<Desc/Clms Page number 1>
Ontladingslamp voorzien van bimetaalschakelaar en bimetaalschakelaar geschikt voor een lamp.
De uitvinding heeft betrekking op een hogedrukontladingslamp voorzien van een ontladingsvat dat met ruimte is omsloten door een buitenballon en voorzien van een startcircuit dat ten minste een bimetaalschakelaar met een bimetaalelement omvat, en het bimetaalelement met een bevestigingspunt bevestigd is aan een geleider en het bimetaalelement in koude toestand rust tegen een verbreekcontactpunt van een verbreekcontact van de bimetaalschakelaar.
Tevens heeft de uitvinding betrekking op een bimetaalschakelaar geschikt voor gebruik in een startcircuit van een ontladingslamp en op een starteenheid voorzien van een dergelijke bimetaalschakelaar.
Een lamp van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit EP-A-0 345 873 = USP 4, 981, 330.
Bij de bekende lamp is het bevestigingspunt van het bimetaalelement bevestigd aan een electrische toevoergeleider naar een lampelectrode.
Het contactpunt van het verbreekcontact is gevormd door een als draadwikkeling om het ontladingsvat gewikkelde geleider die via een glimstarter met een verdere electrische toevoergeleider verbonden is.
Hoewel door de uitvoering als draadwikkeling om het ontladingsvat een goede definiëring van het contactpunt van het verbreekcontact is gerealiseerd, blijkt het in de praktijk dat bevestiging van het bimetaalelement op de toevoergeleider veelvuldig tot problemen leidt. Zo zal reeds een geringe tangentiële verplaatsing van het bevestigingspunt van het bimetaalelement op de toevoergeleider van grote invloed zijn op de positie van het bimetaalelement ten opzichte van het contactpunt van het verbreekcontact. Dit kan gemakkelijk aanleiding geven tot een onjuist of zelfs niet functioneren van de bimetaalschakelaar. Een aldus ontstane onjuiste afstelling van het bimetaalelement is slechts in een afzonderlijke nabehandeling tijdens het lampproductieproces corrigeerbaar door middel van nastellen van de mechanische voorspanning van het bimetaalelement.
In de gevallen dat geen herstel mogelijk blijkt te zijn, leidt de genoemde verplaatsing tot productie-uitval.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding beoogt een middel te geven waarmee bovenomschreven nadelen kunnen worden ondervangen.
Daartoe is een lamp volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de bimetaalschakelaar een isolerend stijf lichaam met aan weerseinden electrische aansluitgeleiders bevat en dat bevestigingspunt en verbreekcontactpunt deel uitmaken van het isolerende stijve lichaam.
Doordat zowel bevestigingspunt als contactpunt deel uitmaken van een en hetzelfde stijve lichaam is hun onderlinge positie goed vastgelegd. Verder voordeel is dat de bimetaalschakelaar in tegenstelling tot wat het geval is in de stand van de techniek uit slechts twee delen is samengesteld en een op zichzelf staand element vormt dat separaat van de lampfabricage geprefabriceerd kan worden en vervolgens gemonteerd kan worden. Tevens heeft de bimetaalschakelaar volgens de uitvinding als voordelige eigenschap een uitstekende vormvastheid.
Als stijf isolerend lichaam is in het bijzonder geschikt een langwerpige keramische drager aan weerseinden voorzien van een metalen, bij voorkeur nikkelen kap met aansluitgeleiders. Dergelijke isolerende lichamen zijn ondermeer als drager van weerstanddraad bekend.
Nikkel is geschikt als metalen kap en aansluitgeleider ten behoeve van electrische aansluiting ondermeer daar het niet of nauwelijks oxideert en goed soldeeren lasbaar is. Dit is gunstig, voor het tot stand brengen van een electrische verbinding.
Andere geschikte metalen zijn bijvoorbeeld Mo, Ta, W alsook ijzerlegeringen.
Bij de lamp volgens de stand der techniek is het startcircuit tevens voorzien van een glimstarter. Deze is tussen twee electrische toevoergeleiders naar electrodes in het ontladingsvat geplaatst en daaraan electrisch aangesloten. Een dergelijke positionering is op zichzelf gunstig voor het realiseren van een efficient lampfabricageproces.
In een verdere verbetering van een lamp volgens de uitvinding welks startcircuit tevens voorzien is van een glimstarter, zijn de bimetaalschakelaar en glimstarter samengesteld tot een afzonderlijke eenheid die tussen stroomtoevoergeleiders is geplaatst. Daarmee is een verdere efficientieverbetering van het lampfabricageproces realiseerbaar waarbij het aantal benodigde separate onderdelen tijdens dit proces geminimaliseerd is. Tevens maakt dit een verdere mechanisering van het lampfabricageproces mogelijk.
<Desc/Clms Page number 3>
Een starteenheid volgens de uivinding is bij voorkeur gevormd uit een glimstarter met een lengte-as en een bimetaalschakelaar, welke bimetaalschakelaar een isolerend stijf lichaam met aan weerseinden electrische aansluitgeleiders bevat, welke bimetaalschakelaar een lange as heeft, waarbij zowel een electrisch geleidend bevestigingspunt voor bevestiging van een bimetaalelement als een electrisch geleidend verbreekcontactpunt voor vorming tezamen met het bimetaalelement van een verbreekcontact deel uitmaken. Dit maakt een robuuste opbouw van de starteenheid mogelijk. In een voordelige uitvoerigsvorm van de starteenheid is het isolerende stijve lichaam met zijn lange as evenwijdig aan de lengte-as en nabij het huis van de glimstarter gepositioneerd, hetgeen tot een compacte opbouw van de starteenheid leidt.
Een compacte opbouw is bevordelijk voor de robuustheid en de vormvastheid. Bij een verdere voordelige uitvoeringsvorm is de starteenheid voorzien van aansluitgeleiders die ten opzichte van de lengte-as van de glimstarter diametraal tegenover elkaar, rakend aan het huis en evenwijdig aan elkaar zijn gelegen in een vlak loodrecht op de lengte-as van de glimstarter. Hierdoor is de starteenheid eenvoudig monteerbaar in een lamp, bijvoorbeeld tussen stroomtoevoergeleiders binnen de lamp.
Aan de hand van een tekening worden bovenomschreven en verdere aspekten van de uitvinding nader toegelicht, waarin
Fig. 1 een bimetaalschakelaar volgens de uitvinding weergeeft ;
Fig. 2 een als afzonderlijke eenheid samengestelde combinatie van een glimstarter en een bimetaalschakelaar ;
Fig. 3 een lamp volgens de uitvinding voorzien van een bimetaalschakelaar volgens de uitvinding ; en
Fig. 4 een gedeelte van de lamp volgens figuur 2, waarbij de bimetaalschakelaar en glimstarter zijn samengesteld tot een afzonderlijke eenheid die tussen stroomgeleiders is geplaatst.
In figuur 1 is 1 een bimetaalschakelaar volgens de uitvinding, die ondermeer geschikt is voor toepassing in een startcircuit van een ontladingslamp. De schakelaar bevat een isolerend stijf lichaam 10 met aan weerseinden electrische aansluitgeleiders. Het isolerende stijve lichaam omvat een ceramische drager 100 met een oppervlak 101, dat aan weerseinden voorzien is van een metalen, in het bijzonder nikkelen kap 11, 12. Uit nikkelen kap 11 treedt een geleider 16 en uit nikkelen kap 12 een geleider 17. De geleiders 16 en 17 vormen de electrische aansluitgeleiders aan
<Desc/Clms Page number 4>
weerseinden en deel uitmakend van het isolerende stijve lichaam en dienen voor electrische aansluiting in het startcircuit.
De bimetaalschakelaar 1 is voorzien van een bimetaalelement 15.
