HU214424B

HU214424B - Eljárás vákuumbiztos tömítés előállítására, valamint kisülőedény nagynyomású kisülőlámpához

Info

Publication number: HU214424B
Application number: HU9303567A
Authority: HU
Inventors: Jürgen Heider; Roland Hüttinger; Stefan Jüngst
Original assignee: Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH.
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1993-12-13
Publication date: 1998-03-30
Also published as: DE4242122A1; EP0602530A3; EP0602530B1; EP0602530A2; CN1090088A; DE59309411D1; US5552670A; HUT67663A; JPH06318435A

Abstract

A találmány tárgya eljárás vákűűmbiztős tömítés előállítására,valamint az eljárás alkalmazásával előállítőtt kisülőedény nagynyőmásúkisülőlámpáhőz. Az eljárás sőrán egy kerámiatartály és e y fémátvezetés között hőzűnk létre vákűűmbiztős tömítést úgy, hőgy akerámiatartály nyílásába közvetlenül beszinterezünk egy nyitőttmőlibdén csövet (4), majd a nyitőtt mőlibdén csőbe (4) bevezet ük afém átvezetést. A mőlibdén csövet (4) és a fém átvezetést a mőlibdéncső (4) külső végénél összehegesztjük. A találmány szerintikisülőedényben az átvezetést legalább az egyik edényvégen (2) atömítőelemnél (3) egy nyitőtt cső (4) veszi körül, ami az átvezetésselvákűűmbiztősan össze van kötve. A cső (4) a tömítőelembe (3)vákűűmbiztősan közvetlenül be van szinterezve. A találmány szerintikisülőedény példáűl nagynyőmású kisülőlámpába is beépíthető. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás vákuumbiztos tömítés előállítására, valamint az eljárás alkalmazásával előállított kisülőedény. A vákuumbiztos tömítés a kerámia kisülőedény és fém átvezetés között van.

A találmány szerinti eljárás főként, de nem kizárólag, nagynyomású kisülőlámpákhoz használható kerámia kisülőedények előállítására vonatkozik. Az ilyen kisülőedényeket rendszerint nagynyomású nátriumgőz-lámpákban alkalmazzák. Az utóbbi időben azonban foglalkoznak azzal, hogy ezeknek a kisülőedényeknek az előnyeit fémhalogenid kisülőlámpáknál is hasznosítsák. Az ilyen lámpáknak általában kvarcüveg kisülőedényük van. Jelenleg arra törekednek, hogy javítsák ezeknek a lámpáknak a színvisszaadását. Az ehhez szükséges magasabb üzemi hőmérsékletet kerámia kisülőedénnyel lehet megvalósítani. A tipikus teljesítmény 50...250 W. A hosszúkás kisülőedény végeit rendszerint kerámia záródugók zárják le, amelyekbe fém áramátvezető van központosán behelyezve. A nagynyomású nátriumgőz lámpáknál ismeretesek a csőalakú és rúdszerű nióbium átvezetők. Ilyeneket ír le a GB 1 465 212 számú és az EP 34 113 sz. szabadalmi leírás. Ezeket az átvezetéseket üvegforrasszal vagy megömlő kerámiával olvasztják be egy kerámia záródugóba. Az EP 136 505 számú szabadalmi leírás nióbiumcsövekben közvetlen, üvegforrasz nélküli beszinterezési eljárást ismertet. A nagynyomású nátriumgőz lámpák sajátossága az, hogy a töltés nátriumamalgámot tartalmaz, ami gyakran az átvezetőként alkalmazott nióbium cső belsejében, egy tartályban található.

A kisülőedény megtöltésének és kiürítésének (evakuálásának) egyik különösen egyszerű lehetőségét az adja, hogy az egyik nióbium csövön van egy kis nyílás a csőre helyezett elektródszár közelében, a kisülőedény belsejében és - amint ezt a GB 2 072 939 számú szabadalmi leírás ismerteti - ezen a nyíláson át lehetséges a kiürítés, valamint az amalgám és az inertgáz betöltése. A töltési folyamat befejezése után a nióbium cső kívül álló végét lapítással és az ezt követő hegesztéssel gázbiztosan lezárják. Ekkor azonban még mindig nyitott a nyílás az elektródszár közelében, hogy működés közben az összeköttetés a kisülőedény belső tere és az átvezető cső hidegpontként működő belseje között biztosítva legyen.

