EP0386588A2 - Quecksilberniederdruckentladungslampe - Google Patents

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EP0386588A2
EP0386588A2 EP90103770A EP90103770A EP0386588A2 EP 0386588 A2 EP0386588 A2 EP 0386588A2 EP 90103770 A EP90103770 A EP 90103770A EP 90103770 A EP90103770 A EP 90103770A EP 0386588 A2 EP0386588 A2 EP 0386588A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
low
heating wire
discharge lamp
lamp according
pressure mercury
Prior art date
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EP90103770A
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English (en)
French (fr)
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EP0386588B1 (de
EP0386588A3 (de
Inventor
Horst Wittmann
Michael Dietrich
Erolf Weinhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication date
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Publication of EP0386588A3 publication Critical patent/EP0386588A3/de
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Publication of EP0386588B1 publication Critical patent/EP0386588B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/24—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J61/28—Means for producing, introducing, or replenishing gas or vapour during operation of the lamp
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury

Definitions

  • the invention is based on a low-pressure mercury discharge lamp according to the preamble of claim 1. It relates in particular to lamps whose discharge vessel is coated with a phosphor.
  • DE-AS 21 61 024 and DE-AS 20 30 306 describe a method and a lamp produced by this method, a mercury-containing sealed glass capsule being clamped between an electrical conductor (cap tape) and the heating wire.
  • a disadvantage of this method is that the glass capsule must also be held in order to avoid uncontrolled rolling around of the opened glass capsule or of parts of the glass capsule in the lamp bulb. There is a risk of damage to the filament or the phosphor layer.
  • the invention improves the reliability of both the opening mechanism and the holding mechanism of the glass capsule. This is particularly important for mass production.
  • this reliable opening is achieved in that the heating wire is embedded twice in the same fusible seal (or also pinch). Compared to the prior art, this results in the surprising effect that the safety of tearing increases disproportionately.
  • the heating process promotes crack formation along the embedding of the heating wire in the pinch, but moreover the heat generated in one embedding also promotes rapid melt cracking in the other embedding due to the small distance between the other embedding. This effect can be exploited in that the time required for tearing is reduced.
  • the security of rapid tearing is further improved in that the cap band is made of a resilient material and is welded to the heating wire while under pressure. When the pinch is heated, the heating wire then tends to expand together with the expanding cap band, which further promotes the formation of cracks.
  • the heating wire can consist of several sections with different diameters (e.g. 0.2 to 1.5 mm), which are butt welded together.
  • the electrical resistance can be optimized by selecting a material with a very high specific resistance.
  • An alloy of 50% iron, 47% nickel and 3% chromium, which is known under the trade name Vacovit (specific resistance ⁇ 0.92 ⁇ mm2 / m at 20 ° C), is particularly suitable. This alloy also has a thermal expansion coefficient that is well adapted to the glass used.
  • Figure 1 shows the frame structure of a rod-shaped fluorescent lamp.
  • a plate tube 1 is provided in a known manner with a pump tube 2 and a pinch seal 3.
  • Two power supply lines 4 are melted into the pinch seal 3 and hold a transverse spiral electrode 5. This is surrounded by a metallic cap band 6 in a ring (more precisely: oval shape).
  • the cap band which prevents blackening of the lamp bulb near the electrodes, is fastened in the pinch seal 3 with a potential-free wire 7.
  • the ring of the cap band is not completely closed, but has a gap 8, at which the two ends 9 of the cap band are spaced about 0.5 to 1 mm apart.
  • An elongated glass capsule 10 made of low-melting glass (lead glass (Duran) or soda-lime glass) is attached outside the cap band (see also FIGS. 2 and 3) approximately at the height of the gap 8. It is offset parallel to the gap 8 and arranged transversely to the helix 5.
  • a heating wire 11 made of Vacovit with a wire diameter of about 0.3 mm and curved in the manner of a "W" with rounded corners bridges the gap 8 of the cap band and holds the glass capsule 10.
  • the two ends of the heating wire are the outer long legs 12 of the "W "each attached to the cap band near the two ends 9 by means of a welding spot 13.
  • the two inner short legs 14 of the "W" which are slightly open at an acute angle similar to one curved hairpin converge, are melted into the first end 15 of the elongated glass capsule 10.
  • a part of the glass capsule including the first end 15 extends beyond the width of the cap band in the direction of the plate tube 1.
  • the second end 16 of the glass capsule is free and closes approximately at the level of the cap band. This end is also melted only by heating due to the surface tension.
  • the glass capsule has a length of 9 mm and an outer diameter of 2.5 mm.
  • the wall thickness of the glass is 0.2 mm.
  • the glass capsule is shown in section.
  • the mercury required to operate the lamp (approx. 4-8 mg depending on the lamp type) is stored in one or more porous tablets in tablet form 17 (cf. DE-GM 85 35 777), which is in the glass capsule near the second end 16 is.
  • the mercury can also be introduced into the glass capsule in another form (e.g. as a liquid drop or as an amalgam).
  • the gap of the cap band is advantageously offset against the glass capsule in order to better shield the spiral electrode.
  • FIG. 4 Another embodiment is shown in FIG. 4.
  • the glass capsule 18 is shortened compared to the first embodiment and is arranged rotated by 180 °, so that the second end 19 of the glass capsule is directed towards the plate tube (not shown).
  • the two relatively thin (diameter 0.2 mm) legs 21 of the heating wire are melted parallel to one another in the first end 20 of the glass capsule, which in this exemplary embodiment is squeezed in order to take account of the shortened length of the glass capsule and the better sealing which is thereby desirable and by a Bow piece 22 connected.
  • the two thicker ends 23 of the heating wire (diameter 1.5 mm) are angled outwards relative to the inner legs by approximately 30 ° and, similarly to the first embodiment, are fastened to the cap band with welding spots 24.
  • the two legs are under outward tension.
  • the heating wire is longer overall and the tension is weaker.
  • the crack that forms in the melting of the first end of the glass capsule is directed away from the discharge volume.
  • the overall arrangement is less rigid overall than in the second embodiment.
  • the glass capsule can additionally be attached to the cap band by means of tabs or the like. be attached in a manner known per se.
  • FIG. 5 A third embodiment is shown in FIG. 5. It is particularly well suited for flashlights with filling (or opening of the glass capsule) which is carried out in a horizontal position.
  • the legs 25 extend over a substantial part (approx. 5 mm) of the total length of the cylindrical glass capsule 26 (approx. 9 mm).
  • the ends of the heating wire 27 are angled outside the simple fusible seal 28 of the first end of the glass capsule (cranked) so that the legs and heating wire ends are guided parallel to one another, albeit at different distances. This makes welding easier.
  • the annular cap band 29 is compressed somewhat before the heating wire is welded on, so that the gap 30, which was originally approximately 2 mm wide, is narrowed to 0.5 mm.
  • the heating wire 31 is artificially impressed with a spring force which supports the tearing open of the first end 28 of the glass capsule during the induction of the high frequency.
  • FIG. 6 Another highlight of this arrangement is that (Fig. 6) that the horizontal position of the glass capsule 26 at the time of RF induction supports gravity at the second end 32 of the glass capsule tearing open.
  • the length of the glass capsule 26 acts like a lever arm.
  • the second end 32 tilts down. Due to the fact that the heating wire legs 25 extend far into the interior of the glass capsule, a small tilt angle is sufficient to allow the bow piece 33 to rest against the inner wall of the glass capsule.
  • the heat of the heating wire forms a second opening 34 on the glass capsule at this point, through which the mercury can escape in addition to the first opening 46.
  • the capsule wall resting against the legs 25 deforms outwards.
  • FIG. 7 A further embodiment, which is particularly suitable for ring lamps (or also compact lamps) without a cap band, is shown in FIG. 7.
  • the heating wire 35 is located just below the coil 36 on one of the two power supply lines 4a - and / or on a separate one that is melted into the pinch seal 37 Wire 38 (shown in broken lines) - fastened (welding point 39).
  • the two heating wire ends made of iron (diameter 1.5 mm) are closed to form a ring 40 which does not touch the second power supply 4b.
  • the glass capsule 41 itself is arranged similarly to the third embodiment.
