CN1276914A - 防破裂灯组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种防破裂灯组件(1),是通过将一圆柱形的灯管(10)封闭在一无缝的不易破碎的套管(18)内形成的,套管的各端密封在灯管的一端上。一种防破裂灯组件(1),其制造过程是在灯管的各端上施加黏胶,最好是绕灯管的各金属端盖(14)缠绕双面胶带,将灯管插入套管(18),用套管的端部(24)覆盖缠绕在灯管各端上的胶带,并将套管的端部通过热密封压缩在胶带上。

Description

防破裂灯组件及其制造方法

本发明涉及防破裂灯组件及其制造这种灯的方法

当传统的荧光灯破裂时，荧光灯的玻璃管碎片，汞和荧光粉末会四散开来，污染很大区域。这种污染尤其对存有未遮盖食品的区域和食品制备表面造成损害。

为了减小破碎荧光灯造成污染的可能性，业已发展了防破裂灯组件，以便在破裂时包容灯的碎片。美国专利Nos.4,048,537(blaisdell等)，4,924,368(Northrop等)，5,536,998(Sica)，和5,1 73,637(Sica)。Sica的专利由本发明的受让人拥有。

荧光灯的现有技术保护组件包括一特殊模制的塑料端部配件，后者装在灯的端盖上并将一封闭该灯管的保护套管保持在位。

在某些现有技术装置中，端部配件特意设计成可从灯上取下并重新用于另一个灯上。这是很不能令人满意的并导致灯管破裂时逃逸的灯管碎片泄漏和污染。

两个Sica专利所示的组件是一个很大的改进，端部配件密封在保护套管上及灯管本身上，这样不存在一点泄漏和污染；灯的碎片被包容在套管中。

三件套保护组件，即套管和两个端部配件，的一明显缺陷是制造它们比较麻烦且成本高。两个端部配件生产成本较高，并且端部配件和套管的尺寸应当在较紧密的公差内配合，以确保紧密配合。而且，要形成四个密封，密封的数量越多，泄漏的机会越大。

三件套结构的一个长期问题是它赋予灯管一不自然的外观，这往往会妨碍它们的销售。克服这一问题的一种现有建议是用保护性涂层涂敷整个灯管。但是，其难以令人满意之处是该涂层会减少有用光线从灯管输出，并随时间而变色，从而减小照明度。

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种能克服或减轻上述问题的防破裂灯组件和方法。本发明的另一目的是提供一种制造方法，用以高效和高质地制造该灯组件，同时生产一种优良的产品。

通过组合独立权利要求的特征达到了上述目的。从属权利要求公开了本发明的进一步有利实施例。

本发明的以下概述不必描述所有必要的特征，这样本发明亦可以这些所述特征的次一级组合的形式存在。根据本发明，通过提供一种灯组件达到了上述目的，该灯组件包括一细长的灯管，具有第一端部和第二端部；一不易破碎的套管，大致封闭该灯管并具有两个端部，后者被直接密封在该灯管的端部上。

套管的端部最好被黏结在灯管的端盖上。如果端盖的直径小于灯管，就在端盖上压缩套管的端部并采用黏胶将套管端部固定在端盖上。最好通过热收缩完成所述压缩。

最好通过采用一黏胶转移带施加所述黏胶，在该黏胶转移带的相对各表面上有一黏胶涂层，结合最好由热收缩产生的压缩，将套管端部连接在端盖上。

各套管端部黏结在转移带上的黏胶的外层上，并且该带黏结在灯管端部上。据信热收缩挤压套管材料，减小了套管的直径和形状以装在灯管端部上，并将套管材料和胶带挤在一起，这样黏胶充填了套管材料中的任何皱褶并紧紧地将套管固定和密封在灯管端部上。

