EP0219860A2 - Verfahren zur Herstellung einer einseitig gequetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe und eine nach diesem Verfahren hergestellte Lampe - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer einseitig gequetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe und eine nach diesem Verfahren hergestellte Lampe Download PDF

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EP0219860A2
EP0219860A2 EP86114647A EP86114647A EP0219860A2 EP 0219860 A2 EP0219860 A2 EP 0219860A2 EP 86114647 A EP86114647 A EP 86114647A EP 86114647 A EP86114647 A EP 86114647A EP 0219860 A2 EP0219860 A2 EP 0219860A2
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pinch
power supply
supply lines
metal halide
circular
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Alexander Dobrusskin
Achim Gosslar
Jürgen Dr. Heider
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Osram GmbH
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Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/32—Sealing leading-in conductors
    • H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
    • H01J9/326—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device making pinched-stem or analogous seals
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
    • H01J61/366—Seals for leading-in conductors
    • H01J61/368—Pinched seals or analogous seals

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a metal halide high-pressure discharge lamp pinched on one side, the vessel seal of which is designed as a pinch, from which two outer current leads are led out and two inner current leads, which are provided with electrodes, protrude into the discharge vessel, the electrical connection between the outer current leads and the associated internal power supply is made by means of parallel sealing foils, which are embedded parallel to one another and in one plane within the pinch, in which the following operations are carried out essentially in succession: - attaching a pump tube to a circular cylindrical tube, Introduction of prefabricated electrode systems, consisting of the outer power supply lines, the sealing foils and the inner power supply lines with the electrodes, into the circular cylindrical tube, the sealing foils being arranged in the part of the circular cylindrical tube facing away from the pump tube, - producing the pinch in the area of the sealing foils, the width of the pinch being approximately the same size as the diameter of the circular-cylindrical tube, and - Introduce the desired filling into the discharge vessel and melt the pump tube.
  • sealing foils made of molybdenum are used instead of wire-shaped current leadthroughs in halogen incandescent and metal halide high-pressure discharge lamps.
  • their geometric size and thus also the size of the pinch in which the sealing foils are embedded also decrease.
  • metal halide high-pressure discharge lamps there is also the need that a high voltage of at least 6 kV s must be applied to ignite the lamp, depending on the cooling state of the lamp.
  • JP-GM 47-308 an incandescent lamp is known in which the sealing foils are each bent outwards within the pinch, for example by 90 °, as a result of which the distance between them is fastened external power supplies enlarged.
  • Such a treatment of the sealing foils which are only a few hundredths of a millimeter thick, is conceivably unfavorable, since their durability during current passage is thereby considerably reduced.
  • Another way of leading the external power leads out of the pinch is described in DE-OS 1 922 762.
  • the lamp is intended for use in an optical system. So that the luminous element can have a certain reference distance from the base end, the external power supply lines are led, for example, laterally out of the pinch, whereby the length of the pinch can subsequently be changed and adapted to the optical system.
  • the present invention has for its object to design the pinch of the lamps in such a way that on the one hand the necessary width of the sealing foils can be used and on the other hand the ignition high voltage of at least 6 kV s required to ignite the lamp can be applied in particular to discharge lamps.
  • the lead-out of the external power supply lines from the pinch is to be made simpler in order to enable more cost-effective production.
  • the pre-squeezed end of the discharge vessel can additionally be provided with slots on its narrow side surfaces.
  • a widened pinch is obtained, which is the prerequisite for an increased distance between the external power supply lines.
  • the outer power supply lines are fastened to the parallel sealing foils in such a way that their longitudinal axes form a right angle with one another.
  • the external power supplies themselves can be led out of the pinch either on the narrow side faces of the pinch or on the end face facing away from the discharge vessel, in the latter case being angled within the pinch.
  • FIGS. 1a and 1b show a circular-cylindrical quartz tube 1, to which a pump tube 2 is attached at the end, in the main and side view (viewed from the right).
  • the end 3 of the quartz tube 1 facing away from the pump tube 2 is pre-squeezed, as a result of which this has an elongated, round cross-sectional shape, the larger diameter of which is increased by this process compared to the original diameter.
  • the remaining part 4 of the quartz tube 1 facing the pump tube forms the future discharge vessel and in doing so maintains its circular shape.
  • the finished lamp 5 is shown in Figure 1e.
  • the two electrode systems were introduced into the pre-squeezed part 3, each consisting of an outer power supply 6, an inner power supply 7 made of tungsten, which is designed as a hook-shaped electrode 8 with its end located in the discharge vessel 4 ', and one the outer one Power supply 6 and the inner power supply 7 connecting sealing film 9 consist of molybdenum.
  • a second squeezing process produces the final vessel seal in the form of a squeeze, the width of which is brought approximately to the original dimension of the circular-cylindrical tube 1 and thus the outer diameter of the discharge vessel 4 '.
  • the discharge vessel 4 ' was provided with the desired filling and the remaining one Pump tube 2 melted, leaving only one pump tip 2 '.
  • the outer power supply lines 6 are welded to the ends of the parallel sealing films 9 forming a right angle and angled downward within the pinch 3 'so that they run parallel to the pinch 3' on the end face 10 facing away from the discharge vessel 4 ' leave.
  • FIG. 2a follows the method step described in FIG. 1d and corresponds to the top view of FIG. 1d.
  • the pre-squeezed part 3 is provided with additional slots 12 on each narrow side surface 11.
  • the electrode systems which, as in the previous example, consist of the outer current leads 6 ', the inner current leads 7 made of tungsten with the electrodes 8 and the sealing films 9 running in parallel made of molybdenum, are introduced into these slots 12 before the final squeezing process which seals the discharge space 4'.
  • the outer power supply lines 6' are led out of the pinch 3 '' laterally at right angles to the longitudinal axis of the lamp. They can then be angled downwards outside the pinch 3 '' (FIG. 2b) or left straight (FIG. 2c). This results in the first embodiment, an additionally increased high-voltage strength of the lamp. This is particularly the case with the hot ignition of discharge lamps.

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Abstract

Zur Erhöhung der Hochspannungsfestigkeit einer Metall­halogenidhochdruckentladungslampe weisen die aus der Quetschung der Lampe (5) herausgeführten äußeren Stromzuführungen (6) einen gegenüber den in der Quetschung (3') eingebetteten Dichtungsfolien (9) vergrößerten Abstand auf. Hierfür wird der Bereich der zukünftigen Quetschung (3') in einem ersten Arbeits­gang zu einer länglichrunden Querschnittsform vorge­quetscht, wodurch die Dichtungsfolien (9) bereits in einem gegenüber einer herkömmlichen Quetschung ver­größerten Abstand angeordnet werden können. Zusätzlich sind die äußeren Stromzuführungen (6) an den Dich­tungsfolien (9) in einem rechten Winkel angeschweißt. In einer ersten Ausführungsform sind die äußeren Stromzuführungen (6) aus der dem Entladungsgefäß (4') abgewandten Stirnfläche (10) der Quetschung (3') herausgeführt, wobei diese innerhalb der Quetschung (3') abgewinkelt sind. In einem weiteren Ausführungs­beispiel sind die äußeren Stromzuführungen an den schmalen Seitenflächen der Quetschung angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer einseitig gequetschten Metallhalogenidhochdruck­entladungslampe, deren Gefäßabdichtung als Quetschung ausgebildet ist, aus der zwei äußere Stromzuführungen herausgeführt sind und zwei innere Stromzuführungen, die mit Elektroden versehen sind, in das Entladungs­gefäß ragen, wobei die elektrische Verbindung zwischen den äußeren Stromzuführungen und den zugehörigen inneren Stromzuführungen mittels parallelverlaufender Dichtungsfolien vorgenommen ist, die parallel zueinander und in einer Ebene innerhalb der Quetschung eingebettet sind, bei der im wesentlichen nacheinander folgende Arbeitsgänge ausgeführt werden:
    - Ansetzen eines Pumprohres an ein kreiszylinderför­miges Rohr,
    - Einführen von vorgefertigten Elektrodensystemen, bestehend aus den äußeren Stromzuführungen, den Dichtungsfolien und den inneren Stromzuführungen mit den Elektroden in das kreiszylinderförmige Rohr, wobei die Dichtungsfolien in dem dem Pumprohr abge­wandten Teil des kreiszylinderförmigen Rohres angeordnet sind,
    - Herstellen der Quetschung im Bereich der Dichtungs­folien, wobei die Breite der Quetschung etwa gleich groß wie der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres ist, sowie
    - Einbringen der gewünschten Füllung in das Entla­dungsgefäß und Abschmelzen des Pumprohres.
