DE3507794C2 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines Lampenkolbens mit gasdichtem Fuß - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 9.

Verfahren und Einrichtung dieser Art sind beispielsweise aus der DE-AS 10 16 847 bekannt.

Ein Lampenkolben mit gasdichtem Fuß wird beispielsweise bei Glühlampen benötigt, die luftleer gepumpt oder mit einem Gas gefüllt sind. Gasfüllungen sind auch bei Glimm­ lampen bzw. Gasentladungslampen vorgesehen. Die Lampen­ kolben werden dabei durch Verschmelzen eines Fußes bzw. Wulstes mit dem Lampenkolben gasdicht verschlossen.

In Fig. 1 ist ein Lampenkolben 1 dargestellt, dessen Hal­ tefuß 4 so vorgesehen ist, daß sich ein Glühfaden 3, der an den beiden Enden von Stromleitern 2 befestigt ist, an einer vorbestimmten Stelle innerhalb des Lampenkolbens 1 befindet. Diese Anordnung wird evakuiert und mit einem Gas 5 gefüllt. Das zunächst offene Ende des Lampenkol­ bens 1 und der Fuß 4 werden erhitzt und miteinander ver­ schmolzen, um den Kolben 1 gasdicht abzuschließen. Ohne die Gasfüllung 5 erhält man einen Vakuum-Lampenkolben.

In Fig. 2 ist ein übliches Verfahren zur Herstellung eines Lampenkolbens mit gasdichtem Fuß dargestellt. Ein Ende eines Glasrohrs 1′ wird erhitzt und geschmolzen, um einen runden, kuppelartigen Abschluß zu erhalten. Das Glasrohr 1′ wird dann zur Bildung des Glaskolbens 1 auf eine vorbestimmte Länge geschnitten. Ein kleines Glas­ rohr 4′ wird auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, und die Stromleiter 2 werden eingeführt. Diese Anordnung aus Glasrohr 4′ und Stromleitern 2 wird erhitzt und geschmol­ zen, um einen Wulstfuß zu bilden (Herstellungsschritt A in Fig. 2). Der Glühfaden 3 wird dann an den inneren Enden der Stromleiter 2 befestigt, wodurch die Anordnung dann als Haltefuß für den Glühfaden 3 zu bezeichnen ist. Der Durchmesser r des Fußes 4 ist kleiner als der Innendurch­ messer R des Glaskolbens 1.

Der Glaskolben 1 wird mit dem Haltefuß vereinigt, und eine Gasfüllung wird in einem Gasfüllschritt B darin dicht verschlossen. Es ergibt sich dadurch ein Lampen­ kolben 10 mit einem gasdichten Fuß.

Fig. 3 zeigt schematisch die Ausführung des Gasfüll­ schritts B nach Fig. 2. Es ist eine Kammer 11 mit einer Abdeckung 12 vorgesehen. Wenn ein Gas in einem Glaskol­ ben dicht abzuschließen ist, wirkt ein mechanischer Druck F auf die Abdeckung 12, wodurch die Kammer 11 hermetisch ab­ gedichtet wird. Ein Kohlenstoffheizer 13 ist in der Kam­ mer 11 an Elektroden 14A und 14B gehalten und mit einer Stromquelle 15 über einen Schalter 16 außerhalb der Kam­ mer 11 verbunden. Der Heizer 13 hat in seiner oberen Flä­ che eine kreisrunde Aussparung 13A. Ein Lampenkolben ist in der kreisrunden Aussparung 13A angeordnet. Hierzu ist die Kombination des Glaskolbens 1 und des Haltefußes, be­ stehend aus Stromleitern 2, Glühfaden 3 und Fuß 4, in der Aussparung 13A gehalten.

Mit der Kammer 11 ist eine Stickstoff-Gasversorgung ver­ bunden, die aus einem Stickstofftank 17, einem Drucksteuer­ ventil 18, einem Druckmesser 19 und einem Ventil 20 be­ steht. Eine Füllgas-Versorgung umfaßt einen Füllgastank 21, ein Drucksteuerventil 22, einen Druckmesser 23 und ein Ventil 24. Ferner ist eine Evakuieranlage mit einer Saug­ pumpe 25 und einem Ventil 26 an die Kammer 11 angeschlos­ sen. Zusätzlich sind ein Ablaßventil 27, ein Druckmesser 28 und ein Unterdruckmesser 29 mit der Kammer 11 verbunden.

Der Druckmesser 28 und der Unterdruckmesser 29 werden durch ein Ventil 30 jeweils wirksam geschaltet.

Wenn das Füllgas in den Kolben 1 einzubringen ist, so wer­ den der Kolben 1 und sein Fuß in die Aussparung 13A des Heizers 13 eingesetzt. Die Abdeckung 12 wird geschlossen, und es wird ein Druck F auf sie aufgebracht. In diesem Zu­ stand wird die Saugpumpe 25 eingeschaltet, um die Kam­ mer 11 zu evakuieren. Das Ventil 26 in der Saugleitung wird nach dem Evakuieren geschlossen.

Danach wird das Füllgas für den Kolben 1 in die Kammer 11 mit vorbestimmtem Druck aus dem Füllgastank 21 eingeführt. Der Schalter 16 wird zur Erwärmung des Heizers 13 geschlos­ sen, um die Unterkante des Kolbens 1 mit dem Fuß 4 zu verschmelzen. Auf diese Weise ergibt sich dann ein Lampen­ kolben mit einem gasdichten Fuß.

Der Glaskolben 1 kann mit dem Fuß 4 innerhalb der Kam­ mer 11 in einer Füllgasatmosphäre verbunden werden, so daß die Stromleiter 2 und der Glühfaden 3 nicht oxidieren.

Bei dem vorstehend beschriebenen üblichen Verfahren wird ein teures Füllgas in den gesamten Innenraum der Kammer 11 eingeführt. Auch wenn mehrere Lampenkolben in einem Zyklus hergestellt werden, ist die Menge benötigten Füllgases pro Lampenkolben groß, wodurch sich hohe Herstellkosten ergeben. Insbesondere bei Erhöhung des Gasdrucks steigen die Herstellkosten beachtlich.

Wird bei diesem Verfahren eine Kühlung mit flüssigem Stickstoff angewendet, so wird das Glas durch eine Tem­ peraturdifferenz zwischen der Kühltemperatur und der Heiz­ temperatur Spannungen ausgesetzt, die zu Rißbildungen führen können. Für gasdichte Lampenkolben wurde bereits ein Verfahren angewendet, bei dem ein am Kolben vorge­ sehenes Saugrohr mit einer Saugpumpe verbunden wird und ein Gas in den Kolben eingeführt wird, während eine Küh­ lung mit flüssigem Stickstoff erfolgt, so daß die Füll­ gastemperatur erhöht wird. Das Saugrohr wird dann vom Kolben entfernt. Die Verwendung von flüssigem Stickstoff führt jedoch zu hohen Kosten. Von dem Saugrohr bleibt dann noch ein Endstück übrig, welches die Gesamtlänge des Lampenkolbens vergrößert. Dieser Längenzuwachs ist problematisch bei der Herstellung kompakter Lampenkolben.

Die Kammer, in welcher ein Haltefuß und ein Glaskolben miteinander verschmolzen werden, insgesamt zu evakuieren und ggfs. insgesamt mit einem Füllgas für den Glaskolben zu fluten, ist auch aus der DE-AS 10 16 847 und aus JP 59- 128 733 (A) in Patents Abstracts of Japan, Sect. E, Vol. 8 (1984), Nr. 256 (E 280) bekannt.

