HU195034B - Electric lamp with improved head and method for making said lamp - Google Patents

Description

A találmány tárgya javított fejjel ellátott villamos lámpa, amelynek átlátszó burája és végrésze van, a burán belül fényforrás van, továbbá a fejnek hüvelyes része és alsó része van, amelyben a bura végrésze hőre lágyuló műgyantával rögzítve van olymódon, hogy a műgyanta adhéziósán köt a burához és fejhez, a fejnek villamos érintkezője van, amelyhez a fényforrás egy árambevezetőn keresztül csatlakozik.

A találmány tárgya továbbá a fenti lámpa előállítására vonatkozó elárás. Ilyen lámpa ismeretes például az 1 380 720 számú GB szabadalmi leírásból.

Ennél az ismert lámpánál a lámpa feje a burához műgyantával, például olyan hőre lágyuló műgyantával van rögzítve, amilyenből ezen ismert lámpának a feje készül, vagyis egy poliszulfon vany egy poliketon. Ebből a polimerből egy gyűrű van a bura végrésze köré felhelyezve, amit ott megolvasztanak. Ezt követően a lámpa fejét felhelyezik, és a lámpa burája, valamint a fej között a teljes szerelvény hűtésével illesztő kötés jön létre.

Azt találtuk, hogy az említett műgyanta használatával készült lámpák elégítik ki az IEC szabványt. Különösen a polimer adhéziója a lámpa burájához nagyon gyenge a lámpa burája és a lámpa feje közötti csatlakozással szemben támasztott csavarószilárdság szempontjából.

A találmány elé célul tűztük ki egy a bevezetőben körülírt villamos lámpa kidolgozását, amely könnyen gyártható, és amelynél a lámpa burája és a fej közötti csavarószilárdság na gyobb.

A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lám pánál a találmány szerint úgy értük el, hogy hőre lágyuló műgyantaként poliéter-imideí alkalmazunk.

A találmány szerinti lámpa egy előnyös kiviteli alakjánál a műgyanta a lámpa burája nak végrészét és a lámpa fejét sugárirányban, vagyis a lámpa burájának tengelyére kereszt irányban köti össze. Ez a kiviteli alak azért előnyös, mivel ebben az esetben viszonylag nagy felület áll rendelkezésre arra, hogy a műgyanta érintkezzen a lámpa burájával és a lámpa fejével. Ezen túlmenően, ezen alkatrészek méretbeli eltérései sokkal könnyebben hatástalaníthatok, és a lámpa feje sokkal könynyebben hozható a kívánt egytengelyüségbe a lámpa burájával. A lámpa burája, a műgyanta és a lámpa feje ekkor lényegében egytengelyű.

A lámpa burája és a lámpa feje közötti összeköttetés csavarószilárdsága nagyobb lesz, mint az ismert lámpánál, ha a lámpa végrészének egy kiugró része van, amely a lámpa tengelyére keresztirányban nyúlik, és benyúlik a műgyantába. Egy ilyen kirugó rész semlegesíti a lámpa feje és a műgyanta közötti rész nyíróerejét. Ebben az átmeneti részben egyenletesebb erőelosztást kapunk, ha több, például kettő vagy még több ilyen kiugró részt alkal2 mázunk, amelyek a végrész kerületén vannak elosztva. Ilyen kiugró részek a bura végrészének kialakítási művelete során könnyen készíthetők. Ez a művelet a hagyományos lámpák gyártása során egy szokásos lépés, amelyeknél a fejet a burához cement segítségével rögzítik.

A csavarószilárdságnak ezt a hatását elérhetjük akkor, ha a lámpa burájának végrésze különböző módon körhagyó, például a lámpa tengelyére keresztirányú metszetében a körtől eltérő. A végrész lehet például ovális alakú, vagy lehet rajta egy vagy több benyomás, például keresztirányú vagy tengelyirányú hornyok, amelyeket a műgyanta kitölt, és ott adhéziós kapcsolatot hoz létre. A bevezetőben említett kiugró részeknek különös előnyeit az alábbiaKban még részletesebben ismertetjük.

