DE1589238C3

DE1589238C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln eines Glühkörpers für eine elektrische Lampe

Info

Publication number: DE1589238C3
Application number: DE1589238A
Authority: DE
Inventors: Leonardus Eduard Venlo Govaert (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-01-27
Filing date: 1967-01-24
Publication date: 1978-05-03
Also published as: US3493017A; CH468716A; DE1589238B2; DE1589238A1; NL6601017A; AT266258B; DK120603B; FR1509534A; NL154056B; ES336050A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln eines Glühkörpers für eine elektrische Lampe, bei dem auf einen geraden Teil eines sich in Längsrichtung bewegenden und zeitweilig als Kern dienenden Stützdrahtes, z. B. aus Molybdän, ein Wolframwickeldraht schraubenlinienförmig aufgewickelt wird, der von einer umlaufenden Vorratsrolle abgewickelt wird, deren Drehachse mit der Längsachse des betreffenden geraden Teiles des Stützdrahtes zusammenfällt

Bei einem aus der AT-PS 1 17 814 bekannten Verfahren dieser Art wird ein zeitweilig als Kern dienender Stützdraht verwendet, auf den ein Wickeldraht schraubenlinienförmig aufgewickelt wird. Nachdem der Stützdraht bewickelt worden ist, wird er verformenden Behandlungen und/oder Wärmebehandlungen ausgesetzt; dann wird der Stützdraht im allgemeinen, z. B. durch eine Ätzbearbeitung, entfernt Bei diesem Verfahren kann sowohl der Wickeldraht als auch der Stützdraht von zusammengesetzter Art sein; sie können z. B. je aus mehreren zusammengeflochtenen Drähten aus verschiedenem Material bestehen.

Beim bekannten Verfahren zum Wickeln eines Glühkörpers wird meist eine Wickeleinheit verwendet, die eine rotierend angetriebene Wickelspindel enthält, die in Form eines Trägerkörpers für die Vorratsrolle ausgebildet ist die in bezug auf die Wickelspindel zentrisch und drehbar angeordnet ist Dabei enthält die Wickelspindel ein oder mehrere als Führungsräder ausgeführte Führungsglieder. Der Wickeldraht wird über die Führungsräder von der Vorratsrolle über die hohle Wickelspindel zum Stützdraht geführt Bei Drehung der Wickelspindel wird der Wickeldraht um den Stützdraht gewickelt wobei der von den Führungsrädern geführte Wickeldraht von der Vorratsrolle abgezogen wird. Die für die Bewicklung des Stützdrahtes benötigte Spannung im Wickeldraht wird dadurch erhalten, daß die Drehbewegung der Vorratsrolle in bezug auf die Wickelspindel mittels einer geeigneten Vorrichtung mechanisch abgebremst wird.

Beim bekannten Verfahren können aber beim Wickeln Spannungsschwankungen im Wickeldraht auftreten. Dadurch kann ein Glühkörper entstehen, dessen Wickeldraht, über seine volle Länge gesehen, Durchmesseränderungen aufweist Je dünner der Wickeldraht ist desto größer wird dieser Nachteil. In einem Glühkörper, der in einer elektrischen Glühlampe, Entladungsröhre od. dgl. montiert wird, führen solche Änderungen zur Verkürzung der Lebensdauer der Lampe oder der Röhre.

Unterschiedliche Faktoren fördern das Auftreten der erwähnten Spannungsschwankungen im Wickeldraht. Um den für die Bewicklung des Stützdrahtes benötigten Wickeldraht von der Vorratsrolle zuführen zu können, soll diese Rolle in bezug auf die rotierende Wickelspindel drehbar und somit mit einem nicht zu unterschreitenden Lagerspiel angeordnet sein. Außerdem ist diese Rolle in bezug auf ihre eigene Drehachse in Unbalance. Die Einflüsse dieses Spiels und dieser Unbalance führen, wie sich gezeigt hat bereits bei einer verhältnismäßig niedrigen Drehzahl der Wickelspindel zu erheblichen Spannungsschwankungen im Wickeldraht Durch das Vorhandensein der Führungsglieder für den Wickeldraht werden diese Spannungsschwankungen noch weiter verstärkt und können andere Spannungsschwankungen eingeführt werden. Zur Beschränkung der Schwankungen in der Drahtspannung darf beim bekannten Verfahren daher nur mit verhältnismäßig niedrigen Wickelgeschwindigkeiten gearbeitet werden; in der Praxis hat sich gezeigt, daß eine Drehzahl der Wickelspindel von etwa 10 000 Umdrehungen/min beim bekannten Verfahren besonders geeignet ist

Aus der US-PS 23 31 240 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum spiralförmigen Wickeln eines metallenen Leiters um einen aus Textil bestehenden Kerndraht bekannt wobei eine umlaufende Vorratsrolle verwendet wird und der metallene Leiter aufgrund der Zentrifugalkraft schleifenförmig zwischen Vorratsrolle und Kerndraht aufbauscht Die Vorratsrolle läuft mit einer Drehzahl von etwa 10 000 Umd/min um. Ein so hergestelltes Kabel wird insbesondere dort angewendet, wo es auf eine große Biegsamkeit des Kabels ankommt An die Gleichmäßigkeit des Wickelproduktes werden keine hohen Anforderungen gestellt

Die US-PS 18 76 794 befaßt sich mit einem Verfahren zur Isolierung eines metallischen Leiters, wobei um diesen Leiter Asbest herumgewickelt wird. Asbest ist im Vergleich zu Metall und insbesondere zu Wolfram sehr biegsam, weist jedoch gegenüber diesem eine sehr viel niedrigere Zugfestigkeit auf.

In der Glühlampentechnik ist es wichtig, von gleichmäßigen Glühkörpern auszugehen. Änderungen im Durchmesser und in der Wickelsteigung führen zu Temperaturgradienten, durch die die Lebensdauer der Lampe ungünstig beeinflußt wird. Auch ist die Lichtverteilung eines ungleichmäßigen Glühkörpers nicht gleichförmig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Wickeln von Glühkörpern zu schaffen, bei dem praktisch keine Schwankungen in der Drahtspannung auftreten und das somit zu sehr gleichmäßigen Glühkörpern führt

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorratsrolle mit einer Drehgeschwindigkeit von etwa 25 000 Umd/min angetrieben wird, wobei auf die Masse des sich schleifenförmig zwischen der Vorratsrolle und dem Stützdraht aufbauschenden und rings um den Stützdraht bewegenden Wickeldrahtes eine Zentrifugalkraft ausgeübt wird, die in dem am Stützdraht angrenzenden Teil der Schleife die zum Bewickeln des Stützdrahtes erforderliche Drahtspannung erzeugt, und daß sowohl die Rolle als auch die Stelle, an der der Wickeldraht auf den Stützdraht gewickelt wird, konzentrisch von einer die Drahtschleife begrenzenden Buchse umgeben werden.

Bei diesem Verfahren wird somit die zur Bewicklung des Stützdrahtes erforderliche Abbremskraft im Wikkeldraht völlig von der Zentrifugalkraft geliefert Die zum Bewickeln des Stützdrahtes erforderliche Wickeldrahtlänge wird dabei dadurch erhalten, daß die durch den Wickeldraht gebildete Schleife, die bei Abwesenheit eines auf der Wickelspindel befestigten Führungsgliedes eine Bewegung in bezug auf die Vorratsrolle ausführen kann, gegenüber der Vorratsrolle voreilt Bei diesem Verfahren können Mittel zum Rotieren der Vorratsrolle in bezug auf die Wickelspindel sowie gesonderte Führungsglieder und ein den Wickeldraht abbremsender Mechanismus, die bei den bekannten Vorrichtungen erforderlich sind, weggelassen werden.

Die zum Bewickeln des Stützdrahtes erforderliche Drahtspannung wird grundsätzlich durch die Drehgeschwindigkeit und den Durchmesser der durch den Wickeldraht gebildeten Schleife bestimmt Bei üblichem Durchmesser des Wickeldrahtes wird die für die Bewicklung notwendige Drehgeschwindigkeit sehr hoch gewählt d. h. etwa 25 000 Umdrehungen/min. Bei dieser hohen Drehgeschwindigkeit kann dann auch mit erheblich größerer Geschwindigkeit als bei dem bekannten Verfahren gewickelt werden.

