Vorrichtung zum luftdichten Verschmelzen von Metallkappen mit den
Enden von Glasrohren o. dgl. Das Verschmelzen von Kappen aus unedlen Metallen, z.
B. Kupfer, mit den Enden von Glasrohren oder Öffnungen von Glasgefäßen o. dgl. bereitet
große Schwierigkeiten, weil man den Sauerstoff von Metallen nur schwer fernhalten
kann. Zum Verschmelzen sind komplizierte rotierende Flammenanordnungen vorgeschlagen
worden, um eine gleichmäßige Erhitzung zu gewährleisten. Auch hat man bereits versucht,
die hinschmelzstelle mit Hilfe elektrischer Heizkörper zu erhitzen.Device for airtight fusing of metal caps with the
Ends of glass tubes o. The like. The fusing of caps made of base metals, z.
B. copper, with the ends of glass tubes or openings of glass vessels o. The like. Prepares
great difficulty because it is difficult to keep the oxygen away from metals
can. Complicated rotating flame arrangements are proposed for fusing
to ensure even heating. Also one has already tried
to heat the melting point with the help of electric radiators.
In besonders sicherer Weise kann man, vorzugsweise auch unter Luftabschluß,
Glasrohre mit Metallkappen verschmelzen, wenn man gemäß der Erfindung Halter für
die Metallkappe und das Glasrohr und eine Hochlrequenzspule sowie vorzugsweise auch
einen ringförmigen, den zu verschmelzenden Rohrenden gegenüberstehenden Leiter so
zusammenordnet, daß bei Speisung der Spule mit Hochfrequenz die Metallkappe und
der Leiter durch die in ihnen erzeugten Induktionsströme erhitzt werden. Bei kleineren
Stücken kann die in der Kappe erzeugte Wärme unmittelbar dazu dienen, den Teil,
der aus in der Hitze plastischem Stoffe, wie Glas, Quarz u. dgl., besteht, unmittelbar
zu erhitzen. Meist empfiehlt es sich jedoch, noch einen besonderen Metallkörper
(Ring) in der Nähe der Einschmelzstelle anzuordnen und zur Erhitzung des Rohrendes
zu benutzen. Der Glasteil wird mit Hilfe dieses Ringes durch Strahlung und Wärmeleitung
auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht. Darauf wird die Metallkappe, deren
Halter hierzu verschiebbar ist, an das Glasrohrende bei andauernder Strahlung des
Ringkörpers heranbewegt und nötigenfalls weiter erhitzt und die Verschmelzung von
Kappe und Glasrohr vollzogen.In a particularly safe way, preferably also in the absence of air,
Glass tubes with metal caps fuse, if one according to the invention holder for
the metal cap and the glass tube and a high frequency coil as well, preferably also
an annular conductor facing the pipe ends to be fused as follows
collects that when the coil is fed with high frequency, the metal cap and
the conductor are heated by the induction currents generated in them. With smaller ones
Pieces of the heat generated in the cap can be used directly to
which consists of substances that are plastic in the heat, such as glass, quartz and the like, directly
to heat. In most cases, however, it is advisable to have a special metal body
(Ring) to be placed near the melting point and to heat the pipe end
to use. The glass part is made with the help of this ring by radiation and heat conduction
brought to a sufficiently high temperature. On it is the metal cap, whose
This holder is displaceable to the end of the glass tube with continuous radiation of the
Annular body moved and if necessary further heated and the fusion of
Cap and glass tube completed.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
r ist ein Glasrohr, das mit der Metallkappe 2 verschmolzen werden soll. 3 ist ein
innerhalb dieses Glasrohres angeordneter Kurzschlußring, in dem mit Hilfe der Spule
9 durch Induktion Hochfrequenzströme erzeugt werden. Der Kurzschlußring 3 kann z.
B. aus Eisen, Kupfer o. dgl. bestehen. Er ist an dem feuerfesten Rohr q. befestigt,
und zwar derart, daß er zentrisch zum Glasrohr r liegt. Unter Umständen kann es
zweckmäßig sein, den Ring drehbar anzuordnen, damit durch Drehung des Ringes eine
vollständig gleichmäßige Temperatur der Einschmelzstelle erzielt werden kann. Das
Rohr q. kann außerdem mit Öffnungen g versehen sein, die dazu dienen, indifferente
Gase in das Innere des Glasrohres einzublasen, um das erweichte Ende des Glasrohres
an die Metallkappe anzudrücken bzw. um Sauerstoff von der Einschmelzstelle fernzuhalten.
Das Rohr 4 wird
durch die Korken 6 gehalten. Die Metallkappe 2 ist
verschiebbar am.Rohr q. mit Hilfe des Führungsstückes 7 befestigt. 8 ist eine Schutzglocke,
die zur Verhinderung von Oxydation an der Einschmelzstelle mit einem indifferenten
Gas gefüllt oder evakuiert werden kann. Das Führungsrohr 7 ist durch diese Glasglocke
geführt, um die Metallkappe 2 von außen über das Glasrohr i schieben zu können.In the figure, an embodiment of the invention is shown.
r is a glass tube to be fused with the metal cap 2. 3 is a
within this glass tube arranged short-circuit ring, in which with the help of the coil
9 high-frequency currents can be generated by induction. The short-circuit ring 3 can, for.
B. made of iron, copper or the like. Consist. It is on the refractory pipe q. attached,
in such a way that it is centric to the glass tube r. Under certain circumstances it can
be expedient to arrange the ring rotatably, so that by rotating the ring a
completely uniform temperature of the melting point can be achieved. That
Pipe q. can also be provided with openings g, which serve to indifferent
Blow gases into the interior of the glass tube around the softened end of the glass tube
to press against the metal cap or to keep oxygen away from the melting point.
The tube 4 will
held by the cork 6. The metal cap 2 is
slidable on the pipe q. fastened with the aid of the guide piece 7. 8 is a protective bell,
those to prevent oxidation at the melting point with an indifferent
Gas can be filled or evacuated. The guide tube 7 is through this bell jar
guided in order to be able to slide the metal cap 2 over the glass tube i from the outside.
Die Anordnung wirkt in folgender Weise Nachdem die Schutzglocke 8
mit einem indifferenten Gas gefüllt bzw. evakuiert ist, wird bei hochgehobener Metallkappe
2 ein Hochfrequenzstrom durch die Spule 9 geleitet. Der Kurzschlußring 3 kommt nun
binnen kurzer Zeit bis auf Weißglut und erwärmt das Glasrohr i an der Einschmelzstelle
bis zum Erweichungspunkt. Um zu erreichen, daß das Glas am Ende zuerst erweicht,
kann man den Heizring in axialer Richtung verschiebbar anordnen, um durch Verschieben
des Ringes die Heizwirkung auf das Ende des Glasrohres zu konzentrieren. Unter .
Umständen kann es aber auch zweckmäßig sein, den Heizring so auszubilden, daß der
Abstand zwischen Glasrohr und Heizring gegen das zu erhitzende Ende des Glasrohres
zu geringer wird. Nachdem das Glasrohr genügend erhitzt ist, wird die Metallkappe
2 mit Hilfe des Führungsrohres 7 von oben über das Glasrohr i geschoben. Sie fängt
in dieser Lage einen großen Teil der Kraftlinien ab und korümt selbst zum Glühen.
Durch die große Wärmekapazität des Ringes 3, der zweckmäßig einen kleineren Durchmesser
als die Metallkappe besitzt, wird dafür gesorgt, daß das Glas gleichmäßig weich
bleibt. Nun wird durch die Öffnung 5 ein indifferentes Gas, z. B. Stickstoff, eingeleitet
und dadurch das Glas gegen die glühende Metallkappe gedrückt. Der Hochfrequenzstrom
in der Spule 9 wird so lange aufrechterhalten, bis das Glas und Metallstück verschmolzen
sind. Dann wird er allmählich geschwächt, damit die Einschmelzstelle langsam abkühlt.
Bei kleineren Anordnungen kann man die zu verbindenden Teile von vornherein in die
endgültige Lage bringen und den Metallring fortlassen.The arrangement works in the following way after the protective bell 8
is filled or evacuated with an inert gas, is when the metal cap is lifted
2, a high-frequency current is passed through the coil 9. The short-circuit ring 3 comes now
within a short time to white heat and heats the glass tube i at the melting point
up to the softening point. To make the glass soften first at the end,
you can arrange the heating ring displaceably in the axial direction by moving
of the ring to concentrate the heating effect on the end of the glass tube. Under .
However, it may also be useful to design the heating ring so that the
Distance between glass tube and heating ring against the end of the glass tube to be heated
becomes too low. After the glass tube is heated enough, the metal cap is
2 pushed over the glass tube i from above with the aid of the guide tube 7. she catches
in this position off a large part of the lines of force and corms itself to glow.
Due to the large heat capacity of the ring 3, which is expediently a smaller diameter
as the metal cap possesses, it ensures that the glass is uniformly soft
remain. An inert gas, e.g. B. nitrogen, initiated
and thereby pressed the glass against the glowing metal cap. The high frequency current
in the coil 9 is maintained until the glass and metal piece fused
are. Then it is gradually weakened so that the melting point cools down slowly.
In the case of smaller arrangements, the parts to be connected can be inserted into the
Bring the final position and leave the metal ring away.
Anstatt die Einschmelzstelle mit einem indifferenten Gase zu umgeben,
kann man auch ein reduzierendes Gas (z. B. Wasserstoff oder Leuchtgas) verwenden.
Man erreicht dadurch den Vorteil, daß etwa am Metallteil vorhandene Oxyde reduziert
werden.Instead of surrounding the melting point with an inert gas,
a reducing gas (e.g. hydrogen or luminous gas) can also be used.
This has the advantage that any oxides present on the metal part are reduced
will.
Die Anordnung nach der Erfindung besitzt den Vorteil, daß man Glas
mit Metall, insbesondere aber Glasrohre mit Metallkappen, ohne Schwierigkeiten vakuumdicht
verschmelzen kann. Die Verbindung zwischen Glas und Metall wird insbesondere deshalb
sehr innig, weil in dem Metallstück selbst eine große Wärme erzeugt und unmittelbar
an der Einschmelzstelle frei wird Die gleichmäßige Erhitzung trägt ferner dazu bei,
daß nach dem Erkalten des Glases keine Spannungen in diesem auftreten.The arrangement according to the invention has the advantage that it is glass
with metal, but especially glass tubes with metal caps, vacuum-tight without difficulty
can merge. The connection between glass and metal is therefore particularly important
very intimate, because in the piece of metal itself a great deal of heat is generated and immediately
becomes free at the melting point The even heating also contributes to
that no tension occurs in the glass after it has cooled down.