In ein metallisches Yakuumentladungsgefäss, insbesondere einen Queeksilberdampfstromriehter, isoliert eingebaute Elektrode. Die Erfindung betrifft den isolierten Ein bau von Elektroden in metallische Vakuum entladungsgefässe unter Verwendung von Schmelzverbindungen mit einem Glas- oder Emailschmelzfluss zwischen Teilen aus Keramik oder Glas und Metall.
Es ist be kannt, bei Verwendung derartiger Verschmel zungen zwecks Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Elektrodeneinbaues die Va kuumdichtung und die mechanische Abstüt zung durch voneinander verschiedene Kon struktionselemente vorzunehmen. Zu diesem Zweck hat man bereits Isoliereinführungen von Anoden in Stromrichter so ausgebildet, dass der mit dem keramischen Teil verschmol zene Metallteil der Einführung als elasti sches Zwischenglied dient. Die elastischen Zwischenglieder, die zum Beispiel als Feder rohre oder elastische Membranen ausgeführt sind, müssen sehr dünnwandig sein, damit eine genügende Elastizität erreicht wird.
Bei bekannten Anordnungen muss das Federrohr das Gewicht der Elektrode tragen. Bei grö- sseren Elektrodendurchmessern führt das zu Schwierigkeiten. Die elastischen Metallteile bewegen sich während des Evakuationspro- zesses des Vakuumgefässes, wodurch die emp findliche Schmelzstelle zusätzlichen Kräften unterworfen wird. Die Nähe der Entladung bewirkt ausserdem stärkere und oft ungleich mässige Erwärmungen, weshalb die Gefahr von Rissen in der Schmelzstelle gross ist. Bei der Anwendung dieser Dichtungsart auf Ka thodeneinführungen grossen Durchmessers muss die als elastisches Glied dienende Ka thodenplatte verhältnismässig dünnwandig ausgeführt werden.
Durch die infolge des äussern Druckes auftretenden, sehr grossen Kräfte verzieht sich die Platte, was sich wie derum ungünstig auf die Schmelzstelle aus wirkt.
Gegenstand der Erfindung ist eine in ein metallisches Vakuumentladungsgefäss, insbe sondere einen Quecksilberdampfstromrichter, isoliert eingebaute Elektrode mit Schmelz verbindungen zwischen Metall- und Glas- oder Keramikteilen.
wobei die Metallteile elastisch ausgebildet sind, bei welchem die geschilderten Mängel dadurch behoben sind, dass erfindungsgemäss ein Isolierkörper und mit ihm für die Sicherung des Vakuums im Gefäss verschmolzene elastische Metallteile im Zwischenraum zwischen mechanisch starren Stützteilen angeordnet sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung in Fig. 1 bis 3 schema tisch im Querschnitt durch die Elektroden von Stromrichtern unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung unwesent lichen Gefässteile dargestellt.
In allen Figuren ist. mit 1 ein Isolator be zeichnet, der für die Sicherung des Vakuums im Stromriehter mit Metallteilen 2 unter Ver wendung eines Glas- oder Emailschmelzflus- ses verschmolzen ist, während die für die Entlastung der Schmelzstellen von mechani schen Beanspruchungen als Federrohr oder Membran ausgeführten dünnen Metallteile 2 mit metallischen Teilen des Stromrichter gefässes versehweisst sind.
Bei einem Kathodeneinbau nach Fig. 1 sind die Federrohre 2 zum Teil mit dem Bo den 3 des Stromrichtergefässes und zum Teil mit der Kathode 4 verschweisst. Der Isolator 1 und die mit ihm vakuumdicht verschweiss ten Federrohre 2 liegen im Zwischenraum zwischen zwei konzentrisch übereinanderge- sehobenen Isolierzylindern 5, 6. Die Isolier- zylinder können aus Quarz oder anderem keramischem Stoff bestehen.
Der innere Zv- linder 6 schützt die Schmelz- und Schweiss stellen gegen direkte Berührung mit dem Lichtbogen und einseitige Erwärmung. Der äussere Zylinder 5 ist durch Klemmen 7 mit dem Gefässboden 3 und der Kathodenplatte 4 verbunden, wodurch die Schmelzverbindun- gen zwischen Isolator 1 und Metallteilen 2 vom Gewicht der Kathode und von mecha nischen Beanspruchungen entlastet sind.
Da die Spannung zwisehen Kathode und Ge häuse klein ist und der äussere Zylinder 5 nicht vakuumdicht mit den Metallteilen 3, 4 verbunden werden muss, kann an Stelle eines Isolierzylinders ein Metallzylinder verwendet werden, der dann durch dünne Isolierschich ten. z. B. aus Glimmer, Asbest und derglei chen, gegen Kathodenplatte 4 und Gehäuse 3 isoliert wird. An Stelle eines äussern Metall zylinders können ebensogut im Kreise grup pierte metallische Stege verwendet werden.
