Verschmelzung zwischen Glas- und 1VIetallkörper. Bei der Verschmelzung von Metall- und Glasteilen bedient man sich in manchen Fällen sogenannter Ringverschmelzungen oder Scheibenanglasungen, bei denen der Ring oder die Scheibe -eben ist und in einer Ebene senkrecht zur gemeinsamen Achse liegt. Bei solchen Verschmelzungen werden hohe Anforderungen an die Gleichheit .der Ausdehnungskoeffizienten gestellt, und die mechanischen Beanspruchungen sind sehr gross.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschmelzung zwischen Glas- und Metall körper, die auch bei weit auseinanderliegen- den Wärmeausdehnungazahlen der beiden Körper sehr haltbar ist.
Gemäss der Erfindung hat der DZetall- körper an der Verschmelzungsstelle eine mit eingeschmolzenem Glas ,gefüllte Rinne, auf deren Unterseite ebenfalls Glas aufgeschmol zen ist. Der Glaskörper kann entweder mit der Unterseite oder mit der Innenseite der Rinne verschmolzen sein oder es können auch auf beiden Seiten der Rinne Glaskörper auf geschmolzen sein. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren und eine Einrich tung zur Herstellung der erfindungsgemässen Versschmelzung.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Verschmelzung nach .der Erfindung.
In Fig. 1 ist 1 die Aussenanode eines elektrischen Entladungsgefässes und 2 ein Glaskörper, der beispielsweise die Strom zuführungen zur Kathode und zum Gitter trägt. 1 kann auch ein sogenanntes Metall hütchen sein, in das eine Elektrodenzuleitung zum Beispiel mit Hartlot eingelötet ist. Der meistens aus Kupfer bestehende Metallkörper 1 hat eine im vorliegenden Falle nach aussen vorstehende Rinne d, die bei 4 mit Glas ge füllt ist. Der Glaskörper 2 ist auf -die Unter- seite,dieser Rinne aufgeschmolzen. Bei dieser Anordnung zwingt der Glaskörper 4 dem Metallteil seine Wärmeausdehnung auf.
Die Gleichheit der Wärmeausdehnung der beiden Teile 2 und 4 sorgt also dafür, dass auch eine stark abweichende Wärmeausdehnung des Metallteils 3 sich nicht auswirken kann.
Zur Herstellung der beschriebenen Ver bindung geht man zweckmässig in der Weise vor, dass man den Metallkörper 1 über dem Glaskörper 2 anordnet und das Glas, das die Rinne füllen soll, als Ring oder Hohlzylinder in die Rinne hineinlegt oder -stellt. Dann setzt man einen genügend starkwandigen Hohlzylinder aus höher schmelzendem, elek trisch leitendem Werkstoff auf diesen Glas ring oder -zylinder, wobei man gegebenen falls, um ein Anhaften zu verhindern, eine Zwischenlage, beispielsweise aus Asbest, vorsieht.
Durch Hochfrequenz-Wirbel..strom- erhitzung sowohl .der Rinne als auch des auf gesetzten Metallzylinders erfolgt dann die Verschmelzung. Hierbei ergibt sich nicht nur eine gute Verbindung zwischen dem Metall teil 1 und dem Glasteil 2, sondern es wird ausserdem die Glasfüllung der Rinne unter dem Einfluss des Zylindergewichtes herunter gedrückt und füllt so die Rinne 3 aus.
Man kann die Anordnung auch umgekehrt wählen, wobei dann der Glaskörper 2 in der Rinne breitgequetscht und auf die untere Seite -der Rinne ein Glaswulst aufgeschmol zen wird.
Die Fig. 2 zeigt eine Verschmelzung zwischen einem Glaskörper 2 und einer einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden, bei 4 mit Glas gefüllten Rinne 5, die bei 6 mit dem Metallkörper 1 beispielsweise durch Hart löten vakuumdicht verbunden ist. Die Rinne kann auch einen andern, zum Bespiel drei eckigen Querschnitt haben.
Gemäss Fig. 3 wird ein Verbindungsstück 7 benutzt, das man als Doppelrinne bezeich nen könnte. In die Rinne auf der einen Seite ist der Glaskörper 2 eingeschmolzen und die Rinne auf der andern Seite ist bei 4 mit Glas gefüllt.
Bei dieser Anordnung ist die Ver- schmelzungsstelle durch die sie umbebenden Ränder dee Verbindungsstückes 7 elektrisch abgeschirmt. Die erfindungsgemässe Verschmelzung zeichnet sich gegenüber den Ring- oder Scheibenanschmelzungen insbesondere durch ihre grosse mechanische Festigkeit auch bei stark voneinander abweichenden Wärme- a.us-dehnungszahlen aus.
Beim Vergleich mit den meist benutzten Schneidenanglasungen ist unter anderem zu beachten, da.ss die er findungsgemässe Verschmelzung wesentlich kürzer gehalten werden kann, was sich günstig in bezug auf die Baulänge der Elek- tro,den, ihre Selbstinduktion und ihre Kapa zität, insbesonders bei Ultrakurzwellen- und Dezimeterröhren, auswirkt.
Die innere und äussere metallische Abschirmung, die bei Schneidenanglasungen im allgemeinen erfor- derlieh ist, kann fortfallen, was ebenfalls zur Verminderung der Elektrodenkapazitäten beiträgt.
