Fastening of an Optically Transparent Window on a Metallic Workpiece

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This invention describes a method for securely attaching an optically transparent window (like glass) onto a metallic component by using a layered assembly of solder rings, a compensating ring, and a retaining ring. The process involves stacking these components in a specific order above an opening in the metal part, heating them to melt the solder, and then cooling to create a stable, sealed attachment. Special attention is given to the choice of materials for the rings to ensure reliability and cost-effectiveness over a wide temperature range.

Use CasesContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Manufacturing of pressure or vacuum chambers with viewing windows
• Production of sensor housings requiring optical access (e.g., for lasers or cameras)
• Enclosures for electronics or scientific instruments needing environmental protection and visibility
• Aerospace components where sealed windows in metal bodies are needed
• Industrial equipment with inspection ports or display windows

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Creates a reliable, stable seal between metal and transparent materials even with temperature changes
• Cost-effective manufacturing solution
• Reduces risk of damage due to mismatched thermal expansion or material stresses
• Enables use in demanding environments (e.g., high or variable temperatures)
• Allows for mass production and standardized assembly processes

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung (2) eines metallischen Werkstücks (1) mit einem optisch transparenten Fenster (3), mit folgenden Verfahrensschritten:- Herstellen einer gestapelten Anordnung (4) über der Öffnung (2) des metallischen Werkstücks (1) mit folgenden Komponenten:einem ersten Lotring (5) auf dem metallischen Werkstück (1),einem Ausgleichsring (6) auf dem ersten Lotring (5),einem zweiten Lotring (7) auf dem Ausgleichsring (6),einem Haltering (8) auf dem zweiten Lotring (7),einem dritten Lotring (9) auf dem Haltering (8) unddem optisch transparenten Fenster (3) auf dem dritten Lotring (9),- Erhitzen des metallischen Werkstücks (1) zusammen mit der gestapelten Anordnung (4), so dass es zum Schmelzen der Lotringe (5, 7, 9) kommt, und- Abkühlen des metallischen Werkstücks (1) zusammen mit der gestapelten Anordnung (4) auf Zimmertemperatur, wobeider Haltering (8) aus einem Material hergestellt ist, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient maximal 15 % von dem des Materials des optisch transparenten Fensters (3) abweicht, undder Ausgleichsring (6) aus einem Material hergestellt ist, dessen Elastizitätsmodul höchstens 80 % des Elastizitätsmoduls des Haltrings (8) sowie höchstens 80 % des Elastizitätsmoduls des metallischen Werkstücks (1) beträgt. Damit wird eine Möglichkeit zum stabilen Verschließen einer Öffnung (2) eines metallischen Werkstücks (1) mit einem optisch transparenten Fenster (3) bereitgestellt, die kostengünstig und in einem weiten Temperaturbereich verlässlich ist.