DE3507105A1

DE3507105A1 - LIGHT TUBE FOR AN ELECTRIC DISCHARGE LAMP AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Info

Publication number: DE3507105A1
Application number: DE19853507105
Authority: DE
Inventors: Ikuo Iwai; Akira Gyoda Saitama Kosasa; Toshiyuki Okada; Yasuharu Yamamoto; Hiroyoshi Yokome
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1985-10-10
Also published as: CA1250887A; GB8505171D0; GB2156147B; GB2156147A; FR2560435B1; FR2560435A1

Description

LEUCHTRÖHRE FÜR EINE ELEKTRISCHE ENTLADUNGSLAMPE UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DERSELBENLIGHT TUBE FOR AN ELECTRIC DISCHARGE LAMP AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Be sehre ibungHonor exercise

Die Erfindung betrifft eine Leuchtröhre für eine elektrische Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Leuchtröhre gemäß dem Oberbegriff des Hauptverfahrensanspruchs .The invention relates to a fluorescent tube for an electric discharge lamp according to the preamble of the main claim and a method for producing such a fluorescent tube according to the preamble of the main process claim .

Die Erfindung befaßt sich mit einer Leuchtröhre einer elektrischen Metall-Hochdruckdampfentladungslampe,wie beispielsweise einer Natrium-Hochdruckdampflampe. Die Erfindung befaßt sich auch mit einem Verfahren zur Herstellung einer derartigen Leuchtröhre.The invention relates to an arc tube of an electric metal high-pressure vapor discharge lamp, such as for example a high pressure sodium vapor lamp. The invention is also concerned with a method of manufacture such a fluorescent tube.

Verschiedene bekannte Leuchtröhren und die bei diesen auftretenden Probleme sollen zunächst im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 4 erläutert werden.Various known fluorescent tubes and the problems associated with them should first be considered in connection are explained with FIGS. 1 to 4.

Herkömmliche Leuchtröhren haben einen Aufbau, wie er in einer der Figuren 1 bis 4 dargestellt ist. Sie dienen für eine Metall-Hochdruckdampfentladungslampe, wie beispielsweise eine Natrium-Hochdruckdampflampe. Die in Figur 1 gezeigte Leuchtröhre ist derart aufgebaut, daß Abschluß- bzw. Sperrscheiben 3a and 3b aus einem lichtdurchlässigen Keramikmaterial luftdicht an die entgegengesetzten Enden einer lichtdurchlässigen Keramikröhre mittels Klebstoffschichten 2a und 2b befestigt werden, und daß Natrium oder ein ähnliches Material in der Röhre eingeschlossen wird. Ein Einführungsleiter 5a sowie ein Evakuierungsrohr 5b, die jeweils mit Elektroden 4a und 4b versehen sind, treten durch die Sperrscheiben 3a und 3bConventional fluorescent tubes have a structure like him is shown in one of Figures 1 to 4. They are used for a metal high pressure vapor discharge lamp, such as for example a high pressure sodium vapor lamp. The fluorescent tube shown in Figure 1 is constructed in such a way that End or locking disks 3a and 3b made of a translucent ceramic material airtight to the opposite Ends of a translucent ceramic tube are attached by means of adhesive layers 2a and 2b, and that sodium or similar material is entrapped in the tube. An introductory ladder 5a as well as a Evacuation tube 5b, each with electrodes 4a and 4b are provided, pass through the locking disks 3a and 3b

-S--S-

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hindurch und sind dort luftdicht mittels Klebstoff 6a und 6b gesichert.through and are airtight there by means of adhesive 6a and 6b secured.

Bei der in Figur 2 dargestellten Leuchtröhre sind Keramik-Scheiben 3a und 3b an dem oberen und an dem unteren Ende der lichtdurchlässigen Röhre über ringförmige preßgeformte Dichtungsverbindungen 7a und 7b angeordnet. Ein Einführungsleiter 5a und ein Evakuierungsrohr 5 b sind in entsprechender Weise vorgesehen mit Elektroden 4a und 4b, welche durch Durchgangsbohrungen 3a¹ und 3b' hindurchreichen, die in den Sperrscheiben 3a und 3b gebildet sind. Dichtungsmittel 8a und 8b sind auf der Außenfläche der Sperrscheibe 3a oder auf der Innenfläche der Sperrscheibe 3b die entsprechenden Einführungsbereiche umgebend angeordnet. Die Dichtungsmittel 7a, 7b, 8a und 8b werden thermisch erweicht bzw. geschmolzen, zwischen die entsprechenden Bauelemente eingefüllt und dort gehärtet. Anschließend wird das Innere der Leuchtröhre durch das Evakuierungsrohr 5b evakuiert,und es wird Natrium oder ein ähnlicher Stoff eingefüllt.In the luminous tube shown in Figure 2, ceramic disks 3a and 3b are arranged at the upper and lower ends of the light-permeable tube via annular compression-molded sealing connections 7a and 7b. An insertion conductor 5a and an evacuation tube 5 are provided in a corresponding manner with b electrodes 4a and 4b, which formed in the locking discs 3a and 3b extend through through-holes 3a and 3b ¹ '. Sealing means 8a and 8b are arranged on the outer surface of the locking disc 3a or on the inner surface of the locking disc 3b, surrounding the corresponding insertion areas. The sealing means 7a, 7b, 8a and 8b are thermally softened or melted, filled between the corresponding components and hardened there. Then, the inside of the arc tube is evacuated through the evacuation pipe 5b, and sodium or the like is filled.

Bei der weiteren,in Figur 3 dargestellten Ausführungsform einer bekannten Leuchtröhre wird ein monolithisches lichtdurchlässiges Keramikrohr 11 mit einstückig angeformten Röhrenendwandungen 11a und 11b verwendet, wobei in den Endwandungen 11a und 11b Durchgangsbohrungen 12a und 12b vorgesehen sind. Ein Einführungsleiter 14, der mit einer Elektrode 13 versehen ist, führt durch die Durchgangsbohrung 12a von einer der Röhren-Endwandungen 11a. Ein ringförmiges Dichtungsmittel 15 und eine Keramikkappe 16 werden auf der äußeren Oberfläche der Röhren-Endwandung 11a den Einführungsbereich umgebend aufgebracht. Das Dichtungsmittel 15 wird thermisch erweicht bzw. geschmolzen, in den Spalt zwischen den entsprechenden Bauelementen eingefüllt und dort ausgehärtet.In the further embodiment of a known fluorescent tube shown in FIG. 3, a monolithic one is used translucent ceramic tube 11 with integrally molded tube end walls 11a and 11b used, wherein through bores 12a in the end walls 11a and 11b and 12b are provided. An introductory ladder 14, the is provided with an electrode 13, passes through the through hole 12a of one of the tube end walls 11a. An annular sealant 15 and a ceramic cap 16 become on the outer surface of the tube end wall 11a surrounding the lead-in area upset. The sealant 15 is thermally softened or melted, in the gap between the corresponding Components filled and cured there.

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Als nächstes wird das Innere der Röhre über die Durchgangsbohrung 12b an der anderen Röhren-Endwandung 11b evakuiert,und es erfolgt ein Einfüllen von Natrium oder einem anderen Stoff. Anschließend wird ein Einführungsleiter über die Durchgangsbohrung 12b der anderen Röhren-Endwandung 11b eingeführt und dort in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben befestigt. Figur 4 zeigt die nach diesem Verfahren hergestellte Leuchtröhre.Next, the inside of the tube is made via the through hole 12b on the other tube end wall 11b evacuated, and there is a filling of sodium or another substance. A lead-in conductor is then passed over the through-hole 12b of the other tube end wall 11b inserted and secured there in the same manner as described above. Figure 4 shows the fluorescent tube manufactured according to this process.

Im Falle des ersten Beispiels, das vorstehend anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, ist es möglich die Leuchtröhre wirksam zusammenzubauen, da die entgegengesetzten Enden derselben gleichzeitig abgedichtet werden können. Dieses Ausführungsbeispiel· hat darüberhinaus den Vorteil, daß die Evakuierungs- und Natriumeinfüllvorgänge in die Röhre über das Evakuierungsrohr 5b durchführbar sind.In the case of the first example, which was described above with reference to FIGS. 1 and 2, it is possible efficiently assemble the arc tube since the opposite ends thereof are sealed at the same time can be. This embodiment also has the advantage that the evacuation and sodium filling operations are feasible into the tube via the evacuation tube 5b.

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß für den Zusammenbau der Leuchtröhre eine größere Zahl von Dichtungsverbindungen benötigt wird. Die Verwendung von einer Vielzahl von Dichtungsverbindungen führtnicht nur zu hohen Produktionskosten, sondern erhöht auch das Risiko einer Undichtigkeit an den abgedichteten Bereichen. Ein weiteres Problem besteht darin,daß,falls einige Teile der Dichtungsverbindungen bzw.-massen im Inneren der Leuchtröhre freiliegen, die Lampencharakteristiken sowie die Lampenspannung nachteilig beeinflußt werden können, da es zu einer Reaktion zwischen dem Dichtungsmittel bzw. der Dichtungsverbindung und dem Natrium oder den anderen von der Leuchtröhre eingeschlossenen Materialien kommen kann. Die Verschlechterung in den Lampencharakteristiken ist speziell bei einer sogenannten ungesättigten Natrium-Hochdruckdampf lampe bemerkenswert, bei der die Menge dos in der Röhre eingeschlossenen Natriums im Vergleich zuHowever, this method has the disadvantage that a larger number of sealing connections is required for the assembly of the luminous tube. The use of a A large number of sealing connections not only leads to high production costs, but also increases the risk of Leak in the sealed areas. Another problem is that if some parts of the sealing connections or masses are exposed inside the fluorescent tube, the lamp characteristics as well as the lamp voltage can be adversely affected, since it too a reaction between the sealant and the sodium or the others materials trapped in the fluorescent tube. The deterioration in the lamp characteristics is particularly noteworthy in the case of a so-called unsaturated high-pressure sodium vapor lamp, in which the amount of dos sodium trapped in the tube versus

_ Q _
O_ Q _
O

einer sogenannten gesättigten Natrium-Hochdruckdampflampe minimal ist und das Natrium während des Betriebs der Lampe vollständig verdampft wird. Dementsprechend treten bei dieser in Figur 1 gezeigten Konstruktion der Leuchtröhre viele Probleme auf, da vielfach größere Mengen der Dichtungsmassen bzw. -mittel im Innenraum der Leuchtröhre frei liegen.a so-called saturated high pressure sodium vapor lamp is minimal and the sodium is completely evaporated during lamp operation. Step accordingly in this construction of the fluorescent tube shown in Figure 1 on many problems, since many larger amounts of Sealing compounds or sealants are exposed in the interior of the fluorescent tube.

Bei der zweiten, anhand der Figuren 3 und 4 beschriebenenIn the second, described with reference to FIGS. 3 and 4

ig bekannten Ausführungsform besteht demgegenüber der Vorteil darin, daß die Konstruktion der Leuchtröhre eine Verminderung der im Inneren der Röhre freiliegenden Dichtungsmasse möglich macht im Vergleich zu dem zuerst beschriebenen Beispiel, so daß auf diese Weise die Verschlechterung in den Lampencharakteristiken unterdrückt werden kann. Dieses Verfahren ist jedoch insofern nachteilig , daß nicht nur der Zusammenbau der Leuchtröhre sich uneffizient gestaltet, da es notwendig ist die entgegengesetzten Enden der Röhre separat abzudichten, son-ig known embodiment, there is the advantage in that the construction of the arc tube reduces the amount of sealant exposed inside the tube possible compared to the example described first, so that in this way the deterioration in the lamp characteristics can be suppressed. However, this method is disadvantageous in this respect that not only the assembly of the fluorescent tube is inefficient, since it is necessary the opposite To seal the ends of the tube separately, but

2Q dern daß auch der Einfüllvorgang für das Natrium oder einen anderen Stoff in die Röhre eine schwierige Technik notwendig macht, wobei ein Endbereich der Röhre abgedichtet ist, während das in die Röhre von dem anderen Ende eingeführte Material gekühlt wird. Darüberhinaus liegt auch bei diesem Ausführungsbeispiel noch immer2Q that also the filling process for the sodium or Adding another substance to the tube requires a difficult technique, whereby one end portion of the tube is sealed while the material introduced into the tube from the other end is being cooled. Furthermore is also still in this embodiment

Dichtungsmaterial im Inneren der Leuchtröhre frei, so daß es unmöglich ist, die Verschlechterung der Lampencharakteristiken vollständig auszuschließen, welche durch eine Reaktion zwischen der Dichtungsverbindung QQ und dem in der Röhre eingeschlossenen Natrium entsteht.Sealing material inside the arc tube free, so that it is impossible to prevent the deterioration of the lamp characteristics completely exclude which by a reaction between the sealing compound QQ and the sodium trapped in the tube.

Der Grund, warum ein Klebstoff oder ein Dichtungsmittel im Inneren der Leuchtröhre freiliegt, beruht darin, daß beim Zusammenbau der Leuchtröhre der Klebstoff oder das Dichtungsmittel in das Innere der Röhre aufgrundThe reason why an adhesive or a sealant is exposed inside the arc tube is that When assembling the light tube the glue or the sealant is due to the inside of the tube

der Kapillarwirkung in die Spalten zwischen den verschiedenen Bauelementen hineinfließt. Darüberhinaus fand man, daß die Verschlechterung in den Lampencharakteristiken auf einerReduktion in der Menge des von der Leuchtröhre eingeschlossenen Natriums beruht, die auf einer Reaktion zwischen dem Natrium und dem Klebstoff oder der Dichtungsverbindung beruht (die normalerweise aus einer Mischung von Aluminiumoxid (Αΐ,-Ο-.) , Kalziumoxid (CaO), Magnesiumoxid (MgO) etc. zusammengesetzt ist). Speziell dieses Bestreben ist in den sogenannten ungesättigten Natrium-Hochdruckdampflampen bemerkenswert, bei denen eine relativ kleine Menge Natrium verwendet wird.the capillary action flows into the gaps between the various components. Furthermore the deterioration in lamp characteristics was found to be due to a reduction in the amount of The sodium trapped in the fluorescent tube is based on a reaction between the sodium and the adhesive or the sealing compound is based (which usually consists of a mixture of aluminum oxide (Αΐ, -Ο-.), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO) etc. is composed). This endeavor is particularly noteworthy in the so-called unsaturated sodium high-pressure vapor lamps which use a relatively small amount of sodium.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugründe, eine Leuchtröhre mit einer verbesserten Lichtausbeutecharakteristik und mit einer erhöhten Lebensdauer zu schaffen.The present invention is therefore based on the object a fluorescent tube with improved luminous efficiency and an increased service life to accomplish.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the main claim solved.

Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung derart in ihren Ausgangscharakteristiken und ihrer Lebensdauer verbesserten Leuchtröhren zu schaffen.A further object of the invention is to provide a method for producing such a method in terms of its initial characteristics and to create fluorescent tubes that are improved in their lifespan.

Diese Aufgabe wird durch die den Gegenstand des Anspruchs 4 gelöst.This object is achieved by the subject matter of claim 4.

Mit der Erfindung gelingt es, die vorstehend beschriebenen, den Leuchtröhren gemäß dem Stand der Technik und deren Herstellungsverfahren anhaftenden Nachteile zu vermeiden. Dies gelingt aufgrund einer verbesserten Abdichtung, welche Reaktionen zwischen den in der Röhre eingeschlossenen Materialien und den zur luftdichten Abdichtung derThe invention succeeds in the above-described fluorescent tubes according to the prior art and their Manufacturing process to avoid inherent disadvantages. This succeeds due to an improved seal, what reactions between the materials enclosed in the tube and those used to make the airtight seal

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1 Endbereiche der Röhre verwendeten Klebstoff- oder AbdichtiTaterialien unterdrückt, ilit der Erfindung wird somit eine Leuchtröhre geschaffen, die sich speziell für eine Verwendung bei sogenannten ungesättigten Natrium-Hochdruckdampflampen 5 eignet, bei der der innere Endbereich der Abdichtmasse daran gehindert wird, die Innenfläche der Röhren-Endwandung zu erreichen. Auch der Zusammenbau der Röhre läßt sich leicht und mit hohem Wirkungsgrad durchführen und die Menge der zur Abdichtung der Röhre verwendeten Ab-10 dichtmasse läßt sich verringern, wobei gleichzeitig diese, wie erwähnt, daran gehindert wird, im Inneren der Röhre freizuliegen.1 end portions of the tube used adhesive or sealing materials suppressed, the invention thus becomes a fluorescent tube created specifically for use in so-called unsaturated sodium high-pressure vapor lamps 5, in which the inner end region of the sealing compound is prevented from the inner surface of the tube end wall to reach. The assembly of the tube can also be carried out easily and with a high degree of efficiency the amount of Ab-10 sealant used to seal the pipe can be reduced, while at the same time this, as mentioned, is prevented from being exposed inside the tube.

Die beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Er-15 läuterung der Erfindung.The accompanying drawings serve to further explain the invention.

Die Figuren 1 und 4Figures 1 and 4

Die Figuren 2 und 3 Die Figuren 5 und 7Figures 2 and 3 Figures 5 and 7

zeigen Querschnittsansichten von zwei herkömmlichen Typen von Leuchtröhren .Figure 11 shows cross-sectional views of two conventional types of arcuate tubes .

zeigen schematische Darstellungen für die herkömmlichen Herstellungsverfahren der genannte Leuchtröhren. show schematic representations for the conventional manufacturing processes the said fluorescent tubes.

zeigen schematische Darstellungen zur Erläuterung der Herstellung erfindungsgemäßer Leuchtröhren.show schematic representations to explain the production of inventive Fluorescent tubes.

30 Die Figuren 6 und 830 Figures 6 and 8

zeigen Querschnittsdarstellungen von Leuchtröhren, die nach den in Figuren 5 und 7 dargestellten Verfahren hergestellt sind.show cross-sectional representations of fluorescent tubes, which according to the in Figures 5 and 7 are made of the method illustrated.

35 Figur 935 Figure 9

zeigt ein Diagramm,in dem herkömmliche Leuchtröhren und solche gemäß der vorliegenden Erfindung einander gegenübergestellt sind.FIG. 13 is a diagram showing conventional fluorescent tubes and those in accordance with FIG of the present invention are juxtaposed.

— ι ι —- ι ι -

Im folgenden wird ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Leuchtröhren beschrieben. Gemäß Figur 5 wird zunächst ein monolithisches lichtdurchlässiges Keramikrohr 21 hergestellt, das Röhren-Endwandungen 21a und 21b aufweist, die einstückig mit der Röhre ausgebildet sind und Durchgangsbohrungen 22a und 22b in den Endwandungen 21a und 21b aufweisen. Als nächstes werden ein Einführungsleiter 23a und ein Evakuierungsrohr 23b,von denen jedes einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als die Durchgangsbohrungen 22a und 22b, durch die Durchgangsbohrungen 22a und 22b der Röhren-Endwandungen 21a und 21b eingeführt und axial in eine vorbestimmte Lage gebracht. Elektroden 24a und 24b sind zuvor an den entsprechenden inneren Endbereichen des Einführungsleiters 23a und des Evakuierungsrohrs 2 3b angebracht worden. Eine Absaugbohrung 25 des Evakuierungsrohres 23b ist innerhalb der Röhren-Endwandung 21b angeordnet.The following is a first method according to the invention for the production of fluorescent tubes described. According to Figure 5, a monolithic light-permeable Ceramic tube 21 made having tube end walls 21a and 21b which are integral with the Tubes are formed and have through bores 22a and 22b in the end walls 21a and 21b. as next are an introductory conductor 23a and an evacuation pipe 23b, each of which is a slight one Has a smaller diameter than the through bores 22a and 22b, through the through bores 22a and 22b of the tube end walls 21a and 21b are inserted and axially set in a predetermined position. Electrodes 24a and 24b are previously on the respective inner end portions of the introducing conductor 23a and the evacuation pipe 2 3b has been attached. A suction hole 25 of the evacuation pipe 23b is inside of the tube end wall 21b.

Anschließend werden ringförmige Platten 26a und 26b, die aus einem hitzebeständigen Metall oder einem hitzebeständigen Material, wie Keramik oder ähnlichem, bestehen,und ringförmige preßverformte Dichtungsmittel 27a und 27b aufeinanderfolgend dicht auf die entsprechenden Außenflächen der Röhren-Endwandungen 21a und 21b aufgebracht, d.h. auf die entsprechenden Bereiche des Einführunsleiters 23a und des Evakuierungsrohres 23b, die von den Röhren-Endwandungen 21a und 21b herausstehen. Vorzugsweise sind die ringförmigen Platten 26a und 26b .ringförmige Metallplatten, die aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt gefertigt sind, wie beispielsweise Tantal, Niob oder ähnlichem. Es können auch ringförmige Keramikplatten für die ringförmigen Platten 26a und 26b verwendet werden.Then, annular plates 26a and 26b made of a refractory metal or a refractory metal Material such as ceramic or the like, and annular compression molded sealant 27a and 27b successively applied tightly to the corresponding outer surfaces of the tube end walls 21a and 21b, i.e., the corresponding portions of the introducing conductor 23a and the evacuation pipe 23b, which protrude from the tube end walls 21a and 21b. Preferably the annular plates are 26a and 26b .ring-shaped metal plates made of a high melting point metal such as Tantalum, niobium or the like. There can also be annular ceramic plates for the annular plates 26a and 26b can be used.

Nachdem die Anbringung der entsprechenden Bauelemente in der vorstehend beschriebnen Weise erfolgt ist, werden die Dichtungsmittel 27a und 27b erhitzt und geschmolzen, so daß sie die Leuchtröhre abdichten. Die untere ringförmige Platte 26b ist zwischen die äußere Oberfläche der Röhren-Endwandung 21b und einen Tantaldraht eingepaßt, der in einer geeigneten Lage an einen Bereich des äußeren Randes des Evakuierungsrohrs 2 3b angeschweißt ist, der von der Röhren-Endwandung 21b absteht, so daß die untereAfter the appropriate components have been attached in the manner described above, the sealing means 27a and 27b are heated and melted so that they seal the arc tube. The lower annular Plate 26b is fitted between the outer surface of the tube end wall 21b and a tantalum wire, which is welded in a suitable position to a region of the outer edge of the evacuation pipe 2 3b, the protrudes from the tube end wall 21b so that the lower

IQ Endplatte 2 6b dort unterstützt ist. Anschließend wird die Dichtungsmasse 27b auf der Außenseite der ringförmigen Platte 26b durch eine geeignete Halterung befestigt und anschließend thermisch verschmolzen. Die verflüssigte Dichtungsverbindung wird in den Raum zwischen der Röhren-Endwandung 21b und dem Evakuierungsrohr 23b und zwischen die Röhren-Endwandung 21b und die ringförmige Platte 26b durch Kapillarwirkung eingefüllt.IQ end plate 2 6b is supported there. Then will the sealant 27b is attached to the outside of the annular plate 26b by a suitable bracket and then thermally fused. The liquefied sealing compound is in the space between the tube end wall 21b and the evacuation tube 23b and between the tube end wall 21b and the annular plate 26b filled in by capillary action.

Wenn in diesem Falle keine ringförmige Metallplatte vorhanden wäre, würde das meiste Material der Abdichtmasse sich über die innere Endoberfläche der Röhren-Endwandung 21b durch die Durchgangsbohrung 22b ausbreiten. Aufgrund der Anbringung der ringförmigen Metallplatte kann die zwischen die Metallplatte und die Röhren-Endwandung 21b eingefüllte Dichtungsmasse zwar zerfließen, die Verbindung verbleibt jedoch um die äußere Oberfläche der Röhren-Endwandung 21b aufgrund der benetzenden Eigenschaft der Metallplatte. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Abdichtmasse im Inneren der Leuchtröhre freiliegt.In this case, if there were no annular metal plate, most of the material would be the caulking compound across the inner end surface of the tube end wall Spread 21b through the through hole 22b. Due to the attachment of the annular metal plate, the Sealing compound filled between the metal plate and the tube end wall 21b flow, the connection however, remains around the outer surface of the tube end wall 21b due to the wetting property the metal plate. In this way it is prevented that the sealing compound is exposed inside the fluorescent tube.

In ähnlicher Weise wie bei dem unteren Endbereich wird dieIn a similar way to the lower end area, the

Abdichtverbindung zwischen die entsprechenden Bauelemente am oberen Endbereich der lichtdurchlässigen Keramikröhre 21 durch Kapillarwirkung eingefüllt. 35Sealing connection between the corresponding components at the upper end of the translucent ceramic tube 21 filled by capillary action. 35

ι .3—ι .3—

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform waren die ringförmigen Platten 26a und 26b aus hitzebeständigem Metall oder hitzebeständigem Material, wie Keramik oder ähnlichem, und die ringförmigen preßverformten Stücke 27a und 27b aus dem Dichtungsmaterial in engem Paßsitz auf die entsprechenden äußeren Oberflächen der Röhren -Endwandungen 21a und 21b aufgebracht, d.h. auf die entsprechenden Bereiche des Einführungsleiters 23a und des Evakuierungsrohres 23b, welche von den Röhren-Endwandüngen 21a und 21b abstehen. Es ist jedoch auch möglich, sie auf die entsprechenden Außenoberflächen der Röhren-Endwandung 21a und 21b in umgekehrter Reihenfolge aufzubringen, d.h. in einer Reihenfolge, bei der die Elemente 27a und 27b des Dichtungsmaterials und anschließend die ringförmigen Platten 26a und 26b aufgebracht werden. Diese Maßnahme ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt.In the embodiment described above, were the annular plates 26a and 26b made of refractory metal or refractory material such as ceramic or the like, and the annular press-formed pieces 27a and 27b of the sealing material in a tight fit onto the corresponding outer surfaces of the tube end walls 21a and 21b applied, i.e. on the corresponding areas of the lead-in conductor 23a and the Evacuation tube 23b, which protrude from the tube end walls 21a and 21b. However, it is also possible applying them to the respective outer surfaces of the tube end wall 21a and 21b in reverse order, i.e. in an order in which the elements 27a and 27b of the sealing material followed by the annular plates 26a and 26b are applied. This measure is shown in FIGS.

Hier wird, wenn die untere ringförmige Platte 26b an einem geeigneten Support fixiert ist, die verflüssigte Abdichtmasse 27b zwischen die Röhren-Endwandung 21b und das Evakuierungsrohr 2 3b eingefüllt und zwischen die Röhren-Endwandung 21b und die ringförmige Platte 26b aufgrund des Gewichts der lichtdurchlässigen Keramikröhre 21 und der Kapillarwirkung. Wenn in diesem Falle keine ringförmige Metallplatte vorhanden wäre, würde der Großteil der Abdichtmasse bzw. der Dichtungsverbindung über die innere Endoberfläche der Röhren-Endwandung 21b durch die Durchgangsbohrung 22b verlaufen. Aufgrund der Anwesenheit der ringförmigen Metallplatte kann es zwar zu einem Verlaufen der zwischen der Metallplatte und die Röhren-Endwandung 21b eingefüllten Dichtungsmasse kommen, dieses ist jedoch auf den Bereich beschränkt, der die Außenoberfläche der Röhren-Endwandung 21b umgibt, und zwar aufgrund der Benetzungscharakteristiken der Metallplatte. Auf diese Weise wird das AbdichtmittelHere, when the lower annular plate 26b is fixed to a suitable support, the liquefied Sealing compound 27b filled between the tube end wall 21b and the evacuation tube 2 3b and between the Tube end wall 21b and the annular plate 26b due to the weight of the translucent ceramic tube 21 and the capillary action. In this case, if there were no annular metal plate, the Most of the sealant compound over the inner end surface of the tube end wall 21b extend through the through hole 22b. Because of the presence of the annular metal plate, it can to run of the sealant filled between the metal plate and the tube end wall 21b come, but this is limited to the area surrounding the outer surface of the tube end wall 21b, because of the wetting characteristics the metal plate. In this way the sealant becomes

daran gehindert, im Inneren der Leuchtröhre freizuliegen. Desweiteren wird an dem oberen Endbereich der lichtdurchlässigen Keramikröhre 21 die Abdichtmasse zwischen die entsprechenden Bauelemente eingefüllt aufgrund des Gewichts der ringförmigen Platte 26a und der Dichtungsmasse 27a sowie der Kapillarwirkung, in ähnlicher Weise wie dies im unteren Endbereich geschieht.prevented from being exposed inside the fluorescent tube. Furthermore, at the upper end area, the translucent Ceramic tube 21 filled the sealing compound between the respective components due to the weight the annular plate 26a and sealant 27a and capillary action, in a manner similar to this happens in the lower end area.

Nachdem die Abdichtmasse zwischen die entsprechenden Bauelemente eingefüllt und erhärtet ist, wird die Herstellung der Leuchtröhre durch Verfahrensschritte vervollständigt, welche eine Evakuierung des Inneren der Röhre durch die Absaugöffnung 25 der Evakuierungsröhre 23b, ein Einfüllen von Natrium, Quecksilber, einem Edelgas oder ähnlichem, in die Röhre und eine Preßabdichtung des äußeren Endbereichs des Evakuierungsbereichs 23b beinhaltet. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung eine ringförmige Platte auf die äußere Oberfläche von jeder der einander gegenüberliegenden Röhren-Endwandungen eines monolithischen lichtdurchlässigen Keramikrohrs aufgebracht wird, daß eine Dichtungsmasse auf die ringförmige Platte aufgebracht wird, oder daß in umgekehrter Weise die ringförmige Platte über der Dichtungsmasse aufge-5 bracht wird, wobei die Dichtungsmasse bzw. -verbindung zwischen die entsprechenden Bauelemente durch Kapillarwirkung eingefüllt und dort absorbiert wird, und zwar nicht nur im oberen Endbereich sondern auch am unteren Endbereich der Röhre. Die vorliegende Erfindung hat somit den Vorteil, daß beide Enden.der Leuchtröhre gleichzeitig abgedichtet werden können.After the sealing compound has been filled between the corresponding components and hardened, the production the arc tube is completed by process steps which involve evacuation of the interior of the tube through the Suction opening 25 of the evacuation tube 23b, a filling of sodium, mercury, a noble gas or the like, into the tube and press-seal the outer end portion of the evacuation portion 23b. From the above description it can be seen that, according to the present invention, an annular Plate onto the outer surface of each of the opposing tube end walls of one monolithic translucent ceramic tube is applied that a sealant on the annular Plate is applied, or vice versa, the annular plate is placed over the sealant-5 is brought, the sealing compound or connection between the corresponding components by capillary action is filled and absorbed there, not only in the upper end area but also at the lower end End of the tube. The present invention thus has the advantage that both ends of the fluorescent tube at the same time can be sealed.

Des weiteren ist es möglich, die Menge der Dichtungsmasse, welche in die Spalte zwischen der Röhren-Endwandung und dem Einführungsleiter und in die Spalte zwischen der Röhren-Endv»andunc und dem EvakuieruncrsrohrIt is also possible to adjust the amount of sealant that is in the gaps between the tube end wall and the introductory ladder and in the gaps between the tube end connection and the evacuation tube

fließt, dadurch zu steuern, daß man einen Teil des Dichtungsmaterials dazu benutzt, um den Spalt zwischen der Röhren-Endwandung der Röhre und der ringförmigen Platte auszufüllen, so daß der innere Endbereich der Dichtungsverbindung kurz vor der inneren Oberfläche der Röhren-Endwandung anhält und auf diese Weise verhindert wird, daß die Dichtungsmasse sich auf die Innenseite der Leuchtröhre verteilt und dort freiliegt. Dies bewirkt, daß eine Reaktion zwischen der Dichtungsmasse bzw. der für diese verwendeten Verbindung und dem Natrium bzw. einem anderen Füllgas, das in der Röhre enthalten ist, unterdrückt wird, so daß es möglich wird, eine elektrische Entladungslampe mit stabilen Charakteristiken zu erhalten, bei der nur eine geringe Änderung in der Lampenspannung durch einen Verlust von Natrium oder ähnlichem entsteht. Speziell im Falle der sogenannten ungesättigten Natrium-Hochdruckdampf lampe, bei der die Menge des in der Röhre eingeschlossenen Natriums minimal ist im Vergleich zu einer sogenannten gesättigten Natrium-Hochdruckdampflampe und dieses beim Betrieb der Lampe vollständig verdampft wird, ist es somit möglich, eine Lampe zu erhalten, die erheblich stabilere Charakteristiken aufweist als eine herkömmliche Lampe.flows, to be controlled by using part of the sealing material to fill the gap between the tube end wall of the tube and the annular plate, so that the inner end portion of the Sealing connection stops just before the inner surface of the tube end wall and thus prevented is that the sealing compound is distributed on the inside of the fluorescent tube and is exposed there. This causes, that a reaction between the sealant or the compound used for this and the sodium or another filling gas contained in the tube is suppressed, so that it is possible to produce an electrical Obtain discharge lamp with stable characteristics with little change in lamp voltage caused by a loss of sodium or the like. Especially in the case of so-called unsaturated sodium high pressure steam lamp in which the amount of sodium trapped in the tube is minimal compared to a so-called saturated sodium high-pressure vapor lamp and this evaporates completely when the lamp is operated becomes, it is thus possible to obtain a lamp which has considerably more stable characteristics than one conventional lamp.

Ein weiterer Vorteil, der sich bei den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung ergibt, besteht darin, daß es bei diesen möglich ist, eine elektrische Entladungslampe zu schaffen, die stabile Charakteristiken aufweist, ohne daß man .komplizierte und teure Herstellungstechniken verwenden muß.Another advantage that can be found in the above-described first and second embodiments of the Invention results, is that it is possible with these to create an electric discharge lamp, which has stable characteristics without using complicated and expensive manufacturing techniques got to.

Figur 9 zeigt ein Diagramm, in dem zum Vergleich die zeitlichen Änderungen in der Lampenspannung bei einer Natrium-Hochdruckdampflampe dargestellt sind, die mitFIG. 9 shows a diagram in which, for comparison, the changes over time in the lamp voltage in the case of a High pressure sodium vapor lamps are shown starting with

einer Leuchtröhre nach einer Konstruktion entsprechend den Figuren 1 und 4 ausgestattet ist und einer Natrium-Hochdruckdampf lampe gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur bedeuten die Buchstaben A, B und C die Lampenspannungsänderungen, die sich bei der erfindungsgemäßen Leuchtröhre, bei der Leuchtröhre gemäß der Figur und bei der Leuchtröhre gemäß der Figur 1 ergeben.a fluorescent tube according to a construction according to Figures 1 and 4 is equipped and a high-pressure sodium steam lamp according to the present invention. In this figure, the letters A, B and C mean the Lamp voltage changes that occur in the fluorescent tube according to the invention, in the fluorescent tube according to the figure and result in the fluorescent tube according to FIG.

Man ersieht aus Figur 9, daß bei der erfindungsgemäßen Leuchtröhre nur eine geringe Reaktion zwischen dem Natrium und dem Klebstoff in der Leuchtröhre entsteht. Dieser Umstand wurde auch durch folgendes Experiment erhärtet:It can be seen from Figure 9 that in the inventive Light tube only a slight reaction between the sodium and the glue in the light tube occurs. This fact was also confirmed by the following experiment:

Nachdem eine Leuchtröhre mit einer fest vorgegebenen Menge an darin eingeschlossenem Natrium über eine Zeitdauer von 400 Stunden bei einer Temperatur von 900⁰C betrieben wurde, erfolgte eine Messung der Restnatriummenge durch ein Atomabsorbtionsverfahren. Hierdurch fand man, daß bei der Leuchtröhre gemäß Figur 1 etwa 100 Mikrogramm Natrium verbraucht waren, daß bei der Leuchtröhre gemäß Figur 4 etwa 40 Mikrogramm verbraucht waren, während umgekehrt bei der erfindungsgemäßen Leuchtröhre lediglich ungefähr 15 Mikrogramm verbraucht waren.After a light-emitting tube was operated with a fixed amount of sodium included therein over a period of 400 hours at a temperature of 900 ⁰ C, was a measure of the amount of residual sodium by a Atomabsorbtionsverfahren. It was found that the fluorescent tube according to FIG. 1 consumed about 100 micrograms of sodium, that the fluorescent tube according to FIG. 4 consumed about 40 micrograms, while, conversely, the fluorescent tube according to the invention only consumed about 15 micrograms.

Claims

Km ι ii.i! walte ■ European Patent Attome - '. s

Karulei / Office:

FiikK) Oiis! Rai3'i 17 P-8000 Munich

February 28, 1985 D / we I 4367-D

IWASAKI ELECTRIC CO. LTD.
No. 12-4, Shiba 3-chome,
Minato-ku,

TOKYO / Japan

LIGHT TUBE FOR AN ELECTRIC DISCHARGE LAMP AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Claims

A /. Incandescent tube for an electric discharge lamp with a light-permeable ceramic tube, which contains end walls formed in one piece at opposite ends thereof, as well as through-bores and lead-in conductors formed in the end-walls, the diameters of which are slightly smaller than the diameter of the through-bores through which the lead-in conductors pass,
characterized in that on the outer surface of each of the tube end walls (21a, 21b) an annular plate (26a, 26b) means

_ ₂ ; "3507075

an adhesive (27a, 27b) is fixed in such a way that a part of the adhesive in a gap between the annular plate (26a, 26b) and the tube end wall (21a, 21b) is received and thereby the one Amount of adhesive (27a, 27b) is regulated, which is in a gap between the tube end wall (21a, 21b) and the lead-in conductor (23a, 23b) flowed so that the inner end portion of the adhesive (27a, 27b) in the through hole (22a, 22b) just before the inner surface of the tube end wall (21a, 21b) ends.

2. fluorescent tube according to claim 1, characterized in that the one lead-in conductor (23b) as an evacuation tube is designed which contains a suction opening (2 5) opening in the interior of the ceramic tube (21).

3. fluorescent tube according to claim 2, characterized in that the outwardly projecting end region of the evacuation tube (2 3b) is closed by a compression seal.

4. A method for producing a fluorescent tube, in particular according to one of the preceding claims, characterized by the following process steps:

Production of a monolithic, translucent ceramic tube with integrally molded tube end walls, which are provided with through holes;

Insertion of an introductory ladder and an evacuation tube, the outside diameter of which is slightly smaller than the inside diameter of the corresponding through holes, in the corresponding through bores until they occupy a predetermined position;

Attaching matching ring-shaped, compression-molded Elements made of a sealing compound and annular plates made of a refractory material in succession onto the areas of the insertion conductor protruding outward from the tube end walls

and the evacuation tube and securing the sealing compound annular members and annular plates in abutment against respective outer surfaces of the tube end walls;
10

Heating and melting the sealant so that it forms the gap areas between the one end wall of the tube and the lead-in conductor, between the other tube end wall and the evacuation tube, and between the respective tube end walls and the annular plates.

5. The method according to claim 4, characterized in that the annular elements from the sealing compound in front of the annular plates on the outwardly protruding ends of the insertion conductor and / or evacuation tube and between the tube end walls and the annular plates come lying down.

6. The method according to claim 4, characterized in that the annular plates in front of the annular Elements from the sealing compound on the outwardly protruding ends of the lead-in conductor and / or the Evacuation tube are attached and before heating between the tube end walls and the annular Elements from the sealant come to rest.

- Λ -

1

7. The method according to any one of claims 4 to 5, characterized characterized in that the annular elements are made of a heat-resistant metal or ceramic material exist, the one for the liquefied sealant

5 has good wetting behavior.

8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the sealing compound at both ends the fluorescent tube is heated at the same time. 10