DE1589413B2 - Gasentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe mit einem aus zwei einen Hohlraum einschließenden äußeren glatten Wandteilen und einem den Hohlraum unterteilenden Innenkörper bestehenden Entladungsgefäß, bei dem durch an dem Innenkörper vorgesehene Vorsprünge Berührungslinien zwischen Innenkörper und äußeren Wandteilen gebildet werden, welche einen Entladungsweg begrenzen, in dessen Enden die Elektroden hineinragen.

Es ist bereits eine Gasentladungslampe mit einem aus zwei einen im Querschnitt ringförmigen und im Längsschnitt halbringförmigen Hohlraum einschließenden glatten Wandteilen bekannt (britische Patentschrift 1 020 170), bei welcher in diesen Hohlraum ein mit schraubenlinienförmigen Vorsprüngen versehener Innenkörper eingesetzt ist, der in dem Hohlraum einen Entladungsweg begrenzt. Es hat sich gezeigt, daß die Herstellung eines solchen Entladungsgefäßes große Schwierigkeiten bereitet und daß die Wandung eines solchen Entladungsgefäßes während des Betriebes außerordentlichen Spannungen ausgesetzt ist, durch welche das Glasgefäß leicht beschädigt oder sogar zerstört werden kann. Das bekannte Entladungsgefäß erfordert deshalb zu seiner Herstellung eine verhältnismäßig starke Wandung aus hochwertigem Glas, wofür ein erheblicher Kostenaufwand erforderlich ist.

Es ist ferner eine Gasentladungslampe bekannt (britische Patentschrift 590 703), bei welcher das Entladungsgefäß aus einem einen Hohlraum einschließenden glatten äußeren Wandteil aus Glas und einem mit einer schraubenlinienförmigen Rinne versehenen Innenkörper aus Glas zusammengesetzt ist. Die Herstellung eines solchen Entladungsgefäßes ist außerordentlich schwierig, da die beiden Glasteile entlang den die Rinne begrenzenden Vorsprüngen miteinander verschweißt werden müssen. In dem so gebildeten Glaskörper ergeben sich bei Erwärmung Spannungen, die zu einem Bruch des Entladungsgefäßes führen können.

Es ist schließlich auch eine Gasentladungslampe bekannt (USA.-Patentschrift 2 316 348), deren Entladungsgefäß aus einem durchscheinenden, dieelektrischen Stoff, wie Glas, besteht und einen hohlen Paraboloid bildet, wobei die Wandung mit einem schraubenlinienförmigen Hohlraum versehen ist, in dessen Enden die Elektroden hineinragen. Die Herstellung eines solchen Entladungsgefäßes ist ungeheuer aufwendig. Außerdem besitzt das Gefäß ein enorm großes Gewicht, da die Glaswand verhältnismäßig dick sein muß. Eine solche starke Glaswand ist bei Erwärmung auch verhältnismäßig großen Wärmespannungen ausgesetzt. Auch hier ist also die Verwendung von hochwertigem Glas erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungslampe der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und mit geringem Aufwand herstellbar ist und die eine lange Lebensdauer besitzt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Entladungsgefäß aus zwei halbkugelförmigen Wandteilen zusammengesetzt ist, von denen einer mit einem rohrförmigen Ansatz versehen ist, und daß der Innenkörper eine Hohlkugel ist, die aus zwei halbkugelförmigen Teilkörpern zusammengesetzt ist, wobei dieser Innenkörper mit einer Rinne versehen ist, die sich schraubenlinienförmig von der Nachbarschaft des einen Pols zur Nachbarschaft des anderen Pols erstreckt, wobei unter Pol der Punkt zu verstehen ist, der von der Trennungsebene der beiden halbkugelförmigen Teilkörper am weitesten entfernt ist. Vorzugsweise besteht der Innenkörper aus einem mineralischen Leichtstoff.

Vorzugsweise ist jeder halbkugelförmige Teilkörper an seinem Umfang mit einer ringförmigen Wand versehen, die zweckmäßig mit einer in den Entladungsweg des Teilkörpers mündenden Durchbrechung versehen ist.

ίο Der durch die benachbarten Wände der zusammengefügten Teilkörper gebildete Ringfiansch kann mit einer mittleren ringförmigen Vertiefung versehen sein. Die Endbereiche des Entladungsweges auf dem kugelförmigen Innenkörper können durch eine den Innenkörper geradlinig durchsetzende Bohrung miteinander in Verbindung stehen, die von einem eine Elektrodenzuleitung enthaltenden Rohr durchsetzt ist. Als Halter für die Elektroden kann ein bei Glühlampen üblicher Quetschfuß vorgesehen sein, der mit dem'rohrförmigen Ansatz eines der halbkugelförmigen Wandteile verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Gasentladungslampe läßt sich mit äußerst geringem Materialaufwand und Fertigungsaufwand herstellen. Die Kugelform erlaubt es, zur Erzielung einer vorbestimmten mechanischen Stabilität eine minimale Wandstärke zu wählen. So läßt sich beispielsweise ein Entladungsgefäß mit einem Durchmesser von 150 mm mit einer Wandstärke von etwa nur 0,5 mm herstellen. Dabei kann eine Glassorte einfachster Qualität verwendet werden. Die erfindungsgemäße Gasentladungslampe besitzt im übrigen ein sehr niedriges Gewicht.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der vorgenannten Gasentladungslampe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst ein hohlkugelförmiger Glaskörper mit einem rohrförmigen Ansatz hergestellt wird, daß anschließend dieser Glaskörper entlang seinem Umfang in einer zur Längsrichtung des rohrförmigen Ansatzes senkrechten Ebene aufgetrennt wird und daß nach dem Einsetzen des Innenkörpers die beiden halbkugelförmigen Wandteile wieder zusammengefügt und entlang der Trennlinie miteinander verbunden werden. Vorzugsweise wird zunächst ein hohlkugelförmiger Glaskörper hergestellt, der in dem aufzutrennenden Bereich mit einem ringförmigen Wulst versehen ist, wobei der Glaskörper entlang dem Wulst aufgetrennt wird. Die Verbindung der halbkugelförmigen Wandteile miteinander erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Glaslot mit einer Schmelztemperatur, die unter der Transformationstemperatur des Glases liegt.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichan einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Entladungsgefäß einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe, Fig. 2 eine Seitenansicht eines kugelförmigen Hohlkörpers zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe und

F i g. 3 einen Ausschnitt aus dem Hohlkörper nach Fig. 2 in einem Schnitt in vergrößertem Maßstab. Mit 10 ist allgemein das Entladungsgefäß aus Glas bezeichnet. Es besteht aus den beiden halbkugelförmigen Teilen 10« und 10 b, die bei 10 d einen Wulst bilden und bei 11 miteinander verschweißt, verlötet oder verkittet sind. Vorzugsweise wird ein Lötverfahren mit einem Glaslot angewendet, das bei einer Temperatur verarbeitet werden kann, die unterhalb

der Transformationstemperatur der durch die Lötung miteinander zu verbindenden Glasteile liegt, z. B. unterhalb einer Temperatur von 500° C. Derartige Glaslote sind bereits bekannt.

Das kugelförmige Glasgefäß 10 ist glattwandig und besitzt beispielsweise einen Außendurchmesser von etwa 150 mm bei einer Wandstärke von etwa 0,5 mm.

Mit 12 ist allgemein ein Innenkörper bezeichnet, der aus einem vorzugsweise mineralischen Stoff besteht, der bei Erwärmung und unter Einwirkung von UV-Strahlung keinerlei Gase abgibt. Es wird vorzugsweise ein mineralischer Leichtstoff verwendet. Dieser Innenkörper ist vorzugsweise innen hohl und trägt auf seiner Oberfläche Vorsprünge 13 α und 13 b, die in Form einer Schraubenlinie verlaufen. Die Vorsprünge 13 α und 13 b liegen mit ihren Enden an der Wandung des Glasgefäßes 10 an und bilden so zwischen Glaswandung 10 a und 10 b und Innenkörperteilen 12 a, 12 b schraubenlinienförmige Entladungswegteile, die durch die Flanschteile 14 a und 14 & abgeschlossen sind und durch die in diesen Flanschteilen vorgesehene Durchbrechung 39 miteinander verbunden sind. Der Innenkörper besteht vorzugsweise aus zwei Teilen 12 α und 12 b. Er kann aber gegebenenfalls auch aus einem einzigen Teil bestehen.

