DE3713371A1 - Verfahren zum verschliessen des keramikkolbens von hochdruckentladungslampen, insbesondere natriumlampen, sowie mit dem verfahren gefertigte lampen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verschliessen des an dem einen Ende mit dem eigenen Material abgeschlossenen Keramikkolbens/Entladegefässes/ von Hochdruckentladungslampen, insbesondere Natriumlampen, bei welchem das offene Ende des Kolbens durch Emaillebindung mit der die Stromzuführungen tragenden Keramikscheibe vereinigt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin mit dem Verfahren gefertigte Hochdruckentladungslampen, insbesondere Natriumlampen, die einen an seinem einen Ende mit eigenem Material abgeschlossenen, Zusatzmaterial und Edelgasfüllung beinhaltenden Keramikkolben und eine an diesem durch Emaillebindung befestigte, sowie die Stromzuführungen tragende Keramikscheibe aufweisen.

Bei den derzeit bekannten Ausführungsformen der Hochdruckentladungslampen, bzw. bei der Herstellung dieser ist das mit der Verringerung der Abmessungen, bzw. Leistungen bei der gleichzeitigen Durchführung der Operationen des Auspumpens und des Einlötens des Strahlkörpers auftretende Problem allgemein bekannt, daß sich bei den ohne Saugrohr ausgebildeten Hochdruckentladelampen Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der zum Schmelzen des Emaillematerials erforderlichen Temperatur von 1200-1500°C in der Lötzone des Entladegefässes und der dieses abschliessenden Keramikscheibe und der gleichzeitigen Sicherung einer Temperatur unter 80°C am "anderen Ende" des immer kleiner werdenden Strahlkörpers, um das Verdampfen des Zusatzstoffes zu verhindern, ergeben.

Der dazu erforderliche Temperaturgradient kann schon bei Strahlkörpern mit einer Nennleistung von 35 W und einer Länge von ca. 35 mm kaum gesichert werden, bzw. das Keramikmaterial befindet sich an der Toleranzgrenze des Temperaturgradienten. Bei mit Saugrohr versehenen Ausführungsformen tritt dieses Problem zwar nicht auf, das relativ grosse Abmessungen aufweisende Saugrohr führt jedoch zu einem grossen Wärmeverlust und der äussere Kaltpunkt erfordert eine Überheizung der Keramikteile.

Die bekannten Lösungen erfordern zur Sicherung der notwenigen Kaltpunkttemperatur zum Beispiel die Anwendung von äusserst breiten Wärmereflexionsschellen, die die Lichtnutzung der Lampen wesentlich herabsetzen.

Zur Verringerung der Abmessungen des Strahlkörpers und zum gleichzeitigen Weglassen des Saugrohres wurde eine aus der japanischen Auslegeschrift Nr. 60-1 27 634 bekannte Entladungslampe entwickelt, welche einen an seinem einen Ende abgeflacht ausgebildeten ähnlich den Metall-Halogenlampen "einseitig eingelöteten" Keramikkolben und einen zum Verschliessen des offenen Endes des Kolbens dienenden, die Stromzuführungen fest tragenden und mit dem Kolben durch eine ringartige Emaillebindung verbundenen Keramikkörper aufweist.

Zur Fertigung von Hochdrucklampen ist diese Konstruktion jedoch wirtschaftlich nicht verwendbar. Bei der Realisierung der Verbindung des Kolbens mit dem Verschlusskörper ist nämlich die ringartige Emaille zu schmelzen. Die übertragene Wärme führt zu einer Erhöhung des Druckes der in dem Kolben befindlichen Füllung und die Füllung "bläst" durch die geschmolzene Emaille durch, d. h. bei der Herstellung geht ein Teil des Füllungsmaterials verloren und das ausströmende Gas verschiebt ausserdem die Emaille aus ihrer Lage heraus.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zum Verschliessen des Kolbens von mit einem "einseitig angelöteten" Keramikkolben versehenen Lampen ein Verfahren zu entwickeln, welches von den obigen Mängeln frei ist, d. h. bei welchem während der Ausbildung der Emaillebindung zwischen dem Keramikkolben und dem Keramikverschlusskörper die in dem Kolben befindliche Füllung in ihrer gesamten Menge in dem Kolben verbleibt.

Es wurde erkannt, dass die Scheibe bei der Montage auf den Kolben auf einfache Weise aufsetzbar ist, und die Herstellung der Lampe vereinfacht wird, wenn der Verschlusskörper in Form einer Keramikscheibe ausgebildet ist, deren Querschnitt grösser als der Innenquerschnitt des Kolbens und vorzugsweise dem Aussenquerschnitt des Kolbens gleich ist. Es wurde weiterhin erkannt, dass bei Anordnung eines plastischen Metalldichtungsringes mit hohem Schmelzpunkt zwischen die Scheibe und die Stirnfläche des offenen Endes des Kolbens, dieser Dichtungsring bei Ausübung einer entsprechenden Spannkraft eine Abdichtung während der Ausbildung der Emaillebindung zwischen Scheibe und Kolben bewirkt. Infolge der Abdichtungswirkung des Metallringes verbleibt die in dem Kolben befindliche Füllung, deren Druck bei der Ausbildung der Emaillebindung steigt, in dem Kolben. Die Füllung kann durch die geschmolzene Emaille nicht "durchblasen" und kann die Emaille nicht verschieben. Zur Erzielung einer entsprechenden Abdichtung durch den Metallring muss dieser plastisch sein, wodurch er sowohl auf der Stirnfläche des Kolbens als auch auf der Scheibe stabil aufliegen kann.

Diese plastische Eigenschaft hat der Ring auch bei der Schmelztemperatur der Emaille beizubehalten. Darüber hinaus hat sich der Wärmeausdehnungskoeffizient des Ringes an den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien des Kolbens und der Scheibe anzupassen. Der Ring muss weiterhin beständig gegenüber der Korrosionswirkung der in dem Kolben befindlichen Füllung sein. Diesen Anforderungen entspricht ein aus Niob bestehender, stetiger Metallring am besten. Sollten die in dem Entladungsraum befindlichen Materialien in Bezug auf Metall korrosiv sein, ist der Dichtungsring an seiner dem Entladungsraum zugewandten Fläche mit einer korrosionsbeständigen Schicht zu versehen.

Anhand der Erkenntnis wurde ein Verfahren zum Verschliessen des an seinem einen Ende durch eigenes Material geschlossenen Keramikkolbens, vorzugsweise Aluminiumoxid-Kolbens, von Hochdruckentladungslampen, insbesondere Natriumlampen geschaffen. Während des Verfahrens wird an das offene Ende des Kolbens mit Hilfe eines unter Wärmeeinwirkung geschmolzenen, und danach durch entsprechende Kühlung gehärteten Emailleringes eine Keramikscheibe, vorzugsweise Aluminiumoxid-Scheibe angelötet, welche zum Beispiel auf vakuumdichte Weise die durch sie hindurchführenden Stromzuführungen trägt. Im Sinne der Erfindung wurde das Verfahren dahingehend weiterentwickelt, dass auf die Stirnfläche des offenen Endes des Kolbens ein innerer - d. h. in Richtung des Inneren des Kolbens liegender -, kontinuierlicher, aus plastischem Metall bestehender Dichtungsring und damit konzentrisch ein äusserer - d. h. sich mit dem Innenraum des Kolbens nicht berührender - Emaillering und auf diese eine auch die Stromzuführungen tragende Scheibe angeordnet werden, wobei der Querschnitt der Scheibe grösser als der Innenquerschnitt des Kolbens ist und vorzugsweise dem Aussenquerschnitt des Kolbens entspricht, dass weiterhin der mit einer Zusatzstoff- und Edelgas- Füllung versehene Kolben und die Scheibe mit einer zur Deformierung des Dichtungsringes erforderlichen Kraft von vorzugsweise 0,5-1000 N zusammengepresst werden und bei Beibehaltung der Presskraft mit Hilfe des zwischen dem Kolben und der Scheibe befindlichen Emailleringes die Emaillebindung ausgebildet wird, wonach die Ausübung der Presskraft beendet wird. Dann schliessen sich die Scheibe und der Kolben abgedichtet aneinander an. Die fertige Entladungslampe kann auch ohne äusseren Kolben verwendet werden, kann jedoch auch mit einem auf vakuumdichte Weise abgeschlossenen Aussenkolben versehen werden. In dem Raum zwischen der Entladungslampe und dem Aussenkolben ist entweder Vakuum oder eine Edelgasfüllung.

Die Grösse der Presskraft wurde bezogen auf ein Zentimeter der Länge derjenigen Kante des Dichtungsringes angegeben, entlang welcher der Dichtungsring mit der Stirnfläche des Kolbens in Berührung steht.

Bei der Fertigung der Hochdruckentladungslampe wird vorzugsweise ein Keramikkolben mit kreisförmigem oder abgeflacht kreisförmigem, einem sogenannten "Rennbahn"-förmigen Querschnitt mit einer Keramikscheibe mit einem zu dem Querschnitt des Kolbens formschlüssig ausgebildeten kreisförmigen oder abgeflacht kreisförmigen, zum Beispiel einem "rennbahnförmigen" Querschnitt unter Einfügung eines mit gleicher Form ausgebildeten Dichtungsringes und eines Emailleringes verschlossen.

Der Vorteil des mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Kolbens besteht darin, dass seine Fertigung auf einfache Weise erfolgen kann, während in dem mit abgeflacht kreisförmigem Querschnitt, dem sog. "rennbahnförmigen" ausgebildeten Kolben die Elektroden auf günstige Weise angeordnet werden können und dadurch eine gleichmässigere Wärmeverteilung und wandstabilisierende Wirkung erzielt werden können.

Als Dichtungsring kann vorzugsweise ein Niobring mit im wesentlichen viereckigem Querschnitt verwendet werden. Dieser Ring wird auf diese Weise angebracht, dass seine diagonalen Kanten auf der Keramikscheibe, bzw. der Stirnfläche des Keramikkolbens aufliegen. Auf diese Weise kann die vakuumdichte Abdichtung mit geringerer Presskraft erreicht werden.

Als Dichtungsring kann weiterhin vorzugsweise ein aus einer Platte gebildeter, kontinuierlicher Niobring verwendet werden. Dieser Ring wird zwischen die von der Stirnfläche des Kolbens und von der Scheibe abstehenden konzentrischen Rippen gelegt, so dass diese Rippen den Dichtungsring einfassen. Das ist in erster Linie deswegen vorteilhaft, da der Niobring relativ kostengünstig aus einer Platte ausgebildet werden kann und die Kontinuität im voraus gesichert ist.

Ist ein Kolben zu verschliessen, der eine Metallhalogenid aufweisende Füllung beinhaltet, ist als Dichtungsring ein Niobring verwendbar, der an seinen mit dem Innenraum des Kolbens in Berührung stehenden Flächen mit einer bekannten halogenbeständigen Schicht, zum Beispiel einer Schicht aus einem Gemisch von Oxyden seltener Erden versehen ist. Diese Schicht kann gleichzeitig mit der Ausbildung der Emaillebindung ausgebildet werden, wenn der Emaillering ebenfalls aus einem halogenbeständigen Emaillematerial gefertigt ist. Um zu vermeiden, dass sich bei der zur Ausbildung der Emaillebindung erforderlichen Erwärmung die an der Scheibe mittels Emaille befestigten Stromzuführungen lockern, und somit die Dichtigkeit der Scheibe aufheben, ist es zweckmässig, die Stromzuführungen mittels einer solchen Emaille in der Scheibe zu befestigen, deren Schmelzpunkt über dem Schmelzpunkt des zum Verlöten des Kolbens mit der Scheibe verwendeten Emailleringes liegt.

Zur Verhinderung des Schmelzens der die Stromzuführungen in die Scheibe befestigenden Emaille kann auch auf die Weise vorgegangen werden, dass über die eingelöteten Stromzuführungen Wärme entzogen wird. Dadurch können die Stromzuführungen zum Beispiel mit einer dem Material des Emailleringes entsprechenden Emaille befestigt werden.

Gemäss der Erfindung ist es weiterhin von Vorteil, wenn eine aus solchem Material bestehende Stromzuführungen tragende Scheibe verwendet wird, das bei Betriebstemperatur die Einwirkung der freien Luft ertragen kann, ohne dabei Schaden zu erleiden. Derartige Stromzuführungen sind zum Beispiel Stromzuführungen aus Edelstahl.

Die abgeschlossene Entladungslampe kann wunschgemäss auch in einem äusseren, vorzugsweise aus Glas gefertigten Kolben angeordnet werden. In dem Raum zwischen der Entladungslampe und dem Aussenkolben wird ein Vakuum erzeugt oder eine Edelgasfüllung verwendet und der Aussenkolben vakuumdicht abgeschlossen.

Bei mit Aussenkolben versehenen Entladungslampen können vorzugsweise Tantalstromzuführungen verwendet werden. In diesem Falle ist das Material der Elektroden ebenfalls vorzugsweise Tantal, wodurch die ansonsten erforderliche, die Elektroden mit den Stromzuführungen verbindende Schweissverbindung wegfallen kann. Zu einer Tantalelektrode ist es vorteilhaft ein auf Tantalat beruhendes katodenaktivierendes Material zu verwenden.

Die Erfindung betrifft weiterhin die mit dem obenbeschriebenen Verfahren hergestellte Hochdruckentladungslampe, insbesondere Natriumlampe. Die Hochdruckentladungslampe, insbesondere Natriumlampe weist einen an seinem einen Ende mit eigenem Material geschlossenen Keramikkolben, vorzugsweise Aluminiumoxid- Kolben, sowie eine an dem offenen Ende des Kolbens mittels einer ringförmigen Emaillebindung befestigte, derartige Keramikscheibe, vorzugsweise Aluminiumoxid- Scheibe auf, die mit den durch sie hindurchführenden Stromzuführungen vakuumdicht verbunden ist. Diese Lampe wurde gemäss der Erfindung dahingehend weiterentwickelt, dass zwischen der Stirnfläche des offenen Endes des Kolbens und der Scheibe, deren Querschnitt grösser als der Innenquerschnitt des Kolbens ist und vorzugsweise dem Aussenquerschnitt des Kolbens entspricht, ein innerer, mit dem Emaillering konzentrisch angeordneter, kontinuierlicher, aus plastischem Metall bestehender Dichtungsring angeordnet ist.

Der Querschnitt des Kolbens der erfindungsgemäss ausgebildeten Hochdruckentladungslampe ist vorzugsweise kreisförmig oder abgeflacht kreisförmig, zum Beispiel "rennbahnförmig" ausgebildet. Natürlich passen sich die Formen des Dichtungsringes, des Emailleringes und der Scheibe dem Querschnitt des Kolbens an.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Entladungslampe ist der Dichtungsring ein kontinuierlicher Niobring mit im wesentlichen viereckigem Querschnitt. Dieser Niobiumring liegt entlang seiner diagonalen Kanten auf der Stirnfläche und auf der Scheibe auf. Bei der Abdichtung flacht sich der Ring entlang der Kanten etwas ab, deswegen wird diese bevorzugte Form des Dichtungsringes als "im wesentlichen viereckiger Querschnitt" genannt.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Entladungslampe ist der Dichtungsring durch einen aus einer Platte gebildeten Niobring ausgebildet, welcher zweiseitig von aus der Stirnfläche und der Scheibe herausstehenden konzentrischen Rippen eingefasst ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Entladungslampe sind die Stromzuführungen in der Scheibe mit einer Emaille eingelötet, deren Schmelzpunkt über dem des Materials des Emailleringes liegt. Das Emaillematerial ist ein mit 2-10 Masseprozent Oxyd seltener Erde und Strontium- und/oder Bariumoxid modifiziertes Kalziumaluminat. In Abhängigkeit von der Modifizierung ändert sich der Schmelzpunkt der Emaille.

Bei einer mit einem Aussenkolben versehenen Ausführungsform der erfindungsgemässen Hochdruckentladungslampe sind sowohl die Stromzuführungen als auch die Elektroden aus Tantal gefertigt. Die aus Tantal bestehenden Stromzuführungen sind deshalb von Vorteil, da ihr Wärmeausdehnungskoeffizient dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials der Scheibe angepasst ist.

Vor Vorteil ist auch die Ausführungsform der erfindungsgemässen Entladungslampe, bei der die von der Scheibe in den äusseren Raum führenden Stromzuführungen bei Betriebstemperatur die Wirkung der Luft ohne Schaden zu nehmen ertragen, d. h. gegen Aussenluft beständig sind. In diesem Falle kann nämlich die Entladungslampe auch ohne Aussenkolben gefertigt und vertrieben werden. In diesem Falle kann jedoch das Material der in die Scheibe eingelöteten Stromzuführungen nicht dem Material der aus der Scheibe herausragenden Stromzuführungen entsprechen, sondern die beiden Metalle sind ausserhalb des Kolbens in der Nähe der Scheibe durch Schweissverbindung miteinander zu vereinigen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des die Einwirkung der Luft ohne Beschädigung ertragenden Metalls passt sich nämlich nicht dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials der Scheibe an, so kann zum Beispiel eine Stromzuführung aus Edelstahl nicht in die Scheibe eingelötet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Hochdruckentladungslampe,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Schnittes einer mit abgeflacht kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Hochdruckentladungslampe und eine Draufsicht,

Fig. 3 ein schematischer Schnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Hochdruckentladungslampe, die mit einem aus einer Platte gefertigten Dichtungsring versehen ist,

Fig. 4 ein schematischer Schnitt eines Ausführungsbeispieles einer Hochdruck-Metallhalogen- Entladungslampe.

In den Figuren sind gleiche Konstruktionsteile mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.

Mit Elektroden 9, 10 eine Einheit bildende Stromzuführungen 6, 7 werden in Öffnungen einer vorgefertigten Scheibe 5 eingelegt und in diesen mittels Emaille 8 eingelötet, wodurch die Keramikscheibe hermetisch abgedichtet wird. In einen nach unten gekehrten Kolben 1 wird Zusatzstoff, der in erster Linie eine Natrium-Quecksilber-Legierung /Natriumamalgam/, oder mit dieser oder ausser dieser irgendein anderes in Hinsicht auf die Entladungsphysik, bzw. Lichtquellenanwendungstechnik entsprechendes Metallhalogenid sein kann. In diesem Falle ist an der mit dem Entladungsraum in Berührung stehenden Fläche des Dichtungsringes eine halogenbeständige Schicht 11 ausgebildet, und die zum Einlöten verwendete Emaille hat ebenfalls halogenbeständig zu sein. Auf die Stirnfläche 2 des Kolbens 1 werden der Dichtungsring 3 und der Emaillering 4 aufgebracht, dann wird auf diese die die Stromzuführungen 6, 7 tragende Scheibe 5 aufgelegt und ein Vakuum erzeugt, wonach Edelgas in den Kolben 1 geleitet wird. Danach werden der Kolben 1 und die Scheibe 5 in die in der Fig., mit Pfeilen angedeutete Richtung so weit zusammengepresst, dass sich der Dichtungsring 3 deformiert und abdichtet. Die Presskraft liegt in den Grenzen von 0,5-1000 N auf einen Zentimeter der Länge derjenigen Kante des Dichtungsringes bezogen, die mit der Stirnfläche des Kolbens in Berührung steht. Unter Aufrechterhaltung der Presskraft wird dann der Emaillering 4 durch Erwärmung geschmolzen und die auf diese Weise zusammengestellte Entladungslampe der gewünschten Kristallstruktur und dem Spannungszustand des Emailleringes 4 angepasst abgekühlt. Dadurch wird der Kolben 1 mit der Scheibe 5 zusammengelötet, vakuumdicht miteinander verbunden, d. h. die Emaillebindung ausgebildet. Am Ende dieser Operation wird die Ausübung der das Zusammenpressen sichernden Presskraft aufgehoben. Der Dichtungsring 3 verhindert, dass während des Einlötens, d. h. während der Ausbildung der Emaillebindung der in dem Kolben 1 herrschende Hochdruck das geschmolzene Material des Emailleringes aus seiner Position wegbläst und der Zusatzstoff, bzw. das Edelgas aus dem Kolben 1 entweichen.

Bei dem beschriebenen Verfahren liegt der Schmelzpunkt der Emaille 8 über dem Schmelzpunkt des Emailleringes 4, wodurch die Scheibe 5 abgedichtet bleibt.

Sollte das Material der Emaille 8 mit dem Material des Emailleringes 4 übereinstimmen, ist während der Ausbildung der Emaillebindung über die Stromzuführungen 6, 7 Wärme zu entziehen, um zu verhindern, dass die Emaille 8 schmilzt. Die gemäss der Erfindung ausgebildete Entladungslampe kann mit einem bei den Hochdrucklampen üblichen, Aussenkolben, vorzugsweise Glaskolben versehen werden. In dem Zwischenraum zwischen der Entladungslampe und dem Aussenkolben ist Vakuum oder eine Edelgasfüllung.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Verschliessen des Kolbens kann insbesondere zur Herstellung von Hochdruckentladungslampen mit kleiner Leistung vorteilhafterweise verwendet werden, kann jedoch auch bei der Fertigung von Lichtquellen mit grosser Leistung, deren Leistung in Kilowatt-Grössenordnung liegt, verwendet werden.

Durch die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Praxis ein Ende gesetzt, nach der während der Fertigung die Beständigkeitsgrenze des Keramikmaterials gegenüber dem Temperaturgradienten vollständig ausgenutzt wurde, da das einzige Ende des Kolbens mit einer zuverlässigen Dichtung durch eine einzige Operation abgeschlossen werden kann.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Hochdruckentladungslampe weist einen an seinem einen Ende mit einem Boden aus eigenem Material ausgebildeten Kolben 1 aus Aluminiumoxid auf. Die Form des Kolbens 1 kann ähnlich wie die des Glaskolbens der bekannten mit einem zylindrischen Kolben versehenen Glühlampen ausgebildet sein, kann jedoch auch einen abgeflachten Querschnitt /Fig. 2/ aufweisen. Der ebenen Stirnfläche 2 des offenen Endes des Kolbens 1 schliesst sich über den inneren Dichtungsring 3 und den äusseren Emaillering 4 die Aluminiumoxid-Scheibe 5 an. Gemäss den Fig. 1 und 4 kann der Dichtungsring 3 durch einen kontinuierlichen Niobring mit einem im wesentlichen viereckigen Querschnitt ausgebildet sein. Die diagonalen deformierten Kanten des Dichtungsringes liegen auf dem Kolben 1 und auf der Scheibe 5 auf. Zwischen der Stirnfläche 2 des Kolbens 1 und der Scheibe 5 ist ausserdem konzentrisch mit dem Dichtungsring 3 ein Emaillering 4 angeordnet, der die eigentliche Verbindung zwischen dem Kolben 1 und der Scheibe 5 der Entladungslampe sichert.

Durch die Scheibe 5 sind die Stromzuführungen 6, 7 hindurchgeführt. Ihr Material ist an dem dem Innenraum des Kolbens abgewandten Ende /Fig. 1/ Metall, und zwar Edelstahl, der bei Betriebstemperatur der Entladungslampe an freier Luft beständig ist. Die Stromzuführungen 6, 7 sind in die Scheibe 5 mittels Emaille 8 eingelötet, deren Schmelzpunkt über dem Schmelzpunkt des Emailleringes 4 liegt.

Bei der Lampe gemäss Fig. 4 besteht weiterhin die Anforderung, dass die Emaille möglichst halogenbeständig sein soll. Die durch die Scheibe 5 hindurchführenden Stromzuführungen 6, 7 sind zueinander parallel, während die Spitzen der Elektroden 9, 10 infolge einer Biegung um 90° einander gegenüberstehen. Die Elektroden 9, 10 enthalten keine Radiatoren. Es besteht natürlich für die Anwendung von Radiatoren kein Hindernis, wenn dieses erforderlich ist. Das Material der Stromzuführungen 6, 7 und das Material der Elektroden 9, 10 sind nicht immer gleich, deswegen sind diese in diesem Falle auf bekannte Weise durch Schweissverbindung miteinander zu verbinden.

Sollte der Kolben 1 einen abgeflacht kreisförmigen, zum Beispiel "rennbahnförmigen" Querschnitt /Fig. 2/ aufweisen, sind natürlich auch der Dichtungsring 3, der Emaillering 4 und die Scheibe 5 mit dem Kolben 1 formschlüssig ebenfalls mit einem abgeflacht kreisförmigen Querschnitt auszubilden. Bei bestimmten Abmessungen und Leistungen sind die Elektroden 9, 10 derart in den Kolben anzuordnen, dass in der Entladungslampe ein wandstabilisierender Effekt zur Geltung kommt.

Die gemäss der Erfindung hergestellte Entladungslampe kann vorzugsweise überall dort angewendet werden, wo Lampen mit kleiner Leistung oder kleinen Abmessungen gefordert werden. Sie sind zum Beispiel mit einer entsprechenden elektronischen Zusatzschaltung anstelle der herkömmlichen Glühlampen verwendbar. Es ist allgemein bekannt, dass die in dem Kolben befindliche Füllung die Emaille angreifen kann, wodurch nach einer bestimmten Zeit die Bindung ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen kann, die erfindungsgemäss ausgebildete Entladungslampe hat gegenüber den herkömmlichen, nur mit Emaillebindung versehenen Lampen eine höhere Lebensdauer, da die in dem Entladungsraum befindlichen Materialien nicht unmittelbar mit der Emaille in Berührung geraten können, infolge des dazwischenliegenden Metalldichtungsringes.

Claims (15)

1. Verfahren zum Verschliessen des an seinem einen Ende mit eigenem Material geschlossenen Keramikkolbens, insbesondere Aluminiumoxid-Kolbens von Hochdruckentladungslampen, insbesondere Natriumlampen, wobei an das offene Ende des Kolbens eine Keramikscheibe, vorzugsweise Aluminiumoxid-Scheibe mit Hilfe eines unter Wärmeeinwirkung geschmolzenen und danach entsprechend gehärteten Emailleringes angelötet wird, wobei die Keramikscheibe durch sie hindurchführende Stromzuführungen trägt, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Stirnfläche /2/ des offenen Endes des Kolbens /1/ ein innerer, kontinuierlicher, aus plastischem Metall bestehender Dichtungsring /3/, dazu konzentrisch ein äusserer Emaillering /4/ und auf diese die die Stromzuführungen /6, 7/ tragende Scheibe /5/, deren Querschnitt grösser als der Innenquerschnitt des Kolbens ist und vorzugsweise dem Aussenquerschnitt des Kolbens entspricht, aufgelegt werden, danach der mit dem Zusatzstoff und der Edelgasfüllung versehene Kolben /1/ durch Anpressen an die Scheibe /5/ mit einer zur Deformierung des Dichtungsringes /3/ erforderlichen Druckkraft - vorzugsweise einer Druckkraft von 0,5-1000 N - auf gasdichte Weise mit der Scheibe /5/ verbunden wird, wonach unter Aufrechterhaltung der Druckkraft mittels des zwischen dem Kolben /1/ und der Scheibe /5/ befindlichen Emailleringes /4/ die Emaillebindung auf bekannte Weise ausgebildet wird und danach die Druckkraft aufgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring /3/, der Emaillering /4/ und die Scheibe /5/ auf die Stirnfläche /2/ des offenen Endes des mit einem kreisförmigen oder abgeflacht kreisförmigen Querschnitt ausgebildeten Kolbens aufgelegt werden, wobei der Dichtungsring /3/, der Emaillering /4/ und die Scheibe /5/ mit dem Kolben formschlüssig, kreisförmig oder abgeflacht kreisförmig ausgebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Stirnfläche /2/ des offenen Endes des Kolbens /1/ als Dichtungsring /3/ ein mit einem im wesentlichen viereckigem Querschnitt ausgebildeter, kontinuierlicher Niobring auf die Weise aufgelegt wird, dass dessen diagonale Kanten auf dem Kolben /1/ und der Scheibe /5/ aufliegen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtungsring /3/ ein aus einer Platte ausgebildeter, kontinuierlicher Niobring verwendet wird und dieser zwischen konzentrische Rippen, die aus der Stirnfläche des Kolbens /1/ und aus der Scheibe /5/ herausragen, angeordnet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtungsring /3/ ein an seiner mit dem Innenraum des Kolbens /1/ in Berührung stehenden Fläche mit einer bekannten halogenbeständigen Schicht versehener Metallring /3/ verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Scheibe /5/ unter Einfügung des Emailleringes /4/ und des Dichtungsringes /3/ auf die Stirnfläche /2/ aufgelegt wird, in der die Stromzuführungen /6, 7/ mit einem Emaillematerial befestigt sind, dessen Schmelzpunkt über dem Schmelzpunkt des Emailleringes /4/ liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ausbildung der Emaillebindung über die Stromzuführungen Wärme abgezogen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus bei Betriebstemperatur gegenüber Aussenluft beständigem Metall gefertigte Stromzuführungen /6, 7/ tragende Scheibe /5/ unter Einfügung eines Dichtungsringes /3/ und eines Emailleringes /4/ auf die Stirnfläche /2/ aufgelegt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschlossene Entladungslampe in einen Aussenkolben geführt wird und aus dem Zwischenraum zwischen der Entladungslampe und dem Aussenkolben die Luft entfernt wird, und der Aussenkolben vakuumdicht verschlossen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Tantal bestehende Stromzuführungen /6, 7/ tragende Scheibe /5/ unter Einfügen eines Dichtungsringes /3/ und eines Emailleringes /4/ auf die Stirnfläche /2/ gebracht wird.

11. Nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gefertigte Hochdruckentladungslampe, insbesondere Natriumlampe, die einen an seinem einen Ende mit eigenem Material abgeschlossenen und Zusatzstoff, weiterhin Edelgasfüllung beinhaltenden Keramikkolben, vorzugsweise Aluminiumoxid-Kolben, sowie eine an diesem durch ringförmige Emaillebindung befestigte solche Scheibe, vorzugsweise Aluminiumoxid-Scheibe, aufweist, die auf vakuumdichte Weise mit den durch sie hindurchführenden Stromzuführungen vereinigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stirnfläche /2/ des offenen Endes des Kolbens /1/ und der mit einem gegenüber dem Innenquerschnitt des Kolbens /1/ grösseren, vorzugsweise dem Aussenquerschnitt des Kolbens /1/ entsprechenden Querschnitt ausgebildeten Scheibe /5/ ein innerer, mit dem Emaillering /4/ konzentrischer, kontinuierlicher, aus plastischen Metall bestehender Dichtungsring vorgesehen ist.

12. Entladungslampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikkolben /1/ einen abgeflacht kreisförmigen Querschnitt aufweist, und der Dichtungsring /3/, der Emaillering /4/ und die Keramikscheibe /5/ mit dem Keramikkolben /1/ auf formschlüssige Weise abgeflacht kreisförmig sind.

13. Entladungslampe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Metall-Dichtungsring /3/ ein mit einem im wesentlichen viereckigem Querschnitt ausgebildeter, kontinuierlicher Niobring ist, dessen diagonale Kanten auf der Keramikscheibe /5/ aufliegen.

14. Entladungslampe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring /3/ ein aus einer Platte ausgebildeter, kontinuierlicher Niobring ist, der zweiseitig von aus der Stirnfläche /2/ des Keramikkolbens /1/ und aus der Keramikscheibe /5/ herausragenden konzentrischen Rippen eingefasst ist.

15. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt des die Stromzuführungen /6, 7/ in die Keramikscheibe /5/ einlötenden Emaillematerials /8/ über dem Schmelzpunkt des Materials des Emailleringes /4/ liegt.