專利名稱:真空容器抽真空的方法及實現(xiàn)這種方法的設備的制作方法
本發(fā)明涉及一種從真空容器內(nèi)特別是從電子管和電視顯象管內(nèi)抽取空氣的方法，在這種方法中一個真空容器至少是放在一個工作臺內(nèi)，在該工作臺內(nèi)控制加熱並同時抽真空，在達到預定溫度后封閉起來，而在停止加熱后使已抽成真空的容器冷卻。
本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述這種方法的設備，該設備最少包含有一個工作臺和一個冷卻臺，該工作臺和冷卻臺至少具有一臺容納真空容器的裝置，這種裝置作為真空容器的支撐裝置和熱交換裝置，還包含有一個連接在真空容器上的泵組、一個封閉真空容器的裝置、一個冷卻裝置以及一個控制調(diào)節(jié)裝置。
在已公開的類似方法和設備中(例如美國專利US-PS2532315 US-PS3115732，聯(lián)德國專利DE-OS2512906)，電視顯象管是被放置在一個工作臺的隧道窯內(nèi)。這種，電視顯象管的玻璃燈泡被加熱，同時通過一個泵組把玻璃燈泡內(nèi)的氣體混合物抽走，而在抽出混合氣體的同時，電視顯象管系統(tǒng)的金屬附件脫氣。經(jīng)過一定時間后，電視顯象管與泵組分開，然后電視顯象管在工作臺內(nèi)冷卻，真空材料的熱特性，例如電子管或電視顯象管燈泡玻璃的熱特性對決定這種方法和設備的效率和產(chǎn)量的加熱時間和冷卻時間是非常重要的。一個泵組要持續(xù)被占用3小時。在已公開的一些設備上，冷卻時間更為關鍵。一方面從真空容器質(zhì)量方面考慮希望冷卻時間長一些，但另一方面，長時間占據(jù)工作臺(在工作臺上還要進行冷卻)又限制了所期望的產(chǎn)量的提高。此外，已公開的那些方法和設備在能耗方面還都不能令人滿意。
本發(fā)明的目的是改進開始所述的這種方法及實現(xiàn)這種方法的設備，在利用這種方法或這種設備大量節(jié)約能量的同時，能大量地增加高質(zhì)量真空容器的產(chǎn)量。
按照本發(fā)明，上述目的是這樣來達到，即真空容器工作臺內(nèi)加熱和抽真空都同時在真空容器與外界空氣密封絕熱狀態(tài)下進行，同時在絕熱狀態(tài)下，實現(xiàn)熱交換，即在抽真空和封閉后，在保持與外界空氣密封絕熱的狀態(tài)下，真空容器被送往與工作臺空間隔開的冷卻臺內(nèi)。在該冷卻臺內(nèi)，在保持密封絕熱狀態(tài)下進行冷卻。然后在冷卻到一定的溫度后，真空容器被取出，結束了與外界空氣的隔絕狀態(tài)。
按照本發(fā)明所提出的實現(xiàn)本方法的設備的特點是工作臺和冷卻臺空間相互分開，容器真空容器的裝置是由一個密封的、在工作臺和冷卻臺之間可倒轉(zhuǎn)搬動的，以及可以根據(jù)安裝和工作的需要連接在工作臺和冷卻臺上的熱容器構成。
本發(fā)明所提出的方法及實現(xiàn)方法的設備構成的其它一些優(yōu)點，可由從權利要求
2到19，以及20到34中看出。
如果將熱容器內(nèi)要抽真空的真空容器連接到泵組和工作臺其余的裝置上，那么在熱容器內(nèi)真空容器的加熱是通過連接在溫度為恒定的熱空氣收集器上實現(xiàn)的。熱空氣的溫度為恒定，且適當?shù)馗哂谡婵杖萜鲀?nèi)最高達到的溫度。加熱時的溫度升高最好是8.9℃/分，在冷卻臺內(nèi)冷卻速度最好為3.4℃/分。當環(huán)境溫度為30℃，抽真空結束時真空容器內(nèi)要求達到的溫度為450℃時，可以計算出對溫度差450℃-30℃＝420℃的加熱時間為420℃∶8.9°/分＝47.19分。因為真空容器是在60℃時從熱容器中取出，故相應溫度差為450°-60°＝390°，所需要的冷卻時間為390°∶3.4°/分＝114.71分。
在實際使用的實施型式中，一種方案是在工作臺上需用60-70分鐘，在冷卻臺上需用120-140分鐘;而另一種方案是在工作臺上需用90-100分鐘，在冷卻臺上需用120-140分鐘。由于真空容器、熱容器、熱空氣等的系數(shù)，以及由真空容器熱特性所造成的限制，一定量的熱空氣在混合閥內(nèi)與來自加熱室的熱容器的循環(huán)空氣混合。原則上熱空氣量與熱空氣的溫度是常值。當通過安裝在熱容器內(nèi)的熱元件發(fā)覺溫度偏離規(guī)定的條件時，則要經(jīng)過調(diào)節(jié)一個安裝在循環(huán)通道上鼓風機的轉(zhuǎn)速予以補償。在熱容器前室中從混合閥門所排出的空氣至少要經(jīng)兩層篩網(wǎng)均勻地導入加熱室。由于經(jīng)循環(huán)通道流入混合閥門的循環(huán)空氣每一循環(huán)均有更高的溫度級，所以根據(jù)配量及循環(huán)速度，可以在估計的時間內(nèi)達到接近熱空氣的溫度。在熱容器中的這種加熱方式，使得可以通過一系列獨立工作的工作臺互不相關地使用熱源。因為在真空容器加熱以后，熱容器可以與泵組和輔助設備分離，這就可提高每個泵組的產(chǎn)量。在泵組工作時間內(nèi)，也還可完成其它一些規(guī)定的工藝過程(例如陽極成形)。在試驗裝置上的研究表明，每個泵組可以保證6個熱容器正常工作。過程參數(shù)既可以由安裝在熱容器上的獨立的控制裝置來完成，也可以通過一個中央監(jiān)控系統(tǒng)來完成。冷卻過程中排出的熱量經(jīng)集流管送往熱空氣收集器內(nèi)，以補償可能由于泄漏而造成的損失。在一個試驗裝置上所進行的運轉(zhuǎn)的產(chǎn)量平均每24小時工位18只管子，這里試驗設備的特性尚未保證最佳的運轉(zhuǎn)條件。
本發(fā)明的方法及實現(xiàn)這種方法的設備可以單獨地生產(chǎn)真空容器。此起傳統(tǒng)的工藝方法，其產(chǎn)量可以翻一番，同時，由于有效地應用熱量，能耗可以節(jié)約40%。獨立地控制加熱過程和冷卻過程，還可同時保證被抽真空的容器的質(zhì)量，而且通過加入單獨的調(diào)節(jié)和操縱裝置可以很方便地進行生產(chǎn)過程的指揮管理。
下面用
本發(fā)明的設備的一個優(yōu)先實施例。
圖1是配備有一個工作臺或一個冷卻臺的這種設備的熱容器的剖面圖;
圖2是圖1所示相應的另一方向剖面圖;
圖3是包含有一系列工作臺的一條生產(chǎn)線、一條包含有相應數(shù)目的、空間分開的冷卻臺的冷卻線、以及一個熱交換裝置集流管的控制原理程序圖。
如圖1和圖2所示，熱容器1安裝並按照功能連接在一個工作臺2或一個冷卻臺3上。熱容器1是由一個上部4及一個下部5組成。上部4通過一個楔形下凸緣6與下部5在熱容器1的工作狀態(tài)下密封的連接起來。上部4可繞回轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)到圖1中虛線所示的裝填位置或取出位置，上部4是圓頂雙壁形，在這兩層熱容器壁內(nèi)是真空區(qū)，這樣就可保證良好地絕熱。