195029. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagynyomású kisülőlámpa, elsősorban nátriumlámpa kerámiabúrájának lezárására és az eljárással előállított lámpa
A találmány nagynyomású kisülőlámpa, elsősorban nátriumlámpa egyik végén saját anyagából zárt kerámiaburájának (kisülőedényének) olyan lezárási eljárására vonatkozik, amelynek során a bura nyitott végét zománckötéssel egyesítik az árambevezetőket hordozó kerámiatárcsával. A találmány továbbá az eljárással előállított olyan nagynyomású kisülőlámpára elsősorban nátriumlámpára is vonatkozik, amelynek egyik végén saját anyagból zárt, adalékanyag és nemesgáz töltetet tartalmazó kerámiaburája és ahhoz zománckötéssel rögzített, az árambevezetőket is hordozó kerámiatárcsája van. A nagynyomású kisülőlámpák napjainkban ismert kiviteli alakjainál, illetve azok előállítása során általánosan ismert a méretek, illetve teljesítmények csökkentésével párhuzamosan, az égőtest szivattyúzási és beforrasztási műveletének végrehajtásakor fellépő probléma: szívócső nélküli nagynyomású kisülőlámpáknál a gondot a kisülőedény és az azt lezáró kerámiatárcsa beforrasztási zónájában a zománcanyag megolvasztásához szükséges 1200-1500°C hőmérséklet fenntartása és azzal egyidőben az egyre kisebb méretű égőtest "másik végén" az adalékanyag elpárolgását megakadályozó 80°C alatti hőmérséklet biztosítása okozza. Az ehhez szükséges hőfokgradiens már 35 W névleges teljesítményű, kb. 35 mm hosszú égőtest esetében is alig biztosítható, illetve a kerámiaanyag hőfokgradiens tűrőképességének határán van. Szívócsöves kiviteli alak esetében a fenti probléma kiesik ugyan, de a viszonylag nagyméretű szívócső nagy hőveszteséget jelent, és a külső hidegpont a kerámiarészek túlfűtését igényli. Az ismert megoldások a szükséges hidegpont hőmérséklet biztosításához például igen széles hőreflektáló bilincsek alkalmazását teszik szükségessé, melyek lényegesen csökkentik a lámpák fényhasznosítását. Az égőtest méretének csökkentése és ugyanakkor a szívócső elhagyása érdekében ismertté vált a 60-127634. számú JP közzétételi iratból az olyan kisülőlámpa, amely egyik végén lapított kialakítású fémhalogén-lámpákhoz hasonlóan "egyvégén beforrasztott” kerámiaburát és a bura nyitott végének lezárására árambevezetőket rögzítetten hordozó, a burával gyűrű-szerű zománckötéssel egyesített kerámiatestet tartalmaz. Nagynyomású lámpák gyártásához viszont gazdaságosan nem használható a konstrukció. A bura és a lezárótest egyesítése során ugyanis a gyűrűszerű zománcot meg kell olvasztani. A közölt hő hatására a burában lévő töltet nyomása nő, és az olvadt zománcon a bura töltete "átfúj", azaz a gyártás során a töltet anyagának egyrésze elvész, és a kiáramló gáz a zománcot is elmozdítja helyéről. Az volt a célunk, hogy olyan eljárást hozzunk létre az "egyvégén leforrasztott" kerá- 2 1 miaburájú lámpa burájának lezárására, amely mentes a fenti hátránytól, azaz amelynél a kerámiabura és a kerámiazárótest zománckötésének kialakítása alatt a burában lévő töltet teljés mennyisége a burában marad. Felismertük hogy ha a lezárótestet olyan kerámiatárcsából alakítjuk, amelynek keresztmetszete nagyobb, mint a bura belső keresztmetszete és célszerűen azonos a bura külső keresztmetszetével, akkor szereléskor ráhelyezhető a tárcsa a burára, és ezzel egyszerűsödik a lámpa gyártása. Továbbá azt is felismertük, ha egy képlékeny, magas olvadáspontú fémből egy tömítőgyűrűt helyezünk a tárcsa és a bura nyitott végének homlokfelülete közé, akkor az, a bura és a tárcsa között megfelelő szorítóerőt alkalmazva, tömíteni fog amíg a bura és a tárcsa között a zománckötést kialakítjuk. A fémgyűrű tömítő hatása következtében a burában levő töltet, amelynek nyomása megnő miközben a zománckötést kialakítjuk, a burában marad. Nem tud a töltet "átfújni" az olvadt zománcon, illetve nem tudja a zománcot elmozdítani. Ahhoz, hogy a fémgyűrű megfelelően tömítsen, képlékenynek kell lennie, így tud stabilan felfeküdni mind a bura homlokfelületére, mind a tárcsára. Ezt a képlékeny tulajdonságát a zománc megolvadás» hőmérsékletén is meg kell tartania. Ezenkívül hőtágulási együtthatójának illeszkednie kell a bura és a tárcsa anyagainak hőtágulási együtthatójához. A burában lévő töltet korrozív hatásával szemben is ellenállónak kell lennie. Ezen követelményeknek a legelőnyösebben a nióbiumból álló folytonos fémgyűrű tesz eleget. Ha a kisülőtérben lévő anyagok a fémre nézve korrozívak, akkor a tömítőgyűrű a kisülőtér felé eső felületén korrózióálló réteggel van ellátva. Felismeréseink alapján nagynyomású kisülőlámpa, elsősorban nátriumlámpa egyik végén saját anyagából zárt kerámiaburájának, előnyösen alumínium-oxid-burájának lezárására vonatkozó eljárást dolgoztunk ki. Az eljárás során a bura nyitott végéhez hő hatására megolvasztott, majd megfelelően hűtve megszilárdított zománcgyűrű segítségével olyan kerámiatárcsát, előnyösen alumínium-oxid-tárcsát forrasztunk, amely pl. vákuumzáró módon hordozza a rajta áthaladó árambevezetőket. A találmány értelmében az eljárást úgy fejlesztettük tovább, hogy a bura nyitott végének homlokfelületére belső — abban az értelemben, hogy a bura belseje felé eső — folytonos képlékeny fémből álló tömítőgyűrűt, evvel koncentrikusan külső — abban az értelemben, hogy a bura belső terével nem érintkező — zománcgyűrűt és ezekre az árambevezetőket is hordozó és a bura belső keresztmetszeténél nagyobb, célszerűen a bura külső keresztmetszetével azonos keresztmetszetű tárcsát helyezünk, az adalékanyag és nemesgáz töltet2 195029 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
