DE747638C - Verfahren zur Herstellung von kugelfoermigen UEberdruckentladungslampen aus Quarzglas - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen überdruckentladungslampen aus Quarzglas Bei der Herstellung von kugelförmigen oder tonnenförmigen Überdruckentladungslampen aus Quarzglas wird der Quarzglasausgangskörper, meist eine Quarzglasröhre, auf gläsbläserischem Wege durch Handarbeit zu dem gewünschten Kolben geformt. Nach der Fertigstellung des Kolbens wird dann in seinem Halsteil die mit den Elektroden versehene Stromeinführung oder ein getrennt für sich hergestellter 0uarzglasfuß eingeschmolzen, der die Stromeinführung bereits vakuumdicht einschließt. Dieses bisher ausschließlich angewendete Verfahren erfordert aber einen erheblichen Zeitaufwand und stellt an die Geschicklichkeit des Quarzglasbläsers hohe Anforderungen, da fast immer sehr gute Maßhaltigkeit der Lampen gefordert wird. Besondere Schwierigkeiten treten dann auf, wenn solche Lampen kleiner Abmessungen, wie sie für die Zwecke der Allgemeinbeleuchtung gebraucht werden, mit genau gleicher Beschaffenheit, insbesondere mit genau gleich großem Entladungsraum, wirtschaftlich in großen Mengen hergestellt werden sollen.
• Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, zur Vereinfachung des -Herstellungsverfahrens von derartigen Überdruckentladungslampen, insbesondere von Quecksilberdampflampen mit Betriebsdrücken von mehr als 2o Atmosphären, die Erzeugung des kleinen Lampenkolbens gleichzeitig mit dem vakuumdichten Einlegen der Stromeinführungen in einem einzigen Arbeitsgang vorzunehmen und dabei glasbläserische Handarbeit weitgehend, möglichst @sogar völlIg zu vermendien.
• Dies gelingt bei der Herstellung von kugel-oder tonnenförmigen Überdruckentladungslampen aus Quarzglas unter Verwendung von in beltannter Weise durch Pressen voraeformtien Qwarzglais:schäl(e,n, wenn nach Ader Erfindung je zwei mit radial nach außen vortretenden, genau aufeinanderpassenden Stutzen und Ringflanschen ausgestattete Quarzglasschalen an den Paßflächen ihrer Stutzen mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Stromeinführungen versehen, nach dem Einlegen der Stromeinführungen die Schalen zusammengesetzt und die Ringflansche und Stutzen derselben unter Einleiten eines sauerstofffreien Schutzgases in den Schalenhohlraum bis zum Erweichen erhitzt und mittels Preßformen unter hohem Druck vakuumdicht miteinander verschmolzen werden. Mit Vor-' teil werden bei diesem neuen Verfahren die Preßformen an der dem Glase zugekehrten Seite mit Brennerdüsen versehen.
• Durch die Anwendung eines hohen Preßdruckes wird bekanntlich die vakuumdichte Verschmelzung der Stromeinführung, meist einer Molybdänfolie, mit dem Quarzglas gefördert, so daß Stromeinführungen größerer Dicke verwendet werden können, z. B. Molybdänfolien mit einer Dicke von wesentlich mehr als ao ,ic. Außerdem wird aber auch die gegenseitige Verschmelzung der Schalenränder zu einem kugelförmigen Gefäß durch den Preßdruck begünstigt. Das neue Verfahren ist besonders für eine maschinelle Herstellung kleiner Überdrucklampen geeignet und sichert eine stets gleiche Beschaffenheit der Lampengefäße, da sich gepreßte Ouarzglasteile leicht mit großer Gleichmäßigkeit herstellen lassen. Ein Vorteil des neuen Verfahrens liegt ferner darin, daß vor dem Zusammenschmelzen der beiden Schalen die Elektroden noch gut zu-Bänglich sind und leicht in ihrem gegenseitigenAbstand genau eingestellt werden können. Um das Schutzgas an den Schalenhohlraum einzuleiten, wird zweckmäßig eine der beiden Schalen in üblicher Weise mit einem Rohrstutzen versehen, der nach Fertigstellung des Lampengefäßes zum Entlüften -und auch Füllen dient.
• Das neue Verfahren wird im nachfolgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, die als Ausführungsbeispiel die Herstellung einer in vergrößertem Maßstab gezeichneten Überdruckentladungslampe für einen Betriebsdruck von etwa 5o Atmosphären und eine Leistungsaufnahme von etwa 7 5 Watt veranschaulicht.
• Die Abb. i bis 3 zeigen in Ansichten und Querschnitten eine der beiden durch Pressen hergestellten Quarzschalen, in die auf einer Seite bereits die Stromeinführung mit ihren Anschlußdräliten und der Elektrode eingelegt ist.
• Die im Beispiel halbkugelige Schale i weist einen Innendurchmesser von etwa 9 mm auf und ist neben einem Ringflansch 2 mit zwei an gegenüberliegenden Seiten nach auswärts vortretenden Stutzen 3 versehen. In die plangeschliffenen Paßflächen dieser Stutzen sind eingepreßte oder ausgefräßte Kammern q zur Aufnahme der als Stromeinführung dienenden Molybdänfolien 5 und an beiden Seiten der Kammern Längsnuten 6 für die Anschlußdrähte 7 vorgesehen, die in üblicher Weise an die Enden der Molybdänfolien 5 angeschweißt sind.
• Zweckmäßig werden nur die Paßflächen der Stutzen der einen Quarzglasschale mit solchen Ausnehmungen .t, 6 versehen. Die Tiefe der Ausnehmungen wird dann entsprechend der Dicke der Folien 5 bzw. der An -schlußdrähte 7- gewählt. Die Folie und ihre Anschlußdrähte können aber auch gleichzeitig teilweise in die Paßflächen der Stutzen der oberen und der unteren Otiarzschale eingelassen sein. Die Tiefe der Ausnehmungen wird dabei stets so gewählt, daß nach dein Einlegen der Folien und der Anschlußdrälite beim Zusammensetzen der beiden Quarzglasschalen die Paßflächen der Stutzen und der Ringflansche dicht aufeinanderliegen, so daß bei der anschließenden Preßquetschung ein schädliches Einwirken der B@r@ennerflammen auf die Folien 5, die AnSCliluBdrähte 7 und die daran -befestigten Glühelektroden 8 weitgehend vermieden ist.
• Abb. q. stellt die beiden Preßformen 9 in ihrer Stellung beim Beginn der Preßverschmelzung dar. Die Preßformen sind als Hohlkörper ausgebildet, mit Leuchtgas- und Sauerstoffzuführungen io versehen und an jenen Stellen mit feinen Brennerdüsen i i ausgestattet, die beim Preßvorgang mit den zu verschmelzenden Quarzglasteilen in Berührung kommen. Sobald die Brennerflanimen 12 das Quarzglas der Stutzen 3 und der Ringflansche 2 genügend erhitzt haben, werden die beiden Preßformen mit hohem mechanischem Druck. von z. B. io Atmosphären zusammengepreßt. Dabei erfolgt darin das vakuumdichte Einlegen der Folien 5 unter Verschmelzen der Paßflächen der Stutzen 3 und der beiden Ringflansche 2. Durch einen an die Preßformen oder an ihrer Antriebsvorrichtung leicht anzubringenden Anschlag läßt sich der Hub der Preßformen so begrenzen, daß die Einschmelzstutzen 3 der fertigen Lampe die erforderliche Stärke aufweisen. Die hohen Preßdrücke lassen sich leicht dadurch erzielen, daß man das seitliche Ausweichen des Quarzglases leim Preßvorgang erschwert, z. B. durch eine teilweise Überlappung von Randteilen der Quetschformen. Durch den an einer der Quarzschalen vorgesehenen Pumpstutzen 13 wird der Schalenhohlraum mit einem sauerstofffreien Schutzgas, vorzugsweise mit reinem Stickstoff, gefüllt, um die Sicherheit gegen eine Beschädigung der Einbauteile durch Brennergase oder durch Luftsauerstoff zu erhöhen. Wichtig ist bei der Ouarzglaspressung, bei der das Quarzglas auf sehr hohe Temperaturen von etwa 2ooo° C erhitzt werden muß, daß nach dem Erhitzen durch die Brennerflammen beim Heranführen der Preßformen ein Absinken der Quarzglastemperatur möglichst vermieden wird. Durch die Ausbildung der Preßformen als Brenner läßt sich jede Unterbrechung der Heizwirkung vermeiden. Die Brennerflammen werden beim Andrücken der Preßformen an das Quarzglas ausgelöscht. Derartige Quetschbrenner werden mit Vorteil auch bereits bei der Herstellung der einzelnen Quarzschalen benutzt. Das neue Verfahren ist im übrigen an die Erhitzung des Quarzglases durch Flammengase nicht gebunden, da die Erhitzung des Quarzglases auch auf elektrischem Wege erfolgen kann. Gleichzeitig mit den Stromzuführungen der Elektroden können ferner auch Halte- und Stützdrähte für irgendwelche Einbauteile mit in die Quarzglaswandung des Schalengefäßes eingebettet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: -i. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen überdruckentladungslampen aus Quarzglas unter Verwendung von durch Pressen vorgeformten Quarzglasschalen, dadurch gekennzeichnet, daß j e zwei mit radial nach außen vortretenden, genau aufeinanderpassenden Stutzen und Ringflanschen ausgestattete Quarzglasschalen an den Paßflächen ihrer Stutzen mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Stromeinführungen versehen, nach dem Einlegen der Stromeinführungen die Schalen zusammengesetzt und die Ringflansche und Stutzen derselben unter Einleiten eines sauerstofffreien Schutzgases in den Schalenhohlraum bis zum Erweichen erhitzt und. mittels Preßformen unter hohem Druck vakuumdicht miteinander verschmolzen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßformen an der dem Glase zugekehrten Seite Brennerdüsen aufweisen. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ... Nr. 3 15 884, 496 662, 527. o47, 689 404, 519 363, 682 828; französische Patentschrift . . Nr. 510 004; USA.-Patentschriften .... N r. 1 229 324, 1 551 35i britische Patentschrift ..... 1r.283 174.