Способ изготовления газоразрядных ламп

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует способ изготовления газоразрядных ламп общего и специального освещения. Техническим результатом является снижение себестоимости изготовления. Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления газоразрядных ламп, включающем, по меньшей мере, монтирование разрядной горелки на ножку собранную, заключающееся в формовании не менее 2 токовводов для фиксации на них разрядной горелки и закрепление ее во внешнем стеклянном баллоне, наполненном смесью аргона и азота, содержащей 10 - 16 об. % азота, присоединение разрядной горелки к формованным токовводам, обеспечивающим механическую прочность монтажа и электрический контакт, электромеханическое закрепление ограничителей тока к разрядной горелке, после подачи ножки собранной выполняют формование токовводов, представляющих единую конструкцию, затем к формованным токовводам присоединяют ножку собранную и разрядную горелку, после чего удаляют часть токовводов для обеспечения электрической цепи питания газоразрядных ламп, при этом длина удаляемых частей токовводов, давление смеси аргона и азота и разность потенциалов на разрывах токовводов связаны между собой определенным соотношением. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует способ изготовления газоразрядных ламп общего и специального освещения.

Известен способ изготовления газоразрядной лампы, являющийся прототипом, включающий, по меньшей мере, монтирование разрядной горелки на собранную ножку, заключающийся в формовании не менее двух токовводов для фиксации на них разрядной горелки и закрепления ее во внешнем стеклянном баллоне, наполненном смесью аргона и азота, содержащей от 10 до 16 объемных процентов азота, присоединение разрядной горелки к формованным токовводам, обеспечивающим механическую прочность монтажа и электрический контакт, и электромеханическое закрепление ограничителей тока к разрядной горелке [1].

Согласно описываемому способу токовводы изначально являются частью ножки собранной и их формование производится раздельно. Затем на формованные токовводы присоединяют разрядную горелку и резисторы для ограничения тока разрядной лампы. На следующей операции полученную смонтированную ножку герметично закрепляют во внешнем стеклянном баллоне, и после его откачки, герметизации и цоколевания процесс изготовления газоразрядной лампы завершается.

Внешний стеклянный баллон наполнен смесью аргона и азота, содержащей 10-16% азота. Выбор такого состава смеси определяется тем, что он обеспечивает инертную среду, защищающую элементы конструкции лампы при рабочей температуре (этому способствует, прежде всего, аргон) и предотвращает электрический пробой между ближайшими частями токовводов (это обеспечивает азот).

Недостатком описываемого способа изготовления газоразрядных ламп является высокая себестоимость лампы вследствие сложности выполнения операции формовки токовводов и конструкции ножки собранной, в результате чего происходит слом стеклянной ножки, снижая выход годных при изготовлении лампы.

Кроме того, способ изготовления газоразрядных ламп по прототипу весьма нетехнологичен в плане автоматизации и механизации, что также увеличивает себестоимость лампы.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение себестоимости изготовления газоразрядных ламп.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления газоразрядных ламп, включающем, по меньшей мере, монтирование разрядной горелки на ножку собранную, заключающееся в формовании не менее 2 токовводов для фиксации на них разрядной горелки и закрепление ее во внешнем стеклянном баллоне, наполненном смесью аргона и азота, содержащей от 10 до 16 об.% азота, присоединение разрядной горелки к формованным токовводам, обеспечивающим механическую прочность монтажа и электрический контакт, электромеханическое закрепление ограничителей тока к разрядной горелке, после подачи ножки собранной выполняют формование токовводов, представляющих единую конструкцию, затем к формованным токовводам присоединяют ножку собранную и разрядную горелку, после чего удаляют часть токовводов для обеспечения электрической цепи питания газоразрядных ламп, при этом длина удаляемых частей токовводов, давление смеси аргона и азота и разность потенциалов на разрывах токовводов связаны между собой следующим соотношением [1]: где L - длина удаляемых частей токовводов, мм; Р - давление смеси аргона и азота, кПа; U - разность потенциалов на разрывах токовводов, В; К - коэффициент пропорциональности, равный 1,0 и имеющий размерность В/(мм•кПа).

В способе по предлагаемому изобретению характер и последовательность операций экспериментально подобраны таким образом, что удается повысить их технологичность в части механизации и автоматизации - это и позволяет обеспечить снижение себестоимости изготовления газоразрядных ламп.

Сущность предлагаемого способа изготовления газоразрядных ламп иллюстрируется чертежом.

