EP1415317B1 - Verfahren zum herstellen einer entladungslampe - Google Patents

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EP1415317B1
EP1415317B1 EP02750810A EP02750810A EP1415317B1 EP 1415317 B1 EP1415317 B1 EP 1415317B1 EP 02750810 A EP02750810 A EP 02750810A EP 02750810 A EP02750810 A EP 02750810A EP 1415317 B1 EP1415317 B1 EP 1415317B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
discharge
support element
discharge vessel
parts
process according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02750810A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1415317A1 (de
Inventor
Lothar Hitzschke
Frank Vollkommer
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
Osram GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP1415317A1 publication Critical patent/EP1415317A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1415317B1 publication Critical patent/EP1415317B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J9/26—Sealing together parts of vessels
    • H01J9/261—Sealing together parts of vessels the vessel being for a flat panel display
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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
    • H01J9/245—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases specially adapted for gas discharge tubes or lamps
    • H01J9/247—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases specially adapted for gas discharge tubes or lamps specially adapted for gas-discharge lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J9/38—Exhausting, degassing, filling, or cleaning vessels
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J9/40—Closing vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/046—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using capacitive means around the vessel

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing method for a discharge lamp designed for dielectrically impeded discharges.
  • Such lamps designed for dielectrically impeded discharges are known per se.
  • a discharge space of a discharge vessel is used to hold a discharge medium, often xenon (Xe).
  • Xe xenon
  • the electrode set can be provided inside or outside the discharge space. It is necessarily at least partially separated from the discharge medium by a dielectric layer, which may also be formed by a discharge vessel wall.
  • Flat radiators are known in which the discharge vessel has a bottom plate and a ceiling plate, which are connected by a running in the region of the outer edge of the plates frame, which may also be part of one of the two plates.
  • the present invention is not limited to the flat radiator design. However, it is known in this design supporting elements between provide the plates which serve to shorten the effective bending lengths and to mechanically stabilize the discharge vessel. This is important because of the backlighting of areal display devices, in some cases larger formats of the flat radiators and also because of the vacuum prevailing in the discharge medium.
  • the present invention is not limited to discharge lamps having such support members.
  • a sealing surface provided on the frame of the flat radiator can also be provided with a softening material such that this sealing surface produces a sealing connection when the corresponding parts are brought into contact with each other. As a result, the discharge space can be closed automatically during the filling step.
  • the filling step serves to dilute the residual atmosphere in the discharge space as much as possible and to fill it with the desired discharge medium.
  • the support elements have the function of initially holding the ceiling plate of the flat radiator above the frame, so that an opening for filling the discharge space is kept free between the underside of the ceiling panel and the top of the frame. Now, if the mentioned parts of the support elements sufficiently soften at a corresponding temperature, the ceiling plate is lowered by gravity, because these support member parts are flattened. By the bottom of the ceiling tile comes to rest against the sealing surface on the frame, a tight connection and thus the desired inclusion of the discharge medium in the discharge space and the closure thereof can be realized.
  • glass solder materials or comparable substances are used both for the sealing surface and for the softening support element parts.
  • the structure of the support elements, the typical temperatures and the favorable viscosities of the various parts of the support elements is made to the disclosure of the mentioned document.
  • the present invention is based on the problem of specifying a discharge method which is improved with regard to the filling step and for a discharge lamp designed for dielectrically impeded discharges.
  • the invention is directed to a manufacturing method for such a discharge lamp in which one of at least two parts of the discharge vessel is held up by a supporting element during filling step preceding a closing of the discharge space, which supporting element for closing the discharge space is at least partially softened by heat application, whereby held high part of the discharge vessel is lowered, however, in contrast to the prior art, the support member is arranged in the upright of the discharge vessel part completely outside the discharge space.
  • the support elements used for lowering the raised discharge vessel part contain a softening during the filling step Part that can lead to disturbing contamination of the residual gas atmosphere in the discharge space.
  • these impurities can occur because of the higher temperatures during the filling step and on the other hand, but also during the life of the lamp.
  • glass solder materials can be used for the softening parts. These may be, for example, held by organic binders glass flours. Thus, suitable viscosities can be achieved even at relatively low temperatures. With the binder materials, however, inevitable residual outgassing are connected, which disturb the purity of the residual gas atmosphere.
  • the invention is based on the recognition that these softening parts are basically indispensable only for holding up the discharge vessel part.
  • the support functions in the discharge space itself can, if at all necessary, also be fulfilled without such softening parts, although the cited prior art recommends such softening elements precisely with regard to this support function because of the uniformity of the system.
  • the purity of the residual gas atmosphere is in the foreground and any support elements within the discharge space can be produced with sufficient precision to be able to do without softening parts there, or at least provide them within the discharge space in lesser numbers.
  • the invention is therefore directed in particular also to such discharge lamps, in which no support elements are provided within the discharge space.
  • the discharge vessel By supporting elements completely outside the discharge space, which soften wholly or partially during the Be Scholl suitss, the discharge vessel can be kept high, the softening parts then lead only outside of the discharge space to outgassing and otherwise do not disturb the discharge space.
  • the softening parts lie in the closing of the discharge vessel outside the edge of the discharge space and have no contact with the discharge space. They should therefore in particular also be arranged outside a frame, for example a flat radiator. This is meant in this application by the term “completely outside”.
  • the discharge space itself is hardly affected by outgassing from external glass soldering materials or the like.
  • the discharge space becomes Even after lowering the discharge vessel part no longer affected by a further outgassing of now lying outside softening parts. This is of interest, because especially when lowering the highest temperatures occur and because of the unavoidable inertia even for a certain time.
