EP0141402A2 - Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Glühlampe - Google Patents

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EP0141402A2
EP0141402A2 EP84113117A EP84113117A EP0141402A2 EP 0141402 A2 EP0141402 A2 EP 0141402A2 EP 84113117 A EP84113117 A EP 84113117A EP 84113117 A EP84113117 A EP 84113117A EP 0141402 A2 EP0141402 A2 EP 0141402A2
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EP
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bulb
layer
lamp
light
siliconizing
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EP84113117A
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EP0141402A3 (en
EP0141402B1 (de
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Kurt Schönsee
Joachim Oehmke
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Osram GmbH
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Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K1/00—Details
    • H01K1/28—Envelopes; Vessels
    • H01K1/32—Envelopes; Vessels provided with coatings on the walls; Vessels or coatings thereon characterised by the material thereof

Definitions

  • the invention relates to an electric incandescent lamp with a mushroom-shaped lamp bulb made of glass, which is provided with an inner silicon layer which is arranged between the bulb neck and the largest bulb diameter and which reflects the light to the bulb tip, the bulb tip having a light-scattering surface, and a method for producing the lamp .
  • the light-scattering surface of the bulb top is usually produced by hydrofluoric acid matting of the lamp bulb. Internal siliciding is currently carried out using the wet process. Pre-matted standing lamp bulbs are slurried with TiOp-containing paste up to the largest bulb diameter, whereby the bulb cap remains unsludged.
  • the internal siliconization of lamp bulbs in the dry process is known, in which Si0 2 powder particles carried by a gas stream are blown into the lamp bulb and bonded to the heated bulb glass in the electrostatic field. If the siliconizing layer only on certain parts of the inner wall of the piston to extend, these deflecting means can be arranged in the gas stream carrying the powder particles.
  • a circular deflection shield is mounted, the side of which facing away from the coating nozzle is flat, while the side facing the nozzle has a convex shape.
  • the deflection shield lies above the coating nozzle and is arranged concentrically with it.
  • the shield is supported with supporting rods which are anchored in the nozzle area and is made of stainless steel (US-PS 3 2 79 937).
  • the object of the invention is to make an electric incandescent lamp of the type described in the introduction simpler in construction and method of manufacture.
  • the object is achieved with the features listed in the characterizing part of claim 1.
  • the transition from one layer to the other is essentially sharp.
  • the absorption ratio of the first inner siliconization layer, which reflects the light to the piston crown, to the second inner siliconization layer applied to the piston crown is in the range from 3: 1 to 15: 1.
  • a layer thickness ratio of approx. 6: 1 (reflective first layer: light-scattering second layer ) has proven to be particularly advantageous.
  • the layers are applied in one operation using the electrostatic method, a high voltage potential being applied between the lamp bulb and the coating nozzle.
  • the lamp according to FIG. 1 has a mushroom-shaped lamp bulb 1, a base 2 and a luminous element 4 held in a frame 3.
  • the lamp bulb 1 is provided on its inner surface with a first siliconizing layer 5, which extends from the bulb neck to the largest bulb diameter and reflects the light increasingly toward the bulb cap 6.
  • the absorption ratio of the reflective first layer 5 applied on the base side to the thin second layer 7 applied on the piston crown 6 is preferably approximately 6: 1.
  • both layers are applied in one operation in the electrostatic drying process, at the Si0 2 powder particles carried by an air stream at approx.
  • 3.3 bar for approx. 0.45 s are blown into the lamp bulb 1 and deposited in the electrostatic field on the inner wall of the glass bulb.
  • a high voltage of approximately 20 kV is present between the heated lamp bulb 1 and the coating nozzle 8.
  • the distribution of the layer densities and layer thicknesses is achieved by means of a cooling cap 9 and a circular, flat deflection plate 10.
  • the piston tip 6 is cooled for about 10 s with blown air 11 of about 2.7 bar.
  • the cooling cap 9 is placed on the lamp bulb 1, which extends down to the height of the largest bulb diameter and is sealed with a rubber ring 12.
  • the blown air 11 escapes through an opening 13 made in the cooling cap 9.
  • the deflection plate is arranged inside the lamp bulb 1 above and concentrically with the coating nozzle 8, likewise at about the height of the largest bulb diameter.
  • the lamp bulb 1, which was heated to about 450 K before the start of siliconizing, is kept at a temperature of about 300 K during the siliconizing in the area of the bulb top 6, while the rest of the bulb part has about 420 K.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Der pilzförmige Lampenkolben (1) einer Glühlampe weist an seiner Innenoberfläche eine Silizierschicht auf, die im Bereich zwischen dem Kolbenhals und dem größten Kolbendurchmesser eine reflektierende und an der Kolbenkuppe (6) eine lichtstreuende Wirkung aufweist. Das Absorptionsverhältnis der ersten, reflektierenden Innensilizierschicht (5) zur zweiten, lichtstreuenden Innensilizierschicht (7) liegt im Bereich von 2 : 1 bis 15 : 1, insbesondere bei 6 : 1. Die beiden Innensilizierschichten (5, 7) unterschiedlicher Dichte und Dicke werden in einem Arbeitsgang im elektrostatischen Verfahren aufgetragen, wobei ein Ablenkschild im Silizierstrom angeordnet ist und die Kolbenkuppe (6) des sonst auf ca. 420 K gehaltenen Lampenkolbens (1) auf etwa 300 K gekühlt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Glühlampe mit einem pilzförmigen Lampenkolben aus Glas, der mit einer zwischen dem Kolbenhals und dem größten Kolbendurchmesser angeordneten Innensilizierschicht versehen ist, die das Licht verstärkt zur Kolbenkuppe reflektiert, wobei die Kolbenkuppe eine lichtstreuende Oberfläche aufweist sowie ein Verfahren zur Herstellung der Lampe.
  • Die lichtstreuende Oberfläche der Kolbenkuppe wird üblicherweise durch eine Flußsäuremattierung des Lampenkolbens hergestellt. Die Innensilizierung wird gegenwärtig im Naßverfahren vorgenommen. Vormattierte stehende Lampenkolben werden bis zum größten Kolbendurchmesser mit TiOp-haltiger Paste beschlämmt, wobei die Kolbenkuppe unbeschlämmt bleibt.
  • Es ist bekannt, auch die lichtstreuende Oberfläche mit einer Innensilizierschicht zu erzeugen, die im Naßverfahren aufgetragen wird. Benutzt wird eine Beschlämmpaste bestimmter Viskosität (US-PS 3 909 649).
  • Ferner ist die Innensilizierung von Lampenkolben im Trockenverfahren bekannt, bei der von einem Gasstrom getragene Si02-Pulverteilchen in den Lampenkolben geblasen und im elektrostatischen Feld an das erwärmte Kolbenglas gebunden werden. Wenn sich die Silizierschicht nur auf bestimmte Teile der Kolbeninnenwand erstrecken soll, können in den die Pulverteilchen tragenden Gasstrom diesen ablenkende Mittel angeordnet werden. So ist zum Freihalten der rohrförmigen Kuppe eines bauchigen Lampenkolbens einer elektrischen Entladungslampe von Pulverteilchen im Bereich des größten Kolbendurchmessers ein kreisförmiger Ablenkschild gelagert, dessen der Beschichtungsdüse abgewandte Seite flach ist, während die der Düse zugewandte Seite eine konvexe Form aufweist. Der Ablenkschild liegt über der Beschichtungsdüse und ist zu dieser konzentrisch angeordnet. Der Schild ist mit Tragstäben abgestützt, die im Düsenbereich verankert sind und besteht aus rostfreiem Stahl (US-PS 3 279 937).
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Glühlampe der eingangs beschriebenen Art einfacher in Aufbau und Herstellungsweise zu gestalten.
  • Die gestellte Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Der Übergang von einer zur anderen Schicht ist im wesentlichen scharfkantig. Das Absorptionsverhältnis der ersten Innensilizierschicht, die das Licht verstärkt zur Kolbenkuppe reflektiert, zur zweiten, auf der Kolbenkuppe aufgetragenen Innensilizierschicht liegt im Bereich von 3 : 1 bis 15 : 1. Ein Schichtdickenverhältnis von ca. 6 : 1 (reflektierende erste Schicht : lichtstreuender zweiter Schicht) hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Schichten sind in einem Arbeitsgang im elektrostatischen Verfahren aufgetragen, wobei ein Hochspannungspotential zwischen dem Lampenkolben und der Beschichtungsdüse angelegt ist. Die gewünschten Unterschiede in Schichtdichte und Schichtdicke sind mittels eines kreisförmigen, flachen Ablenkschildes erreicht, das über und konzentrisch mit der Beschichtungsdüse im Bereich des größten Kolbendurchmessers angeordnet ist und den Pulverstrom aufteilt. Wesentlich für dieses Verfahren ist ferner, daß die Kolbenkuppe des erwärmten Kolbens während des Beschichtens gekühlt ist. Ein wesentlicher weiterer Vorteil dieses neuartigen Beschichtungsverfahrens ist, daß das Innenmattieren des Lampenkolbens mittels Flußsäure entfallen kann, wodurch die Umweltbelastung wesentlich verringert wird.
  • Nachfolgend ein Ausführungsbeispiel. Von den schematisch dargestellten Figuren zeigen
    • Figur 1 eine elektrische Glühlampe gemäß der. Erfindung in teilweise aufgebrochener Ansicht
    • Figur 2 das Beschichten des Lampenkolbens
  • Die Lampe nach Figur 1 weist einen pilzförmigen Lampenkolben 1, einen Sockel 2 sowie einen in einem Gestell 3 gehalterten Leuchtkörper 4 auf. Der Lampenkolben 1 ist an seiner Innenoberfläche mit einer ersten Silizierschicht 5 versehen, die sich vom Kolbenhals bis zum größten Kolbendurchmesser erstreckt und das Licht verstärkt zur Kolbenkuppe 6 reflektiert. Die zweite, wesentlich dünnere.Silizierschicht 7, die mit einem im wesentlichen scharfkantigen Übergang an die erste Schicht 5 anschließt und die die Innenwand der Kolbenkuppe 6 bedeckt, bewirkt den lichtstreuenden Effekt. Vorzugsweise beträgt das Absorptionsverhältnis der sockelseitig aufgetragenen reflektierenden ersten Schicht 5 zu der auf der Kolbenkuppe 6 aufgetragenen dünnen zweiten Schicht 7 ca. 6 : 1. Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind beide Schichten in einem Arbeitsgang im elektrostatischen Trockenverfahren aufgetragen, bei dem von einem während ca. 0,45 s währenden Luftstrom mit ca. 3,3 bar getragene Si02-Pulverteilchen in den Lampenkolben 1 geblasen und im elektrostatischen Feld auf der Innenwandung des Glaskolbens angelagert werden. Dabei liegt zwischen dem erwärmten Lampenkolben 1 und der Beschichtungsdüse 8 eine Hochspannung von ca. 20 kV an. Die Verteilung der Schichtdichten und Schichtdicken wird dabei mittels einer Kühlkappe 9 und eines kreisförmigen, flachen Ablenkschildes 10 erzielt. Die Kühlung der Kolbenkuppe 6 erfolgt während ca. 10 s mit Blasluft 11 von ca. 2,7 bar. Hierzu ist dem Lampenkolben 1 die Kühlkappe 9 aufgesetzt, die bis auf die Höhe des größten Kolbendurchmessers herabreicht und mit einem Gummiring 12 abgedichtet ist. Die Blasluft 11 entweicht durch eine in der Kühlkappe 9 angebrachte Öffnung 13. Der Ablenkschild ist innerhalb des Lampenkolbens 1 über und konzentrisch mit der Beschichtungsdüse 8 ebenfalls etwa in Höhe des größten Kolbendurchmessers angeordnet. Der vor Beginn des Silizierens auf etwa 450 K erwärmte Lampenkolben 1 wird während des Silizierens im Bereich der Kolbenkuppe 6 auf einer Temperatur von etwa 300 K gehalten, während der übrige Kolbenteil etwa 420 K besitzt.

Claims (3)

1. Elektrische Glühlampe mit einem pilzförmigen Lampenkolben aus Glas, der mit einer zwischen dem Kolbenhals und dem größten Kolbendurchmesser angeordneten Innensilizierschicht versehen ist, die das Licht verstärkt zur Kolbenkuppe reflektiert, wobei die Kolbenkuppe eine lichtstreuende Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß außer der zwischen dem Kolbenhals und dem größten Kolbendurchmesser angeordneten ersten Innensilizierschicht (5) auf die unbehandelte Innenwandung der Kolbenkuppe (6) eine zweite, wesentlich dünnere Innensilizierschicht (7) aufgetragen ist.
2. Elektrische Glühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsverhältnis der ersten Innensilizierschicht (5) zur zweiten Innensilizierschicht (7) im Bereich von 3 : 1 bis 15 : 1 liegt.
3. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Glühlampe nach Anspruch 1, bei dem von einem Gasstrom getragene Si02-Pulverteilchen in einen erwärmten Lampenkolben geblasen und - von einem kreisförmigen Ablenkschild in Höhe des größten Kolbendurchmessers abgelenkt - im elektrostatischen Feld auf die Kolbeninnenwand aufgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Innensilizierschichten (5, 7) in einem Arbeitsgang aufgetragen werden, wobei der Ablenkschild (9) flach geformt ist und die Kolbenkuppe (6) gekühlt wird.
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