DE3044058A1 - Kompakte elektrische entladungslampe - Google Patents

Description

G. ERNSI' STRATMANM

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8055
48 430

•Düsseldorf, 20. Nov. 1980

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A. ·

Kompakte elektrische Entladungslampe

. Die Erfindung betrifft kompakte elektrische Entladungslampen, insbesondere kompakte Fluoreszenzlampen mit dreidimensional gebogenen Kolben, die als eine kompakte Lichtquelle in verschiedenen Arten von privaten und kommerziellen Beleuchtungsarmaturen verwendbar sind, die eigentlich für Glühlampen gedacht waren. Die Erfindung betrifft außerdem ein Herstellungsverfahren für einen dreidimensional gebogenen Kolben sowie ein zugehöriges Beleuchtungsgerät.

Elektrische Entladungslampen mit rohrförmigen Kolben, die "dreidimensionale" Lichtquellen ergeben, sind allgemein bekannt. Bei-. s ieisweise wird eine Fluoreszenzlampeneinheit von wendeiförmiger Konfiguration in der US-PS 2 652 483 beschrieben, die durch Verbindung von mehreren halbkreisförmigen Lampen miteinander gebildet wird. Die US-PS 3 501 662 beschreibt eine andere Art von dreidimensionaler Fluoreszenzlampe, die dadurch gebildet wird, daß mehrere herkömmliche rohrförmige Fluoreszenzlampen in "gebündelter" Konfiguration miteinander verbunden und durch geeignete öffnungen in den Rohrwandungen miteinander verknüpft werden.

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post scheck: omLiN wi-M (BLZ 1OOIOO1O) 1327 36-109 ■ hfutsc ilt dank (BLZ 300 700 IO) 6 160 253

COPV

Entladungslampen, die rohrförmige Kolben besitzen, welche zu verschiedenen Formen gebogen sind, um konzentrierte Lichtquellen zu liefern, sind gleichfalls bekannt. Die GB-PS 854 745 offenbart eine doppelendige Natriumdampfentladungslampe (Fig. 3 und 4), die einen rohrförmigen Kolben besitzt, der zweimal um sich selbst gebogen ist, um drei gerade rohrförmige Segmente zu liefern, die in einer parallelen, dreieckig im Raum zueinander angeordneten Beziehung stehen. Eine helle Entladungslampe mit einem Kolben, der aus Glasrohr gebildet wird und elfmal in sich selbst gebogen ist, um eine entsprechende Anzahl von ü-föritiigen Abschnitten zu bilden, wird in der US-PS 1 89 8 615 beschrieben. Eine Fluoreszenzlampe mit einem rohrförmigen Kolben, der dreimal um sich selbst gebogen ist, um drei miteinander verbundene ü-förmige Abschnitte zu bilden, wird in der japanischen Gebrauchsmusterschrift 437 860 offenbart. Eine Beleiifcungseinheit, die aus einem wärmekonservierenden Gehäuse besteht, welches eine gasförmige Entladungslampe umschließt, die einen rohrförmigen Kolben besitzt, welcher ebenfalls dreimal in sich selbst gebogen ist, um drei U-Biegungen und vier gerade Abschnitte zu liefern, wird in der US-PS 2 001 511 und der US-PS 2 200 940 beschrieben. Eine kompakte einschraubbare Fluoreszenzlampeneinheit mit einem zylindrischen, geteilten Kolben oder einein rohrförmigen Kolben, der in sich selbst gebogen ist, um einen U-förmigen oder im wesentlichen M-förmigen Kolben zu bilden (siehe die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform), wird in der US-PS 3 551 736 erläutert.

Fluor^szenzlampeneinheiten verschiedener Ausführungsform, die ebenfalls Einschraubfassungen besitzen und so ausgeführt sind, daß sie in Beleuchtungsarmaturen anstelle von Glühlampen verwendet werden können, sind ebenfalls bereits vom Stand der Technik vorgeschlagen worden. Eine Lampeneinheit dieser Art mit Adapter-' Einrichtungen, die eine herkömmliche, geradlinige rohrförmige doppelendige Fluoreszenzlampe aufnimmt und einen Ballast-Transformator enthält, der innerhalb eines schraubförmigen Fassungsgliedes angeordnet ist, wird in der US-PS 3 815 080 beschrieben.

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Die US-PS 3 899 712 und 3 953 761 beschreiben andere Arten von einschraubbaren Fluoreszenzlampeneinheiten, die mit integrierten Ballast-Einrichtungen oder Schaltkreiskomponenten versehen sind.

Ein Verfahren zur Herstellung von kreisförmig gebogenen Fluoreszenzlampen durch Biegen eines durch Erhitzung erweichten glasförmigen Rohrkolbens um eine gebogene Aufspannvorrichtung wird in der US-PS 3 993 465 offenbart.

Zwar sind die kompakten Fluoreszenzlampen und Lampeneinheiten des Standes der Technik insofern im wesentlichen zufriedenstellend, als eine Lichtquelle geliefert wird, die einen höheren Wirkungsgrad besitzt, als Glühlampen mit dem gleichen Lichtaus ■ gang, jedoch waren besondere Elektroden- und Abdichtstrukturen und/oder Kolben notwendig, die sehr schwierig und nur in aufwendiger Weise auf Massenproduktionsbasis hergestellt werden können. In vielen Fällen waren die Kolben der Lampen des Standes der Technik so geformt, daß die sich ergebenden Lampeneinheiten (mit ihren integralen Schaltkreiskomponenten) zu groß wurden, um ihre Verwendung in Beleuchtungsarmaturen und Sockeln zu ermöglichen, die eigentlich für Glühlampen gedacht waren. Wenn die physikalischen Abmessungen der Fluoreszenzlampeneinheiten des Standes der Technik so reduziert wurden, daß sie mit den Raumbegrenzungen derartiger Beleuchtungsarmaturen in Übereinstimmung waren, reduzierte der sich ergebene Abfall im Lichtausgang der Fluoreszenzlampe den Beleuchtungspegel unter den Wert, der von einer Glühlampe geliefert wurde, die normalerweise in derartigen Armaturen benutzt worden wäre. Damit eine kompakte elektrische Entladungslampeneinheit realistischerweise ein kommerziell praktikabler Ersatz für Glühlampen in Lampenarmaturen der Bauart wird, die gegenwärtig für allgemeine Beleuchtungszwecke in Privathäusern und Büroräumen u. dgl. benutzt werden, wo zum Lesen und ähnlichen Aufgaben geeignete Lichtintensitäten notwendig sind, sollte die elektrische Entladungslampeneinheit einen Lichtausgang aufweisen, der in der Größenordnung von zumindest 1500 Lumen liegt, wobei die Lampe selbst mit einem Wirkungsgrad arbeiten sollte, der um etwa 60 Lumen pro Watt liegt. Außerdem sollten die

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physikalischen Abmessungen der Lampeneinheit immer noch so klein sein, daß die Einheit in derartigen Peleuchtungsarmaturen angeordnet und mit deren Sockel-Bauelement verbunden werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer derartigen Lampe.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Hauptanspruch durch eine elektrische Entladungslampe, die ein Paar von im Abstand angeordneten Elektroden sowie ein ionisierbares Medium enthält, das einen Entladungslichtbogen zwischen den Elektroden aufrecht erhält, wobei ein abgedichteter rohrförmiger Kolben aus lichtdurchlässigem Material vorhanden ist, der aus sechs im wesentlichen geraden Segmenten besteht, die durch fünf gebogene Segmente miteinander verbunden sind und fünf im wesentlichen U-förmige Abschnitte bilden, die ineinander übergehen und einen einzigen Entladungskanal von gefalteter Form bilden, wobei vier der im wesentlichen ü-förmigen Abschnitte des Kolbens in paariger Beziehung zueinanderstehen und zwei im wesentlichen S-förmige Abschnitte bilden, die in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, und durch fünf im wesentlichen ü-förmige Abschnitte miteinander verbunden sind, wobei jeder der im wesentlichen U-förmigen Abschnitte so orientiert ist, daß

(a) der Entladungskanal durch zwei im wesentlichen gerade Abschnitte abgeschlossen wird und

(b) alle im wesentlichen geraden Abschnitte sich im wesentlichen in der gleichen Richtung in säulenförmiger Anordnung erstrecken und so eine Lichtquelle liefern, die dreidimensional ist und eine kompakte Größe besitzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Lampe auch aus acht im wesentlichen geraden Segmenten bestehen, die durch sieben kurvenförmige Segmente miteinander verbunden sind, um sieben im wesentlichen U-förmige Abschnitte zu bilden, die ineinander übergehen und einen einzigen Entladungskanal von gefalteter Konfiguration ergeben, wobei sechs der miteinander verbundenen U-förmigen Abschnitte des Kolbens in paariger Be-

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Ziehung zueinanderstehen und zwei im wesentlichen M-förmige Abschnitte bilden, die in unterschiedlichen Ebenen liegen und durch den siebten im wesentlichen U-förmigen Abschnitt miteinander verbunden sind, wobei jeder der im wesentlichen U-förmigen Abschnitte so orientiert ist, daß

(a) der Entladungskanal durch zwei der im wesentlichen geraden Abschnitte abgeschlossen wird und

(b) alle im wesentlichen geraden Abschnitte sich in der gleichen allgemeinen Richtung in säulenförmiger Anordnung erstrecken und somit eine Lichtquelle liefern, die dreidimensional ist und kompakte Größe besitzt.

Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung besteht der Kolben wieder aus acht im wesentlichen geraden Abschnitten, die durch sieben gebogene Segmente miteinander verbunden sind und sieben im wesentlichen U-förmige Abschnitte bilden, die ineinander übergehen und einen einzigen Entladungskanal von gefalteter Konfiguration bilden, wobei jedoch drei der miteinander verbundenen im wesentlichen U-förmigen Abschnitte des Kolbens in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, und einen im wesentlichen M-förmigen Abschnitt bilden, während die verbleibenden im wesentlichen U-förmigen Abschnitte in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind und so orientiert sind, daß

(a) der Entladungskanal durch zwei der im wesentlichen geraden Segmente abgeschlossen wird, die nahe aneinanderliegen und zu dem gebogenen Segment gegenüberliegend angeordnet sind, das den zentralen Teil des im wesentlichen M-förmigen Abschnittes bildet, und

(b) alle im wesentlichen geraden Segmente sich in der gleichen allgemeinen Richtung in säulenartiger Anordnung erstrecken und somit eine Lichtquelle ergeben, die dreidimensional ist und kompakte Größe besitzt.

Erfindungsgemäß wird außerdem eine kompakte Lampeneinheit geschaffen, die eine Niederdruckentladungslampenkomponente aufweist, welche von einer solchen Konstruktion und Form ist, daß

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nicht nur die vorerwähnten Betriebs- und Dimensionskriterien erfüllt werden, sondern auch die Herstellungsprobleme und kommerziellen Nachteile der Lampeneinheiten des Standes der Technik vermieden werden. Die Entladungslampenkomponente umfasst eine Fluoreszenzlampe/ die einen rohrförmigen Kolben aufweist, welcher in sich "gefaltet" oder gebogen ist, und zwar in einer solchen neuartigen Weise, daß der Kolben derart geformt wird, daß er entweder fünf oder sieben miteinander verbundene U-förmige Abschnitte aufweist und so eine wirkungsvolle dreidimensionale Lichtquelle hoher Helligkeit und geeigneter kompakter Größe liefert, wobei die U-förmigen Abschnitte so angeordnet sind, daß die abgedichteten Enden des Kolbens zueinander angrenzend liegen und somit leicht in eine Fassungsstruktur eingebracht werden können. Im Gegensatz zu Fluoreszenzlampen, die einen dreifach U-förmig gebogenen Kolben aufweisen, ergibt der längere Entladungsweg, der durch die zusätzlichen U-förmigen Abschnitte gemäß der gefalteten Fluoreszenzlampe der vorliegenden Erfindung geliefert wird, nicht nur einen höheren Lichtausgang der Lampe und damit einen kommerziell geeigneteren Lichtpegel, es wird auch der Nettoeffekt von Elektrodenverlusten usw. reduziert, wodurch der Lampenwirkungsgrad verbessert wird. Angesichts steigender Kosten für elektrische Energie stellen die Einsparungen aufgrund des höheren Wirkungsgrades der Fluoreszenzlampe und der Lampeneinheiten, die gemäß der Erfindung konstruiert werden, einen realen und wichtigen Vorteil dar.

