專利名稱:高壓氣體放電燈管的制作方法
本發(fā)明涉及一種高壓氣體放電燈管，該燈管包括一個(gè)半透明的用真空密封方法密封的燈泡容器，該容器充有可電離氣體并且具有伸進(jìn)該燈泡容器中并連接到各供電流導(dǎo)體的各電極，所述各導(dǎo)體穿過(guò)燈泡容器的器壁延伸到容器外部，-所述各電極中至少一個(gè)包括一個(gè)主要由鎢構(gòu)成的棒，該棒在其伸到燈泡容器里面的尖頭附近具有一個(gè)用主要由鎢制成的導(dǎo)線所繞制的螺旋線圈，該線圈各匝的第一層環(huán)繞在所述棒上、而各匝的另一層環(huán)繞在所述第一層上，各匝的所述第一層局部地有具有大螺距P的一匝，P至少等于所述各匝的第一層的導(dǎo)線直徑加上所述各匝的另一層的導(dǎo)線直徑，-所述線圈固定在所述棒上。
美國(guó)書(US-PS)第3，170，081號(hào)中公開(kāi)了這樣一種燈泡。
繞在電極棒上的線圈的目的僅僅在于獲得該電極上的令人滿意的溫度變化、或者還在于保存電子發(fā)射材料。
必須將所述線圈固定在所述棒上，其方法是，例如使一個(gè)線匝在熱狀態(tài)下變形、以便使它圍繞所述棒夾緊，或者將該線圈局部地焊接在所述棒上。
在根據(jù)上述美國(guó)書第3，170，081號(hào)的燈泡中，各匝的第一層是一部分，該層在所述電極棒的周圍松開(kāi)一定的間隙、并且采用使該層在熱狀態(tài)下變形的方法把它固定在棒上，而各匝的另一層是一個(gè)環(huán)繞第一層的松開(kāi)的獨(dú)立部分。為了固定各匝的第二層，各匝的第一層在其遠(yuǎn)離電極棒尖頭的一端有一段伸出的導(dǎo)線段，同時(shí)各匝的另一層在相應(yīng)端也有一段彎向電極棒的導(dǎo)線段。這種電極結(jié)構(gòu)使制造各電極(因此也使制造該燈泡)變得困難。
本申請(qǐng)人的未早期公開(kāi)的(non-prepublished)歐洲專利申請(qǐng)第86201239.0號(hào)(PHN11446)揭示了一種開(kāi)頭一節(jié)中所描述那種類型的燈管，其中，所述電極的線圈各匝的另一層至少兩次緊扣在第一層的具有大螺距的一匝的周圍，同時(shí)形成相同個(gè)數(shù)的接觸區(qū)、并且以壓緊配合的方式與所述電極棒接合(至少在大體直徑方向上與這些接觸區(qū)相對(duì)的位置上。根據(jù)該項(xiàng)申請(qǐng)，扣在第一層的具有大螺距的一匝周圍的、由各匝組成的另一層的(各)匝、其螺距與該層的剩余的各匝的螺距相一致、即、等于所述導(dǎo)線的直徑。
本發(fā)明的目的在于提供一種在開(kāi)頭一節(jié)中提到的高壓氣體放電燈管，該燈管的各電極中至少一個(gè)具有易于制造的上卷式簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、并且其中所述線圈仍然緊緊地固定在電極棒上。
根據(jù)本發(fā)明，在開(kāi)頭一節(jié)中提到的那種高壓氣體放電燈管中達(dá)到了這個(gè)目的，這是因?yàn)楦髟训牧硪粚右酝谝粚酉喾吹姆较蚶@制、并且至少有一匝的螺距與螺距P相符并且緊扣在各匝的第一層的具有螺距P的一匝上，同時(shí)以此構(gòu)成一些基本上彼此相反地設(shè)置的接觸區(qū)，并且在每對(duì)接觸區(qū)之間、所述至少一匝以壓緊配合的方式與電極棒接合。
與根據(jù)上述美國(guó)書第3，170，081號(hào)的各電極相反(其中各電極由單獨(dú)制作的各部分組裝而成)，可以用這樣的方式得到根據(jù)本發(fā)明的燈管的至少一個(gè)電極，即，在本身作為線圈心軸的電極棒上構(gòu)成所述線圈。于是，在制作電極過(guò)程中省去了組裝步驟，在該電極、電極棒及線圈是小的、從而易受損壞的時(shí)候，這一點(diǎn)尤其有益。此外，省去了用于固定所述線圈的單獨(dú)的步驟。而電極的線圈仍然被牢固地固定著。
關(guān)于線圈在電極棒上的固定方法可說(shuō)明如下。當(dāng)把導(dǎo)線繞制在心軸(電極棒)時(shí)，所述導(dǎo)線的各匝具有呈現(xiàn)較大直徑的趨勢(shì)。在園形心軸的情況下，得到這種較大的線匝直徑的原因是由于彈性松弛作用、所述導(dǎo)線會(huì)沿著該心軸在切線方向上滑動(dòng)。
如果以同第一層相同的方向繞制所述第二層的話，那么上述情況也適合于在各匝的第一層上構(gòu)成的各匝的第二層。在這種情況下，“心軸”，即在其上繞制第一層的電極棒，以及所述第一層都是園的。然而，如果以相反的方向繞制各匝的所述第二層的話，那么該“心軸”就不純粹是園的、因?yàn)樗龅诙拥母髟衙看味急仨毺^(guò)第一層的各匝。心軸的這種“不園度”是很小的。偏離園形的尺寸僅僅是該導(dǎo)線直徑的一小部分，而該“心軸”的直徑是比較大的，即等于其上繞有線圈的電極棒的直徑加上兩倍的導(dǎo)線直徑。由于所述小的“不園度”，在這種情況下該導(dǎo)線還會(huì)沿切向滑動(dòng)，結(jié)果所述各匝呈現(xiàn)較大的直徑、因而所述各層松弛地排列。
如果繞在電極棒上的導(dǎo)線局部地具有大螺距P，那么電極棒與導(dǎo)線的組件在該局部處是非常不園的。電極棒和導(dǎo)線的橫截面的周線是橢園形的。各匝的另一層的那些線匝(它們象殼層一樣包裹在電極棒和導(dǎo)線周圍)基本上不會(huì)沿切向滑動(dòng)、因而不會(huì)脫開(kāi)。當(dāng)以同第一層相同的方向繞制各匝的所述另一層時(shí)情況是這樣，而當(dāng)與同第一層相反的方向繞制所述另一層時(shí)情況也是這樣。當(dāng)各匝的另一層的至少一部分不會(huì)脫開(kāi)(由于該部分位于這樣的兩個(gè)區(qū)域之間，即，各匝的另一層在這兩個(gè)區(qū)域被固定住)時(shí)，電極棒的所述線圈就被固定在該棒上，其原因在于此時(shí)切線方向的移動(dòng)是不可能的。在下述條件下情況也是這樣，即，各匝的第一層與各匝的另一層構(gòu)成一個(gè)整體并且各匝的另一層象一個(gè)殼層一樣扣住第一層、同時(shí)由此形成至少相同數(shù)目的接觸區(qū)，所述另一層的線匝至少有一次環(huán)繞各匝的第一層的具有大螺距的線匝并且環(huán)繞所述心軸，各匝的另一層至少一部分位于這樣的兩個(gè)區(qū)域間，即各匝的另一層在這兩區(qū)域處是被固定住的。所述第一個(gè)區(qū)域是這樣的區(qū)域在該區(qū)域，各匝的第一層變成各匝的另一層。所述第二個(gè)區(qū)域是這樣的區(qū)域在該區(qū)域，各匝的另一層緊扣在第一層中具有大螺距的一匝的周圍。
根據(jù)上述未早期公開(kāi)的歐洲專利申請(qǐng)第86201239·0號(hào)，把線圈固定在燈管電極棒上的方法是基于上一節(jié)中列舉的各項(xiàng)事實(shí)的。
在根據(jù)本發(fā)明的燈管的至少一個(gè)電極中，各匝的另一層的具有大螺距的一匝與各匝的第一層中具有大螺距P的一匝一起、形成一些彼此相反配置的接觸區(qū)。在這些接觸區(qū)中的每一對(duì)之間，該線匝以壓緊配合的形式與電極棒接合。因此，繞制著具有大螺距的這個(gè)線匝的“心軸”是非常不園的。這樣就以非?？煽康姆绞阶柚沽耸乖摼€匝松脫的切向移動(dòng)。
在一個(gè)合適的實(shí)施例中，各匝的第一層和各匝的另一層彼此構(gòu)成一個(gè)整體，并且在電極棒尖頭附近、各匝的第一層的一個(gè)線匝變成各匝的另一層的一個(gè)線匝。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，在各匝的第一層中具有大螺距P的所述線匝出現(xiàn)在所述線圈的遠(yuǎn)離電極棒尖頭的一端。
