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Vorrichtung zur Befestigung des Sockels am Kolben von Glühlampen und elektrischen Entladungslampen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung des Sockels am Kolben von Glühlampen und elektrischen Entladungslampen durch Ausbrennen der Sockelkittmasse.
Bei der Sockelung werden der Kolben oder der Sockel mit einer plastischen Kittmasse beschmiert, aneinandergepasst und die Kittmasse wird mit Hilfe einer Wärmebehandlung erhärtet. Die erhärtete
Kittmasse gewährleistet eine feste Verbindung zwischen Kolben und Sockel. Bei der Herstellung von
Glühlampen wird diese Operation allgemein an sogenannten Sockelungsmaschinen vorgenommen.
Obwohl die Erfindung die Sockelung sämtlicher Lichtquellen betrifft, bei denen eine Kittmasse zur Befestigung des Sockels am Kolben zum Einsatz kommt, ist in der nachfolgenden Beschreibung nur die Glühlampensockelung ausführlich behandelt, da dieses Produkt und Verfahren das älteste und bekannteste ist und anderseits keine grundsätzlichen Unterschiede gegenüber der Sockelung anderer Produkte bestehen.
Die Qualität der Glühlampen wird auch durch die Umstände des Ausbrennens der Kittmasse beeinflusst und demzufolge ist ein richtiges Ausbrennen an folgende Bedingungen gebunden : a) die Kittmasse muss in voller Menge ausbrennen ; b) die Verbindung des Sockels mit dem Kolben soll so fest sein, dass sie das vorgeschriebene
Torsionsmoment verträgt ; c) die Kittmasse darf während des Ausbrennens durch Quellen keine schädlichen mechanischen
Spannungen verursachen und die Bindung nicht auflockern ; d) beim Ausbrennen der Kittmasse darf am Produkt keine Verunreinigung, Oxydbildung und sonstige Fleckenbildung entstehen.
Die das Ausbrennen beeinflussenden Faktoren sind : a) die Art der Wärmeübertragung (durch Leitung, Strahlung, Konvektion) ; b) die Umstände der Wärmeübertragung, Temperatur, Zeitdauer, Wärmeabsorption, Wärmestrahlungs-und Wärmeableitungsverhältnisse ; c) die geometrische Form des zu erwärmenden Sockels, der Kittmasse, des Kolbens, die
Massen, die Werkstoffbeschaffenheiten und Oberflächenzustände.
Die Faktoren nach Punkten b) und c) können bei einer gegebenen Technologie innerhalb enger Toleranzen gehalten werden. Für das Ausbrennen der Kittmasse dagegen ist der Punkt a) von entschheidendem Einfluss.
Nach den bisher bekannten Verfahren erfolgt das Kittausbrennen derart, dass Sockel und Kolben mit Kittmasse zusammengefügt und in ein Einspannsystem gesetzt werden. Ein bekanntes Einspannsystem ist in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt. Darin ist --1-- der Sockel, --2-- der Kolben,--3-eine Trocknungshülse,-4-ein Druckteller,-5-ein Gasbrenner und-Q-- die Gasflamme.
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Der Sockel-l-wird im Einspannsystem in die Trocknungshülse eingesetzt, die den Sockel - l-an seinem ganzen Umfang umschliesst. Der Kolben -2-- wird durch den Teller-4- zum Sockel--l--gedrückt und der Gasbrenner --5-- erwärmt mit der Gasflamme--Q--die
Trocknungshülse--3--, wobei das Ausbrennen der Kittmasse vollzogen wird. Die Wärmeübertragung erfolgt also durch Konvektion mit der Gasflamme, des weiteren durch Wärmeleitung über die
Trocknungshülse--3--, und über den Luftspalt zwischen der Trocknungshülse--3-und dem
Sockel
Diese Erwärmungsmethode hat manche Nachteile. So kann z.
B. bei dieser Erwärmungsmethode folgendes festgestellt werden :
Die lichte Weite der Trocknungshülse ist, zur Vermeidung des Einklemmens, immer grösser als der Durchmesser des Sockels, bei dessen Fertigung mit verschiedenen Massstreuungen zu rechnen ist, somit erfolgt die Wärmeleitung durch Berührungspunkte oder eine Berührungslinie. Dies gilt besonders für
Gewindesockel.
