DE1234313B

DE1234313B - Verfahren zur Herstellung einer Schweissverbindung zwischen den Strom-zuleitungsdraehten und den Sockelkontakten einer elektrischen Lampe

Info

Publication number: DE1234313B
Application number: DES64303A
Authority: DE
Inventors: Harold Irving Wiley Jun; Stanley Christopher Shappell; Ralph Burgess Thomas
Original assignee: Sylvania Electric Products Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1958-09-26
Filing date: 1959-08-05
Publication date: 1967-02-16
Also published as: FR1232163A; GB946751A; US3014196A; NL242770A; US3132238A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 21f-40

Nummer: 1234 313

Aktenzeichen: S 64303 VIII c/21 f

1234 313 Anmeldetag: 5.August 1959

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen den Stromzuleitungsdrähten und den Sockelkontakten einer elektrischen Lampe, bei dem der eine Pol einer elektrischen Schweißeinrichtung mit einem oder mehreren der etwa parallel zur Längsachse des Lampenkolbens gasdicht aus diesem herausgeführten Stromzuleitungsdrähte und der andere Pol mit den zugehörigen Sockelkontakten zumindest für die Dauer des Schweißvorganges elektrisch verbunden werden.

Es ist bekannt, bei einem Verfahren dieser Art zunächst den Sockel an dem Lanpenkolben zu befestigen und dabei die Stromzuleitungsdrähte durch Sockelkontakte hindurchzustecken, die als beidseits offene, mit kegelstumpfförmigem äußerem Ende versehene Hohlstifte ausgebildet sind, sodann die über das äußere Ende der Sockelkontakte überstehenden Enden der Stromzuleitungsdrähte abzukappen und einen Lichtbogen zwischen einer nicht abschmelzenden Elektrode und den äußeren Enden der Sockelkontakte zu ziehen, unter dessen Einfluß sowohl die Stromzuleitungsdrähte mit den Sockelkontakten verschweißt als auch die äußeren Enden der Sockelkontakte geschlossen werden. Das Zuschweißen der zunächst offenen Sockelkontakte führt zwangsweise zu Kontaktstiftenden mit unregelmäßiger Kontur und Länge, wodurch nicht nur das Aussehen der Sockelkontakte, sondern auch ihre Kontakteigenschaften erheblich beeinträchtigt werden.

Mit ähnlichen Nachteilen ist ein bekanntes Verfahren verbunden, bei dem haarnadelförmige Sockelkontakte verwendet werden, zwischen deren Schenkeln die Stromzuleitungsdrähte angeschweißt werden, nachdem ebenfalls zunächst der Sockel an dem Lampenkolben befestigt wurde.

Es ist ferner bekannt, bei sockellosen Lampen mit unmittelbar in den Lampenkolben eingeschmolzenen Kontakten in Form einseitig geschlossener Kontakthülsen Kontakte und Leuchtfaden durch Anschweißen des Leuchtfadens an der inneren Oberfläche der Kontakthülsen vorzumontieren, anschließend Kontakte und Leuchtfaden in den Lampenkolben einzuschieben und sodann die Kontakte einzuschmelzen. Es versteht sich, daß ein solches Verfahren bei normalen Lampen mit vor dem Anbringen des Sockels zugeschmolzenem Lampenkolben nicht anwendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung einer Schweißverbindung zwischen den Stromzuleitungs-Verfahren zur Herstellung einer
Schweißverbindung zwischen den Stromzuleitungsdrähten und den Sockelkontakten
einer elektrischen Lampe

Anmelder:

Sylvania Electric Products Inc.,
New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:

Stanley Christopher Shappell,

West Boxford, Mass.;

Ralph Surgess Thomas, High Point, N. C;

Harold Irving Wiley jun.,

Danvers, Mass, (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 26. September 1958

(763 619, 763 509, 763 622)

drähten und den Sockelkontakten gestattet, ohne daß die Außenflächen der Sockelkontakte beeinträchtigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Stromzuleitungsdrähte bereits an der dem Lampenkolben zugekehrten Innenseite der Sockelkontakte durch Stoßschweißung befestigt werden, während der Sockel noch nicht an dem Lampenkolben befestigt ist und zwischen Lampenkolben und Sockel noch ein Zwischenraum besteht, der von den entsprechend lang bemessenen Stromzuleitungsdrähten offen überbrückt wird, daß die elektrische Verbindung zwischen dem einen Pol der Schweißeinrichtung und den Stromzuleitungsdrähten in diesen Zwischenraum, nahe der Austrittsstelle der Stromzuleitungsdrähte aus dem Lampenkolben erfolgt und daß nach erfolgter Stoßverschweißung und Trennung der elektrischen Verbindung zwischen der Schweißeinrichtung und den Stromzuleitungsdrähten Sockel

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und Lampenkolben unter Abbiegung der Stromzuleitungsdrähte gegeneinander bewegt und der Sokkel an dem Lampenkolben befestigt wird.

