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Einschmelzung eines metallischen Leiters, z. B. eines Drahtes, in
die Wand eines Entladungsgefäßes aus einem glasförmigen Isolierstoff mittels eines
metallischen blechförmigen Zwischenstückes, das einerseits mit dem Leiter; andererseits
mit dem Isolierteil vakuumdicht verbunden ist und eine Öffnung in der,Gefäßwand
überdeckt Die Erfindung bezieht sich- auf Vakuumdichte Metall-Glias-Verschmelzungen,
wie sie z. B. in Entladungsröhren benutzt werden, um eine äußere Verbindung mit
inneren Elektroden herzustellen.
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Bei vielen (bekannten Anordnungen werden die Elektrodenzuleitungen
in einem Glasquetsehfuß eingebettet. Die Drähte sind dabei so angeordnet, daß sie
zu beiden Seiten der Quetschstelle herausragen und selbst die, Metallteile der Metall-Glas-Verschmelzungen
darstellen.
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In anderen bekannten Anordnungen wird eine Metallplatte über eine
öffnung in einer Glaswand gebracht und mit dieser . verschmolzen und zu beiden Seiten
oder Platte ein
Leiter mit dieser verbunden. In einigen Fällen ;gellt
der Leiter auch durch die Platte hindurch und ist mit ihr vakuumdicht verlötet.
Die -Metallplatte ist dabei entweder kappenartig ausgebildet und schließt einen
rohrförmigen Gefäßteil ab oder sie ist eben und in eine Öffnung der Gefäßwand, deren
Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Metallscheibe und deren Umrandung
eine zu der die Öffnung unmittelbar umgebenden Gefäß-Nvand senkrecht stehende Achse
hat, eingesetzt und am Rande mit dem Rand der Öffnung verschmolzen. Eine solche
Verbindung ist nur mit Hilfe einer Glasbewicklung .der 'Metallplatte und -ziemlich
umständlich lierstellbar.
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Das Ziel der Erfindung sind Glas-Metall-'Verschmelzungen. nach deren
Fertigstellung die Elektroden im Innern der Entladungsröhre bezüglich des Glasgefäßes
in die richtige Lage gebracht werden und die Zuführungen mit den Glas-lletall-''ersclimelzuiigen
verbunden werden können, und zwar von außen her.
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Dieses Ziel wird bei einer Einsschmelzung eines metallischen Leiters,
z. B. eines Drahtes, in die Wand eines Entladungsgefäßes au: einem glasförmigen
Isolierstoff mittels eines blechförmigen Zwischenstückes. das einerseits mit dem
Leiter, andererseits mit dem Isolierteil vakuumdicht verbunden ist und eine Öffnung
in der Gefälrwand überdeckt, deren Umrandung efrie Achse hat, die zu der die
Öffnung
unmittelbar u ingebende-n Gefäßwandung serikrecht-steht, erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß das metallische Zwischenstück ring: um den Öffnungsrand herum
an der Außenseite der Wand flächenhaft anliegt und an seiner Unterseite mit der
Gefäßwand verschmolzen ist. In einer besonderere Ausführung ist in dem -Metallteil
ein einseitig geschlossenes 1letallröhrchen eiilgelassen. in das seinerseits der
Leiter hineinragt und damit verbunden ist. Der Ausdruck Glas soll Ouarz und ähnliche
`Materialien von gl-efclier glasartiger Beschaffenheit umfassen. Der -Metallteil
bestellt vorzugsiveis° aus einer dünnen Platte, beispielsweise aus Kupfer. Die beschriebene
Einschmelzung läßt sich sehr einfach und ohne GIasl3ewicl;lung des -Metallteils
herstellen und erfordert nur eine kleine Durch-angsöffnunin der Gefäßwand.
