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PERFECTIONNEMENTS AUX SOUDURES ENTRE METAL ET VERRE.
La présente invention se rapporte aux soudures entre métal et verre ou autres matériaux isolants et, plus particulièrement , bien que cette indication ne soit pas exclusive, elle s'applique à la construction des appareils à décharge électronique de l'espèce dans laquelle uh disque métallique est scellé entre deux portions de verre de l'enveloppe de l'appareil.
Dans les appareils à décharge. électronique à électrodes multiples, du type employé pour les hautes fréquences,il est souvent désirable'que la connexion de grille ou celle d'une autre électrode soit réalisée sous forme de disque mnulaire formant un anneau scellé dans un plan équatorial de la valve. Ce mode de constructions permet, en effet, de diminuer l'inductance de la connexion.
On connaît plusieurs méthodes pour construire des tubes de ce genre. Par exemple , la grille peut être montée sur un disque de cuivre mince scellé dans le verre par la méthode connue, qui utilise une pièce de cuivre en forme d'anneau dont la section transversale @
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est en forme de T, chaque branche de la barre du T étant scellée dans une paroi cylindrique de verre (par exemple) tandis que la grille est reliée à la jambe du T. Cette méthode donne des résultats très satisfaisants parce que l'on s'y sert d'une pièce de cuivre d'épaisseur suffisante pour constituer un support de grille conve- nablement rigide.
Elle présente cependant le désavantage que, pen- dant l'opération de la soudure sur l'un des bords effilés du T,lautre bord effilé tout être brûle et, pour empêcher cette éventualité il est à conseiller de n'usiner le second bord effilé qu'après avoir réalisé le premier scellement.
Pour éviter ce travail d'usinage tout en empêchant le se- cond bord effilé d'être grillé, l'invention utilise deux pièces métalliques tubulaires distinctes, chacune possédant une section transversale en L ou en T, orientées en sens inverse l'une de l'autre On soude individuellement chacune de ces pièces à l'extrémité de la naroi cylindrique de verre (ou d'autre matière vitreuse) à la- quelle elle est destinée, en utilisant l'une des jambes dans le cas de la section en L ou la jambe verticale dans le cas de la section en T. Quand ces deux soudures sont faites, on place dos à dos les autres jambes dans le cas de la section en L ou les barres trans- versales dans le cas de la section en T, et on les réunit l'une à l'autre par un joint étanche aux gaz, tel que par la brasure .
Les lèvres de la section qui sont scellées dans le verre sont traitées, naturellement , comme dans le procédé classique ordinaire et l'opé- ration du scellement s'effectue comme il est d'usage.
D'une façon plus générale, suivant lesprincipes de la pré- sente invention, la méthode employée pour faire un double scellement en intercalant une pièce métallique entre deux pièces de verre(ou de substance vitreuse similaire) consiste à utiliser deux pièces distinctes de métal dont la réunion formera la pièce à intercaler, l'une des pièces de métal étant soudée à l'une des pièces de verre, l'autre pièce de métal à l'autre pièce de verre, et enfin les deux pièces séparées étant réunies par exemple par une soudure ou une brasure.
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L'invention sera maintenant décrite plus complètement en se référant à des dessins qui sont :
La figure 1 la vue en élévation et partiellement en coupe longitudinale d'un appareil à décharge électronique et à trois électrodes utilisant les principes de l'invention pour la haute fréquence. la figure 2 représente une modification de la figure 1; la figure 3 est la vue en coupe d'une partie de tube à décharge électronique dans lequel on a utilisé pour supporter la grille des pièces tubulaires à section en T ; grille est du type à fil enroulé; la figure 4 est la vue en coupe d'une partie de tube dans lequel on a utilisé des pièces à section en T pour supporter une @ grille plate;
la figure 5 est la vue en coupe d'une partie de tube dans lequel un disque annulaire est supporté par deux pièces tubulaires à section en L.
En se reportant à la figure 1, le tube à vide (dont la partie supérieure n'a pas été représentée) comprend une anode métal- lique tubulaire 7, de préférence en cuivre , scellée de la façon connue à une partie en verre 8 faisant partie de l'enveloppe .Une seconde partie en verre 9, située à la partie inférieure du tube, constitue le culot rentrant habituel de la lampe, avec le tube de vidage 11.. Une grille 12 est disposée 4 l'intérieur de l'anode et à l'intérieur de la grille un filament cathodique 13 est supporté de façon connue par des tiges ou conducteurs 5 passant à travers le culot 10.
La grille 12 est fixée à un anneau 14 supporté par des tiges 4 fixées elles-mêmes sur un disque annulaire de cuivre 3 possédant une perforation centrale 15 assez large pour laisser passer les conducteurs du filament. La grille peut être montée sur le disque 3 de n'importe quelle façon convenable.
Selon les principes de la présente invention, deux pièces tubulaires qui sont les anneaux de cuivre 1 et 2, sont scellés
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respectivement aux parties de verre 8 et 9 de l'enveloppe. Ces anneaux forment de courtes parties cylindriques de section en L dont les rebords sont effilés vers l'extérieur ; ilspeuvent aisé- ment être fabriqués à la presse ou bien par tout autre procédé.
Quand on assemblera les parties du tube, le disque 3 sera placé en sandwich entre les flancs des anneaux 1 et 2, comme on le voit sur la figure , et les joints d'assemblage 16 et 17 seront rendus étanches aux gaz par soudure ,brasure ou autre procédé convenable.
Dans la modification représentée par la figure 2 les bords des anneaux 1 et 2 sont retournés pour tonner des lèvres 18 et 19.
Le diamètre de l'anneau 1 qui porte la lèvre 18 sera tel que la coupe renversée constituée par cet anneau s'ajuste exacte- ment sur le disque 3. Les parties assemblées sont représentées en 20. Cette disposition préférentielle permet de centrer automatique- ment la grille' et les autres électrodes qui sont dans le tube et, de plus, il.n'y a besoin que d'un seul point de brasure ou de sou- dure étanche aux gaz. Il est visible que les pièces 1, 2 et 3 sont toutes des pièces très simples qui peuvent être usinées par des opérations de presse ou autres procédés bien connus. Toutes les opérations relatives au travail du verre sont également faciles à faire.
Les pièces 1 et 2 qui étaient de section en L sur les fig.
1 et 2, peuvent être, comme le représente la figure 3 de section en T. Sur cette figure le disque 3 qui supporte la grille 12 est supporté par la barre intérieure du T de la section transversale de la-pièce 1. Le disque 3 est muni d'une ouverture centrale 21 pour permettre le montage de la cathode à l'intérieur de la grille.
Il convient, dans ce cas, de monter la grille avant que l'anode 7 soit scellée à l'enveloppe et avant la brasure des pièces 1 et 2.
Une autre variante est représentée par la figure 4 où le disque 3 est fixé entre les lèvres intérieures de pièces à section en T.
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Une autre variante est encore représentée sur la figure 5 où le disque 3 est fixé entre les lèvres extérieures de pièces à section en D.
La disposition de la figure 5 convient particulièrement pour supporter une grille à fil enroulé, tandis que celle de la figure 4 convient mieux au. montage d'une grille de type compact et plat.
L'invention a été décrite sur son application à des appa- reils à décharge électronique mais elle est également applicable à d'autres appareils qui devraient avoir un disque de métal scellé dans la paroi en matière isolante de l'appareil.
En appliquant la méthode de l'invention à un appareil à décharge électronique et à plusieurs électrodes dont la grille, pla te ou essentiellement plate est située dans l'ouverture d'un an- neau métallique' semblable à l'anneau 3 de la figure 4, tandis que l'anode est d'un côté de cet anneau et la cathode de l'autre coté, il est possible de souder une pièce annulaire en L ou en T à la partie de l'enveloppe de verre qui renferme l'anode et l'autre pièce annulaire en L ou en T à la partie de l'enveloppe de verre contenant la cathode , une brasure (ou autre moyen convenable adop- té)réunissant les deux pièces de façon étanche aux gaz . , et consti- tuant la dernière opération du montage de la valve.
Dans le cas d'un appareil à décharge électronique du genresignalé, l'une des pièces du métal peut être à section en T et supporter la grille, tandis que l'autre pièce de métal serait seulement de section en L, la jambe externe de la section en L. et la barre externe de la sec- tion en T étant brasées (ou réunies autrement) de façon à consti- tuer un assemblage étanche aux gaz.
On comprendra que l'extrémité du jambage de la section en L supportant la grille ou l'une , ou les deux extrémités de la barre de la section en T peuvent être pourvus d'autres rebords si on le désire et constituer ainsi des sections en U totales ou partielles; les angles entre les jambages des L.T ou U peuvent être arrondis.
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L'on a indiqué que les pièces métalliques étalant en cuivre mais tout autre métal approprié peut être utilisé et l'on peut avoir soit le même métal, soit deux métaux différents pour les deux pièces. De plus, l'invention n'est pas limitée aux tubes à plusieurs électrodes mais peut trouver son emploi chaque fois qu'un disque métallique doit être scellé entre deux parois de verre(ou matière similaire).,On doit aussi comprendre que le verre, ou la substance similaire peut être de composition différente des deux côtés: par exemple ,du verre dur pourra être utilisé du côté de la tige porte filament d'un tube à décharge électronique/et du verre tendre de l'autre côté. Ce serait le cas, par exemple, si l'on voulait utiliser des fils de tungstène comme conducteurs du fila- ment.
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IMPROVEMENTS IN WELDING BETWEEN METAL AND GLASS.
The present invention relates to welds between metal and glass or other insulating materials and, more particularly, although this indication is not exclusive, it applies to the construction of electronic discharge devices of the kind in which a metal disc is sealed between two glass portions of the device casing.
In discharge devices. Multiple electrode electronics, of the type employed for high frequencies, it is often desirable that the gate connection or that of another electrode be made as a mnular disc forming a sealed ring in an equatorial plane of the valve. This mode of construction makes it possible, in fact, to reduce the inductance of the connection.
Several methods are known for constructing such tubes. For example, the grid can be mounted on a thin copper disc sealed in the glass by the known method, which uses a ring-shaped piece of copper whose cross section @
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is T-shaped, each branch of the T-bar being sealed in a cylindrical wall of glass (for example) while the grid is connected to the T-leg. This method gives very satisfactory results because one s It serves as a piece of copper of sufficient thickness to form a suitably rigid grid support.
However, it has the disadvantage that, during the welding operation on one of the tapered edges of the T, the other tapered edge all being burned and, to prevent this eventuality, it is advisable to machine the second tapered edge. only after having made the first seal.
To avoid this machining work while preventing the second tapered edge from being scorched, the invention uses two separate tubular metal parts, each having an L-shaped or T-shaped cross section, oriented in the opposite direction from one of the two. the other Each of these pieces is individually welded to the end of the cylindrical naroi of glass (or other vitreous material) for which it is intended, using one of the legs in the case of the section in L or the vertical leg in the case of the T-section. When these two welds are made, the other legs are placed back to back in the case of the L-section or the crossbars in the case of the cross-section. T, and they are joined together by a gas-tight seal, such as by solder.
The lips of the section which are sealed in the glass are treated, of course, as in the ordinary conventional process and the sealing operation is carried out as usual.
More generally, according to the principles of the present invention, the method used to make a double seal by inserting a metal part between two pieces of glass (or of a similar vitreous substance) consists in using two distinct pieces of metal of which the meeting will form the part to be inserted, one of the pieces of metal being welded to one of the pieces of glass, the other piece of metal to the other piece of glass, and finally the two separate pieces being joined for example by soldering or soldering.
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The invention will now be described more fully with reference to the drawings which are:
Figure 1 the elevational view and partially in longitudinal section of an electronic discharge device and three electrodes using the principles of the invention for high frequency. Figure 2 shows a modification of Figure 1; Fig. 3 is a sectional view of a part of an electronic discharge tube in which T-section tubular parts have been used to support the grid; grid is of the wire wound type; Fig. 4 is a sectional view of a tube part in which T-section pieces have been used to support a flat grid;
FIG. 5 is a view in section of a part of a tube in which an annular disc is supported by two tubular parts with L-section.
Referring to figure 1, the vacuum tube (the upper part of which has not been shown) comprises a tubular metal anode 7, preferably of copper, sealed in the known manner to a glass part 8 forming part of the casing. A second glass part 9, located at the lower part of the tube, constitutes the usual re-entrant base of the lamp, with the emptying tube 11. A grid 12 is arranged 4 inside the lamp. anode and inside the grid a cathode filament 13 is supported in a known manner by rods or conductors 5 passing through the base 10.
The grid 12 is fixed to a ring 14 supported by rods 4 themselves fixed to an annular copper disc 3 having a central perforation 15 large enough to pass the conductors of the filament. The grid can be mounted on the disc 3 in any convenient way.
According to the principles of the present invention, two tubular pieces which are the copper rings 1 and 2, are sealed
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respectively to the glass parts 8 and 9 of the casing. These rings form short cylindrical parts of L-shaped section, the edges of which are tapered outwards; they can easily be made in a press or by any other process.
When the parts of the tube are assembled, the disc 3 will be sandwiched between the flanks of the rings 1 and 2, as seen in the figure, and the assembly joints 16 and 17 will be made gas-tight by welding, soldering or other suitable method.
In the modification shown in Figure 2 the edges of rings 1 and 2 are turned over to thunder lips 18 and 19.
The diameter of the ring 1 which carries the lip 18 will be such that the inverted cut formed by this ring fits exactly on the disc 3. The assembled parts are represented at 20. This preferential arrangement makes it possible to center automatically. the grid and the other electrodes which are in the tube and, moreover, only one point of solder or gas-tight weld is needed. It can be seen that parts 1, 2 and 3 are all very simple parts which can be machined by press operations or other well known methods. All operations relating to glasswork are also easy to do.
Parts 1 and 2 which were of L-section in fig.
1 and 2, can be, as shown in Figure 3 of T-section. In this figure the disc 3 which supports the grid 12 is supported by the inner bar of the T of the cross-section of the part 1. The disc 3 is provided with a central opening 21 to allow mounting of the cathode inside the grid.
In this case, the grid should be fitted before the anode 7 is sealed to the casing and before the soldering of parts 1 and 2.
Another variant is shown in Figure 4 where the disc 3 is fixed between the inner lips of T-section parts.
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Another variant is still shown in Figure 5 where the disc 3 is fixed between the outer lips of D section parts.
The arrangement of Figure 5 is particularly suitable for supporting a wire-wound grid, while that of Figure 4 is more suitable for. mounting of a compact and flat type grid.
The invention has been described in its application to electronic discharge devices, but it is also applicable to other devices which should have a metal disc sealed in the insulating material wall of the device.
By applying the method of the invention to an electronic discharge apparatus and to several electrodes whose grid, flat or essentially flat is situated in the opening of a metal ring 'similar to the ring 3 of FIG. 4, while the anode is on one side of this ring and the cathode on the other side, it is possible to weld an L-shaped or T-shaped annular piece to the part of the glass casing which contains the anode and the other L- or T-shaped annular piece to the part of the glass casing containing the cathode, a solder (or other suitable means adopted) joining the two pieces in a gas-tight manner. , and constituting the last operation of the assembly of the valve.
In the case of an electronic discharge device of the type indicated, one of the pieces of metal may be T-section and support the grid, while the other piece of metal would only be of L-section, the outer leg of the L-section and the outer bar of the T-section being brazed (or otherwise joined) to form a gas-tight assembly.
It will be understood that the end of the leg of the L-section supporting the grid or one or both ends of the bar of the T-section can be provided with other flanges if desired and thus constitute sections in. U total or partial; the angles between the legs of the L.T or U can be rounded.
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It has been indicated that metal parts spreading out of copper but any other suitable metal can be used and one can have either the same metal or two different metals for the two parts. In addition, the invention is not limited to tubes with several electrodes but can find its use whenever a metal disc has to be sealed between two walls of glass (or similar material)., It should also be understood that glass , or the similar substance may be of different composition on both sides: for example, hard glass may be used on the side of the filament rod of an electronic discharge tube / and soft glass on the other side. This would be the case, for example, if one wanted to use tungsten wires as conductors of the filament.