DE2915411A1

DE2915411A1 - Verfahren zur herstellung eines schutzueberzugs auf lampenkolben

Info

Publication number: DE2915411A1
Application number: DE19792915411
Authority: DE
Inventors: Charles C Casale; Bureligh H Leach; John E Tozier; Pa Williamsport
Original assignee: GTE Sylvania Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1979-10-25
Also published as: JPS5729801B2; NL7902913A; GB2018624B; GB2018624A; BE875552A; JPS556785A; CA1122155A

Description

Stand der Technik:

Insbesondere bei der Fertigung von Miniaturblitzlampen hat es sich als notwendig herausgestellt, einen Schutzüberzug auf dem Glaskolben der Lampen anzubringen. Bei der Zündung derartiger Lampen wird zerschnitzelte Zirkonium- und/oder Hafniumfolie blitzartig verbrannt. Dadurch wird der Glaskolben einem erheblichen Teraperaturschock durch umherfliegende Kü gelchen aus Metalloxyd ausgesetzt, der den Glaskolben zum Zerspringen, Reißen,Platzen oder auch Explodieren bringen kann. Es wurden deshalb bereits viele Arten von Überzügen erfunden und erprobt, um die Tauglichkeit des Lampenkolbens als Sicherheitsbehälter zu verbessern.

Bekannt wurden Tauchverfahren zum Erzeugen von derartigen Schutzüberzügen. Als Material verwendete man ausgewählte Kunstharze, wie etwa Zelluloseazetat. De nach der erwünschten Überzugsdicke mußten mehrere Tauchschritte mit jeweils anschließendem Trockenen zur Verdunstung des verwendeten Lösungsmittels vorgesehen werden. Dieses Verfahren benötigte größere Flächen in der Fabrikation, war zeitaufwendig und erforderte relativ viel Handarbeit. Dazu kam, daß die entstehenden Dämpfe des Lösungsmittels, wie etwa Azeton, in hohem Maße explosiv sind.Es kann aber bei der Herstellung von Photoblitzlampen aller Zünderkonstruktionen nie ganz ausgeschlossen werden, daß Selbstzündung vorkommt. Daher mußten aufwendige, automatische Löschanlagen vorgesehen werden, um die bestehenden Risiken einzudämmen. Nach einem Schadensfall mußte die Fertigung bis zur Beendigung notwendiger Aufräumungsarbeiten sowie zum Entfernen des Löschmittels jeweils unterbrochen bleiben.Alle diese Faktoren trugen dazu bei, daß dia Herstellungskosten relativ hoch waren.

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Es wurden deshalb wirtschaftlichere Verfahren gesucht. Eine Lösung ist der US-PS 3.893.797 zu entnehmen. Es wurde hier ein thermoplastisches Material für den Überzug wie Polykabonat vorgeschlagen, das in einem VakuumprozeB auf den Lampenkolben aufgezogen und mit Wärme geschrumpft wurde. Die dazu notwendigen Anlagen waren aber relativ teuer. Dieses Verfahren war zwar wesentlich schneller und sicherer und konnte in vollautomatische Produktionsmaschinen integriert werden. Es waren aber vorgeformte Kunststoffschlauchabschitte notwendig, die vom Typ der Blitzlampe abhängig variierten und deshalb eine aufwendige Lagerhaltung erforderlich machten. Ebenso war die Notwendigkeit der Eigenfertigung oder des entsprechenden Einkaufs wie auch die mechanische Zuführung der Abschnitte umständlich und erhöhte die Fertigungskosten.

