DE725295C

DE725295C - Process for fusing glass tubes to the outer wall of glass bulbs of incandescent lamps or the like.

Info

Publication number: DE725295C
Application number: DEE52998D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Mihaly Von Neumann
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1938-10-04
Filing date: 1939-09-27
Publication date: 1942-09-18

Description

Verfahren zumVerschmelzen von Glasröhren an die Außenwand von Glaskolben von Glühlanipen 0. dgl. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anschmelzen von Glasröhren an Glaskolben von Glühlampen o. dgl.Method of fusing glass tubes to the outer wall of glass bulbs von Glühlanipen 0. The like. The invention relates to a method for melting Glass tubes on glass bulbs of incandescent lamps or the like.

Die Notwendigkeit der Anschmelzung von Glasröhren an Glaskolben liegt in der Glühlampentechnik vor, wenn man einen rohen Kolben mit einem Pumpröhrchen versehen will, welches zur späteren Entlüftung dient.The necessity of melting glass tubes onto glass bulbs lies in incandescent lamp technology, when you put a raw flask with a pump tube want to provide, which is used for later ventilation.

Das zur Pumpröhreneinschmelzung von kadioröhrenkolben bisher am häufigsten angewendete Verfahren soll nachfolgend an Hand der Abb. i und 2 der Zeichnungen, in welchen zwei Phasen des Verfahrens dargestellt sind, erörtert werden.So far the most common for pump tube fusing of cadio tube pistons The method used is described below with reference to Figs. i and 2 of the drawings, in which two phases of the process are illustrated, will be discussed.

Gemäß Abb. i bestand die erste Phase darin, daß der Kolben i mit seiner Mündung nach oben auf eine Stütze, z. B. einen Metallring, 2 gelegt und in dieser Stellung durch einen in seine Mündung gesetzten, durch eine Feder oder mit Gewichtskraft angedlückten Gummipfropfen 3 belastet wurde, wobei vermittels der durch die Röhre 4 des Gummipfropfens eingeführten Druckluft im Innern des Kolbens ein Überdruck aufrechterhalten wurde. Inzwischen hatte man den Kolbenboden mit der Stichflamme 5 so weit erhitzt, bis sich an ihm unter Einwirkung des inneren Druckes eine trichter- oder rohrstumpfförmige Öffnung bildete, durch welche die Druckluft hinausblasend die Flamme 5 ausblies und das erhitzte Glas gleichzeitig abkühlte und festigte. Sodann wurde der Kolben i durch Hebung des Pfropfens 3 unter gleichzeitiger Schließung des Rohres 4 entfernt, worauf die Stichflamme 5 durch Zündflamme 6 von neuem angezündet wurde und ein neuer Kolben in die Vorrichtung gesetzt werden konnte. Der am Boden durchlochte Kolben i wurde nunmehr mit dem Boden nach oben in die Vorrichtung gemäß Abb.:2 gesetzt und dort mit Hilfe der unteren StÜtze 7, in der Regel auch noch mit den Seitenstützen 8 und 9, in einer solchen Stellung festgehalten, daß dieAusblaseöffnung ja seines Bodens genau unter die zwischen den Backen io und ii gepreßte und durch diese von der Hand in Achsenrichtung auf und nieder bewegliche Pumpröhre, die man mit dem Kolben zu verschmelzen bestrebt war, gelangte. Über dem Kolben waren im Kreis vier oder fünf Gasbrenner angeordnet, so daß ihre Flammen radial nach innen gerichtet sich in der durch die Üffnung ja laufenden Achsenlinie des Röhrchens 12 in der Höhe der Außenkante der Öffnung ia trafen. Von diesen Flammen wurden in der Zeichnung nur die Flammen 13 und 14 dargestellt. Wurde die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, so wurde das Röhrchen 1.3 durch die Backen so lange auf und nieder bewegt, bis es schmolz, wonach es niedergedrückt an die inzwischen ebenfalls erwärmten abstehenden Wandränder der öffnung ja gepreßt und mit dieser verschmolzen wurde.According to Fig. I, the first phase was that the piston i with its mouth up on a support, z. B. a metal ring, 2 was placed and in this position was loaded by a set in its mouth, pressed by a spring or with weight force rubber stopper 3 , wherein by means of the compressed air introduced through the tube 4 of the rubber stopper inside the piston was maintained an overpressure. In the meantime, the piston head had been heated with the jet flame 5 until a funnel-shaped or truncated pipe-shaped opening formed on it under the action of the internal pressure, through which the compressed air blew out the flame 5 and simultaneously cooled and solidified the heated glass. The piston i was then removed by lifting the plug 3 while at the same time closing the tube 4, whereupon the jet flame 5 was re-lit by the pilot flame 6 and a new piston could be placed in the device. The piston i, perforated at the bottom, was now placed with the bottom up in the device according to Fig.:2 and held there with the help of the lower support 7, usually also with the side supports 8 and 9, in such a position that the blow-out opening of its base reached exactly under the pump tube, which was pressed between the jaws io and ii and which could be moved up and down by hand in the axial direction and which was attempted to fuse with the piston. Four or five gas burners were arranged in a circle above the piston so that their flames, directed radially inward, met in the axis line of the tube 12 running through the opening at the level of the outer edge of the opening. Of these flames, only flames 13 and 14 are shown in the drawing. When the device was put into operation, the tube 1.3 was moved up and down by the jaws until it melted, after which it was pressed down against the protruding wall edges of the opening, which had also been heated in the meantime, and fused with it.

Selbstverständlich erforderte die Ausführung dieses Verfahrens eine außerordentliche Geschicklichkeit und Aufmerksamkeit der die Vorrichtung gemäß Abb. 2 bedienenden Person, und trotzdem wurde es die Ouelle vieler schwer abzustellender Fehler. #_o z. B. war der Durchmesser der Öffnung ja in Abhängigkeit von der Heizwirkung der Stichflamme 5, von dem innerhalb des Kolbens herrschenden Überdruck wie auch von der Kolbenwandstärke; die Stellung dieser Öffnung wiederum wurde nebst der Genauigkeit der Kolbenaußenmaße noch von der Gleichmäßigkeit der Kolbenwandstärke bestimmt, da die Kolben-,vand an jener Stelle der durch die Flainme 5 erhitzten Oberfläche ausgeblasen wurde, wo sie am dünnsten war.It goes without saying that the execution of this procedure required an extraordinary skill and attentiveness on the part of the person operating the device according to Fig. 2, and nevertheless it became the source of many errors which are difficult to remedy. #_o z. For example, the diameter of the opening was dependent on the heating effect of the jet flame 5, the overpressure within the piston and the thickness of the piston wall; The position of this opening, in turn, was determined by the accuracy of the piston outer dimensions and the uniformity of the piston wall thickness, since the piston wall was blown out at that point on the surface heated by the fiber 5 where it was thinnest.

Das Verfahren gemäß der Erfindung bezweckt außer der Vermeidung dieser Nachteile die Steigerung der Leistung, die Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten und schließlich die Herstellung von besseren Erzeugnissen. Das Wesen des Verfahrens liegt darin, daß die Erhitzung des zu verschmelzenden Kolbenwandteiles und des Rohres, ferner die Öffnung der Kolbenwand und die das VerschmelzenbewirkendeAnpressung des erweichten Randes der Kolbenöffnung mit dem erweichten Rohrende allein mittels einer auf die Kolbenwand vom Kolbeninnern her in Röhrenachsenrichtung wirkende Flamme in einer einzigen Arbeitsstufe erfolgt.The method according to the invention also aims at avoiding these Disadvantages the increase in performance, the expansion of the application possibilities and finally, making better products. The essence of the procedure lies in the fact that the heating of the piston wall part to be fused and the tube, furthermore the opening of the piston wall and the pressing of the softened edge of the piston opening with the softened pipe end alone by means of a Flame acting on the piston wall from the inside of the piston in the direction of the axis of the tube takes place in a single work step.

Das Verfahren gemäß der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine entsprechende Stichflainme derart eingestellt werden kann, daß sie nicht nur die zum Zusammenschmelzen notwendige thermische, sondern auch eine mechanische Wirkung entfaltet, d. h. daß sie die beiden Glasbestandteile sowohl erhitzt als auch zusammenpreßt, verschmilzt und gestaltet.The method according to the invention is based on the knowledge that a corresponding stitch pattern can be set in such a way that it develops not only the thermal effect necessary for melting, but also a mechanical effect, ie. H. that it both heats and compresses the two glass components, fuses and shapes them.

Es ist zwarbeimEinschmelzeneinesPumpröhrchens in den Fuß einer Glühlampe bekannt, das Erhitzen, das Öffnen und dasVerschmelzen der Röhre mit der Glaswand in einer einzigen Stufe erfolgen zu lassen, je- doch wird das Öffnen der Glaswand bei dem bekannten Verfahren durch zusätzliche Mittel, wie Druckluft, Druckgas oder einen Dorn, bewerkstelligt. Die Benutzung der Erw9rmungsflamme zum Öffnen vereinfacht das Verfahren wesentlich.When melting a pump tube into the base of an incandescent lamp it is known to have the heating, opening and melting of the tube with the glass wall take place in a single step, but in the known method the glass wall is opened by additional means, such as compressed air or compressed gas or a thorn. The use of the heating flame for opening simplifies the process considerably.

Die Beschaffenheit der hierzu geeigneten Flammen muß entsprechend den zusammenzuschmelzenden Gläsern, den Wand- und Röhrenmaßen usw. gewählt werden. Zweckmäßig erscheint dieAnwendung einer an sich bekannten, mit einer Mischung von Sauerstoff und irgendeinem Kohlenwasserstoffgas, z. B. Leuchtgas, gespeisten Flamme, deren Benner, wie bekannt, relativ zum Kolben beweglich ist, so daß diese Flamme von hoher Teinperatur im Laufe des Verfahrens durch Annähern des Brenners an die Kolbenwandung mit steigender Stärke auf die vorgewärmte Kolbenwand einwirken kann. Erfolgt die Pumpröhreneinschmelzung bei den üblichen Maßen und Wandstärken, so erzielt man in der Regel mit aus einer einzigen Öffnung herausströmenden Gasmengen die besten Ergebnisse. In besonderen Fällen kann man jedoch mehrere gegenseitig in Zylinder- oder Kegelmantelforrn angeordnete Flammen anwenden, so daß diese die Kolbenwandung bereits zu einer einzi-en Flamme vereint treffen. Diese Flammen strömen zweckmäßig aus mehreren so angeordneten Öffnungen eines einzigen Brenners heraus, daß ihre Achsen die Komponente eines einzigen Kegels bilden, so daß sich die Flammen in der Spitze des Kegels treffen und vereinen. Zweckmäßig ist auch die Anwendung einer solchen Flamme, die aus der kreisförmigen Öffnung des Brenners in Form eines kontinuierlichen oder stellenweise unterbrochenen Zylindermantels heraustritt.The nature of the flames suitable for this purpose must be appropriate the glasses to be fused together, the wall and tube dimensions, etc. can be selected. The use of a known per se, with a mixture of Oxygen and any hydrocarbon gas, e.g. B. coal gas, powered flame, whose Benner, as is known, is movable relative to the piston, so that this flame of high temperature during the process by bringing the burner closer to the Piston wall can act on the preheated piston wall with increasing thickness. If the pump tube is melted down with the usual dimensions and wall thicknesses, this is achieved you usually get the best amounts of gas flowing out of a single opening Results. In special cases, however, you can have several mutually in cylinder Or use cone-shaped flames arranged so that these the piston wall already united in a single flame. These flames flow purposefully from several so arranged openings of a single burner out that their Axes form the component of a single cone so that the flames are in the Meet the tip of the cone and unite. It is also useful to use a such flame emerging from the circular opening of the burner in the form of a continuous or a partially interrupted cylinder jacket emerges.

An Hand der Abb. 3 bis 6 der Zeichnung soll eine beispielsweise Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingehend erläutert werden.An example embodiment of the method according to the invention is to be explained in detail with reference to FIGS. 3 to 6 of the drawing.

