DE3838696A1

DE3838696A1 - METHOD FOR PRODUCING A LAMP VESSEL

Info

Publication number: DE3838696A1
Application number: DE19883838696
Authority: DE
Inventors: Clemens Barthelmes
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1990-05-17
Also published as: EP0369371A2; EP0369371A3; JPH02236948A

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampe mit den im Oberbe griff des Hauptanspruchs bezeichneten Merkmalen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Metallhalogenid hochdruckentladungslampe niederer Leistung, bei der ein Entladungsgefäß in einen röhrenförmigen evakuier ten Hüllkolben der beschriebenen Art eingeschmolzen wird. Des weiteren ist die Erfindung aber auch anwend bar bei Halogenglühlampen für Allgemeinbeleuchtung, bei denen ein Halogenbrenner in einen röhrenförmigen evakuierten Hüllkolben eingeschmolzen ist.The invention relates to a lamp with the Oberbe handle the main claim designated features. The In particular, the invention relates to a metal halide low pressure high pressure discharge lamp at which a discharge vessel into a tubular evacuator ten envelope flask of the type described melted becomes. Furthermore, the invention is also applicable bar for halogen lamps for general lighting, where a halogen torch is in a tubular evacuated envelope flask is melted.

Die bisher verwendeten Lampengefäße, insbesondere auch die Hüllkolben von Entladungsgefäßen oder Glühlampen brennern, benötigten zum Evakuieren ein Pumprohr. Die Herstellung solcher Lampengefäße erfolgte deswegen derart, daß an das verjüngte Ende eines Quarzrohres ein Pumprohr angestengelt und am anderen Ende das Quarzrohr mit den Stromzuführungen für das Entladungs gefäß oder den Halogenbrenner durch eine Quetschung abgedichtet wurden. Anschließend wurde der Hüllkolben am Spül-Pumpstand evakuiert und danach das Pumprohr kurz abgezogen. Dieses Verfahren bringt einige Nach teile mit sich. Zum einen ist das Anstengeln des Pumprohres an das Quarzrohr größeren Durchmessers ein erheblicher Mehraufwand an Zeit und Arbeit, zum anderen führt die unterschiedliche Materialverteilung an der Pumprohrabziehstelle zu optischen Verzerrungen, was insbesondere den Betrieb der Lampen in optisch hochwertigen Leuchtensystemen beeinträchtigt.The lamp vessels previously used, in particular also the envelope bulbs of discharge vessels or incandescent lamps burners, needed a pump tube to evacuate. The That is why such lamp vessels were manufactured such that at the tapered end of a quartz tube a pump tube and at the other end that Quartz tube with the power leads for the discharge vessel or the halogen burner through a pinch were sealed. Then the envelope flask evacuated at the flushing pumping station and then the pump tube subtracted briefly. This procedure has some problems share with yourself. On the one hand is the stalking of the Pump tube to the quartz tube of larger diameter considerable additional effort in time and work to others lead the different material distribution at the pump tube extraction point to optical distortions, which in particular the operation of the lamps in optical high quality lighting systems impaired.

Aufgabe der Erfindung ist, die zuvor beschriebenen Nachteile durch ein anderes Herstellverfahren zu ver meiden.The object of the invention is that described above Disadvantages due to a different manufacturing process avoid.

Das Verfahren zur Herstellung eines Lampengefäßes ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch aufgeführ ten Verfahrensschritte gekennzeichnet. Die weiteren Details zur Herstellung des Lampengefäßes ergeben sich aus den Unteransprüchen. Durch das Verkuppen des Lampengefäßes, ohne daß ein Pumprohr an dieses ange setzt wird und das in der gleichbetitelten Parallel anmeldung der gleichen Anmelderin bereits ausführlich beschrieben wurde, ergibt sich eine im wesentlichen homogene Wanddickenverteilung im Bereich der Kuppe. Hierdurch werden optische Verzerrungen durch das Lampengefäß vermieden, wodurch die Lampe für den Betrieb in hochwertigen Reflektorleuchten besonders geeignet ist. Darüber hinaus kann die Kuppe des Lampengefäßes im Rahmen des erfindungsgemäßen Her stellverfahrens mit einer linsenartigen Gestalt ver sehen werden, um damit spezielle optische Effekte zu erreichen. Die Funktion des Pumprohres wird bei der vorliegenden Erfindung durch die beiden Kanülen oder Kapillaren übernommen, die nach dem Ausführen der Quetschung beidseitig in der Ebene der Stromzuführun gen entstehen. Diese Kanülen entstehen durch die spezielle Gestaltung der Haupt- und Seitenquetsch backen. Das Verfahren hat weiterhin den Vorteil, daß das eigentliche Abdichten, also das Zuschmelzen der Kanülen, nach abgelaufener Pumpzeit am Pumpstutzen mittels einer spitzen punktförmigen Flamme mittig in der Seitenwange der Quetschung erfolgen kann, so daß die Wärmebelastung der den Pumpstutzen abdichtenden Pumpgummis gering bleibt. Das beschriebene Verfahren ist auch für eine mechanisierte Fertigung geeignet, so daß neben den qualitativen Vorteilen auch eine größere Quantität und zudem noch wirtschaftlicher gefertigt werden kann. Das Herstellverfahren ist zur pumprohr losen Herstellung von einseitig gequetschten Hüll kolben für Entladungsgefäße sowie Halogenglühlampen brennern gleichermaßen geeignet.The process for making a lamp vessel is according to the invention as set out in the main claim marked process steps. The others Details on the manufacture of the lamp vessel can be found from the subclaims. By cropping the Lamp vessel without a pump tube attached to it is set and that in the same titled parallel registration of the same applicant already detailed has essentially been described homogeneous wall thickness distribution in the area of the top. This eliminates optical distortion from the Avoided lamp vessel, making the lamp for the Operation in high quality reflector lights especially suitable is. In addition, the top of the Lamp vessel in the context of the Her invention adjustment method with a lens-like shape to see special optical effects to reach. The function of the pump tube is in the present invention through the two cannulas or Capillaries taken over after running the Pinch on both sides in the level of the power supply gen arise. These cannulas are created by the special design of the main and side squeeze to bake. The method also has the advantage that the actual sealing, i.e. the melting of the Cannulas, after the pumping time has elapsed at the pump nozzle with a pointed point flame in the middle the side cheek of the pinch can be done so that the thermal load of the sealing the pump nozzle Pump rubbers remains low. The procedure described is also suitable for mechanized production, so that in addition to the qualitative advantages, also a larger one Quantity and also manufactured more economically can be. The manufacturing process is for pump tube loose manufacture of one-sided crushed envelope pistons for discharge tubes and halogen lamps burners equally suitable.

Das Herstellverfahren gemäß der Erfindung wird nach stehend anhand von 5 schematisch dargestellten Figuren näher erläutert. Es werden die Verfahrensschritte zum Verschließen eines Hüllkolbens für eine Metallhalo genidhochdruckentladungslampe beschrieben.The manufacturing method according to the invention is based on standing with reference to 5 schematically represented figures explained in more detail. The process steps for Closing an envelope flask for a metal halo described high pressure discharge lamp.

Fig. 1a und 1b zeigen eine Lampe in der Quetsch maschine, Fig. 1a and 1b show a lamp in the crushing machine,

Fig. 2a bis 2c zeigen die Quetschbacken und eine Quetschung im Querschnitt, FIGS. 2a to 2c show the crimping jaws and a pinch seal in cross-section,

Fig. 3 zeigt eine Lampe in der Pumpmaschine, Fig. 3 shows a lamp in the pumping machine,

Fig. 4 zeigt ein abgedichtetes Lampengefäß, Fig. 4 shows a sealed lamp vessel,

Fig. 5a zeigt eine fertige Metallhalogenidhoch druckentladungslampe mit Hüllkolben, Fig. 5a shows a finished Metallhalogenidhoch pressure discharge lamp with outer bulb,

Fig. 5b zeigt eine fertige Halogenglühlampe mit Hüllkolben, Fig. 5b shows a finished halogen incandescent lamp with outer bulb,

