NL8105512A

NL8105512A - MOUNTING BODY WITH THREE INPUT WIRES FOR A DISCHARGE LAMP FITTED WITH A STARTING AID.

Info

Publication number: NL8105512A
Application number: NL8105512A
Authority: NL
Original assignee: Gte Prod Corp
Priority date: 1980-12-08
Filing date: 1981-12-08
Publication date: 1982-07-01
Also published as: FR2495830A1; IT1139911B; FR2495830B3; GB2089115A; IT8125454A0; BE891370A; DE3147704A1

Description

ï - , - 1 -ï -, - 1 -

Monteerorgaan met drie invoerdraden voor een ontladingslamp voorzien van een starthulporgaan.Mounting device with three lead-in wires for a discharge lamp provided with a starting aid.

De uitvinding heeft betrekking op ontladings-lampen en in het bijzonder op een afdichtsluitorgaan of monteer-orgaan daarvoor. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een sluitorgaan of monteerorgaan voorzien van drie 5 invoerdraden, waarvan de ene een massief draadstarthulporgaan draagt voor het plaatsen binnen zulk een lamp,The invention relates to discharge lamps and in particular to a sealing closing member or mounting member therefor. In particular, the invention relates to a closure member or mounting member provided with three lead-in wires, one of which carries a solid wire starting auxiliary member for placement within such a lamp,

Starthulporganen voor ontladingslampen kunnen worden verdeeld in twee algemene klassen, namelijk aktieve organen zoals impulsgeneratoren van een of andere vorm, en pas-10 sieve technieken zoals aardingsvlakken of sonden.Discharge lamp starters can be divided into two general classes, namely active members such as impulse generators of some form and passive techniques such as ground planes or probes.

Aktieve organen hebben het nadeel kostbaar te zijn. Verder dragen zij bij tot de afmetingen en het gewicht van het voorschakeltoestel. De aktieve organen kunnen ook ingewikkeld zijn en deze ingewikkeldheid vormt een negatieve factor, 15 aangezien de betrouwbaarheid nadelig wordt beïnvloed.Active organs have the disadvantage of being expensive. They also contribute to the size and weight of the ballast. The active members can also be complex and this complexity is a negative factor, since reliability is adversely affected.

Passieve starthulporganen kunnen ook worden verdeeld in twee afzonderlijke klassen. In de eerste plaats is er het uitwendige type, dat grondvlakken omvat nabij of in. contact met de uitwendige lampwand. Voorbeelden van deze soort 20 van starthulporgaan omvatten uitwendige geleidende lampwand- bekledingen of strepen en geaarde armaturen. De tweede klasse van passieve starthulp omvat inwendige geleidende strepen of bekledingen en startsonden.Passive jump aids can also be divided into two separate classes. First, there is the exterior type, which includes ground planes near or in. contact with the external lamp wall. Examples of this type of starter aid include external conductive lamp wall coverings or stripes and grounded luminaires. The second class of passive starting aid includes internal conductive stripes or linings and starting probes.

De relatieve verdiensten van een bepaalde 25 soort van passief starthulporgaan hangt af van het lamptype en de beoogde markttoepassing. Bijvoorbeeld berust de standaard Fij-0 WE 12 in het algemeen op een geaard armatuur voor het leveren van de noodzakelijke startfunctie. Energiebesparende, met crypton gevulde F3^WE12 lampen berusten op een inwendige gelei-30 dende film aangebracht tussen het glas en de fosfor. Uitwendige strepen en bekledingen genieten de voorkeur in Europa.The relative merits of a particular type of passive starting aid depend on the lamp type and the intended market application. For example, the standard Fij-0 WE 12 generally relies on a grounded fixture to provide the necessary start function. Energy-saving crypton-filled F3 / WE12 lamps rely on an internal conductive film sandwiched between the glass and the phosphor. External stripes and coverings are preferred in Europe.