Das Verfahren nach der Erfindung liefert Sockelkontakte mit glatten, schweißnahtfreien Außenflächen, deren Abmessungen durch den Schweißvorgang unbeeinflußt bleiben. Die Kontakteigenschaften der Sockelkontakte sind daher unbeeinträchtigt. Die Sockelkontakte haben außerdem ein sauberes Aussehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Lampe mit Sockelkontakten in Form eines hohlen metallischen Stiftes jeder Sockelstift vor dem Schweißvorgang mit einem eng eingepaßten metallischen Einsatz versehen, an welchem der Stromzuleitungsdraht angeschweißt wird. Das Anschweißen des Zuleitungsdrahts an einem Einsatz des Sockelstifts verhindert eine Verfärbung des Sockelstifts, die zuweilen auftreten kann, wenn der Zuleitungsdraht unmittelbar an die Innenfläche des Sockelstifts angeschweißt wird. Außerdem braucht bei der Auswahl des Werkstoffes für den Sockelstift nicht auf die Schweißbarkeit geachtet zu werden. Es kann vielmehr für den Einsatz ein besonders gut schweißbarer Werkstoff verwendet werden, während bei der Wahl des Werkstoffs für den Sockelstift selbst das Hauptaugnemerk auf die Kontakteigenschaften gerichtet werden kann.

Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung wird das innere Ende der Sockel- stifte vor dem Schweißvorgang zur Bildung einer praktisch flachen elektrischen Kontaktfläche abgebogen und der jeweilige Stromzuleitungsdraht an diese Kontaktfläche angeschweißt. Auch bei dieser Ausführungsform werden unerwünschte Verfärbungen des Sockelstifts vermieden.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1, 2 und 4 schematisch und teilweise im Schnitt verschiedene aufeinanderfolgende Stufen des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit schematischer Darstellung der Schweißeinrichtung,

F i g. 5, 6 und 7 verschiedene aufeinanderfolgende Stufen einer abgewandelten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung,

F i g. 8 teilweise im Schnitt eine Leuchtstofflampe mit einem abgewandelten Sockel zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 9 bis 17 verschiedene Stufen eines weiter abgewandelten Verfahrens nach der Erfindung und

Fig. 18 und 19 Draufsichten auf gegenüberliegende Flächen einer weiteren Ausführungsform eines Sockels zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 schematisch angedeutete Leuchtstofflampe ist in üblicher Weise mit einem zugeschmolzenen Lampenkolben 2 und zwei Wendelelektroden versehen, die von Stromzuleitungsdrähten 4 und 6 abgestützt sind, die an beiden Lampenenden gasdicht aus dem Lampenkolben herausgeführt sind. Der Sockel 8 besitzt einen Isolierkörper 10 mit einer Mittelöffnung 12, zwei in Abstand innerhalb der Mittelöffnung 12 angeordnete metallische Sockelkontakte 14 und 16 und eine ringförmige Metallhülse 18, innerhalb deren der Isolierkörper 10 befestigt ist.

Zum Verschweißen der Stromzuleitungsdrähte 4,6 mit den inneren Enden der Sockelkontakte 14,16 werden der Lampenkolben 2 mit den im wesentlichen parallel zu seiner Längsachse abstehenden Stromzuleitungsdrähten 4,6 und der Sockel 8 axial ausgerichtet (Fig. 1) und zwei gegeneinander isolierte Schweißelektroden 20 und 22 in die Mittelöffnung 12 eingeführt und in Eingriff mit den Sockelkontakten 14, 16 gebracht. Zwei gegeneinander isolierte Schweißelektroden 24, 26 werden entsprechend F i g. 2 nahe der Austrittsstelle der Stromzuleitungsdrähte 4, 6 mit den Stromzuleitungsdrähten 4, 6 in Eingriff gebracht. Sodann erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem Lampenkolben 2 und dem Sokkel 8 mit den Schweißelektroden 20,22. Dabei treffen die Enden der Stromzuleitungsdrähte 4, 6 auf die inneren Enden der Sockelkontakte 14, 16 und werden über die Schweißelektroden 20 und 24 einerseits sowie die Schweißelektroden 22 und 26 andererseits zwei getrennte Schweißstromkreise geschlossen, so daß die Zuleitungsdrähte an die Sockelkontakte angeschweißt werden.

