DE1539613A1

DE1539613A1 - Elektrische Lampe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1539613A1
Application number: DE19661539613
Authority: DE
Inventors: Plagge Vernon L
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1965-07-19
Filing date: 1966-07-19
Publication date: 1969-12-04
Also published as: GB1099746A; US3413511A; NL6609215A

Description

Elektrische Lampe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft elektrische Lampen und insbesondere ein Basisteil für derartige Lampen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Bisher wurden Basisteile aus Plastik für Fluoreszenzlampen durch Druckformen eines geeigneten Harzes in einer Form hergestellt. Diese getrennt hergestellten Basisteile, die gewöhnlich aus wärmehärtendem Kunststoff, wie beispielsweise ein Phenolkondenat bestehen, werden danach mit einem oder mehreren hohlen Kontaktstiften versehen· Diese Kontaktstifte werden in den Boden der Badshülle eingesteckt oder eingenietet. Nach dem Abdichten

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und Abschmelzen der Lampe werden die Zuführungsleiter durch die Stifte geschraubt und die vorgefertigten Kunststoff-Basisteile mit den Enden des röhrenförmigen Glasgehäuses verklebt« Die überstehenden Binden der Zuleitungen werden gekürzt und durch Schweißen oder Löten mit den Kontaktstiften verbunden. Die ρ trennte Herstellung der Basisteile, das Kleben, usw.» zusammen mit dem zusätzlichen Transpor-t dieser Teile von Forrnmaschinen zu den Maschinen zur Anbringung der Basisteile an die Lampe macht die Herstellung von Lampen aufwendig.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektri sche Lampe mit einem Basisteil anzugeben, das mit der Lampe selbst ein Stück bildet. Das Basisteil soll dabei aus einem wärmehärtendem Kunststoff bestehen.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung» ein Verfahren zur Herstellung einer Lampe der vorgenannten Art anzugeben.

Eine elektrische Lampe, wie Glühlampe, Gasentladungslampe oderFluoreszerizlampe ist; gemäß der Erfindtig durch οinen direkt mit dem Gehäuse verbundenen Formkörper aas Kunststoff₄ der die Leiter in einer vorgegebenen räumlichen Stellung zum Gehäuse halt, gekennzeichnet ·

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Gemäß einer Weiterbildung ist bei einem Verfahren zur herstellung einer derartigen Lampe vorgesehen, daß das nrie einer Lampenfehäuses auf einer einen Hohlraum aufweisenden wärmebeständigen Form umgeben wird» daß ein aufschaubares Eunststoffharz in den Fcrmhohlraum eingebracht wird» daß das Kunststoffharz aufgeheizt wird» sr daß es aufschäumt und den Formhohlraum ausfüllt sowie mit dem Ende des Gehäuses in Verbindung tritt und daß das aufgeschäumte Harz zur Bildung eines direkt auf dem Gehäuse verbundenen Basisteils aus einem festen Kunststoff mit Zellstruktur abgekühlt und die Form entfernt wird.

V/eitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigt:

Fig. 1 eine fertige Fluoreszenzlampe mit einem Basisteil gemäß der Erfindung an jedem Ende.

Fig. 2 ein vergrößertes Querschnittbild einer Form und einer in diese mit ihrem abgedichteten Ende eingesetzten Fluoreszenzlampe, nachdem das Lampengehäuse und die Kontaktstifte durch einen sich ausdehnenden Kunststoff umgeben sind.

Fig. 3 einen Aufriß einer Glühlampe auf einem Basisteil gemäß der Erfindung.

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Fig. h ein vergrößertes yuerschnittsbild des Basisteils der Lampe nach Fig* 3»

Fig. 1 zeigt eine Fliioreszenzlampe 5 mit einem gewöhnlichen röhrenförmigen Glasgehäuse 6» auf dessen Innenseite ein Ultraviolettstrahlungs-empfindlicher Phosphorliberzug 7 vorgesehen ist. Weiterhin weist die Fluoreszenzlampe 5'ar> .entgegengesetzten Enden angebrachten Elektroden 8 auf, welche durch E:'r,gnr\gsle-! ter 9 und lü sowie einen

™ Glasste-mpel 11 gehaltert werden« An den dicht verschlossenen Enden des Gehäuses 6 ist ein zylindrisches Basisteil 12 aus PlastikmaterM gemäß der Erfindung vorgesehen. Die Basisteile 12 besitzen ein Paar starrer Klemmen bzw. Kontaktstifte Ik an die die Eingangsleiter 9 und 10 zur Übertragung, von elektrischer Energie zu den im Inneren angeordneten Elektroden B befestigt sind. Die Basisteile 12 sind durch direkte Verbindung an der Glasoberfläche des röhrenförmigen Gehäuses 6 befestigt » ohne

& daß irgendein Kleber oder ein anderes derartiges Material Verwendung findet; die Basisteile 12 sind nämlich selbst an ürt und Stelle ajf dem Ende des Gehäuses hergestellt.

Fig. 2 zeigt eine Form Id₁ aus hitzebeständigem Material» wie beispielsweise Silikongumrrj _t mit fin em Hohlraum 17, weicher die GesU]1 und die Abmessungen für das fertige Basisteil 12 boriiit. lieco Form k&nn, f&Jlü gewünscht«

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durch ein dünnes äußeres Metallgehäuse 18 verstärkt werden. Die Form 16 besitzt ein Pa ax· von länglichen Ausnehmungen 20, in die die Metallkontaktstifte Ik so eingesetzt werden, daß ihre oberen sich erweiternden Znden wen Ig über die Innenfläche der Form hinausragen. In den Formhohlraum 1$ wird eine vorgegebene Menge 22 eines geeigneten wärmehärtenden Kunststoffs und eines ochäumuncsmii.tols eingebracht, worauf das i nde des abgedichteten und ausgepumpten Lampengohäuses 6 in die Form 16 eingesetzt wird. Dabei werden die äußeren Enden der Leiter 9 und 10 durch die entsprechende Kontaktstifte Ik eingeschraubt» bis die Schulter des Gehäuses auf einer Hingkante der hitzebeständigen Form aufsitzt und ejne dichte Verbindung mit dieser bildet.

Die Lampe und das Formteil werden sodann vertikal auf Blöcken 23 oder anderen geeigneten Teilen gelagert und in einem umgebenden Ofen 2^ auf eine Temperatur im Be*- reich von etwa 50° - 170⁰C aufgeheizt. Die Aufheizungstemperatur hängt vom speziellen verwendeten Kunststoff ab. Die Aufheizung wir d solange durchgeführt, bis der Kunststoff 22 aufschäumt und ilen FonnhohLraum L7 ausfüllt. Dabei bedeckt der Kunststoff die linde ι des Gehäuses 6 und die in der Form L6 ans-ibrach^en :i"r.Mtartstifte Ik, Das Gas und das überschüssige aufgeschäumte Material werden durch ein Luftrohr Jb herausgebracht, das sich vom Boden des Hohlraums 17 zur Außenseite des

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ofens ?Μ erstreckt» Das aufgeschäumte I^rar^ l.Urtot ]-\ kur::er fieit unter B11auri£ eine? starren ^ellstruktur aus; die für diesen Vorgang benötigte /,-jit hänft ve.· der Temperatur und dem speziell verwendeten Y _tnststi.f fharz ab» Damit entstehe ein Lampengehäuse 1= mit der. gewünschten /iness-ir.i,'.·?:!» das fest dem dichten ."Lu ei ^ des Glasgehäuse € verbunden U-1 md ge£en diener Ln seiner La^e gehalten ist, wobei ül- KoataVtstifte IH in die;:^:ii' Bacin bsfestlgt sine» Da das aufgeschäumt-:- \-^vz Λ Ie äußeren Enden der ^ingar.iü Loiter ": und IC umgi.bt .::d das :-..nde der nmreytüJ.pten Stempels 11 te! Ije'.re i'ULlt» v/irkt es als Isolator» v/elchei- dl*- Lrähtc :m .^bst^^d vcn einander hält und damit Kurzschlüsse in der Basis u::cer~ blndet.

Das Harz 22 kann Irgendein geeigneter wärmehärtenäen elektrisch nichtIoItander Kunststoff* wie beispielsweise ein Phenolkcndensi;t. Polyvinylehloriil td^r ei·· .r:czyhar,i sein, das (bei Mischbau vi.lt elnoE^ lichänmun^smitteli vile be'-spielsvJii^i; j;".rL.'^:_tbe.ii,'.nvlh;v"f;:ti-t: d--i-r ϊ in and^r^::

in üJ-3.^r;eii.i P_slls gaur^rii·;⁵" d^;n-C;.. c^s LuTtrohi' it I₁ t«-_-=".-! Formhohlrauiii 1? eingohr .'Chi" v:6i.^:Jen,

Das BasiötsiL 12 kann j-idoch η..::;:". durch Y^r^-enai.^g ^:ii:_; Materials hergestellt werden, das aus einer Mipei.ung

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aus Harz und einem Aufschäumungsmittel besteht; auch eine derartige Mischung ist bei erhöhter Temperatur aufschäumbar. Derartire aufschäumende Harze sind an sich bekannt und umfassen beispielsweise Polyurethan-» Polystyrol-, Epoxyharz-, Silikon-, Zellulcseazetat-Aufschaumungsmittel usw.. Aufschäumungs-Kunststoffe der verschiedensten ^rten sind in dem Aufsatz "Kunststoff-Auf Echäumungsraittel" in der Zeitschrift "Materials Engineering", Vol. 63, Nr. 5» Mai 1966« Seiten 8? - 102, beschreibe··;. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung können alle die in diesem Artikel beschriebenen Aufschäumung smitteü verwendet werden. ils muß lediglich erfüllt sein, daß der zu einer festen Zellstruktur aushärtende Kunststoff nicht zu porös ist, d.h., daß das Basisteil 12 nicht so weit geschwächt wird, daß es springt, wenn die Kontaktstifte Ik z.B. beim Einsetzen der Lampe 5 in ihre Befestigungssockel einem Druck unterworfen werden. Weiterhin muß der Kunststoff elektrisch nichtleitend sein, um Kurzschlüsse der Leiter zu unterbinden.

Vorzugsweise wird der Kunststoff, ob er nun selbst schäumend ist, oder mit einem Schäumungsmittel gemischt ist, so ausgewählt, daß er in einer relativ kurzen Zeit (vorzugsweise in 10 - 15 Minuten) zu einem festen ß&s1rteil ausimrtet, das möglichst wenig Poren besitzt, n jfidf (ΐ:ι ^J er on aufträten, so sollen dicre vernaeh-

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lässigbar klein sein. Ebenso soll die Abkühliungszeit kurz sein» um die mit einem Basisteil versehene Lampe sobald als möglich aus der Form 16 entfernen zu können und diese zur Herstellung eines Basisteils auf einem weiteren lampengehäuse bereitzumachen. Sind die Zeiten zur Aushärtung und Abkühlung des Kunststoffes nicht zu groß, so kann das direkte Aufbringen des¹ Basisteils 12 auf das Ende der Lampe 5 durch eine automatische Lampenherstellungsmaschine vorgenommen werden. Das aushärten und Abkühlen wird dabei an verschiedenen Bearbeitungsorten vorgenommen, in die Lampenherstellungsmaschine periodisch bewegt \-iird.

Nach Entfernen der mit Basisteilen versehenen Lampe 5 aus der Form 16 wtrden die hervorstehenden Enden der Eingangsleiter 9 und 10 abgeschnitteruind beispielswiese durch Schweißen mit den Kontaktstiften Ik verbunden.

Das Basisteil 12 kann ebenso aus einem nichtschäumenden Kunststoffharz hergestellt werden, indem das Harz in eine starre Form eingebracht wird und gleichzeitig aufgeheizt und komprimiert wird. Spezielle Beispiele derartiger Materialien sind Polypropylen, Nylon und Phenolharze, welche bei Drücken in der Größenordnung von 10 psi und bei Temperaturen in der Größenordnung 250⁰F 55O⁰F durch Spritzguß ein einen festen Körper eingebracht werden. Natürlich kann das Basisteil auch durch Ver«

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gießen statt durch Spritzgießen hergestellt werden. Beispielsweise kann es aus einem Epoxyharz, das ein geeignetes Härtungsmittel enthält, gegossen werden. In diesem Falle besteht das Basisteil aus einem festen Kunststoff stück ohne Poren und ist daher sehr starr und fest. Der Glasstempel 11 und das Gehäuse 6 bestehen vorzugsweise aus stärkeren Meßrohren, um den höheren Gußdrücken widerstehen zu können.

Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch bei der Herstellung von Glühlampen verwendet werden. Fig. 3 zeigt eine derartige Lampe 25 mit einem gewöhnlichen birnenförmigen Gehäuse 27» einer GlUhfadenbefestigung 28 und einem mit Gewinde versehenen Kunststoffbasisteil 30. Dieses Basisteil wird direkt auf dae dichte Ende des Gehäuses gegossen. Wie Fig. h zeigt, ist ein Leiterdraht 31 mit einem Nuten-ähnlichen Teil 32 verbunden, dae auf der Unterseite des Basisteils befestigt ist und einen Endkontakt bildet, während der andere Leiter 33 am Gewinde des Basisteils angeordnet und zur Bildung des notwendigen Seitenkontakts teilweise freigelegt 1st.

"us den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß ein Basisteil für eine elektrische Lampe«, wie beispielsweise eine Fluoreszenzlampe oder eine Glühlampe, direkt auf dem Ende des Lampengehäuses geformt und mit diesem

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befestigt ist, und daher einen integrierenden Bestandteil eines derartigen Gehäuses bilden. Die beschriebene Vorrichtung, und das beschriebene Verfahren zur Formung eines Basisteils auf einem Lampenende kann Tail einer automatischen Lampenherstellun^smaschine bzw. eines Lampenherstellungsverfahrens sein, wodurch die Herstellungskosten sowohl des Basisteils als auch der Lampe reduziert werden.

Die beschriebenen AusführungsbeispieIe der Erfindung können sinngemäß modifiziert werden. Beispielsweise kann das eine Ende einer Glühlampe mit einem Basisteil versehen werdai, indem ein aufschäumbares Harz als Kleber zwischen einer Metallbasishülle und der Glasbirne verwendet wird, wobei das Harz im unteren Bereich der Hülle als Isolator wirkt und den Endkontakt in der richtigen Stellung relativ zur Hülle hält. Dsrüber hinaus kann für Fluoreszenzlampen ein durchschneidenden oder farbiaps Basisteil vorgesehen werden, indem einfach ein geeignetes Kunststoffharz ausgewählt wird·

Ebenso kann die Form aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden, vorausgesetzt, daß dieses nicht an dem ausgehärtetim Kunststoff anklebt oder anderweitig mit dem geformten Basisteil in Wechselwirkung tritt. Darüber hinaus können Glühlampen mit nur aus Kunststoff bestehenden Basisteilen verschiedene Typen und Gestalten

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versehen werden. Indem lediglich der Formhohlraum ausgebildet wird. Es können beispielsweise Basisteile komplexer Gestalt für Miniaturlampen in Platten mit gedruckten elektrischen ochaltuni'en, wie sie in der t^:o-pa tent schrift 2 892 992 beschrieben sind, hergestellt v/erden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche :

1. Elektrische Lampe, wie Glühlampe, Gasentladungslampe oder Fluoreszenzlampe, mit einem Glasgehäuse und

mit von dessen Ende wegverlaufenden Leitern*, gekennzeichnet durch einen direkt mit dem Gehäuse (6, 27) verbundenen Formkörper (12, 30) aus Kunststoff, der die Leiter (9,10; 31«33) in einer vorgegebenen räumlichen StellunE zum Gehäuse (6, 27) hält.

2. Lampe nach Anspruch l_t dadurch gekennzeichnet, daß derformkörper (12, 30) aus Kunststoff mit dem abgedichteten Ende des Gehäuses (6,27) verbunden ist und das "asisteil der Lampe (5, 25) bildet und daß Kontaktelemente (I¹+, 32) mit dem die bzw. ein Leiter (9.10; 31) elektrisch verbunden sind.

3. Lampe nach Anspruch ο oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der formkörper (12,30) aus einem gehärteten, wärmehärtendem Kunststoff gebildet ist.

k. Lampe nach einem der Ansprüche 1-3« dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (12,30) aus einem gehärteten, wärmehärtetem Kunststoff in Form eines aufgeschäumten Harzes, das in Zellform aushärtet, gebildet ist.

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BAD ORiGJNAL.

5· Lampe nach einem der Ansprüche 1 - *t, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (27) einen Glühfaden enthält und daß das äußere Ende einer der Loiter (31) in Formkörper (30) eingebettet und mit einem im unteren Teil des Fonnkörpers befestigten Kontakt (32) elektrisch verbunden ist.

6. Lampe nach einem der Ansprüche 1 - k_% dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6) röhrenförmig ausgebildet Ist, dafl die Leiter (9.10) durch das abgedichtete Ende des Gehäuses (6) herausragen und zum Teil im Abstand voneinander Im Formkörper (12) eingebettet sind und daß die Leiter mit in Längsrichtung im Formkörper befestigten Kontakten (I¹+) elektrisch verbunden sind.

7· Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (lh) als hohle Stifte ausgebildet sind. In denen die Enden der Leiter (9,10) befestigt sind.

8· Verfahren zur Herstellung einer Lampe nach den Ansprüchen 1-7« dadurch gekennzeichnet, da*ß das Ende eines Lampengehäuses (6,27) mit einer einen Hohlraum (17) aufweisenden wärmebeständigen Form (l6) umgeben wird, daß ein aufschäumbares Kunststoffharz (22) in den Formhohlraum (17) eingebracht wird, daß das Kunststoffharz aufgeheizt wird, so daß es aufschäumt und den B*ormhohlraum

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(17) ausfüllt sowie mit dem Ende des Gehäuses (6,27) in Verbindung tritt und daß das aufgeschäumte Harz zur Bildung eines direkt auf dem (ähäuse verbundenen Basisteil (12,30) aus einem festen Kunststoff mit Zellstruktur abgekühlt und die Form (16) entfernt wird.

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (6,27) auf einer ringförmigen Kante der Form (16) aufgesetzt wird, so daß eine dichte Verbindung fischen der Form und dem Gehäuse entsteht.

10. Verfahren nach Anspruch B und ')% dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeschäumte Harz bis Aushärten und Festwerden auf einer ve rr-j-ebenen, erhöhten Temperaturgehalten wird.

11. Verfahren nach den .msprüchon 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffharz auf eine Temperatur von etwa 5O⁰C - 17O⁰C aufgeheizt wird.

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