DE2653586C3 - Blitzlichtentladungslampe - Google Patents

Description

2. Blitzliclitentladungslampe nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet,

— daß der Metallring (62) an seinem inneren Ende einen Flansch aufweist, der auf einer Stufe (64) des Isoliersockels (24) aufliegt.

Die Erfindung betrifft eine Blitzlichtentladungslampe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Blitzlichtentladunsslampe ist bereits seit langer Zeit bekannt (vgl. DE-PS ο 90 990).

Für alle Blitzlichtentladungslampen muß bei der Herstellung dafür gesorgt werden, daß die Elektroden im Kolben und zueinander definierte Lagen einnehmen, um reproduzierbare Betriebsdaten zu sichern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Blitzlichtentladungslampe der eingangs genannten Art mit einem Isoliersockel zu schaffen, die mit genau definierter relativer Lage der Elektroden zueinander und damit mit reproduzierbaren Betriebsparametern herstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Würde man nämlich versuchen, den Metallkolben direkt mit dem vorzugsweise aus Glas bestehenden Isoliersockel durch herkömmliches Brennen zu verbinden, so würden die Dichtungen für die stabartigen elektrischen Leiter während des Brennens erweichen, weshalb dann die Lage der Elektroden (Anode, Kathode und Zündhilfe-Elektroden) nicht mehr reproduzierbar wäre, also auch die hergestellten Blitzlichtentladungslampen untereinander unterschiedliches Betriebsverhalten zeigen würden.

Wenn jedoch der vorgsehene Metallring mit dem Metallkolben verbunden wird, werden die Dichtungen für die stabartigen Leiter nicht ungleichmäßig erwärmt, so daß die erfindungsgemäße Blitzlichtentladungslampe rillt sehr genauen, reproduzierbaren Betriebsparametern hersteilbar ist.

Demgegenüber ist lediglich noch eine elektrische Anzeigeröhre bekanntgeworden (vgl. DEOS 19 57 954), bei der der Kolben durch eine mit einem transparenten Fenster Und einem Flansch Versehene MetalUKappe und einen MetalNSockel gebildet ist, wobei der Flansch durch eine Schmelzflußverbindung mittels Lichtbogenschweißen oder Hartlöten gasdicht mit dem Sockel verbunden ist.

Die Erfindung wird vorteilhaft ausgestaltet durch den Patentanspruch 2.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Blitzlichtentladungslampe;

ίο Fi g. 2 teilweise im Vertikal-Schnitt eine Ansicht der Blitzlichtentladungslampe:

F i g. 3 teilweise im Schnitt eine Draufsicht 3-3 nach Fig.2, die die Anordnung der Elektroden der Blitzlichtentladungslampe zeigt;

Fig.4 eine LJnteransicht des Isoliersockels und der Leiter vor dem Anbringen der Elektroden an letzteren und

Fig.5 teilweise im Schnitt eine Ansicht j-5 nach F i g. 4 mit dem Isoliersockel und den Leitern.
Nach F i g. 1 und 2 umfaßt eine Blitzlichtentladungslampe 20 einen gasgefüllten Kolben, bestehend aus einem Metallkolben 22, einem Isoliersockel 24 und einem lichtdurchlässigen Fenster 26, das allerdings auch in der Mantelfläche (statt in der Deckfläche) vorgesehen sein kann. Mehrere Leiter verlaufen durch den Isoliersockel 24 und tragen voneinander beabstandete Elektroden zur elektrischen Entladung durch ein im Metallkolben 22 eingeschlossenes Gas.

Fig. 2 und 3 zeigen die beispielsweise Anordnung μ und Geometrie der in der Blitzlichtentladungslampe verwendeten Elektroden.

Nach F i g. 2 und 3 verläuft ein erstes Paar stiftartiger Leiter 30 und 32 durch den Isoliersockel 24 an diametral entgegengesetzten Stellen des Isoliersockels 24. Der Leiter 30 kann als Erdleiter dienen. Eine die Kathode der Blitzlichtentladungslampe bildende viereckige Elektrode 34 ist am oberen Ende des Leiters 30 befestigt. Eine die Anode der Blitzröhre bildende, im wesentlichen zylindrische Elektrode36 hat eine kvpische Nase38und ist am oberen Ende des Leiters 32 befestigt. Die Kathode 34 und die Anode 36 sind in bezug auf den Isoliersockel 24 diametral entgegengesetzt angeordnet und definieren eine elektrische Entladungsstrecke durch die Mitte des Isoliersockels (vgl. die Strichlinie 35 in Fig. 3).

Ferner verlaufen mehrere Leiter durch den Isoliersockel 24 und tragen an der elektrischen Entladungsstrecke zwischen Anode und Kathode befindliche Zündelektroden. Nach F i g. 2 und 3 verläuft ein zweites Paar stiftartiger Leiter 40 und 42 durch den Isoliersockel 24 an den Leitern 30 und 32 benachbarten Stellen. Eine eiste sondenartige Zündelektrode 44 ist am oberen Ende des Leiters 40 befestigt. Gleichermaßen ist eine zweite sondenartige Elektrode 46 am oberen Ende des Leiters 42 befestigt. Gewünschtenfalls können weitere Leiter und sondenartige Zündelektroden an der Entladungsstrecke vorgesehen sein.

Nach F i g. 3 verläuft ein weiterer Leiter 48 durch den Isoliersockel 24 neben dem Erdleiter 30. Der Leiter 48 hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Leiter 40 und 42. Erwünschtenfalls ist am Leiter 48 eine Zündhilfe 50 befestigt und Über eine elektrisch leitfähige Flachzunge 52 an den Erdleiter 30 angeschlossen.

Nach F i g. 3 ist die Anode 36 mit der Seite des Leiters 32 verschweißt. Die Kaithode 34 ist mit der Seite des Erdleilefs 30 verschweißt.

Der Metallkolben 22 der Blitzlichtentladungslampe umfaßt im wesentlichen einen elektrisch leitfähigen

Hohlkörper mil zwei öffnungen. Nach F i g. 2 ist der leitfähige Metallkolben 22 als hochzylindrisches MetallgefäO mit ofFenem Boden und einem teilweise geschlossenen oberen Ende, das eine kreisrunde Fensteröffnung 54 aufweist, ausgebildet Vorzugsweise weist das obere Ende des zylindrischen Metallkolbens 22 einen inneren Ringflansch 56 auf, der die kreisrunde Fensteröffnung begrenzt

Der Isolieriockel 24 (vgl. F i g. 2 und 4) ist im wesentlichen kreisrund und besteht vorzugsweise aus Glas. Er ist mit mehreren Öffnungen geeigneter Größe zur Aufnahme der Leiter 30, 32, 40, 42 und 48 ausgebildet

Nach F i g. 4 und 5 weist der Isoliersockel 24 mehrere Glasperlen 58, d.h. kegelige Glasbereiche, an seiner Unterseite um jede Leiteröffnung auf. Die Leiter sind in die jeweiligen öffnungen bevorzugt durch übliche angepaßte Glas-Metall-Verschmelzung eingeschmolzen. In der Oberfläche des Isoliersockels ist eine Umfangs Stufe 64 ausgebildet die einen oberen Abschnitt mil gering kleinerem Durchmesser definiert.

Der Isoliersockel 24 hat ferner eine mittigü Öffnung zur Aufnahme eines herkömmlichen Stengels *i0.

Ferner ist zwischen dem Metallkolben 22 und dem kreisrunden Isoliersockel 24 ein Metallring 62 (vgl. F i g. 2) angeordnet Der Metallring 62 ist kreisrund und hat im wesentlichen gleichmäßige Dicke. Sein oberer Rand ist umgebogen und definiert eine kreisrunde öffnung, die den durch die Umfangs-Stufe 64 gebildeten oberen Abschnitt kleineren Durchmessers des Isoliersockels 24 aufnimmt Der Metallring 62 ist mit dem Isoliersockel 24 durch übliche Metall-Glas-Verschmelzung verschmolzen, so daß der Metallring mit dem Isoliersockel gasdicht verbunden ist Anschließend wird der Metallring mit dem Inneren des Metallkolbens 22 durch Nahtschweißung verbunden, so daß zwischen dem Metillring und dem Metallkolben 22 eine gasdichte Verbindung hergestellt ist Das Nahtschweißen erfolgt durch überlappen der mit einem Laserschweißer erzeugten hmktschweißungen, so daß eine ununterbrochene Schweißnaht entsteht. Anstelle eines Laserschweißvorgangs können zum Herstellen der ununterbrochenen Schweißnaht auch Lichtbogen- oder Elektronenstrahl-Schweißverfahren angewandt werden.

Das lichtdurchlässige Fenster 26 i*t mit der Innenseite -»s des Metallkolbens 22 über der Fensteröffnung 54 verschmolzen. Es ist mit einem Ringflansch 56 im oberen Ende des Metallkolbens 22 verschmolzen, so daß zwischen dem Fenster und dem Metallkolben 22 eine gasdichte Verbindung besteht.

Bei der Herstellung der Blitzlichtentladungslampe mit Metallko ben wird der Isoliersockel 24 zu der erwünschten kreisrunden Form mit der Umfangs-Stufe 64 auf seiner Oberseite, der Mittenöffnung zur Aufnahm; des Stengels 60 und den verschiedenen öffnungen mit ihren kegeligen Perlen 58 an der Sockelunierseite zur Aufnahme der stabförmigen Leiter 30, 32, 40, 42 und 48 vorgeformt. Der Stengel und die Leiter werden in ihre Öffnungen eingesetzt und durch übliche Glas-Metall-Verschmelztechniken, z. B. durch &o Brennen des Isoliersockels, des Stengels und der Leiter in einem Gas' oder Elektroofen, in den Isoliersockel eingeschmolzen.

Nach atm Verschmelzen des Stengels und der Leiter in den im Isoliersockel 26 ausgebildeten Öffnungen wird der Metallring 62 auf den Rand des kreisrunden Isoliersockels 24 aufgesetzt. Der obere Rand des Metallrings 62 wird in der Umfangs-Stufe 64 des Isoliersockels 24 aufgenommen. Zum Verschmelzen des Metallrings 62 mit dem Isoliersockü! 24 werden wiederum übliche Glas-Metall-Verschmelztechniken, z. B. Brennen in einem Gas- oder Elektroofen, angewandt Anschließend werden die Kathode 34 und die Anode 36 mit den oberen Enden der Leiter 30 und 32 verschweißt

Beim Zusammenbau wird der Isoliersockel 24 in das offene Unterende des Metallkolbens 22 eingesetzt, so daß die Elektroden in ihm festgelegt sind und der Metallring 62 an der Innenwand anliegt Der Metallring 62 wird mit dem Metallkolben 22 mittels Laserpunktschweißen verschweißt Der Metallkolben 22 und der Isoliersockel 34 werden während des Laserschweißens gedreht um die durch den Laserschweißer erzeugten Schweißpunkte zu überlappen und eine gasdichte Schweißnaht zwischen dem Mttallring und dem Metallkolben 22 zu bilden.

Das Verschweißen des Metallrings 62 mit dem Metallkolben 22 kann auch durch L ' "nbogenschweißen

l.llUlgt.ll. l^x.1 iTi\.buut*\jiLtl.tt d.«. ui.vl KlUI 1T11.LC11I1 IUg werden dabei an einem ortsfesten Lichtbogenschweißer vorbei gedreht, dtr das Metall des Metallkolbens und des Rings zum Schmelzen bringt so daD eine ununterbrochene Schweißung erhalten wird. Der Metallkolben wird zur Verhinderung von Oxidation mil einem Schutzgasmantel umspült Zur Abfuhr von beim Schweißen erzeugter Wärme wird der Metallkolben 22 mit einer Wärmesenke, z. B. eii.em das Gefäß umgebenden Kühlblock, in Kontakt gebracht Der Flansch 56 des Metallkolbens leitet Wärme vom Bereich des Glasfensters 26 ab, so daß dieses nicht bricht.

Das Verschweißen des Metallrings 62 mit dem Metallkolben kann auch durch Elektronenstrahlschweißen erfolgen. Der Elektronenstrahl wird auf den Metallkolben im Bereich des Metallrings 62 gerichtet, und Metallkolben und Metallring werden gedreht so daß eine ununterbrochene Verschweißun^ erzielt wird. Der Flansch 56 des Metallkolbens dient wiederum zur schnellen Abfuhr von Wärme vom Glasfen^ter 26, so dt.i3 dieses nicht zerspringt.

Schließlich wird der Blitzröhrenkolben durch das offene Unterende des Stengels 60 evakuiert und die Blitzlichtentladungslampe wird so lange erwärmt, wie dies zum Reinigen des Kolbeninneren und Entgasen der Elektroden erforderlich ist. Dann wird ein Gas, z. B. Xenon, durch den Stengel 60 in das Kolbeninnere geleitet. Der Kolben wird mit Xenon bis zu einem erwünschten Druck, z.B. 3—4 Bar, gefüllt Dann wird das Unterende des Stengels 60 mechanisch zugespitzt, danach durch Kaltschweißen verschlossen und damit das Kolbeninnere gegen die Atmosphäre abgedichtet.

Bi «;inem gebauten Ausführungsbeispiel der Metallkolben-Blitzröhre besteht der Metallkolben 22 aus rostfreiem Stahl init einer Dicke von ca. 0,5 mm. Der Metallkolben ist ca. 22,3 —23 mm noch, und sem Außendurchmes>ser ist ca. 28,7 — 29,2 mm.

Der Isoliersockel 24 besteht aus Hartglas. Seine Gesamthöhe einschließlich der Perlen 58 beträgt 7,28 mm. Sein durch die Umfangs-Stufe 64 gebildeter Abschnitt mit kleinerem Durchmesser hat eine Höhe von 1,57 mm und einen Durchmesser von ca. 25,6 mm.

Die Leiter 30, 32, 40, 42 und 48 sowie der Stengel 60 bestehen aus einer Eisen-Nickel-Legierung. Die Leiter 30 und 32 haben eine Länge von ca. 32,5 mm und einen Durchmesser von ca. 2,03 mm. Die Leiter 40, 42 und 48 haben ebenfalls eine Länge von ca. 32,5 mm und einen Durchmesser von ca. 1,0 mm. Die Leiter sind auf einem

Kreis mit einem Durchmesser von ca. 14,6—14,7 mm angeordnet.

Der Metallring 62 besteht ebenfalls aus der besagten Eisen-Nickel-Legierung; seine Dicke beträgt ca. 0,53 mm und seine Höhe ca. 6,35 mm. Sein Außendurchmesser beträgt ca. 27,7—27,8 mm, und sein oberer Rand ist so umgebogen, daß er eine kreisrunde Öffnung mit einem Durchmesser von ca. 25,7—25,8 mm definiert.

Die erläuterte Blitzlichtentladungslampe arbeitet zufriedenstellend mit einem Eingangsstrom von 43 W mit einer Kapazität von 2 μΡ, die auf eine angelegte Spannung von 600 V aufgeladen und zwischen Anode und Kathode geschaltet ist, und mit einer Zündimpulsfrequenz von (20Hz. Es wurde festgestellt, daß die Blitzlichtentladungslampe, wenn sie in Kontakt mit einer Wärmesenke verwendet wird, eine Betriebstemperatur von ca. 38°G zeigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Blitzlichtentladungslampe

   — mit einem gasgefüllten Metallkolben,

   — der beabstandete Elektroden enthält und aufweist:

   — eine Öffnung zum Durchtritt von elektrischen Leitern zur Stromversorgung der Elektroden und

   — ein lichtdurchlässiges Fenster zum Durchtritt des Blitzlichts,

   dadurch gekennzeichnet,

   — daß der Metallkolben (22)

   — an der Innenseite seiner Öffnung einen Metallring (62) aufweist,

   — der durch Glas-Metall-Verschmelzung mit einem innerhalb des Metallrings (62) angeordneten Isoliersockel (24) verbunden isL