SE443474B - Elektrodtilledaraggregat, elektrisk urladdningslampa samt sett att tillverka en urladdningslampa - Google Patents

Description

8002984-6 elektrodtilledaraggregat monteras på en redelse för insmältning, såsom visas exempel- 2 i den amerikanska patentskriften 3 965 698, tikalt, och elektrod- varit regeln. Då ett spindel som förbe vis vid 6 i fig. t emellertid nätt och jämt stå ver kan de r den andra sidan. Vid delen lutar ofta över på den ena elle vertikal insmältning genom ren icke av väsentlig betydelse. konventionell, hopklämning är bristande styvhet hos tilleda r åt något hà klämningen av den viskösa Vidare varvid Om elektroden lutar öve ll, àterföres i huvudsak elektroderna till sin plats vid hop ulla rörelse genom klämkäftarna. kvartsensykraftf d styrkor i allmänhet e kända högtrycksmetallânglampor me båggapet eller avståndet mellan elek- Vid sådana lampor har en slut- tidigar överskridande 100 watt, trodspetsarna flera centimeter. na av en millimeter eller så lig felplacering av elektroder lektriska egenskaper och pre- ingen avsevärd effekt på lampans e standa.

Vid tillverkning av elektriska lampor är bågspännings- fallet en betydelsefull parameter, som måste hållas konstant m varierar propotionellt mot längden av gapet mellan elek- Då storleken av lampan och längden av gapet minskas behovet av noggrannhet vid be- men SO troderna. ökar följaktligen betydelsen av Även upphettningen av i vilken elektroderna införes stämningen av gapet. bågkammarens ändar påverkas kraftigt av den mån, och skjuter in i bågkammaren. gsgrad, särskilt va de svalare ändarna. \ gapet mellan elektroderna Denna upphettning bestämmer fyll- d gäller metallhaliderna, ningens förångnin Sålunda som tenderar att kondenseras vid är såväl längden som belägenheten av av betydelse, och behovet av precision vid dess bestämning då lampans storlek minskas.

Den belgiska patentskriften 868 konstruktioner, vid vilka formade höljen med små ändtillslut- ningar för minskning av ändförlusterna beskrives. För dessa h särskilt för de mindre storlekarna med bågkammar- är precisionen vad gäller såväl m dess placering i kolven ökar, 764 beskriver nya lamp- nya lampor oc volymer understigande 1 cm3 längden av gapet mellan elektroderna so av väsentlig betydelse.

Uppfinningen syftar til lasliknande material, särskilt l att erbjuda en tilledare av folietyp för insmältning i g 8002984-6 kvarts, och vilken uppvisar förbättrad styvhet och är själv- centrerande, vilket underlättar den noggranna placeringen av elektroderna i bågkammaren. Ett sätt att tillverka en lampa eftersträvas, vilket underlättar korrekt centrering och axiel inställning av elektroderna i ett horisontellt understött hölje.

Tilledarna måste kunna omsluta skaft av likformig diameter och tillräckligt stora för att vardera lampans elektrodtilledar- aggregat ska kunna passera igenom. Sedan elektrodtilledaragg- regaten införts och noggrannt placerats, måste tilledarna hålla dem säkert på plats, till dess insmältningarna skett.

Vid folietilledarna enligt uppfinningen är den tunna foliedelen bredare än innerdiametern hos det skaft, i vilket den ska insmältas. Foliens kanter är vikta omvänt, det vill säga böjda i motsatta riktningar från mittplanet, den ena uppåt och den andra nedåt, i förstyvande syfte. Dimensionerna är sådana att foliekanterna är tillbakaböjda och tvärsnittsformen blir Z-liknande, när tilledaren tvingas in i det rörformiga skaftet. Härigenom bringas elektrod-tilledaraggregatet att centreras i skaftet och inställas axiellt vid införandet av höljets kolvdel. Vidare håller foliens friktion i skaftet elek- trodaggregatet på plats, medan kvartsen värmes och krympes kring elektroden och slutligen bringas att sjunka ihop kring själva folien, så att den hermetiska tillslutningen erhålles.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogade ritningar.