A nagynyomású nátriumgőz lámpák lezárására egy másik eljárást ismertet a DE 2 548 732 számú szabadalmi leírás. Ennek az eljárásnak a során csőalakú wolfram, molibdén vagy rénium átvezetéseket alkalmaznak, amelyeket egy hengeres kerámia idomdarab segítségével a cső belsejében, megömlő kerámiával gázbiztosan olvasztanak be a dugóba. A külső csővégnek a töltési folyamat befejezése utáni lapítását itt el kell hagyni, mivel - mint ismeretes - ezek a fémek a nióbiummal ellentétben nagyon ridegek és ezért csak nehezen lehet megmunkálni őket. Ezért nem lehet minden további nélkül átvenni a nióbium csöveknél ismert lezárási eljárásokat. Ehelyett a kerámia idomdarab axiális furattal van ellátva, amely kiürítéskor és töltéskor együttműködik a csőben az elektródszár közelében lévő nyílással. Megtöltés után az idomdarab axiális furatát megömlő kerámiával zárják le úgy, hogy a rideg, molibdénszerü fém megmunkálása elmarad. Ez az eljárás azonban nagyon körülményes és ezért drága, valamint időigényes.

Végül az EP 92 114 227.9 számú szabadalmi bejelentés olyan kerámia kisülőedényes nagynyomású lámpát ismertet, amelynél egy csőalakú, molibdénből vagy hasonló anyagból készült átvezető közvetlenül be van színtéréivé az egyik kerámia záródugóba. A PCT/DE92/00372 számú szabadalmi bejelentés ismertet továbbá egy töltési eljárást kerámia kisülőedényes, fémhalogenid kisülőlámpákhoz, melynek során az átvezetőben, a záródugóban vagy a kisülőedényben lévő nyílást töltőfuratként alkalmazzák. A jelen szabadalmi bejelentés ennek a két korábbi találmánynak a továbbfejlesztése.

Ennek a már ismert töltési eljárásnak az a hátránya, hogy vagy egy járulékos nyílást kell kialakítani a kisülőedényben vagy a záródugóban, vagy pedig - az átvezetőben lévő nyílás alkalmazása esetén - az átvezetőben rögzített elektród leszűkíti a töltőfuratot és akadályozza a töltési folyamatot. Ezenkívül a töltőfuratot egyes kiviteli alakoknál utólag csak nehezen lehet újból lezárni.

A nagynyomású nátriumgőz lámpákban történő alkalmazásnál az is hátrányosnak bizonyult, hogy az elektródok az átvezető közvetlen beszinterezésekor elkerülhetetlenül ki lennének téve a magas, több mint 1800 °C hőmérsékletű szinterezési folyamatnak. Ezen a hőmérsékleten az elektródokra esetleg felvitt és a nagynyomású nátriumgőzlámpáknál gyakran alkalmazott emitter nagy része elgőzölögne.

A sorozatgyártásban az előállítás során ezenkívül hátrányosnak mutatkozott az, hogy az elektródrendszereknek már a záródugó beszinterezésének időpontjában rendelkezésre kell állniuk. Az elektródok szállítási sérüléseinek veszélye különösen nagy akkor, ha a gyártás egyes közbenső lépéseit különböző helyeken végzik. Ezenkívül - a különböző elektródrendszemek beépíthetősége tekintetében - erősen korlátozva van a flexibilitás.

Találmányunk célja tartós kötés létrehozása kerámia kisülőedény és fém átvezetés között.

Találmányunk további célja egy különösen biztos kötési eljárás, ami ellenáll az agresszív töltőanyagú kerámia kisülőedények szélsőséges terheléseinek is.

Találmányunk még további célja a kerámia kisülőedények kiürítésének és megtöltésének könnyebbé tétele.

Találmányunk kiegészítő célja a találmány szerinti eljárással előállított, hosszú élettartamú nagynyomású lámpa kialakítása.

A találmány szerinti, villamos lámpa kerámia kisülőedénye és egy fém villamos átvezetés között alkalmazható, vákuumbiztos tömítés előállítására szolgáló eljárás kidolgozásánál olyan elrendezésből indultunk ki, ahol a kerámia kisülőedényen nyílás van, a villamos átvezetés egy előregyártott elektródrendszer részét képezi, amelyhez legalább egy, az átvezetéshez rögzített elektróda kapcsolódik és így önmagában vákuumbiztos elektródrendszert alkot, továbbá a fém átvezetés alakja a nyílás alakjához illeszkedik és át van vezetve ezen a nyíláson. A kisülőedény kerámia anyagának hőtágulási tényezője 6,5.. .9^χ 10 ⁶ K'¹ között van, az átvezetés fémanyagának hőtágulási tényezője kisebb, mint a kisülőedényé, és az

HU 214 424 Β átvezetés anyaga molibdént vagy wolframot vagy réniumot vagy ezek ötvözeteit tartalmazza.

A találmány szerinti eljárás során al) egy nyitott fém csövet tömítőelemmel együtt közvetlenül beszinterezünk a kerámia kisülőedény nyílásába, ahol a cső fém anyagának hőtágulási tényezője ugyancsak kisebb, mint a kisülőedényé;

a2) a kerámia kisülőedényt evakuáljuk és a nyitott csövön keresztül feltöltjük fémhalogenideket tartalmazó töltőanyaggal;

b) a fém átvezetést is magában foglaló elektródrendszert bevezetjük a nyitott csőbe; és

c) az átvezetés és a cső között maradó rést a cső külső végénél vákuumbiztosan lezárjuk.

Az eljáráshoz alkalmazott cső anyaga előnyösen molibdén vagy molibdénötvözet, wolfram vagy rénium.

Az eljáráshoz használt tömítőelem olyan záródugó, amely kerámiaszerű anyagból készül és ennek az anyagnak a hőtágulási tényezője közel áll a kerámia kisülőedény hőtágulási tényezőjéhez vagy a kerámia kisülőedény hőtágulási tényezője és az átvezetés hőtágulási tényezője között van.

A találmány szerinti eljárás során a c) eljárási lépésben a vákuumbiztos lezárást célszerűen hegesztéssel hozzuk létre.

A találmány szerinti kisülőedény kidolgozásához olyan nagynyomású kisülőlámpához használható kisülőedényből indultunk ki, ahol a fémhalogenideket tartalmazó fénykeltő töltést körülvevő kisülőedény áttetsző kerámiából van kialakítva, a kisülőedénynek két edényvége van, amelyeket tömítőelemek zárnak le és ezeken a tömítőelemeken át wolframból, molibdénből, réniumból vagy ezek ötvözeteiből készült villamosán vezető átvezetés van vákuumbiztosan átvezetve, amely a kisülőedény belsejében lévő elektródmag-szálból és spirálból álló egyik elektródot egy külső villamos hozzávezetéssel köti össze.

A találmány szerinti kisülőedénynél az átvezetést legalább az egyik edényvégnél, a tömítőelemnél molibdénből vagy annak ötvözetéből vagy wolframból, vagy réniumból készült nyitott cső veszi körül úgy, hogy az átvezetés külső mérete a csőhöz illeszkedik, a cső az átvezetéssel vákuumbiztosan össze van kötve, és a cső a tömítőelembe vákuumbiztosan közvetlenül be van szinterezve.

A tömítőelem előnyösen egy kerámiaszerű anyagból készült záródugó, aminek a hőtágulási tényezője a kerámia kisülőedény és az átvezető hőtágulási tényezője között van.

A záródugóként kialakított tömítőelem egy további előnyös kiviteli példánál többkomponensű kerámia anyagból áll, amely fő összetevőként AbO^-ot, valamint egy vagy több járulékos összetevőt tartalmaz, amelyeknek hőtágulási tényezője kisebb, mint az Al₂O₃-él, és a kisülőedény anyaga AI2O3.

