DE2645794C3

DE2645794C3 - Leuchtstofflampe in Rechteckform und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2645794C3
Application number: DE19762645794
Authority: DE
Inventors: Alfred Prof. Dr.-Ing. 7830 Emmendingen Walz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-09
Filing date: 1976-10-09
Publication date: 1981-12-24
Also published as: DE2645794B2; GB1572338A; DE2645794A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtstofflampe in Rechteckform mit einem einstückig ausgebildeten Kolben aus einem U-förmigen Endstück und den beiden Längsseiten, mit zwei Elektroden, mit einer Querverbindung der Elektrodenräume, wobei in dieser Querverbindung ein gasentladungsdichtes, jedoch Quecksilberdampf durchlassendes Diaphragma angeordnet ist, und mit einer Speisung der Leuchtstofflampe aus einem Wechselstromnetz über Gleichrichter sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Leuchtstofflampe.

Eine Leuchtstofflampe in Rechteckform mit einem einstückig ausgebildeten Kolben aus einem U-förmigen Endstück und den beiden Längsseiten, mit zwei Elektroden, und mit einer Querverbindung der Elektrodenräume, ist bekannt (US-PS 31 17 248). Bei dieser Leuchtstofflampe läuft das U-förmig gebogene Rohr mit seinen beiden Schenkeln geradlinig aus und die Elektroden sind getrennt ausgebildet und je in einem Schenkel des U-förmig gebogenen Rohrs angeordnet. Zwischen den geradlinigen Rohrenden ist eine Anzahl dünner Rohre vorgesehen, die mit den Schenkeln des Rohres einstückig ausgebildet sind.

Derartige Leuchtstofflampen sind nicht für Großserien-Fertigung geeignet, da das An- bzw. Einschmelzen der Verbindungsröhrchen langwierig und schwierig ist und nur von Hand aus durchgeführt werden kann. Beim Evakuieren der fertiggestellten Gasentladungslampe zerbrechen sehr häufig die dünnen Röhrchen.

Es ist bereits eine Doppelelcktroden-Anordnung mit gasentladiingsdichter Querverbindung der Elektrodenräume für mit Gleichstrom betriebene Gasentladungslampen bekannt, bei der die Querverbindung als Ringspalt zwischen einem zylindrischen Rohi stück und einem in dieses eingeschobenen mindestens einseitig verschlossenen Zylinders ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß die beiden Elektrodenräume durch einen Kanal hinreichend kleinen Querschnitts miteinander in Verbindung stehen, so daß keine elektrische Gasentladung in diesem Kanal stattfinden kann, jedoch ein Metalldampf- oder Gasmolekül-Strom durch diesen Kanal als Folge einer Druckdifferenz und/oder durch Diffusion stattfinden kann. Dadurch kann die für die

ίο Lichterzeugung nachteilige Verarmung des Anßden-Bereiches zum Beispiel an Quecksilber-Ionen, die sogenannte Kataphorese, bei Gleichstrombetrieb verhindert werden (DE-OS 22 54 709).
Zur Bildung einer kataphorese-frei arbeitenden, gleichstrombetriebenen Gasentladungslampe ist es Tsrner bekannt, die Querverbindung zwischen den an der elektrischen Zünd- und Betriebs-Gleichspannung liegenden Elektrodenräumen durch eine Kapillare zu bilden, die eine vorzugsweise aus Glas bestehende Sperrwand durchdringt, an der die Elektroden von beiden Seiten her zur Vermeidung von entladungsfreien Zonen im Bereich der Kapillaren bis auf kleinen Abstand herangeführt sind (DE-OS 23 19 401).

Für den Gleichstrombetrieb von Gasentladungslampen aus einer Wechselstromquelie ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der eine Speiseschaltungsanordnung in Form einer aus Gleichrichterdioden und Kondensatoren aufbauten Spannungsvervielfacherschaltung und eine Hochspannung liefernde ieistungsschwächere Zündschaltung zu einer aus mehreren hintereinandergeschalteten Spannungsverdopplerstufen bestehenden Spannungsvervielfacherschaltung zusammengefaßt sind (DE-PS 16 39 108).

Schließlich ist auch eine Vorrichtung zur Speisung

J5 von Gasentladungslampen aus dem Wechselstromnetz mit einem Gleichrichtergerät in Form einer Spannungsvervielfacher-Schaltung mit einer vom Lampenstrom durchflossenen Drosselspule bekannt, wobei der Eisenkern der Drosselspule einen Innenhohlraum aufweist, in dem die Bauelemente des GleichricWtergeräts untergebracht sind (DE-PS 21 33 669).

Es wurde bereits vorgeschlagen bei einer Gasentladungslampe der eingangs erläuterten Art zwei vorzugsweise gerade, gleich lange Glasrohrstücke über zwei geometrisch gleiche U-förmige Endstücke zu einer langgestreckten Rechteckeinheit zu verbinden, und auf einer U-Seite ein gasentladungsdichtes, jedoch Quecksilberdampf durchlassendes Diaphragma sowie beiderseits davon Elektrodenhalter und im anderen U-förmi-

W gen Endstück mindestens ein Pumpstengelröhrchen anzuordnen.

Dabei sollen zweckmäßigerweise die U-förmigen Endstücke aus je zwei kongruenten Hälften bestehen und mit Ausnehmungen für die Elektrodenhalterungen und die Pumpstenge! versehen sein. Die gasdichte Verbindung aller Teile erfolgt mit Hilfe eines Glaslots.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung bekannter Vorrichtungen und neuer Konstruktionsprinzipien eine Gasentladungslampe zu schaffen, die eine gegenüber den bekannten Leuchtstofflampen erhöhte Lichtausbeute abgibt und in Serienfertigung leicht herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das zweite Endstück ein in

M einem Zwischenraum angeordnetes, vorgefertigtes Bauelement mit den Elektroden und dem Diaphragma ist, das mit den freien Schenkeln des Kolbens glasschmelztcchnisch verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird bei im wesentlichen gleichbleibender Baulänge ein nahezu verdoppelter Entladungsweg erreicht. Daraus ergibt sich auch ein wesentlich besseres Verhältnis zwischen Kathodenfall und Betriebsspannung. Ferner kann der Rohrquerschnitt kleiner gewählt werden, wodurch eine höhere Betriebsspannung von etwa 300 V optimal ausgenutzt werden kann.

In bevorzugter Weise ist im vorgefertigten Bauelement mindestens ein Pumpstengel vorgesehen.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung derartiger aus dem Wechselstromnetz über Gleichrichter gespeister Leuchtstofflampen.

Erfindungsgemäß wird aus einem geraden Rohrstück zuerst eine langgestreckte U-Form gebogen, die zunächst noch geraden, freien und offenen Rohrenden zu je einem Viertel-Kreisbogen verformt, in dem durch den Abstand zwischen den Viertel-Kreisbogen gebildeten Zwischenraum wird das vorgefertigte Bauelement mit den Elektroden und dem Diaphragma passend eingefügt und anschließend mit den Rohrenden glasschmelztechnisch verbunden.

Dieses Verfahren ist insbesondere für große Stückzahlen von einigen Tausend pro Stunde vorteilhaft, wobei Glasrohr-Biege- und Verschmelzautomaten mit großem Erfolg einsetzbar sind.

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

Fig. 1 eine Zwischen-Fertigungsstufe eines Ausführungsbeispiels,

Fig.2 ein in Verbindung mit dem gebogenen Rohr nach Fi g. 1 verwendbares Bauelement,

F i g. 3 eine Stirnansicht des Teils nach F i g. 2, und

Fig.4 eine fertige Gasentladungslampe nach dem zweiten Ausführungsbeispiel mit Edison-Fassung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 4 ist aus einem geraden Rohrstück 1, das serienmäßig auf bekannten Automaten gezogen und vorzugsweise schon mit Leuchtstoff beschlemmt zur Verarbeitung kommt, eine langgestreckte U-Form gemäß F i g. 1 mit gewünschten Abmessungen, wie Rohrlänge und Abstand auf einem Automaten gebogen. In Verbindung mit dem gleichen oder einem nachfolgenden Biegevorgang werden die zunächst noch geraden freien und offenen Rohrenden 2, 3 zu je einem Viertelkreisbogen so verformt, daß sich die Enden 2 ind 3 mit einem vorgebbaren Abstand 4 gegenüberstehen. In dem durch den Abstand 4 verfügbaren Zwischenraum wird in einem weiteren Arbeitsgang das in den F i g. 2 und 3 dargestellte Anti-Katapi'oreses-Bauelement 6 passend eingefügt und anschließend mit den Rohrenden 2 und 3 glasschmehtechnisch, vorzugsweise mit einem speziellen Automaten, verbunden. Das Bauelement 6 ist in den Fig. 2 und 3 teilweise geschnitten bzw. in Stirnansicht dargestellt. In einem mit den Teilen 2 und 3 etwa durchmesser- und wandstärkegleichem Glasrohrstück 6, mit einer Länge, die etwa dem Abstand 4 de? gebogenen Rohrenden 2 und 3 entspricht, ist ein gasentladungsdichtes, jedoch für Metalldampf durchlässiges Diaphragma 5, z, B, aus gesinterten Glasfasern angeordnet. Beidseits des Diaphragmas 5 sind zwei Elektroden 7 und 8, vorzugsweise Kaltstart-Oxid-Elektroden, die sich durch den Betriebsstrom selbst aufheizen, vorgesehen. Ferner sind im Glasrohrstück 6 zwei Pumpstengel 9 und 10, die je zu einem Rohrende 2 bzw. 3 hinweisen, eingelegt.