  • Um die Dichtigkeit einer Gefäßabdichtung, bei der das Lampengefäß aus Quarzglas besteht, zu gewährleisten, werden bei Halogenglüh- und Metallhalogenidhochdruck­entladungslampen anstelle drahtförmiger Stromdurch­führungen Dichtungsfolien aus Molybdän verwendet. Mit zunehmend kleiner werdenden Anschlußleistungen der Lampen verringert sich auch deren geometrische Größe und damit auch die Größe der Quetschung, in der die Dichtungsfolien eingebettet sind. Dabei bereitet es häufig Schwierigkeiten, den erforderlichen Abstand der z.T. relativ breiten, parallel zueinander und in einer Ebene angeordneten Dichtungsfolien innerhalb der engen Quetschung einzuhalten. Bei Metallhalogenidhochdruck­entladungslampen besteht darüber hinaus das Bedürfnis, daß zur Zündung der Lampe eine Hochspannung je nach Abkühlzustand der Lampe von mindestens 6 kVs angelegt werden muß. In der GB-PS 1 442 497 wurde deshalb eine Ummantelung der schräg aus der Quetschung herausgeführten Stromzuführungen mittels Quarzröhrchen vorgeschlagen, die mit einem Füllmaterial gefüllt und mit einem Elastomer abgeschlossen sind. Hiermit ist jedoch ein hoher zusätzlicher Fertigungsaufwand verbunden, wodurch sich die Lampe überproportional verteuert. Darüber hinaus sind diese lang aus der Quetschung herausgeführten Quarzröhrchen äußerst bruchgefährdet, was die elektrische Sicherheit stark vermindert.
  • Aus dem JP-GM 47-308 ist eine Glühlampe bekannt, bei der die Dichtungsfolien innerhalb der Quetschung beispielsweise jeweils um 90° nach außen gebogen sind, wodurch sich der Abstand der daran befestigten äußeren Stromzuführungen vergrößert. Eine solche Behandlung der nur wenige hundertstel Millimeter dicken Dichtungsfolien ist jedoch denkbar ungünstig, da hierdurch deren Haltbarkeit bei Stromdurchgang erheblich reduziert wird. Eine andere Art, die äußeren Stromzuführungen aus der Quetschung herauszuführen, ist in der DE-OS 1 922 762 beschrieben. Die Lampe ist für den Einsatz in einem optischen System vorgesehen. Damit der Leuchtkörper einen bestimmten Bezugsabstand zum Sockelende aufweisen kann, sind die äußeren Strom­zuführungen z.B. seitlich aus der Quetschung heraus­geführt, wodurch die Quetschung in ihrer Länge nachträglich veränderbar und an das optische System anpaßbar ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Quetschung der Lampen derart zu gestalten, daß einerseits die nötige Breite der Dichtungsfolien verwendbar ist und andererseits insbesondere bei Ent­ladungslampen die zur Zündung der Lampe erforderliche Zündhochspannung von mindestens 6 kVs angelegt werden kann. Darüber hinaus soll die Herausführung der äußeren Stromzuführungen aus der Quetschung einfacher gestaltet werden, um eine kostengünstigere Fertigung zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird bei der Herstellung einer Metall­halogenidhochdruckentladungslampe mit den im Ober­begriff des Hauptanspruchs genannten Merkmalen dadurch gelöst, daß vor dem Einführen der vorgefertigten Elektrodensysteme das dem Pumprohr abgewandte, auf Verformungstemperatur erwärmte Ende des kreiszylin­derförmigen Rohres mittels zweier von außen geführter, sich gegeneinander bewegender Quetschbacken vorge­ quetscht wird, wodurch das kreiszylinderförmige Rohr in diesem Bereich eine länglichrunde Querschnittsform annimmt, deren größerer Durchmesser größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres ist. Die restlichen Arbeitsgänge bis zur Fertigstellung der Lampe bleiben unverändert.
  • In einer Erweiterung dieses Verfahrens kann das vor­gequetschte Ende des Entladungsgefäßes an dessen schmalen Seitenflächen zusätzlich mit Schlitzen versehen werden. Mit beiden Verfahren erhält man eine verbreiterte Quetschung, die die Voraussetzung für einen vergrößerten Abstand der äußeren Stromzufüh­rungen bildet. Eine solche Verbreiterung der Quetschung ist schnell und kostengünstig herstellbar. Die äußeren Stromzuführungen sind an den parallelver­laufenden Dichtungsfolien derart befestigt, daß ihre Längsachsen miteinander einen rechten Winkel bilden. Die äußeren Stromzuführungen selbst können dabei ent­weder an den schmalen Seitenflächen der Quetschung oder an der dem Entladungsgefäß abgewandten Stirn­fläche aus der Quetschung herausgeführt sein, wobei sie im letzteren Fall innerhalb der Quetschung abgewinkelt sind.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand von zwei Figuren erläutert, in denen Arbeitsgänge für alter­native Ausführungsformen schematisch dargestellt sind:
    • Figuren 1a bis 1e zeigen die wesentlichen Fertigungs­stufen für eine Metallhalogenid­hochdruckentladungslampe in einer ersten Ausführungsform
    • Figuren 2a bis 2c zeigen die alternativen Fertigungs­stufen für eine Metallhalogenid­hochdruckentladungslampe in einer zweiten Ausführungsform
  • Die Darstellungen der Figuren 1a und 1b zeigen ein kreiszylinderförmiges Quarzrohr 1, an das stirnseitig ein Pumprohr 2 angesetzt ist, in der Haupt- und Sei­tenansicht (von rechts betrachtet). In den Figuren 1c und 1d ist das dem Pumprohr 2 abgewandte Ende 3 des Quarzrohres 1 vorgequetscht, wodurch dieses eine länglichrunde Querschnittsform aufweist, deren größe­rer Durchmesser durch diesen Vorgang ein gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser vergrößertes Maß erhält. Der verbleibende, dem Pumprohr zugewandte Teil 4 des Quarzrohres 1 bildet das zukünftige Entladungsgefäß und behält hierbei seine kreisrunde Form. Im Bild 1e ist die fertige Lampe 5 dargestellt. In den dazwi­schenliegenden Fertingungsstufen wurden in den vorge­quetschten Teil 3 die zwei Elektrodensysteme einge­führt, die jeweils aus einer äußeren Stromzuführung 6, einer inneren Stromzuführung 7 aus Wolfram, die mit ihrem im Entladungsgefäß 4' befindlichen Ende als hakenförmige Elektrode 8 ausgebildet ist, sowie einer die äußere Stromzuführung 6 und die innere Stromzufüh­rung 7 verbindenden Dichtungsfolie 9 aus Molybdän be­stehen. Durch einen zweiten Quetschvorgang ensteht die endgültige Gefäßabdichtung in Form einer Quet­schung, deren Breite etwa auf das ursprüngliche Maß des kreiszylinderförmigen Rohres 1 und somit den Außendurchmesser des Entladungsgefäßes 4' gebracht wird. Zuletzt wurde das Entladungsgefäß 4' mit der gewünschten Füllung versehen und das noch verbliebene Pumprohr 2 abgeschmolzen, wobei nur noch eine Pump­spitze 2' verbleibt. In weiterer Übereinstimmung mit der Erfindung sind die äußeren Stromzuführungen 6 an den Enden der parallelverlaufenden Dichtungsfolien 9 einen rechten Winkel bildend angeschweißt und innerhalb der Quetschung 3' nach unten abgewinkelt, so daß sie an der dem Entladungsgefäß 4' abgewandten Stirnfläche 10 die Quetschung 3' parallelverlaufend verlassen. Hierdurch wird eine weitere Vergrößerung des Abstandes beider äußerer Stromzuführungen 6 zueinander erzielt, wodurch die Hochspannungsfestig­keit der Lampe während des Zündvorganges weiter gesteigert wird.
  • Die ersten beiden Verfahrensschritte der zweiten Aus­führungsform (Figur 2) sind mit denen aus der Figur 1a bis 1d identisch und nicht noch einmal wiedergegeben. Die Figur 2a schließt sich an den in Figur 1d beschriebenen Verfahrensschritt an und entspricht der Draufsicht der Figur 1d. Der vorgequetschte Teil 3 ist hier an jeder schmalen Seitenfläche 11 mit zusätz­lichen Schlitzen 12 versehen. In diese Schlitze 12 werden vor dem endgültigen, den Entladungsraum 4' abdichtenden Quetschvorgang die Elektrodensysteme ein­geführt, die wie im vorangegangenen Beispiel aus den äußeren Stromzuführungen 6', den inneren Stromzufüh­rungen 7 aus Wolfram mit den Elektroden 8 sowie den parallelverlaufenden Dichtungsfolien 9 aus Molybdän bestehen. Bei der fertigen Lampe 5' sind die äußeren Stromzuführungen 6' seitlich im rechten Winkel zur Lampenlängsachse aus der Quetschung 3'' herausgeführt. Sie können dann außerhalb der Quetschung 3'' nach unten abgewinkelt (Figur 2b) oder gerade belassen werden (Figur 2c). Hierdurch ergibt sich gegenüber der ersten Ausführungsform eine zusätzlich gesteigerte Hochspannungsfestigkeit der Lampe. Das ist insbesondere bei der Heißzündung von Entladungslampen der Fall.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer einseitig ge­quetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe, deren Gefäßabdichtung als Quetschung (3', 3'') aus­gebildet ist, aus der zwei äußere Stromzuführungen (6, 6') herausgeführt sind und zwei innere Stromzu­führungen (7), die mit Elektroden (8) versehen sind, in das Entladungsgefäß (4') ragen, wobei die elektri­sche Verbindung zwischen de äußeren Stromzuführungen (6, 6') und den zugehörigen inneren Stromzuführungen (7) mittels parallelverlaufender Dichtungsfolien (9) vorgenommen ist, die parallel zueinander und in einer Ebene innerhalb der Quetschung (3', 3'') eingebettet sind, bei der im wesentlichen nacheinander folgende Arbeitsgänge ausgeführt werden:
a) Ansetzen eines Pumprohres (2) an ein kreiszylinder­förmiges Rohr (1),
b) Einführen von vorgefertigten Elektrodensystemen, bestehend aus den äußeren Stromzuführungen (6, 6'), den Dichtungsfolien (9) und den inneren Stromzu­führungen (7) mit den Elektroden (8) in das kreis­zylinderförmige Rohr (1), wobei die Dichtungsfolien (9) in dem dem Pumprohr (2) abgewandten Teil des kreiszylinderförmigen Rohres (1) angeordnet sind,
c) Herstellen der Quetschung (3', 3'') im Bereich der Dichtungsfolien (9), wobei die Breite der Quetschung (3', 3'') etwa gleich groß wie der Außendurchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) ist, sowie
d) Einbringen der gewünschten Füllung in das Entla­dungsgefäß (4') und Abschmelzen des Pumprohres (2),
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einführen der vor­gefertigten Elektrodensysteme das dem Pumprohr (2) abgewandte, auf Verformungstemperatur erwärmte Ende (3) des kreiszylinderförmigen Rohres (1) mittels zweier von außen geführter, sich gegeneinander bewe­gender Quetschbacken vorgequetscht wird, wodurch das kreiszylinderförmige Rohr in diesem Bereich eine länglichrunde Querschnittsform mit zylindrischer Gestalt annimmt, deren größerer Durchmesser größer als der Durchmesser des kreiszylinderförmigen Rohres (1) ist.
2. Verfahren zur Herstellung einer einseitig ge­quetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vorquetschen und vor dem Einführen der vorgefertigten Elektrodensysteme an den schmalen Seitenflächen (11) des vorgequetschten Endes (3) des Rohres (1) Schlitze (12) angebracht werden.
3. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe, die nach dem Verfahren des Anspruchs 1 oder 2 hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der äußeren Stromzuführungen (6, 6') und die der Dich­tungsfolien (9) an ihrer Verbindungsstelle innerhalb der Quetschung (3', 3'') einen rechten Winkel bilden.
4. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Stromzuführungen (6) parallel und an der dem Entla­dungsraum (4') abgewandten Stirnfläche (10) der Quetschung (3') herausgeführt sind, wobei der Abstand ihrer Längsachsen größer als der Abstand der Längs­achsen der Dichtungsfolien (9) und kleiner als die Breite der Quetschung (3') ist.
5. Metallhalogenidhochdruckentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je eine der äußeren Stromzuführungen (6') an einer dam Entla­dungsraum (4') benachbarten schmalen Seitenfläche (11) und im rechten Winkel zur Lampenlängsachse aus der Quetschung (3'') herausgeführt ist.
EP86114647A 1985-10-24 1986-10-22 Verfahren zur Herstellung einer einseitig gequetschten Metallhalogenidhochdruckentladungslampe und eine nach diesem Verfahren hergestellte Lampe Expired - Lifetime EP0219860B1 (de)

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