(57)【要約】【課題】一体的に形成された１部品成型部分を作成する。【解決手段】成型部分は、その容積内に間隙を含むことになる。例示的なそのような成型部分は放電灯のアーク管である。ワックスコアが、アーク管の場合は放電室である所望の間隙の形状においてコアピンワイヤの上にまず成型される。次いで部分は、ワックスコアによって画定された適切な寸法の間隙容積を内部に有する一体的に形成された１部品部分を提供するために、ワックスコアの上にわたって成型される。部分がワックスコアの周りに硬化した後、コアは、従来の手段で除去される。コアピンワイヤが除去された後、完成成型部分を通る穴は、充填することができ、またはアーク管の場合、穴は、アーク管を通る電極を収容する通路として有用である。【選択図】図１
2008518403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク管を作成する方法であって、
ａ）ワックスコアをコアピンワイヤの上に成型するステップと、
ｂ）前記コアピンワイヤが前記アーク管の内部容積を通って連続的に延びるように、前記アーク管を前記ワックスコアの上にわたって成型するステップと、
ｃ）前記アーク管が成型された後、前記アーク管の前記内部容積内から前記ワックスコアを除去するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記コアピンワイヤの少なくともセグメントに張力をかけることをさらに備え、この場合、前記ワックスコアが、前記ワックスコアを上に成型する最中に成型される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記アーク管を前記ワックスコアの上にわたって成型する最中に、前記コアピンワイヤの少なくとも前記セグメントに張力をかけることをさらに備える、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記コアピンワイヤにおける前記張力が、前記コアピンワイヤの歩留まり強度の５０％〜８０％の範囲にある、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記コアピンワイヤが、その全長に沿って離れた間隔で提供された複数のボスを備え、前記ワックスコアが、前記ボスの隣接ボス間に画定された前記コアピンワイヤのセグメントの上に成型される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記コアピンワイヤの前記セグメントにおいて所定の張力を生成するのに十分な力を前記隣接ボスの一方または両方に加えることによって、前記ワックスコアを上に成型する最中に前記コアピンワイヤの前記セグメントに張力をかけることをさらに備える、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記力が、前記コアピンワイヤの前記歩留まり強度の５０％〜８０％である張力を前記コアピンワイヤにおいて達成するように選択される、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記コアピンワイヤが、直線ワイヤ、およびほぼらせんの経路において前記全長に沿って直線ワイヤの周りにコイルされるコイル状ワイヤを備える、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記アーク管が、
内表面を有する鋳型空洞内において前記ワックスコアを前記コアピンワイヤの上に配置し、前記鋳型空洞の前記内表面が、前記ワックスコアの外表面との間にアーク管成型空間を画定するように前記ワックスコアの外表面と共動することと、
成型化合物を前記成型空間に注入することと、
前記成型空間の寸法にほぼ対応する寸法を有する前記アーク管を提供するように、前記成型化合物を硬化させることとによって成型される、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記アーク管を前記鋳型空洞から取り外し、前記ワックスコアを前記アーク管の内部から除去し、それにより、寸法が前記ワックスコアにほぼ対応する前記アーク管内において放電室を提供する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記コアピンワイヤの第１セグメントにおいて、第１ワックスコアを前記コアピンワイヤの上に成型し、第１アーク管を前記第１ワックスコアの上にわたって成型することと、
前記コアピンワイヤの第２セグメントにおいて、第２ワックスコアを前記コアピンワイヤの上に成型し、第２アーク管を前記第２ワックスコアの上にわたって成型することとを備え、
それにより、前記コアピンワイヤが、前記第１アーク管および第２アーク管の両方の内部容積を通って連続的に延びる、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
アーク管を作成する方法であって、
ａ）第１セグメントおよび第２セグメントを有するコアピンワイヤを提供し、前記第１セグメントが、前記第２セグメントより前に前記コアピンワイヤに沿った位置に配置されることと、
ｂ）前記第１セグメントが第１ワックス成型局に搬送されるように、前記コアピンワイヤを搬送経路に沿って搬送することと、
ｃ）前記ワックス成型局において、その前記第１セグメントにおいて第１ワックスコアを前記コアピンワイヤの上に成型することと、
ｄ）その後、前記コアピンワイヤを前記搬送経路に沿って前進させ、それにより前記第１セグメントを第２アーク管成型局に搬送し、かつ前記第２セグメントを前記第１ワックス成型局に搬送することと、
ｅ）その後、前記ワックス成型局において、前記第２セグメントにおいて第２ワックスコアを前記コアピンワイヤの上に成型し、前記アーク管成型局において、前記第１セグメントにおいて第１アーク管を前記第１ワックスコアの上にわたって成型することとを備える、方法。
【請求項１３】
ステップ（ｅ）の後、前記コアピンワイヤを前記搬送経路に沿って前進させ、それにより、前記第１セグメントを前記アーク管成型局の外部に搬送し、かつ前記第２セグメントを前記アーク管成型局の中に搬送することと、前記コアピンワイヤの前記第２セグメントにおいて第２アーク管を前記第２ワックスコアの上にわたって成型することとをさらに備える、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
第３ワックスコアが、前記コアピンワイヤの第３セグメントの上に成型され、一方、前記第２セグメントが、前記アーク管成型局に配置される、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記コアピンワイヤが、その前記全長に沿って離れた間隔で提供された複数のボスを有し、前記第１セグメントおよび前記第２セグメントのそれぞれが、前記ボスの隣接ボス間においてそれぞれ画定される、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
内部において所定の張力を生成するのに十分な力を前記第１セグメントを画定する前記隣接ボスの一方または両方に加えることによって、前記ワックス成型局において前記第１ワックスコアの成型中に前記コアピンワイヤの前記第１セグメントに張力をかけることをさらに備える、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
内部において所定の張力を生成するのに十分な力を前記第１セグメントを画定する前記隣接ボスの一方または両方に加えることによって、前記アーク管成型局において前記第１ワックスコアの上にわたって前記第１アーク管を成型する最中に前記コアピンワイヤの前記第１セグメントに張力をかけることをさらに備える、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記コアピンワイヤに沿って連続して縦方向に間隔をおいたセグメントにおいて、前記アーク管の連続するアーク管を連続的に成型するために、定常状態において連続プロセスとして実施される、請求項１２記載の方法。
【請求項１９】
