SE455032B - Sett att tillverka en lampa - Google Patents

Description

455 032 haliderna, vilka tenderar att kondenseras i de kyligare ändarna.

Sålunda är Såväl längden av som belägenheten av gapet mellan elektroderna av betydelse, och behovet av precision vid dess bestämning ökar, då lampans storlek minskar.

Uppfinningen syftar allmänt till att erbjuda ett sätt att snabbt massframställa lampor av ovannämnda allmänna typ.

Utmärkande för en aspekt av uppfinningen är det unika sätt, på vilket lampans komponenter sättes samman för skyddande mot försämring av fyllningen. En andra aspekt utmärkes av det sätt, på vilket bågkammaren formas för ernående av hög inre renhet, vilken bevaras på det unika sättet att sätta samman komponen~ terna och som utföres därefter. Utmärkande för en tredje aspekt är precisionen vid bestämningen av gapet mellan elektroderna, som möjliggöres av gripandet av ett glasrör i en glassvarv vid början och vidmakthållande av detta enkla grepp under den på- följande formningen av lampkroppen och sammansättningen av komponenterna.

Uppfinningen syftar även till att möjliggöra införandet av elektroderna och fyllningen i lampkroppen på ett nytt sätt, som tillåter att lampkroppen kontinuerligt sköljes med en torr gas för förhindrande av förorening av lampans komponenter un- der sammansättningsoperationerna. _ Uppfinningen syftar även till att erbjuda ett sätt att sätta samman en lampa, vilket sätt med fördel kan utföras med relativt hög hastighet på en horisontell glasblåsningssvarv omedelbart efter det att själva lampkroppen formas på svarven, vid utövandet av vilket sätt fördel drages av den noggrannhet i sammansättningen och den renhetsgrad, som möjliggöres av en kontinuerlig operation, som börjar med ett kvartsrör och slutar med färdig lampa.

Den första aspekten av uppfinningen består i ett sätt, enligt vilket fyllningen och de två elektroderna införes i lampkroppen genom endast den ena av dennas halsar och företrä- desvis medan lampkroppen hâlles hermetiskt kopplad i chuckarna på en horisontell glasblâsningssvarvs främre och bakre spindel- docka. Härigenom tillåtes reningsgas att sköljas genom lamp~ kroppen via den andra halsen. Den första elektroden införes med spetsen sist, och den andra införes med spetsen först och 4!! f; 455 032 båda transporteras uppströms mot gasflödet.

Enligt den andra aspekten av uppfinningen formas lamp- kroppen av en glasrörslängd, som upphettats till det tempera- turområde, inom vilket glasmaterialet är mjfldzomedelbart innan elektroderna införes i kolven på det tidigare beskrivna unika sättet. Medan röret eller lampkroppen upphettas liksom efter det att den formats till en kolv, exempelvis genom blåsning, sköljes den, varigenom fukt och andra föroreningar avlägsnas från glasmaterialet över ett högre temperaturområde än det för vilket den färdiga lampan kommer att utsättas, medan den använ- des. Sköljningen fortsättes givetvis under införandet av elek- troderna och fyllningen samt ända tills dess att lampkroppen förseglas. Detta möjliggör den höga renhetsgrad, som erfordras för en miniatyrmetallhalidlampa.

Enligt den tredje aspekten av uppfinningen åstadkommes den höga grad av noggrannhet som erfordras vid bestämningen av gapet mellan elektroderna. Detta åstadkommes genom att ett glasrör gripes i en glassvarv, varefter detta enda grepp bibehâlles och utnyttjas som referens under framställningen av röréts utsvällda mellandel och införandet av elektroderna. Genom noggrann placering i förhållande till svarven av först en form, i vilken kolven expanderas och därefter av elektroderna, som_ därefter införes i kolven nås precision vad gäller såväl gap- längden som dess belägenhet i kolven.

Enligt en föredragen sekvens begagnas en glassvarv vid formningen av lampkroppen och är monterad på en roterande vrid- skiva eller karusell för framföring genom olika arbetsstationer.

En kvartsrörlängd gripes i svarvens främre spindeldocka, och detta grepp vidmakthålles därefter, medan röret roteras och dess mellandel upphettas till mjukgöringsomrâdet. Under tiden sköljes röret med inert gas för utdrivning av fukt och förore- ningar från kvartsmaterialet. Röret försättes därefter tempo- rärt under tryck samt expanderas in i en form, som är noggrant placerad i förhållande till den cirkel, som beskrives av svar- vens främre spindeldocka. Härigenom erhålles en lampkropp med en uppsvälld mellandel med åt motsatt håll utskjutande hals- delar, av vilka en gripes i spindeldockan. Sköljningen åter- upptages, och ett aggregat av elektrod och tilledare införes 455 032 omvänt med spetsen sist genom nedströmshalsen samt transporte- ras uppströms genom bågkammaren och in i uppströmshalsen. Fyll- ningen införes därefter genom nedströmshalsen och placeras i bågkammaren. Därefter införes det andra aggregatet av elektrod och tilledare med spetsen först genom nedströmshalsen och trans- porteras upp till bågkammaren. Sköljningen avslutas, när ned- strömshalsdelen tillslutes, varefter elektroderna insmältes i sina respektive halsdelar. Med denna sekvens utnyttjas upp- finningens samtliga tre aspekter och uppnås alla viktiga för; delar, nämligen en kolv av hög inre renhetsgrad, lampkomponenter och fyllning, som vid alla tidpunkter skyddats gentemot föro- rening eller försämring, samt precision vid bestämningen av båggapet, vilket allt uppnåtts i en snabb framställningsprocess.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogade ritningar.

