DE3872504T2 - Vorrichtung zum befestigen von zwei bauteilen mittels einer eingeschobenen, unter grossem druck gequetschten abdichtung. - Google Patents

Vorrichtung zum befestigen von zwei bauteilen mittels einer eingeschobenen, unter grossem druck gequetschten abdichtung.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von zwei Bauteilen mittels einer eingeschobenen Dichtung, wobei die beiden Bauteile und die zwischengeschobene Dichtung auf eine hohe Temperatur erhitzt werden und die Dichtung dann unter großem Druck zusammengepreßt wird.
  • Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Befestigung der in der Patentschrift US-A-4 270 291 beschriebenen Ausführungsform, bei der der Befestigungsbereich mindestens eines der Teile mit der Dichtung vorher mit einer Schicht aus Material der gleichen Natur wie das der Dichtung überzogen wird.
  • Sie betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Befestigung von Elektroden und von Schließteilen auf Gaslasern und insbesondere auf Lasergyrometern oder Gyrolasern, die in einer versiegelten Röhre funktionieren.
  • Es ist allgemein bekannt, daß Gaslager und Gyrolaser in den meisten Fällen einen Mantel aus Gas enthaltendem Isoliermaterial aufweisen, sowie optische Elemente und mindestens zwei Elektroden, und zwar:
  • Eine Kathode und eine Anode, zwischen denen ein elektrischer Strom hindurch geführt werden kann, um eine Populationsinversion in dem in dem Mantel enthaltenen Gas vorzunehmen. Sie weisen häufig zusätzliche Öffnungen auf, die von Schließteilen verschlossen sind.
  • Die Ausführung und Befestigung dieser Elektroden und dieser Schließteile an dem Isoliermantel weisen zahlreiche Probleme auf, sowohl in Bezug auf die Dichtigkeit, wie auf mechanische Spannungen, die sie bei dem Mantel bewirken und demzufolge in Bezug auf die mechanische Festigkeit, die Temperaturfestigkeit und die zeitbezogene Festigkeit.
  • Die Hersteller von Gaslasern und Gyrolasern haben zahlreiche Lösungen eingebracht, um ihre Elektroden und Schließteile auszuführen, doch alle diese Lösungen weisen Nachteile auf.
  • In diesem Zusammenhang weisen Gyrolaser schwierigere Probleme auf als diejenigen, die bei anderen Gaslasern angetroffen werden. Aus diesem Grunde beziehen sich die nachstehende Beschreibung und Darstellung der Erfindung vor allem auf Gyrolaser, obwohl die vorgeschlagenen Lösungen natürlich für sämtliche Gaslaser gelten und ebenso für sämtliche Verbindungen zwischen zahlreichen Werkstoffen, die gute abdichtende und mechanische oder Temperatureigenschaften erfordern.
  • Die Elektroden und Schließteile für Gyrolaser weisen nach dem bisherigen Stand der Technik häufig einen kreisförmigen Kragen auf, der über eine abgesetzte Dichtung an dem Werkstoff befestigt ist, der den Mantel dieser Gyrolaser bildet. Der den Mantel bildende Werkstoff ist im allgemeinen eine teilweise glasierte Keramik der Art "Zerodur", und die Dichtung besteht im allgemeinen aus Indium oder einer Indiumlegierung. Sie kann auch aus Aluminium bestehen, gemäß der Beschreibung der Patentanmeldung EP-A2-0153232 der Firma Quantel.
  • Die Dichtung aus Indium kann entweder kalt oder warm gequetscht sein als Befestigungsmaßnahme an die optische Einheit angelötet sein. Die Aluminiumdichtung ist im allgemeinen nach einer vorherigen Erwärmung auf eine Temperatur gequetscht oder gedrückt sein, die in der Nähe ihres Schmelzpunktes liegt.
  • Die an den Dichtungen auf der Grundlage von Indium befestigten Elektroden und Schleißteile weisen den Nachteil auf, keine hohe Temperatur auszuhalten und begrenzen demzufolge den Einsatzbereich der Gyrolaser, in denen sie verwendet werden.
