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Verfahren zur, Herstellung von Vakuumapparaten aus Metall, insbesondere
von elektrischen Entladungsapparaten Bei Vakuumapparaten aus Metall, insbesondere
bei elektrischen Entladungsapparaten, sind häufig rohrförmige Ansätze an nicht ebenen
Flächen der Gefäßes ,and erforderlich. Besondere Schwierigkeiten bereitet die Her-Stellung
solcher Ansätze an zylindrischere Flächen, wenn wegen der Größe des Ansatzes oder
:aus anderen Gründen kein Preß- oder Ziehverfahren angewendet werden kann, um den
Ansatz aus dem Material der Gefäßwand herauszuarbeiten. Es ist versucht worden,
solche Ansätze aus mit einem Flansch versehenen Rohren herzustellen und sie duwrch
Löten oder Schweißen mit der Gefäßwand zu verbinden. Dieses Verfahren hat sich bei
der Massenherstellung von Vakuum,apparat@en nicht bewährt, weil bei der bisher verwendeten
Form des Flansches die Löt- oder Schweißstellie häufig undicht war: Dieser Nachteil
wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß .an der Ansatzstelle
für das Rohr ein etwa der- Flanschgröße entsprechender Teil. der unebenen Gefäßwand
abgeflacht und mit einer vorzugsweise kreisförmigen, .die Öffnung in der Gefäßwand
umgebenden Rille versehen wird. Diese Rille erleichtert die Herstellung einer zuverlässig
vakuumdichten Verbindung zwischen der Gefäßwand und dem Flansch außerordentlich.
In den Abbildungen ist in zum Teil schematischer Darstellung als Ausfülirungsbcispiol
für die Durchführung dies Verfahrens gemäß der Erfindung die -Herstellung einer
isolierten Stromdurchführung durch die zylindrische Wandeiner Glühk.athodenröhre
mit Gas- oder Dampffüllung wiederbegeben. In dem beispielsweise aus einem nahtlos
gezogenen Stahlrohr r hergestellten zylindrischen Gefäß sind die Glühkathode z und
die Anode 3 mit Hilfe von vakuumdichten Stromdurchführungen befestigt. Zwischen
ihnen ist die Steuerelektrode q. angebracht, - deren Zuleitung isoliert durch das
seitliche Ansatzrohr 16 hindurchgeführt ist. Das Gefäß enthält eine kleine Menge
eines ionisierbaren Gases oder Dampfes, beispielsweise Quecksilberdampf, von ausreichendem
Druck für eine lichtbogenartige Entladung. Ein solches Gefäß muß selbstverständlich
sehr hoch evakuiert werden können und während der verlangten hohen Lebensdauer vollkommen
dicht sein. Es werden deshalb .an die vakuumdichte Verbindung der isolierten Stromdurchführungen
und Löt-bzw. Schweißstellen sehr hohe Anforderungen gestellt.
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Abb. z zeigt im -Schnitt einen Teil der Gefäßwand i, die irgendwie
gekrümmt sein möge. Im allgemeinen wird ein nahtloses
Stahlrohr
verwendet werden; es bieten jedoch unter Umständen Ruch andere durch Pressen oder
Ziehen verformbare Werkstoffe, :die von der Gas- oder Dampffüllung nicht angegriffen
werden, Vorteile.
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Zur Herstellung der abgeplatteten Fläche ,~ dient ein Widerlager 8,
das so geformt und befestigt ist, daß es zusammen mit dem Stempel g einer kräftigen
Presse die dargestellte Verformung der Gefäßwand bewirkt. Es empfiehlt sich im allgemeinen,
der abgeplatteten Stelle Kreisform zu geben. Der in Abb. 2 dargestellte Schnitt
ist senkrecht zur Rohrachse durch den Mittelpunkt der Kreisfläche gelegt.
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Nach dem Pressen wird, wie Abb.3 zeigt, mit Hilfe der Bohrlehre io
und des Bohrers 12 eine öffnung i i durch die abgeplatteten Teile ,^ der Gefäliwand
gebohrt. Mit Rücksicht :auf die verlangte hohe Genauigkeit und zur Verineidung rauher
Kanten oder Grate bietet bei den meisten Werkstoffen das Bohren der Öffnung Vorteile
vor dem Stanzen, das bei genügender Sorgfalt jedoch ,auch zum Ziel führt.
