DE604107C - Luftdichte Einquetschung der Stromeinfuehrung fuer elektrische Gluehlampen und andere Gefaesse aus Quarzglas - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftdichte Einquefschung der Stromeinführung für Gefäße aus Quarzglas, und zwar beispielsweise für Glühlampen, Entladungsgefäße, Röntgenröhren, Elektronenröhren, Quarzlampen, Photozellen oder Eudiometerröhren, also ganz allgemein für solche Gefäße, in deren inneren Hohlraum zwecks Herbeiführung gewisser elektrischer Vorgänge luftdicht leingeführte Stromzuleitungen hineinragen. Es ist in vielen Fällen erwünscht, solche Gefäße aus Quarzglas herzustellen, da dieses in mechanischer, thermischer 'und optischer Hinsicht vorzügliche Eigenschaften, z. B. für ultraviolettes Licht, besitzt.

Bei der Herstellung der Gefäße aus Quarzglas verursacht die luftdichte Einführung der Stromzuleitungen bekanntlich große Schwierigkeiten, da sich Metalldrähte zur luftdichten Einschmelzung in das Quarzglas nicht eignen, so daß solche Gefäße, z. B. Quecksilberquarzlampen, gewöhnlich mit eingeschUffenen und durch geeignete Klebstoffe abgedichteten Stromzuleitungen versehen werden. Es ist zwar ein Verfahren bekannt, gemäß welchem an das aus Quarzglas bestehende Gefäß mittels Zwischenschaltung mehrerer verschiedener Gläser, gewöhnlich abnehmenden Quarzinhaltes (Verbindegläser), ein solches Glas eingeschmolzen wird, welches dann die luftdichte Einschmelzung der gewöhnlich aus Wolfram oder Molybdän verfertigten Stromzuleitungen erlaubt, jedoch ist dieses Verfahren umständlich und teuer.

Es sind auch -weiterhin luftdichte Strom-Zuführungen für Vakuumgefäße, welche aus auf Glas aufgebrachten stromleitenden Schichten aus Silber, Gold, Platin oder anderen Metallen bestehen, bekannt. Verwendet wurden dabei Glasröhren. Dies hatte jedoch den Nachteil, daß bei der Fabrikation, bei der bekanntlich der Glühlampenkolben mit den Stromeinführungen zusammengepreßt wird, die Glasröhre ebenfalls zusammengedrückt wurde und eine einwandfreie Stromeinführung nicht erhalten werden konnte.

Schließlich sind flache Stromeinführungen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bekannt.

Die Nachteile der Stromzuführungen durch metallisierte Röhren werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß statt der Röhre ein Quarzglasstab verwendet wird. Die technischen Vorteile einer solchen Stromzuleitung sowie ihre Ausführungsarten sollen in folgendem beschrieben werden:

Es ist offenbar, daß jede Glassorte am leichtesten und sichersten mit leinem Glas derselben Art zusammenschmelzbar ist, da in diesem Fall, vorausgesetzt, daß beide Körper, die zusammengeschmolzen werden, auf dieselbe Temperatur erhitzt werden, an der Anschmelzstelle schädliche Spannungen nicht auftreten können und die zwei Gläser gleicher Art selbstverständlicherweise vollkommen aneinander festhaften. Da der an seiner Oberfläche mit einem genügend dünnen und gut haftenden Metallüberzug versehene Glasstab in seiner Wärmeausdehnung nicht merklich von der des nicht überzogenen Glases abweicht, stellt ein solcher auf seiner Oberfläche metallisierter Glasstab (Quarzglasstab) eine ideale Stromzuleitung für das aus demselben Glas (Quarzglas) verfertigte Entladungsgefäß dar. Solche Stromzuleitungen sind sehr einfach herzustellen. Aus dem betreffenden Glase werden längliche. Körper (Stäbe) mit den gewünschten Abmessungen hergestellt und lauf ihrer Mantelfläche mit Hilfe von an sich bekannten Verfahren mit gut haftendem dünnem Metallüberzug versehen. Für den Metallüberzug können bei Quarzglas mit Vorteil Platin öder Iridium, mit ganz besonderem Vorteil aber Tantal verwendet werden; es sind dies Metalle, aus denen man eine auf Quarzglas gleichmäßig und gut haftende Schicht herstellen kann, z. B. mit Hilfe des in der Keramik üblichen Einbrennverfahrens (Feuervergolden). Die Metallüberzüge können aber selbstverständlich auch auf andere Weise, z. B. durch Kathodenzerstäubung oder Kondensation von Metalldämpfen im Vakuum, hergestellt werden.

Die Einschmelzung der mit Metall überzogenen Stromzuleitungen geschieht auf ähnliehe Weise wie bei den bekannten Stromzuleitungen aus Metall, also entweder so, daß die Stromzuleitungen direkt in die Gefäßwand, oder aber, wie meistens üblich, zuerst in ein ■ gemeinsames Füßchen eingeschmolzen werden und dann erst dieses Füßchen in das das Gefäß, z. B. in die Entladungsröhre, eingeschmolzen wird. Bei beiden Arten der Herstellung muß darauf geachtet werden, daß während des Einschmelzverfahrens die Stromzuleitung keine solche Formänderung erleidet, die die Gleichmäßigkeit der Metallschicht an der Oberfläche beeinträchtigen würde.