１部品一体的形成アーク管を作成する連続成型装置であって、
閉位置にあるとき、ワックス鋳型を共に画定する対向する第１ワックス鋳型半分および第２ワックス鋳型半分を備えるワックス成型局であって、各前記ワックス鋳型半分が、閉位置において、それぞれのワックス鋳型空洞半分が完成なワックス鋳型空洞を画定するように、内部に提供された前記それぞれのワックス鋳型空洞半分を有し、前記ワックス鋳型半分が、それを通るコアピンワイヤを収容するために閉位置にあるとき、装置を経てコアピンワイヤを搬送するために機械方向に沿って縦方向経路が前記ワックス鋳型を通って画定されるように、前記ワックス鋳型半分が、それぞれの対向して縦方向に延びる溝をさらに備える、ワックス成型局と、
前記機械方向に対して前記ワックス成型局から下流の位置において、閉位置にあるとき、アーク管鋳型を共に画定する対向する第１アーク管鋳型半分および第２アーク管鋳型半分を備えるアーク管成型局であって、各前記アーク管鋳型半分が、閉位置において、それぞれのアーク管鋳型空洞半分が完成なアーク管鋳型空洞を画定するように、内部に提供されたそれぞれの前記アーク管鋳型空洞半分を有し、前記アーク管鋳型半分が、それを通るコアピンワイヤを収容するために閉位置にあるとき、縦方向経路が前記機械方向に沿って前記アーク管鋳型を経て画定されるように、前記アーク管鋳型半分が、それぞれの対向して縦方向に延びる溝をさらに備える、アーク管成型局とを備える、装置。
【請求項２０】
前記ワックス鋳型を通る前記縦方向経路が、前記アーク管鋳型を通る前記縦方向経路とほぼ同軸状に位置合わせされ、それにより、前記ワックス鋳型と前記アーク管鋳型の両方を通る前記コアピンワイヤについて前記機械方向に沿ってほぼ線形の経路を画定する、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記ワックス鋳型空洞が、前記ワックス鋳型空洞において前記コアピンワイヤの上に成型されるワックスコアの所望の外表面の寸法に対応し、それによりまた前記ワックスコアの上にわたって成型されるアーク管内に配置された放電室の所望の寸法にも対応するように寸法決めされた内部空洞表面を有する、請求項１９記載の装置。
【請求項２２】
前記アーク管鋳型を通る前記縦方向経路が、前記アーク管鋳型空洞において前記コアピンワイヤの上にワックスコアの上にわたって成型されるアーク管の第１レッグ部分および第２レッグ部分の所望の外径を収容および画定するように寸法決めされる、請求項１９記載の装置。
【請求項２３】
前記コアピンワイヤの全長に沿って離れた間隔で提供されたボスを内部において収容および保持するように適合された複数の張力かけブロックをさらに備え、前記張力かけブロックが、前記装置の動作中に前記コアピンワイヤにおいて張力を提供するように動作可能である、請求項１９記載の装置。
【請求項２４】
前記機械方向に対して、前記ワックス成型局の上流に位置する近位張力かけブロックと、前記ワックス成型局と前記アーク管成型局の間に位置する中間張力かけブロックと、前記アーク管成型局の下流に位置する遠位張力かけブロックとを備え、前記中間張力かけブロックが、静止張力かけブロックであり、前記近位張力かけブロックが、可動張力かけブロックであり、前記ワックス成型局に位置するセグメントにおいて前記コアピンワイヤに選択的に張力をかけるように動作可能であり、前記遠位張力かけブロックが、可動張力かけブロックであり、前記アーク管成型局に位置するセグメントにおいて前記コアピンワイヤに選択的に張力をかけるように動作可能である、請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記アーク管成型空洞が、前記ワックス成型空洞より大きい寸法を有し、それにより、前記ワックス成型空洞において成型されたワックスコアを前記アーク管成型空洞内において収容することができ、それにより、前記ワックスコアの外表面と前記アーク管成型空洞の内表面の間にアーク管成型空間を画定する、請求項１９記載の装置。
【請求項２６】
内部に少なくとも１つの間隙空間を有する１部品の一体的に形成された成型部分を作成する連続成型装置であって、それぞれの閉位置および開位置に互いに向かっておよび互いから離れて可逆的に可動である第１往復運動ベース部材および第２往復運動ベース部材を備え、前記ベース部材が、
前記ベース部材の閉位置において、それぞれのワックス鋳型半分が完全ワックス鋳型を画定し、かつそれぞれのワックス鋳型空洞半分が完全ワックス鋳型空洞を画定するように、内部に提供されたそれぞれの第１ワックス鋳型空洞半分および第２ワックス鋳型空洞半分を有するそれぞれの対向する第１ワックス鋳型半分および第２ワックス鋳型半分と、
前記装置を経てコアピンワイヤを搬送するための前記第１ワックス鋳型半分および前記第２ワックス鋳型半分の下流の位置において、前記ベース部材の前記閉位置において、それぞれの部分鋳型半分が完全部分鋳型を画定し、それぞれの部分鋳型空洞半分が完全部分鋳型空洞を画定するように、内部に提供されたそれぞれの第１部分鋳型空洞半分および第２部分鋳型空洞半分を有するそれぞれの対向する第１部分鋳型半分および第２部分鋳型半分と、
前記装置の動作中に前記コアピンワイヤに張力をかける手段とを固定されて有する、装置。
【請求項２７】
前記張力かけ手段が、前記第１往復運動ベース部材および前記第２往復運動ベース部材の上において、かつ前記機械方向に対して、
前記第１ワックス鋳型半分および第２ワックス鋳型半分から上流に位置するそれぞれの対向する第１近位張力かけブロック半分および第２近位張力かけブロック半分と、
前記第１ワックス鋳型半分および前記第２ワックス鋳型半分と前記第１部分鋳型半分および前記第２部分鋳型半分の間に位置するそれぞれの対向する第１中間張力かけブロック半分および第２中間張力かけブロック半分と、
前記第１部分鋳型半分および前記第２部分鋳型半分から下流に位置するそれぞれの対向する第１遠位張力かけブロック半分および第２遠位張力かけブロック半分とを備え、
前記ベース部材が前記閉位置にあるとき、それにより凹みの対向するものが、前記それぞれの張力かけブロックの内部において前記コアピンワイヤに添付されたボスを相補的に収容および保持するようにサイズ決めされた空洞を画定するように、各前記張力かけブロック半分が内部に前記凹みを備える、請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記鋳型半分および前記張力かけブロック半分の対向するものが、前記装置の動作中に前記それぞれの鋳型または前記張力かけブロックを通って前記コアピンワイヤを収容するために、前記往復運動ベース部材の前記閉位置において前記それぞれの鋳型または前記張力かけブロックを通る縦方向経路を共に画定する対向して縦方向に延びる溝をさらに備える、請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記鋳型および前記張力かけブロックのそれぞれを通る前記それぞれに画定された縦方向経路が、同軸状に位置合わせされ、それにより、前記装置の動作中に通るコアピンワイヤを収容するために、前記装置を通って前記機械方向においてほぼ線形の経路を画定する、請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
前記成型部分がアーク管であり、前記部分鋳型がアーク管鋳型である、請求項２６記載の装置。
【請求項３１】
上に成型されたワックスコアを有するコアピンワイヤと、前記コアピンワイヤが成型部分の内部容積を通って連続的に延びるように前記ワックスコアの上にわたって成型された前記成型部分とを備える、組合せ。
【請求項３２】
前記コアピンワイヤが、その全長に沿って離れた間隔で上に成型された複数の前記ワックスコアを有し、前記ワックスコアの少なくとも一部が、その上にわたって成型されたそれぞれの成型部分を有し、前記コアピンワイヤが、前記成型部分のすべてを通って連続的に延びる、請求項３１記載の組合せ。
【請求項３３】
前記コアピンワイヤが、その前記全長に沿って離れた間隔で位置する複数のボスを有し、前記ワックスコアのそれぞれが、前記ボスの隣接ボス間に画定された前記コアワイヤのセグメントに位置する、請求項３２記載の組合せ。
【請求項３４】
前記コアピンワイヤが、直線ワイヤ、およびほぼらせんの経路においてその前記全長に沿って前記直線ワイヤの周りにコイルされるコイル状ワイヤを備える、請求項３１記載の組合せ。
【請求項３５】
前記成型部分がアーク管である、請求項３１記載の組合せ。
【請求項３６】
連続プロセスにおいて内部に間隙空間を有する一体的に形成された１部品成型部分を作成する方法であって、
コアピンワイヤの第１セグメントにおいて、第１ワックスコアを前記コアピンワイヤの上に成型し、かつ第１成型部分を前記第１ワックスコアの上にわたって成型し、前記第１ワックスコアが、前記第１成型部分内において提供される所望の間隙空間に対応する寸法を有することと、
前記コアピンワイヤの第２セグメントにおいて、第２ワックスコアを前記コアピンワイヤの上に成型し、かつ第２成型部分を前記第２ワックスコアの上にわたって成型し、前記第２ワックスコアが、前記第２成型部分内において提供される所望の間隙空間に対応する寸法を有することとを備え
それにより、前記コアピンワイヤが、前記第１成型部分および前記第２成型部分の両方の内部容積を通って延びる、方法。
【請求項３７】
前記第１成型部分および前記第２成型部分の両方が形成された後、前記第１成型部分と前記第２成型部分の間の位置において前記コアピンワイヤを分断することをさらに備える、請求項３６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、内部に間隙空間を有する一体的に形成された１部品成型部分に関する。より具体的には、本発明は、たとえばセラミック金属ハロゲン化物（ＣＭＨ）灯において有用な１部品セラミックアーク管の作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電灯は、２つの電極間を進行する電気アークで金属ハロゲン化物と水銀の混合物などの充填剤材料をイオン化することによって光を生成する。電極および充填剤材料は、通電された充填剤材料の圧力を包含および維持し、かつ放出光が通過することを可能にする半透明または透明の放電室またはアーク管の内部に封止される。充填剤材料は、電気アークによって励起されるのに応答して所望のスペクトルエネルギー分布を放出する。たとえば、ハロゲン化物は、色温度、色レンダリング、および視感度効率など、光の特性の広範な選択肢を提供するスペクトルエネルギー分布を生成する。
【０００３】
歴史的に、放電灯のアーク管は、溶融石英から形成され、これは次いで所望の幾何学的形状に成形された。しかし溶融石英は、高い動作温度においてその反応特性に由来する欠点を有していた。したがって、改良された色温度、色レンダリング、および視感度効率についてより高い温度において動作し、一方充填剤材料との反応を著しく低減するように、セラミックアーク管が開発された。
【０００４】
従来、セラミックアーク管は、セラミック粉末から押し出される、またはダイプレスされる複数の部分から構築された。多数の部分は、完成アーク管を形成するように、それらを配置して共に結合することによって組み立てられる。このプロセスは、多くの欠点を有する。たとえば、欠陥が単一部分に存在し、それによりアーク管全体が不良になることがある。さらに、漏れが２つの不適切に結合された部分の間に生じることがある。
【特許文献１】米国特許第６，４５６，００５号公報
【特許文献２】米国特許第６，５３８，３７７号公報
【特許文献３】米国特許第６，５６３，２６５号公報
【特許文献４】米国特許第６，５８３，５６３号公報
【特許文献５】米国特許第６，１３７，２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１部分の、すなわち一体的に形成されたアーク管を製造する製造プロセスが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下のステップを有するアーク管作成方法が提供される：ａ）ワックスコアをコアピンワイヤの上に成型するステップ、ｂ）コアピンワイヤがアーク管の内部容積を通って連続的に延びるようにアーク管をワックスコアの上にわたって成型するステップ、およびｃ）アーク管が成型された後、アーク管の内部容積内からワックスコアを除去するステップ。
【０００７】
以下のステップを有する他のアーク管作成方法が提供される：ａ）第１セグメントおよび第２セグメントを有するコアピンワイヤを提供し、第１セグメントが第２セグメントより前にコアピンワイヤに沿った位置に配置されるステップ、ｂ）第１セグメントが第１ワックス成型局に搬送されるように、コアピンワイヤを搬送経路に沿って搬送するステップ、ｃ）ワックス成型局において、その第１セグメントにおいて第１ワックスコアをコアピンワイヤの上に成型するステップ、ｄ）その後、コアピンワイヤを搬送経路に沿って前進させ、それにより第１セグメントを第２アーク管成型局に搬送し、かつ第２セグメントを第１ワックス成型局に搬送するステップ、ｅ）その後、ワックス成型局において、その第２セグメントにおいて第２ワックスコアをコアピンワイヤの上に成型し、アーク管成型局において、その第１セグメントにおいて第１アーク管を第１ワックスコアの上にわたって成型するステップ。
【０００８】
１部品の一体的に形成されたアーク管を作成するための連続成型装置も提供される。装置は、閉位置にあるときにワックス鋳型を共に画定する対向する第１ワックス鋳型半分および第２ワックス鋳型半分を有するワックス成型局を有し、各ワックス鋳型半分は、内部に提供されたそれぞれのワックス鋳型空洞半分を有し、それにより、閉位置にあるとき、それぞれのワックス鋳型空洞半分は、完全なワックス鋳型空洞を画定する。ワックス鋳型半分は、それぞれの対向して縦方向に延びる溝をさらに備え、それにより縦方向経路は、ワックス鋳型半分がワックス鋳型半分を通るコアピンワイヤを収容するために閉位置にあるとき、装置を経てコアピンワイヤを搬送するための機械方向に沿ってワックス鋳型を通って画定される。装置はまた、機械方向に対してワックス成型局から下流の位置において、閉位置にあるときに共にアーク管鋳型を画定する対向する第１アーク管鋳型半分および第２アーク管鋳型半分を有するアーク管成型局を有し、各アーク管鋳型半分は、内部に提供されたそれぞれのアーク管鋳型空洞半分を有し、それにより閉位置において、それぞれのアーク管鋳型空洞半分は、完全なアーク管鋳型空洞を画定する。アーク管鋳型半分は、それぞれの対向して縦方向に延びる溝をさらに備え、それによりアーク管鋳型半分が、アーク管鋳型半分を通るコアピンワイヤを収容するために閉位置にあるとき、縦方向経路が、機械方向に沿ってアーク管鋳型を通って画定される。
【０００９】
内部に少なくとも１つの間隙空間を有する１部品の一体的に形成された成型部分を作成するための連続成型装置も提供される。装置は、第１往復運動ベース部材および第２往復運動ベース部材を有し、これらの部材は、それぞれの閉位置および開位置に互いに向かって、および互いから離れて可逆的に可動である。ベース部材は、内部に提供されたそれぞれの第１鋳型空洞半分および第２ワックス鋳型空洞半分を有するそれぞれの対向する第１ワックス鋳型半分および第２ワックス鋳型半分を固定されて有し、それによりベース部材の閉位置において、それぞれのワックス鋳型半分は、完全なワックス鋳型を画定し、それぞれのワックス鋳型空洞半分は、完全なワックス鋳型空洞を画定する。装置はまた、装置を経てコアピンワイヤを搬送するための機械方向に対して第１鋳型半分および第２ワックス鋳型半分から下流の位置において、内部に提供されたそれぞれの第１部分鋳型空洞半分および第２部分鋳型空洞半分を有するそれぞれの対向する第１部分鋳型半分および第２部分鋳型半分をも有し、それによりベース部材の閉位置において、それぞれの部分鋳型半分は、完全部分鋳型を画定し、それぞれの部分鋳型空洞半分は、完全な部分鋳型空洞を画定する。装置はまた、装置の動作中にコアピンワイヤに張力をかける手段をも含む。
【００１０】
成型されたワックスコアを上に有するコアピンワイヤ、およびワックスコアの上にわたって成型された成型部分を含めて、他の組合せが提供され、それによりコアピンワイヤは、成型部分の内部容積を通って連続的に延びる。
【００１１】
内部に間隙空間を有する一体的に形成された１部品成型部分を連続プロセスにおいて作成する他の方法が提供される。この方法は、以下のステップ：コアピンワイヤの第１セグメントにおいて、第１ワックスコアをコアピンワイヤの上に成型し、かつ第１成型部分を第１ワックスコアの上にわたって成型し、第１ワックスコアが、第１成型部分内に提供される所望の間隙空間に対応する寸法を有するステップと、コアピンワイヤの第２セグメントにおいて、第２ワックスコアをコアピンワイヤの上に成型し、かつ第２成型部分を第２ワックスコアの上にわたって成型し、第２ワックスコアが、第２成型部分内に提供される所望の間隙空間に対応する寸法を有するステップとを含み、それによりコアピンワイヤは、第１成型部分および第２成型部分の両方の内部容積を通って延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
「５〜２５」または「５から２５」などの与えられる範囲が本明細書において使用される際、これは、好ましくは少なくとも５であり、かつ別々に独立して好ましくは２５を超えないことを意味する。ここで図面を参照すると、図１は、本発明によるプロセスを使用して作成されたセラミックアーク管１２を収容する放電灯１０を示す。アーク管１２は、セラミック金属ハロゲン化物（ＣＭＨ）アーク管とすることが可能であり、または、当技術分野において既知の他のタイプの放電灯のアーク管とすることができる。また図１に示す灯１０は、当技術分野において既知であるように従来のねじソケットタイプの灯固定具にねじ込まれるように設計されることも留意されたい。しかし、本発明によるアーク管は、ねじタイプ灯の使用に限定されず、たとえば非限定的にＧ１２、Ｍｉｎｉ  ＴＤ、およびＲＡＰ反射器スタイルを含めて、他の既知のまたは他の従来のタイプの灯固定具において使用することができる。アーク管１２は、放電室１４および２つのレッグ部分１６、１８を含む。レッグ部分１６、１８は、放電室１４の反対側から放電室１４から離れて軸方向に延び、灯動作中に必要な放電を提供するように、外部から放電室１４の中に延びる電極を封入する。
【００１３】
図２〜５は、１部品のまたは一体的に形成されたアーク管１２を成型するための本発明によるプロセスを示す。図２は、本明細書ではコアピンワイヤ２０と呼ばれる本発明による支持構造を示す。コアピンワイヤ２０は、以下においてさらに詳細に記述されるアーク管を製造する成型プロセス中にワックスコア４０およびアーク管１２を支持する。本発明の一実施形態では、コアピンワイヤ２０は、成型プロセス中に張力下に置かれるワイヤを含む。ワイヤは、単一直線コアワイヤのみ、または図２に示すようにコイルオーバーコアワイヤ２２とすることが可能である。図２から、先行文に記述された単一直線コアワイヤを得るために、その図に示す直線ワイヤ２４を単に使用し、コイル状ワイヤ２６を省略することが理解されるであろう。本明細書において使用される際、直線ワイヤは、ワイヤが剛性である、または完全に直線もしくは線形であることを含意せず、あるいは必要としない。「直線」によって、たとえばらせん経路において直線ワイヤ２４に巻かれたコイル状ワイヤ２６から区別することのみを意味する。直線ワイヤ（またはコイルワイヤ）は、たとえば成型動作に続いて巻取りロールにコアピンワイヤ２０を巻き上げるなど、１部分アーク管本体を成型する製造プロセスを容易にするために、実際に湾曲する、または湾曲可能とし得る。単一直線コアワイヤは、非限定的に４１４０またはニッケルめっきスチールなどのスチールから、あるいはＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４１６、ＳＳ４４０と同様のステンレススチールから作成されたワイヤからなることが可能である。代替として、コアピンワイヤ２０は、製造プロセス中にワックスコア４０をワイヤ２０に結束するのを補助することが可能であるロープ状構成を有するコアワイヤを提供するように、スパンワイヤの束として提供することが可能である（以下において説明される）。
【００１４】
先行段落から、本明細書において使用されるコアピンワイヤ２０は、単一直線コアワイヤ２４のみが提供される（上にわたって巻かれたコイル状ワイヤ２６を有さない）実施形態、ならびにコイル状ワイヤ２６が、図２に示されるようにコイルオーバーコアワイヤ２２をもたらすように直線コアワイヤ２４に巻き付けられて提供される実施形態を包含することが理解されることが明らかなはずである。例示のために、記述の残りは、コイルオーバーコアワイヤ２２に関して提供されるが、これは本発明の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。単一直線コアワイヤ、または代替として束スパンコアワイヤは、明らかになる本発明のプロセスにおいてコアピンワイヤ２０として使用することができる。
【００１５】
図２に戻ると、コイルオーバーコアワイヤ２２は、直線ワイヤ２４、およびほぼらせんの経路において全長に沿って直線ワイヤ２４の周りにコイルされたコイル状ワイヤ２６を含む。すなわち、コイル状ワイヤ２６は、ワイヤ２４の縦方向に延びる経路に沿って直線ワイヤ２４に巻き付けられる、またはその周りにコイルされる。コイル状ワイヤ２６は、以下においてさらに詳細に記述されるように、成型プロセス中にコアワイヤ２２に固定または保持されるワックスコア４０に追加の斜め表面領域を提供する。直線ワイヤ２４は、非限定的に、４１４０もしくはニッケルめっきスチールなどのスチールから、またはＳＳ３０４、ＳＳ３１６、ＳＳ４１６、ＳＳ４４０と同様のステンレススチールから、より好ましくはないが他の適切な材料から作成されたワイヤとする、またはそれを備えることができる。コイル状ワイヤ２６は、非限定的に、４１４０またはニッケルめっきスチールなどのスチール、ＳＳ３０４、ＳＳ３１６などのステンレススチール、あるいは同様のステンレススチール、モリブデンまたはタングステン、より好ましくはないが他の適切な材料から作成されたワイヤとする、またはそれを備えることができる。
【００１６】
直線ワイヤ２４およびコイル状ワイヤ２６はそれぞれ、製造されるアーク管１２に特有の電極ワイヤの直径に応じて、直径がたとえば０．０１６インチから０．０６０インチの範囲にあることができる。コアピンワイヤ２０（この実施形態ではコイルオーバーコアワイヤ２２など）の主なまたは最も大きな直径は、使用される電極ワイヤの直径にほぼ対応するように選択されることが望ましく、それにより電極ワイヤは、焼結後、コアピンワイヤ２０が除去された後、レッグ部分１６、１８に残された軸方向に延びる穴を経てぴったりと挿入することができる（以下で記述される）。一実施形態では、コイルオーバーコアワイヤ２２の主な直径は、形成されるアーク管１２についてレッグ部分１６、１８の直径の約５パーセント、もしくは約１０パーセント、もしくは１５パーセント、または約２０パーセントであり、あるいはこれを超えない。
【００１７】
図３は、成型プロセスより前の段階においてコアピンワイヤ２０の長さに沿って周期的に間隔をおいて位置する複数のボス３０を示す。ボス３０は、離れた間隔において提供され、かつ少なくとも直線ワイヤ２４に固定されるが、適宜、コイル状ワイヤ２６にも固定される。ボス３０は、ボス間に成型アーク管１２を収容するのに十分な距離互いから離れて位置し、以下で説明されるようにアーク管１２の成型中にコアピンワイヤ２０の離散セグメントに選択的に張力をかけるように提供される。ボス３０は、当技術分野において既知または慣例の任意の適切な方法によってコアピンワイヤ２０に添付することができる。
【００１８】
