AT507615B1 - Verfahren zur herstellung eines getters und damit hergestellter getter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getters (1), welcher ein aus einem Gewebe gebildetes Behältnis (4) mit einem darin gelagerten pulvrigen Gettermaterial und einen Heizdraht (5) zum Erwärmen des Gettermaterials umfasst, wobei ein zumindest eine Öffnung aufweisender Behältnisrohling aus Gewebe bereitgestellt wird, wonach in den Behältnisrohling der von einer Eintrittsstelle (7) bis zu einer Austrittsstelle (8) verlaufende Heizdraht (5) eingeführt und das pulvrige Gettermaterial eingebracht wird, worauf der Behältnisrohling im Bereich der zumindest einen Öffnung verschlossen wird, um das Behältnis (4) zu bilden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Behältnisrohling im Bereich der Eintrittsstelle (7) und der Austrittsstelle (8) des Heizdrahtes (5) durch zumindest eine Faltung (10) des Gewebes und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gewebe und dem Heizdraht (5) verschlossen wird. Dadurch kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass das Behältnis (4) im Bereich der zumindest einen Öffnung so dicht verschlossen ist, dass im Wesentlichen kein pulvriges Gettermaterial aus dem Behältnis (4) austreten kann. Die Erfindung betrifft im Übrigen einen Getter (1).

Description

österreichisches Patentamt AT507 615B1 2011-02-15

Beschreibung

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GETTERS UND DAMIT HERGESTELLTER GETTER

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getters, welcher ein aus einem Gewebe gebildetes Behältnis mit einem darin gelagerten pulvrigen Gettermaterial und einen Heizdraht zum Erwärmen des Gettermaterials umfasst, wobei ein zumindest eine Öffnung aufweisender Behältnisrohling aus Gewebe bereitgestellt wird, wonach in den Behältnisrohling der von einer Eintrittsstelle bis zu einer Austrittsstelle verlaufende Heizdraht eingeführt und das pulvrige Gettermaterial eingebracht wird, worauf der Behältnisrohling im Bereich der zumindest einen Öffnung verschlossen wird, um das Behältnis zu bilden.

[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Getter, umfassend ein aus einem Gewebe gebildetes Behältnis mit einem darin gelagerten pulvrigen Gettermaterial und einen Heizdraht, der durch das Behältnis geführt ist und mit dem das Gettermaterial erwärmbar und dadurch aktivierbar ist.

[0003] Aus der AT 501 721 A4 ist ein Getter bekannt, der aus einem Röhrchen gebildet und an einem Ende mit einer temperaturabhängigen Dichtung, z. B. aus Indium, verschlossen ist. An einem der Dichtung gegenüberliegenden Ende ist der Getter zusammengepresst und abgeschweißt, wobei das so verschlossene Ende umgebogen ist, um eine um den Getter geführte Heizdrahtwendel zu fixieren, mit welcher der Getter bzw. ein darin befindliches Gettermaterial aktivierbar ist.

[0004] Gemäß dem Stand der Technik, nämlich der JP 2004202309 A sind auch Getter bekannt, die ein aus einem Gewebe gebildetes Behältnis umfassen, in welchem ein thermisch aktivierbares Gettermaterial in Form von Pulver bzw. Partikeln gelagert ist. Bei solchen Gettermaterialien kann es sich beispielsweise um Zirconium-Eisen-Vanadium-Legierungen handeln, die mit einer Oxidschicht überzogen sind, welche Oxidschicht grundsätzlich für eine Passivierung des Pulvers sorgt. Erwärmen des Pulvers führt jedoch dazu, dass diese Wirkung der Oxidschicht verloren geht. Dieser Effekt wird dazu ausgenutzt, das Gettermaterial zu aktivieren. Zu diesem Zweck wird das Gettermaterial in Form von Pulver bzw. Partikeln in einen aus einem Gewebe gebildeten Behältnisrohling eingeführt, wobei zuvor, gleichzeitig oder danach auch ein Heizdraht in den Behältnisrohling eingebracht wird. Der Heizdraht dient im Einsatz zum Erwärmen des Gettermaterials. Ehe der Getter jedoch einsatzbereit ist, muss zumindest eine Öffnung des Behältnisrohlings verschlossen werden, damit das Gettermaterial im so gebildeten Behältnis bleibt.

