PL183221B1 - Halogenowa lampa projekcyjna i sposób wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest halogenowa lampa projekcyjna i sposób wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej.

Znana halogenowa lampa projekcyjna w postaci jednotrzonkowej lampy kwarcowej (SEQ - single ended quartz lamp) do zastosowań projekcyjnych składa się z kwarcowej bańki, zogniskowanej i zacementowanej w ceramicznej podstawie, z dołączonymi na zewnątrz bańki dwoma kołkami podstawy do dołączenia do źródła zasilania. Wewnątrz bańki usytuowane jest włókno, a w części zatopionej bańki znajdują się wyprowadzenia foliowe i zewnętrzne przewody molibdenowe, które dołącza się do zasilania. Ceramiczna podstawa zawiera kołki mosiężne z otworami osiowymi, wprowadzone w otwory w ceramicznej podstawie i zwykle spęczane w tym położeniu. Czteroczęściowy układ zawierający kołki mosiężne, drutowe doprowadzenia niklowe, drutowe doprowadzenia molibdenowe i foliowe doprowadzenia molibdenowe stanowi połączenie elektryczne włókna do źródła zasilania.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr 291 683 znana jest żarówka halogenowa zawierająca szklaną bańkę z hermetycznie szczelnym spłaszczem bańki, która jest napełniona mieszaniną gazów szlachetnych i halogenkiem oraz ma komorę wewnętrzną z umieszczoną w niej, co najmniej jedną skrętką żarową zamocowaną do elektrycznych doprowadników próżnioszczelnie zatopionych w spłaszczu bańki. Ponadto żarówka halogenowa zawiera dwa getery umieszczone wewnątrz bańki.

W znanym sposobie wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej dwa końce włókna zgrzewa się z foliowymi doprowadnikami. Z drugiej strony do foliowych doprowadników dołącza się molibdenowe końcówki. Foliowe doprowadniki następnie zatapia się w kwarcowej bańce, przy czym molibdenowe końcówki wystająpoza część zatopioną bańki. W otworach ceramicznej podstawy umieszcza się dwa spęczane, wydrążone i niklowane mosiężne kołki o średnicy 1,5 mm. Każdy kołek zaopatrzony jest w przelotowy centralny otwór w jego końcu zewnętrznym. Wystające z bańki zewnętrzne części molibdenowych końcówek przycina się poniżej części zatopionej bańki z zapasem długości niezbędnym do zgrzania ich z zewnętrznymi końcówkami. Do odsłoniętych części molibdenowych końcówek dołącza się poprzez spawanie zewnętrzne niklowe końcówki. Zewnętrzne niklowe końcówki przewleka się przez otwory w kołkach podstawy aż do osiągnięcia właściwego położenia środka źródła światła (LCL - light center length), to znaczy właściwego położenia środka skrętki włókna względem spodu podstawy. Następnie, bańkę i ceramiczną podstawę unieruchamia się przez zaciśnięcie i odcina się nadmiar przyspawanego przewodu zewnętrznej końcówki. Pozostały przewód zewnętrznej końcówki zgrzewa się z wnętrzem niklowanych kołków mosiężnych. Przez otwór centralny w spodzie podstawy wprowadza się cement wypełniając nim pustą wewnętrzną przestrzeń wokół części zatopionej bańki. W kolejnym etapie, bańkę justuje się w celu umieszczenia środka skrętki włókna we właściwym położeniu nad podstawą zarówno w kierunku „góra-dół” (pionowym), jak i „lewo-prawo” (poziomym). W ostatnim etapie lampę wygrzewa się dla utwardzenia cementu.

Znane konstrukcje halogenowych lamp projekcyjnych w postaci bazowanych lamp SEQ do zastosowań projekcyjnych zawierają liczne części ułatwiające operację ogniskowania podczas ich wytwarzania. Operacja ogniskowania znacznie wydłuża czas i zwiększa nakład pracy potrzebne do wytworzenia każdej lampy SEQ do zastosowań projekcyjnych.

