DE19527653A1

DE19527653A1 - Elektrodenwendel für Entladungslampen und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Elektrodenwendel

Info

Publication number: DE19527653A1
Application number: DE19527653A
Authority: DE
Inventors: Roland Hoffmann; Erolf Weinhardt
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-01-30
Also published as: EP0756311A1; HUP9602055A3; HUP9602055A2; JPH0945279A; HU9602055D0; US5729081A; CA2181494C; KR970008298A; HU217141B; CA2181494A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenwendel für Entladungslampen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Elektrodenwendel gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 7.

Eine derartige Elektrodenwendel ist beispielsweise in der Patentschrift US 3,729,787 offenbart. Diese Elektrodenwendel besitzt einen gewendelten Wolframdraht, der lose mit einem Umspinnungsdraht umwickelt ist. Zur Herstellung dieser Wendel wird der Umspinnungsdraht um den gewendel ten Wolframdraht und um einen parallel zum Wolframdraht angeordneten ersten Kerndraht gewickelt und anschließend die Einheit aus gewendelten Wolframdraht, ersten Kerndraht und Umspinnungsdraht um einen zweiten Kerndraht gewickelt. Dadurch weisen die Windungen der Elektrodenwen del bzw. des gewendelten Wolframdrahtes durchgängig einen im wesentli chen kreisförmigen Querschnitt auf. Die beiden Kerndrähte werden in einem Säurebad aus der Wendel herausgelöst. Um ein Abwickeln des Umspin nungsdrahtes zu verhindern, werden gemäß des vorgenannten Patentes die Enden der Elektrodenwendel aufgeschmolzen. Eine derartige Verschmel zung der Wendelenden hat aber den Nachteil, daß die nutzbare Wendellän ge um ca. 10-15% reduziert wird und erfordert daher einen entsprechend höheren Materialbedarf.

Das Patent US 3,736,458 beschreibt ebenfalls eine Elektrodenwendel mit ei nem gewendelten Wolframdraht, der lose mit einem Umspinnungsdraht umwickelt ist. Die Windungen der Elektrodenwendel bzw. des gewendelten Wolframdrahtes besitzen allerdings keinen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt wie in der US 3,729,787, sondern durchgängig einen ovalen Querschnitt. Diese Formgebung soll ein Abwickeln des Umspinnungsdrah tes verhindern. Nachteilig ist bei der Elektrodenwendel gemäß des Patentes US 3,736,458 aber, daß zur Herstellung dieser Elektrodenwendel drei Kerndrähte benötigt werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Elektrodenwendel für Entladungs lampen bereitzustellen, deren Umspinnungsdraht hinreichend gegen Abrol len gesichert ist und die möglichst kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkma le des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 7 gelöst. Besonders vor teilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be schrieben.

Die erfindungsgemäße Elektrodenwendel besitzt einen gewendelten Draht, der sowohl Windungen mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt als auch Windungen mit ovalem Querschnitt aufweist. Der Umspinnungsdraht wird durch die Wendelabschnitte, in denen die Windungen einen ovalen Querschnitt besitzen, zuverlässig gegen ein Abrollen fixiert, so daß ein Ver schmelzen der Wendelenden unnötig ist. Außerdem werden zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrodenwendel nur zwei Kerndrähte benötigt. Dadurch wird eine kostengünstige Wendelfertigung ermöglicht. Die Wen delabschnitte, in denen die Windungen des gewendelten Drahtes einen ovalen Querschnitt aufweisen, befinden sich vorteilhafterweise an den Wen delenden, da hier die Gefahr, daß der Umspinnungsdraht abrollt, am größ ten ist. Bei langen Wendeln ist es vorteilhaft, auch außerhalb der Wendelen den weitere Wendelabschnitte vorzusehen, die Windungen mit einem ova len Querschnitt besitzen. Diese Wendelabschnitte sind vorzugsweise regel mäßig oder äquidistant entlang der Wendel angeordnet. Hergestellt werden die Wendelabschnitte, deren Windungen einen ovalen Querschnitt aufwei sen, vorteilhafterweise mit Hilfe eines zweiten Kerndrahtes, der in regelmä ßigen Abständen angeflacht ist. Um diesen zweiten Kerndraht ist die aus dem Wendeldraht, dem parallel dazu angeordneten ersten Kerndraht und dem Umspinnungsdraht bestehende Einheit gewickelt. Beim Aufwickeln des gewendelten Drahtes auf den zweiten Kerndraht entstehen in den angeflach ten Abschnitten des zweiten Kerndrahtes Windungen mit ovalem Quer schnitt, während in den nicht-angeflachten Bereichen des Kerndrahtes Win dungen mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt geformt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs beispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Elektro denwendel entsprechend eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt (schematisch) der Elek trodenwendel aus der Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht (schematisch) auf ein Ende der erfindungsgemäßen Elektrodenwendel entsprechend der Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines nicht angeflachten Wendelabschnittes der erfindungsgemäßen, in Fig. 1 abgebildeten Elektrodenwendel mit Kerndrähten,

Fig. 5 einen Querschnitt (schematisch) durch den nicht angeflachten Wendelabschnitt der erfindungsgemäßen, in Fig. 1 abgebildeten Elektrodenwendel mit Kerndraht,

Fig. 6 einen Querschnitt (schematisch) durch den angeflachten Wen delabschnitt der erfindungsgemäßen, in Fig. 1 abgebildeten Elektrodenwendel mit Kerndraht.

