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WO2001011651A1 - Verfahren zum einsetzen eines pumpstengels in ein entladungsgefäss - Google Patents

Verfahren zum einsetzen eines pumpstengels in ein entladungsgefäss Download PDF

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WO2001011651A1
WO2001011651A1 PCT/DE2000/002499 DE0002499W WO0111651A1 WO 2001011651 A1 WO2001011651 A1 WO 2001011651A1 DE 0002499 W DE0002499 W DE 0002499W WO 0111651 A1 WO0111651 A1 WO 0111651A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
intermediate piece
opening
pump stem
frame
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2000/002499
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Seibold
Michael Ilmer
Angela Eberhardt
Hermann Speer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority to CA002346428A priority Critical patent/CA2346428A1/en
Priority to AT00958190T priority patent/ATE277419T1/de
Priority to US09/806,762 priority patent/US6609940B1/en
Priority to JP2001516214A priority patent/JP2003506845A/ja
Priority to EP00958190A priority patent/EP1135788B1/de
Priority to DE50007889T priority patent/DE50007889D1/de
Priority to HU0103855A priority patent/HU223851B1/hu
Publication of WO2001011651A1 publication Critical patent/WO2001011651A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/38—Exhausting, degassing, filling, or cleaning vessels
    • H01J9/385—Exhausting vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/26—Sealing together parts of vessels
    • H01J9/261—Sealing together parts of vessels the vessel being for a flat panel display
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing method for flat discharge vessels with two housing plates connected by a flat frame.
  • the pump stem is conventionally inserted into an opening in the lamp housing, the remaining space having to be filled with glass solder as the sealing material. For this purpose, it is possibly brushed and dried several times in pasty form.
  • the invention is therefore based on the technical problem of specifying a method for producing a discharge vessel which is improved with regard to the insertion of a pump stem.
  • a method for producing a flat discharge vessel with a frame connecting two housing plates in which a pump tube is inserted into an opening in the frame with an angular cross section of the drain.
  • gel with a round outer cross-section is inserted tightly, a fixed intermediate piece being inserted between the pump stem and the inner wall of the opening, which has a through opening adapted to the round outer cross-section of the pump stem and an angular outer cross-section adapted to the square inner cross-section.
  • the pump stem should close well with the inner wall of the opening to enable a tight connection.
  • the invention is based on the fact that it is simpler overall and the most reliable connections between the pump stems and the discharge vessel can be established if an additional part which is conventionally not necessary is used.
  • This is the intermediate piece according to the invention, which, by virtue of its physical configuration, creates a shape adaptation between the pump stem outer cross section and the inner opening cross section. This allows a free choice of the shape of the stem and the shape of the opening in the lamp housing of the flat radiator.
  • pump stems with a round outer cross section can be used, which, for example as simple glass tubes, are not only easy to manufacture and handle, but also show the least difficulties with regard to thermal stresses during the manufacturing process.
  • an angular opening can be used in the discharge vessel. In many cases, such a square opening is much easier to make than a round opening.
  • a square opening can easily be made in the frame of a flat discharge vessel, for example by simply cutting out or cutting out a piece of the frame completely, so that the opening is delimited on two sides by the plates of the lamp housing of the flat spotlight.
  • the solid intermediate piece can be produced as a semi-finished product without great expense and simplifies the process in that the fit between the intermediate piece and the pump stem or opening inner wall and the intermediate piece is either improved to such an extent that a thin glass solder layer is sufficient for a tight connection, or by a shape adjustment of the adapter when inserting.
  • the intermediate piece must at least be softened in order to take on the required shape for fitting into the opening and / or on the pump stem.
  • the relevant part of the discharge vessel and the pump stem are made of glass. Then it makes sense to choose a glass material for the intermediate piece.
  • the term glass material also includes so-called glass ceramics. In the event of a shape adjustment when inserting, a material that can be thermally softened should be selected.
  • the intermediate piece is to be optimally adapted by a shape adjustment during insertion, a softening is necessary, as already mentioned.
  • a material is selected for the intermediate piece whose softening temperature (which means melting point in the case of selective solid-liquid transitions) is lower than the corresponding temperature of the material of the pump stem and the relevant part of the discharge vessel, that is to say the inner wall.
  • a heating of the intermediate piece can be achieved by heating without a substantial softening of the pump stem or the inner wall.
  • These can then be assembled as solid components via the space-adapting intermediate piece. It is preferred, but not necessary, that the softening of the Intermediate piece for a tight connection that ensures that the surfaces that collide when they are finally joined together. This applies in particular to glass materials.
  • a preferred application for the method according to the invention are discharge lamps, in particular those which are designed for dielectrically impeded discharges, that is to say have at least one electrode which is separated from the discharge volume by a dielectric layer.
  • Such discharge lamps are also referred to as silent discharge lamps.
  • silent discharge lamps For example referred to the previous German patent application 197 11 890.9 by the same applicant, the disclosure content of which with respect to the lamp technology of silent flat radiators is included here by reference.
  • the opening in the frame can be created, for example, by the fact that the length of a glass strand used for the frame is not quite sufficient for the circumference of the shape to be formed by the frame, that is, the width of the opening is too short.
  • an opening can also be subsequently cut into an originally essentially closed frame, preferably by water jet cutting or also by sawing.
  • essentially flat cut surfaces are created, so that, together with the boundaries through the plates of the discharge vessel, there is a rectangular inner cross section of the opening.
  • the required intermediate piece can be manufactured inexpensively and easily in various ways. Injection molding, pressing or extrusion, in particular of glass materials (glass or glass solder) are possible. Strand shapes can also be produced, which then have to be cut to length. This applies in particular to extrusion. Binder-free glass solder powder can also be used for pressing.
  • a glass solder is used for the intermediate piece, which is mixed with a thermoplastic binder material.
  • the thermoplastic binder material is used to shape the glass solder at relatively low temperatures and can be baked at higher temperatures in a later step. This means that the mixture of glass solder and binder can be softened to a rather viscous state during the production of an extrusion strand or a finished intermediate piece and then the glass solder itself can be melted in the actual sense to produce a seal between the pump stem and the discharge vessel , so it becomes liquid-like.
  • the glass solder is designed so that the intermediate piece production using the thermoplastic properties of the binder, for example by extrusion and cutting to length. B. at 130 ° C-180 ° C, then the intermediate piece is plugged onto the pump stem and debindered and sintered through a temperature step at, for example, 430-490 ° C and finally when the entire discharge vessel is joined at the joining temperature, a fusion of the intermediate piece in the Opening takes place
  • a laser can also be used for the various temperature steps, for example for local heating of the intermediate element inserted into the opening. Piece. This avoids large-volume heating of the discharge vessel, which can be advantageous for various reasons.
  • light sources or heat sources can of course also be used, for example infrared radiators, ovens or flames.
  • FIG. 1 shows a pump stem provided with an intermediate piece according to the invention before insertion into an opening in a flat radiator frame
  • FIGs 2a and 2b are side and elevation views of the adapter of Figure 1;
  • Figure 3 is a side view of the pump stem with the intermediate piece attached.
  • FIG. 1 schematically illustrates the method according to the invention with a glass frame 1 of a silent flat radiator, which is otherwise not shown in more detail.
  • the glass frame 1 has an opening 2 in the form of a gap delimited by essentially flat side surfaces in the glass strand forming a side edge of the frame 1.
  • the inside of the discharge vessel corresponds to the upper right side of the figure.
  • a pump stem 3 is shown with a tubular basic shape.
  • An intermediate piece 4 according to the invention is placed on a front end of the pump stem 3, which accordingly has a through opening 5 with an inner cross section corresponding to the pump stem 3.
  • the intermediate piece 4 corresponds to a certain extent to the piece missing from the frame 1 in the opening 2.
  • the outer cross section (in the longitudinal direction of the pump stem or in the insertion direction) of the intermediate piece 4 is adapted to the shape and dimensions of the opening 2, in this case to the rectangular cross-sectional shape of the missing frame piece of 6.5 mm x 6.5 mm with a clearance of 0.2 mm each.
  • FIGS. 2a and 2b show the intermediate piece 4 enlarged, a side view seen transversely to the longitudinal direction of the pump stem 3 being shown in the left half in FIG. 2a, and an elevation view being seen in the longitudinal direction of the pump stem 3 being shown in the right half in FIG. 2b.
