DE2046532B2 - Verfahren zur herstellung einer dichten molybdaen-silikatglas-verschmelzung durch verschmelzen eines duennwandigen molybdaen-tropfes mit silikatglas-rohren - Google Patents

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet sind zwei Verschmelzungen notwendig, bevor man durch die Herstellung der Vertiefung des inneren die Molybdänkappe befestigt. Außerdem muß bei Rohres aus Silikatglas durch Eindrücken des vor- dem bekannten Verfahren die inneren Rohre und deren Endes eines Nasenteiles verminderten die Molybdän-Kappe direkt abstützen. Auch dies erDurchmessers einer Vakuumhaltevorrichtung 35 schwert die Herstellung. Außerdem bringt die bei längs der Achse dieses Rohres gegen das ge- dem bekannten Verfahren benutzte Anzahl von Erschlossene, erhitzte Ende, wobei sich eine umge- hitzungsschritten ein Entgasungsproblem mit sich und bördelte Vertiefung mit einer dünnen Seitenwand damit auch die Gefahr des Zerbrechens des Glases, bildet und die Verwendung der Vakuumhalte- Insgesamt erweist sich das bekannte Verfahren als vorrichtung zum Halten des inneren Rohres aus 40 relativ aufwendig und kann infolge der aufgezeigten Silikatglas an der gewünschten Stelle innerhalb Schwierigkeiten eine ziemlich hohe Ausschußquote und konzentrisch zu dem äußeren Rohr aus SiIi- mit sich bringen.

katglas während der Verschmelzung der beiden Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zuRohre miteinander an dem gegenüberliegenden gründe, ein einfaches Verfahren zur Herstellung einer offenen Ende des inneren Rohres. 45 Molybdän-Silikatglas-Verschmelzung anzugeben, das

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- mit möglichst wenig Herstellungsschritten auskommt kennzeichnet, daß während der Verschmelzung und bei dem insbesondere die Zahl der mit Erhitzen der Wandungen der inneren und der äußeren verbundenen Schritte minimal gehalten wird. Darüber Rohre aus Silikatglas mit den Wandungen des hinaus soll es die Erfindung ermöglichen, mit mög-Molybdäntopfes zur Bildung eines vakuum- 5° liehst wenig Teilen für die Herstellung der Molybdichten Abschlusses zwischen diesen Teilen das dän-Silikatglas-Verschmelzung auszukommen.
Innere des Endes des äußeren Rohres aus Silikat- Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung bei glas, welche diesen Topf enthält, unter Vakuum einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch steht, während das andere Ende des äußeren gelöst, daß man:

Silikatglas-Rohres unter Druck steht, so daß die 55 Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung bei geschmolzenen Wandungen des inneren und einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch äußeren Rohres gegen die entsprechenden inne- gelöst, daß man:

ren und äußeren Oberflächen der Wandung die- . . „ . , . , , , . „ ,

ses Topfes gedruckt werden ^a) ^eine Baueinheit, bestehend aus zwei Rohren aus

_6o Silikatglas, herstellt, wobei das innere Rohr einen nur wenig geringeren Durchmesser als das

äußere Rohr aufweist, sowie ein geschlossenes

Ende, das die Form einer umbördelten, topfformigen Vertiefung mit einem dünnwandigen,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- 6₅ ringförmigen Schwächungsbereich der Seitenlung einer dichten Molybdän-Silikatglas-Verschmel- wandung hat,

zung durch Verschmelzen eines dünnwandigen b) den Topf aus Molybdän in den außerordentlich Molybdän-Topfes mit Silikatglas-Rohren. dünnen Ringspalt zwischen dem inneren und

3 4

dem äußeren Silikatglasrohr einsetzt und ihn Fig. 5 eine Seitenansicht im Schnitt des Rohr-

dort einbettet, um eine vakuumdichte Abdich- fußes, die die Abtrennung des verschlossenen Endes

rung mit den inneren und äußeren Oberflächen der Vertiefung des inneren Rohrteiles des Fußes dar-

der dünnen Wandung des Topfes zu bilden, und stellt, und

c) das geschlossene Ende der Vertiefung durch ^{5 1}Vf; J_5!^ne Seitenansicht f^.^^or^™§J°ⁿ

eine zentrale öffnung im Bodenteü des Topfes *^wei Rohrfußen an einem Unterteil aus fihkatglas

abschlägt und dieses geschlossene Ende der Ver- ^{das emen Teü emes} Rohrkolbens einer elektrischen

ringförmigen Schwächlings- ^P⁶ ,.^arsif; „ .__ ... _u *;™^^ τ κ™»

