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Verfahren und Vorrichtung zum schraubenlinigen Biegen von Glasröhren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen von länglichen
Glaskörpern; wie z. B. Röhren oder Stäben, nach einer Spiral-oder Schraubenlinie,
insbesondere zum Überführer. eines länglichen Glaskörpers von erheblicher Länge
in die Form einer bifilar gewickelten Spule oder einer sogenannten Kehrwendel oder
Kehrspirale, wobei sich der Mittelpunkt oder der Scheitel der Röhre an einem Ende
der Wendel oder Spirale befindet, während die anschließenden Teile in N'ebeneinanderführung
schraubenlinig oder spiralig gewunden sind und sich die Röhrenenden am anderen Schrauben-
oder Spiralenende gegenüberliegen. wie dies vollständiger in der Patentschrift 86o
675 beschrieben ist. Dieses Verfahren und diese Vorrichtung sind vor allem zum spiraligen
oder schraubenlinigen Biegen von länglichen elektrischen Entladungslampen und der
teilweise fertiggestellten Hüllen dieser Lampen bestimmt, um die Herstellung der
Lampen in einer jeweils gewünschten besonderen Form zu erleichtern.
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Die Erfindung bezweckt dabei in erster Linie, die ,3rbeit und den
Zeitaufwand für die Erhitzung und spiralige oder schraubenlinige Biegung von verhältnismäßig
langen Glaskörpern wesentlich zu verkürzen und ein einfaches Verfahren sowie eine
bequem bedienbare und einwandfrei arbeitende Vorrichtung für eine verzerrungsfreie
und formgerechte Durchführung dieses Biegens derartiger röhren- oder stabförmiger
langer Glaskörper zu schaffen. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß die den langen
Glaskörper in den biegbaren Zustand
überführende Erhitzung über
die volle Glaskörperlänge,mit gleichmäßiger Wärmeverteilung über den ganzen Umfang
des Glaskörpers bewirkt und ein .rasches Einbringen des erhitzten Glaskörpers in
eine der gewünschten Gestaltung entsprechende Form sowie eine beschleunigte Formung
in dieser ohne sonstige Änderung seiner Röhren- oder Stabform durch einfache Handhabungs-
und Behändlungsmaßnahmen erreicht.
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Weiterhin bezweckt die Erfindung, die Überführung von derartigen langen
Glaskörpern, wie z. B. Entladungsröhren, Lampenhüllen und von entsprechenden Längen
von Glasröhren oder Glasstäben in eine gedrängte gewundene Form, in der diese I,'örper
viel weniger Raum einnehmen und daher besser für eine zweckmäßige und befriedigende
Allgemeinverwendung geeignet sind, in einfacher Weise zu ermöglichen. Um dies zu
erreichen, verwendet man erfindungsgemäß eine Form, welche Nuten von einer die endgültige
Gestalt des Glaskörpers @estimmenden Form aufweist, und außerdem eine Vorrichtung,
welche den Glaskörper richtig in die Nuten der Form einzuführen und ohne Verzerrung
einzudrücken gestattet. Dabei wird nach der Erfindung auch dafür Sorge getragen,.
daß eine schnelle Überführung des hocherhitzten und leicht formbaren länglichen
Körpers von der Heizquelle in die richtige Lage an der Biegevorrichtung ohne eine
nennenswerte Abkühlung und ohne eine unerwünschte Verformung des Glaskörpers stattfindet.
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Ferner bezweckt die Erfindung eine vorteilhafte Ausbildung der Form,
um welche der Glaskörper zur Erzielung der gewünschten Gestalt gewunden wird, sowie
eine hinsichtlich Wirkung und Bedienung günstige Ausführung der Vorrichtung zum
Handhaben dieser Form und zum Einführen und Eindrücken des Glaskörpers in die entsprechenden,
seine Biegung bestimmenden Teile der Form. Vorzugsweise ist diese Form erfindungsgemäß
in einer öffnung eines Troges oder eines anderen den erhitzten und biegbaren Glaskörper
haltenden Trägers angeordnet und durch eine Antriebsvorrichtung drehbar und anhebbar,
so daß aufeinanderfolgende Teile des Glaskörpers nahe der tragenden Oberfläche des
Troges in dem Maße vorgeschoben werden, wie das Herumwinden des Glaskörpers an der
Form fortschreitet. Dabei sind nach der Erfindung Rollen vörgesehen, durch die der
Glaskörper an einer Drehung mit der Form verhindert und genau in die seine Gestalt
bestimmenden Nuten der Form eingeführt wird, während andere Rollen dazu dienen,
den Glaskörper fest gegen die Form zu pressen und dadurch dieser anzupassen.
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Nach der Erfindung kann ferner mit der genuteten Form der Vorrichtung
zum Biegen eines hohlen Glaskörpers eine Vorrichtung zusammenarbeiten, welche Gas
unter Druck in den Körper einleitet, um Fehler in seiner'Form zu berichtigen, die
während des Biegevorganges auftreten. Diese Berichtigungsvorrichtung ist insbesondere
dann von Vorteil, wenn der zu biegende Glaskörper besonders dünne Wände aus mechanisch
schwacher Glasmasse aufweist. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Anordnung
einer Vorrichtung, durch welche eine gegenseitige Verschiebung des Glaskörpers und
der Form, während des Biegevorganges veranlaßt wird, um möglichst jede Dehnung und
sonstige unerwünschte Formänderung des Glaskörpers zu vermeiden. Auch kann nach
der Erfindung eine Vorrichtung zur Einführung eines inerten Gases in einen hohlen
Glaskörper während dessen Erhitzung und nach dessen Formung vorgesehen sein, um
oxydierbare Stoffe in dem Hohlraum des Glaskörpers zu schützen und die Ausrundung
des Glaskörpers und die Beseitigung nicht = beabsichtigter Formänderungen zu ermöglichen.
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Schließlichkann erfindungsgemäßdieVorrichtung zur schraubenlinigen
Biegung von länglichen Glaskörpern auch dahin abgeändert werden, daß dieser nach
einer Schraubenlinie oder Spirale mit veränderlichem Durchmesser gebogen und so
in eine unregelmäßige Form, z. B. in die Form einer kegeligen Spirale oder Schraube
gebracht werden kann.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise
in mehreren Ausführungsformen und läßt dadurch auch das Verfahren nach der Erfindung
näher im einzelnen erkennen. Fig.i ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß
ausgebildete Heiz- und Biegevorrichtung und zeigt deren Teile in der mitten in einem
Arbeitszyklus eingenommenen Stellung und die eine Vorrichtungshälfte in abgebrochener
Darstellung. Fig. 2- gibt den nach der Linie 2-2 von Fig. i gezogenen und in der
Richtung der dort angegebenen Pfeile gesehenen Querschnitt der Vorrichtung nach
Fig. i und deren Teile in der beim Beginn des Arbeitszyklus eingenommenen Stellung
wieder. Fig. 3 ist eine schaubildliche Darstellung des einen Endes der Tragrollen
der Heizvorrichtung und der Haltemittel hierfür. Fig.4 ist eine schaubildliche Wiedergabe
eines Stückes einer Glasröhre, die mittels der Vorrichtung nach Fig. i bis 3 gebogen
und geformt ist. Fig. 5 ist eine Seitenansicht der biegenden Form und ihrer Antriebsvorrichtung.
Fig. 6 ist,eine Draufsicht auf eine abgeänderte Ausführung der Biegeform und der
zugehörigen Teile, bei der die Einführung von Druckgas in einen hohlen länglichen
Glaskörper nach dessen Herumwinden um die Form vorgesehen ist, und Fig.7 ist eine
Seitenansicht zu Fig.6.
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Fig. 8 läßt schaubildlich die wesentlichen Teile einer abgeänderten
Ausführungsform der Heiz- und Biegevorrichtung nach der Erfindung erkennen, bei
der besondere Steuermittel für die Überwachung des Biegevorganges bei der Verformung
einer Entladungsröhre und ein Schutzmittel für die in dieser Röhre eingeschlossenen
Teile vorgesehen sind und die in dem Zeitpunkt des Arbeitszyklus wiedergegeben ist,
in welchem die Entladungsröhre geradegebogen werden soll, nachdem sie in der in
gestrichelten Linienangegebenen Lage erhitzt worden ist. Fig. g ist ein Längsschnitt
durch eine bei der Vorrichtung nach Fig. 8 verwendete Kupplung zur Verbindung der
Entladungsröhre mit einer
Entlüftungsvorrichtung. Fig. io ist eine
Draufsicht auf die Form und die zugehörigen Teile der Vorrichtung nach Fig. B. Fig.
i i und 12 zeigen in Draufsicht und in Seitenansicht eine weitere abgeänderte Ausführungsform
einer die Erfindung ver körpernden Vorrichtung zum Biegen von Glasröhren nach einer
konischen Doppelschraubenlinie.
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Die in Fig. i bis 5 veranschaulichte Vorrichtung enthält einen langen
beweglichen Ofen i zur Erhitzung der vollen Länge der Glasröhre 2 in einem einzigen
Arbeitsgang und eine dem Ofen benachbarte Form 3 und mit dieser in Verbindung stehende
Teile für die Biegung der Glasröhre 2 in die gewünschte Form. Der Benutzer der Vorrichtung
nimmt vorzugsweise in der Mitte ihrer Längsseite gegenüber der Form 3 seinen Platz
ein.
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Der Arbeitszyklus wird dadurch ausgelöst, daß der Ofen i von einer
unmittelbar über den Walzen d. und 5 gelegenen Stellung angehoben und dann die ganze
Glasröhre in ihrer vollen Länge in die Vorrichtung eingeschoben und dabei auf und
zwischen den Walzen 4 und 5 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Lage zum Aufruhen gebracht
wird. Die Bewegung des Ofens i, der aus einem Metallmantel 6 und aus in diesem eingebauten
halbzylindrischen hitzebeständigen Blöcken 7 mit an deren inneren Halbkreisflächen
über den Walzend., 5 vorgesehenen elektrischen Heizwiderständen 8 besteht, wird
unmittelbar durch die von Hand erfolgende Bedienung eines nicht dargestellten Ventils
hervorgerufen, das Druckluft in den Zylinder 9 einläßt, der einen nicht dargestellten
Kolben enthält, der durch drei Arme io und von diesen ausgehende mit der oberen
Fläche des Ofens i verbundene gewinkelte Arme i i an diesem angreift. Die Arme io
sind an eine Welle 12 angeschlossen, die drehbar in Ständern 13 gelagert ist, die
an dem tischähnlichen Traggestell'i4 der Vorrichtung befestigt sind. Durch die Drehung
der Welle 12 werden die Arme i o, ii ausgeschwenkt, wenn die Drucklufi im Zylinder
g auf den darin verschiebbaren Kolben wirkt, der seine Bewegung durch die mit ihm
verbundene Stange 15 und den an diese mittels des Bügels 15' angelenkten Hebel 16
auf die Welle i@= überträgt. Am Ende dieser Bewegung nimmt der Ofen i die in Fig.
2 gestrichelt angedeutete angehobene Lage ein. -Der Zylinder 9, der mittels einer
Konsole 17 mit dem Traggestell 14 verbunden ist, kann von der Druckluftzufuhr durch
eineweitereHandverstellung des nicht dargestellten Ventils abgeschaltet werden,
wenn eine neue Glasröhre 2 auf den Walzen 4 und in Lage gebracht und der Ofen wieder
auf diese in die in Fig. 2 in vollen Linien angegebene Stellung gesenkt werden soll.
Am Ende dieser Senkbewegung kommen die Artne io zum Aufliegen an Anschlagschrauben
18, die an von den Ständern 13 ausgehenden Ohren ig abstehen. Der Ofen ist hinreichend
lang, um die volle Länge der z. B. 2,4 m langen Glasröhre 2 abzudecken und beschränkt
in seiner Tieflage im Zusammenwirken mit der aus wärmeisolierendem Stofft bestehenden
Füllung 2o das Entweichen von Hitze aus dem Raum um die Heizkörper B. Da nur die
obere Hälfte der Glasröhre 2 unmittelbar der Wärmestrahlung des Ofen ausgesetzt
ist, hängt die richtige Wärmeverteilung über den Umfang der Röhre von der Drehung
der Röhre ab, die durch die entsprechende Drehung der Walzen 4 und 5 hervorgerufen
wird.
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Die Glasröhre 2 ist in ihrer vollen Länge auf den Walzen 4 und 5 abgestützt,
die durch Ablängen von hitzebeständigen Metallröhren mit einer glatten Außenfläche
erhalten sind und sich über die Enden des Ofens 2 hinaus erstrecken. Die Walzen
4 und 5 sind ihrerseits an einzelnen Stellen ihrer Länge (vgl. Fig. i und 2) durch
Gruppen von je drei Rollen 21 getragen, die an einem dreischenkeligen Bügel 22 gelagert
sind, der an einer über die volle Länge der Walzen 4 und 5 ausgedehnten und unter
diesen liegenden Leiste 23 sitzt, während die Enden der Walzen 4 und 5 durch je
ein Paar Buchsen 24 frei drehbar gehalten sind, die in Aussparungen je eines Winkels
25 sitzen, neben dem je ein Ständer 26 liegt Die Gesamtheit dieser Teile ist baulich
zu einer Einheit durch die Verbindung der Enden der Leiste 23 mit den Winkeln 25
zusammengeschlossen, da diese Winkel die Buchsen a4 tragen, welche die Spindeln
27 umschließen, die von den Enden der Walzen .4 und 5 ausgehen. Da in die Ständer
26 nur die Buchsen 24, welche die zur Rolle 4 gehörigen Spindeln 27 führen,
eingesetzt sind, istdieGewichtsverteilung der durch die Leiste 23 und die Winkel
a5 zusammengehaltenen baulichen Einheit in bezug auf diese Spindeln 27 nicht ausgeglichen
und bringt dieses Gesamtgebilde daher zum Ausschwingen in die in Fig. 3 wiedergegebene
Lage, in welcher die Winkel 25 an Anschlagschrauben 28 an den Ohren 29 der Ständer
26 anliegen. Zu dieser ausschwenkbaren baulichen Einheit gehören auch die Winkeleisen
3o an der Unterseite der Leiste 23, welche diese versteifen und geradehalten, sowie
die Asbestblöcke 31, 32, 33, welche dazu beitragen, die Wärme des Ofens i und der
Walzen 4 und 5 in der unmittelbar in Betracht kommenden Zone zusammenzuhalten. Die
auf die Glasröhre 2 zu übertragende Drehbewegung (vgl. Fig. i) wird den Walzen 4
und 5 durch einen nicht dargestellten Antrieb, z. B. einen Elektromotor mit Untersetzungsgetriebe,
über eine die Kette 34 und das Ritzel 35 enthaltende Übersetzung erteilt, die auf
die an dem einen, z. B. dem linken, Ende der Walze 4 vorgesehene Spindel -27 übertragen
wird. Die Drehbewegung der Walze 4 wird an die Walze 5 an deren beiden Enden durch
je ein Übersetzungsgetriebe weitergeleitet, das aus einem Zahnrad 36 auf der Spindel
27 der Walze 4 und dem mittels eines Zapfens 38 am Winkel 25 gelagerten Zwischenzahnrad
37 sowie aus dem Ritzel 39 auf der Spindel 27 der Walze 5 besteht.
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Die für die Röhre 2 zulässige Erwärmungsdauer wird durch die physikalische
Beschaffenheit des Glases der Röhre bestimmt und vorzugsweise so gewählt, daß die
Röhre 2 durch die Erhitzung in einen verformbaren Zustand übergeführt wird, ohne
dabei aber bis zum Zusammenfallen erhitzt zu werden. Die Heizzeit wird durch Versuch
bestimmt, und an das Ende der Heizung schließt sich eine rasche Überführung der
Glasröhre 2 in die Arbeitsstellung an
der Biegeform 3 und die schnelle
Biegung der Röhre an dieser Form 3 an, bevor die Röhre 2 einen nennenswerten Verlust
an Hitze und Formbarkeit erfährt. Vor Überführung der Glasröhre 2 in diese Stellung
wird jedoch der Ofen i durch Handbedienung des nicht dargestellten, seine Bewegung
steuernden Ventils angehoben, so daß das die Walzen 4 und 5 enthaltende, an den
Ständern 26 schwenkbar gehaltene bauliche Gesamtgebilde gekippt werden kann, um
die Glasröhre auf die schräge Fläche 4o zu entladen, welche ihre weitere Bewegung
bestimmt. Die Kippbewegung dieses Gesamtgebildes und damit der Walzen 4 und 5 wird
durch Abwärtsdrücken des Handgriffes 23' bewirkt, der mit der Leiste 23 verbunden
ist und bei seiner Abwärtsbewegung das die Walzen 4 und 5 enthaltende Gesamtgebilde
um die Achse der Walze 4 schwenkt und dadurch die Walze 5 anhebt, so daß diese die
Glasröhre :2 ebenfalls anhebt und über die Walze 4 schiebt. Die Neigung der Schrägfläche
4o ist hinreichend groß, so daß die Rolle 2 rasch die Fläche herabrollt und ohne
Unterbrechung ihrer Bewegung von der unteren Kante der Schrägfläche auf die Form
3 und den Trog 4i fällt, um dort die gewünschte Lage einzunehmen. Die Rollbahn ist
an dem feststehenden Trog 41 durch in Abständen über ihre Länge verteilte Metallstreifen
42 abgestützt und in ihrer Schrägfläche gesichert.
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Die Glasröhre 2 fällt von der unteren Längskante der Schrägbahn 4o
auf eine ebene Fläche, die durch den Trog 41 dargeboten wird, und in eine Quernut
43' am Kopf der Form 3, welche in einer mittleren Öffnung in dem Trog 41 angeordnet
ist. In diesem Zeitpunkt des Arbeitsganges ist die Form 3 so ausgerichtet -und angehoben,
daß der Mittelteil der Glasröhre auf einen ebenen quer liegenden Flächenteil des
oberen Endes der Form 3 fällt, der zwischen den einander gegenüberstehenden emporragenden
Lippen 4.3 vorgesehen ist und in diesem Augenblick die gleiche -Höhe wie der Trog
41 einnimmt, während die beiden Endteile der Glasröhre 2 auf die obere Fläche des
Troges 41 zu liegen kommen. Die Form 3 und der Trog 41, der an mehreren von einer
Querleiste des Rahmens 14 aus nach oben ragenden Ständern 44 sitzt, sind so angeordnet,
daß die Röhre mit ihren beiden Hälften gleichmäßig von der Mitte der Form aus auf
diese verteilt ist. Nunmehr wird sofort die Biegung der Röhre :2 zur Vermeidung
ihrer Abkühlung durch den Benutzer der Vorrichtung vorgenommen, der zu diesem Zweck
sehr rasch die Kurbel 45 dreht, die ihrerseits eine dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte
Drehung und ein schrittweise vor sich gehendes Anheben der Form 3 hervorruft.
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Wie aus Fig. 2 und 5 ersichtlich ist, ist die Form 3 an dem oberen
Ende einer senkrechten Spindel 46 angebracht, die sowohl drehbar als auch längs
verschiebbar in einem Rahmen 47 gehalten ist und eine senkrechte Lage einnimmt,
die durch den Eingriff einer mittels eines Stiftes 49 an dem Rahmen 47 gelagerten
Rolle 48 in eine Schraubennut 50 des an dem Mittelteil der Spindel 46 sitzenden
Führungskörpers 51 bestimmt ist. Das Gewicht der Gesamtheit der Form 3 und der Spindel
46 sowie des Führungskörpers 51 wird durch die beiden Gegengewichte 52 ausgeglichen,
die beiderseits des Rahmens-47 angeordnet und mit einer Querstange 53 an dem unteren
Ende der Spindel 46 durch biegsame Kabel 54 verbunden sind, die über die Leerrollen
55 gehen. Die Querleiste 53 beeinträchtigt nicht die Drehbarkeit der Gesamtheit
von Spindel 46, Führungskörper 51 und Form 3, da sie an der Spindel 46' zwischen
den Bunden 56 drehbar gehalten ist, aber sie bestimmt den Ausgangspunkt der senkrechten
Bewegung der Form 3 durch Anliegen an den feststehenden Bunden 57, die an den beiden
Führungsständern 58 sitzen, die an einander gegenüberliegende Seiten des Rahmens
47 durch Halter 59 angeschlossen sind. Die an dem oberen Teil des Rahmens 47 an
entgegengesetzten Seiten angebrachten Bügel 6o bilden feste Träger für die Lagerung
der Führungsrollen 55 der Ausgleichsgewichte 52, während die Querleisten 61, 62,
die einerseits mit dem oberen und dem unteren Teil des Rahmens 47 an einander gegenüberliegenden
Seiten verbunden und anderseits an die Schenkel 63 und andere Teile des Traggestells
14 angeschlossen sind, den festen Träger für den Rahmen 47 abgeben.
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Das gleichzeitige Drehen und Anheben der Form 3, die das Biegen der
Glasröhre 2 bewirkt, wird durch die Übertragung der Drehbewegung der Kurbel 45 (vgl.
Fig. i) auf die Spindel 46 mittels der Kette 64 erreicht, welche (vgl. Fig. 2) das
Ritzel 65 an der die Kurbel 45 tragenden Welle 66 und das Ritzel 67 an der Zwischenwelle
68 umfaßt und über die Kegelräder 69 und 7o an der Zwischenwelle 68 und an der Spindel
46 auf diese einwirkt. Die Wellen 66 und 68 stehen in einer festen Lagenbeziehung
zueinander, da sie an den Längsleisten 71 und 72 des Traggestells 14 durch die Lager
73 und 74 gehalten sind. Die Drehung der Spindel 46 zwingt diese zum Ansteigen,
weil der Führungskörper 51 sich mit ihr dreht und mit ihrer Schraubennut 5o an der
festliegenden Rolle 48 entlanggleitet. Diese senkrechte Bewegung der Spindel 46
hat keine Wirkung auf die Lage des Kegelrades 7o, da es durch eine aus Schlitz und
Stift bestehende, nicht dargestellte Kupplung auf die Spindel einwirkt und daher
zwischen dem Kegelrad 69 und dem Rahmen 47 bei der Aufwärtsbewegung der Spindel
46 in Lage bleibt.
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Die Form 3 besteht aus einer Trommel, die mit zwei in wechselseitigem
Abstand liegenden oder parallelen Schraubennuten 77 und 77' an ihrer Außenfläche
versehen ist und (vgl. Fig. 2 und 5) am oberen Ende zwei entgegengesetzt angeordnete
Lippen 43 aufweist, die eine sie trennende, nach einem Durchmesser der Trommel 3
verlaufende Quernut 43' begrenzen, welche die beiden Schraubennuten 77, 77'
an den oberen Enden verbindet. Die Lippen 43 schließen sich an die Quernut 43' durch
Schrägflächen 44' an, welche in -der gleichen Ringrichtung geneigt sind, um die
Abnahme der gebogenen Glasröhre bei Rückdrehung der Trommel zu ermöglichen. Die
Trommel 3 kann auch als eine Art Doppelschraubenschnecke betrachtet werden.
die
am einen Ende eine mit ihrem Boden die auslaufenden Kanten der beiden Schraubennuten77,
77' schneidende Quernut 43' aufweist und bei der die auswärts jenseits der Kreuzungen
der Quernut mit den Schraubennuten 77, 77' liegenden Teile dieses Endes mindestens
in einem Ausmaß geschwächt sind, da,3 die Flächen 4q.' (vgl. Fig. i) Flächen entsprechen,
die durch den Boden der Quernut 43' beschrieben «-erden, wenn er längs der Steigung
der Schraubennuten 77, 77' gedreht wird.
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Gemäß der Zeichnung führt die Drehung und Aufwärtsverschiebung der
Form 3 die Enden der Lippen .43 (vgl. Fig. 5) über die benachbarten Teile der Glasröhre
2 hinaus und die Wände der halbkreisförmigen Nut 43' an die entsprechend geformten
Wände der Glasröhre 2 heran. Wenn bei der weiteren Drehung der Form 3 die Glasröhre
2 in die Wände der Nuten in den Lippen .43 greift, bewegen sich die entgegengesetzten
Enden der Röhre seitlich quer zur oberen Fläche des Troges 41 nach entgegengesetzten
Richtungen, bis sie mit den Führungsrollen 75 zusammentreffen, welche eine weitere
seitliche Bewegung hindern. Die nachfolgende Drehung der Form 3 vollendet das Umhüllen
der Glasröhre durch die halbkreisförmig gekrümmten Nuten der Lippen 43 und legt
die unmittelbar benachbarten Teile der Glasröhre :2 gegen die Druckrollen 76, welche
sie an den Boden der Umfangsnuten 77, 77' drücken. Die Lippen 4.3 und die
sich diesen anschließenden Nuten sind von der Mitte der Form 3 aus nach auswärts
und abwärts unter einem der Steigung der Schraubennuten 77, 77' am Umfang
der Form 3 entsprechenden Winkel geneigt. Der Hub der Form 3 ist derart bemessen,
daß der genutete Teil dieser Form, in den die Glasröhre :2 hineingezogen wird, stets
in Ausrichtung mit Trog 41 ist und dann nach oben in eine Fluchtlinie mit den Druckrollen
76 bewegt wird.
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Die Führungsrollen 75 und die Druckrollen 76 liegen oberhalb der Fläche
des Troges 41 in einer Linie mit dem Bewegungspfad der Glasröhre, den diese bei
ihrem Einziehen in die Nuten 77, 77' verfolgt, und sind mit Umfangsnuten
78 versehen, die praktisch gleich der einen Hälfte des Glasquerschnittes sind, so
daß eine wirksame Überwachung des Bewegungspfades und des Biegungsvorganges der
Glasröhre 2 stattfindet. Jede Führungsrolle 75 kann sich frei um eine Tragspindel
79 drehen, deren Kopf 8o als feststehender Teil mittels eines seitlich abstehenden
Stiftes 81 an einem an das obere Ende des Ständers 83 angeschlossenen Arm 82 gehalten
ist. Jede Druckrolle 76 ist anderseits ähnlich frei um eine Tragspindel 79' drehbar,
deren Kopf 8ö mittels eines nicht dargestellten seitlichen Stiftes mit einem Arm
83' verbunden ist, der an dem oberen Ende eines Ständers 84 schwenkbar gelagert
ist und durch eine an ihm angreifende und an dem Bund 86 des Ständers 84 abgestützte
Feder 85 veranlaßt wird, die Rolle 76 genügend stark gegen die Glasröhre 2 zu drücken.
Die Füße 87 für die beiden Ständer 83 und 84 sind auf an entgegengesetzten Seiten
der Form 3 angebrachten Platten 88 befestigt, die auf den Querleisten 61 aufruhen.
Bei der weiteren Drehung und Aufwärtsbewegung der Form 3 geht schließlich die ganze
Länge der Glasröhre :2 an den Führungs- und Druckrollen 75 und 76 vorbei und wird
in die Nuten 77, 77' der Form 3 hineingewunden. Der ganze Biegevorgang wird
vorzugsweise sehr schnell durchgeführt, um Wärmeverluste und ein unrichtiges Biegen
der Glasröhre :2 zu vermeiden. Wärmeverluste von der ]Z,')hre 2 nach der Vorrichtung
hin werden soviel als möglich durch Anordnung gewebter Asbestauflagen auf den Metallflächen
der Schrägbahn 40 und des Trägers 41 vermieden. Die Form 3 und die Führungs- und
Druckrollen 75 und 76 sind aus einem hitzebeständigen Stoff, wie z. B. gegossenem
Magnesiumoxyd, hergestellt, um eine Wärmeleitung von der Röhre aus und eine Kühleinwirkung
auf diese beim Biegevorgang zu vermeiden.
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Wenn die Glasröhre vollständig um die Form 3 gewunden ist, wird eine
kurze Pause eingeschaltet, um der Röhre 2 eine hinreichende Abkühlung zu ermöglichen,
so daß sie die erteilte Form dauernd beibehält, worauf der Benutzer der Vorrichtung
die gebogene Glasröhre von der Form abschraubt, welche nun die in Fig. q. wiedergegebene
Gestalt aufweist. Die Abnahme der gebogenen Glasröhre 2 von der Form 3 wird gewöhnlich
von Hand bewirkt, indem die Röhre festgehalten wird, während die Kurbel so gedreht
wird, daß sie die Form 3 in ihre Ausgangslage zurückbringt.
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Bei bestimmten Anwendungsfällen der Biegevorrichtung nach der Erfindung,
beispielsweise wenn eine sehr dünnwandige lange Glasröhre geformt werden soll, ist
es wünschenswert, die Vorrichtung so zu vervollständigen, daß sie eine Ausdehnung
der Glasröhre durch Gasdruck ermöglicht, nachdem diese um die Form gebogen worden
ist. Eine derartige Ausdehnung der Glasröhre beseitigt jede senkrechte oder waagerechte
Abflächung der Röhre, die etwa eingetreten ist, und trägt dazu bei, alle Falten
zu beseitigen, die sich etwa in den schärfer gebogenen Wandungen der Schrauben gebildet
haben. Für diese Einführung von Gas in die Glasröhre ist nach Fig. 6 und 7 eine
durch Schuhe 89 und Höcker 9o ergänzte Form 3' vorgesehen, die vorzugsweise in Verbindung
mit der Vorrichtung nach Fig. I bis 5 benutzt werden kann. Die Verwendung dieser
Biegeform 3' entspricht genau dem Arbeiten mit der Form 3 bei der Vorrichtung nach
-Fig. i bis 5, bis die Enden der Glasröhre 2' schließlich in die Umfangsnuten
77a und 77d der Forma' gedrückt werden. In diesem Zeitpunkt liegen die Enden
der Glasröhre 2' in Nutenteilen der Form 3, die den Höckern 9o der Form 3' benachbart
sind, welche die Ausgangsenden der Nuten 77" 77a verblocken. Die Höcker 9o
der Form 3' weisen einen äußeren Umriß ähnlich dem Umriß der Glasröhre 2' in den
Nuten 77a, 77ä auf und verhindern daher keine weitere Drehung der Form 3', welche
diese Höcker 9o unter den Druckrollen 76 und schließlich unter den Schuhen 89 vorbeiführt.
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Wenn die Drehung der Form 3' zu einem Punkt gelangt ist, wo die beiden
Enden der Glasröhre 2' und die Höcker 9o durch die Schuhe 89 bedeckt sind,
ist
sie beendet; und Gas, gewöhnlich Druckluft, wird in die offenen Enden der Glasröhre
2' durch Kanäle 8'9' in den Schuhen 89 eingeleitet. Da die der Form 3' benachbarten
Flächen der Schuhe 89 der durch die Form 3' und die Glasröhre gebildeten Umfläche
3' angepaßt sind und in nächster Nähe dazu liegen, ist der zwischen diesen Teilen
vorhandene Spalt nicht hinreichend, die Entwicklung des gewünschten Druckes innerhalb
der Glasröhre 2' für deren Ausdehnung zu verhindern. In bestimmten Fällen ist ein
Luftdurchgangskanal lediglich in einem der Schuhe 89 erforderlich, um den notwendigen
Druck in der Glasröhre 2' zu erzeugen. Die Röhren 9i und andere nicht dargestellte
Anschlußmittel dienen dazu, um das Gas zu den. Schuhen 89 zu liefern, die vorzugsweise
in einer festen Lage zu der Form 3' und denDruckrollen 76 in allen Zeitpunkten gehalten
werden. Wenn die Ausdehnung der Glasröhre 2 stattgefunden hat, wird eine angemessene
Pause eingeschaltet, um der Röhre 2' die Abkühlung zu ermöglichen, so daß sie die
erhaltene Gestalt beibehält. worauf sie von der Form abgeschraubt und abgenommen
wird.
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In manchen Fällen ist es wünschenswert, die Maßnahmen der Glasröhrenformung
auszuführen, nachdem diese Röhre mit anderen Mitteln verbunden worden ist, wie dies
beispielsweise der Fall ist, wenn die Röhre ein Teil einer fast vollständig zusammengebauten
Lampe ist. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann dann mit Vorteil die aus Fig.
8, 9 und io ersichtliche abgeänderte Ausführungsform erhalten. Bei dieser Anordnung
ist eine Lampe 92 mit einer verhältnismäßig langen Röhre, die (vgl. Fig. 9) einen
inneren überzog aus fluoreszierendem Stoff 93 trägt und an den Enden gasdicht
eingeschmolzene, die Elektroden haltende und mit einem Purnpröhrchen 95 versehene
Tellerfüße 94 aufweist, in eine schraubenlinig verlaufende Form zu biegen. Bei der
Benutzung dieser Vorrichtung schiebt man zuerst Entlüftungsköpfe 96 auf die Enden
der Pumpröhrchen 95 auf, so daß eine Verbindung mit der inneren Atmosphäre der Lampe
92 geschaffen ist, und bringt dann die Lampen 92 zwischen die Walzen 4 und 5 einer
nach Fig. i und 2 ausgebildeten Heizvorrichtung. Jeder Entlüftungskopf 96 enthält
einen Gummipfropfen 97 in einem Gehäuse 98, das eine mittlere Öffnung zur Einführung
des Endes des Pumpröhrchens 95 aufweist. Die Zusammenpressung des Gummipfropfens
97 zur Erzielung eines gasdichten Anschlusses des Entlüftungsröhrchens 95 an das
Gehäuse 98 kann mit Hilfe einer Kappe 99 geschehen, die von Hand über das Ende des
Gehäuses 98 geschraubt wird. Eine drehbare hohle Spindel ioo, die zwischen der Dichtung
ioi und dem in der Abschlußkappe 103 sitzenden Kugellager zog hinter der
Kappe 103 in dem Gehäuse 98 gehalten ist, und der Gummischlauch 104 dienen weiterhin
zur Erzielung einer gasdichten Verbindung mit dem Pumpröhrchen 95 und ermöglichen
eine unabhängige Drehung des Kopfes 96. Um den Entlüftungskopf 96 auf das Pumpröhrchen
95 aufsetzen. zu können, muß die Kappe 99 vom Gehäuse 98 abgeschraubt werden, so
daß das Röhrchen 95 leicht in die Öffnung des Gummipfropfens 97 eingeführt werden
kann, und man braucht dann nur die Kappe 99 dicht auf das Gehäuse 98 des Entlüftungskopfes
96 aufzuschrauben, um den Gummipfropfen 97 auszudehnen und dadurch gasdicht an das
Röhrchen 95 anzudrücken. Die zylindrische Außenfläche des Entlüftungskopfes 96 hat
den gleichen Durchmesser wie die Lampe j2 und ruht wie diese auf den Walzen ¢ und
5 der Heizvorrichtung, welche auch den Entlüftungskopf 96 in Umdrehung versetzen,
wobei das Pumpröhrchen 95 von allen durch Abstützung und Drehung sonst hervorgerufenen
Zugspannungen entlastet ist. Die hohle Spindel ioo und der Gummischlauch 104 sind
von der Drehbewegung der anderen Teile des Entlüftungskopfes 96 unabhängig und mit
getrennten nicht dargestellten Anschlußteilen verbunden, die nahe den entgegengesetzten
Enden der Biegevorrichtung angeordnet sind.
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Die Lampe 92 wird bei der Vorrichtung nach F ig. 8 bis io in der gleichen
Weise wie die Röhre 2 bei der Anordnung nach Fig. i bis 5 durch einen nicht dargestellten
Ofen erhitzt, der in die Nähe der Walzen 4 und 5 gesenkt wird, jedoch vorzugsweise
die gleiche Länge wie die Lampenhülle allein hat, so daß er nicht den Entlüftungskopf
96 erhitzt und dadurch schädlich beeinflußt. Kühlluftstrahlen, die gegen die beiden
Entlüftungsköpfe 96 gerichtet sind, können dabei dazu beitragen, diese unerwünschte
Erhitzung der Entlüftungsköpfe zu verhindern. Die Anwesenheit von Luft in der Lampe
92 ist in manchen Fällen für die verschiedenen Teile der Lampe, z. B. für den Fluoreszenzbelag
an der Innenseite der Lampenhülle, bei den hohen Temperaturen schädlich, auf welche
die Lampe erhitzt wird, so daß in solchen Fällen eine inerte Atmosphäre in die Lampe
an Stelle der Luft eingeführt wird. Um diesen Wechsel der Atmosphäre in der Lampe
92 zu erreichen, kann Gas, z. B. .Stickstoff, am einen Ende der Lampe 92 durch den
dort vorgesehenen Entlüftungskopf 96 und das entsprechende Pumpröhrchen 95 eingeführt
und die in der Lampe verdrängte Luft durch den Entlüftungskopf 96 und das Pump.-röhrchen
95 am anderen Ende der Lampe 92 abgesaugt werden. Die Einführung von inertem Gas
wird vorzugsweise unmittelbar nach dem Anschluß der Entlüftungsköpfe 96 an die Lampe
92 vorgenommen und kann in mäßigem Stromfloß hernach und während der Erhitzungsperiode
der Lampe fortgesetzt werden, so daß die Luft schließlich vollständig aus der Lampe
in dem Augenblick verdrängt ist, wo diese eine hohe Temperatur erreicht. Die Heizperiode
der Vorrichtung ist abgeschlossen, wenn die Hülle der Lampe 92 genügend an Temperatur
zugenommen hat, um ihre richtige Biegung zur gewünschten Form bei der nachfolgenden
Bearbeitung durch die Biegevorrichtung zu ermöglichen, worauf man den Ofen anhebt
und die Walzen 4 und 5 kippt, um die- Lampe 92 und die Entlüftungsköpfe 96 als zusammenhängende
Einheit auf die Schrägbahn 40 zu entladen.
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Bei der Vorrichtung nach Fig. 8 bis io ist Schrägbahn 40 so ausgebildet,
daß sie die Lampe in gleicher
Weise wie die Schrägbahn der Vorrichtung
nach Fig. i bis 5 über dem Mittelpunkt des oberen Endes der Form 3 abgibt. Jedoch
fallen die Endteile der Lampe 92 und die Entlüftungsköpfe 96 auf bewegliche Riemen
io5 und io6, die in der gleichen waagerechten Höhenlage wie das Ende der Form 3
angeordnet sind. Nunmehr wird sofort die Biegung der Lampe 92 um die Form 3 durchgeführt,
indem die Form 3 gedreht und angehoben wird und dadurch die Endteile der Röhre 92
zu entgegengesetzten, seitlichen Bewegungen auf den Riemen io5 und io6 veranlaßt
und so in Eingriff mit den Führungs- und Druckrollen 75 und 76 gebracht sowie in
der Längsrichtung nach der Form 3 hin bewegt werden. Während dieses Zeitabschnittes
werden die Riemen io5 und io6 nach der Form 3 hin mit einer solchen Geschwindigkeit
verschoben, daß die Endteile der Lampenröhre 9a der Form 3 so schnell wie sie um
diese herumgewunden werden zugeführt werden, um ihre getrennte Längsbewegung auf
ein Mindestmaß herabzusetzen und dadurch die Möglichkeit irgendeiner Verlängerung
der Lampe 92 zu verringern. Die Riemen io5 und io6 verschieben auch die Entlüftungsköpfe
96 zusammen mit den Endteilen der Lampe 92, wodurch der Zug auf die Pumpröhrchen
95 vermindert wird, durch welche die Entlüftungsköpfe 95 mit der Lampe 92 verbunden
sind. Da die Form 3 bei den Anfangsstufen des Biegevorganges weniger von den Endteilen
der Lampe 92 zu Windungen biegt und diese Endteile zur seitlichen Verschiebung veranlaßt,
so ergibt sich eine geringe unabhängige Bewegung der Endteile der Röhre 92 auf den
Riemen 105 und io6.
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Die Bewegung der Riemen io5 und io6 ist von der Drehbewegung der Form
3 abgeleitet, die auf die Achsen i 1q. der das eine Ende der Riemen 105
und
io6 tragenden Treibwalzen 107 durch das große Zahnrad io8 an der mit der Form verbundenen
Spindel 46 sowie die Kette io9, die von dieser durch Zahnräder i i i angetriebenen
Zwischenwellen i i o und die Kegelräder 112, 113 übertragen wird. Die an dem anderen
Ende der Riemen io" und io6 vorgesehenen Walzen 115 laufen leer und dienen nur zum
Straffhalten der Riemen.
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Wenn die Lampe 92 um die Form 3 gewunden und deren Bewegung beendet
ist, wird bei der Vorrichtung nach Fig. 8 bis io als weiterer Verfahrensschritt
der ganzen Röhrenformung der Gasdruck innerhalb der Lampe 92 z. B. durch einen an
die Entlüftungsköpfe 96 angeschlossenen nicht dargestellten Druckerzeuger erhöht,
so daß die Wandung der Lampe schwach nach außen ausgerundet und-dadurch jede etwa
während des Biegevorganges entstandene Abflachung oder Fältelung der Röhrenwandung
beseitigt wird. Der Gasdruck kann in der Lampe 92 dadurch erzeugt werden, daß der
Gasaustritt bei einem der beiden Entlüftungsköpfe 96 für eine zur Ausrundung der
Röhre 92 in dem gewünschten Maß genügende Zeit abgesperrt wird, wodurch das Gas
in der Lampe auf den erforderlichen Druck gebracht und auf diesem bis zur Aufhebung
der Absperrung gehalten wird.
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Nach dem Formungsvorgang wird eine kleine Ruhepause eingeschaltet,
damit die Lampe 92 sich etwas abkühlen kann, so daß sie fest wird und von der Form
3 abnehmbar ist. Die Abnahme kann in der gleichen Weise wie bei der Vorrichtung
nach F ig. i bis 5 von Hand erfolgen. Vorzugsweise werden aber die Entlüftungsköpfe
96 von der Lampe 92 getrennt, bevor diese von der Form abgeschraubt wird. Man löst
die Entlüftungsköpfe 96 von deii Pumpröhrchen 95 der Lampe 92 durch Abschrauben
der Kappen 99, um den Druck an den Gummipfropfen 97 entsprechend zu vermindern,
so daß die Entlüftungsköpfe 96 von den Enden der Pumpröhrchen 95 abgezogen werden
können. Die Form 3 wird dann im Uhrzeigersinn gedreht, während die Lampe 92 unbeweglich
gehalten wird, so daß in einem Arbeitsgang die Form 3 von der Lampe abgeschraubt
und in ihre Ausgangslage zurückgebracht wird.
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Die erfolgreiche Biegung der Glasröhre 2 oder der Lampe 92 bei den
Vorrichtungen nach Fig. i bis 5 bzw. 8 bis io hängt in einem bestimmten Ausmaß von
der Fähigkeit ihrer Wände ab, während des Biegungsvorganges die Röhrenform beizubehalten
und doch noch verformbar zu sein. Es ist daher wünschenswert, auch Biegevorrichtungen
zu schaffen, welche anders als die beschriebenen Biegevorrichtungen ausgebildet
sind und für andere Glaskörper von verschiedener Wandstärke und Röhrenlänge und
noch anderer Bauart geeignet sind. Kann beispielsweise die zu biegende Lampe nicht
durch den Gebrauch von Luft an Stelle von inertem Gas beeinflußt werden, so kann
dieses in allen Stufen des Biegeverfahrens durch Luft ersetzt werden. Die Lampe
kann auch so kurz und von so kleinem Durchmesser sein, daß ein einziges Pumpröhrchen
und ein einziger damit zusammenarbeitender Entlüftungskopf am einen Lampenende genügen
und in der gleichen Weise wie die zwei Pumpröhrchen und die zwei Entlüftungsköpfe
der Vorrichtung nach Fig. 8 bis io benutzt werden können. Weitere Abänderungen der
Biegevorrichtung nach der Erfindung sind auch in der Weise möglich, daß die Entlüftungsköpfe
während des Biegevorganges nach der Form hin durch eine von dem Träger des Glaskörpers
unabhängige Antriebsvorrichtung verschiebbar sind oder daß sie mit den Enden des
Glaskörpers erst verbunden werden können, wenn dieser um die Form in der Art der
Vorrichtung nach Fig. 8 bis io gebogen ist.
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Die Biegevorrichtung nach der Erfindung kann auch dahin abgeändert
werden, daß die Formung einer Schraube von veränderlichem Durchmesser möglich ist.
Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung nach Fig. ii und 12 ausgebildet werden, gemäß
welchen eine Biegeform 3" vorgesehen ist, die einen gleichförmig veränderlichen
Durchmesser hat, so daß die Glasröhre 2" in eine doppelte Schraubenlinie von der
Form einer konischen Doppelspirale gebogen wird. Mit der Form 3' stehen die Rollen
75" und 76" zur Führung und zum Andrücken der Glasröhre in die Umfangsnuten der
Form sowie die aus Fig. i bis 5 oder 8 bis io ersichtlichen Vorrichtungen zum Heizen
der Glasröhre und zu ihrer
Überführung in dieBearbeitungslage sowie
zu ihrem Festhalten in dieser Lage in Verbindung. Die Glasröhre 2" ist anfangs zwischen
den hochstehenden Lippen 43" an dem oberen Ende der Form 3" ähnlich wie die Röhren
:2 und 92 bei den Vorrichtungen nach Fig. i bis 5 bzw. 8 bis io gehalten und wird,
wenn die Form 3' in Umdrehung versetzt und angehoben wird, gebogen und in aufeinanderfolgende
Teile der Umfangsnuten 77b und 77b' der Form 3' durch diese und die Rollen 75" und
76" gezogen, welche sich entsprechend der Durchmesserzunahme der Form verstellen.
Jede Führungsrolle 75" und jede zugehörige Druckrolle 76" ist in entsprechender
Weise auf einer Spindel i 15 drehbar angeordnet, die von festen Armen 116 ausgehen,
die ihrerseits an Ständern 117 angebracht sind, die sich von einem gemeinsamen Schieber
118 aus nach oben strecken. Die Lampe der Arme 116 wird durch die Berührung der
Druckrollen 76" mit der Form 3" bestimmt und steht unter dem Einfluß einer Zugfeder
ii9, die an einem Stift am Schieber 118 angreift und an dem Rahmen 47 seitlich verankert
ist. Der Schieber i 18, der unter den Halteplatten i2o in Führungsbahnen eines an
einem Teil des nicht dargestellten Traggestells angeschlossenen Armes 121 liegt,
trägt die Führungs- und Druckrollen 75" und 76" in einer festen Höhe, auf Grund
deren sie mit dem Teil der Form 3", in welchen die Glasröhre 2" beim Fortgang des
Biegungsvorganges hineingezogen wird, zum Zusammenwirken kommen. Der Eingriff des
Umfangs der Druckrollen 76" mit den .flachen Schultern 122, oberhalb und unterhalb
der Nuten 77b und 77b bestimmt die Lage, welche die Druckrollen 76" einnehmen, und
bewirkt demgemäß die notwendige Auswärtsbewegung der Druckrollen 76", wenn. diese
gegenüber Teilen der Nuten 77b und 775 und den damit verbundenen Umfangsteilen der
Form 3" von größerem Durchmesser liegen. Beim Anfang des Biegungszyklus befinden
sich die Nuten 77s, 77ä und die entsprechenden Schultern 122 der Form 3" unterhalb
der Druckrollen 76" und sind daher außer Eingriff mit diesen, und dieBewegungsgrenzen
derDruckrollen 76" sinddurch das Anliegen der Schlitten 118 an den Haltestiften
i23 festgelegt. Wenn die Glasröhre 2" nach der Form 3" gebogen und dann abgekühlt
worden ist, kann sie von der Form 3" entfernt werden, indem sie von dieser abgeschraubt
und dann abgehoben wird. Die Führungs-und Druckrollen 75" und 76" können auch mit
anderen Biegeformen von unterschiedlicher Veränderung der Form zusammenarbeiten,
die aber mindestens eine flache Oberfläche nahe der Nut darin aufweisen müssen,
um eine Eingriffsfläche darzubieten, gegen welche die Druckrollen 76" sich legen
können.
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Die konische Doppelschraube, die mit der Vorrichtung nach Fig. i i
und 12 erzielt ist, kann gegebenenfalls zu einer flachen Spirale geändert werden,
indem die konische Schraube nochmals erhitzt und axial zusammengedrückt wird, so
daß ihre Windungen in einer einzigen Ebene liegen und dabei die beiden freien Enden
der Röhre sich-außerhalbder Spirale befinden. Außer für Rohre oder Stäbe aus Glas
kann man das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung auch für Rohre und
Stäbe aus ähnlichem Werkstoff verwenden.