-
Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kleinglühlampen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kleinglühlampen, die eine
Leuchtkörperwendel und zwei an den Wendelenden befestigte Metallröhrchen enthalten,
die sowohl zur Stromzuführung als auch zur Entlüftung und Gasfüllung des Lampengefäßes
dienen. Durch die USA.-Patentschrift 2 097 679 sind solche kleine Glühlampen mit
besonders dickwandigen Glasrohrgefäßen bekannt; die stromzuführenden Röhrchen bestehen
aus einem dem Wärmeausdehnungsverhalten des Glases angepaßten Metall, wie einer
Nickel-Eisen-Legierung, mit einem oxydierten Kupferüberzug auf der Außenseite. Zur
Herstellung einer gasdichten Einschmelzung von Metallröhrchen in die für Kleinglühlampen
gewöhnlich verwendeten Blei- oder Kalkmagnesiagläser bedarf es gemäß dem Gebrauchsmuster
1906 614 nicht notwendig eines Metalls mit einem diesen Gläsern angepaßten
Ausdehnungskoeffizienten, z. B. einer Eisen-Nickel-Legierung, sondern es können
Kupferröhrchen verwendet werden, wenn ihr Außendurchmesser kleiner als 1,5 mm und
ihre Wandstärke kleiner als 0,2 mm ist. Die Verwendung von Kupfer an Stelle einer
Eisen-Nickel-Legierung für die Pumpröhrchen ist wegen des wesentlich geringeren
Preises vorteilhaft.
-
Bei der Herstellung von Kleinlampen mit zwei Metallpumpröhrchen an
den gegenüberliegenden Enden der Lampe wird das Lampengefäß zweckmäßig senkrecht
mit dem zu bearbeitenden Ende oben so gehalten, daß es um seine senkrechte Achse
gedreht werden kann. Die beiden Enden der Leuchtkörperwendel werden an je einem
Metallröhrchen befestigt, und das aus dem Leuchtkörper und den Röhrchen bestehende
Gestell wird in das Lampengefäß eingeführt. Das obere einzuschmelzende Röhrchen
wird von einer Zange gehalten, die das Röhrchen synchron mit dem Lampengefäß drehen
kann. Das Gefäßende wird erhitzt, zweckmäßig mittels feststehender Brennerflammen,
die das Ende des sich drehenden Gefäßes gleichmäßig erweichen, so daß es nach innen
einfällt und mit dem sich synchron drehenden Röhrchen verschmilzt. Es ist hierbei
nachteilig, daß dicht bei der Einschmelzstelle sowohl Brenner als auch die synchron
rotierenden Gestellzuführungs- und Haltevorrichtungen angeordnet sind, die sich
trotz des durch die Kleinheit der Lampe bedingten engen Raumes nicht gegenseitig
behindern dürfen.
-
Ziel der Erfindung ist es daher, diesen Nachteil zu vermeiden und
die Herstellung elektrischer Kleinglühlampen noch weiter zu verbilligen und zu vereinfachen.
Es wird dabei von dem erwähnten Verfahren ausgegangen, bei dem die beiden Enden
einer Leuchtkörperwendel an je einem Metallröhrchen befestigt und die Röhrchen in
ein gläsernes Lampengefäß eingeschmolzen werden, wobei das aus dem Leuchtkörper
und den beiden Röhrchen bestehende Gestell und das Lampengefäß synchron rotieren,
und das Lampengefäß durch die Röhrchen entlüftet bzw. mit Gas gespült und dann mit
Gas gefüllt wird, worauf die Röhrchen verschlossen werden.