使用其各層彼此構(gòu)成一個(gè)整體的線圈進(jìn)一步簡(jiǎn)化了該電極的制作工藝。在最佳實(shí)施例中，還得到另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，各匝處在彼此之間的以及與電極棒之間的緊密接觸中。
在一種變體中，各匝的另一層與一個(gè)輔助線匝構(gòu)成整體，該輔助線匝設(shè)置在各匝的另一層中具有大螺距的一匝的上面、大抵平行于各匝的第一層的具有大螺距P的線匝而延伸、并且是與電極棒接觸的。實(shí)驗(yàn)證明，在該變體中線圈被非常牢固地固定住。例如，當(dāng)線圈由比較粗的導(dǎo)線構(gòu)成時(shí)，這種結(jié)果是明顯的。
為了說(shuō)明“螺距”這一術(shù)語(yǔ)，應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)使各匝具有等于導(dǎo)線直徑的螺距時(shí)，相鄰的各匝在橫向是彼此接合的。
如果電極棒的線圈的導(dǎo)線末端帶著斷裂表面的話，那么會(huì)使該電極、同時(shí)因此使該高壓氣體放電管更易于制造。因?yàn)檫@種斷裂表面是在完成螺旋形繞制工序之后，用扯下未繞成螺旋形的剩余的導(dǎo)線段的方法使其與線圈分離而得到的。因此，導(dǎo)線在脫離同電極的接觸處斷開(kāi)。
各種斷裂表面具有特有的外觀，因此，這種表面容易被、例如本專業(yè)的技術(shù)人員識(shí)別。它們具有粗糙的表面，由于凹凸不平、所以它們是無(wú)光澤的。此外，它們沒(méi)有諸如槽溝之類的痕跡或者毛刺，例如利用切割、夾斷、剪切或研磨等各種工具時(shí)，會(huì)在分離表面中或分離表面處留下這些痕跡和毛刺。
當(dāng)在電極棒上繞制線圈時(shí)，用一個(gè)夾子把導(dǎo)線的起始端固定住。當(dāng)線圈繞好后，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞綄⑵鹗级顺断隆⑹顾撾x該線圈。
根據(jù)本發(fā)明的燈管可以是一種裝備著由例如(多晶的)氧化鋁或(單晶的)蘭寶石構(gòu)成的陶瓷容器的高壓納燈，或者是一種可以含有各種金屬鹵化物并且具有一個(gè)陶瓷的或石英玻璃的燈泡容器的高壓汞放電管。
附圖中示出根據(jù)本發(fā)明的燈泡的一些實(shí)施例。在附圖中圖1用局部剖開(kāi)的側(cè)視圖示出一種具有用圖解法表示的各電極的高壓納放電管，圖2用縱剖面圖示出一種具有用圖解法表示的各電極的高壓汞放電管，圖3用側(cè)視圖表示一個(gè)電極，圖4用縱剖面圖表示圖3的電極，圖5表示沿圖3的Ⅴ-Ⅴ線所取的該電極的剖面圖，圖6用側(cè)視圖表示該電極的另一實(shí)施例，圖7用縱剖面圖表示圖6的電極，圖8用在Ⅷ-Ⅷ面上所取的剖面圖表示圖6的電極。
圖1中所示的高壓納放電管具有一個(gè)半透明的、主要由氧化鋁構(gòu)成的燈泡容器1，該容器用真空密封方法密封、并且具有由納、汞和氙組成的可電離填充物。各電極2伸進(jìn)燈泡容器1，這些電極連接到各供電流導(dǎo)體3，各導(dǎo)體3穿過(guò)燈泡容器的器壁延伸到外部。各電極2各自具有主要由鎢構(gòu)成的電極棒4，在伸到燈泡容器1內(nèi)的電極棒尖頭5附近、該電極棒具有主要由鎢制成的導(dǎo)線所繞成的螺旋線圈6。各匝的第一層(其中一匝具有大螺距P，P至少等于各匝的第一層的導(dǎo)線直徑加上各匝的另一層的導(dǎo)線直徑)環(huán)繞在電極棒4上，而各匝的另一層環(huán)繞在各匝的第一層上。線圈6被固定在電極棒4上。圖3至5中更全面地描述了各電極，而圖6至8中描述了另外可供選擇的各電極。燈泡容器1置于外管殼7中，該管殼用真空密封方法密封、并具有燈頭8。
圖2的高壓汞放電管具有一個(gè)石英玻璃燈泡容器11，該容器用真空密封方法密封、并且具有由氬、汞、碘化鈉、碘化鈧和碘化鉈組成的可電離的填充物。連接到從燈泡容器11伸到其外部的供電流導(dǎo)體13a和13b的各電極12伸進(jìn)燈泡容器11中。它們具有主要由鎢構(gòu)成的電極棒14，在伸到燈泡容器11內(nèi)部的電極棒尖頭15附近、電極棒14具有用主要由鎢構(gòu)成的導(dǎo)線繞成的螺旋形線圈16。各匝的第一層(其中一匝具有大螺距P，P至少等于各匝的第一層的導(dǎo)線直徑加上螺旋線圈16的各匝的另一層的導(dǎo)線直徑)環(huán)繞在電極棒14上，而各匝的另一層環(huán)繞在各匝的第一層上。線圈16固定在電極棒14上。圖3至5中描述了各電極12而圖6至8中描述了另一些可供選擇的電極。
在圖3、4和5中，主要由鎢構(gòu)成的電極棒24在其伸到所述燈泡容器內(nèi)部的尖頭25附近、具有用主要由鎢構(gòu)成的導(dǎo)線繞成的螺旋線圈26。各匝的第一層27直接環(huán)繞在電極棒24上;在電極棒24的尖頭25附近，第一層的最后一匝28變成各匝的另一層30的第一匝29;另一層30環(huán)繞在各匝的第一層27上。從而各匝的第一層27與各匝的另一層30構(gòu)成一個(gè)整體。
各匝的第一層27局部地具有由大螺距P構(gòu)成的一匝31，該螺距P至少等于各匝的第一層27的導(dǎo)線直徑加上各匝的另一層30的導(dǎo)線直徑。因此，在所示的實(shí)施例中，當(dāng)所述第一層和所述另一層由相同的導(dǎo)線繞制時(shí)，螺距P至少是該導(dǎo)線直徑的兩倍。
線圈26被固定在電極棒24上，這是因?yàn)楦髟训牧硪粚?0以同第一層27相反的方向繞制、并且至少有一匝32的螺距與所述螺距P相符，該匝32緊扣在各匝的第一層27的具有螺距P的一匝31的周圍，同時(shí)由此構(gòu)成一些基本上彼此相反設(shè)置的接觸區(qū)33，并且在每對(duì)接觸區(qū)33之間、線匝32以壓緊配合的方式與電極棒24接合。在各匝的第一層27中，具有大螺距P的線匝31出現(xiàn)在線圈26的遠(yuǎn)離電極棒尖頭25的一端附近。
圖4中，可清楚地看見(jiàn)各接觸區(qū)33。由于圖中線匝32的螺距與線匝31的螺距P一樣，所以每一整匝32存在兩個(gè)這種接觸區(qū)33。假如線匝32的螺距真的偏離P，那么每一整匝32的接觸區(qū)的數(shù)目就會(huì)是一個(gè)大于2或者小于2的分?jǐn)?shù)。
在圖5中(該圖是通過(guò)電極棒24的軸線所作的、相對(duì)于圖4旋轉(zhuǎn)90°的截面圖)，可以看到，在每對(duì)接觸區(qū)33之間，線匝32以壓緊配合的方式與電極棒24接合(另參見(jiàn)圖3和4)。割斷多余的導(dǎo)線就得到各匝的第一層27的起始端34(圖3)以及各匝的另一層30的末端35(圖4)。線匝32遠(yuǎn)不是園形的，因?yàn)橐环矫嫠膬蓚€(gè)接觸區(qū)33遠(yuǎn)離電極棒24的軸線、而另一方面在這些接觸區(qū)之間、它又與電極棒24接合。因此，線匝32不會(huì)被脫開(kāi)，并且它在電極棒24上施加一個(gè)大的摩擦力，該摩擦力阻止線圈26的移動(dòng)。雖然線圈26由一根導(dǎo)線繞成，但是為清楚起見(jiàn)，圖4和圖5中在另一層30的各匝上畫不同的陰影線。
在圖6、7和8中，用比以前各圖中的標(biāo)號(hào)大20的標(biāo)號(hào)表示相應(yīng)的各部分。各匝的另一層50與輔助線匝60(為清楚起見(jiàn)，仍然在其上畫不同的陰影線)構(gòu)成一個(gè)整體，線匝60壓住各匝的另一層50的具有大螺距的線匝52(圖8)、并且大抵平行于各匝的第一層的具有大螺距P的線匝51而延伸、并且與電極棒44接觸(圖6、7)。線匝60的不同程度與線匝52一樣，從而為線圈46提供輔助的固定措施。值得注意的是，盡管在另一端線圈46有三重的特點(diǎn)，圖中線圈46在尖頭45附近與在所述另一端具有相同的橫向尺寸。