  • the cylindrical continuous opening 5 which can be seen in cross-section on the right-hand side, is indicated by dashed lines.
  • the opening 5 has an inner diameter of 5 mm, indicated by the double arrow, which corresponds to the outer diameter of the stem 3 with a play of 0.1 mm.
  • Typical dimensions for the opening cross section 2 are generally in the range of a few mm per edge. It should be noted that the intermediate piece 4 shrinks in the sintering step, that is to say that a correspondingly larger dimension must be observed in the extrusion of the strand compared to the dimension of the opening 2 and the pump stem 3.
  • FIG. 3 shows the pump stem 3 in a lateral representation, the intermediate piece 4 from FIG. 2 being placed on the front end on the left in FIG. 3.
  • a moldable glass material is made from powdered lead borosilicate glass (glass solder) using a thermoplastic binder system. This glass material is extruded at about 150 ° C. to give a strand that has a profile according to FIG. 2b.
  • Individual intermediate pieces 4 are cut to length from this strand using a diamond circular saw or a hot wire.
  • the Intermediate pieces 4 are plugged onto customary round tubular pump stems 3.
  • the inner diameter of the opening 5 in each intermediate piece 4 has sufficient play (for example 0.1 mm) with respect to the outer diameter of the pump stem 3. The configuration from FIG. 3 is thus achieved.
  • each pump stem 3 provided with an intermediate piece 4 is inserted into a suitable opening 2 of a frame 1 of a flat radiator.
  • the opening 2 has been cut out of the frame by water jet cutting before the flat radiator housing is assembled.
  • the plates of the flat radiator (not shown in FIG. 1) were then loosely connected to the frame using a glass solder paste.
  • the pump stem 3 with the intermediate piece 4 is loosely inserted into the opening 2.
  • the entire assembly is placed in an oven and treated with a conventional joining step at elevated temperature.
  • the plates connect firmly to the frame 1; at the same time, the intermediate piece 4 melts in a vacuum-tight manner in the opening 2.
  • the frame 1, the plates (not shown) and the pump stem 3 are not significantly softened. Merge only the glass solder between the frame 1 and the plates and the intermediate piece 4.
  • An alternative embodiment replaces the melting of the intermediate piece 4 during the joining step in the furnace and also the joining step itself by irradiation with an infrared laser, with which a vacuum-tight connection is also established between the frame 1 and the plates of the flat radiator.
  • an infrared laser with which a vacuum-tight connection is also established between the frame 1 and the plates of the flat radiator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Bei einem neuen Verfahren im Bereich der Herstellung von Entladungsgefässen, insbesondere für stille Flachstrahler, wird ein Pumpstengel (3) zum Abpumpen und Befüllen in eine Öffnung (2) des Entladungsgefässes eingesetzt, wobei durch ein Zwischenstück (4) in einfacher Weise eine optimale Passung und Abdichtung zwischen einem eckigen Innenquerschnitt der Öffnung (2) und einen runden Aussenquerschnitt des Pumpstengels (3) erzielt werden kann.

Description

Verfahren zum Einsetzen eines Pumpstengels in ein Entladungsgefäß
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für flache Entladungsgefäße mit zwei von einem flachen Rahmen verbundenen Gehäuseplatten.
Bei Entladungsgefäßen für Entladungslampen wird konventionellerweise der Pumpstengel in eine Öffnung des Lampengehäuses eingesetzt, wobei der verbleibende Zwischenraum mit Glaslot als Dichtmaterial verfällt werden muß. Dazu wird dieses in pastöser Form eventuell mehrfach aufgepinselt und getrocknet.
Diese Vorgehensweise hat verschiedene Nachteile. Zum einen ist sie sehr zeitintensiv. Zum zweiten ist sie schlecht für eine automatisierte Massenfertigung geeignet. Zum dritten entstehen beim Trocknen der aufgepinselten Schichten Trockenrisse, die durch wieder Überstreichen und wieder Trocknen ausgebessert werden müssen. Dennoch sind Undichtigkeiten nicht immer auszuschließen. Außerdem werden die beiden zuvor genannten Nachteile dann durch die Notwendigkeit einer Wiederholung des Verfahrensablaufs noch verstärkt.
Der Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, ein im Hinblick auf das Einsetzen eines Pumpstengels verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Entladungsgefäßes anzugeben.
Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen ein Verfahren zum Herstellen eines flachen Entladungsgefäßes mit einem zwei Gehäuseplatten verbindenden Rahmen ,bei dem in eine Öffnung in dem Rahmen mit einem eckigen lrinenquerschnitt ein Pumpsten- gel mit einem runden Außenquerschnitt dicht eingesetzt wird, wobei zwischen den Pumpstengel und die Innenwand der Öffnung ein festes Zwischenstück eingesetzt wird, das eine an den runden Außenquerschnitt des Pumpstengels angepaßte durchgehende Öffnung und einen an den eckigen Innenquerschnitt angepaßten eckigen Außenquerschnitt aufweist.
Grundsätzlich soll der Pumpstengel mit der Innenwand der Öffnung gut abschließen, um eine dichte Verbindung zu ermöglichen. Im Hinblick darauf wäre es an sich anzustreben, den Außenquerschnitt des Pumpstengels und den Innenquerschnitt der Öffnung möglichst ähnlich zu wählen, d.h. keine grundsätzlichen Formabweichungen zuzulassen, so daß nur geringe Maßabweichungen ausgeglichen werden müssen. Wenn nämlich die durch ein Dichtungsmaterial, etwa Glaslot, das flüssig aufgetragen wird, auszugleichenden Zwischenräume zu groß werden, kommt es zu Problemen mit der Dichtigkeit. Dies ist wohl auf Risse in dem Dichtungsmaterial zurückzuführen.
Die Erfindung geht jedoch davon aus, daß es insgesamt einfacher ist und sich die zuverlässigsten Verbindungen zwischen Pumpstengeln und Entladungsgefäß herstellen lassen, wenn ein zusätzliches, konventionellerweise gar nicht notwendiges Teil verwendet wird. Dabei handelt es sich um das erfindungsgemäße Zwischenstück, das durch seine körperliche Ausgestaltung eine Formanpassung zwischen dem Pump- Stengelaußenquerschnitt und dem Öfrhungsinnenquerschnitt herstellt. Dies erlaubt nämlich eine freie Wahl der Form des Pumpstengels und der Form der Öffnung in dem Lampengehäuse des Flachstrahlers.
Die dadurch erzielten Vereinfachungen und Vorteile in der Zuverlässigkeit des Herstellungsprozesses überkompensieren den zusätzlichen Aufwand für die Herstellung des Zwischenstücks. Einerseits können Pumpstengel mit rundem Außenquerschnitt verwendet werden, die, beispielsweise als einfache Glasrohre, nicht nur einfach herzustellen und handzuhaben sind, sondern auch die geringsten Schwierigkeiten im Hinblick auf thermische Spannungen während des Herstellungsprozesses zeigen. Andererseits kann eine eckige Öffnung in dem Entladungsgefäß verwendet werden. In vielen Fällen ist eine solche eckige Öffnung sehr viel einfacher anzubringen als eine runde Öffnung. Insbesondere läßt sich eine eckige Öffnung gut in dem Rahmen eines flachen Entladungsgefäßes anbringen, beispielsweise dadurch, daß einfach ein Stück des Rahmens vollständig ausgespart oder ausgeschnitten wird, so daß die Öff- nung an zwei Seiten von den Platten des Lampengehäuses des Flachstrahlers begrenzt ist.
Das feste Zwischenstück läßt sich als Halbzeug ohne großen Kostenaufwand herstellen und vereinfacht das Verfahren dadurch, daß die Passung zwischen Zwischenstück und Pumpstengel bzw. Öffnungsinnenwand und Zwischenstück entweder schon so- weit verbessert ist, daß eine dünne Glaslotschicht zur dichten Verbindung ausreicht, oder durch eine Formanpassung des Zwischenstücks beim Einsetzen erfolgt. Dazu muß das Zwischenstück zumindest etwas erweicht werden, um durch Andruck die benötigte Form zur Passung in die Öffnung und/oder an den Pumpstengel anzunehmen.
In vielen Fällen bestehen der relevante Teil des Entladungsgefäßes und des Pumpstengels aus Glas. Dann bietet es sich an, auch ein Glasmaterial für das Zwischenstück zu wählen. Unter den Begriff Glasmaterial fallen dabei auch sogenannte Glaskeramiken. Im Fall einer Formanpassung beim Einsetzen ist jedenfalls ein Material zu wählen, das thermisch erweicht werden kann.
Wenn das Zwischenstück durch eine Formanpassung beim Einsetzen optimal angepaßt werden soll, ist, wie bereits erwähnt, eine Erweichung notwendig. Vorzugsweise wird dabei ein Material für das Zwischenstück gewählt, dessen Erweichungstemperatur (das meint im Fall punktueller Fest-Flüssig-Übergänge Schmelztemperatur) tiefer als die entsprechende Temperatur des Materials des Pumpstengels und des relevanten Teils des Entladungsgefäßes , also der Innenwand liegt. Dann kann durch eine Erwärmung eine Erweichung des Zwischenstücks erreicht werden, ohne daß eine wesentliche Erweichung des Pumpstengels oder der Innenwand auftritt. Diese können dann als feste Bauteile über das sich raumanpassende Zwischenstück zusammengefügt werden. Dabei ist es bevorzugt, jedoch nicht notwendig, daß die Erweichung des Zwischenstücks für eine dichte Verbindung der beim letztendlichen Aneinanderfügen aufeinander stoßenden Flächen sorgt. Das gilt insbesondere für Glasmaterialien.
Es hat sich als sinnvoll herausgestellt, das Zwischenstück bereits vor dem Einsetzen in die Öffnung auf den Pumpstengel aufzusetzen und mit dem Pumpstengel dicht zu verbinden, so daß beim letztlichen Einsetzen von Pumpstengel und Zwischenstück in die Öffnung nunmehr eine dichte Verbindung (und gegebenenfalls Formanpassung) mit der Öffnung des Entladungsgefäßes vorgenommen werden muß. Hierdurch wird der Arbeitsablauf weiter vereinfacht, insbesondere können die mit Zwischenstücken versehenen Pumpstengel in einem separaten Arbeitsschritt in größerer Zahl vorgefer- tigt werden.
Ein bevorzugter Anwendungsfall für das erfindungsgemäße Verfahren sind Entladungslampen, insbesondere solche, die für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt sind, also zumindest eine Elektrode aufweisen, die vom Entladungsvolumen durch eine dielektrische Schicht getrennt ist. Solche Entladungslampen werden auch als stille Entladungslampen bezeichnet. Es wird z.B. verwiesen auf die vorherige deutsche Patentanmeldung 197 11 890.9 derselben Anmelderin, deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich der Lampentechnologie von stillen Flachstrahlern durch Inbezug- nahme hier mit inbegriffen ist.
Wie bereits angedeutet, kann die Öffnung in dem Rahmen beispielsweise dadurch entstehen, daß ein für den Rahmen verwendeter Glasstrang in seiner Länge nicht ganz für den Umfang der durch den Rahmen zu bildenden Form ausreicht, also der Breite der Öffnung entsprechend zu kurz bemessen ist. Es kann jedoch auch nachträglich eine Öffnung in einen ursprünglich im wesentlichen geschlossenen Rahmen eingeschnitten werden, vorzugsweise durch Wasserstrahlschneiden oder auch durch Sägen. Im einfachsten Fall entstehen dabei im wesentlichen ebene Schnittflächen, so daß sich gemeinsam mit den Begrenzungen durch die Platten des Entladungsgefäßes ein rechteckiger Innenquerschnitt der Öffnung ergibt. Es wurde bereits ausgeführt, daß die Erfindung durch die Anpassung des günstigerweise runden Außenquerschnitts eines Pumpstengels an diese Form den Aufwand für das leicht herstellbare eckige Zwischenstück überkompensiert, u.a. im Hinblick auf die erzielbare hohe Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen Pumpstengel und Entladungsgefäß.
Das erforderliche Zwischenstück kann in verschiedener Weise preiswert und einfach hergestellt werden. In Frage kommen ein Spritzgießen, Pressen oder Extrudieren, insbesondere von Glasmaterialien (Glas oder Glaslot). Dabei können auch Strangformen hergestellt werden, die dann noch abgelängt werden müssen. Dies gilt insbesondere für die Extrusion. Beim Pressen kann auch mit binderfreiem GlaslotΛpulver gearbeitet werden.
Vorzugsweise wird ein Glaslot für das Zwischenstück verwendet, das mit einem thermoplastischen Bindermaterial vermengt ist. Das thermoplastische Bindermaterial dient zur Formgebung des Glaslots bei relativ niedrigen Temperaturen und kann durch einen späteren Schritt mit höheren Temperaturen ausgeheizt werden. Das bedeutet, daß das Gemenge aus Glaslot und Binder bei der Herstellung eines Extrusi- onsstrangs oder eines fertigen Zwischenstücks in einen eher zäh-viskosen Zustand erweicht werden kann und dann das Glaslot selbst zur Herstellung einer Abdichtung zwischen Pumpstengel und Entladιmgsgefäi3öiτhung im eigentlichen Sinn aufgeschmolzen werden kann, also flüssigkeitsähnlich wird.
Es ist auch möglich, das Zwischenstück zunächst auf den Pumpstengel aufzusintern und das Zwischenstück dann in der EntladimgsgefäOöff ung einzuschmelzen. Dabei muß das Zwischenstück mit dem Pumpstengel nur lose in die Öffnung eingelegt werden. Vorzugsweise ist dabei das Glaslot so ausgelegt, daß die Zwischenstückherstellung unter Ausnutzung der thermoplastischen Eigenschaften des Binders beispielsweise durch Extrusion und Ablängen z. B. bei 130°C-180°C erfolgt, dann das Zwischenstück auf den Pumpstengel aufgesteckt und durch einen Temperaturschritt bei beispielsweise 430-490°C entbindert und aufgesintert wird und schließlich beim Fügen des gesamten Entladungsgefäßes bei der Fügetemperatur eine Verschmelzung des Zwischenstücks in der Öffnung erfolgt
Für die verschiedenen Temperaturschritte kann auch ein Laser verwendet werden, beispielsweise zur lokalen Erhitzung des in die Öffnung eingesetzten Zwischen- Stücks. Dadurch wird eine großvolumige Erwärmung des Entladungsgefäßes vermieden, was aus verschiedenen Gründen von Vorteil sein kann. Hierzu wird verwiesen auf die Parallelanmeldung "Herstellungsverfahren für eine Gasentladungslampe" derselben Anmelderin vom selben Anmeldetag, deren Offenbarungsgehalt im Hin- blick auf die technologischen Einzelheiten einer lokalen Erhitzung durch Laserstrahlung hier mit inbegriffen ist. Dies betrifft insbesondere auch die Verwendung von infrarotabsorbierenden Zusätzen.
Es können natürlich auch andere Lichtquellen oder Wärmequellen verwendet werden, beispielsweise rnfrarotstrahler, Öfen oder Flammen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels besprochen, wobei dabei offenbarte Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können.
Im einzelnen zeigt:
Figur 1 einen mit einem erfindungsgemäßen Zwischenstück versehenen Pumpstengel vor dem Einführen in eine Öffnung eines Flachstrahlerrahmens;
Figuren 2a und 2b eine Seiten- und eine Aufrißansicht des Zwischenstücks aus Figur 1; und
Figur 3 eine Seitenansicht des Pumpstengels mit aufgesetztem Zwischenstück.