  • the invention is not limited to performing the sealing of the two plates against each other or against a frame in the manner described above Glaslotmaterialien or other softening materials during the filling.
  • this approach is a preferred variant.
  • the contamination of the discharge medium by the softening material used thereby plays a somewhat smaller role, because the surface of this seal exposed to the discharge medium can be kept very small.
  • the softening parts of the support elements inevitably have a certain volume and thus also a certain surface. Finally, they should allow a movement of the raised plate over a macroscopic distance.
  • the flat radiators already mentioned form a preferred application for the invention.
  • lying outside the discharge space support element with the softening part (or more of such support elements) are outside the frame, but still be arranged between the plates.
  • the support element (s) according to the invention can only be process aids which do not play any role in the finished discharge lamp and are therefore separated again from the discharge lamp during manufacture.
  • the preferred construction of the support elements consists of at least two parts, of which the softening part sits on the plate lying down during the filling step and bears the non-softening part on it.
  • the contact surface between the upper part and the upper plate, which is preferably the ceiling plate be kept low, so that the light emission is little affected.
  • the sealing surface of the frame or another sealing surface of the discharge vessel is not meant.
  • the support elements according to the invention outside the discharge space should be used, because even by outgassing outside the discharge space still some impairment of the residual gas atmosphere in the discharge space is possible.
  • a small number of softening support element parts has the advantage that the weight of the discharge vessel part to be lowered is distributed over these few softening parts. The discharge vessel part to be lowered must then be weighted less or not at all.
  • the saving of weights for weighting leads to faster temperature changes during heating and cooling and to a more homogeneous temperature distribution and to a better utilization of space.
  • the number of softening parts may even be used to make an adjustment to the effective weight that pushes down the discharge vessel part to be lowered.
  • this effective weight is significantly greater for discharge vessels further down in the stack than for those located further up.
  • a variant may be favorable in which the part used to hold the plate softens overall, ie in other words, the element arranged between the top plate and the bottom plate softens overall.
  • one of the two plates may be shaped so that the plate itself has some support element function.
  • this variant besides the two plates and the intermediate softening support elements (support element parts), there are no further separate non-softening support element parts (in any case not on the support element points used for holding up).
  • the support elements may in fact be formed as one-piece components of the ceiling plate.
  • the support projections according to the invention outside the discharge space can also, as explained in the cited applications, run like ribs, so that they taper, as it were, only one-dimensionally. However, it is preferred that they also taper in a second dimension, that is to say they are substantially pointed.
  • the softening element may be provided with an opening into which the tip of an associated support projection is inserted, so that the placement of the ceiling plate on these softening elements is somewhat self-adjusting or at least can be done relatively safe.
  • the possible cavities in the softening elements should preferably be provided with an opening, so that no impurities are retained.
  • the boundary surfaces of pipe sections may have recesses or deviate in shape from the support projections. It can also be attached side holes.
  • pipe sections could be slotted axially.
  • the preferred material for the softening elements consists essentially of SF6 glass. If the viscosity of the softening parts is not or will not be very low, or if the part to be lowered is very light, then, as already mentioned, the upraised part can also be weighted to assist in lowering.
  • FIG. 1 is first on the respective FIG. 3 the two cited applications.
  • the same reference numerals have been used in the present applications, as far as they are comparable elements.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a structure of a ceiling plate (3 in the FIGS. 2 and 3 ) and a bottom plate (4 in the FIGS. 2 and 3 ), which fully correspond to the structure of the cited applications except for the details explained below.
  • the ceiling plate 3 and the bottom plate 4 are in the outermost corner areas about in FIG. 2 good to be recognized and in FIG. 1 Separated from above in their substantially circular cross-section tube pieces 15 made of SF6 glass, on which rest the outermost support projections in the corners outside the rectangular format of the flat radiator.
  • the support projections have a designated 1'-1 "" circular approach in the planar parts of the ceiling plate 3 and extend from there tapered tapered with a tip 2'-2 "" at the bottom towards the bottom plate 4. In this case form the Peaks 2'-2 "" in the projection on the plate planes the centers of the circles 1'-1 "".
  • the ceiling plate 3 is a deep-drawn glass plate whose top in the contour largely corresponds to the bottom.
  • the support projections thus correspond here to the other support projections within the discharge space, ie in plan view FIG. 1 within the framework 8 described below. The details of this are already set forth in the two cited prior applications, so that reference may be made here.
  • FIG. 1 are designated with 5 electrode strips, which build a total of a complete electrode set for dielectrically impeded discharges, both the anodes and the cathodes are dielectrically coated and otherwise have no differences from each other.
  • the electrode strips 5 are each alternately fed to a right collecting terminal 10 and a left collecting terminal 11 and can be connected via an electronic ballast. Discharge areas are formed respectively in the next adjacent sections of adjacent electrode strips 5, so that they are in the in figure 3 lie with 6 designated discharge space sections.
  • 6 discharge space sections.
  • the support projections are each surrounded by identical arrangements of nearest adjacent discharge regions and vice versa (excluding edge regions) and that can be distinguished by the in FIG. 1 shown arrangement can draw different lines along which alternate discharge areas and supporting projections. Again, reference is made to the pre-registrations.
  • the circular projections 1 are not shown for the sake of clarity, so that the supporting projections are represented only by the tips 2.
  • the reference numeral 8 shows a frame-like structure which does not form a separate frame in this embodiment, but is also a deep-drawn projection of the ceiling plate 3. However, this is designed as a rib and not as a tapered cone.
  • the width of the frame rib 8 serves for a gas-tight connection to the bottom plate 4, which, as already explained, can be produced by a glass solder.
  • the farther outward line 9 shows the outer boundary of the frame, so to speak corresponds to the circle approach 1 in the support projections.
