DE9402073U1 - Entladungslampe sowie Lampenkolben hierfür - Google Patents

Description

Beschreibung;

Brand-Erbisdorfer Lichtguellenproduktions- und Vertriebsgesellschaft mbH, Industriegebiet Nord, 09618 Brand-Erbisdorf

Entladungslampe sowie Lampenkolben hierfür

Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere Niederdruckgasentladungslampe wie z. B. Leuchstofflampe oder Strahler, mit einem in seiner Grundform insbesondere zylindrischen Lampenkolben aus glasartigem Material.

Entladungslampen haben in der Regel die ideale durchgehende Zylinderform - gerade oder gebogen - und sind mit einem Edelgas und mit einem Metalldampf, beispielsweise Quecksilberdampf, gefüllt. Soweit die Entladungslampe als Leuchtstofflampe ausgebildet ist, ist der Lampenkolben innenseitig mit einer Leuchtstoffschicht ausgekleidet.

Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, den Wirkungsgrad und damit die Lichtausbeute solcher Entladungslampen durch Einformen von Vertiefungen in den Lampenkolben zu verbessern. In der DE-AS 1 227 996, der US-PS 3 129 085 und der DE-PS 25 54 781 sind Lampenkolben mit schraubenförmigen - in letzterer auch ringförmigen Vertiefungen beschrieben. In der AT-PS 210 520 ist eine Entladungslampe mit einem Lampenkolben offenbart, der in Längsrichtung verlaufende, muldenförmige Einbuchtungen, welche sich auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten abwechseln, aufweist. Schließlich ist in der US-PS 2 317 265 eine Entladungslampe mit Quereinschnitten beschrieben.

Die Einformung der Vertiefungen haben das Ziel, die effektive

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Bntladungssäule zu verlängern und hierdurch die Lichtausbeute zu verbessern. Dieses Ziel wird jedoch nicht oder nur unzureichend erreicht. An den nach innen vorspringenden Stellen der Vertiefungen ist nämlich die Intensität der UV-Strahlung und des Ionen-Bombardements etwa 50% höher als in einem einfachen zylindrischen Lampenkolben. Hierdurch werden alle diejenigen Prozesse verstärkt, die zu einer Verschlechterung der Leuchtstoffeigenschaften, insbesondere der Lichtausbeute, führen. Außerdem erfordern die vorbekannten Entladungslampen einen hohen Herstellungsaufwand. Durch die Verlängerung der Entladungssäule erhöht sich zudem die Brennspannung, was bei längeren Lampenkolben zu einem Überschreiten der Starterruhespannung und somit zum Flackern der Lampe führen kann.

Daneben ist es aus der DE-OS 31 12 878 bei sogenannten Kompakt-Niederdruckentladungslampen mit einfach oder mehrfach gebogenem Lampenkolben bekannt, die die Längsabschnitte verbindenden Querabschnitte mit einem größeren Durchmesser im Vergleich zu dem der Längsabschnitte zu versehen. Hierdurch ergeben sich in den annähernd rechtwinklig ausgebildeten Biegungen des Lampenkolbens vergrößerte Durchmesser, die für kalte Stellen sorgen und auf diese Weise eine Herabsetzung des Partialdruckes der Füllung in Richtung auf deren optimalen Arbeitspunkt bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entladungslampe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß ihr Wirkungsgrad, d. h. die Lichtausbeute unabhängig davon, ob der Lampenkolben gerade gestreckt ist oder gebogene Abschnitte hat, wesentlich verbessert wird.

Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem kreiszylindrischen Bereich des Lampenkolbens wenigstens ein über die Kontur der Grundform mit konstantem Abstand zur Achse des Lampenkolbens herausragender Steg

ausgeformt ist. Dabei sollte der Steg bzw. sollten die Stege als Auswölbungen des Lampenkolbens - also unter Einformung von entsprechenden Nuten in dessen Innenoberfläche - ausgebildet sein.

Auf Grund des bzw. der nach außen vorspringenden Stege wird ein intensiver Wärmeaustausch mit der Umgebung gerade in den kreiszylindrischen Bereichen erzielt. Bs entstehen definierte Zonen mit niedrigerer Wandtemperatur, die zu einer Herabsetzung des Partialdruckes der Füllung führen. Durch entsprechende Auslegung und Verteilung des bzw. der Stege kann erreicht werden, daß die Temperatur und damit der Partialdruck so weit heruntergesetzt werden, daß er im Bereich des optimalen Arbeitspunktes der Füllung liegt und somit eine wesentliche Verbesserung der Lichtausbeute erzielt wird. Die Entladungssäule selbst wird im Gegensatz zu den Vertiefungen nach dem Stand der Technik nicht beeinträchtigt, d. h. bei erfindungsgemäßen Leuchtstofflampen wird die Leuchtstoffschicht gleichmäßig beaufschlagt, so daß keine Lichteinbußen eintreten und auch eine bessere Lichtverteilung bewirkt wird. Außerdem wird der Lampenkolben durch die erfindungsgemäße Ausbildung nicht geschwächt.

Die erfindungsgemäße Entladungslampe eignet sich für allgemeine Zwecke, aber auch für Speziealbeleuchtungen, die vorzugsweise in Räumen mit einer Temperatur über 25°C in Lampennähe oder die mit einem speziellen Vorschaltgerät betrieben werden, welches einen Energieumsatz oberhalb der Nennleistung der Entladungslampe bewirkt.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der bzw. die Steg(e) im Querschnitt Dreiecksform hat bzw. haben, wobei Fuß- und Scheitel des bzw. der Stege abgerundet sein sollen. Es kommen jedoch auch andere Querschnittsformen in Frage, z.B. rechteck-, trapez-, wellen- oder wulstförmige Querschnittsformen.

Die Ausbildung und Verteilung des Steges bzw. der Stege kann auf verschiedene Weise erfolgen. So können sich mehrere Stege in Längsrichtung des Lampenkolbens erstrecken. Es können aber auch im Abstand zueinander angeordnete Ringstege vorgesehen sein. Diese können durchaus in einer Ebene schräg zur Achse des Lampenkolbens liegen. Für die Herstellung ist es jedoch einfacher, wenn sich die Ringstege senkrecht zur Achse des Lampenkolbens erstrecken.

Alternativ zu ringförmigen Stegen können jedoch auch wendeiförmige Stege vorgesehen sein, die sich über den Umfang des Lampenkolbens erstrecken. Dabei können auch mehrerer solcher wendeiförmiger Stege vorgesehen sein.

Bei allen diesen Ausführungsformen besteht auch die Möglichkeit, daß der Steg bzw. die Stege in Stegabschnitte unterteilt sind. Vorzugsweise sollte der Steg bzw. sollten die Stege sich über den gesamten Umfang erstrecken oder verteilt sein. Dabei sollte grundsätzlich beachtet werden, daß die Stege bzw. Stegabschnitte derart verteilt sind, daß der Lampenkolben rollbar bleibt, was für seine Handhabung bei der Herstellung und Anwendung vorteilhaft ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:

Figur (1) eine Leuchtstofflampe mit Ringstegen;

Figur (2) eine Leuchtstofflampe mit einem

wendeiförmigen Steg?

Figur (3) einen Querschnitt durch einen Steg der

Leuchtstofflampe gemäß Figur (1);

Figur (4a,b,c und d) Darstellungen der Verfahrensabschnitte

zur Herstellung eines Lampenkolbens für die Leuchtstofflampe gemäß Figur (1).

Die in Figur (1) dargestellte, als

Niederdruckgasentladungslampe ausgebildete Leuchtstofflampe (1) hat einen aus Glasmaterial bestehenden, kreiszylindrischen und gerade gestreckten Lampenkolben (2). In dessen Enden sind Sockel (3) und (4) eingesetzt. Linksseitig ist der Lampenkolben (2) geschnitten dargestellt, so daß die Stromführungen (5, 6) und die dazwischen gespannte Oxidkathode (7) erkennbar ist. Auf der Innenseite ist der Lampenkolben mit einer Leuchtstoffschicht (8) versehen.

Von der zylindrischen Grundform des Lampenkolbens (2) springen Ringstege vor, von denen hier zwei Ringstege (9, 10) dargestellt sind. In bestimmten, gleichmäßigen Abständen sind eine Mehrzahl solcher Ringstege (9, 10) vorgesehen. Sie liegen sämtlich in einer Ebene senkrecht zur Achse (11) des Lampenkolbens (2).

Wie sich aus Figur (3) ergibt, haben die Ringstege (9, 10) einen dreiecksförmigen Querschnitt, wobei der Scheitelwinkel und die Winkel zur Zylinderoberfläche des Lampenkolbens (2) ca. 90° betragen. Aus Festigkeitsgründen sind die Ringstege (9, 10) im Bereich ihrer Fußpunkte und im Scheitel gerundet ausgebildet. Im übrigen stellen die Ringstege (9, 10) Auswölbungen der Wandung des Lampenkolbens (2) dar, d.h. die Wandstärke des Lampenkolbens (2) bleibt auch im Bereich der Ringstege (9, 10) im wesentlichen gleich oder ist sogar etwas verstärkt.

In Figur (2) ist eine gegenüber der nach Figur (1) modifizierte Leuchtstofflampe (12) dargestellt, die gleichfalls einen kreiszylindrischen Lampenkolben (13) mit endseitig eingesetzten Sockeln (14, 15) aufweist. Sie unterscheidet sich durch die

Ausführungsform gemäß Figur (1) durch Einformung eines einzigen, jedoch über den Umfang wendelförmig sich erstreckenden Steges (16). Der Querschnitt dieses Steges (16) ist mit dem nach Figur (3) vergleichbar.

In Figur (4) ist ein Verfahren zur Herstellung der Leuchtstofflampe (1) gemäß Figur (1) in vier Verfahrensschritten schematisch dargestellt. Dabei sind linksseitig ein Begrenzungsanschlag (17) und rechtsseitig jeweils ein als Scheibe symbolisierter Stauchstempel (18) dargestellt.

Zunächst wird ein Lampenkolbenrohling (19) in einer definierten Überlänge hergestellt. Dieser Lampenkolbenrohling (19) kann schon vor der Einformung der Ringstege (9, 10) mit einer Leuchtstoffschicht beschirmt sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Leuchtstoffschicht danach aufzutragen.

Der Lampenkolbenrohling (19) wird in die gezeigte Maschine eingelegt, wobei er auf einer Vielzahl von hier nicht näher dargestellten Rollenpaaren abgestützt und durch sie in der Weise in eine Drehbewegung versetzt wird, daß er leicht gegen den Begrenzungsanschlag (17) gedrückt wird, damit keine Verschiebung des Lampenkolbenrohlings (19) während der Bearbeitung möglich ist (Figur 4a).

In dem Bereich, in dem der Ringsteg (9) eingeformt werden soll, wird der Lampenkolbenrohling (19) mittels einer Gas/Sauerstoffflamme (20) bis zur beginnenden Plastifizierung bei fortdauernder Drehung des Lampenkolbenrohlings (19) erhitzt, so daß sich ein ringförmiger, erhitzter Bereich (21) ergibt (Figur 4b). Dabei wird der Lampenkolbenrohling (19) zu beiden Seiten dieses Bereichs (21) durch wenigstens zwei Rollenpaare abgefangen. Unmittelbar anschließend wird der Lampenkolbenrohling (19) gestaucht, und zwar durch eine begrenzte Vorschubbewegung des Stauchkolbens (18) in Richtung

auf den Begrenzungsanschlag (17). Der Betrag der Vorschubbewegung definiert die Größe des auf diese Weise in dem erhitzten Bereich (21) gebildeten Ringsteges (9) (Figur 4c). Nach dem Stauchen wird der Bereich um den Ringsteg (9) mit einer lockeren Flamme (22) getempert (Figur 4d). Danach wird die Gas/Sauerstoffflamme (20) in Richtung auf den Stauchkolben (18) versetzt, um im Abstand zum Ringsteg (9) einen weiteren Bereich zu plastifizieren. Dann wiederholt sich der vorbeschriebene Vorgang zwecks Ausbildung eines weiteren Ringsteges.

Das vorbeschriebene Verfahren kann kontinuierlich betrieben werden, indem der Lampenkolbenrohling (19) auf einem sich vorwärtsbewegenden Rollensystem rotiert und von Brennerleisten beheizt und getempert wird. Es ist jedoch auch ein diskontinuierlicher Betrieb möglich, indem der Lampenkolbenrohling (19) von einer Ringstegposition in die andere gehoben wird.

Nach Einformen sämtlicher Ringstege (9, 10) wird der dann seine vorgesehene Endlänge aufweisende Lampenkolben (2) - soweit noch nicht geschehen - mit einer Leuchtstoffschicht versehen. Dann wird er wärmebehandelt, um das Bindemittel der Leuchtstoffschicht auszubrennen. Anschließend werden die offenen Enden des Lampenkolbenrohlings (19) in üblicher Weise verschlossen, und es wird dann der Innenraum der Leuchtstofflampe (1) evakuiert und schließlich mit Füllgas und Quecksilber entsprechender Mengen gefüllt. Dann werden die Sockel (3, 4) eingesetzt.

Claims (10)

Ansprüche: Brand-Erbisdorfer Lichtquellenproduktions- und Vertriebsqesellschaft mbH, Industriegebiet Nord, 09618 Brand-Erbisdorf Entladungslampe sowie Lampenkolben hierfür

1. Entladungslampe, insbesondere Niederdruckgasentladungslampe, mit einem in seiner Grundform wenigstens teilweise kreisylindrischen Lampenkolben aus glasartigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß in dem kreiszylindrischen Bereich des Lampenkolbens (2, 13) wenigstens ein über die Kontur der Grundform mit konstantem Abstand zur Achse (11) des Lampenkolbens (2, 13) herausragender Steg (9, 10, 16) ausgeformt ist.

2. Lampenkolben für eine Entladungslampe, insbesondere Niederdruckgasentladungslampe, mit wenigstens teilweise kreiszylindrischer Grundform aus glasartigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß in dem kreiszylindrischen Bereich des Lampenkolbens (2, 13) wenigstens ein über die Kontur der Grundform mit konstantem Abstand zur Achse (11) des Lampenkolbens (2, 13) herausragender Steg (9, 10, 16) ausgeformt ist.

3. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach Anspruch (1) oder (2),

dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (16) bzw. die Stege (9, 10) als Auswölbungen des Lampenkolbens (2, 13) ausgebildet sind.

4. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach einem der Ansprüche (D bis (3),

dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (16) bzw. die Stege (9, 10) im Querschnitt Dreiecksform hat bzw. haben.

5. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach einem der Ansprüche (D bis (4),

dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stege sich in Längsrichtung des Lampenkolbens erstrecken.

6. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach einem der Ansprüche (1) bis (4),

dadurch gekennzeichnet, daß sich mehrere Ringstege (9, 10) im Abstand zueinander um den Lampenkolben (2) erstrecken.

7. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach Anspruch (6), dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringstege (9, 10) senkrecht zur Achse des Lampenkolbens (2) erstrecken.

8. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach einem der Ansprüche (1) bis (5),

dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens ein Steg (16) wendelförmig über den Umfang des Lampenkolbens (13) erstreckt.

9. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach einem der Ansprüche (1) bis (8),

dadurch gekennzeichnet, daß der Steg bzw. die Stege in Stegabschnitte unterteilt sind.

10. Entladungslampe bzw. Lampenkolben nach einem der Ansprüche (1) bis (9),

dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (9, 10) bzw. Stegabschnitte derart verteilt sind, daß der Lampenkolben (2, 13) rollbar ist.