Es wurde deshalb nach einer besseren Lösung gesucht. Der DE-OS 27 56 749 ist ein Verfahren zu entnehmen, das einen Überzug unter Verwendung UV-härtbarer Photopolymere vorsieht. Die Verfahrensschritte sind dabei: Die am Quetschsockel vertikal mit der Absaugspitze nach unten gehaltenen Blitzlampen werden in einem Behälter mit einem Photopolymer getaucht. Die Flüssigkeit hat etwa 60° C. Das Herausheben geht sehr langsam vor sich und nimmt etwa 45 s in Anspruch. Die Blitzlampen werden umgekehrt und mit 0,5 bis 4 U/min um ihre Längsachse gedreht. Dabei werden sie UV-Bestrahlung für 30s zur Aushärtung ausgesetzt. Der so erzeugte Überzug hat eine Dicke von etwa 0,5 mm. Alternativ kann statt Tauchen auch ein Besprühen während des Orehens vorgesehen werden.

Nach der DE-OS 27 28 046 wurde ein ähnliches Verfahren angewendet, wobei jedoch zur Verbesserung der Sicherheitseigen-

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•er

schäften kurze oder lange Abschnitte von Fiberglassträngen mitverwendet wurden.

Ein anderes Tauchverfahren wurde aus der US-PS 4.076.489 bekannt, wobei ebenfalls ein mittels UV-Bestrahlung ausgehärteter Überzug auf Photoblitzlampen erzeugt wird.

Kritisch ist bei diesen Verfahren, daß die Form und Gleichmäßigkeit dieser Überzüge stark von den Flußeigenschaften des Photopolymers abhängt, da sich die Schwerkraft, die Orien tierung des Lampenkolbens nach dem Aufbringen des Überzugs und die Viskosität des Harzes auswirken. Änderungen der Viskosität durch Temperaturschwankungen beeinflussen die Gleichförmigkeit der Dicke des Überzugs unmittelbar. Dadurch ist aber die Wiederholbarkeit gleichartiger Überzüge fraglich. Diese Unregelmäßigkeiten sind nach der Aushärtung des Überzugs beibehalten und von jeder Beeinflussung dann ausgeschlossen. Sie bewirken dann bei der Zündung der Blitzlampen Ausfälle des Sicherheitsbehälters.

Aufgabe der Erfindung:

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das einen Uy-austiärtbaren Überzug auf Lampenkolben, insbesondere von Photoblitzlaropen liefert, wohei die Unregelmäßigkeit der Dicke und die Glätte der Oberfläche, die durch den von der Schwerkraft beeinflussten FIuB oder Rückfluß verursacht werden, weitgehend rainimalisiert sind.

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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Gattungsbe griff des ersten Anspruchs gemäß seinem Kennzeichen gelöst

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen sind den übrigen Ansprüchen und der Beschreihung zu entnehmen.

Vorteile der Erfindung:

Nach der Erfindung sind folgende Schritte zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen: Der Lampenkolben wird an den eingebetteten Zuleitungen in horizontaler Ausrichtung seiner Längsachse gehalten und um diese Längsachse gedreht während ein flüssiges Photopolymer von oben aus einer Gießvorrichtung, die temperaturgeregelt ist, mittels entsprechend ausgebildeter Spritzen auf die Oberfläche des Glaskolbens ausströmt. Indem eine relative Bewegung parallel zur Längsachse zwischen der Gießvorrichtung und dem Lampenkolben ausgeführt wird, erreicht man einen über den gesamten Lampenkolben gleichmäßigen Überzug. Wenn die beabsichtigte Menge ausgeströmt ist, wird die Drehung fortgesetzt, um gleichmäßiges Verlaufen zu erreichen. Während der nun folgenden UV-Bestrahlung zur Aushärtung des Überzugs wird eine andere Drehgeschwindigkeit eingestellt. Alternativ kann auch sowohl die Gießvorrichtung wie auch der sich, drehende Lampenkolben stationär bleiben, wenn die Gießvorrichtung mit einer entsprechenden Anzahl Spritzen in einer Reihe entlang der Lampenkolbenausdehnung versehen ist.

Es hat sich gezeigt, daß das Gießen von oberr auf einen horizontal angeordneten, und sich um seine Längsachse drehenden

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Lampenkolben einen sich gut stabilisierenden Überzug ergibt und zwar, indem die Drehung nach dem Gießen für bis zu 30 s fortgesetzt wird bevor die Bestrahlung bei geänderter Drehgeschwindigkeit beginnt. Dieses Verfahren ist insbesondere
zur Beherrschung der Viskositätseigenschaften und -eigentümlichkeiten von UV-hartbare.ro Photopolymer geeignet. Es
ist so JOÖglich, hochwertige Überzüge mit einem der Lampenproduktion angepaßten Terapo herzustellen.

Die fertiggestellten Photoblitzlampen nach diesem Verfahren besaßen überlegene Sicherheitsgefäßeigenschaften bei gleichzeitig exzellenten photometrischen Kenndaten."

Das Verfahren besitzt den Vorteil ohne Lösungsmittel auszukommen und zur Durchführung wenig Bodenfläche in der Fertigung zu beanspruchen. Das Verfahren ist gut geeignet für
e'ine vollautomatische Produktion. Die erforderliche Zeit
zum endgültigen Aushärten ist auf weniger als eine Minute
verkürzt, so daß keine nachfolgende Lagerung erforderlich
ist.

In der US-PS 3.955.912 wird beschrieben, wie mit speziellen Testlampen ein Vergleich der Gleichförmigkeit der Sicherheitsbehältereigenschaften für die verschiedenen Typen von Glaskolbenkonstruktionen möglich ist." Dies geschieht, indem auf kontrollierte Art und Weise Blitzlampen bei der Zündung zum Platzen gebracht werden. Es wurden Testlampen, die mit UV-gehärteten Überzügen nach verschienenen Tauchverfahren hergestellt waren, mit Testlarapen verglichen, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung produziert waren. Die Ergebnisse zeigten eindeutig, daß die wiederholbare Gleichförmigkeit
der nach der Erfindung erzeugten Überzüge wesentlich bessere Sicherheitsbehältereigeschaften lieferten als solche Lampen, die nach bekannten Tauchverfahren hergestellt worden waren.

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Zeichnung:

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt in

Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer elektrisch zündharen Photoblitzlampe, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Überzug versehen wurdej

Figur 2 ein erstes Verfahren zum Aufbringen des flüssigen Überzugsmaterials}

Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung einer Anordnung zum UV-Bestrahlen zur Aushärtung des Überzugs;

Figur 4 ein alternatives Verfahren zum Aufbringen des flüssigen Uberzugsmaterials.

Beschreibung:

Die in Figur. 1 gezeigte Lampe 1 besitzt einen Glaskolben 2 mit dem Quetschsockel 4, in den Zuleitungen 8 und 10 eingebettet sind, und aro anderen Ende eine Absaugspitze 6, Gestützt von dero Quetschsockel 4 sind an den im Glaskolben 2 endenden Zuleitungen S und 30 Zündmittel befestigt. Dieses besteht aus einem Glühfaden 12, der zwischen den Zuleitungsenden gespannt ist und Perlen aus Zündmasse 14 und 16 an den Verbindungsstellen trägt. Der innere Durchmesser des

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Glaskolbens 2 ist typischerwsise weniger als 12,7 mm und das Volumen ist unter 1 ecm. Der Glaskolben 2 ist mit dem die Verbrennung unterstützendem Gas, wie Sauerstoff, mit meist mehr als einer Atmosphäre gefüllt und weist in seinem Inneren eine Quantität zerschnitzelter Zirkonium- und/oder Hafniumfolie J8 auf. Der Glaskolben 2 besitzt einen Schutzüberzug 2a, der ein Photopolymer enthält.

Unter einem Photopolymer versteht man ein mittels Strahlung aushärtbares Polymer. Die schnelle Aushärtung eines solchen Polymers geschieht durch irgendeine Anregung, die freie Radikale auslöst. Es können freie Radikale wirkungsvoll durch Bestrahlung mit UV-Strahlung oder einen Elektronenstrahl ausgelöst werden.

UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 165 bis 400 nrn ist für dieses Aushärten geeignet. Das UV-Licht von kommerziellen Quecksilberdampf-, Quecksilber-Metallhalogen- oder gepulsten Xenon-Lampen ist in dem erforderlichen Wellenlängenbereich anwendbar.

Die Aush'ärtzeit mit UV-Licht kann zwischen dem Bruchteil einer Sekunde bis eine oder zwei .Minuten liegen und hängt ab von der Überzugsdicke, der Polymerstruktur, der UV-Strahlungs intensität sowie von dem Typ des Anregers oder Auslösers freier Radikal-er sowie seiner Konzentration. Das Aushärten kann in Luft, in einem Vakuum oder auch in einer inerten Gasatmosphäre, wie Stickstoff, vorgenommen werden.

Das PhotopolyjTjer enthält grundsätzlich ein Prepolymer allein oder"verdünnt mit reaktiven Monomeren. Um das Material UV-härtbar zu machen, jduB jedoch ein Photosensibilisierer oder

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Photoinitiator, wie etwa Benzoinäther, hinzugefügt werden, der direkt oder indirekt freie Radikale abgibt, wenn er UV-Strahlung ausgesetzt ist und das sogar bei Zimmertemperatur.

Es gibt verschiedene Beispiele für Prepolymere wie Polyester, Expo-xyakrylat, Akryl-Produkte, Polyurethan, Thiolen, Alken oder irgendwelche andere aus einer Anzahl von generellen Gruppen. Beispiele für reaktive Monomere sind Styren, Akryl und Methakrylether,sowie polyfunktionale Monomere wie Äthylenglykoldiagrylat. Trimethylolpropantriakrylat und Pentaerythritoltetraakrylat. Die Monomere wirken auch als die Viskosität reduzierende Agens und als solche sind sie ein Solvent, das sich mit dem Prepolymer mischt oder es löst. Als Folge davon reduzieren die reaktiven Monomere die Viskosität des Gernischs auf ein brauchbares Niveau und/oder bewirken erwünschte Eigenschaften des angehärteten Überzugsfilms .

Spezielle Photopolymere wurden als besonders brauchbar für die Bildung eines Überzugs erprobt und für sehr gut befunden bei der Herstellung von Photoblitzlampen mit einem derartigen Überzug. Das Material besteht aus einer Thiolenbasis und wird von der Firma W.R. Grace & Co., Maryland unter der Bezeichnung "RCC Blend 15" und "Blend XR CP-7211™ angeboten. Etwa 99 Gewichtsprozent dieses auf Thiolenbasis hergestellten Photopolymers sind eine. Mischung von Prepolymeren, wie Dioder Polythiopolymere und Di- oder Polyen-Polyraere. Der Rest der Mischung enthält einen Photoinitiator, wie Benzoinäther, oder aromatisches Keton*, z.B. Benzophen, sowie Stabilisierer, die kleine Mengen eines Spülmittels (scavengers) für freie Radikale sind.

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Die Fluß- und die Viskositäts-Eigenschaften des flüssigen Photopolymers können durch Hinzufügen von dampfförmigen Siliziumdio.xyden zur Verbesserung der Thijxotropizität der Mischung eingestellt werden. Eine höhere Viskosität erlaubt das Aufbringen eines dickeren Überzugs und verringert den durch die Schwerkraft verursachten Rückfluß des noch nassen Überzugs vor dejp Aushärten. Die Viskosität kann durch Erhitzen, z.B. durch Bestrahlung mit Rotlicht, oder Hinzufügen von Monomeren, wie bereits erwähnt, verringert werden.

Das erwähnte Photopolymer ergibt ein im wesentlichen lösungsmittelfreiBS Verfahren und einen lösungsmittelfreien Überzug. Es soll aber nicht unerwähnt bleiben, das Verfahren, das noch zu beschreiben ist, gleich gut geeignet ist, um einen Überzug mit Photopolymeren zu erzeugen, die Lösungsmittel enthalten.

Ein flüssiges Photopolymer, das ganz besonders brauchbar ist, um Blitzlampen gemäß der Erfindung mit einem Überzug zu versehen, kann von der Firma Hughson Chemical Company als Type Nr. 3075-20 oder 3254-11 bezogen werden und besitzt eine Viskosität von 7800 Zentipoise bei 25° C.

Nach der Erfindung wird das UV-härtbare Photopolymer-Material von oben auf einen horizontal gehaltenen und dabei um seinen Längsachse gedrehten Lampenkolben gegossen. Dazu dient eine mechanisch betätigbar Spritze, die die Volumeng-ußrate konstant hält und das unabhängig von der Viskosität des Materials. Die horizontale Drehung bewirkt eine Stabilisierung des Überzugs, seiner Dicke und Gleichmäßigkeit nach beendigtem Aufgießen für etwa 30 s vor Beginn der UV-Bestrahlung zum Aushärten.

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Das Aufgießen kann gemäß Figur 2 vorgenommen werden. Der Lampenkalben 2 der Blitzlampe 1 wird von einer Federzange 22 an seiner Zuleitung 8 {und 10) horizontal gehalten, d.h. so, daß die Längsachse a durch die Witte des Q. uetschf ußes 4 und die Absaugspitze B geht und horizontal liegt. Die Federzange 22 kann Teil eines drefcibankähnliehen Mechanismus sein. Während der Drehung wird aus der nadelartigen Düse 24 einer Gießvorrichtung das Überzugsmaterial auf die Oberfläche des Glaskolbens 2 ausgegossen. In der gezeigten Ausführung wird eine Relativbewegung zwischen Blitzlampe 1 und Gießvorrichtung mit der Düse 24 dadurch ausgeführt, daß letztere gemäß Darstellung in Pfeilrichtung, von links nach rechts, bewegt wird und so gewährleistet ist, daß der Überzug den ganzen Glaskolben 2 überdeckt. Selbstverständlich kann die Bewegung auch durch achsialen Vorschub der Blitzlampe 1 bei ortsfester Gießvorrichtung ausgeführt werden. Ebenso ist eine gegenläufige Bewegung realisierbar. Auch eine gleichgerichtete Bewegung mit unterschiedlicher Vorschubgeschwindigkeit ist denkbar.

Bei der speziellen Ausführung des Verfahrensschritts nach Figur 2 wurde das erwähnte Photopolymer Typ 3075-20, ein Akrylo-Urethan-Harz mit einer Viskosität von 7800 Zentipoise

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bei 25 C verwendet und mit mechanisch betätigten Spritzen mittels Injektionsnadeln 24 der Öffnungsgröße 4,1 /jm und 31,8 mm Länge aufgegossen. Das Aasflußende der Nadel war 5 mm von der Lampenkolbenoberflache entfernt. Die Wengenflußrate war auf 0,05 ecm pro Sekunde einjustiert und der Nadelvorschub war auf Q, 12 rom pro Lampenkolbenumdrehung eingestellt. Letztere betrug 158 U/min und der Fluß wurde nahe dem Absaugende 6 gestoppt. Nach der Beendigung des Aufgießens wurde die Rotation für eine vorbestimmte Zwischen-

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zeit fortgesetzt, etwa 7 his 12 Sekunden, und dann erst die Aushärtung mittels UV-Bestrahlung durchgeführt, indem zehn Leuchtstofflampen der Type F6T5 von GTE Sylvania Incorporated verwendet wurden. Sie haken eine meximale Strahlungseraission bei 313 nro Wellenlänge. Der innere Üherzug dieser Larapen verwendete Nr. 20.23 Phorphor. Wie Figur 3 in vereinfachter Schnittdarstellung zeigt, waren die zehn Larapen 26 in einem zylindrischen Reflektor 3Q. Hei einem Abstand van 51 mm zu den Lampen 26 war der Überzug der Blitzlampe 1 in Stickstoffatmosphäre nach. 40 Sekunden ausgehärtet. Die kreisförmige unterbrochene Linie 28 deutet die Position einer Quarzröhre an, in welcher die Blitzlampe 1 angeordnet ist und die zur Durchströmung mit dem Stickstoff dienen kann. Nach dem Aushärten hatte der Überzug eine Dicke von 0,6 mm.

