DE3011930A1

DE3011930A1 - Metalldampfentladungslampe

Info

Publication number: DE3011930A1
Application number: DE19803011930
Authority: DE
Inventors: Keiji Fukuyama; Masato Saito; Yoshinori Takai; Michihiro Tsuchihashi; Keiji Watanabe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1980-10-02
Also published as: GB2046987A; NL8001339A; GB2046987B; NL189888B; NL189888C; DE3011930C2; US4345186A

Description

1A-3191

ME-477
(F-6273)

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA Tokyo, Japan

Metalldampfentladungslampe

Öle Erfindung betrifft eine Metalldampfentladungslampe, z.B. eine Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe, welche Quecksilber und ein Edelgas enthält; eine Hochdruck-Natriumdampf entladungslampe, welche Quecksilber, ein Edelgas und Natrium enthält; eine Metallhalogenid-Dampfentladungslampe, welche Quecksilber, ein Edelgas und ein Metallhalogenid enthält. Insbesondere betrifft die Erfindung Metalldampfentladungslampen, welche durch Betätigen eines wärmeempfindlichen Schalters gestartet werden, z.B. durch Betätigen eines Bimetallschalters, und welche den Vorteil haben, daß im Falle einer Schmelzverbindung der Kontakte des Bimetallschalters eine überhitzung des Vorschal tgeräts vermieden wird.

Als erste Ausführungsform wird eine Metallhalogenidlampe beschrieben. Die Metallhalogenidlampe enthält Quecksilber, ein Edelgas und ein Metallhalogenid als die Entladung auf-

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rechterhaltende Füllung. Sie hat eine überlegene Effizienz und ausgezeichnete Farbeigenschaften im Vergleich zu Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampen. Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Metallhalogenid-Entladungslampe, welche zusammen mit einem üblichen Vorschaltgerät für eine Hochdruck-Quecksilberdampf entladungslampe betrieben werden kann. Eine äußere Röhre 1 besteht aus einem lichtdurchlässigen, harten Glas. Sie umgibt eine Lichtbogenröhre 2 aus transparentem Quarzglas, welche ein Edelgas, wie Neon-Argon oder Neon-Krypton, und eine gewünschte Menge Quecksilber und Metallhalogenid enthält. Die Hauptelektroden 3a, 3b befinden sich an beiden Enden der Lichtbogenröhre 2 und stehen einander gegenüber. Sie sind über Metallfolien 4a, 4b aus Molybdän und Zuleitungen 5a, 5b verbunden. Die Zuleitung 5a ist über ein Filament 7 für die Betätigung eines Bimetalls 6, welches als wärmeempfindliche Schalteinrichtung dient, mit einer Sockelzuleitung 8a verbunden. Die andere Zuleitung 5b ist über einen Stromzuführungsdraht 9 aus Wolfram oder dergl. mit einer Sokkelzuleitung 8b verbunden. Eine Hilfselektrode 10 liegt in Nachbarschaft zur Hauptelektrode 3a und ist über eine Metallfolie 11 mit einer Zuleitung 12 verbunden. Die Zuleitung 12 ist wiederum mit einem festen Kontakt 14 verbunden. Dieser befindet sich auf einer Glasperle 13 für die Halterung des Bimetalls 6. Ein beweglicher Kontakt 15 befindet sich an einem Ende des Bimetalls 6. Bei geschlossenem Schalter ist die Zuleitung 12 somit über den feststehenden Kontakt 14, den beweglichen Kontakt 15 und das Bimetall 6 sowie einen feststehenden Kontakt 16 mit der Sockelzuleitung 8b verbunden. Eine Außenbeschichtung 17 zur Erhöhung der Dichte der Metallhalogenide, welche in die Lichtbogenröhre 2 eingefüllt sind, während des Betriebs befindet sich am Ende der Lichtbogenröhre 2. In der Außenröhre 1 befindet sich ein Gettermetall vom Zr-Al-Typ. Ferner ist die Außenröhre mit einem Ne-N₂-GaSgOmIsCh mit

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erwünschtem Druck gefüllt. Hierdurch wird verhindert, daß das Ne-Gas durch die Lichtbogenröhre 2 wandert. Schließlich ist ein Stiel 19 sowie ein Sockel 20 vorgesehen.

