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Elektrodenhalterunq für Na-Hochdruck-Li-chtboqen
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lampen Die Erfindung betrifft eine Elektrodenhalterung für Na-Hochdruck-LichtbogenlampenS
bestehend aus Haltekappe und Elektrode.
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Derartige Elektrodenhalterungen werden bisher in der Weise ausgebildet,
daß man die Kuppe der Haltekappe mit einem spitzen Werkzeug durchstößt, den Wolframstift
der Elektrode in die so erzeugte Öffnung einsetzt und den Kuppenraum mit Titanpulver
füllt, sowie anschließend die Haltekappe mitsamt dem Wolframstift in einer Schutzgasatmosphäre
so weit erhitzt, daß das Titanpulver den Wolframstift mit der aus Niob bestehenden
Haltekappe verlötet. Dabei wird der Wolframstift durch die Wandung der Kuppe gehalten,
die beim Durchstoßen, je nachdem, ob der Durchstoß von außen nach innen oder in
umgekehrter Richtung erfolgt, um einen bestimmten Betrag leicht kegelig nach innen
oder außen gedrückt wird.
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Eine derartige Elektrodenhalterung wird schließlich durch einen Ring
aus Spezialglas mit dem Aluminiumoxidrohr der Lampe verschmolzen, um nach Möglichkeit
eine vakuumdichte Verbindung zwischen dem Flansch der Haltekappe und dem Aluminiumoxidrohr
zu schaffen.
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Das übliche Verfahren der Verbindung der Elektrode mit der Haltekappe
ist jedenfalls sehr aufwendig.
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Es muß zunächst das eben geschilderte Durchstoßen der Kuppe erfolgen.
Daraufhin wird der Wolframstift der Elektrode in die Öffnung eingeführt. Es folgt
das Verlöten in der Schutzgasatmosphäre.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenhalterung
zu schaffen, die ein wesentlich vereinfachtes Herstellungsverfahren erfordert, wobei
noch dazu das Titanpulver völlig eingespart wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Elektrode
auf der vollständig geschlossenen Kuppe der Haltekappe befestigt ist.
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Es entfällt mithin das Durchstoßen der Kuppe, die jetzt vollständig
geschlossen bleibt, das teilweise Verformen der die Öffnung umgebenden Wandung in
der einen oder anderen Richtung, das Einfüllen von Titanpulver in die Haltekappe
und das Aufschmelzen desselben. Das teure Titanpulver wird völlig eingespart.
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Daß die Kuppe der Haltekappe jetzt völlig geschlossen bleibt, ist
in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft:
1. Da es keine Fuge zwischen
dem eingesetzten Wolframstift und der Haltekappe mehr gibt, entfällt die bisher
stets erforderliche Lötung.
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- Undichtigkeiten der Fuge sind nicht mehr möglich.
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2. Aber auch eine weitere Erscheinung, die bisher ursächlich für einen
Vakuumverlust der Na-Hochdruck-Lichtbogenlampe war, wird in ihrer nachteiligen Auswirkung
auf das Lampenvakuum durch die Erfindung völlig unterbunden. Wolframdrähte (Stäbe),
die mit 1-2 % Thorium dotiert sind, neigen nämlich unter der Einwirkung von Temperaturänderungen
zu Spaltbildungen, wobei sich die feinen Spalte parallel zur Achse des Wolframdrahtes
erstrecken und mithin einen Luftdurchtritt von der Haltekappe in die Lampe ermöglichen.
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Diese Spaltbildung ist zwar bei Wolframdrähten aus reinem, nicht
legierten Material wesentlich geringer, ganz zu unterbinden ist sie jedoch nicht,
so daß auch bei Verwendung von Elektrodenstiften aus reinem Wolfram eine mit der
Brenndauer der Lichtbogenlampen zunehmende Herabsetzung des Vakuums derselben eintritt.
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Die erwähnte Spaltbildung innerhalb des Wolframstiftes ist mit bloßem
Auge nicht zu erkennen.
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Da der Wolframstift zufolge der Erfindung vollständig außerhalb der
geschlossenen Kuppe der Haltekappe auf derselben befestigt ist, kann jetzt mit absoluter
Sicherheit auch durch die Spalte des Wolframstiftes
kein Druckausgleich
zwischen dem Vakuum der Lichtbogenlampe und der umgebenden Atmosphäre mehr stattfinden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Wolframstift der Elektrode
auf der vollständig geschlossenen Kuppe der Haltekappe durch ein Stumpfschweißverfahren
befestigt. Hierzu reicht ein Stromstoß von wenigen msec aus, so daß der Produktionsausstoß
vervielfacht werden kann.
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Um einen besseren Sitz des Wolframstiftes auf der Kuppe zu erhalten,
kann es in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft sein, den Wolframstift in eine
leichte Vertiefung der Kuppe der Haltekappe einzusetzen und so zu verschweißen.
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Diese Maßnahme ist nicht unbedingt notwendig, sondern wird nur da
angewendet werden, wo die maschinelle Ausrüstung dies ohne nennenswerten Zeitaufwand
ermöglicht.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße
Elektrodenhalterung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 den Querschnitt der Kuppe einer herkömmlichen Haltekappe
für Elektroden, Fig. 2 den Querschnitt der Kuppe einer anderen Ausführungsform einer
herkömmlichen Haltekappe für Elektroden,
Fig. 3 die Seitenansicht
einer herkömmlichen Haltekappe für Elektroden, Fig. 4 die Seitenansicht der Kuppe
einer Haltekappe für Elektroden, die für die Anwendung der Erfindung vorbereitet
ist, Fig. 5 die Seitenansicht der Kuppe einer Haltekappe, die in anderer Weise für
die Anwendung der Erfindung vorbereitet ist und Fig. 6 die Seitenansicht einer Haltekappe
mit erfindungsgemäß aufgesetzter Elektrode.
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Gem. Fig. 1 ist die Kuppe 1 einer Haltekappe 2 (s. Fig. 3) durchstoßen
und die benachbarten Wände 3 sind nach innen verformt, so daß eine leicht konische
Halterung für den Fuß des nicht dargestellten Wolframstiftes der Elektrode entsteht.
Nach dem Einsetzen der Elektrode wird der benachbarte Innenraum der Kuppe 1 mit
Titan gefüllt und die Haltekappe mitsamt dem Wolframstift so weit erhitzt, bis das
Titan schmilzt, um so eine vermeintlich vakuumdichte Verbindung zwischen der Kuppe
1 und dem eingesetzten Fuß der Elektrode herzustellen.
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Gern. Fig. 2 sind die Ränder der Bohrung 4 nicht nach innen, sondern
nach außen verformt, um eine etwa rohrförmige Halterung 5 des Fußes einer Elektrode
zu gewinnen. Auch bei dieser Ausführungsform der Elektroden wird die Haltekappe
teilweise mit Niob gefüllt, das nach dem Schmelzen die Vakuumdichtigkeit gewährleisten
soll.
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Gern. Fig. 3 bleibt die Haltekappe 6 zur Vorbereitung der Herstellung
der erfindungsgemäßen Elektrodenhalterung vollständig geschlossen. Um den anschlieXenden
Stumpfschweißvorgang zu begünstigen, ist gem. Fig. 4 die Kuppe 7 der Haltekappe
6 abgeflacht, wobei die Abflachung einen Durchmesser von etwa 1,4 mm hat, also etwas
größer ist als der Durchmesser des Wolframstiftes der Elektrode.
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Gem. Fig. 5 ist eine kleine Vertiefung 8 an der Stelle vorgesehen,
an der die Elektrode später sitzen soll.
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Gern. Fig. 6 ist die Elektrode 9 an der garn. den Fig. 4 u. 5 vorbereiteten
Stelle der Haltekappe 6 durch Stumpfschweißung befestigt. Der Strom fließt im Betrieb
der Hochdruck-Entladungslampe von dem nicht dargestellten elektrischen Anschluß
am Flansch 10 der Haltekappe 6, durch die Haltekappe 6 hindurch, über die Verschweißung
11 in die Elektrode 9.
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Liste der Zeichnungspositionen 1 Kuppe 2 Haltekappe 3 Bohrungs Wände
4 Bohrung 5 rohrförmige Halterung 6 Haltekappe 7 Kuppe 8 Vertiefung 9 Elektrode
10 Flansch 11 Verschweißung