DE2910264A1

DE2910264A1 - Verfahren zum verschmelzen eines roehrenfusses beim zusammenbau von elektronenroehren unter einsammeln ueberschuessiger glasmasse

Info

Publication number: DE2910264A1
Application number: DE19792910264
Authority: DE
Inventors: Raymond Louis Muenkel; Jawdat Ibrahim Nubani
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1978-03-15
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1979-09-20
Also published as: CS219251B2; CA1140204A; FR2420204B1; MX4317E; DD142479A5; PL129653B1; JPS54129969A; PL214144A1; BR7901533A; IT1109948B; IT7920603A0; JPS5751696B2; DE2910264C2; FR2420204A1; US4165227A; FI790805A; SU1743354A3

Description

RCA 72,334

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Verfahren zum Verschmelzen eines Röhrenfußes beim Zusammenbau von Elektronenröhren unter Einsammeln überschüssiger

Glasmasse

Die Erfindung betrifft ein neues Verschmelzungsverfahren für Röhrenfüße zur Anwendung bei der Montage von Elektronenröhren sowie ein verbessertes Verfahren zum Entfernen überschüssiger Glasmasse von der Verschmelzmaschine.

Das Fußverschmelzen ist ein häufig vorkommender Prozeß, bei welchem ein Glasfuß in den Glashals einer Elektronenröhre eingeschmolzen wird. Der Fuß ist ein plättchenförmiges Glasteil, von dessen einer Seite ein Evakuierungsrohr wegragt und durch welches die eingeschmolzenen Sockelleiter hindurchgeführt sind, an denen auf der gegenüberliegenden Seite das Strahlsystem montiert ist. Die Sockelverschmelzung wird üblicherweise auf einem Automaten durchgeführt, welcher einen drehbaren Revolverkopf mit einer Mehrzahl drehbarer Halteglieder aufweist, die je einen Montagestift zur Halterung eines Röhrenfußes und einen Kolbenhalter enthalten, mittels derer Fuß und Kolben in bestimmter gegenseitiger Lage gehalten werden. Der Kolben und der Fuß werden in einer Beschickungsstation in die entsprechenden Halterungen eingegeben. Dann dreht sich der Revolverkopf schrittweise von einer Station zur nächsten, bis der Fuß in den Hals eingeschmolzen ist und die zusammengefügten Glasteile, welche für die Verbindung geschmolzen waren, sich

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verfestigt haben und abgekühlt sind.

Vor dem Verschmelzen ist der Hals, der üblicherweise röhrenförmig ist, wesentlich langer als notwendig. Während des Verbindungsvorgangs, wenn das Glas geschmolzen ist, wird das überschüssige Glas durch eine scharfe Flamme abgeschnitten, und die geschmolzene Kante verfestigt sich und klebt am Montagestift rund um diesen an. Nach dem Herausnehmen des verschmolzenen Kolbens schlägt der Arbeiter das überschüssige Glas vom Montagestift ab, und die Bruchstücke fallen in und um einen Behälter bei der Entnahmestätion. Die Praxis des Zerschlagens des überschüssigen Glases ist jedoch unerwünscht, weil sie zu unerfreulichen Verhältnissen im Bereich der Verschmelzungsmaschine führt. Auch können die Glasstücke in der Nähe befindliche Personen verletzen. Weiterhin entstehen beim Zerschlagen des überschüssigen Glases sehr feine Glaspartikel", welche in der Luft in der Schwebe bleiben und durch die Fabrik ziehen und sich willkürlich auf Werkstückoberflächen oder Oberflächen der Produkte absetzen. Wenn beispielsweise in der Fabrik Lochmaskenfarbbildröhren hergestellt werden, dann setzen sich Glaspartikel häufig auf in Verarbeitung befindliche Lochmasken ab. Wenn diese Masken dann in Röhren eingebaut werden, dann können solche Glaspartikel Fehler bei der fertigen Röhre zur Folge haben.

Das Verfahren nach der nun zu beschreibenden Erfindung entspricht dem bisherigen Verfahren jedoch mit der Ausnahme, daß das überschüssige Glas nach dem Abschneiden vom Montagestift entfernt wird, ohne daß es dabei zerbrochen würde. Dann wird das überschüssige Glas aus der Nähe des Montagestiftes entfernt, und zwar wiederum ohne daß es zerbrochen wird.

Eine Methode zum Entfernen des überschüssigen Glases vom Montagestift besteht darin, den Montagestift und das Glas zu drehen und gleichzeitig Hitze auf das Glas einwirken zu lasseh, so daß es sich vom Montagestift weg ausdehnt. Vorzugsweise wird eine Plattform unter und dicht bei dem überschüssigen Glasteil vorgesehen, so daß es sich bei seiner Freigabe auf der Plattform absetzt. Sitzt das Glasteil auf der Plattform, dann kann es angehoben oder

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der Montagestift gesenkt werden, so daß er von dem Glasteil freikommt. Die Unterstützungsvorrichtung wird dann zur nächsten Station weiterbewegt, wo an einer Seite eine Rutsche vorgesehen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite sind Mittel vorgesehen, etwa ein Luftstrom, welcher das Glasteil von der Plattform in die Rutsche bläst, ohne es zu zerbrechen, zumindest bis es in der Rutsche ist.

Bei der Durchführung des neuen Verfahrens wird das gesamte überschüssige Glas praktisch unzerbrochen in die Rutsche befördert und kann in einem mit ihr verbundenen geschlossenen System gesammelt werden. So werden die Sauberkeit und die Sicherheit rund um die Verschmelzungsmaschine ganz erheblich verbessert. Außerdem entstehen nur wenig oder gar keine feinen Glaspartikel, so daß die Ausschußrate der fertigen Elektronenröhren verringert wird, die durch feine in der Luft schwebende Partikel, welche sich auf Produkt- oder Werkstückoberflächen niederlassen, bedingt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine automatische Fußverschmelzungsmaschine mit 16 Stationen, welche sich für eine Äusführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet;

Fig. 2 ein teilweise gebrochen dargestellter Aufriß einer Halterungsvorrichtung an der Beschickungsstation Nr. 1 der in Fig. 1 dargestellten Maschine, beschickt mit einer Kolben und einem Fuß;

Fig. 3 ein vergrößerter Teilaufriß zur Veranschaulichung der gegenseitigen Lage von Fuß und Hals an der Einführungsstation Nr. 9 in Fig. 1 (wo der Fuß in den Hals eingeführt wird;

Fig. 4 ein Teilaufriß der Halterungseinrichtung gemäß Fig. 2 an der Fuß-Hals-Einführungsstation Nr. 9 (gemäß Fig. 1);

Fig. 5 einen Teilaufriß der Halterungseinrichtung gemäß Fig. 2, welche zur Glasentfernungsstation Nr. 14 (gemäß Fig. 1) vorgerückt ist;

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Fig. 6 und 7 vergrößerte Teilaufrisse eines Teils der Fig. 5, bevor und nachdem das Glas an der Station Nr. 14 (Fig. 1) vom Montagestift gelöst worden ist;

Fig. 8 einen Teilaufriß der Halterungseinrichtung gemäß Fig. 2 nach dem Vorrücken zur Glasentfernungsstation Nr. 15 (Fig. 1) und

Fig. 9 und 10 vergrößerte Teilaufrisse eines Teils der Fig. 8 vor und während des Zeitraums, wo das überschüssige Glas an der Station 15 (gemäß Fig. 1) entfernt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bei handelsüblichen Fußverschmelzungsautomaten anwenden, wobei nur geringfügige Abwandlungen der Maschine notwendig sind. Solche Maschinen sind im Detail in der Patentliteratur beschrieben, beispielsweise in den US-PSen 2 886 336 (vom 12. Mai 1959, Erfinder Reynard), 3 034 (vom 15. Mai 1962, Erfinder Shaffer et al) oder 3 807 OO6 (vom 30. April 1974, Erfinder Segro et al)·

Eine Ausführungsform der Maschine, welche in Fig. 1 dargestellt ist, weist einen drehbaren Revolverkopf 21 auf, welcher sechzehn drehbare HalterungSeinrichtungen 23 hat, die in gleichen Abständen nahe dem Rand des Revolverkopfes 21 angeordnet sind. Jede der Halterungseinrichtungen 23 befindet sich an einer von sechzehn numerierten Stationen, die sich in gleichen Abständen um den Revolverkopf 21 befinden. Der Revolverkopf kann sich abschnittsweise drehen, so daß jede der Halterungseinrichtungen 23 im Gegenuhrzeigersinn stationsweise vorrückt, wo dann die verschiedenen Schritte des Verbindungs- bzw. Verschmelzungsvorgangs ausgeführt werden. Die einzelnen Stationen und ihre Funktionen seien nachfolgend kurz erläutert:

Station 1: Beschicken der Halterungseinrichtung mit dem Kolben und dem Fuß,

Station 2: Positionierung des Fußes im Hals,

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Stationen 3 bis 8: Vorheizen der einander gegenüberbefindlichen

Teile von Fuß und Hals an den miteinander zu verbindenden Stellen,

Station 9: Einschnüren des Halses auf den Sockel zu, Station 10: Abschneiden des überschüssigen Halsglases;

Station 11: Vervollständigung der Verbindung zwischen Hals und Fuß,

Stationen 12 und 13: Ausglühen der Verbindung,

Station 14: Fortsetzung des Ausglühens der Verbindung und Vorheißen des überschüssigen Glasteiles, damit sich dieses vom Montagestift weg ausdehnt,

Station 15: Fortsetzen des Ausglühens und Entfernung des überschüssigen Glasteiles sowie Abkühlen des Montagestiftes und

Station 16: Abkühlen des Montagestiftes und Entnahme des Kolbens mit dem eingeschmolzenen Fuß.

Fig. 2 zeigt eine Halterungseinrichtung 23 an der Beschickungsstation 1 mit einer Spindel 25 innerhalb eines drehbaren Kolbenhalters 27, welche in einem Arm 29 des Revolverkopfes 25 gehaltert sind. Die Spindel 25 dreht sich mit dem Kolbenhalter 27 und läßt sich vertikal mit Hilfe einer stationären Schiene 31 bewegen, die in Berührung mit dem unteren Ende der Spindel 25 steht und in den jeweils benötigten Höhen kontinuierlich um den Revolverkopf 21 herum verläuft. Am oberen Ende der Spindel 25 ist ein Montagestift 35 aus hitzebeständigem Material gehalten. In dem Montagestift 35 wird ein Fuß oder Sockel 33 positioniert, indem seine Sockelstifte und sein Evakuierungsrohr an der Beschickungsstation in das obere Ende des Montagestiftes 35 eingeführt werden. Der Kolbenhalter 27 hat zwei Stangen 37, welche eine Kragen 39 tragen. Ein Kolben 41 mit einem röhrenförmigen Hals 43, der aus einem Stück mit einem Konusteil 45 besteht, wird auf dem Kragen 39 positioniert, wobei der Hals 43 nach unten ragt. Der Hals ist langer als notwendig und hat eine Ausweitung 47 an seinem Ende, damit die Einführung des

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Fußes 33 einfacher wird. Der auf dem Kragen 39 aufsitzende Kolben 41 wird in einer vorgeschriebenen Orientierung um seine Längsachse 49 gedreht, so daß die Schmelzverbindung in der Ebene der Verschmelzungslinie 51 durchgeführt wird. Der Kolbenhalter 27 wird mit Hilfe eines Riemens 53 gedreht, der in Berührung mit einer Riemenscheibe 55 steht, welche unterhalb des Revolverkopfarmes 29 am Kolbenhalter 27 befestigt ist. Zwischen den beiden Stangen 37 ist eine Plattform 57 unterhalb der Verschmelzungslinie 51 an den Stangen befestigt. In der Plattform 27 ist eine Mittelbohrung ausgebildet, durch welche sich die Spindel 35 vertikal frei bewegen kann. Bei einer nicht dargestellten Alternative ist die Plattform 57 an einem Joch befestigt, welches nach unten ragt und quer verläuft und die Spindel 25 (anstatt die Stangen 37) berührt, so daß die Plattform den Bewegungen der Spindel 25 folgt außer beim abschließenden Senken der Spindel an der Station Nr. 15, wenn die Plattform 57 und das Joch von der Spindel 25 freikommen.

Nachdem der Kolben 41 und der Fuß 33 eingebracht sind, bewegen sich die Halterungseinrichtung 23 mit dem Kolben und dem Fuß zur Station Nr. 2, wo die Spindel 25 und der Fuß 33 mit Hilfe der Schiene 31 nach oben in eine gewünschte Position im Hals bewegt werden. Dann durchläuft die rotierende Anordnung die Stationen 3 bis 8, in welchen Hals, Fuß und Montagestift zur Vorbereitung der Herstellung der Verbindung vorgeheizt werden. Das Heizen erfolgt mit Hilfe von Gasflammen, welche im wesentlichen horizontal durch die sich drehenden Stangen 37 gerichtet sind.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, wird an der Station 9 der Sockel oder Fuß 33 von seinen Sockelstiften 59 getragen, welche durch den Glasfuß 61 hindurch in den Montagestift 35 ragen. Auch ragt ein Evakuierungsrohr 63 vom Fuß 61 nach unten in den Montagestift 35 und die Spindel 25 hinein. Der Fuß 61 wird auf der Verschmelzungslinie 51 im Hals 43 zentriert. Gemäß Fig. 4 rotiert die Anordnung an der Station 9 weiter, und längs der Verschmelzungslinie 51 werden scharf zugespitzte Flammen von Düsen 65 auf den Hals 43 gerichtet. Dadurch erweicht der Hals 43 an der Verschmelzungslinie 51>

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zieht sich nach innen zusammen und berührt den Fuß 61. An der Station 10 wirken ebenfalls spitze Flammen ein, welche bewirken, daß das überschüssige Glas in Form des Glasteiles 67 abgeschnitten wird. Der geschmolzene Teil zieht sich nach innen und berührt den Montagestift 35 und verfestigt sich dort. An der Station 11 wirken weiterhin spitze Flammen ein, jedoch nur auf die Verbindung zwischen Hals und Fuß, um die Verschmelzungsverbindung zu vervollständigen.

An der Station Nr.12 beginnt das Ausglühen bzw. Abkühlen der Verschmelzungsverbindung, und es setzt sich bis zur Station 15 fort. An der Station 14 werden die Spindel 25 und der Montagestift 35 abgesenkt und verlassen den mit dem Hals 43 verschmolzenen Fuß 61, nehmen jedoch das am Montagestift 35 festsitzende Glasteil 67 mit. Der Montagestift 35 wird bis zu einer Position abgesenkt, wo die Unterseite des Glasteiles 67 fast oder gerade die Plattform 57 berührt, wie dies die Fig. 5, 6 und 7 zeigen. Flammen von den Düsen 69 werden auf die Oberkante 71 des Glasteiles 67 gerichtet, wobei sich die Halterungseinrichtung 23 weiterdreht. Die Flammen bewirken, daß sich der obere Rand 71 ausdehnt und nach außen legt und sich dabei etwas absetzt, wie dies Fig. 7 zeigt, so daß das Glasteil 67 auf der Plattform 57 ruht.

Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen, wie an der Station 15 die Spindel 25 noch weiter abgesenkt wird, so daß der Montagestift 35 in .das Loch in der Plattform 57 hineingleitet. Eine stationäre Rutsche 73 befindet sich an der äußeren Seite des Revolverkopfes 21 und hat eine gegen das Glasteil 67 gerichtete öffnung. An der der Rutsche 73 gegenüberliegenden Seite des Glasteiles 67 befindet sich eine Hochdruckluftdüse 75. Wenn die Stangen 37 sich um 90° drehen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, dann bewirkt ein Luftstrom von der Düse 75, daß das Glasteil 67 kippt, wie dies Fig. 10 zeigt, und in die Rutsche 73 abrollt, welche das Glasteil 67 zu einem geschlossenen Behälter 77 (Fig. 1) führt. Der Luftstrom bläst weiter und kühlt den Montagestift 35 ab^ Die Halterungseinrichtung 23 rückt dann zur Station 16 vor, wo die Röhre mit dem eingeschmolzenen Fuß entnommen wird. Ein Luftstrom an der Station Nr. 16 kann

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den Stift 35 weiter abkühlen. DurcTi das Abkühlen des Stiftes 35 wird die Beanspruchung eines nachfolgend in den Stift 35 einzusetzenden Röhrensockels oder Fußes herabgesetzt.

Das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung bedeutet eine Abkehr von der früheren Praxis des Zertrümmerns des überschüssigen Glasteils an der Entnahmestation. Bei dem neuen Verfahren wird das Glasteil vor der Entnahmestation praktisch unzerbrochen entfernt. Im Prinzip kann jede Möglichkeit zum Entfernen des Glasteils vom Montagestift verwendet werden, und jedes Verfahren zum Entfernen des Glasteils aus der Nähe des Montagestiftes läßt sich anwenden, vorausgesetzt, daß in beiden Fällen das Glasteil praktisch unzerbrochen bleibt. So ist es beispeilsweise möglich, das freigewordene Glasteil mit mechanischen Greifern oder mit einer Vakuumeinrichtung wegzunehmen. Auch kann das Glasteil leicht entfernt werden durch passende Wahl des Materials für die Einspannvorrichtung (jig material). Das Freikommen und die Entfernung des Glasteils, ohne dieses zu zerbrechen, vermindert die Möglichkeit von Unfällen hinsichtlich Personal und Geräten und der Verschlechterung von Eigenschaften der Erzeugnisse infolge von Schwebepartikeln.

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Claims

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vom 15. März 1378

RCA Corporation, New York/ N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

Verfahren zum Verschmelzen eines Glassockels in einem Glas— hals einer Elektronenröhre mit den Schritten?

Anordnen des Glassockels auf einem. Montagestift in einer gewünschten Position im Hals, welcher langer als letztlich erforderlich ist.

Verbinden des Halses mit dem Sockel unter Einwirkung von Hitze,

Abtrennen des überschüssigen Glases vom Hals unter Einwirkung von Hitze, wobei der geschmolzene Teil des überschüssigen Glases sich an dem Montagestift festsetzt,

und Weggleitenlassen des Montagestiftes vom Sockel, wobei das überschüssige Glas um den Montagestift an ihm haftet,

dadurch gekennzeichnet, daß

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a) das überschüssige Glas (Glasteil 67) von dem Montagestift (35) praktisch ohne Zerbrechen des überschüssigen Glases gelöst wird

b) dann das gelöste überschüssige Glas ans der Hagebcmg des Montagestiftes entfernt wird, ohne daß das Glas dabei zerbrochen wird.

2J Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (a) durch Erhitzen des überschüssigen Glases, bis es sich vom Montagestift löst, durchgeführt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (a) durchgeführt wird durch Drehern des Montagestiftes und gleichzeitige Zuführung von Hitze zum überschüssigen Glas in demjenigen Bereich, wo das Glas am Montagestiffc fest haftet, bis das Glas erweicht und sich vom Montagestift we.g ausdehnt.

4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schritt (a) eine horizontale Plattform (571 ™s den Montagestift herum und unterhalb des überschüssigem Glases vorgesehen wird und dann das anhaftende überschüssige Glas gerade über diese Plattform gebracht wird, und dann nach de« !Lösen auf dieser Aufsitzt.

5J Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrens schritt (b) das Vorsehen einer Rutsche 1731 neben dem überschüssigen Glas und das Hineinbringen dies überschüssigen Glases in die Rutsche beinhaltet.

6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekemmzeiclonet, daß der Verfahrensschritt (b) das Haltern des abgelösten Glases auf der den Montagestift umgebenden horizontalen Plattform C57J , die Positionierung der Rutsche neben der Plattform, das Absenken des Montagestiftes gegenüber der Plattform umd das Wegblasen des überschüssigen Glases von der Plattform im die Rutsche beinhaltet.

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7) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verfahrensschritt (b) der Montagestift gekühlt wird.

8) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das überschüssige Glas erhitzt wird, bis es sich vom Montagestift löst, daß um den Montagestift und unter dem überschüssigen Glas eine horizontale Plattform (57) vorgesehen wird, daß der Montagestift gegenüber der Plattform abgesenkt wird, wobei das gelöste überschüssige Glas von der Plattform getragen wird, daß eine Rutsche (73) neben der Plattform angeordnet wird und daß das überschüssige Glas von der Plattform in die Rutsche geblasen wird.

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