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EP0639853B1 - Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäss - Google Patents

Hochdruckentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäss Download PDF

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Publication number
EP0639853B1
EP0639853B1 EP94112142A EP94112142A EP0639853B1 EP 0639853 B1 EP0639853 B1 EP 0639853B1 EP 94112142 A EP94112142 A EP 94112142A EP 94112142 A EP94112142 A EP 94112142A EP 0639853 B1 EP0639853 B1 EP 0639853B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
discharge lamp
electrode
pressure discharge
ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94112142A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0639853A1 (de
Inventor
Ulrich Dr. Henger
Stefan Dr. Jüngst
Peter Wahrendorff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP0639853A1 publication Critical patent/EP0639853A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0639853B1 publication Critical patent/EP0639853B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
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    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/34—Double-wall vessels or containers

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the Preamble of claim 1.
  • Such a lamp is known from EP-A 472 100. With this setup the bushing is made of niobium and inserted deep into the stopper. It has been shown that during the ignition of the lamp the discharge arc remains in the glow phase for a very long time. The cause is that the discharge arc first in the recess of the plug on the niobium bushing starts at the point where the glass solder or the melting ceramic ends. Due to the high load, metallic can occur at this point Sputtered niobium, which blackens the discharge vessel at an early stage leads. An additional disadvantage is that this mechanism can also affect the seal by damaging the glass solder becomes. The latter leads to the leakage of the discharge vessel and thus to shorten the lifespan.
  • JP-GM 49-14449 is a metal halide discharge lamp Ceramic discharge vessel in which a shield in the form a circular quartz glass plate directly behind the electrode and thus the attachment of the arc to the electrode shaft and as its Damage to the glass solder melt is prevented. However, fixing the plate is problematic.
  • GB-PS 1 240 253 is a high-pressure discharge lamp with a Discharge vessel made of quartz glass known. A sleeve made of quartz glass is over the electrode shaft is pushed around the quartz glass at the base of the assembly from electrode and lead-through against corrosion by sodium protect.
  • EP-A 264 764 describes a high-pressure discharge lamp with a discharge vessel known from ceramics. Carrying out of niobium by means of Glass solder is melted, consists of an external power supply and a sealing washer. The implementation and the glass solder are against Attacks on the filling components are protected by the electrode shaft is surrounded by a tube made of alumina ceramic.
  • a high-pressure sodium lamp is known from EP-A 523 782, in which the niobium is carried out using a glass solder in a ceramic stopper is sealed.
  • the electrode shaft is coming from the head of the electrode either partially or entirely with a metal spiral covered. This improves the ignition behavior of electrodes without an emitter.
  • the electrode shaft is surrounded by a sleeve, known per se, made of high-melting material as a shield.
  • the sleeve is fitted into a recess on the discharge side, in particular a blind hole or a bore, of the stopper and is thereby fixed.
  • the recess may also serve to hold the bushing, which consists of molybdenum or tungsten.
  • Ceramic (Al 2 O 3 ), but also quartz glass, hard glass or high-melting metal (eg tungsten) is particularly suitable as the material for the sleeve.
  • a sleeve made of metal can be formed in particular by a compact spiral, the turns of which touch.
  • the sleeve closes on the discharge side on the electrode head from.
  • This can be, for example, a helix or a ball.
  • the electrode head is widened compared to the electrode shaft, it forms a natural stop for the sleeve, which is thereby fixed.
  • the electrode shaft is then completely covered by the sleeve, so that the discharge arc cannot be attached to the shaft. It has it turned out, however, that this complete coverage of the discharge volume located shaft area is not absolutely necessary. According to the invention, a small gap can remain near the head.
  • the inner diameter of the sleeve is usually chosen so that it is approximately adapted to the diameter of the electrode shaft. However, he can can also be selected to be significantly larger than the shaft diameter. This is particularly advantageous if the electrode shaft does not dull implementation, but by means of a side extension piece. However, the inside diameter of the sleeve should advantageously be smaller than the transverse dimension of the electrode head to attach the arc to prevent reliably on the electrode shaft.
  • the diffuse discharge arc the first forms when the lamp is ignited, no further back than on Position the rear end of the electrode head (generally a coil). Thereby is achieved that the electrode tip is heated faster, so that again the discharge arc attaches faster to the tip of the electrode. In addition, the discharge arc retracts behind the Electrode head and premature blackening avoided. Finally there will also be related leaks in the lead-through area avoided.
