Verfahren und Vorrichtung zum Einschliessen von leicht oaydierbaren Metallen in zur Unterteilung in kleine Gebrauchsmengen dienende Metallröhren. Um gewisse, leicht oxydierbare Metalle, insbesondere Barium, für den Zweck der Massenherstellung von hoch evakuierten Glas- hohlkörpern mit möglichst geringem Oxyda tionsverlust in so kleine Stücke unterteilen zu können, wie sie in den einzelnen Glas hohlkörpern zwecks Beseitigung des letzten Sauerstoffrestes nach dem Luftleermachen gebräuchlich sind, ist es üblich,
den zu unter- teilenden Metallvorrat in Gestalt von dünnen Stäben in Metallröhren einzuschliessen, wel che mit ihrem Inhalt durch Abkneifen ent sprechender Stücke so unterteilt werden kön nen, dass dabei gleichzeitig die Enden der Rohrstücke einen gewissen Abschluss er halten.
Nach der bisher üblichen herstellungs weise wurden die für die Unterteilung vorbe reiteten Metallstabkörper durch Giessen in Kokillenform hergestellt und sodann in die aus Kupfer, Nickel oder dergleichen beste henden Umhüllungsrohre eingeschoben.
Da die Ausführung dieses Verfahrens mit der Verminderung des Rohrdurchmessers immer schwieriger wird, so ist die durch diese Mit tel erreichbare Unterteilbarkeit verhältnis mässig beschränkt. Auch ist der durch das Einschliessen in die Rohrhülle erreichbare Oxydationsschutz beschränkt, weil die für sich gegossenen Metallstäbe das Innere der Röhren nicht fugenlos ausfüllen können.
Diese Mängel werden nach der Erfindung dadurch vermieden, dass die Metallröhren un ter Vakuum mit dem geschmolzenen, leicht oxydierenden Metall ausgegossen werden, so .dass der Hohlraum der Röhren mit dem Me tall vollständig gefüllt werden kann. Vor zugsweise wird das oxydierende Metall zu sammen mit dem Umhüllungsrohr in eine luftdicht abschliessbare Kammer eingetragen und darin nach Absaugen der Gase zum Schmelzen und dabei unter Eigengefälle zum Einfliessen in das Metallrohr gebracht.
Nach dem Erkalten wird das Metallrohr mit seinem Inhalt. zweckmässig einer Ziehbearbeitung unterworfen, durch welche es unter entspre chender Streckung auf einen erheblich klei neren Durchmesser gebracht wird. Je nach der Grösse des Durchmessers lässt sich dann die Menae, die in einem Teilstück von prak tisch noch zu verarbeitender Länge enthal ten ist, auf ein dem jew=eiligen Erfordernis entsprechend geringes, dabei zuverlässig zu bestimmendes Mass vermindern.
Zur Ausführung des Verfahrens kann man sich mit Vorteil der auf der beifolgen den Zeichnung im senkrechten Mittelschnitt beispielsweise dargestellten Vorrichtung be dienen. Der Arbeitsraum der Vorrichtung wird gebildet durch den Innenraum eines rohrförmigen, vorzugsweise senkrecht stehen den eisernen Behälters 1, welcher am obern Ende geschlossen und am Rande seiner Öff nung unten mit einem Flansch ? versehen ist, an welehem mittels Schrauben 3 eine Boden platte 4 befestigt werden kann, die unter Zwischenlage eine:, Dichtungsringes 5 zum luftdichten Abschluss der Behälteröffnung dient.
Die Bodenplatte wird von einem Ka nal 6 durchsetzt, welcher durch Vermittlung eines Absperrhahnes 7 mit einer Vakuum pumpe beliebiger Art in Verbindung gebracht werden kann, mittels deren der Innenraum des Behälters luftleer gemacht werden kann. An der Aussenseite ist der Behälter 1 von einem aus Chamotte oder anderem wärme isolierenden Stoff bestehenden Mantel 8 um geben, welcher als Träger der im Zwischen raum zwischen seiner Innenwand und der ZVandung des Behälters eingelagerten elek trischen Heizdrähte 9 dient.
hm das mit dem zu schmelzenden Mate rial zu füllende Metallrohr 10 in dem Va kuumrohr in senkrechter Lage sicher auf stellen zu können, ist an der Innenseite der Bodenplatte 4 vorzugsweise eine bis<I>zu ge-</I> wisser Höhe senkrecht aufragende Z.enIrier- büehse 11 vorgesehen, in welche das untere Ende dieses Rohres unverschiebbar einge stellt werden kann.
