DE3147704A1 - GASKET CLOSURE FOR A DISCHARGE LAMP - Google Patents
GASKET CLOSURE FOR A DISCHARGE LAMPInfo
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Description
3 3U77043 3U7704
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf Entladungslampen und insbesondere auf Dichtungsverschlußeinrichtungen bzw. Befestigungseinrichtungen
hierfür. Noch detaillierter bezieht sich die Erfindung auf eine Verschlußeinrichtung ·
bzw. eine Befestigungseinrichtung, die drei Zufuhr- ■
drähte aufweist, von denen einer eine Starthilfe aus einem festen Draht trägt, die innerhalb derartiger Lampen
angeordnet sein soll.
10The invention relates to discharge lamps and, more particularly, to sealing closure devices or fastening devices therefor. The invention relates in more detail to a closure device or a fastening device which has three supply wires, one of which carries a starting aid made of a solid wire, which is intended to be arranged inside such lamps.
10
Starthilfen für Entladungslampen können in zwei grundlegende Klassen eingeteilt werden; aktive Einrichtungen wie Impulsgeneratoren der einen oder anderen Art; passive Techniken w.z.B. Masse-Ebenen oder -Sonden.Discharge lamp starting aids can be divided into two basic classes; active bodies like pulse generators of one kind or another; passive techniques e.g. Ground planes or probes.
Aktive Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie teuerActive devices have the disadvantage that they are expensive
sind; weiterhin tragen sie zu der Größe und dem Gewicht 20are; they continue to add to the size and weight 20th
des Vorschaltgerätes bei. Die aktiven Einrichtungen sind allgemein komplex, wobei diese Komplexität einen ihre Wirkung ins Gegenteil verkehrenden Faktor mit sich bringt, da ihre Zuverlässigkeit ungünstig beein-„_ fLußt wird.of the ballast. The active facilities are generally complex, with this complexity having a factor that reverses its effect brings, since their reliability has an unfavorable - "_ will flow.
Passive Starthilfen können in zwei verschiedene Gruppen eingeteilt werden. Als erstes gibt es den externen Typ,Passive starting aids can be divided into two different groups. First there is the external type,
der Masse-Ebenen aufweist, die nahe der äußeren Kolben-30 which has ground planes that are close to the outer piston 30
wand liegen oder mit ihr in Kontakt stehen. Beispiele dieses Typs einer Starthilfe enthalten externe, leitfähige Beschichtungen oder Streifen der Röhrenwand und geerdete Haltevorrichtungen. Die zweite Klasse der passiven Starthilfe enthält interne leitfähige Streifen ■wall or be in contact with it. Examples This type of jump starter included external conductive coatings or strips on the tube wall and grounded holding devices. The second class of passive jump starters includes internal conductive strips ■
oder Beschichtungen und Startsonden.or coatings and launch probes.
Die relativen Vorteile eines speziellen Typs einer passiven Starthilfe hängen von dem Lampentyp .ab und von der beabsichtigten praktischen Anwendung. Beispielsweise basiert die 'Standardlampe des Typs F40WT12 allgemein auf einer geerdeten Halterung zur Schaffung der gewünschten Startfunktion. Die energiesparenden, mi^; Krypton gefüllten Lampen des Typs F34WT12 v^rwend^P einen internen leitfähigen Film, der zwischen fiem Glas und dem Phosphor aufgebracht ist. Externe Streuen und Beschichtungen werden in Europa bevorzugt. ;The relative advantages of a particular type of passive jump starter depend on the type of lamp of the intended practical application. For example, the 'standard lamp of the type F40WT12 is generally based on a grounded holder to create the desired start function. The energy-saving, mi ^; Krypton-filled lamps of the type F34WT12 v ^ rwend ^ P an internal conductive film between the glass and the phosphor is applied. External spreading and Coatings are preferred in Europe. ;
Obwohl die Verwendung von Starthilfen" als wünschenswertes Merkmal erkannt wurde, war es bisher nicht möglieh, Lampen mit einer wirksamen, und ökonomischen internen Starthilfe zu schaffen.Although the use of jump starters "as desirable Characteristic has been recognized, it was previously not possible to produce lamps with an effective, and economical to provide internal start-up assistance.
2Q Folglich ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.2Q Accordingly, it is an object of the present invention to to eliminate the disadvantages of the prior art.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und billige' Starthilfe zu schaffen.The object of the invention is to provide a simple and cheap ' To provide jump start.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Dichtungsverschlußeinrichtungen mit einem dritten .Zufuhrdraht geschaffen werden, wobei eine Draht-Starthilfe elektrisch mit deren innerem Ende verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that sealing closure devices with a third .Feed wire created using a wire jump starter is electrically connected to its inner end.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:In the following, the invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments in connection with the drawing explained. It shows:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Lampe, bei der· eine interne Draht-Starthilfe, verwendetFig. 1 is a sectional view of a lamp in which · an internal wire jump starter, is used
wird;
Fig. 2will;
Fig. 2
und 3 Schnittansichten von verschiedenen Befestigungsstrukturen; and 3 sectional views of various fastening structures;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer nichtgeradlinigen Lampe, bei der die Erfindung angewandt wird zusammen mit einem Schaltkreis hierfür; und . Fig. 5 ein Flußdiagramm der Verfahrensschritte · zur Herstellung der Lampe.4 is a schematic view of a non-rectilinear lamp in which the invention is used together with a circuit therefor; and . Fig. 5 is a flow chart of the method steps. for making the lamp.
Es sei' nun detaillierter auf die Zeichnungen Bezug genommen. In Fig. 1 ist eine Entladungslampe 10 gezeigt, die eine rohrförmige Glashülle 12 enthält, die an ihrer inneren Oberfläche eine Phosphorschicht 14 besitzt. Dichtende Verschlußeinrichtungen 16 und 18 verschließen die Enden der Hülle 12. Ein einen _5 Lichtbogen erzeugendes undaifrechterhaltendes Medium, das Quecksilber enthält, füllt die abgedichtete Hülle 12, die mit jeglichen bekannten Techniken evakuiert und gefüllt worden sein kann.Reference is now made to the drawings in greater detail. 1 shows a discharge lamp 10 which contains a tubular glass envelope 12 which has a phosphor layer 14 on its inner surface. -Sealing closure means 16 and 18 seal the ends of the sheath 12. A contains a _ 5 arc generating undaifrechterhaltendes medium containing mercury, the sealed envelope filled 12 which may be evacuated with any known techniques and filled.
QQ Die abdichtenden Verschlußeinrichtungen 16 und 18 weisen Zufuhrdrähte 20 und 22 bzw. 21 und 23 auf, de in ihnen versiegelt sind und die Elektroden 24 und aufweisen, die elektrisch mit ihnen verbunden sind und von ihnen getragen werden. Üblicherweise besitzen eine oder beide der abdichtenden Verschlußeinrichtung einen Evakuier-Ansatz, der in den vorliegenden Zeichnungen nicht dargestellt ist. QQ The sealing closure devices 16 and 18 have lead wires 20 and 22 or 21 and 23, de are sealed in them, and the electrodes 24 and have, which are electrically connected with them and are supported by them. Usually one or both of the sealing closure devices have an evacuation attachment which is not shown in the present drawings.
