專利名稱：空心錐體及其制造方法和實現(xiàn)該法的裝置和具有該錐體的陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置有開口側(cè)面和遠(yuǎn)離開口側(cè)面的錐頂?shù)目招腻F體制造法，據(jù)此粘性料胚被引入第一模具部分，此后，運用第二模具部分將料胚模制成空心錐的所要求的形狀。
本發(fā)明也涉及適于依照本發(fā)明實現(xiàn)該方法的裝置，這種裝置配置有可彼此相對移動的第一和第二模具部分。
本發(fā)明還涉及依照本發(fā)明該方法所制造的錐體和具有這種錐體的陰極射線管。
要理解"粘性料"一詞是指粘度為102-107帕，秒(Pa.S)的玻璃或合成樹脂一類的材料。
由德國專利DE-C22734773可得知一種適于制造錐體的方法和裝置。
在制造錐體期間，料胚被導(dǎo)入第一模具部分，然后運用第二模具部分將料胚壓成所要求的形狀。第一模具部分具有漏斗形料胚導(dǎo)入該漏斗形的較窄部分。在模制期間在漏斗形的最窄部形成錐頂。在所成形錐體的錐頂附近所要求的壁厚與錐體的其他部分相比較小。在模制期間，該料被壓入第一模具部分的最窄部，由此一部分料被壓通過第一和第二模具部分之間間隙流向第一模具部分的較寬部。在模制時，第一和第二模具部分之間的距離變得愈來愈小，因此迫使該料流過更窄的間隙流向漏斗形的較寬部。而且，在模制期間貼著模具部分形成很薄的一層冷卻的料層。這使得該料可以流動的間隙甚至更窄。為了迫使該料流過這些很窄的間隙，必需有較高的壓力。由于很高的壓力可能會使錐頂與錐體的其余部分相斷裂。錐頂?shù)倪@種斷裂是已經(jīng)冷卻的材料受到過高壓力的結(jié)果。
在該已知裝置中為此問題所建議的一種解決方案是更好地控制溫度，因為要形成錐頂部分附近的模具部分壁厚是壓模部分其余處的壁厚的二分之一或還不到。
該已知裝置的不足之處是決定所要求的壁厚很不方便，因為每次為了改變壁厚就要制造新的模具部件。
本發(fā)明的目的是要提供制造空心錐的一種簡便方法，從而避免上述不足之處。
依照本發(fā)明，為達(dá)此目的該方法特征在于一旦在要成形的錐頂附近材料中存在的壓力超過預(yù)定值時，在要成形的錐頂附近毗鄰第一模具部件處有供材料逸出的空間可供利用。
在模制期間不能或幾乎不能再流過兩模具部件之間間隙流向漏斗形的較寬部的材料就會試圖逸向逸出空間。然而，進(jìn)入逸出空間的進(jìn)口是被堵住的，直到錐頂附近的材料壓力超過預(yù)定值時，該逸出空間才可供利用。這樣，錐頂附近的材料壓力再也不會高于預(yù)定值。
依照本發(fā)明，堵塞機(jī)構(gòu)的特征在于利用作用在逸出空間中的氣體壓力阻止材料逸向逸出空間，直至材料中存在的壓力大于氣體壓力為止。這種機(jī)構(gòu)較易于提供，并且在本方法的一個實施例中可以方便地改變錐頂附近的材料中可允許壓力的預(yù)定值。
所要求的氣體壓力值由實驗測定，而氣體壓力可以容易地改變，從而優(yōu)化模制工藝。
依照本發(fā)明方法的另一實施例的特征在于在料胚已導(dǎo)入第一模具部分以后，借助于氣體壓力使料胚保持浮在第一模具部分中，直至模制開始為止。
在粘性料胚導(dǎo)入第一模具部件時刻和模制工藝開始實施之間有幾秒鐘時間間隔。在料胚接觸模具部件壁的所有位置處會形成一層冷卻層，因為料胚將熱傳遞給較冷的模具部件。冷卻層的形成，尤其是在要形成錐體具有較薄壁厚的位置處，意味著所需要的壓力較大。料胚由于其自重而下沉受到阻止，因為在模制開始之前保持料胚浮在模具部件中，所以料胚和模具部件之間的接觸表面積保持較小，在模制開始之前只形成一層較小的冷卻層。由于這項措施，所需要的壓力就較小，這有助于防止錐頂斷裂。
依照本發(fā)明方法的又一實施例的特征在于在模制以后利用氣體壓力將已成形錐體從第一模具部件壓離脫開。
從而便于將模制好的錐體從第一模具部分取走。
要注意運用壓縮空氣使已成形錐體與模具部件相脫開本身已從德國專利申請DE2001977中得知。然而在依照本發(fā)明的方法中，氣體壓力既用于防止錐頂斷裂，又用于使已成形錐體脫離模具部件。
依照本發(fā)明方法的另一實施例的特征在于在制造空心錐體期間氣體壓力是可調(diào)的。
這使得在制造錐體期間任何瞬間，氣體壓力適合于所需壓力成為可能。有關(guān)的壓力變化曲線由實驗測定。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種能避免已知設(shè)備缺陷的用于制造空心錐體的裝置。
為達(dá)此目的，適于實現(xiàn)依照本發(fā)明方法的依照本發(fā)明的裝置，其特征在于具有關(guān)閉可能性的逸出空間與第一模具部件溶為一體。
直至材料中壓力超過預(yù)定值，逸出空間才可供料胚利用。因此與逸出空間有關(guān)的"關(guān)閉可能性"一詞應(yīng)理解為是指逸出空間可以被這樣地堵住，以致無任何材料可以逸入逸出空間。
在適于實現(xiàn)依照本發(fā)明方法的一種裝置的一個實施例中的特征在于逸出空間設(shè)置有氣體壓力管路，利用氣體壓力使逸出空間起初保持不可供利用狀態(tài)，直至材料中壓力變得超過氣體壓力為止。
所要求的氣體壓力通過氣體壓力管路施加于逸出空間。為使逸出空間暫時不可供利用，而運用氣體其優(yōu)點在于在熱的逸出空間(400℃)內(nèi)和周圍無需使用移動的機(jī)械零件。移動的零件會造成誤動作，并且易于磨損。
適于實現(xiàn)依照本發(fā)明方法的又一實施例裝置的特征在于逸出空間是漏斗形的，逸出空間的較大開口側(cè)與第一模具部件溶為一體，而逸出空間的較小開口側(cè)與氣體管路相連接。
正是由于這種漏斗形逸出空間，在模制后才能容易地將錐體從逸出空間和模具部件上壓離。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖中

圖1概略示出依照本發(fā)明的一個裝置的實施例，圖1a表示截面圖和圖1b表示圖1a所示裝置的一個細(xì)節(jié)的平面圖，圖2概略示出依照本發(fā)明的另一裝置的實施例的截面圖，圖3a和3b表示依照先有技術(shù)的錐體的制造，圖4a和4b表示運用本發(fā)明方法的錐體制造，圖5表示在制造錐體期間作用在逸出空間內(nèi)的氣體壓力的壓力變化曲線，和圖6表示運用本發(fā)明方法所制造的錐體。
圖1表示本身已知的構(gòu)成模壓組成部分的裝置1。該裝置具有第一模具部分3和可沿軸7相對于第一模具部分3移動的第二模具部分5。第一模具部分3包括漏斗形區(qū)域9和逸出空間11。逸出空間11通過氣體傳輸過濾器13與氣體管路15相連通。氣體傳輸過濾器13設(shè)置有與軸7平行的較小的小孔17。
粘度為103-104Pa.s的熱玻璃料胚導(dǎo)入第一模具部分3，此后第二模具部分5沿箭頭19的方向移動，將玻璃料胚在二個模具部分之間模制成所要求的形狀。第二模具部分5的不同位置用虛線表示。氣體通過氣體管路15引入逸出空間11，而氣體壓力這樣地調(diào)節(jié)使得玻璃不能流入逸出空間，該氣體可以是空氣、氮氣或某種其他氣體媒質(zhì)。
在玻璃貼著模具部分的這些位置處，玻璃被較快地冷卻，形成一薄層較高粘度的玻璃21。還沒這么快冷卻的玻璃被壓迫，分別沿箭頭25、27的方向通過層21之間存在的間隙23上下流動。為此所需要的壓力p隨著間隙23變得更窄而成比例地增大。在一定時刻，在所成形錐頂附近29中玻璃的壓力就會大于逸出空間11中通行的氣體壓力。從此時起玻璃就會流入逸出空間11。模制以后，第二模具部分5沿與箭頭19相反的方向位移。此后利用氣體壓力將模制好的錐體與第一模具部分3壓離。逸出空間11是漏斗形，以便于模制好的錐體從第一模具部分3上脫開。
氣體傳輸過濾器13設(shè)置有截面尺寸為0.05-0.3毫米的小孔17，小孔尺寸的選擇使得玻璃被壓貼在氣體傳輸濾波器13上時會由于玻璃的粘度而不滲透這些小孔。實施時旨在運用適當(dāng)?shù)膲毫刂苼矸乐惯@種現(xiàn)象。
圖2表示位于第一模具部分3內(nèi)的逸出空間11的另一實施例。位于逸出空間11的實心氣體傳輸過濾器13在其周邊上設(shè)有四個溝道17，溝道17通過腔33與氣體管路15相連。
圖3a和3b概略地示出依照先有技術(shù)的玻璃模制情況。圖3a表示已引入玻璃料胚35的模具部分3。實際上離模制開始還有幾秒鐘。在此期間玻璃料胚35在其自重作用下而沉入模具部分3的底部位置。這如圖3b所示。在玻璃接觸模具部分3的所有位置處形成較冷卻層21，較冷卻層21的厚度在模制期間增大。由于要成形錐體具有較薄壁處所對應(yīng)的第一模具部分3的那些部位上存在冷卻層21，在模制工藝結(jié)束時，所需要的壓力變得比較高。
圖4a和4b概略示出運用依照本發(fā)明方法正在進(jìn)行的玻璃模制。圖4a表示已引入玻璃料胚35的模具部分3。氣體以這樣的壓力通過氣體管路15送入玻璃型胚35下面的逸出空間11，使得玻璃型胚35就如處于飄浮狀態(tài)。于是冷卻層21的形成限于型胚貼著模具部分的少數(shù)幾點，因此在模制工藝開始時在所模制的錐頂附近不能形成冷卻層。其結(jié)果是玻璃可以持續(xù)流過的模具部分3、5之間的間隙要比依照在先有技術(shù)的模制情況下的間隙大些，因而在模制工藝結(jié)束時所需壓力p就較小。
圖5表示在制造錐體期間在逸出空間11中提供的氣體壓力變化曲線。水平軸表示時間，而垂直軸表示壓力。錐體制造分為四個階段。在階段Ⅰ開始時，料胚引入第一模具部分，運用氣體壓力p1使料胚在階段Ⅰ保持浮懸。在階段Ⅱ料胚在恒定壓力下模制成所要求的形狀，在這階段逸出空間中壓力增至p2。所提供的壓力p2在3至100巴之間，視乎模制的錐體尺寸和所成形的錐頂附近的錐體壁厚而定。在模制后，通過壓力表將壓力減為零巴，此后，在階段Ⅲ所成形的錐體被冷卻。在階段Ⅳ，運用氣體壓力p3將錐體壓離第一模具部分。
圖6表示用依照本發(fā)明方法制造的錐體37。與用已知方法制造的錐體相比，錐頂31較長。在錐頂31的區(qū)域29附近錐體壁厚大約為1至10毫米。
該錐可以[例如]用于陰極射線管，錐體上所成形的錐頂31被割去，并在所形成的開口上緊固一頸形元件。隨之在頸形元件中安裝電子槍。當(dāng)使用依照本發(fā)明方法制造的錐體時，在制造陰極射線管時產(chǎn)生的廢品要比使用已知錐體時廢品較少。這可能是由于該錐體在窄區(qū)中材料含有的機(jī)械應(yīng)力要比已知錐體小得多，因此電子槍固定在錐體上時不致很快導(dǎo)致錐體中材料的斷裂。
制造空心錐體的該方法也可以用于例如漏斗之類的其他產(chǎn)品和具有空心的錐形突出部的產(chǎn)品。
逸出空間不僅可以運用氣體壓力來堵住，而且也可以(例如)運用彈簧承載的機(jī)械閥門來堵住，當(dāng)作用在閥門上壓力超過預(yù)定值時閥門自動打開。
權(quán)利要求
1.具有開口側(cè)面和遠(yuǎn)離開口側(cè)面的錐頂?shù)目招腻F的一種制造方法，據(jù)此粘性料型胚被導(dǎo)入第一模具部分，此后，運用第二模具部分將型胚模制成空心錐的所需形狀，其特征在于一旦存在于所成形的錐頂附近的材料中的壓力超過預(yù)定值時，在所成形錐頂附近毗鄰第一模具部分處的逸出空間就變得可以使用。
2.依照權(quán)利要求1的方法，其特征在于利用作用在逸出空間上的氣體壓力阻止材料逸入逸出空間，直至存在于材料中的壓力變得大于氣體壓力為止。
3.依照權(quán)利要求2的方法，其特征在于在料胚已被引入第一模具部分以后，運用氣體壓力使型胚保持浮在第一模具部分中，直至模制開始為止。
4.依照權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于在模制后運用氣體壓力迫使所成形的錐體脫離第一模具部分。
5.依照權(quán)利要求2、3或4的方法，其特征在于在制造空心錐體期間氣體壓力是可調(diào)節(jié)的。
6.適于實現(xiàn)依照權(quán)利要求1，2，3，4或5的方法的一種裝置，該裝置設(shè)置有可彼此相對位移的第一和第二模具部分，其特征在于該裝置設(shè)置有與第一模具部分溶為一體的可關(guān)閉的逸出空間。
7.依照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于該逸出空間設(shè)置有氣體壓力管路。
8.依照權(quán)利要求7的裝置，其特征在于該逸出空間為漏斗形，逸出空間的較大開口側(cè)面與第一模具部分溶為一體，而逸出空間的較小開口側(cè)面與氣體管路相連。
9.依照權(quán)利要求1，2，3，4或5的方法所制造的錐體。
10.具有如權(quán)利要求9所述錐體的陰極射線管。
全文摘要
一種具有錐頂(31)的空心錐體(37)的制造方法和裝置，由此將粘性料胚(35)模制成空心錐形。一旦所成型的錐頂附近的材料中存在的壓力超過預(yù)定值，在所成型的錐頂附近的逸出空間(11)就變得可供材料使用。運用此法防止在模制期間和模制以后錐頂?shù)臄嗔?。該空心錐尤其適用于陰極射線管。
文檔編號C03B11/06GK1084833SQ9310962
公開日1994年4月6日 申請日期1993年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月20日
發(fā)明者W·N·M·塞爾滕, M·P·W·范盧斯馬倫, H·N·吐因 申請人:菲利浦電子有限公司