HU215000B - Védőgázas gyártókamra - Google Patents

Description

A találmány tárgya védőgázas gyártókamra, amely egy belső teret gáztömören körbezáró fenékkel, falrészekkel és tetőrészekkel rendelkezik, és ahol a fenék forgathatóan van rögzítve, és a gyártókamra belső terében szerszámok vannak felszerelve, a gyártókamra pedig a belső térben végzendő műveletekhez kesztyűvel is el van látva.

Elsősorban olyan védőgázas gyártókamrákról van szó, amelyekben a töltőanyag tisztaságával szemben igen szigorú követelményeket támasztó gázkisüléses lámpákat ionizálható töltőgázzal lehet megtölteni.

Kis wattszámú, nagynyomású, gázkisüléses lámpák gyártásakor az ionizálható töltőanyagot különleges gondossággal kell betölteni a kisülési csőbe, mert a kis wattszámú, nagynyomású, gázkisüléses lámpák kisülési térfogata, és ennek megfelelően a betöltendő anyagmennyiség viszonylag kicsi, így már a kisülési térfogatba került legcsekélyebb tisztátalanság is befolyásolhatja a lámpa fényemisszióját, sőt selejtessé teheti a lámpát. Ezért az egyéb gázkisülés lámpák öblítésére és töltésére általánosan használt közönséges szivattyús technológia ilyen lámpák esetében igen nagy kockázatot rejt magában.

Nátriumtöltésű, nagynyomású, gázkisüléses lámpák gyártási műveleteinek nagyobb részét rendszerint védőgázzal töltött és kesztyűs ablakkal ellátott gyártókamrában végzik. A nátriumtöltésű, nagynyomású, gázkisüléses lámpák, pontosabban azok részegységének egy-egy gyártási tételét („sarzsi”) egy vagy több zsilipen keresztül bezsilipelik a gyártókamra belső terébe. A gyártókamra belső terében különböző szerszámok vannak, amelyek a részegységen gyártási műveleteket végeznek.

Egy ilyen kesztyűs ablakkal ellátott gyártókamrát ismerhetünk meg a FR-A-2-293-288 szabadalmi dokumentumból, amelynek egy gáztömören záró belső tere van és forgatható fenékkel rendelkezik. Ezen megoldás azonban bonyolult, a gyártó kamrában elhelyezett szerszámok nehezen kezelhetők, így a gyártási ütemidő meglehetősen magas, továbbá nem képes kielégíteni a védőgáz tisztaságával szemben állított magas követelményeket.

Más típusú nagynyomású, gázkisüléses lámpák, például higanygőztöltésű vagy halogén fémvegyületének gőzével töltött nagynyomású, gázkisüléses lámpák gyártására azonban a fenti technológia közvetlenül nem adaptálható, mert ezeknél a lámpáknál egyes gyártási műveleteket - például a kisülési cső végének lezárását vagy a nemesgáz-összetevők kifagyasztását - védőgázas gyártókamrában csak rendkívül nagy, alig-alig indokolható mértékű műszaki ráfordítással lehet elvégezni.

Ezenkívül a gyártókamrán belüli gyártási műveletek nagyfokú automatizáltságával együtt járó még oly csekély szennyezettség - por, súrlódással lekoptatott anyag, kenőanyagok gőzei - sem engedhető meg az extrém kicsi, esetleg csak 0,03 cm-¹ kisülési térfogattal bíró, és ennek megfelelően igen kis mennyiségű töltőanyagot igénylő gázkisüléses lámpák esetében (pl. járművek fényszóróiban használatos kis wattszámú, nagynyomású, gázkisüléses lámpák esetében). Másfelől viszont kis wattszámú, nagynyomású, gázkisüléses lámpák esetében sem lehet lemondani a gyártási műveletek nagy automatizáltsági fokáról, mert rövid ütemidőre kell törekedni.

Ezért a találmányunk feladataként olyan védőgázas gyártókamra megalkotását tűztük ki célul, amely alkalmas a gyártókamra belső terében lévő védőgáz tisztaságával szemben igen szigorú követelményeket támasztó gyártmányok - főleg villamos lámpák - előállítására, és ahol a gyártókamra úgy van kialakítva, hogy az alkalmas legyen egyúttal a védőgázas belső térén kívül elvégzendő gyártási műveletek végrehajtására is. Ezen felismeréssel a gyártó sor ütemidejét jelentősen le tudjuk rövidíteni, és ezáltal a teljes gyártási idő lerövidül, ha az automata egy gyártási helyén a védőgáz alatti és védőgázt nem igénylő műveletek egymás után elvégezhetők, külön leállás nélkül. Ennek érdekében a gyártókamrához rendeltünk olyan külső szerszámokat is, amelyek segítésével a védőgázas térén kívül végzendő műveleteket lehet elvégezni.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti védőgázas gyártókamra, amely egy belső teret gáztömören körbezáró fenékkel, falrészekkel és tetőrészekkel rendelkezik, és ahol a fenék forgathatóan van rögzítve, és a gyártókamra belső terében szerszámok vannak felszerelve, a gyártókamra pedig a belső térben végzendő műveletekhez kesztyűvel is el van látva, oly módon van kialakítva, hogy a forgatható fenéken át gáztömören tömített átvezetéssel rendelkező munkadarab-befogókkal van ellátva; és a munkadarab-befogók a fenék forgástengelyével koncentrikus kör vagy körív mentén vannak elhelyezve, és a munkadarab-befogókra a gyártókamra feneke fölött a gyártókamra belső terében védőgáz alatti gyártási műveletek elvégzésére belső szerszámok, míg a belső térén kívül a fenék alatt külső szerszámok vannak szerelve; a gyártókamra fenekének gáztömör tömítőszerkezetét pedig száraz siklószegmensekkel ellátott gyűrű alakú tömítés alkotja.

A találmány szerinti megoldás lehetővé teszi, hogy a gyártási műveletek közül csak azok kerüljenek a gyártókamra belső terébe, amelyeket feltétlenül védőgáz oltalma alatt kell végezni; az összes többi művelet a gyártókamrán kívül végezhető. Ez a megoldás csökkenti a gyártókamrán belüli gyártási műveletekből eredő, védőgázt szennyező anyagok mennyiségét. A találmány szerinti gyártókamrának az is előnye, hogy a munkadarabokat (félkész termékeket, részegységeket stb.) nem szükséges gyártási tételenként bezsilipelni a belső térbe. A találmány szerinti gyártókamrának további előnye, hogy a belső térben nem kell szállítóberendezést alkalmazni a munkadarabok mozgatására.

A belső szerszámok és a külső szerszámok rendre a munkadarab-befogók által definiált kör vagy körív fölött és alatt vannak elhelyezve, és mivel a gyártókamrának a szerszámok ciklusidejével azonos ütemben rendre tovább fordított feneke a munkadarab-befogókban lévő munkadarabokat közvetlenül az egyes belső és külső szerszámokhoz viszi, így ez az ütemidő jelentős lerövidítéséhez járul hozzá.

A gyártókamra fenekének tömítőszerkezetét előnyösen száraz siklószegmensekkel ellátott gyűrű alakú tömítés alkotja, amely a fenéknek van szorítva. A szükséges

HU 215 000 Β szorítóerőről egy lehetséges megoldás esetén egy gyűrű alakú, felfújható tömlő gondoskodik, amely a gyártókamra falában, a tömítés fölött van elhelyezve. A szükséges szorítóerő azonban más módon is létrehozható. Egy másik előnyös megoldás esetén a szükséges szorítóerőt görgős támaszok biztosítják, amelyek a gyártókamra fenekének és burkolatának egymáshoz képest mozgó részeit egymáshoz pontosan pozícionálják.

Magában a tömítőszerkezetben egy körbefutó zárócsatorna van kialakítva, amelyben inért gáz van áramoltatva; így a levegő nem tud bediffundálni a gyártókamra belső terébe. A gyártókamra belső terében lévő gáz nyomása előnyösen nagyobb, mint a gyártókamrán kívül uralkodó légnyomás. Ezáltal mind a levegőnek, mind egyéb szennyező anyagoknak a gyártókamra belső terébe való behatolása meg van nehezítve.

A találmányt két kiviteli példa kapcsán rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az

1. ábra a találmány szerinti védőgázas gyártókamra nagyon leegyszerűsített vázlata; a

2. ábra a találmány szerinti gyártókamrát oldalnézetben és részben metszetben mutatja vázlatosan; a

3. ábra az első kiviteli példa szerinti gyártókamra fenekének tömítőszerkezetét és munkadarab-befogóját mutatja metszetben; végül a

4. ábra a második kiviteli példa szerinti gyártókamra fenekének tömítőszerkezetét mutatja metszetben.