A találmány szerinti kisülőedénynél alkalmazott átvezetés cső vagy rúd, vagy rúdalakú átvezető, vagy csőés rúdalakú szakaszokból összeállított átvezető.

A találmány szerinti kisülőedény egy további előnyös kiviteli példájánál az átvezetés kisüléstől távolabb eső végén érintkezésjavító van egy külső villamos hozzávezetés számára.

A találmány szerinti a legalább átvezetésből és elektródból álló elektródrendszer önmagában véve vákuumbiztosan le van zárva.

A találmány szerinti eljárás, amit lámpáknál és más villamos eszközöknél, elsősorban kisülőedényeknél lehet alkalmazni, kiküszöböli az ismert eljárások fentebb taglalt hátrányait. A kerámia kisülőedény tömítése több részlépésben, egy járulékos alkatrész, a nyitott cső segítségével történik. A cső anyaga előnyös módon molibdén vagy molibdénötvözet. Elvileg éppúgy alkalmas a molibdénhez hasonló tulajdonságokkal rendelkező (kis hőtágulási tényezőjű és korrózióálló) fémből - például wolframból vagy réniumból - készült cső is, de ezeknél a gyakorlati megvalósítás több ráfordítást igényel. A következőkben ezért mindig molibdéncsőről lesz szó, de a találmány nem korlátozódik erre.

A molibdéncsövet az első lépésben közvetlenül besziterezzük a kerámia kisülőedény egyik nyílásába. Tömítőelemként alkalmas a kisülőedény megfelelően kialakított edényvége. Gyakran alkalmaznak azonban külső tömítőelemeket a bevezetőleg ismertetett záródugó alakjában. A lámpagyártásnál a záródugó a kerámia kisülőedényhez hasonlóan rendszerint átlátszó kerámia, főleg AI2O3, esetleg „szennyezőanyagokkal”. Ebben az esetben a kerámiatartály hőtágulási tényezője (általában (6,5...9)^x 10 ⁶ K° ') és a záródugó hő tágulási tényezője nagyon közel van egymáshoz. A záródugók anyaga lehet egy olyan - esetleg többkomponensű - anyag is, amely főként kerámia, de 40% adalékanyagot is tartalmazhat. Az adalékanyagok csökkentik a hőtágulási tényezőt úgy, hogy az a kerámia kisülőedény és a fém átvezető hőtágulási tényezője közé kerül. Ide vonatkozó példák a PCT/DE92/00372 számú leírásban találhatók.

A közvetlen beszinterezési eljárás részleteit az EP 92 114 227.9 számú szabadalmi bejelentés leírása részletesen ismerteti. Ennek az eljárásnak alapvető előnye az, hogy az átvezető erősen igénybe vett részén elmaradhat a rendszerint nem korrózióálló üvegforrasz, illetőleg megömlő kerámia alkatrész.

A második lépésben egy fém alkatrészt bevezetünk a beszinterezett nyitott molibdéncsőbe. A fém alkatrész gyakran egy átvezetés, amilyet kisülőlámpákban és kisülőcsövekben alkalmaznak. Ennek a fém átvezetésnek a külső méretei illeszkednek a molibdéncsőhöz, amely lehet cső vagy rúd, és esetleg több részből is állhat. A fém átvezetés anyagának hőtágulási tényezője jóval kisebb - akár 60%-kal, bizonyos körülmények között még ennél is kisebb -, mint a kisülőedényé. Az anyag előnyös módon korrózióálló fémhalogenidekkel és nátriummal szemben.

Fontos, hogy a fém alkatrész hőtágulási együtthatója nagyjából megegyezzen a molibdéncső hőtágulási együtthatójával, mivel a harmadik lépésben a nyílás eltömítését azzal fejezzük be, hogy a fém alkatrészt a molibdéncsővel a molibdéncső külső végénél (kisülőlámpákban és kisülőcsövekben lévő átvezetéseknél tehát a kisüléstől távolabb eső végénél) összekötjük. A kötést főleg hegesztéssel hozzuk létre. Ennek előnye, hogy a

HU 214 424 Β külső vég könnyen hozzáférhető és a kötés minősége megbízhatóan ellenőrizhető. Ha erősen eltérő hőtágulási tényezőjű anyagokat kötnénk össze, akkor a varrathely a termikus igénybevétel mellett nagy mechanikai terhelésnek lenne kitéve, ami a tömítés idő előtti sérülését idézné elő.