Da die verbesserte Fluoreszenzlampenkomponente, die in der erfindungsgemäßen leistungseinsparenden Lampeneinheit angewendet wird, an sich eine herkömmliche geradlinige Rohr-Fluoreszenzlampe ist, die in eine gefaltete Form gebogen ist, um entweder fünf oder sieben U-förmige Segmente zu liefern, werden die gleichen Teile und die gleiche grundlegende Technologie angewendet, die auch zur Herstellung von herkömmlichen Fluoreszenzlampen benutzt werden, so daß die neuartige Lampe mit vernünftigen Kosten herstellbar ist und eine lange nutzbare Lebensdauer (9000 Stunden oder mehr) besitzt, was charakteristisch auch für herkömmliche Fluoreszenzlampen ist, die gegenwärtig am Markt

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Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform wird eine in sich gebogene Fluoreszenzlampe, die fünf oder sieben U-förmige Abschnitte besitzt, mit einem entlüfteten Schutzkolben oder Gehäuse sowie einer Bajonett-Fassung kombiniert, die die integralen Ballast- und Startkomponenten aufnimmt, um so eine Lampeneinheit zu erhalten, die Abmessungen besitzt, die es ermöglichen, die Einheit in Tischlampen und anderen Beleuchtungsarmaturen zu verwenden, die in Privatwohnungen wie auch in Büroräumen Verwendung finden und an sich für Glühlampen gedacht sind. Prototypen der erfindungsgemäßen Fluoreszenzlampeneinheiten, die bei der in den Vereinigten Staaten von Amerika <üblichen Spannung von 120 Volt Wechselstrom betrieben wurden, erzeugten 1700 - 26OO Lumen bei Wirkungsgraden von 60-67 Lumen pro Watt, abhängig von der Art des Leuchtstoffes, der verwendet wurde, wie auch von der Wattbelastung, bei der die Lampe betrieben wurde.

Verschiedene Verfahren zur Herstellung der mehrfach U-förmig gebogenen Kolben aus geraden Stücken Glasrohr unter Anwendung von gebogenen Formungskomponenten und aufeinanderfolgende Biegeoperationen, die besonders geeignet für die automatische Herstellung sind, werden ebenfalls beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße kompakte Fluoreszenzlampeneinheit, wobei die gebogenen LairtpenkomponenfceK (fünf U-förmige Segemente) und die Stützeinrichtungen in Phantomlinien dargestellt sind, um deren Stellung innerhalb der Einheit anzugeben;

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Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der

in Fig. 1 dargestellten Lampeneinheit;

Fig. 3 . eine Seitenansicht einer anderen Ausführungs-

form der erfindungsgemäßen Fluoreszenzlampeneinheit, bei der eine langgestreckte Ballastkomponente in eingepasster Beziehung zu den U-förmigen Abschnitten des rückgebogenen Kolbens angeordnet ist;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht durch die alternative

Lampeneinheit der Fig. 3 längs der Linie IV-IV;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen kompakten Fluoreszenzlampeneinheit;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines L/C-Start-

und Betriebsschaltkreises für erfindungsgemäße Fluoreszenzlampeneinheiten;

Fig. 7 ■ eine teilweise geschnittene Seitenansicht

einer anderen erfindungsgemäßen kompakten Lampeneinheit mit einer zurückgebogenen Fluoreszenzlampe, die sieben miteinander verbundene ü-förmige Segmente aufweist;

Fig. 8 u. 9 eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht

einer Tischlampenarmatur, die mit einer kompakten Fluoreszenzlampeneinheit gemäß der Erfindung versehen ist und eine Ballastkomponente umfasst, die innerhalb des Bodens oder der Basis der Lampenfassung angeordnet ist;

Fig. 10-12 vereinfachte perspektivische Ansichten der

verschiedenen Schritte zur Herstellung eines erfindungsgemäßen gebogenen Lampenkolbens mit

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fünf U-förmigen Segmenten aus einem geraden Stück Glasrohr;

Fig. 13 eine isometrische Ansicht eines mehrere

ü-Biegungen (fünf Abschnitte) aufweisenden Kolbens, der durch die in den Figuren 10-12 dargestellte Biegeoperation hergestellt wurde;

Fig. 14-16 perspektivische Ansichten von verschiedenen

Biegeoperationen/ die erforderlich sind, umeinen Fluoreszenzlampenkolben mit sieben U-förmigen Abschnitten aus einem geraden Stück Glasrohr herzustellen; /

Fig. 17 eine isometrische Ansicht eines gemäß den

Biegeoperationen der Fig. 14 - 16 hergestellten Kolbens mit sieben U-Biegungen;

Fig. 18-20 perspektivische Ansichten von verschiedenen

Biegeoperationen, die erforderlich sind, um einen alternativen sieben U-Biegungen umfassenden Lampenkolben aus einem geraden Stück Glasrohr herzustellen; und

Fig. 21 eine isometrische Ansicht des zurückgebogenen

Lampenkolbens (sieben U-förmige Segmente), der durch die in den Fig. 18-20 illustrierte r Biegeoperation hergestellt ist.

Zwar kann die vorliegende Erfindung mit Vorteil bei verschiedenen Arten von Lampenkomponenten und Lampenanordnungen verwendet werden, die aufgrund ihrer kleinen physikalischen Größe und ihrer hohen Helligkeit für die Beleuchtung von Privaträumen und Büroräumen geeignet sind, jedoch ist sie besonders nützlich in Verbindung mit Lampeneinheiten, die Niederdruckentladungslampen (wie beispielsweise Fluoreszenzlampen)verwenden, um Licht mit optimalem Wirkungsgrad zu erzeugen, und die mit Fassungskompo-

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nenten versehen sind, die es ermöglichen, die Einheiten in Tischlampen und anderen Arten von Beleuchtungsarmaturen zu betreiben, so daß die Erfindung in dieser Form im folgenden auch beschrieben wird.

Eine kompakte Fluoreszenzlampeneinheit 22, die die Erfindung enthält, ist in Fig. 1 und 2 dargestellt und besteht aus drei grundlegenden Bestandteilen, nämlich einer Fluoreszenzlampe L, einer Fassungsstruktur B und einem lichtdurchlässigen Gehäuse oder Abdeckung C. Wie zu bemerken ist, ist die Lampe L von einendiger Konstruktion und besitzt einen rohrförmigen Kolben 24 von gebogener Konfiguration, der eine konzentrierte dreidimensionale Lichtquelle von hohem Wirkungsgrad und hoher Helligkeit liefert (wie'im folgenden noch beschrieben wird). Die Abdeckung C besitzt eine obere Öffnung 25 und umschließt schützend die Lampe. Die Basis- oder Fassungsstruktur B hält die Lampe L in Zusammenbaubeziehung zu der Abdeckung C und besitzt einen im wesentlichen rechteckig geformten Becherteil 26, der mit den abgedichteten Enden des Lampenkolbens 24 verbunden ist und diese aufnimmt. Er besitzt auch eine innere Wand 27, die sich transversal über die Oberseite der Basisstruktur erstreckt und als ein plattenartiges Stützglied dient, das die Lampe L in ihrer aufrechten Stellung hält.

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, besitzt die Basisstruktur B auch eine Bodenplatte oder Wand 2 8 und ist von einem geeigneten elektrischen Verbindungsteil abgeschlossen, vorzugsweis von einem bajonettartigen Fassungsglied 29, das den üblichen Isolator 30 und Endkontakte 31 umfasst. Die Wände 27 und 28 der Basisstruktur B sind mit einer Reihe von im Abstand angeordneten Öffnungen 32, 33 versehen, die Luft ermöglichen, in die Lampeneinheit 22 einzutreten und durch die Öffnung 25 an der Oberseite der Abdeckung C hindurchzuströmen. Der "Schornstein-Effekt", der durch von der Fluoreszenzlampe L erzeugten Wärme (wenn sich die Lampeneinheit 22 im Betrieb befindet) erzeugt wird, veranlasst die Luft, frei durch die Einheit hindurchzutreten und die Lampe durch Konvektion zu kühlen, wodurch

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übermäßige Betriebstemperatur und der damit verbundene Abfall im Lichtausgang vermieden wird, welche hohen Betriebstemperaturen sonst wegen der Leistungsbelastung der Lampe und wegen ihrer kompakten Größe auftreten könnte.

Der becherförmige Teil 26 der Basisstruktur B kann aus einem geeigneten temperaturfesten Kunststoffmaterial gespritzt werden, um ein einstückiges Glied zu erhalten, das an dem Metallschalenteil oder der Bajonettbasis 29 befestigt wird. Der Rand der Schutzabdeckung C ist in einer Nut 34(in Fig. 2 zu erkennen) eingesetzt, die längs der inneren Peripherie des becherförmigen Teils 26 vorgesehen ist, und die Kammer, die gemäß dieser Ausführungsform durch dieses Teil der Basisstruktur B gebildet ^s' wird, enthält eine herkömmliche Starterkomponente 35 und einen Kondensator 36, die mit der Fluoreszenzlampe L sowie einer getrennten Ballastkomponente (nicht dargestellt) in üblicher Weise verbunden sind, um zu ermöglichen, die Lampe zu starten und an einer Wechselstromleistungsquelle zu betreiben.

Wie in den Fig. 1 und 2 (insbesondere in Fig. 13, die eine bildliche Darstellung des Lampenkolbens als separate Komponente ist) dargestellt, umfasst der Kolben 24 der Fluoreszenzlampe L ein Glasrohr, das in sich in einer solchen Weise gebogen ist, daß es sechs im wesentlichen gerade Beinsegmente 37, 38, 39, 40, 41 und 42 umfasst, die sich in die gleiche Richtung erstrecken und durch fünf Ü-Bogen-Segmente 43, 44, 45, 46 und 47 miteinander verbunden sind. Die U-Bogen-Segmente besitzen eine solche Krümmung und sind so orientiert, daß die rohrförmigen Beine in einer säulenartigen Anordnung angeordnet werden und zueinander einen Abstand aufweisen. Die Beinsegmente und die U-Bogen-Segmente bilden somit fünf miteinander verbundene ü-förmige Kolbenabschnitte, die in drei unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind und einen einzigen Entladungskanal von serpentinenförmiger Konfiguration bilden, der durch die Beinsegmente 37 und 42 abgeschlossen wird. Wie aus Fig. 13 zu entnehmen ist, sind die U-Bogen-Abschnitte 4 3 und 47 zueinander ausgerichtet und erstrecken sich in gleiche Richtung und vereinigen sich mit

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den U-Bogen-Abschnitten 44 und 46, die ebenfalls zueinander ausgerichtet sind und sich in entgegengesetzte Richtung erstrecken. Die Enden der Abschnitte 44, 46 sind durch den fünften U-Bogen-Abschnitt 45 miteinander verbunden, der gegenüberliegend und in transversaler Beziehung zu den Abschnitten 43 und 47 angeordnet ist. Die sechs geraden rohrförmigen Beine des Kolbens 24 liegen somit in zwei Reihen mit drei Beinen in jeder Reihe und bilden zusammen mit den U-Bögen zwei im wesentlichen S-förmige Abschnitte. Die gefaltete Fluoreszenzlampe L bildet somit eine kompakte Lichtquelle, die im Querschnitt rechteckig ist. ;

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, besitzt das U-Bogen- '' Segment 46 einen abgeschmolzenen Rest 48 eines Glasrohres, das an dem Kolben 24 abdichtend angebracht ist, nachdem dieses in die gefaltete Form gebracht wurde. Dieses Rohr wird benutzt, um Leuchtstoffarbe aus dem gebogenen Kolben während des Leuchtstoffbeschichtungsverfahrens abzulassen und stellt somit sicher, daß die U-Bögen-Abschnitte mit einer gleichförmigen Schicht von Leuchtstoffmaterial bedeckt werden. Ein anderes abgeschmolzenes Leuchtstoffabzugrohr (nicht dargestellt) kann an dem anderen nach unten gerichteten U-Bogen-Abschnitt 44 vorgesehen sein. Da die kompakte Fluoreszenzlampe L mit einer verhältnismäßig hohen Leistung arbeitet, um die gewünschte hohe Helligkeit zu erlangen, ergeben die vorgenannten abgeschmolzenen Röhren einen zusätzlichen Vorteil bei der fertigen Lampe, da sie innerhalb des Kolbens 24 Kavitäten liefert, die als gewünschte "kalte Punkte" und als Vorratsräume für kondensiertes Quecksilber dienen, wodurch der Quecksilberdampfdruck während des Lampenbetriebs geregelt wird.

