DEP0010170DA - Verfahren zum vakuumdichten Verschmelzen von Glas-oder Keramikteilen - Google Patents

Description

Man pflegt Glasteile, insbesondere untereinander in de Weise zu verschmelzen, daß man die zu verbindenden Stellen mittels Gasflammen auf die Erweichungstemperatur erhitzt. Dieses Verfahren ist das allgemein übliche in der Glühlampentechnik und bei der Herstellung von elektrischen Entladungsgefässen. Hierbei stören auch die Flammengase nicht. Wenn man aber Leuchtstoffröhren oder dergleichen herstellt, so besteht die Gefahr, dass die auf die Innenwand des Glasgefässes aufgebrachte Fluoreszenzschicht eine schädliche Beeinflussung durch die Flammengase erfährt in dem Sinne, dass sich dunkle Stellen auf der Schicht bilden oder aber ihre Lichtemission bzw. Lichtdurchlässigkeit in anderer Weise gemindert wird. Da ferner Leuchtstofflampen üblicher Bauart eine gestreckte Form aufweisen und an beiden Seiten des zylindrischen Leuchtkörpers abgeschmolzen werden müssen, ergäbe sich eine sehr umständliche Konstruktion der Einschmelzungsmaschine, wenn man beide Enden des Leuchtkörpers gleichzeitig schliessen wollte. Im anderen Falle ist jede einzelne Lampe - in der Regel von Hand - in verhältnismässig zeitraubender Weise umzudrehen, sodass die beiden Einschmelzungen nacheinander erfolgen können.

Die Erfindung ist frei von den geschilderten Nachteilen des bisher üblichen Verfahrens, und zwar dadurch, dass gemäss der Erfindung bei einem Verfahren zum vakuumdichten Verschmelzen von Glasteilen untereinander oder mit keramischen Teilen, vorzugsweise zylindrischer Form, an die Verbindungsstelle ein ihrem Verlauf angepasster in sich geschlossener, beispielsweise ringförmiger Körper gebracht wird, in welchem die für die Verschmelzung erforderliche Temperatur durch elektrische Erhitzung erzeugt wird.

Das Verfahren nach der Erfindung sei nachfolgend an Hand einiger Anwendungsbeispiele noch näher erläutert. Die Figur 1 zeigt im Schnitt das eine Ende einer Leuchtstoffröhre, die durch plattenförmige Füsse abgeschlossen ist. Die Abschlussplatte P kann ein Pressglasteller oder eine keramische Scheibe sein, in welche die Zuführungen zur Kathode K eingeschmolzen sind. Bei der Verwendung einer keramischen Abschlussplatte kann man die Zuführungen auch mittels eines Lotes befestigen. Nach der Erfindung kann man die Abschlußplatte P mit der aus Glas bestehenden Gefässwand G dadurch verschmelzen, dass man auf induktivem Wege auf den Ring R elektrische Energie überträgt, welche den Ring R so hoch erhitzt, dass das Glaslot L mit dem er umwickelt ist, schmilzt und die Verbindungsstellen zwischen den Teile P und G verschliesst. Wenn die Röhre am anderen Ende noch Offen ist, lässt sich nach dieser Richtung hin der Ring R nach erfolgter induktiver Erhitzung leicht entfernen. Bei einer geschlossenen Röhre kann der Ring in derselben verbleiben. Ersichtlich kann man in verhältnismässig einfacher Weise die Anordnung so treffen, dass das Abschmelzen eines langgestreckten zylindrischen Körpers beispielsweise einer Leuchtstoffröhre an beiden Enden gleichzeitig erfolgt. Bei senkrechter Halterung der Röhre kann unter Umständen die Gefahr bestehen, dass das Glaslot auf dem oberen Heizring abtropft, dagegen nicht genügend in den Spalt zwischen G und P fliesst. Gegebenenfalls kann das gleichzeitige Verschliessen von Röhren auf beiden Seiten dadurch vorgenommen werden, dass die betreffende Röhre waagrecht gelagert wird und dabei unter Drehen der Röhre und der Verschlußplatte an beiden Enden gleichzeitig zugeschmolzen wird. Ein ausreichendes Eindringen des flüssigen Glaslotes in die Verbindungsstellen dürfte durch das Auftreten einer Kapillarwirkung gewährleistet sein. Eine solche Methode zum Abschliessen von Leuchtstoffröhren hat übrigens noch den Vorteil, dass man den Pressglas- oder Keramikteller an seiner Innenfläche mit einem gut reflektierenden Überzug versehen kann, sodass die Lichtfallen an den Enden der Leuchtstoffröhren praktisch vermieden werden. Der erwähnte reflektierende Überzug kann entweder aus Magnesiumoxyd bestehen, wodurch die ultraviolette Strahlung der Quecksilberdampfentladung freflektiert würde oder aber man bringt eine vakuumtechnisch einwandfreie weisse Reflektionsschicht für die Lichtstrahlen des sichtbaren Bereiches an.

Bei dem Anwendungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Kreisring R vorgesehen, in welchem die zur Erwärmung der Verbindungsstelle erforderliche Temperatur vorzugsweise auf induktivem Wege erzeugt wird. Hierbei kommt es lediglich darauf an, dass die entsprechend vorgewärmte Verbindungsstelle nur an den gegenseitigen Berührungsflächen der Teile G und P erweicht. Be- sonders bei diesem Anwendungsbeispiel der Erfindung wird man darauf sehen müssen, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Metallringes R möglichst weitgehend dem des zu verbindenden Glases angepasst ist.

Bei dem Anwendungsbeispiel nach Figur 3 wird die zur Herstellung der Schmelzverbindung erforderliche Temperatur durch die Joule'sche Wärme eines Heizkörpers H erzeugt. Um das Glasrohr G und den Pressglasteller P miteinander zu verbinden, ohne dass diese Teile unzulässig weit erweichen, wird für die Verbindung ein Glaslot verwendet, dessen Erweichungstemperatur niedriger liegt als die des Preßglastellers P bzw. des Glasrohres G.

Das Anwendungsbeispiel nach Figur 4 entspricht grundsätzlich dem der Fig. 1. Lediglich die Ausbildung der zu verbindenden Teile G und P ist anders gewählt, insofern nämlich, als das Glasrohr G über den Rand des Preßglastellers P greift. Wiederum ist für die Verbindung ein Glaslot benutzt, das auf einen Metallring aufgewickelt ist. Dieser wird in der bereits beschreibenen Weise auf elektrischem Wege erhitzt.

Man kann die Erhitzung des Verbindungsmittels schliesslich auch noch in anderer Weise erzwingen, indem man beispielsweise Hochfrequenzenergie benutzt und als Verbindungsmittel einen solchen Stoff auswählt, der gegenüber den zu verbindenden Teilen höhere dielektrische Verluste aufweist. Da Hochfrequenzeinrichtungen indessen verhältnismässig teuer in der Beschaffung und schwierig in der Wartung sind, wird den in den Figuren dargestellten Anwendungsbeispielen der Vorzug zu geben sein, da bei ihnen mit Mittelfrequenzen oder aber mit Niederfrequenz gearbeitet werden kann.

Claims (6)

1. Verfahren zum vakuumdichten Verschmelzen von Glasteilen untereinander oder mit Keramikteilen vorzugsweise zylindrischer Form, dadurch gekennzeichnet, dass an die Verbindungsstelle ein ihrem Verlauf angepasster in sich geschlossener, beispielsweise ringförmiger Körper gebracht wird, in welchem die für die Verschmelzung erforderliche Temperatur durch elektrische Erhitzung erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Körper aus Metall verwendet wird, auf den die zur Erhitzung erforderliche elektrische Energie auf induktivem Wege übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Metallkörper vor seiner Verwendung in Glas eingebettet wird, dessen Erweichungspunkt niedriger ist, als der des zu verschmelzenden Glases.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den ringförmigen Körper ein Metall verwendet wird, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient dem des zu verbindenden Glases angepasst ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Körper aus Glaslot verwendet wird und zu seiner Erhitzung ein elektrischer Heizkörper dient, dessen Form dem Verlauf der Verschmelzungszone angepasst ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochfrequenzerhitzung angewandt wird und der ringförmige Körper mindestens zum Teil aus einem Dichtungsmaterial mit gegenüber den zu verbindenden Teilen hohen dielektrischen Verlusten besteht.