  • the lamp is to be filled before closing by gas-tight gluing or soldering of the frame 8 with the bottom plate 4, it is in the in the FIGS. 1 and 2 sketched state "jacked" by the outermost support projections 1'-1 "", 2'-2 "" placed in the corners of the pipe sections 15.
  • the tube projections 15 have a lateral slot, which is not shown in the drawing, so that their interior is miterutzt.
  • the pipe pieces 15 keep the ceiling plate 3 of its vertical length corresponding to about 2.5 mm high, so that the entire discharge space can be flooded with the desired discharge medium.
  • the vacuum oven used in this example can be used be heated until the softening temperature of the tube pieces 15 building SF6 glass is achieved, whereupon the pipe sections 15 are compressed by the weight of the weighted ceiling plate 3 if necessary to an irregular pile of material 16, so that finally the in FIG. 3 illustrated situation arises.
  • the pipe section FIG. 2 only an amorphous shaped small pile remained, which additionally adheres the support projection 1 ', 2' to the base plate 4.
  • the tip 2 'comes in FIG. 3 This does not necessarily have to be the case.
  • the support projections designed for the softening tube pieces 15 may also have somewhat smaller vertical dimensions, so that the tip 2 'does not completely cover the material 16
  • this displacement does not present a particular obstacle, as rib-shaped support projections could be different.
  • FIGS. 4 and 5 show a second embodiment. 4 also refers to a flat bottom plate, but on which a slightly modified ceiling plate 3 'should come to rest.
  • This ceiling plate 3 ' has a "knobby structure", to which reference is made to the previously cited applications 100 48 187.6 and 100 48 186.8.
  • SF6 glass tube section 15 ' By a suitably complementarily shaped bulge of the outermost edge of the ceiling plate 3 ', this can easily on the pipe section 15' or three or four of these pipe sections 15 'are placed. Over the greater part of the outer circumference of the discharge vessel thereby arise between the ceiling plate 3 'and the bottom plate 4 corresponding opening gaps.
  • the SF6 glass tube piece 15 ' softens at the corresponding temperature and collapses so that an in FIG. 5 indicated amorphous material accumulation 16 'remains.
  • the peculiarity of the glass tube piece 15 ' which here has a wall thickness of 0.3 mm with a diameter of 3 mm, is that it does not have to be exactly cut to the correct height dimension. Rather, it can be used here imprecise cut to length.

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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für eine Entladungslampe, die für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt ist.
    • Stand der Technik
  • Solche für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegte Lampen sind an sich bekannt. Ein Entladungsraum eines Entladungsgefäßes dient zur Aufnahme eines Entladungsmediums, häufig Xenon (Xe). Mit einem Elektrodensatz können in dem Entladungsmedium, also innerhalb des Entladungsraumes, dielektrisch behinderte Entladungen erzeugt werden. Der Elektrodensatz kann dabei innerhalb oder außerhalb des Entladungsraumes vorgesehen sein. Er ist notwendigerweise zumindest teilweise durch eine dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt, die auch durch eine Entladungsgefäßwand gebildet sein kann.
  • Als Sonderfall für Entladungslampen sind sog. Flachstrahler bekannt, bei denen das Entladungsgefäß eine Bodenplatte und eine Deckenplatte aufweist, die von einem im Bereich des Außenrandes der Platten verlaufenden Rahmen verbunden sind, der auch Bestandteil einer der beiden Platten sein kann. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Flachstrahlerbauform eingeschränkt. Es ist jedoch bekannt, bei dieser Bauform Stützelemente zwischen den Platten vorzusehen, die dazu dienen, die effektiven Biegelängen zu verkürzen und das Entladungsgefäß mechanisch zu stabilisieren. Dies ist wegen der vor allem bei Hinterleuchtungen von flächigen Anzeigeeinrichtungen teilweise größeren Formate der Flachstrahler und auch wegen des häufig in dem Entladungsmedium herrschenden Unterdrucks von Bedeutung. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch nicht auf Entladungslampen mit solchen Stützelementen eingeschränkt.
  • Aus der DE 198 17 478 ist schließlich bekannt, diese Stützelemente in besonderer Weise auszugestalten, nämlich mit einem Teil zu versehen, das bei der Temperatur eines Befüllschritts erweicht. Der Befüllschritt kann zum Beispiel in einem Vakuumofen ausgeführt werden und findet bei erhöhter Temperatur statt, um Adsorbate auf den Entladungsraum-Innenwänden zu desorbieren und/oder um ein Erweichen der erwähnten Teile der Stützelemente zu ermöglichen. Außerdem kann gemäß der in der genannten Schrift beschriebenen Vorgehensweise eine an dem Rahmen des Flachstrahlers vorgesehene Dichtfläche ebenfalls mit einem soweit erweichenden Material versehen sein, dass diese Dichtfläche, wenn die entsprechenden Teile in Kontakt miteinander gebracht werden, eine abdichtende Verbindung herstellt. Dadurch kann der Entladungsraum während des Befüllschrittes automatisch verschlossen werden. Der Befüllschritt dient nämlich dazu, die Restatmosphäre in dem Entladungsraum möglichst zu verdünnen und mit dem gewünschten Entladungsmedium zu befüllen. Die Stützelemente haben gemäß der Lehre dieser Schrift dabei die Funktion, die Deckenplatte des Flachstrahlers zunächst über den Rahmen hochzuhalten, so dass zwischen der Unterseite der Deckenplatte und der Oberseite des Rahmens eine Öffnung für das Befüllen des Entladungsraumes freigehalten wird. Wenn nun die erwähnten Teile der Stützelemente bei einer entsprechenden Temperatur ausreichend erweichen, so wird die Deckenplatte durch die Schwerkraft abgesenkt, weil diese Stützelementteile flachgedrückt werden. Indem die Unterseite der Deckenplatte gegen die Dichtfläche auf dem Rahmen zur Anlage kommt, kann eine dichte Verbindung und damit der gewünschte Einschluss des Entladungsmediums in dem Entladungsraum und der Verschluss desselben realisiert werden.
