RU2079184C1

RU2079184C1 - Method for manufacturing of small-size luminescent tube

Info

Publication number: RU2079184C1
Application number: RU95116679/07A
Authority: RU
Inventors: А.И. Шевцов; С.Н. Поливин; И.Д. Минаев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Московский электроламповый завод"
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1997-05-10
Also published as: RU95116679A

Abstract

FIELD: manufacturing of light sources. SUBSTANCE: method involves optimal selection of ratio between curvature radius R of bending of glass article with luminescent cover and inner diameter d of article bulb. Equation is described in invention specification. EFFECT: increased functional capabilities. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к светотехнике, а именно к технологии изготовления компактной люминесцентной лампы (ЛЛ). The invention relates to lighting equipment, and in particular to a technology for manufacturing a compact fluorescent lamp (LL).

Известен способ изготовления изогнутой в виде кольца люминесцентной лампы, включающий нанесение люминофорного покрытия на внутреннюю поверхность прямолинейной трубчатой стеклянной заготовки, сушку покрытия, нагревание до температуры размягчения стекла, формообразование кольцевой колбы люминесцентной лампы путем гибки заготовки и последующие операции (заявка Японии N 59-86134, МПК H 01 J 9/00, оп. 18.05.84). A known method of manufacturing a curved in the form of a ring fluorescent lamp, including applying a phosphor coating on the inner surface of a rectilinear tubular glass preform, drying the coating, heating to a glass softening temperature, shaping an annular flask of a fluorescent lamp by bending the preform and subsequent operations (Japanese application No. 59-86134, IPC H 01 J 9/00, op. 18.05.84).

Недостатком известного способа является появлением при гибке заготовки разрывов на люминофорном покрытии и осыпание люминофра на участках растяжения и сжатия стенок трубчатой заготовки, особенно сильное в случае недостаточной адгезии покрытия. Люминесцентные лампы с подобными дефектами люминесцирующей поверхности отличаются пониженным световым потоком и не привлекательным видом. The disadvantage of this method is the appearance during bending of the billet breaks on the phosphor coating and the shedding of phosphor in the stretching and compression of the walls of the tubular billet, especially strong in case of insufficient adhesion of the coating. Fluorescent lamps with similar defects on the luminescent surface are characterized by a reduced luminous flux and an unattractive appearance.

Известен способ изготовления компактной люминесцентной лампы с изогнутой колбой, включающий нанесение люминофорного покрытия на внутреннюю поверхность прямолинейной стеклянной трубчатой заготовки, его сушку, нагревание заготовки по всей длине до температуры размягчения, формообразование изогнутой колбы путем гибки заготовки и последующие операции (заявка Японии N 64-84542, МПК H 01 J 9/24, оп. 29.03.89). A known method of manufacturing a compact fluorescent lamp with a curved bulb, including applying a phosphor coating on the inner surface of a rectilinear glass tubular billet, drying it, heating the billet along its entire length to a softening temperature, shaping a curved bulb by bending the billet and subsequent operations (Japanese application N 64-84542 IPC H 01 J 9/24, op. 29.03.89).

Недостатки последнего аналога, по существу, те же, что и у первого из аналогов и выражены они в неменьшей степени, несмотря на то, что заготовка выполнена из трубки, диаметр которой не превышает 15 мм. The disadvantages of the last analogue are essentially the same as the first of the analogs and they are expressed to a no lesser degree, despite the fact that the workpiece is made of a tube whose diameter does not exceed 15 mm

В последнее время широкое распространение получили компактные люминесцентные лампы сложноизогнутой формы: дважды изогнутые У-образные, спиральные, бифилярные и др. изготавливающиеся путем гибки трубок с люминофорным покрытием или с последующим его нанесением. Recently, compact fluorescent lamps of complex curved shape have become widespread: double-curved U-shaped, spiral, bifilar, etc. made by bending tubes with a phosphor coating or with its subsequent application.

В последнем случае возникают серьезные проблемы с нанесением равномерного покрытия, и особенно, с его сушкой, приводящее в конечном счете к тем же дефектам люминофорного покрытия, что и при гибке трубок с люминофорным покрытием. In the latter case, serious problems arise with the application of a uniform coating, and especially with its drying, leading ultimately to the same defects in the phosphor coating as when bending tubes with a phosphor coating.