Die erfindungsgemässe Verschmel zung ist auch in mechanischer Beziehung viel robuster als Schneidenanglas:ungen, die gegen Stoss und gegen Biegungsmomente sehr emp- i findlich sind. Ferner ist sie vakuummässig zuverlässiger als Sehneidenanglas.ungen, da .die Wandstärke der Rinne zum Beispiel :
drei bis sechsmal grösser sein kann als die Wand stärke bei. Schneidenanglasungen, so dass die Oxydation des Kupfers noch nicht gefährlich ist. Schützende Überzüge aus Silber, Alumi nium us!w. sind nicht erforderlich. Die erfin dungsgemässe Verschmelzung kann auch wesentlich schwerere Elektrodenaufbauten tragen als Schneidenanschmelzungen. Schliess lich ist ihre Herstellun.r sehr viel einfacher und bequemer.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem auf beiden Seiten der Rinne Glas körper aufgeschmolzen sind, ist in Fig. 4 dargestellt. Es<B>,</B> ist 1 .der 31etallkörper mit der Rinne 3. Die im Beispielsfalle rohrförmigen Glaskörper sind mit 2 und 5 bezeichnet. Der hier im wesentliiehen ringförmige Metallteil kann im Bedarfsfall nach innen oder aussen in beiden Richtungen überstehen, um zum Beispiel innen als Elektrode oder Elektroden halter oder aussen als Stromzuführung oder Befestigungsring zu dienen.
Fusion between glass and 1V metal body. When fusing metal and glass parts, so-called ring fusions or glass panes are used in some cases, in which the ring or the pane is flat and lies in a plane perpendicular to the common axis. In such fusions, high demands are placed on the equality of the expansion coefficients, and the mechanical stresses are very high.
The invention relates to a fusion between glass and metal bodies, which is very durable even when the thermal expansion numbers of the two bodies are far apart.
According to the invention, the metal body at the fusion point has a channel filled with melted glass, on the underside of which glass is likewise melted. The glass body can be fused either to the underside or to the inside of the channel, or glass bodies can also be melted on both sides of the channel. The invention also relates to a method and a device for producing the fusion according to the invention.
The figures show exemplary embodiments of the fusion according to the invention.
In Fig. 1, 1 is the outer anode of an electrical discharge vessel and 2 is a glass body which, for example, carries the power supplies to the cathode and to the grid. 1 can also be a so-called metal cap into which an electrode lead is soldered, for example with hard solder. The mostly made of copper metal body 1 has an outwardly protruding groove d in the present case, which is filled with ge at 4 with glass. The glass body 2 is melted on the underside of this channel. In this arrangement, the glass body 4 forces the metal part to undergo thermal expansion.
The equality of the thermal expansion of the two parts 2 and 4 therefore ensures that even a greatly differing thermal expansion of the metal part 3 cannot have any effect.
To produce the connection described, it is expedient to proceed in such a way that the metal body 1 is arranged over the glass body 2 and the glass that is to fill the channel is placed or placed in the channel as a ring or hollow cylinder. Then you put a sufficiently thick-walled hollow cylinder made of higher melting, elec trically conductive material on this glass ring or cylinder, where if necessary to prevent adhesion, an intermediate layer, for example made of asbestos, is provided.
Fusion then takes place through high-frequency eddy current heating of both the channel and the attached metal cylinder. This not only results in a good connection between the metal part 1 and the glass part 2, but also the glass filling of the channel is pressed down under the influence of the cylinder weight and thus fills the channel 3.
You can also choose the arrangement the other way around, in which case the glass body 2 is then squeezed wide in the channel and a glass bead is melted onto the lower side of the channel.
Fig. 2 shows a fusion between a glass body 2 and a rectangular cross-section having a channel 5 filled with glass at 4, which is connected vacuum-tight at 6 to the metal body 1, for example by hard soldering. The channel can also have a different, for example triangular cross-section.
According to Fig. 3, a connector 7 is used, which could be designated as a double channel NEN. The glass body 2 is melted into the channel on one side and the channel on the other side is filled with glass at 4.
In this arrangement, the fusion point is electrically shielded by the edges of the connecting piece 7 surrounding it. The fusion according to the invention is distinguished from the ring or disk fusions, in particular, by its great mechanical strength, even when the coefficients of thermal expansion differ greatly from one another.
When comparing with the most commonly used edge glazings, it should be noted, among other things, that the fusion according to the invention can be kept much shorter, which is beneficial in terms of the overall length of the electric, its self-induction and its capacity, in particular Ultra-short wave and decimeter tubes.
The inner and outer metallic shielding, which is generally required for edge glazing, can be omitted, which also contributes to the reduction of the electrode capacities.
The fusion according to the invention is also much more robust in mechanical terms than glass cutting edges, which are very sensitive to impact and to bending moments. In terms of vacuum, it is also more reliable than glazed tendons, since the wall thickness of the channel is, for example:
can be three to six times greater than the wall thickness at. Glazed cutting edges so that the oxidation of the copper is not yet dangerous. Protective coatings made of silver, aluminum, etc. are not required. The fusion according to the invention can also carry significantly heavier electrode structures than fused cutting edges. After all, their manufacture is much simpler and more convenient.
Another embodiment in which glass bodies are melted on both sides of the channel is shown in FIG. It <B>, </B> is 1 .the metal body with the channel 3. The tubular glass bodies in the example are labeled 2 and 5. The essentially ring-shaped metal part here can, if necessary, protrude inwards or outwards in both directions, for example to serve as an electrode or electrode holder on the inside or as a power supply or fastening ring on the outside.