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Luftdichter Metalikappenanschluß für die Stromzuführung in Glashohlkörper.
Bekanntlich ist es sehr schwierig große Stromstärken durch Glashohlkörper durchzuleiten,
wenn der Stromleiter luftdicht eingeschmolzen sein soll. Große Stromstärken erfordern
Stromleiter von großem Querschnitt, und in diesem Falle bereitet selbst Platin Schwierigkeiten,
weil im Glas Spannungen entstehen, denen zufolge das Glas in kurzer Zeit an der
Einschmelzstelle springt und undicht wird.
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Es ist bereits vorgeschlagen, zur Stromeinführung in Glashohlkörper
Metallkappe« zu verwenden, die an das Ende eines an dem Glashohlkörper angesetzten
Glasrohres aufgeschmolzen wurden und zur Durchführung oder Befestigung der Stromzuleitungen
dienen sollten. Waren die Wandstärken dieser Kappen, die aus Platin oder Kupfer
bestanden, zu groß gewählt, so ergab sich, daß das Glasrohr an der Stelle, an der
es die Kappe verläßt, fast immer früher oder später sprang, was darauf zurückzuführen
ist, daß die Spannung im Glase im Innern der starken Kappe bedeutend größer ist
als in dem von der Kappe freien Teil der Glasröhre, und daß der Übergang ein zu
plötzlicher ist.
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Es ist auch schon vorgeschlagen, die Kappe so dünnwandig zu machen,
daß sie nachgiebig ist, und man konnte tatsächlich erreichen, daß vor allem die
Spannung im Glase innerhalb der Kappe vermindert und auch der Übergang zu den spannungsfreien
Teilen der Glasröhre allmählicher wurde, also Sprünge an der Übergangsstelle seltener
auftraten. Datei ergab sich aber die Schwierigkeit, daß verhältnismäßig starke Stromleiter
an dein gleichfalls dünnwandig ausgebildeten Boden der Kappe nicht gut befestigt
werden konnten, so daß sich derartige K#--ppe:ianschlösse höchstens für ganz geringe
Stroms 'irlzen ei-neten. Man hat zur Vermeidung t. z# dieser Schwierigkeit den Weg
gewählt, den dünnwandigen Boden durch eine eingelegte, mittels einer Falzv erbindung
befestige Platte zu verstärken und an diese den stromleitenden Teil anzuschließen.
Diese Einrichtung zeigt jedoch den Nachteil, daß die Bodenteile infolge ihrer nicht
starren Verbindung bei Temperaturänderungen sich gegenseitig verschieben können,
wodurch nicht nur. die mechanische Festigkeit der Verbindung vermindert, sondern
auch das elektrische und i Wärmeleitungsvermöge-i erheblich beeinträchtigt wird.
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Als Träger für die Antikathode von Röntgenröhren sind auch Platinkappen
verwendet worden, die im ganzen dünnwandig, aber an ihrem Boden durch ein Kupferstück
verstärkt waren, dessen Gewindebohrung zum Einschrauben eines zur Stromzuleitung
dienenden Kupferstabes diente. Bei dieser Anordnung wurde lediglich die dünne Seitenwand
der
Platinkappe an den Glasrohrstutzen der Röntgenröhre. angeschmolzen. Es ist ferner
bereits zur -Verbindung des Antikathodenträgers mit dem Glasrohrstutzen eiii in
diesen einschmelzbarer, dünnwandiger Platinring verwendet worden, mit dem ein die
Antikathode tragendes, mehr oder minder starkes Kupferrohr oder eine Kupferkappe
verbunden wurde. Bei allen diesen Ausführungen stand das Glas nur unter dem Einfluß
der physikalischen Eigenschaften des Platinanschlußstückes, das "infolge seines
gegenüber dem Glas gleichen Ausdehnungskoeffizienten ohne Bedenken so ausgestaltet
werden konnte, wie es der Verwendungszweck in bezug auf Erzielung der nötigen Festigkeit
oder das Anbringen von Stromzuleitungen usw. erforderte.
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Demgegenüber liegt dem vorliegenden Metallkappenanschluß die erfinderische
Erkenntnis zu grunde, daß auch eine Kappe aus anderen Metallen oder Legierungen,
z. B. Kupfer, ohne Verwendung eines Platinzwischenstückes unmittelbar mit dem Glase
durch Ein- oder Anschmelzen verbunden werden kann, wenn zumindest der Einschmelzrand
der unmittelbar mit dem Glase zu verschmelzenden Kappe eine bei Wärmeschwankungen
das Springen des Glasansatzes verhütende Dünnwandigkeit und Nachgiebigkeit erhält,
während der massive oder aus starr miteinander verbundenen Teilen bestehende Boden
der Kappe gegenüber der Seitenwand von beliebig größerer Dicke ist. Unter starrer
Verbindung der Teile ist hierbei eine solche zu verstehen, die einen Verbundkörper
ergibt, dessen Einzelteile bei Wärmesch-,vankungen sich nicht gegeneinander verschieben
können.
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Durch diese Anordnung wird die Möglichkeit gegeben, die für Metallkappenanschlüsse
der geschilderten Art bisher verwendeten massiven Platinkappen oder -zwischenstücke
gänzlich zu vermeiden, was in Hinblick auf den sehr hohen Preis des Platins wirtschaftlich
von größter Bedeutung ist.
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Wenn nun der Kappenrand sehr nachgiebig gemacht wird, um einen Spannungsübergang
zu schaffen, der die Glasröhre vor dem Springen sicher bewahrt, so kann die Stärke
I' der Seitenwand der Kappe von einem gewissen Mindestmaß vom Rand an gegen den
j Boden hin unbedenklich verstärkt werden, und zwar allmählich oder in entsprechender
Weise abgestuft.
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Beispielsweise können nun die Stromzu-und -abführungsdrähte oder -stäbe
in jeder beliebigen Art an dem dicken Boden der so gestalteten Kappe vollkommen
sicher und dauerhaft befestigt werden, wodurch der Metallkappenanschluß auch für
die höchsten Stromstärken geeignet wird.
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Wird für die Kappe eine Legierung aus Nickel und Eisen benutzt, die
etwa denselben Ausdehnungskoeffizienten hat wie Glas, so braucht bei der Wahl der
Abmessungen der Kappe naturgemäß nicht so genau vorgegangen zu werden.
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Nach der Erfindung ist auch möglich, die Kappe innen, also im Lichtraum
der Glasröhre ein- oder anzuschmelzen, was dann von Vorteil ist, wenn die Kappe
aus verhältnismäßig leicht oxydierbarem Material besteht oder wenn eine Glasart
gewählt wird, deren Erweichungspunkt so hoch ist, daß die Kappe schmelzen würde,
wenn sie außen angebracht wäre, wie dies beispielsweise bei der Verwendung von Quarzglasröhren
der Fall ist.
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Der Metallkappenanschluß: gemäß der Erfindung kann mit Vorteil bei
Starkstromlampen, Röntgenröhren usw. verwendet werden.