Átvezetés alkalmazásakor az átvezetésnek már egy előreszerelt elektródrendszer részének kell lennie. Itt ügyelni kell arra, hogy az elektród átmérője kisebb legyen, mint a molibdéncső belső átmérője. Az elektródrendszernek önmagában véve vákuumbiztosan lezártnak kell lennie. Ez biztosítja, hogy az eljárás harmadik lépésében a tömítés vákuumbiztos legyen. Erre elvben kétféle lehetőség van. A tömítés szempontjából legbiztosabb lehetőség az, hogy átvezetésként egy masszív rudat alkalmazunk. Ekkor az elektródot a rúd kisülésoldali végein tetszőleges módon lehet rögzíteni. Az anyagfelhasználás itt viszont viszonylag nagy. A másik változat egy cső alkalmazása, ami - fémhalogenid lámpáknál előnyös módon a kisülésoldali végén - vákuumbiztosan, például az elektródszár által le van zárva. Kompromisszumos megoldásként egy cső szakaszból és egy rúd szakaszból összetett átvezetőt lehet alkalmazni. Ez a megoldás nagynyomású nátriumgőzlámpáknál is igen alkalmas. Alkalmazható még egy cső is, amibe egy rúd van behelyezve. Ezt ugyanakkor előnyösen kívül kiálló érintkezésjavítóként is lehet alkalmazni a külső árambevezetéshez.

A találmány szerinti eljárás ezenkívül lehetővé teszi töltőanyag egyszerű betöltését a kerámiatartályba a még nyitott molibdéncsövön át. Itt általában inért gázokról, elsősorban nemesgázokról (xenon, argon) és/vagy higanyról van szó, amelyek a kerámiatartályban lévő két elektród közötti kisülés megindításához, illetőleg fenntartásához szükségesek. Ezenkívül a molibdéncső természetes nyílásán át egyszerűen és megbízhatóan be lehet juttatni adalékanyagokat, így nátriumot (higannyal amalgamálva) vagy fémhalogenideket (többnyire szilárd alakban).

A töltőanyagok illékonysága miatt különösen előnyös, hogy ezután a végleges lezárás a molibdéncső külső végének közelében történhet. Ezeket az anyagokat lezárás közben általában hűteni kell, hogy megakadályozzuk távozásukat a nyitott töltőfüraton át. Minthogy azonban a lezáráshoz szükséges energiabevezetés lokálisan, rendkívül rövid idő alatt (a beolvasztáshoz képest) és a töltőanyagtól távol történhet, ezért a töltőanyagok felmelegedésének veszélye nem áll fenn, és így a hűtés elmaradhat.

Ez a lezárási eljárás így elsőként biztosítja annak feltételeit, hogy kerámia kisülőedényeket alkalmazzunk rendkívül higanyszegény lámpákhoz, sőt higany nélküli lámpákhoz, amelyeknél az égési feszültséget erősen túlnövelt nemesgáznyomás (xenon) tartja fent.

Különösen jól beváltak a kb. 1,3.. .2,0 mm külső átmérőjű és kb. 0,8...1,5 mm belső átmérőjű molibdéncsövek, amiknek a falvastagsága eszerint 0,1...0,3 mm. Ezek a méretek biztosítják a szükséges flexibilitást a tartó közvetlen beszinterezéséhez és a kellően nagy töltőnyílást a töltőanyagok számára. Egy ilyen lámpa különös előnye, hogy nem kell semmiféle forraszt (üveget vagy fémet), illetőleg megömlő kerámiát alkalmazni.

Találmányunkat az eljárás példaképpeni foganatosítási módjai és a lámpa példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az a-b. ábra kisülőedény végének tömítése a találmány szerinti eljárás révén, több lépésben, a 2-5. ábrák az elektródrendszer további kiviteli alakjai, és a

6. ábra egy találmány szerinti kisülőedényt tartalmazó lámpa kiviteli alakja.

Az 1. ábrán látható egy fémhalogenid kisülőlámpához alkalmazott 1 kisülőedény részlete oldalnézeti metszetben. A kisülőedény A UO-j-kerámiából készül. A edényvéget 3 tömítőelemként záródugó zárja le, aminek az anyaga átmeneti kerámia (60% A1₂O₃ és 40% wolfram). A záródugóba közvetlenül be van szinterezve egy molibdén anyagú 4 cső. Az öblös 1 kisülőedény külső átmérője a hengeres 2 edényvégeknél kb. 5,75 mm. A 2 edényvégbe közvetlenül beszinterezett (vagy beolvasztott) záródugó külső átmérője 3,25 mm. A záródugóba van beillesztve az 1,65 mm külső átmérőjű molibdén 4 cső. A 4 cső a kisülési oldalon a záródugóval egy síkban végződik, a kisüléstől távolabb eső oldalon azonban kiáll a záródugóból.

A nyitott molibdén 4 csövön át az 1 kisülőedény belsejét kiürítjük (feltételezve, hogy másik, nem ábrázolt vége már vákuumbiztosan le van zárva. Ezután inért gyújtógázt (argont, illetőleg xenont) töltünk az 1 kisülőedénybe. Ezt követően alkalmasan adagolt higanyt és fémhalogenideket (az utóbbiakat tabletta alakban), valamint esetleg járulékosan fémeket (huzaldarabkák alakjában) töltünk be a 4 csövön át. A kisülőedényt a már korábban lezárt, nem ábrázolt végénél folyékony nitrogénnel hűtjük. A nyitott 2 edényvég eközben felfelé áll.

Ezután az 1,3 mm belső átmérőjű molibdén 4 csőbe azonnal bedugunk egy előreszerelt 5 elektródrendszert (la. ábra). Az 5 elektródrendszer kb. 1,2 mm átmérőjű molibdén vagy wolfram anyagú 6 rúdból áll, aminek a kisülésoldali végén 7 kiugrás van. A 7 kiugrásra 0,5 mm átmérőjű 8 elektródmag-szál van hegesztve. A 8 elektródmag-szál anyaga wolfram. A 8 elektródmag-szálon 9 spirál van rögzítve, aminek a külső átmérője nem haladja meg a molibdén 6 rúd átmérőjét.

A molibdén 6 rúdnak a 7 kiugrással ellentett végén előnyös módon van egy nem ábrázolt ütköző, ami túlnyúlik a 4 cső belső átmérőjén. Az ütközőt képezheti például három orr, amik a 6 rúd kerületén egyforma távolságban vannak egymástól. Az ütköző biztosítja az elektródtávolság betartását és lehetővé teszi a 6 rúd ideiglenes tartását.

A 2 edényvéget véglegesen úgy zárjuk le, hogy a 4 cső és 6 rúd külső végén a két alkatrész közötti gyűrűalakú rést lézer-hegesztéssel (nyilak) eltömítjük (lb. ábra). A gyűrűalakú résen egy Nd/YAG lézerrel (lambda=l,06 pm) megyünk át (esetleg többször). Eközben lézerimpulzusokat létesítünk, ami biztosítja a teljes hegedést. Az 5 elektródrendszer többi részét és különösen az 1 kisülőedényt ez a kíméletes hőkezelés

HU 214 424 Β említésre méltóan nem melegíti. Ezért a tömítés találmány szerinti módja nagyon kis méretű (például 50 W teljesítménynek megfelelő vagy kisebb) edényeknél és/vagy nagy töltőgáznyomású töltőrendszereknél (például argon helyett xenon) is alkalmazható.

Az elektródrendszer másik változata a 2. ábrán látható. Itt a 10 elektródrendszer átvezetőként molibdén anyagú 11 csőből áll, aminek a külső átmérője 1,2 mm, belső átmérője 1,0 mm. A 11 cső a kisülési oldalon kissé kiáll a külső molibdén 4 csőből. Ezen a végen 12 magszál van rögzítve, aminek az átmérője (0,5 mm) jóval kisebb, mint a molibdén 11 cső belső átmérője. Ezért a 12 magszál vége annyira vissza van olvasztva, hogy 13 golyót képez, aminek az átmérője a molibdén 11 cső belső átmérőjéhez illeszkedik. Ennél a kiviteli alaknál a 10 elektródrendszert úgy tömbjük, hogy a 13 golyó végeit összehegesztjük a molibdén 11 csővel. Az átvezetőként szolgáló 11 cső rögzítése a külső 4 csövön ugyanúgy, mint az első kiviteli alaknál - lézerhegesztéssel (nyíl) a külső végen történik.

Egy harmadik kiviteli alaknál - ami különösen nagynyomású nátriumgőz-lámpákhoz alkalmas - a 14 átvezető két molibdén anyagú 15,16 szakaszból áll (3. ábra). A kisülésoldali 15 szakasz egy cső, aminek a belső falán 17 magszál van rögzítve. A kisüléstől távoli 16 szakasz egy rúd, ami tompahegesztéssel van a csőalakú 15 szakasszal összekötve. A 17 magszál kissé a lámpa mértani tengelyén kívül van, hogy legyen egy nyílás, ami az amalgámtárolóként szolgáló csőalakú 15 szakaszt összeköti a kisülőedény belső terével. A 17 magszál elülső része előnyös módon a mértani tengelyhez meg van törve, hogy a 10’ elektródrendszert a molibdén 4 csőbe könnyebben be lehessen helyezni és az elektród kisülésoldali végét a mértani tengelybe pontosan be lehessen állítani.

Az elektródrendszer további kiviteli alakja látható a

4. ábrán. Ennél a 18 elektródrendszemél a csőalakú, a

2. ábra szerintivel megegyező 11 átvezetőre még rá van helyezve egy 19 érintkezésjavító, ami egy molibdén rúd. Ez megkönnyíti a külső áramhozzávezető rögzítését. Ezt a 19 érintkezésjavítót a 11 átvezető és a külső 4 cső tömítésekor (nyíl) ezekkel együtt be lehet hegeszteni, így a 18 elektródrendszer kap egy járulékos tömítést, ami élettartamát tovább hosszabbítja. Az első tömítés ugyanúgy, mint a 2. ábrán - úgy történik, hogy a 12 magszál gömbalakú végét a csőalakú 11 átvezetőben rögzítjük.

A külső érintkezésjavító, a 3. ábrához hasonló, további kiviteli alaknál úgy is megvalósítható, hogy a 20 rúdszakaszt a 4 cső végén túl meghosszabbítjuk (5. ábra).

A találmány nem korlátozódik az ismertetett kiviteli alakokra. Példaként egy átmenő rúd alakú 24 átvezető 24a végét a külső 25 hozzávezetések érintkezésjavítójaként a 4 cső végén túl meg lehet hosszabbítani (6. ábra). Az itt leirt kisülőedényeket rendszerint keményüvegből álló külső 21 burába helyezik (6. ábra). A 21 búra hengeralakú két végét kerámia 22 fejek zárják. Az így felépített fémhalogenidtöltésü 23 lámpának különösen jó a színvisszaadása (Ra>90).

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás vákuumbiztos tömítés előállítására egy villamos lámpa kerámia kisülőedénye és egy fém villamos átvezetés között, ahol a kerámia kisülőedényen nyílás van, a villamos átvezetés egy előregyártott elektródrendszer részét képezi, amelyhez legalább egy, az átvezetéshez rögzített elektróda kapcsolódik és így önmagában vákuumbiztos elektródrendszert alkot, továbbá a fém átvezetés alakja a nyílás alakjához illeszkedik és át van vezetve ezen a nyíláson; a kisülőedény kerámia anyagának hőtágulási tényezője 6,5^χ 10 ⁶ és 9* 10 ⁶ K ¹között van, az átvezetés fémanyagának hő tágulási tényezője kisebb, mint a kisülőedényé, és az átvezetés anyaga molibdént vagy wolframot vagy réniumot vagy ezek ötvözeteit tartalmazza, azzal jellemezve, hogy a 1) egy nyitott fém csövet (4) tömitőelemmel (3) együtt közvetlenül beszinterezünk a kerámia kisülőedény (1) nyílásába, ahol a cső (4) fém anyagának hőtágulási tényezője ugyancsak kisebb, mint a kisülőedényé (1);

a2) a kerámia kisülőedényt (1) evakuáljuk és a nyitott csövön (4) keresztül feltöltjük fémhalogenideket tartalmazó töltőanyaggal;

b) a fém átvezetést is magában foglaló elektródrendszert (5, 10, 10’, 18) bevezetjük a nyitott csőbe (4); és

c) az átvezetés és a cső (4) között maradó rést a cső (4) külső végénél vákuumbiztosan lezárjuk.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a cső (4) anyaga molibdén vagy molibdénötvözet, wolfram vagy rénium.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tömi tőelem (3) záródugó, ami kerámiaszerű anyagból készül és ennek az anyagnak a hőtágulási tényezője közel áll a kerámia kisülőedény (1) hőtágulási tényezőjéhez vagy a kerámia kisülőedény (1) hőtágulási tényezője és az átvezetés hő tágulási tényezője között van.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) eljárási lépésben a vákuumbiztos lezárást hegesztéssel hozzuk létre.

5 érintkezésjavító (19) van egy külső villamos hozzávezetés (25) számára.

10. Az 5. igénypont szerinti kisülőedény, azzal jellemezve, hogy a cső (4) külső átmérője 1,3...2,0 mm és belső átmérője 0,5...1,5 mm között van.

5. Kisülőedény nagynyomású kisülőlámpához, áltól a fémhalogenideket tartalmazó fénykeltő töltést körülvevő kisülőedény (1) áttetsző kerámiából van kialakítva, a kisülőedénynek (1) két edényvége (2) van, amelyeket tömítőelemek (3) zárnak le és ezeken a tömítőelemeken (3) át wolframból, molibdénből, réniumból vagy ezek ötvözeteiből készült villamosán vezető átvezetés van vákuumbiztosan átvezetve, amely a kisülőedény (1) belsejében lévő elektródmag-szálból (8) és spirálból (9) álló egyik elektródot egy külső villamos hozzávezetéssel (25) köti össze, azzal jellemezve, hogy az átvezetést legalább az egyik edényvégnél (2), a tömítőelemnél (3) molibdénből vagy annak ötvözetéből vagy wolframból vagy réniumból készült nyitott cső (4) veszi körül úgy, hogy az átvezetés külső mérete a csőhöz (4) illeszkedik, a cső (4) az átvezetéssel vákuumbiztosan össze van kötve, és a cső (4) a tömítőelembe (3) vákuumbiztosan közvetlenül be van szinterezve.

6. Az 5. igénypont szerinti kisülőedény, azzal jellemezve, hogy a tömítőelem (3) egy kerámiaszerű anyag5

HU 214 424 Β ból készült záródugó, aminek a hőtágulási tényezője a kerámia kisülőedény (1) és az átvezetés hőtágulási tényezője között van.

7. A 6. igénypont szerinti kisülőedény, azzal jellemezve, hogy a záródugóként kialakított tömítőelem (3) többösszetevőjű kerámia anyagból áll, amely fő összetevőként Al₂O₃-ot, valamint egy vagy több járulékos összetevőt tartalmaz, amelyeknek a hőtágulási tényezője kisebb, mint az Al₂O₃-é, és a kisülőedény (1) anyaga A1₂O₃.

8. Az 5. igénypont szerinti kisülőedény, azzal jellemezve, hogy az átvezetés cső (11) vagy rúd (6), vagy rúdalakú átvezető (24), vagy cső- és rúdalakú szakaszokból (15, 16) összeállított átvezető (14).

9. Az 5. igénypont szerinti kisülőedény, azzal jellemezve, hogy az átvezetés kisüléstől távolabb eső végén

10

11. Az 5. igénypont szerinti kisülőedény, azzal jellemezve, hogy a legalább átvezetésből és elektródból álló elektródrendszer (5, 10, 10’, 18) önmagában véve vákuumbiztosan le van zárva.