Der Ansatz 10 c des kugelförmigen Glasgefäßes 10 ist mit einem die Elektroden 35, 36 tragenden Quetschfuß 34 verschmolzen. Die im Längsschnitt erscheinenden Räume 16 bis 29 sind Teile des oben beschriebenen schraubenlinienförmigen Entladungsweges der die Elektroden 35 und 36 miteinander verbindet. Um die Zündung zu erleichtern, können die üblichen Zündhilfen angewendet werden. Werden Kaltelektroden verwendet, so kann z. B. ein Zündstreifen verwendet werden, wie er bei Leuchtstofflampen bekannt ist.

Die Leuchtstoffschicht kann vorzugsweise auf den mineralischen Leichtstoff-Innenkörper 12 und auf die Innenseite der halbkugelförmigen Wandteile 10 a und 10 b aufgebracht werden.

Der Quetschfuß 34 trägt einen rohrförmigen Ansatz 38, durch den die Zuleitung 37 zur Elektrode 36 verläuft. Dieser rohrförmige Ansatz 38 durchsetzt eine in dem Innenkörper 12 a, 12 b vorgesehene Bohrung und mündet in einen durch den am Innenkörper 12 b vorgesehenen Vorsprung 30 gebildeten Hohlraum 39, der durch eine Durchbrechung 40 mit dem übrigen Entladungsweg in Verbindung steht. Die Zuleitung zur Elektrode 36 kann beispielsweise als Heizwendel 37 ausgebildet sein, der als Beruhigungswiderstand wirkt und eine zusätzliche Erwärmung hervorruft, die einer Kataphorese-Erscheinung entgegenwirkt.

Die beiden Flanschteile 14 α und 14 b bilden einen ringförmigen Vorsprung und enthalten eine ebenfalls ringförmige Vertiefung 15, in deren Bereich die Lötstelle 11 liegt.

Zwischen Glasgefäß 10 und Anschlußsockel 32 kann ein Zwischengefäß 33 eingeschaltet sein, das ein Gleichrichtervorschaltgerät, vorzugsweise in Spannungsvervielfacher-Schaltung, insbesondere in Spannungsverdoppler-Schaltung, enthält. Das Gleichrichtervorschaltgerät in Spannungsvervielfacher-Schaltung läßt sich mit geringem Aufwand und äußerst geringen Abmessungen und geringem Gewicht herstellen, so daß es ohne weiteres am Glasgefäß anbringbar ist, ohne daß dessen Abmessungen und dessen Gewicht unzulässig erhöht werden.

Die Herstellung des Glasgefäßes 10 kann vorzugsweise in der Weise erfolgen, daß dieses zunächst durch Formblasen hergestellt wird, was beispielsweise mit Hilfe von Automaten erfolgen kann. Der so hergestellte Glaskörper ist in Fig. 2 dargestellt. 10c ist der Halsansatz, und 10 d ist ein ringförmiger Wulst. Entlang dem größten Durchmesser dieses Wulstes 10J wird das Glasgefäß 10 mit Hilfe von spitzen Gasflammen aufgetrennt, so daß sich die beiden halbkugelförmigen Teile 10 a und 10 b ergeben, die nach Auftrennung des Wulstes 10 d je mit einem Flansch versehen sind.

Nach dem Einbringen des Innenkörpers 12 a, 12 b werden die halbkugelförmigen Wandungen 10 a und 10 b wieder mit den Flanschen zusammengefügt und miteinander verschweißt, verlötet oder verkittet. Vorzugsweise wird ein Lötverfahren unter Verwendung eines Glaslotes angewendet, dessen Schmelztemperatur unterhalb der Transformationstemperatur des Glases Hegt.