Znane konstrukcje z dużymi ceramicznymi podstawami i dużymi ilościami cementu wokół części zatopionych kwarcowych baniek zatrzymują większe ilości ciepła, co utrudnia chłodzenie niezbędne do zabezpieczenia przed uszkodzeniem lampy wskutek przegrzania uszczelnień.

Halogenowa lampa projekcyjna, według wynalazku, zawiera bańkę z hermetycznie szczelną częścią zatopioną mającą komorę wewnętrzną z umieszczonym w niej włóknem, które posiada końce pierwszy i drugi usytuowane w części zatopionej i połączone z elektrycznymi doprowadnikami, przy czym część zatopiona jest umieszczona w szczelinie ceramicznej podstawy, wyposażonej w dwa, odchodzące od szczeliny, wzdłużne otwory, w których umieszczone są doprowadniki mające wystające końcówki zewnętrzne łączące ze źródłem zasilania, a w szczelinie podstawy wokół części zatopionej jest umieszczone wypełnienie cementowe, a charakteryzuje się tym, że część zatopiona bańki z doprowadnikami ma część

183 221 pogrubioną stanowiącą ogranicznik, z którym styka się krawędź szczeliny podstawy bańki, przy czym usytuowanie części pogrubionej w części zatopionej i krawędzi szczeliny podstawy określa położenie środka skrętki włókna względem spodu podstawy.

Każdy z doprowadników zawiera trzy części i każdy z nich zawiera folię molibdenową połączoną za pomocą zgrzewu z zewnętrznym drutem molibdenowym, który jest połączony za pomocą zgrzewu z zewnętrznym drutem niklowym.

Część pogrubioną stanowi część uszczelniająca części zatopionej.

Sposób wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej, według wynalazku, polega na tym, że umieszcza się włókno w kwarcowej bańce, końce pierwszy i drugi włókna łączy się z doprowadnikami, które osadza się w części zatopionej, po czym umieszcza się część zatopioną bańki w szczelinie ceramicznej podstawy, a doprowadniki w odpowiadających im dwóch przelotowych otworach podstawy wyprowadzając je na zewnątrz poza podstawę, po czym nakłada się cement w szczelinę podstawy wokół części zatopionej bańki ustawiając położenie włókna w lampie i charakteryzuje się tym, że w części zatopionej z doprowadnikami kształtuje się część pogrubioną stanowiącą ogranicznik i ustawia się położenie środka skrętki włókna względem spodu podstawy opierając krawędź szczeliny podstawy o część pogrubioną przy umieszczaniu części zatopionej bańki w szczelinie podstawy.

Korzystnie, po nałożeniu cementu kształtuje się wystające części doprowadników nadając im kształt kołków łączących ze źródłem zasilania.

Po przeprowadzeniu doprowadników przez otwory podstawy łączy się je elektrycznie z końcami pierwszym i drugim włókna.

Przed elektrycznym łączeniem doprowadników z końcami pierwszym i drugim włókna kształtuje się hermetycznie szczelną część zatopioną bańki z umieszczonym w niej włóknem, którego końce pierwszy i drugi umieszcza się w części zatopionej.

Korzystnie, hermetyczną część zatopioną kształtuje się formując ogrzany kwarc.

Część pogrubioną kształtuje się jednocześnie z formowaniem części zatopionej.

Zaletą niniejszego wynalazku jest uproszczona konstrukcja halogenowej lampy projekcyjnej z mniejszą ilością elementów potrzebnych w znanych rozwiązaniach do połączenia włókna ze źródłem zasilania.

Inną zaletą niniejszego wynalazku jest zmniejszenie liczby stosowanych elementów dla uzyskania wstępnie zogniskowanej lampy. Sposób wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej według wynalazku jest łatwy i szybki, ponieważ lampa zawiera mniejszą ilość elementów, a jej sposób wytwarzania obejmuje mniejszą ilość etapów, niż znane rozwiązania. Nie jest wymagane stosowanie dodatkowych kołków do mocowania doprowadników.