ίο Schließlich sind im Glasrohrstück 6 gasdicht Stromzuführungen 11 und 12 zu den Elektroden 7 und 8 eingeschmolzen.

In F i g. 4 ist eine fertige Gasentladungslampe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel als in sich mechanisch

ii zu einer O-Form geschlossenen Gasentladungsröhre 13 mit eingeschmolzenem Sperrelement 5 dargestellt, wobei in dem O-Zwischenraum zwischen den geraden Rohrstücken ein Gleichrichter-Vonchaltgerat 18 angeordnet ist, dessen Netzanschluß im gezeichneten Beispiel über eine übliche Edison-Fassung 14 erfolgt. Das Gleichrichter-Vorschaltgerät 18 ist in dieser Anordnung vorzugsweise in Stabfotm mit Kreisquerschnitt und mit lichtreflektierender Oberfläche ausgeführt. Dieses Vorschaltgerät 18 wird aus dem Wechselns stromnetz gespeist und liefert eine hohe Zündspannung und anschließend die erforderliche Betriebsspeisung.

In Fig.4 ist eine isolierende Umhüllung 19 kreisrund ausgebildet und so gestaltet, daß die Elektrodenanschlüsse für Berührungsschutz entsprechend elektrisch

Jn isolierend abgedeckt sind und die Pumpstengel 9, 10 gegen mechanische Beschädigungen geschützt sind.

Die Leuchtstofflampeneinheit nach den dargestellten Ausführungsbeispielen kann auch als Ersatz für normale, unmittelbar mit Wechselstrom betriebene Stab-Leuchtstofflampen mit beiderseitigen Stiftkontakten in vorhandene Leuchten eingesetzt werden.wenri an der Schmalseite des rechteckigen oder O-förmigen Lampengebildes übliche Leuchtstofflampen-Stiftkontakte befestigt sind, die mit den Netzklemmen 16, 17 elektrisch verbunden sind. Der übliche Glimmzünder kann in diesem Fall wegfallen, ebenso die üblichen Vo^rschaltgeräte.

Das Anti-Kataphorese-Bauelement 6 mit Elektrodenhalterung nach den F i g. 2 und 3 kann aufgrund seiner

■*5 relativ kleinen Dimensionen auch in beliebig anders geformte, z. B. spiralig gewundene Entla-iungs-Konfigurationen als Verbindungsglied zwischen Anfang und Ende derartiger Konfigurationen eingefügt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4, kann die dargestellte langgestreckte O-Form auch aus zwei geraden Rohrstücken mit beiderseits rechtwinklig abgebogenen Endev! aufgebaut werden. Dann ist an der Stelle 15 in F i g. 1 bis 4 eine Schmelzverbindur.g herzustellen. Dies kann automatisch gleichzeitig mit dem Einschmelzen des Glasrohrstückes 6 in dem Zwischenraum 4 geschehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Leuchtstofflampe in Rechteckform mit einem einstückig ausgebildeten Kolben aus einem U-förmigen Endstück und den beiden Längsseiten, mit zwei Elektroden, mit einer Querverbinuung der Elektrodenräume, wobei in dieser Querverbindung ein gasentladungsdichtes, jedoch Quecksilberdampf durchlassendes Diaphragma angeordnet ist, und mit einer Speisung der Leuchtstofflampe aus dem Wechselstromnetz über Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Endstück ein in einem Zwischenraum (4) angeordnetes, vorgefertigtes Bauelement (6) mit den Elektroden (7, 8) und dem Diaphragma (5) ist, das mit den freien Schenkeln (2, 3) des Kolbens (1) glasschmelztechnisch verbunden ist

2. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bauelement (6) mindestens ein Pumpstengel (9,10) vorgesehen ist.

3. Verfahren zum Herstellen einer Leuchtstofflampe nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem geraden Rohrstück zuerst eine langgestreckte U-Form gebogen wird, die zunächst noch geraden, freien und offenen Rohrenden zu je einem Viertel-Kreisbogen verformt werden, daß in den durch den Abstand zwischen den Viertelkreisbogen gebildeten Zwischenraum das vorgefertigte Bauelement mit den Elektroden und dem Diaphragma passend eingefügt und anschließend mit den Rohrenden glasschmelztechnisch verbunden wird.