LOW-PRESSURE DISCHARGE LAMP WITH ONE-SIDED LAMP BASE

Abstract: 1. A low-pressure discharge lamp with a lamp base at one end displaying an external bulb (6) sealed in a gas-tight manner with a glass-to-metal seal (10) and filled with gas and/or metal vapour, two preheatable electrodes (12, 12') provided with current supply leads (11, 11') and disposed inside the external bulb (6) at the glass-to-metal seal (10) and one or two U-shaped internal tubes (1, 1') also disposed inside the external bulb (6) and made of glass, wherein the first end (4) of one of the straight parts (2) of each internal tube (1, 1') forms a gas-tight enclosure around the current supply leads (11, 11') of one of the preheatable electrodes (12, 12') and the second end of the other straight part (3) of each internal tube (1, 1') has an opening (5) which is located in the vicinity of the glass-to-metal seal (10), characterized in that both the glass-to-metal seal of the current supply leads (11, 11') holding the preheatable electrodes (12, 12') in the U-shaped internal tube or tubes (1, 1') and the glass-to-metal seal of the U-shaped internal tube or tubes (1, 1') in the external bulb (6) consist of a pinching (10), and in that during the pinching operation, the U-shaped internal tube or tubes (1, 1') is or are positioned by means of a support (9') which remains in the lamp and has at least one supporting element (7, 7' ; 8, 8').

Description: Einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe Die Erfindung betrifft eine einseitig gesockelte Nie derdruckentladungslampes im wesentlichen bestehend aus einem mit einer Einschmelzung gasdicht abgeschlossenen und eine Gas- und/oder Metalldampffüllung enthaltenden Aussenkolben, zwei innerhalb des Aussenkolbens an der Einschmelzung angeordneten vorheizbaren Elektroden sowie mindestens einem ebenfalls innerhalb des Aussenkolbens angeordneten U-förmigen Innenrohr aus Glas, wobei das Ende eines der geraden Schenkel jedes Innenrohres eine vorheizbare Elektrode gas dicht umschliesst und das Ende jedes anderen geraden Schenkels zum Aussenkolben hin eine Öffnung aufweist, die in der Nähe der Einschmelzung angeordnet ist. Lampen mit einem derartigen Konstruktionsaufbau werden aufgrund ihrer gegenüber herkömmlichen Niederdruckentladungslampen stark verkürzten Bauform als Kompaktlampen bezeichnet. Mit einem Vorschaltgerät sowie einem Zündelement versehen und einem Schraubsockel ausgestattet lassen sich diese Lampen in üblichen Glühlampenfassungen betreiben. Solche Kompaktlampen sind daher bei entsprechender Konstruktion für den direkten Ersatz von Glühlampen geeignet. Infolge ihres höheren Wirkungsgrades für die Umsetzung der aufgenommenen elektrischen Energie in sichtbares Licht und aufgrund ihrer längeren Lebensdauer sind Kompaktlampen wirtschaftlicher als Glühlampen. Trotz dieses klaren Vorteils konnten sich Kompaktlampen bisher nicht durchsetzen. Zum einen sind die bisher vorgeschlagenen Konstruktionen noch zu auf wendig, wodurch die Herstellkosten ansteigen und damit auch der Anschaffungspreis für den Endverbraucher oberhalb der Schwelle der Kaufbereitschaft liegt, zum anderen ist bei den Lampen mit einfacherer Konstruktion die abgegebene Lichtleistung noch nicht befriedigend. Das allgemeine Bestreben bei der Entwicklung von Kompaktlampen geht dahin, eine hohe Lichtabgabe und gute Farbwiedergabe bei möglichst glühlampenähnlicher Grösse, Form und Preisgestaltung zu erreichen. Aus der DE-OS 28 35 574 ist z.B. eine einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe bekannt, bei der in einem Aussenkolben mindestens ein mit dem ersten Ende eine vorheizbare Elektrode gas dicht umschliessendes und mit dem anderen Ende eine Öffnung zum Lampenkolben hin aufweisendes U-förmiges Innenrohr angeordnet ist. Die gasdichte Verschmelzung zwischen U-förmigem Innenrohr und vorheizbarer Elektrode einerseits sowie dem die Gasfüllung umschliessenden Aussenkolben andererseits erfolgt dabei mittels eines Schmelzverbindungsglases und einer als Fussteil dienenden Chromeisenplatte. Das Verlöten aller Teile mit diesem Schmelzverbindungsglas erfordert eine aufwendige und damit relativ teure Herstelltechnik. Zudem ist dieses Verfahren für die-Herstellung grosser Mengen auf vollautomatischen Maschinen wegen der häufig auftretenden Lötfehler weniger geeignet. Des weiteren wurde bereits eine Konstruktion für eine einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe unter Verwendung eines vorgeformten Tellers vorgeschlagen. Dieser weist einen Aufnahmeteil für das oder die U-förmigen Innenrohre sowie einen nach aussen gerichteten Rand zur Verschmelzung mit dem Aussenkolben auf. Für dieses Fertigungsverfahren, das insbesondere fur Kompaktlampen höherer Leistungsstufen geeignet erscheint, ist jedoch der vorgeformte Teller als zusätzliches Vorerzeugnis erforderlich. Die Herstellung dieses Tellers ist nur mit speziellen Fertigungsvorrichtungen möglich, wodurch eine ungewünschte Verteuerung der Lampe eintritt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe der eingangs erwähnten Art für insbesondere kleine Leistungsstufen zu schaffen, die als Kompaktlampe kleiner Leistungsaufnahme in bezug auf Form, Grösse und Lichtabgabe mit einer Glühlampe vergleichbar und damit in bestehenden Leuchten verwendbar ist. Die Lampenkonstruktion soll möglichst wenig Vorerzeugnisse aufweisen, eine Fertigung auf Maschinen mit hoher Leistung ermöglichen, um das Endprodukt preisgünstig anbieten zu können. Eine Niederdruckentladungslampe mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Merkmalen ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Einschmelzung der die vorheizbaren Elektroden halternden Stromzuführungen in dem oder den U-förmigen Innenrohren wie auch die Einschmelzung des oder der U-förmigen Innenrohre in dem Aussenkolben aus einer in einem Arbeitsgang hergestellten Quetschung besteht. Dabei werden das oder die U-förmigen Innenrohre während des Quetschvorganges mittels eines in der Lampe verbleibenden, mindestens ein Halteelement aufweisenden Halters positioniert. Die Halteelemente können aus metallischem Werkstoff (z.B. Federstahl) oder aus einem temperaturbeständigen, vorteilhafterweise lichtdurchlässigen Kunststoff bestehen. Das ebenfalls in die Einschmelzung eingequetschte Pumprohr bildet in weiterer Ausgestaltung der Erfindung einen Teil des Halters, an dem die Halteelemente befestigt sind. Anstelle eines verlängerten Pumprohres kann aber auch ein metallischer Halter, z.B. ein starrer Draht, in die Quetschung eingeschmolzen werden, an dem dann die die U-förmigen Innenrohre positionierenden Halteelemente mit einer Punktschweissung befestigt sind. Die Halteelemente weisen vorteilhafterweise die die U-fömigen Innenrohre mindestens teilweise eng umfangende Form von Klammern auf. Des weiteren ist aber auch eine Konstruktion möglich, bei der die U-förmigen Innenrohre durch Distanzstücke gegeneinander und in Richtung zum Aussenkolben positioniert sind. Die Brennspannung der Lampe und damit deren Leistungsaufnahme wird durch eine Verlängerung der Entladungsbahn erhöht, indem man jeder der zwei vorheizbaren Elektroden ein U-förmiges Innenrohr zuordnet. Die Längsachsen der geraden Schenkel beider U-förmiger Innenrohre bilden dabei in der Draufsicht im wesentlichen die Eckpunkte einer Raute oder eines Quadrats, dessen Diagonalen einen auf der Lampenlängsachse liegenden Schnittpunkt bilden. Das Entladungsgefäss, bestehend aus Aussenkolben und insbesondere den U-förmigen Innenrohren, enthält als Ful- lung vorzugsweise Quecksilber und ein Edelgas, Bei besonders engen Innenrohren kann im Innern, in der Nähe des geschlossenen Endes eine amalgambildende Substanz angebracht sein. Dadurch wird bewirkt, dass das durch die im Betrieb auftretenden thermischen Zustände in den Aussenkolben gewanderte Quecksilber in einem ständigen dynamischen Prozess wieder zurückgeführt wird, so dass das ganze Volumen des bzw. der Innenrohre gleichmässig mit Quecksilberdampf ausgefüllt ist. Die von der Niederdruckentladung erzeugte UV-Strahlung wird durch entsprechende Leuchtstoffbeschichtungen auf der Innenfläche der Innenrohre sowie ggf. auf der Innenober fläche des Aussenkolbens in sichtbare Strahlung umgesetzt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen sog. Dreibandenleuchtstoff einzusetzen, der jeweils rot, grün und blau emittierende