Es ist vorteilhaft, nach dem Abkühlen, das dem Aushärten folgt, einen Schmierstoff aufzusprühen, der als antistatische Agens wirkt. Dafür geeignet ist Dow Corning Type D C 230, ein Silikon in textilem Spiritus Ca silicone in textile spirits), oder Dupont-Produkte wie wässriges Dupanol (ein Natrium Lauryl Sulfat), oder Merpol (ein Langketten Alkohol-Äthylenoxid-Kondensat), oder Zelec (ein Alkohol Phosphat).

Die Güte des so hergestellten Sicherheitsüberzugs läßt sich aus der nachfolgenden Tabelle 1 entnehmen, die nach dem Testverfahren gemäß dem erwähnten US-PS 3.955.912 erstellt wurde. Diese zeigt die vergleichsweisen Sicherheitsbehälterfähigkeiten verschiedener Überzüge von Blitzlampen, die gezündet wurden, ebenso wie eine vergleichende Anzeige der Überzugsunregelroäßigkeit. In dem ersten Teil (Test 1) waren die Testlampenmuster roit der Absaugspitze nach unten einmal getaucht nach der abgegebenen bekannten Technik und unmittelbar da-

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rauf folgend in gleicher Position mit UV-Strahlung behandelt. Die Überzüge waren unregelmäßig und besonders dünn in der Zone des Quetsch,sockels 4. Dieae dünne Zone konnte keinen befriedigenden Schutz gegen Glasbruch, als Folge der Zündung liefern. Testlampen, die ebenso behandelt wurden, wobei jedoch nach, dero Tauchen zwei bis drei Sekunden in gleicher Lampenposition vor dero UV-Bestrahlen vorgesehen waren, zeigten einen nach, unregelmäßigeren Überzug und demgemäß noch mehr Ausfälle.

In einem weiteren Test (Test 23 wurden Blitzlampen ebenso mit einem Überzug durch Tauchen versehen, dann aber umgekehrt, um eine gleichmäßigere Verteilung des noch flüssigen Materials zu bewirken (reflow). Eine längere Zeit für diesen Rückfluß beeinflusste die Gleichmäßigkeit des Überzugs günstig.

Ein dritter Test (Test3) illustriert die Güte des Überzugs, der gemäß der Erfindung erzielt wird. Die wesentliche Verbesserung bezüglich der Sicherheitsbehältereigenschaft und der erzielten Gleichmäßigkeit der Überzugsdicke wird hier offensichtlich .

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Tabelle 1

Test	ι Beschreibung	, Anzahl der Tast lampen	Glasbruch durch Mängel des Überzugs	Unterschiede der Überzugs dicke über die Länge der Test lampen
■ Test 1 Test 2 Test 3	Eintauch-Überzug Härten bei Ab saugspitze nach unten Eintauch-Überzug Härten bei Ab- saifspitze nach unten, davor 2 Sek. Rückfluß horizontalem dreh . Überziehen durch Aufgießen, bis 12 Sek. Ruckfluß vor UV-Bestrahlung _ .	10 52 - 48 - ;	ÖD % - - 23 % 15 % -	33 % ■ 13 % < 3 %

Die nachfolgende Tabelle 2 betrifft Lampenprüfung mit Blitzlampen aus der regulären Produktion. In einem Test CTest 4) waren die Blitzlampen mit einem Überzug nach der Erfindung hergestellt worden und bestrahlt innerhalb einer Zwischenzeit von 12 Sekunden nach Stabilisieren und Verteilen des flüssigen Materials durch Röckfluß. Ein weiterer Test (Test 5) lieferte einen' Vergleich mit Blitzlampen gleicher Art aber ohne Überzug.

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Tabelle 2

Test 'Beschreibung

Anzahl
der Testlampen

Glasbruch durch
Mangel des
Üherzugs

Unterschiede der Überzugsdicke über die Länge der Testlampen

Test 4,'Weniger als 12 jSek. Stabilisie irung vor der J Bestrahlung

Test 5|Blitzlampen •gl.Type ohne

(Überzug
χ

niaht anwendbar

Figur 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeipiel für den Verfahrensschritt des Ausgießens ohne relative, lineare Bewegung zwischen der Blitzlampe 1 und der Gießvorrichtung 32 mit einer Anzahl Düsen oder Injektionsnadeln 33. Die horizontal gehaltene Blitzlampe 1 dreht sich wieder-um um die Längsachse a. Die Düsen 33 sind so angeordnet, daß die Überzugsflüssigkeit 20' über den gesamten Glaskolben gegossen wird.

Es wurden Variationen der Überzugs-Applikation getestet, die sich als wirkungsvoll und gut brauchbar erwiesen. So kann die

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Öffnung der Düsen zwischen 0,12 ■ 10 cm und 5 * 10 cm liegen. Außer runden können auch rechteckige oder elliptische Öffnungen verwendet werden. Die Drehgeschwindigkeit Kann konstant sein zwischen 24 und 300 U/min. Als Überzugsmaterial

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20 ' kann auch ein Epoxy -Urethan-Harz verwendet werden.

Es zeigte sich außerdem, daß auch variable Drehgeschwindigkeiten und oszillierende Rslativbewegungen während der Harz-Applikation angewendet werden können.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Drehgeschwindigkeit des Lampenkolbens während des Aushärtens durch UV-Bestrahlung von der vorhergehenden Drehgeschwindigkeit erheblich abweicht. Diese Drehung kann variierend oder untermittierend bei der Bestrahlung gewählt werden. Es ist auch möglich, die Verfahrensschritte zu wiederholen, um so eine vorbestimmte grössere Überzugsdicke zu erzeugen.Eins Verwendung anderer Bestrahlungsquellen ist möglich, wenn das Spektrum und die Leistungsdichte den Erfordernissen entsprechend angepaßt wird. Die Viskosität der Überzugsflüssigkeit kann durch entsprechend geregeltes Erwärmen oder Kühlen des Behälters der Gießvorrichtung 32 gesteuert werden. Weiterhin ist es möglich, die Gberflächenbeschaffenheit des Überzugs durch Bestrahlung mit Wärmeenergie und/oder durch Anwendung entsprechend ausgebildeter mechanischer Schaber vor dem Aushärten verbessert werden. Es kann in manchen .Fällen vorteilhaft sein, das Aushärten nicht nur in horizontaler Position des Lampensockels durchzuführen.

Grundsätzlich kann die Viskosität des Harzes für den Überzug zwischen 250 und 10 Zentipoise bei 25 C liegen. Durch Kühlen oder Erwärmen läßt sich dann eine Viskosität der ausgegossenen Flüssigkeit auf einen gewünschten Wert zwischen 4000 und 7000 Zentpoise einstellen.

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Die Lehren dieser Erfindung sind bei der Herstellung von unterschiedlichen Typen von flüssig aufgetragenen Überzügen bei diversen Lampentypsn anwendbar, AuGh die Größe und Form der Lampen kann variieren« Das erfindungsgemäBe Verfahren ist jedoch besonders vorteilhaft bei der Fertigung von Photoblitz-

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lampen mit weniger als 1 cm Volumen.

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GTE Sylvania Inc., USA

GTE-PA 177

PATENTANMELDUNG

Verfahren zur Herstellung eines Schutzüberzugs auf Lampenkolben

Zusammenfassung:

Ein Verfahren zur Herstellung eines lichtdurchlässigen Schutzüberzugs auf Lampenkolben sieht vor, den Lampenkolben horizontal drehbar zu halten und ein flüssiges Photopolymer aus einer entsprechend ausgebildeten Gießvorrichtung auf dem Lampenkolben zu verteilen, während dieser um seine Längsachse gedreht wird. Die Drehung wird nach beendigtem Ausgießen fortgesetzt und hält auch mit veränderter Drehgeschwindigketi an während der Überzug mittels UV-Bestrahlung ausgehärtet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

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Claims

GTE-PA 177

Patentansprüche:

ίΐ. Ein Verfahren zum Herstellen eines lichtdurchlässigen Schutzüberzugs auf der äußeren Oberfläche eines Lampenkolbens, der eine Längsachse besitzt, die durch den , Sockel am einen Ende und eine Spitze am anderen Ende des Glaskalbens im wesentlichen rotationssymmetrisch ist, wobei der Schutzüberzug aus einem Photopolymer besteht, das mittels UV-Strahlung aushärtbar ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a. Halten des Lampenkolbens [1) mit seiner Längsachse Ca) in horizontaler Ausrichtung und Drehen um diese Längsachse Ca);

b. Verteilen eines flüssigen Überzugsmaterials C20¹) auf dem Lampenkolben C1) mittels einer Gießvorrichtung (24 resp. 32 mit 33), die über dem Lampenkolben (1) angeordnet isti

c. Aushärten des Überzugs.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Überzug zu versehende Lampe sine an sich bekannte Photoblitzlampe ist, die im SJuetschsockel C4) eingebettete metallische Zuleitungen (8, 10) besitzt, die zürn Halten und Drehen durch eine entsprechend ausgebildete Klemmvorrichtung C22) dienen.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

als weiterer Schritt eine lineare Relativbewegung zwischen dem Lampenkolben (1) und der Gießvorrichtung (24) vorgesehen ist, um so eine gleichmäßige Beschichtung des Lampenkolbens (1) von einem Eride zum anderen zu bewirken.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießvorrichtung (24) ortsfest angeordnet ist und der Lampenkolben (13 samt der Klemmvorrichtung (22) entlang der Längsachse (a) eine lineare Bewegung ausführt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (22) mit dem Lampenkolben bezüglich der Längsachse Ca) stationär bleibt und die Gießvorrichtung (24) eine lineare Bewegung parallel zur Längsachse Ca) ausführt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießvorrichtung (32 mit 33) und der Lampenkolben (1) ortsfest angeordnet sind, letzterer aber eine Drehbewegung um seine Längsachse (a) ausführt«

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießvorrichtung (32) eine Reihe von Düsen (33) aufweist, die das Überzugsmaterial (20') über die Länge des sich drehenden Lampenkolbens (1) gleichmäßig verteilt.

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S. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Überzugsmaterial (20') ein flüssiges Photopolymer verwendet wird, das aus einem mit UV-Strahlung aushärtbaren, synthetischen Polymer besteht, welches einen organischen Photoinitiator oder Photosensibilisierer enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießvorrichtung (32) mit einer Temperaturregeleinrichtung ausgestattet ist, die es erlaubt, die darin enthaltene Flüssigkeit des Überzugsmaterials (20') bei gleichbleibender, vorbestimmter Viskosität zu halten.

10. Verfahren nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Photopolymer mittels Spritzen (24, 33), die an der Gießvorrichtung (32) angebracht sind, verteilt wird, die einen gleichbleibenden Fluß gewährleisten.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt des Aushärtens das fortgesetzte Drehen des Lampenkolbens (1) bei gleichzeitiger UV-Strahlung für eine bestimmte Zeitdauer beinhaltet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit des Lampenkolbens (1) bei dem Verteilen des flüssigen Photopolymers von der bei der Bestrahlung wesentlich abweicht.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Schritt Drehen des Lampenkolbens (1) für eine bestimmte Verzögerungszeit nach beendigtem Gießen und Verteilen vor dem Beginn der Bestrahlung vorgesehen ist.

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14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß während dieser Verzögerungs-zeit mittels Strahlungsenergie die Gleichmäßigkeit und Oherflächenbeschaffenheit des Überzugs verbessert wird.

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