专利名称：在绕丝机上对灯丝定形的方法
技术领域：
本发明涉及电光源灯丝的定形，尤其涉及在绕丝机上绕制灯丝后直接对灯丝定形
的方法。
背景技术：
目前生产照明灯丝的流程大致为在可伸縮抽芯式全自动绕丝机上采用钢制芯轴 绕制灯丝；然后把绕好的灯丝穿在钼杆上进行高温定形，或者集中起来在氢气炉中进行高 温定形。该流程虽然能够满足产品要求，但定形设备投资大、工序复杂、操作要求高，使得生 产成本大大增加。因此，期望能够有一种不必采用专用定形设备的灯丝生产工艺。解决的 方法是直接在绕丝机上对灯丝进行定形。 然而用于生产照明灯丝的绕丝机都采用钢制芯轴绕制灯丝。钢制芯轴并不能用于 灯丝的定形，原因是(l)钨丝的定形温度要一千多度，钢制芯轴不能长时间且频繁的在此 温度使用；(2)灯丝在钢制芯轴上加热定形，受热的灯丝内外圈温度不一样，灯丝冷却后丝 脚仍然会产生反弹。另外，由于钨丝材质不均、拉制过程中留有拉制应力、绕制过程中留有 绕制应力、加热过程中钨丝受热不均等多种因素导致在机器上绕好的灯丝虽然其形状和尺 寸暂时能满足要求，但随着时间的推移、环境温度的改变，这些绕制好的灯丝内部各种应力 慢慢释放，使得灯丝的形状和尺寸也逐渐发生改变。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在绕丝机上对灯丝定形的方法。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种在绕丝机上对灯丝定 形的方法，包括在绕丝机的芯轴上绕制灯丝，其中该芯轴为陶瓷芯轴。然后，对绕制在陶瓷 芯轴上的灯丝通电加热以进行定形。 在本发明的一实施例中，上述方法是根据所述灯丝的阻值调整所述通电加热的电 流大小和/或加热时间。 在本发明的一实施例中，上述方法是使所述灯丝置于氮气氛围中进行所述通电加 热。 在本发明的一实施例中，上述的使灯丝置于氮气氛围的方法包括通过一氮气保 护装置喷出氮气包围所述灯丝。 在本发明的一实施例中，上述陶瓷芯轴以柔性方式夹持在所述绕丝机的巻绕轴 中。 在本发明的一实施例中，上述陶瓷芯轴的材料为氧化铝陶瓷或者氧化锆陶瓷。
本发明由于采用陶瓷芯轴进行通电加热定形，在通电时，电流只能通过灯丝传导， 使整个灯丝的螺圈都得到均匀加热，因此定形后的灯丝不会产生反弹和变形。本发明适于 在灯丝绕制后直接在绕丝机上进行定形，因此与现有灯丝定形技术相比，可节约灯丝绕制 后定形工序所需购买定形设备和操作定形设备等费用，节约能源，减少污染。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具 体实施方式作详细说明，其中 图1是根据本发明一实施例的具有灯丝定形结构的绕丝机示意图。
图2是图1所示绕丝机的局部放大示意图。
图3是本发明的电流加热系统的电气结构框图。
图4是本发明一实施例的陶瓷芯轴的安装结构示意图。
具体实施例方式
本发明的方法目的在于提供能够在绕丝机上直接完成灯丝绕制和定形功能。为 此，本发明首先寻求一种既能满足绕丝时的强度要求和灯丝定形的耐高温要求，又能满足
制造工艺要求的芯轴材料，以取代现有的芯轴材料。 在本发明的实施例中，采用陶瓷芯轴代替钢制芯轴。陶瓷材料具有热导率高，膨胀 系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小等特性。采用陶瓷芯轴，灯丝在 定形加热时，电流只能通过灯丝传导，使整个灯丝的螺圈都得到均匀加热，定形后的灯丝不 会产生反弹和变形。根据各种陶瓷性能的比较，陶瓷芯轴的材料可以选择氧化铝陶瓷，氧化 锆陶瓷，都能满足使用要求。而综合分析陶瓷的物质特性、物理性质、热力特性、电气特性， 氧化锆陶瓷更适合作为芯轴。 由此，本发明的一种在绕丝机上对灯丝定形的方法是在绕丝机的陶瓷芯轴上绕 制灯丝，然后对绕制在陶瓷芯轴上的灯丝通电加热以进行定形。下面描述本发明的方法的 实施例。 参照图1、图2所示，其是根据本发明的在绕丝机上对灯丝定形的方法而设计的具
有灯丝定形结构的绕丝机示意图。绕丝机100具有一排丝送丝部件110、一陶瓷芯轴120、
一巻绕部件130、一巻绕轴140、一电流加热系统150以及一氮气保护装置160。 巻绕部件130具有巻绕轴140。陶瓷芯轴120被夹持在巻绕轴140中。由于陶瓷
芯轴相对钢制芯轴韧性较差，采用柔性夹持方式能使芯轴不易损坏。图4示出陶瓷芯轴的
夹持方式，其中由两夹块141夹持芯轴120，而螺钉142是通过一弹簧143作用于夹块141，
以起到柔性缓冲作用。 灯丝101 (如钨丝)从排丝送丝部件110被送到陶瓷芯轴120上，由巻绕轴140带 动芯轴转动以进行巻绕，由此完成灯丝绕制工作。 在绕制完成后，采用低电压高电流的通电方式来产生高温并进行灯丝定形。在一 实施例中，灯丝加热的电回路如下在排丝送丝部件IIO之前设置一个电极151，而在巻绕 轴140上设置一个电刷152，电刷与巻绕轴电性连接。灯丝101经过电极151进入排丝送丝 部件110并随后绕制到陶瓷芯轴120上，灯丝的一端被固定在巻绕轴的夹丝嘴144上。灯 丝巻绕到陶瓷芯轴完成后，电极151夹住灯丝101并通电，电流经过电极151，沿着灯丝绕制 形成的螺圈到达巻绕轴150上的电刷152，形成一个封闭的回路，保证了电流全部加载在灯 丝上。在通电时，由于电流只能通过灯丝101传导，使整个灯丝的螺圈都得到均匀加热，因 此定形后的灯丝不会产生反弹和变形。
在本实施例中，上述的电极151及电刷152均是电流加热系统150的输出端，由电 流加热系统150提供加热电流。本实施例的电流加热系统，其输出电流能适应不同阻值的 灯丝加热需要，调整电流大小和/或加热时间，不受灯丝接触电阻变化的影响，加热效果稳 定。图3示意性地示出本发明的电流加热系统的电气结构框图。参照图3所示，电流加热 系统150包括电极151、电刷152、交流电源153 (如220V市电)、保险丝154、继电器电路 155、调节器156以及恒流源157。其中由交流电源153的电能经过恒流源157后输出稳定 电流，通过电极151、鸨丝101、电刷152形成的回路进行加热。调节器156可以对恒流源的 输出电流大小进行调节，以适应不同的灯丝加热需要。 另外，为防止加热时灯丝表面氧化，本方法使灯丝101置于氮气氛围中进行通电 加热。为此，绕丝机还设置氮气保护装置160，其对准陶瓷芯轴120。在通电过程中，氮气从 氮气保护装置的喷嘴中喷出，将灯丝101包围住，防止灯丝101加热时的氧化。较佳的是， 氮气保护装置160中包含有气体压力和流量检测部件，以使喷出的氮气压力、流量稳定，保 证能有效地保护灯丝。 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
一种在绕丝机上对灯丝定形的方法，包括在绕丝机的芯轴上绕制灯丝，其中所述芯轴为陶瓷芯轴；以及对绕制在所述陶瓷芯轴上的所述灯丝通电加热以进行定形。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述灯丝的阻值调整所述通电加热的 电流大小和/或加热时间。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述灯丝置于氮气氛围中进行所述通电 加热。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，使所述灯丝置于氮气氛围的方法包括通过 一氮气保护装置喷出氮气包围所述灯丝。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷芯轴以柔性方式夹持在所述绕丝 机的巻绕轴中。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷芯轴的材料为氧化铝陶瓷。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷芯轴的材料为氧化锆陶瓷。
全文摘要
本发明揭示一种在绕丝机上对灯丝定形的方法，本方法是在绕丝机上采用陶瓷芯轴绕制灯丝。然后，对绕制在陶瓷芯轴上的灯丝通电加热以进行定形。在通电时，由于电流只能通过灯丝传导，使整个灯丝的螺圈都得到均匀加热，因此定形后的灯丝不会产生反弹和变形。本发明由于在灯丝绕制后直接在绕丝机上进行定形，因此与现有灯丝定形技术相比，不必额外配置氢气炉等定形设备，节约能源，减少污染。
文档编号H01K3/02GK101719460SQ200810200939
公开日2010年6月2日 申请日期2008年10月9日 优先权日2008年10月9日
发明者张春晖, 朱坚 申请人:上海轻工业研究所有限公司