熱容器1可以很方便地在空間相互分開的工作臺和冷卻臺3之間搬移。熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的輸入和輸出管道8、9穿過熱容器1的下部5，並且在輸入端和輸出端經(jīng)過圖上來畫出的連接管路連接到工作臺和冷卻臺內(nèi)的熱交換裝置上去，包括有可調(diào)節(jié)的導流閥門上與熱容器1的內(nèi)腔10相溝通。輸入管路8一直伸到熱容器1的內(nèi)腔10的上三分之一處，且與止動環(huán)11一起共同為真空
容器12構成一個支撐裝置，該真空容器在圖示狀態(tài)下是一個電視顯象管。在容器電極系統(tǒng)的電視顯象管的頸部，可以通過密封裝置14很好地連接在下部5內(nèi)的通道13中，在密封處還連接有圖上未畫出的用于把真空容器12抽真空的泵組。在熱容器1內(nèi)安裝有與加熱裝置連接的兩個時間常數(shù)不同的熱效元件15和16，熱效元件15包裹與電視顯象管玻璃燈泡17的材料相同的玻璃材料，這樣，就可以間接地掌握玻璃燈泡17內(nèi)的加熱溫度。另一個熱元件16是用來控制熱容器1的內(nèi)腔10內(nèi)的溫度。工作臺和冷卻臺2和3具有控制輸入和輸出熱介質(zhì)的，但圖上未畫出的自動閥門。在熱容器1圓頂形上部4的上三分之一處，裝有一個打了孔眼的、與圓頂形內(nèi)壁面相應的篩狀隔板18，該隔板把內(nèi)腔10分成一個預熱室和一個加熱室。熱介質(zhì)的輸入管道8一直伸入到隔板18，其出口通到隔板18和常容器1圓頂形上內(nèi)壁之間的空間19內(nèi)，這樣可控制從上面穿過隔板18的孔眼流到真空容器12前壁面20上的熱介質(zhì)。
熱容器1的下部5同樣也具有孔眼形、篩狀壁21，該壁面由兩個方向相反且相互連接起來的截錐的側(cè)表面構成，其孔眼與隔板18的孔眼不同。這兩個方向相反的相互連接的截錐構成壁面21的側(cè)表面的斜度，以及側(cè)表面上的孔眼是不一樣的。
熱容器的下部5備有一個給真空容器12通電的電源接頭22。熱容器1的內(nèi)室同工作臺2或冷卻臺3，輸入和輸出管路8和9，以及由熱空氣收集和旋轉(zhuǎn)鼓風機所構成的熱交換器等，共同構成一個閉合循環(huán)系統(tǒng)。在該循環(huán)系統(tǒng)的進口端和出口端上各有一個熱介質(zhì)輸馬和輸出接管。向外的連接備有一個調(diào)節(jié)閥門。輸入管路中至少裝一個閉鎖閥門。
圖3示出該設備熱介質(zhì)的控制原理。其中，在一條生產(chǎn)線23上安裝有五臺彼此相連的且各裝有一個熱容器1的工作臺2;在一條空間與生產(chǎn)線23分開的冷卻線24中裝有相應數(shù)量的彼此連接的冷卻臺3。這些工作臺2及冷卻臺3都另外經(jīng)過熱空氣環(huán)形管路25和廢氣環(huán)形管路26互相連接起來，這些環(huán)形管路又經(jīng)過連接管路27與集流管28相連接，集流管路中包括一個熱裝置29和一個旋轉(zhuǎn)鼓風機30。在連接管路27和環(huán)形管路25、26中%裝有一些調(diào)節(jié)閥31，這些調(diào)節(jié)閥31用來在環(huán)形管路中分配能量。因為加溫緩慢(例如8.9℃/分)，並且每個工作臺2都裝有一個獨立的溫度控制裝置，故那些未被利用的部分能量被輸給具有較高溫度級的下一級工作臺。同樣的但以相反的溫度級順序的工作原理也適用于冷卻線的使用運行。多余的能量被送往集流管28，在該集流管路中，熱交換器29、30用來再加熱。這些被加熱的空氣又被用來加熱工作臺。熱循環(huán)和冷卻循環(huán)是由鼓風機來保證。這樣布置的工作臺2就能在充分利用所輸入的能量的前提下連接生產(chǎn)。
參考符號表1.熱容器2.工作臺3.冷卻臺4.上部5.下部6.楔形下凸緣7.回轉(zhuǎn)軸8.輸入管道9.輸出管道10.內(nèi)室11.止動環(huán)12.真空容器13.通道14.密封裝置15.熱敏元件16.熱敏元件17.玻璃燈泡18.隔板19.空間20.前壁面21.篩狀壁面22.電源接頭
23.生產(chǎn)線24.冷卻線25.熱空氣環(huán)形管道26.廢氣環(huán)形管道27.連接管28.集流管29.加熱裝置30.旋轉(zhuǎn)鼓風機31.調(diào)節(jié)閥32.導流閥
權利要求
1.從真空容器內(nèi)特別是從電子管或電視顯象管內(nèi)抽取空氣的方法，在這種方法中，一個真空容器至少放在一個工作臺上，在該工作臺內(nèi)可調(diào)節(jié)加熱同時抽真空，且在達到預計溫度后封閉起來，而在停止加熱后使已抽真空的容器冷卻，其特征為在一個工作臺中真空容器的加熱和抽真空是同時在真空容器與外界空氣密封絕熱狀態(tài)下進行的，在絕熱狀態(tài)下進行熱循環(huán)，在抽完真空和封閉以后，在保持與外界空氣密封絕熱的狀態(tài)下，真空容器被送往與工作臺空間分開的冷卻臺內(nèi)，在保持密封絕熱狀態(tài)下在冷卻臺內(nèi)進行冷卻，然后在冷卻到另一個預定的溫度后，真空容器被取出，結束了外界空氣密封絕熱的狀態(tài)。
2.按照權利要求
1的方法，其特征為熱容器用來使真空容器與外界空氣密封絕熱。
3.按照權利要求
1和權利要求
2的方法，其特征為在真空容器加熱到預定溫度以后和結束其抽真空之前，真空容器被補充加熱，在補充加熱期間熱容器內(nèi)損耗的熱量由加熱功率和循環(huán)加以補償。
4.按照權利要求
1到3的方法，其特征為真空容器首先被放入熱容器內(nèi)，然后再把該熱容器送入工作臺內(nèi)。
5.按照權利要求
1到3的方法，其特征為熱容器連接到工作臺上，然后，真空容器再被放進熱容器內(nèi)。
6.按照權利要求
1到5的方法，此時真空容器是一個電子管，其特征為電子管的陰極端連接在一個相應線路上，所供給電流是可調(diào)節(jié)的。
7.按照權利要求
1到5的方法，此時真空容器是一個電視顯象管，其特征為電視顯象管系統(tǒng)連接在供電線路上。
8.按照權利要求
1的方法，其特征為控制信號同具有不同給定常數(shù)的兩個熱敏元件的溫度差成比例的量值進行比較，並使監(jiān)控溫度升高或下降，這時在相當于最小溫度升高或最小溫度下降的一個信號電平下控制最大加熱功率或冷卻功率，當信號電平處于最小和最大值之間時，熱交換被限制，並在達到或超過最大值時，停止熱交換。
9.按照權利要求
8的方法，其特征為被選擇的真空容器的時間常數(shù)的數(shù)值總要小于熱敏元件的時間常數(shù)值。
10.按照權利要求
8或9的方法，其特征為控制過程不連接地進行的。
11.按照權利要求
10的方法，其特征為熱容器的冷卻過程受到控制注入的轉(zhuǎn)低溫度介質(zhì)的作用，而多余的介質(zhì)從熱容器中排出去。
12.按照權利要求
11的方法，其特征為充填在熱容器內(nèi)室中的低溫度級介質(zhì)被送到一個較高溫度級的熱容器內(nèi)，而只有最高溫度級熱容器內(nèi)的介質(zhì)則被送到集流管道中去。
13.按照權利要求
12的方法，其特征為在熱容器加熱期間，熱交換過程受到所控制加入的具有較高級的介質(zhì)以及所排放到熱容器外多余介質(zhì)的影響。
14.按照權利要求
13的方法，其特征為在真空容器上的溫度變化是通過間接測量時間常數(shù)與真空容器的時間常數(shù)相當?shù)臒崦粼右钥刂啤?br>15.按照權利要求
12的方法，其特征為具有較高溫度級的工作臺內(nèi)的熱介質(zhì)被送到一個具有較低溫度級的工作臺。
16.按照權利要求
12的方法，其特征為來自集流管道中的熱介質(zhì)被補充加熱，再送入到工作臺上去。
17.按照權利要求
16的方法，其特征為熱容器及其相應的工作臺的循環(huán)系統(tǒng)中的介質(zhì)補充加熱。
18.按照權利要求
17的方法，其特征為熱交換強度是由控制從外面所加入的介質(zhì)來確定。
19.按照權利要求
1和權利要求
7的方法，其特征為熱介質(zhì)是從電視顯象管燈泡的正面被送入到熱容器中去，而電視顯象管燈泡背面的熱介質(zhì)則經(jīng)過熱容器底部的孔眼壁被抽吸出去。
20.實現(xiàn)權利要求
1到權利要求
19所述方法的設備，包括最少設有一臺容納真空容器的裝置的至少一個工作臺和冷卻臺，容納真空容器的裝置為真空容器及熱交換裝置提供了支撐裝置，還包括有一個連接在真空容器上的泵組，封閉真空容器的裝置，冷卻裝置以及一些控制調(diào)節(jié)裝置，其特征為工作臺(2)和冷卻臺(3)空間互相分開，容納真空容器(12)的裝置是由一個氣封閉的、在工作臺(2)和冷卻臺(3)之間往返可移動的，並可按照安裝和功能要求連接到這兩種臺上的一個熱容器;
21.按照權利要求
20的設備，其特征為熱容器(1)包括一個按安裝和功能要求連接在工作臺和冷卻臺(2和3)上的下部(5)及一個雙壁圓頂形上部(4)，上部(4)可以繞一個水平回轉(zhuǎn)軸(7)從與下部(5)氣密封閉工作位置轉(zhuǎn)到裝填位置和使用位置。
22.按照權利要求
21的設備，其特征為由熱容器(1)上部(4)的雙壁所包圍成的絕熱空間是真空的。
23.按照權利要求
20到權利要求
22的設備，其特征為安裝在熱容器(1)中與加熱裝置的循環(huán)裝置(29、30)有效聯(lián)系的熱敏元件(15、16)具有不同的時間常數(shù)，其中一個熱敏元件(15)上包裹有與真空容器(12)的材料一樣的材料。
24.按照權利要求
20到權利要求
23的設備，其特征為加熱介質(zhì)的輸入和輸出管道(8、9)都穿過熱容器(1)的下部(5)在輸入和輸出端連接到位于工作臺和冷卻臺(2、3)內(nèi)的熱交換裝置(29、30)上，且包括可調(diào)節(jié)導流閥(32)，並在輸出和輸入端與熱容器(1)的內(nèi)腔(10)相溝通，在熱容器(1)內(nèi)設有一個連接到工作臺(2)的泵組上的通道(13)。
25.按照權利要求
20到權利要求
24的設備，其特征為工作臺和冷卻臺(2到3)設有輸入和輸出加熱介質(zhì)用的調(diào)節(jié)閥(13)。
26.按照權利要求
20的設備，其特征為在熱容器(1)圓頂形上部(4)的上三分之一處，安裝一個有孔眼的且與圓頂形壁面匹配的隔板(18)，加熱介質(zhì)的輸入管路(8)一直伸到該隔板並匯入到熱容器(1)上內(nèi)壁和隔板(18)之間的空間(19)，並支托支撐其真空容器(12)的止動環(huán)(11)。
27.按照權利要求
20到權利要求
26的設備，其特征為熱容器(1)的下部(5)設有一個有孔眼的壁(21)，該篩狀壁是由兩個反向相反的彼此連接的截錐的側(cè)表面構成的，其孔眼與隔板(18)的孔眼是不同的。
28.按照權利要求
27的設備，其特征為構成這兩個方向相反的互相連接的截錐壁(21)的側(cè)表面的斜度及側(cè)表面的孔眼是不同的。
29.按照權利要求
20的設備，其特征為熱容器(1)的下部(5)設有一個真空容器(12)的電流接頭(22)。
30.按照權利要求
20的設備，其特征為熱容器(1)的內(nèi)室(10)與工作臺(2)或冷卻臺(3)、輸入和輸出管道(8、9)以及由加熱裝置(29)和一臺旋轉(zhuǎn)鼓風機(30)所構成的熱交換器(29、30)等一起形成一個閉合循環(huán)系統(tǒng)。
31.按照權利要求
30的設備，其特征為在該循環(huán)系統(tǒng)的進口和出口各裝一個輸入和輸出熱介質(zhì)接管。
32.按照權利要求
31的設備，其特征為設有一個調(diào)節(jié)閥門(31)用了外界的連接。
33.按照權利要求
20包括一系列工作臺和冷卻臺以及所配備的熱容器的設備，其特征為在一條生產(chǎn)線(23)中許多工作臺互相連接布置，並且經(jīng)過一條加熱空氣環(huán)形管道(25)互相連接起來，該環(huán)形管道(25)通過給每個工作臺(2)所配備的連接管(27)連接到一個包括由加熱裝置(29)和旋轉(zhuǎn)鼓風機(30)所構成的熱交換器(29、30)在內(nèi)的集流管(28)上，相應數(shù)量的在一條空間分開的冷卻線(24)中的冷卻臺(3)互相連接布置，並經(jīng)過一條廢氣環(huán)形管道(26)互相連接起來，廢氣環(huán)形管道(26)經(jīng)過冷卻臺(3)和為其配置的連接管(27)連接到集流管(28)上，其中，在熱空氣環(huán)形管道(25)中給工作臺(2)所配置的一些閥門以及每個工作臺(2)的獨立溫度調(diào)節(jié)是這樣來分配能量的，即未被利用的那部分能量分別被送給有較高能量的下一個工作臺(2)而剩余的能量則送往集流管(28)，通過廢氣環(huán)形管道(26)中相應閥門的控制，實現(xiàn)相應的能量分配，但是溫度級順序與前者相反。
34.按照權利要求
20的設備，其特征為熱容器(1)的上部(4)可以從熱容器(1)的下部(5)向上掀開。
專利摘要
從真空容器內(nèi)特別是從電子管或電視顯象管內(nèi)抽出空氣的一種方法及其設備，其中真空容器放在一工作臺內(nèi)，在該臺內(nèi)可控制加熱并同時抽真空，為了節(jié)約能量，并在保證被抽真空的真空容器的高質(zhì)量條件下提高真空容器的產(chǎn)量，真空容器的加熱和抽真空都是在熱容器的工作臺內(nèi)完成的，該熱容器在真空容器抽真空并封閉以后，不打開地被送往在空間上分開布置的冷卻臺內(nèi)以實現(xiàn)冷卻，而排放出來的熱量還能再利用。
文檔編號H01J9/38GK87105217SQ87105217
公開日1988年3月30日 申請日期1987年7月30日
發(fā)明者雷恩哈德·科勒 申請人:技術系統(tǒng)間銷售有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan