DE738827C - Glas-Metalleinschmelzung fuer Vakuumroehren - Google Patents

Description

• Glas-Metalleinschmelzung für Vakuumröhren Es ist bekannt, den Kolben einer Entladungsröhre aus zwei oder mehr Glasteilen zusammenzusetzen, welche durch einen Metallring in der Weise zusammengehalten werden, daß zwei miteinander zu verbindende Glasteile mit den gegenüberliegenden Breitseiten eines flachen Metallringes verschmolzen werden. Die Erhitzung des Metallringes erfolgt zur Zeit durch Induktion von Wirbelströmen, indem man die :miteinander zu verschmelzenden Teile in eine Hochfrequenzspule einführt, deren Achse zur Ebene des Metallringes senkrecht steht. Ein glatter Metallring stellt eine Kurzschlußwindung mit geringem Widerstand dar, so daß eine zur Verschmelzung ausreichende Wärmemenge nur durch Anwendung sehr starker Hochfrequenzfelder erzeugt werden kann. Die Erfindung bezweckt eine leichtere Erwärmung des Metallringes durch eine günstigere Formgebung. Daher ist bei einer Glas-Metalleinschmelzung für Vakuumröhren, bei der zwei an der Einschmelzung zylindrische Glasteile unter Zwischenlage eines flachen, die Glaswand senkrecht von innen nach außen durchsetzenden metallischen Einschmelzringes miteinander vakuumdicht verbunden sind, erfindungsgemäß der Einschmelzring längs seines inneren und äußeren: Randes mit schmalen Einschnitten, die abwechselnd von innen nach außen und von außen nach innen gerichtet sind und nicht bis an den gegenüberliegenden Ringriad heranreichen, versehen, so daß eine mäanderförmige Aufteilung .des Metallringes entsteht. Ein solcher Einsch melzring gewährleistet eine bessere Widerstandsanpassung an die zur Erhitzung durch Wirbelströme üblichen Hochfrequenzerzeuger und ermöglicht auch die Erhitzung durch Hindurchleiten von Strom. `.'eitere Einzelheiten sollen an Hand der Zeichnung vorgebracht «-erden. Abb. i zeigt ,leg gemäß der Erfindung ausgebildeten Einschinelzring i im Grun.driß, während er in Abb. 2 zusammen mit den Glasteilen 2 und 3, Elie er miteinander verbindet, im Schnitt zu sehen ist. Der -Metallring i ist an seinem ,ganzen Umfang mit Einschnitten .4 versehen. welche abwechselnd von innen nach außen und von außen nach innen gerichtet sind und nicht bis an die gegenüberliegende Ringkante heranreichen, so daß der Zusammenhang des Ringes gewahrt bleibt. Bei der Herstellung der Einschnitte ist darauf zu achten, da?) so viel Material weggeschnitten wird, daß sich die Schnittkanten nicht mehr berühren. Wenn so verfahren wird, bildet der Metallring i für einen ihn in der Richtung des Umfangs durchfließenden Strom eine mäanderförinige Strombahn, deren Widerstand naturgemäß erheblich größer ist als der Widerstand des nicht mit Einschnitten versebenen Ringes. Dieser Umstand wirkt sich günstig bei der Erhitzung des Einschmelzringes aus, durch welche dieser auf eine so hohe Temperatur gebracht wird, daß die auf dem Einschnielzr . C, ing aufliegenden Teile der Glaskörper und 3 erweichen und sich mit dem Einschinelzring vakuumdicht verbinden. Für die Erhitzung des- Einschmelzringes durch Induktion von Wirbelströni-en ist die Widerstandserhöhung deshalb von Vorteil, weil durch die bessere transformatorische Anpassung eine größere, sich in Wärme umsetzende Leistungsübertragung möglich ist.