図４は、２つの隣接ボス３０間の位置においてコアピンワイヤ２０の上にわたって、またはコアピンワイヤ２０の上に成型され、かつワイヤ２０とほぼ同心状に位置合わせされたワックスコア４０を示す。これは、本発明による一体的に形成された１部品アーク管１２を製造する初期段階である。図５は、セラミックアーク管１２がコアピンワイヤ２０の上においてワックスコア４０の上にわたって成型されているその後の段階を示す。成型プロセス中、およびワックスコア４０をコアピンワイヤ２０の上に成型する前（またはその最中）、ワイヤ２０は、ワックスコア４０が形成されるセグメントの対向端部に位置する隣接ボス３０間において張力下に置かれる。張力をかけることは、適切な手段またはふさわしい手段（クランプ、張力かけブロック、ジョーなど）を介して、ワックスコアが成型されるワイヤセグメントの境界を画定するボス３０をつかみ、所望の張力を生成するのに十分な、２つのボスを分離するように役立つ力を加えることによって達成される。コアピンワイヤ２０に加えられる張力は、その歩留まり強度の５０％〜８０％の範囲にあるように選択される。たとえば、ＳＳ３０４は、３５ｋｓｉの歩留まり強度を有する。したがってこの実施形態では、ＳＳ３０４コアピンワイヤ２０に加えられる張力は、１７．５ｋｓｉから２８ｋｓｉの範囲にある。これは、コアピンワイヤ２０がその歩留まり閾値より下においてその応力ひずみ局線の弾性領域に依然としてあり、張力が解放された後、コアピンワイヤ２０がその当初の形状に戻ることが可能であることを保証する。以下の表１は、３つの共通ワイヤ直径について、述べられた材料から作成されたコアピンワイヤのワイヤ張力の望ましい範囲を示す（５０％〜８０％の歩留まり強度）。些少な計算により、３０４ＳＳについての第１列が、この段落において前述された例と一貫する結果を報告することが明らかになるであろう。
【００１９】
【表１】
2008518403.tif 000003
コアピンワイヤ２０に加えられた張力は、コアピンワイヤ２０として使用されるワイヤのタイプおよび直径の関数であることが明らかになるであろう。したがって、コアピンワイヤ２０に加えられた張力は、製造されるアーク管に特有のサイズについてワイヤおよびワイヤの直径を選択することに応じて、たとえば２ポンドから５００ポンドの範囲で変化することができる。
【００２０】
コイルオーバーワイヤ２２の張力（および歩留まり強度）は、直線ワイヤ２４に対してのみ測定されることに留意されたい。直線ワイヤ２４の周りにコイルされているコイル状ワイヤ２６は、コイルオーバーワイヤ２２の縦方向に加えられた張力に対してより弛緩した構成にあり、ワイヤ２４は、コイル状ワイヤ２６より迅速に歩留まり強度の５０％〜８０％に到達する。
【００２１】
張力のかけられたコアピンワイヤ２０は、コアピンワイヤ２０に成型されるワックスコア４０について、まず剛性支持を提供する。続いて、セラミックアーク管１２は、再びコアピンワイヤ２０が張力下にある状態で、ワックスコア４０の上にわたって１部品として成型され、それによりワックスコアは、そのように形成されたアーク管１２の内部において放電室１４の容積を画定する。成型された構成要素（ワックスコア４０およびセラミックアーク管１２）の基板として（通って延びる）、成型された構成要素の軸に沿って張力をかけられる連続的な剛性に張力をかけられたコアピンワイヤ２０を提供することによって、従来の技法により作成されたアーク管の特徴であった幾何学的な不完全性または異常性が回避される、あるいは実質的に排除される。具体的には、本発明の技法によって、ワックスコアまたはアーク管鋳型の対向端部において成型軸に沿って間隔をおいて位置する対向支持ドエル（カーバイドドリルビットとして一般に供給される）を完全に共線形に位置合わせする必要がなく、放電室１４に関してレッグ部分１６、１８が中心からずれている、または不適切に位置合わせされる問題は、本発明により最小限とされる、または回避される、あるいは排除される。
【００２２】
ここで図６を参照すると、セラミックアーク管１２を作成する自動成型プロセスを実施するための連続プロセス成型装置５０が示されている。図６は、本発明による自動成型プロセスに使用することができる連続成型装置５０の一実施形態を示し、以下の記述は、例示のためにのみ提供され、本発明の範囲を限定することを意図しないことに留意されたい。成型装置５０は、対向する第１往復運動ベース部材５１および第２往復運動ベース部材５３を（上方および下方として示されている）含み、これに、以下で記述されるように、対向鋳型半分および他の構成要素が固定または添付される。往復運動によって、ベース部材５１および５３が、それぞれの閉位置および開位置に互いに向かっておよび互いから離れて可逆的に可動であることを意味する。閉位置において、対向鋳型半分は接触し、それにより、それぞれの第１および第２の対向鋳型半分において提供される第１鋳型空洞半分と第２鋳型空洞半分の間にほぼ連続的な鋳型空洞を画定する。開位置において、対向鋳型半分は互いに分離され、それにより、ワックスコア４０またはアーク管１２などの成型物品をそれぞれの画定された鋳型から除去することが可能になる。
【００２３】
本記述から、図６に示されるように、ベース部材５１と５３の間の往復運動の方向は、成型装置５０における機械方向Ａ（コアピンワイヤ２０が進行する方向）にほぼ垂直であることが好ましいことが明らかになるであろう。ベース部材５１および５３のそれぞれは、部材５１および５３（およびしたがって対向成型半分）が開位置にあるとき、鋳型半分によって妨害されずに、コアピンワイヤ２０によって機械方向Ａに沿って成型物品（ワックスコア４０またはアーク管１２）を搬送することができるように十分な程度に往復運動することが望ましい。代替として、成型装置５０は、ベース部材５１および５３が異なる程度に往復運動する、または一方のベース部材が固定され、かつ他方がこの段落で記述された開位置と閉位置の間の全距離を往復運動するように設計することができることが考慮される。後者の場合、進行する成型物品（ワックスコア４０またはアーク管１２）を鋳型半分によって妨害するのを回避することはより難しくなる可能性がある。
【００２４】
再び図６を参照すると、第１ベース部材５１および第２ベース部材５３は、機械方向において第１に、閉位置においてワックス鋳型を共に画定する（ワックス成型局５２）対向する第１ワックス鋳型半分５６ａおよび第２ワックス鋳型半分５６ｂを有し、第２に、閉位置においてアーク管鋳型を共に画定する（アーク管成型局５４）対向する第１アーク管鋳型半分５８ａおよび第２アーク管鋳型半分５８ｂを有する。第１ワックス鋳型半分５６ａおよび第２ワックス鋳型半分５６ｂのそれぞれは、内部に提供されたそれぞれのワックス鋳型空洞半分を有し、それにより、閉位置において、対向ワックス鋳型半分５６ａおよび５６ｂは、その間に、ワックスコア４０を成型するための完全なワックス鋳型空洞６０を画定する。また、対向ワックス鋳型半分５６ａおよび５６ｂのそれぞれは、１対の縦方向に対向して同軸状に位置合わせされて（鋳型空洞６０に対して）延びる溝６２を備え、それにより軸方向位置合わせ縦方向経路が、製造プロセス中にその経路を通るコアピンワイヤ２０を収容するために、機械方向Ａに沿ってワックス鋳型５６（閉じた鋳型半分５６ａおよび５６ｂ）を通って画定される。
【００２５】
アーク管鋳型半分５８ａおよび５８ｂは、それぞれの鋳型空洞半分およびワックス鋳型半分５６ａおよび５６ｂと同様の溝６３を備え、それによりアーク管鋳型半分５８ａおよび５８ｂは、閉位置においてその間にアーク管鋳型空洞６１を画定し、ならびに軸方向に位置合わせされた縦方向経路を画定し、アーク管鋳型５８を通って縦方向経路を通るコアピンワイヤ２０を収容する。溝６３は、当業者なら理解するように、アーク管鋳型５８（閉じた鋳型半分５８ａおよび５８ｂ）を通ってそのように画定された縦方向経路が、アーク管１２の第１レッグ部分１６および第２レッグ部分１８の所望の外径を収容および画定するように寸法決めされる。対照的に、ワックス鋳型５６および張力かけブロック９２、９４、および９６（以下で記述される）を通って提供されるもう一方の縦方向経路は、コアピンワイヤ２０のみを収容するのに十分であるように寸法決めする必要がある。鋳型半分５６ａ、ｂおよび５８ａ、ｂは、ワックス鋳型（閉じた鋳型半分５６ａおよび５６ｂ）を通る縦方向経路が、アーク管鋳型（閉じた鋳型半分５８ａおよび５８ｂ）を通るものとほぼ同軸状に位置合わせされるように位置合わせされる。
【００２６】
成型装置５０の記述において使用されるように、鋳型半分（単数）／半分（複数）という用語は、閉じているとき、または共にされているとき、対向ブロックのそれぞれにおいて提供されたそれぞれの凹み部分または空洞によって画定される連続鋳型空洞を形成する１つまたは１対の対向する鋳型部分またはブロックを表すことが理解されるであろう。これは、各鋳型「半分」が、必ず他の幾何学的鏡像であることを含意することを意図せず、また、その鋳型「半分」において提供される鋳型空洞の部分が、他の鋳型「半分」において提供される部分の鏡像と必ず同一であることを含意することも意図しない。成型される部分の両方（ワックスコア４０およびアーク管１２）が回転する固体である図示された実施形態では、対向鋳型空洞半分（必ずしも鋳型半分自体である必要はない）の鏡像同一性が好ましい。しかし、内部においてそれぞれ提供される鋳型半分または鋳型空洞半分のそのような鏡像同一性は、必要であるとは考慮されない。
【００２７】
成型装置５０は、近位張力かけブロック９２、中間張力かけブロック９４、および遠位の張力かけブロック９６を備える。機械方向Ａに対して、近位張力かけブロック９２は、ワックス成型局５２の上流に位置し、中間張力かけブロック９４は、ワックス成型５２とアーク管成型５４局の間に位置し、遠位張力かけブロック９６は、アーク管成型局５４の下流に位置する。これらの張力かけブロックのそれぞれは、１対の対向する第１ブロック半分および第２ブロック半分（たとえば、近位張力かけブロック９２についての９２ａおよび９２ｂ）として提供される。各ブロック半分（９２ａ、９２ｂ）は、凹み９３を備え、それにより、半分が閉じているとき、対向する凹みの間に画定される結果として得られる空洞は、内部においてボス３０の１つを相補的に収容および保持するようにサイズ決めされる。また張力かけブロック９２、９４、および９６のそれぞれは、上述された鋳型半分において提供される溝と同様の縦方向に対向して延びる溝を備える。鋳型半分は、張力かけブロックのそれぞれを通る対応する縦方向経路を画定し、ベース部材５１、５３が閉位置にあるとき、縦方向経路を通って延びるコアピンワイヤ２０を収容する。張力かけブロック９２、９４、および９６、ならびに鋳型５６および５８を通って提供されるすべての縦方向経路は、製造プロセス中にほぼ線形の経路に沿って、縦方向経路を通るコアピンワイヤ２０の縦方向の程度を収容するように、ほぼ同軸状に位置合わせされることが理解されるであろう。
【００２８】
張力かけブロックのそれぞれは、それらのそれぞれの半分（９２ａ、ｂ、９４ａ、ｂ、９６ａ、ｂ）が共に閉じているとき、各ブロックが、コアピンワイヤ２０に沿って位置するボス３０を封入し、かつ固定して保持するように適合されるように提供および構成され、ワイヤは、製造プロセス中にそれぞれに画定された縦方向経路を介してブロックを通って収容される。１つの好ましい実施形態では、近位張力かけブロック９２および遠位張力かけブロック９６は、可動の張力かけブロックであり、それぞれのワックス成型局５２およびアーク管成型局５４にまたがる離散セグメントのコアピンワイヤ２０において張力を別々に提供および制御するために、機械方向Ａに沿って並進する、または並進可能であるように適合される。この実施形態では、中間張力かけブロック９４は、固定または静止ブロックとして提供される。このようにして、コアピンワイヤ２０が、張力かけブロック９２、９４、および９６においてそれぞれ受けて保持されているボス３０の３つの隣接によって成型装置５０においてロックされるとき、近位張力かけブロック９２の並進が、ワックス成型局５２にまたがるコアピンワイヤ２０のセグメントにおける張力を独立に規制し、遠位張力かけブロック９６の並進が、アーク管成型局５４にまたがるワイヤセグメントにおける張力を独立に規制する。
【００２９】
代替として、ワックス成型局５２およびアーク管成型局５４にまたがる離散ワイヤセグメントにおける張力を別々に規制することが望ましくない場合、中間張力かけブロック９４は省略することができ、近位張力かけブロックおよび遠位張力かけブロックの一方または両方は、可動張力かけブロックとして提供される。他の代替実施形態では、張力の制御は、外部から成型装置５０に供給することができ、この場合、成型装置において必要な張力かけブロックは１つのみであり、または必要ではない。この後者の代替実施形態では、張力かけは、装置５０のそれぞれの上流および下流に位置するベースの１つに適切な分離力を加えることによって、外部から成型装置５０に供給することができる。そうでない場合、張力は、コアピンワイヤ２０に直接作用するクランプまたは他のつかみ装置もしくは張力かけ装置によって、あるいは成型装置５０の上流および／または下流のどちらかまたは両方に位置する張力かけローラまたはリールによって加えることができ、この場合、ボス３０は完全に省略することが可能である。
【００３０】
図６に概略的に示す自動張力かけ装置７２は、近位張力かけブロック９２および遠位張力かけブロック９６によってコアピンワイヤ２０のそれぞれのセグメントの及ぼされた張力を独立に規制するために使用することができる。張力かけ装置７２は、ワックス成型局５２およびアーク管成型局５４にそれぞれまたがるワイヤセグメントにおいて望ましいまたは測定された張力の量を提供するために、たとえば、可動張力かけブロックのサーボ制御、水圧または気圧の制御または作動、あるいはこれらの組合せを含むことができる。図示された実施形態では、張力かけ装置７２は、第１ブロック半分９２ａおよび９６ａのみを直接作動させるように、第１または上方ベース部材５１に結合されて示されている。この実施形態では、第２ブロック半分９２ｂおよび９６ｂは一般に受動的であり、関連付けられた第１ブロック半分からの作動に基づいて、たとえば第２ベース部材５３の軌跡に沿って並進することができる。
【００３１】
第２ブロック半分９２ｂおよび９６ｂは、関連付けられた第１ブロック半分を閉位置においてインタロックする手段を備えることができ、それにより第１ブロック半分９２ａまたは９６ａの作動は、張力かけブロック９２または９６全体の作動をもたらす。そのようなインタロック手段は、たとえば、タブおよびスロットタイプの接続とする、またはそれを含むことができ、１つのブロック半分（たとえば図の９２ｂまたは９６ｂ）の対面表面から延びるタブまたはピンは、閉位置において対向ブロック半分（９２ａ、９６ａ）の相補スロットまたは凹みに挿入されて収容される。代替として、半分がそれぞれの張力かけブロックを形成するように閉じているとき、対向ブロックが機械方向において互いに対して並進するのを防止するために、対向ブロックの一方または両方が、機械方向Ａに垂直な表面から延びる一連のフランジを備えることができる。またボス３０自体は、対向ブロック半分間においてインタロック手段として作用することができるが、その理由は、ボス３０は、各ブロック半分において提供されるそれぞれの凹み内において延び、かつ部分的に受けられるからであることに留意されたい。したがって、ボス３０は、これらの対向凹み間において、２つの半分が互いに対して並進するのを制約するピンとして作用する。
【００３２】
依然として図６を参照して、ここで本発明の成型プロセスを記述する。ボス３０は、張力かけブロック９２、９４、および９６の隣接ブロックの凹み間の距離に対応する間隔でコアピンワイヤ２０に添付される。コアピンワイヤ２０の前部分は、第１ベース部材５１および第２ベース部材５３が開位置にある状態で、成型装置５０のワイヤ経路に配置され、それによりボス３０は、張力かけブロックの凹みと位置合わせされる。次に、ベース部材５１および５３は閉じられ、それによりワックス鋳型５６およびアーク管鋳型および５８を閉じ、また張力かけブロック９２、９４、および９６をも閉じ、したがって対応して位置合わせされたボス３０を内部において封入および保持する。コアピンワイヤ２０は、上述された縦方向経路を介してすべての張力かけブロックおよび鋳型を通って収容される。可動張力かけブロック９２および９６のそれぞれは、固定された張力かけブロック９４から離れる方向において移動または偏向され、それによりコアピンワイヤ２０に対する所望の張力が、ワックス成型局５２およびアーク管成型局５４にまたがる離散セグメントにおいて独立に提供される。ワックスコア成型局５２においてコアピンワイヤ２０セグメントに加えられた張力は、アーク管成型局５４においてセグメントに加えられた張力と同じ張力、またはそれとは異なる張力とすることが可能であることに留意されたい。適切な張力がコアピンワイヤ２０に加えられた後、ワックスがワックス鋳型５６の空洞６０に注入され、ワックスコア４０がコアピンワイヤ２０の周りに形成されるような温度に冷却される。
【００３３】
ワックスコア４０が十分に冷却された後、コアピンワイヤ２０に加えられた張力は解放され、上方鋳型半分および下方鋳型半分は分離される（開始時、コアピンワイヤ２０の上において第１ワックスコア４０が形成されているとき、アーク管１２は、アーク管成型局５４において成型されず、その局におけるワイヤ２０の張力かけは必要ではない）。コアピンワイヤ２０は次いで、ワックスコア４０が次の成型局またはこの実施形態ではアーク管成型局５４において位置合わせされるまで、機械方向Ａにおいてコアピンワイヤの搬送経路に沿って前進する。再び第１ベース部材５１および第２ベース部材５３は閉じられ、それによりボス３０（ここでは後続の張力かけブロックに前進している）は、張力かけブロック９２、９４、および９６において保持され、コアピンワイヤ２０は、ブロック９２、９４、および９６ならびに鋳型５６および５８を通って縦方向経路において受けられる。さらに、ワックス鋳型５６において以前に成型されたワックスコア４０は、ここでアーク管鋳型５８の空洞６１内において受けられる。可動ボス３０は、ワックス成型局５２およびアーク管成型局５４において所望の張力を加えるように作動され、プロセスは以下のように続行する。
【００３４】
アーク管鋳型５８の空洞６１は、アーク管１２について望ましい寸法に対応する程度に、ワックス鋳型５６の空洞６０より大きく寸法決めされる。したがって、アーク管鋳型５８の空洞６１がワックスコア４０を受けるとき、ほぼ一様な環状間隙が、ワックスコア４０の外表面と鋳型空洞６１の内表面との間に存在する。この間隙は、注入成型により一体的に形成された本体として形成されるセラミックアーク管について成型空間を画定し、この場合、ワックスコア４０は、アーク管が形成された直後にアーク管１２の放電室１４の望ましい内部寸法に対応するように寸法決めされる。このように成型された室１４を含むアーク管１２の寸法は、本発明の範囲外のアーク管の成型後処理に関連する収縮または他の寸法変化を相殺するために、生産灯に入る最終的なまたは完成したアーク管より大きい、またはそれとは異なることがあることに留意されたい。
【００３５】
セラミック材料がアーク管鋳型５８の空洞６１に注入される際、セラミック材料は、環状の間隙を充填し、それによりにワックスコア４０の周りにセラミックシェルを形成し、それにより図６に示すようにアーク管１２を形成する。同時に後続のワックスコア４０が、上述されたようにワックスコア成型局５２において成型される。したがって、連続成型プロセス中、ワックスコア４０およびアーク管１２は、同時に形成することができる。アーク管成型局５４において新しく成型されたアーク管１２のセラミック材料が十分な未焼成強度まで硬化し、かつワックスコア成型局５２におけるワックスコア４０が十分に冷却された後、それぞれのセグメントにおいてコアピンワイヤ２０に加えられた張力は解放される。上方ベース部材５１および下方ベース部材５３は分離され、したがって、ワックス鋳型５６ａ、ｂおよびセラミックコア鋳型５８ａ、ｂ（ならびに張力かけブロック半分）の上方半分と下方半分を分離し、コアピンワイヤ２０は、機械方向Ａにおいて１増分前進し、それにより形成されたばかりのワックスコア４０は、アーク管成型局５４に前進し、新しく成型されたアーク管１２は、成型装置５０から外部に前進し、プロセスは反復される。図６は、少なくとも３つのワックスコア４０および少なくとも２つのアーク管１２が成型されているが、コアピンワイヤ２０が前進する前の状態の自動プロセスを示す。
【００３６】
連続自動プロセスをさらに容易にするために、コアピンワイヤ２０を成型装置５０に送達または供給する放出手段、および成型装置５０からの出口において全長に沿って成型された複数のアーク管１２を有するコアピンワイヤ２０を収集するための巻取り手段または収集手段を提供することができる。放出手段および巻取り手段は、リール、ローラ、コンベヤなど、当技術分野において既知のあらゆるタイプとすることができ、適宜、張力が成型装置５０に外部から供給される場合、ワイヤ張力を提供または供給するように放出手段および／または巻取り手段を設計することができることに留意することを除いて、さらに詳細には記述されない。十分な数のアーク管１２が形成され、巻取り手段の上に収集された後、コアピンワイヤ２０を切断して、他の処理についてアーク管１２を準備することができる。
【００３７】
ここで図７を参照すると、図７は、セラミックアーク管１２を作成する自動成型プロセスを実施するための連続成型装置１００の他の実施形態を示す。図７を参照する以下の記述は、例示のためにのみ提供され、本発明の範囲を限定することを意図しないことに留意されたい。連続成型装置１００は、図６に示され、かつ上述された連続成型装置５０と同様の方式で動作する。したがって、図６の連続成型装置５０の構成要素と共通である図７の連続成型装置１００のすべての構成要素は、同じ機能および同じ参照符号を有し、再度記述されない。成型装置５０と１００の主な違いは、成型装置１００が、第３局、またはより具体的にはワックス成型局５２とアーク管成型局５４の中間に配置された調査冷却保持局８０を含むことである。局８０は、いくつかの機能を果たすことができる。たとえば局８０は、調査手段を含むことができる。調査手段は、ワックスコア４０がコアピンワイヤ２０の周りに同心状に位置合わせされていることを保証するためにワックスコア４０を調査し、さらに幾何学的異常性を検出する。調査手段が、欠陥アーク管１２をもたらす幾何学的異常性を検出する場合、調査手段は、欠陥ワックスコア４０がアーク管成型局５４に到達するとき、アーク管成型局５４においてセラミック材料の注入を中止するように、信号を制御装置に送信する。調査手段が幾何学的異常性を検出しない場合、調査手段は、ワックスコア４０がアーク管成型局５４に到達するとき、セラミック材料の注入を可能にする信号を制御装置に送信する。
【００３８】
局８０はまた、セラミック材料をアーク管鋳型５８において注入する前にワックスコア４０が溶融するのを防止するために、ワックスコア４０を適切な温度まで冷却するように、フィンタイプの対流熱交換、冷却剤流れ熱交換、放射性または伝導性の熱シンクなど、冷却機構を含む、または組み込むことができる。局８０はまた、セラミック材料をアーク管鋳型５８に送達して注入する前に、ワックスコア４０を損傷するのを防止するために、新しいワックスコアおよびアーク管１２がそれぞれの成型局において成型されている間、作成されたばかりのワックスコア４０を保持または封入する。
【００３９】
さらに図７を参照すると、この実施形態は、追加の張力かけブロック９７を含む。この実施形態のコアピンワイヤ２０の張力かけは、複数の方式で実施することができる。たとえば、コアピンワイヤ２０の張力かけは、上述されたのと同じ方式で張力をかけることができる。したがって、張力かけブロック９４および９７は固定され、張力かけブロック９２および９６は可動である。したがって、張力かけブロック９２および９６は、それぞれ固定張力かけブロック９４および９７から離れる方向において移動または偏向され、それにより、コアピンワイヤ２０に対する所望の張力が、ワックス成型局５２およびアーク管成型局５４にまたがる離散セグメントにおいて独立に提供される。さらに、調査冷却保持局８０のどちらかの側面上に固定張力かけブロックが存在するので、張力は局８０においてコアピンワイヤ２０に加えられない。他の例では、張力かけブロック９２および９７は固定することができ、張力かけブロック９４および９６は可動とすることができる。したがって、張力かけブロック９４および９６は、それぞれ張力かけブロック９２および９７から離れる方向において、すなわち矢印Ａと同じ方向において移動または偏向され、それにより、コアピンワイヤ２０に対する所望の張力が、ワックス成型局５２およびアーク管成型局５４にまたがる離散セグメントにおいて独立に提供される。他の例では、張力かけブロック９４および９６は固定することができ、張力かけブロック９２および９７は可動とすることができる。したがって、張力かけブロック９２および９７は、それぞれ張力かけブロック９４および９６から離れる方向において、すなわち矢印Ａと反対の方向において移動または偏向され、それにより、コアピンワイヤ２０に対する所望の張力が、ワックス成型局５２およびアーク管成型局５４にまたがる離散セグメントにおいて独立に提供される。
【００４０】
この実施形態では、ワックスコア４０およびアーク管１２は、中間に形成されたワックスコア４０が調査および冷却されている間に形成される。図７は、少なくとも４つのワックスコア４０および少なくとも３つのアーク管１２が成型されているが、コアピンワイヤ２０が前進する前の状態における自動プロセスを示す。
【００４１】
図８は、一体的に形成された１部品セラミックアーク管を作成するプロセス全体のブロック図であり、本発明の主題である成型段階で始まり、いくつかの他の従来の段階を経て続行される。本明細書において記述されたように成型された一体的に形成された１部品セラミックアーク管１２に所望の特性または構成を付与するために、図８に示されているより少ないまたは多い場合を含めて、様々な他のまたは代替の成型後のプロセスまたは動作が当業者によって実施されることが可能であり、これらは本発明の範囲に影響を与えない。図８および以下のその記述は、部分を形成することが可能であるプロセス全体の文脈において本発明を単に示すために提供される。
【００４２】
図８に示す加熱段階は、当技術分野において従来既知である、または従来既知であるとすることができ、詳細には記述されない。アーク管１２が本発明による成型プロセスによって作成された後、ワックスコア４０は、アーク管１２を炉１０２に配置し、ワックスコア４０を溶融させるのに十分な温度までアーク管１２を加熱することによって、アーク管１２の内部から取り外される。ワックス溶融プロセスはまた、電流をコアピンワイヤ２０に加え、それによりコアピンワイヤ２０を所定の温度まで加熱し、したがってワックスコア４０を溶融させることによって達成することができる。ワックスコア４０が溶融し、すべてのワックスがアーク管１２の内部から取り除かれた後、アーク管１２は、ワイヤを外部にスライドさせることによってコアピンワイヤ２０から取り外すことができる。次いでアーク管１２は、不純物を除去する脱結合炉１０４における加熱、それに続く他の焼結段階（たとえば、図８の事前焼結炉１０６および焼結炉１０８における加熱）など、アーク管１２を補強するための本発明の範囲外の他の処理を受けることができる。
【００４３】
レッグ部分１６および１８がほぼ同軸上に位置合わせされるように、一様で一体の構造を有するアーク管１２を提供することに加えて、本発明の他の利点は、単一のコアピンワイヤ２０に沿って離れた間隔においてワックスコアの上にわたって形成された複数のアーク管１２を作成するので、定常状態の連続モードにおいて事前ワックス処理、焼結、および他の段階を実施するように、それに続く処理段階を設計することができることである。たとえば、上述された様々な炉は、固定局において提供することができ、コアピンワイヤ２０は、自動成型装置５０１００を経たワイヤ２０の周期的な前進速度によって決定される率においてこれらを経て搬送することができ、そこでワックスコア４０および一体形成されたアーク管１２が成型される。個々のアーク管１２をコアピンワイヤ２０から除去する除去局は、他の製造局の下流に提供することができる。
【００４４】
上記の記述は、一体的に形成されたセラミックアーク管１２の製造に関して提供された。しかし当業者なら、開示された方法は、不当な実験をせずに、１部品として一体的に形成され、かつ中空または実質的に中空であり、あるいは繰り抜かれた部分を含む他の成型物品の製造に適合および適用することができることを理解および認識するであろう。たとえば、容積内に繰抜きまたは間隙空間を含む成型部分は、ほぼ上述されたように提供することができ、この場合、ワックスコアが、提供される特定の間隙に寸法（サイズおよび形状）が対応するコアピンワイヤまたは他のキャリア基板の上にまず成型される。次いで再び上記と同様の方式で、そのように成型されたワックスコアが、たとえば形成される部分の鋳型にワイヤ（または他の基板経路）に沿って搬送されることによって輸送され、ワックスコアは、その鋳型内の適切な位置につるされ、一方適切な成型材料が、鋳型の壁とワックスコアの間に画定された空間に注入される。注入された材料が硬化した後、アセンブリ全体（成型部分および覆われたワックスコア）は鋳型から取り外され、ワックスコアは溶融されて除去される。完成成型物品が、コアピンワイヤ２０の除去後に残されるなど、完成成型物品を通る穴または経路を有さない場合、少量の成型化合物または他の適切な材料を使用して、残された開口を封止することができる。そうでない場合、多くの成型部分について、そのような開口が意図されないことが可能である、または完成部分において実質的な用途に役立たないが、それにもかかわらず開口が成型されたプロセスの人為物として存在することは、完成部分の使用または一体性に著しい影響を与えないと考慮される。最後に、他の間隙包含部分を成型するための本発明によるプロセスは、セラミック部分に排他的に限定されるものではないことに留意されたい。他の非セラミック成型材料または化合物を使用して、そのような他の材料が成型部分が形成された後にワックスコアを除去するために使用される技法と共存可能である限り、他の所望の材料から成型部分を提供することができることが考慮される。
【００４５】
上述されたセラミックアーク管１２の場合、シリカ、アルミナ、ジルコニア、または他のセラミック、ならびに適切なセラミック材料の組合せなど、あらゆる適切なセラミック材料を使用することができることに留意されたい。さらに、製造されるセラミックアーク管のサイズは、それが使用される灯のワット数に依存することに留意されたい。より高いワット数の適用例は、より大きなアーク管１２を必要とし、これにより、製造中にアーク管を支持するためにより大きな直径のコアピンワイヤ２０を使用し、ならびにワックスコア材料を除去し、かつ内部における放出を維持するためにアーク管のレッグ部分１６および１８を経て後に挿入される電極を収容するように適切に寸法決めされた導管を提供することが望ましい可能性がある。
【００４６】
本発明は、好ましい実施形態に関して記述されたが、当業者なら、本発明の範囲から逸脱せずに、様々な変更を実施することが可能であり、かつ等価物を要素の代用とすることが可能であることを理解するであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱せずに、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるように、多くの修正を行うことが可能である。したがって、本発明は、本発明を実施するために考慮された最適なモードとして開示された特定の実施形態に限定されるのではなく、本発明は、添付の請求項の範囲内にあるすべての実施形態を含むことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるアーク管を組み込む光源を示す図である。
【図２】本発明によるプロセスにおいてコアピンとして使用されるコイルオーバーコアワイヤを示す図である。
【図３】ボスの位置を示す図２のワイヤの図である。
【図４】ワックスコアが隣接ボス間のワイヤの上にわたって成型されている、アーク管製造プロセスの早期段階における図３のワイヤの図である。
【図５】セラミックシェルがワックスコアの上にわたって成型されている、製造プロセスの後期段階における図４のワイヤの図である。
【図６】本発明の一実施形態による自動成型装置およびプロセスの透視図である。
【図７】本発明の他の実施形態による自動成型装置およびプロセスの透視図である。
【図８】一体的に形成された、または１部品のセラミックアーク管を製造するプロセス全体を示す上部レベルブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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