Eine dem Stromzuleitungsdraht 6 und dem Sockelkontakt 16 zugeordnete Schweißeinrichtung ist in F i g. 3 schematisch dargestellt. Dem Stromzuleitungsdraht 4 und dem Sockelkontakt 14 ist eine ähnliche, nicht veranschaulichte Schweißeinrichtung zugeordnet. Die Schweißeinrichtung weist einen Kondensator 28 auf, dessen eine Seite an die mit dem Sockelkontakt 16 im Eingriff stehende Schweißelektrode 22 angeschlossen ist. Die andere Seite des Kondesators 28 ist über ein Potentiometer 30 mit der Schweißelektrode 26 verbunden, die ihrerseits im Eingriff mit dem von dem Lampenkolben 2 abstehenden Stromzuleitungsdraht 6 steht. Die gezeigte Schweißeinrichtung stellt nur ein Beispiel für eine der anwendbaren Schweißeinrichtungen dar. Dies gilt in ähnlicher Weise für die veranschaulichte Einrichtung zur Wiederaufladung des Kondensators 28 nach jedem Schweißvorgang. Die Aufladeeinrichtung weist einen Transformator 32 sowie einen Gleichrichter 34 auf. Der Gleichrichter 34 und ein Relaiskontakt 36 liegen in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators 32. Der Relaiskontakt 36 ist normalerweise geschlossen und wird erst unmittelbar vor der Entladung des Kondensators geöffnet. Die Primärwicklung des Transformators 32 ist an eine Stromquelle angeschlossen.

Nachdem die Stromzuleitungsdrähte 4, 6 an die inneren Enden der Sockelkontakte 14,16 angeschweißt sind, werden die Schweißelektroden 20,22, 24, 26 zurückgezogen und erfolgt eine weitere Relativbewegung zwischen dem Sockel 8 und dem Lampenkolben2, bis der Sockel, wie in Fig. 4 veranschaulicht, auf dem Ende des Lampenkolbens aufliegt. Die Metallhülse 18 kann mit einem Ring aus Bindemittel, z. B. Zement, versehen werden, um sie am Rand des Lampenkolbens festzulegen. Da die Stromzuleitungsdrähte 4, 6 ursprünglich länger sind, als es für die fertige Lampe erforderlich ist, muß beim Aufsetzen des Sockels 8 auf das Ende des Lampenkolbens 2 sichergestellt werden, daß die Stromzuleitungsdrähte einander oder die Metallhülse 18 nicht berühren, da anderenfalls im Betrieb ein elektrischer Kurzschluß entstünde. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen. So können die Stromzuleitungsdrähte 4, 6 von Anfang an kürzer als in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ausgeführt werden, sie

Claims

lassen sich ferner in einer Weise vorverformen, die ein Ausbuckeln in vorbestimmter Richtung sicherstellt, oder der Sockel kann beim Zubewegen auf das Ende des Lampenkolbens gedreht werden, um die Stromzuleitungsdrähte voneinander entfernt zu halten. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 5 bis 7 handelt es sich um eine Schnellstart-Leuchtstofflampe mit einem einzigen Sockelstift. Dabei ist eine in den Lampenkolben 42 eingeschmolzene Fadenelektrode mittels zweier von dem Lampenkolben abstehender Stromzuleitungsdrähte abgestützt, die wendelförmig verdrillt und einen zusammengesetzten Draht 44 bilden. Der Sockel 46 weist eine ringförmige Metallhülse 48 und einen in einem Isolierkörper 52 angeordneten hohlen SockelstiftSO auf (Fig. 7). Beim Anschweißen des Drahtes 44 an die Innenfläche des Sockelstifts 50 werden der Lampenkolben 42 mit dem von seinem Ende axial abstehenden Draht44 und der Sockel46, wie in Fig. 5 angedeutet, axial ausgerichtet und wird eine nur zum Teil dargestellte zweizinkige Schweißelektrode 54 mit der Außenfläche des Sockelstifts 50 in Eingriff gebracht. Eine Schweißelektrode 56 wird vorbewegt, bis sie an dem Draht44 anliegt (Fig. 6). Außerdem erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem Lampenkolben 42 und dem Sockel 46 mit der Schweißelektrode 54, welche das Ende des Drahts 44 mit der Innenfläche des SockelstiftsSO in Kontakt bringt und über die Schweißelektroden 54, 56 einen Schweißstromkreis ähnlich demjenigen nach F i g. 3 schließt, so daß der Draht 44 an die Innenfläche des Sockelstifts 50 angeschweißt wird. Danach werden die Schweißelektroden 54 und 56 zurückgezogen und erfolgt eine weitere Relativbewegung zwischen Sockel 46 und Lampenkolben 42, bis der Sockel entsprechend Fig. 7 auf dem Ende des Lampenkolbens aufsitzt. Fig. 8 zeigt eine Leuchtstofflampe ähnlich den F i g. 5 bis 7, bei der ebenfalls die von beiden Enden des Lampenkolbens 62 axial abstehenden Stromzuleitungsdrähte wendelförmig verdrillt sind und einen einzigen zusammengesetzten Draht 64 bilden. Der Sockel weist eine ringförmige Metallhülse 66, eine darin angeordnete Isolierscheibe 68, einen an der Isolierscheibe 68 befestigten Sockelstift 70 sowie einen metallischen Einsatz 72 auf, der in den Sockelstift 70 eng eingepaßt ist und einen elektrischen Kontakt für den Draht 64 bildet. Der Draht 64 wird entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren bei 74 an den Einsatz 72 angeschweißt. Danach kann der Sockel mittels einer Zementschicht 76 in bekannter Weise an dem Lampenkolben festgelegt werden. Die in den F i g. 9 bis 17 veranschaulichte Leuchtstofflampe ist ebenfalls in üblicher Weise beidseits mit je einer Fadenelektrode versehen, die mittels Stromzuleitungsdrähten 104 abgestützt ist. Die Stromzuleitungsdrähte sind in die Füße 102 an beiden Enden des Lampenkolbens 100 eingeschmolzen und axial aus dem Lampenkolben herausgeführt. Entsprechend F i g. 10 besteht jeder Sockelstift 82 aus einem am einen Ende geschlossenen und im mittleren Bereich mit einer ringförmigen Schulter 84 versehenen rohrförmigen Metallteil. Der Durchmesser der Sockelstifte zwischen der ringförmigen Schulter 84 und dem offenen, im folgenden als inneres Ende 86 bezeichneten Eade des Soekelstifts ist vorzugsweise größer als der Durchmesser zwischen der Schulter 84 und dem geschlossenen Stiftende, das im folgenden als äußeres EndeSS bezeichnet ist. Die Sockelstifte 82 sind in zwei Öffnungen einer Isolierscheibe 90 eingesetzt. Ihre Schultern 84 sitzen auf der Außenfläche der Isolierscheibe auf. Die inneren Enden 86 der Sockelstifte werden dann zwecks Festlegung der Sockelstifte auf der Isolierscheibe benachbart der Innenfläche der Isolierscheibe 90 (Fig. 11) gesiekt und anschließend abgeflacht und umgebogen (Fig. 12 und 15), so daß praktisch flache elektrische Kontaktflächen 92 erheblicher Abmessung entstehen. Gemäß F i g. 15 liegen die Kontaktflächen 92 parallel zueinander und weisen in entgegengesetzte Richtung. Die spezielle Anordnung ist jedoch nicht kritisch. Die Isolierscheibe 90 wird dann in einer Metallhülse94 (Fig. 13 bis 17) befestigt und der auf diese Weise erhaltene Sockel 83 mit dem Lampenkolben 100 ausgerichtet. Der Lampenkolben und der Sockel werden sodann einander genähert, bis die vorstehenden Stromzuleitungsdrähte 104 auf die Kontaktflächen 92 des Sockels 83 treffen. Dabei werden die Enden der Stromzuleitungsdrähte 104 in der vorstehend beschriebenen Weise mit den Kontaktflächen 92 verschweißt. Der Sockel wird weiterbewegt, bis er auf dem Ende des Lampenkolbens aufsitzt, und an dem Lampenkolben mittels eines Bindemittels befestigt. Bei der abgewandelten Ausführungsform nach den Fig. 18 und 19 ist die Isolierscheibe90a etwas kleiner bemessen und anders ausgebildet als die entsprechende Isolierscheibe 90 der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Die Stirnfläche der Metallhülse 94 a ist entsprechend vergrößert. Sockelstifte, ähnlich den oben beschriebenen, sind in der Isolierscheibe 90 befestigt und an ihren inneren Enden unter Bildung von Kontaktflächen 92 a abgebogen. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung zwischen den Stromzuleitungsdrähten und den Sockelkontakten einer elektrischen Lampe, bei dem der eine Pol einer elektrischen Schweißeinrichtung mit einem oder mehreren der etwa parallel zu Längsachse des Lampenkolbens gasdicht aus diesem herausgeführten Stromzuleitungsdrähte und der andere Pol mit den zugehörigen Sockelkontakten zumindest für die Dauer des Schweißvorganges elektrisch verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuleitungsdrähte bereits an der dem Lampenkolben zugekehrten Innenseite der Sockelkontakte durch Stoßschweißung befestigt werden, während der Sockel noch nicht an dem Lampenkolben befestigt ist und zwischen Lampenkolben und Sockel noch ein Zwischenraum besteht, der von den entsprechend lang bemessenen Stromzuleitungsdrähten offen überbrückt wird, daß die elektrische Verbindung zwischen dem einen Pol der Schweißeinrichtung und den Stromzuleitungsdrähten in diesem Zwischenraum, nahe der Austrittsstelle der Stromzuleitungsdrähte aus dem Lampenkolben erfolgt und daß nach erfolgter Stoßverschweißung und Trennung der elektrischen Verbindung zwischen der Schweißeinrichtung und den Stromzuleitungsdrähten Sockel und Lampenkolben