Ceramiczna podstawa lampy ma mniejsze wymiary, a chłodzenie uszczelnienia jest skuteczniejsze. Konstrukcja lampy zapewnia zabezpieczenie przed przegrzaniem uszczelnień, a zatem przed przedwczesnym uszkodzeniem z powodu ich przegrzania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z przodu halogenowej lampy projekcyjnej rozłożonej na części, fig. 2 - widok z boku halogenowej lampy projekcyjnej, a fig. 3 - widok z przodu halogenowej lampy projekcyjnej.

Przedstawiona na fig. 1 halogenowa lampa projekcyjna A zawiera kwarcową bańkę 10 umieszczoną w ceramicznej podstawie 12. Para trój częściowych doprowadników 14 i 16 przechodzi przez część zatopioną 22 bańki 10 i przez podstawę 12. Jak pokazano na fig. 2, część końcówek zewnętrznych 14C i 16C doprowadników 14 i 16 jest odsłoniętych poniżej podstawy 12, w celu dołączenia do źródła zasilania. W związku z tym doprowadniki 14, 16 łącząc włókno 15 ze źródłem zasilania eliminują potrzebę stosowania kołków wystających z podstawy 12, które są obecne w znanych rozwiązaniach.

W kwarcowej bańce 10 jest umieszczone włókno 15 z końcami pierwszym 18 i drugim 20 (w tym przykładzie wykonania będącymi przedłużeniem włókna 15).

Obydwa końce pierwszy 18 i drugi 20 włókna 15 zamyka się szczelnie w części zatopionej 22 bańki 10 podczas jej kształtowania ze standardowej rurki kwarcowej. Część zatopiona 22, jak pokazano na fig. 3, jest płaską znajdującą się we wspólnej płaszczyźnie z włók

183 221 nem 15, częścią kwarcowej bańki 10 halogenowej lampy projekcyjnej A, mającą kształt rozszerzony dla pomieszczenia włókna 15.

Część zatopiona 22 zawiera, według niniejszego wynalazku, strukturę uszczelniającą mającą wyraźnie odróżniającą się część pogrubioną 24. Część pogrubioną 24 stanowi część podwyższona, powstała w procesie zatapiania przy nagrzewaniu kwarcu powyżej temperatury mięknienia, do około 2000°C. Rurkę kwarcową kształtuje się w formie lub tłoczy w połączeniu z wysoką temperaturą do zmiany kształtu i zamknięcia jej, z przechodzącymi na wylot końcami pierwszym 18 i drugim 20 włókna 15, przy tym stosuje się formę ukształtowaną tak, że powstaje część pogrubiona 24 w zawsze stałej, znanej odległości od włókna 15.

Wewnątrz części zatopionej 22 znajdują się przynajmniej odcinki każdej z trzech części doprowadników 14 i 16. Każdy doprowadnik 14 i 16 składa się z odcinka wewnętrznego 14A i 16A (z folii molibdenowej, odcinka zewnętrznego 14B i 16B z drutu molibdenowego), i końcówki zewnętrznej 14C i 16C z platerowanego lub powlekanego w inny sposób drutu niklowego. Doprowadniki 14, 16 mają zunifikowane wymiary, na przykład średnicę 1,5 mm, jak to opisano powyżej. Odcinki wewnętrzne 14A i 16A trój częściowych doprowadników 14 i 16 są zgrzewane lub łączone elektrycznie w inny sposób z końcami pierwszym 18 i drugim 20 włókna 15, a mają postać płaskich płytek hermetycznie zatopionych w części zatopionej 22.

Ceramiczna podstawa 12 zaopatrzona jest w mieszczącą bańkę 10, szczelinę 26 o czterech ścianach, z których dwie stanowią ściany wyższe 28, 30 i dwie ściany niższe 32 i 34, jak to pokazano na fig. 3. Podstawa 12 wykonana jest z tworzywa ceramicznego tak, że podczas eksploatacji pracuje jako materiał izolacyjny i nieprzewodzący.