  • Die Verwendung von Dichtungen auf der Grundlage von Aluminium erfordert erhebliche betriebliche Vorsichtsmaßnahmen, um während der Vorerwärmung die Oxydierung des Metallteils der Elektrode zu verhindern, der mit der Aluminiumdichtung in Kontakt treten wird. Eine solche Oxydation benachteiligt die Dichtigkeit und die Haltbarkeit der Dichtung. Um dies zu verhindern, muß die Maßnahme im Vakuum oder unter einer reduzierenden Atmosphäre erfolgen, was bei Maßnahmen, die im allgemeinen von Teil zu Teil durchgeführt werden, sehr aufwendig ist.
  • Bei dieser Anwendungsart ist es der Zweck der Erfindung, Elektroden für Gyrolaser, Kathoden und Anoden sowie Schließteile herzustellen, deren Funktion bei hoher Temperatur gewährleistet ist und sehe schnell an den optischen Einheiten befestigt werden können, ohne während der Befestigungsmaßnahme eine spezifische Umgebung zu benötigen.
  • Die Erfindung betrifft ganz allgemein eine Vorrichtung zur Befestigung von zwei Elementen mit Hilfe einer unter starkem Druck zwischen diesen beiden Elementen gequetschten Zwischendichtung, wobei der Bereich der Befestigung mindestens eines dieser Elemente an der genannten Dichtung zuvor mit einer Schicht des gleichen Werkstoffes wie die Dichtung zu überziehen ist.
  • Gemäß der Erfindung ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß:
  • - die besagte Dichtung und die besagte Schicht aus Aluminium bestehen, und
  • - die Dichtung eine torische Form aufweist, so daß sie während des Zusammendrückens reißt und die dünne Aluminiumschicht in Richtung auf die Außen- und Innenkanten austreibt, die die Aluminiumschicht bedeckt, so daß aufgrund dessen, nach dem Zusammendrücken, nichts anderes als das reine Aluminium in der Befestigungszone verbleibt,
  • - die hohe Temperatur in der Nähe der Schmelztemperatur von Aluminium liegt.
  • Die nachstehende Beschreibung anhand der Zeichnung bezieht sich auf beispielartige Ausführungsformen der Erfindung; es zeigen:
  • Fig. 1 eine Draufsicht eines Gyrolasers, auf den die Erfindung anwendbar ist;
  • Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Anode nach dem Stand der Technik;
  • Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Kathode nach dem Stand der Technik;
  • Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer Anode nach der Erfindung vor der Befestigung an einer optischen Einheit;
  • Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Anode gemäß Fig. 4 nach Befestigung an einer optischen Einheit;
  • Figur 6 eine Schnittdarstellung einer Kathode nach der Erfindung vor der Befestigung aus einer optischen Einheit;
  • Figur 7 eine Schnittdarstellung der Kathode nach Figur 6 nach Befestigung an einer optischen Einheit;
  • Figur 8 und 9 Schnittdarstellungen einer zweiten Ausführungsform der Anode nach der Erfindung vor und nach Befestigung an einer optischen Einheit;
  • Figur 10 und 11 Schnittdarstellungen einer Abwandlung der Anode nach der Erfindung vor und nach Befestigung an einer optischen Einheit;
  • Figur 12 und 13 Schnittdarstellungen einer Anode nach der Erfindung, die die Funktion einer "Glühlampenpumpspitze" vor und nach der Befestigung ausführt;
  • Figur 14 und 15 Schnittdarstellungen einer zweiten Ausführungsform einer Kathode nach der Erfindung vor und nach der Befestigung;
  • Figur 16 und 17 Schnittdarstellungen einer dritten Ausführungsform einer Kathode nach der Erfindung vor und nach der Befestigung;
  • Figur 18 eine Schnittdarstellung des Erwärmungsvorganges zur Befestigung der Elektroden nach der Erfindung.
  • Wie vorstehend erwähnt und wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist ein Gyrolaser, dessen Funktionsprinzip allgemein bekannt ist, insbesondere folgendes auf:
  • - eine optische Einheit 1, die aus einem Isolierwerkstoff besteht, der heliumdicht ist, im allgemeinen eine glasierte Keramik der Art "Zerodur", in die Leitungen 2 gebohrt sind, die von optischen Ele-menten 3 abgeschlossen sind, die zusammen mit den Leitungen 2 einen optischen Durchgang bilden, der im Falle von Figur 1 dreieckig ist, aber jede andere Form einnehmen kann, wobei eine gleiche optische Einheit mehrere optische Wege aufweisen kann;
  • - eine oder zwei an der optischen Einheit 1 befestigte Kathoden 4;
  • - eine oder zwei an der optischen Einheit 1 ebenfalls befestigte Anoden 5.
  • Diese Kathoden und Anoden bilden die Elektroden des Gyrolasers und sind durch Verbindungsleitungen 6 mit den Leitungen 2 verbunden.
  • Die optische Einheit 1 ist angefüllt mit einer gasförmigen Mischung auf der Grundlage von Helium und Neon. Ein zwischen den Elektroden fließender elektrischer Strom erregt diese gasförmige Masse und bildet ein Plasma in den Verbindungsleitungen 6 und in den Leitungen 2, das durch eine Verstärkung des Lichtes den Lasereffekt erzeugt.
  • Unter Berücksichtigung der Funktion in der versiegelten Röhre ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Befestigung der Elektroden an der optischen Einheit mit sehr guter Abdichtung erfolgen muß.
  • Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, besteht eine Anode 7 nach dem Stand der Technik im allgemeinen aus einer flachen Scheibe oder einem Kragen 8 aus leitfähigem Material, dessen eine Fläche 9 zur Befestigung an der optischen Einheit dient, und dessen andere Fläche 22 zur Ausübung eines Druckes dient. Dieser Ausführungsform zufolge weist diese Scheibe einen zylindrischen Teil 10 und ein Teil 11 auf, im allge-meinen in Form eines Stiftes, der den aktiven Teil der Elektrode bildet und aus einem leitfähigen Werkstoff, beispielsweise Wolfram, besteht.
  • Diese Anode ist an dem optischen Block 1 an einer Stelle befestigt, wo eine Verbindungsleitung 6 gebohrt wurde, und zwar durch eine Dichtung 12 aus einem Werkstoff wie beispielsweise Aluminium, der bei einer Temperatur in der Nähe des Schmelzpunktes dieses Werkstoffes zusammengedrückt wurde, wobei die Dichtung zwischen der Fläche 9 des Kragens 8 und der optischen Einheit 1 angeordnet ist.
  • Figur 3 stellt den Aufbau einer Kathode 13 nach dem Stand der Technik dar, die von einem Mantel 14 aus leitfähigem Werkstoff in im allgemeinen zylindrisch-sphärischer Form ausgebildet wurde und mit einem Kragen 15 versehen ist, dessen eine Fläche 16 zur Befestigung an der optischen Einheit 1 ebenfalls mit Hilfe einer Dichtung 17 dient, die warm zusammengepreßt wurde, und deren andere Fläche 25 dazu dient, einen Druck auszuüben.
  • Ein ebenfalls zylindrisch-sphärisches Teil 18, im allgemeinen aus Aluminium, bildet den emittierenden Teil dieser Kathode und wird, beispielsweise durch Aufschrumpfen unter Druck, am Innenteil des Mantels 14 befestigt.
  • Bei der der Befestigung durch Druck vorausgehenden Erwärmung laufen die Oberflächen der Flächen 9 und 16 der Kragen 8 und 15 der Anoden 7 und der Kathoden 13 wie vorstehend beschrieben Gefahr, zu oxydieren, wie bereits erwähnt wurde, wenn die Maßnahme nicht im Vakuum oder in einer reduzierenden Atmosphäre erfolgt.
  • Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, kann eine Anode nach der Erfindung in gleicher Weise wie vorstehend ausgeführt werden, doch wird die Fläche 9 des Kragens 8 durch eine Schicht 20 aus rostfreiem Werkstoff geschützt, bzw. dessen Oxyd, wenn dieser Werkstoff oxydierbar ist, sich in vorteilhafter Weise mit dem die Dichtung bildenden Werkstoff verbindet, oder im Augenblick des Zusammendrückens ausgedrückt wird.
  • Dieser Werkstoff ist vorzugsweise Aluminium. In diesem Fall erscheint während der der Befestigung vorausgehenden Erwärmung eine dünne Schicht Aluminiumoxyd.
