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Einrichtung zur Messung der Wandstärke von gezogenen Glasrohren während ihrer Herstellung und zur automatischen
Regelung der Wandstärke
Die mechanische Bearbeitung der in der Vakuumtechnik verwendeten Glasröhren, besonders der Leuchtröhrenlampen, erfordert während der Glasröhrenherstellung die Einhaltung von strengen Toleranzen des Röhrendurchmessers und der Wandstärke. Bei den allgemein bekannten Glasröhrenziehmaschinen werden diese beiden Abmessungen mittels Messungen und Handregelung innerhalb der gewünschten Toleranzen gehalten, wobei durch diese Regelung einerseits die Ziehgeschwindigkeit, anderseits der Druck des in die Röhre eingeblasenen Gases, beispielsweise Luft, geändert wird.
Die fortlaufende Messung und automatische Regelung des Röhrendurchmessers wird, wie in der ungarischen Patentschrift Nr. 142246 angegeben ist, dadurch gelöst, dass das zu messende Rohr durch eine Messscheibenöffnung geführt wird, welche grösser ist als der Röhrendurchmesser, wobei in Längsrichtung des Rohres zwischen dem Rand der Öffnung in der Messscheibe und dem durchgehenden Rohr ein zweckmässig vorgewärmtes Gas, z. B. Luft, mit konstantem Druck durchgeblasen, die Schwankung der Druckdifferenz zu beiden Seiten der Messscheibe gemessen und das Messergebnis zur automatischen Regelung des Druckes des in das Rohr eingeblasenen Gases herangezogen wird.
Die kontinuierliche Regelung der Rohrwandstärke, die auf Grund der bei der Produktion vorgenommenen Messungen z. B. durch Änderung der Ziehgeschwindigkeit oder des Druckes des in das Rohr eingeblasenen Gases durchgeführt werden soll, kann mittels einer erfindungsgemässen Einrichtung bewerkstelligt werden.
Eine solche Einrichtung zur Messung der Wandstärke von gezogenen Glasrohren während ihrer Herstellung und zur automatischen Regelung der Wandstärke durch Veränderung der Ziehgeschwindigkeit und gegebenenfalls des Druckes der Blasvorrichtung ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung für die Wandstärke in an sich bekannter Weise aus einer Lichtquelle, einem ein paralleles Lichtbündel auf die Wand des Glasrohres werfenden optischen System und einer an der Wand anliegenden, das eingestrahlte Lichtbündel abgrenzenden und das von der Innenfläche der Wand reflektierte Lichtbündel entsprechend der Wandstärke abdeckenden Messkante besteht und dass im Weg des reflektierten Lichtbündels nebeneinander lichtelektrische Fühler angeordnet sind, die im Falle ihrer Beleuchtung Relais betätigen,
welche je einen dem Feldwiderstand des Rohrziehwerkmotors parallelen Widerstand schalten, und dass gegebenenfalls die Signale der lichtelektrischen Fühler auch Druckänderungen der Blasvorrichtung bewirken. Die erfindungsgemässe Kombination ermöglicht es, durch Wahl des Abstandes der nebeneinander liegenden lichtelektrischen Fühler die Fertigungstoleranz den Erfordernissen entsprechend festzulegen. Da die Fühler in geringem Abstand voneinander angeordnet werden können, ist es darüber hinaus auch möglich, die Fertigungstoleranzen extrem klein zu halten. Diesbezüglich kann die Empfindlichkeit der Regeleinrichtung durch Auffächerung des Strahlenbündels, beispielsweise mittels Prismen, noch erheblich erhöht werden.
Die dem Feldwiderstand des Rohrziehwerkmotors parallel zu schaltenden Wider-
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stände sind relativ zum Feldwiderstand naturgemäss hochohmig, so dass die Drehzahl des Rohrziehwerkmotors jederzeit ohne Schwierigkeit in einer der Anzahl der gewählten lichtelektrischen Fühler entsprechenden Anzahl von Stufen geregelt werden kann. Wenn zusätzlich noch die Signale der lichtelektrischen Fühler Druckänderungen der Blasvorrichtung bewirken, so kann der Durchmesser des her- zustellenden Glasrohres so weit auf den Soll-Wert gesteuert werden, dass auch die Regelung des Durchmessers, beispielsweise nach der oben erwähnten ungarischen Patentschrift Nr. 142 246, beträchtlich verein- facht wird.
Obwohl die erfindungsgemässe Einrichtung zur Messung der Wandstärke von gezogenen Glasrohren an einer solchen Stelle der Rohrzieheinrichtung angeordnet werden wird, wo eine plastische Verformung des Glasrohres durch geringe Druckeinwirkung kaum mehr zu befürchten sein wird, so erscheint es doch zweckmässig, gemäss der Erfindung die Messvorrichtung zwecks periodischer Messung abwechselnd an das Glasrohr bis zur Berührung mit der Messkante heranzuführen und nach erfolgter Messung vom Glasrohr zu entfernen, da so mit grösserer Sicherheit eine Verformung des Glasrohres während der Messung vermieden wird und darüber hinaus die Möglichkeit geschaffen wird,
die erfindungsgemässe Einrichtung zur Messung der Wandstärke von gezogenenGlasrohren soweitinRichtung zum noch plastisch verformbaren Rohrteil hin zu verschieben, dass die im wesentlichen durch die Laufzeit des Glasrohres aus der Abziehzone bis zum Mess- punkt bestimmte Totzeit des Regelvorganges auf einen praktisch nicht mehr ins Gewicht fallenden Wert verringert werden kann. Diese Möglichkeit ist insbesondere im Hinblick darauf gegeben, dass für die Durchführung der Messung und die Auslösung des Regelvorganges durch den erfassten Messwert nur eine extrem kurze Zeitspanne erforderlich ist.
Bei nur kurzzeitig anliegender Messkante am Glasrohr ist eine nennenswerte Verformung desselben nicht zu befürchten, insbesondere wenn dafür Sorge getragen wird, dass der Messvorgang bereits bei extrem kleinen Anpressdrücken ausgelöst wird.
Um zu vermeiden, dass kurz andauernde und im allgemeinen wieder auf Null zurückgehende und daher keine Regelung erfordernde Abmessungsänderungen einen Regelvorgang auslösen, ist es von Vorteil, Speicherelemente vorzusehen, welche erst nach mehrmals aufeinanderfolgenden gleichsinnigen Abmessungsänderungen eine Änderung der Geschwindigkeit des Ziehvorganges im Sinne einer Wiederherstellung des Soll-Masses der Wandstärke des Glasrohres zulassen.
In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung zur Messung der Rohrwandstärke und Fig. 2 die Schaltung einer Einrichtung zur Regelung des Ziehwerkmotors.
Das die Glasrohrziehstrecke durchlaufende Glasrohr 1 liegt an einer Messkante 2 an. Das Bild einer Lichtquelle 3 wird durch eine Kondensorlinse 4 als Parallelstrahlenbündel auf die Wand des Glasrohres projiziert, wobei die Richtung des Strahlenbündels mit der Achse des Glasrohres 1 einen Winkel von etwa 450 einschliesst. Die die Rohrwand durchlaufenden Lichtstrahlen werden an der Rohrinnenwand reflektiert und treten aus dem Glasrohr mit einer Richtung aus, die mit der Richtung des einfallenden Strahlenbündels einen Winkel von nahezu 900 einschliesst. Die Breite des austretenden Strahlenbündels wird durch die Messkante 2 begrenzt, ist proportional der Wandstärke des Glasrohres und damit ein Mass für die Wandstärke.
Im Weg des reflektierten Strahles liegen nun mehrere lichtelektrische Füh-
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zeigt wird, welcher von dem die Messkante 2 streifenden austretenden Strahl am weitesten entfernt liegt und von dem die Messkante streifenden einfallenden und reflektierten Strahl belichtet wird. Infolgedessen bestimmt das Ergebnis der optischen Wandstärkemessung den Strom der lichtelektrischen Fühler, und mit diesen Strömen kann die Geschwindigkeit des Rohrziehwerkmotors gesteuert werden.
Die Steuerung der Geschwindigkeit des Rohrziehwerkmotors ist durch Fig. 2 veranschaulicht, gemäss welcher nur zwei lichtelektrische Fühler vorgesehen sind. Mit dem Signal eines lichtelektrischen Fühles 6 wird ein Relais 8 über ein Schwellenwertsieb 7 betätigt, welches nur einen vorgewählten Grenzwert übersteigende Signale durchlässt und einen vorzugsweise transistorbestückten Kippschwingungsgenerator enthält. Mit dem Signal des zweiten lichtelektrischen Fühlers 9 wird über ein weiteres Schwellenwertsieb 10 ein Relais 11 betätigt. Die Relais 8 bzw. 11 schalten einen Widerstand 12 bzw. 13 einem Feldwiderstand 15 eines das Rohrziehwerk antreibenden Elektromotors 14 parallel, womit die Ziehgeschwindigkeit verändert wird.
Da eine Veränderung der Ziehgeschwindigkeit den Rohrdurchmesser, wenn auch in geringem Masse, verändert, ist es zweckmässig, von der Wandstärkemessung nicht nur Regelbefehle zur Regelung der Ziehgeschwindigkeit, sondern auch Regelbefehle zur Veränderung des Druckes des Blasgases abzuleiten. Dies ist beispielsweise möglich, indem die in der ungarischen Patentschrift Nr. 142 246 beschriebene automatische Einrichtung zur Regelung des Rohrdurchmessers mit einer Einrichtung der vorliegenden Art kombiniert wird.
Zu diesem Zweck ist nur erforderlich, das elektrische Signal der lichtelektrischen Fühler 5 in an sich
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bekannter Weise in Druckänderungen des Blasgases umzusetzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Messung der Wandstärke von gezogenen Glasrohren während ihrer Herstellung und zur automatischen Regelung der Wandstärke durch Veränderung der Ziehgeschwindigkeit und gegebenenfalls des Druckes der Blasvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung für die Wandstärke in an sich bekannter Weise aus einer Lichtquelle (3), einem ein paralleles Lichtbündel auf die Wand des Glasrohres (1) werfenden optischen System (4) und einer an der Wand anliegenden, das eingestrahlte Lichtbündel abgrenzenden und das von der Innenfläche der Wand reflektierte Lichtbündel entsprechend der Wandstärke abdeckenden Messkante (2) besteht und dass im Weg des reflektierten Lichtbündels nebeneinander lichtelektrische Fühler (5) angeordnet sind, die im Falle ihrer Beleuchtung Relais (8, 11) betätigen,
welche je einen dem Feldwiderstand (15) des Rohrziehwerkmotors (14) parallelen Widerstand (12,13) schalten, und dass gegebenenfalls die Signale der lichtelektrischen Fühler (5) auch Druck- änderungen der Blasvorrichtung bewirken.
2. Einrichtung nachAnspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung zwecks periodischer Messung abwechselnd an das Glasrohr (1) bis zur Berührung mit der Messkante (2) herangeführt und von ihm entfernt wird.
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