-
Verfahren zum Beseitigen des Wandbeschlages elektrischer Lampen und
Lampe zur Durchführung des Verfahrens Zusatz zum Patent 83322,1 In dem Patent 833:221
wird ein elektrisches Entladungsrohr beschrieben, in welches als ausschließliche
oder zusätzliche Füllung eine Verbindung eingebracht wird, die an den Elektroden
oder im Entladungskanal thermisch dissoziiert und sich an kälteren Stellen rekombiniert.
Die Wirkung ist eine ständig im Kreislauf stattfindende Selbstreinigung der Gefäßinnenwand
von etwa verdampften oder zerstäubten Teilchen des Elektrodenmaterials und deren
Rücktransport zu den Glühelektroden. Eine entsprechende Einrichtung läßt sich auch
bei elektrischen Glühlampen zur Beseitigung des von etwa verdampften Teilchen des
Leuchtkörpers gebildeten Beschlages und deren Rücktransport auf den Leuchtkörper
treffen, wie es von -dem__Er--finder auch schon an anderer Stelle vorgeschlagen
wurde. Während nun bei dem genannten Entladungsrohr bzw. der Glühlampe die zur Selbstreinigung
.dienenden Stoffe von vornherein in dem Gefäß vorhanden und wirksam sind, kann es
in anderen- Fällen erwünscht sein, diese Selbstreinigung nicht ständig, sondern
nur gelegentlich durchzuführen.
-
Die Beseitigung des Wandbeschlages wird nach der vorliegenden Erfindung
dadurch erreicht, daß zeitweise durch entsprechende Erhitzung der Kolbenwand
bei
Anwesenheit bzw. Erzeugung oder Einführung eines gas- oder dampfförmigen, Hilfsstoffes,
insbesondere eines Halogens, eine gas--bzw. dampfförmige Verbindung dieses Hilfsstoffes
mit dem Wandbeschlag unter Wiederklarwerden der Kolbenwand herbeigeführt wird. Die
Gefäßwand wird bei dem neuen Reinigungsverfahren so stark erhitzt, daß keine Verbindungsprodukte
des Hilfsstoffes mit dem Wandbelag auf der Wand bestehen können und diese demgemäß
wieder völlig klar wird.
-
Zur Durchführung des neuen Verfahrens wird beispielsweise das geschwärzte
Lampengefäß geöffnet und in dieses der Hilfsstoff eingebracht, z. B. das Lampengefäß
mit dem Hilfsstoff gespült und dabei gleichzeitig die Gefäßwandung etwa im Ofen
so stark erhitzt, daß der Hilfsstoff mit dem Wandbelag chemisch unter Bildung flüchtiger
Verbindungen reagiert. Darauf wird das wieder klar gewordene Lampengefäß gegebenenfalls
unter Erneuerung seiner Einbauteile wieder mit einer keinen Hilfsstoff enthaltenden
Atmosphäre gefüllt und vakuumdicht zugeschmolzen.
-
Das neue Verfahren läßt sich aber auch ohne-Öffnung des Lampengefäßes
durchführen:, wenn das Gefäß selbst einen solchen Hilfsstoff enthält. Es braucht
dann nur die Gefäßwandung, beispielsweise mittels einer äußeren Heizquelle, auf
die erforderliche Temperatur aufgeheizt zu werden. Da meist schon ein geringer Wandbeschlag
zu einer chemischen Absättigung des Hilfsstoffes führt, ist es in den meisten Fällen
erforderlich, daß ein an sich bekannter Kreisprozeß herbeigeführt wird.
-
Zu diesem Zweck muß während des Reinigungsvorganges -im Lampengefäß
ein auf hohe Temperatur von mehr als 136o°, vorzugsweise mehr als 2000°, erhitzter
Glühkörper vorhanden s"-in, an dem sich die durch die Konvektionsströmung herangeführte
Hilfsstoffverbindung wieder zersetzt, wobei sich auf dem Glühkörper das Wandbeschlagmetall
ablagert und der Hilfsstoff wieder frei wird, der erneut von der Gefäßwand Beschlagmetall
wegführen kann. Als Glühkörper zur Herbeiführung dieses Kreisprozesses kann, der
Leuchtkörper einer Glühlampe b=zw. die Glühelektrode einer Entladungslampe dienen,
die gegebenenfalls gegenüber dem normalen Betrieb etwas überheizt werdeen. Es können
aber auch besondere Glühkörper, Glüheltektroden od. dgl. vorgesehen sein, die nur
zumZwecke des Regenerierens in Betrieb genommen werden.
-
Der Hilfsstoff kann. sich in dem Lampengefäß in einem geschlossenen
Hilfsbehälter, etwa nach Art einer Ampulle, befinden, aus dem er bei Öffnen des
Behälters frei wird. Es können aber auch besondere Reagenzkörper vorgesehen sein,
die den Hilfsstoff physikalisch oder chemisch gebunden halten und aus. denen er
durch Erhitzung frei gemacht werden kann.
-
In der Zeichnung sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete Lampen in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. So zeigt Fi,g. i
eine Glühlampe in Ansicht, bei der an einer Stromzuführung i für den Leuchtkörper
2 ein nach Art einer Getterpille gestalteter Reagenzkörper 3 befestigt ist. Dieser
kann von außen durch Einwirkung eines Hochfrequenzfel.des erhitzt werden, wobei
in ihm physikalisch oder chemisch gebundenes Halogengas frei wird. Erhitzt man nun
gleichzeitig. das Lampengefäß q. etwa durch genügend starke Aufheizung des Leuchtkörpers
2 oder auch durch eine äußere Wärmequelle, z. B. Gasflamme, bis auf eine Temperatur
von wenigstens 300°, so verbindet sich das frei gewordene Halogengas mit dem an
der Innenwandung des Lampengefäßes 4. sitzenden Beschlag. Das so gebildete Halogenid
des Leuchtkörpermetalles besitzt infolge der hohen Wandtemperatur des Gefäßes .a.
ebenfalls Gas- oder Dampfform und streicht nun infolge der einsetzenden Konvektionsströmung
an dem glühenden. Leuchtkörper 2 vorbei. Da dieser eine hohe Temperatur von etwa
2ooo°' oder darüber hat, zersetzt sich die Halogenidverbindung in an sich bekannter
Weise wieder, wobei das Metall auf dem Leuchtkörper niedergeschlagen, .das Halogengas
dagegen wieder frei wird. Der Prozeß kann sich deinnach im Kreislauf wiederholen.
-
_ Da die an. den starken Stromzuführungen i befestigten Enden des
1.,euchfkörp@ers 2 nur eine wesentlich geringere Temperatur als der Mittelteil des
Leuchtkörpers annehmen, besteht für diese En, den die Gefahr, daß sie von dem Halogengas
angegriffen und im Querschnitt geschwächt werden. Um dem zu begegnen, besitzen die
fraglichen Leuchtkörperenden einen schützenden Überzug aus einem vom Halogengas
nicht angreifbaren Stoff, z. B. Quarzglas oder geeignete Keramik. Solch ein Überzug
kann natürlich auch auf den Stromzuführungen i oder anderen metallischen Einbauteilen
der Lampe vorgesehen. sein, sofern sie auf eine Temperatur kommen, bei der ein Angriff
durch das Halogengas möglich ist.
-
An Stelle dicht aufgebrachter Überzüge genügen eng anliegende Hülsen
aus Quarzglas oder keramischen Stoffen, da hiermit bereits die Strömung des Halogengases
unterbunden wird. Solche Schutzhülsen - könnten aber auch aus einem mit dem Halogen
oder sonstigen Hilfsstoff reagierenden Metall, insbesondere Wolfram, bestehen. Die
Schutzwirkung kommt dann dadurch zustande, daß das anströmende Gas zunächst auf
diese Metallhülsen trifft und durch deren Angriff bereits chemisch abgesättigt wird.
-
Als weiteres Ausführungsbeispiel für eine Lampe zur Durchführung des
-erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 2 eine Glühlampe dargestellt, bei der
der Hilfsstoff in einem abgeschlossenen, ampullenartigen Glasgefäß 5 im Dom des
Lampengefäßes d. untergebracht ist. Diese Ampulle 5 ist nach innen zu einer dünnwandigen
Spitze 6 ausgezogen. Im Lampengefäß liegt lose eine Metall-oder Glaskugel 7, die
bei der normalen, aufrechten Brennstellung, wie gezeichnet, keine Wirkung ausübt.
Um nun das zunächst keinerlei Hilfsstoff enthaltende Lampengefäß q. nach eingetretener
Schw ärzung reinigen zu können, wird' es um 18o° gedreht. worauf die Kugel 7 gegen
die Ampulle 5 rollt und
deren .dünnwandige Spitze 6 zertrümmert,
Das -nunmehr frei- gewordene Halogengas kann alsdann gemäß den oben beschriebenen
Verfahrensschritten zur wirksamen Reinigung des geschwärzten Lampengefäßes q. benutzt
werden.
-
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel einer Entladungslampe zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist innerhalb des Lampengefäßes q. um die eine
der Glühelektroden 8 ein Hilfsglühkörper 9 herumgelegt, dessen eines Ende mit der
Stromzuführung io zur Elektrode 8 verbunden ist; sein anderes Ende liegt an einer
besonderen Stromzuführung i i. Hierdurch ist es möglich, den Hilfsglühkörper 9 wahlweise
für sich allein oder gleichzeitig mit der zwischen den Elektroden 8 und 12 entstehenden
Entladung einzuschalten. An sich ist es möglich, den Reinigungsprozeß nach dem erfindungsgemäßen:
Verfahren durch Einschalten der Entladungsstrecke allein durchzuführen; wobei dann
die mit dem Wandbeschlag gebildete Verbindung des Hilfsstoffes sich an den heißen
Elektroden 8 und i2 wieder zersetzt und auf diesem Metall niederschlägt. Da sich
.dieser Niederschlag aber vornehmlich an den heißesten Stellen, das sind die einander
gegenüberstehenden Spitzen der Elektroden, bildet, besteht die Gefahr, daß die Elektroden
sich einander nähern und damit die Charakteristik der Lampe ändern oder gar einender
berühren. Diese Gefahr wird durch Einschalten des zusätzlichen Hilfsglühkörpers
9 behoben, da man es in der Hand hat, diesem eine höhere Temperatur als den Glühelektroden
8 und 12 zu geben. Der Metallniederschlag bildet sich dann auf dem Hilfsglühkörper,
also einer unschädlichen Stelle. Die bei dem dargestellten Beispiel ebenfalls aus
Wolfram bestehenden Stromzuführungen zu den Elektroden 8 und 12 sind, da sie wegen
ihrer geringeren Temperatur einem Angriff des Hilfsstoffes ausgesetzt sind, mit
Schutzhülsen 13 aus Quarzglas od. dgl. versehen.
-
Insoweit bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das
Aufheizen des Lampengefäßes durch strahlende Wärme vorgenommen wird, insbesondere
:durch innerhalb des Lampengefäßes befindliche Leuchtkörper oder Glühelektroden,
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Lampengefäß aus einem stark wärmeabsorbierenden
Glas herzustellen., da dann auch bei geringer Leistungszufuhr zu den Leuchtkörpern
oder Glühelektroden bereits eine ausreichende Erhöhung der Wandtemperatur erreicht
wird.