  • additional improves the stability of the burning voltage and the light values by the melting point is set to the lowest possible temperature. The idea behind this is that glass solder is considerable at low temperatures reacts less with the halides of the lamp filling.
  • the ends of the discharge vessel are preferably closed with separate plugs. However, they can also have integral constrictions instead separate plug.
  • FIG. 1 schematically shows a known metal halide discharge lamp with an output of 150 W. It consists of a cylindrical outer bulb 1 made of quartz glass which defines a lamp axis and which is squeezed 2 and base 3 on two sides.
  • the axially arranged discharge vessel 4 made of Al 2 O 3 ceramic is bulged in the middle 5 and has cylindrical ends 6. However, it can also consist of a cylindrical tube, for example. It is held in the outer bulb 1 by means of two power leads 7, which are connected to the base parts 3 via foils 8.
  • the power supply lines 7 made of molybdenum are welded to bushings 9, which are each melted into a ceramic end plug 10 of the discharge vessel by means of glass solder 14.
  • the end plugs are also made of Al 2 O 3 .
  • the discharge vessel is filled with mercury and metal halide additives.
  • the first bushing 9a is arranged at the first end 6a, which serves as the pump end when the lamp is filled. It holds an electrode 11 in the interior of the discharge vessel, consisting of an electrode shaft 12 made of tungsten and an electrode head, which is formed by a coil 13 pushed onto the discharge end.
  • the electrode shaft 12 is closely surrounded by a ceramic sleeve 17.
  • the second bushing 9b is arranged at the second end 6b, which as Blind is created. Both bushings 9 consist of a solid Niobium pin, which is inserted into the bore of the end plug.
  • a filling hole 15 For example, for the purpose of evacuating and filling is near the Pumping end 6a attached a filling hole 15, which after filling through a glass solder or a melting ceramic 16 is closed.
  • a filling hole 15 Another It is possible to use the opening for a feedthrough as a filling hole and then insert and seal the bushing in this opening.
  • the niobium pin 9 with a diameter of 1.2 mm is in one ceramic plug 10 used with a length of 5 mm and has a length from 12 mm.
  • the electrode shaft is at its discharge end 12 butt welded from tungsten, the diameter of which is 0.5 mm and its length is 6.5 mm.
  • At its tip is a helix 13 an outer diameter of 1.1 mm, which consists of 9 turns.
  • the protrusion of the shaft at the tip 13 is 0.5 mm.
  • the Ceramic protective sleeve 17 is fixed between helix 13 and niobium pin 9. Their outer diameter is 1.1 mm, their inner diameter 0.6 mm.
  • the Overall length is 4 mm, of which a section (2 mm) in the bore of the Plug 10 is inserted deeply, while the niobium pin 9 over the rest 60% of the bore extends outwards.
  • the correct insertion depth of the Niobium stick is by a stop located on the outside of the plug, here a stop wire 18 made of niobium ensures.
  • the outside diameter of the plug is 3.3 mm and the diameter of the plug bore is 1.2 mm.
  • a capillary remains between the bore wall and the niobium stick or ceramic sleeve that with glass solder 14 over the entire length of the Bore is sealed.
  • the niobium pin 9 and the ceramic sleeve 17 are melted together as one unit.
  • the manufacture of the unit takes place by the electrode shaft 12 and the niobium pin 9 first be butt welded together. Then 12 the sleeve 17 is pushed, which either butts against the niobium pin 9 (Fig. 3a) or a short distance on a polished approach 19 of the niobium stick is postponed (Fig. 3b).
  • the outside diameter of the niobium stick and the sleeve are about the same size.
  • the sleeve is now pushed on the coil 13 (arrow) fixed.
  • the electrode system melts down wets the glass solder 14 the niobium stick 9 and also the sleeve 17, so that the sleeve is melted into the existing plug hole will (see Fig. 1).
  • the discharge vessel 4 'tapered ends 6' In a further non-claimed embodiment for 250 W (the is also suitable for smaller power levels) according to FIG. 4 the discharge vessel 4 'tapered ends 6'.
  • the plug 10 ' has an outer diameter of 5 mm and a length of 12 mm. The diameter the plug bore is 1.2 mm.
  • the plug 10 ' is at its discharge extended side so far that it is about 50% from the End 6 'of the discharge vessel protrudes.
  • a niobium stick 9 with a Diameter of 1.2 mm and a length of 12 mm is 3 mm deep in that outer end of the plug inserted.
  • An electrode shaft 12 is attached to it a length of 18 mm and a diameter of 0.6 mm butt-welded, which carries a spherical head 20 at its tip.
  • the niobium stick 9 is melted into the outermost end of the stopper by means of glass solder 14. In this case the temperature load is close to the Niobium pencils relatively low. It is about 150 to 200 degrees lower than in the first Embodiment. It is therefore not necessary to leave the whole remaining Annular gap of the bore 32 in the stopper area, as far as the sleeve therein is filled with glass solder.
  • the remaining annular gap in the hole is in operation of the lamp from the outer end to a certain one Place filled with filling condensate (halide sump).
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment according to the present invention.
  • the plug 21 (diameter 3.5 mm) made of ceramic or a Material consisting mainly of ceramics (e.g. a cermet)
  • a pen 22 directly from molybdenum or tungsten with a diameter of 0.3 mm sintered in.
  • the plug 21 has at its Discharge-facing surface a blind hole 28 with a diameter of 1.4 mm and a depth of 1 mm, in which a ceramic sleeve 29 of total 3.5 mm length is used, the electrode shaft 25 and one Part of the pin 22 surrounds loosely (distance about 100 microns).
  • the sleeve has one 1.4 mm outer diameter and 1 inner diameter mm. It does not sit directly on the helix, but is at a distance from it of a few tenths of a millimeter; it is through direct sintering held in blind hole 28. This is because of the similarity in thermal Expansion coefficients of sleeve and plug possible.
  • a non-claimed embodiment (Fig. 6) that largely The same reference numbers as in FIG. 5 are used for the same parts Stopper 21 no blind hole.
  • the sleeve 31 is between the flat, discharge side End face 30 of the plug and the coil 27 clamped. Your Length is reduced to 2.5 mm with otherwise unchanged dimensions.
  • the sleeve can also consist of quartz glass.
  • FIG. 7 Another embodiment not claimed (FIG. 7) is similar Fig. 6 constructed.
  • the spherical electrode 20 is at the shaft end with the Bushing pin 22 butt welded.
  • the sleeve 40 is made of a helix Tungsten wire, the individual turns of which are touching.
  • the implementation 22 is sintered directly into the plug 21.
  • the sleeve sits in a flat Well 41 of the stopper.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es handelt sich hierbei im wesentlichen um Metallhalogenid-Entladungslampen, deren Farbwiedergabe dadurch verbessert ist, daß ein keramisches Entladungsgefäß benutzt wird. Typische Leistungsstufen sind 50 bis 250 W. Eine Anwendung ist auch bei Natriumhochdrucklampen möglich.
Eine derartige Lampe ist aus der EP-A 472 100 bekannt. Bei diesem Aufbau ist die Durchführung aus Niob gefertigt und vertieft im Stopfen eingesetzt. Es hat sich gezeigt, daß während des Zündens der Lampe der Entladungsbogen sehr lange in der Glimmphase verbleibt. Ursache ist, daß der Entladungsbogen zunächst in der Vertiefung des Stopfens an der Niobdurchführung ansetzt, und zwar an der Stelle, an der das Glaslot bzw. die Schmelzkeramik endet. Aufgrund der hohen Belastung kann an dieser Stelle metallisches Niob abgesputtert werden, das zur frühzeitigen Schwärzung des Entladungsgefäßes führt. Ein zusätzlicher Nachteil ist, daß dieser Mechanismus auch die Abdichtung beeinträchtigen kann, indem das Glaslot beschädigt wird. Letzteres führt zur Undichtigkeit des Entladungsgefäßes und damit zur Verkürzung der Lebensdauer.
Das Problem der verlängerten Glimmphase tritt mehr oder weniger ausgeprägt auch bei anderen Typen von Metallhalogenid-Entladungslampen mit keramischem Entladungsgefäß auf. Für Lampen mit Cermet-Stopfen (EP-A 160 445) wurde vorgeschlagen, einen nach innen gewandten, in Achsnähe befindlichen Vorsprung des Stopfens zu verwenden, der den Elektrodenschaft umgibt. Die Herstellung eines derartigen Stopfens ist jedoch sehr aufwendig.
Aus dem JP-GM 49-14449 ist eine Metallhalogenid-Entladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß bekannt, bei der eine Abschirmung in Gestalt einer kreisförmigen Quarzglasplatte direkt hinter der Elektrode angebracht ist und dadurch das Ansetzen des Bogens am Elektrodenschaft und als deren Folge eine Beschädigung der Glasloteinschmelzung verhindert wird. Problematisch ist jedoch die Befestigung der Platte.
Aus der GB-PS 1 240 253 ist eine Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß aus Quarzglas bekannt. Eine Hülse aus Quarzglas ist über den Elektrodenschaft geschoben um das Quarzglas am Ansatz der Baueinheit aus Elektrode und Durchführung gegen Korrosion durch Natrium zu schützen.
Aus der EP-A 264 764 ist eine Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß aus Keramik bekannt. Die Durchführung aus Niob, die mittels Glaslot eingeschmolzen ist, besteht aus einer äußeren Stromzuführung und einer Dichtungsscheibe. Die Durchführung und das Glaslot werden gegen Angriffe der Füllungskomponenten dadurch geschützt, daß der Elektrodenschaft von einem Rohr aus Aluminiumoxidkeramik umgeben ist.
Schließlich ist aus der EP-A 523 782 eine Natriumhochdrucklampe bekannt, bei der die Durchführung aus Niob mittels Glaslot in einem Keramikstopfen abgedichtet ist. Der Elektrodenschaft ist, vom Kopf der Elektrode her kommend, entweder teilweise oder vollständig mit einem Gewendel aus Metall bedeckt. Damit wird bei Elektroden ohne Emitter das Zündverhalten verbessert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Phase der Glimmentladung möglichst kurz zu halten.
Diese Aufgabe wird durch eine Hochdrucklampe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
Der Elektrodenschaft ist von einer an sich bekannten Hülse aus hochschmelzendem Material als Abschirmung umgeben. Erfindungsgemäß ist die Hülse in eine entladungsseitige Vertiefung, insbesondere ein Sackloch oder eine Bohrung, des Stopfens eingepaßt und dadurch fixiert. Die Vertiefung dient u.U. gleichzeitig für die Aufnahme der Durchführung, die aus Molybdän oder Wolfram besteht. Insbesondere eignet sich Keramik (Al2O3), aber auch Quarzglas, Hartglas oder hochschmelzendes Metall (z.B. Wolfram) als Material für die Hülse. Eine Hülse aus Metall läßt sich insbesondere durch eine kompakte Wendel bilden, deren Windungen sich berühren.
Beim Stand der Technik schließt die Hülse entladungsseitig am Elektrodenkopf ab. Dieser kann beispielsweise eine Wendel oder eine Kugel sein. Da der Elektrodenkopf gegenüber dem Elektrodenschaft verbreitert ist, bildet er einen natürlichen Anschlag für die Hülse, die dadurch fixiert ist. Außerdem ist dann der Elektrodenschaft vollständig von der Hülse abgedeckt, so daß das Ansetzen des Entladungsbogens am Schaft ausgeschlossen ist. Es hat sich aber herausgestellt, daß diese vollständige Überdeckung des im Entladungsvolumens befindlichen Schaftbereichs nicht unbedingt erforderlich ist. Es kann erfindungsgemäß in Kopfnähe eine kleine Lücke verbleiben.
Der Innendurchmesser der Hülse wird normalerweise so gewählt, daß er dem Durchmesser des Elektrodenschafts in etwa angepaßt ist. Er kann jedoch auch merklich größer als der Schaftdurchmesser gewählt werden. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn der Elektrodenschaft nicht stumpf an der Durchführung ansetzt, sondern mittels eines seitlichen Verlängerungsstücks. Der Innendurchmesser der Hülse sollte jedoch vorteilhaft kleiner sein als die Querabmessung des Elektrodenkopfes, um das Ansetzen des Bogens am Elektrodenschaft zuverlässig zu verhindern.
Durch die Verwendung der Hülse kann der diffuse Entladungsbogen, der sich zunächst beim Zünden der Lampe ausbildet, nicht weiter hinten als am hinteren Ende des Elektrodenkopfes (i.a. eine Wendel) ansetzen. Dadurch wird erreicht, daß die Elektrodenspitze schneller aufgeheizt wird, so daß wiederum der Entladungsbogen schneller an der Elektrodenspitze ansetzt. Außerdem wird das Zurückschlagen des Entladungsbogens hinter den Elektrodenkopf sowie eine vorzeitige Schwärzung vermieden. Schließlich werden auch damit zusammenhängende Undichtigkeiten im Durchführungsbereich vermieden. Bei einer speziellen Ausführungsform werden zusätzlich die Stabilität der Brennspannung und der Lichtwerte verbessert, indem die Einschmelzstelle auf eine möglichst tiefe Temperatur gelegt wird. Dahinter steckt die Überlegung, daß Glaslot bei tiefen Temperaturen erheblich weniger mit den Halogeniden der Lampenfüllung reagiert.
