專利名稱：具有陶瓷放電管的金屬鹵素?zé)舻闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的、具有陶瓷放電管的金屬鹵素?zé)?。特別是涉及功率為20瓦至400瓦的燈，優(yōu)選為100瓦以上。
背景技術(shù)：
WO91/09416公開了一種高壓放電燈，其中一條引線由具有較大直徑的鈮管組成且具有薄壁，而電極由直徑較小的連接桿構(gòu)成。所述直徑之比至少為41。引線與電極之間的連接通過壓縮形成，其中壓縮作用這樣進(jìn)行保留一通向鈮管內(nèi)部的通道，該鈮管作為填充放電管的容器。該技術(shù)用于采用陶瓷放電管的高壓鈉燈已成為一種標(biāo)準(zhǔn)。
與此相反，具有陶瓷放電管的新型金屬鹵素?zé)舨恍枰隹臻g。相反，最好盡可能避免在電極組件區(qū)域的無用容積。由于這種原因，所述引線和相鄰的連接桿具有相等大小的直徑。在此所采用的連接技術(shù)通常是熔焊或釬焊，例如參見EP652587。但這種連接方式難于進(jìn)行，會(huì)產(chǎn)生大量的廢品，自然所需要的投資增大。另一方面要降低廢品量需要另外追加大量費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種按權(quán)利要求1的前序部分的、具有陶瓷放電管的金屬鹵素?zé)?，其電極組件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，但盡管如此廢品率很低。
本發(fā)明的目的通過權(quán)利要求1的特征部分的特征實(shí)現(xiàn)。特別有益的優(yōu)選方案由從屬權(quán)利要求給出。
具體而言，涉及一種具有陶瓷放電管的金屬鹵素?zé)?，其中放電管具有兩個(gè)端部，它們由堵塞封??；其中導(dǎo)電引線穿過所述堵塞，在所述引線上固定一個(gè)具有電極棒的電極，所述電極突入到放電管的內(nèi)部中，引線和電極在下面共統(tǒng)稱為電極組件。所述電極組件至少包括兩個(gè)構(gòu)件，它們用作不同的直徑的連接桿，其中較大的構(gòu)件是鈮制連接桿，而其中靠近內(nèi)放電側(cè)的較小構(gòu)件是鉬或鎢制成的連接桿，該連接桿插入鈮制連接桿的孔中，其中較小構(gòu)件直徑與鈮制連接桿直徑之比處于30％至65％之間，且插入孔中的連接桿通過機(jī)械壓制過程來固定。也可以采用含高鈮的合金(例如含有摩爾質(zhì)量百分比至少為60％的鈮的NbZr)或采用與鈮的特性、如延展性類似的金屬，優(yōu)選地使用鉭替代鈮。
優(yōu)選所述機(jī)械壓制過程通過壓縮或夾緊來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下通過壓縮產(chǎn)生局部壓力，而通過夾緊對(duì)孔壁的圓周產(chǎn)生擠壓。
在一種優(yōu)選實(shí)施例中，較小構(gòu)件是鎢制電極棒，它插入到鈮制連接桿中。在這種情況下，它既可用于一個(gè)堵塞毛細(xì)管的長(zhǎng)電極棒，也可作為短電極棒(不帶堵塞毛細(xì)管)。
在另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述較小構(gòu)件是鉬制連接桿，它作為引線的內(nèi)部部分，而鈮制連接桿是引線的外部部分。所述內(nèi)部部分置于堵塞毛細(xì)管中，而外部部分設(shè)置在毛細(xì)管的端部。
一般所述孔的深度大約為0.8-2.5毫米，因此足以保持將要插入的連接桿。特別根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，所述孔的深度T是直徑的3至5倍，特別是為連接桿直徑D的4倍，即T＝4D。
為了更好地固定或定位小構(gòu)件，建議孔毛細(xì)管直徑與要插入的連接桿的直徑相匹配。特別是孔大于通常的最大為0.04毫米、優(yōu)選為0.01至0.025毫米的情況。
所述孔具有一圈壁。而在一實(shí)施例中，所述孔最好進(jìn)行開縫并具有至少兩個(gè)舌片。
本發(fā)明還涉及一種金屬鹵素?zé)舻碾姌O組件，所述金屬鹵素?zé)艟哂刑沾煞烹姽?，其中，所述電極組件包括兩個(gè)構(gòu)件，它們用作不同的直徑的連接桿，其中較大的構(gòu)件是鈮制連接桿，而小構(gòu)件是鉬或鎢制連接桿，該連接桿插入鈮制連接桿的孔中，其中較小構(gòu)件的直徑與鈮制連接桿的直徑之比在30％至65％之間，且插入孔中的連接桿通過機(jī)械壓制過程進(jìn)行固定。
本發(fā)明還涉及一種電極組件的制造方法，所述電極組件包括兩個(gè)構(gòu)件，它們用作不同直徑的連接桿，其中較大的構(gòu)件是鈮制連接桿，而較小構(gòu)件是鉬或鎢制連接桿，其中鈮制連接桿具有一個(gè)承接較小構(gòu)件的孔，其中較小構(gòu)件的直徑與鈮制連接桿的直徑之比在30％至65％之間，包括以下的步驟a)將較小的構(gòu)件插入鈮制連接桿中；b)通過一個(gè)機(jī)械壓制過程、尤其是壓縮或夾緊將插入的連接桿固定在孔中。
尤其是涉及一種金屬鹵素?zé)?，所述燈具有由氧化鋁制成的陶瓷放電管，其中所述放電管具有兩個(gè)端部，它們由陶瓷堵塞封住。必要時(shí)為兩部分的導(dǎo)電引線真空密封地穿過所述陶瓷堵塞，與放電有關(guān)的所述導(dǎo)電引線可以包括一個(gè)內(nèi)部部分和一個(gè)棒狀外部部分。所述引線是一連接桿，它在堵塞的外部由玻璃焊劑密封。在引線上一個(gè)具有一個(gè)電極棒的電極固定在內(nèi)部，所述電極突入到放電管的內(nèi)部。所述電極可以具有一頭件，它可設(shè)計(jì)成錐體、連接桿、成型件或螺旋線。此外，如果采用堵塞毛細(xì)管，那么可以在電極棒上設(shè)置填充用螺旋形燈絲。
燈的功率最好在70至400瓦之間，但其功率也可以再大些(1000瓦)，也可以再小些(到20瓦)。
所述堵塞可以是單件的，也可以是多件的。例如，在公知的方式中，所述堵塞毛細(xì)管由環(huán)狀的堵塞件圍住。
引線或其外部部分通常在處于堵塞中的長(zhǎng)度上完全熔入玻璃焊劑中。重要的是，由于填充對(duì)鈮的腐蝕作用，所述鈮制連接桿完全由玻璃焊劑覆蓋。
本發(fā)明的鈮制引線具有一個(gè)孔，在該孔中鉬或鎢制連接桿插入放電測(cè)。所述孔或設(shè)有一圈連續(xù)的壁或設(shè)有開有縫隙的壁。最好設(shè)有兩個(gè)或多個(gè)縫隙。所述插入的連接桿的直徑是鈮制連接桿直徑的30％至65％(包括邊界值)。所述鈮制連接桿的剩余壁厚這樣選擇根據(jù)鈮的材料特性，可以通過壓制、例如通過壓縮或加壓對(duì)插入的連接桿進(jìn)行純機(jī)械固定(通過壓配合固定)。在這里，所述孔與待插入的連接桿的直徑匹配。優(yōu)選的是孔直徑比待插入的連接桿的直徑大0.01至0.04毫米，特別是0.015至0.025毫米。所述連接桿的長(zhǎng)度在這里并不重要。所述孔的深度約為1.3至2.5毫米，優(yōu)選為1.5至2.0毫米，它與瓦數(shù)無關(guān)。
在第一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述引線設(shè)有具有一圈孔的鈮制連接桿，因?yàn)榭兹菀卓煽康匦纬刹⒘己玫毓潭ù迦氲倪B接桿。
在第二種實(shí)施例中，鈮制連接桿沒有開縫隙的孔，雖然其加工相對(duì)費(fèi)事，但在特殊情況下，必要時(shí)對(duì)于大瓦數(shù)或重量大的待插入的連接桿而言，有利于較好的壓縮。
由此可獲得的固定如此可靠，以致于即使電極組件具有承載填充用螺旋形燈絲的長(zhǎng)電極棒，也可以制成一體。完全消除了目前焊接的斷裂原因。


