DE2209868B2

DE2209868B2 - Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe

Info

Publication number: DE2209868B2
Application number: DE19722209868
Authority: DE
Inventors: Hilmar Krebs; Manfred König; Dipl.-Phys. Dr. Johannes Pfaue; Jochen 1000 Berlin Schmidt
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1972-03-01
Filing date: 1972-03-01
Publication date: 1981-07-16
Also published as: DE2209868C3; DE2209868A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe, vorzugsweise einer Natriumdampfhochdruckentladungslampe. Die Lampe hat ein Entladungsgefäß aus hochschmelzendem, lichtdurchlässigem Material, wie polykristallinem AI2O) oder Saphir, und an jedem Ende eine vakuumdichte ElektrodeneinFührung. Die Enden des Entladungsgefäßes werden im Vakuum mit mit Stromzuführungen vakuumdicht versehenen Verschlußteilen verschmolzen, von denen mindestens ein Verschlußteil mit einer hohlen Stromzuführung versehen ist, an deren dem Entladungsraum zugewandten Teil eine Durchlaßöffnung zum Entladungsraum angebracht > ist und deren dem Entladungsraum abgewandtes Ende verschlossen wird.

Da die Schwierigkeit bei der Herstellung solcher Lampen beim vakuumdichten Verschließen des Entladungsgefäßes und in der vakuumdichten Einschmelzung der Siromzuführungen zu den Elektroden liegt, sind dafür bereits mehrere Herstellungsverfahren entwickelt worden. Ein wesentliches Merkmal dieser Verfahren ist das Vorhandensein eines äußeren Pumpstengels an mindestens einem Ende des Entladungsgefäßes (CA-PS 7 16 685; GB-PS 10 65 023; CH-PS 3 86 563). Das Verschließen des Pumpstengels ist ohne dessen Verformung, die aufwendige Arbeitsmittel erfordert, nicht möglich. Da die Pumpstengel, die meist aus Niob bestehen, aus arbeitstechnischen Gründen verhältnismäßig lang sein müssen, verteuert ihre Verwendung die Herstellung der Lampe erheblich. Bei den Lampen der CH-PS 3 86 563 werden die Lampenenden verschlossen, indem auf das Ende des Entladungsgefäßes ein dünner Titanring, dann eine aus einer Ni-Cr-Fe-Legierung bestehende Scheibe und ein dickerer Abschlußring aus demselben Material wie das Entladungsgefäß gelegt und in einem Ofen mit dem Gefäßende verlötet wird. An einem Lampenende ragt aus der Metallscheibe — mit dieser vakuumdicht verbunden — ein Rohr heraus, das zum Evakuieren und Füllen der Lampe verwendet wird und gleichzeitig die Verlängerung der hohlen Stromzuführung bildet. Dieses Rohr ist an seinem äußeren Ende zunächst mit einer Erweiterung versehen, in der sich das Füllmetall (Cäsium), von einer Kapsel umschlossen, befindet. Das Rohrende muß mehrmals verformt werden, wobei es zunächst durch Zusammendrücken verschlossen wird, anschließend an der Stelle, in der sich die Füllkapsel befindet, zwecks Freisetzung des Füllmetalls aus der Kapsel zusammengepreßt und erwärmt und danach unterhalb dieser verformten Stelle nochmals für den endgültigen Verschluß zusammengedrückt wird. In einem anderen Falle ist zum Verschließen jedes Entladungsgefäßendes ein besonderer Arbeitsgang erforderlich (DE-OS 16 39 086).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für die Herstellung von vakuumdichten Verschlüssen an den Enden von Metalldampfhochdruckentladungslampen vereinfachtes Verfahren anzugeben.

Das Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden des Entladungsgefäßes in einem Arbeitsgang gleichzeitig mit pumpstengellosen Verschlußteilen verschmolzen werden, wobei das dem Entladungsraum abgewandte Ende der hohlen Stromzuführung ungefähr in der Ebene der Abschlußkappe durch einen Metalldeckel abgeschlossen ist, die verschlossene Lampe in eine Schutzgasatmosphäre gebracht wird, der Metalldeckel mit einer öffnung versehen wird, das als Füllung vorgesehene Metall oder die Metallegierung durch diese öffnung eingefüllt wird, das Schutzgas abgepumpt und die öffnung nach Einfüllen von Grundgas ohne Verformung zugeschweißt oder verlötet wird, wobei die öffnung für das Einbringen der Füllung bereits in dem die Stromzuführung abschließenden Metalldeckel von vornherein vorhanden sein kann, wenn die Lampe während des gesamten Verfahrens in Schutzgasatmo-

Sphäre verbleibt

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Obwohl beide Enden der Lampe gleichzeitig eingeschmolzen werden, ist, um die Erfindung zu verdeutlichen, das eine Ende A der Lampe vor dem Einschmelzen, das andere Ende B im eingeschmolzenen Zustand vor dem Füllen dargestellt

