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Verfahren zur Herstellung von hochvakuumdichten metallenen Gefässen, die aus mehreren Teilen zusammengeschweisst werden, insbesondere für Vakuumentladungsapparate, z. B. Quecksilberdampf- gleichrichter.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von metallenen Vakuumgefässen, die aus mehreren Teilen zusammengeschweisst werden. Die hiebei entstehenden Sehweissstellen oder - nähte müssen unbedingt vakuumdicht sein. Dies ist besonders dann von ausschlaggebender Bedeutung, wenn das Vakuumgefäss für einen Vakuumentladungsapparat, z. B. einen Quecksilberdampfgleichrichter, bestimmt ist, der dauernd von der Pumpe getrennt betrieben werden soll.
In der Praxis ist jedoch die Herstellung hochvakuumdichter Metallgefässe ausserordentlich schwierig, so dass in der Fachwelt fortlaufend versucht wird, geeignete Herstellungsverfahren zu finden.
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mit einer Prüfung der Schweissstellen auf Dichtigkeit in sehr einfacher Weise dadurch vorgenommen, dass zunächst die einzelnen Teile des Gefässes, z.
B. ein Oberteil und ein Unterteil, mit den erforderlichen Kühl-und sonstigen Räumen hergestellt werden und dass dann zur Prüfung der Schweissnähte der einzelnen Teile auf Dichtigkeit die die eigentlichen Vakuumgefässhohlräume umgebenden Kühl-und sonstigen Räume in an sich bekannter Weise mit einem Prüfmedium gefüllt werden, dessen Durchdringen durch etwaige Undichtigkeiten an der aussen liegenden Seite der Schweissnähte erkennbar gemacht wird, worauf die Gefässteile miteinander verschweisst werden, und das Innere des Vakuumgefässes zur Prüfung der restlichen Schweissnähte ebenfalls mit dem Prüfmedium gefüllt wird.
Bei einer derartigen Durchführung der Prüfung ist man nicht mehr darauf angewiesen, die im Innern der Kühl-oder sonstigen Räume liegenden Schweissstellen oder-nähte mehr oder minder mühsam zu prüfen, sondern kann die Prüfung an der frei zugänglichen Aussenseite der Schweissstellen oder-nähte vornehmen.
Die durchgeführten umfangreichen Versuche haben ergeben, dass sich nach dem vorstehend ange-
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absolut hochvakuumdicht sind.
Für die Anlage der Schweissstellen, insbesondere der Schweissnähte, ist noch folgendes zu berücksichtigen :
Eine Schweissnaht, welche durch einen geübten Schweisser hergestellt wird, zeigt, gleichgültig, ob es sich um eine sogenannte autogene Schweissung oder um Lichtbogenschweissung handelt, auf der Seite der Flamme bzw. auf der Seite des Lichtbogens eine saubere und glatte Oberfläche, an der nach irgendeinem Verfahren der Dichtigkeitsprüfung in bequemer Weise Undichtigkeiten der Schweissnaht, wie Poren, Risse usw., festgestellt werden können.
Auf der von der Flamme bzw. dem Lichtbogen abgekehrten Seite der Schweissnaht verläuft dagegen die Oberfläche der Naht unregelmässig und zeigt Hohlräume, die mehr oder weniger tief in die Schweissnaht eindringen. Das Prüfen der Schweissnaht auf Undichtigkeit von einer derartigen Oberfläche aus ist aber nicht ohne Schwierigkeiten oder besondere Hilfsmittel möglich.
Gemäss der weiteren Erfindung werden daher die Schweissstellen zum Zusammenschweissen der einzelnen Gefässteile vorteilhaft derart angelegt, dass die glatte Seite der Schweissstellen oder-nähte auf
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der Vakuumseite bezw. der freien Aussenraumseite der Gefässwandungen liegt, während die rauhe Seite in den Kühlräumen oder sonstigen, das eigentliche Vakuumgefäss umgebenden Räumen mündet.
Die Anordnung der glatten Schweissstellen oder-nähte auf der Vakuumseite hat ausserdem noch den Vorteil, dass die unbedingt notwendige Reinigung ohne Schwierigkeiten vorgenommen werden kann, während dies nicht möglich wäre, wenn die rauhe Seite der Sehweissstellen oder-nähte an das Vakuum grenzte, da sich dann in den zurückbleibenden Hohlräumen mit Leichtigkeit Verunreinigungen und das Vakuum beeinträchtigende Substanzen festsetzen können, die zu entfernen praktisch unmöglich ist.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt einen Quecksilberdampfgleichrichter mit Schweissnähten und-stellen gemäss der Erfindung im Längsschnitt. Fig. 2 und 2 a stellen zwei Sehweissstellen in vergrösserter Ausführung dar.
Das eigentliche Vakuumgefäss besteht aus dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2 ; es ist aber auch
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sind. 5 ist eine Quecksilberkathode, die unter Zwischenfügung eines isolierenden Glasflusses 6 mit der Gefässwand des Unterteiles 2 verschmolzen ist. Die Gefässwandungen 7 sind von Kühlräumen 8 umgeben. in denen sich ein Kühlmittel befindet. Ebenso sind auch die Anodenrohre 9 für die Anoden 3 und der Kondensationsdom 10 von Kühlräumen 11 umgeben.
Wie die Fig. 1 erkennen lässt, bilden der Oberteil 1 und der Unterteil 2 mit den zugehörigen Kühlräumen je ein vollständig abgeschlossenes Gefäss. Die Schweissnähte zum Zusammenschweissen der einzelnen Teile des Gefässes sind so angelegt, dass die glatte Aussenseite der Schweissnähte soweit wie möglich an dem Vakuum oder dem freien Aussenraum liegt. Z. B. grenzt die Schweissnaht 12 an das Vakuum
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Die Fig. 2 a lässt in vergrösserter Darstellung erkennen, was unter der glatten, der Flamme bzw. dem Lichtbogen zugewendeten Seite 14 und was unter der rauhen, mit Poren durchsetzten Seite 15 zu verstehen ist.
Die Herstellung des Vakuumgefässes in Verbindung mit einer Prüfung der Schweissstellen auf Dichtigkeit wird folgendermassen vorgenommen :
Zunächst werden die einzelnen Teile des Gefässes hergestellt, von denen jeder einen Teil des eigentlichen Vakuumgefässes enthält, der von den erforderlichen Kühl-und sonstigen Räumen, die z. B. aus Vorratsräumen für eine Edelgasfüllung des Gefässes bestehen können, umgeben ist. Die Herstellung der einzelnen Teile ist hiebei ausserordentlich einfach, da alle Schweissnähte nach aussen gelegt werden
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Prüfung der Schweissnähte an den einzelnen Teilen vorgenommen, indem die Kühl-und sonstigen Räume mit dem Prüfmedium gefüllt werden. Von der Aussenseite her, also ebenfalls leicht zugänglich, können dann etwaige Undichtigkeiten der Schweissnähte festgestellt werden.
Nachdem dies geschehen ist, werden die Gefässteile zusammengesetzt, und das eigentliche geschlossene Vakuumgefäss wird mit dem Prüf- medium gefüllt. Es sind dann nur noch die Schweissnähte zu kontrollieren, an denen die Gefässteile miteinander verschweisst sind. Da auch diese Schweissnähte leicht von aussen zugänglich sind, ist die Prüfung der letzten Schweissnaht ebenfalls sehr einfach.
Zur Durchführung der Prüfung selbst können z. B. die Kühlräume 8 bzw. 11 unter atmosphärischen Überdruck gesetzt werden. Die Aussenseite der Schweissnähte wird dann mit Seifenlösung bestrichen.
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die Aussenseite der Schweissnähte wird dann ein Reagenzmittel für dieses Gas gebracht, dessen Ver- änderungen etwaige Undichtigkeiten erkennen lassen. Z. B. kann man in an sieh bekannter Weise als chemisch aktives Gas Ammoniakgas verwenden und auf die Aussenseite Tuchstreifen auflegen, welche mit Mereuronitratsalz imprägniert sind. Durch Verfärben dieses Salzes sind etwaige Undichtigkeiten leicht erkennbar.
Die Prüfung des ganzen Vakuumgefässes wird ebenfalls dann nach einem der vorstehend angegebenen Verfahren vorgenommen.
An Stelle der hier angegebenen Prüfverfahren können aber auch irgendwelche andern, in Frage kommenden Prüfverfahren verwendet werden.
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