DE2410400C3 - Verfahren zur Herstellung einer Metalldampfentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Metalldampfentladungslampe aus einem mit einem Pumpstengel versehenen Kolben, bei dem sich innerhalb des Pumpstengels ein Vorrat an in den Kolben einzubringendem Material befindet, das nach dem Pumpen der Lampe durch Erhitzung in den Kolben eingeleitet wird, worauf der Pumpstengel zwischen dem Kolben und der Stelle, an der sich das Material befand, geschlossen wird.

Bei der Herstellung von Quecksilberdampf entladungslampen werden zum Einbringen der erforderlichen Quecksilbermenge verschiedene Methoden angewandt. So ist es bei Niedfirdruckquecksilberdampfentla- 6s dungslampen üblich, mit Hilfe eines sogenannten Dosiergeräts eine bestimmte Quecksilbermenge in den Kolben einzubringen. Auch verwendet man Feststoffe, die bei Erhitzung Quecksilber abgeben und in getrennten Behalten» in die Lampen gebracht werden. Weiter werden Amalgame verwendet, die in unterschiedlicher Stellen, z, B, in einem Pumpstengel, in den Kolben eingebracht werden, und aus welchen durch Erhitzung im geeigneten Augenblick das Quecksilber befreit wird. Bei Verwendung eines komplizierten Quecksilberdosiergerätes muß man mehr Quecksilber in den Kolben bringen, als für die gute Wirkung der L^mpe erforderlich ist, weil die Dosiergenauigkeit gering ist Dies verursacht einen übermäßigen Quecksilberverbrauch und damit eine unnötig hohe Umweltverschmutzung.

Die oben erwähnten Nachteile haften in geringerem Ausmaß der Verwendung von Quecksilberamalgam an, z. B. bestehend aus Indium und Quecksilber, da man die Quecksilbermenge leicht dosieren kann. Die Verwendung eines Quecksilberamalgams nach den bekannten Methoden hat jedoch den Nachteil, daß der sogenannte Träger des Amalgams, z. B. das Indium, im Kolben zurückbleibt Beim Betrieb der Lampe wird dann der Quecksilberdampfdruck durch das TrägermetalL und dessen Temperatur bestimmt Zu jedem Amalgam, wie dessen Zusammensetzung auch sei, gehört nämlich ein bestimmter Quecksilberdampfdruck, der eine Funktion der Temperatur ist Die Folge davon ist, daß die Wahl der Zusammensetzung des zu verwendenden Amalgams äußerst beschränkt ist und daß der Lampenbetrieb durch Temperaturschwankungen beeinflußt wird. Dies kann z. B. bei Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen zu bedeutenden Schwankungen in der Menge der ausgesandten Strahlung führen.

Bei einem aus der DE-PS 6 10 422 bekannten Verfahren eingangs erwähnter Art ist in dem als Vorratsgefäß ausgebildeten Pumpstengel einer Metalldampfentladungslampe ein Meiallvorrat untergebracht, der während des Einbrennens der Lampe in den Lampenkolben überdestilliert Hierbei sitzt der Metallvorrat in offenbar flüssiger Form am Boden des abgeschmolzenen Pumpstengels. Aus der Patentschrift geht nicht hervor, wie man den Meiallvorrat in den Pumpstengel hineinbekommt.

Bei einem aus der deutschen Patentanmeldung H 5617 bekannten Verfahren zum Einbringen von Quecksilber in elektrischen Entladungslampen wird zwar ein Amalgam benutzt, das aber direkt in den Kolben eingebracht wird, wo es mittels einer Elektrode erhitzt und damit zersetzt wird, wobei reines Quecksilber entsteht Hierbei verbleibt aber die andere Amalgamkomponente, z. B. Kadmium, im Kolben, so daß bei Abkühlung wiederum ein Amalgam entstehen kann, das den Dampfdruck des Quecksilbers innerhalb der Lampe in unzulässiger Weise beeinflußt.