Аналог по заявке Японии N 64-84542 принят в качестве прототипа, т.к. совпадает с изобретением по большинству основных признаков. The analogue according to the application of Japan N 64-84542 adopted as a prototype, because coincides with the invention in most basic respects.

Техническим результатом настоящего изобретения является уменьшение осыпания и количества разрыва люминофорного покрытия в процессе гибки трубчатой заготовки с люминофорным покрытием. The technical result of the present invention is to reduce the shedding and the amount of rupture of the phosphor coating in the process of bending a tubular billet with a phosphor coating.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления компактной ЛЛ, включающем нанесением люминофорного покрытия на внутреннюю поверхность стеклянной трубчатой заготовки, одновременное нагревание стекла всей заготовки до температуры размягчения, формообразование разрядной трубки лампы путем гибки заготовки, величину радиуса кривизны криволинейных участков выбирают из выражения:
R>d,
где d внутренний диаметр трубки заготовки, мм;
R радиус кривизны образующей поверхности трубки заготовки со стороны центра кривизны, мм.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a compact LL, including applying a phosphor coating on the inner surface of the glass tubular preform, simultaneously heating the glass of the entire preform to a softening temperature, shaping the discharge tube of the lamp by bending the preform, the radius of curvature of the curved sections is selected from the expression:
R> d
where d is the inner diameter of the tube of the workpiece, mm;
R is the radius of curvature of the forming surface of the tube of the workpiece from the side of the center of curvature, mm

Указанная корреляционная зависимость обнаружена в процессе многочисленных экспериментов, проводившихся на серийном оборудовании АО "МЭЛЗ" с использованием суспензии люминофора как на водорастворимом связующем, так и связующем на основе лака, в процессе формообразования баллона КЛЛ. Качественная характеристика дефектности люминофорного покрытия определялась визуально в сравнении с эталоном. The indicated correlation dependence was found during numerous experiments conducted on the serial equipment of MELZ JSC using a phosphor suspension on both a water-soluble binder and a lacquer-based binder during the formation of the CFL balloon. The qualitative characteristic of the imperfection of the phosphor coating was determined visually in comparison with the standard.

Результаты статистической обработки экспериментов проиллюстрированы на графиках фиг. 1, где кривые характеризуют зависимость процента выхода годных от величины отношения R/d в процессе гибки заготовки с нанесенным люминофорным покрытием: кривая 1-1 на водорастворимом связующем; кривая 11-11 на связующем на основе лака; на фиг. 2, 3, 4, 5 показаны возможные формы компактных ЛЛ, учитывающие указанную корреляционную зависимость, которые не исчерпывают всех вариантов выполнения; на фиг. 6 показан фрагмент стеклянной разрядной трубки с внутренним диаметром d и толщиной стенки s. The results of statistical processing of the experiments are illustrated in the graphs of FIG. 1, where the curves characterize the dependence of the percentage of yield on the value of the R / d ratio in the process of bending the workpiece with a phosphor coating: curve 1-1 on a water-soluble binder; curve 11-11 on a binder based on varnish; in FIG. 2, 3, 4, 5 show possible forms of compact LLs, taking into account the indicated correlation dependence, which do not exhaust all options for implementation; in FIG. 6 shows a fragment of a glass discharge tube with an inner diameter d and wall thickness s.

Как видно на фиг. 1, кривая 1-1 имеет достаточно крутой участок подъема, начиная с величины отношения R/d, равной единице, и стабилизирующийся в области значений R/d больше 1, 6 в которой прекращается влияние факторов, обуславливающих повышение выхода годных, в связи с оптимальным выбором соотношения радиуса кривизны и внутреннего диаметра трубки. Также существенный подъем имеет место в том же интервале отношения R/d на кривой 11-11, однако при более высоком уровне выхода годных, что объясняется использованием в экспериментах в качестве связующего лака, обладающего высокими адгезионными свойствами. As seen in FIG. 1, curve 1-1 has a fairly steep rise, starting from the value of the R / d ratio equal to one, and stabilizing in the range of R / d values greater than 1, 6 in which the influence of factors determining the increase in the yield is stopped, due to the optimal the choice of the ratio of the radius of curvature and the inner diameter of the tube. A significant increase also takes place in the same interval of the R / d ratio on the curve 11-11, however, at a higher yield, which is explained by the use in experiments as a binder varnish with high adhesive properties.

Полученные экспериментальные данные позволяют сделать вывод о том, что независимо от состава связующего, гибка трубчатых заготовок с люминофорным покрытием при величине отношения радиуса кривизны R к внутреннему диаметру трубки d меньше единицы экономически нецелесообразна, в связи со значительным повышением технологических потерь (до 30%) на операции гибки трубчатых заготовок. The obtained experimental data allow us to conclude that, regardless of the composition of the binder, bending tubular blanks with a phosphor coating with a ratio of the radius of curvature R to the inner diameter of the tube d less than unity is not economically feasible, due to a significant increase in technological losses (up to 30%) by bending operations of tubular workpieces.

Получение вышеуказанного технического результата возможно лишь при использовании всей совокупности основных существенных признаков, включенных в формулу изобретения. Obtaining the above technical result is possible only when using the entire combination of the main essential features included in the claims.

Объектов, полностью совпадающих по совокупности основных существенных признаков с заявленным изобретением, не обнаружено. Не обнаружено также объектов, в которых описаны отличительные признаки настоящего изобретения. Objects that completely coincided in the totality of the main essential features with the claimed invention were not found. No objects were found that describe the distinguishing features of the present invention.

В качестве примера конкретного выполнения предложенного способа приводится последовательность выполнения операций по изготовлению разрядной трубки спиральной КЛЛ из стекла С49-1 молибденовой группы. На внутреннюю поверхность прямолинейной стеклянной трубки, наружным диаметром 12 мм и внутренним диаметром 9,8 мм, методом полива наносится суспензия на основе водорастворимого связующего с узкополосным люминофором, активированным редкоземельными элементами. После сушки покрытия заготовка размещается в специальной оснастке, снабженной формообразующими роликами, радиус кривизны формообразующих поверхностей которых выбран таким образом, что обеспечивает получение разрядной трубки с геометрическими размерами, удовлетворяющими условию R>d. В данном случае R 15 мм. Производится одновременное нагревание всей заготовки до температуры размягчения стекла и формообразующие ролики приводятся во вращение, обеспечивая получение заготовкой разрядной трубки необходимой формы. Дальнейший отжиг, заварка, дозировка, откачка, герметизация токовводов известены в этой области техники и не нуждаются в комментариях. As an example of a specific implementation of the proposed method, the sequence of operations for the manufacture of a helical CFL discharge tube from glass C49-1 of a molybdenum group is given. A suspension based on a water-soluble binder with a narrow-band phosphor activated by rare-earth elements is applied to the inner surface of a rectilinear glass tube with an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 9.8 mm. After drying the coating, the workpiece is placed in a special tool equipped with forming rollers, the radius of curvature of the forming surfaces of which is selected in such a way that provides a discharge tube with geometric dimensions satisfying the condition R> d. In this case, R 15 mm. The entire preform is simultaneously heated to the glass softening temperature, and the forming rollers are rotated, ensuring that the preform receives the discharge tube of the required shape. Further annealing, welding, dosing, pumping, sealing of current leads are known in this technical field and do not need comments.

Практическим результатом предложенного изобретения является возможность изготовления компактных люминесцентных ламп с минимальными потерями на операции гибки заготовки. The practical result of the proposed invention is the possibility of manufacturing compact fluorescent lamps with minimal losses on the bending workpiece.

Знание этого позволит иметь в виду математическое соотношение при конструировании новых образцов компактных ЛЛ, преимущественно сложноизогнутых, в том числе для декоративных целей. Knowing this will allow us to keep in mind the mathematical relationship when designing new samples of compact LLs, mainly complex curved ones, including for decorative purposes.

Claims

1. A method of manufacturing a compact fluorescent lamp, including applying a phosphor coating on the inner surface of a glass tubular preform, heating the preform to a softening temperature, shaping the lamp balloon by bending the preform, characterized in that the bending is carried out with a curvature, the value of which is selected from the expression
R> d
where R is the radius of curvature of the forming surface of the tube of the workpiece from the center of curvature, mm;
d inner diameter of the workpiece tube, mm.

2. The method according to p. 1, characterized in that the radius of curvature R is selected from the expression
R ≥ 1.6 d.

3. The method according to p. 1, characterized in that the radius of curvature R is selected from the expressions
R> d + 1.3 s;
8 <d + 2s <18,
where s is the tube wall thickness, mm