DE682828C

DE682828C - Process for melting junction pipes made of quartz glass or quartz-like glasses on quartz vessels

Info

Publication number: DE682828C
Application number: DEP77182D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Hagen
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1938-04-24
Filing date: 1938-04-24
Publication date: 1939-10-23

Description

Verfahren zum Anschmelzen von aus Quarzglas oder quarzähnlichen Gläsern bestehenden Abzweigrohren an Quarzgefäße Das Anschmelzen von aus Quarzglas oder ähnlichen Gläsern bestehenden Abzweigrohren an rohrförmige Quarzgefäße, wie dies insbesondere für das Anschmelzen des Entlüftungsrohrstutzens an das Quarzgefäß elektrischer Überdruckmetalidampfentladungslampen erforderlich ist, hat zur Voraussetzung, daß vorerst in der Gefäßwandung eine durchgehende Öffnung hergestellt wird., Das Bohren von Löchern in Quarzgefäße mittels ge- eigneter Werkzeuge ist reit Rücksicht auf die große Zähigkeit ,des Quarzes und die speist mehr als i mm betragende Wandstärke von Quarzgefäßen mit kapillaren Abmessungen äußerst zeitraubend und dadurch unwirtschaftlich, wozu noch kommt, daß beim Bohrvorgang das Quarzgefäß leicht verschmutzt !und vordem Anschmelzen des gereinigt werden muß. Man ist daher in Praxis meist so vorgegangen, daß man eine Stelle der Gefäßwand bis zum Erweichen erhitzte, darauf an diese Stelle der Gefäßwand einen Quarzstab anschmolz und nunmehr mittels dieses Stabes den erweichten Gefäßwandteil nach außen zog. Die sichhierbei bildende hohle, konisch. zulaufende Spitze wurde dann in Nähe .der Gefäßwand abgeschnitten und auf den freigelegten Gefäßwandkanal das Abzweigrohr aufgesetzt und angeschmolzen. Diese Herstellungsart erforderte große Geschicklichkeit der die Arbeit ausführenden Personen. Der hierbei in der Wandung des Gefäßes entstehende, nach innen zu stark trichterförmig erweiterte, unnötig große Kanal gibt "zudem bei Verwendung des Gefäßqg bei überdruckmetalidampfentladungslampen, also bei Lampen mit mehr als 2o Atmosphären übersteigende. Betriebsdampfdruck, zu einer unerwünschten Kondensation des Metalldampfes, insbesondere Quecksilberdampfes, Anlaß, wodurch das Eintreten eines genügend hohen Dampfdruckes in Frage gestellt und auch die Anlaufzeit derartiger Lampen, und zwar insbesondere wenn diese Lampen xlur. luftgekühlt sind, beträchtlich verlängert Durch den unnötig großen, trichter£örmi weiterten Kanal wird ferner auch noch - °ie mechanische Festigkeit des Gefäßes nichtunerheblich herabgesetzt.Method for fusing branch pipes made of quartz glass or quartz-like glasses to quartz vessels the vessel wall is made a through hole., the drilling of holes in quartz tubes by means of suitable tools is riding in view of the high toughness, of quartz and which feeds more than i mm amount wall thickness of quartz tubes with capillary dimensions extremely time-consuming and therefore uneconomical What is more, the quartz vessel is slightly soiled during the drilling process and must be cleaned before it is melted. In practice, therefore, the procedure is usually that one part of the vessel wall is heated to softening, then a quartz rod is fused to this point of the vessel wall and the softened part of the vessel wall is then pulled outwards by means of this rod. The resulting hollow, conical. The tapering tip was then cut off in the vicinity of the vessel wall and the branch pipe was placed on the exposed vessel wall channel and melted on. This type of production required great skill on the part of the people carrying out the work. The unnecessarily large channel that is created in the wall of the vessel and widened too much in the form of a funnel to the inside also results in undesirable condensation of the metal vapor, especially mercury vapor, when the vessel is used in overpressure metal vapor discharge lamps, i.e. in lamps with more than 20 atmospheres Occasion, whereby the occurrence of a sufficiently high vapor pressure is called into question and also the start-up time of such lamps, especially if these lamps xlur. are air-cooled, extended considerably Through the unnecessarily large, funnel £ örmi further channel is also still - ° ie mechanical strength of the vessel not insignificantly reduced.

