DE1589418A1 - Elektrische Bogenentladungslampe - Google Patents

Description

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ist, als Toleranzen in der Größenordnung von Hundertsteln eines Ililliaetore (Tausendstel eines Isch) eingehalten worden massen, andererseits «her durch die Schwelßväroe eine unterschiedliche Ausdehnung und Zusasraenciehuns der Laapenteile hervorgerufen wird, dlo ausreicht, um die vor Ausführung uer PunktschveiCung vorgenommene Ausrichtung wieder zunichte zu*machen. Dieselben Schwierigkeiten ergeben sich, wenn zweiteilige Hal tee lenient· vorwendet werden, von denen das eine Teil mit den Elektroden ausgerichtet und dann mit dem zuvor daran angesetzten zweiten Teil hartverlötet wird. * ■

χ Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher die Schaffung einer elektrischen Bogenentladungslaope mit einer räumlich konzentrierten Lichtquelle,* insbesondere einer Lampe mit kurzem Zntladungsbogen, deren Lichtquelle bzw. Elektroden mit ausreichender Genauigkeit Innerhalb bestimmter geforderter Toleranzgrcnzen im Verhältnis zu den nalteclementen der Lampe, Bit denen diese in die Fassung eingebet st ist, ausgerichtet werden können. Aufgabe vorliegender Erfindung ist ferner die Schaffung eines geeigneten Verfahrens zur schnellen und genauen Prüfung und Korrektur der radialen Versetzung der Ettlteeleoente und Elektroden einer solchen Entladungslampe.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine elektrische Bogenentladungslaape der eicgsnge genannten Art erfindungsgeaaS durch eine Anordnung gekennzeichnet, die zub Vorfokussieren der Lichtquelle dient und einen ersten, fest an dec Fortsatz angeschlossenen Stellkörper

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■ flg. 2 la vergrößerten Maßstab in auseinandergezog^ner Anordnung . perspektivisch die Ansicht einer zan Vorfokussiercn der Lampe dienenden Stellvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig, 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung für die Ausrichtung der Lampenelektrodcn bezüglich ihrer Längsachsen; und

Fig, 4 und 5 Abschnitte der Laapenele&troaen,vie sie in den

Objektiven eines oberen bzw, seitlichen Mikroskops der Vorrichtung der Fig. 3 erseheinen.

Ia einzelnen let in Fig. 1 eine allgeaein alt IO bezeichnete Xenon-Xarzbogett-Sntladungslasip· alt «in«r Leistung von etwa. 2.500 Watt zu erkennen, dl· ein llctttdurchllMlges Laspesgeh&u»· 12 aus Quarz oder dgl. hat, da« an «einen beides laden Ib Tnrtfl—Tirfiir V·!·« Xn dl· gegenüberliegenden _t zyllndrlaoh· Fortsatz« 13 und 14 bildenden Abschaelzungen übergeht. Ia dan Forteats 13 1st «in· lol2raa*Anod· 15 «ingesetst« die Mittels elaer Seih« eing««ch»olEoner laadleitcr 17 alt einer flexiblen StromzufOluning 19 verbundaa ist.

Mit der Wolf ram- Anöde' 15 wirkt ·1η· spits anlanf*ad«_f Wolfraa-Katbod« IS susaanea, dl· la dca anderes Fortsats 1.4 «inc·* setzt und über Bandleiter IS alt «laer sweltea Stroasnffthraag 90 verbunden ist. Di« Fortsätze 13 und 14 «lad j«T*il· alt Vorfokxaeie anordnungen B bzw. B* ausg«statt«t, df· dl« ftotsftts· 13 baw, 14 »ufnehscn und alt diesen durch Spannring· C₁ C* verspanst sisd. Ao ihren tuJSerto Enden gehen dl· Yorfokussi«ranordnuBf«a B₉ »· i» syllndrlseh· Fokweel«rz*pf«n 23, S4 über, die aechaaiech gehalten

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sind und sich in ein«» Halterung odor Fassung für die Laap· ein— -setzen lasses.

Die Zapfen 23, 24 bestimmen eoiaifc die Lage der Elektroden 15, ic Verhältnis zu der Fassung nnd ei nett zugehörigen Beflektox—Systes oder dgl. Die Versorgung dor Lanpc IC Kit elektrischer Energie erfolgt Ober die Stroiozuführunjien 19_f 20, die sit geeigneten Elemaen der fassung verbunden sind.

·'beiden Fokussiereinrichtungen B, B* sind Is vorliegenden Fall Identisch aasgebildet. Fig. 2 IiLSt -weitere Einzelheiten der in Fig. 1 an unteres Fortsatz 14 des Laapesgehftuses 10 befestigten yoJcussiereisriehturg: B' erkennen· Sin als zylindrischer Hohlkörper oder E&ise 22 ausgebildeter Staukörper, der aus einet geeigneten Werkstoff vi« <&tm fidelstahl besteht, ist as, «eines des Lampen» g«t£ös« 10 sagewandten Ende sit eiaer Bein· rost £sialsehlitzes v«re«hcn, seisehen denes sieh nachgiebige Zungen 27 erstrecken, so djtß die Mis· 22 ic dieses Eereicte eine crevis&e Dehnbarkeit aatveimt. äa £hr«E £ufierc& Bßde ist al« Hüls« 32 durch «ine sar der BSle« 22 £» ^esjeatlicheß senlsrechte Va&duag 2B . && Siee« WaadOBg 2ß 1st «le eicfe ic szislsx

GT*tr*2k%nuGE hohler Stutaea SQ vos krcicfdrmigeK Quereclmitt

angesetzt» der vo& der Wand 23 aus vorragt und dazu dient_E

j Fokussi erzapf en 2^4 aufzsikshaea. Dieser Zapfen bat

_: «la· öffnufig 23, die Ik Terhältnis su <Sei- Mittelachse des Zapfen«

r 24 versetzt und geringfügig größer al« der &u£endureh»eseer des

ϊ StutMoe 30 ißt. Imr fokussierzapfos 24 1st Jomit frei um den

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IO

Stutzes dresbar. Sr kann unter Anlage an der Wandung 28 «it Hilfe -eines Sperrt**» 36 und einer Innensechsk&ntschraube 38 festgelegt werden, die Ik eis Innengewinde 32 des Stutzens 32 eingreift.

Jhirch einen Uixgsschlitz 34 der Hülse 22 kann die StroHZuführung 2C (und analog die Stroezufüfarasg IS) nach außen geführt werden'.

Die ¥curf^dBasderaisotrunuQgezL B, B* sind Kit den Fortsätzen 13 trad IA-in faeri-fi—Ifirliiiwr wei.se verbimden, indes die Fortsätze 13, 14 zonKchst Kit fcsemtev. Asbestband aanrick»lt> die Hülsen 21, 22 über dl« nwwtrtaiilfcsm gorfttx« «s und dans dl* g—ctiHtstec

KaaBJsfcisa der Sp«snriKgs C, C* Sit Hs- 3' £*£ «im« ineraeeart* JuasfOkrtEiifsfarK «fase SsrKtes

aa€'Soex«ixtar der radüslem Ycrsetzang- xriscbem Josode XS

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zwei Stütxi«««r- 44 KKd 4$ ia «Ικβκ JlwtaKd >o««tsiiadef befestigt SZ.KÖ CvcS« ^i^: fr«. 2-J « <ker ds« JtbctsKd zviecnen dec κκ««χ &κτ BüIkcb. 21 vaseä. 21 enitapricfeiL, «o dm£' die zyliAdriaensK Faucassicrxapfes 23 _s £4 in TT-if%i!y!T>jg»- ES.Tssk«rbaBg«E 46-_f 47 der Stützlager 44, 45 eiKdris—

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_iJt wie «£kS' Ik Fig:.. 3 aät der etxiciipiiiktierteis

Linie «la üariS angegeben ist, während die Vorfokussierung der Lastp· erfolgt. Die In den Einkerbungen 4G und 47 liegenden Zapfen 23 bzw. 24 können durch aa den beiden Stützlagern 44 und 45 angelenkte Riegel 49 gesichert werden. Die Riegel 49 werdon dazu nach dem Herunterklappen auf die Zapfen 23, 24 durch geeignete Spannschrauben SO gehalten, die in entsprechende GewlndelCcher der Stützlager 44, 45 fassen, !!ittels von den Rieseln 49 gehaltener Feststellschrauben 51 können die Zr.pfen 23, 24 daran gehindert werden, sich in den Einkerbungen 46, 47 zu drehen.

Ein nittlg ungeordneter, von einer Seite der Grundplatte 42 au» nach oben ragender Trasarm 52 ist mit einem ersten Mikroskop 53, das direkt oberhalb der Lonpe 10 liegt, sowie nlt einem zweiten Mikroskop 54 versehen, das seitlich der Lampe 10 angeordnet 1st. Die beiden Mikroskope 53 und 54 sind demnach bezüglich der Lanponachse um 00 im Verhältnis zueinander vernetzt* Das erste Hikro-6kop 53 weist ein Fadenkreuz alt einer l&ngs^jrerlaufenden Fadonkreuzlinie 55 auf, wahrend das svelte Mikroskop 54 mit einem Fadenkreuz versehen let, das eine längs^yerlaufende Fadenkreuzllni· 5β sowie eine Genkrocht dazu verlaufend« Fadenkreuzlinie hat.

Die lknga^erlaufenden Fadeokreuzlinien 55 und 56 der Mikroskope 53,' 54 werden mit einer die Einkerbungen 46, 47 schneidenden Linie ausgerichtet und lallen nit den Achsen der zylindrischen Zapfen 23, 24 zusanrec·, wenn diese in den StUtzlagcrn 44, 45 ruhen. Die Ausrichtung; wird aittels einer geeigneten Lehre vor-·

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genommen. Die freien Eadon der Elektroden 15, 16 befinden sich dann in dem Sichtfeld der beiden Mikroskope, vie das alt den Pig. 4 und gezeigt ist.

Die Laapo IO wird mit ihrer Kunststoff-Schutzabdeckung 48 in den Einstellrahmen 40 gebracht, in dessen Gtützlagern 44, 45 die Lampe mittels der zunächst nur lose mit ihr verbundenen Fokussierzapien 23, 24 ruht, wie In Fig. 1 und 3 dargestellt. Die Lampe 10 wird dann festgehalten und der in der Einkerbung 46 ruhende Zapfen 24 langsam gedreht, wobei die Laupe lediglich mittels der Zapfen aufliegt. DIo durch die Verdrehung: dos Zapfens 24 hervorgerufene Verschiebung der Kathode 16 im Verhältnis zu den in axialer Richtung verlaufenden F&denkreuzlinien 55, 53 wird durch die beiden Mikroskope 53, 54 beobachtet.

Da die Achse des Fokussierzapfens 24 la Verhältnis zu der öffnung 26 versetzt bzw. exzentrisch 1st, erfahren die freien Enden der Elektroden 15, 16 bei Drehung des Zapfens in dem Mikroskop eine seitliche Verschiebung. Diese Verschiebung ist mit den strichpunktierten Uorlßllnlen der Elcktrodenspitzen in dem Sichtfeld des Mikroskops 53 in Fig. 4 angedeutet.

Der Zapfen 24 wird einfach gedreht, bis die Kathodenspitze mit den axialen Fadenkreuzlinien 55, 56 der Mikroskope 53, 54 fluchtet. Sodana wird der Riegel 49 abgeklappt und durch die Schraube 5O gesichert. Mittels der Feststellschraube 51 wird eine weitere Drehung des-Zapfens 24 verhindert. Darauf wird der Zapfen 24

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durch Anziehen dar Innensechskantschraube 38 - statt der naturgenaß jedö andere geeignete Schraube in gleicher Weise Verwendung finden kann - In der gefundenen Lage gesichert.

In der gleichen Weiss erfolgt die Ausrichtung der Anode 15 aa gegenüberliegenden Ende dar Lacpc 10.

Da die Fokusslerzapfen 23, 24 In den V-förmigen Einkerbungen und 47 liegen und die axialen Fadenkreuzlinien 55, 56 zuvor im Verhältnis zu der feststehenden, die Sinkerbungen 46·, 47 schneidenden usd alt der Mittelachse der Zapfen zusammenfallenden Achse ausgerichtet worden sind, werden zwangsläufig auch dl· Elektroden axial alt ihren entsprechenden Zapfen im Verhältnis zu dor erwähntoB feststehenden Achse ausgerichtet.

Nach Abschluß dieses Ju3tier- bzw. Zentriervorgänge werden die Riegel AQ geöffnet und dann die Lampe 10 zusacmen alt den verspannten Fekusslerzapfen 23, 24 uo einen Winkel von 360° gedreht, wobei die Spitzen der Anode 15 und der Kathode 10 wieder durch dio Mikroskope 53, 54 beobachtet werden. BIe Spitze» der Elektroden sollen dabei iß Verhältnis zu den Fadenkreuzlinien 55, 56 zentriert bleiben, da die Achsen tier Zapfen und der Elektroden : zueinander ausgerichtet sind. Wenn die Spitzen der Anode 15 bzw. der Kathode 13 bei Drehung der Lampe 10 ua den angegebenen Winkel von 350° in nennenswertem ilaße gegenüber den Fadenkreuzlinien 55, 56 ausgelgftkt worden, so werden die Spannschrauben 3S₁₁ 39 und &xm±t die Zapfen 23, 24 wieder gelöst und äm& die

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Zapfen 23, 24 geringfügig verdreht« bis dio Beobachtung durch die entsprechenden Mikroskope ergibt» daß die Abweichung von don Linien 55, 56 beseitigt worden ist. Darauf werden die Schr—^cn SS» 39 wieder Angezogen, vomit der FoUussiervorgang abs·:--...... ^a

ist. -

In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine Fachkraft in der Logo ißt, die Fokusslvrzapien und die Elektroden einer Entladungslampe bei Anwendung der Erfindung innerhalb weniger Hinuten auf einig· Hundertstel von Millimetern (Tausendstel von Inch) au justieren.

Wirkungsgrad und Genauigkeit einer solchen Vorfokussierung lassen sieh noch weiter dadurch steigern, daß mao «ine Eelhe von Fokussiert zapfen verwendet, die swar dieselben AuOenabmeasungen haben. Jedoch ■it öffnungen versehen sind, deren Exzentrizität mit Stufen von 0,25 na (0,010") von 0 bis 1,3 γλ (0,050") geht. Es wird dann zunächst ein Fokussiorzapfen alt der Exzentrizität 0 auf einen Stutzen 30 aufgesetzt und alt dieses verspannt. Die mit einem solchen Zapfen versehene Laape wird in den Hahnen 40 eingelegt und gedreht. Die Elektroden werden durch das ober« Mikroskop S3 hindurch beobachtet, wobei der Grad dsr Exzentrizität uncittelbar nit Hilfe des Gradnetzes S* (Fig. 4) abgelesen wird. Wenn sich bsi dieser Voruntersuchung ergibt, daß die Auslenkung der Elektroden beispielsweise 0,6 ma (O,O25ⁿ) beträgt, eo wird die Lampe 10 εac den Ratmen 40 herausgenenaen, nit Fokussiersapfen, die eine ExECutriritat rcn C,6 asu (0,025") aufiraisen, versehen und anectilJ.eCcnd"die vorstehend bereits beschriebene Folmssierung vor-

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Diese? Aufbau ermöglicht es, die Ausrichtung jeder Elektrode gesondert su Überwachen lind innerhalb der sehr engen Toleranzgrenzen zu halten, da jeweils ein Fokussicrzapfcn verwendet werden kann, dessen Exzentrizität alt derjenigen der entsprechenden Elektroden und Zapfen 30 übe.reinstinuat.

Bei Bedarf kann der Einstellrshacn 40 auSerdea auch dazu verwendet werden, den in ?ig. 1 nit X bezeichneten Abstand dor Lichtquelle, d.h. also den Abstand zwischen der Spitze der Kathode 16 und der Wandung 23 der HüIss 22, einzustellen. Das kann in dor Seise erfolgen, daß dos untere mikroskop 54 so angeordnet wird, daß seine radial verlaufende Fadenkreuz!inie 57 von der Wandung 23 gerade auf einen den Abstand X entsprechenden Abstand von dem Stützlager 44 eingestellt wird.. Die Lanpe 10 wird gleich nach dom Aufschieben der Fokussieranordnungen auf die alt den feuchten Asbestband umwickelt <m Fortsätze 13, 14 in den Einstellrahmen 40 gebracht. Wenn did Hülse 22 so eingerichtet let, daß die Kathodenspitze die Fadenkreuzlinie 57 gerade berührt (vgl. Fig. 5), wird die Asbeetuawicklung (beispielsweise durch einen heißen Luftstrom) Bit erhöhter Geschwindigkeit getrocknet, worauf die Hülsen 21, 22 durch Spannen der Ringe C, C la Verhältnis zu den entsprechenden Fortsätzen 13, 14 festgelegt werden.

Statt die Lampe festzuhalten und die Zapfen 23, 24 zu verdrehen, ist es crundsützlich UBsjekeüirt auch möglich, die Zapfen festzulegen und eine Verdrehung dor Lamps vorzunehmen, wobei steh eine Justierung öit' der gleichen Genauigkeit vrie bete umgekehrten Vorgehen erzielen"läßt." ■-■■■-■ . ■■■

'".'fJN R 1 ^r. / Π ο ο Λ Piit'.tit.aj'.sprüche:

Claims (1)

1. ~ 13 -

   P at β ntansprflehe

   1. Elektrische Bosenentliidunsslaiapö mit einer la eine» Lampea-

   gchs.iis« angeordneten rilunilich. konzentrierten Lichtquelle imd mindestens einer als langgestreckter Fortsatz des Läapsngebäusse ausgebildeten Abschaolzuag, o^kennzeichnet durch eine zum Vorfoirassieren der Lichtquelle dienende AnordnungÖ3» B*)jit einea ersten, fest an dan Fort3atz (13, 14) «nseachlossenen fitellliarpor sovle eines sich daran anHchliOGBCcdeu, exzentrisch zu der ßitt»lechso des Fort*· satzes {13, 14) verdrenbaren und in beliebigen Zwischenlasen relativ 2u den Stellkörper iestetellbaren Fokusslerkörper, mittels dessen die Laaipo bei Gebrauch von einer entsprechenden Fassung aafgenoaraan wird·

   2, Elektrische Bogenontladunsslaap· nach Anspruch 1, mit eines Psar zusftsjs&nvirk^ader Elektroden und «inem la vesentlichen ÄylindrVsshea Fortsatz_f der eine der Elektroden aufnimmt, dadurch göttjnazeichnet, «laß uer Stellkörper «ine in wesentlich zylindrische¹, den Fortsatz (13, 14) umgebende Hülse (21_s 22) ist und daö der Fokussierkörper ebenfalls Zylinderforia hat.

   3. Docenlampe nach Anspruch Z₁ dadurch gekennzeichnet» daß die

   Hülse (21, 22) an ihrem äußeren Ende durch ein·

   ^gan {Art- r% I Abs. Ζ U,. \ Rau 3 de· Änderuna««. U. 4* 8.19§7»

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   (28).
   radiale Handung/abgeschlossen ist, an die in axialer Richtung der Uületi ein ein Innengewinde (32) aufweisender zylindrischer Stutzen (30) angesetzt ist ,und daß der Fokussierkörper al3 Fokuasierzapfen (23, 24) auf des Stutzen (3O) drehbar und mittels einer ia das» Cevinde (32) eingreifenden Spanneinrichtung ia einer sawünschten Winkellage relativ zu der Hülse (21, 22) festlegbar ist.

   4. Bogenlampe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, die Hülse (21, 22) an ihrea inneren Ende eine Ro'ihe axialer Langaschlitxe (25) nuireist und ia Bereich dieser Schlitze (25) von einest Spannring (C, C*) uageben ist.

   5. Bogenlampe noch Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung oine mit eines Sperring (36, 37) zusammen*» virkende, den Fokussiersapfen (23, 24) durchsetzende und in das Gevinde (32) «ingreifende Spcsnschraube (33, 39) 1st.

   6. Verfahren zur Fokussierung einer Lanpo nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pokussierkörper und der Stollkörper uutor Beobachtung der radialen Abweichung der Elektrode (15, 18) von ihrea Sollwert isa Verhältnis zueinander ca die Langsachse des Fortsatzes (13, 14) verdreht und, nachdea die Abweichung sich innerhalb Vorgegebener Toleranzgrenzen befindet, der Fokussierkörpar in der gefundenen Eelativlago ia Verhältnis zu dem Stellkörper aechaiiisch verspannt wird.

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   t. Verfahren nach Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (10) zusaeaen ai t daran angeschlossenen Stellkurpern festgehalten vird und die Fokuesierfcörper In Verhältnis dazu verdreht «erden.

   8, Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laapo <10) mittels der Fokusa!«körper abgestützt wird, hierauf die Fokussierkörper ur.t«r Festhalten der Laape (10) vordreht werden und dabei die Abweichung der Elektroden (15, 16) von einer die Soll lage repräsentierenden feststehenden Axlalllni· durch das LaapengehSuse (12) hindurch beobachtet und sodann diese Abweichung durch entsprechende TerdreUuns der Fokus«iorkörper auf einen Innerhalb dor icuUissigen Tolerpjizgreajcen liegenden Wert verringert vird.

   9. Verfahren αach Anspruch S₁ dadurch gekennzeichnet, dad den Stellkörpern zunächst ein nicht-exzentrischer Fokussierkörper zugeordnet, hleruif der Wert der Abweichung der Loco der Elektroden (15, 16) von dem eevünschten Sollwert unter Drehung des nichtexzentrischen Fokussierkörpers festgestellt, sodaan aus einer liebrzahl von reiussierkörpern unterschiedlicher Exzentrizitttt ein Fokussierkörpcr ausgevfthlt wird, dessen ExsentrizitEt «it der festgestelltes Abweichung 1» vesentlichan abereinstlcmt, darauf dor nicht-exzontrieche Fokussierkörper durch dan kusgev&hlten FokiisflierkorpGr ersetrt und dann der gezahlte Tokussierkörper unter Fee thai ten der Laspo (10) verdreht und flntsit die Abweichung der läse der Elektroden vota Solltert korrigiert wird.

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