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Verfahren zur Herstellung und zur weiteren Bearbeitung des Kolbens einer Kathodenstrahlröhre
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung und zur weiteren Bearbeitung des Kolbens einer Kathodenstrahlröhre.
Es ist bekannt, Glashohlkörper durch Zentrifugieren herzustellen, wobei ein besonderer Vorteil des Zentrifugierens darin besteht, dass auch komplizierte Formen mit hinreichender Genauigkeit hergestellt werden können. Schwierigkeiten treten bei der Herstellung von Glashohlkörpern durch Zentrifugieren jedoch dann auf, wenn der Glashohlkörper mit einem Boden versehen sein soll, wie dies bei Kolben von Kathodenstrahlröhren der Fall ist. Es hat sich nämlich erwiesen, dass durch einen Zentrifugiervorgang allein der Boden des Glashohlkörpers nicht mit hinreichend gleichmässiger Wandstärke ausgeführt werden kann. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, den Boden von Kathodenstrahlröhren getrennt herzustel- len und hierauf mit dem Kolben zu verbinden.
Beispielsweise ist es bekannt, Kathodenstrahlröhren durch Zentrifugieren so herzustellen, dass zuerst der eigentliche Kolbenteil ohne den Boden (welcher Teil des gesamten Kathodenstrahlröhrenkolbens im folgenden mit "Kolben" bezeichnet wird) durch Zentrifugieren ausgebildet wird, wobei nach Abschluss des Zentrifugierens in den oberen Rand des Kolbens ein Einschnitt gemacht wurde. Der über dem Einschnitt liegende Kolbenrandteil wurde dann thermisch abgesprengt, worauf der Kolbenteil mit Hilfe eines Auswurfdornes aus der Form entfernt wurde. Nach Abkühlung des Kolbenteiles wurde dieser dann weiter bearbeitet und mit der Abschlussplatte bzw. dem Glasfenster der Ka- thodenstrahlröhre zusammengeschweisst.
Dieses bekannte Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, dass das thermische Absprengen einen verhältnismässig grossen Ausschuss verursacht und dass vor dem Zusammenschweissen des Kolbenteiles mit der Abschlussplatte diese relativ grossflächigen Glasgegenstände nochmals erwärmt werden müssen. Diese nochmalige Erwärmung bedeutet einen zusätzlichen Energieverbrauch, wobei ausserdem zur Durchführung dieser Erwärmung teure besonders konstruktive Tunnelöfen. grosser Abmessungen notwendig waren. Ausserdem wurde die Produktion verlangsamt, da das Abkühlen der fertigzentrifugierten Kolben sowie das Wiedererwärmen derselben und der Abschlussplatten naturgemäss nur relativ langsam erfolgen kann, wenn übermässige Spannungen und damit weiterer Ausschuss vermieden werden soll.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung und zur weiteren Bearbeitung des Kolbens einer Kathodenstrahlröhre, wobei der Kolben mittels Zen- trifugierens hergestellt und mit Hilfe eines Auswurfdornes und einer Greif-bzw. Transportvorrichtung nach der Beendigung des Zentrifugierens, also nach dem Anschmiegen des geschmolzenen Glases an die Innenwand der Form aus der Form gehoben wird, zu schaffen, welches bedeutend wirtschaftlicher arbeitet.
Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass der Kolben sofort nach seiner Herstellung in einem solchen thermischen Zustand aus der Form gehoben und ohne jeden zwischengeschalteten Verfah- rensschritt zur weiteren Bearbeitung befördert wird, in welchem die Temperatur des Formkörpers. eine solche ist, dass im Laufe des Heraushebens des Werkstückes aus der Form, jedoch auch im Laufe des darauffolgenden Transportes die Temperatur des verformten Werkstückes nicht unter das Transformationsgebiet sinkt, also in welchem dieser Körper zufolge des Heraushebens aus der Form keine weitere Formveränderung mehr erleidet und, abgesehen von eventuellen lokalen Abkühlungen, in seinem überwiegend grösseren Teil noch nicht unter das Transformationsgebiet abgekühlt ist.
wobei der Kolben mit Hilfe der
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besagten Hebe-und Transportvorrichtung sofort nach dem Herausheben aus del Form einer entsprechend angewärmten Abschlussplatte zugeführt und die beiden Glasgegenstände mindestens ohne weitere. Vorwärmen des zentrifugierten Kolbens miteinander zusammengeschweisst werden. Das erfindungsgemässe Verfahren besitzt hiebei nicht nur den besonderen Vorteil, dass die Abkühlung und Wiedererwärmung des zentrifugierten Kolbens erspart werden kann. wodurch sich eine Vereinfachung und Verbilligung des Verfahrens und überdies eine erhebliche Herabsetzung der Verfahrensdauer ergibt.