Sposób wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej polega na połączeniu elektrycznym końców pierwszego 18 i drugiego 20 włókna 15 z doprowadnikami 14 i 16, zwykle przez zgrzewanie. Mówiąc dokładniej, przed zatopieniem bańki 10 molibdenowe odcinki wewnętrzne 14A i 16A doprowadników 14, 16 umieszcza się w części zatopionej 22 bańki 10 po zgrzaniu ich z końcami pierwszym 18 i drugim 20 włókna 15. Molibdenowe odcinki zewnętrzne 14B, 16B i niklowe końcówki zewnętrzne 14C i 16C doprowadników 14, 16 lampy A, wstawia się w dwa odpowiadające im otwory 36 i 38 w ceramicznej podstawie 12. Podstawę 12 nasadza się na część zatopioną 22 lampy A, aż do oparcia jej na części pogrubionej 24. Długość podstawy 12 jest dobrana tak, że opisane wcześniej właściwe położenie środka źródła światła (LCL - light center length) osiąga się przy podstawie 12 nasuniętej na część zatopioną 22 bańki 10, przy czym doprowadniki 14 i 16 wystająna zewnątrz podstawy 12 i pełnią funkcję kołków podstawy 12 stosowanych w znanych rozwiązaniach lampy A.

Wnętrze podstawy 12 wokół doprowadników 14 i 16 aż do części zatopionej 22 zapełnia się cementem 40. Nasunięcie ceramicznej podstawy 12 do oporu na część pogrubioną 24 zapewnia poprawne położenie środka źródła światła względem spodu podstawy 12 oraz współliniowość włókna 15 i podstawy 12. Poprawne położenie środka źródła światła względem spodu podstawy 12 eliminuje potrzebę justowania bańki 10 w celu poprawnego ustawienia włókna 15 ponad podstawą 12.

Lampę A następnie ogrzewa się dla zestalenia cementu. Ostatecznie końcówki zewnętrzne 14C i 16C doprowadników 14 i 16 zaokrągla się usuwając wszelkie ostre krawędzie i nadając im kształt standardowych kołków.

Nawiązując do fig. 1-3, halogenowa lampa projekcyjna A według niniejszego wynalazku ma korzystny kształt części zatopionej 22 z ukształtowaną jej częścią pogrubioną 24. Umożliwia to uzyskanie kontrolowanego ustawienia włókna 15 względem części zatopionej 22 i względem podstawy 12. Możliwe jest zastosowanie dwuwarstwowych molibdenowoniklowych odcinków zewnętrznych 14B, 16B i końcówek zewnętrznych 14C, 16C doprowadników 14, 16 zamiast stosowania dwóch oddzielnych doprowadników 14, 16 między włóknem 15 a podstawą 12. Niklowe końcówki zewnętrzne 14C, 16C eliminują również konieczność stosowania oddzielnych kołków podstawy 12, spęczanych w tej podstawie 12. Stosuje się zatem mniejszą podstawę 12 i używa mniej cementu, co pozwala na znacznie bardziej skuteczne chłodzenie lampy A przy pracy w sprzęcie projekcyjnym i na stosowanie lamp A o większej mocy i większej wydajności świetlnej, co jest zawsze pożądane w przypadku wszystkich zastosowań projekcyjnych.

183 221

Sposób wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej A według wynalazku jest łatwiejszy w realizacji. W szczególności, jej konstrukcja i sposób wytwarzania obejmują mniejszą liczbę elementów konstrukcyjnych i mniejszą liczbę etapów, a zwłaszcza wyeliminowana jest konieczność stosowania i instalowania (spęczania) kołków w podstawie 12 obecna w znanych rozwiązaniach. Kluczową zaletą jest eliminacja konieczności justowania bańki 10 lampy A w dwóch płaszczyznach po umieszczeniu jej w cemencie, a także eliminacja potrzeby stosowania komparatora lub innego urządzenia wykorzystywanego do zapewnienia właściwej odległości LCL.

Chociaż wynalazek opisano i zilustrowano w korzystnym przykładzie jego wykonania, to możliwe są modyfikacje bez wychodzenia poza istotę i zakres wynalazku.

Fig. 1

Fig. 2

!6 —-...

Fig. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Halogenowa lampa projekcyjna zawierająca bańkę z hermetycznie szczelną częścią zatopioną mającą komorę wewnętrzną z umieszczonym w niej włóknem, które posiada końce pierwszy i drugi usytuowane w części zatopionej i połączone z elektrycznymi doprowadnikami, przy czym część zatopiona jest umieszczona w szczelinie ceramicznej podstawy, wyposażonej w dwa, odchodzące od szczeliny, wzdłużne otwory, w których umieszczone są doprowadniki mające wystające końcówki zewnętrzne łączące ze źródłem zasilania, a w szczelinie podstawy wokół części zatopionej jest umieszczone wypełnienie cementowe, znamienna tym, że część zatopiona (22) bańki (10) z doprowadnikami (14, 16) ma część pogrubioną (24) stanowiącą ogranicznik, z którym styka się krawędź szczeliny (26) podstawy (12) bańki (10), przy czym usytuowanie części pogrubionej (24) w części zatopionej (22) i krawędzi szczeliny (26) podstawy (12) określa położenie środka skrętki włókna (15) względem spodu podstawy (12).
2. 2. Lampa według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy z doprowadników (14,16) zawiera trzy części (14A, 16A, 14B, 16B, 14C, 16C) i każdy z nich zawiera folię molibdenową połączoną za pomocą zgrzewu z zewnętrznym drutem molibdenowym, który jest połączony za pomocą zgrzewu z zewnętrznym drutem niklowym.
3. 3. Lampa według zastrz. 1, znamienna tym, że część pogrubioną (24) stanowi część uszczelniająca części zatopionej (22).
4. 4. Sposób wytwarzania halogenowej lampy projekcyjnej, w którym umieszcza się włókno w kwarcowej bańce, końce pierwszy i drugi włókna łączy się z doprowadnikami, które osadza się w części zatopionej, po czym umieszcza się część zatopioną bańki w szczelinie ceramicznej podstawy, a doprowadniki w odpowiadających im dwóch przelotowych otworach podstawy wyprowadzając je na zewnątrz poza podstawę, po czym nakłada się cement w szczelinę podstawy wokół części zatopionej bańki ustawiając położenie włókna w lampie, znamienny tym, że w części zatopionej (22) z doprowadnikami (14, 16) kształtuje się część pogrubioną (24) stanowiącą ogranicznik i ustawia się położenie środka skrętki włókna (15) względem spodu podstawy (12) opierając krawędź szczeliny (26) podstawy (12) o część pogrubioną (24) przy umieszczaniu części zatopionej (22) bańki (10) w szczelinie podstawy (12).
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że po nałożeniu cementu kształtuje się wystające części doprowadników (14, 16) nadając im kształt kołków łączących ze źródłem zasilania. .
6. 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że po przeprowadzeniu doprowadników (14, 16) przez otwory (36, 38) podstawy (12) łączy się je elektrycznie z końcami pierwszym (18) i drugim (20) włókna (15).
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przed elektrycznym łączeniem doprowadników (14, 16) z końcami pierwszym (18) i drugim (20) włókna (15) kształtuje się hermetycznie szczelną część zatopioną (22) bańki (10) z umieszczonym w niej włóknem (15), którego końce pierwszy (18) i drugi (20) umieszcza się w części zatopionej (22).
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że hermetyczną część zatopioną (22) kształtuje się formując ogrzany kwarc.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że część pogrubioną (24) kształtuje się jednocześnie z formowaniem części zatopionej (22).

   183 221