Сначала подается ножка собранная 1, затем сформованные в единую конструкцию 2 части двух токовводов. Формование токовводов производится для фиксации на них разрядной горелки и закрепление ее во внешнем стеклянном баллоне, наполненном смесью аргона и азота. Следующим этапом является подача разрядной горелки 3 с герметично присоединенными электродами. На последующей операции 4 производится присоединение разрядной горелки 3 к формованным токовводам 2 и ножке собранной 1, обеспечивающее механическую прочность монтажа и электрический контакт и уже после этого удаляют часть токовводов 5 для обеспечения электрической цепи питания газоразрядной лампы, при этом длина удаляемых частей токовводов, давление смеси аргона и азота, разность потенциалов на разрывах токовводов, связаны между собой следующим соотношением [1]: где L - длина удаляемых частей токовводов, мм; Р - давление смеси аргона и азота, кПа; U - разность потенциалов на разрывах токовводов, В;
К - коэффициент пропорциональности, равный 1,0 и имеющий размерность В/(мм•кПа).

Затем производят электромеханическое закрепление ограничителей тока 6. Конструкцию ножки смонтированной 7 затем заваривают во внешний стеклянный баллон 8, производят его откачку, герметизацию и цоколевание - все эти операции типовые, широко освещены в технической литературе - и процесс изготовления газоразрядных ламп завершен.

В случае 3-фазной лампы производят формование единой конструкции, состоящей из частей 3 токовводов, а удаление части токовводов производят уже в 2 местах (при этом длина удаляемых частей в обоих местах одинакова), для обеспечения электропитания газоразрядных ламп от трех фаз питающей сети.

Важным в предлагаемом способе изготовления газоразрядных ламп является длина удаляемой части токовводов L, мм. Она определена экспериментально и зависит от давления инертных газов Р, кПа, и значения разности потенциалов на разрывах токовводов U, В, при этом должно выполняться соотношение [1]

Данное соотношение [1] получено обработкой большого количества экспериментальных данных с учетом недопущения возникновения дуги между токовводами в месте разрыва, куда и подается питающее напряжение в процессе работы лампы. Вместе с тем, длина удаляемой части токовводов должна быть наименьшей, иначе приходится увеличивать размеры газоразрядной лампы, что приводит к увеличению материалоемкости и себестоимости.

Удаление части токовводов может производиться различными способами. Можно выполнить такое удаление резкой с помощью соответствующих ножей. Можно это производить путем воздействия на участок токоввода, предназначенного для удаления, пламенем аргонодуговой сварки, при этом необходимая длина удаляемой части токовводов обеспечивается регулированием времени прохождения дуги и т.д.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.

Внедрение предлагаемого способа изготовления газоразрядных ламп позволит снизить себестоимость изготовления газоразрядных источников света. Так при изготовлении ламп типа ДРЛ 250 удается снизить себестоимость одной лампы на 0,4 руб., что при плане производства ламп порядка 2,5 млн шт./год определяет экономический эффект в размере 1,0 млн руб.

Источники информации
1. Антошкин Н. Ф. , Салкин А.В., Харитонов А.В. Ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ. Саранск: МГУ им. Н.П. Огарева, с. 107 и 108 (прототип).

Формула изобретения

Способ изготовления газоразрядных ламп, включающий, по меньшей мере, монтирование разрядной горелки на ножку собранную, заключающееся в формировании не менее 2 токовводов для фиксации на них разрядной горелки и закрепление ее во внешнем стеклянном баллоне, наполненном смесью аргона и азота, присоединение разрядной горелки к формованным токовводам, обеспечивающим механическую прочность монтажа и электрический контакт, электромеханическое закрепление ограничителей тока к разрядной горелке, отличающийся тем, что после подачи ножки собранной выполняют формование токовводов, представляющих единую конструкцию, затем к формованным токовводам присоединяют ножку собранную и разрядную горелку, после чего удаляют часть токовводов для обеспечения электрической цепи питания газоразрядных ламп, при этом длина удаляемых частей токовводов, давление смеси аргона и азота и разность потенциалов на разрывах токовводов, связаны между собой следующим соотношением:

где L - длина удаляемых частей токовводов, мм;
Р - давление смеси аргона и азота, кПа;
U - разность потенциалов на разрывах токовводов, В;
К - коэффициент пропорциональности, равный 1,0 и имеющий размерность В/(мм•кПа).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2