Figur 1 illustriert das erfindungsgemäße Verfahren schematisch mit einem Glasrah- men 1 eines stillen Flachstrahlers, der im übrigen nicht näher dargestellt ist. Es wird wieder auf die eingangs zitierte Anmeldung zur Technologie stiller Flachstrahler verwiesen. Der Glasrahmen 1 weist eine Öffnung 2 in Form einer durch im wesentlichen ebene Seitenflächen begrenzten Lücke in dem eine Seitenkante des Rahmens 1 bildenden Glasstrang auf. Das Innere des Entladungsgefäßes entspricht der rechten oberen Seite der Figur. Im linken unteren Bereich ist ein Pumpstengel 3 mit einer rohrförmigen Grundform dargestellt. Auf ein vorderes Ende des Pumpstengels 3 ist ein erfindungsgemäßes Zwischenstück 4 aufgesetzt, das dementsprechend eine durchgehende Öffnung 5 mit einem dem Pumpstengel 3 entsprechenden Innenquerschnitt aufweist. Das Zwi- schenstück 4 entspricht in seinen Außenabmessungen gewissermaßen dem dem Rahmen 1 in der Öffnung 2 fehlenden Stück. Das bedeutet, daß der Außenquerschnitt (in Längsrichtung des Pumpstengels bzw. in Einführrichtung) des Zwischenstücks 4 angepaßt ist auf die Form und die Maße der Öffnung 2, in diesem Fall auf die rechteckige Querschnittsform des fehlenden Rahmenstücks von 6,5 mm x 6,5 mm bei einem Spiel von 0,2 mm jeweils.
Die Figuren 2a und 2b zeigen das Zwischenstück 4 vergrößert, wobei in der linken Hälfte in Figur 2a eine Seitenansicht quer zur Längsrichtung des Pumpstengels 3 gesehen und in der rechten Hälfte in Figur 2b eine Aufrißdarstellung in Längsrichtung des Pumpstengels 3 gesehen gezeichnet ist. In der linken Seitendarstellung ist mit gestrichelten Linien die in der rechten Seite im Querschnitt erkennbare zylindrische durchgehende Öffnung 5 angedeutet. Die Öffnung 5 hat einen mit dem Doppelpfeil angedeuteten Innendurchmesser von 5 mm, der dem Außendurchmesser des Pumpstengels 3 bei einem Spiel von 0,1 mm entspricht.
Typische Abmessungen für den Öffnungsquerschnitt 2 liegen allgemein im Bereich einiger mm pro Kante. Zu beachten ist, daß das Zwischenstück 4 im Sinterschritt schrumpft, also bei der Strangextrusion auf ein dementsprechend größeres Maß im Vergleich zu dem Maß der Öffnung 2 und des Pumpstengels 3 geachtet werden muß.
Figur 3 zeigt den Pumpstengel 3 in seitlicher Darstellung, wobei auf das vordere Ende auf der linken Seite in Figur 3 das Zwischenstück 4 aus Figur 2 aufgesetzt ist.
Das Verfahren läuft wir folgt ab: Aus pulverisiertem Bleiborsilikatglas (Glaslot) wird mit einem thermoplastischen Bindersystem ein formbares Glasmaterial hergestellt. Dieses Glasmaterial wird bei etwa 150°C maßgenau zu einem Strang extrudiert, der ein Profil gemäß Figur 2b aufweist. Von diesem Strang werden mit Hilfe einer Diamantkreissäge oder einem heißen Draht einzelne Zwischenstücke 4 abgelängt. Die Zwischenstücke 4 werden auf übliche rundrohrförmige Pumpstengel 3 aufgesteckt. Hierzu hat der Innendurchmesser der Öffnung 5 in jedem Zwischenstück 4 ausreichend Spiel (z. B. 0,1 mm) gegenüber dem Außendurchmesser des Pumpstengels 3. Damit ist die Konfiguration aus Figur 3 erreicht.
Diese wird bei etwa 460°C in einem Ofen behandelt, wobei sich zunächst der Binder verflüchtigt und das verbleibende Glaspulver gesintert wird. Dabei setzt sich das Zwischenstück 4 auf dem Pumpstengel 3 fest. Die bisherigen Arbeitsschritte können in großer Stückzahl getrennt von dem eigentlichen Lampenzusammenbau durchgeführt werden. Nun wird jeder mit einem Zwischenstück 4 versehene Pumpstengel 3 in eine passende Öffnung 2 eines Rahmens 1 eines Flachstrahlers eingesetzt.
Die Öffnung 2 ist vor dem Zusammenbau des Flachstrahlergehäuses durch Wasserstrahlschneiden aus dem Rahmen ausgeschnitten worden. Danach wurden die in Figur 1 nicht dargestellten Platten des Flachstrahlers mit dem Rahmen über eine Glaslotpaste lose verbunden. Nun wird der Pumpstengel 3 mit dem Zwischenstück 4 in die Öffnung 2 lose eingelegt. Der gesamte Aufbau wird in einen Ofen eingebracht und mit einem an sich konventionellen Fügeschritt bei erhöhter Temperatur behandelt. Dabei verbinden sich die Platten fest mit dem Rahmen 1; gleichzeitig verschmilzt das Zwischenstück 4 in der Öffnung 2 vakuumdicht. Bei diesem Fügeschritt werden der Rahmen 1, die nicht dargestellten Platten und der Pumpstengel 3 nicht wesentlich erweicht. Lediglich das Glaslot zwischen Rahmen 1 und Platten sowie das Zwischenstück 4 verschmelzen Durch die bei dem Fügeschritt relativ niedrige Viskosität des gesinterten Glaslots des Zwischenstücks 4 ergibt sich eine hervorragende vakuumdichte Verschmelzung mit dem Rahmen 1 und dem Pumpstengel 3. Das weitere Verfahren, d. h. das Auspumpen des Lampengehäuses über den Pumpstengel 3 und die nachfolgenden Schritte sind konventionell.
Eine alternative Ausführungsform ersetzt das Verschmelzen des Zwischenstücks 4 während des Fügeschritts im Ofen sowie auch den Fügeschritt an sich durch eine Bestrahlung mit einem Infrarotlaser, mit dem auch eine vakuumdichte Verbindung zwischen dem Rahmen 1 und den Platten des Flachstrahlers hergestellt wird. Hierzu wird auf die bereits zitierte frühere Anmeldung verwiesen. Die dortigen Ausführungen zum Zusammenbau eines Lampengehäuses und zum Verschließen von Öffnungen mit Hilfe einer Laserbestrahlung bei infrarotabsorbierenden Glasmaterialien gelten in analoger Weise auch für das Zwischenstück 4.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines flachen Entladungsgefäßes mit einem zwei Gehäuseplatten verbindenden Rahmen (1),
bei dem in eine Öffnung (2) in dem Rahmen (1) mit einem eckigen Innenquerschnitt ein Pumpstengel (3) mit einem runden Außenquerschnitt dicht einge- setzt wird,
wobei zwischen den Pumpstengel (3) und die Innenwand der Öffnung (2) ein festes Zwischenstück (4) eingesetzt wird, das eine an den runden Außenquer- schnitt des Pumpstengels (3) angepaßte durchgehende Öffnung (5) und einen an den eckigen Innenquerschnitt angepaßten eckigen Außenquerschnitt auf- weist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Zwischenstück (4) eine niedrigere Erweichungstemperatur als der Pumpstengel (3) und die Innenwand hat und zum Verbinden des Pumpstengels (3) mit der Innenwand erweicht wird, wobei der Pumpstengel (3) und die Innenwand im wesentlichen fest bleiben.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Zwischenstück (4) vor dem
Einsetzen in die Öffnung auf den Pumpstengel (3) aufgesetzt und mit ihm verbunden wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Rahmen (1) an der Stelle der Öffnung (2) aus Glas besteht und die Öffnung (2) in den Rah- men (1) wasserstrahlgeschnitten wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Zwischenstück (4) spritzgegossen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem das Zwischenstück (4) gepreßt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem das Zwischenstück (4) durch Extrudieren und Ablängen des Zwischenstücks (4) von einem extrudier- ten Strang hergestellt wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Zwischen- stück (4) im wesentlichen aus Glaslot besteht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Glaslot einen thermoplastischen Binder enthält.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Pumpstengel (3) und die Öffnung (2) durch Aufschmelzen des Zwischenstücks (4) dicht ver- bunden werden.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3 und 10, bei dem das Zwischenstück (4) auf den Pumpstengel (3) aufgesintert und dann in der Öffnung (2) aufgeschmolzen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 2 oder 10, auch in Verbindung mit einem weiteren der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Zwischenstück (4) durch eine Laserbestrahlung erhitzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 2 oder 10, auch in Verbindung mit einem weiteren der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Zwischenstück (4) bei einem Fügeschritt des Entladungsgefäßes in einem Ofen erhitzt wird.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Entladungsgefäß Teil einer Gasentladungslampe ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Gasentladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt ist.
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