A lámpa fejének anyaga általában fém, például rézötvözetek, mint amilyen a réz-nikkel, sárgaréz vagy rézhorgany-ötvözet, rozsdamentes acél, alumínium, új-ezüst vagy nikkellel bevont fémek, amelyekhez a műgyanta adhéziója általában erősebb, mint a lámpa burájának üveganyagához. Ezen túlmenően a lámpa fejének az a belső felülete, ahol az a műgyantával érintkezik, kialakítható olymódon, hogy nagyobb mennyiségű műgyanta kerülhessen oda. Egy jó lehetőség erre a célra egy befelé benyomott, fémből levő fej. A benyomás vagy benyomások ekkor legalább érintőlegesen kapcsolódnak a műgyantával.

A találmány szerinti lámpa egy előnyös kialakításánál a fényforráshoz csatlakozó árambevezető villamosán a fej hüvelyes részéhez van vezetve olymódon, hogy az árambevezető, a műgyanta és a fej hüvelyes része közé van beszorítva. Fémhüvellyel rendelkező lámpafejek esetén meglepő módon azt találtuk, hogy a hüvely és az árambevezető között jó villamos érintkezés hozható létre. Valójában azt találtuk, hogy ilymódon Swan lámpafejek esetén, vagyis olyan Swan lámpafejeknél, amelyeknek az alsó részén egyetlen érintkező van, és a hüvelynél egyetlen érintkezés van, valamint Edison lámpafejeknél, a fej hüvelyrésze és az árambevezető között megfelelő csatlakozást lehet kialakítani, anélkül, hogy forrasztást vany hegesztést alkalmaznánk. Ez a gyártási eljárást jelentősen leegyszerűsíti és meggyorsítja, annál is inkább, mivel a lámpából kivezető vezeték a lámpa fejének pereménél, a perem kerülete mentén bármely ponton elhelyezkedhet. Ez ellentétben áll azzal az árambevezetővel, amely a lámpa fejének alsó részéből csak egy adott részén nyúlhat ki. Ezért, mielőtt ezt az árambevezetőt rögzíteni lehet, először meg kell győződni arról, hogy ez a vezeték hol helyezkedik el. Egy további jelentős előny, hogy az illető árambevezető mostmár olyan rövid lehet, hogy az nem nyúlik ki a lámpa fejéből. A lámpa fején kivüllevő fölösleges huzal — amely a hagyományos kész lámpáknál ki is tapintható — a szóbanforgó kiviteli alaknál nem lehetséges, mivel az

-2193034 árambevezető a lámpa fején belül marad. Ez a kiviteli alak a hegesztéses vagy forrasztásos csatlakoztatást teljes mértékben fölöslegessé teszi olyan lámpáknál, amelyeknek két fejük van, amelyek mindegyike hüvelyes érintkezőju, mint például szuffita lámpafejek esetén.

Nagyon jó eredményeket lehet elérni legalább lényegében aromás poliéter-imidekkel, mint amilyen az Ültem márkanév alatt kerül forgalomba a General Electric Plastics cég forgalmazásában, és amelynek az ismétlődő egységének a szerkezete a mellékelt 6. ábrán látható. A poliéter-imideknek ásványi por töltésük lehet, mint például SiO₂, CaCO₃, MgO, ZnO, BaSO₄, A1₂O₃, de egy lehetséges változat szerint szálas anyagok, mint például üvegszál töltése is lehet.

