DE2217531A1 - Verfahren zur Herstellung einer Glühlampe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer GlühlampeInfo
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
Dipl.-Ing. HORST AUER PHn. 5590.
Anmelder: SLV.PlV.::.-3! üLuMPEilFABRIEKEN Va· / ¥JM.
AkIe: W^- B 5 0C
Verfahren zur Herstellung einer Glühlampe.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gasgefüllten oder Vakuum-Glühlampen.
Bei der Herstellung von Glühlampen ist es üblich, auf dem Glühfaden einen Getter, im allgemeinen roten
Phosphor oder ein Gemisch von rotem Phosphor und Kryolith, anzubringen. Das Gestell mit dem mit einem Getter versehenen
Glühfaden wird in dem Kolben montiert. Die Lampe wird entlüftet, im Falle einer gasgefüllten Lampe mit Gas
gefüllt, und dann zugeschmolzen. Dann wird die Lampe gezündet,
wobei der rote Phosphor verdampft und noch in der Lampe vorhandene Sauerstoffreste bindet.
Während der Montage des Gestells und der Entlüftung wird der Kolben gewöhnlich auf eine Temperatur
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zwischen etwa 200 und 600° C erhitzt, um Gase und Wasser,
die an der Oberfläche der Kolbenwand adsorbiert sind, zu entfernen. Bei dieser Wärmebehandlung kann ein Teil des
roten Phosphors verflüchtigen und oxydiert werden. Dadurch kann ein vorher nicht zu berechnender Teil des roten Phosphors
für den beabsichtigten Zweck, nämlich das Binden von Restgasen, verloren gehen. Dies kann eine veränderliche
Lebensdauer der Lampen zur Folge haben.
Um die der Anwendung roten Phosphors anhaftenden Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen,
als Getter P N_ zu verwenden. PqNc zersetzt sich erst bei
Temperaturen oberhalb etwa 75O°C in Phosphor und Stickstoff; bei Zimmertemperatur ist es chemisch unwirksam.
Die Getterwirkung dieses Stoffes kann dadurch verbessert werden, dass er mit einer Menge eines bei Erhitzung Sauerstoff
abgebenden Stoffes gemischt wird. Dies hat den Zweck, bei der Zersetzung von PqNc in der Lampe schnell die Bildung
einer geringen Menge PpO- herbeizuführen. Bekanntlich
ist ΡρΟς ein besonders guter Wasserdampfgetter.
Nach einem anderen Vorschlag wird das PqN_
mit einem feinverteilten Metall gemischt, um die Zersetzung
von PqN_ in Phosphor und Stickstoff zu fördern und
die Bildung von flüchtigem PN herabzusetzen. *
Die Erfindung bezweckt, einen phosphorhaltigen Stoff anzugeben, der nicht mit anderen Stoffen zur Förderung
der Getterwirkung gemischt zu werden braucht.
Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung
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von gasgefüllten oder Vakuum-Glühlampen, bei dem in der Lampe, nachdem sie zugeschmolzen worden ist, eine während
der Herstellung darin angebrachte Phosphorverbindung zersetzt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Lampe
Phosphoroxynitrid (PON) zersetzt wird.
Es stellt sich heraus, dass Phosphoroxynitrid für den beabsichtigten Zweck besonders geeignet ist. Es
zersetzt sich erst bei Temperaturen oberhalb etwa 1000° C in Phosphorstickstoff (PN) und Phosphorpentoxyd. Bei Zimmertemperatur
ist es chemisch nicht oder nur in geringem Masse wirksam und reagiert nicht merklich mit Wasserdampf. Es ist
ein amorphes weisses Pulver, dass sich leicht in einer Form erhalten lässt, in der es suspendiert werden kann. Aus der
Literatur sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Phosphoroxynitrid bekannt. Es kann z.B. durch Erhitzung
von Phosphoroxytriamid (PO(NH„)„) im Vakuum oder unter Ausschluss
von Luft erhalten werden.
Das Phosphoroxynitrid wird vorzugsweise auf
dem Glühfaden einer Glühlampe angebracht. Zu diesem Zweck
wird eine Suspension in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel hergestellt. Diese Suspension lässt sich z.B.
auf folgende Weise erhalten.
Es wird eine Lösung von Cellulosenitrat
(12 Gew.°/o Stickstoff) in Methylisobutylketon hergestellt,
die 39 S Cellulosenitrat pro Liter enthält. Dieser Lösung werden pro Liter 8 g Phosphoroxynitrid zugesetzt und das
Ganze wird 2h Stunden lang in einer Kugelmühle gemahlen.
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Der Suspension kann gewünschtenfalls noch ein Schwärzungsgetter,
wie Kryolith, zugesetzt werden.
Die Suspension kann auf übliche Weise auf der Heizwendel angebracht werden, z.B. dadurch, dass die auf
den Stromleitern des Gestells montierte Heizwendel in die Suspension getaucht wird. Das Lösungsmittel wird dann z.B.
dadurch verdampft,.dass die Wendel in einem Strom erhitzter
Luft angebracht wird. Das Gestell wird anschliessend mit dem Kolben verschmolzen. Die Lampe wird dann entlüftet und
im Falle einer gasgefüllten Lampe mit einem inerten Gas, wie Argon, Krypton,Stickstoff oder einem Gemisch von Argon
mit Stickstoff, gefüllt. Die Lampe wird dann zugeschmolzen und mit einem geeigneten Sockel versehen, an dem die Stromleiter
befestigt werden.
Die Lampe wird nun bei einer Spannung betrieben, bei der der Glühfaden mindestens eine Temperatur erreicht,
bei der sich das Phosphoroxynitrid unter Bildung von Phosphor, Phosphorpentoxyd und Stickstoff zersetzt. Da bei
dieser Zersetzung Phosphorpentoxyd gebildet wird, werden
dabei schnell Wasserdampfreste in der Lampe gegettert. Der
bei der Zersetzung frei werdende Phosphor dient dazu, Sauerstoffreste in der Lampe zu binden.
Versuche, bei denen die mittlere Lebensdauer der Lampen, die Anzahl Lumen/W und Lumen/W-Prozentsatz
nach drei Vierteln der Lebensdauer gemessen wurden, ergaben, dass das Phosphoroxynitrid, gleich wie Phosphornitrid
(P„N ), viel günstigere Ergebnisse als der rote Phosphor
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liefert, Die Anwendung von Phosphoroxynitrid bietet jedoch
im Vergleich zu PqNg. folgende Vorteile:
Während der Zersetzung bildet sich bereits
sofort Phosphorpentoxyd, wodurch eine schnelle Wasserdampfgetterung
auftritt. Bei PqNc ist dies erst möglich, nachdem
ein Teil des frei gewordenen Phosphors mit Sauerstoff Reagiert hat, bis sich ein hygroskopisches Phosphoroxyd gebildet
hat.
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Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von gasgefüllten oder Vakuum-Glühlampen, bei dem in der Lampe, nachdem
sie zugeschmolzen worden ist, eine während der Herstellung darin angebrachte Phosphorverbindung zersetzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass während der Herstellung in die Lampe Phosphoroxynitrid eingeführt und nach
Zuschmelzen der Lampe zersetzt wird.
2. Durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellte Glühlampen.
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