DE1027330B

DE1027330B - Einschmelzteller aus Sinterglas

Info

Publication number: DE1027330B
Application number: DED20677A
Authority: DE
Inventors: Hellmuth Mohr
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 1955-06-16
Filing date: 1955-06-16
Publication date: 1958-04-03

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt. Einschmelzteller für A^akuumgefäße oder Entladungsrohren aus Sinterglas herzustellen. Will man die Vorteile eines Einschmeiztellers aus Sinterglas voll ausnutzen, so muß man als Ausgangsmaterial eine Fritte feinster Körnung wählen, wodurch man z. ß. die elektrische Leitfähigkeit X, den Verlustwinkel tgö und die Dielektrizitätskonstante ε in bezug auf die elektrischen Eigenschaften des gleichen Klarglases, aus der die Fritte hergestellt wurde, herabsetzt. Durch die Wahl der feinen Körnung und durch einen entsprechend geführten Sinterprozeß lassen sich diese Eigenschaften erzielen. Sie !«ruhen darauf, daß innerhalb des Sintertellers eine Unzahl feinster Gaseinschlüsse annähernd gleichmäßig im ganzen Material verteilt ist. Gleichzeitig mit der Gewinnung dieser Eigenschaften wird auch die Wärmeleitfähigkeit des Sintermaterials, bezogen auf das gleiche Klarglas, herabgesetzt. Bei einem Sinterteller mit einem um 15% geringeren spezifischen Gewicht gegenüber einem Teller aus dem gleichen Klarglas beträgt die Wärmeleitfähigkeit ■/.. B. nur noch etwa 75% der Wärmeleitfähigkeit des gleichen Klarglases. Soll ein solcher Einschmelzteller mit einem Glaskolben oder Rohrstück verschmolzen werden, so wird hierfür eine viel schärfere Flamme als bei dem Verschmelzen des gleichen Klarglases !«nötigt. Die höhere Temperatur der Einschmelzflamme hat wiederum zur Folge, daß die auf den Einschmelzteller aufgebrachten Elektroden ebenfalls einer höheren Temperatur beim Einschmelzvorgang auegesetzt werden, so daß leicht eine unerwünschte Beeinträchtigung des Elektrodenmaterials eintritt. Gleichzeitig läßt es sich nicht völlig vermeiden, daß bei der Durchschmelzung der Randzone des Sintertellers Blasen aus dem Sintermaterial austreten und eine vakuum- und gasdichte Verschmelzung bzw. Verbindung in Frage stellen können.

Diese Nachteile werden bei einem Einschmelzteller aus Sinterglas vermieden, bei dem nach der Erfindung der Verschmelzungs- oder Verbindungsrand aus Klarglas !«steht.

Der Gegenstand der Erfindung ist im folgenden an einem in der Abb. 1 in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert, wobei vermerkt sei, daß sich die Erfindung auf dieses Ausführungsl«ispiel allein nicht beschränkt. Abb. 1 stellt einen Schnitt durch den Sinterteller dar, dessen angesinterter Verschmelzungsrand α aus Klarglas besteht. Der aus Sintermaterial !«stehende Teil des Tellers selbst ist mit b bezeichnet, in welchem ein Pumpstutzen c eingesintert ist.

Di-e Herstellung eines solchen Einschmeiztellers -wird in einer entsprechend vorbereiteten Form durchgeführt. Man schneidet zu diesem Zweck von einem Einschmelzteller aus Sinterglas

Anmelder:

Deutsche Bundespost,

vertreten durch den Präsidenten

des Fernmeldetechnischen Zentralamts,

Darmstadt, Rheinstr. 110

Hellmuth Mohr, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden

dünnwandigen Rohrstück einen schmalen Glasring mit dem angenäherten Durchmesser des Verschmelzungsrandes α ab, setzt ihn und den vorbereiteten Pumpstutzen c in die Form ein und füllt die Form im Teil b mit einer feinkörnigen Glasfritte. Im erforderlichen Fall können im Teil b auch noch metallische Durchführungen vorgesehen werden, deren Form den jeweiligen Aufgaben angepaßt werden kann. Der Teller wird in bekannter Weise zusammengesintert. Der Sinterprozeß kann an Luft oder unter Einwirkung eines neutralen Gases bzw. unter geringem Druck von wenigen Torr vollführt werden. Die Wahl des neutralen Gases wird zweckmäßig so getroffen, daß weder das Formmaterial noch das Material der einzuschmelzenden metallischen Elektroden durch den Wärmeprozeß beim Sintervorgang nachteilig beeinflußt wird.

Beispielsweise kann bei einer Graphitform und Einschmelzelektroden aus Molybdän Stickstoff benutzt werden. Ein auf diese Weise hergestellter Einschmelzteller läßt sich mit einem Glaskolben besonders gut bei mäßiger Temperatur am Schmelzrand α verschmelzen. Hierbei wird die Eigenschaft der geringeren Wärmeleitfähigkeit des gesinterten Glases ausgenutzt. An der Begrenzungszone zwischen dem Verschmelzungsrand α aus Klarglas und dem Teil b des Tellers, der aus Sinterglas besteht, entsteht eine Wärmedämmung, die dafür sorgt, daß ein unnötiges Abfließen der Schmelzwärme von der Verschmelzungszone in das Innere des Tellers vermieden und daß ein gleichmäßiger Wärmefluß in der Verschmelzungszone erreicht wird. Die erwärmte Zone für den

Verschmelzungsprozeß kann sehr schmal gewählt und die Verschmelzungsdauer kann auf ein Minimum herabgedrückt werden. Auf diese Weise läßt sich mit geringstem Wärmeaufwand eine saubere Verschmelzung zwischen dem Sinterteller und dem Glaskolben

70: 958/346

erzielen. Ein Verziehen der vorgegebenen Form des Sintertellers tritt nicht auf. Durch den geringen Wärmeaufwand werden auch die Elektroden der Vakuumröhre oder des Entladungsgefäßes nicht angegriffen. Aus dem Verschmelzungsrand des Ein-Schmelztellers können keine Blasen auftreten, die die Vakuum- oder Gasdichte der Einschmelzung in Frage stellen könnten, soweit das Ausgangsmaterial des Verschmelzungsrandes aus blasenfreiem Material gewählt wurde. Der Verschmelzungsvorgang läßt sich erleichtern, wenn man dem Klarglasring α einen Krümmungsradius in Richtung des zu verschmelzenden Röhrenteiles oder Röhrenkolbens gibt.

Besondere Bedeutung hat der Krümmungsradius des Klarglasringes in Richtung des vakuum- oder gasdicht zu verbindenden Röhrenteiles oder Röhrenkolbens in einem Verfahren, bei dem in einer ruhenden Form unter Erhitzung der Verbindungszone bis zum Erweichungspunkt, also nicht bis zum Schmelzpunkt des Glases, die vakuum- oder gasdichte Verbindung erfolgt. In der Abb. 2 ist ein so hergestelltes Bauteil in schematischer Weise im Schnitt dargestellt. Der Klarglasring α des Einschmelztellers ist mit dem Röhrenteil bzw. dem Röhrenkolben d vakuumdicht verbunden. Auf die Krümmung des Klarglasringes des in die Form eingebrachten Einschmelztellers wird der zu verschmelzende Kolben d gesetzt. Die Schnittkante des Röhrenkolbens bzw. des Röhrenteiles soll dabei annähernd senkrecht zu seiner Achse verlaufen. Man kann die Schnittkante verschmolzen oder geschliffen aber auch im unbearbeiteten Zustand aufsetzen. Wird die Form so weit erhitzt, bis die Verbindumgszone zwischen dem Teller und dem Röhrenkolben bzw. Röhrenteil eine derartige Temperatur erhält, daß das Glas den Erweichungspunkt erreicht hat, dann kann durch geringen Druck auf den Röhrenkolben bzw. auf das Röhrenteil der Rand des Kolbens bzw. des Röhrenteiles über die Krümmung des Klarglasringes dies Einschmelztellers gestülpt werden. Bei diesem Arbeitsprozeß ergibt sich eine vakuum- bzw. 4" gasdichte Verbindung zwischen dem Teller und Röhrenkolben bzw. dem Röhrenteil. Die Aufheizung der Form kann z. B. mittels eines Hochfrequenzsenders durch Wirbelstrom bewirkt werden. Der Arbeitsvorgang kann in bekannter Weise unter einer Glocke durchgeführt werden, die evakuiert oder mit einem neutralen Gas durchspült wird.

Claims

PaTENTANSPBÜCHE:

1. Einschmelzteller aus Sinterglas, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschmelzungs- oder Verbinduiigsrand aus Klarglas besteht.

2. Einschmelzteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschmelzungs- oder Verbindungsrand einen Krümmungsradius hat, der in Richtung des zu verschmelzenden bzw. vakuum- oder gasdicht zu verbindenden Röhrenteiles oder Röhrenkolbens verläuft.

3. Verfahren zur Herstellung eines Einschmelztellers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintern unter geringem Druck von wenigen Torr durchgeführt wird.

4. Verfahren zur vakuum- bzw. gasdichten Verbindung eines Röhrenkolbens oder Röhrenteiles mit einem Einschmelzteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung bei Temperaturen im Erweichungspunkt des Glases unter Aufwendung geringen Druckes auf den Röhrenkolben bzw. auf den Röhrenteil erfolgt und daß die zu verschmelzende Kante des Kolbens über den gekrümmten Verbindungsrand des Eins'ohmelztellers gestülpt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine ruhende Form benutzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Form mittels Wirbelstrom eines Hochfrequenzsenders aufgeheizt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschmelzung im Vakuum oder in einem neutralen Spülgas durchgeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 764 078, 860 248, 513.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen