DE102007034227A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Behälters zur Aufnahme einer Hg-Quelle für eine Entladungslampe - Google Patents
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Abstract
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Behälters zur Aufnahme einer Hg-Quelle für eine Entladungslampe.
- Stand der Technik
- Zum Betrieb von Entladungslampen ist es erforderlich, dass Quecksilber im Entladungsraum der Entladungslampe verdampft wird, um eine Anregung der Hg-Atome und Hg-Ionen im Entladungsraum erreichen zu können, um eine UV-Strahlung zum Anregen der Leuchtstoffe, welche in einer Leuchtstoffschicht des Entladungsgefäßes enthalten sind, zur Lichtemission anregen zu können. Die Hg-Quelle kann in einem Behälter angeordnet sein, welcher in der Entladungslampe angeordnet ist.
- Darstellung der Erfindung
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchem bzw. mit welcher die Herstellung eines Behälters zur Aufnahme einer derartigen Hg-Quelle aufwandsarm und kostengünstig erfolgen kann.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, und eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Anspruch 16 aufweist, gelöst.
- Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Behälters zur Aufnahme einer Hg-Quelle für eine Entladungslampe wird zunächst eine spiralförmige Ausnehmung in einem Wickelkörper erzeugt. Dieser Wickelkörper dient insbesondere als Basiselement zum Herstellen des Behälters, wobei dieser Wickelkörper sowohl fest positioniert als auch mobil verwendbar sein kann.
- In diese spiralförmige Ausnehmung des Wickelkörpers wird ein flexibles, streifenartiges Drahtgewebe eingeführt. Des Weiteren wird dieses streifenförmige Drahtgewebe durch die spiralförmige Ausnehmung hindurchbewegt und durch das Hindurchbewegen und die spezifische Formgestaltung der Ausnehmung wird ein gewickelter hohlzylinderförmiger Strang automatisch erzeugt, aus dem der Behälter ausgebildet wird.
- Durch die spezifische Formgebung der Ausnehmung und das Hindurchbewegen des streifenförmigen Drahtgewebes wird quasi automatisch eine gewünschte Formgebung des Behälters erzeugt. Dies kann somit sehr aufwandsarm und kostengünstig erfolgen. Darüber hinaus kann der Ausschuss wesentlich reduziert werden, da die Formgebung und die Erzeugung der Mantelfläche des Behälters durch das streifenförmige Drahtgewebe sehr genau und definiert erfolgen kann. Ein Verspreizen, Verklemmen oder Verknittern des flexiblen Gewebematerials kann verhindert werden.
- Vorzugsweise wird die spiralförmige Ausnehmung über ihre Länge im Wickelkörper verjüngt ausgebildet. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, wenn die spiralförmige Ausnehmung über ihre Länge gesehen trichterförmig ausgebildet wird. Durch eine derartige Ausgestaltung der Ausnehmung kann zum einen das einfache Einführen des flexiblen streifenartigen Drahtgewebes am Eingang der Ausnehmung und somit auf der anderen Seite des Wickelkörpers eine entsprechende Dimensionierung des gewünschten gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters automatisch erreicht werden. Am Ausgang der Ausnehmung wird somit bereits ein gewickelter hohlzylinderförmiger Behälter erzeugt, welcher mit dem entsprechenden Durchmesser und der gewünschten Umwicklung des streifenartigen Drahtgewebes vorliegt. Da insbesondere auch die Umwicklung des Drahtgewebes und somit die Übereinanderlagerung des Gewebes für die Stabilität und auch das im Nachfolgenden Hindurchbringen des Hg-Materials im Betrieb der Lampe wesentlich ist, kann mit dieser spezifischen Ausführung des Verfahrens diesen Aspekten besonders gut Rechnung getragen werden.
- Vorzugsweise wird die spiralförmige Ausnehmung über die gesamte Länge des Wickelkörpers durchgängig erzeugt. Dadurch kann erreicht werden, dass das flexible streifenartige Drahtgewebe über eine Seite des Wickelkörpers zugeführt wird und quasi durch den Wickelkörper hindurchtransportiert wird, wobei auf diesem Weg die Wicklung und Ausgestaltung des Behälters beeinflusst und erzeugt wird und auf der gegenüberliegenden Seite des Wickelkörpers die gewünschte Formgebung und Dimensionierung der Hohlzylinderform erreicht wird, um dann einen Behälter spezifisch abtrennen zu können.
- Vorzugsweise wird der gewickelte hohlzylinderförmige Behälter am Ausgang der spiralförmigen Ausnehmung aus dem Wickelkörper herausgeführt. Dieser Automatismus begünstigt die effiziente und präzise Herstellung des Behälters zusätzlich.
- Vorzugsweise ist am Ausgang der Ausnehmung und somit am Ende des Wickelkörpers eine Abteilvorrichtung angeordnet, welche den gewickelten hohlzylinderförmigen Behälter bei einer vorbestimmten Länge deformiert, insbesondere zusammendrückt. Zur Erzeugung des gewünschten definierten Behälters wird somit der aus der Ausnehmung heraustretende gewickelte Hohlzylinder bei einer bestimmten Länge deformiert, welche dann einem Ende des gewünschten Behälters entspricht. Durch das Zusammendrücken bzw. Abplatten kann verhindert werden, dass in die Holzylinderform eingebrachte Materialien an diesem Ende herausfallen bzw. in unerwünschter Weise zu weit eingeführt werden.
- Vorzugsweise ist in der Mitte der Spiralbahn der Ausnehmung eine durch den Wickelkörper durchgängige Bohrung ausgebildet. Über diese Bohrung kann vorzugsweise ein Hg-haltiges Material, insbesondere Amalgam, am Eingang der Ausnehmung eingefüllt werden, welches dann über die Bohrung durch den Wickelkörper hindurchgeführt und in den gewickelten hohlzylinderförmigen Behälter geleitet werden kann. Es wird somit auch zusätzlich eine automatische Befüllungsvorrichtung bereitgestellt, welche ein einfaches und zuverlässiges Einbringen von Hg-haltigem Material, insbesondere Amalgam-Kugeln, über den Wickelkörper in das sich aus dem Wickelkörper hinaus erstreckende gewickelte hohlzylinderförmige Gebilde ermöglicht. Es kann somit nicht nur ein einfaches Herstellen des Behälters an sich sondern darüber hinaus auch ein einfaches Befüllen dieses Behälters ermöglicht werden. Die zuverlässige und ortsgenaue Einbringung insbesondere des Amalgammaterials kann dadurch gewährleistet werden und die Einbringung somit in den Herstellungsprozess des Behälters integriert werden.
- Eine zusätzliche Befüllungsstation oder dergleichen ist nicht mehr erforderlich.
- Vorzugsweise werden nach dem Befüllen des Behälters mit einem Hg-haltigen Material die Enden des Behälters verschweißt. Dazu ist vorgesehen, dass die vorbestimmte Länge des Behälters definiert wird und bei dem sich aus dem Wickelkörper nach außen erstreckenden gewickelten Hohlzylinder an den entsprechenden Stellen ein Verschweißen durchgeführt wird.
- Vorzugsweise wird der mit einer derartig definierten Länge vorgegebene Behälter nach dem Befüllen mit dem Hg-haltigen Material von dem sich aus dem Wickelkörper am Ausgang heraus erstreckenden gewickelten Hohlzylinder abgetrennt. Insbesondere wird dabei ein Abschneiden durchgeführt. Vorzugsweise wird der Behälter auch noch verpresst.
- Das Verschweißen der Enden des Behälters erfolgt vorzugsweise durch ein Wiederstandsschweißen.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die spiralförmige Ausnehmung mit einer Windungszahl zwischen 1,3 und 2, insbesondere mit einer Windungszahl 1,5, erzeugt wird. Durch eine derartige Dimensionierung der spiralförmigen Ausnehmung kann stets gewährleistet werden, dass eine ausreichende Überlappung der Endbereiche des streifenförmigen Drahtgewebes erreicht werden kann und somit ein unerwünschtes Auflösen des erzeugten gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters vermieden werden kann.
- Vorzugsweise wird das Drahtgewebe als feinmaschiges Gewebe aus Edelstahl erzeugt. Zum einen kann dadurch die er forderliche Flexibilität im Hinblick auf das Einbringen in die spiralförmige Ausnehmung gewährleistet werden und darüber hinaus kann dadurch auch das Austreten des Hg-haltigen Materials im Betrieb der Lampe über dieses feinmaschige Gewebe erreicht werden.
- Vorzugsweise wird der Behälter mit einer Länge zwischen 3 mm und 6 mm hergestellt.
- Besonders bevorzugt erweist es sich, wenn die spiralförmige Ausnehmung in dem Wickelkörper durch ein Einerodieren erzeugt wird. Durch dieses spezifische Vorgehen kann die Spirale sehr präzise in den Wickelkörper geformt werden und darüber hinaus ein schnelles und kostengünstiges Erzeugen der Ausnehmung gewährleistet werden.