Fig. l visar i snitt och i kraftigt förstorande skala samt längs en typisk lampa, som är avsedd att framställas medelst sättet enligt uppfinningen, fig. 2 är en delplansvy av ett exempel på en apparat för utförande av sättet, fig. 3 är ett delsnitt i huvudsak i planet 3-3 i fig. 2 och visar den ena av glasblåsningssvarvarna, fig. 4 är ett delsnitt i huvudsak i planet 4-4 i fig.-3, fig. 5 är ett diagram, som schematiskt visar regler- kretsen för sköljningsgasen, fig. 6 är en delvy av svarvens enligt fig. 3 och 4 främre och bakre spindeldocka och visar det första steget vid utövandet av sättet, fig. 7-14 är vyer liknande fig. 6 odivisar ytterligare steg vid utövandet av sättet, fig. l4a är en vy, som i större skala visar det i fig. 14 visade steget, _ fig. 15-l7 är vyer liknande fig. l4a och visar de näst- följande stegen vid utövandet av sättet, och fig. 18-22 är vyer liknande fig. 6, som visar de slutliga stegen vid utövandet av sättet.

En typisk lampa 30 för framställning medelst sättet en- ligt uppfinningen visas i fig. l och är likartad en av de lampor, v: 455 032 som visas i den belgiska patentskriften 868 764. I korthet sagt innefattar en sådan lampa ett bågrör eller en lampkropp 31, som är framställd från ett stycke av smält kiseldioxid eller kvartsrör och har en ihålig, utsvälld mellandel 32, som bildar en bågkammare 33 för inneslutande av en högtrycksurladd- ning. I detta speciella fall är bågkammaren i huvudsak sfärisk och har en volym understigande l cm3. Bågkammaren kan emeller- tid antaga olika former (exempelvis ellipsoidisk eller cylind- risk) och kan vara avsevärt större än lampans 30 bâgkammare.

Två rörformiga halsdelar 34 och 35 med reducerad dia-- meter är förbundna med och sträcker sig i diametralt motsatta riktningar från lampkroppens 30 mellandel 32. Varje hals är i huvudsak cylindrisk och av liten tvärsnittsarea i jämförelse med mellandelens tvärsnittsarea.

Aggregat 36 och 37 av elektrod och tilledare är införda i halsarna 34 resp. 35. Elektroden 36 bildar lampans 30 katod och innefattar en molybdentrådlängd 38, som skjuter ut ett på förhand bestämt stycke från halsen 34 och in i bågkammaren 33.

En spiral 40 av volframtråd är lindad kring inneränden av molybdentråden och avslutas med en sfär, som bildar elektro- dens 36 spets 42. Elektroden 37 utgör lampans 30 anod och är fram- ställd av en volframtrådlängd 43, som mottages i halsen 35 och skjuter in ett på förhand bestämt stycke i bågkammaren 33. En liten sfär är utformad på trädens 43 ytterände och bildar elektrodens 37 spets 44. Utrymmet mellan elektrodernas 36 och 37 spetsar 42 och 44 bildar båggapet.

Molybdentrâdarna 45 och 46 sträcker sig in i halsarnas 34 resp. 35 ytterändar och är anordnade att anslutas till ett yttre höljes (icke visat) elektriska anslutningar. Tilledaren 45 är utformad i ett stycke med elektrodens 36 molybdentråd 38, medan tilledaren 46 på lämpligt sätt vid 47 är förbunden med elektrodens 37 volframtråd 43. Skarven vid 47 åstadkommes lämp- ligen medelst laserstumsvetsning enligt den amerikanska patent- skriften 4 l36 298. Varje tilledare innefattar en relativt flat foliedel 48 mellan ändarna, som kan framställas genom tvärvals- ning eller längsvalsning. Alternativt kan en sammansatt tille- 455 052 dare innefattande ett stycke av en folie med en vid vardera änden svetsad tråd användas. Foliedelen tillåter hermetisk till- slutning mellan elektroden och halsen, så att elektroden hålles på plats och bågkammaren 33 tillslutes mot den yttre atmosfären.

Tätningarna genom halsarna 34 och 35 åstadkommes genom upphett- ning och smältning så att kvartsmaterialet kollaberar den inre passagen genom varje hals och så att kvartsmaterialet bringas att väta och täta mot foliedelen av tillhörande tilledare.

En fyllning eller sats av förångningsbart material är _ innesluten i bågkammaren 33 och är anordnad att förångas och alstra ljus på välkänt sätt, när en lämplig spänning anbringas över elektroderna 36 och 37, så att en båge åstadkommes mellan deras spetsar 42 och 44. I detta fall innefattar fyllningen kvick- silver och en bladning av valda metallhalider (exempelvis Naï, SCI3 silver. Sedan lampan 30 framställts men innan lampan tagits i och ThI4) även om fyllningen kan bestå av enbart kvick- bruk föreligger kvicksilvret i bågkammaren 33 i form av en globul 51, medan haliderna föreligger i form av en eller flera pelletar 52.

Lampan 30 fullständigas av en kvantitet inert startgas, som från början finns i bâgkammaren 33 vid ett undertryck av ungefär 120 torr absolut. Argon begagnas såsom startgas vid föreliggande lampa. I olikhet med många urladdningslampor inne- fattar den här beskrivningen av lampan icke något avslaget sido- utloppsrör, som sträcker sig från den vidgade mellandelen 32.

Vid framställningen av en lampa 30 av ovan beskriven typ är ett av de svåra problem, som påträffas införingen av haliddosen i bâgkammaren 33 utan förorening av dosen med vattenånga eller andra förorenande material under införandet av dosen och under tillslutningen av kammaren. Halidpelletarna 52 är extremt hygroskopiska och en blott tillfällig exponering för omgivnings- atmosfären kan leda till att en tillräcklig mängd fukt för att lampans arbetssätt skadligt skall påverkas kan fångas upp. Se- dan pelletarna först behandlats är den totala syrehalten i pelletarna mindre än 50 ppm. För att lampan 30 skall kunna ar- beta effektivt och tillförlitligt måste pelletarnas höga renhets- grad bevaras genom att de alltid skyddas från atmosfären och dennas oundvikliga vattenånga, till dess de säkert inneslutits 455 052 i bågkammaren.

Föreliggande uppfinning avser snabb massframställning av lampor, som tillåter lampkroppens 31 inre,att effektivt ren- göras från vattenånga och hållas fritt från sådan vattenånga från före den tidpunkt, vid vilken halidpelletarna 52 införes i bågkammaren och till den tidpunkt bågkammaren helt tillslutits och pelletarna skyddas av den däri befintliga startgasen. Ut- märkande för uppfinningen är särskilt, att reningen av lamp- kroppen 31 utföres genom kontinuerlig sköljning av kroppen under ett visst intervall av tillverkningsprocessen med en _ torr, icke reaktiv gas, som införes i kroppen genom den ena av halsarna 34, 35 (exempelvis halsen 34). Med en icke reaktiv gas menas en gas,san icke reagerar på skadligt sätt med någon av lamp- eller utrustningsdelarna vid ifrågavarande temperatur.

Enklast är att använda argon, eftersom den även tjänar såsom den inerta startgas, vilken slutligen inneslutes i bågkammaren.

Torrt kväve kan även användas såsom en besparingsåtgärd under framställningen av kolven, varvid kvävet ersättes med argon innan elektrodaggregaten inneslutes. För att sköljningsgasen skall kunna införas kontinuerligt genom halsen 34, införes pelletarna 52, kvicksilverglobulen 51 och båda elektroderna 36 och 37 i lampkroppen 3l från den andra halsens 35 ytterände, varvid elektroden 36 med spetsen först föres genom halsen, över bågkammaren 33 och in i halsen 34 (fig. l4-17).

I föreliggande fall begagnas en horisontell glasblås- ningssvarv 55 (fig. 3 och 4) vid framställningenav lampan 30.

För möjliggörande av snabbframställning av lampor anbringas företrädesvis ett flertal identiskt lika svarvar 55 på och för- delas i vinkel kring en roterande vridskiva eller karusell 56 (fig. 2), som är anordnad att intermittent och moturs in- dexeras omkring en vertikal axel, så att varje svarv förflyttas genom en serie stationer, där successiva operationer utföres för framställning av lampan. Varje svarv indexeras till och dröjer momentant vid 21 stationer, medan en lampa framställes, varvid svarven föres genom stationerna, medan bordet 56 roterar ett halvt varv. För möjliggörande av stationernas effektiva utnyttjande är 21 svarvar fördelade i vinkel kring bordets ena halva, och sålunda dröjer en:warv vid varje station varje gång 455 052 Ü» bordet stoppas. Ytterligare 21 svarvar (icke visade) är för- delade kring bordets andra halva och förflyttar sig genom 2l stationer, som är identiskt lika de motsvarande stationerna kring bordets första halva. Sålunda tillverkas en lampa, medan varje given svarv förflyttas ett halvt varv av bordet, varefter en andra lampa tillverkas på samma svarv, när den senare för- flyttas ytterligare ett halvt varv. Givetvis kan emellertid svarvarna och stationerna anordnas kring bordet på varje önskat sätt.

För vinnande av snabb förståelse för tillverkningssättet enligt uppfinningen skall konstruktionen av svarvarna 55 i kort- het beskrivas, innan själva sättet beskrives. Varje svarv inne- fattar en främre spindeldocka 57 och en bakre spindeldocka 58, som är anordnad att förflyttas mot och från den främre spindel- dockan. Svarvarna är radiellt monterade med den främre spindel- dockan belägen innantill nära vridskivans 56 yttre periferiella del ovanför dess övre sida samt fäst vid en horisontell mon- teringsplatta 59 (fig. 3 och 4), vilken är anbragt vid bordet.

Monteringsplattan skjuter ut från bordet och tjänar även som stöd för den bakre spindeldockan, vilken är belägen utanför den främre spindeldockan. Såsom framgår av fig. 2 och 3 hänger monteringsplattan och den bakre spindeldockan över en cirkulär bas eller arbetsbänk 60, som ligger under och skjuter ut fråñ vridskivan 56. Arbetsbänken är stationär och bär olika apparater (beskrivna nedan), vilka begagnas vid tillverkningen av lampan 30.

I många avseenden är den främre spindeldockan 57 och den bakre spindeldockan 58 på varje svarv 55 identiskt lika.

Sålunda innefattar både den främre och den bakre spindeldockan ett hus 61 (fig. 3) med lager 62, som bär en roterbar chuck, varvid den främre och den bakre spindeldockanschuckar har hän- visningsbeteckningarna 63 resp. 64. Varje chuck innefattar en v' yttre hylsa 66, som är lagrad medelst lager 62 och mottager en spännhylsa 67 (fig. 6), vars ena änddel bildas av en serie i vinkel fördelade fjäderklor 69. En hylsa 70 av silikongummi är n införd.i hylsan och är anordnad att komma till beröring med och hermetiskt kopplas till det kvartsrör, som skall mottagas i hylsan. 455 032 En kil (icke visad) kopplar varje spännhylsa 67 för rota- tion med resp. hylsa 66, medan spännhylsan tillåtes förflyttas axiellt i hylsan. Då spännhylsan drages tillbaka inåt i hylsan, kammas spännhylsans klor 69 radiellt inåt av hylsans 66 änd- del, så att spännhylsan stänges (fig. 7). Spännhylsans axiella försjutning i den motsatta riktningen tillåter klorna att fjäd- ra ut, så att spännhylsan öppnas.

För förskjutning av varje spännhylsa 67 inåt och utåt är en rörformig kopplingsstång 71 (fig. 3) förbunden med _ spännhylsan och är glidbar i hylsan 66. Kopplingsstångens ena änddel är lagrad medelst den inre lagerbanan hos ett lageraggre- gat 73, vars yttre lagerbana är vridbart förbunden, vid 74 med de nedre änddelarna hos ett par upprättstående armar 75 på ömse sidor om lageraggregatet. En tapp 76 sträcker sig genom armarna 75 mellan dessas ändar och förbinder armarna vridbart med en platta 78, som är anbragt vid husets 6l övre sida. Pâ plattan bäres en pnematiskt manövrerad påverkningsanordning 80 med en fram- och återgående stång 81, som vridbart är för- bunden med armarnas 75 övre änddelar. När stången 81 drages lut från det i fig. 3 visade läget vrider sig armarna 75 omkring tappen 76 och drager genom kopplingsstången 71 spännhylsan 67 utåt från dess hylsa 66, så att spännhylsan kan öppnas. Spänn- hylsan slutes, när pâverkningsanordningens 80 stång 81 drages tillbaka och vrider armarna 75 i sådan riktning, att kopplinge- stången 71 bringas att draga in spännhylsan i hylsan 66.

Varje svarvs 55 främre spindeldocka 57 är fixerad på monteringsplattan 59, men den bakre spindeldockan 58 är anord- nad att röra sig mot och från den främre spindeldockan. I detta syfte är den bakre spindeldockans hus 61 glidbartpâ ett par horisontella styraxlar 84 och 85 (fig. 4), som är monterade på plattans 59 övre sida. Styraxeln 84 är försedd med en tandad del 86 (fig. 4), som bildar en kuggstâng i ingrepp med ett drev 87. Det senare är anordnat att roteras medelst axeln hos en reversibel stegmotor 88, som är anbragt vid den nedre sidan av den bakre spindeldockans 58 hus 61. När motorn slås på, rör sig drevet längs kuggstången och för fram den bakre spindeldockan mot eller drager tillbaka den från den främre spindeldockan. 455 032 10 Varje svarvs 55 chuckar 63 och 64 är anordnade att roteras medelst en elektrisk motor 89 (fig. 3), som är fäst vid bordets 56 undersida och placerad under den främre spindeldockan 57.

En tidsstyrningsrem 90 är lagd kring en första remskiva 91 på motorns drivaxel samt en andra remskiva 92, som är låst vid styraxeln 85. Den senare bäres roterbart på monteringsplattan 59 och i husets 6l nedre delar samt tjänar sålunda som en skju- tande axel liksom såsom en styraxel.

Ytterligare en tidsstyrningsrem 93 (fig. 3) är lagd _ kring remskivor 94 och 95, som är fästade vid axeln 85 och vid hylsan 66 hos den främre spindeldockans 57 chuck 63. Följakt- ligen roteras hylsan 66 och chuckens 63 spännhylsa 67 när motorn 89 slås på. För att bringa den bakre spindeldockans 58 chuck 64 att rotera är en tredje tidsstyrningsrem 96 lagd kring rem- skivor 97 och 98. Remskivan 97 är fäst vid chuckens 63 hylsa 66, medan remskivan 98 glidbart bäres på en icke cirkulär del av axeln 85. När den bakre spindeldockan 58 föres mot den främre spindeldockan 57, skjuter en hållare 99 (fig. 4), som är fäst vid den bakre spindeldockans hus 61, remskivan 98 längs axeln 85 för att hålla denna remskiva på korrekt sätt i linje med remskivan 97. Den bakre spindeldockans hus 61 skjuter remskivan 98 i den motsatta riktningen längs axeln 85, när den bakre spin- deldockan drages bort från den främre spindeldockan. - Varje svarv 55 fullbordas av en roterande tätning 100 (fig. 3-5), som är belägen vid den främre spindeldockans 57 inner- ände för möjliggörande av införande av gas i och gasens ström- ning genom den främre spindeldockans chuck 63, medan denna ro- terar. Den roterande tätningen innefattar en roterande del l0l, som är fast vid och vrider sig tillsammans med chuckens 63 kopplingsstång 7l, samt en fast del 102, som bäres av en hållare l03 på vridskivan 56. De två delarna är kopplade på så sätt, att en gastät tätning erhålles mellan dem med tillåtande av att den roterbara delen roterar. Eftersom roterande tätningar är kommersiellt tillgängliga och dessas konstruktion och arbets- sätt är kända, ges inga detaljer här.

Den stationära delen 102 av varje svarvs 55 roterande tätning 100 kommunicerar via en ledning lO4 (fig. 5) med en 'h 455 032 ll bank av tre solenoidpåverkade tvålägesventiler 105, 106 och 107, vilka är parallellkopplade med varandra. De med varje svarv förbundna ventilerna 105, 106 och 107 kommunicerar med tre ledningar 108, 109 resp. 110, som betjänar samtliga svar- var på bordet 56. En inert gas, exempelvis argon, från en tryckkälla lll tillföres ledningen 108 via en tryckminskande ventil 112, som upprättar ett jämförelsevis högt tryck av unge- fär 0,562 kp/cm2 i ledningen 108. Förbindelse mellan ledningar- na 108 och 109 upprättas genom en andra tryckreducerande ventil 113, som håller argonet i ledningen 109 vid ett relativt lågt tryck, exempelvis 0,070 kp/cmz. Den tredje ledningen 110 kommunicerar med ledningen 109 via en justerbar mätventil 114 liksom med en justerbar tryckregleringsventil 115 och en vakuum- pump 116. Mätventilen 114 och den tryckreglerande ventilen 115 är så justerade, att argonet i ledningen 110 hålles vid ett ab- solut tryck av ungefär 120 torr. ventilen 106 påverkas att till- låta argongas vid det låga trycket av 0,070 kp/cm2 att strömma in i den främre spindeldockans spännhylsa 70 vid alla inaktiva stationer för förhindrande av förorening genom atmosfärisk fukt.

Sedan nu svarvarnas 55 konstruktion förklarats kan sättet att tillverka lampan beskrivas i detalj. För underlättan- de av denna beskrivning har de 21 stationer, vid vilka varje svarv stannar, numrerats från 1-21 kring den i fig. 2 visade- stationära basen eller arbetsbänken 60, varvid stationen nr 1 visas belägen vid läget klockan sex, medan stationen nr 21 vi- sas belägen nära positionen klockan tolv. Olika automatiserade mekanismer för utförande av lamptillverkningsoperationer är belägna i de olika stationerna och är placerade på arbets- bänken. Dessa mekanismer ingår emellertid icke i och för sig i föreliggande uppfinning och visas och beskrives endast i den mån detta är erforderligt för förståelsen av tillverknings- sättet.

