DEP0046602DA - Elektrische Geräte, wie elektrische Glühlampen, Rundfunkröhren und Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft luftdicht abgeschlossene Glashohlkörper, bei welchen ein der Entlüftung dienendes Röhrchen vorgesehen ist, sowie Verfahren und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung. Sie ist von besonderer Brauchbarkeit für die Herstellung verschiedener elektrischer Geräte, wie elektrischer Glühlampen, Blitzlichtlampen, Rundfunkröhren und anderer Einrichtungen, in deren Inneren ein durch elektrischen Strom bedingter Vorgang stattfindet.

Bei der Herstellung der verschiedenen Arten elektrischer Lampen usw., bei denen eine luftdicht verschlossene und luftleer zu machende, oder mit Gas geeigneter Art zu füllende Glashülle verwendet wird, ist es üblich, ein Pumpröhrchen vorzusehen, durch welches die Hülle luftleer gemacht oder mit Gas gefüllt wird. Hinterher wird dieses Röhrchen, um einen luftdichten Verschluss herzustellen, abgeschmolzen. Die Pumpröhrchen werden im allgemeinen entweder an der Kuppe der Umhüllung (Glocke) oder in deren Sockel vorgesehen. Die letztgenannte Anordnung wird vorzugsweise verwendet, da die Gefahr einer Beschädigung des zugeschmolzenen Pumpröhrchens wesentlich verringert wird.

Für diese Ausführungsform des Verschlusses ist es besonders wünschenswert, das Pumpröhrchen so wenig wie möglich aus der Hülle vorragen zu lassen, sodass es beim Einsetzen des Gerätes in den Sockel oder die Fassung nicht zerbrochen werden kann. Dies lässt sich schwer erreichen, wenn ein verhältnismässig dicker Glasteller, durch den die Zuführungsdrähte reichen, zum Verschliessen der Glashülle (Glocke) verwendet wird, da beim Abschmelzen des Pumpröhrchens in unmittelbarer Nähe des dicken Tellers sehr leicht im Glas Sprünge auftreten. Diese Sprünge werden durch örtliche Spannungen im Glas verursacht, die dann entstehen, wenn nur ein kleines Teil des Tellers, wie es eben beim Abschmelzen der Fall ist, von der Flamme getroffen wird. Die Bildung solcher, örtlich begrenzter Spannungen kann vermieden werden, wenn das Abschmelzen des Pumpröhrchens bei einer Temperatur erfolgt, die oberhalb jener liegt, bei welcher im verwendeten Glas Spannungen auftreten oder dadurch, dass nach dem Abschmelzen das Gerät einem langsamen Abkühlungsverfahren unterworfen wird. Derartige Massnahmen erschweren jedoch die Herstellung und vergrössern die Fabrikationskosten.

Die Erfindung löst die Aufgabe, luftdicht zu verschliessende Glashüllen mit verhältnismässig dicken Verschlussenden mit sehr kurzen Pumpröhrchen zu versehen. Zu diesem Zweck wird ein neuartig gestaltetes Traggestell mit dicken Glasteller verwendet. Es ermöglicht, das Pumpröhrchen in unmittelbarer Nähe des dicken Tellers abzuschmelzen, ohne dass Sprünge im Glas auftreten. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, dass der Teil des Tellers an dem das Pumpröhrchen angeschmolzen ist, zu einer nach innen ragenden Kuppe geformt ist, deren Wanddicke einer zwischen den Wanddicken von Teller und Pumpröhrchen liegenden Grösse entspricht.

In der Zeichnung ist im vergrösserten Masstabe die Herstellung einer elektrischen Glühlampe gemäss der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt

Dieser Textteil wurde auf Seite 5 eingefügt!

Figur 1 einen Längsschnitt durch die fertige Lampe,

Figur 2 und 3 Einzelheiten bei der Herstellung des Tellers,

Figur 4 den Teller und die Pressvorrichtung,

Figur 5 das Anschmelzen des Pumpröhrchens,

Figur 6 das fertige, zum Einschmelzen bereitete Traggestell,

Figur 7 dessen Einschmelzen in die Glocke, und

Figur 8 das Abschmelzen des Pumpröhrchens.

Wie die Zeichnung erkennen lässt, ist die Glocke 1 mit einen verhältnismässig dicken Glasteller 2 verschmolzen, der die Steckerstifte 4 der Stromzuleitung 3 trägt. Sie sind über die bekannten Einschmelzdrähte 6 mit den Gestelldrähten 5 verbunden, zwischen denen der Leuchtkörper 9 angeordnet ist. Durch eine um sie geschmolzene Glasperle 8 wird ihre gegenseitige Lage gesichert. Der Teller 2 ist an den Durchdringungsstellen der Zuleitungen 3, die im gezeigten Beispiel ungefähr 9 1/2 mm von einander entfernt sind, mit Augen 7 versehen, sodass die in ihn einzuschmelzenden Stifte und Drähte fest und dicht sitzen. In der Mitte des Tellers 2 ist das Pumpröhrchen 10 angeschmolzen.

Wie der einschlägigen Technik bekannt, werden die Pumpröhrchen aus verhältnismässig dünnwandigen Röhren hergestellt. In dem veranschaulichten Beispiel beträgt die Wanddicke ungefähr 0,4 mm. Würde ein solches Rohr direkt einem Glaskörper von starken Querschnitt angeschmolzen, dann würden beim Abschmelzen, wie schon erwähnt, durch örtliche Spannungen Glassprünge auftreten, da die Erhitzung nur in einem eng begrenzten Umfang erfolgt.

Gemäss der Erfindung wird der Glasteller 2 in seiner Mitte mit einer verhältnismässig dünnwandigen Kuppe 12 versehen, an die das Pumpröhrchen 10 angeschmolzen wird. Es wird dadurch zwischen dem verhältnismässig dicken Teller 2 und der Abschmelzstelle des Pumpröhrchens 10 ein verlängerter dünner Glasweg für die Wärmeleitung geschaffen. Dies gestattet das Abschmelzen sehr nahe am Teller, zum Beispiel ungefähr 3 mm von der Kuppenwölbung, ohne dass das Glas springt.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird die Kuppe 12 erheblich dünner gemacht als der Glasteller 2, vorzugsweise weniger, denn deren Hälfte und mehr sich der Wanddicke des Pumpröhrchens 10 nähernd. Beim dargestellten Beispiel ist der Glasteller 2, 8 mm stark und die Kuppe etwa 1,2 mm und liegt damit näher der Wanddicke des Pumpröhrchens 10 (0,4 mm), als der halben Tellerdicke. Die Kuppe 12 ermöglicht einen allmählichen Uebergang der Wanddicken vom Teller 2 zum Pumpröhrchen 10.

Darüber hinaus ergibt die Kuppe 12 eine Einbuchtung 13, die gestattet, das Pumpröhrchen nahezu in der äusseren Ebene des Tellers zu verschliessen. Es kann also fast vollständig in der Höhlung 13 untergebracht und somit vor Bruch geschützt werden.

In einem besonderen Arbeitsgang wird die in Figur 6 veranschaulichte Einheit, das Traggestell 14, das den Teller 2 mit den Zuleitungsdrähten, dem Pumpröhrchen usw. zeigt, hergestellt. Zu diesem Zweck wird, wird, wie aus den Figuren 2 bis 5 ersichtlich, zunächst ein Glasring 15 in die Aussparung 16 einer feststehenden Form 17 gebracht. Sie ist mit Bohrungen 18 zur Aufnahme der Steckerstifte 4 der Zuleitungsdrähte versehen, wodurch diese in der erforderlichen Stellung gehalten werden. Die unteren Enden der Steckerstifte 18 ruhen dabei auf einer senkrecht beweglichen Hülse 19 und zwar in einer Höhe, dass die oberen Enden der Steckerstifte 4 mit dem Boden der Aussparung 16 abschliessen. Innerhalb der Form 17 ist weiterhin der in senkrechter Richtung bewegliche Stempel 20 vorgesehen, dessen oberes Ende 21 kuppenförmig gestaltet ist. Der Stempel 20 ist in der Figur 2 und 3 in der Ausgangsstellung und in der Figur 4 am Ende der Arbeitsstellung dargestellt.