Die Wärmeübertragung ist bei der Ausführung mit Trocknungshülse unwirtschaftlich, da der Wärmeübergang in mehreren Stufen erfolgt.
Dies hat die unten angeführten Folgen : a) die Wärmeübertragung wird infolge der Flammenstreuung, der Wärmestrahlung der
Trocknungshülse und der stufenweisen Wärmeleitung unwirtschaftlich und dieser Umstand bedeutet eine Verlängerung der Ausbrenndauer ; b) wird die Trocknungshülse überhitzt, so vermindert sich der Wärmewirkungsgrad infolge der
Wärmeabstrahlung noch weiter und das Sockelausbrennen wird unvollständig, Schichten werden gebildet, die Kittschicht neben dem Sockel wird übergebrannt, wogegen der Kitt neben dem Kolben die geforderte Ausbrennqualität nicht erreicht ; c) da die lichte Weite der Trocknungshülse grösser ist als der Sockeldurchmesser, werden die
Mittellinien vom Kolben und Sockel nicht vollständig zusammenfallen. Das Endprodukt erhält dadurch ein unschönes Aussehen und in gewissen Fällen, z.
B. bei
Nähmaschinenlampen, wird auch das Einsetzen solcher Lampen in eine eng bemessene
Armatur behindert.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher das Ausbrennen der Kittmasse und die Sockelung ohne die oben ausgeführten Nachteile vorgenommen werden kann. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art eine Einspannvorrichtung zum Einspannen höchstens eines Drittels der Sockelmantelfläche und eine Wärmequelle zur direkten Erwärmung durch Wärmestrahlung sowie eine reflektierende Fläche zur Steigerung der Wärmestrahlung aufweist.
Die Wärmequelle kann entweder ein bandförmiges elektrisches Heizelement sein oder durch einen Gasbrenner mit einer auf hohe Temperatur erhitzbaren keramischen Heizfläche zur Erzeugung von Wärmestrahlung gebildet werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen ausführlich erläutert, welche zwei beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung darstellen. Eine der Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in Fig. 2 veranschaulicht.
Der Sockel--l--wird in das geöffnete Backenpaar--10--eingesetzt, das höchstens ein Drittel der Sockelmantelfläche umgibt. Der Kolben--2--wird durch den Teller --4-- zum Sockel gedrückt. Der überwiegende Teil der Sockelmantelfläche bleibt somit frei und das elektrische Heizelement --6-- erwärmt sie direkt durch seine Strahlungswärme. Die Heizwirkung wird mit Hilfe einer reflektierenden Fläche --7-- gesteigert.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist aus Fig. 3 ersichtlich, wobei ein mit Gas betriebener Heizkörper angewandt wird.
Die Gasbrenner--8--erhitzen direkt die langgestreckte keramische Heizfläche--9--, und die strahlende Wärme mit der Streuungswärme von der reflektierenden Fläche--7--erwärmen den Sockel--1--. Die Heizwirkung wird durch die Konvektionswärme der Luftströmung gesteigert.
Die oben angeführte Vorrichtung hat folgende Vorteile : a) Die Sockelung wird beschleunigt ; b) das Backenpaar hat eine geringe Masse und infolgedessen wird weniger Wärmeenergie benötigt ; c) die Qualität der Sockelung weist keine Schwankungen auf, die sonst von den Streuungen der Backen-und Sockelmasse herrühren ; d) die Kittmasse wird zur gleichen Zeit vollständig ausgebrannt und somit werden keine
Schichten gebildet.
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Die Einspannbacken der erfindungsgemässen Vorrichtung sind konstruktiv einfacher und die Mittellinien des Sockels und Kolbens fallen genau zusammen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Befestigung des Sockels am Kolben von Glühlampen und elektrischen Entladungslampen durch Ausbrennen der Sockelkittmasse, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Einspannvorrichtung (10) zum Einspannen höchstens eines Drittels der Sockelmantelfläche und eine
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