WO2008089838A1 - Hochdruckentladungslampe - Google Patents

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WO2008089838A1
WO2008089838A1 PCT/EP2007/050575 EP2007050575W WO2008089838A1 WO 2008089838 A1 WO2008089838 A1 WO 2008089838A1 EP 2007050575 W EP2007050575 W EP 2007050575W WO 2008089838 A1 WO2008089838 A1 WO 2008089838A1
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WO
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discharge lamp
plate
neck
piston neck
piston
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PCT/EP2007/050575
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Koger
Original Assignee
Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/50—Auxiliary parts or solid material within the envelope for reducing risk of explosion upon breakage of the envelope, e.g. for use in mines

Definitions

  • the invention relates to a discharge lamp, in particular a high-pressure discharge lamp, with a discharge vessel, which has at least one piston neck, in which a holding rod extending into the discharge space for an electrode, a plate connected to the holding rod and a support member at least partially melted around ⁇ are.
  • High-intensity discharge lamps in particular mercury vapor lamps (HBO lamps), which are, for example, in the semi ⁇ conductor industry or in the production of LCD (liquid crystal display) panels used are operated with ei ⁇ nem high operating pressure and high electrical power to the power needed to optimize the emitted UV (ultraviolet) radiation.
  • HBO lamps mercury vapor lamps
  • the size, in particular the length and the diameter, of the lamp increases for thermal reasons.
  • the size of the electrodes used and their masses also increase.
  • the holding rods, which are used to hold the electrodes in the discharge vessel longer.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a high-pressure discharge lamp 1 known from the prior art.
  • the high pressure discharge lamp 1 includes a Ent ⁇ discharge vessel 2, which integrally excluded from quartz glass is formed and has a bulbous central part, on the diametrically opposite two piston necks 21 and 22 are formed.
  • the entire discharge vessel 2 with i ⁇ nem centrally oval shaped portion and the thereto on both sides adjoining piston necks 21 and 22 is formed of quartz glass.
  • a Entla ⁇ formation space 3 is formed, in which a cathode 4 and an anode extend. 5
  • the cathode 4 is attached to a probe 6, which may be formed of tungsten, for example.
  • This holding bar 6 extends in regions in the discharge space 3 and in the piston neck 21.
  • the holding bar 6 is surrounded by a tapered in the direction of the discharge space 3 Stauerröllchen 7.
  • a plate 8 is arranged, which is also formed of molybdenum and which is connected to a film system 9, which is arranged on a lateral surface of a quartz rod 10.
  • the film system 9 comprises a plurality of film strips which are formed from molybdenum and serve to supply power to the cathode 4.
  • a further plate 11 is arranged, which is also connected to the film system 9 and also has a connection with a further rod-shaped power supply 12.
  • the Stauerröllchen 7, the two plates 8 and 11, the film system 9 and the quartz rod 10 are sealed gastight in the tubular neck piston 21.
  • the anode 5 is arranged on an unspecified holding rod, which e- also extends into the discharge space 3 and the piston neck 22.
  • the originally tubular quartz glass of the piston neck 21 opens in the area 2a in the bulbous middle part of the discharge vessel 2, the originally tubular piston neck 22 in the region 2b in this central part of the discharge vessel 2 opens.
  • these high-pressure discharge lamps are relatively sensitive to shock loads, as they can occur with relatively strong, short-term force effects, for example during transport. In this case, a fracture of the quartz glass, in particular in the region of the plate 8 occur. In addition, high voltages occur in the quartz glass due to the high operating pressure, in particular in the sealing area in the vicinity of the plate 8. This can lead to failure of the high-pressure discharge lamp 1.
  • a discharge lamp is known in which a film system is applied to a quartz rod and connected to plates mounted on both sides of the quartz rod. This arrangement is then placed in a quartz tube. This entire system comprising the quartz rod with the film system and the plates and the quartz glass tube is then introduced into the interior of a neck of a discharge vessel and melted there. Even with this procedure, the fracture stability in the region of the plate and / or a support element can be improved only insignificantly in relatively large di ⁇ dimensioned high-pressure discharge lamps. In addition, the production and the gas-tight sealing is complicated.
  • the discharge vessel is to allow a ⁇ times to be fitted and precisely positionable Wanddi ⁇ ckeneingna of the discharge vessel in the region of the bulb neck.
  • a discharge lamp according to the invention in particular a high-pressure discharge lamp, comprises a discharge vessel which has at least one bulb neck.
  • a ver with the support rod ⁇ bundener plate and the support rod surrounding supporting element is melted down.
  • the piston neck is surrounded on the outside by a reinforcing element, which is fused to the piston neck.