[0005] In der Praxis ergeben sich bei der Herstellung eines Getters der zuvor beschriebenen Art erhebliche Probleme beim Verschließen der Öffnung bzw. der Öffnungen des Behältnisrohlings. Da in der Regel ein röhrchenförmiger Behältnisrohling eingesetzt wird, ist es denkbar, die Öffnungen des Behältnisrohlings, der üblicherweise aus einem metallischen Gewebe gebildet ist, durch Zusammenpressen der Öffnung bzw. der Öffnungen dicht zu verschließen. Hier stellt sich allerdings das Problem, dass das Gewebe eine gewisse Elastizität aufweist, was bei Zusammenpressen der Öffnungen dazu führt, dass sich diese in der Folge zumindest teilweise wieder öffnen, sodass letztlich Gettermaterial aus dem fertigen Behältnis austreten kann. Denkbar ist es auch, die Öffnung bzw. Öffnungen vollständig zu verschweißen. Hier stellt sich allerdings das Problem, dass der einzuführende Heizdraht, der zwingend durch die Öffnung bzw. Öffnungen ein- und austreten muss, in keiner Weise beschädigt werden darf, da es ansonsten bei Betrieb bzw. im Einsatz des fertigen Behältnisses zu Strom- bzw. Spannungsspitzen kommt, was äußerst nachteilig ist. Es wurde allerdings erkannt, dass bei Verschweißen der Öffnung bzw. Öffnungen im gesamten Bereich derselben eine so lange Schweißzeit benötigt wird, mit welcher auch eine Erwärmung des Heizdrahtes einhergeht, dass dieser Anforderung gerade nicht Genüge geleistet wird.

[0006] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs 1/6 österreichisches Patentamt AT507 615B1 2011-02-15 genannten Art anzugeben, bei dem die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile vermieden sind.

[0007] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Getter der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Behältnis auf einfache Weise so verschlossen ist, dass Gettermaterial im Wesentlichen nicht aus dem Getter bzw. Behältnis austreten kann.

[0008] Die verfahrensmäßige Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art der Behältnisrohling im Bereich der Eintrittsstelle und der Austrittsstelle des Heizdrahtes durch zumindest eine Faltung des Gewebes und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gewebe und dem Heizdraht verschlossen wird.

[0009] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass aufgrund der vorgesehenen Faltung des Gewebes abseits des eingeführten Heizdrahtes ein in Bezug auf einen Austritt von im Behältnis gelagertem Gettermaterial dichter Verschluss erreicht wird. Soweit im Bereich des eingeführten Heizdrahtes auch eine Möglichkeit für einen Austritt des Gettermaterials besteht, ist diese durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gewebe und dem Heizdraht eliminiert oder nahezu ausgeschlossen.

[0010] Bevorzugt ist es, dass der Behältnisrohling als Röhrchen bereitgestellt wird. Das bereitgestellte Röhrchen weist dann zwei Öffnungen auf, die vorzugsweise jeweils entsprechend der Erfindung zu verschließen sind. Gleichwohl ist es auch möglich, dass das bereitgestellte Röhrchen vorerst an einer Stelle verschlossen wird, z. B. durch Schweißen, wonach das Gettermaterial in den Behältnisrohling eingebracht wird, gegebenenfalls zusammen mit dem Heizdraht, der in diesem Fall an einem einzigen Ende des Röhrchens ein- und austritt. Da der Heizdraht beim Verschweißen eine besonders kritische Stelle darstellt, ist es jedoch bevorzugt, dass der Heizdraht koaxial, vorzugsweise etwa im Bereich einer Längsachse, durch den Behältnisrohling geführt wird. In diesem Fall kann das Gewebe im Bereich der Eintrittsstelle und der Austrittsstelle beidseitig des Heizdrahtes etwa in einem Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise etwa 45°, zum Heizdraht hin gefaltet werden. Dadurch kann auf einfache Weise ein Großteil der Öffnungen in Bezug auf einen Querschnitt derselben bereits durch eine Faltung in der gewünschten Weise dicht verschlossen werden. Soweit dann im Bereich des Heizdrahtes noch eine Möglichkeit für einen Austritt des Gettermaterials besteht, ist diese durch ein stoffschlüssiges Verbinden des Heizdrahtes mit dem Gewebe zumindest weitgehend ausgeschlossen. Dieses stoffschlüssige Verbinden kann auf beliebige Art erfolgen, beispielsweise durch Kleben, z. B. mit einem keramischen Kleber. Bevorzugt ist es jedoch, dass der aus einem Metall oder einer Legierung bestehende Heizdraht mit dem grundsätzlich aus einem Metall bestehenden Gewebe verschweißtwird. Da die Schweißzeit für diesen kleinen zu verschweißenden Bereich gering gehalten werden kann, ist weder der übrige Teil der zuvor vorliegenden Öffnung noch der Heizdraht selbst vom Schweißen nachteilig betroffen. Bevorzugt ist es, dass das Gewebe vor dem Falten gepresst wird, wobei auch der Heizdraht, der zuvor in den Behältnisrohling eingeführt wurde, mitgepresst werden kann. Ein Pressen des Heizdrahtes im Bereich der Öffnung zusammen mit derselben kann vorteilhaft sein, um eine Höhe der gefalteten Öffnung bzw. des gefalteten Gewebes an eine Höhe des Heizdrahtes anzupassen, was bei der nachfolgenden Schweißung von Vorteil ist, da der Heizdraht höhenmäßig etwa der Faltung entspricht und somit sehr homogene Bedingungen in Bezug auf das vorzunehmende Schweißen gegeben sind. Dementsprechend ist es von Vorteil, dass der Heizdraht nach dem Falten mit dem Gewebe verschweißt wird.

[0011] Die weitere Aufgabe der Erfindung wird durch einen Getter der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Behältnis im Bereich einer Eintrittsstelle und einer Austrittsstelle des Heizdrahtes durch zumindest eine Faltung des Gewebes und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gewebe und dem Heizdraht verschlossen ist, sodass festes Gettermaterial im Behältnis bleibt.

[0012] Die mit einem solchen Getter erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, dass das Gettermaterial im Wesentlichen ohne Möglichkeit eines Austretens im Behältnis gehalten ist, was mit einfachen Maßnahmen erreicht werden kann. 2/6 österreichisches Patentamt AT507 615B1 2011-02-15 [0013] Entsprechend der bereits dargestellten Vorteile ist das Behältnis vorzugsweise aus einem röhrchenförmigen Gewebe gebildet, das wie erwähnt aus einem Metall oder einer Legierung bestehen kann.

[0014] Ebenso ist der Heizdraht wie bereits erwähnt bevorzugt koaxial, vorzugsweise etwa im Bereich einer Längsachse, durch das Behältnis geführt.

[0015] Eine Faltung des Gewebes im Bereich der zumindest einen Öffnung ist bevorzugt so ausgebildet, dass das Gewebe im Bereich der Eintrittsstelle und der Austrittsstelle beidseitig des Heizdrahtes etwa in einem Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise etwa 45°, zum Heizdraht hin gefaltet ist.

[0016] Des Weiteren ist es ebenso bevorzugt vorgesehen, dass das Gewebe im Bereich der Eintrittsstelle und der Austrittsstelle des Heizdrahtes mit dem Heizdraht verpresst und anschließend gefaltet ist, wenngleich es auch möglich ist, zuerst eine Faltung und anschließend ein Verpressen vorzusehen.

[0017] Wie erwähnt kann das Gewebe mit dem Heizdraht auf beliebige Art stoffschlüssig verbunden sein, wenngleich insbesondere im Fall eines metallischen Gewebes ein Verschweißen bevorzugt ist, da dadurch die gewünschte Dichtheit der Öffnung bzw. Öffnungen um den Heizdraht herum erreicht werden kann.

[0018] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel sowie der Zeichnung, aufweiche bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen: [0019] Fig. 1 einen Behältnisrohling aus einem Gewebe samt eingeführtem Heizdraht; [0020] Fig. 2 einen Behältnisrohling mit eingeführtem Heizdraht sowie verpressten Öffnungen; [0021] Fig. 3 einen Getter mit einem Behältnis aus einem Gewebe, wobei das Behältnis ver schlossen ist.

[0022] Anhand Fig. 1 bis 3 ist die Herstellung eines erfindungsgemäßen Getters 1 bzw. derselbe näher erläutert. In Fig. 1 ist ein Behältnisrohling 2 gezeigt, der aus einem Gewebe 3 besteht. Durch den Behältnisrohling 2, der in Form eines Zylinders mit rundem Querschnitt zur Längsachse ausgebildet ist, ist ein Heizdraht 5 geführt. Der Heizdraht 5 durchsetzt den Behältnisrohling 2 und tritt im Bereich einer Öffnung 6 in den Behältnisrohling 2 ein und im Bereich einer gegenüberliegenden Öffnung 6 wieder aus dem Behältnisrohling 2 aus. Der Heizdraht 5 kann in den Behältnisrohling 2 eingeführt sein, ehe noch ein Gettermaterial etwa ausgehend von einem Zentrum desselben im Behältnisrohling 2 platziert wird. Gleichwohl ist es auch möglich, dass zuerst das Gettermaterial im Behältnisrohling 2 platziert und erst anschließend der Heizdraht 5 in diesen eingeführt bzw. durch diesen geführt wird. Der Heizdraht 5 kann im Zentrum auch gewickelt bzw. als Heizspule ausgebildet sein und ist dann nur im Bereich der Öffnungen 6 gerade ausgebildet.

[0023] Im Anschluss an das Einführen des Heizdrahtes 5 und des Gettermaterials in den Behältnisrohling 2 wird der Behältnisrohling 2 im Bereich seiner Öffnungen 6 bzw. Enden in einem ersten Schritt verpresst, sodass das Gewebe 3 im Wesentlichen flach ausgebildet ist, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist. Dabei kann auch der Heizdraht 5 im Bereich der Öffnungen 6 bzw. einer Eintrittsstelle 7 und einer Austrittsstelle 8 verpresst werden, sodass der Heizdraht 5 in diesem Bereich flach und nicht wie sonst rund ausgebildet ist. Dieses Verpressen alleine stellt jedoch noch nicht sicher, dass ein Gettermaterial aus dem Behältnisrohling 2 austreten kann. Wie aus dem vergrößerten Ausschnitt in Fig. 2 ersichtlich ist, sind nämlich im Bereich des Heizdrahtes 5 bzw. der daran anschließenden Bereiche noch immer offene Stellen 9 gegeben, an welchen im Behältnisrohling 2 befindliches Gettermaterial austreten kann. Diese offenen Stellen 9 ergeben sich vor allem aufgrund einer Elastizität des Gewebes 3, das zwar vollständig zusammengepresst werden kann, anschließend jedoch aufgrund der erwähnten Elastizität wieder offene Stellen 9 bildet. Daher wird in einem abschließenden Schritt so vorgegangen, dass der Behältnisrohling 2 im Bereich seiner Enden durch Faltungen 10 des Gewebes 3 zum Heiz- 3/6

Claims (14)