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Die Umgebung der öfnung i i wird, wie in Abb. 4. dargestellt ist,
durch Drücken mit einer kreisförmigen Rille 15 versehen. Diesem Zwecke dienen das
mit entsprechend geformtem Einsatzstück versehepeWiderlager 14. und der Stempel
13, der an seiner Unterseite eine ring föi-inig:e Erhöhung trägt. Der Stempel 13
wird erforderlichenfalls unter gleichzeitiger drehender Bewegung nach unten gepreßt,
so daß das Material der Gefäßwand in die Vertiefungen fließt und die Rille 15 bildet,
die Abb. 7 wiedergibt.
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Das Verfahren eignet sich besonders zum Anbringen eines seitlichen
rohrförmigen Stutzens für Stromdurchführungen. Die Abb. 6 und 7 :erläutern eine
solche Anwendung der Erfindung an :einem Ausführungsbeispiel. Das mit einem Flansch
17 versehene Rohr 16 soll seitlich an der Gefäßwand i befestigt werden. Da zum vakuumdichten
Verbinden des Isoliermaterials 23 mit dem Leiter 24. und dem Rohr 16 einige Kombinationen
von Werkstoffen besondere Vorteile bieten -, ist es in manchen Fällen zweckmäßig,
das Rohr 16 aus einem anderen Werkstoff herzustellen :als die Gefäßwand i. Wird
beispielsweise als Isoliermaterial 23 :ein Hartglas verwendet, so ist es besonders
vorteilhaft, das Rohr 16 aus einer Legierung mit 5q.o`o Eisen, 2ä% Nickel und i
S o`o Kobalt herzustellen.
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Die Herstellung der Verschweißung dies Rohres 16 mit der Gefäßwand
i ist in Abb. 5 dargestellt. Es ist .angenommen, daß die Aiisatzstelle bereits,
wie in- den Abb. 2 bis 4. dargestellt, abgeplattet, durchbohrt und mit einer Rille
versehen ist. Das Rohr 16 wird durch die öffnung i i gesteckt und zwischen die Schweißelektroden
gebracht. Die feste Elektrodc i S besteht aus Kupfer und trugt einen mechanisch
- und thermisch widerstandsfähi-"(In Einsratz ig aus gut leitendem Werkstoff. 1)cr
zum Zentrieren dienende Ansätz 2o ist mit dein Isolierrohr 2 i aus Fiber umeben,
der möglichst genau in das Rohr 16 paßt. Die Gegenelektrode 22 gleitet längs der
äußeren Oberfläche des Rohres 16. Die Stirnflache der Gegenelektrode drückt auf
die erhabene Umgebung der Pille 15. Der Schweil:iimpuls kann sehr kurz gewählt
werden. Wenn er beispi@elsweise nicht mehr als 5 Perioden eines 5o-l-lertz-Wechs:elstromes
beträgt, tritt keine Verbrennung des Metalls :ein. Während dieser kurzen Zeit wird
jedoch bei entsprechend großer Stromstärke genügend Wärme zum Verschweißen des Flansches
i; mit der Gefäl:>-wand i entwickelt. Für das Gelingen. dieser Verschweil:',ung
ist es von großer Bedeutung, daß durch die Abplattung 7 und die Rille i5 eine gIci:chmäl>ige
ringförmige Kontaktstelle sichergestellt wird.
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Abb. 6 zeigt eine vollständige -Zusammenstellung der fertigen Elektrodeneinführung.
Durch den Druck der Schweißelektroden -während dies Schweißvorganges ist ein überraschend
gut dichtender Kontakt zwischen dem Flansch 17 und der Rille 15 und ihrer Umgebung
hergestellt worden. Es zeigte sich, d.aß diese Schweißstelle thermisch so widerstandsfähig
ist, d.aß sie auch beim Verschmelzen des Glases 23 mit dein äußeren Ende des Rohres
16 und dem Leiter 24. nicht leidet. Am Ende des Leiters 2.1 ist das Graphitgitter
4. symmetrisch zur Gefäßachse angebracht.
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Die ölfnung i i ist, wie Abb. 7 zeigt, von einer Rille 15 umgeben.
Unter Umständen ist es jedoch vorteilhafter, den Flansch 17 des Rohres 16 mit :einer
Rille zu versehen, die den erforderlichen ringförmigen Kontakt sicherstellt.
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Das Verfahren ist nicht auf die bei der Erläuterung des Ausführungsbeispiels
anbegebene Folge von Arbeitsvorgängen beschränkt. Es können vielmehr beispielsweise
einzelne Schritte in einem Arbeitsgang durchgeführt und auch die Reihenfolge der
Schritte geändert werden. Es kann beispielsweise das Drücken der abgeflachten Stelle
; in einem Arbeitsgang mit dem Drücken der Rille vorgenommen werden.