  • a wall thickness thickening can be achieved in the area of the neck of the neck.
  • the discharge of the discharge vessel can be achieved easily and with little effort.
  • a very accurate Po ⁇ sitioning can be achieved and thereby a wall thicknesses kenverdickung are defined at specific portions and accurately obtained by the outside mounting of the reinforcing element.
  • the breaking stability of the discharge lamp, in particular in the region of the neck of the neck, can thereby be substantially improved.
  • a Stützröllchen of quartz glass arranged on the outside of the piston neck.
  • large lever effects occur in the large at re ⁇ tively high pressure discharge lamps with long holding rods and relatively heavy electrodes at shock loads, thereby the resistance to breakage of the quartz glass in the area of the plate and / or in the region of the support element can be substantially improved.
  • a high mechanical stability can be made possible by this arrangement, even at high Spannun ⁇ gene in the quartz glass due to high operating pressure of the high pressure discharge lamp, in particular in Dichtungsbe ⁇ rich in the vicinity of the plate.
  • the reinforcing element is preferably tubular.
  • the reinforcing element is a quartz glass tube which is pushed onto the piston neck with exact position and then fused thereto.
  • the reinforcing element is thereby easy to manufacture and low-cost attachable and allows optimal connection with the piston neck.
  • the reinforcing member is externally attached to the pistons ⁇ neck, it is no longer absolutely erfor ⁇ sary to have to achieve a gas-tight fusion between the tang and the reinforcing member.
  • the Consschmelzenden in terms of gas tightness components namely angeord ⁇ net inside the bulb neck. These are gas-tightteilschmol ⁇ zen in the bulb neck.
  • the plate is connected to current carrier foils, which are arranged on a fused in the bulb neck quartz rod.
  • the current carrier foils are ⁇ vorzugt be formed as film strips and realized as molybdenum sealing foils. It can be provided that four to six or even more such film strips are arranged equidistant from each other on the lateral surface of the quartz rod.
  • the plate is likewise made of an electrically conductive material, in particular of molybdenum.
  • a plate is arranged on both end sides of the quartz rod, which are connected to the running in the longitudinal axis direction of the quartz rod and on the lateral surface angeord ⁇ Neten foil strips.
  • the plate between the quartz rod and the support element is arranged.
  • a discharge vessel is formed with at least one bulb neck.
  • a support rod for an electrode a service associated with the holding ⁇ rod plate and a support rod surrounding the support element melted down.
  • a reinforcing element is at least partially arranged on the outside of the piston neck and fused to the piston neck.
  • the breakage stability of the discharge lamp in the region of the neck of the piston can be substantially improved.
  • the reinforcing member is preferably formed at least in the area of the Be ⁇ plate and / or in the region of the support member on the outside of the bulb neck.
  • the reinforcing element is tubular ⁇ forms and pushed onto the piston neck and then fused with this.
  • the wall Gain reinforcement in specific areas of the piston neck can be performed easily and with little effort.
  • the critical gas-tight melting of components, in particular the quartz rod, the film system, the plate and the Stauerröllchen inside the neck of the flask is not affected by this and separately already before ⁇ closed.
  • the reinforcing member is therefore only mounted on the outside of the tang when the gas-tight ⁇ melting of said components has already taken place in the interior of the bulb neck.
  • the plate is connected to current carrier foils, which are also referred to as sealing foils, which are arranged on a quartz rod, wherein the plate between the quartz rod and the support element is arranged.
  • current carrier foils which are also referred to as sealing foils, which are arranged on a quartz rod, wherein the plate between the quartz rod and the support element is arranged.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a known from the prior art high-pressure discharge lamp.
  • FIG. 2 shows a sectional view through a partial region of a discharge lamp according to the invention in a first production step
  • 3 shows a sectional view through a partial region of a discharge lamp according to the invention in a second production step
  • 4 is a sectional view of a portion of a discharge lamp according to the invention in a third manufacturing step
  • FIG. 5 is a sectional view of a portion of a discharge lamp according to the invention in a fourth manufacturing step.
  • FIG. 6 is a sectional view of a portion of a discharge lamp according to the invention in a fifth production step.
  • a production step of a high-pressure discharge lamp 1 'according to the invention which is designed in the exemplary embodiment as an HBO lamp, is shown.
  • ⁇ stadium is a support rod 6 for an electrode, in the exemplary embodiment ⁇ an anode 4, by a Stauerröllchen 7, which is formed of quartz glass, surrounded.
  • the Stauerröllchen 7 is cone-shaped and contacted at the end remote from the discharge space 3 with a plate 8 made of molybdenum.
  • a quartz rod 10 is formed, on the lateral surface 10a of which a film system 9 is applied.
  • the film system 9 comprises in the embodiment a plurality of strips of foils which are arranged on the outer surface 10a in the circumferential direction equidistantly from one another and ⁇ wel ⁇ surface extending in the longitudinal direction of the quartz rod 10 degrees.
  • a second plate 11 is arranged on the front side of the quartz rod 10.
  • the film strips of the film system 9 are connected to both plates 8 and 11.
  • the film strips of the film system 9 are formed of molybdenum and designed as sealing films and as Stromlusfolien.
  • the second plate 11 is connected to a rod-shaped power supply 12.
  • the discharge vessel 2 comprises a cross-sectionally oval shaped central portion 23, on the diametrically opposite two piston necks 21 and 22 are arranged on ⁇ and which extend outward.
  • the discharge vessel 2 with its piston necks 21 and 22 and its middle part 23 is integrally formed of quartz glass ⁇ forms.
  • the piston necks 21 and 22 are realized as hollow quartz ⁇ glass tubes, which pass in the areas 2a and 2b in the middle part 23.
  • the system shown overall in Fig. 2 is inserted into the bulb neck 21 in that the support rolls 7, the two plates are hold 8 and 11, the film system 9 and the quartz rod 10 is fully therein ent ⁇ .
  • the piston 21 includes an inner neck ⁇ diameter dl, which permits insertion of the system of FIG. 2 with play.
  • a gas-tight ⁇ melting of the system according to Fig. 2 in the piston neck 21 is then performed.
  • Fig. 4 is shown in a schematic representation of the melted state, wherein it can be seen that the originally tubular Quartz glass of the piston neck 21 to the components holding ⁇ bar 6, Stützröllchen 7, plate 8, quartz rod 10 with Fo ⁇ liensystem 9 and second plate 11 and power supply 12, applies.
  • a reinforcing element 13 in the form of a quartz glass tube is pushed as a tube on the Kol ⁇ benhals 21 in a further manufacturing step, then according to the sectional view in Fig. 5.
  • the reinforcing element 13 has an inner diameter d2, which allows placement on the piston neck 21 with play.
  • the quartz glass of the bulb neck In the area of the quartz rod 10, the quartz glass of the bulb neck at 21 ei ⁇ ne thickness Dl.
  • the wall thickness of the reinforcing element 13 is D2. This may be larger or smaller or equal to the thickness Dl.
  • the reinforcing element 13 has a same inner diameter d2 over its entire length. Further, the wall thickness D2 over the GESAM ⁇ te length of the reinforcing element 13 substantially kon ⁇ constant. However, it can also be provided that both the inner diameter d2 and / or the wall thickness D2 vary over the entire length of the reinforcing element 13. In the region 2a, the piston neck has a wall thickness D3 (FIG. 6).
  • FIG. 6 shows a production step of the high-pressure discharge lamp 1 ', in which the reinforcing element 13 is pushed onto the piston neck 21 at its final position on the piston neck 21. It can be seen that the reinforcing element 13, in particular in the areas in which the first plate 8 and the Stauerröllchen 7 are located, is arranged. This is where the external side attachment of the reinforcing element 13, a wall ⁇ thickness reinforcement of the piston neck 21 can be achieved, which leads to an increase in the mechanical stability.
  • the reinforcing element 13 has a length 1, which extends from the transition region 2 a between the piston neck 21 and the middle part 23 of the discharge vessel 2 to the second plate 11.
  • the length 1 of the reinforcing element 13 is merely an example. It is essential that the Verstärkungsele ⁇ element 13 is at least in the region of the first plate 8 and / or the Stitzröllchens 7 on the outer side 21a of the quartz glass tube of the piston neck 21.

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere Hochdruckentladungslampe, mit einem Entladungsgefäß (2), welches zumindest einen Kolbenhals (21, 22) aufweist, in welchen ein sich in den Entladungsraum (3) erstreckender Haltestab (6) für eine Elektrode (4, 5), ein mit dem Haltestab (6) umgreifendes Stützelement (7) eingeschmolzen sind, wobei der Kolbenhals (21, 22) außenseitig zumindest bereichsweise von einem Verstärkungselement (13) umgeben und mit diesem durch eine Einschmelzung verbunden ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Entladungslampe.

Description

Hochdruckentladungslampe
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere eine Hochdruckentladungslampe, mit einem Entladungsgefäß, welches zumindest einen Kolbenhals aufweist, in welchen ein sich in den Entladungsraum erstreckender Haltestab für eine Elektrode, ein mit dem Haltestab verbundener Teller und ein den Haltestab zumindest bereichsweise um¬ gebendes Stützelement eingeschmolzen sind.
Stand der Technik
Hochdruckentladungslampen, insbesondere Quecksilberdampflampen (HBO-Lampen) , welche beispielsweise in der Halb¬ leiterindustrie oder bei der Herstellung von LCD (Liquid Crystal Display) -Panels verwendet werden, werden mit ei¬ nem hohen Betriebsdruck und hohen elektrischen Leistungen betrieben, um die benötigte Leistung der emittierten UV (Ultraviolett ) -Strahlung optimieren zu können.
Mit zunehmender elektrischer Leistung der Lampe nimmt aus thermischen Gründen auch die Größe, insbesondere die Länge und der Durchmesser, der Lampe zu. Die Größe der verwendeten Elektroden und deren Massen steigen ebenfalls. Außerdem werden die Haltestäbe, die zur Halterung der Elektroden im Entladungsgefäß verwendet werden, länger.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Hochdruckentladungslampe 1 gezeigt. Die Hochdruckentladungslampe 1 umfasst ein Ent¬ ladungsgefäß 2, welches aus Quarzglas einstückig ausge- bildet ist und einen bauchigen Mittelteil aufweist, an dem diametral gegenüberliegend zwei Kolbenhälse 21 und 22 ausgebildet sind. Das gesamte Entladungsgefäß 2 mit sei¬ nem mittig oval geformten Teilbereich und den daran beid- seits anschließenden Kolbenhälsen 21 und 22 ist aus Quarzglas ausgebildet. Im Inneren des oval geformten mit¬ tigen Teilbereichs des Entladungsgefäßes 2 ist ein Entla¬ dungsraum 3 ausgebildet, in den sich eine Kathode 4 und eine Anode 5 erstrecken. Die Kathode 4 ist an einem HaI- testab 6 befestigt, welcher beispielsweise aus Wolfram ausgebildet sein kann. Dieser Haltestab 6 erstreckt sich bereichsweise in den Entladungsraum 3 und in den Kolbenhals 21. Der Haltestab 6 ist von einem in Richtung des Entladungsraums 3 verjüngt ausgebildeten Stützröllchen 7 umgeben. Auf der dem Entladungsraum 3 abgewandten Seite des Stützröllchens 7 ist ein Teller 8 angeordnet, welcher ebenfalls aus Molybdän ausgebildet ist und welcher mit einem Foliensystem 9, welches an einer Mantelfläche eines Quarzstabs 10 angeordnet ist, verbunden ist. Das Folien- System 9 umfasst eine Mehrzahl von Folienstreifen, welche aus Molybdän ausgebildet sind und zur Stromzuführung zur Kathode 4 dienen. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Quarzstabs 10 ist ein weiteres Teller 11 angeordnet, welches ebenfalls mit dem Foliensystem 9 verbunden ist und darüber hinaus eine Verbindung mit einer weiteren stabförmigen Stromzuführung 12 aufweist. Das Stützröllchen 7, die beiden Teller 8 und 11, das Foliensystem 9 und der Quarzstab 10 sind in den rohrförmig ausgebildeten Kolbenhals 21 gasdicht eingeschmolzen.
In entsprechender Weise ist die Anode 5 an einem nicht näher bezeichneten Haltestab angeordnet, welcher sich e- benfalls in den Entladungsraum 3 und in den Kolbenhals 22 erstreckt. Die weitere Anordnung und Ausgestaltung der Komponenten, wie sie im Bereich der Kathode 4 im Kolbenhals 21 ausgebildet ist, ist auch im Kolbenhals 22 vorge- sehen.
Das ursprünglich rohrförmige Quarzglas des Kolbenhalses 21 mündet im Bereich 2a in den bauchigen Mittelteil des Entladungsgefäßes 2, wobei der ursprünglich rohrförmige Kolbenhals 22 im Bereich 2b in diesen Mittelteil des Ent- ladungsgefäßes 2 mündet.
Aufgrund der steigenden Größe der Lampen, insbesondere der verwendeten Elektroden und deren Massen, sind diese Hochdruckentladungslampen relativ empfindlich gegenüber Schockbelastungen, wie sie bei relativ starken, kurzzei- tigen Krafteinwirkungen, beispielsweise beim Transport, auftreten können. Dabei kann ein Bruch des Quarzglases insbesondere im Bereich des Tellers 8 auftreten. Darüber hinaus treten aufgrund des hohen Betriebsdruckes hohe Spannungen im Quarzglas auf, insbesondere im Dichtungsbe- reich in der Nähe des Tellers 8. Dies kann zum Ausfall der Hochdruckentladungslampe 1 führen.
Aus der JP 2005243484 A ist eine Entladungslampe bekannt, bei welcher auf einen Quarzstab ein Foliensystem aufgebracht wird und mit beidseits des Quarzstabs angebrachten Tellern verbunden wird. Diese Anordnung wird dann in ein Quarzrohr eingebracht. Dieses Gesamtsystem umfassend den Quarzstab mit dem Foliensystem und den Tellern und dem Quarzglasrohr wird dann in das Innere eines Kolbenhalses eines Entladungsgefäßes eingebracht und dort eingeschmol- zen. Auch durch diese Vorgehensweise kann bei relativ groß di¬ mensionierten Hochdruckentladungslampen die Bruchstabilität im Bereich des Tellers und/oder eines Stützelements nur unwesentlich verbessert werden. Darüber hinaus ist die Herstellung und die gasdichte Einschmelzung aufwändig.
Darstellung der Erfindung
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entladungslampe und ein Verfahren zum Herstellen einer Entladungslampe zu schaffen, mit welcher bzw. mit welchem die mechanische Stabilität im Kolbenhals eines Entla¬ dungsgefäßes verbessert werden kann. Insbesondere soll das Entladungsgefäß im Bereich des Kolbenhalses eine ein¬ fach anzubringende und präzise positionierbare Wanddi¬ ckeneinstellung des Entladungsgefäßes ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Entladungslampe, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 7 aufweist, gelöst .
Eine erfindungsgemäße Entladungslampe, insbesondere eine Hochdruckentladungslampe, umfasst ein Entladungsgefäß, welches zumindest einen Kolbenhals aufweist. In den Kol¬ benhals ist ein sich in den Entladungsraum erstreckender Haltestab für eine Elektrode, ein mit dem Haltestab ver¬ bundener Teller und ein den Haltestab umgebendes Stütz- element eingeschmolzen. Der Kolbenhals ist außenseitig von einem Verstärkungselement umgeben, welches mit dem Kolbenhals verschmolzen ist. Durch diese Ausgestaltung kann im Bereich des Kolbenhalses eine Wandstärkenverdi- ckung des Entladungsgefäßes einfach und aufwandsarm erreicht werden. Darüber hinaus kann durch die außenseitige Anbringung des Verstärkungselements eine sehr genaue Po¬ sitionierung erreicht werden und dadurch eine Wandstär- kenverdickung an spezifischen Abschnitten definiert und exakt erhalten werden.
Die Bruchstabilität der Entladungslampe insbesondere im Bereich des Kolbenhalses kann dadurch wesentlich verbessert werden.
Bevorzugt ist das Verstärkungselement im Bereich des Tel¬ lers und/oder im Bereich des Stützelements, insbesondere einem Stützröllchen aus Quarzglas, am Kolbenhals außenseitig angeordnet. Gerade in dem Bereich, in dem bei re¬ lativ großen Hochdruckentladungslampen mit langen Halte- Stäben und relativ schweren Elektroden große Hebelwirkungen bei Schockbelastungen auftreten, kann dadurch die Bruchstabilität des Quarzglases im Bereich des Tellers und/oder im Bereich des Stützelements wesentlich verbessert werden. Darüber hinaus kann durch diese Anordnung eine hohe mechanische Stabilität auch bei hohen Spannun¬ gen im Quarzglas aufgrund von hohem Betriebsdruck der Hochdruckentladungslampe, insbesondere im Dichtungsbe¬ reich in der Nähe des Tellers, ermöglicht werden.
Bevorzugt ist das Verstärkungselement rohrförmig ausge- bildet. Insbesondere ist das Verstärkungselement ein Quarzglasrohr, welches positionsgenau auf den Kolbenhals aufgeschoben und dann mit diesem verschmolzen ist.
Das Verstärkungselement ist dadurch einfach herstellbar und aufwandsarm anbringbar und ermöglicht eine optimale Verbindung mit dem Kolbenhals. Indem das Verstärkungselement außenseitig an den Kolben¬ hals angebracht wird, ist es nicht mehr zwingend erfor¬ derlich, eine gasdichte Verschmelzung zwischen dem Kolbenhals und dem Verstärkungselement erreichen zu müssen. Die im Hinblick auf Gasdichtigkeit einzuschmelzenden Komponenten sind nämlich innerhalb des Kolbenhalses angeord¬ net. Diese sind gasdicht in den Kolbenhals eingeschmol¬ zen .
Im Unterschied zum Stand der Technik gemäß der JP 2005243484 A kann durch diese außenseitige Anbringung des Verstärkungselements, insbesondere des Quarzglasroh¬ res, und der damit nicht mehr zwingend erforderlichen gasdichten Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und dem Kolbenhals auch eine schnellere und kostengünsti- gere Fertigung erreicht werden.
Bevorzugt ist der Teller mit Stromträgerfolien verbunden, welche auf einem in dem Kolbenhals eingeschmolzenen Quarzstab angeordnet sind. Die Stromträgerfolien sind be¬ vorzugt als Folienstreifen ausgebildet und als Molybdän- dichtungsfolien realisiert. Es kann vorgesehen sein, dass auf der Mantelfläche des Quarzstabs vier bis sechs oder auch mehr derartiger Folienstreifen äquidistant zueinander angeordnet sind. Das Teller ist ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Molyb- dän, ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass an beiden Stirnseiten des Quarzstabs jeweils ein Teller angeordnet ist, welche mit den in Längsachsenrichtung des Quarzstabs verlaufenden und auf der Mantelfläche angeord¬ neten Folienstreifen verbunden sind. Bevorzugt ist der Teller zwischen dem Quarzstab und dem Stützelement angeordnet.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Entladungslampe wird ein Entladungsgefäß mit zumin- dest einem Kolbenhals ausgebildet. In den Kolbenhals wer¬ den ein Haltestab für eine Elektrode, ein mit dem Halte¬ stab verbundener Teller und ein den Haltestab umgebendes Stützelement eingeschmolzen. Ein Verstärkungselement wird zumindest bereichsweise an dem Kolbenhals außenseitig an- geordnet und mit dem Kolbenhals verschmolzen. Durch diese Ausgestaltung kann eine einfache und aufwandsarm zu realisierende Wanddickenverstärkung des Kolbenhalses er¬ reicht werden.
Darüber hinaus kann die Bruchstabilität der Entladungs- lampe im Bereich des Kolbenhalses wesentlich verbessert werden .
Bevorzugt wird das Verstärkungselement zumindest im Be¬ reich des Tellers und/oder im Bereich des Stützelements außenseitig an dem Kolbenhals ausgebildet. Dadurch kann insbesondere in dem für die Bruchstabilität kritischen Bereich des Kolbenhalses eine wesentliche Verbesserung der mechanischen Stabilität erreicht werden. Insbesondere bei relativ großen Entladungslampen mit relativ großen Elektroden und relativ langen Haltestäben kann dadurch bei Schockbelastungen die mechanische Stabilität vergrö¬ ßert werden.
Bevorzugt wird das Verstärkungselement rohrförmig ausge¬ bildet und auf den Kolbenhals aufgeschoben und dann mit diesem verschmolzen. Neben einer positionsgenauen Anbrin- gung des Verstärkungselements kann dadurch die Wanddi- ckenverstärkung in spezifischen Bereichen des Kolbenhalses einfach und aufwandsarm durchgeführt werden. Die kritische gasdichte Einschmelzung von Komponenten, insbesondere dem Quarzstab, dem Foliensystem, dem Teller und dem Stützröllchen im Inneren des Kolbenhalses ist dadurch nicht beeinträchtigt und separat dazu vorher bereits ab¬ geschlossen. Das Verstärkungselement wird somit erst dann außenseitig an dem Kolbenhals angebracht, wenn die gas¬ dichte Einschmelzung der genannten Komponenten im Inneren des Kolbenhalses bereits erfolgt ist.
Bevorzugt wird der Teller mit Stromträgerfolien, welche auch als Dichtungsfolien bezeichnet werden, verbunden, welche auf einem Quarzstab angeordnet werden, wobei der Teller zwischen dem Quarzstab und dem Stützelement ange- ordnet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer aus dem Stand der Technik bekannten Hochdruckentladungslampe;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Entladungslampe in einem ersten Fertigungsschritt;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Entladungslampe in einem zweiten Fertigungsschritt; Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Entladungslampe in einem dritten Fertigungsschritt ;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Entladungslampe in einem vierten Fertigungsschritt; und
Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs einer erfindungsgemäßen Entladungslampe in einem fünften Fertigungsschritt .
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Ele¬ mente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In der schematischen Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ist ein Fertigungsschritt einer erfindungsgemäßen Hochdruckentladungslampe 1 ' , welche im Ausführungsbeispiel als HBO-Lampe ausgebildet ist, gezeigt. In diesem Fertigungs¬ stadium ist ein Haltestab 6 für eine Elektrode, im Aus¬ führungsbeispiel einer Anode 4, von einem Stützröllchen 7, welches aus Quarzglas ausgebildet ist, umgeben. Das Stützröllchen 7 ist konusförmig ausgebildet und an dem dem Entladungsraum 3 abgewandten Ende mit einem Teller 8 aus Molybdän kontaktiert. Im Anschluss an den Teller 8 ist ein Quarzstab 10 ausgebildet, an dessen Mantelfläche 10a ein Foliensystem 9 aufgebracht ist. Das Foliensystem 9 umfasst im Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Fo- lienstreifen, welche auf der Mantelfläche 10a in Umlauf¬ richtung äquidistant zueinander angeordnet sind und wel¬ che sich in Längsrichtung des Quarzstabs 10 erstrecken. Auf der gegenüberliegenden Seite des Quarzstabs 10 ist ein zweiter Teller 11 an der Stirnseite des Quarzstabs 10 angeordnet. Die Folienstreifen des Foliensystems 9 sind mit beiden Tellern 8 und 11 verbunden. Die Folienstreifen des Foliensystems 9 sind aus Molybdän ausgebildet und als Dichtungsfolien und als Stromträgerfolien konzipiert.
Das zweite Teller 11 ist mit einer stabförmigen Stromzuführung 12 verbunden.
Das in Fig. 2 gezeigte System wird dann in ein Entladungsgefäß 2 eingeführt, welches gemäß der Darstellung in Fig. 1 ausgebildet ist. Somit umfasst das Entladungsgefäß 2 ein im Querschnitt oval geformtes Mittelteil 23, an dem diametral gegenüberliegend zwei Kolbenhälse 21 und 22 an¬ geordnet sind und welche sich nach außen erstrecken. Das Entladungsgefäß 2 mit seinen Kolbenhälsen 21 und 22 und seinem Mittelteil 23 ist einstückig aus Quarzglas ausge¬ bildet. Die Kolbenhälse 21 und 22 sind als hohle Quarz¬ glasrohre realisiert, welche in den Bereichen 2a und 2b in den Mittelteil 23 übergehen.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 wird das in Fig. 2 ge- zeigte System so in den Kolbenhals 21 eingeführt, dass das Stützröllchen 7, die beiden Teller 8 und 11, das Foliensystem 9 und der Quarzstab 10 vollständig darin ent¬ halten sind. Dazu umfasst der Kolbenhals 21 einen Innen¬ durchmesser dl, welcher ein Einsetzen des Systems gemäß Fig. 2 mit Spiel ermöglicht.
In einem weiteren Fertigungsschritt 4 wird dann ein gas¬ dichtes Einschmelzen des Systems gemäß Fig. 2 im Kolbenhals 21 durchgeführt. In Fig. 4 ist in schematischer Darstellung der eingeschmolzene Zustand gezeigt, wobei zu erkennen ist, dass sich das ursprünglich rohrförmige Quarzglas des Kolbenhalses 21 an die Komponenten Halte¬ stab 6, Stützröllchen 7, Teller 8, Quarzstab 10 mit Fo¬ liensystem 9 und zweites Teller 11 sowie Stromzuführung 12, anlegt.
In einem weiteren Fertigungsschritt wird dann gemäß der Schnittdarstellung in Fig. 5 ein Verstärkungselement 13 in Form eines Quarzglasrohres als Überrohr auf den Kol¬ benhals 21 aufgeschoben. Das Verstärkungselement 13 weist einen Innendurchmesser d2 auf, welcher ein Aufsetzen auf den Kolbenhals 21 mit Spiel ermöglicht. Im Bereich des Quarzstabs 10 weist das Quarzglas des Kolbenhalses 21 ei¬ ne Dicke Dl auf. Die Wanddicke des Verstärkungselements 13 beträgt D2. Diese kann größer oder kleiner oder aber gleich der Dicke Dl sein.
Im Ausführungsbeispiel weist das Verstärkungselement 13 über seine gesamte Länge einen gleichen Innendurchmesser d2 auf. Des Weiteren ist die Wanddicke D2 über die gesam¬ te Länge des Verstärkungselements 13 im Wesentlichen kon¬ stant. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sowohl der Innendurchmesser d2 und/oder die Wanddicke D2 über die gesamte Länge des Verstärkungselements 13 variieren. Im Bereich 2a weist der Kolbenhals eine Wanddicke D3 auf (Fig. 6) .
In Fig. 6 ist ein Fertigungsschritt der Hochdruckentla- dungslampe 1' gezeigt, bei dem das Verstärkungselement 13 an seiner endgültigen Position am Kolbenhals 21 auf diesen aufgeschoben ist. Es ist zu erkennen, dass das Verstärkungselement 13, insbesondere in den Bereichen, in denen sich das erste Teller 8 und das Stützröllchen 7 be- finden, angeordnet ist. Gerade hier kann durch das außen- seitige Anbringen des Verstärkungselements 13 eine Wand¬ dickenverstärkung des Kolbenhalses 21 erreicht werden, welche zu einer Erhöhung der mechanischen Stabilität führt .