下面借助多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖簡(jiǎn)要示出圖1一個(gè)具有陶瓷放電管的金屬鹵素?zé)?；圖2a和2b圖1的燈的端部區(qū)域的細(xì)節(jié)；圖3-5一個(gè)電極組件的其它實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性示出的金屬鹵素?zé)舻墓β适?50瓦。它包括限定燈軸線的圓柱形石英玻璃外燈管1，其兩側(cè)為壓縮部分2和燈座部分3。當(dāng)然，燈也可以一側(cè)被封閉并例如具有螺口燈座。其軸向設(shè)置的由Al2O3-陶瓷制成的放電管4呈圓柱形或瓶腹形，并具有兩個(gè)端部6。所述放電管借助于兩個(gè)電流引線7固著在外燈管1中，其中所述電流引線通過箔件8與燈座部分3連接。電流引線7與引線9、10焊接，所述引線9、10分別裝到放電管端部6上的端塞12中。所述端塞為縱向拉長(zhǎng)的毛細(xì)管12(堵塞毛細(xì)管)。放電管的端部6和堵塞毛細(xì)管12例如彼此直接燒結(jié)。一個(gè)電極15設(shè)置在引線上的放電側(cè)。
引線9、10分別為鈮制連接桿，突入到毛細(xì)管12中，到達(dá)該毛細(xì)管長(zhǎng)度的四分之一處。緊接于此，在毛細(xì)管12內(nèi)一個(gè)加長(zhǎng)的電極棒16向放電腔延伸，所述電極棒由鎢制成并具有在其電極棒的放電側(cè)端推入的螺旋形燈絲17。
放電管的填充物除了惰性點(diǎn)火氣體如氬外由汞和金屬鹵素添加物組成。例如也可以使用不帶汞的金屬鹵素填充物，其中最好可以選擇特別是壓力明顯大于1.3巴的氙作為點(diǎn)火氣體。
鈮制連接桿9裝入堵塞毛細(xì)管12中的深度約為3毫米并由玻璃焊劑19密封。在這種情況下重要的是，玻璃焊劑要完全覆蓋住所述鈮制連接桿，而且電極棒16的頭部(1至2毫米)也由玻璃焊劑覆蓋住。
圖2示出了電極組件的細(xì)節(jié)，其中圖2a是側(cè)視圖，而圖2b是旋轉(zhuǎn)90度的側(cè)視圖。直徑為0.88毫米的帶有槽口的鈮制連接桿作為引線9。所述連接桿具有一深度為2毫米、直徑為0.52毫米的孔。所述孔開設(shè)兩個(gè)穿透槽口，因此由其壁形成兩個(gè)舌片14。在所述孔中插入鎢電極棒16并借助壓縮作用(凹陷17)固定在那里。為了更清楚起見，所示出的電極棒16沒有完全插入。所述壓縮作用局部地在兩個(gè)舌片14的兩相對(duì)位置17上進(jìn)行。電極棒16的直徑為0.50毫米。所述電極棒位于堵塞毛細(xì)管中的部分由鉬制填充用螺旋形燈絲10所包圍，以減小無用容積。
圖3示出了電極組件的另一實(shí)施例。直徑為0.88毫米的鈮制連接桿20用作引線9、10。所述連接桿具有一深度為2毫米、直徑為0.42毫米的孔21。所述孔具有一圈壁22(圖3a)。在所述孔中插入鎢電極棒16(圖3b)并借助壓縮作用固定(圖3c)。所述壓縮作用局部地在壁的兩相對(duì)位置17上進(jìn)行并在那里留下兩個(gè)加壓位置24。電極棒16的直徑為0.40毫米。所述電極棒位于堵塞毛細(xì)管中的部分由鉬制填充用螺旋形燈絲23包圍，以減小無用容積。
根據(jù)瓦數(shù)可以選擇不同的所述鈮制連接桿和所述電極棒的直徑。通常電極棒直徑與鈮制連接桿直徑之比在30％至65％的范圍內(nèi)，與其槽口或環(huán)繞孔無關(guān)。對(duì)于低瓦數(shù)最好取比例下限，而對(duì)于高瓦數(shù)最好取比例上限。在使用鉬的另一實(shí)施例中，所述比值最好比使用鎢時(shí)要高，即相對(duì)于鎢要約高出30至50％。
圖4示出了一不用堵塞毛細(xì)管的簡(jiǎn)化實(shí)施例。在圖4a中示出了僅帶有一個(gè)孔26的鈮制連接桿25，而圖4b示出了短的鎢制連接桿作為電極棒被插入并被夾緊。
根據(jù)圖5，所述壓縮方法例如也是適合的，以便在作為引線外部部分的鈮制連接桿30與作為引線內(nèi)部部分的鉬制連接芯桿31之間形成連接，這是由于在這里的直徑尺寸差位于30％-65％之間的可用范圍內(nèi)。壓扁凹陷用附圖標(biāo)記34表示。連接芯桿31配有填充用螺旋形燈絲33。
當(dāng)然，在鉬制連接芯桿31和鎢電極棒32之間的連接可以用通常的方式借助焊接形成，這是由于電極棒與連接芯桿的尺寸差很小，通常約在70％-100％之間。