  • Wie beschrieben werden die Anoden nach der Erfindung an den optischen Einheiten unter Beachtung eines sinnvollen Vorgangs befestigt, beispielsweise:
  • Für die Vorbereitung der Maßnahme sind die Teile gemäß Figur 4 an Ort und Stelle anzuordnen. Eine Dichtung 21, beispielsweise torisch und aus Aluminium wird auf der optischen Einheit 1 angebracht. Die Anode 7, die die Aluminiumschicht 20 aufgenommen hat, wird auf die Dichtung 21 gesetzt, und das Ganze wird auf eine Temperatur erhitzt, die in der Nähe der Schmelztemperatur von Aluminium liegt.
  • Ein starker Druck wird auf die Außenfläche 22 des Kragens 8 ausgeübt und die fast weiche Dichtung 21 wird gequetscht, wie Figur 5 zeigt. Die auf der Fläche 9 des Kragens 8 angeordnete Aluminiumschicht 20 ist ebenfalls fast weich und die dünne, sie bedeckende Schicht aus Aluminiumoxyd wird ohne weiteres zerrissen und gegen die Innenkanten 23 und Außenkanten 24 der Aluminiumschicht 20 unter der Einwirkung der Quetschung der Dichtung 21 gedrückt. Zwischen dem Werkstoff der optischen Einheit 1 und dem Kragen 8 verbleibt nur noch reines Aluminium, das einwandfrei abdichtet.
  • Figur 6 zeigt eine Kathode nach der Erfindung vor der Durchführung der Wärmekompression. Ihr Aufbau ist analog derjenigen der Kathode von Figur 3, aber eine vorzugsweise aus Aluminium bestehende Schicht 26 wurde vorher auf der Fläche 16 des Kragens 15 dieser Kathode aufgebracht. Eine ebenfalls aus Aluminium bestehende Dichtung 27 wird auf die optische Einheit 1 gesetzt und die Kathode auf die Dichtung gelegt. Wie bei der Anode wird das Ganze auf eine Temperatur erhitzt, die in der Nähe der Schmelztemperatur von Aluminium liegt, und ein starker Druck wird auf die Außenfläche 25 des Kragens 15 ausgeübt.
  • Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, wird die Dichtung 27 gequetscht, wie im Falle der Anode, und das Aluminiumoxyd wird ebenfalls in Richtung auf die Ränder 28 und 29 der Aluminiumschicht gedrückt.
  • Bei bestimmten Maßnahmen, die einen großen Betriebstemperaturbereich erfordern, kann es interessant sein, das die Anodenscheibe oder den Kathodenmantel bildende Material durch den gleichen Werkstoff zu ersetzen, der für die optische Einheit verwendet wurde, im aligemeinen Zerodur bei Gyrolasern, und zwar um erhebliche Spannungen in diesem Werkstoff zu verhindern, die auf Unterschiede des Ausdehnungsbeiwertes zwischen den jeweiligen Teilen zurückzuführen sind.
  • Figur 8 zeigt eine Anode nach der Erfindung, die in dieser Weise ausgeführt wurde. Diese Anode weist folgendes auf:
  • - ein aus dem gleichen Werkstoff wie die optische Einheit 1, beispielsweise aus Zerodur, hergestelltes Substrat 30, dessen Form die einer Scheibe aufweisen kann, deren eine Fläche 31 dazu dient, den Druck für die Befestigungsmaßnahme auszuüben, während die andere Fläche 32 und der äußere zylindrische Teil 33 metallische Ablagerungen aufnehmen;
  • - eine Schicht 34 aus leitfähigem Material, beispielsweise Wolfram, das auf die Fläche 32 aufgebracht ist und den eigentlichen Anodenteil bildet;
  • - eine Schutzschicht 35, vorzugsweise aus Aluminium, die kranzförmig auf die Schicht 34 aufgebracht wurde und über die äußere zylindrische Wandung 33 des Substrats 30 hinausreicht, sowie
  • - eine Dichtung 21.
  • Für die Befestigungsmaßnahme dieser Anode an der optischen Einheit 1 kann der gleiche Vorgang wie vorstehend beschrieben angewendet werden. Figur 9 zeigt diese an der optischen Einheit 1 befestigte Anode mit gequetschter Dichtung, die mit dem Werkstoff der Schicht 35 eine Einheit bildet. Diese Schicht 35 ermöglicht es, da sie über die zylindrische Wandung des Substrats hinausreicht, zwischen dem Äußeren der optischen Einheit 1 und dem emittierenden Teil 34 der vor der Leitung 6 der optischen Einheit 1 befindlichen Anode eine elektrische Verbindung herzustellen.
  • Figur 10 veranschaulicht eine Abwandlung der Anode gemäß Figur 9. Sie weist folgendes auf:
  • - ein Substrat 36 mit einer Befestigungsfläche 37, versehen mit einer Ausstülpung 38, die sich im wesentlichen in der Mitte der Fläche 37 befindet, wobei die Form und Höhe dieser Ausstülpung sehr unterschiedlich sein können.
  • - eine Schicht 39 eines Werkstoffes, beispielsweise Wolfram, der den eigentlichen Anodenteil bildet;
  • - eine Schicht 35, vorzugsweise aus Aluminium, die in Kranzform auf die Schicht 39 aufgetragen wurde, sowie
  • - eine Dichtung 21.
  • Die Ausstülpung 38 dient dazu, zu verhindern, daß das zwischen den Elektroden in der optischen Einheit erzeugte Plasma nicht den Werkstoff der Dichtung 21 und die Schutzschicht 35 berührt.
  • Figur 11 zeigt diese an der optischen Einheit 1 befestigte Anode. Wegen der Ausstülpung 38 reicht die Wolframschicht 39 in das Innere der Leitung 6 und verhindert damit, daß das Plasma die Dichtung 21 und die Schutzschicht 35 berührt.
  • Figur 12 zeigt eine Anode nach der Erfindung, die die Funktion einer "Glühlampenpumpspitze" ausübt.
  • Diese Anode weist folgendes auf:
  • - Eine Röhre 40 aus leitendem oder isolierendem Material, die in der Nähe eines ihrer Enden 41 mit einem Kragen 42 versehen ist, der einen Umfang 47 und zwei Flächen 43 und 44 aufweist, die im wesentlichen plan sind und von denen die eine Fläche 43 dazu dient, metallische Ablagerungen und die andere Fläche 44 den Druck für die Befestigung aufzunehmen, wobei das Ende 41 abgerundet ist und das andere Ende 45 der Röhre 40 zum Auffüllen des Gyrolasers dient und durch Zusammendrücken, durch Schmelzung oder jede andere beliebige Art verschlossen werden kann, um den Gyrolaser zu versiegeln oder in Form einer "Glühlampenpumpspitze" zu verschließen;
  • Eine Schicht 46 aus leitendem Material, beispielsweise Wolfram, die den aktiven Teil der Anode bilden und das Ende 41 der Röhre 40 innen und außen abdecken wird, sowie vorzugsweise die Fläche 43 des Kragens 42;
  • - Eine Schicht 48, vorzugsweise aus Aluminium, die kranzförmig auf dem Teil der die Fläche 43 des Kragens 42 abdeckenden Schicht 46 aufgebracht wurde und vorzugsweise auf dem Umfang 47 des Kragens 42, vor allem wenn dieser aus einem isolierendem Werkstoff besteht; und
  • - Eine Dichtung 21, vorzugsweise aus Aluminium.
  • Fig. 13 zeigt die an der optischen Einheit 1 befestigte Anode gemäß Fig. 12, wobei das Anodenende 45 durch eine Quetschung 45' verschlossen wurde.
  • Wie bei den vorigen Anoden wurde die Dichtung gequetscht und bildet eine Einheit mit dem Werkstoff der Schicht 48.
  • Der Teil der auf das Ende 41 der Röhre 40 aufgebrachten Schicht 46 gewährleistet die Funktion der Anode, und die elektrische Verbindung wird nach außen durch die Schicht 48 sichergestellt, wenn der Kragen 42 aus isolierendem Werkstoff besteht.
  • Figur 14 zeigt eine zweite Ausführungsform der Kathode nach der Erfindung, bei der diese wie bei der ersten Ausführungsform einen Außenmantel 14 aufweist. Die innere Oberfläche dieses Mantels ist mit einer Schicht eines emittierenden Werkstoffes 50, vorzugsweise Aluminium, bedeckt, die den emittierenden Teil dieser Kathode bildet, wobei sich diese Auflage bis zur Fläche 16 des Kragens 15 erstreckt, und sie abdeckt.
  • Figur 15 zeigt diese an der optischen Einheit 1 durch eine gequetschte Dichtung 27 befestigte Kathode, die eine Einheit mit der Schicht 50 bildet.