, Die Beinsegmente 37 und 42, die den Kolben 24 abschließen, sowie der Entladungskanal werden hermetisch durch herkömmliche Stielkomponenten abgedichtet, die die üblichen Elektroden aus einer Wolframwendel umfassen, welche mit einem geeigneten Elektronen emittierenden Material beschichtet und an geeignete Leiter angeschlossen sind, wie beispielsweise gepaarte Zufuhrdrähte, die

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sich durch die entsprechenden Stiele und jenseits der abgedichteten Enden des Kolbens erstrecken. Der Stiel 49, der das Beinsegment 42 abdichtet und die zugehörige Elektrode 50 und die Zufuhrdrähte 51 umfasst, ist in Fig. 2 dargestellt. Jeder der Stiele besitzt ein abgeschmolzenes Entlüftungsrohr (nicht dargestellt), das es möglich macht, den gebogenen Kolben 24 zu evakuieren und dann mit einem geeigneten Füllgas zu laden und mit Quecksilber gemäß herkömmlicher Lampenherstellungsverfahren zu dosieren. Wenn gewünscht, können auch nicht mit Entlüftungsrohren versehene Stiele benutzt werden und die Evakuierung, Gasfüllung und Quecksilberdosierung dann durch die Leuchtstoffablaßröhren vorgenommen werden, die an den Ü-Bogen-Segmenten ^ 44 und 46 angeschmolzen sind und sich von diesen erstrecken.

Dem Durchschnittsfachmann wird deutlich sein, daß ein gerader Rohrkolben mit Leuchtstoffarbe beschichtet, im Glühofen behandelt und dann mit Stielanordnungen versehen werden kann, um eine teilweise hergestellte Fluoreszenzlampe von herkömmlicher Form zu bilden, die dann so in sich gebogen oder gefaltet wird, daß die gewünschte Vielfach-U-Form-Konfiguration erreicht wird. Die sich ergebende gefaltete embryonische Entladungslampe kann nachfolgend durch Entlüften, Gasfüllen und Quecksilberdosieren durch das Entlüftungsrohr fertiggestellt werden, das entweder an einem der Stiele oder an beiden vorgesehen ist. Bei dieser Art der Lampenherstellung gäbe es keine abgeschmolzenen Röhren an irgendeiner der U-Bogen-Segmente des Kolbens 24.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, sind die abgedichteten Enden der abschließenden Beinsegmente 37, 42 der gefalteten Fluoreszenzlampe L innerhalb der Kammer angeordnet, die durch den becherförmigen Teil 26 der Basisstruktur B gebildet sind und in geeigneter Weise an der oberen Wand 27 der Basisstruktur befestigt so daß die Lampe in aufrechter Stellung innerhalb der schützenden Abdeckung C gehalten wird. Zusätzliche Stützeinrichtungen wie eine Drahtklammer 52 kann wenn gewünscht vorgesehen werden, um die Lampe L an Ort und Stelle zu halten. Wie dargestellt, ist die Klammer 52 an der Wand 27 der Basisstruktur B verankert und er-

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streckt sich um die angrenzenden U-Bogen-Segmente 44 und 46 des Kolbens 24 und faßt diese genau passend.

Die schützende Abdeckung C kann aus Glas, wärmefesten Kunststoff oder anderem geeignetem transparentem oder durchscheinendem Material hergestellt sein, das die Lichtstrahlen, die von der Fluoreszenzlampe L erzeugt werden, nicht absorbiert. Wenn transparentes Material benutzt wird, kann es in geeigneter Weise, z.B. durch eine lichtdiffundierende Beschichtung oder auch durch andere Einrichtungen (wie beispielsweise durch Mattieren) diffus durchscheinend gemacht werden, um so die Blendung durch die helle Oberfläche der gebogenen Lampe L zu verringern und somit ein gleichförmigeres und angenehmeres Aussehen bei Betrieb der Lampe zu erhalten.

Die Startkomponente 35 ist von herkömmlicher "Glimmlampen"-Bauart und permanent an Ort und Stelle verdrahtet und in der üblichen Weise mit den Lampenelektroden verbunden. Jedoch könnte der Starter auch in der Form einer sicherungsartigen Komponente vorgesehen werden, der innerhalb der Basisstruktur B in solch einer Weise montiert ist, daß er leicht entfernt und bei Bedarf durch eine Drehverriegelung ersetzt werden kann. Der Kondensator 36 ist von Miniatur-Waffelbauart und in dem Lampenschaltkreis in einer solchen Weise angeschlossen, daß er Radiostörungen während des Lampenstarts beseitigt oder sehr stark verkleinert.

Da d__ Rohr-Bein-Segmente 37, 38, 39, 40, 41 und 42 des gefalteten Kolbens 2 4 sich in die gleiche Richtung erstrecken und im wesentlichen parallel zueinander in zwei Reihen oder Ebenen (drei Bein-Segmente pro Reihe) angeordnet sind, ist die Gesamtkonfiguration der Fluoreszenzlampe derartig, daß sie im wesentlichen einen rechteckigen Charakter bekommt. Wenn die Lampe erregt wird, stellt sie somit eine dreidimensionale Lichtquelle dar, die trotz ihrer Kompaktheit einen einzigen Entladungskanal bildet, der mehr als sechsmal so lang ist, wie die Gesamthöhe des Kolbens 2 4 und somit der Lampe ermöglicht, wirksam bei

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Spannungs- und Stromeingängen mit einem Betriebsschaltkreis zu arbeiten, der mit den elektrischen Daten kompatibel ist, die in Privathäusern und in Bürohäusern zur Verfügung stehen.

Zwar kann der gefaltete Lampenkolben 24 dadurch hergestellt werden, daß fünf getrennte U-Bogen-Abschnitte aus glasartigem Rohr miteinander verbunden werden, jedoch ist es günstiger, den Kolben aus einem einzigen Stück von "weichem" Bleiglasrohr herzustellen, und zwar von der Art, wie sie für herkömmliche Fluoreszenzlampenkolben benutzt wird. Das Glasrohr wird an den geeigneten Stellen gebogen, um die U-Bögen zu bilden, und nachfolgend mit Leuchtstoff beschichtet und S'tielanordnungen versehen, evakuiert, mit Gas gefüllt, usw. in der üblichen Weise. Ein geeignetes Füllgas ist Argon mit einem Druck unterhalb von etwa 10 Torr (13 Millibar), vorzugsweise etwa 3 Torr (4 Millibar) . Die Quecksilberdosierung wird sich entsprechend der physikalischen Größe der Lampe sowie der Nennleistung ändern, bei der die Lampe betrieben werden soll, jedoch ist es ausreichend, Quecksilberdampf mit einem Teildruck von etwa 6-10 Millitorr (8 - 13 Microbar) zu verehen, wenn die Lampe mit ihrer Nennleistung betrieben wird, und den Quecksilberdampfdruck auf diesem Pegel innerhalb der Lampe während der nutzbaren Lebensdauer aufrechtzuerhalten.

Zwar kann irgendein geeigneter Leuchtstoff (oder Mischung von Leuchtstoffen) verwendet werden, um die Leuchtstoffbeschichtung auf der inneren Oberfläche des gefalteten Rohrkolbens 24 zu Leiden, jedoch wird bei Beleuchtungsanwendungen, wo optimale Sichtklarheit und Farbwiedergabe der beleuchteten Objekte oder der beleuchteten Gebiete erforderlich oder gewünscht sind, Leuchtstoffbeschichtungen vorgesehen werden, die eine Mischung aus drei Leuchtstoffen enthalten, die sichtbare Strahlung in drei unterschiedlichen ausgewählten Bereichen des Spektrums (insbesondere in den Wellenlängenbereichen von etwa 450 nm, 540 nm und 610 nm) abgeben, um eine sogenannte Primärfarben-Fluoreszenzlampe zu liefern, wie gemäß den Lehren von W.A. Thornton in einem Aufsatz mit dem Titel: "Luminosity and Color-

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Rendering Capability of White Light", Journal of the Optical Society of America, Band 61, Nr. 9 (September 1971), Seiten 1155 - 1163 beschrieben. Als ein besonderes Beispiel sei eine geeignete Leuchtstoffmischung für die Vielfach-U-Bogen-Fluoreszenzlampe L gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben, die ein derartigen verbesserten Lichtausgang liefert und mangänaktivierten Zinksilikat-Leuchtstoff, europiumaktivierten Strontium-Chlorophosphat-Leuchtstoff und europiumaktivierten Yttriumoxid-Leuchtstoff enthält, wobei alle diese Leuchtstoffe dem Durchschnittsfachmann bekannt sind.

Alternativ kann der Kolben 24 mit Halophosphat-Leuchtstoffen "Kaltweiß" oder "Warmweiß" (oder irgendeine andere Art von Leuchtstoff oder Leuchtstoffmischung) verwendet werden, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind und bei der Herstellung von herkömmlichen Fluoreszenzlampen verwendet werden.

Die Erfindung ist nicht auf kompakte Fluoreszenzlampeneinheiten der gerade beschriebenen Bauart beschränkt, die eine separate Ballastkomponente enthalten, sondern umfaßt auch Lampeneinheiten mit "eingebautem" Ballast und entsprechender Schaltung, die es ermöglichen, die Einheit direkt an einer Leistungsquelle zu betreiben und somit als direkten Ersatz für Glühlampen in verschiedenen Arten von Lampenarmaturen zu verwenden.

Eine derartige "in sich geschlossene" Fluoreszenzlampeneinheit 22 a ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt und umfaßt die gieie. _n Basiskomponenten, nämlich eine kompakte Fluoreszenzlampe La mit einem gefalteten Kolben 24a, der aus fünf miteinander verbundenen Ü-Bogen-Abschnitten gebildet ist und"' in aufrechter Stellung durch eine entlüftete Basisstruktur Ba in schützend umschlossener Beziehung in einer Abdeckung Ca gehalten wird, die an einem becherförmigen Teil 26a der Basisstruktur befestigt ist und eine obere Öffnung 25a zum Zwecke der Lampenkühlung besitzt. Entsprechend dieser Ausführungsform wird eine langgestreckte Ballastkomponente 53 in dem Raum zwischen den aufrechtstehenden Beinsegmenten 37a, 3 8a, 41a und 42a ange-

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ordnet, die zwei der U-förmigen Abschnitte des Kolbens 2 4a umfaßt, welche zueinander ausgerichtet sind. Die Ballastkomponente 53 ist an der mit öffnungen versehenen Stützwand 27a des becherförmigen Teils 26a der Basisstruktur Ba befestigt und erstreckt sich longitudinal in ineinanderpassender jedoch im Abstand befindlicher Beziehung zu den vorgenannten Beinsegmenten des Kolbens.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, umfaßt die Ballastkomponente 53. vorzugsweise einen sogenannten "fingerartigen" Drosselballast, der einen Eisenkern 54 aufweist, der mit einem Isolierdraht 55 umwickelt und von einem Mantel 56 aus geeignetem isolierendem Material wie wärmefestes Band oder Kunststoff umschlossen ist, der weiß oder hellgefärbt ist, um die Lichtabsorptionsverluste klein zu halten.