Hoewel dus het gebruik van starthulporganen 8105512 * Si - 2 - is erkend als een gewenst kenmerk, is het tot nu toe niet >. · mogelijk gebleken lampen te voorzien van een effectief en economisch inwendig starthulporgaan.Thus, although the use of jump starters 8105512 * Si - 2 - has been recognized as a desirable feature, it has not so far been>. · It has proved possible to provide lamps with an effective and economical internal starting aid.

Het is dus een doel van de uitvinding de 5 nadelen van de bekende techniek te vermijden.It is therefore an object of the invention to avoid the drawbacks of the known art.

Het is een ander doel van de uitvinding te voorzien in een eenvoudig en economisch starthulporgaan.It is another object of the invention to provide a simple and economical starting aid.

Deze doeleinden worden bereikt door het vormen van een van de afdichtsluitorganen met een derde invoerdraad, 10 en van een draadstarthulporgaan elektrisch verbonden met het in wendige einde daarvan.These purposes are accomplished by forming one of the sealing closure members with a third lead-in wire, and a wire-starting auxiliary member electrically connected to its internal end.

De uitvinding zal aan de hand van. de tekening in het volgende nader worden toegelicht.The invention will be illustrated with reference to. the drawing will be explained in more detail below.

Figuur 1 is een langsdoorsnede van een lamp 15 met een inwendig draadstarthulporgaan.Figure 1 is a longitudinal sectional view of a lamp 15 with an internal thread starting aid.

Figuren 2 en 3 zijn doorsneden van alternatieve monteerconstructies.Figures 2 and 3 are cross sections of alternative mounting structures.

Figuur U toont schematisch een niet-lineaire lamp waarbij de uitvinding wordt gebruikt samen met de schake-20 ling daarvoor.Figure U schematically shows a non-linear lamp in which the invention is used together with the circuit therefor.

Figuur 5 is een werkdiagram voor de werkwijze voor het maken van een lamp.Figure 5 is a working diagram for the method of making a lamp.

Volgens figuur 1 omvat een ontladingslamp 10 een buisvormig glazen omhulsel 12 met een laag 1¾ van fosfor 25 op het binnenoppervlak daarvan. Afdichtsluitorganen 16 en 18 sluiten de einden van het omhulsel 12. Een boogopwekkend en onderhoudend medium, dat kwik omvat, vult het afgesloten omhulsel 12, dat kan zijn geevacueerd en gevuld volgens een of andere bekende techniek.According to Figure 1, a discharge lamp 10 comprises a tubular glass envelope 12 with a layer of phosphorus 25 on its inner surface. Sealing members 16 and 18 close the ends of the enclosure 12. An arc-generating and entertaining medium comprising mercury fills the enclosed enclosure 12, which may have been evacuated and filled by some known technique.

30 De afdichtsluitorganen 16 en 18 hebben invoer- draden 20 en 22 respectievelijk 21 en 23, daarin ingesmolten en hebben elektroden 2b en 26 elektrisch daaraan verbonden en daardoor gedragen. Gebruikelijk zijn één of beide afdichtsluitorganen voorzien van een afzuigbuis, welke in de tekening niet 35 is aangegeven.The sealing closure members 16 and 18 have lead wires 20 and 22 and 21 and 23, respectively, fused therein and have electrodes 2b and 26 electrically connected thereto and worn thereon. Usually one or both sealing closing members are provided with an extraction tube, which is not indicated in the drawing.

8105512 - 3 - * - c8105512 - 3 - * - c

Een van de c,fdichtsluitorganen, bijvoorbeeld 18, heeft een derde invoerdraad 28 daarin ingesmolten en zich "binnen en buiten het omhulsel 12 uitstrekkend. Een draadstart-hulporgaan 30 is elektrisch verbonden met het binneneinde van 5 de invoerdraad 28 en is met het grootste deel van zijn lengte aangrenzend met de fosforbekleding 1U. Het starthulporgaan 30 heeft een lengte x, welke praktisch gelijk is aan de booglengte van de lamp 10. Bij voorkeur eindigt het vrije einde 32 van het hulporgaan 30 nabij de tegengestelde elektrode, in dit geval 10 de elektrode 2k. Het starthulporgaan 30 is geconstrueerd uit materiaal, dat praktisch inert is met betrekking tot de kwikom-geving van de lamp, zoals bijvoorbeeld nikkel of met nikkel geplateerd staal.One of the sealing closures, for example 18, has a third lead-in wire 28 fused therein and extends "inside and outside of the sheath 12. A wire-starting auxiliary 30 is electrically connected to the inner end of the lead-in 28 and is with the major portion of its length adjacent to the phosphor coating 1U The starting auxiliary member 30 has a length x which is substantially equal to the arc length of the lamp 10. Preferably, the free end 32 of the auxiliary member 30 ends near the opposite electrode, in this case 10 th electrode 2k The starting aid 30 is constructed of material which is practically inert with respect to the mercury environment of the lamp, such as, for example, nickel or nickel plated steel.

De afdichtsluitorganen 16 en 18, welke bij voor-15 keur identiek zijn behalve wat betreft de derde invoerdraad 28, kunnen van elke gewenste vorm zijn. In figuur 2 is een afdicht-sluitorgaan 18 getekend met een cirkelvormige schijfvormige constructie, terwijl figuur 3 een gebruikelijke uitlopende en geperste configuratie toont. In elk geval omvat het orgaan 18 20 de invoerdraden 21 en 23, welke de elektrode 26 dragen en de in voerdraad 28, welke is verbonden met het draadstarthulporgaan 30 en dit draagt.The sealing closure members 16 and 18, which are preferably identical except for the third lead-in wire 28, may be of any desired shape. Figure 2 shows a sealing closure member 18 with a circular disc-shaped construction, while Figure 3 shows a conventional flared and pressed configuration. In any event, the member 18 includes the lead-in wires 21 and 23, which carry the electrode 26 and the lead-in wire 28, which are connected to and support the wire starting auxiliary member 30.

Het draadstarthulporgaan 30 heeft extra voordelen indien gebruikt bij niet-lineaire lampen zoals de eirkel-25 vormige configuratie gedeeltelijk getekend in figuur k. Hier is de lamp 10 zo gevormd, dat het draadstarthulporgaan 30 is gelegen langs de binnenzijde van de buitenste wand van het omhulsel 12 wanneer het op zijn plaats wordt gehouden door mechanische spanning, daaraan medegedeeld door het rolproces.The wire starting aid 30 has additional advantages when used with non-linear lamps such as the eirkel-shaped configuration partially drawn in Figure k. Here, the lamp 10 is formed such that the wire starting auxiliary member 30 is located along the inner side of the outer wall of the envelope 12 when it is held in place by mechanical stress imparted thereto by the rolling process.

30 Lampen 10 worden geconstrueerd door het plaat sen van het' omhulsel 12 met de fosforbekleding 1k op het binnen-oppervlak daarvan, op een wijze dat de afdichtsluitorganen of monteerorganen kunnen worden opgenomen. Indien de totale lengte van de lamp 10 klein is, dat wil zeggen 31 cm of minder, kan 35 het omhulsel 12 horizontaal worden geplaatst. Evenwel is de voor- 8105512 <*- ie - U - keursorientatie vertikaal, in het bijzonder voor grote maten.Lamps 10 are constructed by placing the envelope 12 with the phosphor coating 1k on the inner surface thereof in such a manner that the sealing closures or mounting members can be received. If the total length of the lamp 10 is small, ie 31 cm or less, the envelope 12 can be placed horizontally. However, the preferred 8105512 <* - ie - U - orientation is vertical, especially for large sizes.