Fig. 1 och 1a är en plan- respektive en sidovy av ett aggregat av valsad tilledare och elektrod enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett snitt genom tilledaren enligt fig. 1 i planet 2-2, fig. 3 är en ändvy genom ett kvartsskaft och visar elektrodtilledaraggregatet på plats, fig. 4 visar ett sammansatt tilledar- och elektrodagg- regat enligt uppíinningen, fig. 5 är en delvy, som i större skala visar ett lamp- hölje, i vilket ett elektrodtilledaraggregat håller på att in- föras genom kolven och in i det vänstra skaftet, fig. 6 är en vy liknande fig. 5, där metallhalidpellet- ter visas under införing i kolven genom det högra skaftet, -valsnin 8002984-6 fig. 7 är en vy liknande fig. 5 och 6, som visar ett elektrodtilledaraggregat under införande i det högra skaftet, 8 visar ett lamphölje med elektrodtilledaraggregat fig. på plats, varvid skaften visas under krymp- enligt uppfinningen ningstillslutning, och fig. 9 visar den färdiga lampan, medan den håller på att brytas från skaftfragment, som bäres i en glassvarvs främre och bakre spindeldockor.

Ett elektrodtilledaraggregat 1 enligt uppfinningen, se fig. 1 och 2, innefattar en av ett stycke bestående molybden- tråddel 2, 3, ursprungligen av likformigt tvärsnitt över hela längden, exempelvis cirkulärt och av en diameter av 0,41 milli- Den centrala delen 4 har gjorts till en folie genom g i längdriktningen till en tjocklek av ungefär 0,023 mm En trådstorlek väljes med avseende på det rörformiga ltas och som valsas mete! . vid mitten. kvartsskaft, i vilket tråden skall insmä till en foliedel, som är avsevärt bredare än skaftets inner- kes eller böjes omvänt i mot- diameter. Foliedelens kanter vi det vill säga kanten 5 böjes satta riktningar från mittplanet, rät vinkel, cirka 750 såsom visas, medan Vikningarna påbörjas vid där foliens tjocklek Härigenom erhålles uppåt i icke fullt kanten 6 böjes nedåt på motsatt sätt. 7 i tilledarens avsmalnande område 7a, u icke nått det slutliga minsta värdet. änn kningarna och ett en överlappning mellan påbörjandet av vi folieområde av mellanliggande tjocklek, där förstyvningsverkan av vikningarna börjar. Bortom punkterna 7, det vill säga i en riktning bort från den centrala delen 4, är tilledaren till- räckligt tjock för att bära vikten av elektroden utan att böjas. t uppfinningen ökar tilledarnas styvhet till den Vecken enlig ektroden, även där aggregatet icke böjes av vikten av el punkt, n den motsatta änden. då den bäres horisontellt uteslutande frå Sedan kanterna böjts är foliens totala tvärdimension, d.v.s. diagonalen d från spets till spets i fig. 2, något os öppningen 23a genom kvartsskaftet större än innerdiametern h 3. Exempelvis kanaen :a 23, i vilket den ska inneslutas, fig. n 1,78 mm ha en diagonal d av 1,63 mm-1 folie av bredde kts och är lämpad för insmältning i ett É kanterna vi l 1,42 mm. eller ett rör av en innerdiameter av från 1,32 til Pooršinouzanzw 8002984-6 Resultatet av denna dimensionering och formning är,'att vecken längs foliens kanter böjes till snävare anslutning till kurvan hos skaftets innervägg, och folien antager en Z-form, medan den tvingas in i skaftet. Härigenom bringas elektrodtilledar- aggregatet att centreras i skaftet och inställas axiellt, där det går in i kolvens ände. Om vikningarna icke vore omvända i förhållande till varandra, erhålles en förstyvad tilledare, som dock icke skulle vara självcentrerande. Friktionen mellan foliens kanter och skaftets vägg tjänar vidare att hålla agg- regatet på plats under intervallet mellan den tidpunkt, då agg- regatet placeras i skaftet, och den tidpunkt, då skaftet krympes kring folien. Detta är av särskild betydelse vid automatiserad tillverkning, vid vilken lamphöljet indexeras med relativt hög hastighet från station till station, medan olika tillverknings- operationer utföres.