Az 1. ábrán nagyon leegyszerűsített vázlatban szemléltettük a találmány szerinti védőgázas gyártókamra alapelvét. Az 1 gyártókamra la tetőrészből és lb falrészből álló burkolattal, valamint forgathatóan rögzített fenékkel rendelkezik; a 2 fenék nagyobb számú munkadarab-befogóval van ellátva, amelyek 4 munkadarabokat tartanak. A 4 munkadarab kis wattszámú, nagynyomású, gázkisüléses lámpa kisülési csöve. A 4 munkadarab felső vége benyúlik az 1 gyártókamra belső terébe, amelyben védőgáz van, tehát a kisülési cső kisülési térfogata közlekedik a védőgázzal, ugyanakkor a 4 munkadarab alsó vége az 1 gyártókamrán kívül helyezkedik el.

Ezáltal az 1 gyártókamra belsejébe szerelt belső szerszámok segítségével védőgáz oltalma alatt lehet betölteni a töltőanyag alkotórészeit, míg a 4 munkadarab gázmentesítő izzítása és gáztömör elnyomása az 1 gyártókamrán kívül található külső szerszámok segítségével végezhető el. Az 1 gyártókamra 2 fenekének ütemes elforgatásával a 3 munkadarab-befogókban lévő 4 munkadarabok az 1 gyártókamrán belül és kívül lévő különböző belső és külső szerszámokhoz kerülnek. Az 1 gyártókamra 2 fenekének 5 a, 5b tömítései kettős falat alkotnak, így az 5a, 5b tömítések egy gyűrű alakú 6 zárócsatomát képeznek, amelyben 7 inért gáz van áramoltatva.

A 2. ábra oldalnézetben és részben metszetben mutat egy találmány szerinti gyártókamrát. A gyártókamra 10a, 10a’ tetőrészekkel és 10b falrészekkel bíró 10 burkolattal, valamint egy 11 fenékkel rendelkezik, amelyek gáztömören körbezámak egy 12 belső teret. A 10b falrészben egy ablak van, amelybe gáztömören be van illesztve egy 21 kesztyű; a 21 kesztyűn át a gyártókamra 12 belső terébe benyúlva manuálisan is be lehet avatkozni a gyártási folyamatba.

A 11 fenék körtárcsa alakú, egy 1 la karima támasztja alá, és a függőleges tengelye körül forgatható. A 11 fenék átmérője körülbelül 110 cm. A 11 fenék széle és a 10 burkolat 10b falrésze között egy gyűrű alakú 13 tömítőszerkezet található. All fenékre huszonnégy darab 14 munkadarab-befogó van felszerelve; a 14 munkadarab-befogók a 11 fenék forgástengelyével koncentrikus kör mentén egymástól egyenlő távolságra vannak elhelyezve, és a feladatuk a 15 munkadarabok például nagynyomású gázkisüléses lámpák kisülési csöveinek - tartása.

A 10a tetőrész párhuzamos a gyártókamra 11 fenekével, és szerelőlap funkciót is betölt: a gyártókamra 12 belső terében elhelyezett belső 16 szerszámokat tartja. A belső 16 szerszámok a 14 munkadarab-befogók fölött, a 14 munkadarab-befogók által definiált kör mentén vannak elhelyezve. A forgatható 11 fenék alatt, azzal párhuzamosan egy második, helyhez kötött 17 szerelőlap található, amelyre külső 18 szerszámok vannak szerelve. A külső 18 szerszámok feladata a gyártókamra 12 belső terén kívüli gyártási műveletek elvégzése, például a 15 munkadarab -itt kisülési cső végének felhevítése és elnyomása, míg 12 belső térben lévő belső 16 szerszámok feladata például a töltőanyag alkotórészeinek kisülési csőbe való töltése. All fenék a belső és külső 16, 18 szerszámok ciklusidejével azonos ütemben tovább van fordítva, így a 14 munkadarabbefogókban lévő 15 munkadarabok egymás után rendre egy-egy munkaállomás belső és külső 16, 18 szerszámaihoz kerülnek.

A gyártókamra 12 belső tere argongázzal van töltve, amelynek a nyomása a külső légnyomásnál valamivel nagyobb, hogy levegő vagy más szennyező anyagok ne juthassanak be a gyártókamrában. Az argon zárt körben keringetve van. Az argon egy R argontisztító készülékből a 10a tetőrész tengelyében kialakított 19 tápcsonkon keresztül van a 12 belső térbe vezetve, és a 10a tetőrész szélén elhelyezett 20 elszívó juttatja vissza az R argontisztító készülékbe. Ezáltal egyfelől a gyártókamra 12 belső terében egy radiális, kifelé irányuló áramlás jön létre, másfelől pedig a 13 tömítőszerkezetben is argon van áramoltatva, így a levegő nem tud bediffundálni. Az áramlás irányát a 2. ábrán nyilak jelzik. A 14 munkadarab-befogók és a 13 tömítőszerkezet részletes felépítését a 3. ábra mutatja.

Az első kiviteli példa esetén a 13 tömítőszerkezet magába foglal egy gyűrű alakú, U szelvényű 13a tömítést, amely két, egymással koncentrikus tömítőfelülettel rendelkezik, továbbá magába foglal egy gyűrű alakú, felfújható 13b tömlőt, valamint száraz 13c siklószegmenseket, amelyek a 13a tömítés tömítőfelületeire vannak ragasztva. Az L sűrített levegővel felfújt 13b tömlő a 13a tömítést a 13c siklószegmensekkel együtt a gyártókamra 11 fenekéhez szorítja. A száraz 13c siklószegmensek teflonból vagy vitonból vannak készítve, és az utóbbi esetben nagyvákuum-zsírral kenve vannak. A gyűrű alakú, U szelvényű 13a tömítés és a 11 fenék

HU 215 000 Β egy 22 zárócsatomát definiál, amelyben argon van áramoltatva. All fenék és a szerelőlapként is funkcionáló alsó 10a tetőrész a 10b falrésszel párhuzamos, egymás közé benyúló 29, 30 válaszfalakkal van ellátva, amelyek a 13 tömítőszerkezetet a 12 belső tértől labirintusszérűén elválasztják. Amennyiben a 13 tömítőszerkezeten keresztül gáz halmazállapotú szennyező anyag jutna be, a 20 elszívó az argonnal együtt azt is eltávolítja, és szintén az R argontisztító készülékbe kerül.

A 14 munkadarab-megfogók gáztömören be vannak csavarva a 11 fenékbe. A 14 munkadarab-megfogóknak rendre része a 11 fenéken átható egy-egy 23 átvezetés, amely el van látva egy összeszorítható 24 tömítőgyűrűvel. A 15 munkadarabot - itt kisülési csövet - egy szerelőkeretben rögzített hosszú, cső alakú részénél fogva a 23 átvezetés tartja, így a kisülési térfogata közlekedni tud a gyártókamra 12 belső terével. A 23 átvezetés 12 belső tér felé néző nyílása (lásd a 3. ábrát) gáztömören csatlakozik egy 27 argongázas öblítő öblítőcsatomájához; a 27 argongázas öblítő feladata a 15 munkadarab kisülési térfogatának öblítése. A 26 öblítőcsatoma végén 28 tömítéssel van lezárva. A 26 öblítőcsatoma egy 31 állványra van rögzítve, és a 31 állvány megemelésével és elfordításával a 24 munkadarab-befogótól el lehet távolítani; így a gyártókamra 12 belső tere felől a töltőanyag alkotórészeit be lehet tölteni, és a 12 belső tér felé néző, felső elektródaszerelvényt a 15 munkadarabra lehet erősíteni.

A 4. ábrán egy második kiviteli példa szerinti gyártókamra tömítőszerkezetének metszete látható. Ez a kiviteli alak csak a gyártókamra 51 fenekének tömítőszerkezetében különbözik az első kiviteli alaktól. A tömítőszerkezetnek része egy gyűrű alakú 40 tömítőelem, amely egy 41 gumilemez közbeiktatásával a gyártókamra 52 burkolatának 52a falrészével össze van csavarozva. A 40 tömítőelem az 51 fenék forgástengelyével koncentrikus két, teflonból készített 42a, 42b tömítőgyűrűre fekszik fel, amelyek több 43 rögzítőszerkezet segítségével a 11 fenékhez vannak csavarozva; így amikor az fenék továbbfordul, a 40 tömítőelem a teflon 42a, 42b tömítőgyűrűkön csúszik. A két 42a, 42b tömítőgyűrű az 51 fenékkel és a 40 tömítőelemmel együtt egy zárócsatomát képez, amelyben az 51 fenékben lévő nyílásokon keresztül inért gáz, előnyösen argon van áramoltatva. A gyártókamra 51 fenekét és a teflon 42a, 42b tömítőgyűrűkön csúszó 40 tömítőelemet a 40 tömítőelemre erősített, nagyobb számú 46, 47, 48 görgős támasz egymáshoz pontosan pozícionálja. A 40 tömítőelemet két, egymás közé benyúló 49, 50 válaszfal labirintusszerűen elválasztja a gyártókamra belső terétől. A 49 válaszfal az 52 burkolat 52a falrészéhez, az 50 válaszfal pedig az 51 fenékhez van rögzítve.

A találmány nem korlátozódik a fentebb részletesen ismertetett kiviteli példákra. Például a második kiviteli alak esetén a teflon 42a, 42b tömítőgyűrűk az 51 fenék helyett lehetnek a 40 tömítőelemhez is erősítve, és akkor az 51 fenék csúszik a 42a, 42b tömítőgyűrűkön. Ezenkívül a gyártókamra formája, különösen a 10, burkolat alakja szinte tetszés szerinti lehet. Például lehet hasáb vagy henger alakú is.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Védőgázas gyártókamra, amely egy belső teret gáztömören körbezáró fenékkel, falrészekkel és tetőrészekkel rendelkezik, és ahol a fenék egy forgástengely körül forgathatóan van rögzítve, és a gyártókamra belső terében szerszámok vannak felszerelve, a gyártókamra pedig a belső térben végzendő műveletekhez kesztyűvel is el van látva, azzal jellemezve, hogy a forgatható fenéken (2; 11; 51) át gáztömören tömített átvezetéssel (23) rendelkező munkadarab-befogókkal (3; 14) van ellátva; és a munkadarab-befogók (3; 14) a fenék (2; 11; 51) forgástengelyével koncentrikus kör vagy körív mentén vannak elhelyezve, és a munkadarab-befogókra (3; 14) a gyártókamra feneke (2; 11; 51) fölött a gyártókamra belső terében (12) védőgáz alatti gyártási műveletek elvégzésére belső szerszámok (16), míg a belső téren (12) kívül a fenék (2; 11; 51) alatt külső szerszámok (18) vannak szerelve; a gyártókamra fenekének (11) gáztömör tömítőszerkezetét (13) pedig száraz siklószegmensekkel (13c) ellátott gyűrű alakú tömítés (13a) alkotja.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a külső szerszámok (18) a gyártókamra feneke (2; 11) alatt lévő szerelőlapra (17) vagy pedig a belső tér (12) tetőrészére (10a) vannak szerelve.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a tömítést (13a) a gyártókamra fenekéhez (11) szorító felfújható tömlője (13b) van.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a gyártókamra fenekének (51) tömi tőszerkezete egy gyűrű alakú tömítőelemmel (40) rendelkezik, amely a gyártókamra falrészével (52a) gáztömören össze van kapcsolva; a gyártókamra fenekének (51) tömítőszerkezete a fenék (51) forgástengelyével koncentrikus két, a gyártókamra forgatható feneke (51) és a gyűrű alakú tömítőelem (40) között zárást biztosító tömítőgyűrűvel (42a, 42b) is el van látva; a gyártókamra forgatható feneke (51) és a tömítőelem (40) görgős támaszok (46, 47, 48) útján egymáshoz pozícionálva van.
5. 5. A 4. igénypont szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrűk (42a, 42b) teflonból vannak.
6. 6. A 4. igénypont szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a tömítőgyűrűk (42a, 42b) a gyártókamra fenekéhez (51) vannak rögzítve.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a gyártókamra fenekének (11; 51) tömítőszerkezete (13), mégpedig tömítések (5a, 5b, 13a) és siklószegmensek (13c), vagy pedig a tömítőelem (40) és a két tömítőgyűrű (42a, 42b) egy gyűrű alakú zárócsatomát (6; 22; 44) alakot, amelyben inért gáz van áramoltatva.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a belső terében (12) uralkodó nyomás nagyobb, mint a külső nyomás.
9. 9. Az 1. igénypont szerinti gyártókamra azzal jellemezve, hogy a munkadarab-befogókra (3; 14) helyezett munkadarab (4; 15) villamos lámpa kisülési csöve.