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Title:
METAL STRIP, ESPECIALLY STEEL STRIP, FOR MAKING SCREENS, ESPECIALLY FOR FITTING IN LOW-PRESSURE DISCHARGE LAMPS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/005647
Kind Code:
A1
Abstract:
In a metal strip, especially steel strip, for making screens (13, 13f), especially for fitting in low-pressure discharge lamps between the electrode(s) (18-18f) and the lamp casing to prevent the sputter-induced blackening effect on the inner wall of the lamp casing in the region of the electrode, having an adhesive coating (14-14f) along the metal strip on the side facing the electrode (18-18f) consisting of a solid mercury compound, preferably Ti3Hg, and possibly another coating (15-15f), e.g. on the other side, of a material having only getter properties, preferably zirconium aluminate, in which a separate section (A) of the metal strip forms a screen (13-13f). With a substantially uniform width of the coating(s) (14-14f; 15-15f), the width of the metal strip (12) corresponds essentially to the length or circumference of the screen (13-13f) to be made from it. As only a relatively short section of strip is thus needed for a screen, the quantity of coating material can be considerably reduced and also more precisely metered.

Inventors:
REMDE JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP1996/001185
Publication Date:
February 13, 1997
Filing Date:
March 20, 1996
Export Citation:
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Assignee:
SLI LICHTSYSTEME GMBH (DE)
REMDE JUERGEN (DE)
International Classes:
C23C14/00; C23C14/34; H01J61/26; (IPC1-7): H01J61/26
Foreign References:
US3549937A1970-12-22
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 324 (E - 1564) 20 June 1994 (1994-06-20)
DELLA PORTA P ET AL: "Mercury dispensing and gettering in fluorescent lamps", PROCEEDINGS OF THE 6TH INTERNATIONAL VACUUM CONGRESS, KYOTO, JAPAN, 25-29 MARCH 1974, vol. suppl.2, pt.1, ISSN 0021-4922, JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 1974, JAPAN, pages 45 - 48, XP002006410
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Claims:
1. A N S P R U C H E *& 1.
2. Metallband (12), insbesondere Stahlband, zur Herstellung von Schilden (13, 13f) für den Einbau in insbesondere Niederdruck Entladungslampen zwischen Elektrode(n) (18, 18f) und Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch Abdampfen von Elektrodenmasse bedingten Schwärzungseffekts an der Innenwand der Lampenhülle im Elektrodenbereich, versehen mit einer vorzugsweise auf der der jeweiligen Elektrode (18, 18f) zugewandten Bandseite haftend aufgebrachten, in Längsrichtung des Metallbandes (12) verlaufenden, Beschichtung (14, 14f) aus einer festen Quecksilberverbindung, vorzugsweise Ti^Hg, sowie gegebenenfalls einer weiteren Beschichtung (15, 15f) aus einem auschließlich Gettereigenschaften aufweisenden Material, vorzugsweise Zirkoniumaluminat , beispielsweise auf der anderen Bandseite, wobei jeweils ein abgetrennter Abschnitt (A) des Metallbandes einen Schild (13, 13f) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite deε Metallbandε (12) im wesentlichen der Länge oder dem Umfang des aus ihm herzustellenden Schildes (13, 13f) ent¬ spricht, wobei die Breite der Beschichtung( en ) (14, 14f; 15, 15f) biε zu etwa einem Drittel der Breite des Metallbandes (12) beträgt.*& 2.
3. NiederdruckEntladungslampe mit mindestens einem Schild (13, 13f) zwischen mindestens einer Elektrode (18, 18f) und der Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch Abdampfen von Elektrodenmaterialien bedingten Schwärzungseffektε an der Innenwand der Lampenhülle, mit mindestens einem im Lampenkörper verankerten metallischen Stützdraht (1616f) für den Schild (1313f), wobei Schild und Stützdraht vorzugsweise durch Schweißung miteinander verbunden sind und der Schild unter Verwendung des Metallbands (12) nach Anspruch 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Schweißung( en ) in dessen Querrichtung, bzw. in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des Schildes (1313f), jeweils im Abstand von der Beschichtung (1414f; 1515f) an demselben angeordnet ist bzw. sind. *& 3.
4. NiederdruckEntladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (1313f) im wesentlichen oval ausgebildet ist (Fig.9 und 18).*& 4.
5. NiederdruckEntladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichent, daß der Schild (13b) im wesentlichen viertelkreisförmig ausgebildet ist (Fig.11 und 12).*& 5.
6. NiederdruckEntladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13c) im wesentlichen halbellipsenförmig ausgebildet iεt (Fig.13 und 14).*& 6.
7. NiederdruckEntladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13d) allgemein schalenförmig ausgebildet ist (Fig.15).
8. NiederdruckEntladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (13e) im wesentlichen winkelförmig ausgebildet ist (Fig.16) *& 8.
9. NiederdruckEntladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Enden (19, 20) des den Schild (13f) bildenden Abschnitts aus Metallband (12) einander überlappend miteinander verschweißt sind.*& 9.
10. NiederdruckEntladungslampe nach Anspruch 2 mit einem Schild, der aus zwei Halbkreisbögen 23, 23' und zwei zwischen denselben liegenden geraden Abschnitten 24, 24' besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Abschnitte 24, 24' im wesentlichen frei von Beschichtungen sind.
Description:
M E T A L L B A N D, I N S B E S O N D E R E S T A H L B A N D. Z U R H E R S T E L L U N G V O N S C H I L D E N F Ü R