  • Häufig finden dabei sowohl für die Dichtfläche als auch für die erweichenden Stützelementteile Glaslotmaterialien oder vergleichbare Substanzen Anwendung. Zu den verwendbaren Materialien, dem Aufbau der Stützelemente, den typischen Temperaturen und den günstigen Viskositäten der verschiedenen Teile der Stützelemente wird auf den Offenbarungsgehalt der erwähnten Schrift verwiesen.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von dem genannten Stand der Technik das Problem zugrunde, ein im Hinblick auf den Befüllschritt verbessertes Herstellungsverfahren für eine für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegte Entladungslampe anzugeben. Die Erfindung richtet sich auf ein Herstellungsverfahren für eine solche Entladungslampe, bei dem während eines einem Verschließen des Entladungsraumes vorhergehenden Befüllschrittes eines von zumindest zwei Teilen des Entladungsgefäßes durch ein Stützelement hochgehalten wird, welches Stützelement zum Verschließen des Entladungsraumes durch Wärmeanwendung zumindest teilweise erweicht wird, wodurch der hochgehaltene Teil des Entladungsgefäßes abgesenkt wird, wobei allerdings im Gegensatz zum Stand der Technik das Stützelement bei dem Hochhalten des Entladungsgefäßteils ganz außerhalb des Entladungsraumes angeordnet ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Häufig enthalten die für das Absenken des hochgehaltenen Entladungsgefäßteils verwendeten Stützelemente einen während des Befüllschritts erweichenden Teil, der zu störenden Verunreinigungen der Restgasatmosphäre in dem Entladungsraum führen kann. Zum einen können diese Verunreinigungen wegen der höheren Temperaturen während des Befüllschritts und zum anderen aber auch während der Lebensdauer der Lampe auftreten. Insbesondere können für die erweichenden Teile sog. Glaslotmaterialien verwendet werden. Diese können beispielsweise von organischen Bindern gehaltene Glasmehle sein. Damit können schon bei relativ geringen Temperaturen geeignete Viskositäten erreicht werden. Mit den Bindermaterialien sind jedoch unvermeidliche Restausgasungen verbunden, die die Reinheit der Restgasatmosphäre stören.
  • Besonders ausgeprägt sind die eben beschriebenen Probleme bei lediglich vorgeformten Teilen, die neben dem Glasmehl den organischen Binder noch in der ursprünglichen Form enthalten. Aber auch bei vorgesinterten Teilen, in denen nur noch Binderreste vorliegen, treten die störenden Ausgasungen auf, wenn auch in vermindertem Umfang.
  • Im Prinzip besteht allerdings auch die Möglichkeit; bei den geeigneten Temperaturen erweichende Glassorten in reiner Form zu verwenden, etwa Teile aus reinem SF6-Glas. Diese völlig binderfreien Teile führen an sich nicht zu störenden Ausgasungen. Sie sind dennoch mit Nachteilen verbunden, weil sie den Entladungsraum vor allen Dingen bei bestimmten Formen der Stützelemente geometrisch stören können. Beispielsweise kann es erwünscht sein, auf einer der beiden Platten spitz oder kantig aufliegende Stützelemente zu verwenden, wobei der Entladungsraum bis in die Umgebung der Berührung zwischen der Spitze oder Kante und der entsprechenden Platte ausgenutzt werden soll oder bestimmte optische Eigenschaften gewährleistet sein sollen. Die erweichten Teile würden dann von der Spitze oder Kante zur Seite weggedrückt und einen Teil des Entladungsraums blockieren oder stören.
  • Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass diese erweichenden Teile im Grunde nur zum Hochhalten des Entladungsgefäßteils unverzichtbar sind. Die Stützfunktionen in dem Entladungsraum selbst können, soweit überhaupt erforderlich, auch ohne solche erweichenden Teile erfüllt werden, wenngleich der zitierte Stand der Technik wegen der Gleichmäßigkeit der Anlage solche erweichenden Elemente gerade im Hinblick auf diese Stützfunktion empfiehlt. Bei der Erfindung wird jedoch davon ausgegangen, dass die Reinheit der Restgasatmosphäre im Vordergrund steht und sich etwaige Stützelemente innerhalb des Entladungsraumes mit ausreichender Präzision herstellen lassen, um auf erweichende Teile dort auch verzichten zu können, oder sie jedenfalls innerhalb des Entladungsraumes in geringerer Zahl vorzusehen. Die Erfindung richtet sich also namentlich auch auf solche Entladungslampen, bei denen innerhalb des Entladungsraums gar keine Stützelemente vorgesehen sind.
  • Durch Stützelemente ganz außerhalb des Entladungsraumes, die ganz oder teilweise während des Befüllschritts erweichen, lässt sich das Entladungsgefäßteil gut hochhalten, wobei die erweichenden Teile dann nur außerhalb des Entladungsraumes zu Ausgasungen führen und den Entladungsraum auch sonst nicht stören. Mit einer Anordnung ausserhalb des Entladungsraumes ist dabei insbesondere auch gemeint, dass die erweichenden Teile bei dem Verschließen des Entladungsgefäßes außerhalb des Randes des Entladungsraumes liegen und keinen Kontakt mit dem Entladungsraum haben. Sie sollen also insbesondere auch außerhalb eines Rahmens beispielsweise eines Flachstrahlers angeordnet sein. Dies ist in dieser Anmeldung mit dem Begriff "ganz außerhalb" gemeint.
