DE3305468C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Hochdruck-Entladungslampen und insbesondere zur Herstellung von stromeinleitenden Elektroden, die in Hochdruck-Entladungslichtquellen vor allem mit geringer Leistung, z. B. in Metallhalogenlampen oder Quecksilberlam­ pen, verwendet werden.

Bei der Gestaltung und Herstellung von Elektroden mit einer Geometrie, die den aus der Glimmentladung in die Bogenent­ ladung führenden Übergang erleichtert, ist es bereits be­ kannt, eine zweischichtige Doppelwendel (DE-OS 27 18 642), eine kernlose Doppelwendel an einem Elektrodenstab (DE-OS 29 35 981), eine gepanzerte Elektrode, die bei Gleichstrom­ entladungslampen keinen sekundären Kern erfordert (DE-OS 29 51 967), oder eine einschichtige und locker gewickelte Wendel zu verwenden, die am Fuß des Elektrodenstabes durch eine Auswölbung fixiert ist (DE-OS 29 51 966). Dabei werden auf den Elektrodenstab die separat hergestellten Wendeln nachträglich aufgezogen, was besonders bei Lampen mit nie­ driger Leistungsaufnahme wegen ihrer geringen Abmessungen schwierig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine in Serienherstellung leicht herstellbare, einen günstigen Glimm-Bogenübergang sichernde Elektrode zu schaffen.

Diese Aufgabe wird im Gegensatz zur Herstellung von Glüh­ lampenwendeln dadurch gelöst, daß als Kernmetall nicht Molybdän, sondern Wolfram oder thoriumhaltiges Wolfram als Material des Elektrodenstabes vorgesehen wird, auf den die Wendel mit einem Intervall gewickelt wird. Dieses Inter­ vall bzw. ein solcher Zwischenraum erleichtert die auf der Molybdänfolie vorzunehmende Schweißung, ohne daß eine Ver­ letzungsgefahr für die Folie besteht. Dabei kann eine kontinuierlich gewickelte Wendel verwendet werden. Die Ablängung kann mit einem Laser durch Plasma oder me­ chanisch vorgenommen werden. Nach der Ablängung werden der Kerndraht und der Wendeldraht zweckmäßigerweise an den En­ den des Entladungsraums miteinander verschweißt, was auch in der Lampe selbst durch Einführung eines starken Stroms durchgeführt werden kann.

Aus Symmetriegründen kann eine Wendel mit zwei oder mehre­ ren Anfangspunkten verwendet werden. Wesentlich ist dabei, daß die einzelnen Windungen nicht dicht nebeneinander, sondern locker auf den Kern gewickelt werden. Zur Vergrößerung der Oberfläche kann auf die auf den Kern gewickelte primäre Wendel eine sekundäre Wendel gewickelt werden. Vor­ teilhafterweise wird zwischen den einzelnen Windungen ein Abstand von 0,1 bis 0,2 mm gehalten.

Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Wendel auf einen Kerndraht aus Molybdän mit Interval­ len bzw. Zwischenräumen gewickelt, so daß die einzelnen Wendelwindungen nicht dicht aneinanderliegen, wonach der Kern herausgelöst wird.

Bei der Herstellung der sekundären Wendel auf die auf den Kerndraht gewickelte primäre Wendel kann es vorkommen, daß die primäre Wendel, die auf der sekundären Wendel liegt, die Molybdänfolie zerstört. Um dies zu vermeiden, wird die primäre Wendel mit einem Intervall hergestellt, das nahe am Schweißpunkt liegt. Bei dieser Art der Wick­ lung ist eine genaue Synchronisierung erforderlich.

Schließlich kann auf einen Kerndraht eine Wolframwendel ausgebildet werden, die auf einen Molybdändraht gewickelt wird. Der Molybdändraht wird danach durch Lösung entfernt, so daß auf dem Stab eine Doppelwendel entsteht.

Bei den beschriebenen Herstellungsverfahren kann die Wen­ del erforderlichenfalls bis zum Ende des Elektrodenstabes reichen oder noch vor dieser Stelle enden, so daß bis zur Spitze nur ein Intervalldraht verläuft. Auf diese Weise kann eine mit Spitze versehene oder spitzenlose Elektrode hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß im Gegensatz zu den bekannten Elektroden der Elektrodenstab und die Wendel nicht in zwei separaten Vorgängen herge­ stellt und danach montiert, sondern als Montageeinheit analog zu einer Glühlampenwendel hergestellt werden können.

Die erfindungsgemäßen Elektroden können in Lampen mit einer Seltene Erdmetall-, Tallium- und Thorimhalogenid enthaltenden Füllung verwendet werden. Bei Verwendung von thoriumhaltigem Wolfram ist eine Zugabe von Thorium zur Lampenfüllung nicht erforderlich. Die Elektrode kann auch in Lampen mit anderen Füllungen verwendet werden.

Anhand der Zeichnung werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Elektrode.

Fig. 2 eine Elektrodenmontageeinheit mit einer auf eine Molybdänfolie geschweißten Elektrode.

Fig. 3 eine Elektrodenmontageeinheit wie Fig. 2 mit einer Doppelwendel.

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer Elektrode.

Fig. 5 die Elektrode von Fig. 4 mit entferntem Wendeldraht.

Fig. 6 eine kerndrahtfreie Elektrodenmontageeinheit.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist auf einen Kerndraht 1 aus Wolfram oder thoriumhaltigem Wolfram, der nach der Ablängung die Elektrode in der Lampe bildet, eine Wendel 2 aus Wolfram oder thoriumhaltigem Wolfram mit einem Inter­ vallabschnitt 3 gewickelt, was mit Hilfe an sich bekannter Wendelwickelautomaten erfolgen kann. Aus dem kontinuierlich hergestellten Elektrodenstrang werden dann die einzelnen Elektroden durch Abschneiden, z. B. an der Stelle A zur Bildung einer Spitzenelektrode oder an der Stelle B zur Bildung einer spitzenlosen Elektrode, hergestellt, wobei die Ablängung mechanisch durch Laser oder mit Plasma durch­ geführt wird.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Elektrodenmontageeinheit ist die abgelängte Elektrode von Fig. 1 mit einer Schweißstel­ le 8 an einem Ende einer Molybdänfolie 5 aufgeschweißt. Am anderen Ende der Molybdänfolie 5 ist an einer Schweißstel­ le 8 ein aus Molybdän bestehender Ableitungsdraht 6 aufge­ schweißt. Das der Molybdänfolie 5 gegenüberliegende Ende der aus Kerndraht 1 und Wendel 2 bestehenden und Intervalle 3 aufweisenden Elektrode ist zu einer kugelartigen Form 7 geschweißt oder verschmolzen. Die Elektrodenmontageeinheit wird in an sich bekannter Weise in den Quarzkörper einer Quecksilberlampe oder Metallhalogenlampe eingelötet bzw. eingepaßt.

Die Ausführungsvariante von Fig. 3 entspricht der von Fig. 2 mit der Ausnahme, daß auf den Kerndraht eine Wendel 2 aus zwei Drähten, also eine Doppelwendel, gewickelt ist.

Bei der Ausführungsform von Fig. 4 wird zuerst eine primäre Wendel 4 auf einem Draht gewickelt, der danach umwickelt von der primären Wendel 4 als sekundäre Wendel auf den Kern­ draht 1 gewickelt wird.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsvariante besteht der zur sekundären Wendel 2 gewickelte Draht aus Molybdän. Dieser Draht wird durch chemische Ätzung entfernt. Auf diese Weise wird auf dem Kerndraht 1 eine in sich gewen­ delte Wendel positioniert, aus der nach entsprechender Ablängung eine Elektrodenmontageeinheit gemäß Fig. 2 her­ gestellt wird.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Elektrodenmontageeinheit ist im Gegensatz zu der von Fig. 2 der Kerndraht 1 aus Molyb­ dän durch chemische Ätzung entfernt.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die ein­ zelnen Wendelwindungen nicht dicht nebeneinander, also kurzschlüssig, sondern locker nebeneinander, also mit Ab­ stand auf den Kerndraht 1, aufgewickelt, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Wendelwindungen 0,1 bis 0,2 mm beträgt. Die Wendel 2 kann bis zum Ende des Elektroden­ stabs auf der Seite des Entladungsraumes reichen, entspre­ chend der Ablängung an der Stelle B von Fig. 1, wodurch man eine Elektrode ohne Spitze erhält. Die Ablängung kann aber auch im Intervallabschnitt entsprechend der Ablängung an der Stelle A von Fig. 1 vorgenommen sein, wodurch man eine Elektrode mit Spitze erhält.

Die Wendel 2 kann auf dem Kerndraht 1 durch Schweißen fixiert werden. Nach der Schweißung werden die Intervall­ abschnitte auf der Seite der Spitze entfernt, wenn die Elektrodenenden nicht rund abgeschmolzen werden.

Anhand von Beispielen wird die Erfindung weiter erläutert.

Beispiel 1

Gemäß der Ausführung von Fig. 1 wird eine Elektrode für eine 2,5 A Metallhalogenlampe hergestellt. Auf den tho­ riumhaltigen Wolframdraht 1 von 0,5 mm Durchmesser wird eine Wendel 2 aus einem Wolframdraht mit 0,3 mm Durchmes­ ser gewickelt. Der Abstand zwischen den Windungen beträgt 0,3 mm. Jeweils auf die siebte Windung folgt ein Intervall 3 mit 5 mm Länge, worauf die eine nächste Wendel 2 und ein Intervall 3 folgen.

Beispiel 2

Für eine Metallhalogenlampe mit 1 bis 1,5 A Stromverbrauch wird auf einen Wolframdraht 1 von 0,3 mm Durchmesser ein Wolframdraht 2 von 0,2 mm Durchmesser gewickelt. Der Ab­ stand zwischen den einzelnen Windungen beträgt 0,2 mm. Auf jede sechste Windung folgt ein Intervall 3 mit einer Länge von 6,5 mm, worauf die nächste Wendel folgt.

Beispiel 3

Für eine Metallhalogenidlampe, deren Stromverbrauch weniger als 0,5 A beträgt, wird auf einen Kerndraht 1 von 0,125 mm Durchmesser eine Wendel 2 aus Wolframdraht von 0,09 mm Durchmesser gewickelt. Der Abstand zwischen den Windungen beträgt 0,08 mm. Auf jede sechste Windung folgt ein Inter­ vall 3.

Beispiel 4

Für eine Elektrode gemäß Fig. 4 wird auf einen Wolfram­ draht 1 von 0,5 mm Durchmesser eine sekundäre Wendel mit einem Intervall aus einem gewendelten Draht gemäß Beispiel 3 gewickelt. Die Wendelsteigung der sekundären Wendel beträgt 0,45 mm. Die sekundäre Wendel wurde auf den Kern­ draht 1 am Anfang und am Ende des Intervalls durch Schweißen fixiert. Nach der Ablängung wird der die Schweißung übergreifende Anteil des Intervalls entfernt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Hochdruck-Entladungslampen, bei welchen auf einen kontinuierlichen, endlosen Kernmetalldraht ein Draht aus Metall mit hohem Schmelzpunkt oder eine auf einen Draht mit hohem Schmelzpunkt gewickelte Wendel gewickelt wird, und danach von dem bewickelten Kernmetalldraht Stücke von der Länge der gewünschten Elektrodenlänge abgeschnitten werden und diese abgeschnittenen Stücke die Elektroden der Lampe bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Kernmetalldraht, ein Wickeldraht oder eine Wendel aus Wolfram oder aus thoriumhaltigem Wolfram verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein kontinuierlicher Kern­ metalldraht aus Molybdän verwendet wird, der nach der Ablängung herausgelöst wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht oder die Wendel auf dem Kernmetalldraht mit einem Intervall aufgewickelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kernmetall­ draht eine doppelte oder dreifache Wendel gewickelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem konti­ nuierlichen Kernmetalldraht aufgewickelte Wendel aus Molybdän hergestellt wird, das nach der Ablangung herausgelöst wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht oder die auf einen Draht gewickelte Wendel so auf den konti­ nuierlichen Kernmetalldraht gewickelt wird, daß sich die benachbarten Wendellagen nicht berühren.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden­ enden von der Seite des Entladungsraums der Lampe her durch Schweißung kugelartig ausgebildet werden.