JP2004363110A - 外部エンベロープと該外部エンベロープ内に配置された内部容器とを備えた電灯を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部エンベロープと該外部エンベロープ内に配置された内部容器、とりわけ放電容とを備えた電灯を製造する簡単かつコストのかからない方法を提供すること。
【解決手段】片側だけ密閉された放電容器（２）を用意し、第２の管を放電容器の一部分に重ね、ポンプ孔を介して外部エンベロープの容積体を排気及び充填する。ポンプ孔は第２の延長部の第２の管の内部で開いたままにする。ポンプ孔は最後になってローリング工程により閉じられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部エンベロープと該外部エンベロープ内に配置された内部容器、とりわけ放電容器とを備えた電灯を製造する方法に関する。ここで、この電灯はとりわけ、メタルハライドランプのような放電ランプであるが、ハロゲングローランプであってもよい。

特許文献１からは、外部エンベロープを備えた電灯の製造方法が公知である。この方法では、外部エンベロープは内部容器を完全には包囲していない。類似の方法は特許文献２及び特許文献３に記載されている。内部容器を完全に包囲する外部エンベロープによる変種は例えば特許文献４に示されている。

特許文献５からは、放電ランプのキャップバンドを製造する方法が公知である。ただし、このキャップバンドは、ランプ内に装入すべき材料、とりわけ、水銀及び／又はゲッタ材をコーティングとして有する支持バンドである。このユニットはしばしばゲッタバンドと呼ばれる。この種のゲッタバンド及びキャップバンドの利用分野は、専ら低圧水銀ランプの放電容器である。ゲッタバンドないしキャップバンドは電極の近傍に固定されることが多い。これに関しては、特許文献６も参照せよ。

外部エンベロープ内にゲッタを有するハロゲングローランプの一例は特許文献７に見られる。
ＤＥ−Ａ １０１ ５７ ８６８ ＤＥ−Ａ １０１ ５９ ３７９ ＥＰ−Ａ ４８１ ７０２ ＥＰ−Ａ ４６５ ０８３ ＤＥ−Ａ １９５ ２１ ９７２ ＵＳ ６ ０４３ ６０３ ＣＡ−Ａ １ ３１０ ０５８

本発明の課題は、外部エンベロープと該外部エンベロープ内に配置された内部容器、とりわけ放電容器とを備えた電灯を製造する簡単かつコストのかからない方法を提供することである。本発明の別の課題は、構成部品の削減と、時間のかかる工程を回避することによるより迅速な製造である。

上記課題は、外部エンベロープと該外部エンベロープ内に配置された内部容器、とりわけ放電容器とを備えた電灯を製造する方法において、
ａ）少なくとも１つの開口部を備えた、内部容積体を決定するガラス製の中空体、とりわけ、石英ガラスから成る管を用意するステップと、
ｂ）前記中空体又は管に少なくとも１つの電流ブッシング系を挿入し、前記電流ブッシング系が前記開口部を介して容積体内に突き出るようにするステップと、ただし、前記電流ブッシング系はとりわけ電極系であり、少なくとも電極、箔、及び給電線を有しており、
ｃ）前記内部容積体を排気及び充填するステップと、
ｄ）前記中空体の開放端を加熱及び成形し、それにより、前記電流ブッシング系の中心部分を気密封止する封止部及び前記電流ブッシング系の外側部分を含む延長部を形成するステップと、ただし、これにより生じる半加工品において、側方開口部はポンプ孔として残り、
ｅ）ガラス製の第２の中空体、とりわけ、より大きな寸法を有する石英ガラスから成る管をかぶせるステップと、ただし、前記第２の中空体の寸法は、前記第２の中空体が前記内部容積体、封止部、及び延長部の所定の部分、とりわけ、延長部の長さの１０〜６０％の領域と重なるように決められており、さらに、前記ポンプ孔は重なり領域に包囲されており、
ｆ）外部エンベロープを形成するために、とりわけ、ローリング又は溶着又は留め付けにより前記第２の中空体の開放端をコンタクトゾーンを介して前記延長部に案内し、そうすることにより、少なくとも前記コンタクトゾーンの端部において、前記延長部の領域に気密コンタクトが形成されるようにするステップと、ただし、前記ポンプ孔は前記コンタクトゾーンの内部にあり、
ｇ）内部容器と外部エンベロープとの間に広がる容積体を前記ポンプ孔及び前記延長部の開放端を介して排気、及び場合によっては充填するステップと、
ｈ）コンタクトゾーンの少なくとも一部分を加熱することによりコンタクトゾーンの領域において外部エンベロープを閉じ、つづいてコンタクトゾーンの前記部分を内部容器の隣り合う部分に案内するステップ
を用いることにより解決される。