Fig. 2 zeigt die Einführung einer Anode in ein Stromrichtergehäuse 3 aus Metall. Die Vakuumdichtung erfolgt wieder durch den Isolator 1 und die damit verschmolzenen Fe derrohre 2, die einerseits mit der Anoden platte bezw. dem Gefäss 3 und anderseits mit dem Träger 8 des Anodenbolzens 9 ver schweisst sind. Die Rohre 5, 6 aus Isolier stoff übernehmen wieder den mechanischen, thermischen und elektrischen Schutz der Schmelzverbindungen.
Fig. 3 zeigt eine Anodeneinführung, bei welcher die die mechanischen Belastungen von den Schmelzverbindungen zwischen dem Isolator 1 und den elastischen Metallteilen 2 aufnehmenden Stützteile 5, 6 in zur Anoden achse senkrechten und zueinander parallelen Ebenen liegende Scheiben aus Isolierstoff sind. Die Metallteile 2 sind hier als Mem branen ausgebildet, die einerseits mit dem Anodenbolzen 9 und anderseits mit dem Ge fäss 3 verschweisst sind. Auch der Isolator 1 hat Scheibenform. Mit 11 ist noch ein zu sätzlicher Strahlungsschutzschirm bezeichnet.
Electrode installed in an insulated manner in a metallic yaku discharge vessel, in particular a queek silver vapor flow duct. The invention relates to the insulated A construction of electrodes in metallic vacuum discharge vessels using fusible links with a glass or enamel melt flow between parts made of ceramic or glass and metal.
It is known that when using such fusions to increase the mechanical strength of the electrode installation, the vacuum seal and the mechanical support make construction elements different from one another. For this purpose, insulating lead-ins for anodes in power converters have already been designed so that the metal part of the lead-in serves as an elastic intermediate member. The elastic intermediate members, which are designed, for example, as spring tubes or elastic membranes, must be very thin-walled so that sufficient elasticity is achieved.
In known arrangements, the spring tube must bear the weight of the electrode. This leads to difficulties with larger electrode diameters. The elastic metal parts move during the evacuation process of the vacuum vessel, which subjects the sensitive melting point to additional forces. The proximity of the discharge also causes stronger and often uneven heating, which is why the risk of cracks in the melting point is great. When using this type of seal on cathode entries of large diameter, the cathode plate serving as an elastic member must be made relatively thin-walled.
Due to the very large forces that arise as a result of the external pressure, the plate warps, which in turn has an unfavorable effect on the melting point.
The invention relates to an in a metallic vacuum discharge vessel, in particular a special mercury vapor converter, insulated built-in electrode with fusion connections between metal and glass or ceramic parts.
wherein the metal parts are elastic, in which the described deficiencies are remedied in that according to the invention an insulating body and elastic metal parts fused with it for securing the vacuum in the vessel are arranged in the space between mechanically rigid support parts.
In the drawing, Ausführungsbei are games of the invention in Fig. 1 to 3 shown schematically in cross section through the electrodes of converters with the omission of the unessential for understanding the invention union parts.
In all figures is. 1 denotes an insulator, which is fused with metal parts 2 using a glass or enamel melt flow to secure the vacuum in the flow conductor, while the thin metal parts 2, designed as a spring tube or membrane to relieve the melting points from mechanical stresses are welded to metallic parts of the converter vessel.
With a cathode installation according to FIG. 1, the spring tubes 2 are partially welded to the Bo 3 of the converter vessel and partially to the cathode 4. The insulator 1 and the spring tubes 2 welded to it in a vacuum-tight manner lie in the space between two insulating cylinders 5, 6 raised concentrically one above the other. The insulating cylinders can consist of quartz or another ceramic material.
The inner cylinder 6 protects the fusion and welding points against direct contact with the arc and one-sided heating. The outer cylinder 5 is connected to the vessel bottom 3 and the cathode plate 4 by clamps 7, whereby the fused connections between insulator 1 and metal parts 2 are relieved of the weight of the cathode and of mechanical stresses.
Since the voltage between the cathode and the housing is small and the outer cylinder 5 does not have to be connected to the metal parts 3, 4 in a vacuum-tight manner, a metal cylinder can be used instead of an insulating cylinder, which then th through thin insulating layers. B. made of mica, asbestos and derglei chen, against cathode plate 4 and housing 3 is isolated. Instead of an outer metal cylinder, metal webs grouped in a circle can just as well be used.
2 shows the introduction of an anode into a converter housing 3 made of metal. The vacuum seal takes place again through the insulator 1 and the fused Fe derrohre 2, the one hand with the anode plate BEZW. the vessel 3 and on the other hand with the carrier 8 of the anode bolt 9 are welded ver. The tubes 5, 6 made of insulating material again take over the mechanical, thermal and electrical protection of the fused connections.
Fig. 3 shows an anode inlet, in which the mechanical loads from the fusible links between the insulator 1 and the elastic metal parts 2 receiving support parts 5, 6 in the anode axis perpendicular and mutually parallel planes are disks of insulating material. The metal parts 2 are designed here as Mem branes which are welded to the anode bolt 9 on the one hand and to the vessel 3 on the other hand. The insulator 1 also has a disk shape. 11 with an additional radiation protection screen is called.