Die Ausführung des Einschmelzvorganges sowie ein Ausführungsbeispiel eines mit den erfindungsgemäßen Stromeinführungen versehenen Entladungsgefäßes werden in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.

Fig. ι zeigt die schematische Seitenansicht einer zur Einschmelzung der erfindungsgemäßen Stromeinführungen dienenden Einrichtung, Fig. 2 die Seitenansicht einer mit den erfindungsgemäßen Stromeinführungen versehenen, aus Quarzglas verfertigten Photozelle ohne Fassung.

In Fig. ι halten in der in der Glühlampen· technik üblichen Weise Zangen 2 und 2' das an einem Ende trichterförmig sich erweiternde Tellerrohri. Die Stromzuleitungen 3 und 3' werden in den Bohrungen des Halters 4 untergebracht. Die ganze Einrichtung wird um ihre senkrechte Achse in .dauernder Drehbewegung gehalten, während das untere Ende des Tellerrohres mittels der Gasflammen 5 und S' auf die erwünschte Temperatur erhitzt wird. Dann wird das weich gewordene Quarzglas mit zwei in der Abbildung nicht gezeichneten Backen auf die Stromzuleitungen gepreßt. Bei diesem Verfahren werden die Stromzuleitungen nicht direkt von der Flamme getroffen, behalten also während des ganzen Einschmelzvorganges eine niedrigere Temperatur als das Tellerrohr, wodurch jedwede schädliche Deformation vermieden werden kann. Bei der Ausfuhrung dieses Verfahrens hat es sich vorteilhaft erwiesen, für die Stromzuleitungen flache, z. B. elliptisch oder längseckige Stäbe zu verwenden und diese so unterzubringen, daß die größere Abmessung des Querschnittes parallel zu der Arbeitsfläche der Quetschbacken zu liegen kommt. Quarzglas hat den Vorteil, daß infolge seines sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten schädliche Kühlspannungen an der Quetschstelle auch dann nicht entstehen, wenn im Augenblicke der Quetschung die Temperatur des Tellerrohres wesentlich höher war als die der Stromzuleitungen.

In Fig. 2 ist eine mit der erfindungsgemäßen Stromeinführung versehene, aus Quarzglas verfertigte lichtelektrische Zelle dargestellt, bei welcher die Stromzuleitungen unmittelbar in der Gefäßwand eingeschmolzen sind. In.dem unteren Teil, d.h. in der Quet-'schung 7 des Quarzgefäßes 6, sind die aus erfindungsgemäß an der Oberfläche metallisiertem Quarzglas bestehenden Stromzuleitungen 8 und 8' eingeschmolzen. Die Metallschicht der Stromzuleitungen besitzt an beiden Enden der Stromzuleitungen Verdickungen 9 bzw. 9' bzw. 10 bzw. 10'; an dem Metallüberzug 10, 10' der äußersten Enden sind die äußeren Stromzuführungsdrähte 11 bzw. 11' angeschmolzen, der Metallüberzug 9, 9' der inneren Enden ist mit dem Draht 13 bzw. mit dem als Anode dienenden Metallring 12 verbunden. Der Metalldraht 13 bildet die Stromzuleitung der lichtelektrischen Kathode 14, welche z.B. aus Natrium bzw. Kalium oder deren Amalgam besteht und in das Gefäß, z.B. durch das Pumpröhrchen, eingeführt werden kann.. Stromzuleitungen mit dem bekannten flachen Querschnitt können

auch. Her ebenso wie bei Entladungsgefäßen vorteilhaft verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Stromzuleitungen bilden den Stromweg aus dem Außenraum in das Innere des Gefäßes, und umgekehrt. Den weiteren Weg des Stromes nach auswärts können in bekannter Weise gewöhnliche Metalleiter bilden, welche z. B. mittels Anpressens an die Stromzuleitungen befestigt werden.

ίο In vielen Fällen, wie bereits erwähnt, ist es zweckmäßig, die nach außen stehenden Enden des Überzuges z. B. auf galvanischem Wege derart zu verdicken, daß in ihnen die Verbindungsleitungen z. B. durch Löten oder Schweißen befestigt werden können. Genau so können die in das Innere des Gefäßes hineinragenden Enden der Stromzuleitungen behandelt werden. Diese Anbringung der Stromzuleitungen an der eigentlichen Strom-

ao einführung bildet kernen Teil der Erfindung. Wenn die Elektroden nicht unmittelbar in das Gefäß, sondern in ein besonderes Füßchen eingeschmolzen werden, können diese Herstellungsphasen sowie die Montierung ,der Stromzuleitungen in der gewohnten Weise am Füßchen vorgenommen werden und die fertigmontierten Füßchen in die Gefäße eingeschmolzen werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Luftdichte; Einquetschung der Stromeinführung für elektrische Glühlampen und andere Gefäße aus Quarzglas, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromeinführung aus einem auf seiner Oberfläche mit einem gleichmäßigen, zusammenhängenden, z. B. durch Kathodenzerstäubung oder im Vakuum erfolgte Verdampfung und Kondensation hergestellten Metallüberzug versehenen Quarzglasstab besteht.

2. Stromeinführung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine aus Tantal beistehende Metallschicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen