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Verfahren zur Herstellung einer vakuumdichten Stromleiterdurchfiihrung
durch Quarzglas Bei der vakuumdichten Einschmelzung von Stromleitern in Quarzglas,
z: B.- in die Wandung der Quarzgefäße elektrischer überdruckentladungslamp:en, werden
seit Jahren Metallfolien verwendet, die man in rohrförmige Quarzglaskörper einsteckt
und dadurch einschmilzt, daß- man das .erhitzte und erweichte Quarzglas unter Einwirkung
des äußeren Luftdruckes auf die Folie einsinken läßt oder mittels fester Quetschbacken
an die Folie heranpreßt. Schwierigkeiten bereitet-dabeidie Halterung der feinen
und daher @emp-Endlichen Folie im rohrförmigen Ausgangskörper und insbesondere die
Sicherung der richti:-gen Lage der Folie beim Enschrn@elzvorgang selbst.
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Ein wesentlich -genaueres und zuverlässigeres Arbeiten wird bei dem
verfahren- nach ,der Erfindung erzielt. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß nvischen
zwei leben geschliffenen Quarzkörpern .eine zur Aufnahme der Metallfolie dienende
flache Kammer von höchstens o,5 mm Tiefe durch entsprechendes Ausschleifen oder
Ausfräsen des Mittelteils eines oder beider Quarzkörper hergesfiellt wird und nach
dem Einlegen der beiderseits mit Stromzuführungen verbund@eaen Folie in -die Kammer
unter Aneinanderlegung der bellen Quarzkörper das gegenseitige Verschmelzen der
Kammerwände unter dichter Einbettung der Folie erfolgt, und zwar zweckmäßig unter
Zuhilfenahme von festen, die Quarzkörper zusammenpressenden Quetschbachen und einer
Schutzgasatmosphäre.
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Bei diesem Verfahren werden demgemäß zwei zweckmäßig durch Pressen
bereits vorgeformte
Quarzglaskörper verwendet, denien durch
mechanische, neuerdings k eirne Schwierigk eisen mehr bereitende Bearbeittulg eine
genau vorgeschriebene Form gegeben ist, Die Halterung der Metallfolie ist dabei
denkbar einfach; sie braucht nur in die den Folienabmessungen angepaßte flache Kammer
ein--el egt zu werden. Da alle miteinander zu verschmelzenden Körper praktisch ohne
Abstand in der .endgültigen Stellung aufeinanderliegen, findet beim Einschmelzvo.rgang
nur eine geringfügige Verformung der Quarzblaskörper statt. Das neue Herstellungsverfahren
kewährleistet daher einen Mindestaufwnd an Quarzglas und Arbeitszeit.
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Die dicht aufeinanderliegenden Randflächeii der beiden Quarz glaskörper
bilden schon vor Beginn des Einschmelzens !einen guten Abschluß gegen die Außenluft
und die Brennerflammen und verhindern daher hei Verwendung einer üblichen Schutzgasatmosphäre
eine Beschädigung, insbesondere eine O:>vdatio:n der Folie beim Einschmelzvorgan;g.
Die aus den Quarzglaskörpern herausragenden Teile der Stromzuführungen können in
an sich bekannter Weise durch eine Schutzschicht aus einem praktisch nicht oxydierenden
Metall, wie insbesondere Rhodiu:m, gegen Verbrennung geschützt werden.
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Auf .der Zeichnung sind zur Erläuterung des neuen Verfahrens verschiedene
Ausführungsformen von zwei aufeinandergepaßten, :Metallfolien einschließenden Quarzglaskörpern
vor dem Verschmelzen miteinander schematisch dargestellt.
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Abb. i und 2 zeigen i11 Aufsicht und im Querschnitt zwei aufeinand@ergelegte
rechteckige Quarzglaskörper 1, 2 deren Stirnflächen 3, 4. durch Schleifen Beben
2ndinandergepaßt sind. Der mittlere Teil der Stirnfläche 4. des unteren Quarz glaskörpers
2 tveist eine flache, durch Ausschleifen oder Ausfräsen entstandene Kammer 5 von
etwa o, i mm Tiefe auf, die den Abmessungen der in die Kammer eingelegten, etwa
2o ft dicken Molybdänfolie 6 angepaßt ist. Die Längsrillen 7 sind zur Aufnahme der
zur Metallfolie 6 führenden und an diese angeschweißten Drähte 8 bestimmt. Die Metallfolie
6 und die Drähte 8 sind so -weit in die Stirnfläche .l eingelassen, daß sie nicht
aus ihr hervorragen; die Randteile der Stirnflächen 3 und .i liegen daher eben aufeinand,er.auf.
Beim Einschmelzvo-rgang wird zweckmäßig die Kammer durch Hindurchleiten einer Schutzgasatmosphüre,
z. B. Stickstoff, von oxydierenden Gasen befreit, und erst dann erfolgt das gegenseitige
Verschmelzen der Kaminerwänd@e unter dichter Einbettung der Molybdänfolie 6 und
Festschmelzen der Drähte B. Mit Vorteil werden beim Einschmelzvorgang feste Quetschhacken
zu Hilfe genommen, die die Quarzglaskörper mit großem Druck zusammenpressen. Es
können dann auch Metallfolien dicht eingeschmolzen werden, deren Dicke 20 1t tvesentlich
übersteigt.
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Abb.3 veranschaulicht das Einschmelzen von zwei Metallfolien 9, i
o, zwischen denen ein ebener Quarzglashilfskörper i i eingelegt ist. In diesem Falle
werden aus jeder Stirnfläche 3, q. der beiden Quarzglasl>-örper i. 2 Ausnehmungen
12, 13 ausgeschliffen bZtv. ausgefräst, und zwar derart, daß sich diese Ausnehmungen
beim Aufeinanderlegen der Quarzkörper zu einer einzigen Kammer ergänzen. Die Höhe
dieser Kammer ist so gewählt, daß trotz der Zwischenfügung des Quarzglashilfskörpers
i i zwischen die beiden Metallfolien 9, 1 o die Randteile der Stirnflächen 3, ¢
der Quarzglaskörper 1, 2 eben aufeinanderliegen.
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Abh..l -zeigt die mit dem neuen Verfahren besonders vorteilhafte Herstellung
einer Einschmelzung, bei der der gesamte Rand der in diesem Falle kreisförmigen
Mo:lybdänfolie dicht in das Quarzglas eingebettet wird. Die beiden kreisförmigen
Quarzglasteile 1, 2 sind hier mit senkrecht zur Schlifffläche nach außen vortretenden
Ansatzstutzen 14115 versehen, durch deren Bobrungen die Stromzuführungen 8 von beiden
Seiten senkrecht an die Metallfolie 6 herangeführt sind. Der mittlere Teil der Molvbdänfolie
6 ist durch zwei beiderseits aufgelegte, im Durchmesser wesentlich kleiner gehaltene
Molybdänscheiben 16 zum leichteren Anschweißen der Drähte 8 verstärkt. Die im unteren
Qnarzglasteil 2 eingelassene Kammer ist wiederum so bemessen, daß bei dem Zusammensetzen
der Quarzglasteile 1, 2 die am mittleren Teil verstärkte Folie in ihr Platz findet
und demgetnäß die Ringränder der Quarzglaskörper 1, 2 eben aufeinanderliegen und
die Metallfolie 6 dicht abschließen.