Die die Rolle und die Stelle, an der der Wickeldraht auf den Stützdraht aufgewickelt wird, konzentrisch umgebende Buchse begrenzt die geometrische Form der Drahtschleife. Daher treten im Wickeldraht nahezu keine Spannungsschwankungen auf. Die Größe der Drahtspannung kann dabei noch dadurch beeinflußt werden, daß auch die Buchse in Drehung versetzt wird.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung, die mindestens eine Wickeleinheit mit einer drehbaren Vorratsrolle für Wickeldraht enthält und die weiter mit Mitteln versehen ist mit denen ein zu bewickelnder Stützdraht in Längsrichtung über eine gerade Strecke transportiert wird, deren Richtung mit der Drehachse der Vorratsrolle zusammenfällt, wobei ein Führungsglied vorgesehen ist mit dem der auf den Stützdraht laufende Wickeldraht an einer bestimmten Stelle der Drehachse geführt wird, ist dadurch gekennzeichnet daß die Wickeleinheit eine Spindel enthält auf der die Vorratsrolle unbeweglich befestigbar ist daß Antriebsmittel vorgesehen sind, welche der Spindel eine Drehgeschwindigkeit von etwa 25 000 Umd/min geben, und daß die Rolle und das Führungsglied konzentrisch von einer Buchse umgeben sind

Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung mit Mitteln zum Indrehungversetzen der Buchse versehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung näher erläutert die schematisch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens darstellt Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Drehachse der Vorrichtung,

Fig.2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 1 längs der Ebene H-II,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 1 und

Fig.4 und 5 etwaige andere Ausführungsformen einer Buchse zur Begrenzung der Drahtschleife.

In den F i g. 1 und 2 ist eine mittlere hohle Spindel der Vorrichtung zum Wickeln eines Glühkörpers für eine elektrische Glühlampe, Entladungsröhre od. dgl. mit 1 bezeichnet welche Spindel von geeigneten Antriebsmitteln mit einer Drehgeschwindigkeit von etwa 25 000 Umdrehungen/min in einer Richtung angetrieben wird, die in der Zeichnung mit dem Pfeil 3 angegeben ist Eine Vorratsrolle 5 für einen aus Wolfram bestehenden

35· Wickeldraht ist mittels einer Mutter 7 fest auf der Spindel 1 befestigt

Die dargestellte Vorrichtung enthält weiterhin eine Vorratsspule 9 mit einem aus Molybdän bestehenden Stützdraht 11. Dieser Stützdraht 11 wird in Richtung des dargestellten Pfeiles von der Spule 9 abgewickelt und langsam über die hohle Spindel 1 auf eine andere Spule 13 gewickelt Dieser Stützdraht 11 bildet einen Kern, auf den der von der Vorratsrolle 5 stammende Wickeldraht schraubenlinienförmig aufgewickelt wird. Dabei bildet der buchsenförmige Körper 19 ein Führungsglied, mit dem an einer bestimmten Stelle der Wickeldraht zu dem Stützdraht 11 geführt wird.

Zunächst wird das Ende des Wickeldrahtes am Stützdraht 11 befestigt Dann wird dafür gesorgt daß die Vorratsrolle 5 eine derartige Rotation vollführt daß der Drahtteil zwischen der Rolle 5 und dem Stützdraht 11 infolge von Zentrifugalwirkung nach außen geschleudert wird und in Form einer Schleife 15 aufbauscht die sich mit großer Geschwindigkeit rings um den Draht 11 bewegt Infolge der auf die Masse der Schleife 15 ausgeübten Zentrifugalkraft wird in dem mit dem Pfeil 17 angedeuteten Teil der Schleife die für die Bewicklung des Stützdrahtes 11 benötigte Abbremskraft geliefert

Die im betreffenden Teil 17 der Schleife 15 herbeigeführte Wickelspannung kann, wie sich gezeigt hat in hohem Maße dadurch konstant gehalten werden, daß eine die geometrische Form der Schleife 15 stabilisierende Buchse 21 verwendet wird, die eine Begrenzung der Schleife 15 bildet Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Buchse 21 fest angeordnet Sie kann jedoch auch z. B. in Richtung des Pfeiles 23 der F i g. 3 drehbar angeordnet sein, wodurch die Größe der konstanten Spannung im Drahtteil 17 noch geändert

werden kann.