  • the two heating wire legs 42 made of Vacovit (diameter 0.2 mm) are melted parallel to each other into the melt seal of the first end 43 and connected with an arc piece 44.
  • the axis of the glass capsule 41 and the legs 42 are perpendicular to the plane of the ring 40.
  • This embodiment is also particularly suitable for lamps whose power supplies are fixed in a technique known per se by means of a glass bead.
  • the manufacturing method for the third embodiment is to be explained by way of example below: A glass tube is melted at one end at a temperature of 1100 ° C. and slowly cooled. The mercury-containing tablet is then placed in an argon atmosphere in the vertically placed glass tube which is closed on one side. The legs of the heating wire are inserted into the open other end. The open end is heated and sealed. The sealed glass capsule is then slowly cooled and attached to the compressed cap band.
  • the glass capsule is only opened later in the densely melted lamp bulb 45 (FIG. 6) by inducing an HF field from the outside in a manner known per se. It is essential here that the cap band including the heating wire (or the ring attached to the power supply) form an electrically closed circuit.
  • a suitable selection of the heating wire ensures that only the heating wire or the part of the heating wire located on the glass capsule heats up significantly, without the cap band being able to heat up noticeably and release contaminants.
  • a particular advantage of the new lamps with regard to environmental damage is that the glass capsule is not opened at all in the case of non-functioning lamps, so that disposal is simplified.
  • the mercury tablet can be recovered. There is no longer any unnecessary contamination of the environment by liquid mercury.
  • the application of the invention is not to mercury low-pressure discharge lamps, especially fluorescent lamps in the form of bars and rings or compact lamps.
  • the invention can also be applied to all mercury-containing lamps (high-pressure lamps).

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)

Abstract

Der Lampenkolben ist mit einer geschlossenen, Quecksilber enthaltenden Glaskapsel (10) bestückt, die durch induktive Erhitzung geöffnet wird. Die Glaskapsel ist ein länglicher Behälter, in dessen erstes Ende ein Heizdraht (11) eingeschmolzen ist. Der Heizdraht (11) besteht aus zwei haarnadelförmigen Schenkeln (12), die in etwa parallel zueinander angeordnet sind, während die zwei nach außen gebogenen Enden die Verbindung zu einem elektrischen Leiter (6) herstellen. Es werden mehrere Ausführungsformen dargestellt.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Quecksilbernieder­druckentladungslampe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft insbesondere Lampen, deren Entladungsgefäß mit einem Leuchtstoff beschichtet ist.
  • In der DE-OS 27 47 043 wird ein Überblick über die verschiedenen Methoden der Quecksilberabgabe in Leuchtstofflampen gegeben. Die meisten der dort dis­kutierten Verfahren eignen sich jedoch nicht für die schnelle maschinelle Massenfertigung. Als besonders geeignet wird dort eine Lampe beschrieben, die ein metallisches Kappenband mit Spalt aufweist. Eine metallische Quecksilberkapsel ist so in den Spalt eingeschweißt, daß das Kappenband elektrisch geschlos­sen ist. Durch Induzieren eines HF-Stroms wird die Kapsel bis zum Aufbrechen erwärmt und das Quecksilber abgegeben. Nachteilig an dieser Anordnung ist, daß die Quecksilberabgabe nicht zuverlässig genug funktio­niert, um für die Massenproduktion geeignet zu sein. Beim Erwärmen der Metallkapsel besteht außerdem die Gefahr der Verunreinigung der Lampenatmosphäre durch Abdampfen von an der Metallkapsel haftendem Material.
  • Aus der DE-OS 29 27 350 ist die Verwendung einer länglichen Glaskapsel als Quecksilberbehälter bekannt. Ein Heizdraht verläuft axial durch die Glaskapsel und ragt beidseitig daraus hervor. Die Öffnung der Glas­kapsel erfolgt wiederum nach dem HF-Induktionsprinzip.
  • Diese Konfiguration erschwert das Einbringen des Quecksilbers in die Glaskapsel. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist, daß der Heizdraht in beide Enden der Glaskapsel eingeschmolzen werden muß, was die Schwierigkeit mit sich bringt, daß bei der Dichtung des zweiten Endes wegen der Wärmeübertragung durch den Draht das bereits in die Kapsel eingebrachte Queck­silber einen Dampfdruck entwickeln kann, der den Dichtvorgang erschwert. Außerdem kann dabei Queck­silber entweichen, das später im Lampenkolben fehlt.
  • Weiterhin beschreiben die DE-AS 21 61 024 und die DE-AS 20 30 306 ein Verfahren und eine nach diesem Verfahren hergestellte Lampe, wobei eine Quecksilber enthaltende geschlossene Glaskapsel zwischen einem elektrischen Leiter (Kappenband) und dem Heizdraht eingeklemmt wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die Glaskapsel zusätzlich gehaltert werden muß, um ein unkontrolliertes Herumrollen der geöffneten Glas­kapsel oder von Teilen der Glaskapsel im Lampenkolben zu vermeiden. Hierbei besteht die Gefahr einer Be­schädigung der Wendel oder auch der Leuchtstoff­schicht.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine für die Massenfer­tigung besonders geeignete Niederdruckentladungslampe bereitzustellen, wobei insbesondere die benötigte Quecksilbermenge minimiert und die Dosierkonstanz verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausge­staltungen der Erfindungen finden sich in den Unter­ansprüchen.
  • Die Erfindung verbessert die Zuverlässigkeit sowohl des Öffnungsmechanismus als auch des Haltemechanismus der Glaskapsel. Gerade bei Massenfertigung ist dieser Umstand von entscheidender Bedeutung. Bei der vorlie­genden Erfindung wird diese zuverlässige Öffnung da­durch erreicht, daß der Heizdraht zweimal in derselben Schmelzdichtung (oder auch Quetschung) eingebettet ist. Es ergibt sich dadurch im Vergleich zum Stand der Technik der überraschende Effekt, daß die Sicherheit des Aufreißens überproportional steigt. Zum einen wird in bekannter Weise durch die Heizwärme eine Rißbildung entlang der Einbettung des Heizdrahtes in der Quetschung gefördert, aber darüber hinaus fördert zusätzlich die in der einen Einbettung erzeugte Wärme aufgrund des geringen Abstands der anderen Einbettung die schnelle Schmelzrißbildung bei der anderen Einbettung. Dieser Effekt läßt sich dahingehend ausnutzen, daß die für das Aufreißen benötigte Zeit verkürzt wird.
    Schließlich wird die Sicherheit des schnellen Auf­reißens in einer bevorzugten Ausführungsform noch­mals dadurch verbessert, daß das Kappenband aus einem federnden Material gefertigt ist und unter Druck­spannung stehend mit dem Heizdraht verschweißt wird. Beim Erwärmen der Quetschung hat der Heizdraht dann die Tendenz, sich zusammen mit dem sich aufweitenden Kappenband zu dehnen, wodurch die Rißbildung zusätz­lich gefördert wird.
  • Als Alternative oder zusätzlich ist es möglich, den aus federndem Material gefertigten Heizdraht selbst unter Druckspannung in die Glaskapsel einzuschmelzen oder unter Zugspannung an den elektrischen Leiter zu befestigen.
  • Um einen möglichst hohen Heizeffekt zu erzielen, ist es vorteilhaft, einen Heizdraht mit hohem elektrischen Widerstand zu verwenden. Der Heizdraht kann zu diesem Zweck aus mehreren Abschnitten mit unterschiedlichem Durchmesser (z.B. 0,2 bis 1,5 mm) bestehen, die durch Stumpfschweißung miteinander verbunden werden.
  • Der elektrische Widerstand kann durch Auswahl eines Materials mit sehr hohem spezifischen Widerstand optimiert werden. Besonders gut geeignet ist eine Legierung aus 50 % Eisen, 47 % Nickel und 3 % Chrom, die unter dem Handelsnamen Vacovit bekannt ist (spezifischer Widerstand ρ = 0,92Ωmm²/m bei 20 °C). Diese Legierung besitzt zusätzlich einen an das ver­wendete Glas gut angepaßten thermischen Ausdehnungs­koeffizienten.