• "" "" S 314770A• """" S 314770A
1 Eine der dichtenden Verschlußeinrichtungen, z.B. die Einrichtung 18, besitzt einen dritten Zufuhrdraht 28, der in ihr versiegelt ist und sich nach innen und nach außen der Hülle 12 erstreckt. An dem inneren Ende des Zufuhrdrahtes 28 ist eine Draht-Starthilfe 30 elektrisch angeschlossen, wobei der Hauptteil ihrer Länge dicht angrenzend zu der Phosphorschicht 14 liegt. Die Starthilfe 30 hat eine Länge "x", die im wesentlichen gleich der Lichtbogenlänge der Lampe 10 ist. Vorzugsweise endet das freie Ende 32 der Starthilfe 30 in der Nähe der gegenüberliegend^ Elektrode, im vorliegenden Fall also der Elektrode 24. Die Starthilfe 30 ist aus einem Material hergestellt, das im wesentlichen gegenüber der Quecksilberumgebung der Lampe inert ist, w.z.B. Nickel oder nickelbeschichteter Stahl. 1 A of the sealing closure means, for example, the device 18 has a third lead wire 28, which is sealed in it, and extending inwardly and outwardly of the sheath 12th A wire jump starter 30 is electrically connected to the inner end of the feed wire 28, with the majority of its length being closely adjacent to the phosphor layer 14. The starting aid 30 has a length “x” which is essentially equal to the arc length of the lamp 10. The free end 32 of the starting aid 30 preferably ends in the vicinity of the opposite electrode, in the present case the electrode 24. The starting aid 30 is made of a material that is essentially inert to the mercury environment of the lamp, such as nickel or nickel-coated steel .
Die abdichtenden'Verschlußeinrichtungen 16 und 18, die vorzugsweise mit Ausnahme des dritten Zufuhrdrahtes 28 identisch sind, können beliebige Form aufweisen. Fig. zeigt eine abdichtende Verschlußeinrichtung 18 mit einem kreisförmigen, scheibenähnlichem Format, während Fig. 3 eine herkömmliche Horn- und Röhrenstempelanordnung zeigt. In beiden Fällen enthält die EinrichtungThe sealing 'closure devices 16 and 18, the are preferably identical with the exception of the third feed wire 28, can have any shape. Fig. shows a sealing closure device 18 with a circular, disk-like format, while Figure 3 shows a conventional horn and tube punch assembly. In both cases the facility contains
18 die Zufuhrdrähte"21 und 23, die die Elektrode 26 halten sowie den Zufuhrdraht 28, der die Draht-Start-18 the lead wires ″ 21 and 23, which the electrode 26 hold as well as the feed wire 28, which the wire start
. hilfe 30 anschließt und hält. ·. help 30 connects and holds. ·
Die Draht-Starthilfe 30 hat zusätzliche Vorteile, wenn sie bei nicht-geradlinigen Lampen angewandt wird, w.z.B. bei der kreisförmigen Konfiguration, die teilweise in Fig. 4- dargestellt ist. Dort ist die Lampe 10 so geformt, daß die 35·The wire jump starter 30 has additional benefits when is used for non-linear lamps, e.g. in the circular configuration partially shown in FIG. 4- is. There the lamp 10 is shaped so that the 35 ·
"" "" *°" ϊ ■ 3 14 77 O 4"" "" * ° "ϊ ■ 3 14 77 O 4
-Αι Draht-Starthilfe 30 längs des nach außen weisenden Durchmessers der Hülle 12 verläuft, wenn sie durch eine Spannung an ihrem Platz gehalten wird, die durch den Biege - bzw. WaIavorgang ausgeübt wird.-Αι wire jump starter 30 along the outwardly facing diameter the sheath 12 extends when it is held in place by tension caused by the bending process is exercised.
5
Die Lampen 10 werden dadurch hergestellt, daß die Hülle 12, an deren innerer Oberfläche die Phosphorschicht 14 aufgebracht
ist, so ausgerichtet werden, daß sie die abdichtenden Verschluß- bzw. Befestigungseinrichtungen aufnehmen. Wenn
die Gesamtlänge der Lampe 10 gering ist, beispielsweise
304 mm oder kleiner, so kann die Hülle horizontal ausgerichtet
werden; die bevorzugte Ausrichtung ist jedoch vertikal, insbesondere für größere Abmessungen.5
The lamps 10 are manufactured by orienting the envelope 12, on the inner surface of which the phosphor layer 14 is applied, to receive the sealing closure or fastening means. If the overall length of the lamp 10 is small, for example 304 mm or less, the envelope can be oriented horizontally; however, the preferred orientation is vertical, especially for larger dimensions.
