DE1571502A1

DE1571502A1 - Verfahren zum Verschliessen einer Roehre aus feuerfestem Oxid-Material

Info

Publication number: DE1571502A1
Application number: DE1966G0045648
Authority: DE
Inventors: Whiscombe John Brian; Rigden Sydney Alfred Richard
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-01-07
Filing date: 1966-01-06
Publication date: 1971-01-07
Also published as: US3428846A; GB1107764A; NL6600086A; DE1571502B2; NL153165B

Description

The General Electric Gompany Limited, London, ¥.1

Verfahren zum Verschließen einer Röhre aus feuerfestem

Oxid-Material

Die Erfindung bezieht sich auf den Endverschluß von Röhren, die aus einem Material gebildet sind, das aus einem oder mehreren feuerfesten Oxiden besteht. Die Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen, die eine Röhre aus derartigem Material einschließen, insbesondere auf elektrische Entladungsvorrichtungen, die eine Entladungshülle von der Art haben, daß sie eine Röhre aus derartigem Material aufweisen, wobei wenigstens ein Ende dieser Röhre durch die im folgenden beschriebene Methode verschlossen ist.

Die Erfindung bezieht sich im einzelnen, aber nicht ausschließlich auf elektrische Entladungslampen einer Art., die eine röhrenförmige, aus lichtdurchlässigem, feuerfestem Oxidmaterial gebildete Entladungshülle aufweisen, und speziell auf solche Lampen, die eine Entladungshülle aus lichtdurchlässigem hoch tonerdehaltigem Material haben, d.h. aus licht-

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durchlässigem, feuerfestem Oxidmaterial mit einem über 85 Gew.-?' liegenden Tonerdegehalt, und die eine Füllung enthalten, die aus Alkalimetalldämpfen besteht oder diese einschließt, z.B. Natriumdämpfen. Das hoch tonerdehaltige Material ist sehr widerstandsfähig gegen den Angriff durch heiße Alkalimetalldämpfe, und es ist vorgeschlagen worden, die Entladungshüllen der mit Alkalimetalldämpfen arbeitenden elektrischen Entladungslampen aus derartigem Material zu bilden, insbesondere aus Röhren aus lichtdurchlässiger, gesinterter, polykristalliner Tonerde, die möglicherweise auch kleine Zusätze von einem oder mehreren anderen feuerfesten Oxiden enthalten kann, z.B. bis zu "K Magnesium. Es ist ebenfalls vorgeschlagen worden, die Enden solcher röhrenförmiger Lampenhüllen mittels Verschlußgliedern in Form von Kappen oder Tellern zu schließen, wobei diese aus einem geeigneten feuerfesten Metall wie etwa Niob gebildet und auf die Enden der Tonerderöhre aufgesetzt und dichtend an ihnen festgemacht sind; die Elektroden der Lampe, die gewöhnlich an beiden Enden der Röhre entlang ihrer Achse angeordnet sind, werden dabei je durch ein Endverschlußglied getragen, entweder mittels eines Halters, der durch das Verschlußglied abgedichtet hindurchgeführt wird, oder indem die Elektrode unmittelbar durch das Verschlußglied abgedichtet hindurchgeführt wird.

