DE2316716A1 - Verfahren zur herstellung einer gebogenen niederdruckquecksilberdampfentladungslampe - Google Patents

Description

PHN« 625^

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Dipl.-ing. HORST AUER 2316716

Anmeider:;;.y.F,_{; ii:}νGLCElASPcNfABH

A!cte: PßN- 6254
Anmeldung Yomi 30. März 1973

"Verfhären zur Herstellung einer gebogenen Niederdruckquecksllberdampfentladungslampe".

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zürn Herstellen gebogener Niederdrucfcquecksilberdampfentladungslainpen, die an der Innenseite mit einer Leuchtstoffschicht überzogen sind; sie betrifft ausserdem nach diesem Verfahren hergestellte Niederdruckquecksilbefdampfentladungslampen.

Gebogene Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen, z.B. U-fÖrmige, Ü-förmige und torusfBrmige Lampen, werden nach dem Auftragen der Leuchtstoffschicht auf die Glaswand und nach dem Anschmelzen der Gestelle, auf denen sich die Elektrodensysteme befinden, durch Erhitzen eines geraden zylindrischen Glasrohr bis auf nahe an die Erweichungstemperatur des Glase«;-- und durch anschliessendes Verbiegen des Rohres in die gewünschte Form hergestellt.

Sowohl in geraden als auch in gebogenen Lampen

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de±· geitäruiteii Art tritt oft nach einer ftesi;imlät£fi dätter Eigräüiihg der Leichtstoffschicht auf5 tiie IiS Unästhetisches Ätissereä und eine iiiecirigere Lidhtäiiii'Öetlie' ergibt; Wie ärizuiifefeitiÖii ist; wird die Ergraining' äiFii Reaktion zwischen deiii (^tiebfcäiilDerclaifip'i' tifiÖ QMn ΐβίίθϊίί iiiötiesöfidöre Nätritüöiorieiijj veriirääciit; IEn gSrädeii Laiiipeü tritt diese firgratitiiig örii; ääfiii eriistiiicfi; tiäij iferiti die hampih. iiöchtbfeiästdt j äiikl liiit eiitir §€r'öniälB£iti voit iiefif äiä 1 ^Ö niA per itim . (Suerscitiiiit^ Betrlebeir herden. Ip. gebägeriert ihüipteix stpirt äie Krgäiizuiig äüSü tie'feits bei kieinereil Strönidicli-fceni insbeiöndere an äer SiBiiie 3§ϊ gebögerieii Teile ϊ Es lassen sicÜ daifiir" zwei Öründe iiiiiifireil;

Bor erste Grtirid ist^ dass wättferid dös BiegeVargäiigÄj Wbbeij #ie bböii erwähnt^ das Glas stärk erHifzt weirden inuss, viele Nätriütiiiötten aus dem Glas befreit werden; später röägiert das Nätriüin mit dem Quecksiiberdänipf' üritfer Öildüng schwaraBETfAmalgampartikel. Biir zweite Grtind ist* ä䧧 in bezug auf die Quecksiiberdam|j'feritlädung iii gebögeneii Lampen die Gläswand durdÜ die Leiicfits^töffscüicß-fe weniger gut abgeschirmt wird; Wänrend des BleigivoirglingiBi verlagern sicii nämlicn die äri der Glaswand fiafieiidefi Eörfiör des Leuchtstoffes mit defl sich dehnenden Öiästeilenjj ätif diesen' gedehnten Teilen sind die KSrilef äiM±% weitiör vöiisiilänäer-_: entfernt. §ie Glaswand und äüö ätlcK OkU Hätfliini χΐΐ Sädxtrch für das Quecksilber leichtei· örreiSfifeärϊ

Dm der ot>i:ö eif^iiiiriten Eigi-äütiiig zti "Begignin^ ist es aus der Ü.S. ipätöütsehrift 3lTii»k$k fur piriäe

hochbelastete zylindrische Lampen bekannt, eine homogene lichtdurchlässige geschlossene Titandioxidschicht zwischen der Lcuthstoffschicht und der Glaswand anzubringen. Eine derartige Schicht kann nach dieser Patentschrift durch Hydrolyse organischer Titanverbindungen, insbesondere von Tetrabutyltitanat, das als Schicht auf die Glaswand gebracht wird, erzielt werden. Durch die Hydrolyse wandelt sich die Titanschicht in die gewünschte Titandioxidschicht um. In einer nächsten Bearbeitungsstufe wird dann eine homo gene Leuchtstoffschicht mit Hilfe einer bekannten Suspensionsmethode aufgetragen. Die Suspension wird dabei entweder von oben in das vertikal aufgestellte Rohr eingespritzt oder von unten darin hochgepresst.

Ein Verfahren nach der Erfindung für die Herstellung einer gebogenen Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, bei dem ein offenes gerades zylindrisches Glasrohr an der Innenseite mit einer Leuchtstoffschicht überzogen wird, wonach die Gestelle mit den Elektrodensystemen zugebracht werden, das so zusammengesetzte Rohr erhitzt, danach gebogen und auf bekannte Weise weiter zu einer fertigen Lampe vervollständigt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das gerade Rohr vor dem Auftragen des Leuchtstoffes an der Innenseite mit einer Schicht einer organischen Titanverbindung überzogen wird, die darauf durch Hydrolyse in eine lichtdurchlässige geschlossene Titandioxmdschicht umgewandelt wird.

Durch die erfindungsgemässe erzielte geschlossene Titandioxid-Zwischenschicht wird der Ergrauung in den

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gebogenen Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen auch an jenen Stellen, wo die Leuchtstoffkörner weit auseinanderliegen, wirksam begegnet. Es hat sich nämlich überraschend herausgestellt, dass die Titandioxidschicht sich mit der Biegung des Rohres dehnt, so dass die endgültige durchsichtige Titandioxidschicht die Glaswand auch nach dem Biegen völlig bedeckt.

Als organische Titanverbindung kann z.B. Tetrabutyltitanat, Titanacetylacetonat und Tetraisopropyltitanat verwendet werden. Insbesondere eignet sich Tetrabutyltitanat dafür.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispiels für die Herstellung einer torusförmigen 60 Watt Niedg-rdruckquecksilberdampfentladungslampe mit einem Durchmesser der Mittellinie des Torus von ca. 38 cm und für einen Lampenstrom von ungefähr 0,75 Ampere erörtert.

Man geht von einem zylindrischen, beidseitig offenen Glasrohr von ca. 110 cm Länge und einem Innendurchmesser von 32 mm aus und stellt dieses vertikal auf eine öffnung in der Oberseite eines sogenannten Beschichtungsgefässes.-Im Beschichtungsgefäss befindet sich eine grosse Menge einer Lösung folgender Zusammensetzung:

1,6 Volumenprozent Tetrabutyltitanat 14,0 Volumenprozent "Plexisol" 84,4 Volumenprozent Butylacetat.

"Plexisol" ist der Handelsname für eine Polyacrylatharzlösung in einem Gemisch von $6 Volumenprozenten

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Xylen und k Volumenprozenten Butylglykol.

Durch Drucksteigerung im Beschichtungsgefass lässt man die Lösung im vertikal aufgestellten Rohr bis gerade under das obere Ende aufsteigen. Darauf lässt man durch Druckverminderung im Beschichtungsgefäss die Flüssigkeit wieder in das Gefäss zurückfliessen. Diese ganze Bearbeitung dauert 1 bis 2 Minuten.

Während des Zurückfliessens der Lösung bleibt eine äusserst dünne Schicht der Lösung auf der Rohrwand zurück. Diese Schicht wird danach erst mit durchströmender Luft von 25°C getrocknet (Zeit 8 bis 12 Minuten) und anschliessend während 80 bis 120 Sekunden auf eine Temperatur von 500 bis 600°C an der Luft erhitzt.

Während des Trocken- und Erwärmungsvorgangs bildet sich durch Hydrolyse aus der an der Wand haftenden Lösung eine durchsichtige geschlossene Titandioxidschicht mit einer Dicke zwischen 0,02 und 0,2 Mikron.

Im so gewonnenen Rohr mit Titandioxid-Innenschicht wird dann auf bekannte Weise eine Leuchtstoffschicht aufgetragen, getrocknet und gesintert. Nach dem Einschmelzen der Gestelle mit den Elektrodensystemen wird das Rohr auf bekannte Weise zu einem torusförmigen Rohr gebogen und weiter zu einer fertigen Lampe verarbeitet.

— TABELLE —

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TABELLE.

Betriebsstunden	Lichtausbeute	A mit TiO -Schicht	in $	B „-Schicht	in io
100 1000	Xn Lumen	100 89	In Lumen	100 . 84
39ΟΟ 3^75	39ΟΟ 3275

In o-biger Tabelle ist die GesamiüßhJtausbeute

zweier 60 Watt torusförmiger Lampen mit gleichen Abmessungen (Rohr-Innendurchmesser 32 mm, Radius des Achsenkreises ca, 38 cm) verglichen, wobei die mit A bezeichnete Lampe nach dem vorstehend beschriebenen Beispiel und die mit B bezeichnete Lampe auf koventionelle Weise hergestellt war. Die Leuehtstoffschicht bestand in beiden Lampen aus einem mit Mangan und Antimon aktivierten Calciumhalophosphat. Die Leuchtstoffschicht war in beiden Lampen gleich

2 dick, nämlich ungefähr 25 mg per cm .

Die Tabelle zeigt deutlich, dass bei 1000 Betriebsstunden (mit einer Stromstärke von 0,75 A) die Lichtausbeute,der Lampe A viel weniger nachgelassen hatte als die der Lampe B. Visuelle Beobachtung zeigte, dass Lampe A eine viel geringere Ergrauung als Lampe B aufwies, zumal an den Stellen, wo die Leuchtstoffschicht am meisten gedehnt war.

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   PATENTANSPRÜCHE:

   Verfahren zur Herstellung einer gebogenen Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, bei dem ein offenes gerades zylindrisches Glasrohr an der Innenseite mit einer Leuchtstoffschicht überzogen wird, wonach die Gestelle mit den Elektrodensystemen eingesetzt werden und das so zusammengesetzte Rohr erhitzt, danach in die gewünschte Form gebogen und auf bekannte Weise weiter zu einer fertigen Lampe vervollständigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das gerade Rohr VOR der Leuchtstoffbeschichtung an der Innenseite mit einer Schicht einer organischen Titanverbindung überzogen wird, welche Schicht sich durch Hydrolyse in eine lichtdurchlässige geschlossene Titandioxydschicht umwandelt. 2 _a Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Titanverbindung Tetrabutyltitanat ist.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Titandioxidschicht eine Dicke zwischen 0,02 und 0,2 Mikron hat.

   k. Durah ein Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3» hergestellte Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe.

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