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Verfahren und Vorrichtung zum Formen einer Glasröhre zu einem Kolben
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Glaskolben aus Glasröhren
sowie Mittel, um die Kolben mit kleinen Absaugröhrchen zu versehen, damit die fertigen
Kolben bei der Herstellung von Elektronenröhren verwendet werden können.
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Während der Herstellung ist der Kolben mit seinem zugehörigen kleinen
Absaugröhrchen mit einer Glasplatte verbunden, durch welche elektrische Leitungsdrähte
hindurchführen und bei welcher eine Elektrodenanordnung an den Drähten befestigt
ist. Nach dem Zusammenbau wird der Kolben mit der Platte verschmolzen, und nach
dem Auspumpen der Röhre und anderen Arbeitsgängen wird das kleine Absaugröhrchen
von dem Kolben abgeschmolzen.
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Bisher ist es üblich gewesen, die Kolben mit Hilfe einer Maschine
und das an den Kolben angefügte kleine AbsaugröhTchen mittels einer anderen Maschine
herzustellen. Mit der zweiten Maschine wird mit Hilfe einer heißen nadelartigen
Flamme ein Loch in den Kolben gebohrt, so daß die Bohrung des kleinen Absaugröhrchens
mit dem Raum in dem Kolben in Verbindung stehen würde. Außerdem bestand das übliche
Verfahren zur Herstellung von Röhren darin, den mittleren Teil einer Glasröhre zu
erhitzen, die aneinandergrenzenden Abschnitte dann auseinanderzuziehen, während
dieser Teil an den Kopfenden abgetrennt und dann entweder durch Anwendung von Hitze
und Schwerkraft oder durch Erhitzen und Anwendung von Druck auf die angrenzenden
Enden der axial mit der Röhre verlaufenden Teile an den Röhrenteilen kolbenförmige
Enden gebildet wurden.
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Es ist daher ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, gewölbte
Enden an Glasröhren herzustellen, indem die Wandung an den. Enden der Röhre allmählich
geformt wird, um eine Wölbung an dem Ende dieser Wandung zu bilden, während die
Röhre sich nahe dem Ende in einem verformbaren Zustand befindet, wobei die Verformung
durch Kräfte bewirkt wird, die sowohl in Längsrichtung der Röhre als auch senkrecht
zu der Wandung ausgeübt werden in Abhängigkeit davon, wie letztere ihre Neigung
in bezug auf die Achse der Röhre ändert.
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Ferner ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, an der Wölbung der
Glasröhre, nachdem die Wölbung fertiggestellt wurde, eine kleinere Glasröhre anzuschmelzen,
um die Röhre mit einem kleinen Absaugröhrchen zu versehen, wobei die Wölbung zu
diesem Zweck nicht vollständig geschlossen ist, damit die Anbringung des Absaugröhrchens
erleichtert wird.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich
aus den Darstellungen sowie aus der folgenden Beschreibung. Es zeigt Fig.1 einen
Seitenaufriß der Röhrenformvorrichtung an einer Station der Maschine, Fig.2 eine
rückwärtige Ansicht der Formvorrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Formvorrichtung,
Fig.4 eine umgekehrte Seitenansicht eines Teiles der Formvorrichtung, Fig. 5 einen
Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6
der Fig. 1 und Fig. 7 bis 13 schematische Ansichten der Wirkungsweise einer Reihe
glasformender und glasziehender Rollen, die bei der Umwandlung einer Glasröhre in
einen Kolben mit Absaugröhrchen Verwendung finden können.
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In den Zeichnungen trägt ein Tischteil 20 der Maschine einen von einer
Eckplatte 24 verstärkten Winkel 22. Das vertikale Glied des Winkels 22 bildet ein
Ganzes mit einer Hülse 26, an welcher, gegen einen abgeflachten Teil der Hülse anliegend,
ein Befestigungswinkel 28 befestigt ist. Dieser Befestigungswinkel ist wiederum
an einem Pfosten 30 angebracht, an dem seinerseits zwei parallele horizontale Stangen
32, 34 übereinander fest angeordnet sind. Auf diesen Stangen gleitet ein Wagen 36,
der mit einer vertikalen Führung oder Gleitbahn 38 versehen ist. An einem weiteren
flachen Teil der Hülse 26 ist ein Gabelarm 40 angebracht, an dem ein Winkelhebel
42 gelenkig befestigt ist, der durch die Hin- und Herbewegung einer Verbindungsstange
44
geschwenkt wird, die mit einem zweiten Verbindungsstück 46 verbunden ist, das seinerseits
mit seinem einen Ende, z. B. 48, an einem am Tisch 20 befestigten Halter 50 gelenkig
angebracht und an seinem anderen Ende mit einem Nockenstößel 52 versehen ist, der
mit der Fläche eines Nockens 54 zusammenwirkt, um das Verbindungsstück 46 herabzudrücken,
damit die Stange 44 gesenkt wird. Ferner ist eine Feder 56 vorgesehen, die mit einem
Ende am Halter und mit ihrem anderen Ende am Verbindungsstück 46 befestigt ist,
um die Verbindungsstücke 46 und 44 anzuheben. Es leuchtet ein, daß eine Bewegung
der Stange 44 den Winkelhebel 42 schwenkt. Das obere freie Ende des Winkelhebels
ist mit einer Nockenstößelrolle 58 versehen, die in der Gleitbahn 38 gleitet und
dazu dient, den Wagen 36 auf den Stangen 32 und 34 vor- und zurückzuschieben.
