WO2008067850A1 - Entladungslampe und verfahren zum erstellen eines kolbenhalses für eine entladungslampe - Google Patents

Entladungslampe und verfahren zum erstellen eines kolbenhalses für eine entladungslampe Download PDF

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WO2008067850A1
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quartz rod
discharge lamp
plate
film
power supply
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PCT/EP2006/069419
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Matthias Morkel
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Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection

Definitions

  • Discharge lamp and method for producing a Kol ⁇ benhalses for a discharge lamp Discharge lamp and method for producing a Kol ⁇ benhalses for a discharge lamp
  • the invention relates to a discharge lamp having a discharge vessel and at least one adjoining piston neck with an internal quartz rod and, arranged on the outside of the quartz bar first Fo ⁇ lien arrangement, which is connected to both sides of the quartz rod is ⁇ associated power supply equipment for an electrode. Furthermore, the invention relates to a method for producing a bulb neck for a discharge lamp.
  • the power supply for mercury vapor lamps (HBO lamps) or lamps with quartz glass bulb without transition glasses in the sealing area is at high lamp currents (greater than 50 A) by a Rundfolieneinschmelze bewerk ⁇ stelligt.
  • This system consists of a quartz rod, on which thin sealing foils made of molybdenum (Mo foils) are arranged equidistantly.
  • the film strips have a thickness or thickness between 25 to 60 microns and a width of about 6 to 12 mm.
  • the quartz rod with the film strips is fused with an outer tube, which on the one hand ensures the tightness of the discharge vessel to the atmosphere and on the other hand, the current ⁇ supply to an electrode.
  • a piston neck a discharge lamp lies in the fact may be that the Fo ⁇ lien strip with a maximum current load.
  • the number of foils is geometrically limited for a given quartz rod diameter.
  • the maximum allowable current scaled by the adder ⁇ th total cross-section of the films. If the power requirement is higher, there is the possibility in the previous system either to increase the thickness of the films or to increase the quartz rod diameter and at the same time the number or the width of the films.
  • both are only to a limited extent, because on the one hand, the sealing ability of the Foliensys- tems as well as the burst pressure of the Group consolidation ⁇ constructive tion, which scales with the quartz rod diameter must be ensured.
  • This object is achieved by a discharge lamp having the features of claim 1, and a method having the features of claim 19, solved.
  • a discharge lamp according to the invention comprises a discharge vessel and at least one adjoining Col ⁇ benhals with an internal quartz rod and, arranged on the outside of the quartz bar first film arrangement.
  • the first film arrangement is connected to power supply lines for an electrode arranged on both sides of the quartz rod.
  • the piston neck comprises at least ei ⁇ ne second film assembly, which is connected to the power supply lines and at least partially to the longitudinal ⁇ axis of the quartz rod has a greater distance than the first film assembly.
  • a multilayer film system is thus provided which ⁇ sondere is arranged along the longitudinal extension of the quartz rod having different distances from the longitudinal axis of the quartz bar in particular.
  • the quartz rod is thus at least partially surrounded by a first film arrangement and by a second film arrangement, wherein the second Folienan ⁇ order is arranged so that it virtually surrounds the first Fo ⁇ lienan expect.
  • the power supply can be improved in a compact design and beyond the tightness of the piston neck can be ensured.
  • the Forde ⁇ tion can for a great added sealing film cross section with a small outer diameter for Steige- tion of the burst pressure of the discharge lamp are met.
  • the first slide assembly is advantageously arranged UNMIT ⁇ telbar on the outer surface of the quartz bar forming outside. By means of this direct application of the first film arrangement, an already existing surface can be used, whereby further production steps are saved. In addition, this area may be variably set by the Dimensi ⁇ tioning of the quartz bar.
  • the first and the second film arrangement preferably each comprise a plurality of film strips.
  • the film strip of a film assembly can all be substantially of the same configuration and therefore in the Wesentli ⁇ chen the same thickness, the same width and the sliding ⁇ che length have. However, it can also be provided that the film strip of a film assembly in at least one of the parameters thickness, width and length are different ⁇ Lich. In addition, it can also be provided that the film strips of the first film arrangement are formed substantially the same, but are formed differently from the configurations of the film strips of the second film arrangement. Depending on the situation, the best possible configuration for a discharge lamp can then be produced.
  • the film strips of the first film arrangement are preferably positioned equidistant from each other on the outside of the quartz rod, viewed in the direction of rotation of the quartz rod, and are arranged at a first distance from the longitudinal axis of the quartz rod. This distance is preferably the radius of the cross section of the quartz rod.
  • the film strips of the second film arrangement are preferably flat in the direction of rotation of the quartz rod. if equidistant to each other and arranged at a second distance from ⁇ to the longitudinal axis of the quartz rod. Considered in order ⁇ directional highly symmetrical configuration can be made possible.
  • an electrically insulating material in particular a glass material, is formed between the first film arrangement and the second film arrangement in the direction of the longitudinal axis.
  • the two film assemblies are thus in particular in the region of the length of the quartz rod spaced from each other or one above the other angeord ⁇ net.
  • the outside of the first outer tube is formed planar.
  • the outer tube is so trained det that it has an equalzel trimmes ⁇ ser over the length.
  • an outer tube of the piston neck is arranged on the outside of the second Folienanord ⁇ tion.
  • At least one of the power supply lines is connected to a first plate, which bears against an end face of the quartz rod and is mechanically and electrically connected to the first film arrangement. It is preferably provided that on both sides of the quartz rod in each case a first plate is arranged, which bear respectively on the facing end face of the quartz rod and are connected to the first film arrangement.
  • the first plates preferably have dimensions which correspond to the areal dimensions of the facing end side.
  • the first plates can thus be arranged in each case flush with the lateral surface of the quartz rod, so that the film arrangement, in particular the film strips of the first film arrangement, flat and thus over the entire length can be mounted parallel to the longitudinal axis of the quartz rod.
  • At least one of the current leads with egg ⁇ nem second plate is preferably connected, which is connected to the second film arrangement and spaced apart in the direction of the longitudinal axis is arranged for the first plate.
  • ⁇ sondere can also be provided here, that each of both sides of the quartz rod arranged power supply is connected to a separate second plate, which respective second plates spaced to each side of the quartz bar arranged first plate positio ⁇ ned.
  • a second plate preferably has two-dimensional dimensions, which is formed with the areal dimensions of the quartz rod with the first film arrangement arranged thereon and the electrically insulating material mounted thereon.
  • the second film arrangement is also connected to a first plate at least on one side.
  • the second film arrangement is also located on both sides with these first plates. ten plates is connected. An installation space minimized and ma ⁇ terialquaintde configuration can be ensured.
  • a spacer element in particular a quartz tube section, is arranged between a first and a second plate on one side of the quartz rod.
  • this quartz tube portion has planar extent ⁇ SSE, which correspond to the planar dimensions of the first plate with the film mounted thereon strips of the first array of foils.
  • ⁇ SSE planar extent
  • a flush transition between the quartz tube section and the first plate or the first foil arrangement can thus be made possible substantially.
  • a collapse of a first outer tube or the electrically insulating material then mounted thereon in the space behind the first plates can thereby be prevented.
  • the first plate has a smaller diameter than the second plate.
  • the second plate and the rod-shaped power supply on one side of the quartz rod are preferably connected by a connecting element Ver ⁇ .
  • These second plates must be electrically connected to the power supply. Soldering is practically impossible because the glass-metal composite system does not withstand high temperatures in this area because of the existing glass. ⁇ on the basis of this fact, it is therefore advantageous to provide a more complete at ⁇ compound.
  • the connecting element is a cylinder-hat-shaped element, which is pushed onto the rod-shaped power supply, at the back side of the second plate is applied and mechanically stable connected to the second plate and the power supply, in particular welded.
  • the second plate is not attached directly to the rod-shaped current supply, but a spe ⁇ essential shaped open top hat is surface welded to the back of the second plate and to the rod-shaped current supply.
  • the connecting element is preferably made of a high-melting material, in particular at least partially made of tantalum.
  • the material may also be at least partly made of molybdenum and / or tungsten and / or tantalum. This allows an optimal and stable and ins ⁇ particular high temperature resistant connection.
  • the second film arrangement is preferably connected, in particular welded, to the power supply arranged on this side, at least on one side of the quartz rod. Since in particular ⁇ the special second plate virtually do not hold function, these second plate can also be completely eliminated. Especially in such a configuration, the second film arrangement can then be electrically connected to the rod-shaped power supply lines in a low-effort manner. The direct and immediate connection of the second film arrangement with the rod can be provided.
  • Foil assembly to be provided with a power supply to the effect that this second film arrangement at least On one side of the quartz rod is connected directly to a cylinder hat-shaped connecting part, which is connected directly to a power supply.
  • this embodiment can thus be provided that direct welding of the second foil assembly is performed on a specially shaped cylinder body, the connecting part, the circumferential flat edge having a diameter ent ⁇ speaking.
  • the second Folienanord ⁇ voltage is preferably converted sets at the edge of this cylinder body and welded to the edge surface.
  • the electrical connection of the cylinder body with a rod-shaped power supply is then also preferably by a welding operation.
  • a second spacer element in particular ⁇ sondere a second quartz tube section is arranged.
  • the longitudinal axis direction is arranged on the side of the connecting element or connecting part facing away from the quartz rod, a supporting element, in particular a tapered supporting element.
  • a supporting element in particular a tapered supporting element.
  • the also referred to as Stützröllchen and in particular cone-shaped element is preferably formed of a glass material.
  • this tapered support element is arranged with its tapered end region facing the discharge space of the discharge vessel.
  • this bulb neck is formed on a discharge vessel.
  • a quartz rod In the Koi Benhals inside a quartz rod is formed on the outside of a first film assembly is attached.
  • the first slide assembly is coupled on both sides of the quartz rod having ⁇ likewise arranged on both sides of the quartz rod current leads for an electrode of the discharge lamp.
  • a second film arrangement is formed in the bulb neck, which is connected to the power supply leads and is formed at least in regions to the longitudinal axis of the quartz rod with a greater distance than the first foil arrangement.
  • a plurality is preferably at the outer surface forming outside ⁇ side of the quartz rod formed of equidistantly ⁇ arranged foil strips parallel to each other, which are connected at least on one side with a first plate, in particular welded, wherein the first plate is arranged with the side Power supply connected, in particular soldered, is.
  • first spacer elements in particular first quartz tube sections. brought, and a first outer tube on the quartz rod, the first film assembly, the at least a first plate and the spacer elements pushed and this gebil ⁇ dete intermediate arrangement is then melted down. The gastight connection can thus be ensured.
  • the outside of the first outer ⁇ pipe Preferably is planarized the outside of the first outer ⁇ pipe. This flattening of the outside can take place in ⁇ example, by grinding or flame polishing or by laser processing. Preferably, the planarization is carried out so that the outer tube has a constant outer diameter over its length.
  • the first slide assembly is preferably formed with a klei ⁇ Neren distance to the longitudinal axis of the quartz rod as the two ⁇ te film arrangement. This is provided in particular over the entire length of the quartz rod.
  • a glass material is formed between the first and second film assemblies. This can be done be ⁇ vorzugt that the first outer tube serves lien arrangements as an electrically insulating material between the two Fo.
  • the second film arrangement is applied to the outside of the first outer tube and connected to the power supply ⁇ .
  • the second film arrangement can preferably take place via in particular on both sides of the quartz rod arranged second plate to the power supply lines.
  • the second film arrangement is connected to at least one side of the quartz rod with a first plate and thus electrically connected to the power supply arranged on this side.
  • the second foil assembly is preferably connected directly at least on one side of the quartz rod to the side is arranged ⁇ current supply, in particular welded thereto.
  • a second plate is arranged, which is connected to the second film arrangement.
  • the second plate can be connected to a connecting element, in particular with a cylinder-hat-shaped connecting element, wherein the second plate and the power supply are welded to the connecting element.
  • a second spacer element in particular a second quartz tube section, disposed on the side remote from the quartz rod side of the first spacer member, and in particular of the quartz rod submitwand ⁇ th side of the second plate or the tantsele ⁇ ments, arranged.
  • this end assembly thus produced introduced into a second outer tube and fused with these gas-tight.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a discharge lamp according to the invention
  • FIGS. 2 to 12 show diagrammatic sectional views of a plurality of intermediate states during production of a bulb neck for a discharge lamp according to FIG. 1;
  • Figure 13 is a perspective view of egg ⁇ nes connection element between ei ⁇ nem plate and a current supply of the discharge lamp.
  • FIG. 14 is a perspective view of a connecting part which can be connected to the second film arrangement on the one hand and a power supply on the other hand.
  • a discharge lamp 1 is shown in a schematic representation, which is designed as a mercury discharge lamp.
  • the discharge lamp 1 comprises a discharge vessel 2 with a discharge space 3, in which an anode 4 and a cathode 5 are arranged are.
  • the cathode 5 is connected to an electrode holder or a power supply 5a.
  • the anode 4 is connected to an electrode holder or power supply 4a.
  • bulb necks I, II formed, wherein the electrode holder 4a of the anode 4 in the first piston neck I and the Elektrodenhal ⁇ esterification extends 5a of the cathode 5 in the second piston neck II.
  • both piston necks I and II are formed analogously from ⁇ , and it is hereinafter referred only to the piston neck I reference.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a production step for producing the piston neck I, in which a cylindrical quartz rod 6 is provided, on the first end face 61 of which a first plate 8a abuts and on whose opposite end side 62 a first plate 8b.
  • the two first plates 8a and 8b have in the exemplary embodiment in the yz plane areal dimensions, which correspond to the dimensions of the end faces 61 and 62 respectively.
  • the first plates 8a and 8b are thus arranged flush with the outer side or the lateral surface 63 of the quartz rod 6.
  • a first power supply 7a is connected.
  • the first plate 8b is connected to a second power supply 7b.
  • the second power supply 7b corresponds to the embodiment. play the power supply or electrode holder 4a in Fig. 1 and thus extends into the discharge space.
  • the first rod-shaped power supply line 7a is also brazed to the ERS ⁇ th plate 8a, such as the timely reasonable arranged power supply 7b is soldered to the first plate 8b arranged there.
  • FIG. 3 shows a further production step in which a first film arrangement 9 comprising the film strips 9a, 9b and 9c shown is mounted on the lateral surface 63 of the quartz rod 6.
  • the film strips 9a to 9c are arranged equidistant from each other and positioned circumferentially around the lateral surface 63.
  • the film strips 9a to 9c have a length (x-direction) 11 which corresponds to the length of the quartz rod 6 and the thickness of the first plates 8a and 8b.
  • the film strips 9a to 9c of the first film arrangement 9 are welded to the first plates 8a and 8b, in particular to their outside edges.
  • the films 9a to 9c of the first film assembly 9 are formed as molybdenum foils.
  • These first film strips 9a to 9c preferably have a thickness d1 of about 55 ⁇ m.
  • the first plates 8a and 8b preferably have a diameter of about 17 mm in the exemplary embodiment.
  • first spacing element 10a and 10b is provided on both sides of the quartz rod 6.
  • These first spacer elements 10a and 10b are formed as quartz tube sections.
  • the two first spacer elements 10a and 10b are preferably arranged directly adjacent to the rear sides of the first plates 8a and 8b.
  • they have in the yz-plane areal dimensions, which substantially correspond to the areal dimensions of the backsides of the first plates 8a and 8b with the film strips 9a to 9c of the first film arrangement 9 arranged thereon.
  • essentially a flush transition between the first spacer elements 10a and 10b and the first plates 8a and 8b can thus be made possible.
  • a first outer tube 11 is then pushed over this intermediate arrangement produced in FIG. 4, and the outer tube 11 is melted or melted down with the intermediate arrangement according to FIG. 4. If this first gas-tight melting is carried out, which is in Fig. 5 system shown due to the fixed connection rigid and the mechanical stability is determined by the soldering between the current-to ⁇ guides 7a, 7b ensured with the first plates 8a and 8b.
  • the first outer tube 11 protruding beyond the spacer elements 10a and 10b in FIG. 5 is separated by a suitable separating device. Before or after separation, the outside of the first outer tube 11 can be planarized. As a result, the attachment of a further film arrangement can be positively influenced. loading
  • the outer tube 11 has a constant outer diameter over its entire length.
  • a second plate mounted 12a and 12b in the exemplary embodiment in the direction of the longitudinal axis A betrach ⁇ tet respectively a second plate mounted 12a and 12b.
  • the two second plates 12a and 12b have in the yz plane surface dimensions, which correspond to the outer dimensions of the first outer tube 11.
