DE889826C

DE889826C - Verfahren zum Zuschmelzen eines Vakuumgefaesses mit dickwandigem Evakuierrohr

Info

Publication number: DE889826C
Application number: DEN4699A
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Antonius Roovers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-11-21
Filing date: 1951-11-18
Publication date: 1953-09-14
Also published as: FR1057886A; BE507222A; US2714785A; GB733683A; CH299510A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 14. SEPTEMBER 1953

N 4699 VIb/32a

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuschmelzen eines Vakuumgefäßes mit dickwandigem Evakuierrohr (Pumprohr), insbesondere einer Elektronenstrahlröhre.

Dünnwandige Evakuierröhrdhen, wie sie bei Funkempfangsröhren Verwendung finden, können ohne besondere Maßnahmen in der Weise zugeschmolzen werden, daß sie durdi eine spitze Flamme örtlich erhitzt werden, und nachdem das Röhrchen eingeschnürt worden ist, dieses ausgezogen wird, so daß das Evakuierröhrchen an der erhitzten Stelle durchschmilzt und ein verdickter Glastropfen gebildet wird. Die Erhitzung kann gegebenenfalls elektrisch durchgeführt werden, wie dies in der britischen Patentschrift 559 753 angegeben ist.

Bei solchen Evakuierröhrchen traten keine nennenswerten Schwierigkeiten auf, da die verdickte Abschmelzstelle des Röhrchens nicht zu Sprüngen Anlaß gab.

Ganz anders liegt die Sache jedoch beim Abschmelzen dickwandiger Evakuierröhrdhen, wie sie beispielsweise bei Elektronenstrahlröhren Verwendung finden. Wenn die Absc'hmelzstelle hierbei ohne weiteres wie vorstehend angegeben behandelt wird, entsteht nachträglich infolge der größeren Wandstärke praktisch stets ein Sprung der verdickten Abschmelzstelle. Es wurde deshalb dafür Sorge getragen, daß nach dem Ausziehen und Durchschmelzen des Evakuierrohrs das Zuviel an Glas der heißen Abschmelzstelle beispielsweise durch Abziehen von Glasdrä'hten mittels einer Pinzette entfernt wurde. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich, also teuer, und es ist eine gewisse Geschicklichkeit erforderlich, um eine richtige Ab-

Schmelzung- zu bewerkstelligen, so daß Automatisierung praktisch nicht möglich ist.

Die erwähnten Nachteile können ganz vermieden werden, wenn bei einem Verfahren zum Abschmelzen eines dickwandigen Evakuierrohrs von einem Vakuumgefäß, bei dem das Evakuierrohr örtlich erhitzt wird, erfindungsgemäß nach dem Zuschmelzend des Evakuierrohrs die Abschmelzstelle, ohne ausgezogen zu sein, spannungsfrei gekühlt und darauf der überschüssige Teil des Evakuierrohrs entfernt wird. Letzteres kann vorteilhaft durch Abschneiden oder Abkratzen auf etwa die Hälfte der Länge des zugeschmolzenen Teiles durchgeführt werden.

Obgleich ein solches Evakuierrohr eine erhebliche Verdickung am Ende aufweist, hat sich gezeigt, daß kein Sprung mehr auftritt. Das ganze Verfahren kann sich so schnell vollziehen, daß das Zuschmelzen in einer Stellung- einer umlaufenden Maschine durchgeführt werden kann, während in der nächstfolgenden Stellung das spannungsfreie Kühlen durchgeführt werden kann. Da das Vakuumgefäß während des Heiz- und Abschmelzvorganges mit der Vakuumpumpe verbunden ist, gelangt das Gas, das beim Erwärmen aus dem dickwandigen Evakuierrohr frei wird, nicht in das Vakuumgefäß, um so- mehr weil sofort nach dem Zuschmelzen des Evakuierrohrs zur Kühlung übergegangen wird, zum Unterschied gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem nach dem Zuschmelzen des Rohrs noch geraume Zeit erhitzt werden muß, um die Anschmelzstelle auszuziehen, durchzuschmelzen und das überschüssige Glas zu entfernen.

