CH199300A - Verbindung zwischen einem Metallteil und einem keramischen Körper. - Google Patents

Description

  Verbindung zwischen einem     Netallteil    und einem keramischen Körper.    Die     Erfindung        betrifft    eine Verbindung  zwischen einem Metallteil und einem kera  mischen Körper, vorzugsweise einem     Steatit-          körper,    wobei der Metallteil auf dem kera  mischen Körper mit einer zylindrischen  Haftfläche, deren Höhe in     Achsrichtung     kleiner als ihr     Durchmesser    ist, aufge  schrumpft ist, und die während des     Betriebes     oder bei der Vorbereitung .des Betriebes  Temperaturen in der Grössenordnung von  mehreren 100   C     ausgesetzt    wird.  



       Cxemäss    der     Erfindung    ragt der Metall  teil über beide     Kanten    der Haftfläche hinaus.  Dabei kann der Metallteil über die Haft  fläche     hinaus    in axialer Richtung verlängert  oder in radialer Richtung umgebördelt sein;       unter    Umständen können auch beide Mass  nahmen gemeinsam verwendet werden.  



  Anhand der beiliegenden Zeichnung, wel  che     Ausführungsbeispiele    der     Erfindung    und  einer     bisherigen    Bauart     darstellt,        ,soll    die Er  findung näher erläutert werden.  



       Fig.    1     stellt    im     Längsschnitt        einen    Teil    einer     Elektrodeneinführung,    z. B. für     _Va,          kuumentladungsapparate    dar, anhand     welcher     die zu     b.erücksich-bigenden        Formänderungen     des     Metallteils        erläutert    werden sollen;

         Fig.    2, 3 und 4 zeigen verschiedene Aus  führungsformen der Erfindung, und zwar  sind Teile einer     Elektradeneinführung    für  einen     Stromrichter        dargestellt.     



       In        Fig.    1     ist    1 ein Teil des     Mantels     eines metallenen Vakuumgefässes, z. B.     eines          Queeksilberdampfgleichrichters,    in welches  von oben ein     keramisches    Rohr 2, insbeson  dere ein     Steatitrohr,        eingeführt    werden soll,  welches zur Aufnahme des     Siromzuführungs-          leiters    einer     Elektrode    -dient. Das Vakuum  gefäss und das Rohr 2 können im     Betrieb     Temperaturen von     einigen   <B>1.00'</B> C erreichen.

    Dieses keramische Rohr 2 wird mit einem  aus Blech     ;geeigneter        Zusammensetzung,    .z. B.  aus     Legierungen    von Nickel, Chrom,     Vana-          dium    mit     Eisen    oder     Chromnickellegierungen     bestehenden Ringteil 3 vakuumdicht verbun  den,     indem    man ,

  die durch den Bund 5     des              Rohres    2     .gebildete    Haftfläche 4 mit dem  Flansch 7 des     Ringteils    3     durch    Zwischen  fügung     eines        Glas-    oder     Emailleschmelz-          flusses    6 verschmilzt. An Stelle     eines          Schmelzpromsses    kann auch ein Brenn-     oder          Sinterprozess    angewendet werden. Der Ring  teil 3 wird endlich mit der Gefässwandung 1  an der Stelle 12     verschweisst.     



       I)ie        Wärmeauedehnungskoeffizienten        des          keramisehen        Körpers,    des     Schmelzflüsses     und des     Metallteils    3 werden     hierbei    so auf  einander     abgestimmt,    dass der keramische       Körper    und der     Schmelzfluss        mögliebst    genau  die gleichen     Ausdehnungskoeffizienteu        haben,

       während der des     Metallteils        etwas        grösser        ist,     um eine die Festigkeit der Verbindung er  höhende     Schrumpfwirkung    zu erzielen.  



  Es hat sich nun gezeigt, dass in einem  solchen Falle die Gefahr besteht,     dass    eine  infolge der Schrumpfspannung     entstehende     Deformation des     Ringflanches    7 zu Zug  spannungen in der Haftfläche Anlass gibt.

         Derartige    Zugspannungen in der     Haftfläche     sind     besonders        dann    zu     befürchten,        wenn    die  Haftfläche in axialer Richtung im Vergleich  zu der     Grösse        des        Durchmessers    der Verbin  dungsstelle verhältnismässig kurz ist, was an  derseits wiederum mit Rücksicht auf     m6g-          liche    Schubspannungen     günstig    ist.  



  Durch die     auftretende        Schrumpfwirkung     und die sich möglicherweise hieraus     erge-          benden    Zugspannungen wird nun bei einer  bekannten     Ausführung    die     Hülse    7 in der  in der     Fig.    1 an der     rechten    Seite     dargestell-          ten        Weise    konisch deformiert.

   Die     Erzeugende     der Mantelfläche     schliesst    hier infolge der  Schrumpfung mit der Rohrachse einen Win  kel     (p    ein.     Dieses        konische    Verformen     des          Ringges    hat nun zur Folge, dass am     untern     Ende des Ringes 7 die     Verschmelzungsstelle     zwischen Metall, Glas und dem keramischen  Körper anreisst, und zwar im     allgemeinen    im  Glas. Dies gibt leicht zu einer     Undichtigkeit,     zumindest aber zu einer empfindlichen       Schwächung    der Verschmelzung Anlass.  



  Wenn man nun, wie es in der     Fig.    1     links     dargestellt ist, den     Metallring    7, der oben  über den Bund 5 hinausragt, auch     unten    über    den     Bund        hinaus        verlängert,    so wirkt sich  .die Verformung des     Ringes    7 in einer     tonnen-          förmigen        Verwölbung        des        Ringes    aus,

   bei  welcher die     mittlere        Tangente    des verform  ten Ringes 7 zur Achse des     Rohres    parallel  bleibt, 'so dass keine gefährlichen Zugspan  nungen in der Haftfläche     auftreten    können  (die Darstellung in     Fig.    1 ist     selbstverständ-          lich    übertrieben     gezeichnet).     



  Die     Fig.    2     zeigt        eine        Ausführungsform,     bei     welcher    der     Ringflansch    7, der oben über  den     Bund    5     hinausragt,        unten    in     axialer     Richtung über den Bund 5 hinaus verlän  gert     ist.     



  Es ist aber nicht erforderlich, die vorteil  hafte     tonnenförmige    Deformation des     Ringes     7 durch eine Verlängerung in Achsrichtung       das        Ringes    zu     erzeugen,        sondern    man kann  auch, wie in     Fig.   <B>3</B>     dargestellt        ist,    unten den  Ring 7 in     radialer    Richtung     umbördeln.    Mit  tels     dieser        Umbördelung    8 kann dann, trotz  dem der Ring 7 und der Bund 5 unten  bündig sind,

   das in     Fig.    1     rechts        dargestellte     konische     Verformen        des        Ringes    7 verhindert  werden.  



  Bei der in     Fig.    4     dargestellten    Ausfüh  rungsform soll an Stelle des keramischen       Rohres    2 eine in der Höhe     .des        Bundes    5 in       Fig.    2 zu denkende keramische Scheibe 9 mit  einem     zylindrischen        Rohrstutzen    10, der sich  nach oben zum Beispiel leicht     erweitert,        unter          Zwischenfügung        eines        Schmelzflusses    6 ver  schmolzen werden. 4 ist auch hier wieder     die     Haftfläche.

       Der    Rohrstutzen 10     ist    hier in  axialer Richtung nach     unten    über die Scheibe  9 hinaus     verlängert.        Stattdessen    kann aber  auch eine     Umbördelung    benutzt werden. Der  Rohrstutzen 10 wird darauf mit einem wei  teren Rohr 11     verschweisst.     



  Die Erfindung     ist        selbstverständlich    nicht  auf die hier     angegebenen    Ausführungsbei  spiele     beschränkt,    sondern kann auch in ähn  lich     gelagerten    Fällen,     insbesondere    auch für       Hoehvakuumgefä &     mit     Metallwandung        an-          gewendet        werden.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verbindung zwischen einem Metallteil und einem keramischen Körper, bei welcher der Metallteil auf den keramischen. Körper mit einer zylindrischen Haftfläche, .deren Höhe in der Achsrichtung kleiner ist als ihr Durchmesser, aufgeschrumpft ist,, und die während des Betriebes oder bei der Vorbe reitung des Betriebes Temperaturen von mehreren<B>100'</B> C ausgesetzt wird,, insbeson dere für Vakuumgefässe mit Metallwandung, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallteil (7) über beide Kanten der Haftfläche (4) hinausragt.

   UNTERANSPRü CHE 1. Verbindung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Metallteil (7) in Achsrichtung der Haftfläche (4) über diese hinaus geradlinig verlängert ist. 2. Verbindung nach Patentanspruch, @da- durch gekennzeichnet, dass der Rand (8) des Metallteils (7) in im wesentlichen ra dialer Richtung nach aussen umgebördelt ist. 3.

   Verbindung nach Patentanspruch und Un- tersansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet,- dass der Keramikkörper mit einem vorstehenden Bund versehen ist, dessen äussere Mantelfläche die Haftfläche der Verbindung bildet und über deren kanten hinaus der Metallteil -verlängert ist. 4.

   Verbindung nach Patentanspruch, da durch .gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Keramikkörper und dem aufge schrumpften Metallteil eine Schicht von Glas oder Emaille befindet.