Die Enden des Entladungsgefäßes sind bevorzugt mit separaten Stopfen verschlossen. Sie können jedoch auch integrale Verengungen aufweisen anstelle separater Stopfen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
Fig. 1
eine an sich bekannte Metallhalogenidentladungslampe, teilweise geschnitten
Fig. 2
den Durchführungsbereich der Lampe im Detail, teilweise im Schnitt
Fig. 3
die Herstellung eines Elektrodensystems gemäß Fig. 2
Fig. 4, 6, 7
weitere Ausführungsbeispiele des Durchführungsbereichs der Lampe im Längsschnitt
Fig. 5
den Durchführungsbereich einer erfindungsgemäßen Lampe im Detail, teilweise im Schnitt
In Fig. 1 ist schematisch eine an sich bekannte Metallhalogenid-Entladungslampe mit einer Leistung von 150 W dargestellt. Sie besteht aus einem eine Lampenachse definierenden zylindrischen Außenkolben 1 aus Quarzglas, der zweiseitig gequetscht 2 und gesockelt 3 ist. Das axial angeordnete Entladungsgefäß 4 aus Al2O3-Keramik ist in der Mitte 5 ausgebaucht und besitzt zylindrische Enden 6. Es kann jedoch z.B. auch aus einem zylindrischen Rohr bestehen. Es ist mittels zweier Stromzuführungen 7, die mit den Sockelteilen 3 über Folien 8 verbunden sind, im Außenkolben 1 gehaltert. Die Stromzuführungen 7 aus Molybdän sind mit Durchführungen 9 verschweißt, die jeweils in einem keramischen Endstopfen 10 des Entladungsgefäßes mittels Glaslot 14 eingeschmolzen sind. Die Endstopfen sind ebenfalls aus Al2O3 gefertigt. Die Füllung des Entladungsgefäßes besteht neben einem inerten Zündgas, z.B. Argon, aus Quecksilber und Zusätzen an Metallhalogeniden. Die erste Durchführung 9a ist am ersten Ende 6a angeordnet, das als Pumpende beim Füllen der Lampe dient. Sie hält im Innern des Entladungsgefäßes eine Elektrode 11, bestehend aus einem Elektrodenschaft 12 aus Wolfram und einem Elektrodenkopf, der von einer am entladungsseitigen Ende aufgeschobenen Wendel 13 gebildet wird. Der Elektrodenschaft 12 ist von einer keramischen Hülse 17 eng umgeben.
Die zweite Durchführung 9b ist am zweiten Ende 6b angeordnet, das als Blindende angelegt ist. Beide Durchführungen 9 bestehen aus einem massiven Niobstift, der in die Bohrung des Endstopfens vertieft eingesetzt ist.
Zum Zweck des Evakuierens und Füllens ist beispielsweise in der Nähe des Pumpendes 6a eine Füllbohrung 15 angebracht, die nach dem Füllen durch ein Glaslot oder eine Schmelzkeramik 16 verschlossen wird. Eine andere Möglichkeit ist, die Öffnung für eine Durchführung als Füllbohrung zu verwenden und dann die Durchführung in diese Öffnung einzusetzen und abzudichten.
Fig. 2 zeigt den Durchführungsbereich an einem Ende des Entladungsgefäßes im Detail. Der Niobstift 9 mit einem Durchmesser von 1,2 mm ist in einem keramischen Stopfen 10 mit 5 mm Länge eingesetzt und weist eine Länge von 12 mm auf. An seinem entladungsseitigen Ende ist der Elektrodenschaft 12 aus Wolfram stumpf angeschweißt, dessen Durchmesser 0,5 mm und dessen Länge 6,5 mm beträgt. An seiner Spitze ist eine Wendel 13 mit einem äußeren Durchmesser von 1,1 mm, die aus 9 Windungen besteht, angebracht. Der Überstand des Schaftes an der Spitze 13 beträgt 0,5 mm. Die keramische Schutzhülse 17 ist zwischen Wendel 13 und Niobstift 9 fixiert. Ihr Außendurchmesser beträgt 1,1 mm, ihr Innendurchmesser 0,6 mm. Die Gesamtlänge ist 4 mm, wovon ein Abschnitt (2 mm) in der Bohrung des Stopfens 10 vertieft eingesetzt ist, während der Niobstift 9 sich über die restlichen 60 % der Bohrung nach außen erstreckt. Die richtige Einsetztiefe des Niobstiftes wird durch einen außen am Stopfen befindlichen Anschlag, hier ein Stoppdraht 18 aus Niob, gewährleistet. Der Außendurchmesser des Stopfens ist 3,3 mm und der Durchmesser der Stopfenbohrung ist 1,2 mm.
Auf diese Weise verbleibt eine Kapillare zwischen Bohrungswand und Niobstift bzw. Keramikhülse, die mit Glaslot 14 über die gesamte Länge der Bohrung abgedichtet ist. Der Niobstift 9 und die Keramikhülse 17 werden zusammen als eine Baueinheit eingeschmolzen. Die Herstellung der Baueinheit (Fig. 3) erfolgt, indem der Elektrodenschaft 12 und der Niobstift 9 zunächst stumpf aneinandergeschweißt werden. Dann wird über den Schaft 12 die Hülse 17 geschoben, die entweder stumpf an den Niobstift 9 anstößt (Fig. 3a) oder ein kurzes Stück weit auf einen angefeilten Ansatz 19 des Niobstifts aufgeschoben wird (Fig. 3b). Die Außendurchmesser des Niobstifts und der Hülse sind etwa gleich groß. Die Hülse wird nun durch Aufschieben der Wendel 13 (Pfeil) fixiert. Bei der Einschmelzung des Elektrodensystems benetzt das Glaslot 14 den Niobstift 9 und auch die Hülse 17, so daß die Hülse in der bereits vorhandenen Stopfenbohrung mit eingeschmolzen wird (s. Fig. 1).
In einem weiteren nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel für 250 W (das jedoch auch für kleinere Leistungsstufen geeignet ist) besitzt gemäß Fig. 4 das Entladungsgefäß 4' verjüngte Enden 6'. Der Stopfen 10' besitzt einen Außendurchmesser von 5 mm und eine Länge von 12 mm. Der Durchmesser der Stopfenbohrung ist 1,2 mm. Der Stopfen 10' ist an seiner von der Entladung abgewandten Seite so weit verlängert, daß er zu etwa 50 % aus dem Ende 6' des Entladungsgefäßes herausragt. Ein Niobstift 9 mit einem Durchmesser von 1,2 mm und einer Länge von 12 mm ist 3 mm tief in das äußere Ende des Stopfens eingesetzt. An ihn ist ein Elektrodenschaft 12 mit einer Länge von 18 mm und einem Durchmesser von 0,6 mm stumpf angeschweißt, der an seiner Spitze einen kugelförmigen Kopf 20 trägt. Eine Hülse 17 aus Keramik ummantelt den Elektrodenschaft 12 über seine ganze Länge. Sie hat einen Außendurchmesser von 0,8 mm und eine Länge von 15 mm. Der Niobstift 9 ist mittels Glaslot 14 in das äußerste Ende des Stopfens eingeschmolzen. In diesem Fall ist die Temperaturbelastung in der Nähe des Niobstifts relativ gering. Sie ist um ca. 150 bis 200 Grad niedriger als im ersten Ausführungsbeispiel. Es ist daher nicht notwendig, den ganzen verbleibenden Ringspalt der Bohrung 32 im Stopfenbereich, soweit die Hülse darin aufgenommen ist, mit Glaslot zu füllen. Der verbleibende Ringspalt der Bohrung ist im Betrieb der Lampe vom äußeren Ende her bis zu einer bestimmten Stelle mit Füllungskondensat (Halogenidsumpf) aufgefüllt. Diese Stelle muß eine Temperatur aufweisen, bei der der Dampfdruck ausreichend hoch ist, um eine für gute Lichtwerte notwendige Dampfdichte zu erzeugen. Deshalb muß die Größe des Ringspalts bei der Menge der Füllungsdosierung berücksichtigt werden. Das entladungsfern im Ringspalt liegende Kondensat reagiert wegen der niedrigen Temperatur kaum mit dem Glaslot und der Niobdurchführung.
Ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 5. Hier ist in den Stopfen 21 (Durchmesser 3,5 mm) aus Keramik oder einem Material, das hauptsächlich aus Keramik besteht (z.B. ein Cermet), ein Stift 22 aus Molybdän oder Wolfram mit einem Durchmesser von 0,3 mm direkt eingesintert. Innerhalb des Entladungsvolumens ist am Stift 22 ein Elektrodenschaft 25 mit einem Durchmesser von 0,5 mm seitlich mittels einer Abschrägung 26 des Schaftes befestigt. Er trägt als Kopf eine Wendel 27 mit einem Außendurchmesser von 1,6 mm. Der Stopfen 21 besitzt an seiner der Entladung zugewandten Fläche ein Sackloch 28 mit einem Durchmesser von 1,4 mm und einer Tiefe von 1 mm, in das eine keramische Hülse 29 von insgesamt 3,5 mm Länge eingesetzt ist, das den Elektrodenschaft 25 und einen Teil des Stiftes 22 locker (Abstand ca. 100 µm) umgibt. Die Hülse besitzt einen Außendurchmesser von 1,4 mm und einen Innendurchmesser von 1 mm. Sie sitzt nicht direkt an der Wendel auf, sondern hat hierzu einen Abstand von wenigen Zehntelmillimetern; sie wird durch direkte Einsinterung im Sackloch 28 gehalten. Dies ist wegen der Ähnlichkeit im thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Hülse und Stopfen möglich.
In einem nicht beanspruchten Ausführungsbeispiel (Fig. 6), das weitgehend für gleiche Teile gleiche Bezugsziffern wie in Figur 5 verwendet, besitzt der Stopfen 21 kein Sackloch. Die Hülse 31 ist zwischen der planen, entladungsseitigen Endfläche 30 des Stopfens und der Wendel 27 eingespannt. Ihre Länge ist auf 2,5 mm reduziert bei sonst unveränderten Abmessungen. In diesem Fall kann die Hülse auch aus Quarzglas bestehen.
Ein weiteres nicht beanspruchtes Ausführungsbeispiel (Fig. 7) ist ähnlich Fig. 6 aufgebaut. Die kugelige Elektrode 20 ist am Schaftende mit dem Durchführungsstift 22 stumpf verschweißt. Die Hülse 40 ist eine Wendel aus Wolframdraht, deren einzelne Windungen sind berühren. Die Durchführung 22 ist direkt in den Stopfen 21 eingesintert. Die Hülse sitzt in einer flachen Vertiefung 41 des Stopfens.

Claims (7)

  1. Hochdruckentladungslampe mit einem - insbesondere in einem Außenkolben (1) befindlichen - keramischen Entladungsgefäß (4), das ein Entladungsvolumen sowie eine ionisierbare Füllung, insbesondere mit Metallhalogeniden, enthält, wobei das Entladungsgefäß (4) zwei Enden (6) mit Öffnungen besitzt, und wobei zwei Elektroden (11), bestehend aus Schaft (12) und Kopf (13; 20), mit außen befindlichen Stromzuführungen (7) über stiftförmige Durchführungen (9) verbunden sind, und wobei jeweils die Durchführung vakuumdicht in einer Endöffnung befestigt ist, wobei die Enden des Entladungsgefäßes durch Stopfen (10) verschlossen sind, und wobei die Durchführungen in Öffnungen der Stopfen eingesetzt sind, wobei ein Teil des Elektrodenschafts innerhalb des Entladungsvolumens von einer Hülse (17; 29) aus hochschmelzendem Material umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen (9) aus Wolfram oder Molybdän bestehen, und daß die Hülse (17,29) eine Vertiefung an der entladungsseitigen Endfläche (30) des Stopfens eingesetzt ist, wobei ein überwiegender Teil des Elektrodenschafts (12), ausgehend vom Stopfen, von der Hülse bedeckt ist, wobei die Hülse (29) beabstandet vom Kopf der Elektrode ist.
  2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Hülse mehr als 200 um größer als der Durchmesser des Elektrodenschafts ist.
  3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung in den Stopfen direkt eingesintert ist.
  4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17; 29) aus Keramik, Quarzglas oder hochschmelzendem Metall gefertigt ist.
  5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse auch einen Teil der Durchführung umgibt.
  6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Hülse an den Durchmesser des Elektrodenschafts angepaßt ist.
  7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse durch eine kompakte Wendel (40) aus hochschmelzendem Metall gebildet ist.
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