CH243720A - Glasgefäss. - Google Patents

Description

  Glasgefäss.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Glas  gefäss, z. B. die Glashülle einer     elektrischen     Entladungsröhre, einer Glühlampe oder der  gleichen, insbesondere auf einen aus Glas     be-          stehenden    Kolben, der am einen Ende durch  einen z. B. platten- oder     kufenförmigen    Glas  fuss abgeschlossen ist; weiter bezieht sich die  Erfindung auf ein Verfahren zur Herstel  lung     eines    solchen Gefässes.  



  Bei der     Herstellung    derartiger Gefässe  muss in einem gewissen Augenblick der Kol  ben am Verschluss     befestigt    werden, was  leicht dadurch erfolgen kann, dass diese zwei       Teile    aufeinander     angeordnet    und durch  starke Erhitzung der     Berührungsflächen    an  einander festgeschmolzen werden.  



  Für - diese     Anschmelzung    ist aber eine  hohe Temperatur erforderlich; hierbei     besteht     die Gefahr, dass eine beträchtliche Erhitzung  von im Gefäss befindlichen Teilen, z. B. von  den Elektroden elektrischer Entladungsröh  ren auftritt;     insbesondere    zeigt es sich, dass  die bei dieser     Anschmelzung    auftretende    Temperatur einen nachteiligen Einfluss auf  die Kathode und infolgedessen auf die  Lebensdauer einer solchen Röhre ausübt. Die  ser Nachteil geht ausschliesslich mit der Ver  wendung von aus Glas     bestehenden    Teilen  einher. Bei der     Verbindung    z.

   B. von aus  Metall bestehenden Teilen durch Schweissen  ist die örtlich auftretende Temperatur  erhöhung von so kurzer Dauer, dass dies auf  die     Elektroden    der Röhre keinen nachteiligen       Einf        luss    hat.  



  Nun war es bereits bekannt,     .den    Kolben  und den     Abschlusskörper    einer Glühlampe  mittels eines Ringes aneinander zu befestigen,  der aus einem Glas besteht, dessen Schmelz  punkt niedriger als jener der Werkstoffe ist,  aus denen die miteinander zu verschmelzen  den Teile     bestanden.        Hlerbeä;    wurde ein ge  sonderter ringförmiger     Glaskörper    verwen  det, wodurch ein zusätzlicher Bauteil hinzu  gefügt wurde, was die Herstellung verwickelt,  starke     Verziehungen    herbeiführt und wo  durch keine Massgenauigkeit bei den verschie-      denen Lampen oder Röhren     unter    sich erzielt  wird.

   Eine solche Bauart ist dann auch bei  in Massenfabrikation.     heuzustellenden        Gefässen     unbrauchbar. Ferner hatte man bereits vor  geschlagen, die aus     keramischem    Stoff be  stehenden Teile einer elektrischen Ent  ladungsröhre mittels     eines    Glases aneinander  zu     befestigen,    dessen     .Schmelzpunkt    niedri  ger als der des Werkstoffes liegt, mit dessen  Hilfe die     Stromzuführungsleiter    in der Röh  renwand     befestigt    waren.

   Weiter ist auch  bereits beschrieben worden, den aus Glas     be=          stehenden    Kolben einer elektrischen Ent  ladungsröhre mittels eines     Flussmittels    am  Glasfuss zu befestigen. In sämtlichen Fällen  wurde     der        Ausdehnungskoeffizient    der mit  einander zu verbindenden     Teile    nicht berück  sichtigt. Schliesslich war es bekannt, eine aus  keramischem Werkstoff bestehende Scheibe  für eine elektrische Entladungsröhre und ein  Teil der Metallwand mittels eines Glases an  einander zu     befestigen,    dessen Ausdehnungs  koeffizient ein wenig niedriger als der des  für die keramische Scheibe verwendeten  Werkstoffes war.

   Es     handelte    sich dabei um  die erforderliche Zwischenfügung einer     Glas-          oder    Emailleart, da es auf keine andere       Weise.    möglich war,     ,den        keramischen    und den  Metallteil der Röhre luftdicht aneinander zu  befestigen.

   Die der vorliegenden Erfindung  zugrunde liegende Aufgabe, nämlich die Ver  meidung von Temperatureinflüssen auf das  Innere eines solchen geschlossenen Gefässes,  spielte dabei keine Rolle, weil das Innere nur  montiert     wurde,    nachdem der keramische und       ,der        matallene        Teil        mittels        eines    Glases an  einander befestigt worden waren und der  letztgenannte Anschluss des Kolbens an einen  Fussteil bei dieser bekannten Bauart durch       Schweissen    erfolgte;

   bei dieser     Bearbeitung          tritt,    wie oben     erwähnt,        keine    nachteilige  Wirkung auf das Innere der Lampe oder  Röhre ein.  