A találmány szerinti lámpa többféle lehet: például lehet izzólámpa, amelyben a fényforrást egy izzószál alkotja. Az izzószálat egy belső bura is körülveheti, amely a lámpa burájában van elhelyezve. A.lámpa egy változat szerint lehet egy kisülő lámpa, például egy kisnyomású kisülő lámpa, mint amilyen egy kisnyomású higanygőz kisülő lámpa. A fényforrás ebben az esetben egy ionizálható, higany-tartalmú gáztöltés, a burában elhelyezett elektródákkal együtt. A lámpa buráján belül a gáz töltése egy belső burában lehet jelen, mint például egy kisnyomású nátrium kisülő lámpában. A lámpa egy lehetséges változat szerint lehet egy nagynyomású kisülő lámpa is, mint például egy hagyományos nátrium kisülő lámpa, amely legalább lényegében fehér fényt bocsát ki. A fényforrás ebben az esetben egy nátrium-tartalmú, ionizálható gáztöltés egy kristályos belső burában, amelyben elektródák vannak.

A találmány szerinti lámpa nagyon könynyen gyártható. Előnyösnek bizonyult, hogy a lámpa felhevített végrésze köré egy poliéter-imidből levő, előre kialakított gyűrűt helyezünk. Ezt a lépést előnyösen még az alatt végezzük, amíg a végrész még meleg, például 400—450°C hőmérsékletű; a végrész formázását követően. Egy előnyös foganatosítási mód szerint a gyűrűt magasabb hőmérsékleten, például 150—200°C hőmérsékleten helyezzük fel. A gyűrű adhéziós kötése a végrész forró felületére történő felhelyezésekor jön létre. Szükség esetén a végrész körüli gyűrű szerszám segítségével még alakítható. A szerszám magasabb hőmérsékletű, például 150—200°C hőmérsékletű lehet. Ezt követően helyezzük fel a lámpa fejét. E célból a lámpa fejét felhevítjük mintegy 400—450°C hőmérsékletre. A hőmérsékletek nem kritikusak. 400°C hőmérsékleten a műgyanta gyorsan meglágyul, és adhéziós kötést hoz létre. 200°C hőmérsékleten a gyűrű megtartja alakját és nem köt adhéziósán azokhoz a tárgyakhoz, amelyekkel érintkezik. Az adhézió elérésére 400°C hőmérsékletre van szükség, amikoris a létrejött kapcsolat hűtés következtében még erősebbé válik.

Ha a végrész köré felhelyezett gyűrűre egy árambevezetőt hajlítunk, akkor villamos kapcsolat jön létre a lámpa fejének felhelyezése közben, feltéve, hogy a lámpa feje egy fémből 5 levő hüvely. A fej csatlakoztatási lépései, valamint a villamos csatlakozás létrehozása csupán néhány, például három, négy másodpercet vesz igénybe, míg a hagyományos cementes kötésnél csupán a cement megkötéséhez szük¹⁰ séges idő 25 másodperc. Következésképpen a hagyományos lámpáknál a fej szerelése az egyik leglassúbb szerelési lépés, így a találmány szerinti lámpa és annak gyártása jelentős anyagi javulást eredményez.

Olyan lámpa esetén, amelyben a műgyanta a lámpa burájának vcgrészét kapcsolja a lámpa fejéhez, a lámpa burájának tengelyére keresztirányban a műgyanta gyűrűnek előnyösen kúpos kialakítása van, amelynek kúpszöge ²⁰ például 2x5°. Ez az alak megkönnyíti a gyűrűnek a bura végrésze köré való felhelyezését. Sok esetben a bura ezen a részén levő szabad végénél kúpos kialakítású, mivel üvegből levő idomok nem készíthetők éles sarkokkal.

²⁵ A bura végrészén levő egy vagy több kiugró rész előnyös abból a szempontból, hogy a műgyanta a burát jobban megfogja. A műanyag gyűrűnek a belső felületén leht egy vagy több horony, amelyek a kiugró részekkel kap30 csolódnak. Kisebb falvastagságú gyűrű is használható, amellyel azonban fenntartható annak megnövelt megfogása, amennyiben annak szélesebb végén egy vagy több bevágás van, amely (ek)nél fogva a gyűrű oldalról ³⁵ kapcsolódik a kiugró résszel. Ezek a kiviteli alakok tovább könnyítik a gyűrűnek a végrész köré történő felhelyezését olymódon, hogy a gyűrű a végrészre felcsúsztatható, és emellett csupán kis mennyiségű műgyantára van ⁴⁰ szükség. A gyűrű szűkebb végénél, annak külső felületén hasonló bevágások vagy hornyok alakíthatók ki, amelyek a lámpa fejének befelé nyúló benyomásait veszik fel.

A 186 827 A2 EP szabadalmi leírás egy olyan préselt üvegből készült lámpát ismertet, amelynek a feje a bura alsó részéhez műgyantából levő szegélyen keresztül kapcsolódik. A hüvely ekkor egy fémgallért és egy olyan üvegtestet helyettesít, amelyen keresz⁵⁰ tül a hagyományos, préselt üvegű lámpáknál a lámpa burája a fejhez kapcsolódik. A műgyantából levő szegélynek széles gallér-része van, amelyen hosszirányú bevágások és belső, orrszerű, kiugró részek vannak kialakítva, ⁵⁵ amelyek a gallér-rész rugalmas alakváltoztatása hatására kapcsolódnak a bura fenékrészén levő üregekkel. Ennek eredményeképpen a bura és a szegély között mechanikus kapcsolat jön létre. A szegély külső felületén csavar60 mentes rész van, amelyre az Edison lámpafej felcsavarható, és ugyancsak a külső felületén vannak, amelybe a fej benyomásai , miáltal a csavarmentes kapcsolat a szegély és a fej között elmozdulás ellen rögg5 zitve van. A szegély következésképpen mechanikusan rögzítve van mind a burához, mind a bevágások benyúlnak

-3193034 lámpa fejéhez. A szegély nem csupán a bura és a fej közötti kapcsolat hozza létre. A szegély egyben egy szigetelő test a bura és a fej között, valamint egy olyan test, amely a lámpa hoszszát jelentősen megnöveli ahhoz képest, mint amikor a lámpa feje és a bura között közvetlen kapcsolat van. A hüvely anyagául alkalmazható műgyanta a poliéter-imidekhez tartozik.

A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakja és az eljárás az alábbiakban a mellékelt rajzok segítségével kerül részletesebben ismertetésre, ahol az

1. ábra a találmány szerinti lámpát mutatja oldalnézetben és a fejet hosszmetszetben, a

2. ábra a hőre lágyuló műgyanta gyűrűt mutatja, a

3. ábra a fej szerelésének első lépését tünteti fel, a

4. ábrán a szerelés második lépése látható, az

5. ábrán a szerelés harmadik lépését tüntettük fel, a

6. ábra az 1. ábrán alkalmazott műgyanta egy egységét szemlélteti.

Az 1. ábrán látható lámpának átlátszó üvegből levő 1 burája van, amelynek 2 tengelye és 3 végrésze van. Fényforrásként egy 4 izzószál van az 1 burában elhelyezve. Az 5 fejben, amelynek 6 hüvelyes része és 7 alsó része van, az 1 burának a 3 végrésze van rögzítve egy hőre lágyuló műgyanta segítségével olymódon, hogy a műgyanta adhéziósán köt mind az 1 burához, mind az 5 fejhez. A lámpa 5 fejének a 6 hüvelyes részén villamos csatlakozás van, amelyhez a fényforrásként szolgáló 4 izzószál 11 árambevezetője van kötve. Λ 7 alsó részén 9 fenékérintkező van, amelyhez a 4 izzószál második 12 árambevezetője csatlakozik. Hőre lágyuló műgyantaként 30 tö meg%-ig üvegszálat tartalmazó poliéter-imidet alkalmazunk.

A műgyanta az 1 bura 3 végrészéhez az 1 bura 2 tengelyére keresztirányban kapcsolódik. Következésképpen a műgyanta és a lámpa 5 feje körülveszi a 3 végrészt, és a műgyanta a végrésszel, valamint az 5 fejjel egytengelyű

A 3 végrésznek az 1 bura 2 tengelyére keresztirányban körtől eltérő keresztmetszetei vannak, amelyben a 3 végrész a műgyantával érintkezik. Az 1 ábrán a körtől eltérő kereszt metszetet a 10 kiugró rész alkotja, amely a 2 tengelyre keresztirányban húzódik, és a műgyanta benyúlik (5. ábra).