Als het omhulsel 12 vertikaal is geplaatst, wordt het monteerorgaan 16 ingebracht in het ondereinde van het omhulsel en daarin vastgesmolten. Het monteerorgaan 18 met het 5 lange draadstarthulporgaan daaraan bevestigd, wordt dan ingé bracht in het boveneinde van het omhulsel 12 en daaraan vastgesmolten. Indien de uiteindelijke lamp een lineaire lamp moet blijven, kan de eindbewerking zoals evacueren en vullen nu worden uitgevoerd. Indien de lamp een niet-lineaire- lamp moet zijn, 10 bijvoorbeeld cirkelvormig, worden de gebogen delen gevormd vol gens gebruikelijke technieken. Evenwel moet de lamporientatie door het vormingsproces verzekeren dat het draadstarthulporgaan 30 is gelegen tegen de binnenzijde van de buitenste wand. Ha het vormen wordt de niet-lineaire lamp geevacueerd en gevuld 15 volgens gebruikelijke technieken.When the sheath 12 is placed vertically, the mounting member 16 is inserted into the lower end of the sheath and fused therein. The mounting member 18 with the long thread starting auxiliary member attached thereto is then inserted into the top end of the sheath 12 and fused to it. If the final lamp is to remain a linear lamp, the final operation such as evacuation and filling can now be carried out. If the lamp is to be a non-linear lamp, for example circular, the bent parts are formed by conventional techniques. However, the lamp orientation through the molding process must ensure that the wire starting aid 30 is located against the inner side of the outer wall. After molding, the non-linear lamp is evacuated and filled according to conventional techniques.

Voor bedrijf is deze lamp bijzonder geschikt bij toepassingen, waar geen starthulporgaan wordt gevormd door het voorschakeltoestel, zoals de weerstandvoorschakelinrichting van figuur U. Hier wordt een voedingsspanning V, welke bij voor-20 keur 120 volt wisselspanning bij 60. Hz is, toegevoerd aan de klemmen 3^ en 36 van een starter 38, welke, een gebruikelijke glimlicht start er is, werkend op gebruikelijke wijze, indien een schakelaar Uo wordt gesloten. Wanneer de starter 38 geleidend is, zullen de lampelektroden 2k en 26 thermionische emissietem-25 peratuur bereiken en zal een aanzienlijke ruimtelading hen om geven. Wanneer de starter 38 de voorverhittingsketen opent en wanneer de momentele polariteit van de voedingsspanning positief is bij de klem k2, zal de condensator Uk positief worden geladen bij de klem U6. De ladingsbaan omvat het draadstarthulp-30 orgaan 30, de voorschakelweerstand U8 en de voedingsspanning V.For operation, this lamp is particularly suitable in applications where no starting aid is formed by the ballast, such as the resistance ballast of Figure U. Here, a supply voltage V, which is preferably 120 volts AC at 60 Hz is applied to the terminals 3, 36 of a starter 38, which is a conventional glow start, operating in a conventional manner when a switch U0 is closed. When the starter 38 is conductive, the lamp electrodes 2k and 26 will reach thermionic emission temperature and a substantial space charge will surround them. When the starter 38 opens the preheating circuit and when the instantaneous polarity of the supply voltage is positive at the terminal k2, the capacitor Uk will be charged positively at the terminal U6. The charge path includes the wire starting aid 30, the ballast resistor U8 and the supply voltage V.

Het starthulporgaan 30 is gekoppeld met de elektrode 2h door de elektronenruimtelading gevormd gedurende de voorverhittingsfase. De spanning gevormd over de condensator kk zal afhangen van de waarde van de condensator, de ruimtelading bij de elektrode 2k 35 en de nabijheid van de elektrode 2k tot de starthulpdraad 30.The starting aid 30 is coupled to the electrode 2h by the electron space charge formed during the preheating phase. The voltage generated across the capacitor kk will depend on the value of the capacitor, the space charge at the electrode 2k 35 and the proximity of the electrode 2k to the jump starter wire 30.

