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Verfahren zum Zusammenschmelzen von Glasteilen auch unter Anwendung
auf die Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre Die Ertfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zum "l_usaninienschmelzen von Glasteilen, insbesondere eines Kolbens
und eines Bodens für elektrische Entladungsröhren.
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Häufig ist es erforderlich, Glasteile, von denen wenigstens einer
hohl ist, miteinander zu verbinden, wobei in den Hohlteil Elemente eingeschlossen
werden, z. B. die Elektroden einer Entladungsröhre, die empfindlich gegen Hitze
oder gegen Berührung mit den \-erbrennungsgasen der Flammen sind, mit denen die
zusammenschmelzenden Ränder der Glasteile zum Schmelzen gebracht werden. Im allgemeinen
werden solche Glasteile, z. B. der Kolben und der Boden einer elektrischen Entladungsröhre,
mit den zusanimenzuschnielzenden Rändern kalt aufeinander angeordnet, wobei der
Kolben über dem auf der Bodenplatte montierten Elektrodensystem angeordnet ist.
Danach werden die aufeinanderliegenden Ränder im allgemeinen mittels Gasflammen
unter Drehung der Glasteile erhitzt, bis die Ränder flüssig werden und zusammenschmelzen.
Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die im allgemeinen nicht sauber
abgearbeiteten Ränder beim Kaltaufeinanderliegen keine. vollständige Abdichtung
ergeben, so daß die Flammen zwischen den Rändern in den Raum, in dem die Elektroden
oder andere Elemente angeordnet sind, dringen können. Die Elektroden werden infolgedessen
stark erhitzt oder von den Verbrennungsgasen angegriffen, was viel Ausfall verursacht.
Man könnte die Erhitzung mittels Hochfrequenzströmen oder durch Strahlung eines
glühenden :Metallringes erfolgen lassen, aber hierbei ist die Gefahr übermäßiger
Erhitzung der Elektroden
groß, da die Bearbeitung ziemlich viel
Zeit beansprucht. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist man in vielen Fällen
dazu übergegangen, die Glasteile durch leicht schmelzende Glasur miteinander zu
verbinden. Hierbei ist es aber erwünscht, die miteinander zu verbindenden Ränder
flach zu machen, und überdies muß die Zusammensetzung der Glasur und ihre Erwärmung
sorgfältig erfolgen, um eine gute vakuumdichte Verbindung zu sichern. Die 'Verwendung
einer solchen Glasur ist somit ziemlich kostspielig.
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Es ist nun aber möglich, eine richtige Verschmelzung zweier Glasteile
durchzuführen, bei der die erwähnten Nachteile nicht eintreten, wenn bei einem Verfahren
zum Zusammenschmelzen von Glasteilen, von denen wenigstens einer hohl ist und die
nach Verschmelzung Teile umschließen, die empfindlich gegen Hitze oder Berührung
mit den Verbrennungsgasen der Schmelzflammen sind, gemäß der Erfindung von den Glasteilen
ausschließlich die zusammenschmelzenden Ränder erhitzt und an der Oberfläche flüssig
gemacht werden, wobei diese Ränder derart voneinander entfernt sind, daß sich die
genannten Teile zum größten Teil außerhalb des hohlen Glasteiles befinden und die
erwähnten Ränder, nachdem diese an der Oberfläche hinreichend flüssig geworden sind,
aufeinander angeordnet und danach vollkommen miteinander verschmolzen werden. Bei
einer elektrischen Entladungsröhre, bei der der Kolben an einem Boden, auf dein
die Elektroden befestigt sind, festgeschmolzen werden inlzß, werden Kolben und Boden
während der Erhitzung der zu verschmelzenden Ränder derart angeordnet, daß der Abstand
zwischen den Rändern so groß ist, daß sich das Elektrodensystem zum größten Teil
außerhalb des Kolbens befindet. Hierdurch wird vermieden, daß die Verbrennungsgase
der Flamrnen unmittelbar mit dem Elektrodensystem in Berührung kommen und in den
Kolben eingeschlossen werden, ,da ein großer offener Raum zwischen Kolben und Boden
besteht. Hierdurch kann auch die Wärme von dem Boden ausstrahlen, so daß die Elektroden
nur wenig durch Leitung erwärmt werden. Weiter ist es möglich, die Verbrennungsgase
abzusaugen, und überdies können die Elektroden mittels eines Gasstromes gekühlt
werden. Vorzugsweise verwendet man zu diesem Zweck ein die Elektroden nicht angreifendes
Gas, z. B. Stickstoff, gegebenenfalls mit anderen Gasen gemischt. Durch Verwendung
sehr spitzer Flammen ist es außerdem möglich, eine örtliche stark begrenzte Erhitzung
der Glasränder zu erzielen, so daß nur ein o!)erflächliches Schmelzen des Glases
eintritt. Danach werden Kolben und Boden schnell zusammengedrückt, wobei die flüssigen
Glasränder untnittelbar derart zusammenkleben, daß bei der Nacherhitzung zur vollständigen
Verschmelzung dieser Ränder keine weiteren Verbrennungsgase in den Kolben eindringen
können. Da die Nacherhitzung nur verhältnismäßig wenig Zeit beansprucht, besteht
keine Gefahr einer zu starken Erhitzung der Elektroden. Das Verfahren nach der Erfindung
ist billiger als die Verwendung von Glasur, da die er-Nvähnten Ränder nicht zugerichtet
zu sein brauchen und die Bearbeitungen zum Anbringen der Glasur entfallen. Es hat
sich gezeigt, daß das neue Verfahren sogar bei Entladungsröhren mit den kleinsten
Durchmessern vorzügliche Ergebnisse erzielen läßt.
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Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, die eine Ausführungsform
des Verfahrens nach der Erfindung darstellt, näher erläutert.
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Der Kolben i einer elektrischen Entladungsröhre soll mit dem Boden
2 verschmolzen werden. Auf dem Boden 2 ist ein Elektrodensystein 3 angeordnet. Die
Ränder des Kolbens i und des Bodens 2, die verschmolzen werden müssen, Nverden mittels
der Brenner ,4 und 5, die kleine spitze Flammen liefern, erhitzt, bis das Glas an
der Oberfläche flüssig wird. Dabei wird das System 3 mittels eines Gasstromes 6
gekühlt und die Verbrennungsgase gegebenenfalls abgesaugt. - Der Abstand zwischen
den zu verschmelzenden Rändern ist so groß, daß sich das Elektrodensystem zum größten
Teil, vor. zugsweise ganz, außerhalb des Kolbens i befindet. Gegebenenfalls könnte
der Kolben i teilweise über das System 3 gestülpt sein, aber nicht so weit, claß
eine Kühlung des Systems z. B. mittels eines Gasstromes 6 nicht mehr möglich wäre.
Zweckmäßig wird aber der Abstand zwischen den Rändern größer als die Höhe des Elektrodensystems
gewählt.
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Wenn das Glas der Ränder des Kolbens und des Bodens hinreichend flüssig
ist, wird der Kolben gesenkt, und es werden die Ränder zusammengedrückt, wobei diese
sofort zusammenkleben, so daf.l keine -,weiteren Verbrennungsgase bei Nacherhitzung
der Anschmelzstelle in den Kolben dringen können, schließlich verschmelzen die Ränder
vollständig miteinander.
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Obwohl im vorliegenden Fall die Verschmelzung eines Kolbens und eines
Bodens einer elektrischen Entladungsröhre als Beispiel gewählt ist, leuchtet es
ein, daß das Verfahren in allen Fällen Anwendung finden kann, in denen empfindliche
Teile, z. B. Körper aus bestimmten Stoffen oder andere Gegenstände, die empfindlich
gegen Hitze oder Berührung mit @rerbrennungsgasen sind, in einem ,-on Glasteilen
umschlossenen Raum eingeschlossen "-erden müssen, wobei die Glasteile miteinander
verschmolzen werden.