Der Abschmelzvorgang vollzieht sich zweckmäßig in einem kleinen, elektrisch erhitzten Ofen, kann-sich aber auch durch die elektrischen Verluste vollziehen, die im Glas durch ein Hochfrequenzfeld erzeugt werden, oder durch Stromdurchgang durch das vorerwärmte Glas selbst.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel in einer Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. ι ein in bekannter Weise abgeschmolzenes Evakuierrohr zeigt, während

Fig. 2, 3, 4 und 5 die letzten vier Stufen des Verfahrens zum Abschmelzen eines Evakuierrohrs gemäß der Erfindung darstellen.

In den Figuren bezeichnet. 1 den Boden eines Vakuumgefäßes, im vorliegenden Fall einer Elektronenstrahlröhre. Da eine solche Röhre ein ziemlich großes Gewicht hat, ist der Gebrauch eines dickwandigen Evakuierrohrs 2 erforderlich. Nach dem Zuschmelzen, Ausziehen und Durchschmelzen des Evakuierrohrs werden nach dem bekannten Verfahren gemäß Fig. 1, z. B. mittels einer Pinzette 4, Glasfaden S von der Abschmelzstelle abgezogen, bis diese Abschmelzstelle praktisch keine verdickte Wand mehr hat. Dann erst wird die Flamme 6 entfernt, und die Abschmelzung ist fertig. Nach dem Zuschmelzen des Evakuierrohrs freiwerdendes Gas kann dabei nicht mehr abgesaugt werden.

Bei einem Verfahren nach der Erfindung ist die Abschmelzzeit der Dauer der Stellungen der umlaufenden Maschine angepaßt, bei der die Elektronenstrahlröhre 1 evakuiert und abgeschmolzen wird. Bei einer solchen Maschine ist die Dauer jeder Stellung häufig 6 Minuten. Das Evakuierrohr 2 ist an der Stelle, an der die Abschmelzung sich vollziehen soll, mit einem Isolierkörper 7 umgeben, in dem eine Heizspule 8, 9 angebracht ist. Das untere Ende 3 des Evakuierrohrs steht in üblicher Weise durch einen Schließkörper 10 mit einer Vakuumpumpe in Verbindung. Die Heizspule besteht aus zwei Teilen 8 und 9, die für sich erhitzt werden können, indem drei Stromführungsleiter vorgesehen sind, die an der Stelle α, b und c mit einer Stromschiene in Verbindung stehen. In der Lage der Fig. 2 wird Spule 8 dadurch erhitzt, daß zunächst für 6 Minuten eine Spannung von 3,2 Volt bei 13 Amp. (40 Watt) zwischen α und b angeschlossen wird. Die Abschmelzstelle wird infolgedessen langsam bis auf -annähernd 380'⁰¹ C erwärmt. Dann bewegt sich die Maschine nach der folgenden Stellung, bei der die Zuschmelzung in der Weise bewerkstelligt wird, daß zwischen α und b die Spannung auf 5 Volt erhöht wird, wobei ein Strom von 21 Amp. (150 Watt) fließt. Nach annähernd 16 bis 24 Sekunden schließt sich unter Einwirkung des Vakuums das Evakuierrohr an der Stelle 11, worauf die Erhitzung in der Weise verringert wird, daß jetzt zwischen α und c eine solche Spannung angelegt wird, daß die beiden Spulen 8 und 9 gemeinsam 28 Watt zugeführt erhalten. Infolgedessen wird die in der Mitte der ganzen Spule 8, 9 liegende Übergangsstelle von der Glaswand des Evakuierrohrs 2 nach dem zugeschmolzenen Teilii, gleichmäßig und spannungsfrei gekühlt, zum Unterschied gegenüber der an der unteren Grenze der Spule 8 liegenden Übergangsstelle von der Zu-Schmelzung 11 nach dem unteren Ende 3 des Evakuierrohrs. Nach insgesamt 6 Minuten wird diese Stellung·. verlassen, und das Vakuumgefäß kann aus der Maschine entfernt werden. Das Evakuierrohr hat dann die in Fig. 4 angegebene Form. Durch leichtes Anritzen, z. B. mittels einer Feile, an der durch einen Pfeil angedeuteten Stelle kann das Evakuierrohrende 3 abgebrochen werden, und die Abschmelzung ist fertig. Das Evakuierrohr hat dann die in Fig. 5 angegebene Form. Infolge des spannungsfreien Kühlvorgangs tritt kein Sprung auf, obwohl das Evakuierrohr eine Verdickung 12 aufweist.

An Stelle einer Doppelspule 8, 9 kann auch eine einzige Spule verwendet und während des spannungsfreien Kühlvorgangs so weit aufwärts bewegt werden, daß sich die Übergangszone vom Evakuierrohr 2 nach der Schmelzstelle 11 in der Mitte der Spule befindet. Das Gestänge zum Anheben des kleinen Ofens 7 ist jedoch verwickelter als das Anbringen einer doppelten Heizspule. Die Erhitzung könnte auch direkt oder mittelbar unter Zuhilfenahme von Gasflammen vorgenommen werden. Der Gebrauch von Gasflammen ist hier jedoch nicht so empfehlenswert, da das Abregein und Einstellen einer definierten konstanten Temperatur schwieriger

ist und der spannungsfreie Kühlvorgang sich gegegebenenfalls durch Anbringen des Evakuierrohrs in einem besonderen Kühlofen vollziehen müßte.

Es zeigt sich, daß das Verfahren nach der Erfindung sich ganz selbsttätig vollziehen kann, da ■die Zeit zum Zuschmelzen des Evakuierrohrs nicht kritisch ist, sondern zwischen 16 und 24 Sekunden eingestellt werden kann. Zweckmäßig wird die Zeit, während welcher der starke Strom durch die Spule geschickt wird, dann auf 20 Sekunden eingestellt. Das Absprengen des Teiles 11 könnte sich gegebenenfalls auch selbsttätig vollziehen, aber da das Vakuumgefäß ohnehin aus der Maschine entfernt werden muß, ist es einfacher, dieses Absprengen von Hand mittels einer Feile vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist überhaupt keine besondere Gewandheit erforderlich. Selbstverständlich sind die vorstehend erwähnten Daten von Bauart und Abmessungen der Maschine, des Evakuierrohrs, des Heizofens usw. abhängig.

Außer der Erhitzung der Spule selbst durch Stromdurchgang, wobei das Evakuierrohr also größtenteils durch Wärmestrahlung erhitzt wird, ist es auch möglich, einen Hochfrequenzstrom durch die Spule zu schicken, wobei das Evakuierrohr durch im Glas selbst erzeugte dielektrische Verlustwärme erhitzt wird. Auch ist es möglich, das Evakuierröhr nach Vorerhitzung weiter zu erhitzen durch Stromdurchgang durch das Glas selbst.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Verfahren zum Abschmelzen eines dickwandigen Evakuierrohrs von einem Vakuumgefäß, bei dem das Evakuierrohr örtlich erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zuschmelzen des Evakuierrohrs die Abschmelzstelle ohne ausgezogen zu sein, spannungsfrei gekühlt und darauf der überschüssige Teil des Evakuierrohrs entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das örtliche Erhitzen, Zuschmelzen und spannungsfreie Kühlen des Evakuierrohrs in einem elektrischen Heizofen vollzieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizspule des elektrischen Ofens aus zwei Teilen besteht, wobei ein Teil zum Zuschmelzen und beide Teile gemeinsam zum spannungsfreien Kühlen verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des Evakuierrohrs in der Weise vorgenommen wird, daß die Spule durch Stromdurc'hgang selbst erhitzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung durch Zuhilfenahme in dem Glas selbst durch einen Hochfrequenzstrom in der Heizspule erzeugter Wärme vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung sich durch Stromdurchgang durch das vorerwärmte Glas des Evakuierrohrs selbst vollzieht.
7. Vakuumgefäß, besonders Elektronenstrahlröhre, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch ι bis 4, 5 oder 6.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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