- Vorzugsweise wird vorgesehen, dass zum Einführen und Hindurchbewegen des streifenförmigen Drahtgewebes durch die spiralförmige Ausnehmung ein Hilfselement an dem Drahtgewebe angebracht wird, welches durch die Ausnehmung durchgeführt wird. Besonders bevorzugt wird dabei vorgesehen, dass am Rand des streifenförmigen Drahtgewebebandes ein Draht angeschweißt wird, welcher dann durch die spiralförmige Ausnehmung hindurchgeführt werden kann. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass dieses Hilfselement durch die mittig ausgebildete Bohrung der spiralförmigen Ausnehmung hindurchgeführt wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass dieses Hilfselement an jeder anderen Stelle der spiralförmigen Ausnehmung hindurchbewegt wird, um dann das streifenförmige Drahtgewebe nachzuziehen und die gewickelte hohlzylinderförmige Formgebung zu erreichen.
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Behälters zur Aufnahme einer Hg-Quelle für eine Entladungslampe weist einen Wicklungskörper auf, in dem eine spiralförmige Ausnehmung ausgebildet ist, in welche ein flexibles streifenförmiges Drahtgewebe einführbar ist und zur Erzeugung eines gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters durch die Ausnehmung hindurchführbar ist.
- Vorzugsweise weist die Ausnehmung eine durchgängige Bohrung auf, durch welche Hg-haltiges Material in den am Ausgang der Ausnehmung heraustretenden und gewickelten Strang des Drahtgewebes einfüllbar ist.
- Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungen der Vorrichtung anzusehen.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung, in der das Herstellen eines Behälters in einem spezifischen Fertigungsschritt gezeigt ist; -
2 eine perspektivische Ansicht am Eingang der spiralförmigen Ausnehmung des Wickelkörpers; und -
3 eine perspektivische Darstellung am Ausgang der spiralförmigen Ausnehmung des Wickelkörpers. - Bevorzugte Ausführung der Erfindung
- In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- In
1 ist in einer vereinfachten schematischen Seitenansicht ein Wickelkörper1 gezeigt, welcher als Quader ausgebildet ist. In dem Wickelkörper1 , welcher vorzugsweise aus Metall ausgebildet ist, ist eine spiralförmige Ausnehmung2 ausgebildet. Diese ist in1 zur symbolischen Ansicht gestrichelt dargestellt, wobei zu erkennen ist, dass sich diese spiralförmige Ausnehmung2 über die gesamte Länge11 des Wickelkörpers1 erstreckt. Wie in1 angedeutet ist, ist die spiralförmige Ausnehmung2 über ihre gesamte Länge11 trichterförmig ausgebildet und von einem Eingang4 bis zu einem Ausgang5 stetig verjüngt konzipiert. - In
1 ist eine Vorrichtung im Hinblick auf das Herstellen eines Behälters8 (3 ) zur Aufnahme einer Hg-Quelle9 für eine Entladungslampe dargestellt, wobei das Herstellen in einem spezifischen Fertigungsschritt gezeigt ist. - Bei dem Herstellungsverfahren für den Behälter
8 wird zunächst die bereits angesprochene spiralförmige Ausnehmung2 in dem Wickelkörper1 erzeugt. Dies wird im Ausführungsbeispiel durch ein Einerodieren durchgeführt. In einem nachfolgenden Fertigungsschritt wird dann ein flexibles streifenartiges Drahtgewebe3 in die spiralförmige Ausnehmung2 über den Eingang4 eingeführt. Dazu ist an einem vorderen Ende (nicht dargestellt) des streifenförmigen Drahtgewebes3 ein Hilfselement (nicht dargestellt) in Form eines zusätzlichen Drahtstückes angeschweißt. Das Drahtstück kann dann durch die spiralförmige Ausnehmung2 hindurchgeschoben werden und am Ausgang5 einfach herausgezogen werden. Das streifenförmige Drahtgewebe3 ist im Ausführungsbeispiel als feinmaschiges Gewebe aus Edelstahl ausgebildet und kann in Streifenform auf einer Rolle aufgewickelt sein und zum Einführen in die spiralförmige Ausnehmung2 von dieser Rolle abgerollt werden. - Dieses Drahtgewebe
3 wird dann durch die spiralförmige Ausnehmung beim Hindurchbewegen durch diese Ausnehmung2 automatisch gewickelt und tritt am Ausgang5 als gewickelter hohlzylinderförmiger Strang6 aus. Dieses Stadium der Fertigung des Behälters8 ist in1 als Momentanaufnahme gezeigt. - Zur weiteren Erzeugung des gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters
8 wird der Schlauch bzw. Strang6 bei einer vorbestimmten Länge nach dem Austritt aus dem Ausgang5 durch eine nicht dargestellte Abteilvorrichtung, insbesondere ein Abteilrad, deformiert, insbesondere zusammengedrückt bzw. geplättet. - Im Nachfolgenden wird dann ein Einfüllen von Amalgam-Kugeln
9 (3 ), welche als Hg-Quellen im Betrieb der Entladungslampe dienen, durchgeführt. Dazu werden diese Amalgam-Kugeln9 über eine durchgängige Bohrung7 , welche sich zentral in der spiralförmigen Ausnehmung2 befindet zugeführt. Diese Amalgam-Kugeln9 werden dabei am Eingang4 in die Bohrung7 eingeführt und durch die spiralförmige Ausnehmung2 durch den Wickelkörper1 hindurchgeführt, um dann in den Strang6 zu gelangen. Dort können sie maximal bis zum abgeplatteten bzw. abgequetschten Ende gelangen. - Ist die gewünschte Menge von Amalgam-Kugeln
9 in dem separierten Teil des Strangs6 enthalten, wird im Nachfolgenden ein Verschweißen der vorgesehenen Endbereiche des Behälters8 durchgeführt, wobei dazu insbesondere ein Widerstandsschweißen durchgeführt wird. - Nachfolgend wird dann ein Schneiden des gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters
8 über seine gewünschte Länge12 (3 ) durchgeführt. Nachfolgend erfolgt dann noch ein Verpressen des gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters8 . - Es kann auch vorgesehen sein, dass zunächst die Befüllung des Strangs
6 mit Amalgam-Kugeln9 erfolgt, anschließend ein Abteilen durch ein Deformieren des Strangs6 an den gewünschten Stellen erfolgt, nachfolgend das Verschweißen durchgeführt wird, nachfolgend das Schneiden zur definierten Abtrennung des Behälters8 mit der gewünschten Länge12 oder ein Umbiegen zum Verschließen des Behälters8 durchgeführt wird. - In
2 ist eine perspektivische Darstellung gezeigt, bei der der Wickelkörper1 am Eingang4 der spiralförmigen Ausnehmung2 betrachtet werden kann. Es ist zu erkennen, dass die Bohrung7 mittig in der spiralförmigen Ausnehmung ausgebildet ist und einen deutlich größeren Durchmesser aufweist als die Breite einer Wicklung in der das Drahtgewebe3 eingeführt wird. Darüber hinaus ist in2 auch gezeigt, dass die spiralförmige Ausnehmung2 mit einer Windungszahl von mindestens 1,5 ausgebildet wird. - In
3 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung am Ausgang5 der spiralförmigen Ausnehmung2 ge zeigt. Schematisch ist die Länge12 des symbolisch dargestellten Behälters8 gezeigt. In der3 ist dieser Behälter8 noch nicht von dem Strang6 abgetrennt, wobei jedoch zur besseren Nachvollziehbarkeit eine beispielhafte Länge12 für einen derartigen Behälter8 gezeigt werden soll. Darüber hinaus ist symbolisch und beispielhaft eine Amalgam-Kugel9 gezeigt, welche in dem den Behälter8 bildenden Teil des Strangs6 enthalten ist. - Gemäß den Darstellungen in
2 und3 ist zu erkennen, dass das zunächst folienartig bereitgestellte Material des Drahtgewebes in einem Streifen ungewickelt und im Wesentlichen eben in die spiralförmige Ausnehmung2 zugeführt und dort eingeführt wird und am Ausgang5 ein rohrartiges Gebilde in Form des Strangs6 durch die Wicklung des Drahtgewebes3 in der spiralförmigen Ausnehmung2 erzeugt wird. Durch die in1 gezeigte Vorrichtung wird quasi durch das Hindurchbewegen des Drahtgewebes3 eine automatische Fertigung des Strangs6 mit einer entsprechenden Durchmesserdimensionierung und einer entsprechenden Wicklung zur Wandstabilisierung des rohrartigen Strangs6 erzeugt, von dem dann der Behälter8 mit einer gewünschten spezifischen Länge12 abgetrennt werden kann. - Durch die Spiralform der Ausnehmung
2 kann beim Einführen des Drahtgewebes3 und beim Hindurchführen dieses Drahtgewebes3 bis zum Ausgang5 ein Knittern der Streifenform des Drahtgewebes3 verhindert werden. Da darüber hinaus Längskanten des Drahtgewebes3 übereinander gebracht werden müssen, ist die trichterförmige Spiralform der Ausnehmung2 besonders vorteilhaft.
Claims (17)
- Verfahren zum Herstellen eines Behälters (
8 ) zur Aufnahme einer Hg-Quelle (9 ) für eine Entladungslampe, bei welchem folgende Schritte durchgeführt werden: a) Erzeugen einer spiralförmigen Ausnehmung (2 ) in einem Wickelkörper (1 ); b) Einführen eines flexiblen streifenartigen Drahtgewebes (3 ) in die spiralförmige Ausnehmung (2 ); c) Automatisches Erzeugen eines gewickelten hohlzylinderförmigen Strangs (6 ) am Ausgang des Wickelkörpers (1 ) durch Hindurchbewegen des streifenförmigen Drahtgewebes (3 ) durch die spiralförmige Ausnehmung (2 ); und d) Erzeugen eines gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters (8 ) aus dem Strang (6 ). - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Ausnehmung (
2 ) über ihre Länge (11 ) verjüngt ausgebildet wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Ausnehmung (
2 ) über die gesamte Länge (11 ) des Wickelkörpers (1 ) durchgängig erzeugt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gewickelte hohlzylinderförmige Strang (
6 ) am Ausgang (5 ) der spiralförmigen Ausnehmung (2 ) aus dem Wickelkörper (1 ) herausgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang des Wickelkörpers (
1 ) eine Abteilvorrichtung angeordnet wird, welche den Strang (6 ) zum Ausbilden des gewickelten hohlzylinderförmigen Behälter (8 ) bei einer vorbestimmten Länge (12 ) deformiert, insbesondere zusammendrückt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte der Spiralbahn der Ausnehmung (
2 ) eine durch den Wickelkörper (1 ) durchgängige Bohrung (7 ) ausgebildet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gewickelte hohlzylinderförmige Behälter (
8 ) mit einem Hg-haltigen Material gefüllt wird. - Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass Amalgam, insbesondere Amalgam-Kugeln (
9 ), über die Bohrung (7 ) am Eingang (4 ) der Ausnehmung (2 ) eingefüllt wird, welches über die Bohrung (7 ) in den gewickelten hohlzylinderförmigen Behälter (8 ) geleitet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Befüllen des Behälters (
8 ) die Enden des Behälters (8 ) verschweißt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (
8 ) nach dem Befüllen in seiner vorbestimmten Länge (12 ) von dem am Ausgang (5 ) aus der Ausnehmung (2 ) heraustretenden Strang (6 ) abgetrennt, insbesondere abgeschnitten wird, und der Behälter (8 ) verpresst wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Ausnehmung (
2 ) mit einer Windungszahl zwischen 1,3 und 2, insbesondere 1,5, erzeugt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgewebe (
3 ) als feinmaschiges Gewebe aus Edelstahl ausgebildet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (
8 ) mit einer Länge (12 ) zwischen 3 mm und 6 mm hergestellt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Ausnehmung (
2 ) in dem Wickelkörper (1 ) durch Einerodieren erzeugt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einführen und Hindurchbewegen des streifenförmigen Drahtgewebes (
3 ) durch die spiralförmige Ausnehmung (2 ) ein Hilfselement, insbesondere ein Draht, an dem Drahtgewebe (3 ) angebracht wird, welches Hilfsmittel durch die Ausnehmung (2 ) durchgeführt wird. - Vorrichtung zum Herstellen eines Behälters (
8 ) zur Aufnahme einer Hg-Quelle (9 ) für eine Entladungslampe, welche einen Wicklungskörper (1 ) aufweist, in dem eine spiralförmige Ausnehmung (2 ) ausgebildet ist, in welche ein flexibles streifenförmiges Drahtgewebe (3 ) einführbar ist und zur Erzeugung eines gewickelten hohlzylinderförmigen Behälters (3 ) durch die Ausnehmung (2 ) hindurchführbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (
2 ) eine durchgängige Bohrung (7 ) aufweist, durch welche Hg-haltiges Material (9 ) in den am Ausgang (5 ) der Ausnehmung (2 ) heraustretenden und gewickelten Strang (6 ), aus dem der Behälter (8 ) gebildet wird, des Drahtgewebes (3 ) einfüllbar ist.
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