  • Figur 16 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Kathode nach der Erfindung.
  • Diese Kathode umfaßt:
  • - einen Mantel 51 aus isolierendem Werkstoff, vorzugsweise aus "Zerodur", um die mechanischen Spannungen zu reduzieren, der seinerseits folgendes umfaßt:
  • - einen hohlen Innenteil 52 von vorzugsweise zylindrisch-sphärischer Form, der über den zylin-drischen Teil nach außen offen ist;
  • - eine Oberfläche 53, die zur Befestigung der Kathode auf der optischen Einheit 1 dient, die vorzugsweise plan und die Form eines Kranzes aufweist und die Öffnung des Innenteils 52 umgibt;
  • - eine vorzugsweise zylindrische Außenfläche 54; und
  • - eine Stützfläche 56, die dazu dient, den Druck für die Befestigung aufzunehmen, wobei die Oberfläche 56 plan sein kann oder verschiedene Flächenarten miteinander verbinden kann, beispielsweise eine Ebene 57, einen Kegel 58, gegebenenfalls eine Sphäre oder eine sonstige beliebige Oberfläche, so daß der Platzbedarf minimiert wird und die Druckkräfte in geeigneter Weise auf die Oberfläche 53 übertragen werden;
  • - eine Schicht aus leitendem Werkstoff 59, vorzugsweise aus Aluminium, die auf die Oberflächen 52 und 53 und auf einen Teil oder die gesamte Außenfläche 54 aufgetragen wurde, um den emittierenden Teil der Kathode im Inneren des Mantels 51 zu bilden, und einen Teil für die elektrische Verbindung auf der Außenfläche 54 des Mantels; und
  • - eine ebenfalls vorzugsweise aus Aluminium bestehende Dichtung 27.
  • Figur 17 zeigt die an der optischen Einheit 1 befestigte Kathode gemäß Figur 16, wobei die Dichtung 27 zwischen der optischen Einheit 1 und der Aluminiumschicht 59 gequetscht wurde.
  • Figur 18 zeigt das zur Durchführung der Befestigung der Elektroden an der optischen Einheit verwendete Verfahren und insbesondere dasjenige für die Vorerwärmung der Metallteile. Bei dieser Figur 18 wird das Verfahren beispielartig auf eine Anode der Art angewendet, die in Figur 8 dargestellt ist.
  • Die Erwärmung erfolgt durch eine Hochfrequenzbestrahlung, die durch eine Spulenwicklung 60 erzeugt wird, die um das Druckwerkeug der zu befestigenden Elektrode herum angeordnet ist, so daß das Hochfrequenzfeld das die Elektroden umgebende Druckwerkzeug erhitzt.
  • Die Einstellung des Hochfrequenzstromes von der Stellung der Spulenwicklung 60 in Bezug auf die optische Einheit 1 aus und der Länge der Spulenwicklung 60 ermöglicht es, die Aufwärmzeit und die Aufteilung der Temperaturen unter die Teile zu optimieren.
  • Ein Teil 61 bringt den Druck auf die Elektrode auf, um die Dichtung zu quetschen.
  • Es ist ohne weiteres ersichtlich, ohne die Notwendigkeit einer Darstellung, daß es äußerst einfach ist, Verschließteile nach der Erfindung herzustellen, indem ein Substrat wie dasjenige der Anoden gemäß 8 verwendet wird, und indem eine vorzugsweise aus Aluminium bestehende Schicht hierauf aufgetragen wird, bevor das Substrat mit Hilfe einer Dichtung, die ebenfalls vorzugsweise aus Aluminium besteht, an der optischen Einheit befestigt wird.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Befestigen von zwei Bauteilen (1, 8) mittels einer eingeschobenen Dichtung (21), wobei die beiden Bauteile und die zwischengeschobene Dichtung (21) auf eine hohe Temperatur erhitzt werden und die Dichtung dann unter grossem Druck zusammengepresst zwischen diese beiden Teile (1, 8) geschoben wird und der Befestigungsbereich mindestens eines der besagten Teile mit besagter Dichtung (21) vorher mit einer Schicht (20) aus Material der gleichen Natur wie das der Dichtung (21) überzogen wird, dadurch gekennzeichnet , daß:
- besagte Dichtung und besagte Schicht aus Aluminium sind und
- die Dichtung eine torische Form hat, so daß sie, wenn sie gequetscht wird, die feine Aluminiumoxidschicht, welche die Aluminiumschicht bedeckt, zerreißt und an die äusseren (23) und inneren (24) Ränder treibt und am Ende des Pressens in der Befestigungszone nur noch reines Aluminium verbleibt,
- die hohe Temperatur nahe der Schmelztemperatur des Aluminiums liegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der besagten Teile (1) aus einem nichtleitenden Material hergestellt ist und das andere Teil (7, 13) den elektrischen Durchfluss durch besagtes nichtleitendes Material ermöglicht.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der besagten Teile die optische Einheit (10) eines Lasergyrometers ist und das andere aus einer Elektrode (7, 13) besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Elektrode aus einer Anode (7) besteht, mit einem Substrat, welches eine Befestigungsfläche (9, 32, 37) aufweist und dieses Substrat aus einem Material gefertigt ist, dessen Dehnungskoeffizient dem der besagten optischen Einheit angenähert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Substrat die Form einer zylindrischen Scheibe (30) hat, die gegebenfalls auf der Befestigungsfläche (37) mit einer Ausstülpung (38) versehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Befestigungsfläche (32, 37) mit einer Primärschicht (34, 39) aus leitendem Material versehen ist, auf der kranzförmig eine bis auf die zylindrische Fläche des Substrats (30, 36) reichende Schutzschicht (35) aufgebracht ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Anode aufweist :
- eine Röhre (40), die in der Nähe eines ihrer Enden (41) mit einem Flansch (42) versehen ist, der einen äusseren Umfang (47) und zwei gegenüberliegende Flächen (43, 44) aufweist,
- eine Primärschicht (46) aus einem leitenden Material, welche das Ende (41) der Röhre (40) und vorzugsweise die Fläche (43) des Flansches (42) bedeckt und
- eine kranzförmig auf die Fläche (43) des Flansches (42) und dessen Umfang (47) aufgebrachte Schutzschicht (48)
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Primärschicht (34, 39) aus Wolfram ist und die Schutzschicht (35) aus Aluminium.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Elektrode aus einer Kathode besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Elektrode aus einer Kathode besteht, die aufweist:
- ein hohles Gehäuse (14),
- einen mit besagtem Gehäuse (14) verbundenen Flansch (15), dessen eine Seite (16) die Befestigungsfläche bildet,
- eine Schicht aus emittirendem Material (50), die innen auf das Gehäuse aufgebracht ist und sich bis auf besagte Befestigungsfläche (16) erstreckt und
- eine auf die Schicht (50) aufgebrachte Schutzschicht, die, zumindest teilweise, die Befestigungsfläche (16) bedeckt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Elektrode aus einer Kathode besteht, die aufweist:
- einen Hohlkörper (51) aus Isoliermaterial, dessen Ausdehnungskoeffizient im wesentlichen gleich dem des Teils ist, auf dem er befestigt ist und dieser Körper auf der einen Seite eine von einer Befestigungsfläche (53) begrenzte Öffnung aufweist,
- eine Schicht aus emittierendem Material (59), die im Inneren des Gehäuses angebracht ist und bis auf besagte Befestigungsfläche (33) reicht und
- eine auf die Schicht aus emittierendem Material (59) aufgebrachte Schutzschicht, die zumindestens teilweise die Befestigungsfläche (53) bedeckt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des besagten Körpers ein Glaskeramikmaterial ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus emittierendem Material (50, 59) aus Aluminium ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht aus Aluminium ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der besagten Bauteile aus der optischen Einheit (1) eines Lasergyrometers besteht und das andere Bauteil aus einem Verschlussteil.
DE19883872504 1987-12-30 1988-12-29 Vorrichtung zum befestigen von zwei bauteilen mittels einer eingeschobenen, unter grossem druck gequetschten abdichtung. Expired - Fee Related DE3872504T2 (de)

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FR8718349A FR2625536B1 (fr) 1987-12-30 1987-12-30 Dispositif pour la fixation de deux elements a l'aide d'un joint intercalaire ecrase sous forte pression

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Publication Number Publication Date
DE3872504D1 DE3872504D1 (de) 1992-08-06
DE3872504T2 true DE3872504T2 (de) 1993-01-28

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