DE930010C - Verfahren zur Herstellung einer Bindemittelschicht fuer Leuchtschirme, insbesondere in elektrischen Gasentladungslampen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer Bindemittelschicht für Leuchtschirme, insbesondere in elektrischen Gasentladungslampen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bindemittelschicht für Leuchtstoffe, insbesondere für elektrische Gasentladungslampen, deren Innenwände mit lumineszierenden Schichten versehen werden.
• Im Patent 905 453 ist ein Verfahren beschrieben, durch das eine gleichmäßige Bindemittelschicht für lumineszierende Stoffe in elektrischen Gasentladungslampen durch Hydrolyse zweier Komponenten in der Gasphase erzielt wird, dergestalt, daß das Bindemittel durch eine Hydrolyse in Form eines Aerosols erzeugt wird, welches sich auf der Leuchtschirmunterlage niederschlägt.
• Bekannt ist, die Innenwände von elektrischen Gasentladüngslampen mit einer Phosphorsäureschicht zu versehen, die das Lumineszenzpulver bindet. Die wichtigsten Verfahren hierfür sind aus den deutschen Patentschriften 692 394 und Bai 239 bekannt. Nach dem Patent 692 394 wird die Phosphorsäure in einer verdünnten Lösung angewandt und insbesondere durch das Verfahren gemäß Patent 678 iio auf die Leuchtröhreninnenwand aufgetragen, dergestalt, daß die verdünnte Phosphorsäure unter Verwendung von in die Röhre eingebrachten Füllkörpern, insbesondere Kugeln aus Glas oder Gummi, durch Schütteln auf der Röhreninnenwand gleichmäßig verteilt wird. Diese beiden Verfahren haben den Nachteil, daß einmal das Lösungsmittel der Phosphorsäure durch Ausheizen oder Pumpen wieder entfernt werden muß, da jeder Fremdkörper - in diesem Falle das Lösungsmittel - die Lebensdauer der Leuchtröhren ungünstig beeinflussen kann, und zum anderen, daß der Auftrage- und Verteilungsvorgang durch die Füllkörper zeitraubend ist und eine gewisse Geschicklichkeit verlangt.
• Beim Verfahren des Patents 821 239 werden die beiden vorstehenden Nachteile ausgeschaltet. Dieses Verfahren ist wie folgt beschrieben. Roter Phosphor wird mit einem -geeigneten Oxydationsmittel, wie z. B. Braunstein, zu Tabletten oder Stäben gepreßt. Letztere werden in bestimmten Dosierungen hergestellt und so dem gewünschten Bedarf größenmäßig angepaßt. Diese Tabletten oder Stäbe werden entzündet und entwickeln durch den Verbrennungsprozeß einen Phosp'horpentoxydnebel. Dieser wird in die elektrische Gasentladungsröhre :hineinsublimiert und durch Bewegung der Röhre überall mit der inneren Röhrenwand in Berührung gebracht. Auf der Rö'hreninnenwand reagiert dann der Phosphorpentoxydnebel mit dem Wasserdampffilm, der sich auf jeder Glaswand befindet, zu Phosphorsäure, die die Leuchtstoffbindung übernimmt.
• Nach dem heutigen Stand der Technik müssen bei dem Verfahren nach Patent 821 239 folgende Schwierigkeiten in Kauf genommen werden: Es ist praktisch unmöglich, so viele verschiedene Dosierungen von rotem Phosphor und Oxydationsmittel herzustellen, um für jede Rohrgröße die entsprechende Menge vorrätig zu haben. Dies gilt für die Herstellung von Gasentladungslampen, die für Schriftzeichen, Ornamente usw. Verwendung finden. Besonders für diese Art von Gasentladungslampen ist das Verfahren jedoch vorgesehen, da gerade Leuchtstoffröhren einfacher in Massenproduktion nach dem Verfahren der deutschen Patente 729 449 und 747 738 'hergestellt werden. Auf Grund der schwierigen Dosierbarkeit des P:hosp'horpentoxydnebels nach Patent 821 239 läuft man Gefahr, daß die Menge nicht ausreicht oder zu groß ist. In letzterem Falle können die sich entwickelnden Phosphorpentoxydnebel nicht restlos von der Röhre aufgenommen werden, so daß der Nebelüberschuß in den Arbeitsraum strömt. Diese übersdhüssigen Phosp.horpentoxydnebel sind jedoch unwirtschaftlich, belästigen die Arbeitskräfte und können sogar gesundheitsschädigende Wirkungen verursachen. Diese Mängel können nach Patent 821 239 nicht behoben werden, da es unmöglich ist, dem roten Phosphor das Oxydationsmittel schlagartig zu-entziehen, um dadurch die Phosphorpentoxydnebelbildung- zu unterbrechen.
• Weiterhin ist die Stärke des Wasserdampffilms, der sich auf jeder Glasrohrinnenwand befindet, abhängig von der Luftfeuchtigkeit, in der sich die Gasentladungslampe vorher befunden hat. Es wird deshalb z. B. im Winter ein ganz anderer Bindefilm erzielt als im Sommer. Das hat wiederum zur Folge, daß die anhaftende Leuchtstoffmenge unterschiedlich ist, was sich wiederum in unterschiedlichen Leuchteffekten der elektrischen Gasentladungslämpe bemerkbar macht.
• Das nachfolgend beschriebene Verfahren ermöglicht es, die Aufbringung der Lumineszenzschicht von Unsicherheitsfaktoren unabhängig zu machen, so daß keinerlei Fachkenntnisse für die Herstellung des Bindefilms nötig sind und damit eine wesentliche Verbilligung des Arbeitsganges erreicht werden kann.
• Erfindungsgemäß wird deshalb nicht in der Röhre, sondern- außerhalb derselben ein Phosphorsäureaerosol erzeugt, welches zwecks Aufbringung der Phosphorsäure an der Rohrinnenwand vermittels eines Trägergases durch die elektrische Gasentladungslampe geleitet wird. Dieses Verfahren arbeitet also unabhängig; von der verschiedenen Stärke eines an der Rohrinnenwand vorhandenen Wasserdampffilms. Zur Durchführung des Verfahrens wird deshalb z. B. technisch roter Phosphor, der nicht in Tablettenform gepreßt zu sein braucht und dem kein Oxydationsmittel beigemischt ist, in einer der Röhre vorgeschalteten, geschlossenen Verbrennungskammer, die z. B. aus Stahlblech geformt ist, entzündet und gleichzeitig ein Strom Wassergesättigter Luft durch die Brennkammer hindurchgeleitet. Das dabei entstehende P'hosphorpentoxyd wird durch diese Maßnahme in der Brennkammer zu einem Phosphorsäureaerosol umgeformt. Dieses so gebildete Phosphorsäureaerosol wird nun vermittels .des Luftstromes durch die Röhre hindurchgeleitet und bildet an der Rohrinnenwand den gewünschten Phosphorsäurefilm, der unmittelbar zum Binden des Leuchtstoffpulvers dient und stets sehr gleichmäßig und dicht ausfällt. Durch Regulierung des wassergesättigten Luftstromes - dies kann dadurch erreicht werden, daß vor der Verbrennungskammer ein Hahn oder Ventil angeordnet und betätigt wird - hat man die Quantität des Phosphorsäureaerosols stets in der Hand. Hierdurch wird ein genau dosiertes Arbeiten ermöglicht; denn der rote Phosphor brennt nach dem neuen Verfahren nur in dem Maße ab, wie ihm Luftsauerstoff durch den Luftstrom zugeführt wird. Durch eine praktisch gleichbleibende Wassersättigung der Luft, die durch geeignete Hilfsmittel, wie Wasserflaschen, Fallen usw., .erreicht wird und durch den gleichbleibenden Sauerstoffgehalt der Luft wird das neue Verfahren unabhängig von den äußeren Bedingungen, wie z. B. Schwankungen der Luftfeuchtigkeit usw. Es ist daher nach dem neu beschriebenen Verfahren ein absolut elastisches Arbeiten möglich; denn sofort nach Drosselung der wassergesättigten Luft hört die Bildung des Phosphorsäureaerosols auf. Eine Wiederholung der Phosphorsäureaerosolbildung ist sofort wieder möglich durch Öffnung des Regulierhahnes für die Luftzufuhr und Entzünden des roten Phosphors. Der Arbeitsgang des Entzündens mit Hand kann dadurch mechanisiert werden, daß eine elektrische Glüh- oder elektrische Funkenzündung mit dem Hahn bzw. den Hähnen gekoppelt wird. Die Brennkammer kann stets so viel roten Phosphor enthalten, um mehrere Aerosolbildungen ohne Nachfüllung durchführen zu können.
• Da die Sedimentationsgeschwindigkeit des Phosphorsäureaerosols nicht so groß wie die des Phosphorpentoxyds ist, schlägt das Phosphorsäureaerosols sich bereits ohne entsprechende Bewegung der Röhre an der Innenwand derselben gleichmäßig nieder. Die weitere Auftragung des Lumineszenzpulvers wird in der bisher bekannten Form dann vorgenommen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung einer Bindemittelschicht für Leuchtschirme, insbesondere in elektrischen Gasentladungslampen, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der elektrischen Gasentladungslampe ein Phosphorsäureaerosol durch Reaktion von Wasser mit Phosphorpentoxydnebeln gebildet und dieses vermittels eines Trägergases durch die zu beschichtende Röhre geleitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der elektrischen Gasentladungslampe vorgeschalteten, geschlossenen Brennkammer technisch roter Phosphor (ohne Beimischung fester Oxydationsmittel) entzündet und gleichzeitig ein Strom wassergesättigter Luft durch die Brennkammer in die zu beschichtende Röhre geleitet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersättigung des durch die Brennkammer hindurchgeleiteten Luftstromes mittels besonderer Hilfsmittel, wie z. B. Waschflasche, Falle usw., vorgenommen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch z und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Brennkammer neben einem Luftstrom Wasserdampf eingeleitet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines geeigneten Absperrorgans, wie Ventil oder Hahn, die Zufuhr der wassergesättigten Luft oder des Wasserdampfes geregelt wird.