DE3029824A1

DE3029824A1 - Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE3029824A1
Application number: DE19803029824
Authority: DE
Inventors: Heinz 8078 Eichstätt Bunke; Walter Triebel
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1980-08-06
Filing date: 1980-08-06
Publication date: 1982-03-11
Also published as: DE3029824C2; GB2081970B; GB2081970A; JPS5755051A; JPH031776B2; US4463281A

Description

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Patent-Treuhand-Gesel!schaft für elektrische Glühlampen mbH, München

Hochdruckentladungslampe *)

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslampe mit einem die Entladung und die Elektroden umgebenden, Edelgas enthaltenden Kolben aus Quarzglas, der an seinen in Richtung der Lampenlängsachse liegenden Enden jeweils in einen halsförmigen, den jeweiligen Elektrodenstab umgebenden Kolbenteil übergeht, an dessen äußerem Ende sich die vakuumdichte Einschmelzung des Elektrodenstabes befindet und in dem zwischen Elektrodenkopf und Elektrodeneinschmelzung ein den Elektrodenstab umgebendes und ihn stützendes Teil asit einem kleineren Querschnitt als der des Kolbenhalses angeordnet ist, wobei Mittel zur Festlegung des stützenden Teils in Richtung der Lampenlängsachse vorgesehen sind.

Den Elektrodenstab abstützende Teile haben sich als notwendig erwiesen, da die sich nur über ein relativ kurzes Stück der stabförmigen Elektrodenstromzuführung erstreckende Einschmelzung durch die Schwere und Länge der Elektrode oft starken Belastungen ausgesetzt ist. Dies kann zur Entstehung von Rissen im Einschmelzmaterial führen, so daß die Elektrodenzuführung undicht wird.

Ss ist bekannt, als stützendes Teil, das im Kolbenhals zwischen der Elektrode und der Elektrodeneinschmelzung bzw. vakuumdichten Durchführung der Stromzuführung vorgesehen ist, beispielsweise eine zylindrische Rolle mit einem Ausdehnungskoeffizienten ähnlich dem des Kolbenmaterials zu verwenden (DE-PS 1 132 242). Dabei wird die Mantelfläche der Rolle mit dem Kolbenhals verschmolzen. Aus der DE-OS 26 23 099 ist ein Stützglied bekannt, ms nicht mit dem Kolbenhals verschmolzen wird. Es werden verschiedene Möglichkeiten für die Festlegung des Stützgliedes an-

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gegeben, die eine sehr genaue Justierung erfordern und bei denen die fertiggestellte Lampe stellenweise mit Temperaturen bis zur Erweichung des Kolbenmaterials behandelt wird.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lampe mit die Elektrode stützenden Teilen zu schaffen, deren Herstellung einfacher und risikoloser ist.

Die Hochdruckentladungslampe mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenhaie am Übergang zum Kolben eine Einengung besitzt, derart, daß die eingeengte Stelle an der zum Entladungsraum abgewandten Seite innen eine abgeschrägte Fläche aufweist, das stützende Teil mit seinem dem Entladungsraum zugewandten verrundeten Ende an dieser Fläche anliegt, weitere Mittel zur Festlegung des stützenden Teils zwischen diesem und der Elektrodeneinschmelzung angeordnet sind und der Kolbenhals an seinem äußeren Ende das Mantelrohr für die Elektrodeneinschmelzung bildet. Das stützende Teil kann eine zylindrisch ausgebildete Rolle sein. Vorzuziehen ist aber eine Ausbildung, bei der nur das dem Entladungsraum zugewandte Ende des Stützteils einen dem Kolbenhals ähnlichen Durchmesser hat, während der übrige Teil einen kleineren Durchmesser aufweist. Das dem Entladungsraum zugewandte Ende des Stützteils ist vorteilhafterweise verrundet, damit bei Andrücken des stützenden Teils gegen die Verengung eventuelle Oberflächenverletzungen ausgeschlossen werden. Wichtig ist, daß das stützende Teil nicht mit dem Kolbenhals verschmolzen ist. Das stützende Teil kann außer der Mittelbohrung noch weitere Durchbohrungen aufweisen oder/und an dem Außenumfang des Teiles größeren Durchmessers Einkerbungen haben, wodurch der Querschnitt des Pumpweges vergrößert wird. Als Material für das stützende Teil wird vorzugsweise Quarzglas verwendet, es kann aber auch aus Quarzgut oder Keramik sein. Im Gegensatz zu bekannten Lösungen braucht das stützende Teil gemäß der Erfindung nicht positioniert s,ein. Es kann bei dem montierten Lampenfuß lose und in Längsrichtung verschiebbar auf dem Elektrodenstab angebracht

sein. Die Positionierung erfolgt automatisch durch federnden Andruck an die Verengung des Kolbenhalses. Die Verengung kann durch eine Nut oder auch durch Eindellungen im Kolbenhals am Übergang zum Kolben ausgeführt sein« Vorzugsweise wird eine Nut angebracht, die zur Entladungsraum abgewandten Seite an der inneren Oberfläche des Kolbenhalses eine abgeschrägte Fläche aufweist, an die das stützende Teil mit einer Art Ventilsitz ansitzt, wodurch eine einwandfreie und wirksame Abstützung der Elektrode erfolgt. Zum federnden Andruck des stützenden Teiles dient eine zwischen ihm und der Einschmelzung angebrachte Metallfeder, Drahtwendel oder ein federnder Draht oder dergl. aus z.B. Wolfram. Die Herstellung der Lampe erfolgt in einem Verfahren, bei dem der Kolben mit den beiden Kolbenhälsen bzw. den Kolbenhalsansätzen und mit an jedem Übergang Kolben/Kolbenhals angeformter Verengung aus einem Quarzrohr vorbestimmter Länge gefertigt wird, der Pumpstengel an einem der Kolbenhälse angesetzt wird, der komplett montierte, d.h. mit Elektrode,einem zwischen Elektrode und Einschmelzung zentrisch und leicht verschiebbar auf dem Elektrodenstab aufgebrachten Körper als Stützteil, einer zwischen diesem Körper und der Einschmelzung lose um den Elektrodenstab angebrachten Metallfeder und der Elektrodenstabeinschmelzung, an der sich der angedrückte Einschmelzteller befindet, versehene Lampenfuß in den Kolbenhals eingeschoben wird, derart, daß das Stützteil mit verrundetem Ende an der angeformten Verengung anliegt und auf seiner anderen Seite durch die Metallfeder gegen die Verengung gedrückt wird, nach Justierung der Elektrodenposition der Einschmelzteller mit dem als Mantelrohr dienenden Kolbenhalsende unter Schutzgas verschmolzen wird, die Lampe an ihrem anderen Ende in derselben Art mit dem Lampenfuß versehen, danach durch den Pumpstengel gepumpt und gefüllt und der Pumpstengel abgezogen wird.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß durch die bereits am Kolben angeformte Verengung keine nachträgliche, nach dem Einschmelzen erfolgende Wärmebehandlung zur Erzeugung der Einengung vorgenommen werden muß, was - wegen der diffizilen Eigenschaften des

Kolbenmaterials - nur von ausgebildeten Fachkräften durchgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, daß beim Einführen des montierten Lampenfußes nur auf die Positionierung der Elektrode im Kolben geachtet werden muß, während das stützende Teil automatisch seinen Sitz erhält. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung der Lampe wesentlich. Außerdem werden durch den Ventilsitz des Stützteiles an der Verengung alle durch die erforderlichen Fertigungstoleranzen zwischen stützendem Teil und Kolbenhals nicht zu verhindernden Spalten vermieden. Solche Spalten beeinträchtigen die Abstützwirkung, was beim Transport bis zum Bruch führen kann. Das Stützteil wirkt sich auch vorteilhaft auf die Bogenstabiliserung und das Schwärzungsverhalten der Lampe aus. Durch das Stützteil wird der große Totraum im Kolbenhals vom Entladungsraum getrennt und der Bogen brennt ruhiger. Durch die Anordnung des Stützteils hinter der Verengung im Kolbenhals ergibt sieht, daß die kühlste Stelle der Entladung nicht mehr am Kolben, sondern an der Verengung liegt, so daß sich verdampftes Elektrodenmaterial an dieser Stelle absetzt, wo es die Lichtausstrahlung nicht behindert.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Lampe gemäß der Erfindung dargestellt. Der Kolben 1 aus Quarzglas geht an seinen Enden in die Kolbenhälse 2 und 3 über und weist jeweils am Übergang Kolben/Kolbenhals eine Verengung 4, 5 auf. Am äußeren Ende der Kolbenhälse befindet sich die Einschmelzung 6 des Lampenfußes. Der Lampenfuß, der fertig montiert in den Kolben eingeführt wird, besteht aus der Einschmelzung 6, dem Elektrodenstab 7, der Elektrode 8, 9, dem lose auf den Elektrodenstab aufgebrachten stützenden Teil 10 aus Quarzglas und der federnden Drahtwendel 11. Auf das verschmolzene Ende des Kolbenhalses wird die Sockelhülse 12 geschoben und der Elektrodenstab mit der äußeren Stromzuführung versehen. Die Pumpspitze 13 befindet sich am Kolbenhals 2. Ein Zünddraht l4 ist von einem Kolbenhals zum anderen gelegt. Die Lampe ist mit Xenon von 10 bar gefüllt und hat eine Leistungsaufnahme von 1 kW.

Dr.Hz/Mg

Claims

Patentansprüche

/1.1 Hochdruckentladungslampe mit einem die Entladung und die ¹^ Elektroden umgebenden, Edelgas enthaltenden Kolben aus Quarzglas, der an seinen in Richtung der Lampenlängsachse liegenden Enden jeweils in einen halsförmigen, den jeweiligen Elektrodenstab umgebenden Kolbenteil übergeht, an dessen äußerem Ende sich die vakuumdichte Einschmelzung des Elektrodenstabes befindet und in dem zwischen Elektrodenkopf und Elektrodeneinschmelzung ein den Elektrodenstab umgebendes und ihn stützendes Teil mit einem kleineren Querschnitt als der des Kolbenhalses angeordnet ist, wobei Mittel zur Festlegung des stützenden Teils in Richtung der Lampenlängsachse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenhals am Übergang zum Kolben eine Einengung besitzt, derart, daß die eingeengte Stelle an der zum Entladungsraum abgewandten Seite innen eine abgeschrägte Fläche aufweist, das stützende Teil mit seinem dem Entladungsraum zugewandten verrundeten Ende an dieser Fläche anliegt, weitere Mittel zur Festlegung des stützenden Teils zwischen diesem und der Elektrodeneinschmelzung angeordnet sind und der Kolbenhals an seinem äußeren Ende das Mantelrohr für die Elektrodeneinschmelzung bildet.
2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stützende Teil an dem dem Entladungsraum abgewandten Ende einen kleineren Durchmesser aufweist als an dem dem Entladungsraum zugewandten Ende.
3· Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stützende Teil eine zylindrische Rolle ist.
4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daß das stützende Teil außer der Mittelbohrung noch weitere Durchbohrungen aufweist.
5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge-

kennzeichnet, daß das stützende Teil an seinem Außenumfang bzw. an dem Außenumfang des Teiles größeren Durchmessers Einkerbungen aufweist.
6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das stützende Teil aus Quarzglas besteht.
7· Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Einschmelzung und stützendem Teil befindliche Mittel ein um den Elektrodenstab gewendelter federnder Draht ist, der gegen das stützende Teil drückt.
8. Verfahren zur Herstellung der Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit den beiden Kolbenhälsen bzw. den Kolbenhalsansätzen und mit an jedem Übergang Kolben/Kolbenhals angeformter Verengung aus einem Quarzrohr vorbestimmter Länge gefertigt wird, der Pumpstengel an einem der Kolbenhälse angesetzt wird, der komplett montierte, d.h. mit Elektrode, einem zwischen Elektrode und Einschmelzung zentrisch und leicht verschiebbar auf dem Elektrodenstab aufgebrachten Körper als Stützteil, einer zwischen diesem Körper und der Einschmelzung lose um den Elektrodenstt. angebrachten Metallfeder und der Elektrodenstabeinschmelzung, an der sich der angedrückte Einschmelzteller befindet, versehene Lampenfuß in den Kolbenhals eingeschoben wird, derart, daß das Stützteil mit verrundetem Ende an der angeformten Verengung anliegt und auf seiner anderen Seite durch die Metallfeder gegen die Verengung gedrückt wird, nach Justierung der Elektrodenposition der Einschmelzteller mit dem als Mantelrohr dienenden Kolbenhalsende unter Schutzgas verschmolzen wird, die Lampe an ihrem anderen Ende in derselben Art mit dem Lampenfuß versehen, danach durch den Pumpstengel gepumpt und gefüllt und der Pumpstengel abgezogen wird.