Das obere Ende dieses Rohres dient als Stütze für den Schmelz tiegel 12, der das zur Auffüllung des Rohres bestimmte Blöckchen <B>13</B> aufnimmt, das aus dem leicht oxydierba.ren Füllmetall besteht. An den Boden des Tiegels schliesst sich ein kurzer Auslaufstutzen 14 an, dessen Aussen durchmesser so bemessen ist, dass er sich, wie dargestellt, in die Höhlung des Metall rohres einstecken lässt.
Der Aussendurchmes ser des Tiegels bezw. sein nach aussen abge bogener Rand 15 ist nur wenig geringer als der Innendurchmesser des Behälters 1 be messen, so dass durch Vermittlung des Aus laufstutzens 14 hierdurch das obere Ende des Rohres 1.0 seitlich abgestützt und in senk rechter Lage festgehalten wird.
Wenn durch die Beheizung des Behäl ters 1 das Metallblöckchen 13 zum Schmelzen gebracht ist, so fliesst das geschmolzene Me tall durch den Auslaufstutzen 14 in das Me tallrohr 10 ab und füllt dessen Innenraum mit dein geschmolzenen Metall fugenlos aus. Die Menge des zu schmelzenden Metalles, welche in den Tiegel ,jedesmal eingebracht wird, wird zweckmässig so bemessen, dass sie von dein Metallrohr vollständig unter Frei bleiben -des obern Rohrendes aufgenommen wird.
Nach dem Abkühlen und 1-lerausneh- inen des Rohres aus der Vakuumkammer wird das obere Ende vorzugsweise durch Ein giessen von Paraffin oder dergleichen luft dicht abgeschlossen.
Das untere Ende des Metallrohres wind vor dein Einbringen in den Sehmelzbehälter aclbstverständlieh dicht abgeschlossen. Der Körper des Metallrohres besteht vorzugsweise aus Eisen, Stahl, Kupfer oder Nickel und wird durch sorgfältige Behandlung in dem zu seiner Herstellung dienenden Ziehverfahren an der Innenseite gut geglättet.
Der für das Ausgiessen mit Metall erforderliche Abschluss des untern Rohrendes wird vorzugsweise durch Schweissen bewirkt, und zwar nachdem dieses Rohrende auf eine gewisse Länge un ter Bildung von Längsfalten so zusammenge drückt ist, dass sein Erfassen durch die Mit- nehmerklemme der Ziehbank für die Einlei tung des nachfolgenden Ausstreckens des Rohres erleichtert wird.
Das Ausgiessen der Röhren mit dem leicht oxydierbaren Metall wird dadurch erleichtert, dass die nachfolgende Ziehbearbeitung die Durchführung dieses Verfahrenechrittes bei einem grösseren Durchmesser ermöglicht als demjenigen, in welchem die Unterteilung aus geführt werden soll.
Obwohl die in Betracht kommenden Metalle, insbesondere Barium und dessen Legierungen, im festen Zustand eine äusserst geringe Bildsamkeit haben, so dass eine freie Umformung gegossener Stäbe durch Ziehen oder andere Mittel auf einen kleineren Durchmesser praktisch ausgeschlos sen ist, wird durch das fugenlose Umschliessen eines aue solchem spröden Material bestehen den Stabes durch ein bildsames, genügend widerstandsfähiges Umhüllungsmetall, z. B. ein Eisenrohr, das Ausstrecken des spröden Metallkernes zusammen mit diesem Rohrkör per ohne praktische. Schwierigkeiten möglich.
Die Formumbildung vollzieht sich dabei so, dass auch der Hohlkörper des verjüngten Rohres vollkommen von der spröden Metall masse ausgefüllt bleibt. Aus diesem Grunde lässt sich bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens eine viel grössere Gleichmässig keit der durch die Unterteilung der Rohr hülle erzielbaren Teilmengen des Arbeits- inetalles erzielen, als dies bei Anwendung des bisher üblichen Verfahrens erreichbar war.
Daher kann der Überschuss über die geringste, im Einzelfall nötige Menge von Barium Metall, -der mit Rücksicht auf die Ungleich mässigkeit der Unterteilung bisher notwendig war, auf einen sehr geringen Bruchteil her abgesetzt, also eine viel sparsamere Verarbei- tung des leicht oxydierbaren Metalles er reicht werden.
Method and device for enclosing easily oxidizable metals in metal tubes serving for subdivision into small quantities of use. In order to be able to subdivide certain, easily oxidizable metals, especially barium, for the purpose of mass production of highly evacuated hollow glass bodies with as little loss of oxidation as possible into pieces as they are common in the individual hollow glass bodies for the purpose of removing the last remaining oxygen after evacuation it is common
to enclose the metal stock to be subdivided in the form of thin rods in metal tubes, the contents of which can be subdivided by pinching off the appropriate pieces so that the ends of the tube pieces are also somewhat sealed off.
According to the usual manufacturing method, the metal rod bodies prepared for the subdivision were made by casting in a chill mold and then inserted into the existing casing tubes made of copper, nickel or the like.
Since the execution of this method becomes more and more difficult with the reduction of the pipe diameter, the subdivisibility that can be achieved with this tel is relatively limited. The oxidation protection that can be achieved by enclosing it in the pipe casing is also limited because the metal rods cast by themselves cannot fill the interior of the pipes seamlessly.
These deficiencies are avoided according to the invention in that the metal tubes are poured under vacuum with the molten, slightly oxidizing metal, so that the cavity of the tubes can be completely filled with the metal. Preferably, the oxidizing metal is entered into an airtight chamber together with the sheathing tube and, after suctioning off the gases, melts it and flows into the metal tube with its own gradient.
After cooling down, the metal pipe and its contents become. expediently subjected to a drawing, through which it is brought to a considerably smaller diameter under corre sponding stretching. Depending on the size of the diameter, the menae, which is contained in a section of practically still to be processed length, can then be reduced to a size that is small and can be reliably determined according to the respective requirement.
To carry out the process, you can take advantage of the device shown in the vertical center section, for example, on the follow the drawing. The working space of the device is formed by the interior of a tubular, preferably vertical, iron container 1, which is closed at the top and at the edge of its opening below with a flange? is provided, on welehem a bottom plate 4 can be attached by means of screws 3, which serves with the interposition of a :, sealing ring 5 for airtight closure of the container opening.
The bottom plate is penetrated by a channel 6, which by means of a stopcock 7 can be brought into connection with a vacuum pump of any type by means of which the interior of the container can be evacuated. On the outside of the container 1 is made of a chamotte or other heat-insulating material jacket 8 to give, which serves as a carrier of the electrical heating wires 9 stored in the space between its inner wall and the ZVandung of the container.
In order to be able to securely place the metal tube 10 to be filled with the material to be melted in the vacuum tube in a vertical position, on the inside of the base plate 4 there is preferably a Z which protrudes vertically up to a certain height .enIrierbüehse 11 is provided, in which the lower end of this tube can be immovably inserted.
The upper end of this tube serves as a support for the melting crucible 12, which receives the block 13 which is intended to fill the tube and which consists of the easily oxidizable filler metal. At the bottom of the crucible is a short outlet nozzle 14, the outer diameter of which is dimensioned so that it can be inserted into the cavity of the metal tube, as shown.
The outer diameter of the crucible respectively. his outwardly bent edge 15 is only slightly smaller than the inner diameter of the container 1 be measure, so that by mediating the outflow nozzle 14 hereby the upper end of the tube 1.0 is laterally supported and held in a vertical right position.
When the metal block 13 is melted by the heating of the Behäl age 1, the molten Me tall flows through the outlet nozzle 14 into the Me tallrohr 10 and fills its interior seamlessly with your molten metal. The amount of metal to be melted, which is introduced into the crucible each time, is expediently measured in such a way that it is completely absorbed by the metal tube while the upper end of the tube remains free.
After the tube has cooled down and removed from the vacuum chamber, the upper end is preferably sealed airtight by pouring in paraffin or the like.
The lower end of the metal tube is, of course, sealed off before it is placed in the clay container. The body of the metal tube is preferably made of iron, steel, copper or nickel and is well smoothed on the inside by careful treatment in the drawing process used for its manufacture.
The completion of the lower end of the pipe required for pouring metal is preferably effected by welding, namely after this pipe end is pressed together over a certain length with the formation of longitudinal folds so that it is gripped by the driver clamp of the draw bench for introduction the subsequent extension of the pipe is facilitated.
The pouring of the tubes with the easily oxidizable metal is facilitated by the fact that the subsequent drawing process enables this process step to be carried out with a larger diameter than that in which the subdivision is to be carried out.
Although the metals in question, in particular barium and its alloys, have an extremely low malleability in the solid state, so that free shaping of cast rods by drawing or other means to a smaller diameter is practically excluded, the seamless enclosure of an aue such brittle material consist the rod by a malleable, sufficiently resistant cladding metal, z. B. an iron pipe, the stretching of the brittle metal core together with this Rohrkör by no practical. Difficulties possible.
The shape transformation takes place in such a way that the hollow body of the tapered tube also remains completely filled with the brittle metal mass. For this reason, when the method described is used, a much greater uniformity of the partial quantities of the working metal that can be achieved by subdividing the tubular casing can be achieved than was achievable when using the previously customary method.
Therefore, the excess of the smallest amount of barium metal required in individual cases, which was previously necessary with regard to the unevenness of the subdivision, can be reduced to a very small fraction, thus a much more economical processing of the easily oxidizable metal be enough.