Jóllehet, az 1. ábrán nem látható, a 3 végrésznek a 10 kiugró résszel szembenlevő oldalán egy második, hasonló 14 kiugró rész van (3. ábra). A 10 és 14 kiugró részek következésképpen egyenletesen vannak elosztva a kerület mentén.

A 11 árambevezető villamosán csatlakozik az 5 fejhez, annak belső felületén, annak következtében, hogy a 11 árambevezető, a műgyanta és az 5 fej 6 hüvelyes része közé van beszorítva.

A 2. ábra egy kúpos 8 gyűrűt mutat termőplasztikus műgyantából, amelynek a széles végén egymással átellenes oldalon két 13 bevágás van.

A 3. ábrán a lámpa 1 buráját az 1. ábrán bemutatotthoz képest 180°-kal elforgatott helyzetben tüntettük fel, amely helyzetében a tartó tartja meg. A 3 végrésznek a hőmérséklete 400—450°C, amely hőmérséklet még a formázásból és a tisztítási műveletből származik, amelynek végén az 1 burát a 15 leszívó cső leforrasztásával vákuumtömören lezárjuk. A hőre lágyuló 8 gyűrűt mintegy 150—200°C hőmérsékletre hevítve helyezzük a 21 tartóba, amely 21 tartóban 22 fűtőelemek vannak. A 20, tartók egymás felé mozognak, és a 8 gyűrűt a 3 végrészhez szorítják, amikoris a 8 gyűrű megoldva a belső felületén, és adhéziós kötés jön létre a 3 végrésszel. A 8 gyűrűben levő 13 bevágások ekkor összekapcsolódnak a 10, 14 kiugró részekkel. A 8 gyűrűnek ezáltal olyan profilja lesz, amely a 3 végrész körtől eltérő keresztmetszeteihez illeszkedik. Hasonlóképpen, a 13 bevágások kialakíthatók a 8 gyűrű keskenyebb végénél is annak érdekében, hogy azok az 5 fej benyomásaival kapcsolódjanak,

A 4. ábrán látható 23 formázó bélyegnek a belső méreteit az 5 fej belső méreteihez képest nagyobbak, amely 23 formázó bélyeget a 20 tartó felé mozgatva formázzuk a hőre lágyuló 8 gyűrűt.

Miután a 11 árambevezetőt lerövidítettük és meghajlítottuk, és a 12 irambevezető lényegében tengelybe lett igazítva, a vázlatosan ábrázolt 24 tartót (5. ábra) a lámpa 5 fejével együtt például láng segítségével mintegy 400450°C hőmérsékletre hevítve a 8 gyűrűhöz sajtoljuk, ekkor a 8 gyűrű külső felülete megolvad, és adhéziós kötés jön létre az 5 fej 6 hüvelyes részével. Miután a 24 tartót eltávolítottuk, a 9 fenékérintkezőt összekötjük a 12 árambevezetővel, majd a lámpát például légíúvatással lehűtjük.

Egy lehetséges változat szerint a 11 árambevezető már az előtt lerövidíthető_> mielőtt a

3. ábrán láthatóan a 8 gyűrűt felhelyezzük. Az 1 ábrán bemutatott lámpáknál, amelyeknél azonban nem alkalmazunk 10,14 kiugró részeket, és amelyeket a poliéter-imidből levő 8 gyűrűkkel gyártottuk a 13 bevágások nélkül, öszszehasonlítottuk hasonló lámpákkal, amelyeknél egy hasonló gyűrű volt alkalmazva, amely gyűrű a fent említett 1 380 720 számú GB szabadalmi leírásból ismert, hőre lágyuló poliéter-szulíonból készült.