Det i fig. 1 visade elektrodtilledaraggregatet 1 är av- sett att utgöra en anod och innefattar ett volframstift eller en volframtråd 8, som vid 9 är fäst vid änden av molybdentråden 2 och som vid ytteränden avslutas med en kula 10. Skarven 9 mellan molybden- och volframmaterialen kan åstadkommas medelst stumsvetsning med hjälp av laser, varigenom båda delarna hålles på samma axel och en symmetrisk konstruktion erhålles såsom framgår av den amerikanska patentskriften 4 136 298. Kulan 10 formas lätt, då man utgår från en volframtràd 8, som är längre än vad som erfordras, samt riktar en plasmalåga mot änden för nedsmältning av denna, medan den hålles upprätt. En sådan anod är lämpad för begagnande i en miniatyrmetallhalidlampa, som drives med likström, exempelvis en 35 watts lampa. I en lik- strömslampàüär anoden helt enkelt en elektronkollektor men ræmàste ha tillräcklig värmeavledningsförmåga för undvikande av snabb erosion av spetsen under drift. Kulan 10 utför denna .funktion och kan exempelvis ha en diameter av ungefär 0,635 mm.

En folie enligt uppfinningen med ett Z~tvärsnitt förblir cent- rerad i skaftet och håller den relativt tunga anodkulan eller den anbragda katoden i huvudsak på axeln även i en lampa, som hålles horisontellt under tillverkningen." Tilledaraggregatets enligt fig. 1 tillplattade del 4 har framställts genom valsning av tråden i längdriktningen. En 8002984-6 _ sådan del kan även framställas genom tvärvalsning och genom sänksmide eller hammring av den ursprungliga tråden. Man kan även begagna en sammansatt folie, exempe ie 11, vid vars ena ände lvis såsom visas i fig. 4 en skuren längd av molybdenfol svetsats en molybdentråd 12 och vid vars andra ände svetsats en volframtråd 13. Trådens 12 ände kan tillplattas något eller formas såsom en spade vid 14 för underlättande av svetsning vid folien. volframtråden 13 för underlättande vid vilken den svetsats eller foliens 11 kanter vik- En platinaflik 15 är placerad mellan folien 11 och av svetsningen och tjänar även att förstyva den folie, lötts. Vid detta sammansatta aggregat är gar från mittplanet på det tidigare be- ta i motsatta riktnin 5 är böjd uppåt i icke skrivna sättet, det vill säga kanten helt rät vinkel, och kanten 6 är böjd nedåt i Vid en i längdriktningen valsad folie såsom enligt ing över avsnitten 7a med motsvarande mån. fig. 1 föreligger en gradvis avsmaln början från trådens hela tjocklek och ned till den centrala d en tvärvalsad folie ( icke visad ) foliedelens 4 tjocklek. Vi dkommas genom lämp- kan ett område av gradvis avsmalnande àsta I vardera fallet bör de åt motsatt lig formning av valsarna. ckleken sjunkit håll vikta kanterna 5 och 6 börja innan folietjo Härigenom tíllförsäkras en överlappning till sitt minimum. där de böjda kanterna erbjuder förstyvníng, mellan det område, och det omrâde, där folietjockleken är tillräckligt stor för att bära vikten av elektroden utan hjälp. Vid den sammansatta 4 är de böjda kanterna 5', 6' tillräckligt folien enligt fig. s- eller löd- långa för att uppvisa överlappningar med svetsning ningsområdena med ökad styvhet intill den spadliknande änden inafliken 15, så att tillräcklig styvhet före- 14 eller plat t av den samman- ligger överallt. Vid en ofta begagnad varian satta folien är den yttre ledardelen av molybden och den inre änden avsmalnar till en folie, vilket åstadkommits genom vals- En volframtrådledare 13, fig. 4, kan lst svetsning eller lödning. I detta delvis överlappa det av- id den ning i längdriktningen. fästas vid folieänden mede fall bör de vikta kanterna åtminstone smalnandeområdet vidden ena änden och svetsområdet v andra änden.

I vissa fall behöver icke hela tilledarelektrodaggre- 8002984-6 gatet vara styvt, och det kan vara tillräckligt att styvheten börjar vid folieomràdet och sträcker sig framåt till elektroden vid ytteränden. I detta fall behöver de vikta kanterna icke sträcka sig in till en överlappning med ett område av större styvhet vid ytteränden. Det förbättrade ledarna enligt upp- finningen har allmän användbarhet och kan med fördel användas vid konventionell krympningstillslutning såsom enligt den amerikanska patentskriften 3 965 698. Då ett elektrod- tilledar- aggregat enligt uppfinningen placeras upprättstående på en spindel för krympningsinsmältning, står det rakt och vertikalt, och detta tillförsäkrar en förbättrad lampa, där elektroderna är placerade på ett noggrannare sätt.

Ledarnas enligt uppfinningen användbarhet är mest märk- bar i samband med automatiserad tillverkning av urladdnings- lampor med utrustning, som bär lampan horisontellt såsom visas i fig. 5 till 9. Lampan innefattar ett bågrör eller en lamp- kropp 21, som tillverkas av ett stycke rör av smält kisel eller kvarts med en ihålig, ansvälld mittdel 22, som bildar en båg- kammare för högtrycksurladdning. I detta särskilda fall är båg- kammaren i huvudsak sfärisk och har en volym understigande 1 cm3, men den kan vara av olika form, exempelvis ellipsoidisk eller cylindrisk och kan i hög grad variera i storlek. Två rörformiga skaft 23 och 24 är förbundna med och sträcker sig i diametralt motsatta riktningar från mittdelen 22. Varje skaft är i huvudsak cylindrisk och har likformigt tvärsnitt över hela längden samt är givetvis av mindre tvärsnitt än den ansvällda mittdelen. Under de tillverkningsoperationer som avses här kan lampkroppen bäras horisontellt i en glassvarv enligt fig. 8 och 9. Svarven innefattar en främre spindeldocka 25 och en bakre spindeldocka 26, som var och en håller en chuck 27 med en spännhylsa 28, i vilken skaftdelarna 23, 24 mottages och gripes. En endast delvis visad drivaxel 29 förbinder den främre och den bakre spindeldockan med varandra på känt sätt och bringar dem att rotera tillsammans. Lampkroppen roteras, medan den värmes eller under tillslutningen såsom anges av de krökta pilarna 20.

Vid tillverkningen av lampan transporteras ett katod- aggregat 30 genom det högra skaftet 24 och in i det vänstra 32:21 om íyršf hiTY 8002984-6 8 portör 31 och en skjutstång 32, som skaftet 23 medelst en trans 5, tilldess trans- håller aggregatet på plats såsom visas i fig. portören drages tillbaka. Katodaggregatet innefattar en till- ledare 4 enligt ovan, innefattande en spiral 33 av volframtråd, vid vars ytterände är anbragt en katod- konstruktion som av- slutas med en rundad spets 34.

Vid utrustning för automatiserad lamptillverkning som håller lampkroppen, i en annan där metallhalidpelletter 35 införs i en rörformig in- ställs nu den glasstav, arbetsposition, fig. 6, Detta kan åstadkommas genom införande av ålen stoppas, när Nålen står i kolven. nål 36 genom det högra skaftet 24, varvid n dess spets 37 befinner sig nära kolvens centrum. förbindelse med en lågtryckskälla för torr, inert gas, som stöter pelletterna genom den nedåtriktade öppningen 38 nära nålens ände. Efter frigöringen av halidpelletterna 35 drages nålen 36 tillbaka, inställs glaåšvärvëni nästa arbetsposition samt frigörs en kvicksilverpärla 39 i kolven medelst ytterliga- re en nål liknande den tidigare beskrivna nålen 36.