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Die Erfindung soll null an Hand von Beispielen, die in den Abb. i
b.is 5 der Zeichnung dargestellt sind, erläutert werden. Die Ab-
bildungen
stellen im Querschnitt und vergrößerten -Maßstab eine Reihe von Ausführungsformen
dar.
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Ire Abb. -i l,ed@eutet a ein Kupferblech zoll z mrn2 Fläche und o,i
mm Dicke. in welches in der -Mitte ein etwa i mm breites Loch gehohrt ist. derart.
d:aß auf der einen Seite ein j Rand h entsteht. Durch das Loch ist ein Kupferröhrchen
c durchgesteckt.das gerade in das Loch hineinpaßt und auf der geränderten Seite
etwa i mm und auf der anderen etwa 3 mm übersteht. Das Röhrchen c ist mit dem i
Blech hart verlötet, so daß eine vakuumdichte -\,'erbindu.ng hergestellt wird, durch
welche der Leiter durch die Glaswand hindurch-, geführiwerden kann. DieGlasröhre,
in welche die Elektroden der Entladungsvorrichtung eingebaut «erden sollen, wird
für die Aufnahiiie der Verschmelzungen vorgerichtet, indem sie auf dem einen Ende
geschlossen wird. Diesem Ende gibt man vorzugsweise eine domförmige Gestalt.. Darauf
macht man eine _Anzahl von Löchern von etwa i.; mm 0 in das domförmige Ende, und
zwar entspricht die Zahl der Öffnungen der Zahl der für die Elektroden notwendigen
Zuführungen und wird auf dem domförmigen Teil der Röhre passend verteilt. Der Dom
wird darauf gleichförmig durch eilte rotierende Flamme erhitzt und in jedes der
Löcher eine Durchführung, wie sie oben beschrieben wurde, eingesetzt. Die kurzen
Enden der Kupferröhrchen ragen dabei jeweils nach innen. In der Zeichnung ist die
Anordnung eines solchen Teiles in der Wand d eines Glaskolbens dargestellt; es ist
angenommen, daß die Unterseite die Innenseite des Glaskolbens darstellt. Das beim
Hartlöten benutzte Borax hält die Durchführungen in der richtigen Lage. solange
das Glas noch nicht sehr heiß ist. Darauf wird der Dom stark erhitzt; das Glas verschmilzt
mit dein Kupferblech, worauf man die Röhre fast so schnell abkühlen lassen kann.
als wenn überhaupt keine Einsehinelzungen vorbanden «-ären. ohne Sprünge befürchten
zu müssen. Das nicht dargestellte Elektrodensystem hat Kupferzuleitungen c-, die
jede für sich durch ein Kupferröhrchen c einer Durchführung hindurchgesteckt wird
und mit diesem in der richtigen Lage durch Flachquetschen oder Flachpressen des
Röhrchens befestigt wird, vorzugsweise am äußeren Ende (das ist in der Zeichnung
das obere Ende). Das über das Röhrchen c überstehende freie Eilde des Kupferdrahtes
wird nun abgeschnitten und das abgeschnittene Ende mit dem Kupferröhrchen verlötet.
Auf diese Weise wird eitle vakuumdichte Verbindung hergestellt.
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-Man erkennt aus .der vorhergehenden Beschreibung, daß bei der erfindungsgemäßen
Anordnung zunächst die -let,all-Glas-Verschnielzungen hergestellt werden, dann die
Elektroden in ,die richtige Lage gebracht und darauf die notwendigen Operationen
ausgeführt «-erden. den Leiter mit der Durchführung zu verbinden und die Verbindung
vakuumdicht zu machen. Alle diese Arbeiten können von außen ausgeführt «-erden.
Die
Drähte-e brauchen nicht nur -als -Elektroidenzuführungen zu,dienen,
sondern können auch als I-falterungen benutzt werden.