Wenn der Glasring 15, sowie die Zuleitungsdrähte 3 in die Form 17 eingeführt sind, dann wird der Ring 15 durch Flammen 22 erhitzt und zum Schmelzen gebracht, sodass das Glas sich um die Einschmelzdrähte 6 legt. Um zu verhindern, dass diese durch das erweichte Glas gegeneinander verschoben werden, ist über der Form 17 ein senkrecht beweglicher Halter 23 angebracht, in dessen sich gegen die Form hin vertiefende Rinnen 24, 25 die Zuleitungsdrahtenden ruhen. Der Halter 23 wird zusammen mit der Form 17 während des Erhitzens um die senkrechte Achse in Umlauf versetzt. Das Erhitzen des Glasringes 15 erfolgt so, dass die Gasfeuer zunächst gegen den oberen Teil des Ringes (siehe Figur 2) gerichtet werden, bis das Glas erweicht, worauf sie abwärts geführt werden und damit gegen den unteren Teil des Ringes 15 gerichtet werden. Durch diese Feuerführung baucht sich der Glasring beim Schmelzen nach unten aus, sodass die Zuführungsdrähte 3 sowie vom Glas frei bleiben, dass beim Pressen kein Glas in die Bohrungen 26 des Presskopfes 27 gelangen kann, wodurch sie dort festgehalten würden. Wenn das Glas am unteren Teil des Ringes 15 genügend erweicht ist und die Zuführungsdrähte erfasst hat, dann wird die Hülse 19 etwas angehoben, etwa 0,8 mm; wie in der Figur 3 gezeigt ist, und dadurch der zur Glasmasse 28 erweichte Ring 15 etwas aus der Formaussparung 16 herausgehoben, sodass die Gasfeuer auch dessen untere Fläche bestreichen können. Diese Massnahme ist notwendig, um den Pressvorgang, dessen Endergebnis in Figur 5 dargestellt ist, durchzuführen.

Das Erhitzen des Glasringes 15 wird so lange fortgesetzt, bis das Glas in der Formaussparung 16 schmilzt und eben beginnt sich von deren Seitenwänden 30 zurückzuziehen. In diesem Zeitpunkt entspricht die Verteilung des erweichten Glases nahezu der Verteilung im fertigen Glasteller, da der grössere Teil der erweichten Glasmasse am Umfang der Formaussparung 16 und nur ein geringerer Betrag des Glases sich im mittleren Teil befindet, wo die dünnwandige Kuppe 12 des Glastellers 2 geformt wird. Ist dieser Zustand erreicht, dann wird der Halter 23 ausser Stellung gebracht und der Presskopf 27 über die Form 17 geführt. Durch Anheben des Stempels 20 und Senken des Kopfes 27 wird dann die Form 17 für kurze Zeit geschlossen und der erweichten Glasmasse die Form gegeben, wie sie Figur 4 erkennen lässt. Der mit der Form umlaufende Presskopf 27 wiest eine Ausnehmung 31 auf, die der Aussparung 16 der

Form 17 entspricht. Sie ist mit einer mittleren Höhlung 32 versehen, die dem abgerundeten kegelförmigen Ende 21 des Stempels 20 entspricht und mit diesem so zusammen arbeitet, dass die mittlere Kuppe 12 der Einheit 29 gebildet wird. Von der Ausnehmung 31 gehen ausserdem noch zwei Aushöhlungen 33 aus. Sie liegen unterhalb der Bohrungen 26 für die Aufnahme der Zuleitungsdrähte 3. Sie dienen dazu, die die Zuleitungsdrähte 3 umfassenden Augen 7 an der fertigen Einheit 29 zu bilden. Nach Abschluss des Pressvorganges wird der Kopf 27 abgehoben und der Stempel 20 gesenkt, dann die Hülse 19 nach oben bewegt und damit die fertige Einheit 29 aus der Aussparung 16 befördert.

Die Einheit 29 wird anschliessend mit dem Pumpröhrchen 10 verbunden, das an der Innenseite 13, der Kuppe 12 angeschmolzen wird. Es kann dabei so verfahren werden, wie in der Figur 5 veranschaulicht ist, indem ein Ende des Glasrohres 10 gegen die Unterseite der Kuppe 12 geführt und diese oberhalb durch ein Gasfeuer 35 erhitzt wird bis das Glas erweicht und mit dem Ende des Glasrohres 10 zusammenschmilzt. Durch einen kurzen Luftstoss ist das offene Ende des Pumpröhrchens 10 (vergleiche Figur 5) wird eine Oeffnung 36 durch die Kuppe 12 geblasen. Es erfolgt dann die Formgebung der Zuleitungsdrähte 5, die erforderlichenfalls in eine Perle 8 aus Glas oder anderem isolierenden Stoff eingebettet werden. Schliesslich wird ein elektrische Energie leitendes Element, zum Beispiel eine Wolframwendel 9 an den freien Enden der Zuführungsdrähte 5 befestigt. Als Endprodukt des Verfahrens ergibt sich das in der Figur 6 wiedergegebene Traggestell 14.

Das fertiggestellte Traggestell wird dann in die Glasglocke 1 eingeschmolzen, wie es beispielsweise Figur 7 zeigt. Auf einem Träger 37, der sich innerhalb der Gasfeuer 38 dreht, werden beide zu verschmelzenden Teile in Stellung gehalten. Die Feuer sind dabei gegen das untere Ende der Glocke 1 gerichtet. Ein ebenfalls am Träger 37 ruhender nicht dargestellter Halter für die Glasglocke 1 sorgt für deren Festhalten während des Einschmelzens in der erforderlichen Stellung. Der Träger 37 ist ausserdem mit mehreren, vorzugsweise drei radialen Schienen 39 versehen, auf welchen das Traggestell 14 und die Glocke 1 aufruhen. Damit wird erreicht, dass die beiden miteinander zu verschmelzenden Gegenstände stets dieselbe Stellung während des Einschmelzens zueinander einnehmen. Der Träger 37 weist in seiner Mitte eine kegelstumpfförmige Erhöhung 40 auf, die an der Unterseite 13 der Kuppe 12 in den Teller 2 eintreten kann, und so das Pumpröhrchen 10 vor der Einwirkung der Einschmelzfeuer 38 schützt. Bohrungen 41 und 42 im Träger 37 dienen zur Aufnahme der Steckerstifte 4 und des Pumpröhrchens 10. Nach dem Einschmelzen des Traggestells 14 in die Glocke 1 kann die Lampe durch das Pumpröhrchen entlüftet werden und dieses schliesslich unmittelbar an der unteren Fläche des Tellers 2 abgeschmolzen werden, sodass damit der Herstellungsvorgang der Lampe abgeschlossen wird. Für das Abschmelzen wird das Pumpröhrchen 10 in eine elastische Einspannvorrichtung 43 aus Gummi eingesteckt (vergleiche Figur 8), wobei die Unterfläche des Tellers 2, auf einem federnden Schirm 44, diesen etwas nach unten drük- kend, ruht. Er dient dazu, das untere Ende der Lampe vor den Abschmelzfeuern 45 zu schützen. Der Schirm 44 kann beispielsweise aus einem 0,8 mm starken Streifen rostfreien Stahls hergestellt werden. An einem Ende ist er am Maschinengestellteil 46 gelagert und ausserdem mit einer Durchbrechung 47 für das Pumpröhrchen 10 versehen. Die Einspannvorrichtung 43 kann in der in der Glühlampenindustrie üblichen Weise ausgebildet sein. Durch die Leitung 48 verbindet sie das Pumpröhrchen 10 mit einer nicht dargestellten Vacuumpumpe. Ist der erforderliche Grad an Luftleere innerhalb der Lampe erreicht und, wenn vorgesehen, Gas eingefüllt, dann werden die Abschmelzfeuer 45 gegen das Pumpröhrchen 10 unmittelbar unterhalb des Schirmes 44 gerichtet, um das Röhrchen abzuschmelzen und den luftdichten Verschluss herzustellen. Wenn das Röhrchenglas anfängt weich zu werden, dann beginnt der in seine Ausgangsstelle zurückgehende federnde Schirm 44 das Pumpröhrchen 10 auszuziehen; dadurch wird dessen Durchmesser vermindert und das Abschmelzen unterstützt.

Claims (6)

1. Glühlampen, Rundfunkröhren und ähnliche elektrische Geräte mit einer gasdicht abgeschlossenen Hülle und mit einem bei diesem die Endwandung bildenden Glasteller von einer zum Halten der gasdicht hindurchgeführten Stromzuleitungen hinreichenden Dicke sowie mit einem an den Glasteller angeschmolzenen und mit dem Inneren der Hülle in Verbindung stehenden Glasröhrchen von einer im Vergleich zum Glasteller wesentlich geringeren Wandstärke, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasteller (2) einen nach innen ragenden Teil von der Form einer Kuppe (12) aufweist, an den das Glasröhrchen (10) angeschmolzen ist und dessen Wanddicke um die Anschlusstelle des Glasröhrchens (10) herum zwischen dessen Wanddicke und der Wanddicke des übrigen Teils des Glastellers (2) liegt (Fig. 1).

2. Elektrische Geräte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einwärts ragende Kuppe (12) des Glastellers (2) in ihrer Wanddicke von einer Dicke in der Grössenordnung der Wandstärke des Glasröhrchens (10) bis ungefähr zur Wanddicke des eigentlichen Glastellers (2) abgestuft ist (Fig. 1).

3. Elektrische Geräte nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadruch gekennzeichnet, dass das Glasröhrchen (10) ganz nahe seiner Ansatzstelle am Glasteller (2) abgeschmolzen und auf das Innere der Kuppe (12) beschränkt ist (Fig. 1).

4. Elektrische Geräte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verhältnismässig dickwandige Glasteller (2) aus einem im Wesentlichen flachen ringförmigen Aussen- oder Grundteil und einer von diesem ausgehenden und das Glasröhrchen (10) umschliessenden mittleren Vertiefung (12) besteht und einwärts gerichtete Augen (7) um die beiderseits der Vertiefung (12) gasdicht den Glasteller (2) durchsetzenden Stromzuleitungen (3) aufweist und die Wanddicke des Glastellers (2) von der nach dessen Mitte zu liegenden Seite der Augen (7) nach dem von der Tellermitte ausgehenden Glasröhrchen (10) hin fortschreitend abnimmt (Fig. 1).

5. Verfahren zur Ausführung von elektrischen Geräten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein dickwandiger, die Abschlusswandung der Hülle (1) bildender und die Stromzuleitungen (3) aufnehmender Glasteller (2) in der Mitte zu einer einwärts gewölbten Kuppe (12) von wesentliche geringerer Wanddicke und von einer für die Unterbringung des Glasröhrchens (10) genügenden Weite geformt wird, worauf das Anschmelzen des Glasröhrchens (10) an dem Scheitel der Kuppe (12), die Bildung einer Oeffnung an der Ansatzstelle, die Fertigstellung des Trägergestells (14), dessen Verbindung mit der Hülle (1) und schliesslich nach dem Entlüften oder gegebenenfalls Füllen mit Gas das Abschmelzen des Glasröhrchens (10) in der Nähe seiner Ansatzstelle erfolgt (Fig. 2 bis 8).

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen federnden, eine Oeffnung (47) für die Durchführung des Glasröhrchens (10) aufweisenden Schirm

(44), auf dem die Lampe während des Evakuierens und gegebenenfalls Füllens mit Gas ruht und der durch Zurückfedern in seine Ausgangslage das Abschmelzen des Glasröhrchens (10) unterstützt (Fig. 8).