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Mit der gleichen Gleitbahn 38 wirkt die Nockenstößelrolle 60 eines
oberen Winkelhebels 62 zusammen, der an einem Kragen 64 befestigt ist, durch welchen
sich eine Welle 66 frei hindurcherstreckt, die von einer Klemmschraube 68 in ihrer
eingestellten vertikalen und drehbaren Stellung in der Hülse 26 gehalten wird. Der
Kragen kann in seiner Höhe mittels einer Schraube 70 eingestellt werden, welche
durch den Kragen geschraubt ist und auf dem oberen Ende eines sich von der Hülse
26 erstreckenden seitlichen Vorsprungs 72 aufliegt. Um den Kragen 64 bei seiner
Auf- und Abbewegung zu führen und um ihn am Drehen um die Hülse 26 zu hindern, ist
an ihm ein viereckiger Keil 74 befestigt, der sich. durch einen eng angepaßten Schlitz
76 im Vorsprung 72 bewegt.
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An dein Winkelhebel 62 ist die Verbindungsstange 78 gelenkig angebracht,
die mit ihrem oberen Ende an einer Leiste 80 mit einem in ihr ausgebildeten Schlitz
82 gelenkig befestigt ist. Die Leiste 80 wird, um sich vertikal zu bewegen, von
einem Schieber 84 geführt, der fest mit der Leiste 80 verbunden und in Führungen
86 bewegbar ist sowie von einer Feder 88 herabgedrückt wird, um zu bewirken, daß
der Schieber gegen einen Anschlag 90 gleitet, welcher durch eine auf der Welle 66
befestigte geschlitzte Muffe 92 geschraubt ist. Die Feder 56 dient dazu, den Schieber
36 nach rechts in der F!-. 1 zu zwingen, wobei diese Bewegung von der Feder 88 unterstützt
wird.
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In dem Schlitz 82 befindet sich ein hTockenstößel 94 auf dem freien
Ende des Armes 96, der bei 98 gelenkig an einem Ausleger oder Träger 100 befestigt
ist, der mittels Schlitz und Bolzen 102 und 104 in Längsrichtung teleskopartig grob
einstellbar ist, wobei sich der Schlitz in dem Träger 100 befindet. Der Bolzen wird
in einem ausgesparten Träger 106 gehalten, der mittels einer Schraube 108 in einem
Kopf 110, der auf dem oberen Ende der Welle 66 angeordnet ist, in Längsrichtung
fein einstellbar ist.
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Der Arm 96 trägt ein herabhängendes Lagerglied 112, das beliebig um
ein Gelenk 114 auf einen gewünschten Winkel mittels gebogener Führungsschlitze 116
und Klemmschrauben 118 eingestellt werden kann. Das Lagerglied weist reibungsarme
Lager 120 auf, die eine Formscheibe, z. B. die Scheibe 121 in Fig. 7 oder die Scheibe
122 in den Fig. 1 und 8, frei drehbar halten.
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Der Umfang 124 der in Fig. 1 gezeigten Scheibe 122 weist, wie zu erkennen
ist, eine leichte Winkelstellung in bezug auf die Drehachse der Scheibe auf. Dieser
Winkel ändert sich bei den nacheinander zur Einwirkung kommenden Scheiben, wie noch
beschrieben wird.
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Die zu einem Kolben zu formende Glasröhre 126 wird in einer drehbaren
Einspannvorrichtung 128 gehalten, die an einem einstellbaren Drehknopf befestigt
ist und durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen bewegt werden kann, während
das kleine Absaugröhrchen 130, das an den geformten Kolben angeschmolzen werden
soll, in einer entsprechenden Einspannvorrichtung 132 gehalten wird, die zusammen
mit dem Drehknopf und der Einspannvorrichtung 128 gedreht wird, wie es in der Technik
allgemein üblich ist.
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Für die verschiedenen Bearbeitungsstationen des Kolbens können, wenn
erforderlich, der Reihe nach verschiedene Scheiben, z. B. 121, 122, 136, 138, 139,
zum Einsatz kommen. Sie sind in ihrer Lage und Winkelstellung vermöge der zuvor
beschriebenen Einstelleinrichtungen grob und fein einzustellen und werden in einer
Schwenkbewegung, die um die Achse 98 herum erfolgt, über den Nocken 54, die Rolle
52 und die Gegenfeder 56 gesteuert. Bei dieser Schwenkbewegung wandert der Scheibenumfang,
durch Reibungsbewegung seitens der Röhre in Drehung v.-rsetzt, aus einer Anfangsstellung
in Richtung auf das Röhrenende und verformt dieses dabei. Dabei wird, während die
Röhre gewölbt wird, das durch Erhitzung weichgemachte Glas nach unten gezogen. Diese
Abwärtsschwenkbewegung der Scheibe entsprechend der Bewegung des Hebelarms 96 während
der Seitwärtsbewegung der Scheibe gegen die Röhre reicht aus, die nach oben gerichtete
Bewegungskomponente der Scheibe überzukompensieren und einen Zug auf das Glas nach
unten zu bewirken, während es nach innen gewölbt wird, An der ersten Station (vgl.
Fig.7) besitzt die Scheibe 121 eine breitere Umfangsfläche, gemessen axial zur Scheibe,
als die anderen Scheiben. Die Umfangsfläche liegt vorzugsweise senkrecht zur Scheibe,
und die Scheibe bewegt sich in einem geringen Abstand seitlich von der Glasröhre.
Da nur eine kleine seitliche Versetzung der Scheibe 121 vorliegt, drückt die Scheibe
nur gegen das Äußere der Glasröhre, wenn es von den Gasflammen 134 erweicht ist,
und verursacht eine Abnahme des Durchmessers, wenn die Glasröhre zu groß ist. Die
Wirkung dieser ersten Scheibe ist, alle Röhren auf ungefähr den gleichen inneren
Durchmesser zu bringen, da die Wandstärke der Röhren nur sehr wenig schwankt, obgleich
die inneren und äußeren Durchmesser gewisse Unterschiede aufweisen können. Ferner
bildet das Verjüngen der Endteile der Röhren einen am Umfang verlaufenden Sitz für
eine isolierende Abstandsscheibe innerhalb der Röhre und des anschließend geformten
Kolbens.
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Die zweite Scheibe 122 besitzt eine Umfangsfläche in einem bestimmten
Winkel zur Scheibenachse und ist ferner durch entsprechende Einstellung von Teilen
so angeordnet, daß sie einen größeren Winkel zum Schwingen hat als die Scheibe 121.
Es ergibt sich daher, daß die Scheibe 122 an der Umfangsfläche nicht nur eine Bewegungskomponente
radial zur Röhre besitzt, sondern als Folge der Wirkung der Einrichtung und Feder
56, wie weiter oben beschrieben, auch eine abwärts gerichtete Komponente. Diese
Bewegungen dienen nicht nur dazu, die freien Enden der Röhre nach einwärts zu zwingen,
sondern auch dazu, das Glas etwas zu ziehen.
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Die dritte und weiteren Scheiben 136, 138 und 139 besitzen eine fortschreitend
größere Winkelstellung und, falls erwünscht, einen größeren Schwingbereich als die
zweite Scheibe. Obgleich fünf Scheiben veranschaulicht sind, versteht es sich, daß
die Anzahl der Scheiben z. B. in Abhängigkeit vom ursprünglichen Durchmesser der
Röhre, von der Winkelstellung der
verschiedenen Umfangsflächen der
Scheiben und dem vom Anschlag 90 und anderen Einstellungen bestimmten Schwingbereich
abhängig sind. In der letzten Stufe wird vorzugsweise eine kleine Öffnung in dem
Kolben, wie z. B. die Öffnung 140, gelassen, um die Anbringung des kleinen Absaugrährchens
130 zu erleichtern, wenn dieses an den Kolben zum Anschmelzen herangebracht wird,
wie in Fig. 12 gezeigt ist, und dann nach unten verformt wird, wie in Fi.g. 13 veranschaulicht
ist, wobei dieses Verformen seit langem bekannt ist. Die vorläufige Öffnung 140
in dem Kolben erleichtert es, das Innere der Röhre für das Absaugröhrchen offen
zu halten, während dieses Röhrchen angebracht wird und während des Verformungsvorganges.