Lampkroppen 31 framställes av ett långsträckt stycke 120 (fig. 6) av kvartsrör, som från början är cylindriskt. Vid stationen nr 1 införes ett rörstycke av en längd, som är något större än den färdiga lampans 30 längd i svarven 55 vid stationen nr 1, medan svarvens bakre spindeldocka 58 är helt tillbaka- dragen från den främre spindeldockan 57, fig. 6. Införingen 455 052 12 av röret 120 kan åstadkommas med begagnande av en fram- och återgående skjutanordning 21 för förflyttning av röret i ändens riktning genom den bakre spindeldockans kopplingsstång 71 och in i spännhylsan 67 från kopplingsstångens yttre ände, medan spännhylsan är öppen (fig. 2 och 6). En trave rör kan placeras i ett magasin (icke visat) i stationen nr 1 och kan ett efter ett frigöras till skjutanordningen medelst en lämplig spärr- haksmekanism (icke visad).

Sedan röret 120 placerats i den bakre spindeldockans - spännhylsa 67 i det i fig. 6 visade läget, slutes spännhylsan av påverkningsanordningen 80 på den bakre spindeldockan 50, så att gummihylsan 70 bringas att gripa rörets yttre änddel. Sedan skjutanordningen 121 dragits ut ur den bakre spindeldockans kopplingsstång 71, indexeras bordet 56, så svarven 55 föres fram till stationen nr 2.

Vid stationen nr 2 (fig. 7) slås motorn 89 på för att bringa chucken 64 och det av denna hållna kvartsröret 120 att rotera, och en låga 122 föres mot röret närmast chucken. Sam- tidigt svänges ett böjligt finger 123, lämpligen i form av en stav, som sträcker sig från ett stycke spiralfjäder 124, till läge av en pnuematisk påverkningsanordning 125 (fig. 7), så att den lätt kommer att beröra den icke understödda änden av_ röret 120. Lâgan i beröring med den understödda änden av röret är precis tillräckligt varm för att göra kvartsmaterialet mjukt, och det lätta trycket av fingret på den icke understödda änden bringar röret att rätas ut, så att eventuell excentrisk eller vickande rörelse hos den icke understödda änden korrigeras.

Därnäst indexeras svarven 55 till samt dröjer i stationen nr 3 (fig. 8), och stegmotorn 88 bringas att förflytta den bakre spindeldockan 58 mot den främre spindeldockan 57 och bringa kvartsrörets innerände att gå in i den främre spindel- dockans spännhylsa 67. Spännhylsan slutes därefter av den främ- re spindeldockans påverkningsanordning 80, så att röret gripes av såväl den bakre som den främre spindeldockan. Så snart spännhylsan slutits, strömmar argonet från ledningen 109 genom kvartsröret. Under tiden matas motorn 89, så att båda chuckarna 63 och 64 roteras, och medan kvartsröret 120 roterar, berör en låga 131 (fig. 6) röret nära den främre spindeldockan 57. Mjuk- 455 032 13 göringen genom värme tjänar att avlasta eventuell belastning, som kan ha inducerats i röret som följd av att det gripits av båda chuckarna 63 och 64 och tjänar även att räta ut rörets ände vid den främre spindeldockan. Rörets l20 gripande i den främre spindeldockans 57 spännhylsa 67 bibehålles nu, till dess den svällda mellandelen 32 formats i röret och elektroderna placerats i detta. Eftersom den främre spindeldockan är fixe- rad på karusellen, beskriver den en cirkulär båge vid fram- ryckningen från station till station. _ Vid stationen nr 4 (fig. 9) riktas en låga 132 mot den centrala delen av kvartsröret, medan detta roteras och hålles i de båda chuckarna 63 och 64 (fig. 9). Samtidigt framföres den bakre spindeldockan 58 ett kort stycke mot den främre spindeldockan 57 för uppsamling av kvartsmaterialet eller med andra ord för att tvinga det mjukgjorda kvartsmaterialet vid rörets mitt att svälla utåt och börja bildandet av den svällda mellandelen 32 av lampkroppen 31.

Samlingsoperationer, som är identiska med dem som ut- föres vid stationen nr 4 utföres vid var och en av stationerna nr 5 och 6 (icke visat i detalj). Vid var och en av de senare stationerna föres den bakre spindeldockan 58 inåt ytterligare ett kort stycke mot den främre spindeldockan 57 för åstadkomman- de av den ytterligare samlingen av kvartsröret 120 och för aft bringa lampkroppens 31 svällda mellandel 32 att gradvis försto- ras.

Mellandelen 32 blåses till dess slutliga form , när svarven 55 gör uppehåll i stationen nr 7 (fig. l0). I detta syfte föres automatiskt en form 134 på arbetsbänken 60 till i närheten av den delvis formade mellandelen 32. Formen placeras noggrant i förhållande till den cirkulära båge, som beskrives av den främre spindeldockan, för tillförsäkrande av att den slutliga form, till vilken mellandelen 32 blåses, placeras på ett noggrant bestämt avstånd från den främre spindeldockan, i vilken kvartsröret 120 gripits. En låga 135 för värmning av den svällda mellandelen är placerad i huvudsak mitt för formen, som har ett hålrum, vars form är komplementär till den önskade slutliga formen för mellandelen.

Medan formen 134 förflyttas till läge i station nr 7, 455 052 14 förskjutes en tillslutning i form av en plugg l36 (fig. 10) in i den yttre änden av kopplingsstângen 7l hos den bakre spindel- dockans 58 chuck 64. Pluggen stödjes och framföres av en lämp- lig mekanism l37 (fig. 2) på arbetsbänken 60 och tjänar att tillsluta chucken 64 och rörets 120 spindeldocksände, så att röret kan försättas under tryck med gas i syfte att expandera mellandelen 32 in i formhålrummet. Rörets 120 försättande under tryck åstadkommes genom att ventilen 105 (fig. 5) öppnas auto- matiskt, så att argon vid ett relativt högt tryck (exempelvis 0,562 kp/cmz) bringas att strömma från ledningen 108, genom den roterande tätningen 100 och spindeldockans 57 chuck 63 samt in i röret. Gasen införes i röret, medan detta roteras och hålles av chuckarna 63 och 64 och medan lågan l35 riktas mot mellandelen 32 för mjukgöring av kvartsmaterialet. Följakt- ligen blåses kvartsmaterialet till och in i och formas av formen 134, så att den svällda mellandelen 32 ges dess slutliga form enligt fig. l. Formen 134 och pluggen 136 drages därefter tillbaka, så att svarven 55 kan föras fram till stationen nr 8.

Vid stationen nr 8 (fig. ll) värmes röret l20 längs i huvudsak hela dess längd, medan det samtidigt sköljes med ar- gon, som släppes in i chucken 63 och röret genom ventilen 105.

Den föregående värmningen av mellandelen under samlingen av- kvartsmaterialet och kolvblåsningen jämte den pågående värm- ningen och sköljningsoperationen rengör röret från eventuella föroreningar över ett högre temperaturområde än vad den färdiga lampan kommer att utsättas för under det att den användes. Sär- skilt avdrives fukt från röret, så att röret är helt torrt, när halidpelletarna 52 därefter införes i detsamma. Såsom framgår av fig. ll åstadkommes värmningen av röret 120 medelst en serie lågor 138, som är fördelade längs rörets längd. Alternativt kan emellertid en enda låga bringas att förflyttas längs röret för värmning av detta längs i huvudsak hela dess längd. Medan röret l20 värmes vid stationen nr 8, roteras det av spindeldockans 57 chuck 63. Vidare kan den bakre spindeldockan 58 öppnas för frigöring av röret (fig. ll) och dragas tillbaka till det till- bakadragna läget under värmnings- och sköljningsoperationen, så att fukt i röret avgår till atmosfären i stället för att dri- 455 052 15 vas in i spindeldockans chuck 64. Tillbakadragandet av den bakre spindeldockan förhindrar även allt för kraftig värmning av denna. Emellertid frigöres icke röret från spindeldockan, så att kolvens noggranna placering vidmakthålles.

Efter framföring till stationen nr 9 (fig. 12) kyles röret 120 för medgivande av påföljande förnyat gripande av röret medelst den bakre spindeldockan 58. Härvid åstadkommes rörets kylning genom att strålar av kylt kväve riktas från en ledning 140 mot röret, medan detta roteras av den främre spin- deldockan 57, och medan den bakre spindeldockan drages till: baka samt argon införes i röret genom den främre spindeldockan.

Vid stationen nr 10 trycker den bakre spindeldockan 58 framåt och griper åter röret 120, fig. 13. Därefter förflyttar sig en mekanism 141 på arbetsbänken 60 inåt mot den bakre spin- deldockans ytterände för möjliggörande av ett läcktest. Såsom visas schematiskt innefattar mekanismen en öppningsförsedd plugg 143, som är anordnad att teleskoperas in i ytteränden av den bakre spindeldockans kopplingsstång 71, varvid en undertrycksmätare 145 kommunicerar med öppningen i pluggen. Se- dan pluggen 143 förts fram till det i fig. 13 visade läget, öppnas ventilen 107 (fig. 5), så att undertryckspumpen 116 bringas att åstadkomma ett undertryck i röret 120 via ledningen 110, den roterande tätningen 104 och den främre spindeldockáh 57. Om lampkroppens 31 svällda mellandel 32 formats på korrekt sätt och är gastät, upprättas ett högt undertryck i röret 120, och undertrycksmätaren 145 anger ett värde under ett på för- hand bestämt värde. Om å andra sidan en läcka förekommer i någon del av röret 120, anger mätarställningen ett felaktigt rör. Mä- taren kan även anordnas att åstadkomma en signal, som begagnas för att inställa de operationer, som annars skulle utföras på röret efter stationen nr 10.

Sedan läcktestet slutförts, drages mekanismen 141 bort från den bakre spindeldockans 58 kopplingsstång 71, så att svarven 55 kan föras fram till stationen nr ll, där aggregatet 36 av katod och tilledare föres i röret 120 (se fig. 14 och l4a).

Innan mekanismen 141 drages tillbaka, stänges ventilen 107 för avstängning av undertrycket, och ventilen 105 öppnas för ini- tiering av ett argonflöde från ledningen 108 genom den främre 455 032 16 spindeldockan 57 och in i röret 120. Argonflödet in i röret bibehâlles kontinuerligt, till dess röret är tillslutet, och tjänar att hålla röret fritt från fukt.

Det är av vikt att katodaggregatet 36 införes i kvarts- röret 120 vid stationen nr ll genom att det med spetsen först föres genom den bakre spindeldockans 58 chuck 64, genom den del av röret, som slutligen bildar lampans 30 hals 35, över bågkammaren 33 och slutligen in i den del av röret, som slut- ligen bildar lampans hals 34. Sålunda införes icke katod- aggregatet 36 med spetsen först genom den främre spindeldockan 57 och direkt in i halsen 34 utan införes i stället med spetsen sist in i halsen 34 efter att först ha passerat genom den bakre spindeldockan 50 och halsen 35. Som följd av att katoden införes på detta sätt kan den roterande tätningen 100 placeras vid och kan permanent kvarstå vid den inre änden eller uppströmsänden av den främre spindeldockan 57, så att röret l20 kan sköljas kontinuerligt med en torr, icke reagerande gas, exempelvis argon, till dess röret tillslutes.

Närmare bestämt förinföres katodaggregatet 36 i en hålla- re l50 av hylstyp (fig. l4a), vilken automatiskt föres i linje med ytteränden av den bakre spindeldockans 58 kopplingsstång 71, när svarven 55 gör uppehåll vid stationen nr ll (se läget för katoden med brutna linjer i fig. l4). Hållaren 150 är så orienterad, att katodens spets 42 placeras med avseende på rö- relseriktningen bakom dess tilledare 45.

Sedan svarven 55 stoppat vid stationen nr ll, skjuter en skjutanordning (icke visad) hållaren l50 och det förinsatta ka- todaggregatet 36 genom den bakre spindeldockans 58 chuck 64, genom halsen 35 och in i halsen 34 (fig. l4a). Om katodspetsen betraktas utgöra katodaggregatets huvud, kan aggregatet sägas skjutas in genom lampkroppen med fötterna först. Skjutanord- ningens slag regleras, så att katodens spets 42 placeras i ett på förhand bestämt avstånd från den främre spindeldockans chuck. Eftersom lampkroppen aldrig frigjorts från den främre spindeldockans chuck sedan formandet av kolven placeras katodspet- sen automatiskt och noggrant i lampkroppen. Sedan katodaggrega- tet placerats på korrekt sätt, drages skjutanordningen till- baka och drager tillbaka hållaren 150 från katoden och ut genom 455 052 l7 den bakre spindeldockan. Under tillbakadragningen av hållaren, kommer en kolv 151 till beröring med katodens spets 42 för förhindrande av att den senare förflyttas tillsammans med hål- laren. Sedan hållaren avlägsnats, hindras katodaggregatet att glidaoch hålles i ett centrerat läge i halsen 34 p.g.a. frik- tionsberöringen mellan halsens insida och tilledarens folie- del 48.

Såsom påpekats ovan strömmar argon kontinuerligt genom kvartsröret 120 under insättningen av katodaggregatet. Följ-_ aktligen torkar argonet eventuell fukt, som kan förekomma på aggregatet eller hållaren 150, så att röret sålunda hålles i "rent" skick. Argonflödet fortsätter under indexeringen av svarven 55 till stationen nr 12.

Vid stationen nr 12 införes halidpelletarna 52 i båg- kammaren 33 (fig. 5). Detta âstadkommes genom att en rörformig nål 153 införes genom den bakre spindeldockan 58 och halsen 35 och genom att nålen stoppas, när dess spets befinner sig nära bågkammarens mitt. En nedåt bildande öppning 154 är upp- tagen i nålen nära dess spets, medan en mindre öppning 155 mynnar utåt från spetsen. Nålen kommunicerar med en lågtrycks- källa (icke visad) för torr, inert gas på arbetsbänken 60 vid stationen nr 12.

En ström av torr, inert gas sköljes hela tiden genom _ nålen 153. Sedan nålen placerats i bågkammaren 33, utminuteras ett lämpligt antal halidpelletar 52 från en förvaringsbehållare (icke visad) och frigöres till gasströmmen. Strömmen för pelle- tarna genom nålen, till dess de når den nedåt mynnande öppningen 154 och faller in i bågkammaren 33. Eftersom pelletarna avges från nålen längs en väg, som sträcker sig i tvärled till den ström av renande gas, som går in i kvartsröret 120 genom den främre spindeldockan 57, föreligger liten risk för att pelletär- na skall medföras av denna ström och blåsas in i eller genom halsen 35.

Sedan halidpelletarna 52 frigjorts, drages nålen 153 tillbaka från den bakre spindeldockan 58, varefter svarven 55 indexeras till stationen nr 13, där en kvicksilverglobul 51 injiceras i bågkammaren 33 (fig. 16). Injiceringen av kvicksilvret åstadkommes på i huvudsak samma sätt som injice- 455 052 18 ringen av halidpelletarna 52 och utföres med en nål 157, som praktiskt taget är identiskt lik nålen 153. Nålen 157 införes i den bakre spindeldockan 58, kvicksilverglobulen 51 frigöres till gasströmmen i nålen, och därefter drages nålen tillbaka, sedan kvicksilvret fallit in i bågkammaren 33. Sköljningen av kvartsröret 120 med gas, som införes genom den främre spindel- dockan 57, fortsätter under injiceringen av kvicksilvret.

Därnäst indexeras svarven 55 till stationen nr 14 för införande av anodaggregatet 37 i röret 120 (fig. 17). Aggrega- tet är i förväg insatt i en hållare 159 liknande hållaren 150 och skjutes genom den bakre spindeldockan 58 samt in i halsen 35 medelst en påskjutningsanordning. I motsats till katoden 36 skjutes anoden 37 med spetsen eller huvudet först in i halsen 35. Skjutanordningens (icke visad) slag regleras på så sätt, att anodens spets 44 noggrant placeras i förhållande till spindeldockschucken. Eftersom lampkroppen är noggrant placerad i förhållande till chucken och katodspetsen tidigare noggrant placerats, bestämmes nu längden av gapet mellan katod- och anodspetsarna noggrant. Vidare placeras gapet noggrant vid exakt ett läge i bågkammaren 33, som kräves av lampkonstruk- tionen. Gas fortsätter att strömma in i kvartsröret 120 under införandet av anoden för tillförsäkrande mot att vattenånga reagerar med halidpelletarna 52. ' Medan svarven 55 gör uppehåll vid stationen nr 15, på- verkas den bakre spindeldockan 58 att frigöra kvartsröret 120 samt drages tillbaka (fig. 18). En låga 161 riktas därefter mot det roterande rörets icke understödda ände. Värmet bringar kvartsmaterialet att sjunka samman och bilda en rundad ände så- som visas vid 162, så att röret tillslutes vid spetsen och en temporär tätning bildas. En operation, som är identiskt lik den som utförts vid stationen nr 15, utföres medelst en låga 163, (fig. 2), vid stationen nr 16 för tillförsäkrande av att spetsen 162 verkligen förseglas. Under operationerna för till- slutningen av spetsen vid stationerna nr 15 och 16, insläppes argon vid ett lågt tryck (exempelvis 0,070 kp/cmz) i kvartsrö- ret 120 genom den främre spindeldockan 57 via ledningen 109, ventilen 106 och.&nLroterande tätningen 100. Argonet håller röret torrt, men dess tryck är så lågt, att det icke finns . ..._ .....,.- ___... . 455 052 19 någon risk för att gasen skall blåsa ett hål i den nyss forma- de spetsen 162.