Aus der DE-AS 20 31 856 ist es bekannt, einen an beiden Enden offenen Glaskolben für eine Glühlampe von Argon durchströmen zu lassen, im Argon eine Plasmaflamme zu zünden und unter deren Einwirkung einen Sockel samt Glühfaden in eine Öffnung des Glaskolbens einzuschmelzen und in einer gesonderten Vorrichtung die verbleibende Öffnung unter Argon zu verschmelzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, wodurch ein gasdichter Lampenkolben hergestellt werden kann, der sich durch einen hohen Wirkungsgrad, eine lange Lebensdauer, geringe Herstellkosten, hohe Druckbeständigkeit und kom­ pakten Aufbau auszeichnet und der sich deshalb insbeson­ dere für Halogenlampen eignet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einem Verfahren nach der Erfindung werden ein Halte­ fuß und ein Glaskolben in eine vorzugsweise kreisrunde Aussparung eines Heizers eingesetzt, der in einer herme­ tisch abgedichteten Kammer untergebracht ist. Ein erstes Gas mit einer Komponente einer Zusammensetzung eines Füll­ gases für den Glaskolben oder eines neutralen Gases ohne Füllgas wird mit vorbestimmtem Druck nach Evakuieren der Kammer in diese eingeführt. Ein zweites Gas mit einem Rest­ anteil des Füllgases oder mit allen Komponenten des Füll­ gases wird in einen Zwischenraum zwischen dem Glaskolben und dem Haltefuß mit einem Druck eingesprüht, der höher als derjenige des ersten Gases ist, um das erste Gas aus dem Glaskolben zu entfernen. Der Heizer wird während oder nach der Gassubstitution in dem Zwischenraum eingeschaltet, und der Fußteil des Haltefußes sowie der Rand des Glaskol­ bens werden erhitzt und miteinander verschmolzen, um den Glaskolben abzudichten.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens hat eine hermetisch abgedichtete Kammer, zumindest zwei Gasversor­ gungssysteme zur Zuführung mindestens zweier vorbestimm­ ter Gase in die Kammer bei vorbestimmten Druckwerten, eine Evakuieranlage zum Evakuieren der Kammer, einen in der Kam­ mer angeordneten Heizer mit einer Aussparung in seiner obe­ ren Fläche zur Aufnahme eines Haltefußes und eines Glaskol­ bens, die miteinander zu verbinden sind, eine Vorrichtung zur Einschaltung des Heizers, zumindest zwei Gassubsti­ tutionsöffnungen in dem Heizer, die von seiner unteren Fläche zu seiner oberen Fläche in der Aussparung verlau­ fen, und eine Gassprühdüse, die mit einer der Gasversor­ gungen verbunden ist und mit mindestens einer der beiden Gassubstitutionsöffnungen in Verbindung steht, um eines der beiden Gase durch diese hindurch in den Zwischenraum zwischen dem Fußteil und dem Glaskolben einzublasen, be­ vor der Haltefuß mit dem Glaskolben verbunden wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Schnitt eines bereits beschriebenen Lam­ penkolbens,

Fig. 2 die schematische Darstellung der bereits er­ läuterten Herstellschritte für einen bekann­ ten Lampenkolben mit gasdichtem Fuß,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des bereits er­ läuterten bekannten Gasfüllschrittes bei der Herstellung eines Lampenkolbens,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Heizer, der in Ver­ bindung mit der Erfindung verwendbar ist,

Fig. 6 eine Vorderansicht des Heizers nach Fig. 5,

Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt der Anordnung eines kleinen Glasrohrs auf dem Heizer nach Fig. 5 und 6,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen weiteren, bei der Erfindung zu verwendenden Heizer,

Fig. 9 eine Vorderansicht des Heizers nach Fig. 8,

Fig. 10 und 11 vergrößerte Schnittdarstellungen der Anord­ nung von Glaskolben mit Haltefüßen auf einem Heizer und

Fig. 12 die Schnittdarstellung eines Glaskolbens und eines Haltefußes auf dem Heizer bei Durchführung des Verfahrens.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 4 bis 12 näher erläutert. Mit Teilen der Fig. 1 bis 3 übereinstimmende Teile sind in diesen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.

Bei den Anordnungen nach Fig. 4 bis 12 ist eine Kammer 11 mit einer Abdeckung 12 vorgesehen. Wenn in der Kammer 11 ein Füllungsvorgang durchzuführen ist, so wird die Ab­ deckung 12 geschlossen und ein mechanischer Druck F auf sie ausgeübt, wodurch die Kammer 11 hermetisch verschlos­ sen wird. Elektroden 14A und 14B tragen einen Kohlenstoff­ heizer (einen Haltefußheizer 50 oder einen Schmelzhei­ zer 60), der somit in der Kammer 11 angeordnet ist. Der Kohlenstoffheizer ist mit einer externen Stromquelle 15 über einen externen Schalter 16 verbunden.

Eine Stickstoff-Gasversorgung mit einem Stickstoffgas­ tank 17, einem Drucksteuerventil 18, einem Druckmesser 19 und einem Ventil 20 sowie eine Evakuieranlage mit einer Saugpumpe 25 und einem Ventil 27 sind an die Kammer 11 angeschlossen. Ein Ablaßventil 27, ein Druckmesser 28 zur Messung des Drucks in der Kammer 11 und ein Unter­ druckmesser 29 zur Messung eines Unterdrucks in der Kam­ mer 11 sind mit dieser in derselben Weise wie bei der bekannten Einrichtung verbunden. Der Druckmesser 28 und der Unterdruckmesser 29 werden mit einem Ventil 30 gleich­ falls in bekannter Weise jeweils wirksam geschaltet.

Zwei Druckzylinder 31 sind in der Kammer 11 zum Nieder­ halten des Heizers 50 bzw. 60 vorgesehen. Federsitze 32 sind an der Innenfläche der Abdeckung 12 angeordnet und halten Schraubenfedern 33, die auf die Druckzylinder 31 bzw. auf den Heizer 50 bzw. 60 einen Druck ausüben. Ein Hilfsteil 34 für die Gaszuführung ist unter dem Heizer 50 bzw. 60 angeordnet.

Ein erster Gastank 35, der mit einem Drucksteuerventil 36, einem Druckmesser 37 und einem Ventil 38 eine erste Gas­ versorgung bildet, ist mit einer Öffnung 135 der Kammer 11 verbunden. Der erste Gastank 35 enthält ein erstes Gas, das eine Komponente für das Füllgas für den Lampenkolben bildet, oder ein neutrales Gas ohne Füllgas. Ein zweiter Gastank 39, der mit einem Drucksteuerventil 40, einem Druckmesser 41 und einem Ventil 42 eine zweite Gasver­ sorgung bildet, ist mit einer Eintrittsöffnung 139 des Hilfsteils 34 für die Gaszuführung verbunden. Der zweite Gastank 39 enthält ein zweites Gas, das die restliche Kom­ ponente des Füllgases bildet oder alle seine Komponenten enthält. Düsen 43 für das zweite Gas sind beispielsweise mit Schrauben 44 an der Austrittsöffnung des Hilfsteils 34 für die Gaszuführung auswechselbar befestigt. Der Düsen­ abstand entspricht der Größe der kreisrunden Aussparung des Heizers 60, der im einzelnen noch erläutert wird. Die Düsen 43 werden entfernt, wenn ein Haltefußheizer 50 ver­ wendet wird.

Wie in Fig. 5 bis 7 dargestellt, hat ein Haltefußheizer 50 zur Verwendung bei der Erfindung eine flache Form, und zwei seiner Kanten sind zwischen kupfernen Anschlußplat­ ten 51 (Fig. 6) gehalten. Elektrodeneinsatzöffnungen 52 sind an beiden Enden des Haltefußheizers 50 vorgesehen. Elliptische (oder kreisrunde) Aussparungen 53 (Fig. 5) sind in der oberen Fläche des Haltefußheizers 50 angeord­ net. Diese Aussparungen 53 können abhängig von der Form des Haltefußes entsprechend unterschiedlich ausgebildet sein. Ein kleines Glasrohr 4′ (Fig. 7) wird in jede Aus­ sparung 53 eingesetzt. Unter dem Heizer 50 ist ein An­ schlag 55 aus einem Kohlenstoffmaterial für Stromleiter vorgesehen und an dem Heizer 50 mit isolierenden Stif­ ten 56 befestigt.

Wie aus Fig. 8 bis 12 hervorgeht, hat ein Schmelzhei­ zer 60 zur Verwendung mit der Erfindung eine flache Form, und er ist mit seinen beiden Enden zwischen kupfernen An­ schlußplatten 61 (Fig. 9) gehalten. Elektrodeneinsatz­ öffnungen 62 sind an den beiden Enden des Schmelzhei­ zers 60 vorgesehen. Kreisrunde Aussparungen 63 sind in der oberen Fläche des Schmelzheizers 60 angeordnet. Die­ se können abhängig von der Form des einzusetzenden Glas­ kolbens andersartig ausgebildet sein. Eine Kombination des Glaskolbens und eines Haltefußes ist in jede kreis­ runde Aussparung 63 eingesetzt (Fig. 10 und 11). Zwei Öffnungen 64 für Stromleiter und mehrere (bei diesem Aus­ führungsbeispiel zwei) Gassubstitutionsöffnungen 65 sind im Boden einer jeden kreisrunden Aussparung 63 vorgesehen. Ein Glaskolbenhalter 66 ist über dem Heizer 60 angeord­ net und mit isolierenden Stiften 67 an diesem befestigt. Öffnungen 66A sind in dem Halter 66 vorgesehen, um die Glaskolben in vorgegebenen Stellungen zu halten und eine Neigung zu verhindern. Die Gassubstitutionsöffnungen 65 stehen den Gasdüsen 43 gegenüber. Die untere Fläche des Schmelzheizers 60 ist zu den Öffnungen 65 hin abgeschrägt, und die jeweils so gebildete konische Öffnung steht je­ weils einer Düse 43 gegenüber.

Wenn mit einer Einrichtung vorstehend beschriebener Art die Bildung eines Haltefußes und das Verschmelzen durch­ geführt werden, wird der Haltefußheizer 50 in der Kammer 11 installiert. Der Haltefußheizer 50 ist an den Elek­ troden 14A und 14B befestigt, die in die Elektrodenöff­ nungen 52 eingeführt sind. Das kleine Glasrohr 4′ und die Stromleiter 2 werden in die Aussparung 53 eingesetzt, wie in Fig. 7 gezeigt. In diesem Fall wird die zweite Gasver­ sorgung mit den Elementen 39, 40, 41, 42 nicht gebraucht, und die zweiten Gasdüsen 43 fehlen.

In diesem Zustand wird die Kammer 11 mit der Saugpumpe 25 evakuiert und dann das Ventil 26 geschlossen. Das Ven­ til 20 der Stickstoff-Gasversorgung wird dann geöffnet, um Stickstoffgas aus dem Tank 17 in die Kammer 11 ein­ zuleiten. Der Haltefußheizer 50 wird in der Stickstoff­ gasatmosphäre durch Schließen des Schalters 16 einge­ schaltet. Das kleine Glasrohr 4′ wird erhitzt und ge­ schmolzen, so daß es eine Form entsprechend der ellip­ tischen (oder kreisrunden) Aussparung 53 erhält und die Stromleiter 2 in abgedichtetem Sitz hindurch verlaufen, wodurch sich ein Haltefuß ergibt. Dieser hat im darge­ stellten Fall eine elliptische Form (da er in einer elliptischen Aussparung gebildet wurde), wodurch die Gassubstitution beim Verschließen des Lampenkolbens er­ leichtert wird. Der Fuß 4 kann aber auch eine kreisrun­ de oder jede andere gewünschte Form haben.

Der Glühfaden 3 wird an den beiden Enden der Stromleiter befestigt, wodurch sich der endgültige Haltefuß wie bei dem bekannten Verfahren ergibt. Danach wird das Ver­ schließen der Kombination aus Haltefuß und Glaskolben 1 durchgeführt.

Hierbei wird der Haltefußheizer 50 in der Kammer 11 durch den Schmelzheizer 60 ersetzt, und die Gasdüsen 43 wer­ den in der in Fig. 4 und 12 gezeigten Weise angeordnet. Der elliptische Haltefuß und der Glaskolben 1 werden in die kreisrunde Aussparung 63 des Schmelzheizers 60 ein­ gesetzt. Die Abdeckung 12 der Kammer 11 wird zu deren hermetischem Verschluß geschlossen, und der Schmelzhei­ zer 60 wird mit den Federn 33 und den Elementen 31, 32 fixiert. Danach wird die Saugpumpe 12 betätigt, um die Kammer 11 zu evakuieren, und das Ventil 26 wird dann ge­ schlossen.

Stickstoffgas mit einem Druck von ca. 13,3·10³ Pa wird in die Kammer 11 aus dem Tank 17 eingeleitet, und der Schmelz­ heizer 60 wird durch Schließen des Schalters 16 eingeschal­ tet. Der Haltefuß und der entsprechende Glaskolben 1 wer­ den erhitzt, um das Glasmaterial zu entgasen und die In­ nenwand des Glaskolbens 1 zu reinigen. Hierbei sollte die Heiztemperatur den Glasschmelzpunkt nicht überschreiten. Der Stickstoffgasdruck von 13,3·10³ Pa berücksichtigt die gute Wärmeleitfähigkeit und die leichte Gasabgabe aus dem Glas beim Erhitzen.

Wenn das Entgasen des Glases beendet ist, wird das Ven­ til 20 geschlossen, und die Saugpumpe 25 wird wiederum be­ tätigt, um die Kammer 11 ausreichend zu evakuieren, so daß sich ein ausreichender Unterdruck ergibt. Wenn der Unter­ druck in der Kammer 11 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird das Ventil 26 geschlossen. Das erste Gas wird in die Kammer 11 mit vorbestimmtem Gasdruck aus dem Tank 35 eingeführt und das Ventil 38 geschlossen. Anstelle der Schließung des Ventils 38 kann der Druck auch durch das Drucksteuerventil 36 bestimmt werden. Das zweite Gas wird dann aus dem Tank 39 in die Kammer 11 mit einem etwas höheren Druck als derjenige des ersten Gases eingeführt. Das zweite Gas wird aus den zweiten Gasdüsen 43 in den Zwischenraum zwischen dem Glaskolben 1 und dem Haltefuß 4 durch die Gassubstitutionsöffnungen 65 (Fig. 11 und 12) hindurch eingeblasen. Das erste Gas wird aus dem Innen­ raum des Glaskolbens 1 bei Einblasen des zweiten Gases entfernt, wie es in Fig. 12 dargestellt ist. Mit anderen Worten: Das erste Gas wird durch das zweite Gas ersetzt. In diesem Fall ergibt sich ein Substitutionsverhältnis bis zu 100%, wenn die Einblaszeit des zweiten Gases entspre­ chend gesteuert wird.

Der Schmelzheizer 60 wird durch Schließen des Schalters 16 eingeschaltet, nachdem die Gassubstitution mit vorbestimm­ tem Verhältnis durchgeführt ist oder während sie durchge­ führt wird. Die Kante des Glaskolbens 1 und der Haltefuß werden erhitzt und geschmolzen, um den Glaskolben 1 mit dem Haltefuß 4 zu verbinden.

Vorzugsweise liegt der Gesamtgasdruck des ersten und zwei­ ten Gases in der Kammer 11 etwas höher am Ende des Ver­ schmelzungsvorganges. In diesem Fall wird vorzugsweise der Druck des ersten Gases erhöht (welches billiger als das zweite Gas ist), wodurch sich ein wirtschaftlicher Vorteil ergibt. Das Erhöhen des Gasdrucks in der Kammer nach dem Verschmelzen verhindert ein Ausdehnen der erweichten Teile, wodurch die Qualität der herzustellenden Lampe verbessert wird.

Wenn der Verschlußvorgang beendet ist, wird das Ablaß­ ventil 27 geöffnet, um das Gas aus der Kammer 11 abzulei­ ten. Außerdem wird die Abdeckung 12 geöffnet. Der Lampen­ kolben mit dem gasdichten Fuß wird aus der Kammer 11 ent­ nommen. Zuvor wird jedoch vorzugsweise Stickstoffgas in die Kammer eingeleitet, um den Lampenkolben abzukühlen und dessen Qualität zu sichern.

Wenn eine Gaswiedergewinnung mit dem Ablaßventil 27 ver­ bunden ist, können die Gesamtkosten weiter verringert wer­ den. Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte kön­ nen mit einer Ablaufsteuerung automatisch gesteuert wer­ den.

Die folgende Tabelle zeigt einige Glühlampentypen mit einem gasdichten Fuß, die nach dem vorstehend erläuter­ ten Verfahren hergestellt werden können, wobei bestimmte Gase und Substitutionsverhältnisse angewendet werden.

Diese Lampenkolben können als Hintergrund-Lichtquellen für Flüssigkristallanzeigen, Scheinwerferlampen von Zweirädern o.ä. verwendet werden.

Tabelle

Um einen vorbestimmten Druck eines in dem Lampenkolben eingeschlossenen Gases zu erhalten, kann der Gasdruck in der Kammer durch folgende Gleichung berechnet werden. In dieser ist α das Steuerverhältnis für verschiedene Bedin­ gungen. Das Steuerverhältnis fällt in den Bereich zwischen 0,5 und 2,0.

D_K = Kammerdruck
D_L = Lampendruck bei Raumtemperatur
t_s = Schmelztemperatur in °C

Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden die Her­ stellung des Haltefußes und dessen Verbindung mit dem Glaskolben in einer einzigen Kammer durchgeführt. Es kön­ nen jedoch hierzu auch separate Kammern vorgesehen sein. Auch kann der Haltefuß außerhalb der Kammer hergestellt werden.

Bei einem Verfahren nach der Erfindung werden das erste und das zweite Gas in zwei Verfahrensstufen eingeführt. Das erste Gas ist ein billiges Gas, das zweite Gas, wel­ ches das erste ersetzt, ist dagegen teurer. Auf diese Weise wird bei geringen Kosten eine langlebige Lampe (z. B. Halogenlampe) mit hohem Wirkungsgrad hergestellt. Der Gesamtdruck des ersten und des zweiten Gases wird unmittelbar nach dem Verschluß des Lampenkolbens etwas erhöht, wodurch eine Expansion des erweichten Glasteils der Lampe verhindert wird. Dadurch wird die Qualität der Lampe weiter verbessert.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung eines Lampenkolbens mit gas­ dichtem Fuß, bei dem ein Haltefuß und ein Glaskolben in eine Aussparung der oberen Fläche eines Heizers in­ nerhalb einer hermetisch abgedichteten Kammer einge­ setzt werden und die Kammer evakuiert wird, wonach ein erstes Gas mit vorbestimmtem Druck in die Kammer einge­ führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Gas, welches mindestens ein Füllgas ent­ hält, in einen Zwischenraum zwischen dem Glaskolben und dem Haltefuß mit einem gegenüber demjenigen des er­ sten Gases höheren Druck eingeführt wird, um das erste Gas in dem Zwischenraum durch das zweite Gas zu erset­ zen, und daß der Heizer während oder nach dieser Gas­ substitution eingeschaltet wird, so daß der Fußteil des Haltefußes und ein Randabschnitt des Glaskolbens erhitzt und miteinander gasdicht verschmolzen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gesamtdruck des ersten und des zweiten Gases in der Kammer nach Erhitzung und Verschmelzung des Haltefußes und des Glaskolbens er­ höht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das zweite Gas mit sei­ nem höheren Druck in eine erste, mit der Aussparung in Verbindung stehende Öffnung des Heizers eingebla­ sen wird, wodurch das erste Gas aus dem Zwischenraum heraus durch eine zweite Öffnung des Heizers hindurch abgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Gas mittels einer Düse nahe der ersten Öffnung eingeblasen und ferner in die zweite Öffnung eingeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Haltefuß in einer oberen Aussparung eines Haltefußheizers in der Kammer geformt wird, indem ein Glasrohr in die Aus­ sparung eingesetzt wird, zwei Stromleiter durch das Glasrohr geführt werden und der Haltefußheizer zur Ver­ schmelzung des Glasrohrs mit den Stromleitern einge­ schaltet wird, wonach der so geformte Haltefuß dann innerhalb der Kammer auf die obere Fläche des erstge­ nannten Heizers aufgesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stromleiter unterhalb des Glasrohrs in vorgegebener Lage gehalten werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Enden der Strom­ leiter durch einen Glühfaden verbunden werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließ­ druck einer Abdeckung der Kammer zum Andrücken des Hei­ zers an eine Elektrodenanordnung zu dessen Stromver­ sorgung ausgenutzt wird.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer hermetisch schließbaren Kammer, in der ein Heizer mit einer obe­ ren Aussparung zur Aufnahme eines Glaskolbens und eines Haltefußes angeordnet ist und die mit einer Evakuieranlage sowie einer ersten Gasversorgung ver­ bunden ist, gekennzeichnet durch eine zweite Gasversorgung (39 bis 42) zur Zuführung min­ destens eines Füllgases in einen Zwischenraum zwischen dem Glaskolben (1) und dem Haltefuß (4) mit einem ge­ genüber demjenigen des ersten Gases höheren Druck und durch eine Anordnung (14, 15, 16) zur Stromspeisung des ersten Heizers (60) während oder nach der Einfüh­ rung des zweiten Gases in den Zwischenraum.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeich­ net durch eine Anordnung zur Erhöhung des Gesamt­ drucks des ersten und zweiten Gases in der Kammer (11) nach Verschmelzung des Haltefußes (4) und des Glas­ kolbens (1).

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der oberen Fläche des Heizers (60) mindestens zwei Öffnungen (65) in Verbindung mit der Aussparung (63) vorgesehen sind und daß die zweite Gasversorgung (39 bis 42) eine Vor­ richtung (43) in Verbindung mit der Öffnung (65) zur Gaszuführung umfaßt, um das in dem Zwischenraum vor­ handene erste Gas aus der jeweils anderen Öffnung (65) abzuführen.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anordnung zur Gaszuführung in Verbindung mit mindestens einer Öffnung (65) eine Düse (43) ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizer (60) in der Kammer (11) entfernbar montiert ist, daß ferner ein Haltefußheizer (50) an Stelle des ersten Heizers (60) in der Kammer (11) montierbar ist, der in seiner oberen Fläche eine Aussparung (53) zur Formung eines Haltefußes aus einem Glasrohr (4′) und zwei Stromlei­ tern (2) aufweist, die durch das Glasrohr (4′) hin­ durchgeführt sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeich­ net durch eine Halterung (55) für die Stromlei­ ter (2) unterhalb des Haltefußheizers (50).

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kammer (11) mit einer Abdeckung (12) versehen ist, an der Druckelemente (32, 33) vorgesehen sind, die beim Ver­ schließen der Abdeckung (12) auf die Elektrodenanordnung (14) und den Heizer (60) zwecks Kontaktgabe ein­ wirken.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckelemente (32, 33) min­ destens eine Feder umfassen, die an der Abdeckung (12) gehalten ist und ein Druckelement (31) trägt, das auf den Heizer (60) einwirkt und diesen gegen die Elek­ trodenanordnung (14) drückt.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (33) eine Schrauben­ feder ist.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elek­ trodenanordnung (14) zwei stabförmige und gegenseitig beabstandete Elektroden (14A, 14B) umfaßt, die in min­ destens zwei Öffnungen (62) des Heizers (60) angeord­ net sind.