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Procédé de fabrication de tubes, à décharges. à ampoule métallique.
L'objet de la présente invention est un procédé de fabrication de tubes à décharges électriques à ampoule métallique, en particulier de tubes électroniques de petites dimensions pour la T.S.F. Le but principal de l'invention est de supprimer l'opération de soudure employée jusqu'à présent pour unir l'ampoule au. pied dans les tubes connus de. ce genre.
Dans les tubes employés aux mêmes fins et connus jusqu'à, présent, l'union, étanche au vide, de l'ampoule et du pied avait lieu par une soudure effectuée dans un plan perpen- diculaire à l'axe du tube, tant dans les tubes dans lesquels les fils d'amenée du courant étaient scellés individuellement à
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l'aide de perles de verre dans le pied fabriqué en métal que dans ceux dans la plaque métallique de pied desquels était scellé un corps en verre portant tous les fils. On a employé pour cette soudure des machines à souder électriques à grand rendement, de construction spéciale, très coûteuses, et qui ont imposé au réseau électrique, des sautes d'intensité de courte durée considérables et désagréables.
Un des désavanta- ges de ce mode de fabrication était qu'au cours de la soudure, des particules de métal étaient projetées. contre la monture du tube et en outre que la liaison de l'ampoule et du pied par soudure imposait l'emploi d'ampoules en tôle métallique de forte épaisseur.
Conformément au procédé objet de l'invention les inconvénients précités sont écartés grâce à ce que le pied est constitué par une plaque de verre et que ce pied en verre por- tant le système d'électrodes est scellé sur l'ampoule métallique de manière qu'il reste étanche au vide. Dans le procédé objet de l'invention, la fixation de l'ampoule métallique et du pied en verre a lieu par soudure par fusion de la plaque servant de pied et déjà pourvue d'électrodes, sur la paroi de l'ampoule. Il s'ensuit que la nécessité des machines à souder précitées est supprimée et que de nouveaux autres avantages sont réalisés.
Comme notamment la soudure est supprimée, l'ampoule peut être faite d'une t8le métallique beaucoup plus mince que jusqu'à présent ( par exemple de 0,3 mm), cette circonstance entraînant une économie considérable de poids et de frais. Pour diminuer encore le prix, on peut employer une ampoule dont seule la partie destinée à être unie par soudure au pied est constituée par une matière coûteuse, telle qu'un alliage fer-nickel, qu'on peut souder au verre, tandis que la partie supérieure peut être formée d'une matière moins coûteuse, par exemple la tôle de fer. Ces deux parties d'une telle ampoule peuvent être soudées l'une sur l'autre au moyen d'une soudure dure d'une manière étanche à l'air.
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Par suite de la suppression de la soudure,'.l'effet nuisible exercé sur la cathode par,les gaz que dégage le métal fortement chauffé., aux points de soudure, disparaît parce qu'au moment de la fusion qui unit le pied à l'ampoule, il n'y a qu'une petite partie de l'ampoule qui est chauffée, et cela encore à une température plus basse, et que les autres parties de l'ampoule peuvent être refroidies extérieurement par un courant d'eau ou d'air et, intérieurement, à l'aide d'un gaz neutre balayant, l'ampoule.
Ceci est rendu possible du fait que les fils d'amenée de courant et/ou les fils de support peuvent être montés dans la plaque de verre à des distances plusgrandes du centre de la plaque, de sorte qu'on peut donc pourvoir le pied d'un petit tube, relié à unepompe et présentant un diamètre plus considérable et dans lequel on peut introduire encore un petit tube fournissant du gaz de balayage en quantité suffisante. Un avantage appréciable du procédé consiste en ce qu'il est appro- prié à la fabrication à. grande échelle et qu'on peut l'appliquer très bien aux machines à fabriquer les tubes à ampoules de verre, en modifiant légèrement ces machines.
En ce qui concerne le tube. achevé, un rôle important revient, non seulement à l'économie réalisable dans les frais de fabrication, mais aussi au fait qu'en raison de la suppression des perles de verre ou des anneaux métalliques nécessaires jusqu'à présent, les fils d'amenée de courant et (ou) de support peuvent être disposés aux angles d'un polygone inscrit dans une circonférence de plus grand diamètre, c'est-à-dire à de plus grandes distances les unes des autres, ce qui constitue également un avantage considérable parce qu'il en résulte que la résistance d'isole- ment et la stabilité du système d'électrodes monté sur le pied sont plus grandes et que les.
capacités des fils d'amenée de courant l'une par rapport à l'autre sont au contraire plus faibles que dans le cas de fils d'une amenée de courant;plus rapprochés.
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Tous ces avantages semblaient irréalisables jusqu'à présent parce que l'opinion généralement répandue au sujet de la soudure du verre au métal était que le verre devait au cours de cette opération être considérablement déformé .et par conséquent fondu en grandes quantités pour réaliser l'étanchéité envers le vide et une liaison mécanique convenablement rigide entre le verre et le métal, buts dans lesquels on avait coutume jusqu'à présent de noyer la partie métallique dans le verre fondu.
Une fusion réalisée de cette façon pour unir le verre et le métal ne semblait pas possible jusqu'à présent dans le mode de fabrication décrit plus haut, parce qu'on devait craindre que le pied en verre de dimensions relativement restreintes subirait, au chauffage, des déformations nuisibles qui donneraient lieu à un déplacement relatif inadmissible des fils d'amenée du courant et (ou) de support noyés dans le verre, ou à un manque d'étanchéité le long des fils dans le cas où ces fils seraient déjà chargés par le système d'élec- trodes monté sur eux. Il était à craindre également qu'un chauffage aussi fort du pied en verre pourrait avoir également des effets nuisibles, en raison du système d'électrodes monté, dans ces tubes, très près du pied et se trouvant alors encore dans l'air atmosphérique.
Conformément à l'invention, ces difficultés sont écartées du fait que, contrairement aux méthodes appliquées jusqu'à présent pour souder le verre et le métal, on ne fait subir que de faibles déformations au corps en verre lors de la soudure et qu'on ne chauffe qu'une faible partie de sa masse, par exemple une partie superficielle à la température nécessaire à cet effet, supérieure au point de fusion, certaines parties (dont est éventuellement exclue la partie saillante du petit tube relié à la pompe) étant portées préalablement, avant le chauf- fage à une température supérieure au point de fusion de la pièce
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en verre constituant le pied, a une température inférieure à ce point de fusion, et cela autant que possible dans toute la masse.
Inexpérience montre que, lorsqu'on procède ainsi et qu'on veille . aussi à ce que la plus grande déformation du pied de verre déjà ajusté à l'ampoule, avant la fusion, avec exactitude, c'est-à- dire avec une tolérance de 0,1 mm. au plus ( par exemple par diminution du diamètre et (ou) par augmentation de l'épaisseur des parois soudées à l'ampoule), soit inférieure à un dixième et soit de préférence un vingtième du diamètre du pied, les déformations qui pourraient exercer des effets nuisibles sur les fils d'amenée, et les influences sur le système d'électrodes ne se produisent pas et que le pied de verre peut être soudé à l'ampoule métallique d'une façon complètement étanche et mécaniquement rigide telle que les tubes des petites dimensions usuelles peuvent,
sans.fui te et sans rupture,supporter une pression de 10 atmosphères et davantage bien que la matière vitreuse ne soit soudée que superficiellement par fusion au métal et ne soit pas noyée dans celui-ci.
La soudure par fusion du pied en verre et de l'ampoule métallique suivant le procédé précité peut être effectuée aussi de diverses façons. On a constaté qu'il était le plus avantageux de procéder de manière que, lors de la soudure par fusion, le pied soit introduit dans l'ampoule et notamment que la surface de soudure par fusion soit une surface métallique conique ou cylindrique, de même axe que le tube.
Cette façon de procéder présente outre l'avantage qu'à cet effet la matière de la plaque faisant office de pied ne doit être fondue qu'à ses bords et pour ainsi dire seulement superficiellement, celui que la quantité de chaleur- nécessaire pour élever les bords ( préalablement chauffés aux environs. du point de fusion) de la plaque servant de pied à une température supérieure au point de fusion peut être transmise en majeure partie par la partie de paroi de l'ampoule qui doit être soudée par fusion à cette plaque.
A cet effet, on @
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chauffe cette partie au moins au rouge, mais de préférence à une température de 800 à I000 . Pour la soudure par fusion exécutée de cette façon, il est toutefois nécessaire que les dimensions de l'ampoule et de la plaque constituant le pied soient exactes et que, par conséquent, la plaque et l'ampoule s'adaptent aussi à froid l'une à l'autre, et il est donc néces- saire pour cette fusion d'employer des plaques constituant le pied qui aient reçu des dimensions précises, par exemple par moulage à la presse ou par meulage.
Pour éviter la nécessité des tolérances très faibles qui augmentent les frais de fabri- cation, on donne de préférence à l'ampoule une forme telle que sa surface de fusion proprement dite et (ou) la surface de sa paroi interne voisine constituent une surface conductrice de guidage pour la matière ramollie du bord de la plaque, lors de l'introduction de celle-ci, nécessaire pour la fusion, dans la diredtion voulue pour qu'il se produise un cotngage entraî- nant une fusion certaine, même dans le cas de plaques de faibles dimensions ou de forme irrégulière.
On considère comme surfaces conductrices appropriées à ces fonctions par exemple des surfaces sphériques ou coniques de même axe que le tube et la tolérance dans l'emploi de ces surfaces est par exemple comprise entre 0,05 et 0,1 mm. ou est même supérieure à 0,1 mm ce qui permet de fabriquer de telles plaques à la presse.
On a décrit dans ce qui suit, le procédé objet de l'invention sous une forme donnée à titre d'exemple, en se reportant au dessin annexé. Sur ce dessin la figure 1 est une vue latérale à échelle agrandie de la plaque nécessaire pour la soudure dans l'ampoule ; la figure 2 est une coupe de la figure 1 suivant la ligne x- x; la figure 3 est une vue latérale de l'ampoule en gran- deur naturelle ;
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la figure 4. représente l'adaptation de la plaque et de l'ampoule ainsi que le chauffage préalable de la plaque et la figure 5 montre l'opération de fusion:
La plaque I, visible sur les figures I et 2, qui porte le petit tube 2 relié à la pompe et les fils d'amenée de courait disposés aux angles d'un polygone concentrique avec elle, est préparée à la façon habituelle, c'est-à-dire par soudure par fusion de la pièce du tube en verre au plomb constituant la matière de la plaque avec les fils d'amenée et le petit tube relié à la pompe; mais, comme dernière opération, les bords de la plaque doivent recevoir par pression la forme conique, visi- ble sur le dessin. En même temps, la plaque est amenée dans le sens diagonal aux dimensions exactes prescrites.
On monte ensuite sur la plaque le système d'électrodes, par exemple par soudure des fils déamenée ou de support aux points 3a sur les broches 3.
A cet effet, les connexions 3b sont montées sur la plaque de mica 4, portant le système d'électrodes, aux angles d'un poly- gone de même grandeur que celui des broches dans la plaque 1. On remarquera que, pour des dimensions égales des tubes exécutés conformément au procédé suivant l'invention, le diamètre d et par' conséquent le diamètre d1 du petit tube 2 relié à la pompe peuvent être plus grands que dans les tubes à ampoule métallique connues jusqu'à présent et comportant des broches scellées dans une pièce de verre unique, tubes dans lesquels le diamètre d était inférieur à la moitié du diamètre intérieur maximum de l'ampoule.
On remarquera en outre que, grâce au procédé objet de l'invention, on peut exécuter des tubes avec des systèmes d'élec- trodes voulus quelconques, de sorte que la forme donnée au système d'électrode du tube, non représenté sur les figures 4 et 5 pour plus de clarté, n'a pas d'importance du point de vue de l'invention.
La partie supérieure Sa de l'ampoule représentée sur la figure 3 est exécutée en tôle de fer mince, et la partie
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inférieure 5b en un alliage chrome-nickel qui se laisse souder au verre. Sur la partie inférieure du capuchon 5a est ajusté étroitement l'anneau 5b et sur les parties ajustées est disposé ensuite un anneau fait d'u n fil de cuivre sur lequel est mon- tée à la façon connue l'ampoule ainsi formée, dans un four à atmosphère réductrice et à une température supérieure au point de fusion du cuivre, mais inférieure à celui de la matière dont est constituée l'ampoule.
Le cuivre fond ainsi, coule dans les rainures d'ajustage et constitue après refroi- dissement une union résistant à l'action du vide, sûre et à soudure dure, le chauffage dans une atmosphère réductrice provoquant en outre un bon nettoyage de la surface de l'anneau.
5b qui doit être soudée par fusion au verre. Cette soudure par fusion peut évidemment être exécutée au moyen d'autres métaux ou alliages appropriés, par exemple le fer et ses alliages ou être effectuée d'autres façons.
Sur la plaque 1 pourvue déjà du système d'électrodes on place maintenant saisie par des mâchoires 6 à l'extrémité du petit tube 2 relié à la pompe, l'ampoule dont la partie infé- rieure est légèrement conique de sorte. qu'on obtienne D D3 (fig.4). La plaque 1 est conique également D2, Dl) de sorte que leurs dimensions sont telles que D1 D2. L'ampoule est maintenue ainsi fermement par la plaque. Dans cette position et peut être même avant l'adaptation de l'ampoule, on chauffe préalablement et de façon uniforme, la plaque au moyen des gaz de combustion des brûleurs à gaz 7 et vers la fin de ce chauffa- ge, ou un peu plus tôt, on introduit dans le petit tube 2 relié à la pompe, le tube 10 pour les gaz de balayage.
Aussitôt que la plaque semble avoir atteint la température nécessaire, de 450 à 5000 C par exemple, mais éventuellement aussi avant ce moment, doit commencer le chauffage de la partie conique 5d de l'anneau qui doit être soudée par fusion au verre et celui de la partie 5c de l'anneau qui constitue les surfaces conductrices, par exemple @
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au moyen des brûleurs à gaz visibles sur la figure 5 ou au moyen de l'électricité.
Pendant ce temps, on refroidit la partie supérieure de l'ampoule, extérieurement au moyen -d'un courant d'air ou d'eau et, intérieurement, au moyen d'un gaz de balayage neutre passant par le tube 10, par exemple de l'azote ou de l'anhydride carbonique et on appuie légèrement l'ampoule sur la plaque afin que le gaz de balayage ne la repousse pas et pour diminuer les pertes de ce gaz qui se produisent entre l'ampoule et la plaque.
Lorsque les parties précitées 5d et 5c de l'ampoule semblent déjà avoir atteint la température nécessaire, par exemple celle de 1000 C ( le bord conique de la plaque 1 fortement chauffé s'étant convenablement ramollie on place sous la plaque Panneau de support 8 préala- blement chauffé et constitué de préférence en deux pièces, et on appuie fortement l'ampoule sur la plaque jusqu"à ce que l'ampoule et la plaque viennent occuper la position relative représentée par la figure 5. Pendant ce temps, les bords de la plaque de verre qui ont complètement fondu sous l'in- fluence de la chaleur transmise à partir de la partie aide l'ampoule coulent jusqu'à la surface interne de la paroi.
L'effet des inexactitudes éventuelles des dimensions est com- pensé par les surfaces conductrices 5c, sous l'influence desquelles l'épaisseur primitive h ( fig.4) d.e la plaque augmenta éventuellement un peu à la périphérie, comme on le voit en h1',figure 5, cette dimension ayant de préférence une valeur telle qu'elle corresponde à.un épaississement de la plaque, inférieur à un vingtième du diamètre de celle-ci. Après soudure du pied par fusion, la fabrication du tube se poursuit à la façon connue.
Dans un type déterminé de tube, les dimensions indiquées sur le dessin étaient :
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D = 28,0 mm d=18mm D3 = 27,4 mm d1= 6mm
D1= 27,0 mm h = 4 mm
D2 = 27,6 mm h1= 4mm
11 y a lieu de remarquer que le procédé objet de la présente invention n'est pas limité à l'exemple décrit plus haut. Le bord de la plaque 1 peut par exemple être cylindrique, et il n'est pas indispensable que la plaque soit plane.
En outre, le chauffage et la pression peuvent aussi être effec- tués d'autres manières. C'est ainsi par exemple, tout en restant dans le cadre de l'invention caractérisée par les reven- dications, que le diamètre de la plaque de support 8 peut être inférieur à celui de l'ampoule, que l'épaisseur h de la plaque peut être choisie plus petite que la hauteur de 5d et que la plaque peut aussi être soudée par fusion dans l'ampoule, de manière que ses bords dépassent le plan inférieur de la plaque, les bords de l'ampoule pouvant alors être rabattus etc... sur la surface inférieure de la plaque pour assurer une meilleure protection.
R e v e n d ication s
I/ Procédé de fabrication de tubes à décharges électriques à ampoule métallique, en particulier de tubes électroniques pour la T.S.F., caractérisé en ce que l'union étanche à l'air de l'ampoule faite en métal et du pied fait en verre a lieu par soudure par fusion de la plaque formant le pied en verre, déjà montée avec le système d'électrodes , avec la paroi de l'ampoule.
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Manufacturing process for tubes, discharges. with metal bulb.
The object of the present invention is a method of manufacturing electric discharge tubes with a metal bulb, in particular electronic tubes of small dimensions for the T.S.F. The main object of the invention is to do away with the soldering operation hitherto employed to unite the bulb to the. foot in the known tubes of. this genre.
In tubes used for the same purposes and known until now, the vacuum-tight union of the bulb and the foot took place by a weld carried out in a plane perpendicular to the axis of the tube, so much in the tubes in which the current leads were individually sealed to
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using glass beads in the foot made of metal than in those in the metal foot plate of which was sealed a glass body carrying all the threads. For this welding, electric welding machines of great efficiency, of special construction, very expensive, and which imposed on the electric network, considerable and unpleasant short-term surges of intensity were employed.
One of the disadvantages of this method of manufacture was that during welding, particles of metal were projected. against the frame of the tube and furthermore that the connection of the bulb and the base by welding required the use of bulbs made of very thick sheet metal.
In accordance with the method which is the subject of the invention, the aforementioned drawbacks are eliminated by virtue of the fact that the foot consists of a glass plate and that this glass foot carrying the system of electrodes is sealed to the metal bulb so that 'it remains vacuum tight. In the method which is the subject of the invention, the fixing of the metal bulb and of the glass foot takes place by fusion welding of the plate serving as a foot and already provided with electrodes, on the wall of the bulb. As a result, the need for the aforementioned welding machines is eliminated and new other advantages are realized.
As in particular the soldering is omitted, the bulb can be made of a metal sheet much thinner than heretofore (eg 0.3 mm), this circumstance resulting in a considerable saving in weight and costs. To further reduce the price, one can use a bulb of which only the part intended to be united by soldering to the foot is constituted by an expensive material, such as an iron-nickel alloy, which can be soldered to glass, while the upper part can be formed from a less expensive material, for example sheet iron. These two parts of such a bulb can be welded to each other by means of a hard solder in an airtight manner.
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As a result of the suppression of the weld, the harmful effect exerted on the cathode by the gases which the strongly heated metal gives off at the points of welding disappears because at the moment of the fusion which unites the foot to the bulb, there is only a small part of the bulb which is heated, and this again at a lower temperature, and the other parts of the bulb can be cooled externally by a stream of water or air and, internally, using a neutral gas sweeping, the bulb.
This is made possible by the fact that the current lead wires and / or the support wires can be mounted in the glass plate at greater distances from the center of the plate, so that the foot can therefore be provided with 'a small tube, connected to a pump and having a larger diameter and into which a further small tube can be introduced which supplies scavenging gas in sufficient quantity. An appreciable advantage of the process is that it is suitable for manufacturing. large scale and can be applied very well to glass bulb tube making machines by slightly modifying these machines.
Regarding the tube. completed, an important role goes not only to the achievable saving in manufacturing costs, but also to the fact that due to the elimination of the glass beads or metal rings necessary until now, the lead wires current and / or support can be arranged at the corners of a polygon inscribed in a circumference of greater diameter, i.e. at greater distances from each other, which is also a considerable advantage because it follows that the insulation resistance and the stability of the electrode system mounted on the stand are greater and the.
On the contrary, the capacities of the current lead wires relative to each other are lower than in the case of the wires of a current lead; more closely spaced.
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All of these advantages seemed unachievable heretofore because the generally held opinion about soldering glass to metal was that the glass during this operation had to be considerably deformed and therefore melted in large quantities to achieve the vacuum tightness and a suitably rigid mechanical connection between the glass and the metal, purposes for which it was customary until now to embed the metal part in the molten glass.
A fusion carried out in this way to unite the glass and the metal did not seem possible until now in the manufacturing method described above, because it was to be feared that the glass foot of relatively small dimensions would undergo, on heating, harmful deformations which would give rise to an inadmissible relative displacement of the wires for supplying the current and (or) support embedded in the glass, or to a lack of tightness along the wires if these wires are already loaded by the system of electrodes mounted on them. It was also to be feared that such a strong heating of the glass foot could also have harmful effects, because of the system of electrodes mounted, in these tubes, very close to the foot and then still being in atmospheric air.
In accordance with the invention, these difficulties are avoided due to the fact that, unlike the methods hitherto applied for welding glass and metal, only small deformations are subjected to the glass body during welding and that only heats a small part of its mass, for example a surface part to the temperature necessary for this purpose, above the melting point, certain parts (from which the protruding part of the small tube connected to the pump is possibly excluded) being worn beforehand, before heating to a temperature above the melting point of the room
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glass constituting the foot, has a temperature below this melting point, and this as much as possible throughout the mass.
Inexperience shows that when we do this and watch. also that the greatest deformation of the glass foot already fitted to the bulb, before melting, with exactitude, that is to say with a tolerance of 0.1 mm. at most (for example by reducing the diameter and (or) by increasing the thickness of the walls welded to the bulb), either less than one tenth and preferably one twentieth of the diameter of the foot, the deformations which could exert harmful effects on the lead wires, and influences on the electrode system do not occur and the glass foot can be welded to the metal bulb in a completely sealed and mechanically rigid manner such that the tubes of the usual small dimensions can,
without leakage and without rupture, withstand a pressure of 10 atmospheres and more although the vitreous material is only superficially welded by fusion to the metal and not embedded therein.
The fusion welding of the glass foot and the metal bulb according to the aforementioned method can also be carried out in various ways. It has been found that it is most advantageous to proceed so that, during the fusion welding, the foot is introduced into the bulb and in particular that the fusion welding surface is a conical or cylindrical metal surface, likewise axis than the tube.
This way of proceeding has the further advantage that for this purpose the material of the plate acting as the foot must be melted only at its edges and so to speak only superficially, that the amount of heat- necessary to raise the edges (previously heated to around. the melting point) of the base plate at a temperature above the melting point can be transmitted mostly through the wall part of the bulb which is to be fusion welded to that plate .
For this purpose, we @
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heats this part at least to red, but preferably to a temperature of 800 to 1000. For fusion welding carried out in this way, however, it is necessary that the dimensions of the bulb and the plate constituting the foot are exact and that, therefore, the plate and the bulb also cold-match. to each other, and it is therefore necessary for this fusion to use plates constituting the foot which have been given precise dimensions, for example by press molding or by grinding.
To avoid the need for very tight tolerances which increase manufacturing costs, the bulb is preferably given a shape such that its actual melting surface and (or) the surface of its neighboring internal wall constitute a conductive surface. guide for the softened material of the edge of the plate, during the introduction of the latter, necessary for the fusion, in the desired direction so that a cotngage occurs resulting in a certain fusion, even in the case small or irregularly shaped plates.
Conductive surfaces suitable for these functions are considered, for example, spherical or conical surfaces having the same axis as the tube and the tolerance in the use of these surfaces is for example between 0.05 and 0.1 mm. or is even greater than 0.1 mm, which makes it possible to manufacture such plates in the press.
The method which is the subject of the invention has been described in what follows in a form given by way of example, with reference to the accompanying drawing. In this drawing, Fig. 1 is an enlarged side view of the plate required for soldering in the bulb; Figure 2 is a section of Figure 1 along the line x- x; Figure 3 is a side view of the bulb in full size;
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figure 4.shows the adaptation of the plate and the bulb as well as the preliminary heating of the plate and figure 5 shows the melting operation:
The plate I, visible in Figures I and 2, which carries the small tube 2 connected to the pump and the feed wires of the running arranged at the angles of a polygon concentric with it, is prepared in the usual way, it is that is to say by fusion welding of the piece of the lead glass tube constituting the material of the plate with the feed wires and the small tube connected to the pump; but, as a last operation, the edges of the plate must receive by pressure the conical shape, visible in the drawing. At the same time, the plate is brought in the diagonal direction to the exact prescribed dimensions.
The electrode system is then mounted on the plate, for example by welding the unwound or support wires at points 3a on pins 3.
For this purpose, the connections 3b are mounted on the mica plate 4, carrying the system of electrodes, at the angles of a polygon of the same size as that of the pins in the plate 1. It will be noted that, for dimensions equal tubes executed according to the method according to the invention, the diameter d and therefore the diameter d1 of the small tube 2 connected to the pump may be larger than in the metal bulb tubes known hitherto and having pins sealed in a single piece of glass, tubes in which the diameter d was less than half of the maximum internal diameter of the ampoule.
It will also be noted that, by virtue of the method that is the subject of the invention, it is possible to produce tubes with any desired electrode systems, so that the shape given to the electrode system of the tube, not shown in the figures 4 and 5 for clarity, is not important from the point of view of the invention.
The upper part Sa of the bulb shown in figure 3 is made of thin sheet iron, and the part
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lower 5b in a chromium-nickel alloy which can be welded to the glass. On the lower part of the cap 5a is closely fitted the ring 5b and on the fitted parts is then disposed a ring made of copper wire on which is mounted in the known manner the bulb thus formed, in a ring. furnace with reducing atmosphere and at a temperature higher than the melting point of copper, but lower than that of the material of which the bulb is made.
The copper thus melts, flows into the fitting grooves and, after cooling, forms a vacuum-resistant, secure and hard-solder union, heating in a reducing atmosphere furthermore causing a good cleaning of the surface of the copper. the ring.
5b which must be fused to glass. This fusion welding can of course be carried out using other suitable metals or alloys, for example iron and its alloys or be carried out in other ways.
On the plate 1 already provided with the system of electrodes is now placed, gripped by jaws 6 at the end of the small tube 2 connected to the pump, the bulb, the lower part of which is so slightly conical. that we obtain D D3 (fig. 4). Plate 1 is also conical D2, Dl) so that their dimensions are such as D1 D2. The bulb is thus held firmly by the plate. In this position and perhaps even before the adaptation of the bulb, the plate is heated beforehand and in a uniform manner by means of the combustion gases from the gas burners 7 and towards the end of this heating, or a little earlier, is introduced into the small tube 2 connected to the pump, the tube 10 for the purging gases.
As soon as the plate seems to have reached the necessary temperature, from 450 to 5000 C for example, but possibly also before this moment, must begin the heating of the conical part 5d of the ring which must be welded by fusion to the glass and that of part 5c of the ring which constitutes the conductive surfaces, for example @
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by means of the gas burners visible in figure 5 or by means of electricity.
During this time, the upper part of the bulb is cooled, externally by means of a current of air or water and, internally, by means of a neutral scavenging gas passing through tube 10, for example. nitrogen or carbon dioxide and the bulb is lightly pressed against the plate so that the scavenging gas does not repel it and to reduce the losses of this gas which occur between the bulb and the plate.
When the aforementioned parts 5d and 5c of the bulb seem to have already reached the necessary temperature, for example that of 1000 C (the conical edge of the strongly heated plate 1 having suitably softened, one places under the plate Support panel 8 beforehand - properly heated and preferably made in two parts, and the bulb is strongly pressed on the plate until the bulb and the plate come to occupy the relative position shown in Figure 5. During this time, the edges of the glass plate which have completely melted under the influence of the heat transmitted from the part helps the bulb flow down to the inner surface of the wall.
The effect of any inaccuracies in the dimensions is compensated by the conductive surfaces 5c, under the influence of which the original thickness h (fig. 4) of the plate eventually increased a little at the periphery, as seen in h1 ', Figure 5, this dimension preferably having a value such that it corresponds to a thickening of the plate, less than one-twentieth of the diameter thereof. After fusion welding of the foot, the manufacture of the tube continues in the known manner.
In a given type of tube, the dimensions shown in the drawing were:
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D = 28.0 mm d = 18mm D3 = 27.4 mm d1 = 6mm
D1 = 27.0 mm h = 4 mm
D2 = 27.6mm h1 = 4mm
It should be noted that the method which is the subject of the present invention is not limited to the example described above. The edge of the plate 1 can for example be cylindrical, and it is not essential that the plate be flat.
In addition, heating and pressure can also be done in other ways. It is thus for example, while remaining within the scope of the invention characterized by the claims, that the diameter of the support plate 8 may be smaller than that of the bulb, than the thickness h of the plate can be chosen smaller than the height of 5d and the plate can also be fusion welded into the bulb, so that its edges protrude beyond the bottom plane of the plate, the edges of the bulb can then be folded back etc. ... on the underside of the plate for better protection.
R e v e n d ication s
I / A method of manufacturing electric discharge tubes with a metal bulb, in particular electronic tubes for the radio, characterized in that the airtight union of the bulb made of metal and the base made of glass takes place by fusion welding of the plate forming the glass foot, already mounted with the electrode system, with the wall of the bulb.