Ist die Hülle 12 vertikal angeordnet, so wird die Befestigung 16 in das untere Ende der Hülle eingesetzt und dort versiegelt. Dann wird die Befestigung 18, ah der die lange Draht-Starthilfe angebracht ist, in das obere Ende der-Hülle 12 eingesetzt und dort versiegelt. Wenn die fertigeIf the shell 12 is arranged vertically, the attachment 16 inserted into the lower end of the envelope and sealed there. Then the attachment 18, ah the long one Wire jump starter is attached, inserted into the upper end of the sheath 12 and sealed there. When the finished
20Lampe eine geradlinige Röhrenlampe sein soll, so kann dann die endgültige Bearbeitung w.z.B. das-Evakuieren und Füllen durchgeführt werden. Soll die Lampe dagegen nicht-geradlinig, z.B. kreisförmig sein, so werden die-gekrümmten Teile durch herkömmliche Techniken gebildet; allerdings muß die Ausrichtung der Lampe während dieses Formungsprozesses sicherstellen, daß die Draht-Starthilfe 30 an dem nach außen weisenden Radius anliegt. Nach dem Formen wird die nichtgeradlinige Lampe mittels herkömmlicher Techniken evakuiert20lamp should be a straight tube lamp, then the final processing e.g. that-evacuate and fill be performed. On the other hand, if the lamp is not in a straight line, e.g. be circular, the curved parts will be formed by conventional techniques; however, the orientation of the lamp must be done during this molding process make sure the wire jump starter 30 is on the outside pointing radius. After molding, the non-rectilinear lamp is evacuated using conventional techniques
und gefüllt.
30and filled.
30th
Beim Betrieb ist diese Lampe insbesondere· für Anwendungen geeignet, bei denen das Vorschaltgerät keine Starthilfe enthält, w.z.B. das in Fig. 4 gezeigte Widerstands-Vorschaltgerät. Dort wird eine Versorgungsspannung V von vorzugsweise 120 Volt Wechselspannung bei 60 Hz an die Anschlüsse 34und 36 des Starters 38 angelegt; dieser Starter ist ein herkömmlicher Glimm-St arter der in üblicher Wadse arbeitet, wenn derDuring operation, this lamp is particularly suitable for applications where the ballast does not contain any starting aid, e.g. the resistance ballast shown in FIG. There, a supply voltage V of preferably 120 volts alternating voltage at 60 Hz is applied to the connections 34 and 36 of the starter 38 applied; This starter is a conventional glow starter that works in the usual way when the
S ■ 3U7704 S ■ 3U7704
l Schalter 40 geschlossen wird. Wenn der Starter 38 leitend ist, so werden die Lampenelektroden 24 und 26 eine Temparatur erreichenrbei der eine thermische Ionenemission stattfindet; weiterhin'wird eine beträchtliche Raumladung die Elektroden umgeben. Wenn der Starter 38 den Vorheiz-Schaltkreis öffnet und wenn die momentane Polarität der Versorgungsspannung an dem Knotenpunkt 4-2 positiv ist, so wird der Kondensator 44 an dem Knotenpunkt 46 eine positive Ladung aufweisen. Der Ladekreis enthält die Draht-Starthilfe, einen Stabilisierungswiderstand 48 und die Versorgungsspannungsquelle V. Die Starthilfe 30 ist über die Elektronen-Raum-Ladung, die während der Vorheizphase er-l switch 40 is closed. If the starter is conductive 38, the lamp electrodes 24 and 26 are a temparature reach r in which takes place a thermal ion emission; Furthermore, a considerable space charge will surround the electrodes. If the starter 38 opens the preheat circuit and if the instantaneous polarity of the supply voltage at node 4-2 is positive, then capacitor 44 at node 46 will have a positive charge. The charging circuit contains the wire starting aid, a stabilization resistor 48 and the supply voltage source V. The starting aid 30 is via the electron space charge that is generated during the preheating phase.
