185349. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és formázószerszám fémgőzös kisülőlámpa égetetlen kerámiacsöve formázására
1 185 349 2 A találmány tárgya eljárás kisülőrésze mentén öblösödő formájú fémgőzös kisülőlámpa égetetlen kerámiacsöve formázására, ahol a kerámiacső anyagát képező merev, formázható massza fő összetevői: aluminiumoxid, hőre gélesedő szerves anyag és kötőanyag. A találmány tárgya továbbá formázószerszám kisülőrésze mentén öblösödő formájú fémgőzös kisülőlámpa égetetlen kerámiacsöve formázására, ahol a formázószerszám a csőformájúra préselt kerámiamassza hossztengelyével párhuzamos síkkal kettéosztott szerszámféldarabokból van elrendezve. Ismeretes, hogy a fémgőzös kisülőlámpa kerámiacsövét úgy állítják elő, hogy az1 áttetsző alumíniumoxid kerámiacsövet mindkét végén hőálló2 fém- vagy kerámiafedéllel zárják le és üveg-frittel szigetelik, továbbá a3 kisülő elektródák szigetelését a fedelek középső nyílásánál4 üveg-frittel oldják meg. Az ilyen kerámiacsövek gyártása azonban bonyolult, problémák vetődnek fel az élettartamra vonatkozóan, valamint a fémgőzös kisülőlámpa töltőgáz szigetelésénél és a nagynyomású fémgőznek a szigetelő fedeleket károsító korróziója miatt. Nehézségek adódnak továbbá a megvilágítási hatásfok és a színhelyesség tökéletesítésénél, meri a hengerszerűen kialakított kerámiacsó'nél bonyolult megoldani a fémgőz ún. leghidegebb pontjának fenntartását. Ezért olyan orsóforma kerámiacső kialakítását, javasolták, amely a kisülőrésze mentén öblösödő formájú. Ismeretes továbbá, hogy a kisülőrésze mentén öblösödő formájú fémgőzös kisülőlámpa préselt kerámiamasszájának formázása eddig hagyományos eljárással készült. A kerámiamassza formázásához alacsony olvadáspontú öntőviaszból, vagy fémből formázott öntőmagot használtak. A kerámiamasszát izosztatikusan sajtolták, majd hevítették a mag kiolvasztása és a kerámiamassza égetése céljából, De ennél a megoldásnál a kerámiamassza könnyen megrepedt a mag hőtágulása következtében és a mag anyaga a kiolvasztásnál a kerámiamassza belső felületére tapadt, ezáltal az előállított cső fényátbocsátó képessége csökkent, falvastagsága egyenlőtlenné vált. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz, a fémgőzös kisülőlámpánál az öblös kerámiacső gyártási eljárás tökéletesítése, amely segítségével lényegesen egyszerűbben, jobb minőségben, termelékenyebben, gazdaságosabban lehet előállítani az öblös kerámiacsövet. A találmánnyal célunk továbbá az említett hiányosságok kiküszöbölésére, azaz, akisülőlámpához a kerámiacső öblösítésére szolgáló formázószerszám kialakítása, amely termelékenyen, jó hatásfokkal, gazdaságosan biztosítja a formázást. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldódik, ha a kisülőrész mentén öblösödő formájú fémgőzös kisülőlámpa égetetlen kerámiacsövét hagyományos öntőmag nélkül állítjuk elő. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a csőprés-szerszámmal csőformájúra préselt kerámiám ásszá t előzőleg felfütött, a kisülőrész alakjának megfelelő belső üreggel ellátott formázószerszdmba helyezzük, a csőformájúra préselt kerámiamasszának egyik végét lezárjuk, másik végébe nyomás alatti folyadékot vezetve, a csőformájúra préselt kerámiamasszát a formázószerszám belső, forgásfelület alakú üregének felületével való érintkezésig tágítjuk, az előzőleg felfűtött formázószerszámmal szilárdítjuk, szárítjuk majd eltávolítjuk a formázószerszámból. Célszerű az olyan foganatosítási mód az egyszerű megvalósíthatóság miatt, amelynél a nyomás alatti folyadékot a csőprés-szerszám nyílásrészén át vezetjük be. A technológia egyszerűsítése szempontjából előnyös az olyan foganatosítási mód, amelynél a csőprés-szerszámmal csőformájúra préselt kerámiamasszát ennek hossztengelyével párhuzamos síkkal két szerszám-féldarabra osztott, egymáshoz illeszkedő két szerszám-féldarabban kialakított forgásfelület alakú üregbe helyezzük. A termelékenység fokozása céljából lehetséges olyan foganatosítási mód, hogy a csőformájúra préselt kerámiamassza egyik végét az egyik szerszám-féldarabban elrendezett vágószerkezettel a két szerszám-féldarab egymásra illesztése alkalmával zárjuk le. Továbbá a kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a két szerszám-féldarabban forgásfelület alakú üreg van kialakítva, amelyet levegővezetőfuratok kapcsolnak össze a szerszám-féldarabok külső felületével, továbbá az egyik szerszám-féldarab a csőformájúra préselt kerámiamassza beadagolásával ellentétes végén vágószerkezettel, továbbá a formázószerszám fűtőbetétekkel van ellátva. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban foganatosítási példa segítségével ismertetjük. A csőformájúra préselt kerámiamassza összetevői alumíniumoxid, magnéziumoxid, ritka földfémoxidok, vízben oldható hőre gélesedő szerves kötőanyagok, amelyeket keveréssel, gyúróberendezésben dolgozunk össze. A műveletet lehetőleg vákuumos gyúróberendezésben végezzük, hogy a létrehozott, merev, plasztikus kerámiamassza légbuborékoktól mentes legyen. A kerámiamasszát ezután csőprésszerszámon át préseljük. A csőformájúra préselt kerámiamassza belső átmérője előnyösen megegyező, vagy kissé nagyobb, mint a fémgőzös kisülőlámpa kisülő elektródáinak átmérője. A csőformájúra préselt kerámiamasszát a formázószerszám forgásfelület alakú (orsóforma) üregébe helyezzük. A formázószerszámot az abba beágyazott, vagy a formázószerszám külső felületén elhelyezett fűtőbetétekkel megadott hőmérsékletre fűtjük fel. A formázószerszám egyik végén elrendezett vágószerkezettel a csőformájúra préselt kerámiamassza egyik végét lezárjuk, majd egy kompresszor működtetésével nyomás alatti folyadékot vezetünk a csőformájúra préselt kerámiamassza másik végébe. A csőformájúra préselt kerámiamassza középső része ez által tágul, öblösödik, átmérője nagyobb lesz, mint a végrészeké. Egyidejűleg a tágított, csőformájúra préselt kerámiamassza a fűtőbetétek melegétől keményedik és szárad, majd a nyomás alatti folyadék bevezetését megszüntetjük és a csőformájúra préselt, tágított kerámiamasszát eltávolítjuk a formázószerszámból. A formázószerszám forgásfelület alakú üregét megfelelő számú és méretű levegővezető furat segítségével kötjük össze a formázószerszám külső felületével, amelyeken át a levegő távozhat a csőformájúra préselt kerámiamassza tágítása alkalmával. A levegővezető furatok átmérője kicsi, így azok a formázott felületen kidomborodásokat nem hoznak létre. Az alábbiakban az eljárást olyan konkrét feltételek mellett mutatjuk be, amelyek adatai természetesen csak 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
