DE1026926B - Verfahren zur Verschmelzung von zwei Glasgegenstaenden und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verschmelzung von zwei Glasgegenständen. Es ist bekannt, daß die Zusammenschmelzung zweier Gegenstände, besonders wenn sie groß bemessen sind, was z. B. bei dem Konus und dem Fenster einer Fernsehröhre der Fall ist, im allgemeinen Schwierigkeiten bereitet, da das Glas sich an der Schweißstelle verhältnismäßig schwer gleichmäßig erhitzen läßt.

Bei einem bekannten Verfahren wird das Glas mittels Gasbrenner erhitzt, und wenn das Glas eine hinreichend hohe Temperatur hat, bei der der elektrische Widerstand niedrig ist, wird durch die Gasbrenner den sich gegenüber den Brennern drehenden Gegenständen ein elektrischer Strom zugeführt, wodurch die Gegenstände zusammenschmelzen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der Energieverbrauch verhältnismäßig groß ist.

Die Erfindung bezweckt, nachdem die Gegenstände auf eine Temperatur vorerhitzt worden sind, bei der das Glas einen niedrigen Widerstand für den elektrischen Strom hat, mittels mindestens zweier Elektroden dem Glas einen elektrischen Strom zuzuführen, wodurch die Gegenstände zusammenschmelzen, während jedoch der Energieverbrauch niedriger ist als bei dem bekannten Verfahren.

Gemäß der Erfindung werden die Elektroden zwischen den zu verschmelzenden Gegenständen angeordnet und bleiben nach Beendigung des Verschmelzungsverfahrens wenigstens teilweise im Glas zurück. Die Glasgegenstände brauchen dabei nicht gegenüber den Elektroden bewegt zu werden, obgleich die Gegenstände und die Elektroden gemeinsam gegenüber feststehenden Kontakten gedreht werden können.

Es sei bemerkt, daß ein weiteres Verfahren bekannt ist, bei dem in einem Spalt zwischen den Rändern der zu verschmelzenden Gegenstände ein mit einer leitenden Schicht überzogener Glasstab angebracht wird. Dieses Verfahren eignet sich weniger gut zum Zusammenschmelzen größerer Gegenstände mit einer ungeraden Schweißnaht, was bei Elektronenstrahlröhren häufig der Fall ist.

Die Möglichkeit liegt vor, daß durch die Erhitzung eines einzigen Gegenstandes, mit dem die Elektrode in Berührung ist, auch der andere Gegenstand hinreichend hoch erhitzt wird. Gemäß einem Merkmal der Erfindung hat es sich jedoch als erwünscht erwiesen, die Elektroden mit beiden Gegenständen in Berührung zu bringen. Dies ist auf einfache Weise durchführbar, wenn bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bevor den Elektroden der Strom zugeführt wird, beide Gegenstände nahe aneinanderbewegt werden, in der Weise, daß die Elektroden zwischen die Gegenstände geklemmt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Verfahren zur Verschmelzung

von zwei Glasgegenständen

und Vorrichtung zur Durchführung

dieses Verfahrens

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 1. Oktober 1955

Pieter van Zonneveld, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

sind mindestens drei Elektroden vorhanden, während eine Anzahl von Elektroden in einem gewissen Abstand voneinander zwischen den zu verschmelzenden Gegenständen angeordnet wird und der elektrische Strom in Reihenfolge jeweils an zwei Elektroden zugeführt wird. Auf diese Weise kann verhütet werden, daß, wenn das Glas zwischen zwei Elektroden einen etwas niedrigeren Widerstand hat, der elektrische Strom an dieser Stelle zunimmt, wodurch das Glas örtlich eine zu hohe Temperatur annehmen würde, was die Güte der Schweißverbindung nicht fördern würde.

Nachdem die Gegenstände hinreichend erhitzt worden sind, können die Elektroden zwischen die Gegenstände geführt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Elektroden an einem Gegenstand angebracht werden, bevor dieser Gegenstand durch Brenner auf eine Temperatur vorerhitzt wird, bei der das Glas den erwünschten elektrischen Widerstand besitzt. Bei dieser Ausführungsform werden die Elektroden und die Gegenstände also gleichzeitig erhitzt.

Um eine homogene Schweißverbindung zu erzielen, ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform erwünscht, die Gegenstände wenigstens während der Durchführung des elektrischen Stroms einander gegenüber zu bewegen. Vorzugsweise werden die

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Gegenstände dabei voneinander ab und einander zu bewegt.

Nachdem die Elektroden eingeschmolzen worden sind, können sie nach. Maß abgeschnitten werden. Der gemäß der Erfindung hergestellte Körper hat somit an der Schweißstelle eine Anzahl in der Schweiße sitzender Metallstreifen, die als Elektroden gedient haben. Wenn der Körper als Elektronenstrahlröhre ausgebildet ist, können .die Metallstreifen, wenn sie

Fixpunkt 11 drehbarer Arm 12 befestigt ist, welcher Arm durch eine nicht dargestellte Feder nach innen gezogen wird. Zwischen den Armen 12 kann das Fenster 13 einer Fernsehröhre festgeklemmt werden. Die Reibscheibe 8 ist an einer Büchse 14 angebracht, die in dem Tisch drehbar und auf der unteren Seite mit zwei Armen 15 mit Stiften 16 versehen ist. Die Stifte 16 können in Löcher von Armen 17 einer. Büchse 18 einschieben; die Büchse 18 ist mit einem

zu diesem Zweck in die Wand des Konus eine Metallplatte einzuschmelzen. Bei Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dies in bestimmten Fällen entbehrlich.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird mindestens eine der Elektroden zur Befestigung eines in der Röhre vorhandenen Schirmes benutzt. Dies kann wichtig sein, wenn die Elektronenstrahlröhre für Farbfernsehen bestimmt ist.

Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird mindestens eine der Elektroden außerdem zum Aufhängen oder zum Richten der Röhre in einem Gestell verwendet.

nach innen im Körper vorstehen, was naturgemäß io Kettenrad 19 versehen. Die Welle 9 hat eine Schulter nicht immer erforderlich ist, noch für andere Zwecke 20, mit der ein nicht dargestellter Hebel zusammenbenutzt werden. : wirkt, wodurch die Reibscheibe 8 von der Reib-

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird scheibe 7 abgehoben werden kann.

mindestens eine der in der Röhre vorhandenen Elek- Auf dem Tisch 2 sind vierzehn Schlitten 21 ange-

troden als Leitung für eine auf der Röhrenwand vor- 15 bracht, auf denen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, drei handene Schicht benutzt. Es war bisher notwendig, Brenner 22 angeordnet sind. Die Schlitten haben Rollen 23, die in eine an der Reibscheibe 8 befestigte Nockenscheibe 24 eingreifen. Die Nockenscheibe 24 hat eine dem zur Röhrenachse senkrechten Fenster-20 querschnitt entsprechende Form. Hat dieses Fenster einen runden Querschnitt, so ist die Nockenscheibe rund-, so daß die Schlitten mit den Brennern stets in einem gleichen Abstand von der Welle 14 entfernt bleiben. Ist jedoch der Querschnitt des Fensters mehr 25 oder weniger rechtwinklig, wie dies bei der Röhre nach Fig. 7 der Fall ist, so ist die Nockenscheibe entsprechend mehr oder weniger rechtwinklig.

Die Brenner 22 sind an einer Stange 25 befestigt, die in einer Büchse 26 des Schlittens auf- und abwärts

Die Einrichtung zur Durchführung des vorstehend 30 beweglich ist und auf der unteren Seite auf einer geschilderten Verfahrens ist mit Klemmen für beide Scheibe 27 auf ruht. Diese Scheibe kann mittels Hebel Gegenstände und mit Brennern zum Erhitzen der Ge- 28 auf- und abwärts bewegt werden, die an Wellen 29 genstände versehen und hat das Merkmal, daß Mittel und 30 befestigt sind. Die Wellen 29 und 30 können vorgesehen sind, durch die an die sich zwischen den auf nicht weiter dargestellte Weise von der bedienen-Rändern der Gegenstände befindenden Elektrodien ein 35 den Person gedreht werden, so daß durch die Scheibe elektrischer Strom zugeführt werden kann. 27 die Brenner auf- und abwärts bewegt werden

können.

An jedem der Schlitten 21 ist ein Ende eines MetaHbandes befestigt, das über eine Rolle 32 geführt ist und dessen anderes Ende 33 an dem Tisch 2 befestigt ist. In der Schleife 34 dieses Bandes befindet sich eine Rolle 35 eines Hebels 36, der um einen Fixpunkt 37 drehbar ist und mit einer Rolle 38 auf einer Schüssel 39 aufruht. Diese Schüssel kann durch einen nicht

fahrens, wobei ein Teil-des -Tisches in einem Schnitt 45 dargestellten Mechanismus verdreht werden, so daß dargestellt ist; " ein Nocken unterhalb der Rolle 38 gelangt, wodurch

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht dieses Tisches, und Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen den Mechanismus zur Zuführung des elektrischen Stroms in vergrößertem Maßstab;

Fig. 7 ist eine Draufsicht einer Fernsehröhre, die gemäß der Erfindung hergestellt ist;

Fig. 8 zeigt ein anderes Beispiel einer solchen Röhre;

Fig. 9 zeigt einen Teil der Gegenstände, an denen 55 größertem Maßstab dargestellt. Die Einrichtung bereits während der Erhitzung durch die Gasbrenner besteht aus zwei Zangen 40 und 41; die Zange 40 ist die Elektroden vorhanden sind. dabei um einen Punkt 42 der Zange 41 drehbar; die

Die Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 hat ein Ge- Zangen werden in einer Fassung 43 geradegeführt, stell 1 mit einem Tisch 2, der mittels einer Anzahl Am Ende 44 der Zange 40 ist gelenkartig eine Stange von Stangen 3 in den Büchsen 4 des Gestelles gerad- 60 45 befestigt, die mit einer Rolle 46 versehen und am linig auf- und abwärts bewegt werden kann. An den anderen Ende 47 gelenkartig an einem Hebel 48 be-

Bei einer Ausführungsform der Einrichtung sind die Mittel, durch welche' die Elektroden den Gegenständen zugeführt werden, mit den Mitteln zur Zuführung des elektrischen -Stroms kombiniert.

Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Einrichtung zur Durchführung des vorstehend geschilderten Ver-

das Metallband nach unten gezogen wird und die Brenner weiter nach hinten geschoben werdfen. Dies kann beim Anbringen des Fensters 13 in den Armen 12 erwünscht sein.

Auf dem Tisch befindet sich weiter, wie aus den Fig. 2 und 6 ersichtlich ist, an zwei Stellen eine Einrichtung zur Zuführung des elektrischen Stroms. Diese Einrichtung ist in den Fig. 3, 4, 5 und 6 in ver

Stangen 3 ist eine Anzahl von Gegengewichten 5 befestigt, von denen nur zwei dargestellt sind und die um einen Fixpunkt 6 drehbar sind, so daß der Tisch ausbalanciert ist.

Der Tisch 2 hat auf der oberen Seite eine Reibscheibe 7, und eine zweite Reibscheibe 8, die um eine senkrechte Welle 9 drehbar ist, ist mit der ersteren in Berührung. Die Reibscheibe 8 ist mit einer Anzahl

festigt, der mit einer Rolle49 versehen ist und um einen Fixpunkt 50 drehbar ist. Um diesen Punkt 50 ist auch ein Hebel 51 mit einer Rolle 52 drehbar. Dieser Hebel ist über einen Hebel 53 mit auf der Seite der Zangen 40 und 41 vorhandenen Jochen 54 verbunden, welche Joche mit einer oberen Rolle 55 und einer unteren Rolle 56 versehen sind. An der Zange 40 ist ein Schneideorgan 57 gelenkartig befestigt und an

von Armen 10 versehen, an denen je ein um einen 70 der Zange 41 ein Schneideorgan 58. Durch nicht dar-

gestellte Federn werden diese Schneideorgane stets in ihre geöffnete Lage gezogen, was auch in Fig. 1 dargestellt ist. Die Rollen46,49,52 sind mit je einem individuellen Nocken in Berührung, welche Nocken auf einer Welle 59 sitzen. Auf dieser Welle befindet sich auch ein Kettenrad 60, das über die zwei Kettenräder 51, von denen nur eines in der Figur dargestellt ist, durch das Kettenrad 62 angetrieben werden kann. Ein Brenner 63 ist angebracht, um den zwischen den Zangen 40 und 41 vorhandenen Metallstreifen 64 zu erhitzen. Mittels des Kabels 65 kann der Zange 40 ein elektrischer Strom zugeführt werden (Fig. 6).

Auf der oberen Seite der Einrichtung ist eine Fassung 66 vorhanden, in der ein Konus 67 einer Fernsehröhre festgeklemmt werden kann. Mittels eines Kettenrades 68 kann diese Fassung gedreht werden; es wird dafür gesorgt, daß sowohl das Fenster 13 als auch der Konus 67 mit gleicher Geschwindigkeit drehen.

Die Einrichtung wirkt wie folgt: In die Fassung wird ein Konus 67 eingeführt, und zwischen die Arme 12 wird ein Fenster 13 geschoben, wobei das Fenster durch angemessene Gestaltung der Arme 12 die richtige Lage gegenüber der Nockenscheibe 27 einnimmt. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist zwischen dem Konus 67 und dem Fenster 13 ein Spalt vorhanden. Da die Stange 9 aufwärts bewegt worden ist, ist die Reibkupplung zwischen den Scheiben 7 und 8 gelockert, so daß der Konus 67 in die richtige Lage gegenüber dem Fenster 13 geführt werden kann. Darauf werden die Scheiben 7 und 8- wieder gegeneinandergeführt, und das> Fenster und der Konus werden mit gleicher Geschwindigkeit gedreht. Die Brenner 22 dienen zur Erhitzung, und infolge der Form des Nockens 24 befinden sie sich stets in demselben Abstand von dem Konus und dem Fenster. Die Höhe der Brenner kann genau mittels des Ringes 27 eingestellt werden, der durch Verdrehung der Wellen 29 und 30 verschoben werden kann.

Nachdem die Gegenstände während gewisser Zeit erhitzt worden sind, so daß sie eine Temperatur angenommen haben, bei der das Glas den erwünschten niedrigen Widerstand für den elektrischen Strom hat, können die durch die Brenner 63 vorerhitzten Elektroden zwischen den Konus und das Fenster eingeschoben werden. Dazu wird die Umdrehung der beiden Gegenstände eingestellt. Die Erhitzung der Elektroden ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Elektrode wird darauf nach links bewegt, da die Zangen 40 und 41 die Elektrode 64 festhalten und der Hebel 45 durch Drehung um den Punkt 47 nach links bewegt wird. Die Elektrode 64 befindet sich dann zwischen den beiden Gegenständen, worauf das Fenster 13 durch Verschiebung der Welle 9 aufwärts bewegt wird, und die Streifen werden festgeklemmt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Darauf lösen die Zangen 40 und 41 den Streifen 64 durch Verschiebung des Hebels 48, der sich um den Punkt 50 dreht. Außerdem werden die Zangen nach rechts gezogen, da der Hebel 45 nach rechts gedreht wird. Die Zangen 40 und 41 greifen darauf wieder den Metallstreifen 64 an, was in Fig. 5 dargestellt ist; dies erfolgt dadurch, daß der Hebel 48 wieder aufwärts bewegt wird, da die Rolle 49 von dem zugehörigen Nocken wegläuft.

Durch Anschluß des elektrischen Stroms, der über das Kabel 65 zurückgeführt wird, werden der Konus und das Fenster verschmolzen; es kann dabei erwünscht sein, das Fenster gegenüber dem Konus leicht auf- und abwärts zu bewegen, was mittels der Welle 9 durchgeführt werden kann. Wenn die Gegenstände zusammengeschmolzen worden sind, wird der Hebel 51 nach links bewegt, so daß er um den Punkt 50 gedreht wird. Dabei bewegt sich auch das Joch 54 nach links, wodurch die Schneideorgane 57 und 58 sich drehen und nach vorn klappen können, was in Fig. 6 dargestellt ist. Der Streifen 64 wird somit abgeschnitten,, und ein Teil dieses Streifens bleibt in der Schweiße zurück. Darauf werden die Zangen 40 und 41 noch etwas weiter nach außen verschoben.

Indem die Brenner 22 mittels des sich um den Punkt 37 drehenden Hebels möglichst weit nach außen bewegt werden, werden die Brenner entfernt, was in Fig. 1 veranschaulicht ist. Die Fernsehröhre kann darauf aus der Einrichtung entfernt werden.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht einer Fernsehröhre, wobei zwei Elektroden 69 und 70 eingeschmolzen sind.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Röhre sind vier Elektroden 71, 72, 73 und 74 zum Einschmelzen verwendet. Indem der Strom in Reihenfolge zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elektroden angeschlossen wird, kann \*erhütet werden, daß an einer Stelle das Glas stärker als an einer anderen Stelle erhitzt wird, welche Gefahr bei der Ausführungsform nach Fig. 7 vorliegt.

Bei der Einrichtung nach den Fig. 1 bis 6 werden die Elektroden den Gegenständen erst zugeordnet, nachdem letztere durch Gasbrenner hinreichend hoch erhitzt worden sind. Es ist auch möglich, diese Elektroden vor der Erhitzung an den Gegenständen anzubringen und sie gleichzeitig mit den Gegenständen zu erhitzen, bis letztere hinreichend heiß sind. Fig. 9 zeigt einen Teil eines Fensters 75 und einen Teil eines Konus 76. Um den Fensterrand ist ein Metallstreifen 77 angeordnet, dem elektrischer Strom zugeführt werden kann, nachdem sowohl die Gegenstände als auch der Streifen hinreichend erhitzt worden sind.

Es sei bemerkt, daß es bei dem vorerwähnten Verfahren wichtig ist, das Metall der Elektrode derart zu wählen, daß deren Ausdehnungskoeffizient wenigstens im wesentlichen dem des Glases entspricht, welche Zusammensetzung häufig in der Glastechnik verwendet wird. Das vorstehend geschilderte Verfahren kann auch erfolgreich zur Herstellung hohler gläserner Bausteine verwendet werden.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verschmelzung zweier Glasgegenstände, bei dem nach Vorerhitzung der Gegenstände auf eine Temperatur, bei der das Glas eiaien niedrigen Widerstand für einen elektrischen Strom hat, mittels mindestens zweier Elektroden ein elektrischer Strom dem Glas zugeführt wird, wodurch die Gegenstände zusammenschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden zwischen die zu verschmelzenden Gegenstände geführt werden und nach Beendigung des Verschmelzungsverfahrens wenigstens teilweise im Glas zurückbleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit beiden Gegenständen in Berührung gebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, bevor der Strom den Elektroden zugeführt wird, beide Gegenstände zueinander bewegt werden, derart, daß die Elektroden zwischen die Gegenstände geklemmt werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens drei Elektroden vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Elektroden in einem gewissen Abstand

voneinander zwischen den zu verschmelzenden Gegenständen angeordnet werden, während in Reihenfolge ein elektrischer Strom an jeweils zwei Elektroden zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden an einem Gegenstand angeordnet werden, bevor dieser Gegenstand durch Brenner auf eine Temperatur vorerhitzt wird, bei der das Glas den erwünschten elektrischen Widerstand hat.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände, wenigstens während der Durchführung des elektrischen Stroms, einander gegenüber bewegt werden.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektro-

den, nachdem sie eingeschmolzen worden sind, nach Maß abgeschnitten werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche Einrichtung mit Klemmen für beide Gegenstände und mit Brennern zum Erhitzen dieser Gegenstände versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die an zwischen den Rändern der Gegenstände vorhandene Elektroden ein elektrischer Strom zugeführt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, durch welche die Elektroden an die Gegenstände geführt werden und die mit Mitteln zur Zuführung des elektrischen Stroms kombiniert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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