• zeugt wurde, mit der Elektrode 24 gekoppelt. Die an dem Kondensator 44 entstandene Spannung wird von dessen Kapazi-• was generated, coupled to the electrode 24. The voltage generated at the capacitor 44 is determined by its capacitance
1^ tätswert abhängen, von der Raumladung an der Elektrode 24 und von dem Abstand der Elektrode 24 zu dem Starthilfedraht 30. Wenn die Versorgungsspannung V beim nächsten Halbzyklus ihre Polarität umkehrt, so daß die Versorgungsspannung an dem Knotenpunkt 50 positiv ist und bevor der Starter 38 er- 1 ^ ity value depend on the space charge on the electrode 24 and on the distance between the electrode 24 and the starting aid wire 30. If the supply voltage V reverses its polarity in the next half cycle, so that the supply voltage at the node 50 is positive and before the starter 38 he-
2^ neut schließt, so wird die Spannung des Kondensators 44 nach Art eines Spannungsvervielfachers zu der Versorgungs-.spannung hinzu addiert. Diese kombinierte Spannung wird an dem die Elektrode 24 und die Draht-Starthilfe 30 trennenden Spalt auftreten. Die Polarität dieser Spannung ist derart, daß die Elektrode 24 in Bezug auf die Starthilfe 30 positiv wird. Ohne die hinzu addierte Spannung des Kondensators 44 ist die"verfügbare Spannung nicht ausreichend, eine Kalt-Kathoden-Entladung von der Starthilfe 30 einzuleiten. Diese Entladung ist erforderlich, damit der Draht 30 als Lampen- 2 ^ closes again, the voltage of the capacitor 44 is added to the supply voltage in the manner of a voltage multiplier. This combined voltage will appear at the gap separating electrode 24 and wire jump starter 30. The polarity of this voltage is such that the electrode 24 with respect to the starting aid 30 becomes positive. Without the added voltage of the capacitor 44, the "available voltage is not sufficient to initiate a cold cathode discharge from the starting aid 30. This discharge is necessary so that the wire 30 as a lamp
starthilfe wirkt..jump start works ..
'.Die Kalt-Kathoden-Entladung von der Starthilfe 30 zur Elektrode 24 wird eine freie Ladung erzeugen, die aus'. The cold cathode discharge from the jump starter 30 to Electrode 24 will generate a free charge that is made up
Elektronen und positiven Quecksilberionen besteht. Die 35Consists of electrons and positive mercury ions. The 35
gegenwärtige Interpretation des Starthilfemechanismus liegt darin, daß vorzugsweise eine ambipolare Diffusion diesercurrent interpretation of the jump start mechanism is in that preferably an ambipolar diffusion of this
-αϊ Ladung durch die Anwesenheit des negativ geladenen Drahtes 30 bewirkt wird. In dem Gebiet nahe dem Draht 30 wird die Wand der Hülle aufgrund der elektrostatischen Anziehungskräfte des Drahtes 30 eine positive Ladung annehmen. Das durch diese Ladung errichtete Dipolfeld ist wesentlich größer als das, das durch einen externen Draht oder Streifen erzeugt werden könnte, da die Dipoltrennung im letzteren Fall wesentlich größer ist, was zu einer geringeren Feldstärke führt.-αϊ charge due to the presence of the negatively charged wire 30 is effected. In the area near the wire 30, the Wall of the sheath due to the electrostatic attraction of the wire 30 assume a positive charge. That The dipole field created by this charge is much larger than that created by an external wire or strip could be generated, since the dipole separation in the latter case is much greater, resulting in a lower field strength leads.
