkappe erzielt wird. In Figur
4 der Zeichnungen ist eine abgewandelte Ausführungsform der Leuchtstofflampe nach
der Erfindung dargestellt, wobei zur Bezeichnung gleicher Teile wie in den
Figuren 1 bis 3 der Zeichnungen auch gleiche Bezugszeichen
verwendet sind. Die an das mit einem Leuchtstoffbelag versehene Gefäßrohr
1 angesetzten Abschlußkappen 13 und 14'sind ebenfalls aus Kunststoff
gefertigt und umschließen StiftkÖrper 5
bzw. Kathodenstützdrähte
9, welche jeweils genau so ausgebildet sind wie bei der Leuchtstofflampe
nach Figur 1 der Zeichniingen»
An den Druchtrittestellen
der Stiftkörper 5 durch die Kunstatoffkappen sind jedoch mit Bezug auf das
Entladungsge-fäß nach außen und nach innen weisende warzenförmige Ansätze
15 gebildet, welche die Stiftkörper 5 umgeben und eine Vergrößerung
der Kriechwege nach dem Entladungsgefäßinneren -zu ergeben. Unmittelbar an der'Kunststoffkappe
13 ist ein Pumpstengel 16 gebildet, welcher sich wiederum parallel
zur Längsachse des Entladungsgefäßes erstreckt. Figur 6 der Zeichnungen zeigt
diesen Pumpstengel 16
in abgeklemmtem bzw. abgeschmolzenem Zustand. Die Abscb.Melzungsstelle
16 liegt jedoch tiefer als das obere Ende der warzenförmigen Ansätze
15, so daß das Einsetzen der Kontaktstifte 5 in eine geeignete Fassung
nicht gestört wird.
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Aus den Figuren 4 bis 6 der Zeichnungen geht hervor, daß die
Kunststoffkappen 13 und 14 nach dem Gefäßrohr 1 hinweisende Umfangsnuten
aufweisen, welche eine besonders..sichere, dichte Verbindungsstelle zwischen dem
Gefäßrohr und den Künststoffkappen ergeben.
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Die Teile des Entladungsgefäßes der bisher beschriebenen Äusführungsformen
der Erfindung sind vorzugsweise aus Plexiglas gefertigt, doch können auch andere
Kunststoffe-wie beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen oder glasfaserverstärkte
Polyesterharze und ähnliche durchsichtige, gasdichte Kunststoffe verwendet
werden.
Gemäß einer Abwandlung der Erfindung können mit den erfindungsgemäßen
Kunststoffkappen auch an sich bekannte, mit Leuchtstoff belegte Glasrohre zu einem
Entladungsgefäß für die erfindungsgemäßen Leuchtstofflampen zusammengesetzt werden.
In diesem Falle werden die Verbindungsstellen zwischen den Kunstotoffkappen und
dem Glasrohr durch Verkitten oder Verkleben und in.bestimmten Anwendungsfällen auch
durch Einpressen der Kunststoffkappen ohne Bindemittel dauerhaft abgedichtet.
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Bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Leuchtstofflampen nach den
Figuren 1 bis 3 der Zeichnungen bzw. nach den Figuren 4 bis
6 der Zeichnungen wird folgendermaßen verfahren: Zunächst werden Längen von
Kunststoff- oder Glasrohren -bereitgestelltt welche beispielsweise in an sich
bekannter
Weise innen mit einem Leuchtstoffbelag versehen werden. Handelt
es sich bei diesen Gefäßrohren um'im Strangpreaßverfahren herstellbare Künststoffrohre,
so können diese, wie in Figur 11
der Zeichnungen schematisch dargestellt,
mittels einer Kunststoffpresse 18 durch eine Ringdüse 19.gespritzt werden,
deren Düsenkern 20 Zu- und Ableitungen 21 bzw. 22 fÜr ein Beschlämmungsbad
23 enthältl welches unmittelbar Über der Düse innerhalb des soeben ausgeschobenen
Kunststoffrohres
24 aufrechterhalten wird und welches einen durch
die herstellungsbedingte Wärme des Kunststoffrohres schnell auftrocknenden Leuchtstoffbelag
25 auf der Innenseite des ausgepr«Btdn Rohres 24 erzeugt. Hiernach kann das
belegte Kunststoffrohr, wie bei 26 angedeutet, auf die erforderlichen Längen
geschnitten werden.
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Gleichzeitig mit der Herstellung bzw. Bereitstellung mit Leuchtstoffbelag
versehender Gefäßrohre werden die Kunststoffkappen und die mit diesen fest verbundenen
Kathodenaufbauten hergestellt. Die Kunststoffkappen können durch Ausschneiden aus
Kunststoffplatten, Andrehen der Absätze bzw. Ringnuten zur Aufnahme der Gefäßrohrenden
und Durchbohren der vorgeformten Kunststoffkappen sowie nachfolgendes Einkleben
bzw. Einkitten der StiftkÖrper zusammen mit den daran befestigten Elektrodenanordnungen
hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Kunststoffkappen jedoch im Spritzgießverfahren
in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt. Hierzu werden jeweils zwei mit Elektrodenhalterungsdrähten
versehene Stiftkörper sowie ein Kathod'enstützdraht, mit welchen Teilen die Kathode
und die diese umgebenden Schirmbleche bereits befestigt sein können, in das Gesenk
einer Kunststoff-Spritzgießmaschine oder -presse eingelegt
und
dann die StiftkÖrper und der an der Kathode angreifende KathodenstÜtzdraht mit Kunststoff
umgossen bzw. umpreßt.
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Bei der Herstellung der Ausführungsform, der Erfindung nach Figur
1 der Zeichnungen wird beim Preßvorgang in einer der Kunststoffkappen
eine Öffnung ausgespart, in welche dann nachträglich der Pumpstengel 10 eingeklebt
oder eingekittet werden kanng welcher vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff
hergestellt wird.
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Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe nach
Figur 4 der Zeichnungen wird jedoch der Pumpstengel 16 zusammen mit den übrigen
Teilen der betreffenden Kunststoffkappe geformt, so daß sich ein nachträgliches
Einsetzen dieses Teiles erübrigt..
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Danach werden die Kunststoffkappen an die Gefäßrohre angeklebt oder
thermisch angeschweißt oder, insbesondere, wenn die Gefäßrohre aus Glas bestehen,
angekittet.
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Nach Einfüllen einer geringen Quecksilbermenge wird nun das EntladungsgEfäß
evakuiert und gespült und in bekannter Weise mit einem Gas gefüllt, wobei sich die
erfindungsgemäße Ausrichtung des Pumpstengels 10 bzw. 16 in Richtung
der Gefäßrohrlängsachse als vorteilhaft erweist, damit
ein beim
Füllen bzw. beim Spülen in das Gefäßinnere eintretender Gasstrahl nicht auf die
Wandung des Gefäßrohres 1
trifft und dort etwa den aufgebrachten Leuchtstoffbelag
wegbläatl was sich bei der Herstellung bekannter Leuchtstofflampen mit Entladungsgefäßen
aus Glas als besondere Schwie-Itigkeit erwiesen hatg welche nicht zu umgehen war,
da bei den aus Glas gefertigten Abschlußteilen des Entladungsgefäßes die innere
Mündung des P=pstengels sich nach der Gefäßrohrwandung zu öffnet.
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Nach dem Evakuieren, Spülen und Füllen des Entladungsgefäßes wird
dieses durch Abklemmen und Verschmelzen des Pumpstengels 10 bzw.
16 gasdicht verschlossen. Das gaadichte Verschließen des aus Kunststoff bestehenden
Pumpstengels ist besonders einfach und bedingt eine Verminderung der Ausschußquote,
während demgegenüber das Abschmelzen der gläsernen Pumpstengel der Glas-Entladungsgefäße
bekannter Leuchtstofflampen ein besonders schwieriger Arbeitsgang Ist und eine häufige
Ausschußquelle darstellt.
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Gemäß einer in den Figuren 9 und 10 der Zeichnungen
vergrößert dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Kunststoffkappen für
die Leuchtstofflampen gemäß der Erfindung kann anstelle des P=pstengels in
die wiederum mit 4 bezeichnete
Kunststoffkappe ein Abschlußelement
27 eingesetzt sein, welches einen Nippel für einen Pump- bzw. Evakuierungsschlauch
trägt. Dieser Nippel wird nach Beendigung des Füllungsvorganges und nach dem gasdichten
Abschluß des Entladungsgefäßes durch Verdrehung des Abschlußelementes in der aus
Figur 9 der Zeichnungen ersich tlichen Weise unterhalb der Stirnfläche der
Kunststoffkappe abgeschnitten, so daß nur noch ein scheibenartiger Flansch
28 verbleibt, der mit einer Ausnehmung 29 zum Ansetzen eines die Verdrehung
de's Abschlußelementes vornehmenden Werkzeuges versehen ist. Ob-
wohl bereits
das Abschlußelement 27, welches gemäß der Erfindung ebenfalls aus Kunststoff
besteht, einen gasdichten Abschluß des Entladungsgefäßes sicherstellt, kann im Bereich
des Abschlußelementes noch ein Sicherheitsstopfen 30
.auf die Kunststoffkappe
4 aufgeklebt sein, welcher die Stirnfläche des Abschlußelementes 27 vollständig
überdeckt. Die Anordnung des erfindungsgemäßen Abschlußelementes hat den Vorteil,
daß die Leuchtstofflampen noch vor einem endgültigen, nicht mehr öffenbaren Abschluß
des Entladungsgefäßes einer Zwischenprüfung zugeführt werden kÖnnen.
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In den Figuren 7 und 8 der Zeichnungen ist eine weiter
abgewandelte AusfÜhrungsform von Leuchtstofflampen nach der Erfindung dargestellt,
deren Entladungsgefäfi im wesentlichen aus einem aus durchsichtigem, thermoplastischem
Kunststoff
bestehenden Gefäßrohr 31 gebildet ist. Dieses
thermoplastische Gefäßrohr kann beispielsweise kontinuierlich in der in Figur
11 der Zeichnungen verdeutlichten Weise hergestellt sein. An den Stirnseiten
ist das Gefäßrohr in der aus den Figuren 7 und 8 ersichtlichen Weise
zusammengepreßt, so daß es dort die Gestalt eines Tubenendes hat. Die aufeinandergedrÜckten
Wandungsteile des Rohres umgeben die Stiftkörper und die daran befestigten Elektrodenhalterungsdrähte
sowie die Kathodenstützdrähte, welche wiederum mit 52 6 bzw. 9 bezeichnet
sind. Aus Figur 8 der Zeichnungen geht hervor, daß die Kathodenstützdrähte
9 und die Stiftkörper 5
mit den daran befestigten Elektrodenhalterungsdrähten
6 im Bereich der Zusammendrückungsstelle des Gefäßrohres, welche mit
32 bezeichnet ist, in einer zur Gefäßrohrlängsachse parallelen Ebene liegen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Leuchtstofflampen der soeben kurz beschriebenen
Art ist besonders einfach. Zunächst werden aus je zwei Stiftkörpern mit daran
anschließenden Elektrodenhalterungsdrähten, aus Kathodenstützdrähten und aus Kathodenwendeln
mit zu-#,ehörigen Schirmblechen die Kathodenaufbauten für die erfindungsgemäße Leuchtstoffröhre
zusammengesetzt, wobei die Kathodenwendel an den Halterungs-bzw.
StÜtzdrähten
festgeschweißt oder festgeklemmt wird. Erfindungsgemäß werden die Elektrodenhalterungsdrähte
nicht abgebogen, sondern verlaufen im wesentlichen parallel zur Gefäßrohrlängsachse,
wodurch ein weiterer Arbeitsgang gegenzz Über der Herstellung bekannter Leuchtstofflampen
mit aus r-, Glas bestehendem Entladungsgefäß eingespart wird. Nach dem C) Zusammenbau
der Knthodenaufbauten werden diese jeweils an den gegenüberliegenden Seiten des
Gefäßrohres in dieses einggeführt und mittels einer geeigneten Halbevorrichtung
in der gewÜnschten Stellung mit Bezug auf das Gefäßrohr fixiert. Hierauf werden
die GefäRrohrenden erhitzt und durch Klemmbacken um die Stiftkörper bzw. die Knthodenstützdrähte
herum zusammengedrückt, so daf, sich eine gasdichte Durchführung der Anschlüsse
durch das so gebildete Entladungsgefäß ergibt. An einer der Haltevorrichtungen zur
Fixierung der Lage der Kathodenaufbauten während des Zusammendr;.,#',ckens des Entladungsgefäßes
befindet sich ein Dorn, relcher nach Erkaltung und Verfestigung des betreffenden
Gefäßrohrendes nach dem Zusammendrücken aus der Zusammendrückungsstelle wieder herausgezogen
werden kenn, so da10. ein zur Gefäßrohrlängsachse im wesentlichen paralleler Pumpkanal
gebildet wird, über den die Evakui--rung, #-:)'pülung und Füllun- des Entladungsgefäßes
erfolgen kann, wonach dieser Pum'Dkanal durch nochmaliges Zusammendrücken des betreffenden
Gefäßrohrendes
endgültig verschlossen wird.
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Die erfindungsgemäßen Leuchtstofflampen zeichnen sich dadurch aus,
daß sich das Entladungsgefäß aufgrund der erfindungsgemäßen Herstellung aus Kunststoff
aus wenigen, ,einfach geformten Teilen zusammensetztt welche beispielsweise im Spritzgießverfahren
zuverlässig in gleichbleibender Qualität hergestellt werden können. Ein weiterer
Vorteil der Leuchtstofflampen gemäß der Erfindung ist, daß Brüche des Entladungegefäßes
weder bei der Herstellung noch während des Betriebes zu befürchten sind, weshalb
die Leuchtstofflampen nach der Erfindung'sich einerseits besonders gut fÜr eine
vollautomatische Fertigung eignen und andererseits an Orten verwendet werden können,
an welchen sie Erschütterungen und Stößen ausgesetzt sind.