° ^ö Wie die Fig. 1 zeigt, wird eine bestimmte Lange

ίο eines Rohres 1, das im wesentlichen aus geschmolze-

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet also nem Silikat- oder Quarzglas besteht, erhitzt und so

gegenüber dem bekannten Verfahren eine über- verformt, daß sich ein geschlossenes Ende 2 bildet,

raschend einfache Herstellung einer Molybdän-Sili- Dieses noch plastische Rohrende 2 wird sodann

katglas-Verschmelzung, wobei insbesondere das Glas abermals verformt, um eine umgebördelte, nach

bei diesem Verfahren weniger beansprucht wird als 15 innen weisende Vertiefung 3 zu bilden, wie sie die

mit dem bekannten Verfahren, da vor dem Ab- Fig. 2 zeigt. Die Vertiefung 3 kann schnell und

schmelzen lediglich ein einziger Erhitzungsschritt er- leicht gebildet werden durch Eindrücken des vorde-

forderlich ist. ren Nasenteiles 4 eines Werkzeuges 5 entlang der

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Achse des Rohres 1 gegen sein geschlossenes Ende 2. Verfahrens wird die Vertiefung des inneren Rohres 20 Das Nasenteil 4 weist einen verminderten Durchaus Silikatglas durch Eindrücken des vorderen Endes messer auf. Das Werkzeug 5 bildet gleichzeitig eine eines Nasenteiles verminderten Durchmessers einer vakuumbetätigte Haltevorrichtung. Das ringförmige Vakuum-Haltevorrichtung längs der Achse dieses Ende des Haltewerkzeuges um diesen Nasenteil Rohres gegen das geschlossene erhitzte Ende herge- herum berührt das Ende des Rohres 1. Die Seitensteilt, wobei sich eine umbördelte Vertiefung mit 25 wände 6 der topfförmigen Vertiefung 3 werden hiereiner dünnen Seitenwand bildet und die Vakuum- bei gestreckt und dünn gemacht und bilden eine Haltevorrichtung zum Halten des inneren Rohres aus ringförmige geschwächte Zone, welche leicht ausge-Silikatglas an der gewünschten Stelle innerhalb und brachen werden kann, wie später erklärt werden wird, konzentrisch zu dem äußeren Rohr aus Silikatglas Das Rohr 1 wird sodann erhitzt und weichgemacht während der Verschmelzung der beiden Rohre mit- 30 in einem begrenzten Bereich im Abstand hinter einander an dem gegenüberliegenden offenen Ende seinem geschlossenen Ende. Der Teil des Rohres 1 des inneren Rohres verwendet wird. rechts von dem weichgemachten Bereich wird ab-

Eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen gezogen, um den Hauptteil 1 zu verschließen und abVerfahrens besteht darin, daß man während der Ver- zutrennen von Restteil 7 (Fig. 2), der dazu dient, Schmelzung der Wandungen der inneren und der 35 den inneren rohrförmigen Teil zu bilden. Das herausäußeren Rohre aus Silikatglas mit den Wandungen gezogene geschlossene Ende 8 des Rohres 1 wird des Molybdäntopfes zur Bildung eines vakuumdich- nachfolgend wieder erhitzt und verformt, um das im ten Abschlusses zwischen diesen Teilen das Innere wesentlichen flache geschlossene Ende 2 gemäß des Endes des äußeren Rohres aus Silikatglas. F i g. 1 zu bilden, das zur Vorbereitung der Herstelwelches diesen Topf enthält, unter Vakuum hält, 40 lung eines anderen inneren rohrförmigen Teiles 7 während man das andere Ende des äußeren Silikat- dient. Dieses Teil 7 wird entlang der gestrichelten glas-Rohres einem Druck aussetzt, so daß die ge^ Linie 9 in F i g. 2 getrennt, wodurch das innere rohrschmolzenen Wandungen des inneren und äußeren förmige Teil mit einem offenen linksseitigen Ende Rohres gegen die entsprechenden inneren und äuße- übrigbleibt.

ren Oberflächen der Wandung dieses Topfes gedrückt 45 Wie die Fig. 3 zeigt, wird das innere rohrförmige

werden. Teil 7 eingesetzt in einen äußeren rohrförmigen Teil

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung 10, das im wesentlichen aus geschmolzenem Silikatwerden an Hand der Zeichnungen erläutert, die ein glas besteht. Das äußere Teil 10 wird im Bereich 11 Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Es erhitzt, damit das offene Ende des inneren Rohres 7 zeigt 50 mit der Innenwand des äußeren Teiles 10 verschmilzt.

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bestimmten Länge Während dieses Vorganges kann die vakuumbetätigte

eines Rohres aus geschmolzenem Silikatglas, das an Haltevorrichtung 5, welche als Werkzeug zur Bildung

einem Ende verschlossen ist und vorbereitend zur der Vertiefung 3 verwendet wurde, in bequemer

Herstellung des inneren Teiles des Rohrfußes dient, Weise dazu verwendet werden, den inneren Teil 7

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt, die die Form 55 konzentrisch in dem äußeren Teil 10 zu halten, in-

der umgebördelten Vertiefung am verschlossenen dem der Nasenteil 4 der Haltevorrichtung in das

Ende des Rohres zeigt und die Trennung von diesem Innere dieser Vertiefung 3 eingreift. Das äußere Rohr

Rohr zur Bildung eines einzelnen inneren Rohrfuß- 10 wird gleichzeitig an jedem Ende durch enispre-

teiles darstellt.. chende Haltevorrichtungen eines Drehwerkzeuges ge-

Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt, die die Ver- 60 halten und synchron in Drehung versetzt, wobei die

Schmelzung des offenen Endes des inneren Rohrteiles Vakuumhaltevorrichtung sich durch die rechte Halte -

mit einem Teil der inneren Wandung des äußeren vorrichtung hindurch erstreckt und durch ein sepa-

Rohrteiles des Fußes darstellt, rates Haltewerkzeug gehalten und synchron in Dre-

F i g. 4 eine Seitenansicht im Schnitt, bei der die hung versetzt wird.

Verbindung des Topfteiles aus Molybdän mit den 65 Wie die Fig. 4 zeigt, wird ein tiefer länglicher

Rohrteilen des Fußes aus Silikatglas dargestellt ist, Topf 12 aus Molybdän mit seiner dünnen Seiten-

zur Vorbereitung der Verschmelzung der Teile mit- wandung in den ringförmigen Spalt zwischen dem

einander. inneren und dem äußeren Rohr 7 bzw. 10 eingesetzt.

Der Topf 12 hat eine relativ dicke Bodenwandung 13 inneren Rohres 7 gebildet wird von einer einfachen

mit einer zentralen öffnung 14. Seine Seitenwandung konvexen Kuppe an Stelle der umgebördelten, nach

nimmt an Dicke ab bis zu einer extrem dünnen, innen zeigenden Vertiefung 3.

scharfen Kante an seinem offenen Ende. Beispiels- In Fig. 6 ist ein Anwendungsbeispiel der abge-

weise kann bei einem Topf von näherungsweise 5 dichteten Rohrfüße 10 zu sehen. Zwei derartige

12,7 mm Durchmesser und einer Länge von 25,4 mm Rohrfüße sind hierbei in entsprechende öffnungen

die Bodenwandung 13 etwa 0,508 mm dick sein. Die eines schalenförmigen Unterteils 21 von geschmol-

Seitenwandungen können in der Dicke rasch abneh- zenem Silikatglas eingeschmolzen, welches auch ein

men von etwa 0,254 mm auf 0,127 mm nahe der Evakuierrohr 22 aufweist, das in eine zentrale öff-

Bodenwandung, und die Dicke nimmt von dort all- io nung eingeschmolzen ist. Starre Zuführleiter oder

mählich ab bis auf 0,00762 mm an der Kante. Stäbe 23 sind eingesetzt, welche sich durch die ent-

Gemäß einer bevorzugten Arbeitsweise wird wäh- sprechenden Rohrfüße 10 und durch die öffnungen

rend des Einschmelzens des Topfes 12 in die Rohr- 14 im Unterteil 13 der Töpfe 12 erstrecken. Die

fußeinheit 7 und 10 das rechte Ende der Einheit eva- Stäbe 23 bestehen aus einem geeigneten hochschmel-

kuiert und das linke Ende unter Druck gesetzt, wie 15 zenden Material, wie beispielsweise Wolfram, die in

dies im einzelnen beschrieben ist im USA.-Patent den öffnungen 14 der aus Molybdän bestehende-n

3 320 352. Beispielsweise können die Enden des Töpfe 12 durch ein geeignetes Hartlötmaterial, wie

äußeren Rohres 10 rohrförmig ausgebildet werden, beispielsweise Nickel, befestigt sein können,

wie bei 15 und 16 gezeigt, wobei das rechte Ende auf Eine geeignete Lichtquelle, wie beispielsweise ein

etwa 1 X 1O^-8 Torr Druck evakuiert werden kann, ao Wolfram-Draht des bekannten Planartyps, wird inbe-

Dieses rechte Ende wird bei 17 mit einer Spitze ver- kannter Weise von den Leitern 23 getragen und zwi-

sehen. Danach kann die Einheit wieder in ein Dreh- sehen diesen gehalten. Danach wird ein Rohrkolben

werkzeug eingesetzt werden, wobei die gegenüber- aus geschmolzenem Silikatglas montiert, um die

liegenden Enden des äußeren Rohres 10 von entspre- Lichtquelle einzuschließen. Der Rohrkolben wird

chenden Haltevorrichtungen gehalten werden und as hierbei mit seinem offenen End- oder Halsteil mit

wobei der Rohrhals 16 an eine Gasdruckquelle (bei- dem Rand des Unterteils 21 verschmolzen. Der KoI-

spielsweise Stickstoff) angeschlossen wird. Der Druck ben kann sodann evakuiert und mit einem geeigneten

beträgt etwa 155 Torr. Wenn die Einheit in Drehung inerten Gas gefüllt werden. Das Gas kann mit einer

versetzt ist, wird eine Gasflamme auf den durch die geringen Menge eines Halogens, wie beispielsweise

Klammern 18 umfaßten Bereich gerichtet, um eine 30 Brom in der Form von Brom-Wasserstoff versehen

abdichtende Verschmelzung zu erreichen, wie sie in sein, das in bekannter Weise die Funktion eines re-

Fig. 5 gezeigt ist Hierbei verschmelzen die ent- generierenden Getters hat. Falls erforderlich, können

sprechenden Wandungen der Rohre 7 und 10 mit den zusätzliche Träger für die Leiter 23 vorgesehen sein,

inneren und äußeren Wandungen des dünnen Teiles beispielsweise Ringe oder scheibenförmige Teile in

des Topfes 12, gegen die die entsprechenden Rohr- 35 dem Rohrfuß 10.

wandungen 7 und 10 durch den Gasdruck im Innern Das Rohr 1 (F i g. 1 und 2), von welchen die inne-

des Rohres 7 und den atmosphärischen Druck an der ren Rohrteile 7 hergestellt werden, kann aus einem

Außenseite der Rohrwandung 10 gedruckt werden. sogenannten 96«/oigen Silikatglas bestehen, welches

Um den Schmelzbereich auf den Teil des Topfes 12 eine Erweichungstemperatur von etwa 150° C auf-

zu beschränken, der dünn ausgeführt ist, kann der 40 weist, die geringer ist als die Erweichungstemperatur

übrige Teil der Außenseite des Topfes beispielsweise von reinem geschmolzenem Silikat- oder Quarzglas, mit Zirkoniumoxidpulver überzogen sein. -aus dem das äußere rohrförmige Teil 10 vorzugs-

Die Enden des äußeren Rohres 10 werden ab- weise besteht. Dies erleichtert das Schmelzen dieses

getrennt, so daß die Länge eines Rohrfußes entsteht, inneren Teiles 7 durch Wärmeübertragung beim Er-

wie in Fig. 5 gezeigt ist. Wie die Fig. 5 weiterhin 45 hitzen des äußeren Teiles 10.

zeigt, wird die Bodenwandung 19 der topffönnigen An Stelle der rohrförmigen Ausbildung der Enden

Vertiefung 3 abgebrochen entlang der dünnen ge- des äußeren Rohres 10, wie sie in Fig. 4 dargestellt

schwächten Zone 6, indem diese Bodenwandung mit ist, kann die Drehvorrichtung, in welcher die Enden

einem dünnen Stab (bezeichnet durch die Bezugszahl des Rohres 10 für die Arbeitsvorgänge, wie sie in

20) leicht angetippt wird. Der Stab wird durch das 50 Verbindung mit Fi g. 3 beschrieben wurden, gehalten

Loch 14 des Topfes 12 eingeführt Die Bruchstelle werden, mit klemmringartigen Haltevorrichtungen

hat nicht die Tendenz, über den Rand 20' der Vertie- versehen sein, durch welche die gegenüberliegenden

fung bis in den Schmelzbereich hinauszugehen, wie Enden des Rohres 10 evakuiert und unter Druck ge-

das der Fall ist, wenn das geschlossene Ende des setzt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Es ist aus der britischen Patentschrift 1 117 024 Patentansprüche: bereits ein Verfahren zur Herstellung einer Molyb- dän-Silikatglas-Verschmelzung bekannt. Bei diesem

1. Verfahren zur Herstellung einer dichten Mo- bekannten Verfahren wird eine aus Molybdän belybdän-Silikatglas-Verschmelzung durch Ver- 5 stehende Kappe mittels eines Molybdänringes an schmelzen eines dünnwandigen Molybdän-Topfes einen Wolfram-Stab angeschmolzen. Dieser Molybmit Silikatglas-Rohren, gekennzeichnet darning wird dann mit dem inneren Rohr einer aus durch folgende Verfahrensschritte: insgesamt drei ineinander angeordneten Rohren be-

_λ „ . „ . _ . , . , _t , , stehenden Anordnung verschmolzen. Der Durch-

a) Herstellung einer Baueinheit, bestehend aus _{io messer des hauaea Rohres ist} ^_{1 der beka}nnten An-

zwei Rohren aus Sihkatglas, wobei das _ordnung Beträchtlich geringer als der Durchmesser

innere Rohr einen nur wemg^ geringeren _des -J-^ _{Rohres Darüber} hinaus wird bei dem

Durchmesser als das äußere Rohr aufweist, _bekannten verfahren für das innere Rohr ein Glas

sowie em geschlossenes Ende, das die Form ^_ΏΟύ^ _{das einen} Erweichungspunkt aufweist, der

emer umgebordelten, topfformigen Vertie- _g&ting^_ist ^_{8 der} des für das äußere Rohr verwen-

fung mit einem dünnwandigen, ringförmigen dete Quarzglas. Schließlich benötigt das bekannte

Schwächungsbereich der Seitenwandung hat, Verfahren für die aus Kappe und Stab bestehende

b) Einsetzen des Topfes aus Molybdän in den Baueinheit Molybdän-Isolationsfolien, um ein Zeraußerordentlich dünnen Ringspalt zwischen brechen des Quarzglases an den Stellen zu vermeiden, dem inneren und dem äußeren Silikatglas- 20 an denen dieses das Metall berührt, und zwar dort, Rohr und Einbetten des Molybdän-Topfes wo keine Dichtung ist, nämlich am Ende der Dichzur Bildung einer vakuumdichten Abdich- tungen.

tung mit den inneren und äußeren Ober- Es ist den Fachmann ohne weiteres klar, daß die

flächen der dünnen Wandung des Topfes und Verwendung von Isolationsfolien bei der Herstellung

c) Abschlagen des geschlossenen Endes der ²S einer Molybdän-Silikatglas-Verschmelzung einen zuVertiefung durch eine zentrale öffnung im satzlichen Aufwand bedeutet, sowohl hinsichthch des Bodenteil des Topfes und Abbrechen dieses Materials als auch fur das Herstellungsverfahren geschlossenen Endes der Vertiefung längs Darüber hinaus ist das bekannte Verfahren deshalb des ringförmigen Schwächungsbereiches. aufwendig, weils es drei Rohre verwendet, die alle

30 miteinander verbunden werden müssen. Das heißt, es