DE2218242A1 - Verfahren zur Herstellung von Lampen - Google Patents

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DR. ING. E. LIEBAU Unser Zeichen T8756

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DIPLING. G. LIEBAU

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THORN ELECTRICAL INDUSTRIES LIMITED Thorn House, Upper Saint Martin's Lane London WC2H 9 ED / England

Verfahren zur Herstellung von Lampen

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei der Herstellung von Lampen.

Zur Herstellung der herkömmlichen Glaskolbenlampen wird zuerst ein Abschnitt einer Röhre an seinem einen Ende zur Bildung eines Pumpröhrchens verengt. Die zusammengebauten inneren Bauelemente, einschließlich der Dichtungsfolie und Fäden oder Elektroden, werden in die Röhre von dessen offenem Ende aus eingeführt,- worauf dieses Ende verschmolzen wird, wobei ein inertes Gas durch die Röhre vom Pumpröhrchen aus gespült wird. Die Abdichtung wird gewöhnlich dadurch erhalten, daß die Röhre erhitzt und deren Ende um die Folie herum zur Bildung eines hermetisch dichten Verschlusses gequetscht wird. Der Lampenkörper wird dann durch das

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Pumpröhrchen dosiert und abgesaugt. Sodann wird das Pumprohrchen abgeschmolzen, um den Kolben zu verschliessen.

Bei kleinen Bauformen, bei welchen eine genaue Regelung erforderlich ist, beispielsweise bei Kraftfahrzeug- sowie bei Projektionslampen, kann das erhaltene Pumpröhrchen unerwünschte Verformungen herbeiführen, besonders bei Lampen mit Kochdruckgasfüllung, bei welchen der Kolben zum "Abschmelzen" unter flüssigem Stickstoff gehalten werden muß und das entstehende Röhrchen notwendigerweise lang ist.

Ferner erfordert die Herstellung eine verhältnismässig grosse Zahl aufeinanderfolgender Arbeitsstufen, während jeder von welchen die Lampe in eine Haltevorrichtung gebracht werden muß. Dies ist bei doppelendigen Lampen, bei welchen eine Dichtung an jedem Ende der Lampe gebildet werden muß, in sogar noch höherem Maße der Fall und das Pumpröhrchen muß mit der Röhre als Vorbereitungs-Arbeitsstufe verbunden werden. Ein genaues Ausrichten der Fäden im Kolben ist daher nicht leicht zu erzielen. Ferner begrenzt das Vorhandensein des Pumpröhrehens die Betriebsdrücke, die mit Sicherheit innerhalb der Lampe verwendet werden können.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Lampe angegeben, bei welcher ein Faden bzw. eine Elektrodenanordnung mit Stromzuführungsleitern in einen Lampenkolben eingesetzt wird, eine Quetschdichtung am Kolben um die Stromzuführungsleiter herum so geformt wird, daß ein verhältnismässig enger Kanal durch die Dichtung bleibt, die Atmosphäre im Kolben durch den Kanal hindurch eingestellt wird und der Kanal verschlossen wird.

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Die Arbeitsstufe der Einstellung der Atmosphäre im Kolben kann ein Dosieren und Pumpen der Lampe umfassen, wie dies bei herkömmlichen Lampen der Fall ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung einer Lampe wird eine Faden- oder Elektrodenanordnung in einen Lampenkolben eingesetzt, der Lampenkolben bis zur Plastizität erhitzt und eine Quetschdichtung am Kolben gebiEet wird, wobei gleichzeitig ein Druck auf das Innere des Kolbens ausgeübt wird, um diesen in die durch eine Form begrenzte Gestalt zu blasen.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer teilweise geformten doppelendigen Glühlampe gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Lampe;

Fig. 3 eine Draufsicht der fertigen Lampe;

Fig. h eine schaubildliche Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Lampe mit einem Schirm und einem Kontaktelement;

Fig. 5 und 6 eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht der zur Herstellung der Lampe nach Fig. 3 verwendeten Backen;

Fig. 7 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen einendigen Entladungslampe;

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Fig. 8 und 9 eine Seitenansicht bzw. eine Endansicht einer doppelendigen Lampe mit einer Flachfadenanordnung und einem Kolben der so geformt ist, daß er den Faden eng umgibt;

Fig. 10 und 11 eine Seitenansicht bzw. eine Endansicht einer doppelendigen Projektionslampe mitfeinem Kolben von elliptischem Querschnitt, um die Verformung zu verringern;

Fig.12 und 13 eine Seitenansicht bzw. eine Endansicht einer doppelendigen Lampe, bei welcher der Kolben als Reflektor wirkt, und

Fig.14 eine Seitenansicht einer doppelendigen Senonlampe mit einem isothermischen Kolben.

In Fig. 1 ist eine teilweise hergestellte Glühlampe gezeigt, die aus einem Abschnitt einer Röhre 10 geformt ist. Die Lampe enthält Fäden 12, Zuführungen 14, Molybdändichtungsfolien 16, alle von an sich bekannter Art. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, werden zwei Quetschdichtungen 18 und 20 in der Röhre gebildet. Die Quetsche dichtung 18 befindet sich am Ende der Röhre und bildet eine hermetische Abdichtung an diesem Ende der Röhre. Die Dichtung 20 ist zwischen den Enden der Röhre geformt und bildet eine hermetische Abdichtung über den grösseren Teil des Querschnitts der Röhre 10, Die Dichtung 20 ist jedoch insofern nicht vollständig, als ein enger Kanal 2 2 unverschlossen gelassen wird, der einen Verbindungsweg zwischen dem Inneren der Röhre zwischen

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den Dichtungen 18 und 20 und dem Teil der Röhre auf der anderen Seite der Dichtung 20 bildet. Jede der Dichtungen 18 und 20 umgibt einen der Stromzuführungsdrähte 14- und der Dichtungsfolien 16 und hält sie.

Die Quetschdichtungen 18 und 20 werden mit Hilfe der in Fig. 5 und 6 gezeigten Form gebildet, die Backen 2 4 und 26 aufweist, welche in der Richtung des Pfeils A relativ beweglich sind. Der Mittelteil 2 8 des Formhohlraums ist im wesentlichen zylindrisch, während die Enden 30 der Form dazu dienen, die Röhre 10 zur Bildung der Dichtungen 18 und 20 auszuflachen. Wie in Fig. 5 gezeigt, bildet eine Aussparung 32 an dem einen Ende der Backe 26 den Kanal 22 durch die Dichtung 20, Es kann entweder eine der Backen 24 und 2 6 oder es können beide in der beschriebenen Weise ausgespart werden.

Die Herstellung der in Fig. 1 dargestellten Lampe geschieht wie folgt. Die inneren Bauelemente werden in das offene Ende der Röhre 10 eingesetzt, die zwischen den Backen 24 und 26 angeordnet wird. Während die inneren Bauelemente in den gewünschten Stellungen gehalten werden, werden die Dichtungszonen bia zur Plastizität erhitzt, worauf die Backen 24 und 2 6 zur Bildung der Dichtung 18 sowie der Dichtung 20 mit dem Kanal 22 zusammengebracht werden.

Sodann kann das Dosieren mit dem Halogen im Lösungsmittel oder eine Quecksilber- bzw. Gasspülung, je nach den Erfordernissen, durch Einsetzen einer Injektionsnadel längs des Kanals 2 2 in den nun geformten Kolben 34 der Lampe geschehen. Hierauf findet der Absaug- bzw. Füllvorgang statt, bei welchem die übrige Röhre 10 als Pumprohr chen wirkt. Nachfolgend kann der Lampenkolben einer

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Zwangskühlung, beispielsweise durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff, unterzogen werden, um den Kolben unter Druck zu füllen, dabei jedoch einen Dichtungsvorgang zum ' Verschliessen des Kanals 22 bei 36, beispielsweise mit Hilfe einer dünnen Stichflamme, in Form einer kleinen intensiven Flamme, deren Durchmesser etwa dem eines Stiftes entspricht. Das Pumpröhrchen wird vom Pumpenkopf entfernt und die Lampe von der überschüssigen Röhre so abgeschnitten bzw. abgebrochen, daß die in Fig. 3 dargestellte fertige Lampe erhalten wird.

Quecksilberlampen erhalten im allgemeinen keine Druckfüllung und um jedes mögliche Zurückbleiben von Quecksilber im Kanal 22 zu vermeiden, wird der letztere vorzugsweise in der Nähe seines inneren Endes im Kolben abgedichtet. Während aller dieser Vorgänge sind die Dichtungsfolien 16 und die Stromzuführungsdrähte 14 in der Nähe der Verschlußstelle voll gegen Oxydation dadurch geschützt, daß sie im Pumpenröhrchen eingeschlossen sind.

Hieraus ergibt sich, daß ein Quetschmechanismus dazu verwendet wird, eine vollständige Lampe in einem Arbeitsgang aus einer geraden Röhrenlänge zu formen, wobei das überschüssige Stück der Röhre nachfolgend als Pumpröhrchen wirkt. Es sind daher keine Stengelansatzmaschine oder Bearbeitungsvorgänge erforderlich. Da die Herstellung praktisch mit einem einstufigen Arbeitsvorgang erfolgt, läßt sich eine hohe Maßhaltigkeit und Produktivität erzielen.

Fig. 4 zeigt die fertige Lampe 40 der Fig. 3 zur Verwendung als Doppelfaden-Kraftfahrzeuglampe mit einem Kolben der zur Aufnahme eines Metallschirms 42 für Abblendlicht gestaltet ist. Auf der Zuleitung 46 ist eine Anschlußöse befestigt, um den Schirm 42 über die Zuleitung anzuschliessen.

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Wenn der ganze Kolben erhitzt ist, kann während des Quetschvorgangs das Innere des Kolbens 34· einem Druck ausgesetzt werden, um den Kolben 3M- so aufzublasen, daß er den mittigen Formhohlraum 2 8 ausfüllt. Auf diese Weise lassen sich verschiedene Kolbenformen mit hoher Genauigkeit der Kolbenabmessungen erzielen. Einige Beispiele geblasener Kolben sind in Fig. 7-14 dargestellt.

Fig. 7 zeigt eine einendige Entladungslampe mit einer einzigen Quetschdichtung. Diese Lampe ist aus einer Röhre mit einem geschlossenen Ende geformt und erfordert nur eine einzige Quetschdichtung. Beim Formen der Lampe können feste oder flüssige Füllungskomponenten in dem geschlossenen Ende gehalten werden. Der Pumpkanal befindet sich in der einzigen Abdichtung und die restliche Füllung geschieht durch das Spülgas beim Abdichten·

Fig. 8 und 9 zeigen einen doppelendigen Kolben mit einem Flachgitterfaden und einem ausgeflachten röhrenförmigen Querschnitt des Kolbens um den Faden herum. Das erzielte kleine Kolbenvolumen ermöglicht hohe Betriebsdrücke und damit eine verbesserte Lebensdauer.

Der Kolben nach Fig. 10 und 11 hat um den Faden herum einen elliptischen Querschnitt, um Verzerrungen bei der Anwendung zur Projektion zu verringern, während der Kolben nach Fig. 12 und 13 auf der einen Seite 50 des Kolbens abgeflacht ist, um Verzerrungen zu verringern, während die andere Seite 52 sphärisch oder parabolförmig ist und als Reflektor bzw. Schirm wirkt.

Fig. 14 zeigt einen isothermischen Kolben für eine Quecksilber- oder Xenon-Kurζbogenlampe.

Da sich diese technischen Einrichtungen in einfacher Weise

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in eine Absaugmaschine einbauen lassen, läßt sich auch eine Verbesserung in der Qualität erzielen. Die Anordnung kann beim Quetschen im Saugkopf gehalten werden, wobei reines Gas durch die Röhre gespült wird* Beim Verschliessen bzw. Abdichten kann das Absaugen unmittelbar bevor der Kolben und die Dichtungen sich wesentlich abkühlen, erfolgen, so daß eine "Entgasung" bei Temperaturen stattfinden kann, die höher als diejenigen bei den herkömmlichen Verfahren sind.

Bei dem einzigen Formgebungsvorgang können der Kolben und die Dichtungen um die inneren Bauelemente herum eine hohe Genauigkeit der Ausrichtung des Fadens zur Quetschung herbeiführen. Dies trifft besonders zu, wenn die Stromzuführungsleiter von der in der britischen Patentanmeldung Nr. 18 294/70 und der Faden von der in der britischen Patentanmeldung 59 567/70 beschriebenen Art sind. Dias ist der Fall, da von einem Faden oder Stromzuführungsdrähten von rechteckigem Querschnitt erwartet werden kann, daß sie in einer genaueren axialen und linearen Ausfluchtung als runde Drähte bleiben. Wenn ein solcher Kolben als Bauuntergruppe bei der Herstellung von Sealed-Beam-Lamp en verwendet wird,, läßt sich eine genaue Ausfluchtung durch einfache Klemmen auf den Quetschdichtungen erreichen.

Das Formen der Kolbengestalt und der Quetschdichtung ergibt eine hohe Genauigkeit für den Innendurcbiiioüser des Kolbens trotz Wand stärke Veränderungen von einer Fc'hre zur nächsten. Eine Veränderung des Innendurchmessers kann zufetarken Schwankungen im Enddruck bei Hochdruckfüllungen führen. Was Fig. 6 betrifft, so hängt der Endabstand X zwischen den Backenflächen über die Quetschdichtung von der Wandstärke der Föhre ab. Dies hat zur Folge, daf^J der Aussendurchmesser Y des in der Form gestalteten Kolbens zu-

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nimmt, wenn die Wandstärke der Röhre zunimmt, während sein Innendurchmesser annähernd konstant bleibt.

Die Erfindung kann ganz oder teilweise bei der Herstellung vieler verschiedener Arten von Glühlampen oder Entladungslampen, einschließlich insbesondere von Hochdruckdampf- oder -Gasentladungslampen, Linien- oder einendige Halogenprojektor- oder Kraftfahrzeuglampen mit Quarzglaskolben oder anderen glasartigen Kolben Anwendung finden. Sie kann zur Herstellung von hochbelasteten Prefocus-Wolfram-Halogenlampen verwendet werden, in welchen die Fadenstellung in genauerBeziehung zu Bezugsebenen in den Quetschdichtungen steht. Einfache Steck-Lamellensockel können dann zu ihrer Halterung in entsprechenden optischen Einstellgehäusen verwendet werden. Hochdruckmetalldampflampen und Metallhalogenid-Entladungslampen können durch ein ähnliches Verfahren hergestellt werden.

Patentansprüche:

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Claims (7)

1. Patentansprüche :

   Verfahren zur Herstellung von Lampen, bei welchem eine Faden- oder Elektrodenanordnung mit Stromzuführungsleitern in einen Lampenkolben eingeführt und eine Quetschdichtung im Kolen um die Stromzuführungsleiter herum gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschdichtung mit einem verhältnismässig engen, durch die Dichtung verbleibenden Kanal geformt wird, die Atmosphäre im Kolben über den Kanal eingestellt und der letztere verschlossen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen der Atmosphäre im Kolben durch Dosieren und Pumpen der Lampe geschieht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben die Form einer Röhre haben, und eine zweite Quetschdichtung an der Röhre gleichzeitig mit der ersten Quetschdichtung auf der der ersteren entgegengesetzten Seite der Faden- oder Elektrodenanordnung gebildet wird.
4. 4. Verfahren zur Herstellung von Lampen, bei welchem eine Faden- oder Elektrodenanordnung in einen Lampenkolben eingesetzt und eine Quetschdichtung am Kolben gebildet . wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ganze Lampenkolben

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   bis zur Plastizität erhitzt wird und während der Bildung der Quetschdichtung gleichzeitig dem Inneren des Kolbens ein DrUDk zugeführt wird, um den Kolben auf eine durch eine Form begrenzte Gestalt aufzublasen.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Form mit Backen ausgebildet ist, welche die Quetschdichtung bilden.
6. 6. Verfahren nachAnspruch 4 oder5, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschdichtung mit einem verhaltnismässig engen, durch die Dichtung hindurch verbleibenden Kanal geformt wird, durch welchen der Druck im Kolben aufrechterhalten wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Quetschdichtungen gleichzeitig gebildet werden.

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