DE2001425A1

DE2001425A1 - Verfahren und Massen zum Abdichten keramischer Lampenkolben

Info

Publication number: DE2001425A1
Application number: DE19702001425
Authority: DE
Inventors: Norman Burgess; Clarke Maurice George
Original assignee: Thorn Lighting Ltd
Current assignee: Thorn Lighting Ltd
Priority date: 1969-01-16
Filing date: 1970-01-14
Publication date: 1970-07-23
Also published as: DE2065299A1; DE2001425C3; SE356845B; CA922740A; DE2001425B2; GB1274931A

Description

... 200H25

PATENTANWÄLTE 8902 augsburg-goggingen, den' 13. 1.1970

v. Eichendorff-Straße 10

DR. ING. E. LIEBAU _{UnserZeichen T 7835}

DIPLING. G. LIEBAU (Bei Rückan.wo.biHe angeben, '

Ihr Zeichen

Ii

V - ■ -

Ihre Nachricht vom

THORN LIGHTING LIMITED '

Thorn House, Upper Saint Martin's Lane

London, W.C. 2, England

Verfahren und Massen zum Abdichten keramischer Lampenkolben ·

Die Erfindung betrifft Verfahren und Massen zum Abdichten keramischer Lampenkolben und, insbesondere zum Abdichten von Zuführungsdrähten durch keramische Lampenkolben.

Es ist bekannt, das Ende einer keramischen Lampenröhre dadurch abzudichten, daß in das Ende der Röhre ein keramischer Stopfen eingesetzt wird. Zum Erzielen einer guten Abdichtung war es notwendig, den Stopfen und das Innere des Endes der Röhre auf eine genau passende Kegelform zu schleifen. In ähnlicher Weise wurde der Zuführungsdraht, der durch ein Loch im Stopfen geführt wurde, durch Schleifen kegelig bearbeitet und das Loch durch den Stopfen wurde mit einer genau dazu passenden Verjüngung geschliffen. Eine schmelzbare Dichtungsmasse, gewöhnlich Calciumaluminat oder Calcium-Magnesiümaluminat, wurde auf die Teile zur Verbesserung der Abdichtung aufgebracht.

Telefon 0821/330433 Telegr.-Adr.: ElPATENT Poitschedckonto München 86510 Deutsche Bank Augjburg Kt₀ 08/34192

009130/1669

Die Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, bei welchem die Notwendigkeit für ein genaues Schleifen der Bauelemente der Abdichtung vermieden werden kann.

Bei dem erfxndungsgemässen Verfahren zum Abdichten eines Zuführungsdrahtes in einer Öffnung in einem keramischen Lampenkolben wird in die Öffnung ein erstes Stück aus keramischem Material eingesetzt, das kleiner als die Öffnung ist, an die Aussenseite, jedoch benachbart der Öffnung ein zweites Stück aus keramischem Material angelegt, das grosser als die Öffnung ist, wobei zwischen den beiden Stücken eine Schicht aus einer schmelzbaren keramischen Dichtungsmasse angeordnet ist, das erste und das zweite Stück sowie die Schicht eine durchgehende Öffnung aufweisen, durch welche ein Zuführungsdraht geführt wird, die Dichtungsmasse durch Erwärmen zum Schmelzen gebracht wird und ein Druck auf das erste und das zweite Stück ausgeübt wird, um die geschmolzene Dichtungsmasse in die Spalte am Umfang der Öffnung und des Zuführungsdrahtes zu pressen.

Zweckmässig kann der Zuführungsdraht mit einem Anschlagelement, z.B. mit einem Querstab, der breiter als die Öffnung im ersten Stück ist, von dem letzteren nach innen versehen werden. In diesem Falle kann ein Druck""auf die geschmolzene Schicht dadurch ausgeübt werden, daß am Zuführungsdraht gezogen wird, wobei das zweite Stück gegen den Umfang der Öffnung gehalten wird, so daß das Anschlagelement gegen die Innenfläche des ersten Stücks anliegt.

Die Öffnung, das erste und das zweite Stück sowie der Zuführungsdraht brauchen nicht genau geschliffen zu werden.

Das erste und das zweite Stück können aus dem gleichen Material wie der Lampenkolben oder aus einem anderen Material sein. Im letzteren Falle ist es zweckmässig, das Material des ersten und das zweiten Stücks so zu wählen, daß eine

009830/1669

. 3. ■ , 200U25

Ausdehnungseigenschaft erhalten wird, die der des Kplbenmaterials ähnlich ist.

Die Schicht aus Dichtungsmasse kann die Form e^Jiner Zwischenlegscheibe haben, die aus einem Pulvergemisch der Bestandteile der Dichtungsmasse gepreßt ist.

Das Metall des Zuführungsdrahtes kann so gewählt werden, daß es eine Ausdehnungseigenschaft hat, die der des ersten ' und des zx-jdten Stückes ähnlich ist. Wenn beispielsweise das erste und das zweite Stück einen hohen Aluminiumoxydgehalt habenj kann der Zuführungsdraht aus Niob bestehen. Gegebenen- -^

falls kann das Zuführungsdraht-Metall einen niedrigeren ^

Ausdehnungskoeffizienten haben wie beispielsweise Molybdän.

In diesem Falle sollten das innere Ende der öffnung durch das erste Stück aus keramischem Material und das äussere Ende der öffnung durch das zweite Stück ausgesenkt sein.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Masse zum Abdichten der Stücke aus keramischem Material miteinander vorgesehen, das durch Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd und CaV ciumoxyd oder aus einem Gemisch von CaIciumoxyd und Magnesia gebildet wird, wobei das Molverhältnis..des Calciumoxyds oder des Calciumoxyds: und von Magnesia zum Aluminiumoxyd zwischen 3,4 : 1 und 1,8 : 1 liegt und das ,Siliciumdioxyd bis zu M

20 Gewichtsprozent der anderen Bestandteile bildet.

Die beschriebene Dichtungsmasse wird vorzugsweise als Dichtungsmasse für das" Abdichtungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet.

Die beschriebene Dichtungsmasse kann für -Lampen mit einer Füllung, die Natrium enthält, benutzt werden, da, obwohl Siliciumdioxyd mit Natrium bei Temperaturen heftig reagiert, die weit unter denjenigen liegen, bei denen die Lampen be-

009830/1669

200U25

nutzt werden, festgestellt wurde,daß Verbindungen, die dadurch hergestellt werden, daß Siliciumdioxyd mit Calciumaluminat oder Calcium-Magnesium-Aluminat in Reaktion gebracht werden, gegen Natriumangriff beständig sind.

Ein Verfahren zum Abdichten eines Zuführungsdrahtes im Ende einer keramischen Lichtbogenröhre wird nun beispielsweise in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben.

Eine keramische Lichtbogenröhre 1 aus Aluminiumoxyd ist mit einer ebenen Endfläche 2 versehen, die zur Röhre senkrecht ist, entweder durch eine Vorsinterungsbearbeitung oder durch ein Nachsinterungsschneiden mit einer Diamantschleifscheibe. Zwei mit einer öffnung versehene flache Scheiben 3 und U aus einem keramischen Material, das dem der Röhre im wesentlichen ähnlich ist, sind auf einen Zuführungsdraht 5 mit einer vorgepreßten Zwischenscheibe 6 aus einer Dichtungsmasse aufgeschoben, die aus CaO, Al₂O₃ und SiO₂ im Molverhältnis 1 : 0,35 : 0,17 besteht und zwischen den Scheiben und 4 angeordnet ist. Die Scheibe 3 hat einen Aussendurchmesser, der geringfügig kleiner als der Röhreninnendurchmeseer ist, während die Scheibe 4 einen Aussendurchmesser hat, der annähernd gleich dem Röhrenaussendurchmesser ist. Bei der Herstellung der Abdichtung wird die aus den Scheiben 3, U und 6 und dem Zuführungsdraht 5 bestehende Gruppe in das Ende der Röhre 1 so eingesetzt, daß sich die kleinere Scheibe 3 und die Scheibe 6 aus Dichtungsmasse innerhalb der Röhre befinden und die grössere Scheibe U gegen das Ende der Fläche 2 der Röhre 1 gepreßt wird. Hierauf wird ein Druck auf die Scheibe 6 aus Dichtungsmasse dadurch ausgeübt, daß am Zuführungsdraht 5 gezogen wird, der mit einem sich seitlich erstreckenden Querstab 7 innenseitig zur Scheibe 3 verbunden ist, so daß der Querstab gegen die Scheibe 3 gezogen wird, wobei die Scheibe U gegen die End-

009830/1669

"■5 *"

fläche 2 gehalten wird. Die Temperatur wird erhöht, um die Dichtungsmasse zu schmelzen, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Material der Scheiben 3 und U hat, was zur'Folge hat, daß die geschmolzene Dichtungsmasse nach innen in die Spalte am Umfang des Zuführungsdrahtes 5, wo sie durch die Scheiben 3 und U hindurchtritt, und nach aussen zur Abdichtung der Spalte zwischen dem Umfang der Scheiben und H und der Röhre 1 gepreßt wird.

Das vorangehend beschriebene Verfahren kann auch dazu angewendet werden, zwei Zuführungsdrähte in einer öffnung in einem keramischen Lampenkolben abzudichten, beispielsweise mit dem Ziel, eine Zündelektrode zur Verwendung zu- · sammen mit einer stromführenden Hauptelektrode zu schaffen. In diesem Falle sind natürlich zwei öffnungen durch das erste und durch das zweite Stück aus keramischem Material sowie durch die Schicht aus Dichtungsmasse vorgesehen. Wenn das erste und das zweite Stück aus keramischem Material kreisförmig sind, können die beiden öffnungen längs eines Durchmessers der Stücke in Abstand voneinander vorgesehen sein.

Bei der vorangehend beschriebenen Dichtungsmasse' kann das Calciumoxyd Mol für Mol durch Magnesia ersetzt werden. Vorz ugsweise ist der in der Dichtungsmasse vorhandene Anteil an Magnesia nicht grosser als ein Mol Magnesia auf 10 Mol Calciumoxyd. "

Patentansprüche;

009 830/166 9

Claims

200U25

— σ —

Patentansprüche ;

Verfahren zum Abdichten eines Zuführungsdrahtes in einer öffnung in einem keramischen Lampenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß in die öffnung ein erstes Stück aus keramischem Material gebracht wird, das kleiner als die öffnung ist, an der Aussenseite der öffnung, jedoch dieser benachbart, ein zweites Stück aus keramischem Material, das grosser als die öffnung ist, angeordnet wird, wobei eine Schicht aus einer schmelzbaren keramischen Dichtungsmasse zwischen den Stücken angeordnet ist, das erste und das zweite Stück sowie die Schicht eine durchgehende Öffnung aufweisen, durch welche ein Zuführungsdraht geführt wird, die Dichtungsmasse durch Erwärmen zum Schmelzen gebracht wird und auf das erste sowie auf das zweite Stück ein Druck ausgeübt wird, um die geschmolzene Dichtungsmasse in die Spalte am Umfang der öffnung und des Zuführungsdrahtes zu. .quetschen.

Masse zum Abdichten von Stücken aus keramischem Material miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd und Calciumoxyd oder aus einem Gemisch von Calciumoxyd und Magnesia besteht, wobei das Molverhältnis des Calciumoxyds oder des Calciumoxyds und der Magnesia zum Aluminiumoxyd zwischen 3,4 : 1 und 1,8 : liegt und das Siliciumdioxyd bis zu 20 Gewichtsprozent der anderen Bestandteile ausmachen.

3, Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese

00983071669

, 2QQ1425

ein Gemisch aus Cälciumoxyd und Magnesia enthält, wobei der Anteil des vorhandenen Cäciumoxyds mindestens 10 .; Mol Cälciumoxyd je Mol Magnesia beträgt.

Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Cälciumoxyd, Aluminiumoxyd und Siliciumdiöxyd in einem Molverhältnis von 1 : 0,35 : 0,17 enthält.

Verfahren zum Abdichten von zwei Stücken keramischen Materials miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus einer Dichtungsmasse nach den Ansprüchen 2 - H zwischen den Stücken angeordnet wird, die Masse durch Erwärmen zum Schmelzen gebracht wird und die Stücke gegeneinander gepreßt werden.

Verfahren zum Abdichten eines'Zuführungsdrahtes in einer öffnung in einem keramischen Lampenkolben, dadurch -gekennzeichnet, daß in die öffnung ein. erstes Stück aus keramischem Material gebracht wird, das kleiner als die ■ öffnung ist, an der. Aussenseite der öffnung ein zweites Stück aus keramischem Material angeordnet wird, das grosser als die öffnung ist, wobei eine Schicht aus einer Dichtungsmasse nach den Ansprüchen 2 -' 4 zwischen den Stücken angeordnet ist, das erste und das zweite Stück sowie die Schicht eine durchgehende Öffnung aufweisen, durch welche der Zuführungsdraht geführt wird, die Dichtungsmasse durch Erwärmen zum Schmelzen gebracht wird und auf die Stückeein Druck ausgeübt wird, um die geschmolzene Dichtungsmasse in die Spalte am Umfang der öffnung und des Zuführungsdrahtes zu quetschen·

00983071669

Leerseite