DE936814C

DE936814C - Putty seal for closing and connecting the base to the bulb neck of electric lamps, in particular flash lamps

Info

Publication number: DE936814C
Application number: DEP11302A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl-Ing Lang
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1954-02-11
Filing date: 1954-02-11
Publication date: 1955-12-22

Description

Kittabschluß zum Verschließen und Verbinden des Sockels mit dem Kolbenhals von elektrischen Lampen, insbesondere Blitzlichtlampen Die Erfindung betrifft einen Kittabschluß zum vakuumdichten Verschließen und gleichzeitigen mechanischen Verbinden des Sockels mit dem Kolbenhals von elektrischen Lampen, insbesondere Blitzlichtlampen. Bei einem derartigen Kittabschluß wird die Öffnung des Kolbenhalses, vorzugsweise in einer Pumpkammer, in die in einer Sockelkappe befindliche, erweichte Kittmasse eingedrückt. Nach Abkühlen und Erstarren der Kittmasse haftet diese dichtend und festhaftend an der Kolbenhalsöffnung und an der Sockelkappe, so daß einerseits ein dichter Abschluß des Lampenkolbens und andererseits eine gute mechanische Haftung zwischen Kolben und Sockelkappe erzielt werden soll. Es hat sich nun gezeigt, daß die bisher verwendeten Kittmassen, insbesondere solche aus den üblichen Polymerisationskunststoffen, nicht die erforderliche Tropfenfestigkeit und Kältebeständigkeit aufweisen, d. h. bei Feuchtigkeits- und Temperaturschwankungen nicht immer die genügende Vakuumdichtheit, Elastizität zum Ausgleich von Wärmespannungen, Haftfähigkeit am Glas und Sockel sowie Festigkeit zeigen. Auch die bereits früher vorgeschlagene Verwendung von Polyvinylharzen wies diese Nachteile auf. Bei feuchtwarmer Luft neigt eine lediglich aus Polyvinylacetat bestehende Vergußmasse zur Feuchtigkeitsaufnahme, während bei tiefen Temperaturen, insbesondere unter o° C, wahrscheinlich durch- Frieren des aufgenommenen Wassers und durch die großen Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten zwischen reinen Kunststoffen und Glas Risse auftreten, die ein weiteres Eindringen von Feuchtigkeit und Luft begünstigen.Putty closure for closing and connecting the base to the flask neck of electric lamps, particularly flashlight lamps. The invention relates to a Putty closure for vacuum-tight closure and simultaneous mechanical connection of the base with the bulb neck of electric lamps, especially flashlight lamps. With such a cement closure, the opening of the flask neck is preferably in a pumping chamber, in the softened cement compound located in a base cap depressed. After the putty has cooled and solidified, it adheres tightly and firmly adhering to the flask neck opening and to the base cap, so that on the one hand a tight seal of the lamp bulb and, on the other hand, good mechanical adhesion is to be achieved between the piston and the base cap. It has now been shown that the putty masses used so far, especially those made from the usual polymerisation plastics, do not have the required drop resistance and cold resistance, d. H. the vacuum tightness is not always sufficient in the case of fluctuations in humidity and temperature, Elasticity to compensate for thermal stress, adhesion to the glass and base as well as showing strength. Also the previously proposed use of polyvinyl resins had these disadvantages. In warm, humid air, one tends to only consist of polyvinyl acetate existing potting compound for moisture absorption, while at low temperatures, in particular below o ° C, probably through freezing of the ingested Water and due to the large differences in the expansion coefficient between pure Plastics and glass cracks occur, which further allows moisture to penetrate and favor air.

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung durch einen Kittabschluß vermieden, der aus einer Vergußmasse besteht, die im wesentlichen eine Mischung aus Polyvinylacetat, Wachsen und gegebenenfalls anorganischen Füllstoffen und/oder Weichmachern enthält. Vorteilhaft ist auf der Glasoberfläche des zu verkittenden Kolbenhalses eine Zwischenlackierung aus einer Polyvinylacetatlacklösung vorgesehen, um eine innige Verbindung zwischen Glas und Vergußmasse während -des kurzen Verkittungsprozesses zu begünstigen. Vorzugsweise wird ein Polyvinylacetat verwendet, das einen Polymerisationsgrad K von 4o bis 50 und einen Erweichungspunkt nach K r ä m e r -S a r n o w von ioo bis izo° C aufweist. Es zeigte sich, daß beim Zusatz von Wachsen, insbesondere synthetischen Wachsen, wie z. B. solchen auf der Basis der unter dem Warenzeichen »Nibren«-Wachse bekannten Chlornaphthaline, ein vollkommen homogenes Material erhalten wird, das in seinem Gefügeaufbau weitgehendst der Struktur des reinen Vinylacetats gleicht und dessen Haftfähigkeit behält, andererseits aber eine wesentliche Verringerung der Wasseraufnahme bei gleichzeitiger Erhöhung der.. Elastizität zeigt. Eine weitere Verbesserung der ursprünglichen Eigenschaften ergibt sich ferner dadurch, daß trotz Erniedrigung des Erweichungspunktes durch Zugabe von synthetischen Wachsen die Wärmefestigkeit von Pölyvinylacetat bedeutend verbessert -wird.According to the invention, these disadvantages are avoided by a putty seal consisting of a casting compound which essentially contains a mixture of polyvinyl acetate, waxes and, if appropriate, inorganic fillers and / or plasticizers. An intermediate coating of a polyvinyl acetate lacquer solution is advantageously provided on the glass surface of the flask neck to be cemented in order to promote an intimate connection between the glass and the potting compound during the short cementing process. A polyvinyl acetate is preferably used which has a degree of polymerisation K of 40 to 50 and a softening point according to Krämer-Sarmnow of 100 to izo ° C. It was found that the addition of waxes, especially synthetic waxes, such as. B. those on the basis of the chloronaphthalenes known under the trademark "Nibren" waxes, a completely homogeneous material is obtained, the structure of which largely resembles the structure of the pure vinyl acetate and maintains its adhesiveness, but on the other hand a significant reduction in water absorption at the same time Increase in .. shows elasticity. A further improvement in the original properties results from the fact that, despite the lowering of the softening point by adding synthetic waxes, the heat resistance of polyvinyl acetate is significantly improved.

Während bei reinem Polyvinylacetat durch Zugabe geringer Meng_ en von anorganischen Füllstoffen die Schmelze derart verdickt wird,- däß eine -glatte Verschmelzung nicht mehr gewährleistet wird, ist ein solcher Zusatz von anorganischen Füllstoffen zu einer Mischung von Polyvinylacetat und synthetischen Wachsen in größeren Mengen durchaus möglich, da die Grundmischung wesentlich dünnflüssiger ist als reines Polyvinylacetat. Ausschlaggebend dürfte aber die große Aufnahmefähigkeit der synthetischen Wachse für anorganische Feststoffe sein. Während bei einer geringfügigen Erhitzung der Grundmischung von Polyvinylacetat und synthetischen Wachsen -sich diese' leicht abscheiden und die Vergußmasse entmischen und so die Haftfähigkeit auf dem Kolbenhals verringern, wird dieser Entmischüngseffekt durch den Zusatz von Füllstoffen praktisch ausgeschaltet. - Als Füllstoffe können Talkum und/oder Glasmehl, Quarzmehl, Asbest oder Metalloxyde verwendet sein. Besonders vorteilhaft ist der Zusatz von Talkum, wodurch es gelingt, Lampen, insbesondere Verbrennungsblitzlampen, für einen wesentlich größeren Temperaturbereich lagersicher herzustellen.While with pure polyvinyl acetate by adding small amounts the melt is thickened by inorganic fillers in such a way that a -smooth Amalgamation is no longer guaranteed, such an addition is inorganic Fillers to a mixture of polyvinyl acetate and synthetic waxes in larger ones Quantities are entirely possible, as the basic mixture is much thinner than pure Polyvinyl acetate. The decisive factor, however, is the high absorption capacity of the synthetic Be waxes for inorganic solids. While at a slight heating the basic mixture of polyvinyl acetate and synthetic waxes - these 'are easy to use separate and separate the potting compound and so the adhesion to the flask neck reduce, this segregation effect becomes practical through the addition of fillers switched off. - Talc and / or glass powder, quartz powder, asbestos can be used as fillers or metal oxides can be used. The addition of talc is particularly advantageous, which makes it possible to use lamps, especially combustion flash lamps, for one essential to produce a larger temperature range in a storage-safe manner.

Ein Zusatz von Weichmachern ohne Beimischung von Füllstoffen zu der Grundmischung von Polyvinylacetat und synthetischen Wachsen setzt zwar den Erweichungspunkt herab und ergibt daher ein kältebeständigeres Material, schwächt aber andererseits die Wärmefestigkeit. Die Beimischung eines Weichmachers kann somit den brauchbaren Zustandsbereiclh eines Thermoplasten nicht erweitern, sondern nur verschieben. Die durch den Zusatz von anorganischen Füllstoffen, insbesondere Talkum, bedingte Erhöhung des Erweichungspunktes kann nun vorteilhaft durch Zusatz von Weichmachern. wieder auf die gewünschte Höhe herabgesetzt werden. Als besonders günstig hat sich die Verwendung des unter dem Warenzeichen »Mannol« bekannten Äthylacetanilids erwiesen, das in Brockenform handelsüblich ist: Dieser Weichmacher erhöht gleichzeitig die Klebfähigkeit der Vergußmasse und wirkt in dem Sinne stabilisierend, daß sich die Vergußmasse bei ihrer Erhitzung nicht entmischt.An addition of plasticizers without adding fillers to the The basic mixture of polyvinyl acetate and synthetic waxes sets the softening point and therefore gives a more cold-resistant material, but on the other hand weakens the heat resistance. The addition of a plasticizer can thus be useful Do not expand the range of states of a thermoplastic, just shift it. the increase caused by the addition of inorganic fillers, especially talc the softening point can now be advantageous by adding plasticizers. again be lowered to the desired height. The Proven use of the ethylacetanilide known under the trademark »Mannol«, which is commercially available in lump form: This plasticizer also increases the Adhesiveness of the potting compound and has a stabilizing effect in the sense that the Sealing compound does not separate when heated.

Als günstig haben sich als Kittabschlußmassen zum vakuumdichten Verschließen und gleichzeitigen mechanischen Verbinden des Sockels mit dem Kolbenhals von . elektrischen Lampen, insbesondere Blitzlichtlampen, etwa folgende Mischungen ergeben: 2o bis 65 Gewichtsprozent Polyvinylacetat, So bis :2o Gewichtsprozent synthetische Wachse, 40 bis io Gewichtsprozent anorganische Füllstoffe, insbesondere Talkum., o bis io Gewichtsprozent Weichmacher, insbesondere Äthylacetanilid.Putty sealing compounds for vacuum-tight sealing have proven to be favorable and at the same time mechanically connecting the base to the piston neck of. electrical Lamps, especially flashlight lamps, result in the following mixtures: 2o to 65 percent by weight polyvinyl acetate, So up to: 2o percent by weight synthetic waxes, 40 to 10 percent by weight of inorganic fillers, especially talc., O to 10 Weight percent plasticizer, especially ethyl acetanilide.

In der Praxis hat sich als besonders brauchbar folgende Mischung gezeigt: 45 Gewichtsprozent Polyvinylacetat, 3o Gewichtsprozent synthetische Wachse, a5 Gewichtsprozent Talkum.In practice, the following mixture has proven to be particularly useful: 45 percent by weight polyvinyl acetate, 3o percent by weight synthetic waxes, a5 percent by weight Talc.

In der Zeichnung ist beispielsweise eine - elektrische Blitzlichtlampe dargestellt, deren Kolben mit einer Vergußmasse gemäß der Erfindung gasdicht abgeschlossen -und mit dem Sockel festhaftend verbunden ist. An der Sockelkappe i, die hier aus einem Blechnäpfchen besteht, ist eine Stromzuführung a für den Zünddraht 3 bei 4 angeschweißt. Die andere Stromzuführung 5, die mit der Stromzuführung z durch eine Glasperlenverschmelzung 6 im geeigneten Abstand verbunden ist, ist durch das Bodenloch 7 der Sockelkappe i und durch eine isolierende Dichtungsscheibe-8 zentrisch hindurchgeführt. In dem Boden der Sockelkappe i ist eine Vergußmasse io gemäß der Erfindung vorgesehen, in die der offene Kolbenhals des Lampenkolbens 9 durch Eindrücken des Kolbenhalses vakuumdicht und mechanisch festhaftend eingekittet ist. Vorteilhaft ist auf der Glasoberfläche des Kolbenhalses vor dem Eindrücken in dieVergüßmasse eine Zwischenlackierung mit einer Lacklösung auf Polyvinylacetat-Grundlage vorgesehen. Dadurch wird der Verkittungsprozeß, der ja im Lampenautomaten nur von kurzer Dauer ist, begünstigt. Selbstverständlich kann die Sockelkappe auch in beliebig anderer Weise, z. B. mit einem Sockelstein und- zentralem Kontaktplättchen ausgeführt sein. Im Ausführungsbeispiel ist der Zünddraht 3 üblicherweise mit einer Zündpille i i versehen. Der Lampenkolben selbst enthält noch den zur Entzündung zu bringenden, aktinisches Licht ausstrahlenden Blitzlichtstoff 1z aus Folien und/oder Draht, beispielsweise aus Aluminium, Magnesium, Zink, Cadmium oder deren Legierungen. Zweckmäßig ist die Sockelkappe i mit zwei diametral gegenüberliegenden Herausdrückungen oder Stiften 13 versehen, die zur Verankerung in Bajonettfassungen dienen können. Der Kittabschluß gemäß der Erfindung kann auch direkt ohne Verwendung einer metallischen Sockelkappe zum Abschluß von elektrischen Lampen benutzt werden. Er bildet dann selbst den Sockel, wobei der Kolbenhals in der Vergußmasse eingedrückt bzw. eingeschmolzen ist, während die Stromzuführungen in der Vergußmasse eingebettet sind. Die Enden der Stromzuführungen bilden dann mit ihren nach außen herausragenden Enden die Kontaktstellen; sie können aber auch mit Kontaktblechen verbunden sein, die am Boden bzw. in der Mantelfläche des Vergußmassensockels eingebettet sind.In the drawing, for example, an electric flashlight lamp is shown, the bulb of which is sealed in a gas-tight manner with a potting compound according to the invention and is firmly connected to the base. A power supply a for the ignition wire 3 at 4 is welded to the base cap i, which here consists of a sheet metal cup. The other power supply 5, which is connected to the power supply z by a glass bead fusion 6 at a suitable distance, is passed centrally through the bottom hole 7 of the base cap i and through an insulating sealing washer 8. In the bottom of the base cap i, a potting compound io is provided according to the invention, into which the open bulb neck of the lamp bulb 9 is cemented in a vacuum-tight and mechanically firmly adhering manner by pressing the bulb neck. An intermediate coating with a coating solution based on polyvinyl acetate is advantageously provided on the glass surface of the flask neck before it is pressed into the casting compound. This promotes the cementing process, which is of course only of short duration in the automatic lamp. Of course, the base cap can also be used in any other way, for. B. be designed with a base and central contact plate. In the exemplary embodiment, the ignition wire 3 is usually provided with a squib ii. The lamp bulb itself also contains the actinic light emitting flashlight substance 1z to be ignited and made of foils and / or wire, for example made of aluminum, magnesium, zinc, cadmium or their alloys. The base cap i is expediently provided with two diametrically opposed protrusions or pins 13 which can be used for anchoring in bayonet sockets. The cement closure according to the invention can also be used directly without the use of a metallic base cap for the closure of electric lamps. It then forms the base itself, the piston neck being pressed or melted into the potting compound, while the power supply lines are embedded in the potting compound. The ends of the power supply lines then form the contact points with their outwardly protruding ends; but they can also be connected to contact plates that are embedded on the bottom or in the outer surface of the sealing compound base.

Selbstverständlich ist es möglich, daß der Kittabschluß gemäß der Erfindung auch bei anderen elektrischen Lampen, z. B. Glühlampen oder Entladungslampen, angewandt wird. Blitzlichtlampen, die mit dem neuen Kittabschluß versehen sind, haben sich sowohl bei feuchtwarmer Luft als auch bei Kältegraden unter minus i5° C wie auch beim Wechsel der Temperaturen sehr gut bewährt, indem sie einerseits gasdicht blieben, während andererseits der Lampenkolben mit dem Sockel festhaftend verbunden war.Of course, it is possible that the cement closure according to the Invention also with other electric lamps, e.g. B. Incandescent lamps or discharge lamps, is applied. Flash lamps that are provided with the new putty seal, have turned out to be both in warm, humid air as well as in degrees of cold below minus i5 ° C as well as when changing temperatures has proven itself very well by on the one hand remained gas-tight, while on the other hand the lamp bulb adhered firmly to the base was connected.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Putty closure for vacuum-tight closure and simultaneous mechanical connection of the base with the flask neck of electrical Lamps, in particular flash lamps, characterized in that it consists of a Potting compound consists essentially of a mixture of polyvinyl acetate and waxes and optionally contains inorganic fillers and / or plasticizers.

2. Putty closure according to claim z, characterized in that on the glass surface of the to be cemented An intermediate coating of a polyvinyl acetate lacquer solution is provided for the flask neck is.

3. Putty closure according to claim 1 and 2, characterized in that the polyvinyl acetate used has a degree of polymerization K of qo to 50 and a Kramer-Sarnow softening point of 100 to 12o ° C.

4. putty closure according to claim i up to 3, characterized in that talc and / or glass powder, Quartz powder, asbestos, metal oxides are used.

5. putty closure according to claim i to 4, characterized in that ethyl acetanilide is used as plasticizer.

6th Putty closure according to Claims 1 to 5, characterized in that the casting compound from 2o to 65 percent by weight polyvinyl acetate, from 50 to 2o percent by weight synthetic Wax, 40 to 10 percent by weight of inorganic fillers, especially talc, o to 10 percent by weight plasticizers, in particular ethyl acetate ethanilide.

7th Putty closure according to Claims 1 to 6, characterized in that the casting compound from 45 percent by weight polyvinyl acetate, 3o percent by weight synthetic waxes, 25 percent by weight talc.