Der Ballast 53 ist mittels geeigneter Leiter (nicht dargestellt) mit den Lampenelektroden in Serie geschaltet. Der Starter 35a und der Kondensator 36a sind ebenfalls mit den Elektroden durch (nicht dargestellte) Leitungen in der üblichen Weise verbunden, um die Fluoreszenzlampe La in Vorheizweise zu starten, wenn die Lampeneinheit 22a mit einer Wechselstromversorgungsquelle über die Bajonettbasis 29a und deren Kontakte 31a verbunden ist.

In jeder anderen Hinsicht ist die Lampeneinheit 22a und ihre zurückgebogene Fluoreszenzlampenkomponente 24a von der gleichen Konstruktion, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt und be- -_its beschrieben wurde.

Eine andere "in sich abgeschlossene" Lampeneinheit 22b mit einer gefalteten Fluoreszenzlampe Lb von unterschiedlicher Konfiguration und einer Induktivität-Kapazität-Ballast-Anordnung, die innerhalb der Basisstruktur Bb untergebracht ist, ist in den Fig. 5 und 6 erläutert und wird nunmehr genauer beschrieben.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Lampeneinheit 22b von der gleichen Grundbauart wie die bereits beschriebenen Lampen,

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insofern, als sie aus einer kompakten Entladungslampe Lb besteht, die einen zurückgebogenen Kolben 24b aufweist, der innerhalb einer belüfteten Stützabdeckung Cb angeordnet und mit dieser durch eine Basisstruktur Bb in Betriebsstellung gehalten wird, welche einen becherförmigen Teil 26b besitzt und durch eine bajonettartige Basis 29b abgeschlossen wird, die ein Paar von Endkontakten 31b besitzt. Gemäß dieser Ausfuhrungsform umfaßt die Ballasteinrichtung eine Induktivität 58 und einen Kondensator 59, die in Serie geschaltet sind und in getrennten Abteilungen oder Kammern angeordnet sind, die innerhalb der Basisstruktur Bb durch eine Teilung 60 gebildet werden, die Teil des becherförmigen Teils 26b ist. Die geteilte Basisstruktur besitzt ein Paar von Stützplatten 25b und 28b, die mit Entlüftungsoffnungen 32b, 3 3b versehen sind, welche Luft erlauben, frei durch die zusammengesetzte Basis- und Lampeneinheit 22b zu zirkulieren und somit eine Konvektionskühlung von Induktivität 58 und Kapazität 59 wie auch der Lampe Lb während des Betriebs zu liefern.

Wie in Fig. 6 dargestellt, ist die Induktivität 5 8 in Serie mit der Kapazität 59 und einer der Lampenelektroden 57b geschaltet, wobei letztere mit der anderen Elektrode 42b über die Starterkomponente 36b verbunden ist. Die elektrischen Werte der Drossel oder Induktivität 58 und der Kapazität 59 sind derartig, daß die Reaktanz der Kapazität bei der Frequenz der Wechselstromversorgungsquelle, die herkömmlicherweise in Räumen verwendet wird, etwas größer ist als die Reaktanz der Induktivität, wodurch der tJctilast veranlaßt wird, als ein sogenannter voreilender Schaltkreis zu arbeiten. Dies erzeugt eine Spannung über der Lampe Lb, die größer ist als die Eingangs- oder Versorgungsspannung und startet somit zuverlässig die Lampe trotz der großen Länge des Lichtbogens. Diese Art von Ballastanordnung ist sehr kompakt in der Größe, besitzt nur geringes Gewicht und einen ausgezeichneten Betriebswirkungsgrad und ist somit gut geeignet, in den erfindungsgemäßen kompakten Fluoreszenzlampeneinheiten angewendet zu werden, wo derartige Eigenschaften von besonderer Wichtigkeit sind.

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Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, ist die Starterkomponente 35b und der mit ihm verbundene Störunterdrückungskondensator 36b innerhalb der Faltungen des zurückgebogenen Lampenkolbens 24b angeordnet, oder sie können, wenn gewünscht, auch innerhalb der geteilten Basisstruktur Bb zusammen mit den Ballastkomponenten untergebracht sein. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform werden Hilfsstützeinrichtungen für die zurückgebogene Lampe Lb durch eine Klammer 52b geliefert, die in der Stützwand 27b der Basisstruktur verankert ist und die angrenzenden U-förmig gebogenen Abschnitte 46b des Kolbens 24b in Eingriff nimmt.

Im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen besitzt die gefaltete Fluoreszenzlampe Lb einen Kolben 24b, der von unterschiedlicher Konfiguration ist und einen zusätzlichen ü-förmigen Abschnitt aufweist, der einen Entladungskanal liefert, welcher von größerer Länge ist und daher den Lichtausgang der Lampe weiter erhöht. Wie noch deutlicher in Fig. 17 zu erkennen ist (die eine isometrische Darstellung des Lampenkolbens 24b unmittelbar nach dessen Formung und vor seiner Abdichtung zeigt), besitzt der gefaltete Kolben 24b acht gerade rohrförmige Beinsegmente 37b, 3 8b, 39b, 40b, 41b, 61, 62 und 63, die in zwei Reihen angeordnet sind, die jeweils vier der Beinsegmente enthalten und die durch sieben U-förmige Segmente 43b, 44b, 45b, 46b, 47b, 64, 65 miteinander verbunden sind. Der Kolben 24b besitzt somit zwei zusätzliche rohrförmige Beinsegmente und zwei zusätzliche U-Bögen, verglichen mit den vorher beschriebenen Kolben-Aus-". Uhrungsformen 24 und 24a, und drei dieser U-Bögen-Segmente sind miteinander verbunden, um einen im wesentlichen M-förmigen Abschnitt zu schaffen, der von einem anderen im wesentlichen M-förmigen Abschnitt des Kolbens im Abstand angeordnet und zu diesem ausgerichtet ist, welcher durch den zweiten Satz von drei miteinander verbundenen ü-förmigen Segmenten gebildet wird. Jeder der vorgenannten im allgemeinen M-förmigen Abschnitten des Kolbens sind in zueinander parallelen, im Abstand angeordneten Ebenen angeordnet und durch das siebente U-förmige Segment 46b miteinander verbunden, das den mittleren Teil des Glas-

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kolbens darstellt, von dem der Kolber. 24b geformt wurde. Die rohrförmigen Beinsegmente 37b und 63, die den Kolben (und den einzigen Entladungskanal, der durch die sieben miteinander verbundenen U-förmigen Segmente gebildet wird) abschließen, sind angrenzend zueinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die zu der Ebene im Abstand parallel angeordnet ist, welche das U-förmige Segment enthält, das durch den Ü-Bogen 46b und die rohrförmigen Beine 40b und 41b definiert wird.

Wie aus der Fig. 5 zu entnehmen ist, sind die nach unten reichenden U-Bögen-Segmente 4 4b (nicht dargestellt), 46b und des Lampenkolbens 24b mit vorspringenden Spitzen 48b aus abgeschmolzenem glasartigem Rohrmaterial versehen, um die Leuchtstoffbeschichtung des gefalteten Kolbens zu erleichtern und auch um "kalte Punkte" für die Quecksilberdampfregulierung innerhalb der arbeitenden Lampe zu ermöglichen, wie bereits beschrieben.

Eine andere Bauart der kompakten Lampeneinheit 22c, die eine Fluoreszenzlampe Lc enthält, welche einen gefalteten Kolben 24c aufweist, der durch sieben miteinander verbundene U-förmige Abschnitte gebildet wird, ist in Fig. 7 dargestellt. Wie zu erkennen ist, besteht diese Lampe auch aus drei grundlegenden Teilen oder Komponenten wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen, nämlich aus einer zurückgebogenen Fluoreszenzlampe Lc, einer das Licht streuenden Schutzabdeckung Cc und einer Basisstruktur Bc, die die Abdeckung und die Lampe in Arbeitsstellung im Abstand zueinander hält. Die Basisstruktur Bc besitzt einen becherförmigen Teil 26c, der Stützplatten 27c und 28c aufweist, welche mit Entlüftungsöffnungen 32c und 33c versehen sind, die, zusammen mit der oberen Öffnung 25c in der Abdeckung, der Luft ein Zirkulieren durch die Lampeneinheit 22c ermöglichen und der Fluoreszenzlampe Lc und der Basisstruktur eine Konvektionskühlung liefern.

Im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Ausführungsformen wird die Basisstruktur Bc durch eine Einschraubfassung 29c abge-

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schlossen die einen konisch geformten Isolator 30c und einen einzigen Endkontakt 31c besitzt, wodurch es möglich wird, die Lampeneinheit 22c in einen geeigneten Sockel einzuschrauben, statt die Einheit durch Einstecken zu verriegeln,· wie es bei den bajonettartigen Fassungen der vorher beschriebenen Lampeneinheit-Ausführungsform der Fall war. Außerdem wird das Starten und Betreiben der Fluoreszenzlampe Lc mit Hilfe einer Wechselstrom-Leistungsquelle über einen Festkörperballast und Festkörperschaltkreis erreicht, wobei bekannte Miniaturbauteile und gedruckte Schaltplatten verwendet werden, um eine kleine Komponente 6 6 zu erhalten, die innerhalb der Kammer angeordnet wird, die durch den becherförmigen Teil 26c der Basisstruktur Bc gebildet wird.

Der gefaltete Kolben 24c der Fluoreszenzlampenkomponente Lc ist auch von unterschiedlicher Konfiguration. Wie noch deutlicher aus der Fig. 21 hervorgeht (die eine perspektivische Darstellung des Lampenkolbens unmittelbar nach seiner Formung aus einem einzigen Stück geradem Rohr ist), umfaßt er acht im wesentlichen gerade rohrförmige Beinsegmente 37c, 38c, 39c, 40c, 41c, 67, 68 und 69, die durch sieben U-Bögen 43c, 44c, 45c, 46c, 47c, 70 und 71 miteinander verbunden sind. Wie zu erkennen ist, sind drei der sich ergebenden U-förmigen Abschnitte in einer gemeinsamen Ebene angeordnet und bilden einen im wesentlichen M-förmigen Teil, der an jedem Ende durch die angrenzenden U-förmigen Segmente abgeschlossen wird, die durch die Beine 38c, 39c und dem U-Bogen 44c und die Beine 67, 68 und dem U-Bogen 70 gebildet

-rden, und sind in Ebenen angeordnet, die senkrecht zu der vorgenannten gemeinsamen Ebene liegen. Die rohrförmigen Beinsegmente 37c und 69 sind angrenzend zueinander in einer Ebene angeordnet, die zu der vorgenannten gemeinsamen Ebene parallel im Abstand angeordnet ist und die auch die U-Bögen 43c und 71 und deren ange schlossenen rohrförmigen Beine 38c bzw. 68 enthält. Die abschließenden Beine 37c und 69 sind somit gegenüberliegend zum U-Bogen 46c angeordnet, der den mittleren Teil des zurückgebogenen rohrförmigen Kolben 24c bildet.

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Kehrt man zu Fig. 7 zurück, so erkennt man, daß jeder der U-Bögen 40c, 46c und 70, die am Boden des gefalteten Kolbens 24c angeordnet sind (wenn die Lampeneinheit 22c in einer Position mit der Fassung nach unten orientiert ist), mit abgeschmolzenen Spitzen 48c von Rohranordnungen versehen ist, die für Leuchtstoffbeschichtungszwecke während der Lampenherstellung benutzt werden. Die nach außen angeordneten U-förmigen Abschnitte 44c, 70 sind auch an der Stützplatte 27c der Basisstruktur Bc durch ein Paar von Metallclips oder Klammern 52c und 72 verankert, die an der Stützplatte befestigt sind und die zugehörigen U-förmigen Segmente kreisförmig umgeben und mit diesen verkoppelt sind. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen sind die abschließenden Beinteile 37c und 69 durch Stiele 49c und 7 3 abgedichtet, die die üblichen Paare von Zufuhrdrähten aufweisen, welche die Elektroden 50c und 74 mit den Komponenten der Festkörperballast- und Startschaltkreiskomponente 66 verbinden.

Die durch die kompakte gefaltete Fluoreszenzlampe Lc gebildete dreidimensionale Lichtquelle ist demgemäß von der gleichen rechteckigen Querschnittskonfiguration und besitzt die gleiche Gesamtabniessung wie die vorher beschriebene Ausführungsform Lb mit sieben U-Bögen, mit der Ausnahme, daß die abschließenden Beine 37c und 69 an einer Seite angeordnet und zentral zum Kolben liegen, statt an einem Ende des Kolbens.

Die Kompaktheit und die Vorteile hinsichtlich der Energieeinsparung und der Lichtausgangscharakteristika der erfindungsgemäß geschaffenen Fluoreszenzlampeneinheiten werden noch deutlicher aus den folgenden besonderen Beispielen verschiedener Prototyp-Lampen, die hergestellt und getestet wurden.

Die erste· Prototyp-Fluoreszenzlampe wurde dadurch hergestellt, daß ein Stück Glasrohr mit einer Länge von etwa 71 cm und einem Außendurchmesser von etwa 20 mm zu einem sogenannten "dreifaltigen" gebogenen Kolben geformt wurde, der sechs gerade Beinseg-

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mente aufweist, die durch fünf U-Bogen-Segmente miteinander verbunden sind. Der Kolben besaß die in den Fig. 1, 2 und 13 dargestellte Konfiguration und seine Breitenabmessungen waren 5,2 cm χ 8,2 cm und seine Gesamthöhe war ungefähr 14 cm. Der Kolben war mit herkömmlichen Stielen und Elektroden versehen und in üblicher Weise mit Quecksilber dotiert, nachdem er mit der vorgenannten Mischung aus "Primärfarben"-Leuchtstoffen beschichtet worden war. Bei Betrieb mit einem Strom von 350 Milliampere aus einer reaktivitätsbelasteten Wechselstrom-Leistungsquelle betrug die Betriebsspannung der fertigen Lampe 102 Volt (Leistungsverbrauch 29,5 Watt) und zeigte einen anfänglichen (O Stunden) Lichtausgang von 1780 Lumen (ungefähr 60 Lumen pro Watt).

Im Gegensatz dazu stand eine zweifach gefaltete oder Dreifach-Ü-Bogen-Fluoreszenzlampe, die einen gefalteten Kolben besitzt, der aus einem Rohrstück von etwa 48 cm Länge und 20 mm Außendurchmesser geformt wurde, aber nur 4 gerade Beinsegmente besaß, die durch drei U-Bogen-Segmente miteinander verbunden waren (gemäß den Lehren der US-Patentanmeldung 11 836 bzw. der deutschen Patentanmeldung P 30 05 052.3), besaß Gesamtabmessungen von 5,2 cm χ 5,7 cm in der Breite und 12,7 cm in der Höhe und zeigte einen anfänglichen Lichtausgang von 1056 Lumen, wenn eine Beschichtung mit dem gleichen Leuchtstoff mit der "Primärfarben"-Mischung verwendet und die Lampe mit einer Leistungsbelastung von 18,8 Watt (350 Milliampere bei 64,3 Volt) betrieben wurde. Die Lampe zeigte somit einen Wirkungsgrad von .. ; "zwa 56 Lumen pro Watt. Eine identische Dreifach-U-Bogen-Lampe, die mit einem (weißen "Halophosphat-Leuchtstoff" beschichtet war (Kalzium-Chlorofluorophosphat) zeigte einen Lichtausgang von 1152 Lumen und einen Wirkungsgrad von 59,7 Lumen pro Watt, wenn die Lampe bei 350 Milliampere und 65,5 Volt (ungefähr \ 19 Watt) betrieben wurde.

Eine Prototyp-Fluoreszenzlampe der Vierfalt-Bauart, die in Fig. 5 und 17 der vorliegenden Anmeldung gezeigt ist (acht

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rohrförmige Beinsegmente, sieben U-förmige Segmente), zeigte einen anfänglichen Lichtausgang von 2320 Lumen (69,7 Lumen pro Watt), wenn sie bei 350 Milliampere und 119 Volt (Leistungsbelastung 33,3 Watt) betrieben wurde. Die Gesamtabmessungen dieser Lampe waren 5,1 cm χ 11,2 cm in der Breite und 12,6 cm in der Höhe, und das Rohr, aus dem der Kolben geformt worden war, hatte eine Länge von ungefähr 86 cm und einen äußeren Durchmesser von 20 mm und war mit einer Mischung aus "gelbem" Kalzium-Halophosphat-Leuchtstoff (Kalzium-Fluorophosphat) und europiumaktiviertem Yttriumoxid-Leuchtstoff beschichtet. Wenn diese Lampe bei.4 30 Milliampere und 111 Volt (Leistungsbelastung 38,9 Watt) betrieben wurde, zeigte sie einen Ausgang von 2635 Lumen (67,7 Lumen pro Watt).

Die vorliegende Erfindung liefert somit eine Familie von kompakten Vielfach-U-Bogen-förmigen Fluoreszenzlampen und Lampeneinheiten, die klein genug sind, um in verschiedene Arten von Heim- und Bürobeleuchtungsarmaturen zu passen und die Lichtausgänge von zumindest 1500 Lumen und Lampenwirkungsgrade in der Größenordnung von 60 Lumen pro Watt aufweisen.

Die Art und Weise, in der die kompakten Fluoreszenzlampeneinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung die leichte Umwandlung verschiedener Beleuchtungsarmaturen und -geräte erlauben, um die Vorteile der energieeinsparenden Eigenschaften der verbesserten Einheiten wahrzunehmen, wird in den Fig. 8 und 9 erläutert.

Wie. zu erkennen ist, umfasst die Beleuchtungsamiatur oder das Beleuchtungsgerät eine typische Tischlampe 72 mit einer Basis oder mit.einem Stützgehäuse 73 und einem darauf angebrachten nach oben stehenden Metallständer oder sogenanntem Harfenglied 74 und ist mit dem Bajonett-Fassungsteil 29 der Fluoreszenzlampeneinheit 22 (beispielsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Bauart) verbunden, die eine zurückgebogene Fluoreszenzlampe L (dreifach gefalteter Typ mit sieben Ü-Bögen), eine schützende, lichtdiffundierende Abdeckung C und eine Basisstruk-

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tür B umfasst. Ein geeigneter "Aufwärts"-Transformator- und Ballastkomponente 78, die innerhalb des Basisgehäuses 73 der Lampenarmatur 72 montiert ist, erregt die Lampeneinheit 22, wenn die Zuleitungsschnur der Lampenarmatur in eine Steckdose gesteckt ist. Wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, sind die Breite über alles und die Höhe über alles der Kompaktlampeneinheit 22 derartig, daß sie leicht innerhalb des Harfengliedes 74 der Tischlampe 72 passt und ausreichend Spielraum relativ zur Oberseite der Harfe und des Lampenschirms 75 läßt. Derartige Harfenglieder besitzen typischerweise eine öffnung, die eine Größe von 10 χ 22 cm besitzt.

Die Verwendung von Bajonett-Fassungen und Sockelkomponenten ermöglichen der Lampeneinheit 22, in die Harfe 74 eingeschoben und dann eingeführt und durch Drehen mit dem Armatursockel verriegelt zu werden, selbst wenn die wesentliche Breitendimension der Lampeneinheit 22 verhindert, daß die Lampeneinheit eine volle Umdrehung gedreht wird, ohne daß die Harfe berührt wird.

Ein Verfahren zur Formung eines dreifach gefalteten Kolbens zur Herstellung einer kompakten Fluoreszenzlampe der in Fig. 1 und 2 dargestellten Bauart (sechs Beinsegmente und fünf U-Bogen-Segmente) aus einem geraden Stück Glasrohr mit Hilfe einer Folge von Biegeoperationen, die durch geeignet ausgeführte automatische Ausrüstungen durchgeführt werden können, ist in den Fig. 10-13 dargestellt.

"He erste Rohrbi^geoperation ist in Fig. 10 dargestellt und besteht darin, ein gerades Stück 24c aus geeignetem Glasrohr von vorbestimmter Länge in ein Paar von Halterungen 80, 81 anzuordnen, die Enden des Rohrs ergreifen und zueinander entlang eines gebogenen Weges (durch die Pfeile angedeutet) in einer Ebene zueinander schwenkbar sind, die im wesentlichen zu der Rohrachse ausgerichtet ist. Als besonderes Beispiel sei ein Sodakalk-Glasrohr der Art genommen, das herkonunlicherwexse bei der Herstellung von Fluoreszenzlampen angewendet werden kann.

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Derartige Gläser sind dem Durchschnittsfachmann bekannt und besitzen typischerweise einen Erweichungspunkt bei etwa 693 C und einen Anlasspunkt von etwa 515°C sowie einen Belastungspunkt von etwa 47O°C.

Nachdem das Glasrohr 24' in die Halterungen 80 und 81 angeordnet ist, wird der mittlere Teil des Rohres, der sich zwischen den Halterungen erstreckt, mittels Gasflammen (oder anderen geeigneten Mitteln) auf eine gleichförmige Temperatur erhitzt, die das Glas ausreichend erweicht, um zu ermöglichen, das Rohr ohne Zerbrechen oder Zusammenfall zu biegen. Eine Temperatur von ungefähr 78O°C ist im Falle des vorgenannten Sodakalk-Glases geeignet. Der Mittelpunkt des Rohres 24' wird dann gegen die gebogene Arbeitsfläche einer vorerhitzten Formkomponente 82 gelegt, deren Oberfläche so konstruiert ist, daß sie eine periphere Einsenkung 83 bildet, die das Rohr genau passend aufnimmt und eine mechanische Blockierung mit dem Rohr bewirkt. Während das Glas sich in seinem wärmeerweichten Zustand befindet, werden die Halterungen 80 und 81 jeweils schnell über einen Bogen von ungefähr 90° geschwenkt, in der Weise, die durch die Pfeile angegeben wird, wodurch der zentrale Teil des erhitzten Rohres 24' um die Form 82 gebogen wird und eine U-Biegung 45 bildet. Dies verformt das gerade Rohr 24' zu einer U-förmigen Rohrkomponente 24'', die lange Beinabschnitte besitzt, die im wesentlichen parallel zueinanderliegen und die gleiche Länge aufweisen. Wie durch die Bezugszahlen angedeutet wird, bilden die starren Endsegmente 37 und 42 des Rohres 24', die von den Haltern 80 und 81 f? griffen sind, die entsprechenden geraden Rohrsegmente, die den fertigen zurückgebogenen Kolben abschließen.

Die zweite Biegeoperation ist in Fig. 11 dargestellt und beginnt unmittelbar nach Beendigung der ersten Biegeoperation, während das Glasrohr noch sich im wärmeerweichten und plastischen Zustand befindet. Wie dargestellt, werden die Beine des U-förmigen Rohrs 24' gegen die nutgeformte Arbeitsoberflache 85, 86 einer anderen vorgeheizten gebogenen Formkonponente 87 gedrückt, die in überbrückender Beziehung mit beiden Beinen des

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Rohrs 24' steht, nachdem die erste Biegeoperation beendet wurde. Während die Halterungen 80 und 81 (entlang den zugehörigen Rohrenden 37 und 42) stationär gehalten werden, werden die Formkomponente 82 und das U-Bogenende 45 des Rohrs 24'', das darin gehalten ist, über einen Winkel von ungefähr 180 verschwenkt (angedeutet durch den Pfeil) längs einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der ersten Biegeoperation steht, wodurch die zweite Biegeoperation bewirkt wird. Wie dargestellt, ist die Biegewirkung derart, daß der ausgewählte mittlere Teil von beiden Beinen der ü-förmigen Rohre 24·' um die genuteten Teile 85, 86 der zweiten Form 87 herumgewickelt und so zwei zusätzliche U-Bogen-Segmente 44, 46 gebildet, die voneinander im Abstand liegen und im wesentlichen eine parallelpaarige Beziehung aufweisen. Die mechanische Blockierung mit dem Rohr 24', die durch die genutete Arbeitsoberfläche 83 der Formkomponente 82 bewirkt wird, ist derartig, daß die letzte den U-Bogen 45 ausreichend ergreift, um der Form 82 zu ermöglichen, die notwendige Biegekraft auf das Rohr für die zweite Biegeoperation auszuüben, wenn die Form durch den vorgenannten Winkel verschwenkt wird.

Die dritte und letzte Biegeoperation ist in Fig. 12 dargestellt und besteht darin, eine dritte vorgeheizte gebogene Formkomponente 88 in berührender Brückenbeziehung zu den nach oben stehenden Beinteilen des Rohrs 24'' an einer Stelle oberhalb der Form 87 anzuordnen, so daß die genuteten Arbeitsoberflächen 89 und 90 der Formkomponente 88 genau passend das Rohr in Eingriff nehmen. Während erste und zweite Formkomponente 82 und 87 stationär gehalten werden, werden die Halterungen 80 und 81 (zusammen mit den ergriffenen Enden 37- und 42 des Rohrs) durch Winkel von ungefähr 180° geschwenkt (wie durch den Pfeil angedeutet), und zwar in der gleichen Ebene, aber in entgegengesetzter Richtung wie die der zweiten Biegeoperation, wodurch die Beine des Rohrs 24'' um die Formkomponente 88 herumgewickelt und ein zusätzlicher Satz von U-Bögen 43 und 47 gebildet wird, die die Enden 37, 42 des Rohrs angrenzend zu dem anderen Paar U-Bögen 44 und 46 anordnen.

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Während das Glasrohr noch heiß und plastisch ist, wird ein Strom von inertem Gas (wie beispielsweise komprimierte Luft) vorzugsweise in ein Ende des zurückgebogenen Rohrs 24'' eingeführt, um einen positiven Druck zu erzeugen und irgendwelche Deformationen in der Kreisform des Rohrs "auszurunden", welche Deformationen während der Biegeoperation, insbesondere in U-Bögen-Bereichen, aufgetreten sein mögen.

Während sich das zurückgebogene Glasrohr 24'' noch im wärmeerweichten Zustand befindet, wird es auch einem Strom von kalter Luft ausgesetzt, um das Rohr in seiner neuen Form zu fixieren. Die Formkomponenten 82, 87 und 88 werden dann gedreht und so manipuliert, daß sie von den zugehörigen U-Bögen freikommen und ermöglichen, daß sie von dem fertigen Kolben 24 abgezogen werden. Die Halterungen 80 und 81 werden dann geöffnet und der gefaltete Kolben 24 freigegeben, der daraufhin zu einem geeigneten Anlassgerät weitertransportiert und nachfolgend Leuchtstoffbeschichtungsund Abdichtoperationen usw. ausgesetzt wird, die notwendig sind, um den Kolben zu einer fertigen Fluoreszenzlampe zu verwandeln.

Der dreifach gefaltete Lampenkolben 24, der durch die vorgenannte Abfolge von Biegeoperationen herstellbar ist, ist in den Fig. 3-13 wiedergegeben.

Ein Verfahren zur Bildung eines vieifach gefalteten Lampenkolbens 24b (der in Fig. 5 dargestellten Art) aus einem einzigen Stück von Glasrohr unter Anwendung von vier aufeinanderfolgenden Biegeoperationen ist in Fig. 14-17 dargestellt.

Wie aus den Fig. 14 und 15 hervorgeht, sind die ersten zwei Biegeoperationen identisch zu denen, die bereits in Verbindung mit dem dreifach gefalteten Kolben 24 beschrieben wurden und besteht aus dem Ergreifen der starren Enden 63 und 37b des geraden Rohrs 24b¹ mit geeigneten Halterungen 80b und 81b und das Biegen des wärmeerweichten mittleren Teils des Rohrs um die genutete Arbeitsoberfläche 83b einer ersten Formkomponente 82b, und dann um die zweite Formkomponente 87b, um die ersten drei U-Bögen 44b,

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46b und 64 zu bilden (die Bezugszahlen für die verschiedenen Teile des gebogenen Glasrohres entsprechen den Bezugszahlen, die zur Identifizierung der gleichen Teile des fertig gefalteten Lampenkolbens 24b benutzt werden).Die ersten zwei Biegeoperationen sind in den Fig. 14 bzw. 15 dargestellt.

Die dritte und die vierte Biegeoperation sind in Fig. 16 wieder-gegeben und werden dadurch durchgeführt, daß eine dritte Formkomponente 88b gegen das Paar von nach oben stehenden Beinteilen des Rohrs 24b^1f gesetzt und eine vierte gebogene Formkomponente 91 gegen den anderen Satz von Rohrbeinen gesetzt und dann die entsprechenden Beine um die genuteten Arbeitsoberflächen 89b, 90b der Formkomponente 88b und um die genuteten Oberflächen 92, 93 der Formkomponente 91 gebogen werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die ergriffenen Enden 37b und 63 des Rohrs und die Halterungen 80b, 81 über einen Winkel von 180° geschwenkt und auch die erste Formkomponente 82b und der mit dieser verriegelte U-Bogen 46b in entgegengesetzte Richtung über einen Winkel von 180° (wie durch die Pfeile angedeutet) geschwenkt werden, um zumindest zwei Paare von Ü-Bögen 43b, 65 und 45b, 47b zu bilden.

Nachdem das durch Wärme erweichte Rohr abgekühlt wurde und sich verfestigt hat, werden die verschiedenen Formkomponenten gedreht und von den entsprechenden ü-Bögen abgezogen, um den fertigen Lampenkolben 24b zu erhalten, der in Fig. 17 dargestellt ist, der dann mit Leuchtstoff beschichtet wird usw., um die Fluoreszenzlampe Lb (Fig. 5) zu schaffen.

r^Jn Verfahren zur Formung eines alternativen vierfach gefalteten Lampenkolbens 24c für eine Fluoreszenzlampe Lc der Art, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, wird in den Fig. 18 - 21 erläutert.

Der erste Schritt des Verfahrens ist in Fig. 18 dargestellt und ist identisch zu dem entsprechenden Schritt, der bei der Herstellung der beiden vorerwähnten gefalteten Lampenkolben 20 und 24c verwendet wurde. Entsprechend besteht das Verfahren aus einem Biegen eines geraden Stückes Glasrohr 24c¹ (das durch

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Flammen ο. dgl', wärmeerweicht wurde) zu einer U-Form, indem die starren Endteile 37c und 69 des Rohrs mit geeigneten Halterungen 80c und 81c ergriffen und dann diese zueinander über Bögen von 90° geschwungen werden, um den zentralen Teil des Rohrs um eine vorgeheizte gebogene Formkomponente 82c herumzubiegen. Eine Nut 83c in der Arbeitsfläche der Form 82c ergreift das Rohr und die sich ergebene Biegung 46c und verwandelt das gerade Rohr zu einem embryonischen Kolben 24c¹' von U-Form.

Der nächste Schritt ist in Fig. 19 dargestellt und besteht darin, ein Paar von vorgeheizten gebogenen Formkomponenten 94 und 96 gegen die mittleren Teile der aufrechtstehenden Beine des U-förmigen Rohrs 24c¹' zu legen und jedes der starren Enden 37c und 69 des Rohrs (mit Hilfe der Halter 80c und 81c, die in dieser Fig. nicht dargestellt sind) über einen Winkel von 180 (angedeutet durch den Pfeil) zu verschwenken und das Rohr um die genuteten Arbeitsflächen 9 5 bzw. 97 des Paares von Formkomponenten zu biegen und somit ein zusätzliches Paar von zueinander ausgerichteten U-Bögen 4 4c und 70 zu bilden, die die Enden des Rohrs angrenzend und gegenüberliegend zum erstgenannten U-Bogen 46c placieren.

Die dritte und die vierte Biegeoperation sind in Fig. 20 dargestellt und werden dadurch erreicht, daß ein anderes Paar von vorgeheizten Formkomponenten 88c und 91c gegen mittlere Teile der vier nach oben stehenden geraden Beinteile der embryonischen Kolbenkomponente 24c¹' gelegt und daß die ergriffenen Teile des Glasre...o.s gegen die gebogenen genuteten Arbeitsflächen 89c und 90c der Formkomponente 88c und der genuteten Arbeitsflächen 92c, 93c der anderen Formkomponenten 91c gelegt werden. Das erste Paar von Formkomponenten 94 und 96 wird dann (zusammen mit den zugehörigen U-Bogen-Teilen 44c und 70 des Rohrs) in entgegengesetzte Richtungen, aber innerhalb der gleichen Ebene über Winkel von 180 (siehe die Pfeile) verschwenkt, um zwei zusätzliche zueinander ausgerichtete Paare von U-Bögen 43c, 45c und 47c (nicht dargestellt) , 71 zu bilden.

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Wie in Fig. 20 dargestellt ist, bringt die Bildung dieser zwei zusätzlichen Paare von U-Bögen die vorher gebildeten U-Bogen-Abschnitte 44c und 70 auf entgegengesetzte Seiten der Rohrenden 37c, 69 und in parallele Ebenen, die im rechten Winkel zu der Ebene stehen, die die Endteile des Rohrs enthält, wie auch zur gemeinsamen Ebene, die die drei miteinander verbundenen U-Bogen-Segmente 45c, 46c und 47c (nicht dargestellt) enthält.

Nachdem das Glasrohr ausreichend abgekühlt und verfestigt wurde, werden die verschiedenen Formkomponenten gedreht und so manipuliert, um sie von den zugehörigen U-Bogen-Teilen des Rohrs abzuziehen, um den fertigen Kolben 24c zu erhalten, der in Fig. 21 gezeigt ist (ein Teil des Kolbens ist zur größeren Klarheit der Darstellung weggelassen).

Es würde zwar die Lampenherstellung vereinfachen, wenn gerade Stücke von Glasrohr mit einer inneren Beschichtung aus Leuchtstoff zur Verfügung gestellt würde, bevor das Glasrohr erhitzt und den verschiedenen Biegeoperationen ausgesetzt wird, doch ist die Anzahl der U-Bögen, die geformt werden, und die ziemlich komplizierte Konfiguration des gefalteten Kolbens derartig, daß diese Art der Herstellung möglicherweise nicht praktikabel ist. Eine gleichförmigere Leuchtstoffbeschichtung und ein entsprechend erhöhter Lumenausgang der fertigen Fluoreszenzlampen werden wahrscheinlich dann erreicht, wenn ein klares Glasrohr in die gewünschte Form gebogen und dann mit einem Leuchtstoff beschichtet wird, wobei ausgewählte Ü-Bogen-Teile des zurückgebogenen Kolbens mit Rohransätzen versehen werden, um als Leuchtstoffabzugsansätze "u dienen, wie bereits vorstehend angedeutet wurde. Aus den Fig. 13,- 17 und 21 ist zu entnehmen', daß die neugeformten Kolben 24, 24b und 24c nicht mit derartigen Ablassrohransätzen versehen worden sind.

Dem Durchschnittsfachmann wird klar sein, daß die Rohrhalterungen und die verschiedenen Formkomponenten so konstruiert sind, daß sie leicht Teil einer einzigen Maschine sein können, die An-

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triebseinrichtungen, Indexierungsnocken usw. besitzt,welche die Halterungen und Formen in der richtigen Reihenfolge automatisch in sehr genauer und gesteuerter Weise betätigen und bewegen, so daß sie die verschiedenen Rohrbiegeoperationen ausführen, wodurch die gefalteten Kolben durch Massenproduktion herstellbar werden und die Herstellungskosten der Fluoreszenzlampen und der kompakten Lampeneinheiten reduziert werden.

Es wird dem Durchschnittsfachmann auch deutlich geworden sein,
daß die neuartigen Vielfach-U-Bogen-Lampen der vorliegenden Erfindung aus einem Glasrohr mit verschiedenem Durchmesser und
verschiedener Länge hergestellt werden können, um eine Familie
von kompakten dreidimensionalen Niederdruckentladungslampen und Lampeneinheiten zu schaffen, die Lichtausgänge und elektrische
Eigenschaften besitzen, die es ermöglichen, sie bei Kombination mit geeigneten Start- und Betriebsschaltkreisen als direkten
Ersatz für Glühlampen bei vielen Arten von Lampenarmaturen zu
verwenden, wie beispielsweise bei Tischlampen, Flurlampen usw.
Dadurch würde nicht nur elektrische Energie eingespart, sondern auch die Möglichkeit geschaffen, Privatwohnungen wie auch Büroräume wirksam zu beleuchten und den geeigneten Beleuchtungspegel mit minimalen Kosten zu erreichen.

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Claims (21)

ι.u iNf. Ernst Stratmann I ) .|UiiU I)IISSMIX)KI I · ϊ.(. I IAI ι« >'ΛΊΊ A I ' < > •Düsseldorf, 20. Nov. 1980 8055 430 Westinghouse Electric Corporation Pittsburgh, Pa., V. St. A. Patentansprüche ;

1. Elektrische Entladungslampe mit einem Paar von im Abstand angeordneten Elektroden und einem ionisierbaren Medium, das zwischen den Elektroden eine Lichtbogenentladung aufrecht erhält, wenn die Lampe erregt ist, wobei die Lampe einen abgedichteten rohrförmigen Kolben aus lichtdurchlässigem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2 4) sechs im wesentlichen gerade Segmente (37 - 42) aufweist, die-durch fünf gebogene Segmente (43 - 47) miteinander verbunden sind und dadurch fünf im wesentlichen U-förmige Abschnitte bilden, die ineinander übergehen und einen einzigen Entladungskanal von gefalteter Konfiguration bilden, wobei vier der miteinander verbundenen im wesentlichen U-förmigen Abschnitte des Kolbens (2 4) in paariger Beziehung stehen und zwei im wesentlichen S-förmige Abschnitte bilden, die in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und durch den fünften im wesentlichen U-förmigen Abschnitt miteinander verbunden sind, wobei jeder der im wesentlichen U-förmigen Abschnitte so orientiert ist, daß

(a) der Entladungskanal durch zwei der im wesentlichen geraden Segmente (37, 42) abgeschlossen ist und

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pobrscHtcK BHHLiN wist (BLZ 100 100 10) 132730-109 - unjTsi.nr BANKiBLZ 3O0700 10) OI6O253

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(b) alle im wesentlichen geraden Segmente (37 - 42) sich in die gleiche allgemeine Richtung in einer säulenförmigen Anordnung erstrecken und somit eine Lichtquelle bilden, die dreidimensional und von kompakter Größe ist (Fig. 1 - 3; 14).

2. Elektrische Entladungslampe mit einem Paar von im Abstand angeordneten Elektroden und einem ionisierbaren Medium, das zwischen den Elektroden einen Entladungslichtbogen aufrecht erhält, wenn die Lampe erregt ist, wobei die Lampe einen abgedichteten rohrförmigen Kolben aus lichtdurchlässigem Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (24) acht im wesentlichen gerade Segmente (37 - 42, 61 - 63) besitzt, die durch sieben gebogene Segmente (43 - 47, 70, 71) miteinander verbunden sind und dadurch sieben im wesentlichen ü-förmige Abschnitte bilden, die ineinander übergehen und einen einzigen Entladungskanal von gefalteter Konfiguration bilden, wobei sechs der miteinander vebundenen im wesentlichen U-förmigen Abschnitte des Kolbens (2 4) in paariger Beziehung angeordnet sind und zwei im wesentlichen M-förmige Abschnitte bilden, die in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind und durch den siebten im wesentlichen U-förmigen Abschnitt miteinander verbunden sind, wobei jeder der im wesentlichen U-förmigen Abschnitte so orientiert ist, daß

(a) der Entladungskanal durch zwei der im wesentlichen geraden Segmente (63) abgeschlossen wird und

(b) alle im wesentlichen geraden Segmente (37 - 42, 61 - 63) - sich in die gleiche allgemeine Richtung in säulenförmiger Anordnung erstrecken und somit eine Lichtquelle bilden, die dreidimensional und von kompakter Größe ist (Fig. 5, 17).

3. Elektrische Entladungslampe mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Elektroden und einem ionisierbaren Medium, das zwischen den Elektroden eine Lichtbogenentladung aufrecht erhält, wenn die Lampe erregt ist, wobei die Lampe einen ab-

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gedichteten rohrförmigen Kolben aus lichtdurchlässigem Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (24) acht im wesentlichen gerade Segmente (37 - 42, 67 - 6 9) aufweist, die durch sieben gebogene Segmente (43 - 47, 70, 71) miteinander verbunden sind und dadurch sieben im wesentlichen U-förmige Abschnitte bilden, die ineinander übergehen und einen einzigen Entladungskanal von gefalteter Konfiguration bilden, wobei drei der miteinander verbundenen im wesentlichen ü-förmigen Abschnitte des Kolbens (2 4) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind und ein im wesentlichen M-förmigen Abschnitt bilden, während die verbleibenden im wesentlichen ü-förmigen Abschnitte in unterschiedlichen - Ebenen angeordnet und so orientiert sind, daß

(a) der Entladungskanal durch zwei der im wesentlichen geraden Segmente (37, 69) abgeschlossen wird, die beieinanderliegend und gegenüberliegend zu dem gebogenen Segment angeordnet sind, das den zentralen Teil des im wesentlichen M-förmigen Abschnittes bildet und

(b) alle im wesentlichen geraden Segmente (37 - 42, 67 - 69) in die gleiche allgemeine Richtung in säulenförmiger Anordnung sich erstrecken und somit eine Lichtquelle bilden, die dreidimsional und von kompakter Größe ist (Fig. 7; 21).

4. Lampe nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekenn- · zeichnet, daß die gebogenen Segmente (43 - 47, 70, 71) des gefalteten rohrförmigen Kolbens von einer derartigen Kon-

"- figuration sind, daß die im wesentlichen geraden Segmente (37 - 42, 61 -63, 67 -69) voneinander im Abstand angeordnet sind.

5. Lampe nach einem der Ansprüche 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen geraden Segmente, die die Enden des gefalteten rohrförmigen Kolbens (24) bilden, die Elektroden (50) enthalten und in einer Ebene angeordnet sind, die im Abstand und im wesentlichen parallel zu der Ebene des

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im wesentlichen U-förmigen Abschnittes liegt, der den mittleren Teil des Kolbens (2 4) bildet.

6. Lampe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete Kolben (24) ein einziges Stück aus glasartigem Rohr umfasst, das eine Serie von im Abstand angeordneten gekrümmten Bögen aufweist, die die gebogenen Segmente (43 - 47, 70, 71) bilden.

7. Lampe nach einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß das ionisierbare Medium eine Gasfüllung mit einem Druck von weniger als etwa 10 Torr und die Entladungslampe (22) somit eine Niederdruckentladungslampe ist.

8. Lampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Kolben (24) auch eine vorbestimmte Menge an Quecksilber enthält und eine Leuchtstoffbeschichtung auf seiner inneren Oberfläche trägt und die Entladungslampe (2 2) somit eine Fluoreszenzlampe darstellt.

9. Elektrische Lampeneinheit, die in einem Beleuchtungsgerät verwendbar ist, das eine kompakte Lichtquelle erfordert und Sockeleinrichtungen besitzt, die mit einer Schaltkreiseinrichtung verbunden ist, die Teil des Beleuchtungsgerätes darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampeneinheit (22) die elektrische Entladungslampe gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 umfasst, wobei das Paar von Elektroden (50) innerhalb der ·_ _λ lCntladungskanal abschließenden, im wesentlichen geraden Segmente (37, 42) des gefalteten rohrförmigen Kolbens (24) angeordnet und mit Zufuhrleitern (51) verbunden sind, die sich durch die entsprechenden im wesentlichen geraden Segmente (37, 42) erstrecken, mit einer Basisstruktur (B), die Anschlußeinrichtungen (z.B. 29, 31) aufweist, die elektrischen Kontakt mit den Sockeleinrichtungen (76) des Beleuchtungsgerätes herstellen können, wobei die Basisstruktur (B) mit den den Entladungskanal abschließenden im wesent-

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lichen geradlinigen Segmenten (z.B. 37, 42) des gefalteten rohrförmigen Kolbens (2 4) verbunden sind und zusammen mit der Entladungslampe eine kompakte Lampeneinheit (2 2) von einer derartigen physikalischen Größe bildet, daß die Lampeneinheit zur Verwendung in dem Beleuchtungsgerät und deren Sockeleinrichtungen (76) geeignet ist.

10. Lampeneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreiseinrichtungen von der Bauart sind, die es ermöglicht, die Entladungslampe an einer Wechselstrom-Leistungsquelle zu betreiben.

11. Lampemeinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstruktur (B) einen becherförmigen Teil (26) aufweist, der die die Elektroden haltenden geraden Segmente (z.B. 37, 42) des gefalteten Kolbens (24) sowie dessen angrenzende Ü-Bögen-Segmente aufnimmt und umschließt, und daß der becherförmige Teil (26) ein plattenartiges Glied (27) besitzt, das die Entladungslampe stützt und in sich Öffnungen

(32) aufweist, die Luft ermöglichen, durch die Basisstruktur (B) und um den gefalteten rohrförmigen Kolben (2 4) herumzuströmen und somit für die Entladungslampe während des Betriebs eine Konvektionskühlung zu liefern.

12. Lampeneinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete rohrförmige Kolben (24) Quecksilber und ein Füllgas enthält und auf seiner inneren Oberfläche eine Leuchtstoffbeschichtung aufweist und die Lampe somit eine Fluoreszenzlampe darstellt, und daß eine lichtdiffundierende Abdeckung (C) in schützender umschließender Beziehung zu der gefalteten Fluoreszenzlampe angeordnet und in solcher Stellung durch die Basistruktur (B) gehalten ist, daß die schützende Umhüllung (C) offenendig ist und somit einen Luftdurchtritt ergibt, der die Konvektionskühlung der Fluoreszenzlampe während des Betriebs vergrößert.

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13. Lampeneinheit zur Verwendung in einem Beleuchtungsgerät, das eine kompakte Lichtquelle erfordert und Sockeleinrichtungen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampeneinheit (22) eine elektrische Entladungslampe gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 umfaßt, wobei das Paar von Elektroden (50) innerhalb der den Entladungskanal abschließenden im wesentlichen geraden Segmente (z.B. 37, 42) des gefalteten rohrförmigen Kolbens (24) angeordnet und mit Zufuhrleitern (51) verbunden sind, die sich von den entsprechenden im wesentlichen geraden Segmenten erstrecken, wobei die Entladungslampe von der Bauart ist, die eingegebenermaßen eine Lichtausgangsverringerung zeigt, wenn sie in einer Umgebung betrieben wird, die bewirkt, daß die Lampe überhitzt wird, mit einer Basisstruktur (B), die Anschlußeinrichtungen (z.B. 29, 31) besitzt, die einen elektrischen Kontakt mit den Sockeleinrichtungen (7 6) des Beleuchtungsgerätes ermöglichen, wobei die Basisstruktur (B) mit den den Entladungskanal abschließenden Segmenten (z.B. 37, 42) des gefalteten rohrförmigen Kolbens (24) verbunden sind und zusammen mit dem Kolben (24) eine kompakte einstückige Anordnung bilden, mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung (C), die durch die Basisstruktur (B) mit der Entladungslampe in schützender umschließender Beziehung zu der Entladungslampe gehalten wird und eine öffnung (25) besitzt, die Luft ermöglicht, durch die Lampeneinheit (22) hindurchzutreten und die Entladungslampe durch Konvektion zu kühlen, wenn die Lampeneinheit (22) in den Sockeleinrichtungen (76) des Beleuchtungsgerätes angeordnet ist.

14. Lampeneinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstruktur (B) einen becherförmigen Teil (26) besitzt, der die die Elektroden enthaltenden Enden des gefalteten

c Kolbens (24) umschließt und aufnimmt, wie auch die angren-

zenden U-Bogen-Segmente, und daß der becherförmige Teil ein plattenartiges Glied (27) umfaßt, das die Entladungslampe (22) stützt und eine Vielzahl von öffnungen (32) besitzt, die Luft ermöglicht, durch die Basisstruktur (B) und dann in und

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durch die Lampeneinheit (22) hindurchzutreten, wenn die Lampeneinheit in der Sockeleinrichtung (76) des Beleuchtungsgerätes angeordnet und erregt.ist.

15. Lampeneinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete rohrförmige Kolben (24) eine vorbestimmte Menge von Quecksilber sowie ein Füllgas enthält und auf seiner inneren Oberfläche eine Leuchtstoffbeschichtung trägt und die Lampe somit eine Fluoreszenzlampe darstellt, daß die Basisstruktur (B) durch ein bajonettartiges Basisglied (29) abgeschlossen wird, und daß die Sockeleinrichtungen'(7 6) des Beleuchtungsgerätes ebenfalls von der Bajonettbauart sind.

16. Verfahren zur Verformung eines zunächst geradlinigen glasartigen Rohrs zu einem Lampenkolben von gefalteter Konfiguration, die fünf miteinander verbundene U-Bogen-Segmente besitzt, gekennzeichnet durch Erhitzen eines vorbestimmten Stückes des im wesentlichen geraden glasartigen Rohrs in einer Weise, daß dessen Endteile starr und Teile, die neu geformt werden sollen, gleichförmig ausreichend erweicht werden, um eine Biegung ohne Zerbrechen oder Zusammenfallen zu ermöglichen, Anordnen einer ersten gekrümmten Formeinrichtung (82) gegen einen wärmeerweichten zentralen Teil des Rohrs (24), Ergreifen der starren Endteile (37, 42) des Rohrs (24¹) und Verschwenken der Endteile in Richtung zueinander längs einer gemeinsamen Ebene, bis der wärmeerweichte Zentralteil des Rohrs um die erste Formeinrichtung (82) über einen Winkel gebogen ist, so daß das Rohr.(24¹¹) U-Form annimmt und das erste U-Bogen-Segment (45) gebildet ist, Anordnen einer zweiten Formeinrichtung (87) von gebogener Konfiguration gegen die wärmeerweichten medialen Teile des U-förmigen Rohrs (24¹¹) und, während die ergriffenen Endteile des Rohrs stationär gehalten werden, Verschwenken des zuerst geformten Ü-Bogen-Segmentes (45) und der ersten Formeinrichtung (82) über einen Winkel von etwa 180 längs einem Weg, dessen Ebene im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der ersten Biegeopera-

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tion verläuft und damit gleichzeitig Verbiegung von beiden wärmeerweichten medialen Teile der Beinabschnitte um die zweite Formeinrichtung (87) und Bildung eines weiteren Paares von U-Bogen-Segmenten (44, 46), die zueinander ausgerichtet sind und den Hals des ersten geformten U-Bogen-Segmentes (45) nahe an die ergriffenen Endteile des Rohrs bringen, Anordnen einer dritten gebogenen Formeinrichtung (88), gegen die wärmeerweichten Teile von beiden Beinen des Rohrs an einer vorbestimmten Stelle nahe der ergriffenen Endteile des Rohrs und, während die drei vorher geformten U-Bogen-Segmente (45, 44, 46) und die zugehörigen Formeinrichtungen (82, 87) stationär gehalten werden, Verschwenken eines jeden der ergriffenen Endteile über einen Winkel, der ungefähr 180° beträgt, in eine Richtung, die entgegengesetzt zu der liegt, in der die zweite Biegeoperation durchgeführt wurde und entlang einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der ersten Biegeoperation liegt, wodurch gleichzeitig die wärmeerweichten Teile der Beine um die dritte Formeinrichtung (88) herumgebogen und zwei weitere ü-Bogen-Segmente (43, 47) in dem Rohr gebildet werden, die zueinander ausgerichtet sind, wobei die ergriffenen Endteile des Rohrs angrenzend zu dem zweiten gebildeten Paar von U-Bogen-Segmenten (44, 46) gebracht werden und dann Abkühlen des sich ergebenen vielfach U-förmig gebogenen rohrförmigen Kolbens (24), um das glasartige Rohr in seiner gefalteten Konfiguration zu verfestigen und zu setzen, und Entfernen von der ersten, zweiten und dritten Formeinrichtung (82, 87, 88; Fig. 10 - 13).

17. V*· fahren zur Verformung eines anfänglich im wesentlichen geraden glasartigen Rohrs zu einem Lampenkolben von kompakter gefalteter Konfiguration mit sieben miteinander verbundenen U-Bogen-Segmenten, gekennzeichnet durch Erwärmen eines vorbestimmten Stückes des im wesentlichen geradlinigen glasartigen Rohrs (24) in einer solchen Weise, daß die Endteile (37, 63) des Rohrs starr und die zu verformenden Teile gleichförmig ausreichend erwärmt sind, um sie ohne Zerbrechen oder Zusammenfallen biegen zu können, Anordnen einer ersten gebo-

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genen Formeinrichtung (82) gegen einen zentralen Teil des Rohrs, das wärmeerweicht ist, Ergreifen der starren Endteile des Rohrs und Verschwenken der Endteile in Richtung aufeinander längs einer gemeinsamen Ebene, bis der wärmeerweichte zentrale Teil des Rohrs um die erste Formeinrichtung (82) über einen Winkel gebogen ist, derart, daß das Rohr U-förmig ist und das erste U-Bogen-Segment (46) gebildet ist, Anordnen einer zweiten Formeinrichtung (87) von gebogener Konfiguration gegen die wärmeerweichten medialen Teile eines jeden der Beinsegmente des U-förmigen Rohrs und, während die ergriffenen Endteile des Rohrs stationär gehalten werden, Verschwenken des ersten geformten Ü-Bogen-Segmentes (46) und der ersten ,Formeinrichtung (82) über einen Winkel von ungefähr 180 entlang einem Weg in einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der ersten Biegeoperation liegt, um dadurch gleichzeitig beide wärmeerweichten medialen Teile der Beinsegmente um die zweite Formeinrichtung (87) herumzubiegen und ein weiteres Paar von U-Bogen-Segmenten (44, 64) in dem Rohr zu bilden, die zueinander ausgerichtet sind, und um den Nacken des ersten geformten U-Bogen-Segmentes (46) nahe an die ergriffenen Endteile des Rohrs zu bringen, Anordnen

(a) einer dritten gebogenen Formeinrichtung (91) gegen die wärmeerweichten Teile von beiden Beinen des Rohrs an einer Stelle zwischen dem Nacken des ersten geformten U-Bogen-Segmentes (46) und dem zweiten geformten Paar von U-Bogen-Segmenten (44, 64) und

(b) einer vierten gebogenen Formeinrichtung (88) gegen die wärmeerweichten Teile von beiden Beinen des Rohrs an einer vorbestimmten Stelle nahe aber im Abstand zu den ergriffenen Endteilen des Rohrs, Verschwenken der ergriffenen Endteile des Rohrs und des ersten geformten U-Bogen-Segmentes (4 6) in entgegengesetzte Richtungen durch Winkel von ungefähr 180 entlang Wegen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen, um dadurch die entsprechenden wärmeerweichten Teile der Rohrbeine um die dritte (91) und vierte

(88) Formeinrichtung herumzubiegen und sie zu zwei Paaren

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von zueinander ausgerichteten U-Bogen-Segmenten (45, 47; 43/ 65) zu verformen, die die ergriffenen Endteile des Rohrs und des ersten geformten ü-Bogen-Segmentes (46) angrenzend zueinander aber auf entgegengesetzten Seiten des zweiten geformten Paares von U-Bogen-Segmenten (44, 64) bringen, und dann Abkühlen des sich ergebenden vielfach ü-gebogenen rohrförmigen Kolbens, um das Glasrohr in seiner gefalteten Konfiguration zu verfestigen und zu setzen, und Entfernen von erster, zweiter, dritter und vierter Formeinrichtung (82, 87, 91, 88; Fig. 14 - 17)

18. Verfahren zur Formung eines anfänglich im wesentlichen geraden glasartigen Rohrs zu einem Lampenkolben von kompakter gefalteter Konfiguration, die sieben miteinander verbundene Ü-Bogen-Segmente enthält, gekennzeichnet durch Erwärmen eines vorbestimmten Stückes des im wesentlichen geradlinigen glasartigen Rohrs (24¹¹) in einer solchen Weise, daß die Endteile (37, 69) des Rohrs starr und die zu verformenden Teile des Rohrs gleichförmig soweit erwärmt sind, daß sie ohne Zerbrechen und Zusammenfallen gebogen werden können, Anordnen einer ersten gebogenen Formeinrichtung (82) gegen den wärmeerweichten Zentralteil des Rohrs, Ergreifen der starren Endteile des Rohrs und Verschwenken der Endteile aufeinander zu entlang der gemeinsamen Ebene, bis der wärmeerweichte gerade Teil des Rohrs um die erste Formeinrichtung (8 2) über einen Winkel derart gebogen ist, daß das Rohr U-förmig wird und ein erstes U-Bogen-Segment (4 6) gebildet ist, Anordnen von zweiter ur"¹ dritter Formeinrichtung (94, 96) von gebogener Konfiguration gegen die wärmeerweichten medialen Teile eines jeden der Beinabschnitte des U-förmigen Rohrs und, während das erste geformte U-Bogen-Segment (46) des Rohrs stationär gehalten wird, Verschwenken der ergriffenen Endteile des Rohrs in

' gleiche Richtung über Winkel von ungefähr 180 entlang Wegen, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der ersten Biegeoperation liegen, um dadurch gleichzeitig beide wärmeerweichten medialen Teile der Beinteile um die zweite und dritte

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Formeinrichtung (94, 96) herumzubiegen und zweite und dritte U-Bogen-Segmente (70, 44) zu bilden, die zueinander ausgerichtet sind und die ergriffenen Endteile des Rohrs nahe dem Nacken des erstgeformten U-Bogen-Segmentes (46) anordnen, Anordnen von vierter und fünfter gebogenen Formeinrichtung (88, 91) in Kontakt und in überbrückender Beziehung zu den wärmeerweichten medialen Teilen der vier entsprechenden Beinteile der zweiten und dritten U-Bogen-Segmente (44, 70) und, während das erste geformte U-Bogen-Segment (46) stationär gehalten wird, Verschwenken des zweiten geformten und dritten geformten U-Bogen-Segmentes (44, 70) des Rohrs in entgegengesetzte Richtungen durch Winkel von ungefähr 180° und dadurch gleichzeitiges Biegen der medialen Teile der vier Beinteile des Rohrs um die vierte und fünfte Formeinrichtung (88, 91) und Bildung von vier zusätzlichen U-Bogen-Segmenten (43, 45; 71), die in Paaren angeordnet sind und die zweiten geformten und dritten geformten U-Bogen-Segmente (44, 70) auf gegenüberliegenden Seiten des ersten geformten U-Bogen-Segmentes (46) anordnen, dann Abkühlen des sich ergebenen Vielfach-U-Bogen-Rohrkolbens, um das glasartige Rohr in seiner gefalteten Konfiguration zu verfestigen und zu setzen, und Entfernen der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Formeinrichtung (82, 84, 96, 88, 91; Fig. 18 -20).

19. Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18,. dadurch gekennzeichnet, daß das glasartige Rohr einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und ein unter Druck stehender Strom aus inertem Gas in das Rohr eingeführt wird, nachdem die Biegeoperationen abgeschlossen wurden und das Rohr sich noch in seinem wärmeerweichten Zustand befindet, um die Wände des Rohrs einem positiven Druck auszusetzen und dadurch irgendwelche Deformationen in den U-Bogen-Teilen des Rohrs zu korrigieren, die durch die Erwärmungs- und Biegeoperation entstanden sein mögen.

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20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf die innere Oberfläche des glasartigen Rohrs eine Leuchtstoff beschichtung aufgebracht wird, bevor die Rohrbiegeoperationen durchgeführt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht.aus Leuchtstoffmaterial auf die innere Oberfläche des glasartigen Rohrs aufgebracht wird, nachdem alle Rohrbiegeoperationen durchgeführt wurden und der sich ergebende vielfach ü-gebogene Kolben abgekühlt und verfestigt ist.

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