In der US-PS 3510189 ist ein Verfahren zur Herstellung von Halogenlampen beschrieben, bei dem Kristalle aus einer organischen Halogenverbindung in einem Halter oder in einem horizontalen Stengelansatz untergebracht sind. Kristalle haben aber den Nachteil, daß sie während der Herstellung der Lampe leicht in den Entladungsraum selbst kommen können. In diesem Fall würde sich das Kristallmaterial als Ganzes im Kolben befinden, d. h. auf den Anmeldungsgegenstand bezogen, das Amalgam.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Quecksilberdampfentladungslampen zu schaffen, bei dem zwar von Amsilgam ausgegangen wird, in der Lampe selbst jedoch nur das Quecksilber verbleibt.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Einbringen von Quecksilber in den Kolben einer Queeksilberdampfentladungslampe auf die Innenwandung des Pumpstengels eine dünne Amalgamschicht aufgebracht wird, aus der durch Erhitzung des Amalgams das Quecksilber befreit wird,

Besondere Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Unter einer Quecksilberdampfentladungslampe sei hier jedes Entladungsgefäß verstanden, in dem sich Quecksilberdampf befindet, z.B. eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe, eine Glimmlampe mit einer Füllung aus Quecksilberdampf oder aus Edelgas und Quecksilberdampf usw.

Wie bei der vorbeschriebenen bekannten Amalgammethode weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, daß eine genaue Dosierung des Quecksilbers möglich ist, aber bei Anwendung der Erfindung gibt es nicht den. Nachteil, daß der Träger des Amalgams, z. B. Indium, im Kolben zurückbleibt Denn der Pum.71ster.gel wird abgeschlossen, nachdem das Quecksilber aus dem Amalgam in das eigentliche Entladungsgefäß eingetrieben ist Mit dem Teil des Pumpstengels, der eventuell durch Abschmelzen von der Lampe gelöst wird, wird auch der Träger des Amalgams entfernt Durch Verwendung einer Amalgamschicht wird darüber hinaus erreicht, daß der Pumpstengel für den Pumpvorgang offen bleibt

Mit dem oben erwähnten Begriff des »Pumpens« der Lampe ist das Füllen mit einer gewünschten Gasatmosphäre (außer Quecksilber), das Glühen und Entgasen von Elektroden, das Entgasen der Wand und anderer Lampenteile im Entladungsraum usw. gemeint

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich auf Entladungslampen verschiedener Form anwenden, wenn immer ein Pumpstengel vorgesehen ist. Dies ist bei den meisten Entladungslampen der Fall. Der Pumpstengel kann sich dabei in Verlängerung des eigentlichen Entladungsgefäßes, an der Seite des Gefäßes oder an anderer Stelle befinden. Bei einem Entladungsgefäß mit besonders geringen Abmessungen, wie z. B. bei Glimmlampen, kann der Pumpstengel den gleichen Durchmesser wie die eigentliche Entladungslampe haben, Entladungsraum und Pumpstengel bilden dann zusammen gleichsam eine durchgehende Röhre.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

In den Fig. 1 bis 10 ist schematisch und in verkleinertem Maßstab beispielsweise die Herstellung einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe, eines Pumpstengels und eines Pumpstengelfußes wiedergegeben. SS

In F i g. 1 stellt 1 einen gläsernen Pumpstengel dar,

der in einer getrennten Bearbeitung mit einer Schicht Indiumquecksilberamalgam versehen werden muß. Dazu wird in den Stengel t eine Röhre 2 eingeführt, in der sich eine Menge Amalgampaste 3 befindet. Dieses Amalgam wird mit einem Kolben 4 aus der Röhre 2 herausgedrückt, wodurch es in den Pumpstengel gerät, wie in F i g. 2 wiedergegeben. Durch schnelles Rotieren des Pumpstengels 1 breitet sich das Amalgam 3 streifenförmig auf der Stengelwand aus, dabei gegebenenfalls von einem Luftstrom unterstützt, der bei 7 in ein Rohr 5 eingeblasen wird und durch eine öffnung 6 gegen das Amalgam 3 bläst Das Ergebnis dieser Bearbeitungen ist in F i g. 3 dargestellt Das Amalgam 3 hat sich jetzt streifenförmig auf dem ganzen Umfang des Pumpstengels 1 ausgebreitet Fig.4 zeigt einen Lampenfuß 8 mit einer Elektrode 9 und dem am Fuß befestigten Pumpstengel 1 nach Fig.3. Bei dieser Befestigung kann die Temperatur des Amalgams 3 so niedrig gehalten werden, daß sich das Quecksilber nicht aus dem Amalgam befreit Nötigenfalls kann das Amalgam z. B. durch einen Gasstrom gekühlt werden.

In F i g. 5 ist ein Teil einer Lampe mit einem Kolben 10 und dem Fuß 8 nach Fig.4 wiedergegeben. Der Pumpstengel 1 ist über einen Schlauch 17 mit einer (nicht wiedergegebenen) Pumpanlage verbunden. Mit dieser Pumpanlage können Gase aus der Lampe 10 entfernt und eingeführt werden, wie es bei der Lampenherstellung üblich ist Da beim Pumpen die Lampen z. B. in einem Ofen erhitzt werden, muß entweder der Abstand zwischen dem Kolben 10 und dem Amalgam 3 so groß sein, daß die Temperatur des Amalgams so niedrig bleibt daß sich daraus kein Quecksilber freimacht oder man muß das Amalgam z. B. durch einen Gasstrom, der über ein Röhrchen 11 gegen den Pumpstengel 1 ar. der Stelle des Amalgams 3 geblasen wird, kühlen. Nach dem Pumpen wird, wie in F i g. 6 angegeben, das Amalgam 3 mit einer Gasflamme 12 erhitzt. Bei dieser Erhitzung wird nicht mehr gepumpt Das Quecksilber, das aus dem Amalgam in Dampfform freikommt geht hauptsächlich in den Kolben 10. Anschließend wird, wie in F i g. 7 angedeutet, der Pumpstengel 1 mit Hilfe einer spitzen Gasflamme 13 zwischen dem Kolben 10 und der Stelle 3, an der sich nur noch das Trägermaterial, ζ. Β Indium, des Amalgams befindet, abgeschmolzen.

In F i g. 8 ist eine Herstellungsphase angegeben, die der nach Fig.5 folgen kann. In Fig.8 ist 14 eine Gasflamme, mit der der Pumpstengel 1 an einer Stelle, die weiter als das Amalgam 3 vom Kolben 10 entfernt liegt, abgeschmolzen wird. Das Amalgam 3 in dem auf diese Weise gewonnenen Produkt wird in einer nächsten Phase, wie in Fig.9 angedeutet, mit einer Gasflamme 15 erhitzt Anschließend wird, wie in F i g. 10 angedeutet, der Pumpstengel 1 zwischen dem Kolben 10 und der Stelle 3, an der sich das Amalgam befand, mit einer spitzen Flamme 16 abgeschmolzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche;

   J, Verfahren zur Herstellung einer Metalldamplentladungslampe aus einem mit einem Pumpstengctl s versehenen Kolben, bei dem sich innerhalb des Pumpstengels ein Vorrat an in den Kolben einzubringendem Material befindet, das nach denn Pumpen der Lampe durch Erhitzung in den Kolben eingeleitet wird, worauf der Pumpstengel zwischen _t0 dem Kolben und der Stelle, an der sich das Material befand, geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbringen von Quecksilber in den Kolben (10) einer Quecksilberdampfentladungslampe auf die Innenwandung des Pumpstengels (1) eine dünne Amalgamschicht (3) aufgebracht wird, aus der durch Erhitzung des Amalgams das Quecksilber befreit wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß <itr Pumpstengel vor dem Befreien des _m Quecksilbers aus dem Amalgam an einer Stelle, die weiter als das Amalgam vom Kolben entfernt liegt, geschlossen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Amalgam an einer derartigen Stelle im Pumpstengel befindet, daß bei allen der Erhitzung des Amalgams vorangehenden Bearbeitungen nahezu kein Quecksilber aus dem Amalgam befreit wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, außer bei der Befreiung des Quecksilbers, das Amalgam gekühlt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, i, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpstengei erst am Kolben befestigt wird, nachdem in Jner getrennten Bearbeitung die Amalgamschicht in den Pumpsten.· gel eingebracht ist
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpstengel ein Teil eines in einer getrennten Bearbeitung hergestellten Fußes ist.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Amalgammenge in mehr oder weniger flüssiger Form in den Pumpstengel gebracht und durch Rotation des Pumpstengels zu einer dünnen Wandschicht ausgebreitet wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rotieren des Pumpstengels ein feiner Gasstrahl auf das Amalgam gerichtet wird.

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