8105512 - 5 -8105512 - 5 -

Wanneer de voedingsspanning V van polariteit omkeert tij de volgende halve cyclus zodat de voedingsspanning positief is hij het punt 50 en voordat de starter 38 opnieuw sluit, zal de spanning van de condensator Ul· zich optellen hij de voedings-5 spanning op een spanningsvergrotingswijze. Deze gecombineerde spanning zal optreden over de spleet tussen de elektrode 2k en het draadstarthulporgaan 30. De polariteit van deze spanning is zo, dat de elektrode 2k positief zal zijn met betrekking tot het starthulporgaan 30. Zonder de toegevoegde spanning van de 10 condensator Wf·, is de beschikbare spanning niet voldoende voor het inleiden van de koude-kathode-ontlading vanaf het starthulporgaan 30. Deze ontlading is nodig opdat de draad 30 kan werken als een lampstarthulporgaan.When the supply voltage V reverses polarity during the next half cycle so that the supply voltage is positive it is at point 50 and before the starter 38 closes again, the voltage of the capacitor Ul will add the supply voltage in a voltage magnification mode. This combined voltage will occur across the gap between the electrode 2k and the wire starting aid 30. The polarity of this voltage is such that the electrode 2k will be positive with respect to the starting aid 30. Without the added voltage of the capacitor Wf ·, the available voltage is not sufficient to initiate the cold cathode discharge from the starting auxiliary means 30. This discharge is necessary for the wire 30 to act as a lamp starting auxiliary means.

De koude-kathode-ontlading vanaf het start-15 hulporgaan 30 naar de elektrode 2k zal een vrije lading vormen, bestaande uit elektronen en positieve kwikionen. De huidige verklaring van het starthulpmechanisme is, dat ambipolaire voorkeursdiffusie van deze lading wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van de negatief geladen draad 30. In het gebied dichtbij 20 de draad 30 zal de omhulsel-wand een positieve lading verkrijgen tengevolge van de elektrostatische aantrekkingskracht van de draad 30. Het dipoolveld gevormd door deze lading, is aanzienlijk groter dan dat, hetwelk zou kunnen worden opgewekt door een uitwendige draad of streep, aangezien de dipoolafstand in het 25 laatste geval aanzienlijk groter is, resulterend in een geringe re veldsterkte.The cold cathode discharge from the auxiliary starter 30 to the electrode 2k will form a free charge consisting of electrons and positive mercury ions. The current explanation of the jump assist mechanism is that ambipolar preferred diffusion of this charge is caused by the presence of the negatively charged wire 30. In the region close to the wire 30, the envelope wall will acquire a positive charge due to the electrostatic attraction of the wire 30. The dipole field formed by this charge is considerably larger than that which could be generated by an external wire or stripe, since the dipole distance in the latter case is considerably greater, resulting in low field strength.

Het effect van dit dipoolveld is, dat extra ionisatie optreedt dichtbij de omhulselwand, welke op zijn beurt het dipoolveld verder verlengt langs de draad 30. Dit is ana-30 loog aan het proces, dat plaatsvindt tussen de negatief geladen binnenste omhulselwand en de positief geladen buitenwand met een uitwendig lampstarthulporgaan. Op deze wijze wordt een geleidende laag gevormd langs de lampwand tot een punt, waar het axiale lampveld voldoende is om de lamp te starten. In dit ver-35 band is de waarde van de condensator ^ kritisch met betrekking 8105512 λ- ; - 6 - tot een minimum drempelwaarde. Deze waarde moet groter zijn dan 0,1yUf. Anders zal een aanzienlijk, spanningsverlies optreden gedurende de polariteitsomkering van de voedingsspanning V. Laboratoriummetingen hebben aangegeven, dat dit effect waar-5 schijnlijk wordt veroorzaakt door een condensatorontladingsstroom resulterend uit ruimteladingsabsorptie bij de elektrode 2k wanneer de voedingsspanningspolariteit omkeert en positief wordt bij de elektrode 2b.The effect of this dipole field is that additional ionization occurs near the envelope wall, which in turn extends the dipole field further along the wire 30. This is analogous to the process which takes place between the negatively charged inner envelope wall and the positively charged outer wall with an external lamp starting aid. In this manner, a conductive layer is formed along the lamp wall to a point where the axial lamp field is sufficient to start the lamp. In this connection, the value of the capacitor is critical with respect to 8105512 λ-; - 6 - up to a minimum threshold. This value must be greater than 0.1yUf. Otherwise, a significant voltage drop will occur during the polarity reversal of the supply voltage V. Laboratory measurements have indicated that this effect is likely to be caused by a capacitor discharge current resulting from space charge absorption at the electrode 2k when the supply voltage polarity reverses and becomes positive at the electrode 2b.

Het draadstarthulporgaan 30 als hier beschreven 10 is superieur ten opzichte van vorige ontwerpen. Vergeleken met inwendige geleidende bekledingen of strepen is het draadstarthulporgaan superieur tengevolge van de gemakkelijke fabrikage en lagere kosten. Verder is het gemakkelijk aan te passen voor niet-lineaire lampen.The wire starting aid 30 as described herein is superior to previous designs. Compared to internal conductive coatings or stripes, the wire starting aid is superior due to its ease of manufacture and lower cost. Furthermore, it is easily adaptable for non-linear lamps.

15 In lineaire of rechte lijnlampen levert het draadstarthulporgaan verbeterde werking tengevolge van verbeterde optische transmissie evenals superieure lumenhandhaving.In linear or straight line lamps, the wire starting auxiliary provides improved operation due to improved optical transmission as well as superior lumen maintenance.

In vergelijking met uitwendige starthulporga-nen wordt superieure werking verkregen vanwege de verhoogde 20 elektrische veldsterkte behorende bij de inwendige draad. Dit is ook beter uit een standpunt van kosten en fabrikage, aangezien extra stappen zouden zijn vereist bij toepassing van een uitwendig starthulporgaan voor een voltooide lamp. Uit een esthetische overweging biedt de onderhavige uitvinding een extra voor-25 deel doordat uitwendige starthulporganen een vorm van elektrische isolatie vereisen in situaties waar elektrische verbinding wordt vereist op een punt in de schakeling. De uitvinding is praktisch onzichtbaar bij de voltooide lamp.Compared to external starting aids, superior operation is obtained because of the increased electric field strength associated with the internal wire. This is also better from a cost and manufacturing standpoint, since additional steps would be required when using an external finished lamp starter. From an aesthetic consideration, the present invention provides an additional advantage in that external starting aids require some form of electrical insulation in situations where electrical connection is required at a point in the circuit. The invention is practically invisible with the finished lamp.

81055128105512

Claims

1. Discharge lamp sealing closure, the lamp having a given arc length, characterized in that the closure member has a glass base having an internal surface and an external surface with respect to the lamp, first and second lead-in wires fused in the base and extending on both sides thereof, an electron-emitting electrode electrically connected between the first and second lead-in wires near the internal surface, a third lead-in wire fused in the base and extending on both sides thereof, and a wire starting auxiliary electrically connected to This third lead-in wire near that internal surface, the starting auxiliary member having a length substantially equal to the given arc length.

Sealing closure according to claim 1, characterized in that the sealing closure has a longitudinal axis and the third lead-in wire extends substantially parallel to this longitudinal axis, the thread-starting auxiliary member being formed with its electrically connected end perpendicular to this longitudinal axis, while the rest of the thread starting aid extends substantially parallel to that longitudinal axis.

Sealing closure according to claim 2, characterized in that the thread starting auxiliary member is made of materials selected from nickel and nickel plated steel.

Sealing closure according to claim 2, characterized in that the thread starting auxiliary member is formed from a material which is practically inert. relative to mercury vapor.

5 Device substantially as described in the description and / or shown in the drawing. 8105512