D E N E I N B A U I N I N S B E S O N D E R E N I E D E R D R U C K - E N T L A D U N G S L A M P E N

Die Erfindung betrifft ein Metallband, insbesondere Stahlband, zur Herstellung von Schilden für den Einbau in insbesondere Niederdruck-Entladungslampen zwischen Elektrode(n) und Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch Abdampfen von Elektrodenmaterialien bedingten Schwärzungseffekts an der Innenwand der Lampenhülle im Elektrodenbereich, versehen mit einer vorzugsweise auf der der jeweiligen Elektrode zugewandten Bandseite haftend aufgebrachten, in Längsrichtung des Metallbandes verlaufenden. Beschichtung aus einer festen Quecksilberverbindung, die thermisch aufspaltbar ist und dabei Quecksilberdampf in die Umgebung entläßt, vorzugsweise Ti-.Hg, sowie gegebenenfalls einer weiteren Beschichtung aus einem ausschließlich Gettereigenschaften aufweisenden Material, vorzugsweise Zirkoniumaluminat , beispielsweise auf der anderen Bandseite, wobei jeweils ein abgetrennter Abschnitt des Metallbandes einen Schild bildet; ein Metallband, wie es beispielsweise aus der U.S. Patentschrift No. 3 657 589 bekannt ist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Niederdruck-Entladungslampe mit mindestens einem Schild zwischen mindestens einer Elektrode und der Lampenhülle zwecks Verhinderung des durch Abdampfen von Elektrodenmaterialien bedingten Schwärzungseffekts an der Innenwand der Lampenhülle, mit mindestens einem im Lampenkörper verankerten Stützdraht für den Schild, wobei Schild und

Stützdraht vorzugsweise durch Schweißung miteinander verbunden sind und der Schild unter Verwendung des oben genannten Metallbandes hergestellt ist.

Die Breite eines solchen Metallbandes entspricht im wesentlichen der Breite der Streifenbeschichtung bzw. der

Streifenbeschichtungen, derart, daß zu beiden Seiten derselben lediglich ein dünner Streifen unbeschichteten Metalls verbleibt. Die Gesamtbreite des bekannten Metallbandes beträgt etwa bis zu einem Zentimeter und ist damit recht schmal.

Später beim Aufheizen des Metallbandes und damit auch des Ti ^ Hg innerhalb des Fertigungsprozesses verdampft das Quecksilber, das Titan bleibt als Getter auf dem Metallband zurück, gegebenenfalls zusätzlich zu dem reinen Gettermaterial auf der anderen Seite des Bandes.

Bei der Herstellung der erwähnten Schilde wird nun ein Stück eines solchen Metallbandes abgeschnitten und zu dem gewünschten Schild geformt, der schalenförmig , kreisförmig oder auch oval, erforderlichenfalls auch eckig ausgebildet sein kann, wobei in der Regel die beiden Enden des Metallbandes zur Bildung einer geschlossenen Form, wie gesagt als Kreis, Oval oder dergleichen, miteinander durch Schweißung verbunden werden. Der so gebildete Schild wird dann wiederum durch Schweißung mit einem im Lampenkörpεr verankerten, metallischen Stützdraht verbunden und umgibt die vorhandene Elektrode zumindest teilweise, wodurch ein Abschirmungseffekt gegen Abdampfen von Elektrodenmaterialien erzielt wird.

Es versteht sich, daß Größe und Form des Schildes sich nach Größe und Form der Elektrode einerseits wie auch der Größe und Form der umgebenden Lampenhülle andererseits richten, woraus folgt, daß entsprechende unterschiedliche Längen des schmalen Metallbandes Verwendung finden, womit automatisch auch die Menge der eingebrachten Quecksilberverbindung jeweils unterschiedlich wird. Auch wenn im Einzelfall nur eine relativ geringe Menge der Quecksilberverbindung für eine bestimmte Lampe benötigt würde, muß doch in Abhängigkeit von der benötigten Länge an Metallband für eine bestimmte Schildgröße gegebenenfalls eine viel größere Menge an Quecksilberverbindung in die jeweilige Lampenhülle eingebracht werden, als eigentlich erforderlicn ist, was einen erheblichen Mehraufwand bedeutet , nachdem das Metallband mit Beschιchtung(e ) verhältnismäßig teuer ist. Die gleiche Betrachtung gilt natürlich auch für die gegebenenfalls auf der anderen Seite des Metallbandes bzw. der Außenseite des Schildes angeordneten Streifenbeschichtung aus Gettermaterial. Diese an sich unnötige, jedoch durch das beschriebene Metallband selber und die von ihm für den Schild benötigte Lange bedingte, überflüssige Menge an Beschichtungsmatenal, ob nun an Quecksilberdosierung oder an Getter, erhöht deshalb unnötig die Endkosten der jeweiliger. Lampe.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Metallbands ist darin zu sehen, daß die erforderlichen Schweißungen, ob nun zur Bildung von geschlossenen Schildformen einerseits oder zur Befestigung des Scnildes am Support andererseits, sich kaum ausschließlich im Bereich der schmalen, beidseitigen, von Beschichtung freien Rander des Metallbandes halten lassen. Vielmehr erstrecken sich diese Schweißungen, auch wenn dieselben punktformig sind, mehr

oder weniger zwangsläufig in die Bereiche der

Streifenbeschichtungen hinein, was zu vorzeitigen Verdampfungen des betreffenden Materials und entsprechender Verschmutzung der Umgebungsatmosphäre führt, ganz abgesehen von dem Materialverlust als solchem.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Metallband der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches eine genauere Dosierung der für eine bestimmte Lampe benötigten Quecksilbermenge einerseits und Gettermenge andererseits ermöglicht und ferner einen Verlust von Quecksilber- und/oder Gettermaterial durch Verdampfung bei der Bildung von Schweißstellen vermeidet, somit insgesamt sowohl Kostensenkung als auch Vermeidung von Umweltverschmutzung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Metallband der erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Breite des Metallbands im wesentlichen der Länge oder dem Umfang des aus ihm herzustellenden Schildes entspricht, wobei die Breite der Beschichtung( en ) bis zu etwa einem Drittel der Breite des Metallbands betragen kann.

Bei einer Entladungslampe, vorzugsweise Niederdruck- Entladungslanpe , der erwähnten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Verwendung dieses neuen Metallbandes die jeweilige(n) Schweißung(en ) in dessen Querrichtung, bzw. in Längsrichtung oder Umfangsrichtung des aus ihm gebildeten Schildes, jeweils im Abstand von der Beschichtung angeordnet ist bzw. sind.

Durch die erfindungsgemaße Ausgestaltung des neuen Metallbandes

wird es möglich, relativ kurze Stücke von ihm abzuschneiden und dadurch erhebliche Mengen an Beschichtungsmaterial einzusparen, sei dieses nun das Quecksilbermaterial und/oder das Gettermaterial. Eine für die Verhinderung des Schwärzungseffekts relativ unkritische Veränderung der Höhe des die Elektrode ganz oder teilweise umgebenden Schildes durch ein längenmäßig entsprechend angepaßtes Abschneiden vom Band ermöglicht eine sehr exakte Bemessung und dabei eine weitgehende Reduzierung des Beschichtungsmaterials , denn die Länge bzw. der Umfang des Schildes werden ja nunmehr von der Breite des Metallbandes bestimmt, nicht mehr von der Länge des Metallbandabschnittε . Natürlich erstreckt bzw. erstrecken sich die Beschichtung( en) nach wie vor in Längsrichtung des Metallbandes . Die Beschichtung( en ) nimmt bzw. nehmen also praktisch nur noch eine recht geringe Fläche auf einem Schild ein. Nicht mehr der erforderliche Umfang bzw. die Länge eines Schildes bestimmt die Menge an eingebrachtem Beschichtungsmaterial, sondern einerseits die durch den Metallbandabschnitt bestimmte Höhe des Schildes, die sich sehr einfach nach der im Einzelfall benötigten Menge an qecksiiberhaltigem Beschichtungsmaterial richten läßt, und andererseitε die Breite der Beschichtung(en ) , welche bis zu einem Drittel der Breite des Metallbands beträgt.

Ferner ist es nunmehr ein Leichtes, jedwede Verbindungsstelle, vorzugsweise Schweißstelle, ob diese nun der Verbindung der Metallbandbreite zu einem Ring, Oval, Viereck oder dergleichen dient, oder aber zur Befestigung des Schildes am Stützdraht, stets in Abstand von der Beschichtung bzw. den Beschichtungen anzuordnen, so daß kein Verlust durch vorzeitige Verdampfung und keine Umweltverschmutzung mehr eintreten können. Sowohl bei der

Herstellung von Schilden als auch bei der Herstellung der Lampen selber ergeben sich somit sowohl Einsparungen als auch eine sauberere Bearbeitung ohne Abdämpfe.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig.l das bekannte Metallband in Draufsicht;

Fig.2 das Metallband nach Fig.l im Querschnitt;

Fig.3 einen aus einem Abschnitt des Metallbandes nach Fig. 1 hergestellten Schild in einer Seitenansicht;

Fig.4 den Schild nach Fig.3 in Draufsicht;

Fig.5 den Schild nach Fig.3 in bereits befestigter Lage am für den Einbau in eine Lampenhülle bestimmten Gestell;

Fig.6 das erfindungsgemäße Metallband in Draufsicht;

Fig.7 das erfindungsgemäße Metallband nach Fig.6 im Querschnitt;

Fig.8 einen aus einem Abschnitt des erfindungsgemäßen Metallbandes nach Fig .6 hergestellten Schild in Seitenansicht;

Fig.9 den Schild nach Fig.8 in Draufsicht;

Fig.10 den Schild nach Fig.8 in bereits befestigter Lage am für den Einbau in eine Lampenhülle bestimmten Gestell;

Fig.11 eine der Fig.10 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungεform eines Schildes als Ausschnitt;

Fig.12 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig.11;

Fig.13 eine der Fig.10 entsprechende Ansicht einer dritten Ausführungεform eines Schildeε als Auεεchnitt;

Fig .14 eine Draufεicht auf die Auεführungεform nach Fig.13;

Fig.15 eine vierte Ausführungsform eines Schildes aus dem erfindungsgemäßen Metallband in perspektivischer Darstellung;

Fig.16 eine fünfte Ausführungεform eines Schildeε aus dem erfindungsgemäßen Metallband, ebenfalls in pεrspektiviεcher Darstellung.

Fig.17 eine sechste Ausführungsform eines Schildes in bereitε befestigter Lage am für den Einbau in eine Lampenhülle bestimmten Gesteil in perspektivischer Darεtellung und alε Ausschnitt in vergrößertem Maßstab;

Fig.18 eine Draufsicht auf den Schild nach Fig.17;

Die Fig.l bis 5 zeigen das bekannte schmale Metallband 1 und seine Verwendung bei der Herstellung eines Schildes 2 und dessen beispielsweise Anordnung an einem Gestell 3.

Das bekannte Metallband 1 weist an seiner Oberseite eine Streifenbeschichtung 4 aus einer bei Aufheizung Hg abgebenden Verbindung, vorzugsweise Ti^Hg, auf, sowie an seiner Unterseite eine zweite Streifenbeschichtung 5 aus Gettermaterial.

Aus einem mit einer den vorgegebenen Erfordernissen (Länge der Elektrode 8, gewünschter Abstand des Schildes 2 von deren Enden) entsprechenden Länge abgeschnittenen Stück dieses Metallbandes 1 wird der geschlossen ovale Schild 2 gebogen und in diesem Falle bei 11 stumpf verschweißt (Fig.4). Die eine Streifenbeschichtung 4 wird dabei auf der Innenseite des Schildes 2 vorgesehen, die andere Streifenbeschichtung 5 auf seiner Außenseite. Der fertige Schild 2 läßt sich an einem metallischen Stützdraht 6 durch Schweißung befestigen, der im Material des Gestells 3 eingeschmolzen ist.

Die Stützdrähte 7 und 7a für die Elektrode 8 sind gleichzeitig elektrische Zuleitungsdrähte.

Wie man leicht entnimmt , ist das bekannte Metallband 1 besonders schmal mit sehr schmalen, unbeschichteten Rändern 9, 10.

