DEN0000428MA - Glasgegenstand, insbesondere Wandung einer elektrischen Entladungsröhre, in dem wenigstens ein Stab eingeschmolzen ist - Google Patents

Description

Glasgegenstände, in die ein Stab oder eine Anzahl Stäbe eingeschmolzen sind, finden in der Technik weitverbreitete Anwendung z.B. als Wandung einer Entladungsröhre; in diesem Fall besteht der Stab meistens aus Metall.

Bekanntlich ist das Glas an der Stelle, wo der Leiter aus dem Gegenstand hervorragt, bei Biegung des Stabes einer hohen Belastung ausgesetzt, wodurch an dieser Stelle leicht Risse im Glas entstehen, die Undichtigkeiten oder Bruch herbeiführen können. Um diese Gefahr zu verringern, hat man bereits vorgeschlagen, den Leiter an dieser Stelle mit einem ringförmigen Teil zu versehen, der mit dem Leiter ein Ganzes bildet. In dieser Weise wird der Vorteil erzielt, dass die Belastung des Glases über eine grössere Oberfläche verteilt wird. Es hat sich aber herausgestellt, dass auch in dieser Weise Glasbrüche nicht immer vermieden werden können.

Nach der Erfindung ist dort, wo der Stab aus dem Gegenstand hervorragt, ein Ring lose um den Stab angeordnet, welcher Ring gleichfalls im Glasgegenstand festgeschmolzen ist. Mit "lose" ist im vorliegenden Fall gemeint, dass der Ring dort, wo der Stab aus dem Glasgegenstand hervorragt, nicht mit diesem Stab verbunden ist, aber es ist nicht gemeint, dass der Ring diesen Stab nicht umklemmen darf. Der Spielraum soll so gering sein, dass der Stab bei Biegung gegen den Ring anliegen kann, bevor die Spannung im Glas an der Einschmelzstelle des Stabes zu gross wird.

Durch diese Massnahme wird erzielt, dass an der erwähnten Stelle keine Zugspannungen des Stabes auf den Ring übertragen werden können, wodurch auch die Zugspannungen im Glase grösstenteils aufgehoben werden.

Der Ring ist zweckmässig elastisch; zu diesem Zweck kann er dünn (senkrecht zur Achsenrichtung gemessen) in Bezug auf den Stab gemacht werden, und zweckmässig hat er eine Wanddicke, die kleiner als die halbe Stabdicke ist.

Der Ring kann auch mit in der Achsenrichtung verlaufenden Einschnitten versehen werden, gegebenenfalls sogar ganz aus einem Kranz loser Stäbchen oder Drähte bestehen.

Die Höhe des Ringes (in der Achsenrichtung gemessen) entspricht vorzugsweise wenigstens dem Stabdurchmesser.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Schnitt zwei bekannte Ausbildungen einer Einschmelzung.

Fig. 3 ist ein Schnitt einer Ausbildung nach der Erfindung.

Die Figuren 4 und 5 sind Ansichten zweier Ausbildungsformen des Ringes in vergrössertem Masstabe.

In den Figuren ist jeweils ein Teil des Glasgegenstandes mit 1, der eingeschmolzene Stab mit 2 und der Ring mit 3 bezeichnet. Der Gegenstand kann z.B. den Boden einer Entladungsröhre bilden, in den eine Anzahl als Durchführungsleiter dienende Stäbe 2 eingeschmolzen sind.

Angenommen ist, dass auf den Stab eine waagerechte Kraft k ausgeübt wird. Bei der bekannten in Fig. 1 dargestellten Ausbildung, bewirkt diese Kraft, dass dort, wo der Leiter aus dem Gegenstand hervorragt, ziemlich grosse Druck- und Zugspannungen auftreten, die durch Pfeile 4 und 5 angedeutet sind. Tiefer im Gegenstand bei 6 und 7 ist das Zeichen der Spannungen umgekehrt, aber dort sind die Spannungen geringer und über eine grössere Oberfläche verteilt. An der erstgenannten Stelle ist also die Gefahr von Rissbildung im Glase, das ja eine relativ geringe Zugfestigkeit besitzt, am grössten.

Bei der ebenfalls bekannten Ausführungsform gemäss Fig. 2, in der der Stab einen ringförmigen Flansch aufweist, der mit dem Stab ein Ganzes bildet, können sich die Spannungen 4 und 5, die an der Stelle auftreten, wo der Leiter aus dem Gegenstand hervorragt, zwar über eine grössere Oberfläche verteilen, bleiben jedoch ziemlich gross.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung ist der Ring 3 lose um den Stab 2 angeordnet. An der einen Seite überträgt der Ring 3 dem Glase eine grosse Druckspannung 8, die bei steifer Ausbildung des Ringes zwar eine gewisse, jedoch ungefährliche Zugspannung 9 an der anderen Seite des Ringes herbeiführen kann. Gerade unterhalb des Ringes kann noch eine geringe Zugspannung 10 zwischen Stab und Glas auftreten, während tiefer im Gegenstand das Vorzeichen der Spannungen 11 und 12 wieder umgekehrt ist.

Um die Spannung 9 möglichst herabzusetzen, ist es erwünscht, den Ring 3 elastisch auszubilden. Dies ist dadurch erzielbar, dass der Ring, wie bereits erwähnt, dünn bzw. dünner als der halbe Stabdurchmesser ausgebildet wird. Man kann zu diesem Zweck auch für den Ring ein Material wählen, welches etwas weicher als das Stabmaterial ist. Wählt man aber das Ringmaterial zu weich, so kann der Stab zu tief in dieses Material eingedrückt werden, so dass die Spannungen bei 10 zu hoch werden. Der Stab kann z.B. aus einer Chromeisenlegierung, der Ring aus Kupfer bestehen. In diesem Fall braucht der Ring nicht so dünn zu sein.

Weiter ist es möglich, den Ring zu diesem Zweck entsprechend Fig. 4 mit Einschnitten 13 zu versehen. Der Ring kann in diesem Fall aus härterem Material z.B. ebenfalls aus Chromeisen bestehen, was den Vorteil hat, dass der Stab 2 bei Biegung weniger tief in das Ringmaterial eingedrückt wird, wodurch die Spannungen bei 10 kleiner bleiben. Der in dieser Figur dargestellte Ring soll derart auf den Stab 2 geschoben werden, dass die Einschnitte der Glasoberfläche zugewandt sind. Auch in diesem Fall braucht der Ring nicht so dünn zu sein.

Bei der Ausbildung nach Fig. 5 besteht der Ring aus einem Kranz von Stäbchen 14. Ein solcher Kranz lässt sich einfacher als der Ring nach Fig. 4 herstellen, jedoch schwieriger auf dem Stab 2 befestigen. Man kann einen derartigen Kranz jedoch beim Einschmelzen zeitweise an Teilen festhalten, die nicht eingeschmolzen werden, oder aber mittels Kittes, der später weggebrannt werden kann, am Stab befestigen. Erforderlich ist, dass die Stäbchen nicht dauernd derart fest am Stab 2 festhaften, dass dem Glase bedeutende Zugspannungen übertragen werden können.

Im allgemeinen wird der Stab 2 aus Metall bestehen, aber grundsätzlich ist es möglich, die Erfindung bei der Einschmelzung von Stäben aus beliebigem Material anzuwenden, dessen Zugfestigkeit diejenige des Glases übersteigt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind ausschliesslich runde Stäbe gezeigt; dies ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Es können auch Stäbe mit rechteckigen und ovalen Querschnitten in dieser Weise eingeschmolzen werden.

In manchen Fällen ist es möglich, vorher zu ermitteln, dass sich über einen bestimmten Teil des Stabumfangs, an der Stelle, wo der Stab aus dem Glas hervorragt, keine Zugspannungen auftreten. Wenn z.B. bei einer Einschmelzung nach Fig. 3, die Kraft k immer in der dargestellten Richtung wird, werden die Druckspannungen immer bei 8, und die gefährlichen Zugspannungen bei 9 auftreten. In diesem Fall könnte man den Ring bei 8 unterbrechen, obgleich sich dies im allgemeinen aus praktischen Gründen nicht empfiehlt.

Claims (5)

1. Glasgegenstand, insbesondere Wandung einer elektrischen Entladungsröhre, in den wenigstens ein Stab eingeschmolzen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stelle, wo der Stab aus dem Gegenstand hervorragt, ein Ring lose um den Stab angeordnet und ebenfalls im Gegenstand festgeschmolzen ist.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke des Ringes, senkrecht zur Achsenrichtung gemessen, höchstens gleich der halben Stabdicke ist.

3. Gegenstand nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring mit sich in Achsenrichtung erstreckenden Einschnitten versehen ist.

4. Gegenstand nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring aus losen Stäbchen besteht.

5. Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringhöhe wenigstens gleich dem Stabdurchmesser ist.