CH222880A - Device with a vacuum- and gas-tight seal and method for manufacturing this device. - Google Patents

Device with a vacuum- and gas-tight seal and method for manufacturing this device.

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CH222880A
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CH
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glass
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melted
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tube
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Inventor
Gloeilampenfabrieken N Philips
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Philips Nv
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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

  

  Vorrichtung mit einer     vakuum-    und gasdichten Einschmelzung und Verfahren  zur Herstellung dieser Vorrichtung.    Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor  richtung mit einer     vakuum-    und gasdichten  Einschmelzung, z. B. eine entlüftete oder       gasgefüllte    Entladungsröhre, Glühlampe,  oder sonst ein in einer vakuumdichten Um  hüllung eingeschlossenes elektrisches Gerät,  bei der mindestens ein Organ in einen aus  Glas bestehenden Körper eingeschmolzen ist.  Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein  Verfahren zur     Herstellunb    einer solchen Vor  richtung.  



  Seit lange stellte die Anfertigung der  artiger vakuumdichter Durchführungen ein       technisches    Problem dar, insbesondere bei  grösseren Stromstärken. Man hat versucht,  hierbei auftretende Schwierigkeiten zu über  winden, sei es dadurch, dass der Zuführungs  leiter und -das umgebende     Material    (Glas,  Quarz oder Keramik) mit Sorgfalt von       gleichem    oder nahezu bleichem Ausdehnungs  koeffizienten ausgewählt werden, so dass un  zulässige Spannungen bei Temperaturände-         rungen    der Einschmelzung vermieden wer  den, sei es durch     die    Verwendung von sehr  dünnwandigen     Metallteilen,

      deren Ausdeh  nungskoeffizient zwar merklich von dem des       Einschmelzmaterials    verschieden war, aber  die infolge ihrer geringen Metallstärke nicht  imstande waren, schädliche Spannungen im  umgebenden Material herbeizuführen.  



  Ein Beispiel des ersteren Falles stellt die  bekannte     Chromeiseneinschmelzung    dar, und  diese Kategorie kennzeichnet sieh durch eine  ziemlich grosse Freiheit in der Wahl der  Form und der Abmessungen der einzuschmel  zenden Teile, verpflichtet aber den Fachmann  zur Verwendung bestimmter Kombinationen  von Materialien.  



  Ein Beispiel des letzteren Falles bildet  die Einschmelzung mit einem sich zuspitzen  den Messingrand, der in Glas von merklich       geringerem    Ausdehnungskoeffizienten einge  schmolzen ist. In diesem Falle liegt die  Schwierigkeit in den     weniger    gewünschten      Eigenschaften von sehr dünnen Metallteilen,  die     vielfach    eine geringe mechanische Wider  standsfähigkeit W sitzen.     dass    sie infolge der  wiederholten     Deformierungsarbeit    bei Tem  peraturänderungen Ermüdungserscheinungen  aufzuweisen anfangen und auch in erhöhtem       -Masse    der Gefahr der Leckage durch Oxyda  tion oder     Anfressung    ausgesetzt sind.  



  Von den beiden     obenbeschriebenen    Ein  schmelzungen kann gesagt werden. dass sie  kostspielig sind, sei es wegen des verwende  ten Materials, sei es dadurch, dass sie schwer  zu bearbeiten sind.  



  Die     obengenannten        Nachteile    sind nun     lxi     der erfindungsgemässen     Vorrichtung    auf  sehr einfache Weise behoben durch Verwen  dung einer     Eiirscbmelzung,    bei welcher das  das eingeschmolzene Organ umgebende     Ein-          schmelzmaterial    aus einem Glaskörper be  steht, der eine vakuumdichte Struktur auf  weist, die für     wenigstens    5     %    aus fein ver  teilten, nicht     miteinander    in     Verbindung     stehenden Höhlungen besteht, und der ein  spezifisches Gewicht besitzt,

   das wenigstens  5     %    niedriger als das des in diesem Körper  vorhandenen Glases im homogenen und prak  tisch gasfreien Zustand ist. Hierdurch wird       es    möglich. Metalle und     Glasmaterialien    von  sehr verschiedenen     Ausdehnungskoeffizienten     auf billige und einfache Weise gas- und       vakuumdicht        zusammenzuschmelzen,    ohne     dass     dabei die Gefahr entsteht, dass die Einschmel  zung durch Sprung beschädigt wird.  



  Es hat sich     überraschenderweise        ergehen.     dass ein solches     Einschmelzmaterial    ausser  ordentlich frei von schädlichen Spannungen  ist und sogar in jenen Fällen sprungfrei       bleibt,    in denen ein grosser Unterschied zwi  schen den     Ausdehnungskoeffizienten    des       Durchführungsleiters    und des     umgebenden     Glases besteht. vorausgesetzt. dass der     Aus-          delinungskoeffizient    des Glases kleiner als  der des     Metaller    ist.

   Besondere Bauarten sind  dabei nicht erforderlich und da keine durch  laufenden Verbindungen zwischen den frag  lichen feinverteilten Höhlungen bestehen, ist  Vakuumdichtheit ohne die Verwendung von  Deckschichten aus Glas oder Glasur ver-    sichert. Man     könnte    sagen, dass in diesem  Falle eine poröse und zu gleicher Zeit va  kuumdichte Struktur vorhanden ist.  



  Es hat sich z. B. als möglich erwiesen,  Eisen mit einem Ausdehnungskoeffizienten  von 120 X 1" in Bleiglas mit. einem Aus  dehnungskoeffizienten von 88     >C    1" ein  zuschmelzen, was die technische Möglichkeit  illustriert, Zuführungsleiter aus einem will  kürlichen Material, z. B. Nickel, Messing,       Molybdän        usw.,    mit einer reichen Auswahl  von Glassorten von verschiedenen Ausdeh  nungskoeffizienten zu     kombinieren.     



  Eine besonders grosse Freiheit von     sehäd-          li.chen    Spannungen kann durch eine solche  Ausführung der     Einschmelzung    erhalten        -erden,    dass     10%    des Volumens des     Ein-          schmelzmateria'ls    durch Höhlungen gebildet  wird,     bezw.    dass das     spezifische        Gewicht     10     %    niedriger als das des im' Körper     vorliaa-          denen    Glases im homogenen und praktisch  gasfreien Zustand ist.  



  Eine besonders     vorteilhafte    Ausführungs  möglichkeit für die Erfindung bilden kleine  und     kompakte        Vakuumentladungsröhren,     z. B. Empfangs- oder     Verstä.rkerröhren    für  Radiozwecke,     bei    denen     der    die Zuführungs  leiter tragende     Röhrenboden    auf die oben  umschriebene Weise aus Glas mit fein  verteilten Höhlungen besteht und an den  Kolben     angeschmölzen    wird.

   Die     Vorteile     eines solchen Glaskörpers kommen auch darin       zum    Ausdruck, dass man praktisch in der       Wahl    des Kolbenmaterials ganz frei ist. So  kann ein Kolben aus Metall, z. B. Eisen, an  einen Boden aus Bleiglas,     aber        ebensogut    ein  keramischer     Kolben    an einen aus Glas be  stehenden Boden     angeschmolzen    werden.  



  Bei dem     Herstellungsverfahren        wird     vorzugsweise von einem Glaspulver aus  gegangen, das beim Einschmelzen     derart    be  handelt wird, dass ein mit fein verteilten  Höhlungen     durchsetzter,    jedoch v     akuuni-          dichter    Körper entsteht.  



  Es ist an sich bekannt, den Unterteil  einer Entladungsröhre, z. B. einer Empfangs  röhre, aus Glaspulver anzufertigen. Auch  andere     Unterteile,    z. B. von Glühlampen,      wurden bereits aus Glaspulver     gepresst,    wie  z. B. die Perlen, durch welche die     Strom-          zuführungsleiter    in kleinen Glühlampen von  einander     getrennt    gehalten werden.

   In allen  diesen Fällen wird jedoch auf bewusste Weise  die Erhaltung eines homogenen und klaren       Glaskörpers    angestrebt, vielfach sogar durch  die Anwendung eines hohen     Pressdruckes.     Diese     Homogenisation    hat sich nicht nur als       überflüssig,    sondern sogar als schädlich er  wiesen, da. hierdurch auf unnötige     Weise.     Temperaturspannungen im Glas möglich ge  macht werden.     Zweekmässigerweise    kann  daher die Einschmelzung ohne Druck oder  nur unter sehr leichtem Druck erfolgen, da  sonst die Luft-     bezw.    Gaseinschlüsse ausge  trieben werden und die poröse Natur der er  haltenen Durchführung verloren geht.

       'Gber-          rasehenderweis.e    ergibt sich dabei, dass, wenn  ohne Druck oder nur unter sehr leichtem  Druck gepresst wird, eine     vakuum-        bezw.          ()@asdichte    Strukturerhalten wird, bei der die  feinverteilten Höhlungen nicht miteinander  in Verbindung stehen.  



  Neben dem hier beschriebenen Verfahren,  bei dem von Gaspulver ausgegangen wird,  könnte ein     Glaskörper    der beschriebenen  Struktur auch dadurch erhalten werden,  dass im Ausgangsmaterial Stoffe verarbeitet  werden, aus denen sich bei der Erhitzung  ein Gas, z. B. Kohlensäure, entwickelt, so  dass beim Schmelzen dieses Materials infolge  dieser Gasentwicklung die gewünschte Struk  tur entsteht.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann  z. B. als Glühlampe ausgebildet sein. Es ist  auf einfache Weise möglich, einen Ein  schmelzkörper anzufertigen, der gleichzeitig       als     dient und zu diesem Zweck       aus@vendig    die Gestalt eines z. B.     Schraub-          oder        Bajonettsockels@    aufweist.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann  nicht nur als Glühlampe oder als     Va.kuum-          entladungsröhre,    wie Empfangsröhre,     Ver-          stärkerröhre,    Senderöhre, Röntgenröhre,     Ka-          thodenstahlröhre,    Leuchtröhre mit Gas- oder  Dampffüllung oder     Stromriehterröhre,    son-         dern    auch als elektrisches Gerät ausgebildet  sein, bei dem z. B. ein Kondensator oder ein  Motor in einer verschlossenen Atmosphäre  angebracht ist, der eine elektrische Verbin  dung,- z. B, mit dem Lichtnetz, besitzen  muss.

   Dies ist unter anderem der Fall bei  Hochspannungskondensatoren in einer Gas  füllung unter Druck, mit oder ohne Zusatz  einer     @Ölisolation,    und bei Einheiten mit Mo  torantrieb für Kühlapparate, in welchen  letzteren der Motor innerhalb des Gefässes  montiert ist, in dem das Kühlmittel zir  kuliert.  



  Bei den obengenannten Ausführungsfor  men als Entladungsröhren, wie Empfangs  und     Verstärkerröhren,        sind    nun verschiedene       Anfertigungsweisen    möglich. Es kann da  bei eine Anzahl     Stromzuführungsleiter    vor,       zugsweise    senkrecht zu     einem    scheiben  förmigen Boden und auf einem konzen  trischen Kreis in bezug auf die     Mitte    des  selben liegend vakuumdicht eingeschmolzen       werden.     



  Es ist in vielen Fällen vorteilhaft, das  vollständige     Elektrodensystem    der Röhre  bereits auf .den     Stromzuführungsleitern    zu  montieren, bevor diese in die     Glasmasse    ein  geschmolzen werden, so dass ein Gebilde er  halten wird, das nur noch auf die übliche       Weise    mit einem     Kolben    versehen zu werden  braucht zur Erhaltung der vollständigen Ent  ladungsröhre.  



  Es ist aber auch möglich, den Kolben  gleichfalls vor der Formierung des Glas  bodens in seine endgültige Stellung in     bezug     auf das Innere und die     Glaspulvermasse    zu  bringen, und ihn gleichzeitig mit den Strom  zuführungsleitungen vakuumdicht mit letz  teren zu verschmelzen. Auf diese Weise wird  das Anfertigungsverfahren der Röhre in     einer     einzigen Bearbeitung kombiniert und braucht  nur einmal erhitzt und verschmolzen zu  werden.  



  Die ausserordentlich grosse     Sprungfreiheit     des     Einschmelzmaterials    macht es aber mög  lich, noch einen Schritt weiterzugehen und  auch einen Sockel oder eine     Platte,    der oder  die z. B. zum mechanischen     und/oder    elek-           trisehen    Schutz oder zur Führung der Röhre  dient. und zu letzterem Zweck einen zentra  len     Fiihrungsstift    besitzen kann, gleich  zeitig mit den     Stromzufuhrleitungen    und/oder  dem Kolben mit der mit Bläschen durch  setzten Glasmasse zu verschmelzen. Dadurch  braucht die Röhre nur noch entlüftet zu  werden und kommt die Bearbeitung des ge  trennten     Anbringens    eines Sockels, z. B.

    mittels Gips oder Kitt, in Fortfall. Vielfach  kann dies noch zu weiterem Gewinn führen.  was die     Kompaktheit    der Röhrenkonstruktion  betrifft. Wird in diesem Falle ein Sockel  oder eine Platte aus Metall benutzt, so wird  eine Entladungsröhre mit einem Metallboden  erhalten, der mit Öffnungen     versehen    ist,  durch welche die     Stromzufuhrleitungen          durchgeführt    sind und die durch das Ein  schmelzglas aufgefüllt sind. Die einge  schmolzenen     Stromzufuhrleitungen    können       gleichzeitige    als Kontaktorgane ausgebildet  sein.  



  Statt einer Bauart, bei der die     Strom-          ze.führungsleiter    auf die     obenbeschriebene          @Vei#e    quer durch eine Scheibe oder Platte       des    mit Bläschen suspendierten Glasmaterials  stecken, kann in einigen Fällen auch vor  teilhaft eine. Bauart gewählt werden, bei der  das Glaspulver zu der Form eines abge  platteten Körpers verschmolzen wird, in dem  die     Stromzufuhrleitungen    in der Richtung  der grössten     Abmessung        angebracht    sind.  während dieser     Körper    an das Ende eines  rohrförmigen, z.

   B. aus Glas     bestehenden     5 Teils des elektrischen Apparates derart an  geschmolzen ist, dass das eine Ende jedes  der     Durchführungsleiter    innerhalb der Röhre  und das andere Ende ausserhalb der Röhre       vorspringt,    so dass eine flache,     quetsch-          förmige    Einschmelzung erhalten wird. Dies  ist eine Bauart, die in der Praxis mit       "Aussenquetschungen"    bezeichnet wird und  sich besonders zur Anwendung bei     Leucht     röhren     länglicher    Struktur eignet.  



  c Das Glaspulver kann als solches lose in  eine Form geschüttet werden, in der z. B.  die     Zufuhrleiter        bereits    in der gewünschten  Stellung angebracht sind. Es ist aber bis-    weilen     angebracht,    das Glaspulver von vorn  herein, vorzugsweise mittels eines Binde  mittels, das bei hoher Temperatur zersetzt  wird, zu einem festen Körper zu gestalten,  der nahezu die endgültige Form aufweist,  gegebenenfalls bereits die     Stromzufuhrleitun-          gen    enthält     und    mit letzteren vakuumdicht  verbunden wird.  



  Ausführungsbeispiele     der    Vorrichtung und  des Verfahrens nach der Erfindung sind an  Hand der beiliegenden     Zeichnung    im folgen  den näher     erläutert:     Die     Fig.    1 und 2 zeigen Ausführungsbei  spiele der Art, auf welche eine     Radioemp-          fangsrohre    angefertigt werden kann,  Die     Fig.    3 zeigt eine Glühlampe, und       Fig.    4 stellt einen Teil einer Leuchtröhre  mit     Glühkathode    .dar.  



  In     Fig.    1 ist eine Form 6     abgebildet,    die  eine Menge von Glaspulver 3 enthält und in  der eine Anzahl     Stromzufuhrleiter        \?    mit  einem auf ihnen montierten Elektroden  system 1 angebracht sind. Auf dem     Glas-          pulver    3     ist    ein Kolben 4 aus Glas, Metall  oder     Keramik    aufgestellt, der mit einem Ab  schmelzkapillarrohr 5     versehen        ist.     



  In der     Glaamasse    3 und der Form 6 ist       punktiert    angegeben, wie .der Boden derart  formiert werden kann, dass ein Glas- oder       Metallpumpröhrchen        während    der Verschmel  zung oder in einer     .späteren    Bearbeitung mit  dem Boden statt mit dem Oberende der Röhre  verbunden  -erden kann. Im ersteren Falle       muB    dieses     Pumpröhrchen    von vornherein in  die Form gestellt werden.  



  Die Form 6 kann auf die übliche Weise  in einem Ofen oder     induktiv    mittels der       Hochfrequenzspule    7 erhitzt werden. Nach  dem die erforderliche Temperatur erreicht  ist, schmilzt das Glaspulver und bildet eine  vakuumdichte Verbindung sowohl mit dem  Kolben als auch mit den     S;romzufuhr-          leitungen.     



  In     Fig.    2 ist     dargestellt,    wie ein gleiches  Verfahren anwendbar ist, wenn die Glas  messe 11 aus einem Glaspulver gebildet wird,  das von einem Bindemittel zusammengehalten  wird,     das        bei    hoher Temperatur zersetzt     und         verflüchtigt, wie z. B. Paraffin, und die er  haltene Tablette in einem Metallboden 8 an  gebracht ist, der mit einem     zentralen,        Füh-          rungsstift    9 mit keilförmiger Verdickung 10  s versehen ist. Die Form 12, die auf ähnliche  Weise wie in     Fig.    1 erhitzt werden kann, ist       nur    in punktierter Linie dargestellt.

  
  In     Fig.    3 ist eine Glühlampe für grosse  Stromstärke veranschaulicht, deren     Strom-          zufuhrleiter    15 für -den Glühfaden 18 bei 14  eingeschmolzen sind, und zwar in rohrförmige  Vorsprünge 13 des aus Glas gepressten Un  terteils 16, der auf normale Weise in .den  Kolben 17 eingeschmolzen ist.

   Auf diese  Weise befindet sich bei 14 eine Scheibe     aus     mit Bläschen suspendierten Glas mit vakuum  dichter Struktur, so dass     es    möglich ist,     bei     geeigneter Wahl des     Metalles    des Strom  zufuhrleiters 15 und     des        Einschmelzglases     bei 14 eine sprungfreie und gut vakuum  dichte Verbindung zu erhalten. Es hat sich  z.

   B. als möglich erwiesen, Eisenröhrchen von  3 bis 4 mm Durchmesser     und    0,25 bis 0,50 mm  Wandstärke in Bleiglas einzuschmelzen, wo  s bei     beachtet    werden soll, dass der Aus  dehnungskoeffizient von Eisen 120 X     10-6     und der von Bleiglas 88 X     10--6    beträgt.       Fig.    4 zeigt das Ende 19 einer Leucht  röhre mit einer Glühkathode 22 und einer  Anode 23, bei der die     Stromzufuhrleitungen     20 und 21 in einen flachen Körper 24 aus  mit     feinverteilten    Höhlungen versehenen Glas  eingeschmolzen sind, welcher Körper seiner  seits mit dem Ende 19 der Röhre verschmol  zen ist.  



  Es ist möglich,     G'la.smetallverschmelzun-          gen    von sehr verschiedener Art     sprung-    und       leckfrei    anzufertigen, bei denen insbesondere  an die Möglichkeit gedacht werden soll,  Durchführungsisolatoren von elektrischen  Apparaten, wie z. B. die bereits im vorstehen  den erwähnten Kondensatoren unter Druck,       a.uf    diese Weise auszuführen. Der ganze  Isolator kann dann aus dem mit Bläschen  suspendierten, vakuumdichten Glas gebildet  sein, während es möglich ist, auch Durch  führungsleiter von ziemlich grosser Stärke in    einen Isolator einzuschmelzen, ohne dass da  durch Gefahr von     Sprung    oder Leck entsteht.  



  Die Struktur des     Einschmelzglases    kenn  zeichnet sich durch fein verteilte Höhlungen,  die z. B. eine Abmessung von der Grössen  ordnung von 0,1 mm besitzen     können.    und  untereinander nicht verbunden sind. Dies ist  unter dem Mikroskop gut wahrnehmbar und  macht das Glas mehr oder weniger undurch  sichtig.



  Device with a vacuum- and gas-tight seal and method for manufacturing this device. The invention relates to a device with a vacuum- and gas-tight seal, z. B. a vented or gas-filled discharge tube, incandescent lamp, or any other electrical device enclosed in a vacuum-tight enclosure, in which at least one organ is melted into a body made of glass. The invention also relates to a method for manufacturing such a device.



  For a long time, the production of this type of vacuum-tight bushing has been a technical problem, especially with larger currents. Attempts have been made to overcome the difficulties that arise here, either by the fact that the supply head and the surrounding material (glass, quartz or ceramic) are carefully selected from the same or almost pale expansion coefficient, so that inadmissible stresses under temperature changes - avoidance of the meltdown, be it through the use of very thin-walled metal parts,

      the expansion coefficient of which was noticeably different from that of the sealing material, but which, due to their low metal thickness, were unable to cause harmful stresses in the surrounding material.



