DE3534091C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von Keramikteilen mittels Glaslot, das durch Strahlungswärme eines ringförmigen, nahe der Lötzone angeordneten und von einem Hochfrequenzfeld erwärmbaren Metallteiles schmelzbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 10 38 723 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren und der Anordnung zur Verschmelzung zweier Glasteile, insbesondere von Entladungsgefäßen, wird ein Glaskolben mit einem Durch­ führungen enthaltenden Glasboden verschmolzen. Um die Verschmelzungsstelle ist ein ringförmiger Erhitzungskörper gelegt. Die Anordnung ist von einer Hochfrequenzspule umgeben, die ein Hochfrequenzfeld erzeugt, wodurch der Erhitzungskörper erwärmt wird. Der Erhitzungskörper ist so ausgebildet, daß im wesentlichen nur die Verschmelzungs­ stelle der Erhitzung ausgesetzt ist, da sie die Wärme direkt durch Leitung vom Erhitzungskörper bekommt. Da der Erhitzungskörper für die Verschmelzung nur eines bestimmten Entladungsgefäßes ausgebildet ist, muß der Erhitzungskörper bei der Verschmelzung anderer Glasteile anders geformt sein. Aufgrund der Herstellung eines spezifischen Erhitzungskörpers für jede neue Form von zu verschmelzenden Glasteilen, ist die bekannte Vorrichtung aufwendig und teuer. Damit bei dieser Vorrichtung ver­ mieden wird, daß durch das Hochfrequenzfeld auch metallische Teile des Entladungsgefäßes erhitzt werden, sind Abschirmungen angebracht. Diese Abschirmungen werden mittels Löcher und Ausbuchtungen so ausgebildet, daß sie nicht so stark erhitzt werden wie der eigentliche Erhitzungskörper.

Aus der CH-PS 2 53 107 ist noch eine Vorrichtung zum Verbinden von Keramikteilen mittels Glaslot bekannt, bei der zwischen miteinander zu verbindende Keramikteile ein ringförmiges Metallteil gelegt wird, das mit pulverisier­ tem Glaslot überzogen ist. Das Metallteil wird von einem Hochfrequenzfeld erhitzt, so daß das Glaslot und die Keramikteile an der Lötstelle schmelzen. Nach Abkühlung des geschmolzenen Glasüberzuges und der geschmolzenen Keramik verbleibt das Metallteil in der Lötstelle. Für jede Lötverbindung zweier Keramikteile ist somit ein neues Metallteil erforderlich. Außerdem muß hierbei die Form des Metallteiles der Form der Verbindungsflächen der Keramik­ teile angepaßt sein. Das bekannte Lötverfahren ist somit relativ aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die Keramikteile mittels Glaslot unter Verwendung von Hochfrequenzstrahlung als Wärmequelle preisgünstig miteinander verbindet.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Metallteil als die miteinander zu verbindenden Keramikteile aufnehmendes Metallrohr ausgebildet ist und daß das Metallrohr in axialer Richtung vor und hinter einem die Lötzone umgebenden Rohrabschnitt Bohrungen aufweist, wobei nur der Rohrabschnitt von einer Hochfrequenzspule umgeben ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Metallrohr als Erhitzungskörper verwendet. Unter einem Metallrohr wird ein langgestreckter hohlzylindrischer Körper mit gleichmäßiger Wandstärke verstanden. Das Metallrohr ist beliebig oft wiederverwendbar, so daß sich die Löt­ verbindung zur preisgünstigen Herstellung von Serien­ produkten eignet. Die Bohrungen, die im Metallrohr ange­ bracht sind, und die Lötzone umgeben, wirken als Wärme­ isolator. Die außerhalb dieses Rohrabschnittes liegenden Teile werden nicht erwärmt. Dadurch kann die zur Lötung erforderliche Hochfrequenzleistung reduziert werden. Bei dieser Vorrichtung wird innerhalb des Rohrabschnittes zwischen den Bohrungen eine gleichmäßige Wärmeabgabe bewirkt. Die Verschmelzungsstelle braucht daher nicht vom Metallrohr berührt zu werden. Um wärmeempfindliche Teile zu schützen, die außerhalb der Lötzone liegen, kann mittels der Bohrungen die Lötzone soweit verkleinert werden, daß die Wärme auf diese Stelle konzentriert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Sie zeigt ein Metall­ rohr, um das eine Hochfrequenzspule angeordnet ist.

Die Vorrichtung zum Verbinden von Keramikteilen besteht aus einem Metallrohr 1, das von einer Hochfrequenzspule 2 umgeben ist, die von einem nicht dargestellten Hochfre­ quenzgenerator gespeist wird. Im Innenraum des Metallroh­ res 1 befinden sich rohrförmige Keramikteile 3 bis 8, die über das Glaslot bestehende Zwischenschichten 9 bis 13 an­ einandergefügt sind. Die Zwischenschichten können bei­ spielsweise aus einem Gemisch aus Glaspulver und Äthanol bestehen.

Um die Keramikteile 3 bis 8 miteinander zu verlöten, strahlt zunächst die Hochfrequenzspule 2 ein hochfre­ quentes elektromagnetisches Feld mit einer Frequenz von beispielsweise 1,4 MHz auf das Metallrohr 1. Hierdurch werden im Metallrohr 1 Hochfrequenzströme induziert, die dessen Erwärmung bewirken. Diese Wärme wird auf die Zwi­ schenschichten 9 bis 13 abgestrahlt, wodurch zunächst das Äthanol des Glaspulver-Äthanol-Gemisches verdampft und an­ schließend das Glaspulver zum Schmelzen gebracht wird. Dann wird das Hochfrequenzfeld abgeschaltet, und nach Ab­ kühlung der Zwischenschichten ergeben sich feste Löt­ verbindungen zwischen den Keramikteilen 3 bis 8. Befinden sich im Inneren der Keramikteile 3 bis 8 wärmeempfindliche Bauelemente, kann die Lötvorrichtung so rechtzeitig abge­ schaltet werden, daß zwar die Zwischenschichten 9 bis 13 ausreichend erwärmt werden, die Wärmeeinwirkung auf die wärmeempfindlichen Bauelemente aber so gering bleibt, daß sie nicht geschädigt werden.

Soll hierbei zur Verbindung der Keramikteile 5 und 6 le­ diglich die Zwischenschicht 11 erwärmt werden, kann das Metallrohr 1 in Höhe der Linien 14 und 15 um den gesamten Umfang des Metallrohres 1 verteilte Bohrungen aufweisen, die den zwischen den Linien 14 und 15 liegenden und von der Hochfrequenzspule 2 umgebenen Rohrabschnitt 16 vom übrigen Metallrohr 1 thermisch isolieren. Mittels des von der Hochfrequenzspule 2 abgestrahlten elektromagnetischen Feldes wird dann lediglich der Rohrabschnitt 16 erwärmt. Diese Wärme strahlt auf die Zwischenschicht 11 und bewirkt dann eine feste Lötverbindung der Keramikteile 5 und 6.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Verbinden von Keramikteilen (3 bis 8) mittels Glaslot, das durch Strahlungswärme eines ringförmigen, nahe der Lötzone angeordneten und von einem Hochfrequenzfeld erwärmbaren Metallteiles schmelzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil als die mitein­ ander zu verbindenden Keramikteile (3 bis 8) aufnehmendes Metallrohr (1) augebildet ist und daß das Metallrohr (1) in axialer Richtung vor und hinter einem die Lötzone umgebenden Rohrabschnitt (16) Bohrungen (14, 15) aufweist, wobei nur der Rohrabschnitt (16) von einer Hochfrequenz­ spule (2) umgeben ist.