  • Wenn die Strömung in z.B. dem Vakuumofen, in dem der Befüllschritt ausgeführt wird, ausreichend stark oder geeignet gerichtet ist, wird der Entladungsraum selbst kaum von Ausgasungen von außerhalb liegenden Glaslotmaterialien oder ähnlichem betroffen. Insbesondere wird der Entladungsraum selbst nach Absenken des Entladungsgefäßteils nicht mehr durch ein weiteres Ausgasen der nun außerhalb liegenden erweichenden Teile betroffen. Dies ist von Interesse, weil gerade beim Absenken die höchsten Temperaturen auftreten und wegen der nicht zu vermeidenden Trägheit auch noch für eine gewisse Zeit anhalten.
  • Die Erfindung ist dabei übrigens nicht darauf eingeschränkt, während des Befüllschritts auch die Abdichtung der beiden Platten gegeneinander oder gegen einen Rahmen in der beschriebenen Weise über Glaslotmaterialien oder andere erweichenden Materialien vorzunehmen. Jedoch bildet diese Vorgehensweise eine bevorzugte Variante. Dabei spielt die Kontamination des Entladungsmediums durch das dabei verwendete erweichende Material deswegen eine etwas geringere Rolle, weil die gegenüber dem Entladungsmedium freiliegende Oberfläche dieser Dichtung sehr kleingehalten werden kann. Die erweichenden Teile der Stützelemente haben jedoch zwangsläufig ein gewisses Volumen und damit auch eine gewisse Oberfläche. Schließlich sollen sie eine Bewegung der hochgehaltenen Platte über eine makroskopische Strecke ermöglichen.
  • Die bereits erwähnten Flachstrahler bilden im übrigen einen bevorzugten Anwendungsfall für die Erfindung. Dort kann dann das erfindungsgemäß außerhalb des Entladungsraumes liegende Stützelement mit dem erweichenden Teil (oder mehrere solcher Stützelemente) außerhalb des Rahmens liegen, jedoch noch durchaus zwischen den Platten angeordnet sein. Es können auch geeignete Verlängerungen der Platten vorgesehen sein, die in einem späteren Schritt des Herstellungsverfahrens wieder entfernt werden, beispielsweise abgebrochen werden. Insbesondere können das oder die erfindungsgemäßen Stützelemente lediglich Verfahrenshilfsmittel sein, die für die fertige Entladungslampe keine Rolle spielen und deswegen bei der Herstellung wieder von der Entladungslampe getrennt werden.
  • Der bevorzugte Aufbau der Stützelemente besteht aus zumindest zwei Teilen, von denen der erweichende Teil auf der während des Befüllschritts unten liegenden Platte sitzt und den nicht erweichenden Teil auf sich trägt. Dadurch kann beispielsweise die Kontaktfläche zwischen dem oberen Teil und der oberen Platte, die vorzugsweise die Deckenplatte ist, kleingehalten werden, so dass die Lichtabstrahlung wenig beeinträchtigt wird.
  • Natürlich ist bevorzugt, bei dem erfindungsgegenständlichen Herstellungsverfahren innerhalb des Entladungsraumes gänzlich auf erweichende Teile zu verzichten, wobei hier die Dichtfläche des Rahmens oder eine andere Dichtfläche des Entladungsgefäßes nicht gemeint ist. Außerdem sollten vorzugsweise nicht zu viele der erfindungsgemäßen Stützelemente außerhalb des Entladungsraumes eingesetzt werden, weil auch durch Ausgasungen außerhalb des Entladungsraumes noch eine gewisse Beeinträchtigung der Restgasatmosphäre in dem Entladungsraum möglich ist. Außerdem hat eine geringe Zahl von erweichenden Stützelementteilen den Vorteil, dass sich das Gewicht des abzusenkenden Entladungsgefäßteils auf diese wenigen erweichenden Teile verteilt. Das abzusenkende Entladungsgefäßteil muss dann weniger oder gar nicht beschwert werden. Das Einsparen von Gewichten zum Beschweren führt jedoch zu schnelleren Temperaturänderungen beim Heizen und Abkühlen und zu einer homogeneren Temperaturverteilung sowie zu einer besseren Raumausnutzung. Die Zahl der erweichenden Teile kann übrigens sogar dazu verwendet werden, eine Anpassung an das effektive Gewicht, das das abzusenkende Entladungsgefäßteil herabdrückt, vorzunehmen. Wenn nämlich mehrere Entladungsgefäße übereinander gestapelt werden, ist dieses effektive Gewicht bei weiter unten in dem Stapel liegenden Entladungsgefäßen deutlich größer als bei weiter oben liegenden.
  • Günstigerweise sollten höchstens vier Stützelemente in dieser Weise ausgelegt sein und verwendet werden. Beispielsweise können diese vier Stützelemente in den vier Ecken eines Flachstrahlerentladungsgefäßes mit rechteckiger Plattenform angeordnet werden, so dass die hochzuhaltende Platte jeweils im Bereich ihrer äußeren.Ecken unterstützt wird. Im Grunde reichen jedoch auch drei Stützelemente, um eine Platte flächig zu unterstützen. Schließlich ist es auch möglich, die Platte an einer Ecke oder einer Kante bereits auf dem Rahmen aufliegen zu lassen und im übrigen nur noch mit zwei oder sogar nur einem Stützelement hochzuhalten. Dabei ist die für das Befüllen des Entladungsraums zur Verfügung stehende Öffnung nicht mehr allseitig, jedoch muss dies nicht unbedingt ein Problem darstellen. Insbesondere kann diese Öffnung etwas höher als im Fall einer allseitigen Öffnung ausgeführt sein, so dass ein ausreichender Querschnitt zur Verfügung steht.
