專利名稱：防破裂燈組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防破裂燈組件及其制造這種燈的方法當(dāng)傳統(tǒng)的熒光燈破裂時(shí)，熒光燈的玻璃管碎片，汞和熒光粉末會(huì)四散開(kāi)來(lái)，污染很大區(qū)域。這種污染尤其對(duì)存有未遮蓋食品的區(qū)域和食品制備表面造成損害。
為了減小破碎熒光燈造成污染的可能性，業(yè)已發(fā)展了防破裂燈組件，以便在破裂時(shí)包容燈的碎片。美國(guó)專利Nos.4,048,537(blaisdell等)，4,924,368(Northrop等)，5,536,998(Sica)，和5,1 73,637(Sica)。Sica的專利由本發(fā)明的受讓人擁有。
熒光燈的現(xiàn)有技術(shù)保護(hù)組件包括一特殊模制的塑料端部配件，后者裝在燈的端蓋上并將一封閉該燈管的保護(hù)套管保持在位。
在某些現(xiàn)有技術(shù)裝置中，端部配件特意設(shè)計(jì)成可從燈上取下并重新用于另一個(gè)燈上。這是很不能令人滿意的并導(dǎo)致燈管破裂時(shí)逃逸的燈管碎片泄漏和污染。
兩個(gè)Sica專利所示的組件是一個(gè)很大的改進(jìn)，端部配件密封在保護(hù)套管上及燈管本身上，這樣不存在一點(diǎn)泄漏和污染；燈的碎片被包容在套管中。
三件套保護(hù)組件，即套管和兩個(gè)端部配件，的一明顯缺陷是制造它們比較麻煩且成本高。兩個(gè)端部配件生產(chǎn)成本較高，并且端部配件和套管的尺寸應(yīng)當(dāng)在較緊密的公差內(nèi)配合，以確保緊密配合。而且，要形成四個(gè)密封，密封的數(shù)量越多，泄漏的機(jī)會(huì)越大。
三件套結(jié)構(gòu)的一個(gè)長(zhǎng)期問(wèn)題是它賦予燈管一不自然的外觀，這往往會(huì)妨礙它們的銷售?？朔@一問(wèn)題的一種現(xiàn)有建議是用保護(hù)性涂層涂敷整個(gè)燈管。但是，其難以令人滿意之處是該涂層會(huì)減少有用光線從燈管輸出，并隨時(shí)間而變色，從而減小照明度。
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能克服或減輕上述問(wèn)題的防破裂燈組件和方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種制造方法，用以高效和高質(zhì)地制造該燈組件，同時(shí)生產(chǎn)一種優(yōu)良的產(chǎn)品。
通過(guò)組合獨(dú)立權(quán)利要求的特征達(dá)到了上述目的。從屬權(quán)利要求公開(kāi)了本發(fā)明的進(jìn)一步有利實(shí)施例。
本發(fā)明的以下概述不必描述所有必要的特征，這樣本發(fā)明亦可以這些所述特征的次一級(jí)組合的形式存在。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)提供一種燈組件達(dá)到了上述目的，該燈組件包括一細(xì)長(zhǎng)的燈管，具有第一端部和第二端部；一不易破碎的套管，大致封閉該燈管并具有兩個(gè)端部，后者被直接密封在該燈管的端部上。
套管的端部最好被黏結(jié)在燈管的端蓋上。如果端蓋的直徑小于燈管，就在端蓋上壓縮套管的端部并采用黏膠將套管端部固定在端蓋上。最好通過(guò)熱收縮完成所述壓縮。
最好通過(guò)采用一黏膠轉(zhuǎn)移帶施加所述黏膠，在該黏膠轉(zhuǎn)移帶的相對(duì)各表面上有一黏膠涂層，結(jié)合最好由熱收縮產(chǎn)生的壓縮，將套管端部連接在端蓋上。
各套管端部黏結(jié)在轉(zhuǎn)移帶上的黏膠的外層上，并且該帶黏結(jié)在燈管端部上。據(jù)信熱收縮擠壓套管材料，減小了套管的直徑和形狀以裝在燈管端部上，并將套管材料和膠帶擠在一起，這樣黏膠充填了套管材料中的任何皺褶并緊緊地將套管固定和密封在燈管端部上。
最后的組件被緊密地密封，但僅在端蓋上有接縫，該接縫的可見(jiàn)性是很低的。它是一較為簡(jiǎn)單，好看的防破裂燈。
黏膠最好在較高的溫度下在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能抵抗老化，例如82℃(180°F)。所用的膠帶最好是較軟的丙烯酸膠帶，具有較高的黏性。
采用這種雙面膠帶大為有利于制造過(guò)程?？煞奖愕乜刂扑灭つz層的黏性和尺寸，并且可采用自動(dòng)化或者半自動(dòng)化設(shè)備施加該膠帶。
本發(fā)明可歸納如下。通過(guò)將一圓柱形燈管封閉在一無(wú)縫的不易破碎的套管內(nèi)，形成一防破裂的燈組件，該套管在各端處密封在燈管的一端上。燈組件的制造過(guò)程是在燈的各端施加黏膠，最好通過(guò)繞燈管的各金屬端蓋纏繞雙面轉(zhuǎn)移膠帶，將燈管插入所述套管，用套管的端部覆蓋纏繞在燈管各端上膠帶，并通過(guò)熱密封將套管的端部壓縮在膠帶上。
本發(fā)明的其他目的，方面，特征和優(yōu)點(diǎn)將列在并披露于下面的詳細(xì)描述和附圖
中，后者給出了本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，但絕對(duì)不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為限制了本發(fā)明的范圍。
單獨(dú)一個(gè)附圖是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一防破裂燈組件的側(cè)視圖，局部是剖開(kāi)的并且局部是截面圖。
附圖示出了一防破裂燈組件1的一端。該組件的另一端(未示出)與所示的一端成鏡像。燈組件1包括一傳統(tǒng)的熒光燈管10，一保護(hù)套管18，和壓敏黏膠20。燈管10包括一大致圓柱形的玻璃管12，該玻璃管在各端略微地逐漸縮小并終止于一杯狀的金屬端蓋14，后者具有一周邊凸緣部分16，其直徑小于管12的直徑。端蓋14包括一連接于傳統(tǒng)的電接觸端或電極22的傳統(tǒng)燈座部分(未示出)?？梢允褂萌魏蝹鹘y(tǒng)的接觸裝置，例如一單頭連接器，一凹入的雙觸點(diǎn)連接器等。
將燈管10插入套管18，并最好通過(guò)熱收縮壓縮該套管的端部24，以與黏膠20緊密接觸，從而將保護(hù)套管的端部密封在凸緣16上。
保護(hù)套管18最好是一不易破碎的、透明的和可熱收縮的聚合物套管，如聚碳酸酯套管。一種特別適用的透明且可熱收縮的管狀聚碳酸酯材料由3M公司以牌號(hào)為PC-3207，T-13型銷售。這種材料的內(nèi)徑約為3.85cm(1.517英寸)，外徑約為3.93cm(1.547英寸)，壁厚約為0.04cm(0.015英寸)。這種優(yōu)選材料對(duì)于可見(jiàn)光而言是透明的，但對(duì)于波長(zhǎng)高達(dá)390nm的紫外線而言大致上不透明的。它不會(huì)在任何程度上隨時(shí)間而變黃。
作為選擇，套管18由具有一種主導(dǎo)顏色的半透明材料構(gòu)成，例如金色，紅色，藍(lán)色，綠色等。不論是透明的還是半透明的，在持續(xù)暴露于燈12產(chǎn)生的紫外線輻射和熱量期間，套管18需基本上保持其清晰度。
此外，套管18的內(nèi)徑最好略大于燈12的外徑。這種直徑上的差沿?zé)艚M件1的大部分長(zhǎng)度提供了一個(gè)小的環(huán)形間隙“C”。該間隙大到足以方便地允許燈管插入該套管，但小到足以保證從燈管發(fā)出的熱充分地耗散。
黏膠20是一種抗高溫的黏膠，以在套管18的內(nèi)表面和凸緣16的外表面之間提供一機(jī)械的密封。黏膠20最好是一種軟的丙烯酸壓敏黏膠。黏膠20亦用作一潮氣阻隔并協(xié)助保持一氣密的密封。
一種特別有利的黏膠是由3M公司在一“轉(zhuǎn)移”帶上提供，以“969帶”的牌號(hào)，一種“ATG帶”，銷售。這種雙面膠帶約為0.013cm(0.005英寸)厚，并具有牌號(hào)為“A-60”的黏膠，該黏膠具有很高的初始黏性以及良好的剪切保持能力。黏膠A-60可黏結(jié)大多數(shù)金屬和塑料以及多種其他材料。969帶具有清晰和防紫外線的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，969帶即使在持續(xù)暴露于燈12產(chǎn)生的光線和熱量之后仍可保持其清晰度。它被列為可抵抗高達(dá)82℃(180°F)的溫度約數(shù)個(gè)星期或數(shù)個(gè)月的時(shí)間。
根據(jù)新的制造方法，通過(guò)繞各凸緣16兩次纏繞雙面膠帶20并將燈12插入套管18直至套管18的端部大致與燈12的端部對(duì)齊，來(lái)制造防破裂燈組件1。通過(guò)纏繞兩次，可盡量減少在帶的覆蓋區(qū)內(nèi)存在任何間隙。
然后，在燈12的各端，使得套管18在凸緣16上延伸的部分熱收縮并壓縮以在套管18和凸緣16之間形成一黏結(jié)密封。
熱收縮過(guò)程最好包括對(duì)套管18的端部以約82℃(180°)的溫度施加熱量，時(shí)間約為12至15秒。該收縮施加了一中等的壓力，足以壓縮各套管端部并將其直徑減少到凸緣16的直徑加上帶20的厚度。
由于熱封溫度較低，套管收縮但不致融化。其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)由于融化出一個(gè)薄點(diǎn)或通孔而削弱該套管。
由收縮施加的壓力將套管端部黏結(jié)在帶20的黏膠上。由于黏膠也可良好地黏結(jié)于金屬，所以在燈的各端部形成一牢固的黏結(jié)和密封。
盡管最好通過(guò)工藝過(guò)程收縮套管端部，但這并非是必須的。可能簡(jiǎn)單的夾緊或卷邊就足夠了，取決于燈管和凸緣16的尺寸，套管材料的柔性，和所用黏膠的類型。
通過(guò)在套管的各端上滑過(guò)一個(gè)可熱收縮的塑料圈，用一個(gè)熱吹風(fēng)機(jī)對(duì)塑料圈施加熱量，而使得塑料圈和套管端部收縮并取下該塑料圈，可完成該熱收縮。
作為一種選擇，一個(gè)較熱的塊體最好設(shè)置有一個(gè)孔，該孔略大于凸緣16的外徑。沿縱向?qū)⑻坠芎蜔舻囊欢送迫朐撦^熱塊體上的孔，塊體加熱套管端部而使得套管在帶上熱收縮。對(duì)燈組件的各端均采用這一方法。
上述方法適合于手工操作，全自動(dòng)化，或者全或半自動(dòng)化。在一種自動(dòng)化或半自動(dòng)化的生產(chǎn)方法中，在第一工位，使膠帶與襯墊材料分離，并將一條膠帶卷繞在各凸緣上并切斷?？刹捎靡焕p繞機(jī)(未示出)或用手設(shè)置該膠帶。作為選擇，甚至可繞各凸緣16都施加一黏膠涂層。
預(yù)先切成適當(dāng)長(zhǎng)度的施加有黏膠的燈管和套管被送入一第二工位，在此一推動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)將各燈管推入一套管。作為選擇，可人工完成插入。
然后，將由套管保護(hù)的燈管輸送到一加熱設(shè)備，后者具有兩個(gè)隔開(kāi)的加熱夾具或較熱塊體，它們?nèi)菁{套管端部并使兩個(gè)套管端部同時(shí)熱收縮12-15秒。作為選擇，這一步亦可用手工完成。
在此之后，將燈組件包裝以便運(yùn)輸?？梢栽诠の恢g采用輸送帶或其他輸送設(shè)備以輸送燈組件。
在偶然的情況下，對(duì)燈組件的震動(dòng)可能導(dǎo)致燈12在套管18內(nèi)破碎。但是，套管18本身不會(huì)破碎并將包含燈管的碎片和熒光材料，這樣就防止了碎片逃逸到組件1之外。
防破裂燈組件只有很少的零件和接縫，并具有對(duì)許多用戶而言十分重要的光滑、無(wú)縫的外觀。
盡管這里詳細(xì)描述了本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例及其改進(jìn)，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限制于這些實(shí)際的實(shí)施例和改進(jìn)，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)其他改動(dòng)和改變而不超出后附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的范圍和精神。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括提供了一種組件，具有最少量的分立零件和接縫，沒(méi)有可見(jiàn)的接縫，對(duì)于理想的光線是透明的，不會(huì)隨加熱和/或時(shí)間變色。
提供了一種裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較易適應(yīng)自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)，并可以較現(xiàn)有裝置低的成本制造。
權(quán)利要求
1.一種防破裂燈組件(1)，包括一大致圓柱形的燈管(10)，具有一第一燈管端部和一第二燈管端部；各所述燈管端部在直徑上小于所述燈管；一大致圓柱形的不易破碎的柔性套管(18)，基本上封閉所述燈管并具有一體的第一套管端部(24)和一體的第二套管端部，所述套管端部被壓縮在所述燈管端部上；一第一密封，將所述第一套管端部直接密封在所述第一燈管端部上；和一第二密封，將所述第二套管端部直接密封在所述第二燈管端部上。
2.如權(quán)利要求1所述的燈組件，其中所述第一密封和所述第二密封是黏膠密封。
3.如權(quán)利要求1所述的燈組件，其中所述第一密封和所述第二密封是熱收縮的黏膠密封。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的燈組件，其中各所述密封包括至少一層繞所述燈管的所述端部之一纏繞的雙面膠帶，所述套管的一個(gè)端部壓縮在所述膠帶上。
5.如權(quán)利要求4所述的燈組件，其中各所述密封包括至少兩層所述膠帶。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的燈組件，其中所述套管(18)是透明的。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的燈組件，其中所述套管(18)是半透明的，并具有一主導(dǎo)的非白顏色。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的燈組件，其中所述燈管(10)在各所述燈管端部包括一對(duì)端蓋(14)，一定長(zhǎng)度的雙面膠帶繞各所述端蓋纏繞并且所述套管的各端部在所述膠帶上熱收縮。
9.一種防破裂燈組件(1)，包括一大致圓柱形的燈管(10)，具有一第一燈管端部和一第二燈管端部；在各所述第一和第二燈管端部處的一金屬端蓋(14)，所述金屬端蓋在直徑上小于所述燈管；一大致圓柱形的不易破碎的柔性套管(18)，基本上封閉所述燈管(10)并具有一體的第一套管端部(24)和一體的第二套管端部，所述套管端部在其中一段所述膠帶長(zhǎng)度上熱收縮；兩段雙面膠帶的長(zhǎng)度，各繞其中一個(gè)所述端蓋(14)延伸；一第一密封，將所述第一套管端部密封在其中一個(gè)所述端蓋(14)上；和一第二密封，將所述第二套管端部密封在另一所述端蓋上。
10.一種制造燈組件(1)的方法，包括以下步驟提供一大致圓柱形的燈管(10)，其第一和第二燈管端部的直徑小于所述燈管的直徑；對(duì)各所述第一和第二燈管端部施加一種壓敏黏膠；將所述燈管通過(guò)一大致圓柱形的不易破碎的套管(18)插入一大致圓柱形的燈，所述套管具有一體的第一套管端部(24)和一體的第二套管端部；將所述第一套管端部(24)壓縮在所述第一燈管端部上并在所述第一套管端部和所述第一燈管端部之間形成一第一密封；將所述第二套管端部壓縮在所述第二燈管端部上并在所述第二套管端部和所述第二燈管端部之間形成一第二密封。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中對(duì)所述第一燈管端部和所述第二燈管端部施加一種壓敏黏膠(20)的步驟包括繞各所述燈管端部纏繞一段長(zhǎng)度的雙面膠帶。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述壓縮步驟包括在所述燈管端部上熱收縮所述套管端部。
13.如權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的方法，其中對(duì)所述第一燈管端部和所述第二燈管端部施加一種壓敏黏膠(20)的步驟包括繞各所述燈管端部纏繞一段長(zhǎng)度的雙面膠帶，并且所述形成一密封的所述步驟包括加熱各所述套管端部(24)一預(yù)定長(zhǎng)度的時(shí)間，同時(shí)壓縮所述套管端部的相鄰的一個(gè)。
14.一種制造防破裂燈結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括的步驟為提供一具有端蓋(14)的細(xì)長(zhǎng)燈管(10)，所述端蓋的尺寸小于所述燈管的尺寸；提供一細(xì)長(zhǎng)的中空套管(18)，由塑料制成并在內(nèi)部側(cè)向尺寸上略大于所述燈管的外部，所述套管具有一段長(zhǎng)度，使得當(dāng)所述燈管被插入所述套管時(shí)所述套管的端部覆蓋所述端蓋；當(dāng)各所述套管端部(24)覆蓋其中一個(gè)所述端蓋(14)時(shí)壓縮各所述套管端部(24)，并將各所述套管端部黏結(jié)在其中一個(gè)所述端蓋上以繞所述燈管形成一個(gè)密封的封閉件。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述塑料是可熱收縮的并且所述壓縮步驟包括在所述端蓋(14)上熱收縮所述套管端部(24)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的方法，其中所述黏結(jié)步驟是通過(guò)在所述壓縮步驟前繞所述端蓋(14)纏繞雙面膠帶而實(shí)現(xiàn)的。
17.如權(quán)利要求14至16中的任一項(xiàng)所述的方法，其中塑料是可熱收縮的并且所述黏結(jié)步驟是通過(guò)在所述壓縮步驟前繞所述端蓋(14)纏繞雙面膠帶而實(shí)現(xiàn)的，并包括加熱所述套管端部(24)以壓縮它們的步驟。
全文摘要
一種防破裂燈組件(1),是通過(guò)將一圓柱形的燈管(10)封閉在一無(wú)縫的不易破碎的套管(18)內(nèi)形成的,套管的各端密封在燈管的一端上。一種防破裂燈組件(1),其制造過(guò)程是在燈管的各端上施加黏膠,最好是繞燈管的各金屬端蓋(14)纏繞雙面膠帶,將燈管插入套管(18),用套管的端部(24)覆蓋纏繞在燈管各端上的膠帶,并將套管的端部通過(guò)熱密封壓縮在膠帶上。
文檔編號(hào)F21V3/00GK1276914SQ98810311
公開(kāi)日2000年12月13日 申請(qǐng)日期1998年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月2日
發(fā)明者邁克爾·F·西卡 申請(qǐng)人:邁克爾·F·西卡