Beim Gebrauch der hier gemeinten Alkalimetalldampf-

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entladungslampen kondensiert das in der Hülle zum Bereitstellen der Dampffüllung enthaltene Metall an den kälteVen Bereichen der Hülle, die sich normalerweise im Bereich der •Inder, dfr röhrenförmigen Hülle befinden, in unmittelbarer Nachbarschaft der Dichtungen zwischen der Röhre und den "ndverschlußgliedern. Deshalb müssen bei der Herstellung der Lampe die Maße der röhrenförmigen Hülle und der Elektroden so aufeinander abgestimmt werden, daß beim Betrieb diese Bereiche der Hülle bis zu einer genügend hohen Temperatur erhitzt werden, um zu garantieren, daß der erforderliche "etriebsdainpfdruck des Alkalimetalls aufrechterhalten wird, vc\ ei die Temperatur der kältesten Bereiche der Hülle durch du· Verhältnis der in die Hülle hineinragenden Elektroden- "Ainf.e zu dem Durchmesser der röhrenförmigen Hülle bestimmt v.ird. Beispielsweise wird im Fall einer Natriumhochdruckdampf entladungslampe, die Quecksilber als Zusatz zum Natrium enthält, ein Natriumamalgam gebildet, das sich an den Enden der Entladungsröhre sammelt, und damit der erforderliche "atriiimdacpfdruck während des Betriebes der Lampe aufrechterhalten wird, ist es erforderlich, daß dieses Amalgam auf einer Temperatur von 750⁰C- bis 800⁰C gehalten wird. In manchen Fällen entsteht eine Schwierigkeit dadurch, daß infolge eines längeren Betriebes einer Lampe mit derartigen Endbereichen der Entladungsröhre mit der erforderlichen hohen Temperatur ein Fehler in den Dichtungen zwischen der Röhre und den Endverschlußgliedern auftreten kann.

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BAD ORIGiNAL

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum "Verschließen eines offenen Endes einer aus feuerfestem Oxidmaterial hergestellten Röhre vorzusehen, wobei das Verfahren den Gebrauch einer verbesserten Form von Endverschlußgliedern einschließt,- die zum Verschließen der Enden einer röhrenförmigen Hülle einer elektrischen Entladungsvorrichtung geeignet sind, die zum Betrieb bei einer hohen Temperatur bestimmt ist, wie etwa bei einer mit Alkalimetalldämpfen arbeitenden elektrischen Entladungslampe, und die Verschlußglieder werden es ohne große Gefahr des Versagens der Dichtung zwischen der Röhre und dem Verschlußglied ermöglichen, die Endbereiche der Hülle wie oben erwähnt auf der erforderlichen hohen Temperatur zu halten.

Gemäß der Erfindung schließt das Verfahren zum Verschließen eines offenen Endes einer aus einem Material aus einem oder mehreren feuerfesten Oxiden gebildeten Röhre die Maßregel ein, in das Ende der Röhre ein Verschlußglied einzusetzen, das aus einem feuerfesten Metall oder einer Legierung gebildet ist, die beide einen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, der dem des feuerfesten Oxidmaterials annähernd gleichkommt, und das die Form eines wenigstens am inneren Ende geschlossenen hohlen Zylinders besitzt, der dicht in die Röhre hineinpaßt und an seinem äußeren Ende einen Flansch aufweist, der wenigstens die Endfläche der Röhrenwandung überdeckt und so den Flansch dichtend an dem Ende der Röhre befestigt.

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Das zur Konstruktion des zylindrischen Verschlußgliedes angewendete feuerfeste Metall kann eins der Metalle Tantal, Wolfram, Molybdän, Rhenium, Niob, Titan, Vanadium, Zirkonium, Hafnium, oder eine Legierung von zwei oder mehreren dieser Metalle sein, vorausgesetzt daß das Metall oder die legierung einen geeigneten Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, so wie oben erwähnt. Zum Verschließen von Röhren aus im obigen Sinne hoch tonerdehaltigem Material wird Niob bevorzugt, weil der Wärmeausdehnungskoeffizient des Niobs dem einen solchen Materials nahezu gleichkommt. Ein Gleichkommen der Wärmeausdehnungskoeffizienten des Röhrenmaterials und des Zylinders ist zum Erleichtern des Dichtens und zur Gewährleistung eines dichten Sitzes des Zylinders innerhalb der Röhre bei allen Temperaturen wünschenswert, aber auch in fällen, in denen die Temperatur der Dichtung zwischen der Röhre und dem Zylinder während des Betriebes einer Vorrichtung abschätzbar erhöht wird, von dem die Röhre einen Teil bildet, um die Dichtung gegen Temperaturschwankungen widerstandsfähig zu machen«,

Der Plansch am äußeren Ende des zylindrischen Verschlußgliedes kann einfach ein Radialflansch sein, der an die Endfläche der Wand der aus feuerfestem Oxid hergestellten Röhre angrenzt und dichtend an ihr befestigt ist. Oder aber, falls es gewünscht wird, kann der Plansch sowohl aus einem gegen die Endfläche der Röhrenwandung angrenzenden und abschließenden Radialabschnitt bestehen, als auch aus einem

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zylindrischen Umfangaabschnitt, der um die äußere Oberfläche der Röhrenwandung herumpaßt und dichtend an ihr befestigt ist, so daß derart eine größere dichtende Oberfläche bereitgestellt wird.

Das Dichten des Flansches des zylindrischen Verschlußgliedes gegen das Ende der Röhre aus feuerfestem Oxidmaterial kann dadurch erzielt werden, daß eine Schicht eines geeigneten Bindemittels zwischen den Plansch und den angrenzenden Abschnitt der Röhrenoberfläche eingelegt wird, und daß die Anordnung erhitzt wird, um das Bindemittel zum Schmel:z en oder Sintern zu bringen und so den Plansch in bekannter Art und Weise an den gegenüberliegenden Abschnitt * der Röhrenoberfläche zu befestigen. Beispielsweise kann das Dichtungsmaterial ein Glas-, Keramik- oder Metallbindemittel sein, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der dem des Röhrenmaterials und dem des Metalles des Verschlußgliedes nahezu gleichkommt.

Yfenn die Röhre aus hoch tonerdehaltigem Material und das Verschlußglied aus Niob gebildet ist, besteht die Dichtungssohicht vorzugsweise aus einer oder mehreren der Metalle Titan, Zirkonium, Vanadium und Hafnium, wie in der Beschreibung der schwebenden Patentanmeldung«» Nr. 18215/63 dargelegt worden ist, unter Umständen unter Zusatz von Niob und/oder Beryllium, wie in der schwebenden Patentanmeldung Nr, 742/65 dargelegt wird. In diesem Pail wird

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das Dichten erzielt durch Zusammenpressen der Anordnung aus Röhre, Dichtungsschicht und Plansch und durch Erhitzen der Anordnung in einer inerten Atmosphäre (wobei dieser Ausdruck die Benutzung eines Vakuums einschließt) bis zu einer ausreichend hohen Temperatur, um das Metall der Dichtungßschicht zu veranlassen, mit dem von dem Flansch herrührenden Niob zu legieren und so eine hermetische Verbindung zwischen dem Flansch und dem Röhrenende herzustellen. Die metallische Dichtungsschicht wird gewöhnlich zwischen die Endfläche der Röhre und den Flansch in Form von einem oder mehreren dünnen Dichtringen eingeführt, wobei diese aus einem der genannten Metalle oder aus einer Legierung aus zwei oder mehreren dieser Metalle zusammengesetzt sind; eine bevorzugte Dichtungsschicht besteht aus drei dünnen

aus

Dichtringen, die/Zirkonium, Vanadium bzw. Titan zusammengesetzt sind, wobei vorzugsweise der Titanring neben der tonerdehaltig*en Oberfläche und der Zirkoniumring neben der Nioboberfläche angeordnet wird. Wo die Dichtungsschicht aus zuei oder mehreren solcher Dichtringe verschiedener Zusammensetzung besteht, wird der Erhitzungsprozeß bis zu einer Temperatur geführt, bei der die Ringe eine Legierung bilden, die wiederum mit dem von den Flanschen herrührenden Niob legiert, so daß das Legieren der Metalle und das Entstehen der Dichtung in einem einzigen Erhitzungsprozeß vollendet wird.

Das Verschlußverfahren für Röhrenenden dieser Erfin-

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dung wird vorteilhaft verwendet bei der Herstellung von Vorrichtungen, die eine Röhre aus feuerfestem Oxidmaterial einschließen, wobei das Verschließen der Röhre an wenigstens einem Jlnde erforderlich ist. Das Verfahren ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung von elektrischen EntladungsvorrJchtungen, z.B. Metalldampf entladungslampen, die im Betrieb hohe Temperaturen erreichen und die röhrenförmige Entladungshüllen aus liohtdurchlässigem, feuerfestem Oxiämaterial haben, weil die Konstruktion des Endverschlußgliedes gemäß der Erfindung für den geforderten Schutz der Dichtung am Ende der Röhre gegen ein mögliches Versagen infolge Überhitzung sorgt.

Eine Elektrode, die längs der Röhrenachse in die Entladungshülle hineinragt, kann leicht von dem verschlossenen inneren Ende des zylindrischen Verschlußgliedes getragen werden, und im Falle einer solchen Lampe wird das Füilmetall, wie etwa das Amalgam eines Alkalimetalls, in der Nähe des verschlossenen inneren Endes des Zylinders, unter Berührung mit oder nahe bei der röhrenförmigen Hülle kondensieren: die von dem vereohlossenen Ende des Zylinders an gemessene Länge der Elektroden, die beim Betrieb der Lampe zum Aufrechterhalten der für das Füllmetall benötigten Temperatur erforderlich ist, um den erforderlichen Dampfdruck des Metalles aufrechteuerhalten, wird deshalb die gleiche sein wie die bei einer Elektrode, die, von den Sndkappen oder Tellern an gemessen, in einer Lampe bisheriger

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Konstruktion mit der gleichen Füllung erforderlich war« Da das Füllmetall von der Dichtung am äußeren Ende des Verschlußzylinders entsprechend der Länge des Zylinders entfernt ist, wird das äußere Ende der Röhre neben der Dichtung auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur verbleiben, wobei diese von der Länge des zylindrischen ■Verschlußgliedes abhängig ist, wenn das Füllmetall zum Aufrechterhalten des erwünschten Betriebsdampfdruckes auf die erforderliche Minimaltemperatur erhitzt wird, Vorzugsweise ist die Länge des zylindrischen VersohlußgliedeSj das in die Röhre eingesetzt ist, derart* daß_s wenn der vom Ver°- schlußglied ab nach innen gerichtete Bereich der Röhre_s dessen Nachbarschaft und das verschlossene innere Ende aea Zylinders auf die erforderliche Betriebstemperatur erhitzt worden sind, die Temperatur am äußeren Ende des Zylinders die Raumtemperatur nicht in besonderem Maße übersteigen wird, .

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist besonders vorteilhaft für Alkalimetalldampfentladungsiamρen, die eine aus lichtdurchlässigem, wie oben beschrieben hoch tonerdehaltigem Material gebildete röhrenförmige Entladungshülle besitzen, während das in einem solchen Fall angewendete zylindrische Verschlußglied aus Niob gebildet wird und dessen Flansch an das Ende der tonerdehaltigen Bohre vorzugsweise durch das oben beschriebene Verfahren dichtend befestigt wird, wobei die Verwendung einer Dichtungsschioüt eingeschlossen ist, die aus einem oder mehreren der Metalle

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BAD ORiGINAL

Titan, Zirkonium, Vanadium, Hafnium, eventuell mit Niob und/oder Beryllium s sowohl das Verechlußglied auB Niob und die Dichtungsschicht, als auoh die lichtdurchlässige Tonerde sind sehr widerstandsfähig gegenüber dem Angriff durch heiße Alkalimetalldämpfe· Bei einer Alkalimetalldampf entladungslampe, insbesondere bei solchen, die für hohe Fülldrücke und hohe Temperaturen entworfen sind, ist es vorzuziehen, aber nioht notwendig, daß die Länge des zylindrischen Verschlußgliedes zwischen ihrem verschlossenen inneren Ende und der Dichtung an dem äußeren Bade wenigstens in etwa gleich dem Innendurchmesser der röhrenförmigen Hülle ist, um eine angemessene Temperaturahnahme der röhrenförmigen Hülle neben der Dichtung erreicht zu haben, und ee ist von Vorteil, die Länge des Zylinders größer zu halten als den Innendurchmesser der Röhre·

Vorzugsweise ist das äußere Ende des zylindrischen Verschlußgliedes offen, so daß das Versehlußglied die Form eines Hütchens hat, das um das offene Ende herum mit einem Flansch verstehen ist. Sodann kann ohne weiteres, fails die feuerfeste Oxid-Röhre die Bötlaäungshülle einer elektrischen Entladungsvorrichtung darstellt, ein elektrischer Leiter-* teil wie etwa ein Stift, ein Stab oder eine Röhre in das Hütchen eingesetzt und an dessen verschlossenem inneren Ende angeschweißt oder -gelötet werden, um so Vorrichtungen zum Verbinden einer von d&r anderen Seite des inneren Endes des Hütchens getragenen Elektrode mit einer Stromquelle vor-

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zusehen. Jedoch kann, falls es gewünscht wird, das äußere Vnäe des Zylinders verschlossen werden, und ein leitender wtift oder ein anderer Teil wird dann, falls erforderlich, am verschlossenen äußeren Ende befestigt»

Das Endverschlußverfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere geeignet für den Gebrauch bei Röhren, die aus gesinterter, polykristalliner Tonerde unter Ein- oder Ausschluß kleinerer Zusätze aus feuerfesten Oxiden wie etwa Magnesium gebildet werden: dieses Material wird in lichtdurchlässiger Form für den Gebrauch als EntladungshtilXen für Alkalimetalldampfentladungslampen bevorzugt. Die Röhre kann jedoch auch aus anderen Arten von Tonerde zusammengesetzt sein, z.P. kann sie im wesentlichen aus einem Einzelkristall von Tonerde gebildet sein, wie in der Beschreibung der schwebenden Patentanmeldung Nr. 17184/63 dargelegt wird, oder sie kann aus kristalliner Tonerde bestehen, die sich aus der Dampfphase in einer Art niedergeschlagen hat, wie sie in der Beschreibung der schwebenden Patentanmeldung Nr. 7122/64 dargelegt wird. ,

Vorzugsweise sind gemäß der Erfindung beide Enden der Röhre aus feuerfestem Oxidmaterial mittels zylindrischer Verschlußglieder verschlossen, und im Falle einer elektrischen Entladungsvorrichtung, die eine aus solchem Material gebildete röhrenförmige Entladungshülle besitzt, tragen beide Verschlußglieder Elektroden, die längs der Rchrenachse angeordnet sind«

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Eine besondere Form einer elektrischen Entladungsvorrichtung, die eine mittels zylindrischer Verschlußglieder an "beiden Seiten verschlossene röhrenförmige Entladungshülle aufweist, wird nun gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung als Beispiel beschrieben werden.

In diesem Beispiel ist die Vorrichtung eine Natriumhochdruckdampfentladungslampe, die eine aus lichtdurchlässiger, gesinterter, keramischer, 1 Gew.-?' Magnesium enthaltender* Tonerde gebildete röhrenförmige Entladungshülle besitzt. In der Zeichnung, die die Lampe schematisoh im Längsschnitt zeigt, ist die Entladungshülle 1 eine gerade Röhre von etwa 120 Millimeter Länge mit einem Innendurchmesser von 7 Millimetern und einer Wandstärke von 0,8 mm. VerschluBglieder in der Form von Hütchen 2, 3, die radiale Flansche 4, 5 besitzen und aus Niobblech von 0,178 mm (0,oo7 inch) Stärke gebildet sind, sind in die Enden der Röhre 1 eingesetzt, und die Flansche 4_f 5 sind an die Enden der Röhre in einer Art dichtend befestigt, wie sie im folgenden beschrieben wirdi in der Zeichnung sind die Hütchen in einer Stellung gezeigt, in der sie zua Befestigen bereit sind, aber noch nicht tatsächlich an den Enden der Tonerderöhre dichtend befestigt sind, damit der Befestigunge- und Dichtvorgang unter Bezugnahme auf die Zeichnungen klar erklärt werden kann. Die Hütchen haben einen Außen-· durchmesser von 7 mm, so daß sie in die Röhre 1 dicht hinein-

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passen, und sie sind 8 mm lang.

Eine Elektrode 6 in der Gestalt eines kieselsauren Wolframstabes von 15 mm länge und 1,2 mm Durchmesser, auf den eine Spule aus Wolframdraht 7 gewickelt ist, die etwas Aktivierungsmaterial 8 festhält, ist, wie bei 9 gezeigt wird, mittels Titan auf das verschlossene innere Ende des Niobhütchens aufgelötet, so daß die Elektrode innerhalb der Hülle 1 koaxial gehalten wird. Ein Niobstift 10 ist, wie bei 11 gezeigt wird, an die äußere Seite des verschlossenen inneren Ende des Niobhütchens 2 angelötet, ebenfalls mittels Titan.

Die zweite Elektrode der lampe wird durch das andere Fiobhütchen 3 getragen: diese Elektrode besteht aus einem ähnlichen kieselsauren Wolframstab 12 von 12 mm länge, ist mit einer Spule aus Wolframdraht 13 umwickelt, und ist mittels Titan an einem Moljrbdänstab 14 angelötet, von dem 3 mm innerhalb der Hülle liegen, und der durch eine Öffnung in der Mitte des verschlossenen inneren Endes des Hütchens hinausragt und sich erweitert, um eine Schulter 15 zu bilden, die bei 16 mittels Titan an die äußere Seite des verschlossenen inneren Endes des Hütchens 3 angelötet ist. Eine Auspumpröhre 17 aus Titan oder Niob ist auf das äußere Ende des Molybdänstabes 14 aufgepaßt und ist daran, wie bei 18 gezeigt wird, im Fall einer Hiobröhre mittels Titan, im Fall einer Titanröhre mit Zirkonium- und Vanadiumringen angelötet. Der Molybdänstab 14 besitzt einen engen Kanal 19»

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der ihn vom äußeren Ende an durchläuft und,bei 20 innerhalb der Hülle an der Seite des Stabes endete dieser Kanal dient als Evakuierungskanal der Hülle und zum Einführen der Füllung bei der Herstellung der Lampe.

Bei der Herstellung der in der Zeichnung gezeigten - Lampe wird zuerst die Anordnung aus Hütchen und Elektrode, einschließlich der Befestigung der Röhre 17 wie oben beschrieben vollendet, während die Lötungen alle in Vakuum oder einer inerten Gasatmosphäre durchgeführt werden. Drei Metalldichtringe werden dann über jedes Hütchen geschoben, so daß sie an den jeweiligen Flanschen liegen, so wie es in der Zeichnung gezeigt wird: die Diohtringe 21,21'· sind aus Zirkonium und sind 0,1 mm (0,004 inch) dick, die Dichtninge 22, 22' sind aus Vanadium von einer Dicke von 0,04 mm (0,0015 inch), und die Dichtringe 23, 23' sind aus Titan, O,C6 mm (0,002 inch) dick; alle Dichtringe haben einen Innendurchmesser von 7 mm und einen Außendurchäesser von 9 mm. Die Dichtringeinheiten werden an die jeweiligen Flansche punktgeschweißt, und die Hütohen-Elektroden^Eiaheiten werden dann in die jeweiligen Enden der Tonerde-Röhre 1 eingesetzt, während sich die Dichtringe zwischen den Flanschen und den Enden der Röhre in den in der Zeichnung gezeigten Stellungen befinden, und die ganze Anordnung wird in Vakuum oder Argon erhitzt, während die Flansche der Hütchen und die Dichtringe unter Druck gesetzt werden, indem die Anordnung senkrecht aufgestellt und ein Gewicht von 3,5 kg auf den oberen Flansch gelegt wird; die Anordnung

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wird dann von Raumtemperatur auf HOO⁰C + 50⁰C in ungefähr zehn Minuten erhitzt und schließlich wird ein Abkühlen gestattet. Während der Erhitzung bilden die Dichtringeinheiteh eine Legierung der Zusammensetzung von 68 Gew«,-?i Zirkonium, 14 Gew.-⁰' Vanadium und 18 Gew«-$ Titan, die weiterhin mit dem Niob-der Flansche 4, 5 legiert und die Plansche fest an den Enden der Tonerde-Röhre 1 befestigt.

Die Hülle wird dann evakuiert, und eine Füllung aus Natrium, Quecksilber und einem seltenen Gas, z.B. Argon unter dem Druck von etwa 20 Millimeter Quecksilbersäule, wird durch die Röhre 17 und den Kanal 19 in die Hülle 1 eingeführt, und die Röhre 17 wird dann durch Abklemmen und Lichtbogenschweißen in Argon abgedichtet.

Die in der Zeichnung gezeigte Lampe ist koaxial innerhalb eines zylindrischen äußeren Glasmantels angeordnet, der dazu bestimmt ist, beim Betrieb der Lampe die Hülle 1 auf einer genügend hohen Arbeitetemperatur zu halten, und Stromversorgungsleitungen werden an die Lampe angeschlossen, indem aie an den Niob-Btift 10 bzw. an die Metallröhre 17 angeschlossen werden. Der äußere Mantel "und die Leitungen sind beide gut bekannt und sind deshalb aus der Zeichnung herausgelassen worden.

Als Folge des oben -unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschriebenen Betriebes und der nachfolgenden Abkühlung der Lampe sammelt sich das überschüssige Füllmetall in Form einee Natriumamalgams in der Nachbarschaft der verschlossenen Enden der Hütchen 2, 3 , wie bei 24 gezeigt wird, und es ist

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damit ausreichend weit von den Dichtungen am Ende der Röhre 1 entfernt um zu garantieren, daß die Dichtungen auf einer relativ niedrigen Temperatur verbleiben, wenn das Amalgam beim Betrieb der Lampe auf die erforderliche Temperatur erhitzt wird, die zum Aufrechterhalten des Dampfdruckes des Natriums benötigt wird·

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprtichet

1, Verfahren zum Verschließen eines offenen Endes einer aus einem oder mehreren feuerfesten Oxiden zusammengesetzten Röhre, dadurch gekennzeichnet» daß ein Verschlußglied, das aus einem feuerfesten Metall oder einer Legierung gebildet ist, das einen dem des feuerfesten Oxids nahezu gleichkommenden Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, und das die Gestalt eines wenigstens an seinem inneren Ende verschlossenen hohlen Cylinders hat, in ein Ende der Röhre eingesetzt wird und in die Röhre dicht hineinpaßt, -während das äußere Ende des Verschlußgliedes einen Plansch aufweist, der wenigstens die Endfläche der Röhrenwandung überdeckt, wobei der Flansch gegen das Ende der Röhre hermetisch abdichtet.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_t daß das Verschlußglied aus einem der Metalle Tantal, Wolfram, Molybdän, Rhenium, Niob, Titan, Vanadium, Zirkonium, Hafnium, oder aus einer Legierung aus zwei oder mehreren dieser Metalle gebildet Wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre aus einem feuerfesten Oxidmaterial mit einem Tonerdegehalt oberhalb 85 Gew,-$ hergestellt ist, wobei das Verschlußglied aus Niob hergestellt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des zylindrischen Ver-

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schluQgliedes einen radialen Plansch besitzt, der auf der Endfläche der Röhrenwandung aufliegt und dichtend an ihr befestigt ist. *

5· Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder "3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plansch an dem äußeren Ende des zylihdrischen Verschlußgliedee aus einem radialen Absohnitt, der auf der Endfläche der Röhrenwandung aufliegt und diahtend an ihr befestigt ist, und aus einem zylindrischen tfofangsabschnitt besteht, der um die äußere p^erilSoii· <t#r Höhrenwandung herumpaßt und diohtend auf ihr befestigt iet.

6. Verfahren nach jedem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch an dem Ende der Röhre dichtend befestigt ist, indem zwischen den Flansch und den Abschnitt der Röhrenfläche, an dem dieser aufliegt, eine Schicht aus Glas-, Keramik- oder Metallbindemiti?©! eingesetzt wird, wobei dieses einen sowohl dem des feuerfesten Oxidmateriale der Röhre als auch des des Metalles des Verschlußgliedes nahesu gleichkommenden WärmeauedehnungB-koeffizienten besitzt, und indem die Anordnung erhitzt wird, um das Klebemittel zum Schmelzen oder Sintern zu veranlag*- sen, damit eine hermetische Bindung dts Flansches an den benachbarten Abschnitt der Röhrenoberfl&ehe erzielt

7· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch an einem Ende der Röhre dichtend befestigt ist,indem zwischen den Flansch und den Abschnitt der Röhren oberfläche, an dem der Flansch aufliegt, eine Dichtungs-

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schicht eingesetzt wird, die aus einem oder mehreren der Metalle Titan, Zirkonium, Vanadium, Hafnium, möglicherweise mit Niob und/oder Beryllium besteht, indem die Einheit aus Röhre, Dichtungsachioht und Plansch zusammengepreßt wird, und indem die Einheit in einer inerten Atmosphäre auf eine genügend hohe Temperatur erhitzt wird, um das Metall der Biehtnngfischichten zu veranlassen, mit dem von dem Plansch herrührenden Niob zu legieren und eine hermetische Pindung dee Flansches an das Ünde der Röhre zu erzielen.

b» Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daü die Dichtungsschicht zwischen den Plansch und die End~ oberfläche der Röhre in Form von einem oder mehreren Ringen eingesetzt wird, wobei jeder dieser Ringe aus einem der genannten Metalle oder aus einer Legierung aus zwei oder mehreren dieser Metalle zusammengesetzt ist.

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oiohtungssehlcht aus drei dünnen Ringen besteht, die aus Zirkonium, Vanadium bzw* aus Titan zusammengesetzt sind, wobei der Titanring neben der Tonerdeoberfläche und der Zirkoniumrifig neben der Hioboberflache angeordnet wird, während der Erhitzungsprozeß bis zu einer Temperatur erfolgt, bei der die Ringe eine legierung bilden, die wiederum mit dem von den Planschen herrührenden Niob legiert.

10* Vorrichtung mit einer Röhre, die aus einem aus einem oder mehreren feuerfesten Oxiden zusammengesetzten

Katerial petildet ist, dadurch gekennzeichnet, daS 009882/1697 _{BAD 0R|Q|NAL}

stens ein Ende der Röhre durch ein Verfahren nach den voranstehenden Ansprüchen hergestellt worden ist.

11. Elektrische Entladungsvorrichtung mit einer röhrenförmigen Entladungshülle, die aus einem aus einem oder mehreren feuerfesten Oxiden zusammengesetzten Materia] gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ende der Hülle durch ein Verfahren nach jedem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9 hergestellt worden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode von dem verschlossenen inneren Ende des zylindrischen Verschlußgliedes getragen wird, so daß sie längs der Achse der Röhre in die Entladungshülle hineinragt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1?, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des zylindrischen Verschlußgliedes offen ist und ein elektrischer Leiterteil innerhalb des Zylinders eingesetzt und an dessen geschlossenem innerem PJnde befestigt ist, um Einrichtungen zum Verbinden der Elektrode mit einer Elektrizitätsquelle vorzusehen.

14» Vorrichtung nsch Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des in die röhrenförmige Hülle eingesetzten zylindrischen Verschlußgliedes derart ist, daß, wenn der vom verschlossenen inneren Ende des Zylinders an nach innen gerichtete Abschnitt der Hülle und dessen Nachbarschaft auf die erforderliche Betriebstemperatur erhitzt wor-

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den ist, die Temperatur der Dichtung am äußeren Ende des Zylinders nicht in wesentlichem Maße über die Raumtemperatur ansteigt.

15β Vorrichtung nach Anspruch 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alkalimetalldampfentladungslampe eine röhrenförmige Entladungshülle hat, die aus lichtdurchlässigem, feuerfestem Oxid-Material mit einem Tonerdegehalt oberhalb 85 Gew»-$ gebildet ist, wobei wenigstens ein/^ Ende der Hülle duroh ein Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9 verschlossen worden ist.

16p Vorrichtung nach-Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des in die röhrenförmige Hülle eingesetzten zylindrischen Verschlußgliedes nicht kleiner ist als der innere Durchmesser der Röhre.

17o Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmige Entladungshülle aus gesinterter polykristalliner Tonerde gebildet ist, die möglicherweise kleine Zusätze anderer feuerfester Oxide enthält.

.18. Vorrichtung nach jedem der voranstehenden Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der feuerfesten Oxid-Röhre mit Hilfe der zylindrischen Verschlußglieder verschlossen worden sind.

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