外部エンベロープと内部容器とを備えた電灯の本発明による製造方法は、主にメタルハライドランプに関するものである。しかし、外部エンベロープを備えたハロゲングローランプを対象とすることもできる。重要な点は、外部エンベロープが直に内部容器に固定されることにより、外部エンベロープのための電極系も、外部エンベロープを通る給電線のための支持部も必要とされないことである。さらに、パテなしのソケットが付けられるので、セラミックスのソケットを使用しなくてよい。ソケットの接触部は同時に電流ブッシングの支持部としても適している。公知のポンプステンゲル技術は内部容器においても外部エンベロープにおいてもまったく必要ない。外部エンベロープ内の電流ブッシングを保護する外囲器も使用しなくてよい。同じことは、外部エンベロープ内の電流ブッシングにある、膨張を補償するために必要なＶ字形に曲がった滑路についても当てはまる。

本製造方法は原則的に以下のステップを用いる：
ａ）少なくとも１つの開口部を備えた、内部容積体を決定するガラス製の中空体、とりわけ、石英ガラスから成る管を用意するステップと、
ｂ）前記中空体又は管に少なくとも１つの電流ブッシング系を挿入し、前記電流ブッシング系が前記開口部を介して容積体内に突き出るようにするステップと、ただし、前記電流ブッシング系はとりわけ電極系であり、少なくとも電極、箔、及び給電線を有しており、
ｃ）前記内部容積体を排気及び充填するステップと、
ｄ）前記中空体の開放端を加熱及び成形し、それにより、前記電流ブッシング系の中心部分を気密封止する封止部及び前記電流ブッシング系の外側部分を含む延長部を形成するステップと、ただし、これにより生じる半加工品において、側方開口部（１８）はポンプ孔として残り、
ｅ）ガラス製の第２の中空体、とりわけ、より大きな寸法を有する石英ガラスから成る管をかぶせるステップと、ただし、前記第２の中空体の寸法は、前記第２の中空体が前記内部容積、封止部、及び延長部の所定の部分、とりわけ、延長部の長さの１０〜６０％の領域と重なるように決められており、さらに、前記ポンプ孔は重なり領域に包囲されており、
ｆ）外部エンベロープを形成するために、とりわけ、ローリング又は溶着又は留め付けにより前記第２の中空体の開放端をコンタクトゾーンＫＯを介して前記延長部に案内し、そうすることにより、少なくとも前記コンタクトゾーンＫＯの端部において、前記延長部の領域に気密コンタクトが形成されるようにするステップと、ただし、前記ポンプ孔は前記コンタクトゾーンの内部にあり、
ｇ）内部容器と外部エンベロープとの間に広がる容積体を前記ポンプ孔及び前記延長部の開放端を介して排気、及び場合によっては充填するステップと、
ｈ）コンタクトゾーンの少なくとも一部分を加熱することによりコンタクトゾーンの領域において外部エンベロープを閉じ、つづいてコンタクトゾーンの前記部分を内部容器の隣り合う部分に案内するステップ。

コンタクトゾーンの一部を案内するのに適した手法は、とりわけ、圧壊封止、ローリング、又は、差圧の印加による垂下と必要に応じた付加的なローリングもしくは圧壊封止である。