  Nach der Erfindung werden nun die Teile  eines Glasgefässes     mittels    mindestens einer  Emaille     miteinander    verbunden, die einen  niedrigeren Schmelzpunkt     afIs    die     Werkstoffe     der miteinander zu befestigenden Glasteile    und einen     Ausdehnungskoeffizienten    hat,     der     um     höchstens   <B>15%</B> von den Ausdehnungs  koeffizienten der beiden mit der Emaille un  mittelbar verbundenen Werkstoffe abweicht.  



  Hierbei wird also, obwohl es ohne wei  teres möglich ist, die     Glasteile    luftdicht mit  einander zu     verschmelzen,        mindestens    eine  Emaille zwischengefügt, damit der Nachteil  vermieden werden kann, dass beim Aasschmel  zen des Kolbens am Fusse eine derart hohe  Temperatur auftritt, dass eine zu starke Er  hitzung der Elektroden der Röhre entsteht.  



  Bei     Flussmitteln    kann man für den vor  genannten Zweck sehr     dünne-    Schichten ver  wenden, und man würde dabei erwarten, dass  der Ausdehnungskoeffizient dieses Mittels  keine Rolle spielt. Untersuchungen haben nun  dargetan,     da,ss    dies nicht der Fall ist,     sondern     dass Sprung eintritt, wenn man nicht, wie  bei einem Gefäss nach der vorliegenden Er  findung, eine Emailleart verwendet, deren       Ausdehnungskoeffizient        höch.stens15    % höher  oder niedriger .liegt als die Ausdehnungs  koeffizienten der beiden mit der Emaille un  mittelbar zu verbindenden Werkstoffe.

   Wenn  diese Ausdehnungskoeffizienten nicht berück  sichtigt werden, so können, trotz Verwen  dung sehr dünner Schichten, solche Span  nungen und Kräfte auftreten, dass der Sprung  entsteht.  



  Um Temperatureinflüsse auf die sich  innerhalb des Kolbens befindenden Teile       möglichst    zu vermeiden, ist es weiter wichtig  eine Emailleart zu wählen, dessen Schmelz  punkt so niedrig wie möglich ist.     Anderseits     darf dieser     Schmelzpunkt    auch nicht zu nied  rig gewählt werden, weil man sonst die Ge  fahr laufen würde, dass die Emaille bei der  Entgasung des Gefässes und dessen Teile  schmilzt und fortliesst. Es ist z. B. vorteil  haft, bei Gefässen, deren Teile aus den bei       Entladungsröhren    üblichen Glasarten, z. B.  Bleiglas, Kalkglas oder dergleichen, bestehen.  eine Emailleart zu wählen, deren Schmelz  punkt zwischen     300    und     50O9    C liegt.  



  Als Emaille kann man verschiedene Stoffe  verwenden; zur Aasschmelzung von aus wei  chem Glas bestehenden Teilen kann man vor-      teilhaft eine     Emailleart    folgender     Zusam-          mensetzung    verwenden:

   65 Gewichtsprozent       Pb0,        12-,6        Gewichtsprozent        SiOz,    22,4     Ge-          wichtsprozent        B"03    (Ausdehnungskoeffizient  9,7 X     10-6),    zur     Verwendung    für     anzu-          schmelzende    Körper aus     Kalkglas,        (9,6X10-6)     oder Bleiglas (9,7 X     10-6).    Eine andere für  den, gleichen Zweck geeignete Emailleart ent  hält 62,4 Gewichtsprozent     Pb0,    211,

  4 Ge  wichtsprozent     SiO2,    11 Gewichtsprozent     B203,     1,5 Gewichtsprozent     A1203        +        Pb"03,    1,35 Ge  wichtsprozent     K20    (9,7 X     10r6).        Wenn        mau     Teile mit stark voneinander abweichenden       Ausdehnungskoeffizienten    aneinander zu be  festigen wünscht, so kann man auch mehrere  verschiedene     Emaillearten    verwenden, die  dann in aufeinanderfolgende Schichten auf  getragen werden.  



  Die Erfindung wird nachstehend an Hand  einer in der beiliegenden     Zeichnung    beispiels  weise dargestellten     Ausführungsform    eines       Gefässes    nach der Erfindung näher erläutert.  



       In    der     Zeichnung    ist mit 1 der Kolben  einer elektrischen     Entladungsröhre        bezeich-          i        net,    der z. B. aus einer der zu diesem Zweck  bekannten Glasarten, nämlich Kalkglas, her  gestellt ist. Der Kolben ist am Fuss 2 be  festigt, in den die     Stromzuführungsleiter    3  eingeschmolzen sind. Zur Erleichterung der       i    Abdichtung ist der Fuss mit einer ringförmi  gen Rille 4     versehen,    in der eine dünne  Schicht der     Emailseart.nach    der vorliegenden  Erfindung angebracht ist.