-
Bei diesem Verfahren besteht die Erfindung darin, daß ein gläsernes
Lampengefäß derart mit zwei einander gegenüberliegenden Hälsen versehen wird, daß
wenigstens der eine von beiden eine lichte Weite hat, die nur wenig größer als der
Außendurchmesser der Röhrchen ist, und so in die Zange einer Maschinenspindel eingesetzt
wird, daß der enge Hals aufwärts ragt und frei steht, ein Röhrchen mit einer Glasperle
umschmolzen wird und das Gestell so in das Gefäß eingehängt wird, daß die Glasperle
auf der engen Halsöffnung aufliegt und das andere Röhrchen durch den unteren Gefäßhals
heraushängt, daß durch Drehung der Spindel das im Lampengefäß aufgehängte Gestell
mit dem Gefäß um seine Längsachse mitgedreht wird, und der obere Gefäßhals bis zur
Erweichung erhitzt wird, so daß er nach innen einfällt und das mit der Glasperle
versehene Röhrchen gasdicht einschmilzt, worauf das frei hängende untere Röhrchen
zwecks Spannens der Wendel etwas nach unten gezogen, in dieser Lage festgehalten
und an den unteren Gefäßhals leicht angeschmolzen wird, dann das Lampengefäß umgedreht
wird, so daß das noch nicht fertig eingeschmolzene Ende aufwärts ragt,
und
durch Drehung der Spindel gedreht wird, wobei der obere nur leicht an das Röhrchen
angeschmolzene Gefäßhals erhitzt und gasdicht mit dem Röhrchen verschmolzen wird.
-
Durch den einfachen Verfahrensschritt des Rufschmelzens einer Glasperle
auf eines der beiden Metallröhrchen wird somit die synchron rotierende Gestellhaltevorrichtung
überflüssig und die Herstellung vereinfacht.
-
Das Aufschmelzen einer Glasperle auf ein stromzuführendes Metallröhrchen
vor dem Einschmelzen in ein gläsernes Lampengefäß ist an sich schon durch die USA.-Patentschrift
3 040 204 bekannt. Dort ist die Perle so bemessen, daß sie in den Glasrohrabschnitt
gleitend hineinpaßt. Ein Ende des Glasrohrabschnittes ist eingezogen, so daß das
Glasrohr beim Einschmelzen bei senkrechter Anordnung an der Glasperle des oberen
Metallröhrchens hängt. Diese Anordnung ist nur bei den in dieser Patentschrift beschriebenen
Kleinstglühlampen mit Gefäßrohrdurchmessern von weniger als 1 mm günstig.
-
Bei dem Verfahren nach der Erfindung hängt nicht das Glasrohr an der
Perle, sondern die Perle liegt auf dem Öffnungsrand des Gefäßhalses auf, so daß
das Gestell in das Gefäß eingehängt ist und eine synchron mit dem Gefäß rotierende
Gestellhaltevorrichtung überflüssig ist.
-
In der USA.-Patentschrift 2 556 059 ist eine Glühlampe mit einem scheibenförmigen
Glasfuß beschrieben. Die Stromzuführungsdrähte werden in Durchbohrungen der Scheibe
eingelötet. An jedem Stromzuführungsdraht wird ein kurzer Querdraht befestigt, und
auf diesem wird die Lotmasse angebracht. Die Stromzuführungsdrähte werden so durch
die Bohrungen der Scheibe geführt, daß die Querdrähte mit den Lotmassen auf der
Scheibe aufliegen. In dieser Lage wird die Lotmasse geschmolzen und die Einlötung
vollzogen: Die Erfindung wird nun an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
erläutert.
-
F i g. 1 zeigt Einzelteile, aus denen das Lampengestell gebildet wird,
von der Seite, zum Teil im Schnitt; F i g. 2 zeigt ein fertiges Gestell von der
Seite; F i g. 3 zeigt einen Glasrohrabschnitt, aus dem das Lampengefäß gebildet
wird, im Längsschnitt; F i g. 4 zeigt ein noch unfertiges Lampengefäß im Längsschnitt;
F i g. 5 zeigt ein Lampengefäß im Längsschnitt mit eingehängtem Gestell gemäß F
i g. 2; F i g. 6 zeigt die Lampe mit einer fertigen Einschmelzung an einem Ende
in Seitenansicht, zum Teil im Schnitt; F i g. 7 zeigt von der Seite, zum Teil im
Schnitt, die Lampe mit fertigen Einschmelzungen an beiden Enden vor dem Spülen mit
Gas; F i g. 8 zeigt von der Seite, zum Teil im Schnitt, die mit Gas gefüllte Lampe
mit abgequetschten Metallröhrchen; F i g. 9 zeigt von der Seite, zum Teil im Schnitt,
die fertig gesockelte Lampe.
-
Gleiche Teile tragen in allen Figuren die gleichen Bezugszeichen.
-
In F i g. 1 bezeichnet 1 ein Kupferröhrchen mit einem Außendurchmesser
von 0,8 mm und einer lichten Weite von 0,6 mm, das an einem Ende angefräst ist,
so daß ein Lappen 2 entsteht, mit dessen Hilfe ein Ende der Leuchtkörperwendel3
festgeklemmt wird, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. Der Glasring 4' wird über das
Röhrchen geschoben und bis zur Erweichung erhitzt, so daß das Glas als Perle 4 auf
dem Röhrchen 1 aufschmilzt, wie es F i g. 2 zeigt. Die zweite Stromzuführung 5 des
in F i g. 2 dargestellten Lampengestells ist aus dem gleichen Kupferrohr wie die
Stromzuführung 1 und ebenfalls mit einer Ausfräsung und einem Lappen 2 versehen.
Das Röhrchen 5 ist jedoch länger als das Röhrchen 1 und hat keine Glasperle.
-
Das in F i g. 2 gezeigte Gestell wird vom Gestenautomaten zu einer
nicht gezeichneten automatischen Maschine transportiert, auf der die Lampe hergestellt
wird. Sie enthält wie üblich eine größere Anzahl Halterungen, die längs einer waagerechten
Kreisbahn umlaufen und das eingespannte Gefäßrohr von einer Bearbeitungsstelle zur
nächsten transportieren. Die Halterungen bestehen hier aus Zangen, die den Glasrohrabschnitt
in seiner Mitte fassen und mit Spindeln fest verbunden sind, so daß der Glasrohrabschnitt
um seine Achse gedreht werden kann.
-
An der ersten Bearbeitungsstelle wird dem Automaten ein Glasrohrabschnitt
zugeführt wie ihn F i g. 3 zeigt. Er hat einen Außendurchmesser von etwa 10 mm und
eine lichte Weite von etwa 7 mm. Er wird in seiner Mitte von der erwähnten, nicht
gezeichneten Zange umfaßt und um seine Achse gedreht; eines seiner beiden freien
Enden, zweckmäßig das obere wird bis zur Erweichung erhitzt und zu einem Hals 6
geformt, wie es F i g. 4 zeigt. Die lichte Weite des Halses ist nur wenig größer
als der Außendurchmesser der Röhrchen 1 und 5. Für den Rand der Sockelkappe wird
außerdem eine Ringschulter 7 gebildet. Dann wird das Rohr umgedreht und das andere
Rohrende ebenfalls zu einem Hals 6 und einer Ringschulter 7 verformt. Das so entstandene
Lampengefäß 8 zeigt F i g. 5. In dieses immer noch in seiner Mitte von der Zange
gehaltene Lampengefäß wird das in F i g. 2 gezeigte Gestell von oben eingeführt,
bis die Perle 4 auf dem Rand des oberen Halses 6 aufliegt. Das Röhrchen 5 hängt
aus dem unteren Gefäßhals 6 heraus. Durch Drehung der obenerwähnten, nicht gezeichneten
Spindel wird das im Lampengefäß 8 aufgehängte Gestell mit dem Gefäß um seine Längsachse
mitgedreht. Dabei wird der obere Gefäßhals 6 mittels Brennerflammen bis zur Erweichung
erhitzt, so daß er nach innen einfällt und das mit der Glasperle 4 versehene Röhrchen
gasdicht einschmilzt. Dabei wird die Glasperle 4 an die Einschmelzung des Lampengefäßes
angeschmolzen, wie es F i g. 6 zeigt.
-
F i g. 6 zeigt ferner, daß das Röhrchen 5 etwas nach unten gezogen
ist, so daß die Leuchtkörperwendel etwas ausgezogen und gespannt wird. Dies geschieht
bei stillstehender Spindel. In der dargestellten Lage wird das Röhrchen mittels
einer nicht gezeichneten Vorrichtung festgehalten. Der noch offene Gefäßhals 6 wird
leicht an das Röhrchen 5 angeschmolzen. Diese vorläufige Anschmelzung dient nur
dazu, das Röhrchen 5 festzuhalten. Die Lampe wird umgedreht, so daß das noch nicht
fertig eingeschmolzene Ende aufwärts ragt. Bei rotierender Spindel wird der nur
leicht an das Röhrchen 5 angeschmolzene Gefäßhals bis zur Erweichung erhitzt und
gasdicht mit dem Röhrchen 5 verschmolzen. F i g. 7 zeigt die Lampe mit fertigen
Einschmelzungen, die nun mit Gas, beispielsweise Stickstoff oder Argon oder einem
Gemisch dieser beiden Gase, gespült
wird, das durch das Röhrchen
5 in die Lampe geleitet wird. Das Spülgas und die aus dem Lampengefäß 8 mitgerissene
Luft verlassen das Lampengefäß durch das Röhrchen 1.
-
Nach Beendigung der Spülung wird das Röhrchen 1 unterhalb der Perle
4 gequetscht, so daß es verschlossen wird. Beim Quetschen wird auch das überschüssige
Röhrchenende abgetrennt. Nun wird das Lampengefäß 8 durch das Röhrchen 5 mit Füllgas
wie Argon oder Argon mit einer Stickstoffbeimischung bis zu einem Druck, der höher
als Atmosphärendruck sein kann, gefüllt und durch Zuquetschen des Röhrchens 5 verschlossen.
Auch hier wird das überschüssige Röhrchenende durch das Quetschen entfernt. Die
Quetschstellen der Röhrchen haben auf beiden Seiten den gleichen Abstand von der
Ringschulter 7. Die gasdicht verschlossene Lampe zeigt F i g. B.
-
Zum endgültigen und dauerhaften Verschluß der zugequetschten Röhrchen
1 und 5 dient zweckmäßig eine Lotperle 9. Sie kann gleichzeitig zur mechanischen
und elektrischen Verbindung der als Stromzuführungen dienenden Röhrchen 1 und 5
mit den Kappensockeln 10 aus Metall dienen. Die Sockel 10
werden mit
Kitt 12 gefüllt, jedoch so, daß die öffnung 11 frei bleibt. Dann werden die
Sockel auf das Lampengefäß 8 aufgesetzt, bis ihr Rand gegen die Ringschulter 7 stößt
und die zugequetschten Enden der Röhrchen 1 und 5 durch die öffnungen 11 ragen.
Die Röhrchenenden werden mittels der Lotperle 9 bedeckt und in der öffnung befestigt.
Der Kitt wird ausgehärtet, und die Lampe ist fertig und in F i g. 9 dargestellt.
Sie hat eine Gesamtlänge von etwa 4 cm und ist für eine Spannung von 12 Volt und
eine Leistungsaufnahme von 10 Watt bestimmt.
-
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lampe besteht,
wie beschrieben und dargestellt, aus wenigen Einzelteilen, von denen einige mehrere
Funktionen gleichzeitig ausüben. Die Herstellung ist ebenfalls auf verhältnismäßig
wenige Arbeitsgänge reduziert, so daß die Kleinlampen, die auch noch wesentlich
kleiner als in dem dargestellten und beschriebenen Beispiel sein können, einfach
und billig herzustellen sind.