  An example of the former case is the well-known chrome iron meltdown, and this category is characterized by a fairly great freedom in the choice of the shape and dimensions of the parts to be melted down, but obliges the person skilled in the art to use certain combinations of materials.



  An example of the latter case is the melting with a tapering brass edge which is melted into glass with a significantly lower coefficient of expansion. In this case, the difficulty lies in the less desirable properties of very thin metal parts, which often have a low mechanical resistance W sit. that they begin to show signs of fatigue as a result of the repeated deformation work with temperature changes and are also increasingly exposed to the risk of leakage through oxidation or corrosion.



  It can be said of the two melts described above. that they are expensive, be it because of the material used or because they are difficult to work with.



  The above-mentioned disadvantages are now eliminated in a very simple manner by the use of an egg fusion in which the fusion material surrounding the fused organ consists of a glass body which has a vacuum-tight structure that is at least 5% fine distributed, not connected cavities, and which has a specific weight,

   which is at least 5% lower than that of the glass present in this body in a homogeneous and practically gas-free state. This makes it possible. To melt metals and glass materials with very different coefficients of expansion in a cheap and simple way in a gas- and vacuum-tight manner, without the risk of the melt being damaged by cracks.



  Surprisingly, it happened. that such a sealing material is exceptionally free of harmful stresses and remains crack-free even in those cases in which there is a large difference between the coefficient of expansion of the leadthrough conductor and the surrounding glass. provided. that the expansion coefficient of the glass is smaller than that of the metal.

   Special types of construction are not required and since there are no continuous connections between the finely divided cavities in question, vacuum tightness is ensured without the use of cover layers made of glass or glaze. One could say that in this case there is a porous and at the same time vacuum-tight structure.



  It has z. B. proved to be possible to melt iron with an expansion coefficient of 120 X 1 "in lead glass with an expansion coefficient of 88> C 1", which illustrates the technical possibility of making supply conductors from a desired material, e.g. B. nickel, brass, molybdenum, etc., with a rich selection of types of glass of different expansion coefficients to combine.



  A particularly great freedom from visual tensions can be obtained by executing the seal in such a way that 10% of the volume of the melt material is formed by cavities, respectively. that the specific weight is 10% lower than that of the glass in the body in a homogeneous and practically gas-free state.



  A particularly advantageous embodiment for the invention form small and compact vacuum discharge tubes, eg. B. Receiving or amplifying tubes for radio purposes, in which the tube bottom carrying the feed head consists of glass with finely divided cavities in the manner described above and is melted onto the flask.

   The advantages of such a glass body are also expressed in the fact that you are practically completely free in the choice of the piston material. For example, a metal piston, e.g. B. iron, to a bottom made of lead glass, but just as well a ceramic flask be melted to a floor made of glass be.



  The manufacturing process is preferably based on a glass powder which is treated during melting in such a way that a body interspersed with finely distributed cavities, but vakuuni-tight, is created.



  It is known per se, the lower part of a discharge tube, e.g. B. a receiving tube to make from glass powder. Also other parts, e.g. B. of incandescent lamps, have already been pressed from glass powder, such. For example, the pearls that keep the power supply conductors separate from one another in small incandescent lamps.

   In all of these cases, however, a conscious effort is made to maintain a homogeneous and clear glass body, in many cases even by using a high pressure. This homogenization has not only proven to be superfluous, but even harmful, since. thereby unnecessarily. Temperature stresses in the glass are made possible. Therefore, the melting can take place without pressure or only under very light pressure, since otherwise the air or Gas inclusions are driven out and the porous nature of the implementation he received is lost.

       'Gber rasehenderweis.e the result is that if you press without pressure or only under very light pressure, a vacuum or () @as-dense structure is obtained in which the finely divided cavities are not connected to one another.



  In addition to the method described here, which is based on gas powder, a glass body of the structure described could also be obtained by processing substances in the starting material from which a gas, e.g. B. carbonic acid, so that when this material melts as a result of this gas development, the desired structure arises.



  The inventive device can, for. B. be designed as an incandescent lamp. It is possible in a simple manner to make a fusible body, which also serves as and for this purpose from @ vendig the shape of a z. B. screw or bayonet socket @ has.



  The device according to the invention can be designed not only as an incandescent lamp or as a vacuum discharge tube, such as a receiver tube, amplifier tube, transmitter tube, X-ray tube, cathode steel tube, fluorescent tube with gas or steam filling or current flow tube, but also as an electrical device, at the z. B. a capacitor or a motor is mounted in a sealed atmosphere, the manure an electrical connec - z. B, with the lighting network, must have.

   This is the case, among other things, with high-voltage capacitors in a gas filling under pressure, with or without the addition of @ oil insulation, and with units with motor drive for refrigerators, in which the motor is mounted inside the vessel in which the coolant circulates.



  With the above-mentioned Ausführungsfor men as discharge tubes, such as receiver and amplifier tubes, different manufacturing methods are now possible. It can be melted down vacuum-tight with respect to the center of the same lying in front of a number of power supply conductors, preferably perpendicular to a disk-shaped bottom and lying on a concentric circle.



  In many cases it is advantageous to assemble the complete electrode system of the tube on the power supply conductors before they are melted into the glass mass, so that a structure will be kept that only needs to be provided with a piston in the usual way needs to maintain the complete discharge tube.



  But it is also possible to bring the piston into its final position with respect to the interior and the glass powder mass also before the formation of the glass bottom, and at the same time to fuse it vacuum-tight with the latter with the power supply lines. In this way, the manufacturing process of the tube is combined in a single processing and only needs to be heated and fused once.



  The extraordinarily large freedom from cracks of the sealing material makes it possible, please include to go a step further and also a base or plate, the z. B. is used for mechanical and / or electrical protection or for guiding the tube. and for the latter purpose can have a zentra len guide pin to fuse simultaneously with the power supply lines and / or the piston with the glass mass set through with bubbles. As a result, the tube only needs to be vented and comes the processing of the separate attachment of a base, z. B.

    by means of plaster of paris or putty; In many cases this can lead to further profit. as regards the compactness of the tube construction. If a base or a plate made of metal is used in this case, a discharge tube is obtained with a metal bottom which is provided with openings through which the power supply lines are passed and which are filled by the fused glass. The melted power supply lines can simultaneously be designed as contact organs.



  Instead of a design in which the power supply conductors stick on the above-described @ vei # e across a pane or plate of the glass material suspended with bubbles, in some cases a. Design can be selected in which the glass powder is fused into the shape of a flattened body in which the power supply lines are attached in the direction of the largest dimension. while this body is attached to the end of a tubular, e.g.

   B. made of glass 5 part of the electrical apparatus is melted in such a way that one end of each of the lead-through conductors protrudes inside the tube and the other end outside the tube, so that a flat, squeeze-shaped seal is obtained. This is a type of construction that is referred to in practice as "external squeezes" and is particularly suitable for use with fluorescent tubes of elongated structure.



  c The glass powder as such can be poured loosely into a form in which B. the supply ladder are already attached in the desired position. However, it is sometimes advisable to shape the glass powder from the outset, preferably by means of a binding agent that is decomposed at high temperature, into a solid body that has almost the final shape, possibly already containing the power supply lines and with them the latter is connected in a vacuum-tight manner.



  Embodiments of the device and the method according to the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings in the following: FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments of the type in which a radio receiver tube can be made, FIG. 3 shows an incandescent lamp , and Fig. 4 shows part of an arc tube with a hot cathode .dar.



  In Fig. 1, a mold 6 is shown which contains a quantity of glass powder 3 and in which a number of power supply conductors \? with an electrode system 1 mounted on them are attached. A piston 4 made of glass, metal or ceramic is placed on the glass powder 3 and is provided with a melting capillary tube 5.



  In the glass mass 3 and the form 6 it is indicated in dotted lines how the bottom can be formed in such a way that a glass or metal pump tube can be connected to the bottom instead of to the top of the tube during the fusion or in a later processing . In the former case, this pump tube must be placed in the mold from the start.



  The mold 6 can be heated in the usual way in an oven or inductively by means of the high-frequency coil 7. After the required temperature has been reached, the glass powder melts and forms a vacuum-tight connection with both the flask and the S; rom supply lines.



  In Fig. 2 shows how the same method is applicable when the glass measuring 11 is formed from a glass powder that is held together by a binder that decomposes and volatilizes at high temperature, such as. B. paraffin, and he held tablet is placed in a metal base 8, which is provided with a central guide pin 9 with a wedge-shaped thickening 10 s. The mold 12, which can be heated in a manner similar to that in FIG. 1, is shown only in dotted lines.

  
  In Fig. 3 an incandescent lamp for high amperage is illustrated, the current supply conductor 15 for -the filament 18 are melted at 14, in tubular projections 13 of the pressed glass lower part 16, which in the normal way in .den piston 17 melted down.

   In this way, at 14 there is a pane of glass suspended with bubbles and with a vacuum-tight structure, so that with a suitable choice of the metal of the power supply conductor 15 and the sealing glass at 14, a crack-free and well vacuum-tight connection is obtained. It has z.

   B. proved to be possible to melt iron tubes 3 to 4 mm in diameter and 0.25 to 0.50 mm wall thickness in lead glass, where it should be noted that the expansion coefficient of iron 120 X 10-6 and that of lead glass 88 X is 10-6. Fig. 4 shows the end 19 of a fluorescent tube with a hot cathode 22 and an anode 23, in which the power supply lines 20 and 21 are melted into a flat body 24 of glass provided with finely divided cavities, which body in turn with the end 19 of the tube is merged.



  It is possible to manufacture G'la.smetallverschmelz- gen of very different types without cracks or leaks, in which in particular the possibility is to be thought of, bushing insulators of electrical apparatus, such as B. the already mentioned capacitors under pressure, a.uf to be carried out in this way. The entire insulator can then be formed from the vacuum-tight glass suspended with bubbles, while it is also possible to melt through conductors of fairly large thickness in an insulator without the risk of cracks or leaks occurring.



  The structure of the sealing glass is characterized by finely distributed cavities that z. B. can have a dimension of the order of 0.1 mm. and are not connected to each other. This can be clearly seen under the microscope and makes the glass more or less opaque.

 

Claims (1)

PATENTANSPRüCHE I. Vorrichtung mit einer vakuum- und gasdichten Einschmelzung, bei der min destens ein Organ in einen aus Glas be stehenden Körper eingeschmolzen ist, da durch gekennzeichnet, dass dieser Körper eine vakuumdichte Struktur aufweist, von der wenigstens 5 % von feinverteilten, nicht mit einander in Verbindung stehenden Höhlungen eingenommen ist, und der ein spezifisches Gewicht besitzt, das wenigstens 5 o' niedri ger als das des in diesem Körper vorhandenen Glases im homogenen: und praktisch gasfreien Zustand ist. PATENT CLAIMS I. Device with a vacuum- and gas-tight seal in which at least one organ is melted into a body made of glass, characterized in that this body has a vacuum-tight structure, of which at least 5% of finely divided, not with interconnected cavities is occupied, and which has a specific weight which is at least 5 o 'lower than that of the glass present in this body in the homogeneous and practically gas-free state. II. Verfahren zur Herstellung der Vor richtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial für den Glaskörper derart behandelt wird, dass eine vakuumdichte Struktur erhalten wird, von der mindestens 5 % von fein ver teilten Höhlungen eingenommen wird, so dass das spezifische Gewicht des erhaltenen Ein schmelzmaterials wenigstens 5 % niedriger als das des in diesem Körper enthaltenden Glases im homogenen und praktisch gas freien Zustand ist. ÜNTERANSPRüCHE: 1. II. A method for producing the device according to claim I, characterized in that the starting material for the glass body is treated in such a way that a vacuum-tight structure is obtained, of which at least 5% of finely divided cavities is occupied, so that the specific weight of the obtained melt material is at least 5% lower than that of the glass contained in this body in the homogeneous and practically gas-free state. SUB-CLAIMS: 1. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 10 des Volumens des Einschmelzmaterials durch feinverteilte Höhlungen eingenommen wird, und das spezifische Gewicht des Materials wenigstens 10/'o niedriger als das des in diesem Körper vorhandenen Glases im homo genen und praktisch gasfreien Zustand ist. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch T, dadurch gekennzeichnet, dass sie als ein voll- ständig in einem vakuum- und gasdichten Gefäss eingeschlossenes elektrisches Gerät ausgebildet ist, dessen Zufuhrleiter durch die Einschmelzung hindurchgeführt sind. 3. Device according to claim 1, characterized in that at least 10 of the volume of the melting material is taken up by finely divided cavities, and the specific weight of the material is at least 10% lower than that of the glass present in this body in the homogeneous and practically gas-free state. 2. Device according to claim T, characterized in that it is designed as an electrical device which is completely enclosed in a vacuum- and gas-tight vessel, the supply conductors of which are passed through the melt. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Glüh lampe ausgebildet ist. 4. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Ent ladungsröhre ausgebildet ist. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschmel zung als Durchführisolator mindestens einer elektrischen Verbindung mit einem in einem verschlossenen Raum aufgestellten elektri schen Apparat dient. 6. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschmel zung die Form eines scheibenförmigen Bodens besitzt, in den die Stromzuführungs- leiter eingeschmolzen sind. 7. Device according to dependent claim 2, characterized in that it is designed as an incandescent lamp. 4. Device according to dependent claim 2, characterized in that it is designed as an Ent charge tube. 5. The device according to claim I, characterized in that the seal serves as a bushing insulator at least one electrical connection with an electrical apparatus set up in a closed space. 6. Device according to dependent claim 2, characterized in that the seal has the shape of a disk-shaped bottom into which the power supply conductors are melted. 7th Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpröhr- chen sich gleichfalls in dem scheibenförmigen Boden befindet. B. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pump röhrchen aus Metall besteht. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschmel zung mit einem aus Metall bestehenden Bo denteil zu einem einzigen Körper verschmol zen ist. 10. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschmel zung mit einem aus Metall bestehenden Sockel zu einem einzigen Körper verschmol zen ist. Device according to dependent claim 6, characterized in that the pump tube is also located in the disc-shaped base. B. Device according to dependent claim 7, characterized in that the pump tube consists of metal. 9. Device according to dependent claim 6, characterized in that the melting point is melted zen with a Bo dteil made of metal to form a single body. 10. The device according to dependent claim 6, characterized in that the melting point is melted zen with a base made of metal to form a single body. 11. Vorrichtung nach Unteranspruch \2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschmel zung gleichzeitig den Sockel bildet, und die eingeschmolzenen Stromzuführungsdrähte gleichzeitig als Kontaktorgane ausgebildet sind. 12. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschmelz körper als Schraubsockel ausgebildet ist. 13. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschmelz körper als Bajonettsockel ausgebildet ist. 14. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eingeschmol zenen Leiter eine Stärke von 2-3 mm be sitzen. 15. 11. The device according to dependent claim 2, characterized in that the melt-down forms the base at the same time, and the melted-in power supply wires are simultaneously designed as contact organs. 12. Device according to dependent claim 2, characterized in that the fusible body is designed as a screw base. 13. Device according to dependent claim 2, characterized in that the fusible body is designed as a bayonet socket. 14. The device according to dependent claim 2, characterized in that the melted down conductors sit a thickness of 2-3 mm be. 15th Vorrichtung nach Unteransprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, dass die Ein echmelzung äus einem aus Bleiglas verfer tigten Glasteil und aus Eisen bestehenden Leitern zusammengesetzt ist. 16. Vorrichtung nach Unteransprüchen 4. 6 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Einschmelzglas Bleiglas verwendet ist, das an einem aus Metall bestehenden Kolben an geschmolzen ist. 17. Vorrichtung nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der 3Letall- kolben aus Eisen besteht. 18. Vorrichtung nach Unteransprüchen 4, 6 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus keramischem Material besteht. 19. Vorrichtung nach Unteransprüchen 1. Device according to dependent claims 1 and 2, characterized in that the melting äus is composed of a verfer made of lead glass and made of iron conductors. 16. The device according to dependent claims 4. 6 and 15, characterized in that lead glass is used as the sealing glass, which is melted on a piston made of metal. 17. Device according to dependent claim 16, characterized in that the 3-metal piston is made of iron. 18. Device according to dependent claims 4, 6 and 15, characterized in that the piston consists of ceramic material. 19. Device according to subclaims 1. und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Glas teil der Einschmelzung als Quetschung aus gebildet ist, in die die Stromzuführungs- leiter eingeschmolzen sind. 20. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anfer tigung der Einschmelzung von Glaspulver ausgegangen wird, das ohne besondere I)rtiek < tnwendung zum Einschmelzkörper ge- staltet wird. 21. and 2, characterized in that the glass part of the seal is formed as a pinch seal into which the power supply conductors are melted. 20. The method according to claim II, characterized in that the manufacture of the melt is based on glass powder which is designed without any particular application to form the melt body. 21st Verfahren nach Unteranspruch 20, dadurch gekennzeichnet, .dass Glaspulver in eine Form gebracht wird, die Metalleiter in Bohrungen der Form gestellt werden und letztere so lange und auf eine solche Tempe ratur erhitzt wird, dass die erforderliche Struktur des Einschmelzglases erhalten wird. 22. Method according to dependent claim 20, characterized in that the glass powder is brought into a mold, the metal conductors are placed in bores in the mold and the latter is heated to such a temperature for so long that the required structure of the sealing glass is obtained. 22nd Verfahren nach Patentanspruch 11 zur Herstellung einer Entladungsröhre, da durch gekennzeichnet, dass die Einschmelzung durch das Verschmelzen von Glaspulver, in Form eines scheibenförmigen Röhrenbodens hergestellt wird, und die Stromzuführungs- leiter senkrecht zum Röhrenboden und auf einem :reis, konzenirisch in hezug auf die Mitte desselben, angeordnet werden. Method according to patent claim 11 for the production of a discharge tube, characterized in that the melting is produced by fusing glass powder in the form of a disk-shaped tube base, and the power supply conductors perpendicular to the tube base and on a: rice, concentrated in the center of the same, are arranged. <B>23.</B> Verfahren nach Patentanspruch Ir zur Herstellung einer Entladungsröhre, da durch gekennzeichnet, dass die vollständige Elektrodenkonstruktion der Röhre auf den Stromzuführungsleitern montiert wird und danach diese letzteren in die durch Ver schmelzen von Glaspulver entstehende Glas masse eingeschmolzen werden. 24. <B> 23. </B> Method according to claim Ir for producing a discharge tube, characterized in that the complete electrode structure of the tube is mounted on the power supply conductors and then these latter are melted into the glass mass produced by melting glass powder. 24. Verfahren nach Unteranspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Kol ben vor der Formierung des Glasbodens in :seine endgültige Stellung in bezug auf das Innere und die Glasmasse gebracht wird und gleichzeitig mit den S'tromzuführungsleitun- gen vakuumdicht verschmolzen wird. 25. Verfahren nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmasse gleichzeitig mit den Stromzuführungsdräh- ten, dem Kolben und einem Bodenteil der Röhre, der zum Abschluss und Schutz der Röhre dient, verschmolzen wird. Method according to dependent claim 23, characterized in that the piston is also brought into its final position in relation to the interior and the glass mass before the formation of the glass bottom and is simultaneously fused with the power supply lines in a vacuum-tight manner. 25. The method according to dependent claim 24, characterized in that the glass mass is fused simultaneously with the power supply wires, the piston and a bottom part of the tube, which serves to terminate and protect the tube. <B>26.</B> Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Glaspulver zu vier Vorm eines abgeplatteten Körpers vet- schmolzen wird, in dem die Stromzufüh- rungsleitungen in der Richtung der grössten Abmessung angebracht sind, welcher Körper an das Ende eines rohrförmigen Gefässteils des elektrischen Gerätes derart angeschmol- zen wird, dass das eine Ende jedes der Strom zuführungsleiter innerhalb des Gefässes und das andere Ende ausserhalb des Gefässes vor springt, <B> 26. </B> Method according to claim II, characterized in that glass powder is melted to four fronts of a flattened body in which the power supply lines are attached in the direction of the largest dimension, which body is at the end a tubular part of the vessel of the electrical device is melted in such a way that one end of each of the power supply conductors protrudes inside the vessel and the other end protrudes outside the vessel, so dass die Einschmelzung die Form einer flachen,, quetschförmigen Einschmel zung erhält. 27. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Glaspulver mit Hilfe eines Bindemittels, .das bei hoher Tem peratur zersetzt, zu einem festen Körper ge- staltet wird, der nahezu die endgültige Form der Einschmelzung aufweist und der bereits die Stromzuführungsleiter enthält und mit diesen vakuum- und gasdicht verbunden wird. so that the seal has the shape of a flat, squeeze-shaped seal. 27. The method according to claim II, characterized in that glass powder with the help of a binder, .das decomposed at high temperature, is formed into a solid body which has almost the final shape of the melt and which already contains the power supply conductor and with this is connected in a vacuum and gas-tight manner.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1034280B (en) * 1953-11-28 1958-07-17 Siemens Ag Electron tubes for very short waves
DE1085262B (en) * 1957-04-24 1960-07-14 Philco Corp Process for the production of sintered bodies provided with vacuum-tight seals which serve as bases for electrical arrangements, in particular semiconductor arrangements

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