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Verfahren zur Herstellung von Zierlampen Die Erfindung liegt auf dem
Gebiet der Fabrikation elektrischer Glühlampen und bezieht sich insbesondere auf
ein Verfahren zur Herstellung von Lampen, deren Kolben mit Verzierungen versehen
sind oder anderweitig eine unregelmäßige Form besitzen.
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Bei der Fabrikation von elektrischen Glühlampen, deren Kolben mit
Verzierungen oder Ornamenten versehen oder anderweitig unregelmäßig geformt sind,
d. h. von Lampen, deren Kolben etwa laternenförmig ausgebildet sind oder die Form
von bestimmten Früchten besitzen, wie sie für Weihnachtsbeleuchtungszwecke verwendet
werden, war es bisher üblich, zunächst den Glaskolben in die gewünschte endgültige
Form oder Gestalt zu bringen und sodann das Einschmelzen des Glasfußes in den Kolben,
die Evakuierung, die Füllung mit einem Gase, das Abschmelzen des Kolbens und die
Sockelung in der auch bei gewöhnlichen Lampen üblichen Form vorzunehmen. Jedoch
sind wegen der unregelmäßigen Form des Lampenkolbens derartige Lampen nicht zur
Fertigstellung auf den üblichen Maschinen geeignet. Die Kolbenhaltevorrichtungen,
die üblicherweise in Einschmelzmaschinen verwendet werden, würden solche unregelmäßig
geformte Kolben während des Einschmelzvorgangs nicht in der richtigen Lage des Kolbens
zum Glasfuß halten können. Mechanische Kolbenhaltevorrichtungen, die mit fingerartigen
Greifern für den Kolben arbeiten, sind zwar bereits
vorgeschlagen
worden, sind jedoch kompliziert und in ihrer Wirkungsweise nicht zuverlässig und
würden eine erhebliche Änderung der übrigen Fabrikationseinrichtungen erfordern,
die unbequem, teuer und zeitraubend wäre.
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Die Erfindung bezweckt daher, ein verbessertes Verfahren zur Fabrikation
elektrischer Lampen mit unregelmäßig geformten Kolben anzugeben.
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Weiterhin bezweckt die Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches
sich für die Ausübung auf den bekannten Einschmelzmaschinen mit den üblichen Lampenhaltern
eignet.
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Ferner soll das erfindungsgemäße Verfahren auf bekannten Lampenherstellungsmaschinen
ausgeübt werden können, ohne die gelegentliche Verwendung dieser :Maschinen zur
Herstellung von Lampen mit gewöhnlichen Kolbenformen zu hindern.
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Gemäß der Erfindung wird zunächst in Glaskolben der üblichen Form,
wie sie normalerweise bei der Herstellung von Glühlampen auf automatischen Maschinen
verwendet werden, nämlich in kugelförmige, rohrförmige oder birnenförmige Kolben,
ein Fuß eingeschmolzen, und es wird sodann der ganze Kolben von der Anschlußlinie
des Fußes an erhitzt und erweicht und schließlich in die gewünschte endgültige Form
gebracht.
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Fig. i bis 5 veranschaulichen die aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge
bei dieser Herstellung von Glühlampen mit unregelmäßiger Kolbenform, während Fig.
6 eine fertige Lampe darstellt und Fig. 7 bis 9 die Verfahrensschritte zur Herstellung
einer anderen Glühlampenform veranschaulichen.
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Fig. i bis 5 zeigen die Herstellung elektrischer Glühlampen unter
Anwendung des bekannten Verfahrens, bei dem das Pumprohr an den Kolbenstumpf angeschmolzen
wird.
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Wie in Fig. i dargestellt, besteht der erste Verfahrensschritt in
dem Anschmelzen eines Systems i und eines gläsernen Entlüftungsröhrchens 2 an den
Hals 3 eines Kolbens 4. Gemäß der Erfindung kann der Kolben 4. eine beliebige regelmäßige
Form besitzen, d. h. kugelförmig, rohrförmig, birnenförmig usw. sein, wie es normalerweise
bei der Fabrikation elektrischer Glühlampen der Fall ist, bei der sich keine Schwierigkeiten
in der Halterung des Kolbens in den bekannten Haltevorrichtungen von selbsttätigen
Einschmelzmaschinen ergeben. Der Kolben 4 wird in der Haltevorrichtung der Anschmelzmaschine
mit dem Kolbenhals nach oben gehalten, und das System i mit zwei durch eine Glasperle
verbundenen Stromeinführungsdrähten 5, bei dem diese Drähte mit ihren Enden 7 nach
auswärts gebogen sind, während die anderen Drahtenden zum Wolframglühdraht 8 führen,
wird in den Kolben 4 eingesetzt, bis die nach auswärts gebogenen Drahtenden 7 auf
dem Rand des Kolbenhalses aufliegen. Das Ende des Pumpröhrchens 2, dessen Durchmesser
etwa dem des Kolbenhalses 3 entspricht, wird dann an den Rand des Kolbenhalses angelegt,
worauf der Kolbenhals und das Pumpröhrchen beispielsweise durch Gasflammen 9 erhitzt
werden, bis die Glaskanten miteinander verschmelzen und die Stromeinführungsdrähte
dabei in das Glas eingebettet werden. Während des Einschmelzvorgangs werden das
Röhrchen 2 und der Kolben 4 vorzugsweise mit gleicher Geschwindigkeit um ihre gemeinsame
Achse gedreht, wie es durch den Pfeil in Fig. i angedeutet ist, damit sich das Glas
gleichmäßig erwärmt und am ganzen Umfang gut verschmilzt.
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Nach dem Einschmelzen des Systems i und dem Anschmelzen des Röhrchens
wird dieses letztere unmittelbar oberhalb der Einschmelzstelle verengt, wie in Fig.
2 bei 2' angedeutet ist. Dies geschieht gemäß Fig. 2 durch eine geeignete Erhitzung
und Erweichung des Glasröhrchens 2 in der Nähe der Ansatzstelle z. B. mit Hilfe
von Gasflammen io und durch anschließendes geringfügiges Ziehen des Röhrchens, so
daß an der erhitzten Stelle das Glas gestreckt wird und das Röhrchen sich dabei
kontrahiert. Dieses Ziehen geschieht nur so weit, daß noch ein kleiner lichter Ouerschnitt
für die anschließende Evakuierung des Kolbens erhalten bleibt.
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Gemäß der Erfindung wird der Kolben 4 der gesamten aus dem Kolben
und dem Röhrchen bestehenden Einheit i i sodann erhitzt und in seine endgültig gewünschte
Form gebracht. Dies alles kann bequem auf den gegenwärtigen automatischen Maschinen
stattfinden, nämlich auf der Einschmelzmaschine, der Entlüftungsmaschine oder in
dem Fördermechanismus zwischen diesen Maschinen. Die Formung des Kolbens geschieht
dadurch, daß die Einheit i i mit dem Kolben nach unten, d. h. an dem Röhrchen 2
gehalten wird, so daß nahezu der ganze Kolben 4 für die Erhitzung und die nachträgliche
Verformung frei liegt. Auf der gewöhnlichen Pumpmaschine -ebenso wie auf dem Fördermechanismus
wird die Einheit i i normalerweise schon in dieser Weise gehalten, indem nämlich
das Röhrchen :2 in einer Gummifassung 12 der Pumpmaschine sitzt, wie sie in Fig.
3 und 4 dargestellt ist, oder in üblichen gefederten Haltern des Fördermechanismus.
In der Einschmelzmaschine kann die Einheit i i ebenfalls durch solche federnden
Halter gefaßt werden, wie sie normalerweise auf solchen Maschinen dazu dienen, das
Entlüftungsröhrchen während des Anschmelzens an den Kolben zu halten. Dabei brauchen
diese Halter lediglich etwas angehoben zu werden, um den Kolben aus der Kolbenhaltevorrichtung
nach der Durchführung des Anschmelzv organgs herauszuziehen.
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Die nachträgliche Verformung des Kolbens wird gemäß der Erfindung
durch geeignete Erhitzung des ganzen Kolbens 4 in mehr oder weniger gleichförmiger
Weise eingeleitet, bis dieser erweicht. Zu diesem Zweck kann der Kolbenkörper vom
Kolbenhals an einer sogenannten weichen Gasflamme 13
(Fig.3) ausgesetzt und
dabei der Kolben gleichzeitig im Sinne des Pfeiles um seine Achse gedreht werden,
wie es durch den Pfeil angedeutet ist, so daß eine gleichmäßigere Erwärmung des
Glases am ganzen Kolbenumfang stattfindet. Während dieser Erhitzung des Kolbens
4 werden die vorstehenden Einschmelzdrähte 7, 7 und das Röhrchen
2
vorzugsweise gegen die Gasflammen 13 abgeschirmt, z. B. durch zwei normalerweise
voneinander getrennte gegenüberliegende halbzylindrische Schutzkörper 14, 14, welche
sich um das Röhrchen und die Einführungsdrähte 7, 7 herum schließen, wie es in Fig.
3 dargestellt ist. Während des Erhitzens und Erweichens ist der Kolben außerdem
gegen ein Zusammendrücken und der Glühdraht 8 gegen eine Oxydation durch die Einleitung
eines nicht oxydierenden Gases (z. B. von Stickstoff oder einer Mischung von Wasserstoff
und Stickstoff, d. h. des in der Lampentechnik unter der Bezeichnung Formierungsgas
bekannten Gasgemisches) geschützt, wobei das Gas einen so niedrigen Druck besitzt,
daß der Kolben gerade noch nicht zusammenbricht, aber andererseits auch nicht nennenswert
expandiert. Die Speiseleitung für dieses Gas wird mit der atmosphärischen Luft über
ein Ventil verbunden, welches so eingestellt ist, daß der Gasdruck im Kolben während
der Erhitzung und Erweichung des Kolbenglases im wesentlichen auf dem obengenannten
Druckwert bleibt. Daher kann auch der Gasdruck im Kolben bei der Erhitzung des Gases
und seiner Expansion nicht steigen, was zu einer vorschnellen Expansion des Kolbens
führen könnte.
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Wenn das Kolbenglas genügend weich geworden ist, wird die Erhitzung
z. B. durch Entfernung des Kolbens aus den Gasflammen 13 mittels Weiterrücken der
Maschine unterbrochen und der heiße gasgefüllte Kolben dann in eine Form 15 (Fig.
4.) gebracht, deren Innenraum 16 die gewünschte Gestalt hat. Sodann wird ein Stoß
des nicht oxydierenden Gases unter höherem Druck, als er vorher angewendet wurde,
durch das Röhrchen 2 in den Kolben geleitet, so daß das Kolbenglas sich an die Wand
der Form 16 anlegt. Wie in Fig. ,4 dargestellt, kann die Form 15 aus zwei Hälften
17. 17 bestehen, die zunächst voneinander getrennt sind, um das Einführen des Kolbens
zwischen die Formhälften zu ermöglichen, und die dann geschlossen werden und somit
den Formhohlraum 16 bilden. Nach einer zur Erstarrung des Kolbenglases ausreichenden
Zeitspanne können die Formhälften 17 wieder auseinanderbewegt, und es kann der Kolben
entnommen werden. Wenn die Erhärtung des Glases in der Form zu lange dauert, kann
man z. B. aus Gründen der Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit den Gasdruck
innerhalb des Kolbens annähernd auf den Druck der Umgebung absenken, bevor die Form
geöffnet wird und dadurch eine Deformation des noch weichen Glases beim Herausnehmen
aus der Form verhindern. Sodann wird ein nicht oxydierendes Gas, z. B. eines der
obenerwähnten Gase, in der oben beschriebenen Weise mit dem geeigneten niedrigen
Druck zur Aufrechterhaltung der gewonnenen Kolbenform und zur Verhinderung der Oxydation
des Glühdrahtes in den Kolben eingeleitet, bis das Kolbenglas vollständig fest geworden
ist. Während der Abkühlung des Kolbens nach seiner Herausnahme aus der Form wird
der Kolben in geeigneter Weise ausgeglüht, z. B. indem man ihn einer sogenannten
weichen Gasflamme aussetzt, so daß die Spannungen im Glase verschwinden.
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Nachdem der Kolben in der beschriebenen Weise in die gewünschte Form
gebracht worden ist, wird die Einheit i i den gewöhnlichen weiteren Bearbeitungsvorgängen
(d. h. der Evakuierung, dem Abschmelzen und dem Sockeln) unterworfen, um die Lampe
endgültig fertigzustellen. Die Evakuierung des Kolbens wird auf einer gewöhnlichen
Pumpmaschine durchgeführt, wobei das Röhrchen :2 an der verengten Stelle 2' abgeschmolzen
wird: Wie in Fig.5 dargestellt, wird zu diesem Zweck das Pumpröhrchen 2 mittels
Gasflammen 18 an der verengten Stelle 2' abgezogen. Der abgeschmolzene Kolben 4.
wird dann durch Aufkitten oder anderweitige Befestigung mit einem Sockel i9 versehen,
und die Einführungsdrähte 7, 7 werden an die Klemmen 2o und 21 (Fig. 6) angelötet.
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Die Fig.7 bis 9 veranschaulichen die Anwendung der Erfindung auf die
Fabrikation von Zierlampen unter Verwendung eines Flanschanschmelzverfahrens, bei
welchem der Glasfuß 23 mit einem Entlüftungsröhrchen 24 und mit Stromeinführungsdrähten
25, die in ihn eingeschmolzen sind und einen Glühdraht 26 tragen, mit dem Halsende
27 des Glaskolbens 28 verschmolzen wird. Bei der Fabrikation einer solchen Lampe
kann ein Glaskolben 28 von beliebiger kreissymmetrischer Form, wie er normalerweise
bei der Fabrikation von elektrischen Glühlampen verwendet wird, mit einem langgestreckten
Hals 29 benutzt werden, der in einer nicht mit dargestellten Haltevorrichtung einer
üblichen Einschmelzmaschine mit dem Hals nach unten gehalten wird. Das System 22
wird, wie in Fig. 7 dargestellt, innerhalb des Kolbenhalses 29 in der zur Verschmelzung
nötigen Lage gehalten. Der Kolbenhals 29 wird sodann erhitzt und mit dem Flansch
3o des zu dem System gehörigen Glasröhrchens 23 verschmolzen, und zwar mittels Gasflammen
31, die den Kolbenhals in der Höhe des Flansches 3o erhitzen. Das äußere Ende des
Kolbenhalses 29 wird während dieses Verschmelzungsvorgangs vom Kolbenkörper getrennt.
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Nach dem Einschmelzen des Systems 22 in den Kolben 28 wird der ganze
abgeschmolzene Kolben 32 in der oben beschriebenen Weise fertiggestellt, wobei er
mit der Verschmelzungsstelle nach oben in eine Gummifassung 12 einer gewöhnlichen
Pumpmaschine eingesetzt wird, dann der Kolbenkörper 28 mit einer sogenannten weichen
Gasflamme 13 (Fig. 8) erweicht und dabei ein nicht oxydierendes Gas unter verhältnismäßig
niedrigem Druck zur Verhinderung eines Zusammendrückens des Kolbens in denselben
eingeleitet wird. Unmittelbar darauf wird der erweichte Kolben in eine Form 15 verbracht,
deren Innenraum 16 die Gestalt des endgültigen gewünschten Kolbens besitzt. Durch
einen Gasstoß wird sodann das Kolbenglas an die Forminnenwand angepreßt. Nach dem
Erhärten des Glases kann der ganze Kolben 32 aus der Form 15 entnommen und dann
in der gewöhnlichen Weise weiterbehandelt, d. h. entlüftet, abgeschmolzen und gesockelt
werden.