１つの有利な実施形態では、コンタクトゾーンの封止すべき部分はポンプ孔の位置にあるので、ポンプ孔自体も封止される。

別の有利な実施形態では、コンタクトゾーンの封止すべき部分はポンプ孔の位置に達しないので、ポンプ孔自体は封止されないようになっている。

本方法は、とりわけ、内部容器及び外部エンベロープが各々ただ１つの開口部を有する形態のランプに対して使用される。

本方法は、とりわけ、内部容器及び外部エンベロープが各々付加的に第２の開口部を有する形態のランプに対して使用される。

この場合、本方法は全体として有利には以下のように進行する：
ａ）石英ガラスから成る管を用意する；
ｂ）管の端部にそれぞれ１つの電極系を挿入する、ただし、前記電極系は、電極、箔、給電線、及びソケットを有する；
ｃ）管の第１の開放端を加熱及び成形し、それにより、中央の放電容積体、箔を含む封止部、少なくとも給電線の外側部分を含む延長部を形成する；
ｄ）放電容積体を排気及び充填する；
ｅ）管の第２の開放端を加熱及び成形し、それにより、この場合にも、箔を含む封止部と、少なくとも給電線の外側部分を含む延長部とを形成する、ただし、これにより生じる半加工品の第２の延長部において、側方開口部がポンプ孔として残る；
ｆ）寸法がより大きい、とりわけ、直径が少なくとも３０％大きい石英ガラスから成る第２の管をかぶせる、ただし、第２の管の長さは、第２の管が放電容積体、封止部、及び延長部の所定の部分、とりわけ、延長部の長さの１０〜６０％の領域と重なるように決められており、さらに、ポンプ孔は重なり領域に包囲されている；
ｇ）外部エンベロープを形成するために、第２の管の両開放端をローリング又は溶着又は留め付けし、そうすることにより、少なくとも延長部の領域に気密コンタクトが形成されるようにする、ただし、ポンプ孔はコンタクトゾーンの内部にある；
ｈ）内部容器と外部エンベロープとの間に広がる容積体をポンプ孔及び第２の延長部のまだ閉じていない端部を介して排気、及び場合によっては充填する；
ｉ）外部エンベロープ、とりわけポンプ孔を閉じる。
又は、外部エンベロープを閉じるために、新たにローリングを行ってもよい。その際、有利には、ローリングすべき領域は既に第１のローリングにおいて明らかにより小さな直径になっている。ポンプ孔は、適度に加熱した後に低圧印加により単純に垂下させることで閉じてもよい。別の択一肢は、真空ないし低圧を印加し、続いて圧壊封止又はローリングを行うことである。信頼のおける加熱の技法は、レーザ光線によって、又はプラズマ加熱によっても、又は他の任意の確立された方法によっても得られる。

本方法の一般的な使用分野はメタルハライドランプとハロゲングローランプである。

図１は、両側とも密閉されたメタルハライドランプ１の側面図を概略的に示したものである。樽状の物体として形成された石英ガラスから成る放電容器２には、２つの電極３ならびにハロゲン化金属充填材が密封されている。エンベロープの端部は溶融シール４によって密閉されており、この溶融シール内に箔５が埋め込まれている。これらの箔は外部給電線６と接続されている。外部給電線６は延長部を形成する管状のスリーブ７の中に案内されており、ソケット部９のブッシュ８で終端している。ソケット９は例えばワンピース部材として鋼から製造されており、さらに接触子として円板１０を、センタリング手段及び保持手段として逆鉤１１を有している。放電容器の胴の膨らんだ部分は外部エンベロープ１２により包囲されており、外部エンベロープ１２は、溶融シール４とスリーブ７との間の移行領域に巻かれており、コンタクトゾーンＫＯ（１３）を形成している。外部エンベロープ１２はエンベロープ表面を一周する窪み１４を有しており、そのため、ステンレス鋼又はニッケルめっきした鉄から成る弾性支持バンド１５は、横方向に外れることなく外部エンベロープの内面を支える。支持バンドは、Ｚｒ，Ｆｅ，Ｖ，Ｃｏのようなゲッタ材を含んでいる。ゲッタ材は、酸素、水素などのような種々の物質を吸収するために使用される。外部エンベロープは、窒素、他の希ガス、又は真空で充填してもよい。この実施形態では、コンタクトゾーンＫＯは完全に内部容器に接している。

給電線６を保護するため、図６に示されているように、延長部の後端に箔１９を取り付け、圧壊封止２１’により密封してもよい。

製造方法は図２に基づいて以下のように説明される：まず、成形ロール及び場合によっては圧壊封止により円筒形の管から放電容器２を製造し、両端を封止する（圧壊封止又は溶融シール４）。なお、成形ロール及び圧壊封止はそれぞれ、まだ閉じていない管の中に例えば圧壊封止によって電極系を取り付けて固定するためのものである。同時に、封止部４に一体的に継ぎ足されたスリーブ状の延長部７が残される。延長部の中には、外部給電線及び場合によってはソケットがある。ソケットを延長部内に固定するか、ならびに、場合によって設けられるこのソケットを延長部内にどのように固定するかは、重要ではない。通常、ソケットは必要とあれば機械的に固定される。より厳密に言えば、延長部の両側７ａ及び７ｂに固定される。重要なのは、第２の延長部７ｂの封止部の近傍に例えばレーザによってポンプ孔１８が形成され、初めのうちは開いたままであることである。

円筒状の外部エンベロープ１２は初めは開管である。ます、エンベロープ表面を一周する窪み１４が予め張られた支持バンドを側方から固定するように前処理する。外部エンベロープの端部は、炎によって予め加熱した後に、封止部の終端部と延長部の開始部１６に案内する。その際、第１の端部は完全にローリングされる（矢印Ｐ１）。第２の端部では、直径は狭められるが、コンタクトゾーンＫＯの全体が内部容器と接触する訳ではない。その代わりに、適切に成形したロールＲによる固定Ｆが、まだ閉じられていないポンプ孔１８の外側で第２の延長部１６ｂに対して行われる。したがって、外部エンベロープ１２はポンプ孔１８の位置ではローリングされているが、延長部１６ｂには接していない（矢印Ｐ２）。この構造は、特にポンピングゴム４０を延長部の端部に被せることにより、第２の延長部の開放端において給電線３８を介してポンピング及び充填システム３９に接続される。こうして外部エンベロープ内の大気を排気することができる。ポンプ通路は矢印Ｐ３として示してある。

続いて、外部エンベロープ１２には、このポンプ通路を介して場合によっては不活性雰囲気を装入したり、又は真空を保つことができる。次のステップでは、例えば、ローリングを行うか、より厳密に言えば、コンタクトゾーンの短い区間にわたって局所的にローリングを行うか、又は、レーザによって局所的に加熱した後に、低圧を印加してひとりでに垂下させることにより（矢印Ｐ４参照（図３））、ポンプ孔１８を閉じる。

図４には、このゾーンを局所的に加熱し、つぎに延長部の領域５０ｂの内側から外部エンベロープの案内される部分５０ａに向かって押し付けることによってポンプ孔１８を閉じる実施例が示されている。

第２の延長部の端部１６ｂは通常つねに開いたままである。ゲッタバンド１５は、使用しているゲッタにおいて必要ならば、後で外部エンベロープ１２を通してレーザにより活性化させてもよい。

択一的には、ポンプ孔は開いたままにし、その代わりに外部エンベロープのシーリングをより内側で行う。図５参照。このために、予め加熱した後に、狭いロールＲ２をコンタクトゾーンの内側端部に案内し（矢印Ｐ５）、それにより、箔５の端部の位置で内部容器と接触させる。ポンプ孔１８はつねに開いたままである。このようにして、箔を傷めない最適な排熱が達成される。

図６には図１に似たランプが示されている。ただし、延長部の端部に箔１９が取り付けられている。箔の位置にある管状の延長部７の外壁は、外部エンベロープを密閉した後に加熱され、圧壊封止られる（２１’）。延長部の容積体はこのために有利には事前に排気及び場合によっては希ガスが充填される。このようにして、給電線の外側部分の腐食を遅らせることができる。

図７には、片側だけ閉じたハロゲングローランプ４１の実施形態が示されている。この実施形態では、洋梨形の内部容器４２はただ１つの開口部４３を有しており、この開口部４３は圧壊封止により封止部として閉じられる。電流ブッシング系は、箔４５を介して内部容器内の発光体４６に接続された２つの外部給電線４４を有している。外部給電線４４は、シーリング領域の近傍に側方ポンプ孔４８を有する管状の延長部４７の中に案内されている。外部エンベロープ５０は、内部容器、シーリング領域、及び延長部の短い一部、概して延長部の１０％から最大で３５％を包囲している。外部エンベロープの端部は、図２の場合と同じように、加熱され、延長部４７の表面に案内される。その際、延長部の最外端４９はローリング又は留め付けされ、その一方で、コンタクトゾーンの残りの領域は延長部の表面に密接して案内される。ポンプ孔はコンタクトゾーンＫＯの重なり領域に包囲されている。外部エンベロープの容積体はポンプ孔４８を介して排気及び場合によっては充填することができる。続いて、ポンプ孔の領域はレーザで加熱され、その結果、コンタクトゾーンは、上で両側ランプの場合に説明したのと同様に、延長部の端部への低圧の印加によってひとりでにポンプ孔の上に垂れ下がる。もちろん、上で詳細に説明した他の方法もこれに適している。

メタルハライドランプの側面図を断面で示す。

図１に示されているランプの製造方法を非常に概略的に示す。

ランプ製造の別の実施例を示す。

ランプ製造の別の実施例を示す。

ランプ製造の別の実施例を示す。

ランプ製造の別の実施例を示す。

ランプ製造の別の実施例を示す。

符号の説明

１ メタルハライドランプ
２ 放電容器
３ 電極
４ 溶融シール
５ 箔
６ 外部給電線
７ 延長部
８ ブッシュ
９ ソケット
１０ 円板
１１ 逆鉤
１２ 外部エンベロープ
１３ コンタクトゾーン
１４ 窪み
１５ ゲッタバンド
１６ 延長部の開始部
１７ 延長部
１８ ポンプ孔
１９ 箔
２１’ 圧壊封止
３８ 給電線
３９ ポンピング及び充填システム
４０ ポンピングゴム
４１ ハロゲングローランプ
４２ 内部容器
４３ 開口部
４４ 外部給電線
４５ 箔
４６ 発光体
４７ 延長部
４８ ポンプ孔
４９ 延長部最外端
５０ 外部エンベロープ

Claims (9)

1. 外部エンベロープ（１２）と該外部エンベロープ内に配置された内部容器、とりわけ放電容器（２）とを備えた電灯を製造する方法において、
   ａ）少なくとも１つの開口部を備えた、内部容積体を決定するガラス製の中空体、とりわけ、石英ガラスから成る管を用意するステップと、
   ｂ）前記中空体又は管に少なくとも１つの電流ブッシング系を挿入し、前記電流ブッシング系が前記開口部を介して容積体内に突き出るようにするステップと、ただし、前記電流ブッシング系はとりわけ電極系であり、少なくとも電極、箔、及び給電線を有し、
   ｃ）前記内部容積体を排気及び充填するステップと、
   ｄ）前記中空体の開放端を加熱及び成形し、それにより、前記電流ブッシング系の中心部分を気密封止する封止部及び前記電流ブッシング系の外側部分を含む延長部を形成するステップと、ただし、これにより生じる半加工品において、側方開口部（１８）はポンプ孔として残り、
   ｅ）ガラス製の第２の中空体、とりわけ、より大きな寸法を有する石英ガラスから成る管をかぶせるステップと、ただし、前記第２の中空体の寸法は、前記第２の中空体が前記内部容積体、封止部、及び延長部の所定の部分、とりわけ、延長部の長さの１０〜６０％の領域と重なるように決められており、さらに、前記ポンプ孔は重なり領域に包囲されており、
   ｆ）外部エンベロープを形成するために、とりわけ、ローリング又は溶着又は留め付けにより前記第２の中空体の開放端をコンタクトゾーンＫＯを介して前記延長部に案内し、そうすることにより、少なくとも前記コンタクトゾーンＫＯの端部において、前記延長部の領域に気密コンタクトが形成されるようにするステップと、ただし、前記ポンプ孔は前記コンタクトゾーンの内部にあり、
   ｇ）内部容器と外部エンベロープとの間に広がる容積体を前記ポンプ孔及び前記延長部の開放端を介して排気、及び場合によっては充填するステップと、
   ｈ）コンタクトゾーンの少なくとも一部分を加熱することによりコンタクトゾーンの領域において外部エンベロープを閉じ、つづいてコンタクトゾーンの前記部分を内部容器の隣り合う部分に案内するステップ
   を用いることを特徴とする、外部エンベロープ（１２）と該外部エンベロープ内に配置された内部容器、とりわけ放電容器（２）とを備えた電灯を製造する方法。
2. 前記コンタクトゾーンの一部分を案内するステップを、圧壊封止、ローリング、又は、差圧の印加による垂下と必要に応じた付加的なローリングもしくは圧壊封止とにより行う、請求項１記載の方法。
3. コンタクトゾーンの封止すべき部分はポンプ孔の位置にあるので、ポンプ孔自体も封止される、請求項１記載の方法。
4. コンタクトゾーンの封止すべき部分はポンプ孔の位置に達しないので、ポンプ孔自体は封止されない、請求項１記載の方法。
5. 内部容器及び外部エンベロープが各々ただ１つの開口部を有するようにする、請求項１記載の方法。
6. 内部容器及び外部エンベロープが各々付加的に第２の開口部を有するようにする、請求項１記載の方法。
7. 前記ステップｃに先行する付加的な方法ステップｂｃとして、前記付加的な開口部に少なくとも電流ブッシング系を挿入し、前記付加的な開口部において管の加熱及び成形を行い、その際、前記電流ブッシング系の外側部分を含む封止部、とりわけ、前記電流ブッシング系の中心部分として箔を含む封止部と、前記電流ブッシング系の外側部分を含む延長部とが形成されるようにする、請求項６記載の方法。
8. 前記内部容器は放電容器であり、前記電流ブッシング系は電極を有しており、充填材にはハロゲン化金属が含まれている、請求項１記載の方法。
9. 前記電流ブッシング系は発光体を有している、請求項１記載の方法。

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