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Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Entladungsgefäßes und
nach diesem Verfahren hergestellte ringförmige Entladungslampe Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Entladungsgefäßes, insbesondere
einer Fluoreszenzlampe, die mit zwei Glühelektroden und wenigstens einer Hilfselektrode
aus Widerstandsmaterial versehen ist, die auf die Innenwand des Entladungsgefäßes
aufgebracht, mit einer der Hauptelektroden im Innern des Entladungsraumes verbunden
ist und sich auf mindestens ein Drittel der Länge des Entladungsgefäßes erstreckt.
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Diese Lampen werden aus geraden Röhren hergestellt, bei denen der
Zündstreifen im Innern bereits aufgebracht und mit den Elektroden verbunden ist.
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Biegt man -nun eine solche Röhre in plastischem Zustand um einen zentralen
Kern derart, daß in Analogie zur geraden Röhrenlampe der Zündstreifen sich oben,
der Decke zugewandt, befindet, also auf dem Berührungskreis des Ringes mit der Berührungsebene
parallel zu der durch die Mittellinie des Ringes verlaufenden Ebene liegt,. sö ergeben
sich Schwierigkeiten, da es sich zeigt, daß die ringförmige Lampe nicht mehr in
zuverlässiger Weise zündet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,
daß dies auf Diskontinuierlichkeiten in dem Widerstandsmaterial der Hilfselektrode
zurückzuführen ist, die während des Biegevorganges auftreten können.
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Die Erfindung bezweckt unter anderem, diesen Übelstand zu beseitigen.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines
ringförmigen Entladungsgefäßes, insbesondere einer Leuchtstofflampe, . aus einem
geraden Rohr, das mit zwei Glühelektroden versehen ist und im plastischen Zustand
um einen zylindrischen Kern herumgebogen wird, das Rohr noch vor dem Biegen mit
wenigstens einer mit einer der Glühelektroden verbundenen Hilfselektrode in Form
einer ununterbrochenen, streifenförmigen Widerstandsbewegung versehen, die längs
einer Erzeugenden an der Innenwand des zylindrischen Gefäßes angebracht ist und
sich mindestens über ein Drittel der Länge des Entladungsgefäßes erstreckt und sodann
das gerade Rohr beim Biegen derart in bezug auf :den Kern anordnet, daß der den
Streifen tragende Rohrteil mit dem Kern in Berührurig gelangt oder höchstens innerhalb
eines Zentriwinkels von 45° des Gefäßquerschnitts von dieser Berührungslinie abweicht.
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Bei der Herstellung dieser Lampe können weitere Schwierigkeiten auftreten,
da es sich als unerläßlich erwiesen hat, die Formgebung des Entladungsgefäßes in
einem Stadium vorzunehmen, in welchem die Verbindung der Hilfselektrode mit einer
der Hauptelektroden bereits zustande gebracht worden ist. Beim Biegen des Entladungsgefäßes
treten Formveränderungen des Röhrenendes auf; das die mit der Hilfselektrode verbundene
Hauptelektrode trägt. Infolgedessen wird die für die Wirksamkeit der Hilfselektrode
unerläßliche Verbindung häufig unterbrochen.
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Zum Zweck der Beseitigung auch dieses Übelstandes enthält gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung die Verbindung zwischen Hauptelektrode und Hilfselektrode
ein nachgiebiges Element, das aus einem wendelförmigen Metalldraht besteht, wobei
die Achse der Wendel praktisch senkrecht zu der durch die Mittellinie der Hilfselektrode
verlaufenden Ebene steht.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.
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Fig. i der Zeichnung zeigt einen Durchschnitt einer nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung hergestellten ringförmigen Lampe durch die Umdrehungsachse des
Ringes; _ Fig.2 zeigt den Durchschnitt dieser Lampe durch die Mittellinie des Ringes
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte
ringförmige Entladungslampe mit einem aufgeschnittenen Lampenende, und die Fig.
4 und 5 zeigen zwei Seitenansichten eines nachgiebigen, nur an einem Stützdraht
der Hauptelektrode befestigten Elementes zur Herstellung einer elektrischen Verbindung
zwischen Haupt-und Hilfselektrode. In den Fig. i und 2 bezeichnet i ein nach dem
Verfahren gemäß der Erfindung hergestelltes ringförmiges Entladungsgefäß mit kreisförmigem
Querschnitt einer Fluoreszenzlampe, d. h. einer Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe,
die mit Edelgas, z. B. Argon, unter etwa 3 mm Druck gefüllt und auf der Innenseite
mit einer Schicht 2 -aus Stoffen überzogen ist, die die in der Entladung erzeugte
Strahlung in Strahlung mit größerer Wellenlänge umwandeln. Der innere Röhrendurchmesser
beträgt etwa 30 mm und der Durchmesser der Mittellinie des Ringes etwa 3:7
cm.
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Die vakuumdicht geschlossenen Enden des Entladungsgefäßes sind mit
aktivierten Drahtelektroden 3 und 4 versehen, deren Enden durch übliche Quetschgebilde
5 und 6 nach außen geführt sind, die gegebenenfalls mit einem Entlüftungsrohr versehen
sind. Mindestens eines der Enden jeder Elektrode ist mit einem nicht dargestellten
I,ontakt eines die Lampenenden umgebenden,- manschettenförmigen, ebenfalls nicht
dargestellten Lampenfußes verbunden. Die Kontakte des Lampenfußes sind über die
Kontakte einer zugehörigen, nicht dargestellten Fassung mit den Klemmen 7 und 8
einer geeigneten Stromquelle, z. B. eines Gleich-Stromnetzes von 22o V, verbunden,
Zwischen den Elektroden und der Stromquelle ist ein Stabilisierwiderstand 9, z.
B. eine Glühlampe, eingefügt. Es ist ersichtlich, daß der Widerstand 9 bei Wechselstromspeisung
auch aus einer Induktivität, einem Kondensator; Kombinationen derselben oder anderen
Impedanzen mit . positiver Stromspannungscharakteristik bestehen kann.
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Auf der Innenseite des Entladungsgefäßes sind zwei streifenförmige
Hilfselektroden to und 1i angebracht. -Diese bestehen aus einem Gemisch aus Graphit
und Glasur und weisen einen Widerstand von etwa 2o Ohm je Zentimeter Länge auf.
Die etwa 3 mm breiten Hilfselektroden sind in Ebenen angeordnet senkrecht zu jener
der Fig. i. Die durch die Mittellinie 21 des Ringes oder des Entladungsgefäßes und
durch die Hilfselektroden to bzw. 1i geführten, mit dem Ring gleichachsigen Kegel
22 bzw. 23 schließen mit der ,durch die Mittellinie 21 geführten Ebene einen, Winkel
a ein, der etwa 25'
beträgt (s. Fig. i). .
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Die Hilfselektrode i i ist mittels eines Metallstreifens 15 und eines
kurzen Metalldrahtes 16 mit der Hauptelektrode 4 verbunden und endet nahe bei der
anderen Hauptelektrode 3 (s. Fig. 2). Die in: der Fig. 2 nicht dargestellte Hilfselektrode
to ist in ähnlicher Weise mit der Hauptelektrode 3 verbunden und von der Hauptelektrode
4 isoliert.
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Zum Gleichstrombetrieb ist grundsätzlich nur eine einzige-Hilfselektrode
erforderlich. 'Da sie jedoch mit der Anode verbunden sein muß, um Unabhängigkeit
von der Polarität der Klemmen 7 und 8 zu erzielen, werden zwei Hilfselektroden verwendet,
von denen eine stets positiv ist. Beim Wechselstrombetrieb genügt eine einzige Hilfselektrode.
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Nach Anschluß der Lampe an die Stromquelle entsteht zwischen -der
negativen Hauptelektrode
und der von ihr isolierten Hilfselektrode
eine Glimmentladung, die, von der erwähnten Hauptelektrode ausgehend, der Hilfselektrode
entlang wandert und schließlich auf die andere Hauptelektrode gelangt. Die Hauptelektroden
werden durch die Glimmentladung auf Emissionstemperatur gebracht, worauf diese Entladung
in eine Bogenentladung übergeht.
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Das ringförmige Entladungsgefäß i wird aus einer geraden Röhre hergestellt,
an deren Innenwand die Fluoreszenzschicht und die Hilfselektroden bereits angebracht
worden sind. Die Herstellung vollzieht sich in dem plastischen Zustand der geraden
Röhre durch Biegen um eine zentrale Schablone. Hierbei können Diskontinuierlichkeiten
in dem Material der Hilfselektrode auftreten, die deren richtige Funktion vereiteln.
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Dieser Nachteil tritt bei dem Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung
nicht auf, da der den Zündstreifen tragende Gefäßteil beim Biegen mit dem Kern in
Berührung gelangt oder höchstens innerhalb eines Zentriwinkels von a=45' des Gefäßquerschnittes
von dieser Berührungslinie abweicht.
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In Fig. 3 bezeichnet i i das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
zu einem nahezu geschlossenen Ring gebogene Entladungsgefäß einer Niederdruckquecksilberdampfentladungsröhre,d-,renInnenseite
mit einer Schicht aus Fluoreszenzstoffen überzogen ist, wobei das Gefäß eine kleine
Quecksilbermenge und auch eine Edelgasfüllung enthält.
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Die Enden des Entladungsgefäßes sind durch die üblichen Quetschgebilde
12 vakuumdicht verschlossen. Durch diese Quetschstellen sind Zuführungsdrähte 13
aktivierter Drahtelektroden 14 geführt. Auf der inneren Röhrenwand ist eine etwa
3 mm breite Hilfselektrode 15 angebracht, die aus einem Gemisch aus Graphit und
Glasur mit einem Widerstand von etwa ao Ohm je Zentimeter Länge besteht. Diese Hilfselektrode
ist mit der rechten Hauptelektrode verbunden und erstreckt sich auf der Röhrenwand
bis nahe an die linke Hauptelektrode. .
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Die Verbindung zwischen der Hilfselektrode 15 und einem der Zuführungsdrähte
der rechten Hauptelektrode 14 besteht aus einem Chromeisenstreifen 16 und einem
wendelförmig gewickelten Wolframdraht 17. Der Streifen 16 ist durch Erhitzung an
der Hilfselektrode 15 befestigt. Der Wolframdraht oder die Feder 17 ist einerseits
mit dem Streifen 16 und andererseits mit einem der Zuführungsdrähte 13 zusammengeschweißt.
Die Achse der Wendel steht senkrecht zu der durch die Mittellinie der Hilfselektrode
15 bestimmten Ebene.
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Die Fig.4 und 5 zeigen die rechte Hauptelektrode 14, ihre Zuführungsdrähte
13, den Streifen 16 und die Feder 17 in dem Zustand vor dem Einführen dieses Elektrodensatzes
in das Ende des Entladungsgefäßes ii.
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Wie sich diesen Figuren entnehmen läßt, wird die Feder 17 beim Anbringen
im Entladungsgefäß einen gewissen Druck gegen die Hilfselektrode 15 ausüben müssen,
wenn der Streifen 16 die in Fig. 3 wiedergegebene Stellung einnehmen soll, was die
vorzunehmende Verbindung zwischen 15 und 16 erleichtert.
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Es ist ersichtlich, daß die Feder 17, wenn der Streifen 16 mit der
Hilfselektrode 15 verbunden ist und das Entladungsgefäß i i in Form eines Ringes
gebogen wird, die hierbei auftretende Abstandsänderung zwischen der Verbindungsstelle
der Hilfselektrode 15 mit dem Streifen 16 einerseits und der Verbindungsstelle der
Feder 17 mit dem Zuführungsdraht 13 andererseits nachgiebig aufnehmen wird, so .daß
sich eine zur Reihenfertigung gut eignende Lösung zum Intaktlassen der unerläßlichen
Verbindung zwischen Haupt- und Hilfselektrode ergibt.
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Der wendelförmige Wolframdraht 17 weist einen Drahtdurchmesser von
etwa 25o Mikron, einen Wendeldurchmesser von etwa 4. mm und etwa 3 Windungen auf.
Das Material bleibt bei allen während der Herstellung der Röhre auftretenden Temperaturen
nachgiebig.
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Mindestens einer der Zuführungsdrähte 13 jeder Elektrode 14 ist über
einen nicht dargestellten Lampenkontakt, einen dazugehörigen, ebenfalls nicht dargestellten
Kontakt einer Fassung und eine geeignete Reihenimpedanz 18, z. B. eine Glühlampe,
mit einer Klemme i9 bzw. 2o einer geeigneten Stromquelle, z. B. des Lichtnetzes
von azo V 5o Hz, verbunden.
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Der innere Röhrendurchmesser beträgt etwa 30 mm und der größte
Ringdurchmesser etwa 40 cm. Die linke Quetschstelle 12 ist in Fig. 3 um 9o° verdreht
dargestellt. Es ist ersichtlich, daß nicht nur Quetschgebilde, sondern auch andere
Elektrodenhalter in Frage kommen.