In der Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ßen Elektrodenwendel schematisch dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine stabförmige Elektrodenwendel für eine stabförmige Leuchtstofflampe mit einer elektrischen Leistungsaufnahme von ca. 58 W. Diese Elektroden wendel ist mit Endabschnitten I, III ausgestattet, in denen die Windungen des gewendelten Drahtes 1 (Fig. 2) einen ovalen Querschnitt aufweisen, während im mittleren Wendelabschnitt II die Windungen des gewendelten Drahtes 1 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzen. Die Endabschnitte I, III erstrecken sich jeweils über eine Länge von ca. 0,5 mm, während der mittlere Wendelabschnitt II ca. 10 mm lang ist. Der Durchmes ser der Elektrodenwendel beträgt im mittleren Abschnitt II ungefähr 1,2 mm. Fig. 2 ist eine Ausschnittsvergrößerung des mittleren Wendelab schnittes II der erfindungsgemäßen Elektrodenwendel aus Fig. 1. Sie zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Elektrodenwendel. Die Elektroden wendel besteht aus einem einfach gewendelten Wolframdraht 1, der auf sei ner gesamten Länge lose von einem dünneren, ebenfalls aus Wolfram beste henden Umspinnungsdraht 2 umwickelt ist. Die Drahtstärken betragen für den gewendelten Wolframdraht ca. 71 µm und für den Umspinnungsdraht ca. 20 µm. Aus der schematischen Fig. 3 ist zu entnehmen, daß der große Halbmesser der Windungen mit ovalem Querschnitt in den Wendelabschnit ten I, III größer als der Radius der zum Abschnitt II gehörenden Windungen mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ist, während der kleine Halbmesser der Windungen mit ovalem Querschnitt in den Wendelabschnit ten I, III kleiner als der Radius der zum Abschnitt II gehörenden Windungen mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ist.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektrodenwendel wird der zu nächst noch ungewendelte Wolframdraht 1 parallel zu einem ersten, aus Ei sen bestehenden Kerndraht 3 ausgerichtet. Dann werden der Wolframdraht 1 und der Kerndraht 3 mit dem Umspinnungsdraht 2 umwickelt. Aus der schematisierten Fig. 4 geht hervor, daß der erste Kerndraht 3 eine etwas geringere Drahtstärke besitzt als der Wendeldraht 1. Die aus dem gewendel ten Wolframdraht 1, dem ersten Kerndraht 3 und dem Umspinnungsdraht 2 bestehende Einheit wird nun ihrerseits um einen zweiten, ebenfalls aus Ei sen bestehenden Kerndraht 4, der einen Durchmesser von ca. 1 mm besitzt, gewickelt. Der zweite Kerndraht 4 ist in äquidistanten Abständen von ca. 10 mm angeflacht, das heißt, daß seine Abmessung in Quetschrichtung auf ca. 80% des Durchmessers reduziert ist. Die Länge dieser angeflachten Ab schnitte beträgt ungefähr 1 mm. Dadurch erhalten die Windungen des ge wendelten Wolframdrahtes 1 in den angeflachten Kerndrahtabschnitten ei nen ovalen Querschnitt, während die Windungen der Elektrodenwendel bzw. des gewendelten Wolframdrahtes 1 in den nicht angeflachten Kern drahtabschnitten einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufwei sen. Es sei hier angemerkt, daß durch den Quetschvorgang die Abmessung der angeflachten Kerndrahtabschnitte senkrecht zur Quetschrichtung und zur Wendelachse größer als der Durchmesser der nicht angeflachten Kern drahtabschnitte ist. Die Fig. 4 zeigt ausschnittweise eine Seitenansicht eines nicht angeflachten Abschnittes des zweiten Kerndrahtes der Elektroden wendel mit dem Wendeldraht 1, dem ersten Kerndraht 3 und dem Umspin nungsdraht 2. In Fig. 5 ist ein Querschnitt durch diesen in Fig. 4 abgebil deten Wendelabschnitt dargestellt. Die Windungen des gewendelten Wolf ramdrahtes 1 mit dem ihn umgebenden Umspinnungsdraht 2 besitzen in diesem Wendelabschnitt einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Nach dem Herausätzen der beiden Kerndrähte 3, 4 entspricht dieser Wen delabschnitt dem in Fig. 2 bzw. in Fig. 1 abgebildeten Wendelabschnitt II.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen angeflachten Abschnitt des zweiten Kerndrahtes 4 mit dem darum gewickelten Wendeldraht 1, der sei nerseits vom Umspinnungsdraht 2 umschlungen ist. Die Windungen des gewendelten Wolframdrahtes 1 mit dem ihn umgebenden Umspinnungs draht 2 besitzen in diesem Wendelabschnitt einen ovalen Querschnitt.

Nach Beendigung der Wickelvorgänge werden die Drähte 1, 2, 3, 4 in der Mitte der angeflachten Abschnitte des Kerndrahtes 4 durchtrennt. Dabei entstehen Elektrodenwendeln mit angeflachten Wendelenden. Anschließend werden die beiden Kerndrähte 3, 4 in einem Säurebad herausgelöst. Da durch verbleiben an den Wendelenden ca. 0,5 mm lange Wendelabschnitte 1, in (Fig. 1, 3), deren Windungen einen ovalen Querschnitt aufweisen, während der mittlere Wendelabschnitt II Windungen mit einem annähernd kreisförmigen Querschnitt besitzt. Die Elektrodenwendeln werden anschlie ßend in bekannter Weise in ein Elektrodengestell montiert und in eine Emitterpaste getaucht. Die weitere Montage der Elektrodengestelle erfolgt auf bekannte Weise und soll daher hier nicht weiter beschrieben werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher beschriebene Aus führungsbeispiel. So können die erfindungsgemäßen Elektrodenwendeln beispielsweise auch außerhalb der Wendelenden zusätzliche Wendelab schnitte mit einem ovalen Querschnitt aufweisen. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführung bei vergleichsweise langen Stabwendeln. Der Abstand der angeflachten Abschnitte des zweiten Kerndrahtes 4 kann beispielsweise auf ca. 4,5 mm verkürzt werden. In diesem Fall enthält die oben näher erläuterte erfindungsgemäße Elektrodenwendel noch genau einen zusätzlichen, in der Wendelmitte angeordneten Wendelabschnitt, in dem der Wendeldraht Win dungen mit einem ovalen Querschnitt besitzt, dessen Länge ca. 1 mm be trägt. Zu beiden Seiten dieses Abschnittes erstrecken sich dann je ein ca. 4,5 mm langer Wendelabschnitt, in denen die Windungen des Wendeldrah tes im Querschnitt annähernd kreisförmig sind. Die Wendelenden werden nach wie vor von zwei ca. 0,5 mm langen Abschnitten geformt, in denen die Windungen des Wendeldrahtes einen ovalen Querschnitt aufweisen, so daß die Gesamtlänge der Elektrodenwendel unverändert bleibt.

Die Kerndrähte 3, 4 müssen nicht unbedingt aus Eisen bestehen, sondern können beispielsweise auch aus Molybdän gefertigt sein. Außerdem ist die Erfindung auch auf Tripelwendeln anwendbar, indem beispielsweise der Kerndraht 4 mit den darauf befindlichen Drähten 1, 2, 3 um einen weiteren Kerndraht gewickelt wird.

Claims

1. Elektrodenwendel für Entladungslampen mit einem gewendelten, Draht (1), der von einem Umspinnungsdraht (2) umwickelt ist, da durch gekennzeichnet, daß der gewendelte Draht (1) sowohl Windun gen (II) mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt als auch Win dungen (I, III) mit ovalem Querschnitt aufweist.

2. Elektrodenwendel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der große Halbmesser der Windungen (I, III) mit ovalem Querschnitt grö ßer als der Radius der Windungen (II) mit im wesentlichen kreisförmi gen Querschnitt ist und daß der kleine Halbmesser der Windungen (I, III) mit ovalem Querschnitt kleiner als der Radius der Windungen (II) mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ist.

3. Elektrodenwendel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewendelte Draht (1) an den Enden der Elektrodenwendel Windungen (I, in) besitzt, die einen ovalen Querschnitt aufweisen.

4. Elektrodenwendel nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Elektrodenwendel zumindest einen außerhalb der Wendelenden angeordneten Wendelabschnitt besitzt, in denen die Windungen des gewendelten Drahtes (1) einen ovalen Querschnitt aufweisen.

5. Elektrodenwendel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenwendel in regelmäßigen Abständen Abschnitte aufweist, in denen die Windungen des gewendelten Drahtes (1) einen ovalen Quer schnitt besitzen.

6. Elektrodenwendel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte, in denen die Windungen des gewendelten Drahtes (1) ei nen ovalen Querschnitt besitzen, äquidistant angeordnet sind.

7. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenwendel mit einem gewen delten Draht (1), der von einem Umspinnungsdraht (2) umwickelt ist, wobei im Verlauf des Verfahrens der Umspinnungsdraht (2) um den gewendelten Draht (1) und um einen parallel zum gewendelten Draht (1) angeordneten ersten Kerndraht (3) gewickelt wird, und anschlie ßend die aus dem gewendelten Draht (1), dem ersten Kerndraht (3) und dem Umspinnungsdraht (2) bestehende Einheit um einen zweiten Kerndraht (4) gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kerndraht (4) stellenweise angeflacht ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenwendel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die angeflachten Abschnitte des Kern drahtes (4) regelmäßig entlang des Kerndrahtes angeordnet sind.

9. Verfahren zur Herstellung einer Elektrodenwendel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die angeflachten Abschnitte des Kern drahtes (4) äquidistant angeordnet sind.