Daar waar geleider 17 uit de nikkelkap 12 treedt, vormt deze bij 152 een bevestigingspunt van het bimetaalelement 15 aan de electrische geleider 17. Het zich op het oppervlak 101 bevindende deel van nikkelkap 11 vormt bij 151 een verbreekcontactpunt van de bimetaalschakelaar waartegen in koude toestand het bimetaalelement 15 rust. Bij voorkeur is het bimetaalelement daar waar het rust tegen het contactpunt 151 voorzien van een profilering 153. Dit bevordert een goed gedefinieerd contact tussen bimetaalelement en contactpunt 151. De getoonde uitvoering is van voordeel in die gevallen dat de nikkelkap 12 een veelhoekige omtrek heeft. In een alternatieve uitvoeringsvorm is het bevestigingspunt 152 gelegen op het zich op het oppervlak 101 bevindende deel van de nikkelkap 12.
Deze uitvoeringsvorm is ondermeer met voordeel toe te passen wanneer de nikkelkap een cirkelvormige of een rechthoekige omtrek heeft.
In figuur 2 is de bimetaalschakelaar volgens figuur 1 samen met een glimstarter 2 tot een afzonderlijke starteenheid samengesteld. De met figuur 1 overeenkomende delen zijn overeenkomstig genummerd.
Glimstarter 2, voorzien van een langwerpig glazen huis met lengte-as A is op op zichzelf gebruikelijke wijze voorzien van een tweetal aansluitgeleiders 21,23.
Aansluitgeleider 23 is omgezet en gestrekt haaks op lengte-as A en aan zijn uiteinde door middel van een lasverbinding 230 galvanisch verbonden met geleider 16 van bimetaalschakelaar 1. Ook de geleider 16 is daartoe gestrekt en deels haaks op de lengte-as A gepositioneerd.
Van de bimetaalschakelaar 1 is de keramische drager 100 met een lange as B evenwijdig aan lengte-as A nabij het huis van de glimstarter gepositioneerd.
Geleider 17 van bimetaalschakelaar 1 is omgezet en evenwijdig aan lengte-as langs het oppervlak van de glazen behuizing 20 gevoerd tot nabij een vlak V loodrecht op lengteas A en ter plaatse van het midden van lengte-as A. Een einddeel 17a van geleider 17 is gelegen in genoemd vlak V en rakend aan de glazen behuizing.
Op met geleider 23 analoge wijze is aansluitgeleider 21 van glimstarter 2 gestrekt en deels haaks op lengte-as A gepositioneerd. Geleider 21 is door middel van een lasverbinding 210 galvanisch verbonden met een geleider 22 waarvan een uiteinde
<Desc/Clms Page number 5>
gelegen is in vlak V, rakend aan het glazen huis 20, diametraal gelegen tegenover en evenwijdig lopend met geleider 17a. De geleiders 22 en 17a dienen als aansluitgeleiders voor aansluiten van de starteenheid aan toevoergeleiders binen de lamp. Dit is verder gemustreerd in figuren 3 en 4.
De lasverbindingen 210 en 230 zijn gevormd door middel van vlambooglassen (TIG-lassen). Dit is gewenst daar de geleiders 21 en 23 in het algemeen sterk geoxideerd geraakt zijn tijdens de glimstarterproductie. De geleiders 21 en 23 bestaan in geval van de beschreven uitvoering uit een Ni-Fe-draad. Vervaardiging van een kopse lasverbinding door middel van weerstandslassen leidt onder dergelijke omstandigheden niet tot een betrouwbare verbinding en is derhalve weinig geschikt. Het gebruik van klembusjes wordt in de praktijk wel getoond, is echter omslachtig en minder betrouwbaar dan een goed gevormde lasverbinding.
De beschreven starteenheid heeft een zeer compacte opbouw. Dit is gunstig met het oog op monteren van de starteenheid in de lamp. Bovendien is een compacte opbouw gewenst in verband met een grote robuustheid en goede vormvastheid van de starteenheid die op zichzelf noodzakelijk is voor een efficiente gemechaniseerde montage van de starteenheid als onderdeel van een moderne en efficiente lampfabricage.
In figuur 3 toont een hogedrukontladingslamp voorzien van een ontladingsvat 3 dat met ruimte 9 is omsloten door een buitenballon 8 en is voorzien van een starteenheid bevattende een bimetaalschakelaar 1 en een glimstarter 2.
Het ontladingsvat bevat inwendige hoofdelectrodes 300, 700. Elk der hoofdelectrodes 300, 700 is door middel van een doorvoerorgaan 30, 70 aangesloten op een toevoergeleider 5, 4. De starteenheid is tussen de toevoergeleiders 5, 4 aangebracht zoals in figuur 4 in detail is weergegeven.
De starteenheid is opgebouwd zoals in figuur 2 is weergegeven en de verschillende onderdelen zijn van overeenkomstige verwijzingscijfers voorzien.
Glimstarter 2 ligt tussen toevoergeleiders 4 en 5 en is door middel van de geleiders 22 en 17a daaraan bevestigd. Deze bevestiging zorgt tegelijkertijd voor zowel mechanische montage als electrische verbinding.
In een praktische realisatie van een lamp volgens de uitvinding zoals beschreven in de tekening bedraagt het nominale vermogen 70 W. Het ontladingsvat van de lamp heeft een keramische wand van dichtgesinterd polykristallin aluminiumoxide en een vulling van natrium-amalgaam en xenon als buffergas. Geleiders 16 en 17 van de
<Desc/Clms Page number 6>
starteenheid zijn gevormd uit Ni-Fe-draad met een diameter van 0, 6 mm. De geleiders 17A en 22 zijn gevormd uit Ni-draad met een diameter van 1 mm. Toevoergeleiders zijn van Ni-draad met diameter 1, 5 mm.
Glimstarter 2 is een conventionele Philips starter zoals toegepast in hogedruknatriumlampen van het type SON 70W-I.
Het ceramische lichaam van de bimetaalschakelaar is gevormd door een ceramic bridge type MH400 van de firma Dale Electronics. Een andere mogelijkheid is een weerstandselement waarbij de weerstandswikkelingen zijn verwijderd. Aan weerseinden is het ceramische lichaam voorzien van nikkelen kappen, elk voorzien van een aansluitgeleider. Op een van de aansluitgeleiders is het bimetaalelement van het in lamptype SON 70W-I gebruikelijke type gelast. Het bimetaalelement steunt daarbij in koude toestand af, als verbreekcontact, op de nikkelen kap aan het andere eind van het ceramische lichaam. De starteenheid heeft in de praktische realisatie een grootste afmeting gemeten langs de lengte-as A van 30 mm en een grootste afmeting gemeten in vlak V van 17 mm. De ceramic bridge heeft een lengte van 16mm en een diameter van 0, 5mm gemeten over een eindkap.
De diameter van de glimstarter bedraagt 13mm en de lengte 30mm.
Tijdens lampproduktie is de starteenheid in een afzonderlijk proces samengesteld en opgebouwd tot een eenheid zoals afgebeeld in figuur 2 van de tekening.
Vervolgens vindt montage plaats doordat de aldus geformeerde starteenheid in de op conventionele wijze voorgefabriceerde lamp is geplaatst en vervolgens is gelast, waarna de lamp op conventionele manier is afgemonteerd.
Bij het lampproduktieproces volgens de stand van de techniek vindt tussen conventionele voorfabrikage en conventionele afmontage van de lamp zowel montage van de glimstarter als opbouw en montage van de bimetaalschakelaar plaats gevolgd door een test op goed functioneren van de bimetaalschakelaar en indien nodig een afzonderlijke nabehandeling door middel van nastellen van het bimetaalelement.