F i g. 3 zeigt noch, daß das Führungsglied, mit dem an einer bestimmten Stelle der Wickeldraht zum Stützdraht 11 geführt wird, auch vom Ende der hohlen Spindel 1 gebildet werden kann. Zu diesem Zweck ist die hohle Spindel 1 mit einem den Wickeldraht führenden Nasenteil 25 versehen.

Bei gegebenem Durchmesser des Wickeldrahtes und des Stützdrahtes kann hauptsächlich durch Änderung der Drehzahl der Vorratsrolle 5 und/oder des Innendurchmessers der Buchse 21 die Wickelspannung im obenerwähnten Drahtteil 17 nach Wunsch geändert werden.

Statt einer zylindrischen Buchse 21 kann auch eine Buchse anderer Gestalt gewählt werden.

Die Buchse kann gegebenenfalls eine keglige oder domförmige Innenwand (siehe F i g. 4 und 5) oder eine Kombination dieser beiden Formen haben.

Nachdem der Stützdraht 11 aus Molybdän schraubenlinienförmig mit Wickeldraht aus Wolfram bewickelt worden ist, wird der bewickelte Stützdraht noch verformenden Behandlungen und/oder Wärmebehandlungen ausgesetzt und schließlich in Stücke geteilt. Dann wird der Stützdraht, z. B. durch eine Ätzbearbeitung, entfernt und es verbleibt der gewickelte Glühkörper. Diese Bearbeitungen, die allgemein bekannt sind, werden hier nicht näher beschrieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Wickeln eines Glühkörpers für eine elektrische Lampe, bei dem auf einen geraden Teil eines sich in Längsrichtung bewegenden und zeitweilig als Kern dienenden Stützdrahtes, z. B. aus Molybdän, ein Wolframwickeldraht schraubenlinienförmig aufgewickelt wird, der von einer umlaufenden Vorratsrolle abgewickelt wird, deren Drehachse mit der Längsachse des betreffenden geraden Teiles des Stützdrahtes zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsrolle (5) mit einer Drehgeschwindigkeit von etwa 25 000 Umd/min angetrieben wird, wobei auf die Masse des sich schleifenförmig zwischen der Vorratsrolle und dem Stützdraht (11) aufbauschenden und rings um den Stützdraht bewegenden Wickeldrahtes eine Zentrifugalkraft ausgeübt wird, die in dem am Stützdraht angrenzenden Teil der Schleife (15) die zum Bewickeln des Stützdrahtes erforderliche Drahtspannung erzeugt, und daß sowohl die Rolle (5) als auch die Stelle, an der der Wickeldraht auf den Stützdraht (11) gewickelt wird, konzentrisch von einer die Drahtschleife (15) begrenzenden Buchse (21) umgeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (21) in Drehung versetzt wird.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, die mindestens eine Wickeleinheit mit einer drehbaren Vorratsrolle für Wickeldraht enthält und die weiter mit Mitteln versehen ist, mit denen ein zu bewickelnder Stützdraht in Längsrichtung über eine gerade Strecke transportiert wird, deren Richtung mit der Drehachse der Vorratsrolle zusammenfällt, wobei ein Führungsglied dem vorgesehen ist, mit dem der auf dem Stützdraht aufgewickelte Wickeldraht an einer bestimmten Stelle der Drehachse geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeleinheit eine Spindel (1) enthält, auf der die Vorratsrolle (5) unbeweglich befestigbar ist, daß Antriebsmittel vorgesehen sind, welche der Spindel eine Drehgeschwindigkeit von etwa 25 000 Umd/min geben, und daß die Rolle (5) und das Führungsglied (19 oder 25) konzentrisch von einer Buchse (21) umgeben sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln zum Indrehungversetzen der Buchse (21) versehen ist