DE8421411U1

DE8421411U1 - Entladungslampen-anordnung

Info

Publication number: DE8421411U1
Application number: DE19848421411U
Authority: DE
Original assignee: Thorn EMI PLC
Current assignee: Thorn EMI PLC
Priority date: 1983-08-13
Filing date: 1984-07-14
Publication date: 1984-12-06
Also published as: GB8321848D0; GB2145557B; FR2550659A1; IT1174646B; FR2550659B1; US4771207A; IT8422309A0; GB2145557A

Description

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Entladungslampen-Anordnung

Die Erfindung betrifft eine Entlädungslampen-Anordnung, mit einer äußeren Hülle, mit einer in der äußeren Hülle angeordneten BogenentladungsrÖhre, zwischen deren Elektroden eine Entladung stattfindet j mit wenigstens zwei elektrischen Zuleitungselementen innerhalb der Hülle, die elektrisch mit den Elektroden verbunden sind, und von denen wenigstens eines zugleich zur Halterung der BogenentladungsrÖhre innerhalb der Hülle dient *

In solchen Entladungslampen ist die üblicherweise mit zwei Enden versehene BogenentladungsrÖhre innerhalb einer flachen parabolischen oder elliptischen Reflektorschale angeordnet, mit der eine obere Abdeckung abdichtend verbunden ist. Dabei wird zweckmäßigerweise die Reflektorschale so ausgebildet, daß die elektrischen Zuleitungselemente mit geringem Abstand von der mittleren Achse durch die Reflektorschale verlaufen, so daß sie wesentlich näher beieinanderliegen als die Enden der elektrischen Zuleitungselemente, die mit der Entladungsröhre verbunden sind. Folglich besteht eine erhebliche Gefahr für das Auftreten eines Überschlags zwischen den elektrischen Zuleitungselementen in dem Bereich, in dem sie durch die Reflektorschale verlaufen. Da Hochdruck-Entladungslampen Spannungsimpulse bis zu 35 kV erfordern können, um sie erneut zu starten, wenn sie heiß sind, ist die Gefahr eines Überschlages hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entladungslampe zu schaffen, bei der dieses Problem beseitigt ist.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das wenigstens eine Zuleitungselement zwischen seinen Enden auf einem Teil seiner Länge kreisbogenförmig ausgebildet ist und der Kreisbogen an einem der Enden endet, und daß entlang einer vorgegebenen Länge des Kreisbogens eine Hülse aus isolierendem, hochsehmelzendem Material aufgepaßt ist.

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Die Abschirmung der Stromzuleitungen durch isolierendes Material -, um einen Überschlag zwischen den Zuleitungen zu verhindern, ist bekannt. Bei einer solchen bekannten Ausführungsform wird das gerade Stromzuführungselement in eine gerade Quarzröhre eingeführt. Die Quarzröhre wird dann erhitzt und in die erwünschte Krümmung gebogen, und da das Stromzuführungselement aus einer flexiblen Litze besteht, kann es leicht die Form der gebogenen Quarzröhre annehmen. Bei dieser bekannten Anordnung muß die Quarzröhre ferner erhitzt werden, damit sie mit der Klemmdichtung der Bogenentladungsröhre verschmolzen wird. Im vorliegenden Fall ist dies nicht möglich, weil das Stromzuführungselement ausreichend dehnbar sein muß und einen ausreichenden Querschnitt besitzen muß, damit es in die gewünschte Form gebogen werden kann und die Bogenentladungsröhre in der Reflektorschale lagert und positioniert und zugleich als Stromzuführung dient* Versuche, die Stromzuführung mit einer Isolierung zu beschichten, waren wegen der Ausdehnungsprobleme aufgrund der hohen Temperaturen innerhalb der Lampenhülle nicht erfolgreich.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es lediglich erforderlich, eine einzige Abschirmungs- oder Isolierhülse vorzusehen, jedoch werden vorzugsweise zwei Stromzuführungselemente zur Halterung der Entladungsröhre verwendet, von denen jedes eine erfircdungsgemäße Isolierung aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführüngsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Entladungslampe;

Fig. 2 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Stromzuführungs element und

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Fig. 3 eine erfindungsgemäß ausgebildete isolierende Hülse aus hochschmelzendem Material.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lampe 10 mit Strahlreflektor. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine 800 Watt Graph X-Lampe, die speziell für die Druck-Industrie entwickelt wurde, und bei der die mit zwei Enden versehene Entladungsröhre 11 eine Füllung aufweist, die Eisen, Gallium und Quecksilber enthält. Die Entladungsröhre 11 ist in einer äußeren Hülle 12, im vorliegenden Fall einer Reflektorschale aus Borsilikatglas, durch elektrische Zuleitungselemente 13 gelagert und positioniert, und die Lampenanordnung wird durch eine obere Abdeckung 14, die mit der Hülle 12 abdichtend verbunden ist, vervollständigt. Die Bogenentladungsröhre 11 besitzt die üblichen Elektroden 15, in Klemmdichtungen 17 abdichtend gehaltene Folien 16 und .Elektrodeneinführungen 18, die mit elektrischen Zuleitungselementen 13 verbunden sind. Die Glasreflektorschale kann wahlweise mit einer dichroitischen Schicht versehen werden, um einen Reflektor für selektive Strahlung zu bilden, oder mit einer Aluminiumschicht. Die obere Abdeckung 14 kann wahlweise eine prismatische Linse sein, und durch Anordnung der BogenentJadungsröhre in der Nähe des primären Brennpunktes des Reflektors kann die Strahlung durch die prismatische Linse vorn am Reflektor zerstreut werden, so daß ein sehr gleichmäßiger Lichtstrahl erzeugt wird.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die elektrischen Zuleitungselemente 13 jeweils ein erstes Ende 19 besitzen, an dem die Elektrodeneinführungen 18 angebracht sind, und jeweils ein zweites Ende 20, das durch die Reflektorschale 12 verläuft. Die zweiten Enden 20 besitzen einen gleichen Abstand zur mittleren Achse 21 der Lampe 10 und besitzen einen sehr viel geringeren Abstand voneinander als die Enden 19, so daß folglich bei einem Hochspannungs-Startimpuls, z. B. von etwa 35 kV, der zum erneuten Starten der Lampe,, wenn diese heiß ist, notwendig ist, eine viel

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größere Gefahr eines Überschlags zwischen den zweiten Enden SO als zwischen den ersten Enden 19 besteht.

Dieses Problem eines Überschlages kann durch Verwendung von Hülsen 22 aus isolierendem hochschmelzenden Material, vorzugsweise Quarz, gelöst werden, die auf die unteren Teile der elektrischen Zuleitungselemente 13 aufgepaßt werden. Die zweiten Enden 20 der Zuleitungselemente 13 werden mit der Innenseite von äußiLtf-en leitenden Bechern verlötet, un.d die unteren Enden 23 der Quarzhülsen 22 werden in die äußeren leitenden Becher 24 unter Verwendung eines hochschmelzenden Zements 25, z. B. Sauereisen, eingesetzt. Die metallischen äußeren Becher 24 werden mit der äußeren Hülle 12 verschmolzen.

Der Zusammenbau der Lampe erfolgt vorzugsweise folgendermaßen: Ein gerades elektrisches Zuleitungselement 13 wird gemäß Fig. 2 zu einem Kreisbogen gebogen, d. h. zu einer Krümmung mit konstantem Radius. Es ist ersichtlich, daß der Kreisbogen nicht viel größer als 90° ist und sich über 106° erstreckt sowie grob die halbe Länge des Zuleitungselements 13 einnimmt, wobei der kreisbogenförmige Teil am zweiten Ende 20 endet. In einem getrennten Arbeitsgang wird ein Stück einer Quarzröhre erhitzt und zu einem Kreisbogen mit dem gleichen konstanten Radius wie die Zuleitung 13 gebogen, jedoch mit einer geringeren Bogenlänge und einem Winkel von nur 80°. Die Abmessungen der rohrförmigen Quarzhülse 22 werden so gewählt, daß sie leicht auf den gekrümmten Teil 26 des Zuleitungselementes 13 aufgeschoben werden kann, was nicht möglich wäre, wenn der gekrümmte Teil 26 nicht am zweiten Ende 20 enden würde. Die Zuleitungselemente 13 werden dann an den Elektrodeneinführungen 18 der Bogenentladungsröhre befestigt. Die Hülsen 22 werden anschließend auf den gekrümmten Teil 26 geschoben, und da sie eine geringere Länge haben als der gekrümmte Teil 26, bleiben die Enden 20 des gekrümmten Teils der Zuleitungselemente 13 frei und werden nach Durchführung durch die Reflektorschale mit dem Gefäß verlötet, das durch die äußeren elektrisch

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leitenden Becher 2k gebildet wird und zusätzlich mit Sauereisen-Zement gefüllt werden kann. Bevor der Zement ausgehärtet ist, werden die unteren Enden 23 der gekrümmten Hülsen 22 ebenfalls in den Sauereisen-Zement eingesetzt, um die Zuleitungselemente 13 an den Enden 20 vollständig zu isolieren. Obwohl nur eine isolierende Hülse 22 wesentlich ist, um einen Überschlag zu verhindern, |^: werden vorzugsweise zwei solcher Hülsen verwendet. I