Darüber hinaus wird aber auch eine bedeutende Ausschussverminderung erzielt, da der herausgehobene Kolben im wesentlichen eine gleichmässige Temperatur besitzt und mit dieser gleichmässigen Temperatur der weiteren Verarbeitung bzw. dem Zusammenschweissen mit der Abschlussplatte zugeführt wird. Hiedurch ergeben sich bessere Resultate als mit dem bekannten Verfahren, bei welchem eine nachträgliche Erwärmung des zentrifugierten Kolbens notwendig ist. Insbesondere wird die Rissanzahl zwischen dem Kolben und der Abschluss- platte bedeutend herabgesetzt, was einer Verringerung des Ausschusses gleich kommt.
Es ist zwar bereits auch ein Verfahren zum Zusammenschweissen zweier Glasgegenstände, beispielsweise des Bodens von Flaschen mit dem übrigen Flaschenkörper bekannt geworden, wobei die Zusammenschweissung der beiden Teile unter Ausnützung derjenigen Wärmemenge erfolgt, welche den be ; den Teilen noch von ihrer Bildung her innewohnt. Hiebei werden diese Flaschenteile jedoch durch Pressen hergestellt, während die vorliegende Erfindung einen Zentrifugiervorgang verwendet, da die Herstellung von Kathodenstrahlröhrenkolben durch Pressen auf technologische Schwierigkeiten stösst.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass einzelne Stellen, z. B. die Einspannstellen des Kolbens, 1n welchen die Greif- bzw. Transportvorrichtung angreift, auch eine Temperatur aufweisen können, die etwas niedriger als das Transformationsgebiet liegt. Wesentlich ist lediglich, dass der Kolben eine derartige Temperatur aufweist, dass er beim Herausheben aus der Form keine weiteren Formveränderungen mehr erleidet und, abgesehen von lokalen Abkühlungen, in seinem überwiegend grösseren Teil noch nicht unter das Tranformationsgebiet abgekühlt ist, so dass eine einwandfreie Verschweissung noch möglich ist.
Gemäss den Erfahrungen der Anmelderin hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Zentrifugierform mit einem die Randbildung des Kolbens in axialer Richtung begrenzenden Anschlag zu versehen, da dadurch eine besonders gleichmässige Ausbildung des Randteiles des Kolbens erzielt werden kann, was das Zusammenschweissen des Kolbens mit der Abschlussplatte erleichtert,
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung beschrieben, in welcher in Fig. l eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens dargestellt ist. Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. l.
Ein Glaskolben 3 einer Kathodenstrahlröhre wird aus der Zentrifugierform 1 eben nerausgehoben.
Dieses Herausheben erfolgt zum Teil mit Hilfe eines Auswurfdornes 2 und zum Teil mit der gleichzeiti- gen Hilfe der Hebearme 4. Wie bereits oben darauf hingewiesen, erfolgt das Herausheben in einem solchen Wärmezustand des Glasgegenstandes, in welchem dieser keine Formveranderung mehr erleidet, jedoch sich noch nicht unter das Transformationsgebiet abgekühlt hat. Die Zapfen 5 der Arme 4 bewegen sich in Zwangsführungen 6 und die Arme 4 ergreifen den Glaskörper 3 beim Verdrehen der die Zwangsführungen 6 enthaltenden Scheibe 7 in der entsprechenden Richtung. Die Scheibe 7 ist an einer Achse 8 verkeilt, welche Achse über das Zahnrad 9 mit Hilfe der Zahnstange 10 gedreht wird. Die Steuerung der Zahnstange 10 erfolgt über einen mit Druckluft betätigten Kolben 11. Mit 12 sind die Leitungen der Druckluft bezeichnet.
Diese Leitungen sind an eine Steuervorrichtung 13 angeschlossen.
Die Achse 8 ist in einem Arm 14 gelagert, u. zw. so, dass sich die Achse 8 im Arm 14 nur drehen, jedoch weder heben noch senKen kann. Der Arm 14 ist auf einer Stelle 15 befestigt und folgt dieser sowohl während der Auf- lud Abwärtsbewegung wie auch während ihrer Drehbewegungen. Die Welle 15 wird durch ein Zahnrad 16 angetrieben, das mit einer vom Kolben 19 bewegten Zahnstange 18 zusammenarbeitet. Der Kolben 19 wird im angenommenen Beispiel mittels Pressluft betätigt. Die axialen Bewegungen der Welle 15 werden durch einen Gleitkeil 17 ermöglicht. Die Luftzuleitungen 20 des Kolbens 19 sind an die Steuervorrichtung 13 angeschlossen. Die Welle 15 wird durch einen mit der Feder 23 belasteten und von einer Kurvenscheibe 22 gesteuerten Hebel 21 angehoben und fällt zufolge ihres eigenen Gewichtes zurück.
Nachdem das Werkstück 3 mit Hilfe des Auswurfdornes und eventuell mit Hilfe von unter das Werkstück 3 eingeführter Pressluft angehoben ist, wird die Hebevorrichtung durch Verdrehen der Welle 15 über das Werkstück 3 eingestellt. Der Hebel 21 senkt sich unter der Einwirkung der Feder 23, bis die Arme 4 die zum Anheben des Werkstückes 3 notwendige Lage erreicht haben. Sodann wird die Achse 8 verdreht, und die Arme 4 ergreifen das Werkstück 3. Die Welle 15'wird angehoben. worauf die beschriebene Vor-
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richtung das Werkstück aus der Form 1 hebt und zufolge des Vue ; drehens der Welle 15 zum nächstfolgenden Arbeitsplatz befördert.
Zweckmässig wird hiebei ein Arbeitstempo eingehalten, welches es verhindert, dass das aus der Form gehobene Werkstück während des Transportes sich unter die Transformationsgrenze abkühlt bzw. welches gewährleistet, dass eine solche Abkühlung unter die besagte Transformationsgrenze nur in einem geringen Masse, also lokal, erfolgt. Wird nämlich das Werkstück nur in einem geringen Masse unter die Transformationsgrenze abgekühlt, jedoch sofort weiterverarbeitet, so ist eine Vorwärmung noch nicht notwendig. Man findet das Auslangen bloss durch lokale Erwärmung der Einschmelzstelle. Hiebei ist der notwendige Wärmebedarf gering und es werden keine besonderen Enrichtungen zu diesem Zweck benötigt.
Im Laufe des Transportes des Werkstückes zur neuen Arbeitsstelle wird durch die Welle 15 das transportierte Werkstück durch eine lotrechte Bewegung leicht in die notwendige Lage eingestellt, worauf durch Verdrehen der Achse in entgegengesetzter Richtung zur vorherigen Verdrehung die Arme 4 das Werkstück loslassen. Die Maschine wird dann in ihre oben beschriebene Ausgangslage zurückgeführt, in welcher bereits ein neues Werkstück verformt wird und der beschriebene Vorgang spielt sich entspre - chend dem eingestellten Zeitintervall von neuem ab.
Das Zusammenschmelzen des kolbenförmigen Werkstückes mit einem zweiten Glaskörper, also z. B. mit der Abschlussplatte bzw. Glasfenstei einer Kathodenstrahlröhre erfolgt an der Arbeitsstelle. Ein Vorwärmen des zu dieser Arbeitsstelle transportierten Werkstückes und des mit diesem zu vereinigenden zweiten Glasgegenstandes ist nicht notwendig. In gewissen Fällen kann man jedoch den zweiten Glasge- gestand, nicht jedoch den Kolben, vorteilhaft vorwärmen.
Die beschriebene Ausführungsform hat keine einschränkende Wirkung auf den Schutzumfang des Patentes. Das Herausheben und der Transport des Werkstückes können auch mit Hilfe anoerer Vorrichtungen erfolgen. Diese können von an sich bekannter Art sein und bilden nicht Gegenstand der Erfindung. Die Erfindung ist ferner für Kathodenstrahlröhren beliebiger Form anwendbar.