Diese Nachteile beim Anschmelzen von Quarzabzweigrohren an rohrförmige Quarzgefäße, insbesondere beim Anschmelzen von Entlüftungs.rohrstutzen an die Quarzgefäße von überdruckmetalldampfentladungslampen, werden sicher vermieden, wenn erfindungsgemäß vorerst das Quarzgefäß an der Anschmelzstelle .des Abzweigrohres quer durchgeschnitten und darauf in der Schnittfläche eines Rohrabschnittes oder aber auch in den Schnittflächen jedes Rohrabschnittes je ein quer durch eine Wandungsstelle hindurchgehender Schlitz hergestellt wird. Sodann werden erfindungsgemäß die Rohrabschnitte wieder aneinandergesetzt und aneinandergesch@molzen, wobei aus dem Querschlitz oder den aneinandergesetzten Querschlitzen ein durchgehender Kanal entsteht. Darauf wird endlich in an sich bekannter Weise auf den Kanal :das Abzweigrohr gesetzt und dieses mit dem Gefäß verschmolzen. Der in einer oder -beiden Schnittflächen hergestellte Querschlitz kann leicht so hergestellt werden, daß er durchgängig dieselbe Tiefe besitzt, so daß sich dann nach Zusammenschmelzen der Rohrabschnitte ein vollkommen zylindrischer oder prismatischer Kanal ergibt, der sich somit nach dem Gefäßinnern hin nicht trichter-_förmig erweitert. Zweckmäßig wird der Schlitz jedoch an der Außenwand des Gefäßes etwas tiefer als an der Innenwand eingeschliffen, so daß nach Zusammenschmelzen der Rohrabschnitte ein sich nach innen zu etwas verjüngender Kanal entsteht. Es ist -dann noch weniger die Gefahr gegeben, daß im Kanal der Gefäßwand eine unerwünschte Metalldaxnpfkondensation eintritt, zumal der Kanal bei der geschilderten Herstellungsart bequem äußerst eng gemacht werden kann.These disadvantages when fusing quartz branch pipes to tubular ones Quartz vessels, especially when fusing vent pipe sockets onto the quartz vessels of overpressure metal vapor discharge lamps are safely avoided if according to the invention first of all the quartz vessel was cut transversely at the melting point of the branch pipe and then in the cut surface of a pipe section or also in the cut surfaces each pipe section has a slot extending transversely through a wall point will be produced. Then, according to the invention, the pipe sections are put together again and melted together, whereby from the transverse slot or the juxtaposed Cross slits create a continuous channel. Then it finally becomes better known in and of itself Way to the sewer: put the branch pipe and fused this with the vessel. The transverse slot produced in one or both cut surfaces can easily be so be made that it has the same depth throughout, so that then after the pipe sections have fused together a completely cylindrical or prismatic one Channel results, which thus does not expand in the shape of a funnel towards the interior of the vessel. However, the slot is expediently somewhat deeper than on the outer wall of the vessel ground in on the inner wall so that after the pipe sections have fused together a canal that tapers slightly inwards is created. It is -then even less there is a risk of undesired metal dipping condensation in the channel of the vessel wall occurs, especially since the channel is conveniently extremely narrow in the production method described can be made.

In Abb. i der beiliegenden Zeichnung ist ein Längsschnitt durch ein Quarzgefäß gezeigt, bei welchem das Abzweigrohr auf die bisher übliche Art nach vorherigem Ausziehen eines stark erhitzten Wandungsteiles des Gefäßes an diesem angeschmolzenwurde.In Fig. I of the accompanying drawing is a longitudinal section through a Quartz vessel shown, in which the branch pipe according to the previously usual way prior pulling out a strongly heated part of the wall of the vessel on this has been melted.

Die Abb. i zeigt, wie sich der die Verbindung zwischen dem Quarzgefäßinnenraum i und dem Innenraum 2 des Entlüftungsrohrstutzens 3 herstellende Kanal q. in der verhältnismäßig dicken Wandung 5 des Quarzglasgefäßes in Richtung nach dem Gefäßinnern trichterförmig erweitert. Diese Erweiterung gibt Anlaß dazu, daß ein Teil des zu verdampfenden Metalls, meist Quecksilber, nicht verdampft, und daß die Lampe nicht schnell genug, manchmal sogar gar nicht if den erforderlichen Druck kommt.Fig. I shows how the connection between the quartz vessel interior i and the interior space 2 of the vent pipe socket 3 producing channel q. in the relatively thick wall 5 of the quartz glass vessel in the direction towards the interior of the vessel widened funnel-shaped. This expansion gives rise to a part of the to evaporating metal, usually mercury, does not evaporate, and that the lamp does not fast enough, sometimes not at all when the pressure comes.

°@: In der Abb. 2 ist ein Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten überdruckmetalldampfentladungslampe im Längsschnitt dargestellt. Wiederum ist mit i der Innenraum des Quarzgefäßes 5, mit 2 der Innenraum des Entlüftungsrohrstutzens 3 und mit 4. der Verbindungskanal in der Wandung des Quarzgefäßes bezeichnet. Der Kanal ist, wie ersichtlich, nach innen zu verjüngt.° @: In Fig. 2 is a part of a designed according to the invention Overpressure metal vapor discharge lamp shown in longitudinal section. Again is with i the interior of the quartz vessel 5, with 2 the interior of the vent pipe socket 3 and 4 denote the connecting channel in the wall of the quartz vessel. Of the As can be seen, the channel is tapered inwards.

Zwecks Herstellung .des sich nach innen zu verjüngenden Verbindungskanals q. wird vor dem Anschmelzen des Entlüftungsrohrstutzens 3 das rohrförmige Entladungsgefäß i, 5 in Richtung .der Linie A-B eingeschnitten und durchgebrochen. Sodann wird an die Trennfläche 6 des einen Rohrabschnittes, wie in Abb. 3 gezeigt, eine Karborundtellerscheibe 7 herangestellt und mit der in schnelle Drehung versetzten Tellerscheibe in diesem Rohrabschnitt ein kleiner Schlitz 8 e#ingeschliffen, und zwar in die Außenwand etwas tiefer als in die Innenwand. Darauf werden beide Rohrabschnitte wieder zusammengesetzt und aneinandergeschmolzen, wobei der Schlitz 8 durch die Stirnfläche des angeschmolzenen Rohrabschnittes abgedeckt wird, so daß der nach innen zu konisch verjüngte Kanal q. entsteht. Auf .diesen Kanal wird sodann der Entladungsrohrstutzen 3 aufgesetzt und mit der Wandung 5 des Gefäßes i verschmolzen. Beim Aneinanderschmelzen der beiden Rohrabschnitte entsteht an der durch den Kanal q. und den Entlüftungsrohrstutzen 3 gelegten Querebene die deutlich sichtbare Verschmelzungsnaht 9, die etwas exzentrisch zur Achse des Entlüftungsrohrstutzens verläuft.For the purpose of producing the connecting channel that tapers inwards q. Before the vent pipe socket 3 is melted, the tubular discharge vessel becomes i, 5 incised and broken through in the direction of line A-B. Then is on the separating surface 6 of one pipe section, as shown in Fig. 3, a carborundum washer 7 and with the plate washer set in rapid rotation in this Pipe section a small slot 8 e # ground into the outer wall deeper than the inside wall. Then both pipe sections are put back together and fused together, the slot 8 through the face of the fused Pipe section is covered so that the inwardly tapered channel q. arises. The discharge tube socket 3 is then placed on this channel and fused to the wall 5 of the vessel i. When the two melt together Pipe sections arise at the through the channel q. and the vent pipe socket 3 laid transverse plane the clearly visible fusion seam 9, which is somewhat eccentric runs to the axis of the vent pipe socket.

Wenngleich es zweckmäßig ist, nach Aufteilung d es rohrförmigen Quarzgefäßes nur in einem Rohrabschnitt einen Schlitz 8 einzuschleifen, kann man jedoch auch in jeder der aneinanderzusetzenden Stirnflächen je einen Schlitz derart einschleifen, daß sich beende Schlitze beim Aneinanderschmelzen der beiden Rohrabschnitte gegenseitig zu einem nach innen zu etwas konisch verjüngten Kanal ergänzen, In diesem Falle würde dann die Verschmelzungsnaht genau mit der Achse des Entlüftungsrohrstutzens 2 übereinstimmen.Although it is useful after dividing the tubular quartz vessel However, it is also possible to grind a slot 8 in only one pipe section Grind a slot in each of the end faces to be joined in such a way that that ending slots when the two pipe sections melt together to a canal that tapers slightly inwards, in this case would then the fusion seam exactly with the axis of the vent pipe socket 2 match.

Der in einem Rohrabschnitt oder auch in beidenRohrabschnittenanzubringende Schlitz 8 kann im Querschnitt annähernd halbkreisförmig oder auch annähernd dreieckig oder viereckig sein.The one to be attached in one pipe section or in both pipe sections Slot 8 can be approximately semicircular or approximately triangular in cross section or be square.

Die Schlitze können ferner, wenn auch weniger vorteilhaft, eine durchgängig gleiche Tiefe erhalten, so daß dann nach Aneinanderschmelzen der Rohrabschnitte ein vollkommen prismatischer oder zylindrischer Kanal in der Gefäßwandung entsteht. Auch in diesem Falle ist weit weniger mit einer unerwünschten Kondensation von Metalldampf in dem Gefäßwandkanal zu rechnen als in, dem Falle, wo sich der Kanal, wie in Abb. i gezeigt, nach innen zu konisch erweitert.The slots can also, although less advantageously, be continuous get the same depth, so that then after melting together the Tube sections a completely prismatic or cylindrical channel in the vessel wall arises. In this case, too, there is far less undesirable condensation of metal vapor in the vessel wall canal is to be expected as in the case where the Canal, as shown in Fig. I, flares inwardly into a conical shape.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for melting quartz glass or Quartz-like glasses existing branch pipes on tubular quartz vessels, in particular for fusing quartz vent pipe connections to the quartz vessels electrical Overpressure metal vapor discharge lamps, characterized in that the quartz vessel at the fusion point of the branch pipe, cut transversely around the cut surface of one pipe section or in the cut surfaces of both pipe sections a slot each extending transversely through the wall is ground in that. then both pipe sections reassembled and fused together are, and that then on the resulting when the pipe sections melted together The branch pipe (vent pipe socket) is placed on the duct and with the wall of the The vessel is fused.

2. The method according to claim i, characterized in that that the grinding of the transverse slot in the cut surface of a pipe section or both pipe sections is made so that when the pipe sections melt together -a canal that tapers towards the inside is created.