Demgegenüber entspricht bei dem in den Fig.6 und 7 gezeigten, erfindungsgemäßen Metallband 12 desεen Breite B im wesentlichen der Länge oder dem Umfang des aus ihm herzustellenden Schildeε 13, vor allen Dingen dann, wenn auch hier

Stumpfεchweißung benutzt wird. Die Breite d der Streifenbeschichtung 14 mit Ti_Hg kann sich bis zu etwa einem Drittel der Breite B des Metallbandes 12 erstrecken. An seiner Unterseite befindet sich ebenfalls eine weitere Streifenbeschichtung 15 mit einem Gettermaterial.

Auch in diesem Falle schirmt der Schild 13 nach der Befestigung an einem im Geεtell 19 eingeεchmolzenen Stützdraht 16, vorzugweise durch Schweißen, eine Elektrode 18 ab.

Erfindungεgemäß ist die jeweiligen Schweißung in Querrichtung des Metallbandes 12, bzw in Längsrichtung oder in Umfangsrichtung deε Schildes 13, jeweils im Abstand T von den

Streifenbeschichtungen 14, 15 am Metallband 12 angeordnet. Dies gilt unabhängig davon, ob der Schild nun oval, im wesentlichen elliptisch oder aus Halbkreisbögen mit geradlinigen Zwischenabschnitten zusammengesetzt ist, wie anhand der Fig.8 bis 10 beschrieben, oder schalenförmig , wie dieε die Fig. 11 biε 15 zeigen. Die Fig. 11 und 12 zeigen dabei eine nur wenig mehr als eine Art Viertelellipse beschreibende zweite Auεführungεform deε Schildeε 13b, der mittels eineε Stützdrahtes 16b am hier weggelassenen Gestell eingeschmolzen ist und die Elektrode 18b nur über etwa ein Viertel der Umfangs abschirmt. Es versteht sich, daß hier die Materialmengen an den Beschichtungen 14b und 15b vorzugsweise ebenso groß sind wie bei der ersten Ausführungsform deε Schildes . Gleicheε gilt für die dritte Auεführungεform des Schildes 13c gemäß den Fig. 13 und 14, welcher eine Art halbes Oval bzw. eine halbe Ellipse beschreibt. Letzten Endes bilden diese beiden Ausführungsformen jedoch Teilbereiche bzw. Ausεchnitte auε dem erstbeschriebenen

Schild 13, der aus Halbkreisen und geradlinigen Abschnitten zusammengesetzt ist, wie gesagt.

Fig. 15 zeigt eine vierte Ausführungsform eines schalenförmig gekrümmten Schildes 13d aus einem erfindungsgemäßen Metallband, das nur noch einen einzigen Randbereich 19 aufweist, der für die Befestigung eines nicht gezeigten Stützdrahtes natürlich genügt. Fig. 16 schließlich zeigt eine fünfte, eckige Ausführungsform eines Schildes 13e , bei welchem das erfindungsgemäße Metallband im Bereich der Beschichtungen 14e, 15e winkelförmig abgeknickt ist.

Die Fig. 17 und 18 schließlich zeigen eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schildes 13f, das dem ersten nach den Fig.8 biε 10 weitgehend ähnlich ist. Unterschiede bestehen im wesentlichen nur darin, daß seine Enden 20 und 20' einander überlappend miteinander verschweißt sind. Dies ist ohne Materialverlust und Umweltverschmutzung möglich, da im Bereich dieser Enden weder Ti-,Hg noch Zirkoniumaluminat vorhanden ist. Ferner erstrecken sich die Ti_Hg - Beschichtung 14f innen und die Getter - Beschichtung 15f außen über einen der Halbkreiεbögen (Fig.18). Die Befeεtigung am Gestell 3f ergibt sich aus Fig.17 mit Stützdraht 16f. Ferner sind Elektrode 18f und Zuleitungsdrähte 21 und 22 gezeigt.

Weiterhin ermöglicht diese Anordnung, daß die Verbindung zwischen Schild 13f und Stützdraht 16f ausschließlich außerhalb der Beschichtungen 14f und 15f angeordnet werden kann, da die zwiεchen den Halbkreiεbögen des Schildes 13f liegenden geradlinigen Abschnitte des Schildes 13f alε Positionierorientierung dienen.

Die jeweils zwischen den Halbkreisbögen 23, 23' angeordneten geraden Abschnitte 24, 24' sind im wesentlichen frei von Beschichtungen.