• Darüber hinaus erhöhen die Einschnitte auch die Festigkeit der Verbindung des Einschmelzringes mit den Glasteilen. Wie. man aus Abb. -2 erkennt, fließt das Glas in die Einschnitte hinein, so daß die beiden miteinander zu verbindenden Teile 2 und 3 all diesen Stellen unmittelbar miteinander in Berührung kommen. Da sich die 'Glasteile miteinander fester verbinden als mit dem Metall, ist die Gefahr einer Sprengung der Verbindungsstelle kleiner als bei einem nicht mit Einschnitten versehenen Einschmelzring.
• Die Einschnitte im Einschmelzring geben die Möglichkeit, an Stelle der Wirbelstromerliitzung eine Erhitzung des Einschineizringes durch Hin-durchleiten von Strom durchzuführen. Zu diesem Zweck wird der Ring all einer Stelle 5 seines Umfanges aufgesChnitten. Bei 6 und ;, also zu beiden Seiten der Trennstellre 5, werden Stromzuführungen angeschlossen, durch welche Gleich- oder Wechselstrom fließt. Infolge der Einschnitte besitzt der Einschmelzring nunmehr einen so grollen Widerstand, dall die Erwärmung mit verhältnismäßig geringer Stromstärke erzielt werden kann. Die Erhitzung des Ein-:climelzi-inges durch Stromwärme besitzt gegenüber der Hoclifrequenzerhitzung !leg Vorteil, daß sich die Erhitzung auf den 1'_inschmelzring selbst beschränkt, während ')ei der Wirbelstromerhitzung auch andere 11etallteile im Röhreninnern heiß werden und möglicherweise der Getterstotf vorzeitig verdampft wird. Umgekehrt können später Röhrenteile durch Hochfrequenz gelglüht werden, ohne die Ringverschmelzung zu gef;ilir:leii, da diese nach Öffnen :des Ringes keinen Kurzschlul-l mehr darstellt.
• Eine weitere Anwendung zeigt Abb..l. Man kann den Einschmelzring nämlich gleichzeitig als Elektrodenanschluß verwenden. Solange der Einschnielzring ein zusammenhängendes Ganzes bildet, bietet er natürlich nur die Möglichkeit der Stromzuführung für eine einzige Elektrode. Daher ,vird der Einschmelzring nach Fertigstellung der Verbindung mit .den Glasteilen dadurch unterteilt, daß man etwa an den Stellen S den Zusammenhang des Ringes durch Allbringung von Einschnitten aufhebt: ain einfachsten verlängert man zu diesem Zweckeinen der von innen nach außen gehenden Einschnitte q. bis zur Außenkante des Einschme1zringes, so daß der Einschinelzring in einzelne Segmente unterteilt wird, welche als Stromzuführung für je eine Elektrode dienen können. Diese Elektroden werden zweckmäßig bereits vor dein Verschmelzen des Rijlgees mit :den Glasteilen an den später selbständig zu machenden Teilen des Einsclinielzringes befestigt. In Abb. d. ist ein solches Elektrodensvstem im Querschnitt zu sehen. während Abb. 5 einen Längsschnitt durch eine solche . Röhre darstellt. Das Elektrodensvstem bestellt aus einer mittelbar geheizten Kathode 9, einem Steuergitter io, einem Schirmgitter i i und einer Anode 12. Das Steuergitter ist an eine durch den unteren Glasteil 2 führende Einsehmelzung angeschlossen, während die Zuleitung zur Anode an der entgegengesetzten Seite der Röhre in den oberen Glasteil 3 eingeschmolzen ist. Der Einschmelzring i ist durch vier durchgehende Einschnitte S in vier Segmente 13 bis 16 unterteilt. Die Segmente 13 und 15 dienen beispielsweise als Stromzuleitungen für den Heizkörper 1; der Kathode, während .das Segment 14 mit der Kathode 9 und das Segment 16 mit dein Schirmgitter 11 verbunden sind. Ein weiteres Se-- 1 ment könnte etwa an ein Bremsgitter angeschlossen sein. Auf diese Weise bilden die Segmente .des Einschmelzringes in ihrer Gesaintheit einen leitenden, auf Hochfrequenzpotential 'Null liegenden Körper, welcher zur 1 Abschirmung von Anode und Steuergitter beiträgt. Der Einschmelzring besteht zweckmäßig aus :einem Werkstoff, dessen Wärmeaus.dehnungsziffer mit der des Glases weitgehend übereinstimmt. Sehr geeignet ist hierfür eine Legierung aus Eisen, Nickel und Kobalt; bei geeigneter Auswahl der Glassorten kommen jedoch auch andere Metalle, wie z. B. reines Eisen, Chromeisen, Chromnickel, Nickeleisen, Mo, Pt und Cu-Mantelband, in Frage. Es empfiehlt sich, den Einschmelzring mit einer gut leitenden Oberflächenschicht, vorzugsweise aus Kupfer, 'zu versehen, weil diese einerseits die -Verbindung des Ei.nschmelzringes mit dem Glas verbessert und andererseits auch Hochfrequenzströmen einen geringen Widerstand darbietet, so daß es möglich ist, selbst im Kurzwellenbetrieb den Einschmelzring und :die an ihn angeschlossenen Elektroden auf konstantem Hochfrequenzpotential zu halten.
• Um während des Einschmelzvorganges eine unerwünschte Oxydation der Metallteile zu vermeiden, wird .die Einschmelzung zweckmäßig in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre (z. B. Stickstoff oder Wasserstoff) durchgeführt.
• Es, braucht selbstverständlich nicht das ganze Vakuumgefäß aus Glas zu bestehen, sondern der Erfindungsgedanke ist auch dann von Vorteil, wenn .das Vakuumgefäß aus einem anderen Isolierstoff, insbesondere Keramik, hergestellt und mit dem Einschmelzring mit Hilfe eines Zwischenglases oder Glasflusses verbunden ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Glas-Metalleinschmelzung für Vakuumröhren, bei welcher zwei an :der Einschmelzung zylindrische Glasteile unter Zwischenlage eines flachen, die Glaswand senkrecht von innen nach außen durchsetzenden metallischen Einschmelzringes miteinander V'alcuumdicht verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, däß der Einschmelzring längs seines inneren und äußeren Randes mit schmalen Einschnitten, die abwechselnd von innen nach außen und von außen nach innen gerichtet sind und nicht bis an den gegenüberliegenden Ringrand heranreichen, versehen ist, so daß :eine mäanderförmige Aufteilung des Metallringes entsteht. z. Einschmelzung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Einschnitten versehene Einschmelzring an einer Stelle seines Umfanges ganz aufgeschnitten ist. 3. Einschmelzung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar zu beiden Seiten des durchgehenden Einschnittes Heizstromzuführungen angeschlossen sind, um :den Einschmelzring auf die Erweichungstemperatur der mit ihm zu verbindenden Glasteile zu bringen. q.. Einschmelzung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschmelzungsstellen der Glasteile so breit sind, daß sie einander überlappende Teile der Einschnitte überbrücken. 5. Einschmelzung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschmelzring nach seiner Verschmelzung mit den Glasteilen durch Einschnitte an solchen Stellen in zwei oder mehr Segmente unterteilt ist, an denen die in dem nach außen ragenden Teil frei endigenden, vom inneren Rand des Ringes ausgeführten Einschnitte ein Durchtrennen gestatten, und daß mit einem Segment oder mehreren Segmenten je eine Röhrenelektrode verbunden ist, deren Stromzuführung,dasbetreffende Segment bildet. 6. Einschmelzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,. daß mit den Segmenten des Einschmelzringes Elektroden, welche betriebsmäßig konstantes Hochfrequenzpotential führen, wie z. B. Kathode, Heizkörper, Bremsgitter und 9chirmeleletroden, verbunden sind. 7. Einschmelzung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschmelzring aus Eisen oder einer Eisenlegierung besteht und mit einer elektrisch besser leitenden Oberflächenschicht, insbesondere aus Kupfer, versehen ist.