  • Bei der Erfindung kann eine Variante günstig sein, bei der das zum Hochhalten der Platte verwendete Teil insgesamt erweicht, bei dem also in anderen Worten das zwischen der Deckenplatte und der Bodenplatte angeordnete Element insgesamt erweicht. Dabei kann allerdings eine der beiden Platten so geformt sein, dass die Platte selbst zum Teil Stützelementfunktion hat. Jedenfalls liegen bei dieser Variante neben den beiden Platten und den dazwischenliegenden erweichenden Stützelementen (Stützelementteilen) keine weiteren separaten nicht erweichenden Stützelementteile vor (jedenfalls nicht an den zum Hochhalten verwendeten Stützelementstellen).
  • Zur Ausgestaltung von in die Platten, insbesondere in die Deckenplatten integrierten Stützelementen, wird verwiesen auf zwei frühere Patentanmeldungen derselben Anmelderin, nämlich die DE 100 48 187.6 und die DE 100 48 186.8 . Die Stützelemente können nämlich als einstückige Bestandteile der Deckenplatte ausgebildet sein.
  • Wenn die außerhalb des Entladungsraumes liegenden Stützvorsprünge etwas weniger tief bzw. niedriger ausgebildet sind als die innerhalb des Entladungsraumes, können an diesen Stellen die erweichenden Teile zwischengelegt werden. Der Positionierungsaufwand beschränkt sich dabei aber auf die erfindungsgemäß relativ geringe Zahl dieser Stellen.
  • Die erfindungsgemäßen Stützvorsprünge außerhalb des Entladungsraumes können übrigens auch, wie in den zitierten Anmeldungen erläutert, rippenartig verlaufen, sich also sozusagen nur eindimensional verjüngen. Bevorzugt ist jedoch, dass sie sich auch in einer zweiten Dimension verjüngen, also im wesentlichen spitz zulaufen. Dann kann das erweichende Element mit einer Öffnung versehen sein, in die die Spitze eines zugeordneten Stützvorsprungs eingesetzt wird, so dass das Aufsetzen der Deckenplatte auf diesen erweichenden Elementen etwas selbstjustierend ist oder jedenfalls relativ sicher erfolgen kann. Die dabei in den erweichenden Elementen möglichen Hohlräume sollten vorzugsweise mit einer Öffnung versehen sein, damit keine Verunreinigungen zurückgehalten werden. Dazu können beispielsweise die Begrenzungsflächen von Rohrstücken Ausnehmungen aufweisen oder in der Form von den Stützvorsprüngen abweichen. Es können auch seitliche Löcher angebracht sein. Außerdem könnten Rohrstücke axial geschlitzt sein.
  • Bei den Stützvorsprüngen innerhalb des Entladungsraumes, die nicht in Verbindung mit einem erweichenden Teil für das Hochhalten der Platte verwendet werden sollen, ist dann vorzugsweise eine nur berührende Anlage zwischen Stützvorsprung und Bodenplatte vorgesehen, die für die Stabilisierungswirkung, insbesondere bei Unterdruck des Entladungsmediums, häufig ausreicht.
  • Das bevorzugte Material für die erweichenden Elemente besteht im übrigen im wesentlichen aus SF6-Glas. Wenn die Viskosität der erweichenden Teile nicht sehr niedrig wird oder werden soll oder wenn das abzusenkende Teil sehr leicht ist, kann das hochgehaltene Teil, wie bereits erwähnt, auch beschwert werden, um das Absenken zu unterstützen.
    • Beschreibung der Zeichnungen
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die dargestellten Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können.
  • Im einzelnen zeigt:
    • Figur 1
    eine schematisierte Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Flachstrahler- Entladungslampe mit symbolisierten Kontaktstellen der Stützelemente mit der Bodenplatte und erweichenden Teilen bei den Stützelementen in den Ecken;
    Figur 2
    eine schematisierte Seitenansicht eines Stützelements aus einer der Ecken in Figur 1 vor dem Erweichen des dazu vorgesehenen Teils;
    Figur 3
    eine Figur 2 entsprechende Ansicht nach dem Erweichen dieses Teils;
    Figur 4
    eine Figur 2 vergleichbare Darstellung zu einem weiteren Ausfüh- rungsbeispiel; und
    Figur 5
    eine Figur 4 entsprechende Darstellung nach dem Erweichen des Stützelements in Figur 4.
  • Zu Figur 1 wird zunächst auf die jeweilige Figur 3 der beiden zitierten Voranmeldungen Bezug genommen. Zur Verdeutlichung sind bei den vorliegenden Anmeldungen die gleichen Bezugsziffern verwendet worden, soweit es sich um vergleichbare Elemente handelt.
  • Figur 1 zeigt eine schematisierte Draufsicht auf einen Aufbau aus einer Deckenplatte (3 in den Figuren 2 und 3) und einer Bodenplatte (4 in den Figuren 2 und 3), die dem Aufbau der zitierten Anmeldungen bis auf die im folgenden erläuterten Einzelheiten vollständig entsprechen.
  • Die Deckenplatte 3 und die Bodenplatte 4 sind in den äußersten Eckbereichen über in Figur 2 gut zu erkennende und in Figur 1 von oben in ihrem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt eingezeichnete Rohrstücke 15 aus SF6-Glas getrennt, auf denen die äußersten Stützvorsprünge in den Ecken außerhalb des rechteckigen Formats des Flachstrahlers aufliegen. Dabei haben die Stützvorsprünge einen mit 1'-1"" bezeichneten kreisförmigen Ansatz in den ebenen Teilen der Deckenplatte 3 und erstrecken sich von dort kegelförmig spitz zulaufend mit einer Spitze 2'-2"" am unteren Ende in Richtung Bodenplatte 4. Dabei bilden die Spitzen 2'-2"" in der Projektion auf die Plattenebenen die Mittelpunkte der Kreise 1'-1"". Die Deckenplatte 3 ist dabei eine tiefgezogene Glasplatte, deren Oberseite in der Kontur weitgehend der Unterseite entspricht. Die Stützvorsprünge entsprechen hier also den übrigen Stützvorsprüngen innerhalb des Entladungsraums, also in der Draufsicht aus Figur 1 innerhalb des weiter unten beschriebenen Rahmens 8. Die Einzelheiten hierzu sind bereits in den beiden zitierten früheren Anmeldungen dargelegt, so dass hier verwiesen werden kann.
  • In Figur 1 ist der äußere Randbereich der Übersichtlichkeit halber etwas zu groß dargestellt. Tatsächlich wird man bestrebt sein, den über die nutzbare Lichterzeugungsfläche hinausgehenden Flächenanteil des Flachstrahlers möglichst klein zu halten.
  • In Figur 1 sind mit 5 Elektrodenstreifen bezeichnet, die insgesamt einen vollständigen Elektrodensatz für dielektrisch behinderte Entladungen aufbauen, wobei sowohl die Anoden als auch die Kathoden dielektrisch beschichtet sind und auch ansonsten keine Unterschiede voneinander aufweisen. Die Elektrodenstreifen 5 sind jeweils alternierend einem rechten Sammelanschluss 10 und einem linken Sammelanschluss 11 zugeführt und können darüber an ein elektronisches Vorschaltgerät angeschlossen werden. Entladungsbereiche bilden sich jeweils in den nächstbenachbarten Abschnitten nebeneinanderliegender Elektrodenstreifen 5 aus, so dass sie in den in Figur 3 mit 6 bezeichneten Entladungsraumabschnitten liegen. Hierzu wird im übrigen auf die zitierten früheren Anmeldungen verwiesen. Das gilt auch für die Form der Elektrodenstreifen, die dort näher erläutert ist. Es zeigt sich jedoch, dass die Stützvorsprünge jeweils von gleichen Anordnungen nächstbenachbarter Entladungsbereiche umgeben sind und umgekehrt (Randbereiche ausgenommen) und dass sich durch die in Figur 1 dargestellte Anordnung verschiedene Linien ziehen lassen, entlang denen sich Entladungsbereiche und Stützvorsprünge abwechseln. Auch hierzu wird auf die Voranmeldungen verwiesen. In Figur 1 sind übrigens die Kreisansätze 1 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet, so dass die Stützvorsprünge nur durch die Spitzen 2 repräsentiert sind.
  • In Figur 1 zeigt die Bezugsziffer 8 eine rahmenähnliche Struktur, die bei diesem Ausführungsbeispiel keinen separaten Rahmen bildet, sondern ein ebenfalls tiefgezogener Vorsprung der Deckenplatte 3 ist. Dieser ist jedoch als Rippe und nicht als spitz zulaufender Kegel ausgebildet. Die Breite der Rahmenrippe 8 dient für eine gasdichte Verbindung zur Bodenplatte 4, die, wie bereits erläutert, durch ein Glaslot hergestellt werden kann. Die weiter außen liegende Linie 9 zeigt die Außengrenze des Rahmens, entspricht also gewissermaßen dem Kreisansatz 1 bei den Stützvorsprüngen.
  • Wenn die Lampe vor dem Verschließen durch gasdichtes Verkleben bzw. Verlöten des Rahmens 8 mit der Bodenplatte 4 befüllt werden soll, wird sie in dem in den Figuren 1 und 2 skizzierten Zustand "aufgebockt", indem die äußersten Stützvorsprünge 1'-1"", 2'-2"" in den Ecken auf die Rohrstücke 15 aufgesetzt werden. Dabei haben die Rohrvorsprünge 15 einen seitlichen Schlitz, der zeichnerisch nicht dargestellt ist, damit ihr Innenraum miterfasst wird. Während des Befüllschritts halten die Rohrstücke 15 die Deckenplatte 3 ihrer vertikalen Länge entsprechend um etwa 2,5 mm hoch, so dass der gesamte Entladungsraum mit dem gewünschten Entladungsmedium geflutet werden kann. Dann kann der bei diesem Beispiel hierzu verwendete Vakuumofen aufgeheizt werden, bis die Erweichungstemperatur des die Rohrstücke 15 aufbauenden SF6-Glases erreicht wird, woraufhin die Rohrstücke 15 von dem Gewicht der nötigenfalls beschwerten Deckenplatte 3 zu einem unregelmäßigen Materialhaufen 16 zusammengedrückt werden, so dass schlussendlich die in Figur 3 dargestellte Situation entsteht. Dort ist von dem Rohrstück 15 aus Figur 2 nur mehr ein amorph geformter kleiner Haufen übrig geblieben, der den Stützvorsprung 1', 2' an der Bodenplatte 4 zusätzlich verklebt.
  • Bei dem dargestellten Beispiel kommt die Spitze 2' in Figur 3 zur Anlage an die Bodenplatte 4 (ebenso 2" - 2""). Dies muss nicht unbedingt so sein. Die für die erweichenden Rohrstücke 15 ausgelegten Stützvorsprünge können auch etwas geringere vertikale Abmessungen haben, so dass die Spitze 2' das Material 16 nicht vollständig unter sich verdrängen muss, aufgrund der spitzen Form bildet dieses Verdrängen jedoch kein besonderes Hindernis. Bei rippenförmigen Stützvorsprüngen könnte das anders sein.
  • Die Figuren 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel. 4 bezeichnet auch hier eine flache Bodenplatte, auf der jedoch eine etwas modifizierte Deckenplatte 3' zu liegen kommen soll. Diese Deckenplatte 3' hat eine "Noppenstruktur", zu der auf die bereits früher zitierten Anmeldungen 100 48 187.6 und 100 48 186.8 verwiesen wird. Der äußere Bereich der Deckenplatte 3' ruht in Figur 4 vor dem Abschluss des Befüllschrittes auf einem mit seiner Achsenrichtung plattenparallel liegenden SF6-Glasrohrstück 15'. Durch eine passend komplementär gestaltete Ausbuchtung des äußersten Randes der Deckenplatte 3' kann diese leicht auf das Rohrstück 15' bzw. drei oder vier dieser Rohrstücke 15' aufgelegt werden. Über den größten Teil des Außenumfangs des Entladungsgefäßes entstehen dadurch zwischen der Deckenplatte 3' und der Bodenplatte 4 entsprechende Öffnungsspalte.
  • Das SF6-Glasrohrstück 15' erweicht bei der entsprechenden Temperatur und sinkt in sich zusammen, so dass eine in Figur 5 angedeutete amorphe Materialanhäufung 16' übrig bleibt. Die Abdichtung des Entladungsraumes erfolgt über eine den Rahmen, der in die Deckenplatte 3' an dieser Stelle integriert ist, abdichtende Glaslotraupe 17, die beim Absinken der Deckenplatte 3' ebenfalls erweicht und damit für eine Dichtung 18 (Figur 5) sorgt. Die Besonderheit des Glasrohrstücks 15', das hier eine Wandstärke von 0,3 mm bei einem Durchmesser von 3 mm hat, liegt darin, dass es nicht exakt abgelängt sein muss, um die richtige Höhenabmessung vorzugeben. Vielmehr kann hier unpräzise abgelängte Meterware verwendet werden. Außerdem kommt man bei dünnwandigen Rohren mit vergleichsweise kleinen Materialmengen aus, wobei sich die Öffnung des Rohres durch die plattenparallele Achsenlage ohne Schlitzung ergibt. Durch die eingeformte Aufnahme seitens der Deckenplatte 3' ist die in Figur 4 dargestellte Konstruktion relativ stabil und erschütterungssicher. Natürlich könnte statt des Rohres 15' auch ein Rohr mit einer anderen Querschnittsform oder ein massiver Stab verwendet werden. Das mit der Bodenplatte 4 und der Deckenplatte 3' verbackene oder verschmolzene Material 16' (Figur 5) sorgt im übrigen für eine zusätzliche Stabilisierung der Verbindung zwischen den beiden Platten 3' und 4 unabhängig von der Dichtung 18 des integrierten Rahmens.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen einer für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegten Entladungslampe, die aufweist:
    ein aus zumindest zwei zu Anfang des Verfahrens getrennten Teilen (3, 4) bestehendes Entladungsgefäß zur Aufnahme eines Entladungsmediums in einem Entladungsraum des Entladungsgefäßes,
    einen Elektrodensatz (5) zur Erzeugung dielektrisch behinderter Entladungen in dem Entladungsmedium und
    eine dielektrische Schicht zwischen zumindest einem Teil eines Elektrodensatzes (5) und dem Entladungsmedium,
    bei welchem Verfahren bei einem, einem Verschließen des Entladungsraumes vorhergehenden, Befüllschritt eines der Teile (3) des Entladungsgefäßes durch ein Stützelement (1' - 1"", 2' - 2"", 15) hochgehalten wird,
    welches Stützelement (1' - 1"", 2' - 2"", 15) zum Verschließen des Entladungsraumes durch Wärmeanwendung zumindest teilweise erweicht (15, 16) wird, wodurch der hochgehaltene Teil (3) des Entladungsgefäßes abgesenkt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (1' - 1"", 2' - 2"", 15) bei dem Hochhalten des Entladungsgefäßteils (3) ganz außerhalb des Entladungsraumes angeordnet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Entladungslampe ein Flachstrahler ist, die beiden Teile des Entladungsgefäßes eine Bodenplatte (4) und eine Deckenplatte (3) des Flachstrahlers sind und das Stützelement (1' - 1"", 2' - 2"", 15) bei dem Hochhalten einer der Platten (3) außerhalb eines Rahmens (8, 9) des Flachstrahlers angeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem innerhalb des Entladungsgefäßes während des Befüllschrittes auf erweichende Teile verzichtet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Stützelement lediglich Hilfsmittel des Verfahrens ist und die fertige Entladungslampe nach dem Herstellungsverfahren von dem Stützelement getrennt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Stützelement (1' - 1"",2' - 2"", 15) zum Hochhalten des Entladungsgefäßteils (3) an einem hierfür vorgesehenen Abschnitt des Entladungsgefäßteils (3) angreift, der bei dem Herstellungsverfahren entfernt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem mindestens eines und höchstens vier der Stützelemente (1' - 1"", 2' - 2"", 15) verwendet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das bzw. die Stützelemente (1' - 1"", 2" - 2"", 15) Rohrstücke (15) aus einem geeignet erweichenden Material aufweisen.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das bzw. die Stützelemente (1' - 1"", 2' - 2"", 15) im wesentlichen aus SF6-Glas bestehende erweichende Teile (15) aufweisen.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das hochgehaltene Entladungsgefäßteil (3) zusätzlich beschwert wird, um das Absenken zu unterstützen.
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