Einzelkomponenten enthält. In bezug auf die Beschichtung des Aussenkolbens, soweit dieser nicht mit einer Leuchtstoffschicht versehen wurde, sind unterschiedliche Ausführungsformen möglich. Wie bei Glühlampen gebräuchlich, ist eine Klarglasoder eine lichtstreuende Oberfläche, wie z.B. eine Innenmattierung oder eine silizierte Beschichtung möglich. Der Aussenkolben ist am elektrodenseitigen Ende mit einem Sockel versehen, über den der elektrische Anschluss der Lampe vorgenommen wird. Vorteilhafterweise ist ein elektrischer Schraubsockel verwendet, der in übliche Glühlampenfassungen einsetzbar ist. Die Lampe kann aber auch mit beliebigen anderen Sockeln ausgestattet sein. In Verbindung mit einem innerhalb des Sockels angeordneten Vorschaltgerät ist der Betrieb der Lampe in jeder entsprechenden Glühlampenfassung möglich. Die erfindungsgemässe Lampe kann jedoch auch über eine übliche Vorschaltdrossel betrieben werden1 die z.B. als Adapter zu der Lampe ausgeführt oder Bestandteil der Leuchte ist. Eine Kompakt-Niederdruckentladungslampe der hier beschriebenen Art ist insbesondere für kleine Lampen mit niedriger elektrischer Leistungsaufnahme geeignet. Da für die gasdichte Quetschverbindung keine zusätzlichen Vorerzeugnisse, wie z.B. Einschmelzplatten oder vorgeformte Teller erforderlich sind, und die Verbindung selbst in nur einem Arbeitsgang hergestellt wird, verringern sich die Herstellkosten. Für die genaue Positio nierung während des Quetschvorganges der vorzugsweise zwei einzuquetschenden U-förmigen Innenrohre ist ein in der Lampe verbleibender, vorzugsweise zwei Halteelemente je Innenrohr aufweisender Halter verwendet, der gleichzeitig auch fur eine gute Erschütterungsfestigkeit der fertigen Lampe sorgt. Die vorheizbaren Elektroden werden vorteilhafterweise von einem einteilige Stromzuführungen aufweisenden Perlfuss gehaltert. Anstelle der einteiligen können auch mehrteilige Stromzuführungen verwendet werden. Die Weiterverarbeitung zur fertigen Lampe erfolgt weitgehend nach bekannten Arbeitsschritten. Die erfindungsgemässe Niederdruckentladungslampe weist neben kompakten Abmessungen gute Iichttechnische Eigenschaften auf. Der zuvor beschriebene Innenaufbau ist sowohl konstruktiv wie auch fertigungstechnisch einfach und ergibt insbesondere fur Lampen niedriger Leistung eine ausreichende Länge des Entladungsweges. Die Erfindung ist anhand der folgenden Figuren näher erläutert. In schematischer Darstellung ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben. Figur 1 Seitenansicht eines U-förmigen Innenrohres Figur 2 Draufsicht einer montierten Lampe Figur 3 eingeschmolzene Lampe mit einer Quetschung Figur 4 fertige Lampe in perspektivischer Ansicht In der Figur 1 ist ein U-förmiges Innenrohr 1 aus Glas mit zwei geraden Schenkeln 2 und 3 dargestellt. Der erste Schenkel 2 ist gegenüber dem anderen Schenkel 3 um ca. 10 mm verlängert ausgeführt. In das verlängerte Ende 4 des ersten Schenkels 2 wird ein Perlfussgestell mit den Elektrodenwendeln (12 und 12' in Fig. 3 und 4) eingeführt. Dieses verlängerte Ende 4 trägt keine Leuchtstoffbeschichtung. Der andere Schenkel 3 weist an seinem unteren Ende eine verbleibende Öffnung 5 auf. Das Innenrohr 1 weist einen Aussendurchmesser von ca. 12 mm auf. Bei einer Wandstärke von ca. 1,0 mm ergibt sich dann ein Innendurchmesser von ca. 10,0 mm. Zwischen den Schenkeln 2 und 3 verbleibt ein Freiraum von ca. 3 mm. Die in Figur 2 montierte Lampe veranschaulicht die Anordnung zweier gleicher, mit Leuchtstoff beschichteter U-förmiger Innenrohre 1 und 1' im Aussenkolben 6 in der Draufsicht. Der Aussenkolben 6 weist einen Aussendurchmesser von ca. 40 mm auf. Die vier Schenkel 2, 3 und 2', 3' verlaufen dabei parallel zueinander, wobei deren Längsachsen die Eckpunkte einer Raute oder eines Quadrats bilden. Die die Eckpunkte verbindenden Diagonalen D und D' schneiden sich in der Lampenlängsachse. Innerhalb der Schenkel 2 und 2' befinden sich die einen Perlfuss aufweisenden vorheizbaren Elektroden (nicht dargestellt). Jedes der U-förmigen Innenrohre 1 und 1' ist von zwei die parallelverlaufenden Schenkel eng umschliessenden Halteklammern 7 und 7' (bzw. 8 und 8' in Fig. 3 und 4) während des Quetschvorganges positioniert, wobei sämtliche Halteklammern 7 und 7' (bzw. 8 und 8') an einem auf der Lampenlängsachse verlaufenden und mit dem Pumprohr 9 aus einem Teil bestehenden Halter 9' befestigt sind. Die Halteklammern 7 und 7' (bzw. 8 und 8') bestehen im Ausführungsbeispiel aus Federbandstahl 4 x 0,2 mm. Figur 3 zeigt eine fertig gequetschte Lampe. In die Quetschung 10 sind die einteiligen Stromzuführungspaare 11 und 11', die verlängerten Teile 4 jedes U-förmigen Innenrohres 1 und 1' sowie das auf der Lampenlängsachse verlaufende Pumprohr 9 und der Halter 9' einbezogen. Zwischen den Stromzuführungspaaren 11 und 11', für die Kupfermanteldraht ein besonders geeigneter Werkstoff ist, ist jeweils eine Elektrodenwendel 12 und 12' gespannt. Nachdem die Lampe gepumpt und gefüllt ist, wird das Pumprohr 9 dicht an der Quetschung 10 abgeschmolzen und die Lampe mit einem Sockel 14 versehen1 wie in der Figur 4 dargestellt. Fur den direkten Anschluss an das Netz - z.B, bei einem Austausch gegen eine Glühlampe kann in die Sockelhulse 13 eine elektronische Zündund Vorschalteinrichtung integriert sein. Eine Niederdruckentladungslampe gemäss der Erfindung weist eine Entladungslänge durch die beiden U-förmigen Innenrohre von ca. 270 mm auf. Als Füllung enthält die Kompaktlampe Quecksilber in einer Menge von ca. 10 mg sowie etwa 300 Pa Argon. Bei einer zugeführten Leistung von ca. 12 W weist die Lampe eine Brennspannung von ca. 65 V und einen Lampenstrom von ca. 220 mA auf. Die Höhe des Lichtstromes liegt bei etwa 650 lm.

Claims: Patentansprüche 1. Einseitig gesockelte Niederdruckentladungslampe, im wesentlichen bestehend aus einem mit einer Ein schmelzung (10) gasdicht abgeschlossenen und eine Gas- und/oder Metalldampffüllung enthaltenden Aussenkolben (6), zwei innerhalb des Aussenkolbens (6) an der Einschmelzung (io) angeordneten vorheizbaren Elektroden (12, 12') sowie mindestens einem eben falls innerhalb des Aussenkolbens (6) angeordneten U-förmigen Innenrohr (1, 1') aus Glas, wobei das Ende (4) eines der geraden Schenkel (2) jedes Innen rohres (1, 1') eine vorheizbare Elektrode (12, 12') gas dicht umschliesst und das Ende jedes anderen ge raden Schenkels (3) zum Aussenkolben (6) hin eine Öffnung (5) aufweist, die in der Nähe der Einschmel zung (io) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Einschmelzung der die vorheizbaren Elektroden (12, 12') halternden Stromzuführungen (1t, 11') in dem oder den U-förmigen Innenrohren (1, 1') wie auch die Einschmelzung des oder der U-förmigen Innenrohre (1, 1') in dem Aussenkolben (6) aus einer in einem Arbeitsgang hergestellten Quetschung (10) besteht. 2. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die U-förmigen Innen rohre (1, 1') während des Quetschvorganges mittels eines in der Lampe verbleibenden, mindestens ein Halteelement (7, 7'; 8, 8') aufweisenden Halters (9' positioniert ist bzw. sind. 3- Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Einschmelzung (10) auch ein Pumprohr (9) eingequetscht ist. 4. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumprohr (9) und der die U-förmigen Innenrohre (1, 1') positionierende Halter (9') ein Teil ist. 5. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder vorheizbaren Elek trode (12, 12') ein U-förmiges Innenrohr (1, 1') zu geordnet ist, wobei die Längsachsen der geraden Schenkel der U-förmigen Innenrohre (t, l') in der Draufsicht im wesentlichen die Eckpunkte einer Raute oder eines Quadrates bilden, dessen Diagonalen (D, D') einen auf der Lampenlängsachse liegenden Schnitt punkt bilden. 6. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche der U-förmigen Innenrohre (1, 1') und/oder des Aussen kolbens (6) mit einer Leuchtstoffschicht versehen ist. 7. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffschicht aus drei verschiedenen Leuchtstoffkomponenten besteht. 8. Niederdruckentladungslampe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche des Aussenkolbens (6) eine lichtstreuende Oberfläche auf weist.

Inventors: PLISCHKE, JOSEF, STEEGER, GERHARD, DR.
Applicants: PATENT-TREUHAND-GESELLSCHAFT FUR ELEKTRISCHE GLUHLAMPEN MBH
Application year: 1984
Main classification: H01J61
IPC codes: H01J61