Mit 1 ist das Entladungsgefäß aus polykristallinen! AI2O3 bezeichnet Aus dem gleichen Material ist der Ring 2, der die hohle Stromzuführung 3 bzw. 3' aus Niob umgibt Zwischen dem Ring 2 und der mit der Stromzuführung 3 bzw. 3' mittels Lot 4 verbundenen Abschlußkappe 5 aus Niob ist der Ring 6 aus einem is Glaslot angebracht Die Stromzuführung 3 bzw. 3' trägt den Kernstift 7 und die Wendel 8. Die Stromzuführung 3 steht mit dem Innern des Entladungsgefäßes über eine kleine öffnung 9 in Verbindung. An ihrem äußeren Ende ist die hohle Stromzuführung 3 mit einem Metalldecke! 10, vorzugsweise ans Niob, abgeschlossen. Die hohle Stromzuführung 3' ist gegen das Lampeninnere durch drei aufeinanderliegende, an ihrem Umfang mit der Stromzuführung verschmolzene Scheiben 11 abgeschlossen, wobei eine 0,2 mm starke Titanscheibe zwischen zwei Niobscheiben von 0,1 mm Dicke liegt

Der Ring 2 wird durch die am elektrodennahen Ende der Stromzuführung 3,3' angeschweißte Metalb tütze 12 vor dem Einschmelzen in seiner Lage gehalten. Beide Enden des Entladungsgefäßes werden zum Einschmelzen gleichzeitig erhitzt; dabei wird der Ring 6 zum Schmelzen gebracht Das flüssige Glaslot fließt in die vorhandenen Hohlräume und verbindet den Ring 2 vakuumdicht mit dem Entladungsgefäß 1 und mit der Stromzuführung 3 bzw. 3' sowie mit der Abschlußkappe 5.

Die Lampe wird dann in einer Vorrichtung in eine Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise Argon von Atmosphärendruck, gebracht der Metalldeckel 10 mit einer zentralen öffnung 13 versehen. Natriumamalgam durch die öffnung 13, die kleiner als 2 mm isi, eingefüllt das Schutzgas abgepumpt und die Lampe mit dem Grundgas Xenon gefüllt In derselben Vorrichtung werden danach auf die öffnung 13 zwei Titanplättchen 14 von je 140 μηι und ein Molybdänplättchen 15 von 80 μπα gelegt; die Titanplättchen werden zum Schmelzen gebracht und verschließen somit die öffnung 13 vakuumdicht Das Schmelzen der Plättchen erfolgt zweckmäßigerweise durch Widerstandserhitzung. Die öffnung 13 kann auch nicht zentral an dem Metalldeckel 10 oder seitlich im äußeren Ende der Stromzuführung 3 angebracht sein.

Ein derartiges Verfahren gestattet die Endabschlüsse in einem Arbeitsgang einzuschmelzen, die Lampe erst nach dem Einschmelzen mit der Metallegierung zu füllen, das Grundgas bereits nach kurzzeitigem Pumpen einzubringen und die Füllöffnung ohne jegliche Verformung und abfallfrei zu verschließen. Das Verfahren ermöglicht dadurch eine wirtschaftlichere Fertigung der Lampe. In dem Fall, in dem der Deckel ursprünglich keine öffnung hat, ist die mit den eingeschmolzenen Verschlußteilen versehene, ungefüllte Lampe unbeschränkt lagerfähig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe mit einem Entladungsgefäß aus hochschmelzendem, lichtdurchlässigem Material, vorzugsweise aus polykristallinem AI2O3, und mit an jedem Ende einer vakuumdichten Elektrodeneinführung, wobei die Enden des Entladungsgefäßes im Vakuum mit mit Stromzuführungen vakuumdicht versehenen Verschlußteilen verschmolzen werden, von denen mindestens ein Verschlußteil mit einer hohlen Stromzuführung versehen ist, an deren dem Entladungsraum zugewandten Teil eine Durchlaßöffnung zum Entladungsraum angebracht ist und deren dem Entladungsraum abgewandtes Ende verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet", daß die beiden Enden des Entladungsgefäßes (1) in einem Arbeitsgang gleichzeitig mit pumpstengellosen Verschlußteilen (5) verschmolzen werden, wobei das dem Entladungsraum abgewandte Ende der hohlen Stromzuführung (3) ungefähr in der Ebene der Abschlußkappe (5) durch einen Metalldeckel (10) abgeschlossen ist, die verschlossene Lampe in eine Schutzgasatmosphäre gebracht wird, der Metalldekkel (10) mit einer öffnung (13) versehen wird, das als Füllung vorgesehene Metall oder die Metallegierung durch diese öffnung eingefüllt wird, das Schutzgas abgepumpt und die öffnung (13) nach Einfüllen von Grundgas ohne Verformung zugeschweißt oder verlötet wird, wobei die öffnung (13) für das Einbringen der Füllung bereits in dem die Stromzuführung (3) abschließenden Metalldeckel (10) von vornherein vorhanden sein kann, wenn die Lampe während des gesamten Verfahrens in Schutzgasatmosphäre verbleibt.

2. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13) im Metalldeckel (10) der Stromzuführung (3) im Verschlußteil (5) mittels Titan- und Molybdänplättchen verschlossen wird.

3. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13) durch Widerstandserhitzung verschlossen wird.

4. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (13) der Stromzuführung (3) nicht zentral angebracht wird.

5. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Metalldampfentladungslampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldeckel (10) mit einer öffnung (13) versehen wird, deren Durchmesser weniger als 2 mm beträgt.