表1示出了其它瓦數(shù)下的不同比值。在這里給出了35瓦-400瓦燈的鈮制連接桿的直徑(DuNb)和電極棒的直徑(DuS)，單位為毫米；以及電極棒與鈮制連接桿的直徑的百分比。在這些情況下，鎢制連接桿用作電極棒。(一圈)孔的深度為2毫米。
表1

權(quán)利要求
1.一種金屬鹵素?zé)?，具有陶瓷放電?4)，其中放電管具有兩個(gè)端部(6)，它們由堵塞封住，其中導(dǎo)電引線(9、10)穿過所述堵塞(12)，其中在引線上固定一個(gè)具有一個(gè)電極棒(16)的電極(15)，該電極突入到放電管的內(nèi)部中，其中引線和電極統(tǒng)稱為電極組件，其特征在于，所述電極組件包括兩個(gè)構(gòu)件，它們是具有不同直徑的連接桿，其中較大的構(gòu)件是鈮制連接桿(9、10)，而靠近內(nèi)放電側(cè)的較小構(gòu)件是由鉬或鎢制成的連接桿，該連接桿插入鈮制連接桿的孔(21)中，其中所述小構(gòu)件直徑與鈮制連接桿直徑之比在30％至65％之間且插入孔中的連接桿通過機(jī)械壓制過程來固定。
2.按權(quán)利要求1所述的金屬鹵素?zé)簦涮卣髟谟?，所述機(jī)械壓制過程通過壓縮或夾緊來實(shí)現(xiàn)。
3.按權(quán)利要求1所述的金屬鹵素?zé)簦涮卣髟谟?，所述較小構(gòu)件是鎢電極棒(27)。
4.按權(quán)利要求1所述的金屬鹵素?zé)簦涮卣髟谟?，所述較小構(gòu)件是鉬制連接桿(31)，它作為引線的內(nèi)部分。
5.按權(quán)利要求1所述的金屬鹵素?zé)?，其特征在于，所述孔的深度?.8至2.5毫米。
6.按權(quán)利要求1所述的金屬鹵素?zé)簦涮卣髟谟?，?26)的直徑與要插入的連接桿的直徑匹配。
7.按權(quán)利要求1所述的金屬鹵素?zé)?，其特征在于，?21)具有一圈壁(22)。
8.按權(quán)利要求1所述的金屬鹵素?zé)?，其特征在于，所述孔被開縫并帶有至少兩個(gè)舌片。
9.一種金屬鹵素?zé)舻碾姌O組件，所述燈具有陶瓷放電管，其特征在于，所述電極組件包括兩個(gè)構(gòu)件，它們是具有不同直徑的連接桿，其中較大的構(gòu)件是鈮制連接桿，而較小構(gòu)件是鉬或鎢制成的連接桿，該連接桿插入鈮制連接桿的孔中，其中所述較小構(gòu)件的直徑與鈮制連接桿的直徑之比在30％至65％之間且插入孔中的連接桿通過機(jī)械壓制過程來固定。
10.電極組件的制造方法，其特征在于，所述電極組件包括兩個(gè)構(gòu)件，它們是具有不同直徑的連接桿，其中較大的構(gòu)件是鈮制連接桿，而較小的構(gòu)件是由鉬或鎢制成的連接桿，其中鈮制連接桿具有承接較小的構(gòu)件的孔，其中較小構(gòu)件的直徑與鈮制連接桿的直徑之比在30％至65％之間，包括以下的步驟a)將較小構(gòu)件插入鈮制連接桿中；b)通過機(jī)械壓制過程、例如壓縮或夾緊將插入的連接桿固定在所述孔中。
全文摘要
一種金屬鹵素?zé)?，具有陶瓷放電?4)，其中放電管具有兩個(gè)端部(6)，它們由堵塞封住，其中導(dǎo)電引線(9、10)穿過所述堵塞(12)，其中在其引線上固定具有電極棒(16)的電極(15)，該電極突入到放電管的內(nèi)部中，其中引線和電極統(tǒng)稱為電極組件，所述電極組件包括兩個(gè)構(gòu)件，它們具有不同的直徑而作為連接桿，其中較大的構(gòu)件是鈮制連接桿，而靠近內(nèi)放電側(cè)的較小構(gòu)件由鉬或鎢制成，該鉬或鎢制連接桿插入鈮制連接桿的孔(21)中，其中所述較小構(gòu)件直徑與鈮制連接桿直徑之比在30％至65％之間且插入孔中的連接桿通過機(jī)械壓制過程來固定。
文檔編號(hào)H01J5/46GK1516227SQ20031012409
公開日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者M·倫茨, D·特里普克, M 倫茨, 鍥湛 申請(qǐng)人:電燈專利信托有限公司