Több lámpát tároltunk az IEC 432 (1982) számú szabvány szerint 1500 órán keresztül, 210°C hőmérsékleten. Megmértük a lámpák csatlakozásának csavarószilárdságát, és öszszehasonlítottuk a gyártás után ! órán keresztül szobahőmérsékleten tárolt lámpákéval. Az eredményeket az alábbi I. táblázatban foglaltuk össze.

-4193034

	I. T á b
Csavarószi-	1 óra	után 25'
lárdság	átla-	legki-
(Nm)	gos	sebh
poliéter-imid	>6	>6
n=10
poliéter-
szulfon	?6	?6

η=1 0 lázat

' C-on szabványos	1500 óra után 210°C-on
átla- gos	legki- sebb	szabvá- nyos
1,15	2,85	1,5	1,0
1,15	2,63	0,8	1,0

Az I. táblázatból látható, hogy mindkét műgyanta kezdeti adhéziója messze kielégíti a szabványt. Hőkezelés után a találmány szerinti poliéter-imid adhéziója nagyobb, mint az ismert műgyantáé. Még a legkisebb mért érték is kielégíti a szabványt, míg az ismert műgyanta legkisebb értéke már a szabvány alatt van.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Javított fejjel ellátott villamos lámpa, amelynek átlátszó burája és végrésze van, a burán belül fényforrás van, továbbá a fejnek hüvelyes része és alsó része van, amelyben a bura végrésze hőre lágyuló műgyantával rögzítve van olymódon, hogy a műgyanta adhéziósán köt a burához és a fejhez, a fejnek villamos érintkezője van, amelyhez a fényforrás egy árambevezetőn keresztül csatlakozik, azzal jellemezve, hogy hőre lágyuló műgyantaként poliéter-imid van alkalmazva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti villamos lámpa, azzal jellemezve, hogy a műgyanta a lámpa burájának (1) tengelyére (2) keresztirányban érintkezik a bura (1) végrészével (3) és a fejjel (5).
3. 3. A 2. igénypont szerinti villamos lámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpa burájának (1) végrésze (3) a műgyantával érintkező részén a lámpa burájának (1) tengelyére (2) merőlegesen, körhagyó keresztmetszeti részekkel rendelkezik.
4. 4. A 3. igénypont szerinti villamos lámpa, azzal jellemezve, hogy a lámpa burájának (1)

   15 végrészén (3) a lámpa tengelyére (2) merőleges kiugró része (10) van, amely a műgyantába benyúlik.
5. 5. A 4. igénypont szerinti villamos lámpa, azzal jellemezve, hogy a burának (1) több

   20 kiugró része (10, 14) van, amelyek a végrész (3) kerületén vannak elosztva.
6. 6. A 2—5. igénypontok bármelyike szerinti villamos lámpa, azzal jellemezve, hogy a fényforráshoz csatlakozó árambevezető (11) villa25 mosan a fej (5) hüvelyes részéhez (6) van vezetve olymódon, hogy az árambevezető (11) a műgyanta és a fej (5) hüvelyes része (6) közé van beszorítva.

   30
7. 7. Eljárás az 1. igénypont szerinti villamos lámpa előállítására, azzal jellemezve, hogy a lámpa burájának (1) 400—450°C hőmérsékletű végrésze (3) köré egy poliéter-imid gyűrűt (
8. 8) helyezünk, és a 400—450°C hőmér35 sékletű fejet (5) a poliéter-imid gyűrű (8) köré helyezzük.

   3. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gyűrűt (8) 150—200°C hőmérsékleten helyezzük fel.

   ⁴⁰
9. 9. A 7. vagy 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kúpos poliéter-imid gyűrűt (8) helyezünk fel.
10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás a 3—5. igénypontok bármelyike szerinti lámpa előál45 lítására, azzal jellemezve, hogy a lámpa burájának (1) körhagyó keresztmetszetű végrészéhez (3) illeszkedő profilú gyűrűt (8) helyezünk fel.