(.„ Der Zusammenbau der Lampe in der beschriebenen Weise ψ

stellt ein außerordentlich einfaches Verfahren zur Isolierung der !. Zuleitungselemente dar, die die Bogenlampe mit Strom versorgen und zugleich zu deren Lagerung und Positionierung innerhalb der ' £ Reflektorschale dienen. Dieses Verfahren vermeidet die Probleme -der gleichzeitigen Verarbeitung von Metall und Quarz insbesondere in Hinblick auf die bekannte Schwierigkeit und die hohen, zur Verarbeitung von Quarz erforderlichen Temperaturen. Bei dem dar- ι gestellten Ausführungsbeispiel werden zwar Quarzhülsen verwendet, jj jedoch kann auch anderes isolierendes und temperaturbeständiges I hochschmelzendes Material eingesetzt werden, z. B. Aluminiumsili- I kat- und Borsilikatglas mit hohem Schmelzpunkt oder keramische f Werkstoffe. *

Bei einer typischen Ausführungsform gemäß der Erfindung bestand die Lampenanordnung aus einer 800 V/ Graph X-Lampe mit einem '8'-Durchmesser PAR 64 Reflektor. Das Zuführungselement 13 bestand aus einem NIMONIC 90 Draht von 2 mm Durchmesser, und die Länge vor dem Biegen betrug etwa 60 mm. Der gekrümmte Teil wurde , mit einem konstanten Radius von 27 mm gebogen, und die Bogenlänge betrug 106°. Es sei bemerkt, daß zwar ein Draht mit 2 mm Durchmesser verwendet wurde, jedoch kann der Durchmesser auch geringer sein, wobei ein Durchmesser von 0,5 mm der kleinste verwendbare Durchmesser ist» Bei geringerem Durchmesser muß davon ausgegangen _a werden, daß der Draht nicht dehnbar genug ist, um in die gefor- f derte Föftn gebogen werden zu können, und nicht stark genüg, um |^; bei den thermischen Schwankungen der Lätiipe diese Form zu halten 1

und die Bogenröhre zu tragen. Die isolierende Quarzhülle 22 besaß bei einer Wandstärke von 0,75 mm einen Außendurchmesser von 4 mm, und sie wurde ebenfalls mit einem Radius von 27 mm gebogen, jedoch nur über einen Winkel von 80°.

Zur praktischen Ausführung der Erfindung ist es nicht wesentlich, daß die isolierende Hülse genau auf dem gleichen Radius liegt wie das elektrische Zuleitungselement, noch ist es wesentlich, daß die beiden Komponenten koaxial zueinander liegen. Dies hängt sehr stark von den relativen Abmessungen und dem Sitz zwischen den beiden Komponenten ab.

Claims

t t * m · EIKENBERG 8c BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER THOBN EMI pic. 100/692 Schutzansprüche

1. Entladungslampen-Anordnung, mit einer äußeren Hülle, mit einer in dtr äußeren Hülle angeordneten Bogenentladungsröhre, zwischen deren Elektroden eine Entladung stattfindet, mit wenigstens zwei elektrischen Zuleitungselementen innerhalb der Hülle, die elektrisch mit den Elektroden verbunden sind und von denen wenigstens eines zugleich zur Halterung der Bogenentladungsröhre innerhalb der Hülle dient, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Zuleitungselement (13) zwischen seinen Enden (19, 20) auf einem Teil seiner Länge kreisbogenförmig ausgebildet ist und der Kreisbogen an einem der Enden endet, und daß entlang einer vorgegebenen Länge des Kreisbogens eine Hülse (22) aus isolierendem hochschmelzenden Material aufgepaßt ist.

2. Entladungslampen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kreisbogens nicht wesentlich größer als 90° ist.

3· Entladungslampen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lange der Hülse (22) aus hochschmelzendem Material nicht wesentlich kleiner als 90° ist.

4. Entladungslampen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des gekrümmten Teils des elektrischen Zuleitungselements (13) und der isolierenden Hülse (22) etwa gleich ist.

5. Entladungslampen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Teil des elektrischen Zuleitungselements (13) sich an dem durch die äußere Hülle (12) verlaufenden Ende befindet.

6. Entladungslampen-Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Teil des elektrischen Zuleitungselements (13) durch die äußere Hülle (12) in ein Gefäß verläuft, das durch ein äußeres elektrisches Anschlußstück gebildet wird, das mit der Außenseite der Reflektorschale verschmolzen ist.

7- Entladungslampen-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Teil des elektrischen Zuleitungselements (13) und ein gekrümmter Teil der isolierenden Hülse (22) in das Gefäß verlaufen und darin durch einen hochschmelzenden Zement gehalten werden.

8. Entladungslampen-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der wenigstens zwei elektrischen Zuleitungselemente (13) ein entsprechendes gekrümmtes Teil zwischen ihren Enden (19, 20) und eine auf diesen aufgepaßte Hülse (22) aus isolierendem hochschmelzenden Material besitzen, wobei die einen Enden (20) einen geringeren Abstand voneinander haben als die anderen Enden (19).

9. Entladungslampen-Anordnung nach einem der vorhergehen'-den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine elektrische Zuleitungselement (13), das den gekrümmten Teil aufweist, auch ein gerades Teil enthält, das mit der Entladungsrohre (11) verbunden und nicht von der isolierenden Hülse (22) bedeckt ist,