DE910094C - Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung eines fest haftenden UEberzuges in einem Gefaess aus Glas oder einem glasartigen Stoff - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung eines fest haftenden UEberzuges in einem Gefaess aus Glas oder einem glasartigen Stoff

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DE910094C
DE910094C DEW5287A DEW0005287A DE910094C DE 910094 C DE910094 C DE 910094C DE W5287 A DEW5287 A DE W5287A DE W0005287 A DEW0005287 A DE W0005287A DE 910094 C DE910094 C DE 910094C
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DE
Germany
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coating
vessel
glass
flow
moisture
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Expired
Application number
DEW5287A
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English (en)
Inventor
Daniel S Gustin
Albert W Wainio
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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Publication of DE910094C publication Critical patent/DE910094C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/22Applying luminescent coatings
    • H01J9/221Applying luminescent coatings in continuous layers
    • H01J9/225Applying luminescent coatings in continuous layers by electrostatic or electrophoretic processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

  • Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung eines fest haftenden Überzuges in einem Gefäß aus Glas oder einem glasartigen Stoff Zusatz zum Patent 881549 Das Patent 881549 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erzeugung eines fest haftenden Überzuges in einem Behälter aus Glas oder einem glasartigen Stoff, insbesondere zur Erzeugung eines gleichförmigen Überzuges aus fluoreszierendem Stoff an der Innenoberfläche einer Leuchtröhre. Das Verfahren nach dem Hauptpatent besteht darin, daß trockenes Pulver in das Gefäß eingebracht und der Einwirkung eines elektrostatischen Hochspannungsfeldes unterworfen wird. lm einzelnen wird dabei das Gefäß auf eine die elektrische Leitfähigkeit desselben bewirkende Temperatur erhitzt und das feinverteilte, trockene Pulver in Form eines Rauches in das zwischen den Wandungen des Gefäßes und einer Elektrode erzeugte elektrostatische Feld eingebracht, so daß die überzugsteilghen, elektrostatisch geladen, von der Oberfläche des Gefäßes angezogen und an derselben niedergeschlagen werden.
  • Bei nach dem Verfahren des Hauptpatents elektrostatisch mit einem Überzug versehenen fluoreszierenden Lampen kommt es vor, daß durch das flüssige Quecksilber Teile des Überzuges entfernt werden, und zwar entweder durch das freie Herumrollen des Quecksilbers, wodurch in dem Überzug Streifen entstehen, oder durch plötzliches Aufprallen und Zerplätschern des Quecksilbers, wodurch der Überzug in charakteristischer Ringform aufgerissen wird.
  • Es hat sich gezeigt, daß dieser Nachteil vermieden wird, wenn man über den im elektrostatischen Feld erzeugten Überzug ein Feuchtigkeit enthaltendes Medium strömen und kondensieren oder verflüchtigen läßt und anschließend in Luft oder durch Anwendung von Hitze schnell trocknet; durch diese Behandlung wird der Überzug zäher. Er haftet fester an dem Glas und leistet den mechanischen Einwirkungen des Quecksilbers Widerstand. Solche Feuchtigkeit enthaltende Medien sind hochflüchtige Flüssigkeiten, wie Alkohole, Aceton oder leicht kondensierender, schnell trocknender Dampf, wie Wasserdampf, gemischt mit Luft. Diese Medien läßt man durch das elektrostatisch überzogene Gefäß strömen.
  • Demzufolge besteht die Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung nach dem Hauptpatent darin, den nach dem Verfahren gemäß dem Hauptpatent in fluoreszierenden Lampen auf elektrostatischem Weg trocken aufgebrachten Überzug anschließend leicht zu befeuchten, um eine Festhaftung der Teilchen des fluoreszierenden Stoffes an der Gefäßwand herbeizuführen.
  • In der Abbildung wird dieses zusätzliche Verfahren an Hand einer als Beispiel dienenden Einrichtung zur Behandlung der fluoreszierenden Lampe mit Dampf erläutert, und zwar ist diese Einrichtung teilweise geschnitten und teilweise gebrochen dargestellt.
  • Ist der Überzug gemäß dem Verfahren nach dem Hauptpatent an dem Gefäß oder Mantel 33 der Leuchtstofflampe gebildet, so wird das Gefäß aus der Apparatur, die Gegenstand des Hauptpatents ist, entfernt und zur Weiterbehandlung in die aus der Zeichnung ersichtliche Apparatur eingesetzt, die ein Teil der Apparatur nach dem Hauptpatent oder getrennt von dieser ist. Das in der Zeichnung gezeigte Gerät besteht aus einem Fuß 8o, der eine federnde Halterung 82 sowie ein metallisches Paßstück 83 trägt. Es kann eine Mehrzahl von Vorrichtungen gemäß der Zeichnung gleichzeitig Verwendung finden, um eine Vielzahl von Lampen in einem Arbeitsgang zu behandeln. Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung- nur eine Einrichtung zur Behandlung einer einzigen Lampe gezeigt.
  • Wie schon, oben erwähnt, kann das anfeuchtende Medium aus einer flüchtigen Flüssigkeit oder Dampf bestehen. Das in der Zeichnung dargestellte Beispiel bezieht sich auf die Verwendung von Dampf und Luft, kann aber gleichwohl zur Behandlung der Lampe mit irgendwelchen anderen, Feuchtigkeit enthaltenden Medien Verwendung finden. In dem Teil 83 befindet sich eine Kammer 8,, die in einen Hahn 85 ausmündet, während an ihrem anderen Ende eine Gewindebüchse 86 und ein Dichtungsflansch 87 zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung mit dem Gefäß 33 vorgesehen sind, wenn dieses in die Halterung 82 eingesetzt ist. Ein Y-förmiges Anschlußstück 88 mit den beiden Schenkeln 89 und 9o ist an die Kammer 84 angeschlossen und steht einerseits über ein Regelorgan 92 mit einer Druckluftquelle, andererseits über ein Regelorgan 93 mit einer Dampfquelle in Verbindung. Durch Betätigung dieser beiden Regelorgane wird ein geeignetes Gemisch aus Luft von niedrigem Druck und Dampf in die Kammer 8¢ eingeführt; dieses Gemisch durchströmt dann das Gefäß 33. Bei zweckentsprechender Wahl des Mischungsverhältnisses findet eine gleichmäßige Verteilung von Feuchtigkeit an der Innenoberfläche des Gefäßes 33 über dessen ganze Länge statt, ohne Bildung von Wassertropfen, welche den Überzug verderben würden.
  • Es gibt indessen für jedes verschiedene Mischungsverhältnis zwischen Luft und Dampf (Wasserdampf) eine bestimmte Taupunkttemperatur, oberhalb welcher flüssiges Wasser aus dem Gemisch nicht kondensiert, unterhalb welcher jedoch die Kondensation stattfindet. Je niedriger der Prozentsatz an Dampf in der Luft ist, desto niedriger ist die Taupunkttemperatur. Wenn daher die Gefäße über ihre ganze Länge im wesentlichen auf der gleichen Temperatur gehalten werden, findet beim Durchgang des Luft-Dampf-Gemisches durch dieselben in jedem Gefäßquerschnitt Kondensation statt und dadurch eine Erhitzung durch die latente Kondensationswärme von Wasser. Sobald so viel Wasser kondensiert ist, daß die Temperatur des unteren Querschnittes des Gefäßes auf den Taupunkt ansteigt, kondensiert kein weiteres Wasser mehr in diesem Querschnitt, und das Luft-Dampf-Gemisch streicht vorbei, um an dem oberen Querschnitt des Gefäßes zu kondensieren, bis auch dort wieder der Taupunkt erreicht ist und die gleiche Menge an Wasser je Flächeneinheit des Gefäßes kondensiert ist. Die Gefäße werden dann getrocknet, was dadurch geschieht, daß man durch Schließung des Regelorgans 93 nur Luft durchstreichen läßt. Man kann die Gefäße aber auch von der Vorrichtung gemäß Abbildung abnehmen und sie in einem eigenen Arbeitsgang schnell trocknen, falls dies erwünscht sein sollte.
  • Die Dampfbehandlung festigt den Überzug, so daß er zäher und mechanisch widerstandsfähiger wird, insbesondere gegen schädliche Beeinflussung durch das OOuecksilber. Auf diese Weise werden die günstigsten Voraussetzungen geschaffen für die im einzelnen im Hauptpatent bereits beschriebene Fertigstellung einer kompletten Lampe. Die fluoreszierenden Partikelchen bilden einen fest haftenden Verband an der Innenoberfläche des Gefäßes, ohne daß eine Zwischenlage aus einem fremden Stoff vorhanden ist, der das sichtbare Licht verschlechtern würde, welches der fluoreszierende Stoff bei Erregung durch ultraviolette Strahlen liefert.
  • Diese Erscheinung ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß nach dem Aufbringen der fluoreszierenden Stoffpartikeln auf die Gefäßwand das durchströmende; Feuchtigkeit enthaltende Medium die Teilchen bis zu einem gewissen Grad anfeuchtet. Durch die Kondensation einer verdampften Flüssigkeit und das nachfolgende- Trocknen findet ein Expandieren und Kontrahieren der Stoffteilchen statt, das deren Oberflächenspannung erhöht und hierdurch das festere Haften bewirkt. Unbeschadet der Richtigkeit dieser Erklärung bleibt die Tatsache, daß der elektrostatisch erzeugte Überzug einer fluoreszierenden Lampe nach der erwähnten Behandlung äußerst stoßfest ist und daß die Teilchen durch freies Quecksilber nicht beschädigt oder örtlich verändert werden, während vor der Behandlung mit einem Feuchtigkeit enthaltenden Medium schon geringe Erschütterungen die Teilchen leicht lockern.
  • Darüber hinaus zeigt der in der vorstehend angegebenen Weise behandelte Überzug eine Oberfläche, die von jener vor dieser" Behandlung, und zwar nicht nur bezüglich der Dichte und Glätte, vollkommen verschieden ist. An Hand von Mikrobildern ist feststellbar, daß das durch den nicht angefeuchteten elektrostatisch erzeugten Überzug reflektierte Licht völlig ungleichförmig ist. Der Überzug hat kein regelmäßiges Gefüge, sondern besteht aus wenigen isolierten Anhäufungen oder Zusammenballungen, wobei die Mehrzahl der Körnchen offensichtlich abgeplattet oder aufgestellt ist und wenig Licht reflektiert. Demgegenüber zeigt ein Mikrobild des angefeuchteten und getrockneten, elektrostatisch erzeugten Überzuges ganz klar ein regelmäßig ausgerichtetes und kontinuierlich gleichförmiges Gefüge über die ganze Oberfläche; das Licht wird im wesentlichen von der ganzen Oberfläche reflektiert. Da der Überzug einer fluoreszierenden Lampe, wenn sie den besten Wirkungsgrad haben soll, das Licht sowohl reflektieren wie durchlassen muß, so ergibt sich hieraus, daß infolge der durch die Behandlung mit einem Feuchtigkeit enthaltenden Medium erreichten Erhöhung der reflektierten Lichtmenge eine beträchtliche Steigerung des Wirkungsgrades bedingt ist.
  • Diese Behandlung des elektrostatisch erzeugten Überzuges steigert aber auch den Anteil an durchgelassener Lichtmenge, was naturgemäß eine weitere Forderung für eine wirksame fluoreszierende Lampe ist. Daß diese Tatsache zutrifft, ergibt die vergleichende Gegenüberstellung von Mikrobildern der Überzüge vor und nach der Behandlung gemäß dem Verfahren. nach der Erfindung.
  • Durch den nicht behandelten Überzug wird nur eine kleine Lichtmenge durchgelassen. Da der unbehandelte Überzug weniger kompakt ist, ergibt sich nämlich eine starke Lichtstreuung. Das Mikro-Bild eines Überzuges, der gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt ist, zeigt, daß das durchgelassene Licht wie das reflektierte Licht über die ganze Oberfläche verteilt ist. Dies weist darauf hin, daß hier eine geringere Streuung der Strahlen durch die Körnchen hervorgerufen wird. Aber mag diese Erklärung zutreffen oder nicht, wesentlich ist die aus Mikrobildern erwiesene Tatsache, daß die Menge an durchgelassenem Licht eine erhebliche Steigerung erfährt.
  • Somit zwingen die Mikrobilder zu dem Schluß, daß durch die erfindungsgemäße Behandlung sowohl die Menge an reflektiertem wie, an durchgelassenem Licht vergrößert wird und daß dies eine Erhöhung des Wirkungsgrades zur Folge hat, ferner, daß gleichzeitig der Überzug zäher und fester haftend wird, wie schon oben angedeutet. Darüber hinaus zeigt der Vergleich eines Mikrobildes von einem Überzug, der auf die bisher übliche Art des Überflutens gewonnen wurde mit einem Mikrobild von einem Überzug, der gemäß dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt ist, daß nicht bloß die Überzüge von ganz verschiedenem Gefüge sind, sondern daß das reflektierte und durchgelassene Licht bei einem erfindungsgemäß gewonnenen Überzug mengenmäßig wesentlich vermehrt ist gegenüber einem Überzug, der mittels eines flüssigen Binders durch Auffluten erzeugt ist.
  • Aus Vorstehendem erhellt, daß die vorliegende Erfindung ein Verfahren nebst einer Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens offenbart, nach welchem durch Feuchtigkeitsbehandlung ein einwandfreies Festhaften des elektrostatisch erzeugten Überzuges erreicht wird, ohne daß die fluoreszierenden Eigenschaften des Materials beeinträchtigt werden.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Erzeugung eines fest haftenden Überzuges in einem Gefäß aus Glas oder einem glasartigen Stoff unter Anwendung eines elektrostatischen Hochspannungsfeldes nach Patent 881 549, dadurch gekennzeichnet, daß man in das mit dem elektrostatisch aufgebrachten Überzug versehene Gefäß anschließend ein Feuchtigkeit enthaltendes Medium strömen läßt und hierauf den so angefeuchteten Überzug trocknet; so daß die Teilchen, aus welchen der Überzug zusammengesetzt ist, fester an der Gefäßwand haften.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man durch das mit dem elektrostatisch aufgebrachten Überzug versehene Gefäß einen kondensierbaren Dampf strömen läßt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß man durch das zuvor mit einem elektrostatisch aufgebrachten Überzug versehene Gefäß eine Mischung aus Dampf und Luft strömen läßt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gzkennzeichnet, daß man in das mit dem Überzug versehene Gefäß eine verflüchtigte Flüssigkeit strömen läßt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkoholdampf durch das den Überzug tragende Gefäß strömen läßt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Acetondampf durch das den Überzug tragende Gefäß strömen läßt. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch eine Halterung für das mit dem elektrostatisch aufgebrachten Überzug verseherne Gefäß, welche Mittel zum Anschluß an eine oder mehrere Zuleitungen für ein Feuchtigkeit enthaltendes Medium besitzt. B. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück sich in zwei Leitungen mit je einem Regelorgan verzweigt, deren eine der Zuführung von Dampf, deren andere der Zuführung von Luft dient, wobei die Halterung mit einem Regelorgan zur Ableitung von Feuchtigkeit versehen ist.
DEW5287A 1943-05-19 1950-04-20 Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung eines fest haftenden UEberzuges in einem Gefaess aus Glas oder einem glasartigen Stoff Expired DE910094C (de)

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