201135800 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明有關一種彎管設備，尤指一種能自動化彎曲 燈管的彎管設備。 【先前技術】 [0002] 省電燈泡由於環保、省電且發光效率高，因此自問 市以來逐漸取代傳統鎢絲燈泡，成為運用廣泛且廣受歡 迎的照明燈具。市面常見的省電燈泡均為螺旋型燈泡， 而其中大部分的螺旋燈管係由人工彎曲而成。 〇 [0003] 「圖1-1」和「圖1-2」顯示一習知之彎管模具將玻 璃直管彎曲成一蚊香型螺旋燈管的局部示意圖。傳統將 玻璃直管1彎曲成螺旋燈管的步驟，係先加熱一玻璃直管 1的中心，使其達到一可塑狀態，然後再以人工夾持玻璃 直管1的兩端，將該玻璃直管1的中心放置於一彎管模具2 的頂部而固定；接續地，啟動該彎管模具2使其旋轉，操 作者再順勢將玻璃直管1的兩端捲合於該彎管模具2，待 Q 冷卻後再退模而完成一螺旋燈管的加工。 [0004] 以人工彎曲玻璃直管1的過程中，須配合加熱單元， 俾使玻璃直管1的欲彎曲處可受熱變形。如「圖卜2」所 示，該彎管模具2的兩側可同時設置一加熱器3，該些加 熱器3可對燈管進行單點加熱，使燈管的欲彎曲處可軟化 可塑，藉此能被人力彎曲，而緊密貼合於該彎管模具2。 [0005] 然而，此種加工方式可能存在以下的問題。首先， 該些加熱器3多為瓦斯喷搶，不但無法精準控制火焰產生 的溫度，該等加熱器3亦僅能對彎曲處進行小區段或單點 099110033 表單編號A0101 第3頁/共21頁 0992017710-0 201135800 加熱，因此上述方法僅適用於清玻璃直管（即未封口之直 播離管）或非真空直管的加工，以避免因單點區域溫度過 高而發生玻璃管潰縮的現象；再者，進行清玻璃管的彎 曲時，玻璃直管1的兩端必須額外通入壓縮氣體，俾使 玻璃直管1的加熱軟化處能以氣體壓力提供支撐，以保持 其結構穩定，避免管壁軟化收縮而導致厚度不均的情況 ;此外，在加工的過程中，須完全仰賴人力，這將導致 製造的成本升高；況且，以人力進行加工的速率緩慢， 無法滿足大量製造的需求，人持燈管的移動速率、彎持 經驗與技術更將影響加工成品的品質，因此上述方式不 僅無法確實掌控成品的一致性，更易引發不良品過多、 原料浪費的問題。 [0006] [0007] 另一方面，以螺旋式的放電螢光燈管來說，經彎管 後的清玻璃管尚須進行電極密封、換氣、水銀擴散、封 口等階段。由於燈管係呈螺旋樣態進行上述過程，因此 管内的雜氣不易排除。殘存過多的雜氣會影響燈管内部 的電子碰撞，進而降低燈管的出光效率；甚者，於換氣 與水銀擴散階段，通常會以加溫烘烤方式輔助排除雜質 ，然而彎管後的螺旋燈管不能承受過高的溫度，以免燈 管受熱變形。因此由上述可知，以前述人工彎曲方式所 製成的螺旋燈管，其發光效率差，且品質不定。 【發明内容】 綜上所述，本發明之目的在於解決習知人工彎曲燈 管速率過慢的問題，進而提供一種能自動化彎曲螺旋燈 管的設備，利用不同區段的加熱單元，俾使燈管可容易 099110033 表單編號A0101 第4頁/共21頁 0992017710-0 201135800 進而縮減彎管的加工時間，提升加 [0008] [0009] 〇 〇 [0010] [0011] 地以機械方式彎曲， 工速率。 本發明之另一目的在於提出一種能適用於真空螢光 燈管的彎管設備，俾使真空螢光燈管透過本發明之彎管 設備彎曲後，能保有較佳的發光效率，提升燈管品質。 為了達成前述目的，本發明提出之彎管設備包含： 一水平加熱腔、一垂直加熱腔以及一彎管模具；該水平 加熱腔包含一彎管加熱區以及兩預熱區，該彎管加熱區 位於該兩預熱區之間，且該彎管加熱區之工作溫度高於 該兩預熱區之工作溫度；該垂直加熱腔連通該水平加熱 腔之彎管加熱區並包含一模具加熱區，該模具加熱區之 工作溫度大於或等於該彎管加熱區之工作溫度；該彎管 模具設置於該垂直加熱腔，並可於該垂直加熱腔上下位 移；其中，該模具加熱區可加熱該彎管模具於一工作溫 度，致使該彎管模具可對置於該水平加熱腔加熱之一直 划格餐推杆變菩。 在上述一實施例中，該彎管設備更包含一燈管傳送 裝置，用以傳送一直型燈管至該水平加熱腔，使直型燈 管於該水平加熱腔加熱至預設溫度。有關本發明的詳細 技術内容及實施例，配合圖式說明如後。 【實施方式】 本發明提供一種彎管設備，用以將一直條狀之玻璃 燈管以自動方式彎曲成一預設彎曲形狀，視其内之彎管 模具可將燈管彎曲成螺旋、蚊香、圓形、橢圓等各種型 式，在此並無特別限定；另一方面，本發明之彎管設備 099110033 表單編號A0101 第5頁/共21頁 0992017710-0 201135800 可適用於任何直條狀之螢光燈管的彎曲，例如冷陰極螢 光燈官或熱陰極螢光燈管，且該些螢光燈管無論是清玻 璃管，抑或是兩端已封口且内部真空者，均可適用本發 明所提出之彎管設備來彎曲，在此並無任何限制。惟， 後述的對於本發明的詳細說明，將以彎曲—螺旋型之冷 陰極螢光燈管為例，而其並非用以限定本發明，在此陳 明。有關本發明之詳細說明及技術内容，現配合圖式說 明如下： [0012] [0013] [0014] 請參閱「圖2」所示，其為本發明彎管設備1〇一實施 例之結構示意圖’本發明提出之彎管設備1〇包含：一水 平加熱腔11、一垂直加熱腔12、一彎管模具13以及一燈 管傳送裝置14。其中，垂直加熱腔12用以加熱該彎管模 具13，燈管傳送裝置14用以傳送一直型燈管2〇(顯示於厂 圖3-1」）至該水平加熱腔丨丨，使其於該水平加熱腔"加 熱至預設溫度；藉此，彎管模具13可對該直型燈管2〇進 行彎管加工，最後再脫模形成最、終成品。後述將有具體 ,：",：：....... .： 且詳細的說明： |；： ：. ·. ： ' .1 . 首先，該燈管傳送裝置14包含複數導軌141與複數個 輔助推件142(如圖各顯示兩個），該些導軌hi分別設置 於該水平加熱腔11内兩端，該些輔助推件1 4 2則分別設置 於導軌141，且可於導軌141滑移。藉此，一直型燈管2〇 兩端可分別夾持於輔助推件142而承載於導軌141，並藉 輔助推件142的推動’而將燈管定位於該水平加熱腔^内 〇 該水平加熱腔11用以加熱定位其中的直型燈管20， 099110033 表單蹁號A0101 第6頁/共21頁 0992017710-0 201135800 ❹ [0015] ❹ [0016] 其包含.一考官加熱區111以及兩預熱區;該彎管加 熱區111位於該兩預熱區112之間，且每一預熱區112自 彎管加熱區111側朝外側又可依序包含：一第一預熱區 1121與一第二預熱區1122。其中，彎管加熱區ln之工 作溫度高於該兩預熱區112之工作溫度，且該些第一預熱 區1121之工作溫度大於該些第二預熱區1丨22之工作溫度 ，俾使該直型燈管20可自兩端朝中段部分漸進式加熱。 因此，位於彎管加熱區Π1的燈管區段可受熱達到可塑型 、可彎曲但不潰縮的狀態，位於預熱區11 2的燈管段則可 提升其溫度’達到軟化而不變形的狀態。 該彎官模具1 3設置於垂直加熱腔12，並可於該垂直 加熱腔12上下位移；該垂直加熱腔12連通該水平加熱腔 11之彎管加熱區111，且包含一模具加熱區121 ;該模具 加熱區121之工作溫度大於或等於該弯管加熱區ill之工 作溫度，用以使該彎管模具1 3受熱達到工作溫度，避免 彎管模具13與直型燈管20接觸發生冷熱溫度效應而導致 直型燈管2 0劣化或義生不良熱效應與内應力。 ’ 在上述之一實施例中，該彎管加熱區U1與該模具加 熱區121的工作溫度約介於500〜80(TC，該些預熱區112 之工作溫度約介於300~700°C，確切的工作溫度可依照 該直型燈管20的玻璃材質、厚度、長度或彎曲類型而有 不同的搭配。 請配合參閱「圖3-1 j至「圖3-5 j ，其顯示該彎管 設備10自動彎曲一直型燈管20成一螺旋燈管的運作示意 圖。首先，欲彎曲的直型燈管20先置於該兩導軌141上， 099110033 表單編號A0101 第7頁/共21頁 0992017710-0 [0017] 201135800 並使該兩輔助推件142分別抵靠於該直型燈管2〇的兩端。 後，藉由控制該兩輔助推件142可將該直型燈管2〇推送 入該水平加熱腔丨丨的預設位置，如「圖34」。此時，彎 官模具13於模具加熱區12ι預熱至工作溫度，直型燈管2〇 則於彎管加熱區11丨及預熱區112的加熱下，靜置—預設 時間而使各區段升溫至一預設溫度。 [0018] [0019] 接著，當該直型燈管20受熱達到預設溫度後，此時 奇官模具13自該垂直加熱腔12上升，致使彎管模具13頂 部卡掣住直型燈管20於彎管加熱區lu的區段，如「圖 3 2」。靜置一預设時間後（例如卜6 〇.秒）開始進行彎管 。以螺旋燈管來說，彎管模具13可透過預設轉速而穩定 旋轉，致使直型燈管20能自動且順勢地環繞於該彎管模 具13的導軌141，而達到自動化彎曲的目標，如「圖3_3 」。隨著燈管的彎曲，未加熱部分會逐漸帶動至預熱區 112加熱，在被帶動至彎管加熱區U1加熱至可塑狀態， 因此考量到整體彎管的速率與傳熱硌件，在上述一實施 例中，位於該水平加熱腔U之彎管加熱區lu及預熱區 112可至少涵蓋欲處理直型燈管2〇的2/3以上長度，即彎 管加熱區111及預熱區112的加熱範圍大於該直型燈管2〇 管長的2/3。 接續地，隨著直型燈管20逐漸環繞於該彎管模具13 而帶動兩端逐漸被帶入水平加熱腔u，該輔助推件142可 配合彎管模具13的型式及轉速，推動直型燈管2〇的兩端 進入水平加熱腔11，直至該直型燈管2〇完全環繞於該彎 官模具13，如「圖3-4」。最後，該彎管模具13連同位於 099110033 表單編號A0101 第8頁/共21頁 0992017710-0 201135800 [0020] Ο [0021] Ο [0022] 其上之螺旋燈管一同下降退至非模具加熱區121的區域， 靜待冷卻彳~脫模而完成成品，如「圖3-5」。 須說明的是，上述之彎管加熱區111、第一預熱區 1121、第二預熱區1122以及模具加熱區121係針對水平 加熱腔11和垂直加熱腔12於工作運轉時不同溫度的加熱 區域來定義，實務上該水平加熱腔11及垂直加熱腔12未 必會出現分區明顯或結構、外觀特別的界線。此外，為 了容易控制加熱區域的溫度穩定性，其中之彎管加熱區 111、第一預熱區1121、第二預熱區1122以及模具加熱 區121係利用電熱線圈來加熱，該些電熱線圈可環繞水平 加熱腔11和垂直加熱腔12而設置。 由於本發明之彎管設備10設置不同的加熱區段，使 得欲彎曲直型燈管20的大部分區域可保持較高的工作溫 度，致使燈管可快速地到達可塑狀態而被彎曲變形。此 外，利用彎管模具13的旋轉並搭配輔助推件142應用，可 實現自動化彎曲燈管的目的；另一方面，由於該彎管設 備10内部的溫度控制穩定，因此可適用於真空燈管的彎 曲，例如可將内部已經塗粉、換氣、水銀擴散等階段且 兩端已封口密閉之冷陰極螢光燈管彎曲成螺旋狀，致使 其保有較佳之發光效率。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，非欲侷 限本發明專利之專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明 書及圖式内容所為之等效變化與修飾，均同理包含於本 發明之權利保護範圍，合予陳明。 【圖式簡單說明】 表單編號Α0101 099110033 第9頁/共21頁 0992017710-0 201135800 [0023] 本發明的實施方式係結合圖式予以描述： [0024] 「圖1-1」為習知彎管模具彎曲一蚊香型螺旋燈管的局部 示意圖； [0025] 「圖卜2」為習知彎管模具彎曲一蚊香型螺旋燈管的彎曲 不意圖， [0026] 「圖2」為本發明一彎管設備實施例之結構示意圖；及 [0027] 「圖3-1」至「圖3-5」為本發明之彎管設備進行彎管的 流程示意圖。 【主要元件符號說明】 [0028] 1.......玻璃直管 [0029] 2.......彎管模具 [0030] 3.......加熱器 [0031] 10.......彎管設備 [0032] 11.......水平加熱腔 [0033] 12.......垂直加熱腔 [0034] 13.......彎管模具 [0035] 14.......燈管傳送裝置 [0036] 20.......直型燈管 [0037] 111.......彎管加熱區 [0038] 112.......預熱區 [0039] 121.......模具加熱區 099110033 表單編號 A0101 第 10 頁/共 21 頁 0992017710-0 201135800 [0040] 141———— • · *導轨 [0041] 142 · · · · • ••輔助推件 [0042] 1121 ··· · ...第一預熱區 [0043] 1122 ··· · ..·第二預熱區 Ο Ο 099110033 表單編號Α0101 第11頁/共21頁 0992017710-0