Wenn eine Metallhalogenid-Entladungslampe mit solchem Aufbau über ein Vorschaltgerät für eine Hochdruck-Quecksilberdampf entladungslampe mit einer Stromquelle verbunden wird, so wird eine Hilfsentladung zwischen der Hauptelektrode 3a und der Hilfselektrode 10 initiiert. Ein Bimetallschalter 6 wird durch die Wärmeentwicklung der Lichtbogenröhre und des Filaments 7 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach fortgesetzter Hilfsentladung betätigt. Hierdurch wird die Verbindung zwischen dem feststehenden Kontakt 14 und dem beweglichen Kontakt 15 unterbrochen. Zuvor wurde jedoch in der Lichtbogenröhre 2 durch die Hilfsentladung ionisiertes Gas gebildet, so daß nun die Hauptentladung leicht initiiert werden kann, wenn eine Stoßspannung durch das Vorschaltgerät induziert wird und an den Elektroden 3a, 3b anliegt. Es kommt nun aber leicht zum Phänomen der Entladung zwischen dem feststehenden Kontakt 14 und dem beweglichen Kontakt 15 bzw. zwischen dem feststehenden Kontakt 14 und dem Bimetall 6. Diese Störung tritt insbesondere nach einem längeren Betrieb der Lampe auf, wenn die Hauptentladung zwischen den Hauptelektroden 3a, 3b nach der Unterbrechung des Bimetallschalters nicht stabilisiert wird. Es kommt unter diesen Bedingungen zu einer wiederholten Entladung zwischen den beiden Kontakten 14 und 15, und schließlich kommt es zu einer Schmelzverbindung dieser Kontakte, so daß eine normale Entladung zwischen den Hauptelektroden nicht mehr möglich ist. Nun fließt ein großer Strom, welcher im wesentlichen gleich dem Kurzschlußstrom des Vorschaltgerätes ist, ständig zwischen der Hauptelektrode 3a und der Hilfselektrode 10. Hierdurch wird das Vorschaltgerät überhitzt.

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Mit vorliegender Erfindung sollen diese Schwierigkeiten beseitigt werden. Erfindungsgemäß wird eine Metalldampfentladungslampe geschaffen, welche eine Lichtbogenröhre und eine wärmeempfindliche Schalteinrichtung in einer Außenröhre umfaßt. Letztere dient der Initiierung der Entladung. Die wärmeempfindliche Schalteinrichtung umfaßt eine erste Gruppe aus einer oder mehreren wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen sowie eine zweite Gruppe aus einer oder mehreren wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen, die in Reihe zur ersten Gruppe der wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen liegt. Die zweite Gruppe der wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen wird relativ zur ersten Gruppe der wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen zeitverzögert betätigt. Hierdurch kommt es bei einer Betätigung einer wärmeempfindlichen Schalteinrichtung der zweiten Gruppe im Zustand der Nichtbetätigung der ersten Gruppe der wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen zu einer Entladung zwischen Bauteilen unterschiedlicher Potentiale in der Außenröhre, so daß ein Teil der Schaltung, welche sich in der Außenröhre befindet, unterbrochen oder abgeschaltet wird und somit eine Überhitzung des Vorschaltgeräts vermieden wird.

Bei einer Metalldampfentladungslampe dieses Aufbaus hat mindestens eines der Bauteile mit unterschiedlichen Potentialen eine die leichte Entladung begünstigende Konfiguration, so daß hierdurch die Überhitzung des Vorschaltgeräts noch zusätzlich unterbunden wird. Vorzugsweise befindet sich bei einer Metalldampfentladungslampe mit diesem Aufbau ein niedrigschmelzendes Metall am Entladungsbauteil oder in der Nähe des Entladungsbauteils, um einer Überhitzung des Vorschaltgeräts entgegenzuwirken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert} es zeigen:

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Fig. 1 eine Frontansicht einer herkömmlichen Metalldampfentladungslampe;

Fig. 2, 3 tind 4 jeweils Schaltdiagramme verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Metalldampf entladungslampe ;

Fig. 5 eine Frontansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metalldampfentladungslampe; und

Fig. 6 und 7 jeweils Frontansichten weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Metalldampfentladungslampe.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Metalldampf entladungslampe. Ein Paar Hauptelektroden 3a, 3b ist an den beiden Enden der Lichtbogenröhre 2 eingeschmolzen, und die Hilfselektrode 10 ist mindestens einer der beiden Hauptelektroden 3a benachbart. Die Hauptelektrode 3a ist über ein Heizelement 7 für die wärmeempfindliche Schalteinrichtung mit dem sekundären Anschluß 23 eines Vorschaltgeräts 22 verbunden. Die Hilfselektrode 10 ist über die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b und die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a mit einem zweiten Anschluß 24 des Vorschaltgeräts 22 verbunden. Die Hauptelektrode 3b ist mit dem zweiten Anschluß 24 verbunden, jedoch nicht über die wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen 6b, 6a. Die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b ist derart eingestellt, daß sie gegenüber der Arbeitsweise der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6b verzögert arbeitet. Wenn eine Stromquelle mit dem Vorschaltgerät 22 verbunden wird, so beginnt die Hilfsentladung zwischen der Hauptelektrode 3a und der Hilfselektrode 10,und danach wird nach einer vorbestimmten Zeitspanne die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a betätigt, wodurch diese Schalteinrichtung geöffnet wird. Der Stromkreis von dem sekundären Anschluß 23 des Vorschaltgeräts 22 über das Heizelement 7, die Hauptelek-

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trode 3a, die Hilfselektrode 10, die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b und die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a zum sekundären Anschluß 24 des Vorschaltgeräts 22 wird unterbrochen. Nun wird die Hauptentladung zwischen den Hauptelektroden 3a und 3b initiiert. Sodann wird die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b betätigt und die Verbindung zwischen der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6b und der Hilfselektrode 10 wird unterbrochen.

Die Verbindung zwischen der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6b und dem zweiten Anschluß 24 wird erst geöffnet, nachdem die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a geöffnet wurde, so daß unter normalen Umständen die Betätigung der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung keinen Einfluß auf die elektrische Wirkungsweise des Geräts hat. Wenn jedoch das Vorschaltgerät 22 unter den Bedingungen einer Schmelzverbindung der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6a mit der Stromquelle verbunden ist, so findet eine Entladung statt, und zwar zwischen dem Verbindungsbauteil A, welches die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a und die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b miteinander verbindet, und dem Bauteil zwischen der Hauptelektrode 3a und dem sekundären Anschluß 23 des Vorschaltgeräts 22, und zwar nach Betätigung der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6b. Diese Entladung kann stattfinden, da die Verbindung zwischen der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6a und der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6b nicht geöffnet wird, da nämlich eine Schmelzverbindung in der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6a vorliegt. Diese Entladung findet selbst noch nach der vorbestimmten Zeitdauer für die Entladung zwischen der Hilfselektrode 10 und der benachbarten Hauptelektrode 3a statt. Sie führt dazu, daß mindestens ein Teil der Bau-

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teile mit unterschiedlichem Potential von der Stromzuführung getrennt wird, so daß ein großer Stromfluß vermieden wird. Hierdurch kann eine Überhitzung des Vorschaltgeräts 22 verhindert werden. Die Trennung kann in der Nähe des von der Entladung beaufschlagten Bauteils oder in diesem Bauteil erfolgen.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Schaltbild der erfindungsgemäßen Metalldampfentladungslampe. Wenn die Stromquelle unter normalen Bedingungen mit dem Vorschaltgerät 22 verbunden ist, so kommt es zu einer geschlossenen Schaltung zwischen dem sekundären Anschluß 23 des Vorschaltgeräts, der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6a, der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6b, dem Heizelement 7, dem Strombegrenzungswiderstand 25 und dem sekundären Anschluß 24. Bei geschlossener Schaltung fließt ein Strom, welcher in der Hauptsache von dem Widerstandswert des Strombegrenzungswiderstands 25 abhängt. Wenn die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung nach einer vorbestimmten Zeitdauer geöffnet wird, so werden die Hauptelektroden 3a, 3b von einem vom Vorschaltgerät induzierten Stromstoß beaufschlagt. Es wird nun eine Glimmentladung zwischen der Hilfselektrode 10, welche mit dem Widerstand 26 verbunden ist, und der Hauptelektrode 3a gezündet, und nun kann die Hauptentladung zwischen den Hauptelektroden 3a und 3b leicht initiiert werden. Wenn die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung einen Schmelzkontakt erleidet, und zwar unter den Bedingungen eines geringen Widerstandswertes des Strombegrenzungswiderstands 25 oder eines Kurzschlusses des Strombegrenzungswiderstands 25, so kann eine Überhitzung des Vorschaltgeräts bei der herkömmlichen Metalldampfentladungslampe ohne zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung nicht vermieden werden.

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Bei der erfindungsgemäßen Metalldampfentladungslampe kommt es jedoch zu einer Entladung zwischen dem Verbindungsbauteil A (welches die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a und die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b verbindet) und einem Bauteil der Schaltung, welches mit dem sekundären Anschluß 24 des Vorschaltgeräts verbunden ist. Hierdurch wird mindestens ein Teil der geschlossenen Schaltung abgetrennt, so daß hierdurch eine überhitzung des Vorschaltgeräts verhindert wird.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metalldampfentladungs. , .jpe. Wenn die Stromquelle unter normalen Bedingungen mit dem Vorschaltgerät 22 verbunden ist, so kommt es zu einem geschlossenen Stromkreis mit dem sekundären Anschluß 23 des Vorschaltgeräts, der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6a, der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6b, dem Strombegrenzungswiderstand 25 und dem sekundären Anschluß 24 des Vorschaltgeräts. In diesem Stromkreis fließt ein Strom, welcher vom Widerstandswert des Strombegrenzungswiderstands 25 und von der Induktivität des Vorschaltgeräts 22 abhängt. Durch Betätigung der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung 6a nach einer vorbestimmten Zeitdauer werden die Hauptelektroden 3a, 3b mit einem Stromstoß beaufschlagt, so daß nun die Hauptentladung zwischen den Hauptelektroden 3a und 3b initiiert wird. Wenn aber die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung einen Schmelzkontakt erleidet und wenn der Strombegrenzungswiderstand 25 einen geringen Widerstandswert hat oder gar kurzgeschlossen ist, so kann eine Überhitzung des Vorschaltgeräts bei einer herkömmlichen Metalldampfentladungslampe ohne die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung nicht vermieden werden. Bei der erfindungsgemäßen Metalldampfentladungslampe kommt es hingegen zu einer Entladung

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zwischen dem Bauteil A, welches die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a und die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b verbindet, und einem Bauteil der Schaltung, das mit dem sekundären Anschluß 24 des Vo rschaltgeräts verbunden ist. Hierdurch wird mindestens ein Teil der geschlossenen Schaltung abgetrennt, so daß die Überhitzung des Vorschaltgeräts vermieden wird.

Im folgenden soll eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metalldampfentladungslampe anhand der Fig. 5 beschrieben werden. Die Zuleitung 12 ist über die Metallfolie 11 mit der Hilfselektrode 10 verbunden. Andererseits ist sie an einer feststehenden Stange 14 angeschweißt, welche wiederum mit einer Glasperle oder einem Glasansatz 13 verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 15 ist an einem Ende des Bimetalls 6b ausgebildet und gelangt in Kontakt mit der feststehenden Kontaktstange 14. Hierdurch wird eine wärmeempfindliche Schalteinrichtung gebildet. Das andere Ende des Bimetalls 6b ist mit einer weiteren, feststehenden Stange 16 verschweißt, welche wiederum mit dem Glasansatz 3 verbunden ist. Die feststehende Stange liegt über eine Zuleitung 21 in Reihe mit dem beweglichen Kontakt 15' an einem Ende des Bimetalls 6a, welches als wärmeempfindliche Schalteinrichtung dient. Andererseits ist das Bimetall 6a mit der Sockelzuleitung 8b verbunden. Die Zuleitung 21 hat einen geringen Abstand zum Heizfilament 7 oder zur Filamentbefestigungsstange 22. Das Bimetall 6b, welches als zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung dient, ist derart eingestellt, daß es den beweglichen Kontakt 15 von der feststehenden Kontaktstange 14 erst nach einer Zeitspanne trennt, welcher länger 1st als die Zeitspanne für die öffnung des Bimetalls 6a, welches als erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung wirkt. Der übrige Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie bei einer herkömmlichen Metalldampfentladungslampe.

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Wenn bei einer Metalldampfentladungslampe dieses beschriebenen Aufbaus die Stromquelle mit dem Vorschaltgerät für eine Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe unter normalen Bedingungen verbunden wird, so kommt es zunächst zu einer Hilfsentladung zwischen der Hauptelektrode 3a und der Hilfselektrode 10. Nach fortgesetzter Hilfsentladung während einer vorbestimmten Zeitdauer wird das Bimetall 6a, welches als erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung wirkt, geöffnet, und die Verbindung zwischen der Zuleitung 21 und dem beweglichen Kontakt 15' wird unterbrochen, so daß nun die Hauptentladung zwischen den beiden Hauptelektroden 3a, 3b gezündet wird. Die Berührung zwischen dem beweglichen Kontakt 15 des Bimetalls 6b, welches als zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung wirkt, und dem feststehenden Kontakt 14 wird nach Ausbildung dieser Hauptentladung unterbrochen. Sobald der bewegliche Kontakt 15' des Bimetalls 6a, welches als erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung wirkt, eine Schmelzverbindung mit der Zuleitung 21 eingeht und die Berührung zwischen dem beweglichen Kontakt 15 und der feststehenden Kontaktstange 14 unterbrochen wird, kommt es zu einer Entladung zwischen Bauteilen unterschiedlichen Potentials, z.B. zwischen der Zuleitung 21 und dem Filament 7 oder zwischen der Zuleitung 21 und der Filamentbefestigungsstange 22. Hierdurch wird die Zuleitung 21, das Filament 2, das Bimetall 6b, welches als zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung dient, oder die Filamentbefestigungsstange 22 oder 5a durchschnitten (durch einen Schmelzvorgang), und der Stromfluß wird hierdurch unterbrochen, so daß eine Überhitzung des Vorschaltgeräts vermieden wird.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Metalldampfentladungslampe sollte die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a über die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b mit der Hilfselektrode 10 verbunden sein, und zwar mindestens

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- trüber eine zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6b. Die beiden Arten von wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen können jeweils durch einen wärmeempfindlichen Schalter gebildet sein. Eine höhere Zuverlässigkeit erreicht man jedoch durch Verwendung von zwei oder mehreren Schaltern sowohl in der ersten als auch in der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung.

Eine erhöhte Lebensdauer der Metalldampfentladungslampe kann erreicht werden, wenn man eine Vielzahl von wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen als erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung 6a vorsieht. Wenn nun die Betriebszeitpunkte der Vielzahl der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen geringfügig gegeneinander verschoben werden, so kann die Hauptentladung ohne jegliches Versagen gezündet werden, und zwar durch den Betrieb jeweils der anderen wärmeempfindlichen Schalteinrichtung, obgleich die Entladung zwischen den Kontakten einer aus der Vielzahl der wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen wiederholt wird (unter den Bedingungen einer Verhinderung der Hauptentladung zwischen den Hauptelektroden 3a, 3b durch Steigerung der Betriebsspannung der Lichtbogenröhre oder eine Verschlechterung der wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen während des Gebrauchs). Es ist bevorzugt, eine Spaltbreite im Bereichen 0,5 bis 50 mm zwischen den Bauteilen unterschiedlichen Potentials für die Entladung vorzusehen. Bei einer Spaltbreite von weniger als 0,5 mm kommen die Bauteile mit unterschiedlichen Potentialen in Schmelzbindungskontakt miteinander, während die Entladung stattfindet. Bei einem Abstand von mehr als 50 mm kann eine gewünschte Entladung zwischen vorbestimmten Bauteilen nur schwer garantiert werden.

Wenn man als Gasfüllung in der Außenröhre mindestens ein Gas aus der Gruppe He, Ne, Ar, Kr, Xe und N₂ auswählt, so

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erzielt man den Entladungseffekt ohne jegliches Versagen, und ferner werden die Bauteile in der Außenröhre durch diese Gasfüllung auch nicht beeinträchtigt. Das Gas in der Außenröhre hat vorzugsweise einen Druck von weniger als 2 at. Bei einem Druck von mehr als 2 at ist es schwierig, die Entladung zwischen den vorbestimmten Bauteilen herbeizuführen. Wenn in die Außenröhre kein Gas eingefüllt wird und ein Vakuum von 10 Torr ausgebildet wird, so kann der erfindungsgemäße Effekt erreicht werden. Die erfindungsgemäße Funktion kann auch bei anderen Entladungslampen erzielt werden, bei denen die Entladung durch Betätigung einer wärmeempfindlichen Schalteinrichtung eingeleitet wird, auch wenn das Schaltdiagramm von den gezeigten Schaltdiagrammen abweicht.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metallhalogenid-Entladungslampe. An der Zuleitung 21 befindet sich ein Vorsprung 23, welcher einen äußerst kurzen Abstand zum Filament 7 oder zur Filamentbestigungsstange 22 aufweist. Das Bimetall 6b, welches als zweiter wärmeempfindlicher Schalter dient, ist derart eingestellt, daß der bewegliche Kontakt 15 vom feststehenden Kontakt 14 erst zu einem Zeitpunkt getrennt wird, welcher später als der Zeitpunkt der Betätigung des Bimetalls 6a der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung liegt. Im übrigen hat diese Ausführungsform den gleichen Aufbau wie die Ausführungsform gemäß Fig. 5. Aufgrund des Sicherheitsvorsprungs 23 an der Zuleitung 21 ist der Abstand zum Bauteil mit unterschiedlichem Potential, z.B. zum Filament 7, zur Filamentbefestigungsstange 22 oder 5a herabgesetzt. Dieser Abstand kann auf den optimalen Wert eingestellt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, daß die Entladung stattfindet und eine Überhitzung des Vorschaltgeräts vermieden wird.

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Mindestens eines der Bauteile mit verschiedenen Potentialen hat vorzugsweise eine die Entladung begünstigende Konfiguration, z.B. die Gestalt einer Nadel, einer Platte, einer Folie oder einer Spule, und zwar unabhängig davon, ob ein Vorsprung 23 vorgesehen ist oder nicht. Wenn ein solches Bauteil mit einer die Entladung begünstigenden Konfiguration vorgesehen ist, so wird die Entladung zwischen den Bauteilen unterschiedlicher Potentiale gefördert, wenn die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung betätigt wird, während die erste wärmeempfindliche Schalteinrichtung durch eine Schmelzverbindung ausgefallen ist. Darüberhinaus kann ein Durchschmelzen der Bauteile mit die Entladung begünstigender Konfiguration aufgrund der durch die Entladung entwickelten Wärme rascher erreicht werden.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metallhalogenid-Entladungslampe. In diesem Falle sind Nickelhülsen 24 aus niedrigschmelzendem Metall an beiden Enden des Filaments 7 vorgesehen, und die Zuleitung 21 und das Filament 7 oder die Filamentbefestigungsstange 22 haben wiederum einen kurzen Abstand. Das Bimetall 6b der zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung ist derart eingestellt, daß der bewegliche Kontakt 15 vom festen Kontakt 14 erst zu einem Zeitpunkt getrennt wird, welcher später liegt als der Zeitpunkt der Betätigung des Bimetalls 6a der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung. Im übrigen weist diese Metallhalogenid-Entladungslampe den gleichen Aufbau auf wie diejenige in Fig. 5.

Aufgrund der durch die Entladung entwickelten Wärme kommt es zu einer Durchschmelzung einer der Nickelhülsen 24 an beiden Enden des Filaments 7, da die Nickelhülsen ei-

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nen niedrigen Schmelzpunkt haben. Hierdurch wird der Strom zur Hauptelektrode 3a unterbrochen und ein Durchbrennen des Vorschaltgeräts wird verhindert.

Das Filament 7 kann entweder über die Nickelhülse 24 mit der Filamentstange 22 verbunden werden. Es kann aber auch direkt mit der Stange 22 verbunden sein. Die Nickelhülse 24 kann mit dem Filament 7 verschweißt sein. Aufgrund der Wärmeentwicklung beim Durchschmelzen der Nickelhülse kommt es zu einem Durchschmelzen des Filaments 7 oder der feststehenden Stange 22. Der gleiche Effekt kann erwartet werden, wenn man ein Metall mit einem Schmelzpunkt von 400 bis 2500°C anstelle der Nickelhülse 24 verwendet. Bei einem Schmelzpunkt unterhalb 400⁰C kann die Unterbrechung auch während des normalen Betriebs der Lampe auftreten, wodurch die Lebensdauer naturgemäß erhebliche verkürzt wird. Bei einem Schmelzpunkt oberhalb 2500°C tritt der gewünschte Effekt nicht ein.

Wenn ein Teilbereich der Zuleitung 21 oder die gesamte Zuleitung 21 aus einem niedrigschmelzenden Metall, z.B. aus Nickel, besteht, so kommt es bei einer Entladung mit Sicherheit zu einem Durchschmelzen der Schaltung.

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Claims

Patentansprüche

1. Metalldampfentladungslampe mit einer Lichtbogenröhre und wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen für die Initiierung der Entladung in einer Außenröhre, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere erste wärmeempfindliche Schalteinrichtungen (6a) in Reihe geschaltet sind zu einer oder mehreren zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen (6b), welche gegenüber der Betätigung der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen (6a) zeitverzögert betätigt werden, so daß es zu einem Durchschmelzen eines Teils der Schaltung in der Außenröhre aufgrund einer Entladung zwischen Bauteilen unterschiedlichen Potentials in der Außenröhre kommt, wenn die zweite wärmeempfindliche Schalteinrichtung (6b) im Nichtbetätigungszustand der ersten wärmeempfindlichen Schalteinrichtung (6a) betätigt wird.

2. Metalldampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Bauteilen unterschiedlichen Potentials im Bereich von 0,5 bis 50 mm liegt.

3. Metalldampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck in der Außenröhre unterhalb 2 at liegt.

4. Metalldampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Außenröhre mit mindestens einem der Gase He, Ne, Ar, Kr, Xe oder N₂ gefüllt ist.

5. Metalldampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens

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die ersten oder die zweiten wärmeempfindlichen Schalteinrichtungen (6a oder 6b) aus einer Vielzahl von Schaltern bestehen.

6. Metalldampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Bauteile unterschiedlichen Potentials eine die Entladung begünstigende Konfiguration hat.

7. Metalldampfentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Bauteile unterschiedlichen Potentials die Konfiguration eines Vorsprungs (23) oder einer Nadel, einer Platte, einer Folie, eines Bandes oder einer Spule oder Wendel aufweist.

8. Metalldampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Bauteile unterschiedlichen Potentials die Konfiguration eines zum anderen Bauteil hin vorstehenden Vorsprungs (23) aufweist.

9. Metalldampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Entladungsstelle oder in der Nähe der Entladungsstelle ein niedrigschmelzendes Metall vorgesehen ist.

10. Metalldampfentladungslampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das niedrigschmelzende Metall einen Schmelzpunkt von 400 bis 2500⁰C aufweist.

11. Metalldampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schalteinrichtung (6b) zwischen der ersten Schalteinrichtung (6a) und der Hilfselektrode (10) liegt.

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