Abb. 3 ist eine Skizze zur Herstellung der Ausführung des Verfahrens.Fig. 3 is a sketch for making the method practice.

Abb. 4 zeigt den ersten Abschnitt des Verfahrens in größerem Maßstab, ebenso ist Abb. 5 die Skizze des zweiten und Abb. 6 die des dritten Abschnitts. Abb. 3 zeigt die Anfangsstufe der PumprÖhreneinschmelzung eines verhältnismäßig dickwandigen Kolbens 15. Der Kolben liegt mit seiner Krempe 1511 auf der ortsfesten kreisförtnigen Stütze 16, so daß seine Bodenfläche das Ende der ebenfalls ortsfesten oder durch eine Feder leicht nach oben gedrückten, zwischen die Backen 2,1 eingeklemmten Glasröhre 2o berührt. Der Kolbenboden wird von innen, d. h. von der dem mit der Glasrölire zu verschmelzenden Bodenteil entgegengesetzten Richtung, durch die - von einer ül der stabilen Führung 19 auf und nieder beweglichen Leuchte 18 ausgehende Stichflanune 17 erhitzt. Diese Leuchte wird mit in einer Mischkammer hergestelltem Gemenge von Sauerstoff und Leuchtgas gespeist. Es werden zu ihrer Einstellung in die Leitung geschaltete Gasgeschwindigkeitsmeßinstrumente, z. B. mit einem Drosselorgan versehener Differentialmanometer, angewendet. Der Kolben 5 wird in vorgewärmtem Zustand der Wirkung der Flamme 17 ausgesetzt. Die Vorwärmung erfolgt in der Regel durch die strahlende Wärme eines elektrischen Heizkörpers vor der Einsetzung des Kolbens auf die Stütze 16. Die Vorwärmung wird deshalb und in -e-inemsolchen Maße vorgenommen, daß die eine hohe_ Temperatur besitzende Flamme 17 den KOI-ben nicht zum Springen bringt. Die Anwendung von strahlender Wärme ist vorteilhaft, weil man sie infolge der Wärmestrahlenabsorption auch auf die äußere Kolbenwand .einwirken lassen kann, so z. B. auf die am Vorratsträger befindlichen Kolben. Dieser kann somit als eineVorwärmungsvorrichtung betrachtet werden. Nach einigen Sekunden einwirkender Erhitzung erweicht der von der Flamme erhitzteTeil des Kolbens und nimmt teils infolge seines Eigengewichts, teils infolge der dynamischen (Blase-) Wirkung der Flamme wie auch infolge des auf denselben ausgeübten Druckes der Brennprodukte der Flamme die aus Abb. 4 ersichtliche Form an, preßt sich an das Ende der Röhre 2o und beginnt auch diese zu erwärmen. Nach kurzer Zeit (Abb. 5) schmiegt sich der Kolbenboden gänzlich an die Röhre. -Schließlich wird er von der Flamme 17 des inzwischen weiter nach unten versetzten Brenners 18 durchgeblasen. Beim Hinabdringen der Leuchte reicht die Flamme tief in die Röhre 2o, erhitzt diese auf die zur Verschmelzung erforderliche Temperatur und die geschmolzenen Kolbenbodenteile; darauf pressend erfolgt die Verschmelzung durch inneres Überlappen (Abb. 6). Da die Flamme infolge des aerodynamischen Durchströmungswiderstandes der Röhre:2o die Verschmelzungsstelle unter innerem Überdruck hält, wird die Verschließung derselben, welche infolge der Oberflächenspannung des geschmolzenen Glases eintreten könnte, verhütet, und man kann durch entsprechende Einstellung den inneren Querschnitt dieser Öffnung dadurch, daß man sie durch Aufblasen trichterförmig gestaltet, sogar erweitern. Nach, Abschluß der Verschmelzung wird die Gaszuführung des Brenners 18 versperrt oder man schaltet letztere an eine Druckluftleitung, damit die Flamme 17 erlischt und an ihrer Stelle ein kalter Gasstrom durch die Verschmelzungsstelle strömt, der diese bis zur Erstarrung abkühlt. Dann wirdder mitPumpröhrchen verseheneKolben nach Lockerung der Backen 2 1 aus der Stütze 2n 16 entfernt und gänzlich abgekühlt.Fig. 4 shows the first section of the process on a larger scale, Fig. 5 is the sketch of the second and Fig. 6 that of the third section. Fig. 3 shows the initial stage of the pump tube fusing of a relatively thick-walled piston 15. The piston rests with its rim 1511 on the stationary circular support 16, so that its bottom surface is the end of the likewise stationary or slightly pushed upward by a spring between the jaws 2 , 1 jammed glass tube 2o touched. The piston crown is from the inside, i. H. from the opposite with the bottom portion to be fused Glasrölire direction by the - heated by a ül the stable guide 1 9 up and down movable light 18 outgoing Stichflanune 17th This lamp is fed with a mixture of oxygen and luminous gas produced in a mixing chamber. There are connected to their adjustment in the line gas velocity measuring instruments, z. B. provided with a throttle differential manometer applied. The piston 5 is exposed to the action of the flame 17 in a preheated state. The preheating takes place as a rule by the radiant heat of an electric heater before the insertion of the piston on the support 16. The preheating is carried out therefore and to such an extent that the high temperature flame 17 does not cause the KOI-ben Jumping brings. The use of radiant heat is advantageous because it can also be allowed to act on the outer bulb wall as a result of the absorption of heat rays, e.g. B. on the piston located on the supply carrier. This can thus be viewed as a preheating device. After a few seconds of heating, the part of the bulb heated by the flame softens and takes the shape shown in Fig. 4 partly due to its own weight, partly due to the dynamic (blowing) effect of the flame and also due to the pressure exerted on it by the combustion products of the flame on, presses against the end of the tube 2o and begins to heat this too. After a short time (Fig. 5) the piston crown snuggles completely against the tube. Finally, it is blown through by the flame 17 of the burner 18, which has meanwhile been moved further downwards. When the lamp descends, the flame reaches deep into the tube 2o, heating it to the temperature required for fusion and the melted piston crown parts; pressing on it, the fusion takes place by internal overlapping (Fig. 6). Since the flame, as a result of the aerodynamic flow resistance of the tube: 2o, keeps the fusion point under internal overpressure, the closure of the same, which could occur as a result of the surface tension of the molten glass, is prevented they are funnel-shaped by inflating them, even widening them. After, completion of the fusion, the gas supply of the burner blocks 18 or one switches the latter to a compressed air line, so that the flame 1 7 goes out and a cold gas stream flows in place by the fusion point, which cools it until solidification. Then, after loosening the jaws 2 1, the piston provided with the pump tube is removed from the support 2n 16 and allowed to cool completely.

Es ist klar, daß während der Verschmelzung eine relative Bewegung des Kolbens und des Röhrchens nicht notwendig ist, ferner, daß die Verschmelzung unabhängig von der Form und der Wandstärke der Kolbenwand vor sich geht, wenn die Wirkung der Flamme in Richtung der Röhrenachse erfolgt. Die Bewegung des Brenners 18 ist auch nicht unbedingt erforderlich, weil sie durch die Änderung des Druckes des den Brenner speisenden Gasgemisches ersetzt oder gar gänzlich entfallen kann; doch können diese beiden Maßregeln auch vereint angewendet werden. Da die Flamme nicht lang zu sein braucht und auch von einer kleinen Leuchte ausgehen kann, ist man bezüglich der Verschmelzungsstelle nicht gebunden, weil der Kolben mit einem entsprechend geformten Brenner an beliebiger, ja sogar an jeder Stelle mit einem Pumprohr versehen werden kann. In letzerem Fall erscheint es zweckmäßig, den im Kolbeninnern erzeugten Überdruck durch provisorische Verschließung der bereits vorhandenen Röhre und/oder durch ErzeugtIng eines größeren Ausströmungswiderstandes am offenen Ende des Kolbens zu steigern. Diese letztere Maßregel kann auch in anderen Fällen zweckmäßig sein. Sie wird am einfachsten in der Wäse ausgeführt, daß man auf den Kolben ein Drosselorgan, z. B. eine mit zentraler Öffnung versehene (in Abb. 3 mit :2 1` bezeichnete und gestrichelt gezeichnete) Metallscheibe, ansetzt, die durch Drosselung des Ouerschnitts der ausströmenden Verbrennungsprodukte den Strömungswiderstand derselben vergrößert.It is clear that relative movement of the piston and tube is not necessary during the fusion, and that the fusion occurs regardless of the shape and thickness of the piston wall when the action of the flame is in the direction of the axis of the tube. The movement of the burner 18 is also not absolutely necessary because it can be replaced by the change in the pressure of the gas mixture feeding the burner or even omitted entirely; but these two measures can also be used together. Since the flame does not have to be long and can also come from a small lamp, one is not bound with regard to the fusion point, because the piston with a correspondingly shaped burner can be provided with a pump tube at any point, even at any point. In the latter case, it appears expedient to increase the overpressure generated inside the piston by temporarily closing the existing tube and / or by generating a greater flow resistance at the open end of the piston. This latter measure can also be useful in other cases. It is most easily carried out in the Wäse that a throttle device, z. B. a metal disc provided with a central opening (in Fig. 3 labeled: 2 1 'and shown in dashed lines) attaches, which increases the flow resistance of the same by throttling the cross section of the outflowing combustion products.

Das Verfahren kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß man zuerst den in Abb. 4 gezeichneten Vorgang durchführt, indem man die Röhre nur an die Oberfläche des noch geschlossenen Kolbens anschmilzt. Da bei der Röhreneinschmelzung weder die Röhre 2o bewegt oder gedreht, noch zwischen den Backen 2 1 und dem Kolbenboden 15 ein beträchtlicher Spalt gelassen werden muß, ist die Anwendung von langen Rohrstäben 2o möglich, die nach Anschmelzung an den Kolben in solcher Entfernung von diesem abgeschnitten oder abgespaltet werden können, daß eben nur der erforderliche Rohrstumpf übrigbleibt. Hierdurch kann eine beträchtliche Material- und Arbeitsersparnis erzielt werden, insbesondere wenn das Verfahren durch Automaten ausgeführt wird. Es ist nicht erforderlich, daß die Röhre 2o gerade ist, da das Verfahren auch mit gebogenen Röhren durchgeführt werden kann. Natürlich muß in diesem Fall auch die Flamme in der Achsenrichtung des mit der Kolbenwand benachbarten und mit ihr zu verschmelzenden Rohrteiles wirken, denn das Wesentliche in der Flammenwirkung ist, daß sie die geschmolzenen Kolbenteile gleichmäßig in und an die Röhre drückt, was durch entsprechende Einstellung der Flamme bei einer zur Kolbenwand ein wenig schief stehenden Röhre ebenfalls erreicht werden kann.The procedure can also be carried out in such a way that one first carries out the procedure shown in Fig. 4, only melting the tube to the surface of the flask which is still closed. Since the tube 2o is not moved or rotated when the tube is melted down, nor a considerable gap has to be left between the jaws 2 1 and the piston head 1 5 , long tubular rods 2o can be used, which after melting on the piston at such a distance from it can be cut off or split off so that only the required pipe stump remains. In this way, considerable material and labor savings can be achieved, especially if the method is carried out by automatic machines. It is not necessary that the tube 20 be straight, as the method can also be carried out with curved tubes. In this case, of course, the flame must also act in the axial direction of the tube part adjacent to the piston wall and to be fused with it, because the essence of the flame effect is that it presses the melted piston parts evenly into and against the tube, which can be achieved by appropriate adjustment of the Flame can also be reached if the tube is slightly inclined to the wall of the flask.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for connecting glass tubes to the outer wall of the glass bulbs of incandescent lamps or the like, characterized in that the heating of the bulb wall part to be fused and the tube, furthermore the opening of the bulb wall and the pressing of the softened edge of the bulb opening which causes melting takes place with the softened Kohrende solely by means of a flame acting on the piston wall from the inside of the piston in the direction of the tube axis in a single work step. : 2. Method according to claim i, characterized in that a flame is allowed to act on the preheated piston wall part to be fused, which flame is fed by a gas mixture consisting of oxygen and hydrocarbon.