Der Effekt dieses Dipolfeldes liegt darin, daß eine zusätzliche Ionisierung nahe der Wand der Hülle auftritt,, die ihrerseits das Dipolfeld längs des Drahtes 30 weiter ausbreitet. Dies ist analog zu dem Vorgang, der zwischen der negativ geladenen inneren Wand der Hülle und der positiv geladenen äußeren Wand bei einer externen Lampenstarthilfe auftritt. Auf diese Weise wird längs der Kolbenwand eine leitende Umhüllung erzeugt, bis zu einem Punkt, bei dem das axiale Lampenfeld zum Starten der Lampe ausreicht. Im Hinblick hierauf ist der Wert des Kondensators 44 bezüglich eines minimalen Schwellwertes kritisch. Dieser Wert muß größer als 0,1^F sein; andernfalls wird während der Polaritätsumkehr der Versorgungsspannung ein beträchtlicherThe effect of this dipole field is that additional ionization occurs near the wall of the shell, the in turn, the dipole field along the wire 30 spreads further. This is analogous to the process between the negatively charged inner wall of the envelope and the positively charged outer wall in the case of an external lamp starting aid occurs. In this way a conductive envelope is created along the piston wall to a point where the axial lamp field is sufficient to start the lamp. In view of this, the value of capacitor 44 is relative a minimum threshold value is critical. This value must be greater than 0.1 ^ F; otherwise, during the Polarity reversal of the supply voltage a considerable
Spannungsverlust auftreten.
25Loss of voltage occur.
25th
Labormessungen haben angedeutet, daß dieser Effekt vermutlich durch einen Kondensator-Entladestrom verursacht wird, der von einer Raumladungsabsorption an der Elektrode 24-, herrührt, wenn die Polarität der Versorgungsspannung umgekehrt wird und die Spannung an der Elektrode 24- positiv wird. ·Laboratory measurements have indicated that this effect is probably caused by a capacitor discharge current, which results from a space charge absorption at the electrode 24- when the polarity of the supply voltage is reversed and the voltage at the electrode 24- is positive. ·
Die hier beschriebene Draht-Starthilfe 30 ist allen bekanntm Konstruktionen überlegen. Im Vergleich mit den internenThe wire jump starter 30 described here is known to all Consider constructions. Compared with the internal
leitenden Beschichtungen oder Streifen ist die Draht-Start-35 conductive coatings or strips is the wire start 35
hilfe aufgrund der einfachen Herstellung und der geringeren Kosten überlegen. Weiterhin ist sie leicht an nicht-gerad-help due to the simple production and the lower Consider costs. Furthermore, it is easy to attach to non-straight
linige Lampen anpaßbar.linear lamps adaptable.
Bei geradlinigen Lampen bietet die Draht-Starthilfe eine verbesserte Leistung aufgrund der verbesserten optischen Transmission sowie aufgrund der besseren Helligkeits-Konstanz. With straight lamps, the wire jump start is a great help improved performance due to the improved optical transmission and due to the better brightness constancy.
Im Vergleich mit externen Starthilfen wird aufgrund der dem inneren Draht zugeordneten vergrößerten elektrischen Feldstärke eine bessere Leistung erhalten. Auch vom Standpunkt der Kosten und der Herstellung ist sie günstiger, da bei der Anbringung einer externen Starthilfe an die fertiggestellte Lampe zusätzliche Schritte erforderlich wären..Vom ästhetischen Standpunkt bietet die vorliegende Erfindung einen zusätzlichen Vorteil, der darin liegt, daß externe Starthilfen gewisse Formen einer elektrischen Isolation erfordern, und zwar an Stellen, wo eine elektrische Verbindung an gewissen Punkten des Schaltkreises erforderlich ist. Die vorliegende Erfindung ist dagegen bei der fertiggestellten Lampe praktisch unsichtbar.Compared with external starting aids, the increased electrical power associated with the inner wire Field strength will get better performance. It is also cheaper from the standpoint of cost and manufacture, as additional steps are required when attaching an external jump starter to the finished lamp would be..From an aesthetic point of view, the present one offers Invention an additional advantage, which is that external starting aids certain forms of an electrical Require isolation in places where there is an electrical connection at certain points in the circuit is required. The present invention, on the other hand, is practically invisible to the finished lamp.
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