Glassvarven inställs därefter i ytterligare en arbets- position som visas i fig. 7, där ett anodaggregat 1 motsvarande det i fig. 1 visade, placeras i det högra skaftet 24 medelst en transportör 41 och en skjutstång (icke visad), vilka i huvudsak motsvarar de som begagnas för införande av katodaggregatet 30.

Under tiden sköljes torr argon genom kolven, vars båda skaft hållits öppna. Den bakre spindeldockan 26 kan nu öppnas och dragas tillbaka åt höger, medan det högra skaftet 24 upphettas för hopsmältning vid 40 såsom visas i fig. 8.

Glassvarven inställs åter, och det högra skaftet 24 kan nu på nytt gripas i den bakre spindeldockans 26 spännhylsa 28.

Medan kolven roterar i glassvarven, insmälts katodtilledaragg- regatet 30 hermetiskt i skaftet 23 genom att kvartsmaterialet upphettas och det inre trycket minskas, så att kvartsmaterialet sjunker ihop kring tilledarens foliedel 4. Detta kan exempelvis utföras medelst en laser, som schematiskt visas vid 42, vilken ga kvarts- r sig längs en lämplig längd av skaftet för att brin 8. Samtidigt kyls så att detta del- rö materialet att sjunka ihop såsom visas i fig. kolvdelen 22 genom framföring av ett hölje 43, vis omsluter densamma. Höljet innehåller en svamp, som kommer 8002984-6 9 till beröring med kolven och som hålles våt med vatten, som~ tillförs genom röret 44, medan ett sugrör 45 avlägsnar över- skottsvatten. Därefter insmälts anodaggregatet 1 hermetiskt i skaftet 24 på samma sätt. Slutligen inställs svarven í den i fig. 9 visade arbetspositionen, där ett huvud 46, som bär ett par ritsverktyg 47 förs till operativt läge intill lamp- kroppen. Verktygen 47 placeras så, att de ritsar skaftens 23 och 24 änddelar utanför insmältningsområdena för tilledar- folierna, så att änddelarna senare kan brytas bort för fri- läggning av tilledarna.

Begagnandet av tilledare med vikta kanter enligt upp- finningen tillåter elektrodtilledaraggregaten att transporte- ras genom lampkroppens skaft och säkert förbli på plats, sedan de placerats. Tilledarna är självcentrerande, så att den ur- sprungliga placeringen kan vara noggrann. Den noggranna gap- bestämning, som àstadkommes härigenom, vidmakthålles under de påföljande indexeringarna av glassvarven och lampkroppen från station till station. Friktionen är sådan, att ingen rörelse sker i trots av lampkroppens rotation under upphettningen och under krympningen av skaften mot folierna. Uppfinningen möjlig- gör sålunda massframställning med hög hastighet av miniatyr- metallàngurladdningslampor med den noggrannhet för gapet mellan elektroderna och den precision vad gäller placeringen av elek- troderna, som erfordras för framställande av lampprestanda.

PÛOR QUÄLITY

Claims (12)

8002984-6 JO PATENTKRAV araggregat för insmältning i ett hölje av k ä n n e t e c k n a t av en som är

1. Elektrodtilled högtemperaturglasmaterial, tunn foliedel (4) av svårsmält metall, längsgående, 13), som vid ytteränden bär förenad med en tjockare ledare (2; vilken foliedel är förstyvad genom åt en elektrod (lOL som överlappar satta håll vikta sidokanter (5', 6'L mOt där den tjockare ledaren (2: området (7a) av större styvhet, 13) är förenad med foliedelen.

2. Aggregat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den tjockare ledaren (2; 13) avsmalnar i tjocklek mot foliedelens tjocklek, samt att de vikta kanterna (5, 6) överlappar en del av det avsmalnande området (7a). k ä n n e t e c k n a t av att

3. Aggregat enligt krav 1, samt att daren (13) är svetsad vid foliedelen, delen omkring 6¶ överlappar den tjockare le e metall (15) är anbragt vid folie ytterligar varjämte de vikta kanterna (SÅ svetsområdet, nämnda område.

4. Aggregat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att kare ledare (2, 3; l2, 13) foliedelen är förbunden med en tjoc 6W samt att de vikta kanterna (5, 6; SÜ vid båda ändarna, styvhet vid båda ändarna. överlappar områdena av större

5. Aggregat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att tt stycke av tråd (2) ll en tjocklek, där det är tillverkat av e av svårsmält g av en mellandel ti samt att de vikta kanterna kleken är metall genom valsnin den icke längre är självbärande, (5, 6) sträcker sig ut till det ställe (7a) där tjoc tillräcklig för understödjande av elektroden. 8002984-6

6. Elektrisk urladdningslampa, k ä n n e t e c k n a d av att ett tillslutet hölje (21) av glasliknande material med en ansvälld del (22) och en halsdel (24) samt innehållande en joniserbar fyllning (35, 39), ett par elektrodtilledaraggregat (1, 30) som är insmälta i höljet, varvid elektroderna skjuter in i den ansvällda delen, varvid tilledaren i åtminstone det ena av nämnda aggregat utgöres av en ledare innefattande en i längdriktningen förlöpande, tunn foliedel (4) av svårsmält metall, som är förenad med en tjockare ledare (2; 13) vid ytteränden, vid vilken en elektrod (10) är fäst, vilken foliedel är förstyvad genom åt motsatta håll vikta sidokanter (5, 6; 5fl 6') som överlappar området (7a) av större styvhet, där den tjockare ledaren är förbunden med foliedelen, varjämte skaftets (23, 24) glasliknande material bringas att sjunka ihop kring och hermetiskt tillsluta foliedelen.

7. Lampa enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att höljet har ett par rörformiga skaft (23, 24), som sträcker sig i diametralt motsatta riktningar från kolvdelen, samt att i varje skaft är insmält ett av nämnda elektrodtilledaraggregat (1, 30), vars foliedel (4) förstyvats genom åt motsatta håll vikta sidokanter (5, 6).

8. Lampa enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att tilledaren innefattar en ledare (2), som är utförd i ett stycke, varvid tråddelar vid ändarna avsmalnar till en central foliedels (4) tjocklek, varjämte de åt motsatt håll vikta kanterna (5, 6) sträcker sig längs foliedelen och överlappar en del av de avsmalnande ändområdena.

9. Lampa enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att tilledaren är sammansatt och innefattar en tunn foliedel, som är svetsad vid en tråddel (13) och innefattar ytterligare metall (15), som ökar styvheten i svetsområdet, varjämte de åt motsatt håll vikta kanterna (5fl 6') som sträcker sig längs foliedelen, överlappar åtminstone en del av svetsområdet av Polen QUALITY 8002984-6 - 12 ökad styvhet. a en urladdningslampa för åstadkommande

10. l0. Sätt att tillverk k ä n n e t e c k n a t av centrering av elektroden i en kolv, ) av glasartat material och försett med en av att ett hölje (2l (23, 24), som sträcker kolvdel (22) med ett rörformigt skaft sig därifrån, anordnas, att åtminstone ett elektrodtilledar- 30) som innefattar en tilledar 10) varjämte tilledaren aggregat (1, e med en vid den ena änden anbragt elektrod (34: tunn foliedel (4), som är förstyvad 6; 5', 6') och vars innefattar en längsgående, av åt motsatt håll vikta sidokanter (5, totala bredd något överstiger skaftets (23, att elektrodtilledaraggrega oliedelen och skaftets väggar samt att skaftet (23, 24) t foliedelen (4) för 24) innerdiameter, anordnas, tet(-en) införes i skaftet och friktionen mellan f tillåtes centrera aggregatet(-nL medelst värme bringas att sjunka ihop mo insmältning av elektroden på plats.

11. ll. Sätt enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att å skaft (23, 24), som sträcker sig i diametralt höljet har tv varjämte ett elektrod- motsatta riktningar från kolvdelen, tilledaraggregat (l, 30) införes och insmältes i varje skaft.

12. Sätt enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a t av att ett elektrodtilledaraggregat med elektrod ena skaftet in i det andra, samt att det andra elektrodtill- en sist införs genom det ledaraggregatet med elektroden först införs i nämnda ena skaft. _ I ïšööâ öíïäííå? .