  • Im folgenden sollen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt
    • Figur 1 den Gestellaufbau einer Elektrode für eine stabförmige Leuchtstofflampe in Seitenansicht in einem ersten Ausführungsbeispiel
    • Figur 2 das Kappenband und die Glaskapsel aus Figur 1 in Draufsicht
    • Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 im Detail mit der daran befestigten Glaskapsel im Schnitt
    • Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel im Detail mit einer Glaskapsel im Schnitt
    • Figur 5 und 6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Gestellaufbaus vor (Figur 5) und nach (Figur 6) dem Öffnen der Glaskapsel
    • Figur 7 ein viertes Ausführungsbeispiel, wobei der Gestellaufbau besonders geeignet für eine Ringlampe ist.
  • Figur 1 zeigt den Gestellaufbau einer stabförmigen Leuchtstofflampe. Ein Tellerrohr 1 ist in bekannter Weise mit einem Pumprohr 2 und einer Quetschdichtung 3 versehen. Zwei Stromzuführungen 4 sind in die Quetschdichtung 3 eingeschmolzen und haltern eine querliegende Wendelelektrode 5. Diese ist von einem metallischen Kappenband 6 ringförmig (genauer: oval geformt) umgeben. Das Kappenband, das die Schwärzung des Lampenkolbens in Elektrodennähe verhindert, ist mit einem potentialfreien Draht 7 in der Quetsch­dichtung 3 befestigt. Der Ring des Kappenbandes ist nicht vollständig geschlossen, sondern weist einen Spalt 8 auf, an dem die beiden Enden 9 des Kappen­bandes etwa 0,5 bis 1 mm voneinander beabstandet sind. Außerhalb des Kappenbandes (s.a. Figur 2 u. 3) ist eine längliche Glaskapsel 10 aus niedrigschmel­zendem Glas (Bleiglas (Duran) oder Natronkalkglas) etwa in Höhe des Spaltes 8 angebracht. Sie ist parallel versetzt zum Spalt 8 und quer zur Wendel 5 angeordnet. Ein nach Art eines "W" mit abgerundeten Ecken geschwungener Heizdraht 11 aus Vacovit mit einem Drahtdurchmesser von etwa 0,3 mm überbrückt den Spalt 8 des Kappenbandes und haltert die Glaskapsel 10. Die beiden Enden des Heizdrahtes sind als äußere lange Schenkel 12 des "W" jeweils in der Nähe der beiden Enden 9 am Kappenband mittels eines Schweißpunktes 13 befestigt. Die beiden inneren kurzen Schenkel 14 des "W", die spitzwinklig ähnlich einer leicht aufge­ bogenen Haarnadel zusammenlaufen, sind in das erste Ende 15 der länglichen Glaskapsel 10 eingeschmolzen. Ein Teil der Glaskapsel einschließlich des ersten Endes 15 erstreckt sich über die Breite des Kappen­bandes hinaus in Richtung des Tellerrohrs 1. Das zweite Ende 16 der Glaskapsel ist frei und schließt etwa in Höhe des Kappenbandes ab. Auch dieses Ende ist lediglich durch Erwärmen aufgrund der Oberflächenspan­nung zugeschmolzen. Die Glaskapsel besitzt eine Länge von 9 mm und einen Außendurchmesser von 2,5 mm. Die Wandstärke des Glases beträgt 0,2 mm.
  • In Figur 3 ist die Glaskapsel geschnitten dargestellt. Das für den Betrieb der Lampe benötigte Quecksilber (je nach Lampentyp ca. 4-8 mg) ist in einem oder auch mehreren porösen Preßkörpern in Tablettenform 17 gespeichert (vgl. DE-GM 85 35 777), der in der Glas­kapsel in der Nähe des zweiten Endes 16 liegt. Das Quecksilber kann jedoch auch in anderer Form (z.B. als flüssiger Tropfen oder als Amalgam) in die Glaskapsel eingebracht sein. Der Spalt des Kappenbandes ist vorteilhaft gegen die Glaskapsel versetzt, um die Wendelelektrode besser abzuschirmen.
  • Eine andere Ausführungsform zeigt Figur 4. Die Glas­kapsel 18 ist hierbei im Vergleich zur ersten Ausfüh­rungsform verkürzt und um 180° gedreht angeordnet, so daß das zweite Ende 19 der Glaskapsel zum Tellerrohr (nicht dargestellt) gerichtet ist. In das erste Ende 20 der Glaskapsel, das in diesem Ausführungsbeispiel gequetscht ist, um der verkürzten Länge der Glaskapsel und der dadurch wünschenswerten besseren Abdichtung Rechnung zu tragen, sind die beiden relativ dünnen (Durchmesser 0,2 mm) Schenkel 21 des Heizdrahtes parallel zueinander eingeschmolzen und durch ein Bogenstück 22 verbunden. Die beiden dickeren Enden 23 des Heizdrahtes (Durchmesser 1,5 mm) sind relativ zu den inneren Schenkeln um etwa 30° nach außen abgewin­kelt und ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform am Kappenband mit Schweißpunkten 24 befestigt.
  • In beiden Ausführungsformen stehen die beiden Schenkel unter nach außen gerichteter Zugspannung. In der ersten Ausführungsform ist der Heizdraht jedoch insgesamt länger und die Zugspannung schwächer. Der Riß, der sich in der Einschmelzung des ersten Endes der Glaskapsel bildet, ist vom Entladungsvolumen weggerichtet. Die gesamte Anordnung ist insgesamt weniger steif als bei der zweiten Ausführungsform. Die Glaskapsel kann bei der ersten Ausführungsform zusätzlich am Kappenband mittels Laschen o.ä. in an sich bekannter Weise befestigt sein.
  • Eine dritte Ausführungsform zeigt Figur 5. Sie eignet sich besonders gut für Stablampen mit in waagerechter Lage erfolgender Füllung (bzw. Öffnung der Glaskap­sel). Die Schenkel 25 erstrecken sich über einen wesentlichen Teil (ca. 5 mm) der Gesamtlänge der zylindrischen Glaskapsel 26 (etwa 9 mm). Die Enden des Heizdrahtes 27 sind außerhalb der einfachen Schmelz­dichtung 28 des ersten Endes der Glaskapsel nach außen abgewinkelt (gekröpft), so daß die Schenkel und Heiz­drahtenden parallel zueinander geführt sind, wenn auch mit unterschiedlichem Abstand. Dies erleichtert das Anschweißen.
  • Das ringförmige Kappenband 29 wird in dieser Ausführung vor dem Anschweißen des Heizdrahtes etwas zuammengedrückt, so daß der ursprünglich etwa 2 mm breite Spalt 30 auf 0,5 mm verengt ist. Durch diesen Kunstgriff wird dem Heizdraht 31 eine Federkraft aufgeprägt, die während der Induzierung der Hochfre­quenz das Aufreißen des ersten Endes 28 der Glaskapsel unterstützt.
  • Ein weiterer Clou dieser Anordnung liegt darin (Fig. 6), daß durch die waagerechte Lage der Glas­kapsel 26 zum Zeitpunkt der HF-Induzierung die Schwerkraft am zweiten Ende 32 der Glaskapsel den Aufreißvorgang unterstützt. Die Länge der Glaskapsel 26 wirkt hierbei wie ein Hebelarm. Das zweite Ende 32 kippt nach unten. Dadurch, daß die Heizdrahtschenkel 25 sich weit in den Innenraum der Glaskapsel er­strecken, genügt bereits ein kleiner Kippwinkel, um das Bogenstück 33 an der Innenwand der Glaskapsel anliegen zu lassen. Infolgedessen bildet sich durch die Wärme des Heizdrahts an dieser Stelle eine zweite Öffnung 34 an der Glaskapsel, durch die das Quecksil­ber zusätzlich zur ersten Öffnung 46 entweichen kann. Gleichzeitig deformiert sich die an den Schenkeln 25 anliegende Kapselwand nach außen. Mit dieser Anordnung wird somit wegen des Entstehens zweier Öffnungen das Entweichen des Quecksilbers noch besser sichergestellt. Gleichzeitig wird die Gefahr, daß die Glaskapsel sich beim Erwärmen vom Heizdraht löst, aufgrund der Länge der inneren Schenkel und der zusätzlichen Haltewirkung durch die Verkippung ("Spießhalterung") sowie einem hierbei stattfindenden Anschmelzen des Bogenstücks 33 an der Wandung der Glaskapsel minimiert. Die Zuverlässigkeit beider Funktionen läßt sich noch dadurch steigern, daß das Bogenstück 33 (Fig. 6) leicht nach oben gebogen ist, so daß die Berührung mit der Innenwand schneller erfolgt und die Halterung noch wirksamer ist.
  • Auf diese äußerst elegante Weise wird somit das bereits sehr lange bestehende Bedürfnis nach einem Quecksilberbehälter, der sich zuverlässig öffnen läßt und dabei trotzdem zuverlässig gehaltert wird, gelöst. Durch Dauer und Intensität der HF-Induktion ist es möglich, die Bildung der 2. Öffnung zu steuern. Bei einigen Lampentypen wird diese 2. Öffnung nicht benötigt. Die Induktion wird hier so gesteuert, daß das Bogenstück und die Schenkel lediglich an der Innenwand anschmelzen.
  • Eine weitere Ausführungsform, die sich besonders gut für Ringlampen (oder auch Kompaktlampen) ohne Kappen­band eignet, zeigt Figur 7. Der Heizdraht 35 ist kurz unterhalb der Wendel 36 an einer der beiden Stromzu­führungen 4a - und/oder an einem separaten in die Quetschdichtung 37 eingeschmolzenen Draht 38 (gestri­chelt eingezeichnet) - befestigt (Schweißpunkt 39). Die beiden Heizdrahtenden aus Eisen (Durch­messer 1,5 mm) sind zu einem Ring 40 geschlossen, der die zweite Stromzuführung 4b nicht berührt. Die Glas­kapsel 41 selbst ist ähnlich wie beim dritten Ausfüh­rungsbeispiel angeordnet. Die beiden Heizdrahtschenkel 42 aus Vacovit (Durchmesser 0,2 mm) sind parallel zueinander in die Schmelzdichtung des ersten Endes 43 eingeschmolzen und mit einem Bogenstück 44 verbunden. Die Achse der Glaskapsel 41 und die Schenkel 42 stehen senkrecht auf der Ebene des Ringes 40. Es ist bei­spielsweise auch möglich, die Ebene des Ringes so schräg anzuordnen, daß ein Teil des Ringes vor der Elektrode liegt, oder die Achse der Glaskapsel in der Ebene des Ringes anzuordnen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere auch für Lampen, deren Stromzuführungen in einer an sich bekannten Technik mittels einer Glasperle fixiert sind.
  • Nachfolgend soll exemplarisch das Herstellverfahren für die dritte Ausführungsform erläutert werden: Ein Glasröhrchen wird am einen Ende bei einer Temperatur von 1100 °C zugeschmolzen und langsam abgekühlt. Anschließend wird die quecksilberhaltige Tablette in einer Argonatmosphäre in das einseitig verschlossene senkrecht gestellte Glasröhrchen eingelegt. Die Schenkel des Heizdrahtes werden in das offene andere Ende eingeführt. Das offene Ende wird erhitzt und zugeschmolzen. Anschließend wird die verschlossene Glaskapsel langsam abgekühlt und an dem zusammengedrückten Kappenband befestigt.
  • Die Öffnung der Glaskapsel erfolgt erst später im dichtgeschmolzenen Lampenkolben 45 (Fig. 6), indem von außen ein HF-Feld in an sich bekannter Weise induziert wird. Wesentlich hierbei ist, daß das Kappenband einschließlich des Heizdrahts (bzw. der an der Stromzuführung befestigte Ring) einen elektrisch geschlossenen Kreis bilden. Durch geeignete Auswahl des Heizdrahts wird erreicht, daß sich nur der Heizdraht, bzw. der an der Glaskapsel befindliche Teil des Heizdrahts wesentlich erwärmt, ohne daß das Kappenband sich merklich aufheizen und Verunreini­gungen abgeben kann.