最后的组件被紧密地密封，但仅在端盖上有接缝，该接缝的可见性是很低的。它是一较为简单，好看的防破裂灯。

黏胶最好在较高的温度下在长时间内能抵抗老化，例如82℃(180°F)。所用的胶带最好是较软的丙烯酸胶带，具有较高的黏性。

采用这种双面胶带大为有利于制造过程。可方便地控制所用黏胶层的黏性和尺寸，并且可采用自动化或者半自动化设备施加该胶带。

本发明可归纳如下。通过将一圆柱形灯管封闭在一无缝的不易破碎的套管内，形成一防破裂的灯组件，该套管在各端处密封在灯管的一端上。灯组件的制造过程是在灯的各端施加黏胶，最好通过绕灯管的各金属端盖缠绕双面转移胶带，将灯管插入所述套管，用套管的端部覆盖缠绕在灯管各端上胶带，并通过热密封将套管的端部压缩在胶带上。

本发明的其他目的，方面，特征和优点将列在并披露于下面的详细描述和附图中，后者给出了本发明的一优选实施例，但绝对不应当被认为限制了本发明的范围。

单独一个附图是根据本发明构成的一防破裂灯组件的侧视图，局部是剖开的并且局部是截面图。

附图示出了一防破裂灯组件1的一端。该组件的另一端(未示出)与所示的一端成镜像。灯组件1包括一传统的荧光灯管10，一保护套管18，和压敏黏胶20。灯管10包括一大致圆柱形的玻璃管12，该玻璃管在各端略微地逐渐缩小并终止于一杯状的金属端盖14，后者具有一周边凸缘部分16，其直径小于管12的直径。端盖14包括一连接于传统的电接触端或电极22的传统灯座部分(未示出)。可以使用任何传统的接触装置，例如一单头连接器，一凹入的双触点连接器等。

将灯管10插入套管18，并最好通过热收缩压缩该套管的端部24，以与黏胶20紧密接触，从而将保护套管的端部密封在凸缘16上。

保护套管18最好是一不易破碎的、透明的和可热收缩的聚合物套管，如聚碳酸酯套管。一种特别适用的透明且可热收缩的管状聚碳酸酯材料由3M公司以牌号为PC-3207，T-13型销售。这种材料的内径约为3.85cm(1.517英寸)，外径约为3.93cm(1.547英寸)，壁厚约为0.04cm(0.015英寸)。这种优选材料对于可见光而言是透明的，但对于波长高达390nm的紫外线而言大致上不透明的。它不会在任何程度上随时间而变黄。

作为选择，套管18由具有一种主导颜色的半透明材料构成，例如金色，红色，蓝色，绿色等。不论是透明的还是半透明的，在持续暴露于灯12产生的紫外线辐射和热量期间，套管18需基本上保持其清晰度。

此外，套管18的内径最好略大于灯12的外径。这种直径上的差沿灯组件1的大部分长度提供了一个小的环形间隙“C”。该间隙大到足以方便地允许灯管插入该套管，但小到足以保证从灯管发出的热充分地耗散。

黏胶20是一种抗高温的黏胶，以在套管18的内表面和凸缘16的外表面之间提供一机械的密封。黏胶20最好是一种软的丙烯酸压敏黏胶。黏胶20亦用作一潮气阻隔并协助保持一气密的密封。

一种特别有利的黏胶是由3M公司在一“转移”带上提供，以“969带”的牌号，一种“ATG带”，销售。这种双面胶带约为0.013cm(0.005英寸)厚，并具有牌号为“A-60”的黏胶，该黏胶具有很高的初始黏性以及良好的剪切保持能力。黏胶A-60可黏结大多数金属和塑料以及多种其他材料。969带具有清晰和防紫外线的进一步优点。业已发现，969带即使在持续暴露于灯12产生的光线和热量之后仍可保持其清晰度。它被列为可抵抗高达82℃(180°F)的温度约数个星期或数个月的时间。

根据新的制造方法，通过绕各凸缘16两次缠绕双面胶带20并将灯12插入套管18直至套管18的端部大致与灯12的端部对齐，来制造防破裂灯组件1。通过缠绕两次，可尽量减少在带的覆盖区内存在任何间隙。

然后，在灯12的各端，使得套管18在凸缘16上延伸的部分热收缩并压缩以在套管18和凸缘16之间形成一黏结密封。

热收缩过程最好包括对套管18的端部以约82℃(180°)的温度施加热量，时间约为12至15秒。该收缩施加了一中等的压力，足以压缩各套管端部并将其直径减少到凸缘16的直径加上带20的厚度。

由于热封温度较低，套管收缩但不致融化。其优点是不会由于融化出一个薄点或通孔而削弱该套管。

由收缩施加的压力将套管端部黏结在带20的黏胶上。由于黏胶也可良好地黏结于金属，所以在灯的各端部形成一牢固的黏结和密封。

尽管最好通过工艺过程收缩套管端部，但这并非是必须的。可能简单的夹紧或卷边就足够了，取决于灯管和凸缘16的尺寸，套管材料的柔性，和所用黏胶的类型。

通过在套管的各端上滑过一个可热收缩的塑料圈，用一个热吹风机对塑料圈施加热量，而使得塑料圈和套管端部收缩并取下该塑料圈，可完成该热收缩。

作为一种选择，一个较热的块体最好设置有一个孔，该孔略大于凸缘16的外径。沿纵向将套管和灯的一端推入该较热块体上的孔，块体加热套管端部而使得套管在带上热收缩。对灯组件的各端均采用这一方法。

上述方法适合于手工操作，全自动化，或者全或半自动化。在一种自动化或半自动化的生产方法中，在第一工位，使胶带与衬垫材料分离，并将一条胶带卷绕在各凸缘上并切断。可采用一缠绕机(未示出)或用手设置该胶带。作为选择，甚至可绕各凸缘16都施加一黏胶涂层。

预先切成适当长度的施加有黏胶的灯管和套管被送入一第二工位，在此一推动机构(未示出)将各灯管推入一套管。作为选择，可人工完成插入。

然后，将由套管保护的灯管输送到一加热设备，后者具有两个隔开的加热夹具或较热块体，它们容纳套管端部并使两个套管端部同时热收缩12-15秒。作为选择，这一步亦可用手工完成。

在此之后，将灯组件包装以便运输。可以在工位之间采用输送带或其他输送设备以输送灯组件。

在偶然的情况下，对灯组件的震动可能导致灯12在套管18内破碎。但是，套管18本身不会破碎并将包含灯管的碎片和荧光材料，这样就防止了碎片逃逸到组件1之外。

防破裂灯组件只有很少的零件和接缝，并具有对许多用户而言十分重要的光滑、无缝的外观。

尽管这里详细描述了本发明的说明性实施例及其改进，应当理解本发明并不限制于这些实际的实施例和改进，本领域熟练技术人员可以实现其他改动和改变而不超出后附权利要求书所限定的本发明的范围和精神。

本发明的优点包括：

提供了一种组件，具有最少量的分立零件和接缝，没有可见的接缝，对于理想的光线是透明的，不会随加热和/或时间变色。

提供了一种装置，其结构简单，较易适应自动化或半自动化生产，并可以较现有装置低的成本制造。

Claims (17)

1.一种防破裂灯组件(1)，包括：

一大致圆柱形的灯管(10)，具有一第一灯管端部和一第二灯管端部；各所述灯管端部在直径上小于所述灯管；

一大致圆柱形的不易破碎的柔性套管(18)，基本上封闭所述灯管并具有一体的第一套管端部(24)和一体的第二套管端部，所述套管端部被压缩在所述灯管端部上；

一第一密封，将所述第一套管端部直接密封在所述第一灯管端部上；和

一第二密封，将所述第二套管端部直接密封在所述第二灯管端部上。

2.如权利要求1所述的灯组件，其中所述第一密封和所述第二密封是黏胶密封。

3.如权利要求1所述的灯组件，其中所述第一密封和所述第二密封是热收缩的黏胶密封。

4.如权利要求1至3中任一项所述的灯组件，其中各所述密封包括至少一层绕所述灯管的所述端部之一缠绕的双面胶带，所述套管的一个端部压缩在所述胶带上。

5.如权利要求4所述的灯组件，其中各所述密封包括至少两层所述胶带。

6.如权利要求1至5中任一项所述的灯组件，其中所述套管(18)是透明的。

7.如权利要求1至5中任一项所述的灯组件，其中所述套管(18)是半透明的，并具有一主导的非白颜色。

8.如权利要求1至7中任一项所述的灯组件，其中所述灯管(10)在各所述灯管端部包括一对端盖(14)，一定长度的双面胶带绕各所述端盖缠绕并且所述套管的各端部在所述胶带上热收缩。

9.一种防破裂灯组件(1)，包括：

一大致圆柱形的灯管(10)，具有一第一灯管端部和一第二灯管端部；在各所述第一和第二灯管端部处的一金属端盖(14)，所述金属端盖在直径上小于所述灯管；

一大致圆柱形的不易破碎的柔性套管(18)，基本上封闭所述灯管(10)并具有一体的第一套管端部(24)和一体的第二套管端部，所述套管端部在其中一段所述胶带长度上热收缩；

两段双面胶带的长度，各绕其中一个所述端盖(14)延伸；

一第一密封，将所述第一套管端部密封在其中一个所述端盖(14)上；和

一第二密封，将所述第二套管端部密封在另一所述端盖上。

10.一种制造灯组件(1)的方法，包括以下步骤：

提供一大致圆柱形的灯管(10)，其第一和第二灯管端部的直径小于所述灯管的直径；

对各所述第一和第二灯管端部施加一种压敏黏胶；

将所述灯管通过一大致圆柱形的不易破碎的套管(18)插入一大致圆柱形的灯，所述套管具有一体的第一套管端部(24)和一体的第二套管端部；

将所述第一套管端部(24)压缩在所述第一灯管端部上并在所述第一套管端部和所述第一灯管端部之间形成一第一密封；

将所述第二套管端部压缩在所述第二灯管端部上并在所述第二套管端部和所述第二灯管端部之间形成一第二密封。

11.如权利要求10所述的方法，其中对所述第一灯管端部和所述第二灯管端部施加一种压敏黏胶(20)的步骤包括绕各所述灯管端部缠绕一段长度的双面胶带。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中所述压缩步骤包括在所述灯管端部上热收缩所述套管端部。

13.如权利要求10至12中的任一项所述的方法，其中对所述第一灯管端部和所述第二灯管端部施加一种压敏黏胶(20)的步骤包括绕各所述灯管端部缠绕一段长度的双面胶带，并且所述形成一密封的所述步骤包括加热各所述套管端部(24)一预定长度的时间，同时压缩所述套管端部的相邻的一个。

14.一种制造防破裂灯结构的方法，所述方法包括的步骤为：

提供一具有端盖(14)的细长灯管(10)，所述端盖的尺寸小于所述灯管的尺寸；

提供一细长的中空套管(18)，由塑料制成并在内部侧向尺寸上略大于所述灯管的外部，所述套管具有一段长度，使得当所述灯管被插入所述套管时所述套管的端部覆盖所述端盖；

当各所述套管端部(24)覆盖其中一个所述端盖(14)时压缩各所述套管端部(24)，并将各所述套管端部黏结在其中一个所述端盖上以绕所述灯管形成一个密封的封闭件。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述塑料是可热收缩的并且所述压缩步骤包括在所述端盖(14)上热收缩所述套管端部(24)。

16.如权利要求14或15所述的方法，其中所述黏结步骤是通过在所述压缩步骤前绕所述端盖(14)缠绕双面胶带而实现的。

17.如权利要求14至16中的任一项所述的方法，其中塑料是可热收缩的并且所述黏结步骤是通过在所述压缩步骤前绕所述端盖(14)缠绕双面胶带而实现的，并包括加热所述套管端部(24)以压缩它们的步骤。

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