  • a flush transition between the second plates 12a and 12b with the lateral surface of the outer tube 11 can thus be achieved.
  • the two second plates 12a and 12b bear directly against the first spacer elements 10a and 10b.
  • FIG. 8 is a schematic representation of a further manufacturing step is shown, in which a second Fo ⁇ lien assembly 13 is attached.
  • the second Folienanord ⁇ voltage 13 is formed of a plurality of foil strips 13a, 13b, 13c and 13d. These foil strips 13a to 13d are in turn arranged equidistant in the direction of rotation on the outer side or lateral surface of the first outer ⁇ tube 11 attached.
  • the film strips 13a to 13d have a length (x direction) which corresponds to the length of the outer tube 11 and the subsequent second plates 12a and 12b.
  • the thickness d2 corresponds to about 55 ⁇ m.
  • the piston neck I thus comprises two film arrangements 9 and 13, which are formed to the longitudinal axis A of the quartz rod 6 with un ⁇ ferent radial distances.
  • Zwi see the first film assembly 9 and the second Fo- lien arrangement 13 is in the exemplary embodiment the glass Mate ⁇ rial of the first outer tube 11 is arranged as an electrically insulating material at least over the length of the quartz bar 6 and the first plates 8a and 8b.
  • This element 14a is then welded to the power supply 7a and the second plate 12a.
  • a corresponding arrangement can be made in the area of the second plate 12b and the power supply 7b may be provided.
  • the hatch-shaped elements 14a and 14b are formed in the embodiment of tantalum or other refractory material.
  • Fig. 8 second film assembly 13 at least on one side of the quartz rod 6 directly to the side mounted on this side first plate 8a or 8b or directly with the mounted on this side power supply 7a and . 7b is connected. In such a configuration is then at least on one side of the quartz bar 6, a second plate 12a or 12b is not hands before ⁇ .
  • a second Ab ⁇ projection member 15a and 15b which are in turn formed as a quartz tube sections.
  • these second spacers 15a and 15b are configured and angeord ⁇ net that the elements 14a and 14b partially ⁇ evacuate in air are arranged 16a and 16b.
  • the second spacers 15a and 15b are formed in the yz plane with dimensions corresponding in the embodiment substantially to the dimensions of the back of the second plates 12a and 12b.
  • the anode 4 is attached to the power supply 7b facing the discharge space 3 at the front end thereof. This is done by pressing or soldering the anode to the power supply 7b.
  • a tapered support element is still attached to the second spacer element 15b, which is not shown in the illustration in FIG. 11 and only its position is indicated by reference numeral 17.
  • a second outer tube 18 is pushed onto the assembly produced in FIG. 11 and fused or melted down with the previously fabricated system as shown in FIG.
  • the system shown in Fig. 11 can then be melted down 12 as a complete electrical ⁇ densystem in the discharge lamp 1 as shown in Fig..
  • the second outer tube 18 is integrally connected to the discharge vessel 2 and the system shown in Fig. 12 is sealed gas-tight.
  • the film strips 13a to 13d can be welded directly to the power supply lines 7a and 7b.
  • a cylindrical cap-shaped connecting part 19, as shown in Fig. 14 by ⁇ spektivisch is provided.
  • Ver ⁇ connecting part 19 can welded to with its tubular portion 19 to the associated power supply line 7a or 7b.
  • the film strips 13a to 13d can on their end portions are welded to the flat ring 19b of the connecting part 19.
  • the film strips ⁇ 13 a to 13 d can be folded at their end portions in each case and welded to this flat ring 19 b.
  • the invention can also be achieved that the electrode system diameter can be kept relatively low at very high current loads, whereby a great advantage can be achieved, in particular with respect to the bursting pressure stability, since this scales with the diameter.
  • the electrode system diameter can be kept relatively low at very high current loads, whereby a great advantage can be achieved, in particular with respect to the bursting pressure stability, since this scales with the diameter.
  • the film thickness can be lowered in comparison to the prior art, which also has an advantageous effect on the bursting pressure stability.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß (2) und zumindest einen daran anschließenden Kolbenhals (I, II) mit einem innenliegenden Quarzstab (6) und einer an der Außenseite (63) des Quarzstabs (6) angeordneten ersten Folienanordnung (9), welche mit beidseits des Quarzstabs (6) angeordneten Stromzuführungen (7a, 7b) für eine Elektrode (4, 5) verbunden ist, wobei der Kolbenhals (I, II) zumindest eine zweite Folienanordnung (13) umfasst, welche mit den Stromzuführungen (7a, 7b) verbunden ist und zur Längsachse (A) des Quarzstabs (6) einen größeren Abstand an die erste Folienanordnung (9) aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Kolbenhalses einer Entladungslampe.

Description

Beschreibung
Entladungslampe und Verfahren zum Herstellen eines Kol¬ benhalses für eine Entladungslampe
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß und zumindest einen daran anschließenden Kolbenhals mit einem innenliegenden Quarzstab und einer an der Außenseite des Quarzstabs angeordneten ersten Fo¬ lienanordnung, welche mit beidseits des Quarzstabs ange¬ ordneten Stromzuführungen für eine Elektrode verbunden ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Kolbenhalses für eine Entladungslampe .
Stand der Technik
Die Stromzuführung bei Quecksilberdampflampen (HBO- Lampen) bzw. Lampen mit Quarzglaskolben ohne Übergangsgläser im Dichtungsbereich wird bei hohen Lampenströmen (größer 50 A) durch eine Rundfolieneinschmelze bewerk¬ stelligt. Dieses System besteht aus einem Quarzstab, auf dem dünne Dichtungsfolien aus Molybdän (Mo-Folien) äqui- distant angeordnet sind. Die Folienstreifen weisen eine Stärke bzw. eine Dicke zwischen 25 bis 60 μm und eine Breite von etwa 6 bis 12 mm auf. Der Quarzstab mit den Folienstreifen wird mit einem Außenrohr verschmolzen, welches einerseits die Dichtigkeit des Entladungsgefäßes gegenüber der Atmosphäre und andererseits auch die Strom¬ zuführung zu einer Elektrode gewährleistet. Ein derartig ausgebildeter Kolbenhals einer Entladungslampe ist aus der DE 102 09 426 Al bekannt. Ein Problem bei einer derartigen Ausgestaltung eines Kolbenhalses einer Entladungslampe liegt darin, dass die Fo¬ lienstreifen nur mit einem maximalen Strom belastet werden können. Bei einer einfachen Rundeinschmelze ist bei gegebenem Quarzstabdurchmesser die Anzahl der Folien geometrisch begrenzt. Darüber hinaus skaliert die Berst¬ druckstabilität der Lampen mit dem Quarzstabdurchmesser. Auch der maximal zulässige Strom skaliert mit dem addier¬ ten totalen Querschnitt der Folien. Ist der Strombedarf höher, gibt es beim bisherigen System entweder die Möglichkeit, die Dicke der Folien zu erhöhen oder den Quarzstabdurchmesser und zugleich die Anzahl bzw. die Breite der Folien zu erhöhen. Beides ist jedoch nur begrenzt möglich, da einerseits die Dichtfähigkeit des Foliensys- tems als auch die Berstdruckstabilität der Gesamtkon¬ struktion, welche mit dem Quarzstabdurchmesser skaliert, gewährleistet werden muss.
Daher bieten die genannten Lösungen nur eine bedingte Verbesserung im Hinblick auf die zu erfüllenden Kriterien einer relativ hohen Stromtragfähigkeit einerseits und ei¬ ner maximalen Dichtigkeit und Berstdruckstabilität ande¬ rerseits .
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entladungslampe und ein Verfahren zum Herstellen eines Kolben- halses einer Entladungslampe zu schaffen, bei welcher bzw. mit welchem ein erhöhter Stromtransport über die Stromzuführungen gewährleistet werden kann und die Dichtheit des eingeschmolzenen Kolbenhalses gewährleistet wer¬ den kann. Diese Aufgabe wird durch eine Entladungslampe, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patenanspruch 19 aufweist, gelöst .
Eine erfindungsgemäße Entladungslampe umfasst ein Entla¬ dungsgefäß und zumindest einen daran anschließenden Kol¬ benhals mit einem innenliegenden Quarzstab und einer an der Außenseite des Quarzstabs angeordneten ersten Folienanordnung. Die erste Folienanordnung ist mit beidseits des Quarzstabs angeordneten Stromzuführungen für eine Elektrode verbunden. Der Kolbenhals umfasst zumindest ei¬ ne zweite Folienanordnung, welche mit den Stromzuführungen verbunden ist und zumindest bereichsweise zur Längs¬ achse des Quarzstabs einen größeren Abstand als die erste Folienanordnung aufweist. Im Kolbenhals wird somit ein mehrschichtiges Foliensystem geschaffen, welches insbe¬ sondere entlang der Längserstreckung des Quarzstabs mit unterschiedlichen Abständen zur Längsachse des Quarzstabs angeordnet ist. Der Quarzstab ist somit von einer ersten Folienanordnung und von einer zweiten Folienanordnung zumindest bereichsweise umgeben, wobei die zweite Folienan¬ ordnung so angeordnet ist, dass sie quasi die erste Fo¬ lienanordnung umgibt.
Durch diese Ausgestaltung kann in kompakter Bauweise die Stromzuführung verbessert werden und darüber hinaus auch die Dichtigkeit des Kolbenhalses gewährleistet werden. Durch diese zumindest zwei Folienebenen kann die Forde¬ rung nach einem großen addierten Dichtungsfolienquerschnitt mit einem geringen Außendurchmesser zur Steige- rung der Berstdruckstabilität der Entladungslampe erfüllt werden . Die erste Folienanordnung ist vorteilhafterweise unmit¬ telbar auf die die Mantelfläche des Quarzstabs bildenden Außenseite angeordnet. Durch dieses direkte Aufbringen der ersten Folienanordnung kann eine bereits vorhandene Fläche genutzt werden, wodurch weitere Fertigungsschritte eingespart werden. Darüber hinaus kann durch die Dimensi¬ onierung des Quarzstabs diese Fläche variabel vorgegeben werden .
Bevorzugt umfassen die erste und die zweite Folienanord- nung jeweils eine Mehrzahl von Folienstreifen. Die Folienstreifen einer Folienanordnung können allesamt im Wesentlichen gleich ausgebildet sein und somit im Wesentli¬ chen die gleiche Dicke, die gleiche Breite und die glei¬ che Länge aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Folienstreifen einer Folienanordnung in zumindest einem der Parameter Dicke, Breite und Länge unterschied¬ lich sind. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass die Folienstreifen der ersten Folienanordnung im Wesentlichen gleich ausgebildet sind, aber unterschiedlich zu den Ausgestaltungen der Folienstreifen der zweiten Folienanordnung ausgebildet sind. Situationsabhängig kann dann die jeweils für eine Entladungslampe bestmögliche Ausgestaltung gefertigt werden.
Die Folienstreifen der ersten Folienanordnung sind bevor- zugterweise in Umlaufrichtung des Quarzstabs betrachtet äquidistant zueinander auf der Außenseite des Quarzstabs positioniert und mit einem ersten Abstand zur Längsachse des Quarzstabs angeordnet. Bevorzugt ist dieser Abstand der Radius des Querschnitts des Quarzstabs. Die Folien- streifen der zweiten Folienanordnung sind in Umlaufrichtung des Quarzstabs betrachtet in bevorzugterweise eben- falls äquidistant zueinander und mit einem zweiten Ab¬ stand zur Längsachse des Quarzstabs angeordnet. In Um¬ laufrichtung betrachtet kann dadurch eine hoch symmetrische Ausgestaltung ermöglicht werden. In bevorzugter Wei- se ist zwischen der ersten Folienanordnung und der zweiten Folienanordnung in Richtung der Längsachse betrachtet ein elektrisch isolierendes Material, insbesondere ein Glasmaterial, ausgebildet. Die beiden Folienanordnungen sind somit insbesondere im Bereich der Länge des Quarz- Stabs beabstandet zueinander bzw. übereinander angeord¬ net. Durch diese Ausgestaltung kann beim Einschmelzen eine besonders gute Dichtigkeit erreicht werden.
Bevorzugt ist die Außenseite des ersten Außenrohrs planar ausgebildet. Insbesondere ist das Außenrohr so ausgebil- det, dass es über die Länge einen gleichen Außendurchmes¬ ser aufweist .
Bevorzugt ist auf der Außenseite der zweiten Folienanord¬ nung ein Außenrohr des Kolbenhalses angeordnet.
Bevorzugt ist zumindest eine der Stromzuführungen mit ei- nem ersten Teller verbunden, welcher an einer Stirnseite des Quarzstabs anliegt und mit der ersten Folienanordnung mechanisch und elektrisch verbunden ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass beidseits des Quarzstabs jeweils ein erstes Teller angeordnet ist, welche jeweils an der zuge- wandten Stirnseite des Quarzstabs anliegen und mit der ersten Folienanordnung verbunden sind.
Bevorzugt weisen die ersten Teller Ausmaße auf, welche den flächigen Ausmaßen der zugewandten Stirnseite entsprechen. Die ersten Teller können somit jeweils bündig zur Mantelfläche des Quarzstabs angeordnet werden, so dass auch die Folienanordnung, insbesondere die Folienstreifen der ersten Folienanordnung, eben und somit über die gesamte Länge parallel zur Längsachse des Quarzstabs angebracht werden können.
Bevorzugt ist zumindest eine der Stromzuführungen mit ei¬ nem zweiten Teller verbunden, welcher mit der zweiten Folienanordnung verbunden ist und in Richtung der Längsachse beabstandet zum ersten Teller angeordnet ist. Insbe¬ sondere kann auch hier vorgesehen sein, dass jede der beidseits des Quarzstabs angeordneten Stromzuführung mit einem separaten zweiten Teller verbunden ist, welches jeweilige zweite Teller beabstandet zum jeweils auf dieser Seite des Quarzstabs angeordneten ersten Tellers positio¬ niert ist. Auch hier weist ein zweites Teller bevorzugt flächige Ausmaße auf, welche mit den flächigen Ausmaßen des Quarzstabs mit der darauf angeordneten ersten Folienanordnung und dem darauf angebrachten elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist. Durch diese Ausgestal¬ tung kann eine symmetrische Konstruktion geschaffen wer- den, welche auch die Anbringung der zweiten Folienanordnung optimal gewährleistet. Somit können dann bevorzugt die Folienstreifen der zweiten Folienanordnung über die gesamte Länge im Wesentlichen parallel zur Längsachse an¬ geordnet und mit den Stromzuführungen, insbesondere den Tellern, verbunden werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die zweite Folienanordnung zumindest an einer Seite auch mit einem ersten Teller verbunden ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass dann, wenn beidseits des Quarzstabs keine zweiten Teller und nur jeweils ein erstes Teller angeordnet ist, auch die zweite Folienanordnung beidseits mit diesen ers- ten Tellern verbunden ist. Eine bauraumminimierte und ma¬ terialsparende Ausgestaltung kann dadurch gewährleistet werden .
Bevorzugt ist zwischen einem ersten und einem zweiten Teller auf einer Seite des Quarzstabs ein Abstandsele¬ ment, insbesondere ein Quarzrohrabschnitt, angeordnet. Bevorzugt weist dieser Quarzrohrabschnitt flächige Ausma¬ ße auf, welche den flächigen Ausmaßen des ersten Tellers mit den darauf angebrachten Folienstreifen der ersten Fo- lienanordnung entsprechen. Auch hier kann dann somit im Wesentlichen ein bündiger Übergang zwischen dem Quarzrohrabschnitt und dem ersten Teller bzw. der ersten Folienanordnung ermöglicht werden. Ein Einfallen eines dann darauf angebrachten ersten Außenrohres bzw. des elekt- risch isolierenden Materials im Raum hinter den ersten Tellern kann dadurch verhindert werden.
Bevorzugt weist das erste Teller einen kleineren Durchmesser als das zweite Teller auf.
Das zweite Teller und die stabförmige Stromzuführung auf einer Seite des Quarzstabs sind bevorzugt durch ein Ver¬ bindungselement verbunden. Diese zweiten Teller müssen elektrisch mit den Stromzuführungen verbunden werden. Eine Lötung ist hierbei praktisch nicht möglich, da das Glas-Metallverbundsystem hohen Temperaturen in diesem Be- reich wegen des vorhandenen Glases nicht standhält. Auf¬ grund dieser Tatsache ist es daher vorteilhaft, eine an¬ dere Verbindung vorzusehen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Verbindungselement ein zylinderhutförmiges Element ist, welches auf die stabförmige Stromzuführung aufgeschoben ist, an der Rück- seite des zweiten Tellers anliegt und mit dem zweiten Teller und der Stromzuführung mechanisch stabil verbunden, insbesondere verschweißt ist. Bei dieser Ausgestal¬ tung wird somit der zweite Teller nicht direkt an die stabförmige Stromzuführung angebracht, sondern ein spe¬ ziell geformter offener Zylinderhut wird flächig auf die Rückseite des zweiten Tellers sowie an die stabförmige Stromzuführung geschweißt.
Bevorzugt ist das Verbindungselement aus einem hoch- schmelzenden Material, insbesondere zumindest anteilig aus Tantal, ausgebildet. Das Material kann auch zumindest anteilig aus Molybdän und/oder Wolfram und/oder Tantal sein. Dies ermöglicht eine optimale und stabile und ins¬ besondere hochtemperaturfeste Verbindung.
Die zweite Folienanordnung ist in Längsrichtung betrachtet bevorzugt zumindest auf einer Seite des Quarzstabs unmittelbar mit der auf dieser Seite angeordneten Stromzuführung verbunden, insbesondere verschweißt. Da insbe¬ sondere die zweiten Teller quasi keine Haltefunktion wahrnehmen, können diese zweiten Teller auch komplett entfallen. Gerade bei einer derartigen Ausgestaltung kann die zweite Folienanordnung dann in aufwandsarmer Weise mit den stabförmigen Stromzuführungen elektrisch verbunden werden. Die direkte und unmittelbare Verbindung der zweiten Folienanordnung mit dem Stab kann dabei vorgesehen sein.
Bei einem Entfall zumindest von einem der zweiten Teller kann darüber hinaus eine weitere Verbindung der zweiten
Folienanordnung mit einer Stromzuführung dahingehend vor- gesehen sein, dass diese zweite Folienanordnung zumindest auf einer Seite des Quarzstabs direkt mit einem zylinder- hutförmigen Verbindungsteil verbunden ist, welches direkt mit einer Stromzuführung verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung kann somit vorgesehen sein, dass eine direkte Schweißung der zweiten Folienanordnung an einen speziell geformten Zylinderkörper, dem Verbindungsteil, durchgeführt wird, dessen umlaufend flächiger Rand einen ent¬ sprechenden Durchmesser aufweist. Die zweite Folienanord¬ nung wird bevorzugt am Rand dieses Zylinderkörpers umge- legt und auf die Randfläche geschweißt. Die elektrische Verbindung des Zylinderkörpers mit einer stabförmigen Stromzuführung erfolgt dann ebenfalls bevorzugterweise durch einen Schweißvorgang.
In Längsachsenrichtung ist bevorzugterweise auf der dem Quarzstab abgewandten Seite des Verbindungselements oder des Verbindungsteils ein zweites Abstandselement, insbe¬ sondere ein zweiter Quarzrohrabschnitt, angeordnet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Längsachsenrichtung auf der dem Quarzstab abgewandten Seite des Verbin- dungselements oder des Verbindungsteils ein Stützelement, insbesondere ein verjüngtes Stützelement, angeordnet ist. Das auch als Stützröllchen bezeichnete und insbesondere konusförmig ausgebildete Element ist bevorzugt aus einem Glasmaterial ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass dieses verjüngte Stützelement mit seinem verjüngten Endbereich dem Entladungsraum des Entladungsgefäßes zugewandt angeordnet ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Kolbenhalses für eine Entladungslampe wird dieser Kolbenhals an einem Entladungsgefäß ausgebildet. Im KoI- benhals innenliegend wird ein Quarzstab ausgebildet, an dessen Außenseite eine erste Folienanordnung angebracht wird. Die erste Folienanordnung wird beidseits des Quarz¬ stabs mit ebenfalls beidseits des Quarzstabs angeordneten Stromzuführungen für eine Elektrode der Entladungslampe verbunden. Eine zweite Folienanordnung wird im Kolbenhals ausgebildet, welche mit den Stromzuführungen verbunden wird und zumindest bereichsweise zur Längsachse des Quarzstabs mit einem größeren Abstand als die erste Fo- lienanordnung ausgebildet wird. Durch diese Vorgehenswei¬ se kann ein Doppeleinschmelzsystem mit zwei Folienebenen im Kolbenhals erzeugt werden. Die Forderung nach einem großen addierten Dichtungsfolienquerschnitt mit einem ge¬ ringen Außendurchmesser des Kolbenhalses zur Steigerung der Berstdruckstabilität kann dadurch erfüllt werden.
Durch die allgemeine Formulierung, dass eine erste Fo¬ lienanordnung auf der Außenseite des Quarzstabs angeord¬ net ist, wird sowohl die unmittelbare Anordnung darauf als auch eine mittelbare Anordnung, bei der ein weiteres Element oder eine weitere Schicht zwischen dem Quarzstab und der Folienanordnung angebracht ist, verstanden.
Bevorzugt wird an der die Mantelfläche bildenden Außen¬ seite des Quarzstabs eine Mehrzahl von äquidistant ange¬ ordneten Folienstreifen parallel zueinander ausgebildet, welche zumindest an einer Seite mit einem ersten Teller verbunden werden, insbesondere verschweißt werden, wobei das erste Teller mit der auf dieser Seite angeordneten Stromzuführung verbunden, insbesondere verlötet, wird.
Beidseits des Quarzstabs werden bevorzugt erste Abstands- elemente, insbesondere erste Quarzrohrabschnitte, ange- bracht, und ein erstes Außenrohr auf den Quarzstab, die erste Folienanordnung, das zumindest eine erste Teller und die Abstandselemente aufgeschoben und diese so gebil¬ dete Zwischenanordnung wird dann eingeschmolzen. Die gas- dichte Verbindung kann dadurch gewährleistet werden.
Bevorzugter Weise wird die Außenseite des ersten Außen¬ rohrs planarisiert . Diese Ebnung der Außenseite kann bei¬ spielsweise durch Abschleifen oder Flammenpolieren oder durch Laserbearbeitung erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Planarisierung so, dass das Außenrohr einen konstanten Außendurchmesser über seine Länge aufweist.
Bevorzugt wird die erste Folienanordnung mit einem klei¬ neren Abstand zur Längsachse des Quarzstabs als die zwei¬ te Folienanordnung ausgebildet. Dies wird insbesondere über die gesamte Länge des Quarzstabs vorgesehen.
Bevorzugt wird zwischen der ersten und der zweiten Folienanordnung ein Glasmaterial ausgebildet. Dies kann be¬ vorzugt dadurch erfolgen, dass das erste Außenrohr als elektrisch isolierendes Material zwischen den beiden Fo- lienanordnungen dient.
Bevorzugt wird auf die Außenseite des ersten Außenrohrs die zweite Folienanordnung aufgebracht und mit den Strom¬ zuführungen verbunden. Die zweite Folienanordnung kann bevorzugterweise über insbesondere beidseits des Quarz- Stabs angeordnete zweite Teller zu den Stromzuführungen erfolgen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die zweite Folienanordnung zumindest auf einer Seite des Quarzstabs mit einem ersten Teller verbunden wird und somit mit der auf dieser Seite angeordneten Stromzuführung elektrisch verbunden wird. Bevorzugt wird die zweite Folienanordnung zumindest auf einer Seite des Quarzstabs mit der auf dieser Seite ange¬ ordneten Stromzuführung unmittelbar verbunden, insbesondere mit dieser verschweißt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest auf einer Seite des Quarzstabs ein zweites Teller angeordnet wird, welches mit der zweiten Folienanordnung verbunden wird. Das zweite Teller kann mit einem Verbindungselement, ins¬ besondere mit einem zylinderhutförmigen Verbindungsele- ment, verbunden werden, wobei das zweite Teller und die Stromzuführung mit dem Verbindungselement verschweißt werden .
In Richtung der Längsachse betrachtet wird zumindest auf einer Seite des Quarzstabs ein zweites Abstandselement, insbesondere ein zweiter Quarzrohrabschnitt, auf der dem Quarzstab abgewandten Seite des ersten Abstandselements angeordnet, insbesondere auf der dem Quarzstab abgewand¬ ten Seite des zweiten Tellers oder des Verbindungsele¬ ments, angeordnet.
Bevorzugt wird nach dem Anbringen einer Elektrode an der dem Entladungsraum zugewandten Stromzuführung diese so gefertigte Endanordnung in ein zweites Außenrohr eingebracht und mit diesen gasdicht verschmolzen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemä- ßen Entladungslampe sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Entladungslampe;
Fig. 2 bis Fig. 12 schematische Schnittdarstellungen von mehreren Zwischenzuständen beim Herstellen eines Kolbenhalses für eine Entladungslampe gemäß Fig. 1;
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung ei¬ nes Verbindungselements zwischen ei¬ nem Teller und einer Stromzuführung der Entladungslampe; und
Fig. 14 eine perspektivische Darstellung ei- nes Verbindungsteils, welches mit der zweiten Folienanordnung einerseits und einer Stromzuführung andererseits verbindbar ist.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche EIe- mente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Entladungslampe 1 gezeigt, welche als Quecksilber- Entladungslampe ausgebildet ist. Die Entladungslampe 1 umfasst ein Entladungsgefäß 2 mit einem Entladungsraum 3, in welchem eine Anode 4 und eine Kathode 5 angeordnet sind. Die Kathode 5 ist mit einer Elektrodenhalterung bzw. einer Stromzuführung 5a verbunden. Entsprechend ist auch die Anode 4 mit einer Elektrodenhalterung bzw. Stromzuführung 4a verbunden.
Beidseits des Entladungsgefäßes 2 sind Kolbenhälse I, II ausgebildet, wobei sich die Elektrodenhalterung 4a der Anode 4 in den ersten Kolbenhals I und die Elektrodenhal¬ terung 5a der Kathode 5 in den zweiten Kolbenhals II erstreckt .
Die Ausgestaltung der Kolbenhälse I, II wird nachfolgend anhand der Fig. 2 bis Fig. 12 näher erläutert. Im Ausführungsbeispiel sind beide Kolbenhälse I und II analog aus¬ gebildet, und es wird nachfolgend nur auf den Kolbenhals I Bezug genommen.
In Fig. 2 ist in schematischer Darstellung ein Fertigungsschritt zum Herstellen des Kolbenhalses I gezeigt, bei dem ein zylinderförmiger Quarzstab 6 bereitgestellt ist, an dessen erster Stirnseite 61 ein erstes Teller 8a und an dessen gegenüberliegenden Stirnseite 62 ein erstes Teller 8b anliegt. Die beiden ersten Teller 8a und 8b weisen im Ausführungsbeispiel in der y-z-Ebene flächige Ausmaße auf, welche den Ausmaßen der Stirnseiten 61 bzw. 62 entsprechen. Die ersten Teller 8a und 8b sind somit bündig mit der Außenseite bzw. der Mantelfläche 63 des Quarzstabs 6 angeordnet. Mit dem linksseitig angeordneten ersten Teller 8a ist eine erste Stromzuführung 7a verbunden. An der gegenüberliegenden Seite ist das erste Teller 8b mit einer zweiten Stromzuführung 7b verbunden. Die zweite Stromzuführung 7b entspricht dem Ausführungsbei- spiel der Stromzuführung bzw. Elektrodenhalterung 4a in Fig. 1 und erstreckt sich somit in den Entladungsraum 3.
Die erste stabförmige Stromzuführung 7a ist mit dem ers¬ ten Teller 8a ebenso verlötet, wie die rechtzeitig ange- ordnete Stromzuführung 7b mit dem dort angeordneten ersten Teller 8b verlötet ist.
In Fig. 3 ist ein weiterer Fertigungsschritt gezeigt, bei dem eine erste Folienanordnung 9 umfassend die gezeigten Folienstreifen 9a, 9b und 9c auf der Mantelfläche 63 des Quarzstabs 6 angebracht ist. Die Folienstreifen 9a bis 9c sind äquidistant zueinander angeordnet und umlaufend um die Mantelfläche 63 positioniert. Wie aus der Darstellung in Fig. 3 zu erkennen ist, weisen die Folienstreifen 9a bis 9c eine Länge (x-Richtung) 11 auf, welche der Länge des Quarzstabs 6 und der Dicke der ersten Teller 8a und 8b entspricht. Die Folienstreifen 9a bis 9c der ersten Folienanordnung 9 werden mit den ersten Tellern 8a und 8b, insbesondere mit deren außenseitigen Rändern verschweißt. Die Folien 9a bis 9c der ersten Folienanordnung 9 sind als Molybdänfolien ausgebildet. Bevorzugt weisen diese ersten Folienstreifen 9a bis 9c eine Dicke dl von etwa 55 μm auf. Die ersten Teller 8a und 8b weisen im Ausführungsbeispiel bevorzugterweise einen Durchmesser von etwa 17 mm auf.
In einem weiteren Fertigungsschritt zum Herstellen des Kolbenhalses I wird gemäß Fig. 4 in Längsrichtung der Längsachse A des Quarzstabs 6 betrachtet beidseits des Quarzstabs 6 ein jeweils erstes Abstandselement 10a und 10b angebracht. Diese ersten Abstandselemente 10a und 10b sind als Quarzrohrabschnitte ausgebildet. Bevorzugt wei- sen diese ersten Abstandselemente 10a und 10b in Richtung der Längsachse A betrachtet eine Länge 12 (x-Richtung) zwischen 5 mm und 15 mm auf. Im Ausführungsbeispiel be¬ trägt diese Länge etwa 10 mm.
Wie zu erkennen ist, sind die beiden ersten Abstandsele¬ mente 10a und 10b bevorzugt unmittelbar anliegend an den Rückseiten der ersten Teller 8a und 8b angeordnet. Darüber hinaus weisen sie in der y-z-Ebene flächige Ausmaße auf, welche im Wesentlichen den flächigen Ausmaßen der Rückseiten der ersten Teller 8a und 8b mit den daran angeordneten Folienstreifen 9a bis 9c der ersten Folienanordnung 9 entsprechen. Auch hier kann somit im Wesentlichen ein bündiger Übergang zwischen den ersten Abstandselementen 10a und 10b und den ersten Tellern 8a und 8b ermöglicht werden.
In einem weiteren Fertigungsschritt gemäß der Darstellung in Fig. 5 wird dann ein erstes Außenrohr 11 über diese in Fig. 4 hergestellte Zwischenanordnung geschoben und das Außenrohr 11 mit der Zwischenanordnung gemäß Fig. 4 ver- schmolzen bzw. eingeschmolzen. Ist diese erste gasdichte Einschmelzung erfolgt, ist das in Fig. 5 gezeigte System aufgrund der festen Verbindung starr und die mechanische Stabilität ist durch die Lötungen zwischen den Stromzu¬ führungen 7a, 7b mit den ersten Tellern 8a und 8b gewähr- leistet. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 wird in einem nachfolgenden Schritt das in Fig. 5 über die Abstandsele¬ mente 10a und 10b überstehende erste Außenrohr 11 durch eine geeignete Trennvorrichtung abgetrennt. Vor oder nach dem Abtrennen kann die Außenseite des ersten Außenrohrs 11 planarisiert werden. Dadurch kann das Anbringen einer weiteren Folienanordnung positiv beeinflusst werden. Be- vorzugt weist nach der Planarisierung das Außenrohr 11 einen konstanten Außendurchmesser über seine gesamte Länge auf.
Nachfolgend wird dann gemäß der Darstellung in Fig. 7 im Ausführungsbeispiel in Richtung der Längsachse A betrach¬ tet jeweils ein zweites Teller 12a und 12b angebracht. Die beiden zweiten Teller 12a und 12b weisen in der y-z- Ebene flächige Ausmaße auf, welche den Außenausmaßen des ersten Außenrohres 11 entsprechen. Auch hier kann somit ein bündiger Übergang zwischen den zweiten Tellern 12a und 12b mit der Mantelfläche des Außenrohres 11 erreicht werden. Wie zu erkennen ist, liegen die beiden zweiten Teller 12a und 12b unmittelbar an den ersten Abstandselementen 10a und 10b an.
In Fig. 8 ist in einer schematischen Darstellung ein weiterer Fertigungsschritt gezeigt, bei dem eine zweite Fo¬ lienanordnung 13 angebracht wird. Die zweite Folienanord¬ nung 13 wird aus einer Mehrzahl von Folienstreifen 13a, 13b, 13c und 13d gebildet. Diese Folienstreifen 13a bis 13d sind wiederum äquidistant in Umlaufrichtung betrachtet an der Außenseite bzw. Mantelfläche des ersten Außen¬ rohres 11 angebracht.
Die Folienstreifen 13a bis 13d weisen eine Länge (x- Richtung) auf, welche der Länge des Außenrohres 11 und den anschließenden zweiten Tellern 12a und 12b entspricht. Die Dicke d2 entspricht etwa 55 μm .
Der Kolbenhals I umfasst somit zwei Folienanordnungen 9 und 13, welche zur Längsachse A des Quarzstabs 6 mit un¬ terschiedlichen radialen Abständen ausgebildet sind. Zwi- sehen der ersten Folienanordnung 9 und der zweiten Fo- lienanordnung 13 ist im Ausführungsbeispiel das Glasmate¬ rial des ersten Außenrohres 11 als elektrisch isolierendes Material zumindest über die Länge des Quarzstabs 6 und den ersten Tellern 8a und 8b angeordnet.
Die im Ausführungsbeispiel beidseits des Quarzstabs 6 und somit auch beidseits der ersten Teller 8a und 8b sowie der ersten Abstandselemente 10a und 10b angeordneten zweiten Teller 12a und 12b müssen mit den jeweils auf der zugeordneten Seite angeordneten Stromzuführungen 7a und 7b verbunden werden. Eine Lötverbindung ist hier nicht vorgesehen, da das Glas-Metall-Verbundsystem den dafür erforderlichen hohen Temperaturen im Allgemeinen nicht standhält .
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zwischen den zweiten Tellern 12a und 12b und den Stromzuführungen 7a bzw. 7b Verbindungselemente in Form von zylinderhutförmi- gen Elementen 14a bzw. 14b angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung wird dann ein zweites Teller 12a bzw. 12b nicht direkt an die zugeordnete Stromzuführung 7a bzw. 7b geschweißt, sondern dieses zylinderhutförmige Verbin¬ dungselement 14a bzw. 14b wird mit seinem rohrförmigen Teil 141 auf die Stromzuführung 7a aufgesteckt, so dass sie mit dem flächigen Randbereich 142 an der Rückseite des zweiten Tellers 12a anliegt. Die Ausmaße des Randbe- reichs 142 sind so ausgebildet, dass er im Wesentlichen die flächigen Ausmaße der Rückseite der zweiten Teller 12a bzw. 12b aufweist und somit bündig mit diesen ist.
Dieses Element 14a wird dann mit der Stromzuführung 7a und dem zweiten Teller 12a verschweißt. Eine entsprechen- de Anordnung kann im Bereich des zweiten Tellers 12b und der Stromzuführung 7b vorgesehen sein. Die zylinderhut- förmigen Elemente 14a und 14b sind im Ausführungsbeispiel aus Tantal oder einem anderen hochschmelzenden Material ausgebildet .
Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass die in Fig. 8 angebrachte zweite Folienanordnung 13 zumindest auf einer Seite des Quarzstabs 6 unmittelbar mit dem auf dieser Seite angebrachten ersten Teller 8a bzw. 8b oder unmittelbar mit der auf dieser Seite angebrachten Strom- Zuführung 7a bzw. 7b verbunden ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist dann zumindest auf einer Seite des Quarzstabs 6 ein zweites Teller 12a bzw. 12b nicht vor¬ handen .
In einem weiteren Fertigungsschritt gemäß der Darstellung in Fig. 10 wird dann ausgehend von der Darstellung in Fig. 9 beidseits des Quarzstabs 6 jeweils ein zweites Ab¬ standselement 15a und 15b angeordnet, welche wiederum als Quarzrohrabschnitte ausgebildet sind. Wie aus der Dar¬ stellung in Fig. 11 zu erkennen ist, werden diese zweiten Abstandselemente 15a und 15b so ausgebildet und angeord¬ net, dass die Elemente 14a und 14b bereichsweise in Luft¬ räumen 16a und 16b angeordnet sind. Darüber hinaus sind die zweiten Abstandselemente 15a und 15b in der y-z-Ebene mit Ausmaßen ausgebildet, welche im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen den Ausmaßen der Rückseite der zweiten Teller 12a und 12b entsprechen. Auch hier kann somit wiederum ein bündiger Übergang zwischen den zweiten Abstandselementen 15a und 15b und den zweiten Tellern 12a und 12b bzw. den darauf angeordneten Folienstreifen 13a bis 13d erreicht werden. Des Weiteren wird gemäß der Darstellung in Fig. 11 auf der dem Entladungsraum 3 zugewandten Stromzuführung 7b an deren vorderen Ende die Anode 4 angebracht. Dies erfolgt dadurch, indem die Anode mit der Stromzuführung 7b ver- presst oder verlötet wird.
Vor dem Anbringen der Anode 4 wird noch auf das zweite Abstandselement 15b folgend ein verjüngt ausgebildetes Stützelement angebracht, welches in der Darstellung in Fig. 11 nicht dargestellt ist und lediglich dessen Posi- tion durch das Bezugszeichen 17 angedeutet wird.
In einem weiteren Fertigungsschritt zum Herstellen des Kolbenhalses I wird dann gemäß der Darstellung in Fig. 12 ein zweites Außenrohr 18 auf die in Fig. 11 gefertigte Anordnung aufgeschoben und mit dem vorher gefertigten System gemäß der Darstellung in Fig. 11 verschmolzen bzw. eingeschmolzen. Das in Fig. 11 gezeigte System kann dann gemäß der Darstellung in Fig. 12 als komplettes Elektro¬ densystem in die Entladungslampe 1 eingeschmolzen werden. Das zweite Außenrohr 18 ist dabei mit dem Entladungsgefäß 2 einstückig verbunden und das in Fig. 12 gezeigte System ist gasdicht eingeschmolzen.
Sind die beiden zweiten Teller 12a und 12b nicht vorhanden, so können die Folienstreifen 13a bis 13d direkt an die Stromzuführungen 7a und 7b angeschweißt werden. Dar- über hinaus kann auch vorgesehen sein, dass ein zylinder- hutförmiges Verbindungsteil 19, wie es in Fig. 14 per¬ spektivisch dargestellt ist, vorgesehen ist. Dieses Ver¬ bindungsteil 19 kann mit seinem rohrförmigen Abschnitt 19a mit der zugeordneten Stromzuführung 7a bzw. 7b ver- schweißt werden. Die Folienstreifen 13a bis 13d können an ihren Endbereichen mit dem flächigen Ring 19b des Verbindungsteils 19 verschweißt werden. Dazu können die Folien¬ streifen 13a bis 13d an ihren Endbereichen jeweils umgelegt werden und an diesen flächigen Ring 19b angeschweißt werden.
Mit einem System bzw. einem Kolbenhals I, wie er in den Fig. 2 bis 12 in Fertigungsschritten und in Fig. 12 in seiner endgültigen Anordnung gezeigt ist, kann eine bedeutend höhere Stromfestigkeit bei im Vergleich zum Stand der Technik gleichen Elektrodensystemdurchmessern gewährleistet werden. Werden beispielsweise erste Teller mit einem Durchmesser von 17 mm und zweite Teller mit einem Durchmesser von etwa 22 mm sowie erste und zweite Folienanordnungen 9 und 13 mit Dicken dl und d2 von etwa 55 μm Stärke verwendet, ist eine Strombelastung von mehr als 300 A möglich. Bisherige Systeme mit Tellerdurchmessern von etwa 22 mm sind maximal mit einem Strom von etwa 220 A belastbar. Durch die Erfindung kann außerdem erreicht werden, dass der Elektrodensystemdurchmesser bei sehr ho- hen Strombelastungen relativ gering gehalten werden kann, wodurch insbesondere bezüglich der Berstdruckstabilität ein großer Vorteil erzielt werden kann, da diese mit dem Durchmesser skaliert. Insbesondere bei Entladungslampen, welche zur Hinterleuchtung von Anzeigeflächen, insbeson- dere im LCD-Bereich, verwendet werden, kann dadurch ein erheblicher Vorteil erzielt werden. Darüber hinaus kann mit gegebenem Durchmesser und gegebener Stromstärke die Foliendicke im Vergleich zum Stand der Technik abgesenkt werden, was sich auch vorteilhaft auf die Berstdrucksta- bilität auswirkt.

Claims

Ansprüche
1. Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß (2) und zu¬ mindest einen daran anschließenden Kolbenhals (I, II) mit einem innenliegenden Quarzstab (6) und einer an der Außenseite (63) des Quarzstabs (6) angeordneten ersten Folienanordnung (9), welche mit beidseits des Quarzstabs (6) angeordneten Stromzuführungen (7a, 7b) für eine Elektrode (4, 5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenhals (I, II) zumindest eine zweite Folien- anordnung (13) umfasst, welche mit den Stromzuführungen (7a, 7b) verbunden ist und zur Längsachse (A) des Quarzstabs (6) einen größeren Abstand als die erste Folienanordnung (9) aufweist.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folienanordnung (9) unmittelbar auf der die Mantelfläche des Quarzstabs (6) bildenden Außenseite (63) angeordnet ist.
3. Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (9) und die zweite Folienanordnung (13) je¬ weils eine Mehrzahl von Folienstreifen (9a bis 9c; 13a bis 13d) umfassen.
4. Entladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienstreifen (9a bis 9c) der ersten Folienanordnung (9) in Umlaufrichtung des Quarzstabs (6) ä- quidistant zueinander auf der Außenseite (63) und mit einem ersten Abstand zur Längsachse (A) des Quarzstabs (6) angeordnet sind, und die Folienstreifen (13a bis 13d) der zweiten Folienanordnung (13) äqui- distant zueinander auf der Außenseite (63) und mit einem zweiten Abstand zur Längsachse (A) des Quarzstabs (6) angeordnet sind.
5. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Folienanordnung (9) und der zweiten Folienanordnung (13) in Richtung der Längsachse (A) ein elektrisch isolierendes Material als erstes Außenrohr (11), insbesondere ein Glasmaterial, ausge- bildet ist.
6. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der zweiten Folienanordnung (13) ein zweites Außenrohr (18) des Kolbenhalses (I, II) angeordnet ist.
7. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, insbesondere beide, der Stromzufüh¬ rungen (7a, 7b) mit einem, insbesondere jeweils ei¬ nem, ersten Teller (8a, 8b) verbunden ist, welches erstes Teller (8a, 8b) an einer Stirnseite (61, 62) des Quarzstabs (6) anliegt und mit der ersten Folien¬ anordnung (9) verbunden ist.
8. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, insbesondere beide, der Stromzufüh¬ rungen (7a, 7b) mit einem, insbesondere jeweils ei¬ nem, zweiten Teller (12a, 12b) verbunden ist, welches zweite Teller (12a, 12b) mit der zweiten Folienanord- nung (13) verbunden ist und in Richtung der Längsachse (A) beabstandet zum ersten Teller (8a, 8b) ange¬ ordnet ist.
9. Entladungslampe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem ersten (8a, 8b) und einem zweiten Teller (12a, 12b) auf einer Seite des Quarzstabs (6) ein erstes Abstandselement (10a, 10b), insbesondere ein Quarzrohrabschnitt, angeordnet ist.
10. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teller (8a, 8b) einen kleineren Durchmesser als das zweite Teller (12a, 12b) aufweist.
11. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teller (12a, 12b) und die stabförmige Stromzuführung (7a, 7b) durch ein Verbindungselement (14a, 14b) verbunden sind.
12. Entladungslampe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement ein zylinderhutförmiges Ele¬ ment (14a, 14b) ist, welches auf die stabförmige Stromzuführung (7a, 7b) aufgeschoben ist, an der Rückseite des zweiten Tellers (12a, 12b) anliegt und mit dem zweiten Teller (12a, 12b) und der Stromzuführung (7a, 7b) verschweißt ist.
13. Entladungslampe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (14a, 14b) aus einem hoch- schmelzenden Material, insbesondere zumindest antei¬ lig aus Tantal, ausgebildet ist.
14. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Folienanordnung (13) zumindest auf einer Seite des Quarzstabs (6) unmittelbar mit der auf die¬ ser Seite angeordneten Stromzuführung (7a, 7b) verbunden, insbesondere verschweißt, ist.
15. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Folienanordnung (13) zumindest auf einer Seite des Quarzstabs (6) direkt mit einem zylinder- hutförmigen Verbindungsteil (19) verbunden ist, wel- ches direkt mit der Stromzuführung (7a, 7b) verbunden ist.
16. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsachseneinrichtung (A) auf der dem Quarzstab (6) abgewandten Seite des Verbindungselements (14a, 14b) oder des Verbindungsteils (19) ein zweites Ab¬ standselement (15a, 15b), insbesondere ein zweiter Quarzrohrabschnitt, angeordnet ist.
17. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsachsenrichtung (A) auf der dem Quarzstab (6) abgewandten Seite des Verbindungselements (14a, 14b) oder des Verbindungsteils (19) ein Stützelement (17), insbesondere ein verjüngtes Stützelement, angeordnet ist.
18. Entladungslampe nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch das Stützelement (17) aus einem Glasmaterial ist und mit seinem verjüngten Endbereich dem Entladungsraum (3) des Endladungsgefäßes (2) zugewandt ist.
19. Verfahren zum Herstellen eines Kolbenhalses (I, II) für eine Entladungslampe (1), welcher Kolbenhals (I, II) an einem Entladungsgefäß (2) ausgebildet wird, bei dem ein Quarzstab (6) innenliegend im Kolbenhals (I, II) ausgebildet wird und an der Außenseite (63) des Quarzstabs (6) eine erste Folienanordnung (9) ausgebildet wird, welche mit beidseits des Quarzstabs (6) angeordneten Stromzuführungen (7a, 7b) für eine Elektrode (4, 5) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Folienanordnung (13) im Kolbenhals (I, II) ausgebildet wird, welche mit den Stromzuführungen (7a, 7b) verbunden und zur Längsachse (A) des Quarz¬ stabs (6) mit einen größeren Abstand als die erste Folienanordnung (9) ausgebildet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an der die Mantelfläche bildenden Außenseite (63) des Quarzstabs (6) eine Mehrzahl von äquidistant angeord¬ neten Folienstreifen (9a bis 9c) parallel zueinander ausgebildet werden, welche zumindest an einer Seite mit einem ersten Teller (8a, 8b) verbunden werden, insbesondere verschweißt werden, wobei das erste Tel¬ ler (8a, 8b) mit der auf dieser Seite angeordneten Stromzuführung (7a, 7b) verbunden, insbesondere ver- lötet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits des Quarzstabs (6) erste Abstandselemente
(10a, 10b), insbesondere erste Quarzrohrabschnitte, angebracht werden, und ein erstes Außenrohr (11) auf den Quarzstab (6), die erste Folienanordnung (9), das zumindest eine erste Teller (8a, 8b) und die ersten
Abstandselemente (10a, 10b) aufgeschoben und dieses so gebildete Zwischensystem eingeschmolzen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folienanordnung (9) mit einem kleineren Abstand zur Längsachse (A) des Quarzstabs (6) als die zweite Folienanordnung (13) ausgebildet wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten (9) und der zweiten Folienanordnung (13) ein Glasmaterial ausgebildet wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenseite des ersten Außenrohrs (11) die zweite Folienanordnung (13) aufgebracht wird und mit den Stromzuführungen (7a, 7b) verbunden wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Folienanordnung (13) zumindest auf einer Seite des Quarzstabs (6) mit der auf dieser Seite an¬ geordneten Stromzuführung (7a, 7b) unmittelbar ver- bunden, insbesondere verschweißt, wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf einer Seite des Quarzstabs (6) ein zweites Teller (12a, 12b) angeordnet wird, welches mit der zweiten Folienanordnung (13) verbunden wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teller (12a, 12b) durch ein Verbindungs¬ element, insbesondere durch ein zylinderhutförmiges Verbindungselement (14a, 14b), mit einer Stromzufüh- rung (7a, 7b) verbunden, insbesondere verschweißt, wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Längsachse (A) betrachtet zumindest auf einer Seite des Quarzstabs (6) ein zweites Ab¬ standselement (15a, 15b) auf der dem Quarzstab (6) abgewandten Seite des ersten Abstandselements (10a, 10b) angeordnet wird, insbesondere auf der dem Quarz¬ stab (6) abgewandten Seite des zweiten Tellers (12a, 12b) oder des Verbindungselements (14a, 14b) angeord¬ net wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anbringen einer Elektrode (4, 5) an der dem Entladungsraum (3) zugewandten Stromzuführung (7b) dieses Endsystem in ein zweites Außenrohr (18) einge¬ bracht und mit diesem gasdicht verschmolzen wird.
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