   An der     obern    Seite  .der Röhre befindet sich das Entlüftungs  röhrchen 5.  



  Nachdem nunmehr die     Stromzuführungs-          leiter    in den Fuss eingeschmolzen worden  sind, wird eine dünne Schicht der Emaille,  z. B. in Pulverform, mit ein wenig Wasser       i    gemischt, in der Rille des Fusses angebracht;  diese Schicht kann z. B. eine Stärke von  0,2 mm haben.  



  Der Fuss wird nunmehr in einem Ofen  j<B>11</B>     idhmässig    bis zu einer Temperatur erhitzt,  e       s    bei der die Emaille schmilzt und am Werk  stoff des Fusses     festhaftet.    Darauf wird das       Elektrodensystem    montiert, der     Kolben    auf  dem Fuss angeordnet und die Emaille bis zum         Erweichungspunkt    erhitzt, wobei der Kolben  durch sein Eigengewicht in die weiche,  Emaille sinkt     bezw.    gedrückt wird, wodurch  eine     feste        Verbindung    zwischen den beiden  Teilen     hergestellt    wird.

   Nach der üblichen  Kühlung kann die Röhre dann auf     übliche     Weise entgast, evakuiert und abgeschmolzen  werden.  



  Bei dieser     Anschmelzung    kann die Tem  peratur     bedeutend    niedriger sein als wenn die  Röhrenteile unmittelbar miteinander ver  schmolzen werden. Wenn man die vorgenann  ten Emaillearten verwendet, so ist eine Er  hitzung auf 500  hinreichend zur Erzielung  eines vollständigen     Anhaftens,    während bei  direkter     Anschmelzung    der     Glasteile    eine  Temperatur von etwa     800     erforderlich wäre.

    Wenn man zuvor nicht nur einen der     anzu-          schmelzenden    Teile mit einer Emailleschicht  überzieht, sondern beide, so kann die     Anhaf-          tungstemperatur    noch etwas niedriger sein.  Diese niedrige Temperatur ist,     wie    bereits  auseinandergesetzt wurde, sehr wichtig bei  elektrischen Entladungsröhren, bei denen  Temperatureinflüsse auf die im Innern     der     Röhre angeordneten Teile, insbesondere auf  die Kathode,     möglichst    vermieden werden  sollen.  



  Im Ausführungsbeispiel ist die Erfin  dung an Hand einer     Entladungsröhre        erläu-          tert    worden; sie kann aber auch bei     andern     Gegenständen, z. B. bei Glühlampen,     und    ge  schlossenen Gefässen, in denen     bestimmte    Ge  räte, z. B. Widerstände,     Kondensatoren,        gri-          stalldetektoren        u        sw.,        angeordnet    werden kön  nen, Anwendung finden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Glasgefäss, bei ,dem wemigutens zwei aus Glas bestehende Teile mittels mindestens einer Emailleschicht luftdicht aneinander be festigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Emaille vorhanden ist, deren Schmelzpunkt niedriger als der der Werk stoffe der aneinander befestigten Glasteile liegt, und dass der Ausdehnungskoeffizient !dieser Emaille um höchstens <B>15%</B> von .den Ausdehnungskoeffizienten der beiden mit ,

   der Emaille unmittelbar verbundenen Werkstoffe abweicht. UNTERANSPRÜCHE: 1. Gefäss nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet. -dass die aneinander befestig- ten Glasteile aus weichem Glas bestehen und die Emaille einen zwischen 300 und 500 C liegenden Schmelzpunkt hat. 2.

   Gefäss nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Emaille aus 65 Gewichtsprozent Pb0, 12,6 Gewichtsprozent SiOz, und 22,4 Ge- wichteprozent B203 besteht. 3. Gefäss nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass einer der > Teile mit einer ring förmigen Rille versehen ist, in die der andere Teil hineinpasst.

   PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung eines Glas gefässes nach Patentanspruch i' dadurch ge- kennzeiehnet, dass mindestens einer von zwei aneinander zu befestigenden Glasteilen an der zu befestigenden Oberfläche mit mindestens einer Schicht aus Emaille überzogen wird,

   deren Schmelzpunkt niedriger als derjenige der Werkstoffeder aneinander zu befestigen den Glasteile liegt und deren Ausdehnungs koeffizient um höchstens 15 % von den Aus dehnungskoeffizienten der beiden mit der Emaille unmittelbar zu verbindenden Werk stoffe abweicht, und diese Emaille zum Fest haften an dem damit überzogenen Teil er hitzt wird, worauf der andere Teil auf dieser Emailleschicht angeordnet und dann die Emaille bis zu einer solchen Temperatur er hitzt wird, dass ein vollständiges Anhaften der Teile stattfindet.