194647. lajstromszámú szabadalom • Beforrasztókészülék, főleg kerámiabúrájú elektromos gázkisülőcsövekhez
1 194 647 2 A találmány tárgya beforrasztókészülék, főleg kerámiaburájú elektromos gázkisülőcsövekhez, mely hermetikusan zárható kamrában elhelyezett elektromos fűtőtestből, hűtővíz csatornákkal ellátott vízhűtéses tartóból áll. Ismeretesek olyan, főleg kerámiaburájú gázkisülőcsövek (gázkisülőlámpák), pl. a nagynyomású nátriumgőzlámpák körében, melyek gyártásánál nem kaszálnak szívócsövet. Azilyen kisülőlámpák gyártása úgy történik, hogy az egész beforrasztási műveletet hermetikusan zárt térben végzik, mely térben mód van annak az atmoszférának a kialakítására, melyet a lámpa kisülőcsövében fenn kívánunk tartani. Ebben az esetben értelemszerűen a beforrasztókészülék a hermetikusan zárt kamrában helyezhető el. A szívócső nélküli beforrasztásnál a rendszerint cső alakú kerámiabura egyik végét először lezárják. A félig beforrasztott csövet függőleges helyzetben, oly módon, hogy a más beforrasztott rész alul legyen a hermetikusan zárható kamrában elhelyezett beforrasztó készülék tartójába helyezik. A cső nyitott végébe bedobják az úgynevezett kisüiőanyagot, pl. nátrium amalgámot, ezután a kamrát lezárják, benne kialakítják azt a gázatmoszférát, melyre a kisülőcsőben szükség van. Először a kamrát nagyvákuumra leszivattyúzzák, majd a szükséges és ismert töltőgázokat (argon, xenon, stb.) engedik be a szükséges arányban és nyomásokon. Ebben az állapotban helyezik a kisülőcső még nyitott végére a lezáró elemeket, a kerámiadugót, mely el van látva elektromos bevezetővel, elektróddal, a karikaalakú forraszanyagokkal (forrasztó zománc). A beforrasztandó csővég körüli elektromos fűtőtest bekapcsolásával, annak sugárzó hőjével a forraszanyagok megolvadnak és megtörténik a kerámiacső leforrasztása és a beforrasztó kamrában korábban kialakított gázatmoszféra lezárása. Ilyen rendszerű, szívócső nélküli gázkisülő lámpák lezárására szolgáló berendezést, elektromos fűtésű készüléket ismertet a DE 20 05 630 lajstromszámú szabadalmi leírás. Ennek a gyártási eljárásnak alapvető problémája, hogy mialatt a második beforrasztás történik, mintegy 1400 ”C hőmérsékleten, fennáll az a veszély, hogy a bedobott kisülőanyag, mely ugyan a függőleges helyzet miatt a cső másik, alsó végén helyezkedik el, elpárolog attól a melegtől, melyet az imént említett., a cső felső végén végzett beforrasztástó! kap. Ez a veszély annál nagyobb, minél rövidebb a kisülőcső (kerámiacső) hossza, vagyis minél kisebb teljesítményű kisülőcsövet (kisülőlámpát) kívánunk gyártani. Például egy 400 W-os nagynyomású nátriumgőzlámpa kisülőcsövének hossza kb. 100 mm. viszont egy 35 W-os lámpa kisülőcsöve csak 30 mm hosszú. A kisülőanyag mindkét esetben olyan nátriumamalgám, melynek hőmérséklete számottevő párolgás veszélye miatt alig emelkedhet szobahőmérséklet fölé, miközben tőle alig 30 mm távolságban 1400 °C hőmérséklet uralkodik. A kisülőanyag párolgásának csökkentésére, különösen a rövid csövekkel ellátott (kisteljesítményű) gzkisülőlámpák gyártásánál, a technika állását jelentő ismert készülékek esetében úgy járnak el, hogy a beforrasztandó kerámiacsőnek az alsó részét, mely a fentiek szerinti kisülőanyagot tartalmazza, a szabad levegőre lógatják ki. Ezt oly módon valósítják meg, hogy a cső közepén gumizárt alkalmaznak, amely a második beforrasztáshoz szükséges atmoszférától a szabad levegőt elzárja. Ez a gumizár tehát az 1400 °C hőmérsékletű beforrasztási helytől egy 35 W-os kisülőcső esetében mindössze kb. 15 mm távolságban van. Ha most figyelembe vesszük, hogy az itt alkalmazott fényáteresztő kerámiacső tömörsége azonos a kristályokéval, és hővezetőképessége olyan kiváló, hogy beleesik egyes fémek hővezetőképességének nagyságrendjébe, fogalmat alkothatunk arról, hogy egy ilyen tömítés mennyi nehézséggel jár együtt. Ennek a problémának a megoldására javasol megoldást a 183 893 lajstromszámú HU szabadalmi leírásban ismertetett találmány. Ennek lényege, hogy a beforrasztandó kerámiacsőnek a beforrasztó készülékből (elektromos kemencéből) kinyúló részét az említett tömítéssel együtt hűtőkamrában intenzíven hűtik. Ennek a megoldásnak, mely ugyan jelentős mértékben előrevitte a szóbanforgó probléma megoldását, hátránya, hogy a hűtés még mindig nem elég intenzív, mert a hűtőkamra fala és a kisülőcső fala között rossz hővezetőjü légrés van. A találmány célja a technika állását képviselő beforrasztókészülék tökéletesítése, hűtési hatásfokának növelése. A találmány szerinti beforrasztókészülék különösen rövid kisülőcsövek esetén is hatásosan megvédi a kisülőanyagot a párolgástól a második beforrasztás közben és emellett egyszerű felépítésű. A találmány szerinti beforrasztókészülék szerkezete azon a felismerésen alapul, hogy a második beforrasztás melege részben sugárzás és a cső falában végbemenő hővezetés útján veszélyezteti a kisülőanyagot, de ennek megvédésére már az is elegendő, ha a technika állását jelentő beforrasztókészülék hűtőhatását kismértékben fokozzuk. Felismertük, hogy erre a célra meglepő módon már az is elegendő, ha egy rugó segítségével a beforraszlandó kerámiacsövet egy célszerűen vízzel hűtött fartó falához szorítjuk. Egy ilyen készüléknél azonban az a veszély állhat elő, hogy a cső hűtése miatt abban nagy hőmérsékletgradiens jön létre, ami tóréshez vezethet. Ezért a találmány szerint a vízhűtéses tartó adott esetben úgy van kialakítva, hogy az a nyílás, mely a hűtött tartóban a kerámiacső befogadására szolgál, végig nem egyforma átmérőjű, hanem felső végén kiszélesedik. Összefoglalva, a találmány tárgya beforrasztókészülék, főleg kerámiaburájú elektromos gázkisülőcsövekhez, mely hermetikusan zárható kamrában elhelyezett elektromos fűtőtestből, valamint hűtővíz csatornákkal ellátott vízhűtéses tartóból áll. A találmány szerinti beforrasztókészüléket az jellemzi, hogy a vízhűtéses tartó oldalfalában tekercsrugóval körülvett és megtámasztott csap van elhelyezve és ennek benyomására a vízhűtéses tartó oldalfalára laprugó van felszerelve. A beforrasztókészüléket az jellemzi továbbá, hogy a vízhűtéses 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