Zur Reinigung des Innenraumes jeder Gasentladungslampe von störenden Fremdstoffen, z. B. von Wasserhäuten an den Glasinnenwänden, muß sowieso eine Aufheizung des gesamten Lampenkörpers auf etwa 450° C erfolgen, wobei anschließend oder gleichzeitig das Gefäß evakuiert wird. Diese Arbeitsvorgänge müssen vor der Füllung des Gefäßes mit Edelgas und Quecksilberzusatz erfolgen. Dieser Prozeß, der normalerweise in einer automatisch arbeitenden Apparatur abgewickelt wird, kann mit der erwähnten Zusammenlötung der beiden halbkugelförmigen Schalen nach Einsetzen des Innenkörpers kombiniert werden. Hierzu sind nur die Flansche der halbkugelförmigen Wandteile 10 a und 10 b vor dem Einsetzen in den Automaten mit einer Lötpaste zu bestreichen. Die Ausheiztemperatur und die Zeitdauer des Ausheizvorganges reichen aus, um gleichzeitig das Glaslot zum Schmelzen zu bringen. Vor der Evakuierung des Glaskörpers wird die Temperatur so weit abgesenkt, z. B. unterhalb von 400° C, daß das Glaslot erstarrt.

Der die Elektroden haltende Quetschfuß 34 wird bei der Herstellung des Glasgefäßes selbsttätig mit dem Ansatz 10 c des Wandlungsteiles 10 a verschmolzen oder verlötet.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Gasentladungslampe mit einem, aus zwei, einen Hohlraum einschließende äußeren glatten Wandteilen und einem den Hohlraum unterteilenden Innenkörper bestehenden Entladungsgefäß, bei dem durch an dem Innenkörper vorgesehene Vorsprünge Berührungslinien zwischen Innenkörper und äußeren Wandteilen gebildet werden, welche einen Entladungsweg begrenzen, in dessen Enden die Elektroden hineinragen, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (10) aus zwei halbkugelförmigen Wandteilen (10 a, 10 b) zusammengesetzt ist, von denen einer mit einem rohrförmigen Ansatz (10 c) versehen ist, und daß der Innenkörper (12) eine Hohlkugel ist, die aus zwei halbkugelförmigen Teilkörpern (12 a, 12 b) zusammengesetzt ist, und dieser Innenkörper (12) mit einer Rinne (17 bis 28) versehen ist, die sich schraubenlinienförmig von der Nachbarschaft des einen Pols zur Nachbarschaft des anderen Pols erstreckt, wobei unter Pol der

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Punkt zu verstehen ist, der von der Trennungsebene der beiden halbkugelförmigen Teilkörper (12 a, 12 b) am weitesten entfernt ist.

2. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (12) aus mineralischem Leichtstoff besteht.

3. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder halbkugelförmige Teilkörper (12 a, 12 b) an seinem Umfang mit einer ringförmigen Wand (14 a, 14 b) versehen ist.

4. Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (14 a, 14 b) mit einer in den Entladungsweg des Teilkörpers (12 a, 12 b) mündenden Durchbrechung (39) versehen ist.

5. Gasentladungslampe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die benachbarten Wände (14 a, 14 b) der zusammengefügten Teilkörper (12 a, 12 b) gebildete Ringflansch mit einer mittleren ringförmigen Vertiefung (15) versehen ist.

6. Gasentladungslampe nach einem der -»/orhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (16, 29) des Entladungsweges auf dem kugelförmigen Innenkörper (12) durch eine den Innenkörper geradlinig durchsetzende Bohrung miteinander in Verbindung stehen, die von einem eine Elektrodenzuleitung (37) enthaltenden Rohr (38) durchsetzt ist.

7. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halter für die Elektroden ein bei Glühlampen üblicher Quetschfuß (34) vorgesehen ist, der mit dem rohrförmigen Ansatz (10 α) eines der halbkugelförmigen Wandteile (10 a) verbunden ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Gasentladungslampe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein hohlkugelförmiger Glaskörper (10) mit einem rohrförmigen Ansatz (10 c) hergestellt wird, daß anschließend dieser Glaskörper entlang seinem Umfang an einer zur Längsrichtung des rohrförmigen Ansatzes (10 c) senkrechten Ebene aufgetrennt wird und daß nach dem Einsetzen des Innenkörpers (12) die beiden halbkugelförmigen Wandteile (10 a, 10 b) wieder zusammengefügt und entlang der Trennlinie (11) miteinander verbunden werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein hohlkugelförmiger Glaskörper (10) hergestellt wird, der in dem aufzutrennenden Bereich mit einem ringförmigen Wulst (10 d) versehen ist, und daß der Glaskörper (10) entlang dem Wulst (10 d) aufgetrennt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die halbkugelförmigen Wandteile (10 a, 10 b) mit Hilfe von Glaslot miteinander verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen