SE439401B - Verktygsfeste for en maskin for tillverkning av en elektrisk ljuskella, maskin for tillverkning av en elektrisk ljuskella samt sett for tillverkning av elektriska ljuskellor - Google Patents

Description

7800717-o _ f Ett lysämnesrör har normalt ett relativt långt, tubulärt hölje av glas. En lysämnesbeläggning är bränd på höljets innervägq. Ett monteringsfäste av glas är tätande anbragt på höljets båda ändar.

Röret innehåller kvicksilvergas och en inert gas, t ex argon vid lågt tryck, så att en kvicksilvergasurladdning vid låqt tryck åstad- kommes inuti röret vid strömtillförsel till de elektroder, som upp- bäres av monteringsfästena, för emission av ultraviolett strålning, vilken i sin tur bringar lysämnet på rörväggen att fluorescera och utsända synligt ljus. Elektroderna är anslutna till en yttre elekt- risk ballastkrets via en på varje ände av röret fäst huv.

Monteringsfästet har en sockel, vilken innefattar en klämma, en konisk fläns, vårs bredaste parti är avsett för tätande anbring- ning på röränden, och (åtminstone vid en ände men numera vanligen vid båda ändarna) ett centralt, smalt utsugningsrör, som står i förbindelse med lysämnesrörets inre, så att luft och andra oönska- de gaser kan utsugas från lysämnesröret och en eller flera valda _gaser kan införas i röret vid ett önskat lågt tryck, innan den slut- liga, hermetiska tätningen av lysämnesröret genom smältning av ut- sugningsröret åstadkommes, vilket är känt som försegling. För den elektriska anslutningen av elektroden till den yttre elektriska kret- sen är tilledningstrådar införda genom och tätande anbraqta i monte- ringsfästet. Elektroden omges vanligen av en antiförstoftninqssköld, som uppbäres medelst ett stag, vilket också är tätande anbraqt i I klämman. I vissa nyare konstruktioner uppbär skölden också ett kvick- silverförràd,vilket avlämnar en förutbestämd mängd kvicksilver till "atmosfären" i röret, när förrådet utsättes för indirekt, yttre upp- värmning.

Ett konventionellt automatiskt maskinaggregat för tillverkning av lysämnesrör kan omfatta två maskiner för tillverkning av sockeln och monteringsmaskiner för att montera ihop hela monteringsfästet med tilledningarna tätande anbragta på plats, transportörer för trans- port av monteringsfästet till en tätningsmaskin, som ookså mottager lamprör från ett slags ugn, där lysämne vid en hög-temperatur brännes fast på rörens innervägg.

Kända tätningsmaskiner är roterande karusellmaskiner eller transportörmaskiner, som är intermittent eller kontinuerligt roter- bara runt antingen en vertikal eller en horisontell axel och som har flera verktygsfästen för tätande anbringning av ett monteringsfäste på rörets båda ändar. I en vertikal tätningsmaskin åstadkommas det- -ta genom att hålla röret på sådant sätt, att rörets axel är vertikal, 7800777-(1 och den tätande anbringningen av ett monteringsfäste sker medelst brännare med mot rörets bottenände uppåtriktade låqor, varefter rö- ret borttages från tätningsmaskinen och återinsättes med den andra änden vänd mot brännarna för att tätande anbringa det andra monte- ringsfästet. I en horisontell maskin hålles röret horisontellt och det är möjligt att tätande anbringa monteringsfästena på de två rör- ändarna samtidigt. Från tätningsmaskinen överföras rören till en ut- sugningsmaskin medelst en ytterligare transportör. Det kan också va- ra anordnat en bufferttransportör mellan de två maskinerna för att klara av olika produktionshastigheter hos de tvâ maskinerna. I ut- sugningsmaskinen aktiveras elektroderna och alla oönskade gaser och flyktiga föroreningar från aktiveringen borttages från lysämnesrö- rets inre, den nödvändiga mängden kvicksilver och påfyllningsqas in- föres_och slutligen förseglas röret. För aktiverinqen och förseg- lingen sprides tilledningarna isär för att kunna gripas medelst ett elektriskt kontaktgörande organ och för att vara ur vägen för den vanliga förseglingsbrännaren. Rören förses därefter med en huv, t ex en huv för två stift, varefter röret föres till en huviträd- ningsmaskin, där tilledningarna bockas till det erfordrade läget.

Huvarna värmefixeras därefter på röret, föres till en maskin för svetsning eller lödning av stiften och slutligen till en åldringa- station.

Det må påpekas, att två karusellmaskiner, som har olika verk- tygsfästen, användes för tätning och utsuqning och att ett antal in- och utmatnings- samt överföringstransportörer är nödvändiga för tillverkningsförloppet. Tilledningarna måste påverkas åtminstone två gånger, nämligen vid aktiverings- och förseglingssteget och slut- ligen vid huviträdningssteget.

Dessutom måste vid operationen med utsuqningsmaskinen lysäm- nesrörets temperatur vara relativt hög för att öka molekylrörelsen i gaserna för att underlätta bortförandet av gaser genom utsugninds- röret, för att desorbera gasmolekyler från glashöljet eller lysämnct och för att genom förångning ta bort såväl fuktighet som annan konden- serad ånga ävensom koldioxid, som frigöres från elektrodmaterialet, vilket vanligtvis är en volframspole belagd med karbonat av alkali~ jordmetaller. Således må påpekas att hela processen har en ganska hög energikonsumtion, och uppvärmningscykeln är ganska orationell.

Rören upphettas först till hög temperatur, när lysämnet brännes fast på rören i ugnen, men tillåtes kallna, när de befinner sig i tätnings- åvaoovvv-o maskinen, varefter de åter upphettas för utsugning och elektrodak- tivering.

En annan betydande nackdel med tidigare kända sätt och appara- ter är, att de heta rören invändigt är relativt rena och icke kontami- nerade, när de befinner sig i ugnen, men atmosfäriska och andra för- oreningar tillåtes fritt tränga in i tätningsmaskinen före tätningen.

Dessa föroreningar måste då borttagas i utsugningsmaskinen med bety- dande svårigheter som följd.

Föreliggande uppfinning avser att åtminstone reducera ovan nämn- da nackdelar.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett verktygsfäste av ovan nämnt slag, vilket kännetecknas av att för- seglingsbrännarorganet är anordnat innanför tätningsbrännarorganet och att monteringsfästets tilledningar är anbragta mellan tätnings- brännarorganet och förseglingsbrännarorganet_ Enligt ännu ett ändamål med uppfinningen åstadkommas också en maskin av ovan nämnt slag, vilken kännetecknas av att varje verktygsfäste är utformat enligt kravet l.

Enligt ett ytterligare ändamål med uppfinningen åstadkommes ett sätt för tillverkning av elektriska ljuskällor, vilket sätt kännetecknas av att i en följd påverka varje verktygsfäste av en enspindlig maskin med flera verktygsfästen med stegen tätan- de anbringning av ett monteringsfäste på ett lamphölje, vilket âstadkommes medelst tätningsbrännarorgan, varvid tilledningar är bockade till sitt önskade läge för huviträdning, utsugning av höljets inre för åstadkommande av det nödvändiga, slutliga låga trycket och försegling av utsugningsröret på monteringsfästet medelst ett förseglingsbrännarorgan, som är anbragt innanför tätningsbrännarorganet.

Verktygsfästet kan dessutom omfatta ett elektriskt kontaktgö- rande organ för ingrepp med monteringsfästets tilledningar.

Företrädesvis är en kropp av elektriskt isolerande material, t ex i form av en spårförsedd eller med öppningar försedd eldfast hylsa, koaxiellt anordnad mellan tätningshrännarorganet och förseg- _lingsbrännarorganet.