1. österreichisches Patentamt AT507 615B1 2011-02-15 draht 5 hin in einem weiten Bereich verschlossen wird. Durch dieses Falten bzw. Umknicken des Gewebes 3 des Behältnisrohlings 2 im Bereich seiner Enden zum Heizdraht 5 hin wird ein wesentlicher Teil des Behältnisrohlings 2 im Bereich seiner Enden bereits dicht verschlossen. Im Bereich des Heizdrahtes 5 verbleibt jedoch noch eine offene Stelle 9. Diese offene Stelle 9 wird anschließend durch Verschweißen des aus einem Metall oder einer Legierung bestehenden Heizdrahtes 5 mit dem metallischen Gewebe 3 abgedichtet. [0024] Im Einsatz eines erfindungsgemäßen Getters 1 wird dieser bzw. das darin befindliche Gettermaterial, das in der Regel eine Partikelgröße im Bereich von etwa 60 pm aufweist und somit wesentlich größer ist als eine Porengröße des Gewebes 3, die beispielsweise 5 pm bis 10 pm beträgt, mittels des Heizdrahtes 5 aktiviert, indem dieser mit Strom beaufschlagt wird. Dies resultiert darin, dass das Gettermaterial, welches beispielsweise aus einem Pulver einer Zirco-nium-Eisen-Vanadium-Legierung gebildet sein kann, aktiviert wird. Das Gettermaterial ist dann nicht nur für zu absorbierende Gase zugänglich, sondern kann diese auch binden. [0025] Günstig kann es im Rahmen der Erfindung für eine Schweißung sein, wenn der Heiz-draht 5 in seiner Höhe bzw. Dicke an eine Dicke der Faltung 10 des Gewebes 3 angepasst ist. Sofern erforderlich, kann der Heizdraht 5 diesbezüglich auch noch gesondert gepresst werden, um die gewünschte Höhen- bzw. Dickenanpassung zu erreichen. Die Schweißung kann dann innerhalb weniger Millisekunden erfolgen. [0026] Der Heizdraht 5, der mit dem Gewebe 3 in Kontakt steht, kann an im Einzelfall gegebene Verhältnisse angepasst werden. So kann der Heizdraht 5 in Bezug auf einen Widerstand so gewählt werden, dass bei einem metallischen Gewebe 3 im Betrieb kein oder nur ein sehr geringer Strom durch das Gewebe 3 fließt. Möglich ist es auch, dass der Widerstand des Heizdrahtes 5 bewusst so gewählt wird, dass auch durch das Gewebe 3 ein ausreichender Strom fließt, um Gettermaterial zu aktivieren. Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, dass der Heizdraht 5 mit einem isolierenden Material wie Aluminiumoxid beschichtet ist. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Getters (1), welcher ein aus einem Gewebe (3) gebildetes Behältnis (4) mit einem darin gelagerten pulvrigen Gettermaterial und einen Heizdraht (5) zum Erwärmen des Gettermaterials umfasst, wobei ein zumindest eine Öffnung (6) aufweisender Behältnisrohling (2) aus Gewebe (3) bereitgestellt wird, wonach in den Behältnisrohling (2) der von einer Eintrittsstelle (7) bis zu einer Austrittsstelle (8) verlaufende Heizdraht (5) eingeführt und das pulvrige Gettermaterial eingebracht wird, worauf der Behältnisrohling (2) im Bereich der zumindest einen Öffnung (6) verschlossen wird, um das Behältnis (4) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältnisrohling (2) im Bereich der Eintrittsstelle (7) und der Austrittsstelle (8) des Heizdrahtes (5) durch zumindest eine Faltung (10) des Gewebes (3) und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gewebe (3) und dem Heizdraht (5) verschlossen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältnisrohling (2) als Röhrchen bereitgestellt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizdraht (5) koaxial, vorzugsweise etwa im Bereich einer Längsachse, durch den Behältnisrohling (2) geführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) im Bereich der Eintrittsstelle (7) und Austrittsstelle (8) beidseitig des Heizdrahtes (5) etwa in einem Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise etwa 45°, zum Heizdraht (5) hin gefaltet wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein metallisches Gewebe (3) eingesetzt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) vor dem Falten gepresst wird. 4/6 österreichisches Patentamt AT507 615B1 2011-02-15
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) nach dem Falten mit dem Heizdraht (5) verschweißt wird.
8. 8. Getter (1), umfassend ein aus einem Gewebe (3) gebildetes Behältnis (4) mit einem darin gelagerten pulvrigen Gettermaterial und einen Heizdraht (5), der durch das Behältnis (4) geführt ist und mit dem das Gettermaterial erwärmbar und dadurch aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (4) im Bereich einer Eintrittsstelle (7) und einer Austrittsstelle (8) des Heizdrahtes (5) durch zumindest eine Faltung (10) des Gewebes (3) und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gewebe (3) und dem Heizdraht (5) verschlossen ist, sodass festes Gettermaterial im Behältnis (4) bleibt.
9. 9. Getter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (4) aus einem röhrchenförmigen Gewebe (3) gebildet ist.
10. 10. Getter (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizdraht (5) koaxial, vorzugsweise etwa im Bereich einer Längsachse, durch das Behältnis (4) geführt ist.
11. 11. Getter (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) im Bereich der Eintrittsstelle (7) und der Austrittsstelle (8) beidseitig des Heizdrahtes (5) etwa in einem Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise etwa 45°, zum Heizdraht (5) hin gefaltet ist.
12. 12. Getter (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) aus einem Metall oder einer Legierung besteht.
13. 13. Getter (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) im Bereich der Eintrittsstelle (7) und der Austrittsstelle (8) des Heizdrahtes (5) mit dem Heizdraht (5) verpresst und anschließend gefaltet ist.
14. 14. Getter (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) mit dem Heizdraht (5) verschweißt ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6