JPH01246153A - ガラス管の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、管球などに使用されるガラス管の開口端部を
成形加工する方法に関する。

（従来の技術） 例えば、片封止形ハロゲン電球は、第９図に示すように
石英やアルミノシリケイトガラズ等の硬質ガラスよりな
るバルブｌ内にフィラメント２を収容し、このフィラメ
ント２を内部リード線３゜３により支持し、これら内部
リード線３，３を上記バルブｌの一端に形成した圧潰封
止部４に封着されたモリブデン等の金属箔５，５に接続
して構成されている。なお、金属箔５．５は図示しない
外部リード線を介して圧潰封止部４に被着された口金６
に接続されている。

このようなバルブＩには、圧潰対１ヒ部４の反対側の端
部に排気管７を接続しである。この排気管７を通じてバ
ルブ内を排気し、かつこの排気管７を通じてパル゛ブ内
にハロゲンガスを供給し、しかる後排気管７を封止切り
しである。

上記排気管７はバルブｌ径よりも十分小さく形成される
ので、通常第１０図に示すように、大径のガラス管ｌＯ
の端部に小径のガラス管１１を接合して構成されている
。この場合、大径ガラス管ｌＯの端部を上記細径ガラス
管１１が接続できる程度に細く加工しなければならない
。

従来においては、第１１図に示すように、バルブとなる
大径ガラス管１０を管軸がほぼ垂直となる縦方向の姿勢
に保ち、この大径ガラス管ＩＯを管軸を中心として回転
させながらガスバーナ１２で上端開口部を加熱軟化させ
ていた。通常、ガラス管はこれの周壁を一様に加熱軟化
させると縮径する性質があり、したがって上記大径ガラ
ス管ｌＯの上端開口部は加熱軟化されると第１２図に示
すように縮径する。その後、第１０図に示すように、排
気管となる細径のガラス管１１を、上記大径ガラス管１
０の縮径された端部の開口部に溶着し、大径ガラス管１
０と細径のガラス管１１を接合する方法が採用されてい
た。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のように大径ガラス管ＩＯを垂直の
姿勢に保って加熱軟化する場合、この軟化した部分１５
が重力により第１３図に示すように、中心部で垂れ下が
りを生じる場合がある。これを防止するため、回転速度
を増して遠心力を利用しようとすると、その回転速度の
設定が難しいから速度が大きくなり過ぎると遠心力が強
過ぎて軟化した部分１５が第１４図に示すようにラッパ
形に拡径する不具合がある。

このようなことから、開口部１４の孔径が不揃いとなっ
たり、肩部Ｒの曲率半径が大きくなったり、開口中心が
ずれるなどの不良品が発生し易い。

よって、大径ガラス管１０の端部とこれに接続される排
気管となる細径のガラス管１１の接続が確実にできない
不具合がある。

本発明は、ガラス管端部形状および開口径を高精度に仕
上げることができ、作業性にも優れるガラス管の成形方
法を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、ガラス管を管軸がほぼ水平姿勢となるように
保ち、このガラス管を管軸を中心に回転させつつこの端
部を加熱軟化させ、この端部に管軸と直交する方向から
回転成形ローラを押付けることによりこの端部の開口径
を細めるようにしたことを特徴とする。

（作用） 本発明の方法によると、ガラス管を管軸がほぼ水平姿勢
となるように保って加熱軟化させるので、軟化部分が中
心側にへたり込むことがなく、しかも回転成形ローラで
軟化部を強制的に絞りこむので、中心位置が出し易く、
開口径を高精度の規制することができる。

（実施例） 以下本発明について、第１図ないし第８図に示す一実施
例を参照して説明する。

第１図に示すように、石英やアルミノシリケイトガラス
等の硬質ガラスよりなる大径ガラス管１０および細径の
ガラス管１１はそれぞれ管軸が水平となるように支持し
て互いに同軸上に離間して対。

向される。上記大径ガラス管ｌＯは管軸を中心として矢
印Ａ方向へ回転される。そして、この回転中に大径ガラ
ス管ＩＯの開口端部をガスバーナ１２で加熱軟化させる
。

大径ガラス管１０の開口端部が加熱軟化されると、第２
図ないし第５図に示す回転成形ローラ２０により上記大
径ガラス管ｌＯの開口端部を押圧して強制的に縮径させ
る。すなわち、回転成形ローラ２０は中心軸２１を中心
として矢印Ｂ方向に回転されるものであり、矢印Ｃ方向
に上動されることにより上記大径ガラス管１０の軟化さ
れている開口端部に管軸と直交する方向から当たってこ
の開口端部を押すようになっている。

なお、この場合、回転成形ローラ２０の下部外周面は水
タンク２２の水２３中に浸漬されており、この水タンク
２２は回転成形ローラ２０と共に上下移動する。

回転成形口−ラ２０の外周面が上記大径ガラス管１０の
軟化開口端部を押圧する際、回転成形ローラ２０は高い
温度のガラス管１０から熱を受けて熱劣化するので、上
記水タンク２２の水２３内に浸漬して冷却することによ
り寿命良化を図るとともに、ガラス管ｌＯのシリカが回
転成形ローラ２０の外周面に付着してこれが大径ガラス
管１０の開口端形状を不揃いにするので、上記水タンク
２２の水２３内に浸漬して付着したシリカを洗い流すよ
うになっている。

また、上記のように回転成形ローラ２０の外周面が上記
大径ガラス管１０の軟化開口端部を押圧する際、回転成
形ローラ２０の回転速度ｖ１が相対的に大径ガラス管１
０の回転速度ｖ２より太きく（Ｖ１≧ｖ２）なるように
しである。

これは、例えば回転成形ローラ２０の回転速度ｖｌが大
径ガラス管１０の回転速度ｖ２より小さい場合（Ｖｌ＜
Ｖ２）％第４図に示すように、回転成形ローラ２０およ
び大径ガラス管１０の回転前部の隅に肉だれ２４が発生
し、この肉だれ２４がローラ２０に食込むようになって
ガラスの成形面の仕上りが悪くなる。これに比べて、回
転成形ローラ２０の回転速度ｖ１を相対的に大径ガラス
管１０の回転速度ｖ２より大きく（ｖ１≧ｖ２）してお
けば、肉だれ２４の発生が少なく、たとえ肉だれ２４が
発生しても、第５図に示すように、回転成形ローラ２０
および大径ガラス管ｌＯの回転後の隅に発生し、これは
ガラスに付着して持ち去られるので成形面の仕上りを悪
くすることはない。

このようにして、回転成形ローラ２０の外周面で大径ガ
ラス管１０の軟化開口端部を押圧すると、大径ガラス管
ｌＯの軟化開口端部は、第６図に示すように縮径加工さ
れる。

この縮径された端部の開口径ｄ１は、細径ガラス管１１
の外径ｄ２より小さくなる（ｄｌ　＜ｄ２　）ように形
成される。

次に、上記大径ガラス管１０の縮径端部および細径ガラ
ス管１１の端部を図示しないバーナで加熱軟化し、これ
ら大径ガラス管ＩＯおよび細径ガラス管１１の回転を停
止してこれら両端部を衝合させる。

この衝合時には、細径ガラス管１１の端部で大径ガラス
管１０の縮径端部を肉厚を分程度押し付ける圧すること
により細径ガラス管１１を大径ガラス管１０に接合させ
る。これにより、第７図に示すように、大径ガラス管ｌ
Ｏと細径ガラス管１１が溶着する。

この溶着後直ちに、第８図に示すように、細径ガラス管
１１を矢印りで示すように管軸方向にゆっくりと（２ｇ
ｖ／　ｓｅｅ程度の速度）引き、上記溶着した箇所を若
干引き伸ばす。これにより接合部の形を整えるものであ
るが、この際大径ガラス管１０の他端側から矢印Ｅで示
すように空気、または不活性ガスを送り込む。

このようなガスの供給により、このガスは大径ガラス管
１０側から細径ガラス管１１に向けて流れ、これにより
大径ガラス管１０と細径ガラス管１１の溶着接合部を内
面側から空冷することになる。したがって、上記細径ガ
ラス管１１を矢印り方向に引くことと協同して、内部か
ら冷やしてガラスの硬化を促進させるから、接合部にお
ける隅部の形状および肉厚を所定の状態に設定すること
ができるとともに、外側Ｒ部の曲率も所定の形状に設定
することができる。

このようにすることにより、第１０図に示すような異径
のガラス管が得られるものである。

したがって、上記の製造方法によると、大径ガラス管１
０を管軸がほぼ水平姿勢となるように保持して加熱軟化
させるので、軟化部分が中心側にへたり込むことがない
。しかも回転成形ローラ２０により、大径ガラス管１０
の加熱軟化端部を強制的に絞りこんで縮径させるから開
口径を高精度の規制することができる。

また、回転成形ローラ２０の下部外周面は水タンク２２
の水２３中に浸漬したので、回転成形ローラ２０は水２
３により冷却されることになり長寿命化が可能になると
ともに、ガラス管ｌＯのシリカが回転成形ローラ２０の
外周面に付着しても上記水タンク２２の水２３で洗い流
されるから抑圧面がきれいになる。

そして、回転成形ローラ２０の回転速度ｖ１を相対的に
大径ガラス管１０の回転速度ｖ２より大きく（ｖｌ≧ｖ
２）しであるから、ガラスの成形面の仕上りがよくなる
。

なお、回転成形ローラ２０の幅Ｘは、以下のように設定
しておけばよい。

すなわち、第６図に示すように、 Ｄ　・・・大径ガラス管１０の外径 ｄ１・・・開口径 ｔ　・・・肉厚 ｒ　・・・肩部の曲率半径 とすれば、 （２πｒ／４）＋ａ−ｂ ａ＋ｒ＋ｔ−（Ｄ／２）−（ｄｌ　　／２）ｂ−（ｒ　
　（π−２）＋Ｄ−ｄｉ−２ｔ）　　／２ｘｍｂ−ｒ−
ｔ したがって、ｘ＝　（ｒ　（π−４）　＋Ｄ−ｄｌ−４
ｔｌ／２ にすればよい。

なお、本発明は管球バルブを製造することに制約される
ものではなく、要するに、第１図に示したガラス管から
第６図に示す端部加工したガラス管を成形するものであ
ればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の方法によると、ガラス管を
管軸がほぼ水平姿勢となるように保持して加熱軟化させ
るので、軟化部分が中心側にへたり込むことがなく、シ
かも回転成形ローラでこの軟化部を強制的に絞りこむの
で、開口径を高精度の規制することができ、精度の高い
製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を説明するもの
で、第１図は加熱工程の説明図、第２図ないし第５図は
縮径工程の説明図、第６図は縮径加工された状態の断面
図、第７図は溶着工程の説明図、第８図は整形工程の説
明図である。第９図以下は本発明の詳細な説明するもの
で、第９図はハロゲン電球の側面図、第１０図は異径ガ
ラス管の断面図、第１１図は従来の製造方法を説明する
もので加熱工程の説明図１．第１２図は縮径工程の説明
図、第１３図および第１４図はそれぞれ不具合な端部形
状を示す説明図である。 ■・・・発光管゛バルブ、２・・・フィラメント、７・
・・排気管、ｌＯ・・・大径ガラス管、１１・・・細径
ガラス管、１２・・・ガスバーナ、２０・・・回転成形
ローラ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 １！４図　　　　＠５図 第６図 ｎ 第７図 第８区 第９図 ○ 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガラス管の開口端部を加熱軟化させて開口径を細くする
   成形方法において、 ガラス管を管軸がほぼ水平姿勢となるように保ち、この
   ガラス管を管軸を中心に回転させつつこの開口端部を加
   熱軟化させ、この開口端部に管軸と交差する方向から回
   転成形ローラを押付けることによりこの開口端部の開口
   径を細めるようにしたことを特徴とするガラス管の成形
   方法。