In den Fig. 1a und 1b sind unterschiedliche Bear beitungsschritte auf der Quetschmaschine dargestellt. Innerhalb des zu verschließenden, einendig mit einer Kuppe 1′ versehenen Hüllkolbens 1 aus Quarzglas ist ein Entladungsgefäß 2 angeordnet, an dessen Paar von inneren Stromzuführungen 3 ein Paar von Dichtungs folien 4 und an diesen wiederum ein Paar von äußeren Stromzuführungen 5 befestigt ist. Das äußere Paar von Stromzuführungen 5 ist klemmend in einer Wechsel aufnahme 6 befestigt. Die Wechselaufnahme 6 ist an ihrer Mantelfläche mit dem Fachmann bekannten federn den Elementen (nicht dargestellt) versehen. Diese stützen sich quasi an der Innenwand des Hüllkolbens 1 ab und haltern die Wechselaufnahme 6 dadurch von selbst. Die definierte Position des Entladungsgefäßes 2 innerhalb des Hüllkolbens 1 wird erreicht, indem zum Einführen der Wechselaufnahme 6 in den Hüllkolben ein Stempel bis zu einem Anschlag abgesenkt wird, wobei der Hüllkolben 1 innerhalb der Halterung 7 festgehalten wird. Auch dieser Vorgang ist dem Fachmann im Vorrichtungsbau hinreichend bekannt und deshalb nicht gesondert dargestellt. Mittels der Flammen 8 wird jetzt der Hüllkolben 1 im Bereich der Dichtungsfolien 4 erwärmt und gleichzeitig durch eine Spülkanüle 9, die durch eine axiale Öffnung durch die Wechselaufnahme 6 in das Innere des Hüllkolbens 1 hineinragt, mit Stickstoff N₂ gespült (Fig. 1a). Der Spülvorgang wird während ca. 10 s Dauer und einer Menge von ca. 50 l/h bis ca. 500 l/h vorgenommen (abhängig vom Gefäßvolumen). Hiermit sollen Verun reinigungen innerhalb des Lampengefäßes beseitigt werden.In FIGS. 1a and 1b are different Bear beitungsschritte on the crimp machine shown. Inside the to be closed, one end with a cap 1 'provided envelope bulb 1 made of quartz glass, a discharge vessel 2 is arranged, on the pair of inner power supply lines 3, a pair of sealing foils 4 and in turn a pair of outer power supply lines 5 is attached. The outer pair of power supplies 5 is clamped in a change receptacle 6 attached. The exchangeable receptacle 6 is provided on its lateral surface with springs (not shown) known to the person skilled in the art. These are quasi supported on the inner wall of the envelope bulb 1 and thereby hold the interchangeable holder 6 by themselves. The defined position of the discharge vessel 2 within the enveloping piston 1 is achieved by lowering a plunger to a stop in order to insert the interchangeable holder 6 into the enveloping piston , wherein the envelope piston 1 is held within the holder 7 . This process is also well known to the person skilled in the construction of fixtures and is therefore not shown separately. By means of the flames 8 , the envelope piston 1 is now heated in the area of the sealing foils 4 and at the same time flushed with nitrogen N ₂ through a flushing cannula 9 , which projects through an axial opening through the interchangeable receptacle 6 into the interior of the envelope piston 1 ( FIG. 1a). The rinsing process is carried out for a period of approx. 10 s and a quantity of approx. 50 l / h to approx. 500 l / h (depending on the vessel volume). This is intended to remove impurities within the lamp vessel.

Nachdem der Hüllkolben 1 im Bereich der Dichtungs folien 4 seine für die Verformung erforderliche Tempe ratur von ca. 2200°C erreicht hat, wird der Quetsch vorgang ausgeführt, indem die Quetschbacken 10 (Fig. 1b) zusammengefahren werden. Die Quetschung 11 umfaßt jedoch erfindungsgemäß nur den unmittelbaren Bereich der Dichtungsfolien 4, so daß das Entladungs gefäß 2 sicher gehaltert wird, jedoch im Randbereich des Hüllkolbens 1 benachbart der Dichtungsfolien 4 jeweils eine Kapillare 12 verbleibt.After the envelope piston 1 in the area of the sealing foils 4 has reached the temperature required for the deformation of about 2200 ° C., the squeezing process is carried out by the squeezing jaws 10 ( FIG. 1b) being moved together. However, the pinch 11 according to the invention comprises only the immediate area of the sealing foils 4 , so that the discharge vessel 2 is securely held, but in the edge region of the envelope bulb 1 adjacent to the sealing foils 4 , one capillary 12 remains.

Die Veranschaulichung der Form der Quetschbacken 10 und der damit erhaltenen Querschnittsform der Quet schung 11 ist in den Fig. 2a bis 2c dargestellt. Dabei bestehen die Quetschbacken 10 aus einem sich gegenüberstehenden Paar von Hauptquetschbacken 10′ und einem dazu seitlich angeordneten Paar von Seiten backen 10′′. Die Pfeile geben die Bewegungsrichtung der Quetschbacken 10 während des Quetschvorgangs an. Die sich gegenüberstehenden aktiven Quetschflächen der Hauptquetschbacken 10′ weisen einen Verlauf auf, der von der Mitte ausgehend zunächst parallel geführt ist und dann etwa im äußeren Drittel mit einer starken Schräge 13 zur Randerweiterung 14 zeigt. Im Gegensatz zu den herkömmlich verwendeten Seitenbacken weisen die Seitenbacken 10′′ der vorliegenden Erfindung eine ebene Quetschfläche 15 auf, die im geschlossenen Zustand, also während des Quetschvorgangs (Fig. 2b), ein seit liches Austreten von Quarzglas aus der Quetschung 11 verhindern soll. Auf diese Weise verbleiben im Rand bereich der Quetschung 11 und auf der Ebene der Dich tungsfolien 4 die beiden Kapillaren 12 (Fig. 2c), die das früher übliche Pumprohr ersetzen und durch die der Hüllkolben 1 später evakuiert wird.The illustration of the shape of the crimping jaws 10 and the resulting cross-sectional shape of the crimping 11 is shown in FIGS . 2a to 2c. The press jaws 10 are made of a confronting pair of Hauptquetschbacken 10 'and to laterally disposed pair of side jaws 10' '. The arrows indicate the direction of movement of the crimping jaws 10 during the crimping process. The opposing active crushing surfaces of the main crushing jaws 10 'have a course which, starting from the center, is initially guided in parallel and then shows approximately in the outer third with a steep slope 13 to the edge extension 14 . In contrast to the conventionally used side jaws, the side jaws 10 '' of the present invention have a flat crushing surface 15 which, in the closed state, that is to say during the crushing process ( FIG. 2b), is intended to prevent quartz glass from emerging from the crushing 11 . In this way, the two capillaries 12 ( FIG. 2c) remain in the edge area of the pinch seal 11 and on the level of the sealing foils 4 ( FIG. 2c), which replace the previously used pump tube and through which the envelope piston 1 is later evacuated.

Der mit der Quetschung 11 und den Kapillaren 12 ver sehene Hüllkolben 1 wird anschließend in einen Pump stutzen 16 (Fig. 3) eingespannt. Der Pumpgummi 17 dient zur Abdichtung während des Pumpvorgangs. Der Pumpstutzen 16 ist an eine Vakuumpumpe VC angeschlos sen, mittels derer der Hüllkolben 1 über die Kapilla ren 12 evakuiert wird. Anschließend wird mittels der Punktbrenner 18 der Hüllkolben 1 von außen in den Seitenwangen 11′ der Quetschung 11 erwärmt und damit die noch offenen Kapillaren 12 verschlossen. Das Lampengefäß 19 (Fig. 4) ist jetzt evakuiert und abge dichtet. Im Quetschungsbereich verbleiben lediglich die beiden Einschmelzstellen 20. Weder das Entladungs gefäß 2 noch der Hüllkolben 1 weisen ein störendes Pumprohr auf. Nach der Entnahme aus dem Pumpstutzen 16 wird jetzt das über die Quetschung 11 hinausragende Rohrstück 1′′ des Hüllkolbens 1 abgetrennt.The ver with the pinch 11 and the capillaries 12 seen envelope piston 1 is then clamped in a pump nozzle 16 ( Fig. 3). The pump rubber 17 is used for sealing during the pumping process. The pump nozzle 16 is connected to a vacuum pump VC, by means of which the envelope piston 1 is evacuated via the capillaries 12 . Subsequently, by means of the point burner 18, the enveloping piston 1 is heated from the outside in the side cheeks 11 'of the pinch 11 and thus the still open capillaries 12 are closed. The lamp vessel 19 ( Fig. 4) is now evacuated and sealed. Only the two melting points 20 remain in the crushing area. Neither the discharge vessel 2 nor the envelope bulb 1 have a disturbing pump tube. After removal from the pump connection 16 , the pipe section 1 '' of the envelope piston 1 projecting beyond the pinch 11 is now separated.

Das so erhaltene Lampengefäß 19, im beschriebenen Beispiel mit einem Entladungsgefäß 2 mit Metallhalo genidfüllung, ist in der Fig. 5a mit einem Sockel 21 vom Typ G 12 versehen. Innerhalb des Hüllkolbens 1 ist hier noch ein Getter 22 befestigt, das eventuelle Restunreinheiten aufnehmen soll. Im Fall, daß das innere Lampengefäß ein Halogenglühbrenner 2′ ist, wie im Beispiel der Fig. 5b dargestellt, wird der Hüll kolben 1 mit einem Sockel 23 vom Typ E 27 bestückt.The lamp vessel 19 obtained in this way , in the example described with a discharge vessel 2 with metal halide genide filling, is provided in FIG. 5a with a base 21 of the G 12 type. A getter 22 is also fastened here within the envelope piston 1 and is intended to absorb any residual impurities. In the event that the inner lamp vessel is a halogen incandescent lamp 2 ', as shown in the example of Fig. 5b, the envelope bulb 1 is equipped with a base 23 of type E 27 .

Claims

1. A method for producing a lamp vessel ( 19 ), in particular an envelope bulb ( 1 ) for an electrical lamp with a vacuum atmosphere, the lamp vessel ( 19 ) having a substantially tubular shape, one end of which is closed by a cap ( 1 ') is and the other end has a seal in the form of a pinch ( 11 ) through which two current leads ( 3 , 5 ) are guided gas-tight, and within the lamp vessel ( 19 ) between the current leads ( 3 , 5 ) a visible with electrical excitation Radiation-emitting body ( 2 , 2 ′) is arranged, characterized by the following steps:

a) Introducing a visible radiation emitting the body ( 2 , 2 ') holding interchangeable holder ( 6 ) through the open, the tip ( 1 ') facing away from the end of the lamp vessel ( 19 ) at a predetermined location
b) cleaning rinsing of the lamp vessel ( 19 )
c) performing the pinch ( 11 ) with creation of capillaries ( 12 )
d) evacuating the lamp vessel ( 19 ) through the capillaries ( 12 )
e) sealing the capillaries ( 12 )
f) severing the still protruding pipe section ( 1 '') of the lamp vessel ( 19 )

2. The method according to claim 1, characterized in that the interchangeable receptacle ( 6 ) is provided on its outer surface with elastic elements which abut on the inner wall of the envelope piston ( 1 ).

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the insertion of the interchangeable holder ( 6 ) into the envelope piston ( 1 ) is carried out by means of a stamp which is provided with a stop, whereby the radiation-emitting body ( 2 , 2 ') assumes its defined position within the envelope piston ( 1 ).

4. The method according to claim 1, characterized in that for cleaning rinsing a irrigation cannula ( 9 ) through an axial opening in the interchangeable receptacle ( 6 ) in the envelope piston ( 1 ) is guided between the interchangeable receptacle ( 6 ) and the future crushing ( 11 ) ends.

5. The method according to claim 1 and 4, characterized in that the cleaning purging takes place for about 10 s with an inert gas flow of about 50 l / h to about 500 l / h, with the area of future bruising ( 11th ) is heated to approx. 2200 ° C.

6. The method according to claim 1, characterized in that the pinch ( 11 ) is initially performed only in the area of the power supply lines ( 3 , 5 ) sealing, while in the edge area of the pinch ( 11 ) each have a continuous to the lamp vessel ( 19 ) capillary ( 12 ) remains.

7. The method according to claim 1 and 6, characterized in that the opposing active crushing surfaces of the main crushing jaws ( 10 ') starting from the center initially parallel, then expand approximately in the outer third with a slope ( 13 ) and finally in the edge extension (14) run parallel again and abut the Seitenquetschbacken (10 '') at the respective edge extension (14) of the Hauptquetschbacken (10 ') flush.

8. The method according to claim 1, characterized in that the sealing melting of the capillaries ( 12 ) on the pump nozzle ( 16 ) by means of an pointed punctiform flame ( 18 ) in the center of the side cheek ( 11 ') of the pinch ( 11 ), so that a Melting point ( 20 ) remains.

9. The method according to claim 1, characterized in that the lamp vessel ( 19 ) is provided with a base ( 21 , 23 ).