Im Ausführungsbeispiel weist das Verstärkungselement 13 eine Länge 1 auf, welche sich von dem Übergangsbereich 2a zwischen dem Kolbenhals 21 und dem Mittelteil 23 des Ent¬ ladungsgefäßes 2 bis zum zweiten Teller 11 erstreckt. Die Länge 1 des Verstärkungselements 13 ist lediglich bei- spielhaft. Wesentlich ist, dass sich das Verstärkungsele¬ ment 13 zumindest im Bereich des ersten Tellers 8 und/oder des Stützröllchens 7 an der Außenseite 21a des Quarzglasrohres des Kolbenhalses 21 befindet.
Dazu wird ausgehend von der Darstellung gemäß Fig. 6 ein zweites Einschmelzen durchgeführt, wodurch sich dann das Verstärkungselement 13 an die Außenseite 21a des Kolben¬ halses 21 anlegt. Es wird somit über das bereits gasdicht eingeschmolzene System gemäß Fig. 4 ein zweites Quarz¬ glasrohr in Form des Verstärkungselements 13 aufgeschoben und anschließend dieses zweite Einschmelzen durchgeführt. Dadurch lässt sich eine gezielte und positionsgenaue Wandstärkenverdickung des Kolbenhalses erreichen.
Bevorzugt wird nach dem zweiten Einschmelzen auf Höhe des ersten Tellers 8 eine gesamte Wanddicke (D1+D2) zwischen 5 mm und 8 mm, insbesondere zwischen 5,5 mm und 7 mm, eingestellt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass diese gesamte Wandstärke mit zunehmendem Abstand x von dem ersten Tel¬ ler 8 in Richtung zum zweiten Teller 11 abnimmt, insbesondere stetig abnimmt. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in einem Abstand x von etwa 4,5 mm die gesamte Wand- stärkendicke zwischen 3 mm und 6 mm, insbesondere zwi¬ schen 3,6 mm und 5,7 mm, beträgt.

Claims

Ansprüche
1. Entladungslampe, insbesondere Hochdruckentladungslam¬ pe, mit einem Entladungsgefäß (2), welches zumindest einen Kolbenhals (21, 22) aufweist, in welchen ein sich in den Entladungsraum (3) erstreckender Halte- Stab (6) für eine Elektrode (4, 5), ein mit dem Hal¬ testab (6) verbundener Teller (8) und ein den Haltestab (6) umgreifendes Stützelement (7) eingeschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenhals (21, 22) außenseitig zumindest be¬ reichsweise von einem Verstärkungselement (13) umge¬ ben und mit diesem durch eine Einschmelzung verbunden ist.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13) im Bereich des Tellers (8) und/oder im Bereich des Stützelements (7), insbe¬ sondere einem Stützröllchen aus Quarzglas, am Kolbenhals (21, 22) außenseitig angeordnet ist.
3. Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13) rohrförmig ausgebildet ist.
4. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13) aus Quarzglas ist.
5. Entladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (8) mit Stromträgerfolien (9) verbunden ist, welche auf einem in dem Kolbenhals (21, 22) ein¬ geschmolzenen Quarzstab (10) angeordnet sind.
6. Entladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (8) zwischen dem Quarzstab (10) und dem Stützelement (7) angeordnet ist.
7. Verfahren zum Herstellen einer Entladungslampe (I1), bei welchem ein Entladungsgefäß (2) mit zumindest ei¬ nem Kolbenhals (21, 22) ausgebildet wird und in den Kolbenhals (21, 22) ein Haltestab (6) für eine Elekt- rode (4, 5), ein mit dem Haltestab (6) verbundener Teller (8) und ein den Haltestab (6) umgreifendes Stützelement (7) eingeschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungselement (13) zumindest bereichsweise an dem Kolbenhals (21, 22) außenseitig angeordnet und mit dem Kolbenhals (21, 22) durch eine Einschmelzung verbunden wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13) zumindest im Bereich des Tellers (8) und/oder im Bereich des Stützelements (7) außenseitig an dem Kolbenhals (21, 22) ausgebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (13) rohrförmig ausgebildet wird, auf den Kolbenhals (21, 22) aufgeschoben und dann mit diesem verbindend verschmolzen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (8) mit Stromträgerfolien (9) verbunden wird, welche auf einem Quarzstab (10) angeordnet wer- den, und zwischen dem Quarzstab (10) und dem Stütz¬ element (7) angeordnet wird.
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