專利名稱：燈絲應(yīng)力釋放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燈絲應(yīng)力釋放裝置，特別是涉及一種將燈絲成形過程中所產(chǎn)生的彈性扭力進(jìn)行反向釋放的裝置，以保持燈絲在使用時(shí)的安定性。
背景技術(shù)：
就照明設(shè)備中所使用的燈絲的制作過程來說，一般是將鎢絲均勻地繞置在一芯線的表面上，使得鎢絲在芯線上形成類似螺旋狀的結(jié)構(gòu)，再將繞置有鎢絲的芯線卷繞在一塑料材料所制成且表面上設(shè)有螺紋式細(xì)溝槽的線盤內(nèi)而形成燈絲的半成品，而應(yīng)用在燈泡的制作時(shí)，此種燈絲半成品尚必須進(jìn)一步經(jīng)過化學(xué)處理，以將位于中心的芯線溶解，成為可供燈泡使用的燈絲成品。
而因?yàn)闊艚z的制作過程當(dāng)中，鎢絲必須繞置在芯線上形成螺旋狀，也因此使得螺旋狀的鎢絲內(nèi)部具有一定的彈性扭力存在，此種彈性扭力是因制作方式以及鎢絲材料本身的特性所造成，在低溫下非常難以消除，一旦經(jīng)過化學(xué)處理而溶解除去了芯線后，螺旋狀的鎢絲頓時(shí)失去了芯線的支撐作用，而自然地將本身的彈性扭力釋放出來，其造成的結(jié)果可分為兩方面，一方面是使鎢絲絞轉(zhuǎn)糾結(jié)，另一方面則會使鎢絲單位長度較原先繞置于線盤時(shí)的長度增加而有松弛的現(xiàn)象，兩種結(jié)果都會造成鎢絲無法安定地繞置在線盤的溝槽內(nèi)，使得長久以來一直是燈泡在自動化的生產(chǎn)作業(yè)上的主要困擾。
而為了消除燈絲內(nèi)部的彈性扭力，現(xiàn)今較為有效的做法是在鎢絲繞絲成形后再經(jīng)過高溫(約900～1600℃)進(jìn)行定型與退火的熱處理以消除內(nèi)部彈性扭力，使得燈絲半成品的安定性得以提高。
然而，為了使燈絲的安定性提高，將使高溫定型退火的熱處理程序成為必要的過程且無法精簡，否則會使燈絲因具有螺旋扭轉(zhuǎn)應(yīng)力而對燈泡的制作產(chǎn)生困難，但利用高溫定型退火的先決條件必須先使燈絲所使用的相關(guān)材料都必須具有耐高溫處理的特性，所以造成燈絲材料的成本往往居高不下，同時(shí)制作程序的增加也是成本增高的一項(xiàng)因素。另外，由于高溫定型退火的設(shè)備通常精密度、技術(shù)水平均要求較高，也因此較為昂貴，且在使用時(shí)必須耗費(fèi)相當(dāng)大量的能源，整體花費(fèi)轉(zhuǎn)嫁到燈絲的成本上時(shí)，自然使得燈絲的成本更加提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)力釋放的裝置，其具有使燈絲的彈性扭力反方向釋放而不需經(jīng)過高溫退火過程的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的燈絲應(yīng)力釋放裝置，是應(yīng)用在一呈連續(xù)線狀且具有內(nèi)部彈性扭力的燈絲，而燈絲是事先同軸連續(xù)地卷繞在一線盤上，其特征在于該裝置包含有一架體、位于架體上的一轉(zhuǎn)動單元及一收線單元。
轉(zhuǎn)動單元具有一支架及一樞接在支架上供線盤套置的支撐軸，使套設(shè)在支撐軸上的線盤的燈絲自線盤導(dǎo)引出來并通過支持件，而燈絲則在線盤與支持件中間構(gòu)成一直線段，使得支架、支撐軸及位于支撐軸上的線盤均以一轉(zhuǎn)動軸線而與燈絲的直線段相對持續(xù)地繞轉(zhuǎn)。又。收線單元則具有一卷取燈絲的收線線盤。
借此，使燈絲接近線盤的一端相對于另一端產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，此一扭轉(zhuǎn)方向則與燈絲內(nèi)部彈性扭力的方向相反，進(jìn)而有效地抵消燈絲的彈性扭力。

下面通過最佳實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型的燈絲應(yīng)力釋放裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中圖1是本實(shí)用新型燈絲應(yīng)力釋放裝置的一較佳實(shí)施例的主要構(gòu)造立體示意圖。
圖2是該較佳實(shí)施例的部份構(gòu)造側(cè)面圖，說明一轉(zhuǎn)動單元轉(zhuǎn)動至一角度時(shí)相關(guān)構(gòu)件間的位置關(guān)系。
圖3是該較佳實(shí)施例的部份構(gòu)造側(cè)面圖，說明該轉(zhuǎn)動單元轉(zhuǎn)動至另一角度時(shí)相關(guān)構(gòu)件間的位置關(guān)系。
圖4是該較佳實(shí)施例的部份構(gòu)造側(cè)面圖，說明該轉(zhuǎn)動單元的一張力調(diào)整組的構(gòu)造。
圖5是該較佳實(shí)施例的部份構(gòu)造側(cè)面圖，說明一拉伸單元的構(gòu)造。
圖6是圖5中該燈絲在一第一驅(qū)動輪與一惰輪間的繞行狀態(tài)。
圖7是圖5的拉伸單元進(jìn)一步增加一第三驅(qū)動輪的構(gòu)造示意圖。
圖8是本實(shí)用新型燈絲應(yīng)力釋放裝置的一簡化的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的燈絲應(yīng)力釋放裝置主要是應(yīng)用在如前述燈絲結(jié)構(gòu)上，而由于燈絲制程的緣故，呈線性狀態(tài)的燈絲是事先同軸地卷繞在一線盤上。
如圖1，本實(shí)用新型的燈絲應(yīng)力釋放裝置主要包含有一架體1、一轉(zhuǎn)動單元2、一收線單元3及一驅(qū)動單元4，架體1作為整個(gè)裝置的主要支撐結(jié)構(gòu)，而轉(zhuǎn)動單元2、收線單元3及驅(qū)動單元4都安裝在架體1上。其中同時(shí)再參照圖2及圖3，轉(zhuǎn)動單元2具有一支架21、一支撐軸22，及一支持件23，支架21上端形成一水平部211，水平部211的側(cè)邊垂直地向下延伸出一直立部212，而直立部212下方末端則略為向一側(cè)傾斜并向下地再延伸出一斜臂部213。支撐軸22是樞接在直立部212上用以供線盤5套設(shè)，而支持件23則定位在斜臂部213的下方末端處，使套設(shè)在支撐軸22上的線盤5的燈絲6可自線盤5內(nèi)導(dǎo)引拉出，并將燈絲6進(jìn)一步拉引通過支持件23，而燈絲6則在線盤5與支持件23中間形成有一直線段61，本例中，支持件23是一可樞轉(zhuǎn)地定位在斜臂部213上的導(dǎo)輪，導(dǎo)輪的輪面上有一供線狀的燈絲6通過的凹槽，在燈絲6連續(xù)地自線盤5內(nèi)導(dǎo)出時(shí)，導(dǎo)輪將用以支持燈絲6并隨著其移動而轉(zhuǎn)動。
另外參考圖4，為了彈性地保持燈絲6的直線段61的張力，轉(zhuǎn)動單元2可進(jìn)一步增加一張力調(diào)整組24，張力調(diào)整組24包括一套設(shè)在支撐軸22上并與線盤5同軸轉(zhuǎn)動的套筒241、一靠抵在套筒241側(cè)邊上的彈性索242及一連接在彈性索242端部的調(diào)整件243，使彈性索242的一端是固定在支架21上、而另一端則藉調(diào)整件243連接在支架21上，而調(diào)整件243在本例當(dāng)中是一可轉(zhuǎn)動的螺栓構(gòu)造，借由轉(zhuǎn)動調(diào)整件243可以調(diào)整彈性索242靠抵在套筒241上的松緊度，進(jìn)而提供線盤5具有一遠(yuǎn)離支持件23的力量而用以保持燈絲6的直線段61的張力。
再回到圖1，收線單元3具有一收線線盤31，目的在用以連續(xù)地卷取通過支持件23的燈絲6而將其卷繞收回，在較佳的應(yīng)用上，收線單元3可進(jìn)一步設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的惰輪32以供燈絲6繞行通過，再由收線線盤31回卷。
驅(qū)動單元4具有一動力機(jī)組41及一受動力機(jī)組41連動的傳動組件組，本例中，動力機(jī)組41是一用以提供旋轉(zhuǎn)動力的馬達(dá)，而傳動組件組則包括有一受動力機(jī)組41帶動的鏈條42、一受鏈條42傳動且定位在架體1上的第一轉(zhuǎn)軸43、一固定在第一轉(zhuǎn)軸43上隨著轉(zhuǎn)動的第一扇形齒輪44、一受第一扇形齒輪44嚙合傳動而改變了旋轉(zhuǎn)軸向的第二扇形齒輪45，及一定位在架體1上而與第二扇形齒輪45同軸轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)軸46，使第二轉(zhuǎn)軸46位于下方的一端與轉(zhuǎn)動單元2的支架21相連接。在動力機(jī)組41提供動力而驅(qū)動整個(gè)傳動組件組后，將造成支架21、支撐軸22、位于支撐軸22上的線盤5，以及支持件23均隨著第二轉(zhuǎn)軸46的同一轉(zhuǎn)動軸線100為中心而持續(xù)轉(zhuǎn)動，目的在造成線盤5與燈絲6的直線段61兩者相對地繞轉(zhuǎn)，在較佳的應(yīng)用上，如圖3所示，支持件23上用以與燈絲6接觸的地方大概位在轉(zhuǎn)動軸線100上。
如圖1、圖2及圖3，為了配合燈絲6已經(jīng)卷繞于線盤5上的半成品型態(tài)，首先將線盤5套設(shè)在轉(zhuǎn)動單元2的支撐軸22上，將線盤5內(nèi)的燈絲6拉出以通過支持件23、惰輪32而至收線線盤31，驅(qū)使收線線盤31轉(zhuǎn)動即可將燈絲6自線盤31內(nèi)連續(xù)地導(dǎo)出，而線盤31則因此以支撐軸22為軸心轉(zhuǎn)動，借由收線線盤31轉(zhuǎn)速的控制，將使燈絲6以一固定的牽引速率連續(xù)地自線盤5拉出，也因此使導(dǎo)出的線狀燈絲6本身存在一張力，而造成導(dǎo)出的燈絲6在線盤5與支持件23中間形成一直線段61。
接著，在燈絲6自線盤5導(dǎo)出的同時(shí)，借驅(qū)動單元4使轉(zhuǎn)動單元2的支架21以轉(zhuǎn)動軸線100為中心轉(zhuǎn)動，造成線盤5與燈絲6的直線段61兩者間以一固定的繞行速率持續(xù)地相對繞轉(zhuǎn)，使得燈絲6的直線段61在接近線盤5的一端相對于直線段61接近支持件23的另一端形成扭轉(zhuǎn)，而扭轉(zhuǎn)方向則與燈絲6存在于直線段61的彈性扭力方向相反，如此利用施加在燈絲6的直線段61上的反向扭力而可抵消燈絲6內(nèi)部的彈性扭力，而值得注意的是，燈絲6的牽引速率與直線段61相對線盤5的繞行速率是相關(guān)的，另外也與燈絲6本身內(nèi)部彈性扭力的大小有關(guān)，太快的牽引速率或過慢的繞行速率可能會造成燈絲6在直線段61的彈性扭力無法被完全抵消，相反地，太慢的牽引速率或過快的繞行速率又可能造成燈絲6在直線段61上過度地被扭轉(zhuǎn)，因此不同種類或特性的燈絲6必須對應(yīng)地配合不同的牽引速率及不同的線盤繞行速率，此點(diǎn)可經(jīng)由測試而找出最佳的配合方式，但基本上用以抵消燈絲6內(nèi)部彈性扭力的原理則應(yīng)該是相同的。