  • Ein besonderer Vorteil der neuen Lampen in bezug auf Umweltschäden ist, daß bei nicht funktionsfähigen Lampen die Glaskapsel gar nicht erst geöffnet wird, so daß die Entsorgung vereinfacht wird. Die Quecksilber­tablette kann wieder zurückgewonnen werden. Es erfolgt keine unnötige Verseuchung der Umwelt durch flüssiges Quecksilber mehr.
  • Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Quecksilber­ niederdruckentladungslampen, speziell Leuchtstoff­lampen in Stab- und Ringform oder Kompaktlampen beschränkt. Prinzipiell läßt sich die Erfindung auch auf alle Quecksilber enthaltende Lampen (Hochdruck­lampen) anwenden.

Claims (17)

1. Quecksilberniederdruckentladungslampe mit zwei Elektroden (5; 36) und mit einer im verschlossenen Kolben (45) vorgesehenen, eine Menge Quecksilber enthaltenden geschlossenen Glaskapsel (10; 18; 26; 41), die durch induktive Erhitzung eines mit ihr in Verbindung stehenden Heizdrahtes (11; 31; 35) geöffnet wird, wobei der Heizdraht mit seinen Enden an einem im Lampenkolben befindlichen elektrischen Leiter befe­stigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskapsel (10; 18; 26; 41) ein länglicher Behälter mit zwei Enden ist, und daß der Heizdraht (11; 31; 35) haar­nadelförmig gebogen ist und zwei Schenkel (14; 21; 25; 42) aufweist, die in etwa parallel zueinander ange­ordnet sind und gemeinsam am ersten Ende (15; 20; 28; 43) des länglichen Behälters eingeschmolzen sind und innerhalb des Behälters miteinander verbunden (22; 33; 44) sind.
2. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel des Heizdrahtes unter Zugspannung stehen.
3. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung auf der Wirkung einer Federkraft des Heizdrahtes beruht, die vom Einschmelzvorgang herrührt.
4. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung auf der Wirkung einer Federkraft des elektrischen Leiters beruht, die bei der Befestigung des Heizdrahtes am Leiter erzeugt worden ist.
5. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (15, 16; 28, 32) des länglichen Behälters mittels einer Schmelzdichtung verschlossen sind.
6. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (20) des länglichen Behälters durch eine Quetschdich­tung verschlossen ist.
7. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht im Vergleich zum elektrischen Leiter einen höheren elektrischen Widerstand aufweist.
8. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht aus mehreren Abschnitten (21, 23) mit unterschiedlichem elektrischen Widerstand zusammengesetzt ist, wobei der Abschnitt mit dem höchsten elektrischen Widerstand mit der Glaskapsel in Verbindung steht.
9. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht aus einer Eisen-Nickel-Chrom-Legierung besteht.
10. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Heizdrahtes oder des mit der Glaskapsel in Verbindung stehenden Abschnitts des Heizdrahtes ca. 0,2 - 0,4 mm beträgt.
11. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskapsel aus einem niedrig schmelzenden Glas mit einer Wand­dicke von ca. 0,2 mm gefertigt ist.
12. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (25) sich über einen wesentlichen Teil der Länge der Glaskapsel (26) nach innen erstrecken.
13. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Heizdrahtes (12; 23; 27) an die Schenkel (14; 21; 25; 42) mit einer auswärts gerichteten Biegung angesetzt sind.
14. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter ein metallisches Kappenband (6; 29) ist, das eine Elektrode (5; 36) der Lampe umgibt und das einen Spalt (8; 30) aufweist, wobei der Heizdraht den Spalt überbrückt.
15. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 4 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt unter Ausnutzung der federnden Eigenschaften des Kappenbandes so verengt ist, daß das Kappenband unter Zugspannung steht.
16. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter eine der beiden Stromzuführungen (4a) ist, die eine Elektrode haltern, wobei die Enden des Heizdrahtes zu einem geschlossenen Ring (40) geformt sind.
17. Quecksilberniederdruckentladungslampe nach An­spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter ein potentialfreier Draht (38) ist, der einer Stromzuführung benachbart ist.
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