Maskinen kan innefatta organ för kontinuerlig genomblåsning av det rörformiga lamphöljets inre, när lysämne brännes på höljets innervägg i en ugn, när höljet tätande anbringas på monteringsfäste- na, och under ett initialskede av elektrodaktiveringen, tills utsug- ningssteget påbörjas. 7800777-0 Den enspindliga karusellmaskinen kan ha en fast längd eller ha axiellt inställbar längd.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare under hänvisning till medföljande ritningar. Fiq l är en längdsektion av ett verktygs- fäste enligt uppfinningen för en horisontell, kombinerad tätnings/ut- sugnings/förseglingsmaskin för tillverkning av lysämnesrör. Fiq 2 är en längdsektion av ett verktygsfäste enligt uppfinningen för en kombi nerad tätnings/utsugnings/förseglingsmaskin för tillverkning av glöd- lampor. Fig 3 är en schematisk ritning av en del av ett känt horison- tellt maskinaggregat för tillverkning av lysämnesrör. Fig 4 är en schematisk ritning av en del av ett maskinagqregat enligt uppfinning- en för tillverkning av lysämnesrör, vilket aggregat innefattar ett flertal verktygsfästen enligt fiq l. Fig 4A visar en förstorad de- talj ur fig 4.

Vid beskrivning av fig 1 antages, att den visade utföringsfor- men är en enspindlig, horisontell maskin för tillverkning av lysäm- nesrör, vilken maskin har en roterande karusell monterad på vardera änden av spindeln. Varje karusell uppbär flera identiska verktygs- fästen 10, vilka vart och ett i oavbruten följd tätande anbringar en klämmas ll fläns 12 på änden av ett rör 5, åstadkommer utsugning av rörhöljet, aktiverar en elektrod 6 och slutligen förseglar utsug- ningsröret 13.

Fig l visar ocksâ, att elektroden 6 är omgiven av en antiför- stoftningssköld 7, som uppbäres av klämman ll medelst en stagtråd 8.

Elektroden 6 är anslutningsbar till en yttre krets via två filled- ninøar 14. Det är viktigt att påpeka, att tilledningarna 14 har böjts till önskat, slutligt läge för huviträdningen, i vilket läge de sträcker sig huvudsakligen parallellt med men åtskilt från utsug- ningsröret 13.

Verktygsfästet 10 innefattar ett tätningsbrännaraqqreqat 15 för tätning av flänsens 12 kant 16 mot änden av röret 5, vilket ago- regat har ringformiga organ 17, l8, som mellan sig bildar en serie åtskilda flamöppningar 19 för riktande av en ringformiq, konisk, di- vergerande låga mot kanten 16. Det yttre organet l7 har en bakre an- sats 20 och en främre ansats 21, mellan vilka ett medelst en bladfjä- der 23 hållet bränslematningsrör 22 ingriper. Tätningsbrännaraggre- gatets 15 funktion är välkänd för fackmannen och kommer inte att be- skrivas i detalj; inte heller visas en skiva för bearbetning av tät- ningen för att åstadkomma en tydligare ritning. Verktygsfästet är monterat för axiell förskjutning i en fram och återgående rörelse på ett bord 24. _ 371800777-0 Det inre organet l8 är kopplat till en hylsa 25, som har en stympat konisk framände, vilken uppbär och centrerar flänsen 12 un- der tätningen.

Hylsan 25 kan vara gjord i ett stycke med eller stelt förbun- den med en ringformig kropp 27 av elektriskt isolerande material för att bilda spår, hål eller ett ringformigt rum 28 för upptagning av tilledningarna 14.

En förseglingsringbrännare 30 är såväl rörlig tillsammans med som axiellt förflyttbar i förhållande till tätninqsbrännaragqregatet 15 medelst icke visade organ. Förseglinqsringbrännaren 30 har två parallella, cylindriska delar 31, 32, som åtskiljes av ett radiellt mellanrum för bildande av en bränslekanal 33, vilken är förbunden med ett bränslematningsrör 34. Kanalen 33 sträcker sig först axiellt mellan de cylindriska delarna 31, 32 och sedan radiellt mellan mun- stycksformande, flänsliknande partier av delarna 31, 32 och avslutas i en radiellt inåtvänd ring av åtskilda öppningar 35, vilka omger ut- sugningsröret 13 och är belägna i huvudsakligen samma radiella plan som-flänskanten 16. _ Vid tilledningarnas 14 bakre ände är anbraqt ett elektriskt kontaktgörande organ 36. Fig l visar också, att utsugninqsrörets l3 bakre ände tätande ingriper med ett vakuumtätningsorgan 37, en s k “trycktätning“, som är anordnad i en fluidkopplingskropp 38, som in- nefattar en via en ventil (fig 4A) till en källa för vakuum eller påfyllningsgas anslutningsbar kanal 39, vilket är välkänt för fack- mannen.

* Vid användning är förseglingsbrännaren 30 opåverkad under tät- ningen men hjälper till att hålla utsugningsröret 13. Brännaren 30 förblir opåverkad till slutet av utsugningssteget. Förseglingsbrän- narens 30 förmåga till begränsad, axiell förflyttning relativt tät- ningsbrännaraggregatet 15 kan vara värdefull vid tätningsprocessen för att förbättra tätningens kvalitet.

Vid en förutbestämd tidpunkt under maskinoperationen matas bränsle via röret 34 och kanalen 33 till öppningarna 35, varvid bränslet antändes för âstadkommande av avkapninq och förseglinq av utsugningsröret tätt intill sockeln, dvs förseglinqen åstadkommas i j eller innanför flänskantens 16 radialplan för bildande av en kort avkapningsstump. Dessutom kan elektrodaktiverinqen och förseglingen åstadkommas utan att någon ytterligare påverkan av tilledninqarna, vilka skyddas av kroppen 27, erfordras. vaoovvv-0 Ehuru den exakta konstruktionen inte visas i fig l (men sche- matiskt visas i fig 4), finns ett organ för kontinuerlig genomblås- ning av rörets 5 inre med en inert gas, t en kväve, när röret 5 be- finner sig i ugnen och i de ovan beskrivna verktygsfästena l0 under lysämnesbränningen, tätninqen och början av elektrodaktlverinflsfa- sen av tillverkningsprocessen.

Fig 2 visar en anordning, där med fig l överensstämmande hän- visningsbeteckningar motsvarar detaljer, som fungerar på ekvivalent sätt i förhållande till motsvarande detaljer i fig l. Fig 2 visar en utföringsform av uppfinningen avseende maskiner för qlödlampstill- verkning. I denna ntföríngsform är en tätningsbrännarrinq 50 anordnad utanför ett lamphölje eller en glob 51, medan en förseqlinqsbrännare 52 är anordnad i det ringformiga utrymme, som bildas mellan ett ut- sugningsrörs 54 yttre diameter och den maximala diametern av en fläns 55. Tätningsbrännarringen 50 och förseglingsbrännaren 52 är rörliga i förhållande till varandra och monterade på ett gemensamt stöder- gan 56.

De schematiska bilderna i fig 3 och 4 belyser särskilt kontras- ten mellan tidigare känd teknik och föreliggande uppfinning i fallet med ett horisontellt, roterande karusellmaskinaggregat för tillverk- ning av lysämnesrör.

Fig 3 visar tidigare känd teknik, där lysämnesbelaqda rör an- länder på en transportör 57 från en ugn 58 och anbringas vid punkten 59 på en tätningskarusell 62, som roterar i pilens 63 riktning. Mon- teringsfästen anbringas på tätningskarusellen vid punkten 61. Pilen 60 indikerar varaktigheten av tätningssteget. De tätande sammansatta rören och monteringsfästena avlastas vid punkten 64. Mellan punkter- na 59 och 64 kallnar rören ganska markant och under en betydande del av vinkelsektorn mellan dessa punkter står rörens inre öppna för in- trängning av föroreningar från omgivningen.

Vid 64 överföres rören med monteringsfästena till en transpor- tör 65, som passerar genom en återupphettningszon 66, varefter rören placeras på en utsugningsmaskin 68 av karuselltyp vid punkten 67, vilken maskin roterar i pilens 69 riktning. I vissa fall kan en buf- ferttransportör anbringas mellan karusellerna 62 och 68. På karusel- len 68 indikerar pilarna 70 resp 72 varaktíghoten av nteqcn (eller i karusellerna ingående verktygsfästen) pumpning och påfyllning, elekt- rodaktivering samt försegling. De färdiga rören avlastas vid punk- ten 73.

FQÜE, Qfiííízliívzï' 7800777-0 I motsats till detta visar fig 4 en utföringsform av förelig- I gande uppfinning, där det endast finns en karusell 74, som roterar i pilens 75 riktning. Tomma, heta rör anländer på en transportör 76 från en ugn 77 och anbringas på karusellen 74 vid 7d, medan monte- ringsfästena anbringas på karusellen vid 79. En båqformig värmesköld 80 hjälper till att bibehålla rörens höga temperatur, när de befin- ner sig på karusellen 74. Fluidkopplingen 38-39 i fig 1 är kopplad till en genomblåsningskälla för inert gas, företrädesvis kväve, via en ventil 81 (se fig 4A), medan rören befinner sig i uqnen 77 och på karusellen 74. Pilarna 82, 83, 84 resp 85 indikerar stegen tät- ning, elektrodaktivering, pumpning/genomblåsning/påfyllning respek- tive försegling. Avlastningen sker vid 86. Längderna av dessa pilar 82-85 är approximativt proportionella mot varaktigheten av respekti ve steg. Det framgår att pilen 83 överlappar pilarna 82 och 84, me- dan pilen 85 överlappar pilen 84, för att indikera, att elektrodak- tiveringen kan påbörjas, innan tätningsprocessen avslutas, och av- slutas efter pâbörjandet av genomblåsnings/utsugningsprocessen, me- dan förseglingen kan påbörjas, innan påfyllningen avslutats.

Genomblåsningen med kväve kan fortgå under tätningssteget 82 och aktiveringssteget 83. Under utsugningssteqet 84 är ventilen 81 bortkopplad från källan med genomblåsningsgas och ansluten till en icke visad vakuumpump. Av fig 4A framgår, att ventilen 81 består av en fast, ringformig platta 90 och en roterande platta 91 i tätande glidingrepp med plattan 90. Plattan 90 har ett inloppsrör 92, som är inkopplingsbart till en vakuumpump eller till en källa för påfyll- ningsgas eller genomblåsningsgas, medan plattan 91 har kanaler, som är anslutna till röret 39.

Fördelarna med de föredragna utförinqsformerna av uppfinningen är: a) eliminering av en (karusell) maskin och reducering av anta- let transportörer; b) det är möjligt att i tiden överlappa stegen eller faserna i hela processen; c) genom kontinuerlig genomblåsning av rören från det att de befinner sig i ugnen till utsugningssteget avlägsnas föroreningar, när de alstras, och inga nya föroreningar tillâtes komma in i röret, vilket underlättar vakuumpumpningen; d) tilledningarna är från början formade till sin rätta, slut- liga form och läge, så att det inte kräves någon ytterligare påverkan, varigenom en väsentlig orsak till utskott undvikes; 7800777-0 e) energi kan sparas genom reducering av värmeförlusterna fran lysämnesbränningssteget till utsuqningssteget; f) elektrodaktiveringen blir lättare och säkrare zenom elimine- ringen av nödvändigheten för det elektriska, kontaktudrandu orqanet att "fånga" tilledningarna; g) verktygsfästet enligt uppfinningen kan även användas i sam- band med lysämnesrör med den nyaste utvecklade tekniken För kvick- silvertillförsel; h) verktygsfäste enligt föreliggande uppfinning kan även an- vändas i samband med lampor av den typ, som har ett tätat och evakue- rat, globliknande ytterhölje, vars insida är försedd med ett fluores- cerande material, varvid höljet har ett indraget parti eller en kamma- re med avsevärt djup i förhållande till dess hela dimension, vilken kammare är dimensionerad för att uppta elektriska organ för excite- ring av det fluorescerande materialet, och varvid en öppninq är ut- formad vid eller intill kammarens botten. Ett utsuqninqsrör är tä- tande anbragt på kammaren. Från höljet utpumpas gas för åstadkomman- de av det nödvändiga trycket och en förutbestämd mängd kvicksilver eller inert gas påfylles höljet.

:Poem QUALWY

Claims (11)

7800777-0 10 PATENTKRAV

1. l. Verktygsfäste för en maskin för tillverknin§ av en elektrisk ljuskälla, vilket verktygsfäste omfattar ett tätningsbrännarorgan (l5; 50) för sammansmältning av en trattformad fläns (l2) på ett monteringsfäste (ll) och ett hölje (5) av ljuskällan, ett förseg- lingsbrännarorgan (30; 52) för försegling av ett utsugningsrör (13), ett fluidumflödeskanalorgan (39), som är anslutningsbart mellan en yttre källa för gasformigt fluidum eller vakuum och utsugnings- röret, och ett bränslematningsorgan (34) för bränslematning till tätningsbrännarorganet och förseglingsbrânnarorganet, k ä n n e - t e c k n a t därav, att förseglingsbrännarorganet (30; 52) är anordnat innanför tätningsbrännarorganet (15, 50) och att monte- ringsfästets (ll) tilledningar (14) är anbragta mellan tätnings- brännarorganet (l5; 50) och förseglingsbrännarorganet (30; 52).

2. Verktygsfäste enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att förseglingsbrännarorganet (30; 52) och tätnings- brännarorganet (l5; 50) är i huvudsak koaxiella.

3. Verktygsfäste enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av ett elektriskt kontaktgörande organ (36) för in- grepp med_monteringsfästets (ll) tilledningar (14).

4. Verktyqsfäste enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n-e t e c k n a t därav, att en kropp (27) av elektriskt iS0° lerande material är anbragt mellan tätningsbrännarorganet (15) och förseglingsbrännarorganet (30).

5. Verktygsfäste enligt patentkravet 4, n a t därav, att kroppen (27) är utformad med öppninqar (28) för k ä n n e t e c k- upptagning av tilledningarna (14).

6. Verktygsfäste enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att förseglinqsbrännarorqanet (30, 52) är rörligt relativt tätningsbrännarorqanet (15, 50) -

7. Verktygsfäste enligt något av de föreqående patentkraven, k ä n n e t e C k n a t därav, att förseglingsbrännarorganet (52) och tätningsbrännarorganet (50) vart och ett är anordnat för en fram och återgående rörelse och inbördes rörligt monterade på en stomme (56) (fig 2). '7800777-0 11

8. Verktygsfäste enligt något av patentkraven l-6, varvid den oelektriska ljuskällan är ett làngsträckt lysämnesrör (5), k ä n - n e t e c k n a t därav, att förseglingsbrännarorganet (30) är dimensionerat och konstruerat för funktion i det ringformiga ut- rymme, som bildas mellan utsugningsrörets (13) ytterdiameter och den trattformade flänsens (12) maximala diameter (fig 1).

9. Maskin för tillverkning av en elektrisk ljuskälla, vilken maskin har ett flertal verktygsfästen, i vilka ingår ett ventilor- gan (8l), som är kopplat till ett fluidumflödeskanalkopplingsorgan (39) för reglering av den inre atmosfären i ljuskällans hölje (5), varvid ventilorganet är väljbart páverkbart för förbindning av höl- jets inre till en vakuumpump, en källa för genomblåsningsgas eller en källa för pàfyllningsgas, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje verktygsfäste (10) är utformat enligt kravet l.

10. Maskin enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att maskinen är en horisontell, enspindlig, roterande karu- sellmaskin (74) för tillverkning av lysämnesrör och att den vidare innefattar en huvudsakligen sektorformad värmesköld (80), som är an- ordnad runt karusellerna (74) (fig 4).

11. ll. Sätt för tillverkning av elektriska ljuskällor, k ä n n e- t e c k n att av att i en följd påverka varje verktyasfäste (10) av en enspindlig maskin (74) med flera verktygsfästen med stenen tätan- de anbringning av ett monteringsfäste (ll) på ett lamphölje (5), vilket àstadkommes medelst tätningsbrännarorgan (l5; 50), varvid tilledningar (14) är bockade till sitt önskade läge för huviträd- ning, utsugning av höljets inre för åstadkommande av det nödvän- diga, slutliga låga trycket och försegling av utsugningsröret (l3) på monteringsfästet medelst ett förseglingsbrännarorgan (30; 52), som är anbragt innanför tätningsbrännarorganet (15; 50). ågon oüßäíïä~*l*_