Vid stationen nr l7 riktas en ström av kylt kvävgas vid spetsen 162 genom ett munstycke l65 (fig. 2) för kylning av spetsen och för tillåtande av att kvartsröret därefter åter gripes av den bakre spindeldockan 58. Försättandet av röret under tryck med argon under lågt tryck från ledningen 109 fort- sättes under kylningssteget.

När svarven 55 når stationen nr 18 gripes kvartsröret 120 åter av den bakre spindeldockan 58 och roteras medelst sä- väl den främre som den bakre spindeldockan (fig. 19). Vid denna station inneslutes aggregatet 36 av katod och tilledare herme- tiskt i halsen 34 genom att kvartsmaterialet värmes och detta bringas att falla samman kring tilledarens foliedel. Detta kan utföras exempelvis medelst en laser 167, som rör sig längs en lämplig längd av halsen för att bringa kvartsmaterialet att sjunka samman kring katoden. Samtidigt kyles lampkroppens kolvdel 32 genom framförande av ett metallhölje 168, som del- vis omsluter kolven. Höljet innehåller en svamp, som kommer till beröring med kolven och som hålles vätt med vatten, som till- föres av röret 169, medan ett sugrör 170 avlägsnar överskotts- vatten.

Omedelbart före tillslutningen av halsen 34, stänges ' ventilen l06 och öppnas ventilen 107 för upprättande av förbin- delse mellan undertryckspumpen ll6 och röret 120 via ledningen 110 och den roterande tätningen 100. Pumpen suger argon från ledninqenl09 och in i ledningen ll0 via ventilen 114 och redu- cerar argontrycket i röret l2O till det absoluta undertrycks- värdet av l2O torr. Följaktligen upprättas det önskade trycket för lampans 30 startgas i samband med tillslutningen av halsen 34, och undertrycket tillförsäkrar att kvartsmaterialet på önskat sätt sjunker samman kring tilledarens foliedel.

Vid stationen nr 19 tillslutes halsen 35 mot anoden 37 medelst en laser l7l liknande lasern 167 (fig. 20), medan kol- ven kyles medelst en vattenkylningsanordning 172 liknande den tidigare beskrivna. För vissa lampstorlekar kan det vara att föredraga att först tillsluta halsen 35 och därefter halsen 34.

Denna sekvens tillåter en snävare reglering av argontrycket, 455 032 20 medan den sista tillslutningen tillföres.

När svarven 55 indexeras till stationen nr 20, framföres ett ritshuvud 173 (fig. Zl) med ett par ritsverktyg 174 till ett operativt läge intill röret 120. Verktygen 174 placeras för ritsning av halsarnas 34 och 35 änddelar utanför tillslutnings- områdena, så att änddelarna senare kan brytas bort för fri- läggande av tilledarna 45 och 46.

Vid stationen nr 21 (fig. 22) avlägsnas lampan 30 från svarven 55. Detta kan åstadkommas genom tillbakadragande av'_ den främre spindeldockan 58 från lampan, gripande av lampan med en automatiskt påverkningsbar uttagningsanordning 175 och därefter tillbakadragande av den bakre spindeldockan från lam- pan. Den tomma svarven kan därefter föras fram till läget klockan tolv, fig. 2, för mottagande av nästa kvartsrör och påbörjande av nästa cykel.

Claims (8)

455 032 2l PATENTKRAV

1. Sätt att tillverka en lampa, varvid en lampkropp (31) med en ihålig, förstorad mellandel (32) förses med rörformiga hals- delar (34, 35), som skjuter ut i motsatta riktningar därifrån, k ä n n e t e c k n a t av att en första elektrod (36) med spetsen sist helt införes genom den ena (35) och in i den andra (34) halsdelen, så att den endast uppbäres av den andra halsde- len, att en andra elektrod (37) med spetsen först införes i nämnda ena halsdel (35), så att den uppbäres endast av denna ena halsdel på ett förutbestämt avstånd från den första elekt- roden (36), och att elektroderna därefter inkapslas i sina res- pektive halsdelar.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att en dos av förångningsbart material införes i mellandelen (32) före införingen av den andra elektroden (37).

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att en icke reaktiv, torr gas sprutas genom lampkroppen (31) under in- föringsstegen.

4. Sätt enligt krav 3 för framställning av en lampa utan an- vändning av ett utblâsningsrör, k ä n n e t e c k n a t av att den torra gasen insläppes i lampkroppen (31) genom den and- ra halsdelen (34) och utsläppes genom nämnda ena halsdel (35).

5. Sätt att framställa en lampa, företrädesvis en metallång- lampa, i enlighet med krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att lampkroppen (31) upphettas medan den torra gasen strömmar in i den andra halsdelen (34) och ut ur nämnda ena halsdel (35), att det förångningsbara materialet utgöres av fast ämne eller vätska vid omgivningens temperatur och införes genom nämnda ena halsdel (35), och att efter avslutad införing av elektroderna nämnda ena halsdel (35) tillsluts och flödet avslutas. 455 032 22

6. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att det utföres med utrustning (52, 58) som uppbär lampan horisontellt, så att dosen som införes i mellandelen (32) när denna insläppes faller utmed en bana som är vinkelrät mot gasflödet.

7. Sätt enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att mel- landelen (32) kyles, att inert, torr gas vid subatmosfäriskt tryck tillföres lampkroppen (32), och att elektroderna (36, 37) värmeinsmälts i sina respektive halsdelar (34, 35).

8. Sätt att framställa en metallhalidlampa i enlighet med krav 7, k ä nrie t e c k n a t av att lampkroppen uppvärms medan den roteras kring axeln av halsdelarna och medan gasen strömmar in i den andra halsdelen (34) och ut ur nämnda ena halsdel (35), och att doser av metallhalid och kvicksilver in- föres genom nämnda ena halsdel (35) och transporteras uppströms mot gasflödet in i mellandelen (32) innan den andra elektroden införas.