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In einer anderen Ausführung, damgestellt in Abb, z; isst das Kupferröhrchen
vor dem Einschmelzen der Durchführung in das Glas am oberen Ende f -zugelötet. In
,diesem Fall werden die Elektro@denstützdrähte vom, der offenen Seite her in ,die
Kupferröhrchen, reingeführt und durch Flachquetschen oder anidersiartige Deformation
in ihrer Lage befestigt. Auch dies wird außerhalb des Rührenkofibens vorgenommen.
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Die Kupferidurchführunigen können noch mannigfache andere Formten
annehmen und auf verschiedenste Weise hergestellt werden. Beispielsweise braucht
das Blech nicht flach zu sein, sondern kann eine oder mehrere das Loch umgebendie
Wellunged beslitzen. Auch kann es etwas konisch geformt sein und mit seinem weiteren
Endre mit einer Auestülpunig des Glaskolbens verschmolzen sein, wobei die Ausstülpung
in der Spitze eine Öffnung Besitzt. Eine derartige Ausführungsform eine Durchführung
ist in Abb. 3 tdargestellt. Hier hat die Kupferidurchführung g annähernd konische
Form und ist am weiteren Ende etwas ausgeweitet, so daß .dieses Endie der Form des
Glaskolbens d an dieser Stellte angepaßt ist. Einte weitere Ausführungsform einer
Durchführung g ist in Abb. q. gezeugt. Die Abb. 5 zeigt eine Durchführung g, die
dem Teil a .der Durchführung in Abb. i entspricht; das, Röhrchen c der Abb.,i fehlt.
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Das Verfahren zur Herstellung der Durchführungen umschließt das Drehen
oider Ziehen aus reiner Röhre oder aus. einem Blech oder das Plattieren mit Hilfe
einer geeigneten Form.
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Als Glas. können auch Hartgläser verwendet werden, wenn geeignete
Metalle oder Legierungen, beispielsweise Eisen-Nickel-Koba,lt-L egierungen, verwem'det
werden. Es können auch andere Metalle, beispielsweise Wolfram. benutzt werden, und
der zentrale Draht oder dies Röhrchen kann aus einer ganzen Reihte von Metallen
hergestellt werden.
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Die Metallbleiche der Durchführungen können :sich außen übler die
Wanddes Gefäßes noch weiter erstrecken und Kontaktfedern haben, die mit äußeren
Kontakten in geeigneten Haltern zusammenwirken. Eine Glühkathadenröhre kann auf
diese Weise sofort in eine Fassung eingesteckt werden,, ohne daß die Röhre einen
Sockel zu haben braucht.
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Der metallische Leiter, der von der Elektrode bis zum Metallblech
der Durchführung oder noch weiter reicht, kann -die Form einfies kurzen, breiten
Streifens halben. Man erkennt, daß eine Glühkathodenröhre mit erfindungsgemäßen
Durchführungen eine kleinere Kapazität der einzeilnen Elektroden gegeneinander aufweist
als eine Röhr, bei tder die Zuführungen in einen gewöhnlichen Quetschfuß eingeschmolzen
siinid. Die Erfindung erlaubt es auch, die Länge der Zuleitungen zu den Elektroden
gegenüber den meisten bekannten Konstruktionen zu verkürzen, woidurc'h die Induktivität
'der Zuleitungen entsprechend verringert wird. Diese Verminderung von Kapazität
und Induiktivität ist von besonderer Wichtigkeit bei Röhren, die für den Betrieb
bei sehr hohen Frequenzen bestimmt sind. Außerdem ist idie Herabsetzung der Ausmaße
der Röhre von Wichtigkeit, insbesondere bei tragbaren Apparaten. Ein wichtiges Anwendungsfeld
der vorliegenden Erfindung ist das Gebiet der Vakuum- oder Gasentladungsröhren.
Sie hat aber auch auf anderen Gebieten, hei denen eine vakuum- oder flüsisigkeitsidichte
Durchführung einer metallischen Verbindung durch die isolierende Wand eines Gefäßes
gefordert ist, große Bedeutung.