由直徑70微米的鎢導(dǎo)線構(gòu)成的線圈繞制在直徑200微米的鎢棒上。該線圈由在線圈的一端互相轉(zhuǎn)化的兩層構(gòu)成。該線圈的長(zhǎng)度大約1毫米。在各匝的第一層上，構(gòu)成與所述電極棒的焊接接合面。實(shí)驗(yàn)證明，用3牛頓的力才可能使線圈脫離電極棒。
用具有與上述尺寸一樣粗的電極棒和導(dǎo)線制作了根據(jù)圖6至圖8的各電極。所述線圈的長(zhǎng)度大約是1毫米。實(shí)驗(yàn)證明，使線圈脫離電極棒需用12牛頓的力。繞制了線圈的電極棒的最大直徑大約是480微米，由此可見(jiàn)，各匝彼此之間以及所述電極與這些線匝之間是緊密接觸的。當(dāng)采用焊接的固定方法時(shí)，上述繞制了線圈的電極棒的最大直徑顯著地增大。因此對(duì)于大部分線匝來(lái)說(shuō)，線匝彼此之間以及線匝與電極棒之間的排列是松散的。
權(quán)利要求
1.一種高壓氣體放電燈管，該燈管包括一個(gè)半透明的用真空密封方法密封的燈泡容器，該容器充有可電離氣體并且有伸進(jìn)該燈泡容器中并連接到各供電流導(dǎo)體的各電極，所述各導(dǎo)體穿過(guò)燈泡容器的器壁延伸到容器外部，-所述各電極中至少一個(gè)包括一個(gè)主要由鎢構(gòu)成的棒，該棒在其伸到燈泡容器里面的尖頭附近具有一個(gè)用主要由鎢制成的導(dǎo)線所繞制的螺旋線圈，該線圈各匝的第一層環(huán)繞在所述棒上，而各匝的另一層環(huán)繞在所述第一層上，所述各匝的第一層局部地有具有大螺距P的一匝，P至少等于所述各匝的第一層的導(dǎo)線直徑加上所述各匝的另一層的導(dǎo)線直徑，-所述線圈固定在所述棒上，其特征在于各匝的另一層以同第一層相反的方向繞制并且至少有這樣一匝其螺距與螺距P一致并且緊扣在各匝的第一層的具有螺距P的一匝的周圍，同時(shí)由此構(gòu)成一些基本上彼此相反設(shè)置的接觸區(qū)、并且在每對(duì)接觸區(qū)之間、該線匝以壓緊配合的方式與所述棒接合。
2.如權(quán)利要求
1中所要求的高壓氣體放電燈管，其特征在于各匝的所述第一層和所述另一層彼此構(gòu)成一個(gè)整體、并且在所述電極棒尖頭附近、各匝的第一層的一匝變成各匝的另一層的一匝。
3.如權(quán)利要求
2中所要求的高壓氣體放電燈管，其特征在于在各匝的第一層中具有大螺距P的所述線匝出現(xiàn)在線圈遠(yuǎn)離電極棒尖頭的一端。
4.如權(quán)利要求
1或3中所要求的高壓氣體放電燈管，其特征在于各匝的另一層與一個(gè)輔助線匝構(gòu)成整體，該輔助線匝設(shè)置在各匝的另一層中具有大螺距的一匝上面、大抵平行于各匝的第一層的具有大螺距P的線匝而延伸、并且是與電極棒接觸的。
專利摘要
本發(fā)明的高壓氣體放電燈管至少有一個(gè)電極、它包括電極棒以及在其伸進(jìn)燈泡容器的尖頭附近的螺旋線圈、兩者都主要由鎢構(gòu)成。線圈有直接繞在棒上并局部帶著具有大螺距匝的各匝的第一層、還有以相反方向繞在第一層上的各匝的另一層。另一層的具有大螺距的線匝緊扣在第一層大螺距的線匝的周圍、同時(shí)由此形成基本上相反設(shè)置的各接觸區(qū)，在接觸區(qū)之間，線匝以壓緊配合方式與棒接合。在另一層線匝上面設(shè)置輔助線匝。線圈被非常牢固地固定在棒上。
文檔編號(hào)H01J61/06GK87107424SQ87107424
公開(kāi)日1988年6月29日 申請(qǐng)日期1987年12月8日
發(fā)明者安東尼厄斯·伯納德斯·保羅斯·福格爾斯, 彼得·蘭伯特斯·弗朗西斯加斯·雅克斯·馬克斯 申請(qǐng)人:菲利浦光燈制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan