Beschreibung

Quecksilberdampfentladungslampe

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Quecksilberdampf- entladungslampe mit einem Lampengefäß, in dessen Entla- dungsraum zumindest ein Amalgamdepot angeordnet ist.

Stand der Technik

Eine derartige Quecksilberdampfentladungslampe ist beispielsweise aus der EP 1 160 827 Al bekannt. Diese herkömmlichen Entladungslampen haben ein Lampengefäß mit einem Entladungsraum in den zwei diametral angeordnete Elektrodenwendel ragen, zwischen denen sich während des Lampenbetriebs eine Gasentladung ausbildet. In dem Entladungsraum des Lampengefäßes ist eine ionisierbare, quecksilberhaltige Füllung eingeschlossen. Die Lichtabgabe derartiger Lampen ist im Wesentlichen von dem Quecksil- berdampfdruck in dem Lampengefäß abhängig, wobei die Steuerung des Quecksilberdampfdrucks durch im Entladungsgefäß befestigte Amalgamdepots erfolgt, die jeweils von einer der Elektrodenwendeln erwärmt werden. Die dadurch erreichte Entkopplung des Quecksilberdampfdrucks von der Außentemperatur ermöglicht die Verwendung der Entladungslampe in einem extrem weiten Temperaturbereich. Um die Quecksilberaufnahme des Amalgams aus dem Entladungsraum während dem Abkühlen der Lampe einzuschränken, ist das Amalgamdepot bei dieser Lösung in einem Innenraum einer Glasverlängerung des Pumprohrs oder des Sockels angeordnet, die über eine thermisch betätigte Klappe, beispiels-

weise einen Bimetalldeckel, zur Auslasssteuerung von Quecksilberdampf aus dem Innenraum in den Entladungsraum und zur gesteuerten Aufnahme von Quecksilberdampf durch das Amalgamdepot temperaturabhängig verschließbar ist. Wenn eine derartige Leuchtstofflampe ausgeschaltet wird, kühlt sich das Amalgam ab und der Quecksilberdampf in der Lampe wird teilweise von dem Amalgam absorbiert, bis die Klappe temperaturabhängig geschlossen ist. Dadurch steht auch bei kalter Lampe eine ausreichend große Quecksilber- menge im Entladungsgefäß zur Verfügung, so dass die Kaltanlaufeigenschaften der Lampe erheblich verbessert sind und nach kurzer Zeit ein für eine ausreichende Beleuchtung erforderlicher Lichtstrom erreicht wird. Nachteilig bei derartigen Quecksilberdampfentladungslampen ist, dass diese aufgrund des weitgehend manuellen Herstellungsverfahrens der in Glasschmelztechnik hergestellten Glasverlängerung fertigungstechnisch aufwändig und kostenintensiv sind.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Queck- silberdampfentladungslampe zu schaffen, bei der gegenüber herkömmlichen Lösungen ein verbessertes Zündverhalten bei guten Betriebseigenschaften mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Quecksilber- dampfentladungslampe mit einem Lampengefäß, in dessen Entladungsraum zumindest ein Amalgamdepot angeordnet ist, wobei ein als gesondertes Bauteil ausgeführter Aufnahmebehälter vorgesehen ist, in den das Amalgamdepot eingebracht ist, der zumindest eine thermisch betätigte Klappe zur Auslasssteuerung von Quecksilberdampf aus dem Aufnah-

mebehälter in den Entladungsraum und zur gesteuerten Aufnahme von Quecksilberdampf durch das Amalgamdepot aufweist. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Bei dieser Lösung wird ein als gesondertes Bauteil ausgeführter Amalgamaufnahmebehälter in den Entladungsraum eingebracht und in diesem fixiert. Der Aufnahmebehälter ist über die zumindest eine thermisch betätigte Klappe zur Auslasssteuerung von Quecksilberdampf aus dem Aufnahmebehälter in den Entladungsraum und zur gesteuerten Aufnahme von Quecksilberdampf durch das Amalgamdepot schließventilartig betätigbar. Die zumindest eine Klappe wird ab einer gewissen Mindesttemperatur thermisch geschlossen. Somit verbleibt das Quecksilber bei ausge- schalteter Lampe zumindest teilweise im Lampengefäß und wird vor der Saugwirkung des Amalgams geschützt, so dass es beim Einschalten der Lampe sofort verfügbar ist. Beim Wiedereinschalten der kalten Lampe tritt daher kein verzögerter Lichtstromanlauf ein. Sobald das Amalgamgefäß durch die Entladungswärme auf eine definierte Temperatur erwärmt wird, öffnet sich die Klappe, um den Hg- Dampfdruck in der Lampe zu steuern. Dadurch sind die erfindungsgemäßen Lampen kompatibel zu herkömmlichen Lampen einsetzbar. Diese Lösung hat gegenüber dem Stand der Technik gemäß der EP 1 160 827 Al den Vorteil, dass der Aufnahmebehälter fertigungstechnisch einfach separat ausgebildet und anschließend in dem Entladungsgefäß montiert wird, so dass keine Glasschmelztechnik zur Ausbildung des Aufnahmebehälters erforderlich ist.

Die zumindest eine thermisch betätigte Klappe des A- malgamaufnahmebehälters ist vorzugsweise bei einer Temperatur von weniger als etwa 70 ⁰ C bis 90 ⁰ C, insbesondere

von weniger als 80 ⁰ C geschlossen und bei höheren Temperaturen geöffnet.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Klappe zumindest abschnittsweise aus einem Thermobi- metall oder einer Formgedächtnis-Legierungen ausgebildet ist.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Deckel des Aufnahmebehälters als thermisch betätigte Einzelklappe ausgebildet. Hierbei ist der Deckel vorzugsweise vollständig aus einem Thermobime- tall oder einer Formgedächtnis-Legierungen ausgebildet und abschnittsweise derart an dem Aufnahmebehälter befestigt, dass dieser den Aufnahmebehälter temperaturabhängig öffnet und schließt.

Die zumindest eine Klappe kann bei der erfindungsgemäßen Lösung fertigungstechnisch vorteilhaft einstückig mit dem Aufnahmebehälter ausgebildet sein.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel hat der Aufnahmebehälter eine Vielzahl von thermisch betätigten Klappen (Lamellen), die jeweils unabhängig voneinander bewegbar sind. Dadurch wird eine intelligente Oberfläche erreicht, die im Vergleich zu einer Einzelklappe wesentlich kleinere Schließtoleranzen aufweist. Die Klappen werden vorzugsweise durch ein Stanz- und/oder Schneidver- fahren in einen Bimetallwerkstoff oder eine Formgedächtnis-Legierungen des Aufnahmebehälters eingebracht. Beispielsweise wird ein Deckel des Aufnahmebehälters aus einem Bimetallwerkstoff ausgebildet und mit einer Vielzahl von Einzelklappen versehen. Vorzugsweise wird der kom- plette Umfang des Deckels bei dieser Lösung auf dem Auf-

nahmebehälter beispielsweise durch Kleben, Löten oder Schweißen fixiert. Der Aufnahmebehälter kann aus einem anderen Material als der Deckel ausgebildet sein.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein De- ekel des Aufnahmebehälters als Einzelklappe ausgebildet, die im geschlossen Zustand etwa kegelförmig geformt ist und eine öffnung des Aufnahmebehälters verschließt und im geöffneten Zustand etwa eben verläuft und die öffnung des Aufnahmebehälters zumindest abschnittsweise freigibt. Bei dieser Lösung ist der Deckel vorzugsweise über ein Befestigungselement etwa zentrisch an dem Aufnahmebehälter befestigt .

Der Aufnahmebehälter ist bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Lampe mit Elektrodenwendeln vorzugsweise benachbart zu den Elektrodenwendeln in dem Entladungsraum angeordnet und steht mit diesen in thermischem Kontakt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Entladungslampe gemäß eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels mit einer Einzelklappe;

Figur 2 eine Darstellung der Entladungslampe aus Figur 1 mit geöffneter Einzellklappe;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Deckels eines Aufnahmebehälters mit einer Vielzahl von Klappen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lampe;

Figur 4 eine Darstellung des Deckels aus Figur 3 mit geöffneten Klappen;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Aufnahmebehälters mit einer Einzelklappe gemäß eines dritten Aus- führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lampe und

Figur 6 eine Darstellung des Aufnahmebehälters aus Figur 5 mit geöffneten Einzelklappe.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen, als Leuchtstofflampe ausgebildeten Quecksilberdampfentladungslampe 1. Diese besitzt ein etwa stab- bzw. röhrenförmiges Lampengefäß 2 aus Glas, das mit einer nicht dargestellten LeuchtstoffSchicht versehen ist. Das Lampengefäß 2 hat einen beidseitig über Sockelteile (Glasdome) 4 abgedichteten Entladungsraum 6, in den zwei diametral angeordnete Elektrodenwendel 8 ragen, zwischen denen sich während des Lampenbetriebs eine Gasentladung ausbildet. Aus Gründen der übersichtlichkeit ist lediglich ein Endabschnitt der Entladungslampe 1 dargestellt. Die Elektrodenwendel 8 sind zur elektrischen Kon- taktierung jeweils über Stromzuführungen 10, 12 mit Kontaktstiften 14, 16 verbunden, die die Sockelteile 4 durchsetzen und in Verbindung mit einer entsprechenden Lampenfassung einer Leuchte (nicht dargestellt) einen stabilen mechanischen Halt der Leuchtstofflampe 1 und ei- ne sichere elektrische Kontaktierung ermöglichen. In dem Entladungsraum 6 des Lampengefäßes 2 ist eine ionisierbare Füllung eingeschlossen, die im Wesentlichen aus einem oder mehreren Edelgasen und einer kleinen Menge Quecksilber besteht. Ferner ist in dem Entladungsraum 6 ein Amal- gamdepot 18 in einen als gesondertes Bauteil ausgeführten

etwa rechtwinkligen Aufnahmebehälter 20 eingebracht, der benachbart zu der Elektrodenwendel 8 angeordnet ist und mit dieser in thermischem Kontakt steht. Hierzu ist der Aufnahmebehälter 20 beispielsweise durch Schweißen oder eine Klemmtechnik mit einem ersten Schenkel 22 eines etwa u-förmigen Haltedrahts 24 verbunden, der über einen zweiten Schenkel 26 in dem Sockelteil 4 stirnseitig eingeschmolzen ist. Vorzugsweise ist der Aufnahmebehälter 20 in einem Abstand von etwa 4 bis 14 mm vor oder hinter der Elektrodenwendel 8 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Deckel 28 des Aufnahmebehälters 20 als thermisch betätigte Einzelklappe 30 ausgebildet. Diese dient zur Auslasssteuerung von Quecksilberdampf aus dem Aufnahmebehälter 20 in den Entladungsraum 6 und zur gesteuerten Aufnahme von Quecksilberdampf durch das Amalgamdepot 18 in den Aufnahmebehälter 20. Die Einzelklappe 30 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Thermobimetall ausgebildet und befindet sich bei einer Temperatur von weniger als etwa 80 ⁰ C in ihrer darge- stellten Schließstellung, in welcher der Aufnahmebehälter 20 im Wesentlichen gasdicht verschlossen ist. Dadurch verbleibt das Quecksilber bei ausgeschalteter, kühler Leuchtstofflampe 1 zumindest teilweise im Lampengefäß 2 und wird vor der Saugwirkung des Amalgamdepots 18 ge- schützt, so dass es beim Einschalten der Lampe 1 sofort verfügbar ist.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Einzelklappe 30 aus einer Formgedächtnis- Legierungen (Memorymetall), wobei durch Erwärmen eine Verformung des Klappenmaterials erreicht wird, die zu einem temperaturabhängigen öffnen und Schließen der Klappe führt.

Wie Figur 2 zu entnehmen ist, die eine Darstellung der Leuchtstofflampe 1 aus Figur 1 mit geöffneter Einzellklappe 30 zeigt, ist diese über eine Schmalseite 32 mit dem Aufnahmebehälter 20 verbunden. Sobald die Einzel- klappe 30 aus Bimetall durch die Entladungswärme erwärmt wird, beginnt diese sich zu öffnen. Bei einer Temperatur von über etwa 80 ⁰ C befindet sich die Einzelklappe 30 in ihrer dargestellten Offenstellung. Bei geöffneter Klappe 30 kann Quecksilberdampf, wie durch Pfeile angedeutet, in den Entladungsraum 6 entweichen, um den Hg-Dampfdruck in diesem zu steuern. Beim Wiedereinschalten der kalten Leuchtstofflampe 1 tritt daher kein verzögerter Lichtstromanlauf ein. Die Klappe 30 ist bei der erfindungsgemäßen Lösung fertigungstechnisch vorteilhaft einstückig mit dem Aufnahmebehälter 20 ausgebildet. Nach dem Abschalten der Lampe 1 kühlt diese ab, wobei sich die Einzelklappe 30 stetig schließt. Bei einer Temperatur von weniger als etwa 80 ⁰ C befindet sich die Einzelklappe 30 wieder in ihrer in Figur 1 dargestellten Schließstellung, in welcher der Aufnahmebehälter 20 im Wesentlichen gasdicht verschlossen ist, so dass das Quecksilber zumindest teilweise im Lampengefäß 2 verbleibt und vor der Saugwirkung des Amalgamdepots 18 geschützt ist.

Gemäß Figur 3, die eine schematische Darstellung ei- nes Deckels 34 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lampe 1 zeigt, hat der nicht dargestellte Aufnahmebehälter bei dieser Variante eine Vielzahl von thermisch betätigten Klappen (Lamellen) 36, die jeweils unabhängig voneinander bewegbar sind. Dadurch wird eine intelligente Oberfläche erreicht, die im Vergleich zu einer Einzelklappe wesentlich kleinere Schließtoleranzen aufweist. Die Klappen 36 werden vorzugsweise

durch ein Stanz- oder Schneidverfahren in einen Bimetallwerkstoff oder eine Formgedächtnis-Legierungen des Aufnahmebehälters eingebracht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Deckel 34 des Aufnahmebehälters aus einem Bimetallwerkstoff ausgebildet und mit einer Vielzahl von Klappen 36 versehen. Der komplette Umfang des Deckels 34 wird nach dem Einbringen des Amalgamdepots in den Aufnahmebehälter, beispielsweise durch Kleben, Löten oder Schweißen, auf dem Aufnahmebehälter fixiert, der aus einem anderen Material als der Deckel 34 bestehen kann.

Wie Figur 4 zu entnehmen ist, die eine Darstellung des Deckels 34 aus Figur 3 mit geöffneten Klappen 36 zeigt, sind diese über eine Schmalseite 38 mit dem Deckel 34 verbunden. Sobald der Bimetalldeckel 34 durch die Ent- ladungswärme erwärmt wird, beginnen sich die Klappen 36 zu öffnen, so dass, wie durch Pfeile angedeutet, Quecksilberdampf in den Entladungsraum 6 entweichen kann, um den Hg-Dampfdruck in diesem zu steuern. Bei einer Temperatur von über etwa 80 ⁰ C befinden sich die Klappen in ih- rer dargestellten Offenstellung. Die Klappen 36 sind bei der erfindungsgemäßen Lösung fertigungstechnisch vorteilhaft einstückig mit dem Deckel 34 ausgebildet und durch ein Stanz- oder Schneidverfahren in diesen eingebracht.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Aufnahmebehälters 40 gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels, bei der ein Deckel 42 des etwa zylinderförmigen Aufnahmebehälters 40 als Einzelklappe 44 aus einer Formgedächtnis-Legierungen ausgebildet ist, die sich bei einer Temperatur von weniger als etwa 80 ⁰ C im dargestellten geschlossen Zustand befindet, in dem sie etwa kegelförmig geformt ist und eine öffnung 46 (siehe Figur 6) des Aufnahmebehälters 40 radial übergreift und verschließt. Bei

dieser Lösung ist der Deckel 42 über ein Befestigungselement 48, beispielsweise einen Befestigungsdraht, das an einem Behälterboden 50 und dem Deckel 42 angreift, etwa zentrisch an dem Aufnahmebehälter 40 oberhalb der öffnung 46 befestigt. Der Aufnahmebehälter 40 ist mit einem Haltedraht 41 zur Befestigung in dem Entladungsraum 6 verbunden .

Gemäß Figur 6, in der die Einzelklappe 44 im geöffneten Zustand dargestellt ist, verläuft diese sobald der Bimetalldeckel 42 durch die Entladungswärme auf eine Temperatur von über ca. 80 ⁰ C erwärmt wurde etwa eben, so dass die öffnung 46 des Aufnahmebehälters 40 temperaturgesteuert geöffnet ist. Bei geöffnetem Deckel 42 kann durch einen Spalt 52, wie durch Pfeile angedeutet, Queck- silberdampf in den Entladungsraum 6 entweichen, um den Hg-Dampfdruck in diesem zu steuern.

Die erfindungsgemäße Quecksilberdampfentladungslampe 1 ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr kann die Entladungslampe 1 unter- schiedliche aus dem Stand der Technik bekannte Entladungsgefäßformen aufweisen. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Quecksilberdampfentladungslampe auch als e- lektrodenlose Lampe ausgebildet sein.

Offenbart ist eine Quecksilberdampfentladungslampe 1 mit einem Lampengefäß 2, in dessen Entladungsraum 6 zumindest ein Amalgamdepot 18 angeordnet ist, wobei ein als gesondertes Bauteil ausgeführter Aufnahmebehälter 20, 40 zur Aufnahme des Amalgamdepots 18 in den Entladungsraum 6 eingebracht ist, der zumindest eine thermisch betätigte Klappe 30, 36, 44 zur Auslasssteuerung von Quecksilberdampf aus dem Aufnahmebehälter 20, 40 in den Entladungs-

räum 6 und zur gesteuerten Aufnahme von Quecksilberdampf durch das Amalgamdepot 18 aufweist.