最后，被抵消彈性扭力的燈絲6則由收線線盤31的轉(zhuǎn)動而連續(xù)地被卷繞而回收。
至此，燈絲6內(nèi)主要的彈性扭力可在常溫下利用此一方法有效地被抵消，而不必使用昂貴的高溫退火裝置，若應(yīng)用在燈絲的制作上時(shí)將可因此簡化整個(gè)制作流程，節(jié)省大量的成本花費(fèi)。
此外再參照圖5及圖6，由于燈絲6被抵消彈性扭力后，其長度會略為延展加長而有松散的現(xiàn)象，因此，在燈絲6通過支持件23而被卷繞回收線線盤31前，可將燈絲6先進(jìn)行一拉伸作用以適當(dāng)?shù)匮诱蛊溟L度，借此消除燈絲6直接卷繞收回所可能產(chǎn)生的松弛現(xiàn)象。而本例中，是在轉(zhuǎn)動單元2與收線單元3的中間增加一拉伸單元7，用以拉引燈絲6伸長并導(dǎo)引至收線單元3，而拉伸單元7具有一第一驅(qū)動輪71及一第二驅(qū)動輪72，第一驅(qū)動輪71及第二驅(qū)動輪72均分別形成有與燈絲6接觸傳動的一第一輪面710及一第二輪面720，必要時(shí)，第一驅(qū)動輪71與第二驅(qū)動輪72間可進(jìn)一步搭配復(fù)數(shù)個(gè)惰輪74，使燈絲6自支持件導(dǎo)出后可先繞行通過第一驅(qū)動輪71的第一輪面710、再繞行通過第二驅(qū)動輪72的第二輪面720，而較佳的實(shí)施方式則使燈絲6分別繞行在第一輪面710二至三圈后、經(jīng)過惰輪74、再同樣繞行第二輪面720二至三圈，如此可確保燈絲6與第一輪面710及第二輪面間720不會有相對滑動的現(xiàn)象發(fā)生。
而拉伸作用的產(chǎn)生主要使第二輪面720的移動速率大于第一輪面710的移動速率來達(dá)成，使得燈絲6受到第二輪面720帶動的速率會比燈絲6受第一輪面710帶動的速率來的快，進(jìn)而使燈絲6在第一輪面710與第二輪面720中間因?yàn)橐磺耙缓蟮乃俾什町惗幸焕Ξa(chǎn)生，使得燈絲6可因此受到適當(dāng)?shù)睦臁?br> 在實(shí)際操作上，欲達(dá)到第二輪面720的移動速率大于第一輪面710的移動速率，在做法上可有兩種方式達(dá)成。其一是在第一驅(qū)動輪71與第二驅(qū)動輪72的輪徑相同下，使第二驅(qū)動輪72的轉(zhuǎn)速高于第一驅(qū)動輪71的轉(zhuǎn)速，如此可使第二輪面720的移動速率大于第二輪面710的移動速率。另外一種是在第一驅(qū)動輪71與第二驅(qū)動輪72的轉(zhuǎn)速相同下，使第二驅(qū)動輪72的輪徑大于第一驅(qū)動輪71的輪徑，如此也可達(dá)到第二輪面720的移動速率大于第一輪面710的移動速率的效果。
如圖7，同樣的道理，在第二驅(qū)動輪72后也可再增加一第三驅(qū)動輪73，而第三驅(qū)動輪73也具有與燈絲6接觸傳動的第三輪面730，利用前述調(diào)整輪徑或轉(zhuǎn)速的方式可使第三驅(qū)動輪73的第三輪面730移動速率大于第二輪面720的移動速率，即可再增加一段對燈絲6拉伸的作用。因此理論上也可再增加一第四、第五....驅(qū)動輪，而可形成更多段的拉伸作用，熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)的人自然可輕易推想得知，在此即不再說明。
值得注意的是，燈絲應(yīng)力釋放裝置主要的設(shè)計(jì)精神在使燈絲經(jīng)由反向扭轉(zhuǎn)來抵消其因?yàn)橹瞥叹壒仕a(chǎn)生的彈性扭力，雖然前述是以一較佳、但是較為復(fù)雜的型態(tài)來作說明，主要的目的是希望能夠適應(yīng)具有不同彈性扭力的燈絲而可相當(dāng)容易地分別作調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到自動化生產(chǎn)的目標(biāo)。但是假設(shè)僅考慮單一規(guī)格的燈絲或者對于抵消彈性扭力的精確程度要求不高的時(shí)候也可以采用下面最為簡單的裝置來達(dá)成。
如圖8，燈絲應(yīng)力釋放裝置僅需包含有一架體1、一轉(zhuǎn)動單元2及一收線單元3，其中，轉(zhuǎn)動單元2、收線單元3是安裝在架體1上，架體1的型態(tài)并不限定，轉(zhuǎn)動單元2則具有一支架21及一供線盤5套設(shè)轉(zhuǎn)動的支撐軸22，而收線單元3同樣具有一收線線盤31，用以將自線盤5導(dǎo)出的燈絲6卷繞回收。
應(yīng)用時(shí)，可利用馬達(dá)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動單元2轉(zhuǎn)動，或更為簡單的方法也可以是利用一曲軸以人力來直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動單元2轉(zhuǎn)動，使得燈絲6的直線段61產(chǎn)生與燈絲6的彈性扭力反向的扭轉(zhuǎn)，進(jìn)而抵消燈絲6本身的彈性扭力，再直接被收線線盤31回收。此種方式可避免復(fù)雜的傳動組件組，也可省卻前述的拉伸單元，是一種應(yīng)用本發(fā)明方法最簡單的裝置。所以，在實(shí)際應(yīng)用本發(fā)明的方法時(shí)并不一定是依照前面提到的裝置型態(tài)才可達(dá)成，其中轉(zhuǎn)動單元2的支架21型態(tài)、收線單元3的構(gòu)造等等或許可任意變化，但只要能夠供放置線盤5并將燈絲6導(dǎo)出一直線段61，再使直線段61產(chǎn)生反向扭轉(zhuǎn)以抵消其彈性扭力后再回收，如此仍然不脫離本實(shí)用新型的范圍。
總結(jié)上述，本實(shí)用新型主要作用在于利用對燈絲反向扭轉(zhuǎn)以抵消其內(nèi)部彈性扭力，可在常溫下有效地應(yīng)用在如燈絲的制程上，免除昂貴的高溫退火設(shè)備的開銷并簡化制作流程，同時(shí)在自動化作業(yè)上更具有效率。
權(quán)利要求1.一種燈絲應(yīng)力釋放裝置，是應(yīng)用在一呈連續(xù)線狀且具有內(nèi)部彈性扭力的燈絲，而該燈絲是事先同軸連續(xù)地卷繞在一線盤上，該應(yīng)力釋放裝置包含有一架體、位于該架體上的一轉(zhuǎn)動單元及一收線單元，其特征在于該轉(zhuǎn)動單元具有一支架及一樞接在支架上供該線盤套置的支撐軸，使套設(shè)在該支撐軸上的線盤的燈絲自該線盤導(dǎo)引出來而形成一直線段，而該支架、該支撐軸及位于該支撐軸上的該線盤均以一轉(zhuǎn)動軸線而與該燈絲的直線段相對持續(xù)地繞轉(zhuǎn)；及該收線單元具有一卷取該燈絲的收線線盤。
2.如權(quán)利要求1所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該應(yīng)力釋放裝置更包含一驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元具有一動力機(jī)組及一受該動力機(jī)組連動的傳動組件組，該傳動組件組并連接該轉(zhuǎn)動單元的支架。
3.如權(quán)利要求2所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該驅(qū)動單元的動力機(jī)組是一馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求2所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該驅(qū)動單元的傳動組件組包括有一受該動力機(jī)組帶動的鏈條、一受鏈條傳動且定位在該架體上的第一轉(zhuǎn)軸、一固定在該第一轉(zhuǎn)軸上隨著轉(zhuǎn)動的第一扇形齒輪、一受該第一扇形齒輪嚙合傳動而與該轉(zhuǎn)動軸線同軸向的第二扇形齒輪，及一定位在該架體上而與該第二扇形齒輪同軸轉(zhuǎn)動的第二轉(zhuǎn)軸，該第二轉(zhuǎn)軸的一端則與該轉(zhuǎn)動單元的支架連接。
5.如權(quán)利要求1所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)動單元更包括一定位在該支架上而支撐該燈絲的支持件。
6.如權(quán)利要求5所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該支持件是一隨該燈絲通過而轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輪。
7.如權(quán)利要求1所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)動單元更具有一彈性地保持該燈絲的直線段張力的張力調(diào)整組。
8.如權(quán)利要求7所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該張力調(diào)整組包括一套設(shè)在該支撐軸上并與該線盤同軸轉(zhuǎn)動的套筒、一靠抵在該套筒側(cè)邊上的彈性索及一連接在該彈性索端部的調(diào)整件，該彈性索的一端是固定在該支架上、另一端則藉該調(diào)整件可調(diào)整松緊地連接在該支架上。
9.如權(quán)利要求1所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該應(yīng)力釋放裝置進(jìn)一步包含有一拉引該燈絲伸長再導(dǎo)引至該收線單元的拉伸單元，而該拉伸單元具有供該燈絲自該支持件導(dǎo)出后依序繞行通過的一第一驅(qū)動輪及一第二驅(qū)動輪，該第一驅(qū)動輪及該第二驅(qū)動輪均分別形成有與該燈絲接觸傳動的一第一輪面及一第二輪面，該第二輪面的移動速率是大于該第一輪面的移動速率。
10.如權(quán)利要求9所述的燈絲應(yīng)力釋放裝置，其特征在于該拉伸單元更包含有一依序位在該第二驅(qū)動輪后以供該燈絲繞行的第三驅(qū)動輪，該第三驅(qū)動輪形成有與該燈絲接觸傳動的一第三輪面，使該第三輪面的移動速率是大于該第二輪面的移動速率。
專利摘要一種燈絲應(yīng)力釋放裝置，是應(yīng)用在一具有內(nèi)部彈性扭力的燈絲，而燈絲是事先卷繞在一線盤上，該裝置包含有一架體、位于架體上的一轉(zhuǎn)動單元、一收線單元及一驅(qū)動單元，轉(zhuǎn)動單元具有一支架及一樞接在支架上供線盤套置的支撐軸，使燈絲自線盤導(dǎo)引出來并通過支持件并構(gòu)成一直線段，收線單元具有一卷取燈絲的收線線盤，使線盤與燈絲的直線段相對持續(xù)地繞轉(zhuǎn)。
文檔編號H01K3/02GK2599743SQ03236060
公開日2004年1月14日 申請日期2003年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者傅芳正 申請人:傅芳正