DE1087709B

DE1087709B - Vacuum-tight feedthrough, in particular current feedthrough for electrical discharge vessels

Info

Publication number: DE1087709B
Application number: DES42492A
Authority: DE
Inventors: Georg Engelhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-01-31
Filing date: 1955-01-31
Publication date: 1960-08-25

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind vakuumdichte Durchführungen, insbesondere Stromeinführungen für Metalldampfstromrichter und andere Vakuumgefäße bekannt, bei denen z. B. der den Strom zuführende Bolzen mit Hilfe von Glas in eine öffnung des Entladungsgefäßes eingeschmolzen ist: Diese Verschmelzungen verlangen unabhängig davon, ob sie spannungslos oder als Druckglasverschmelzung ausgeführt sind, eine sorgfältige Auswahl der Werkstoffe unter Beachtung ihrer Ausdehnungskoeffizienten. They are vacuum-tight bushings, in particular current inlets for metal vapor converters and other vacuum vessels known in which z. B. the bolt supplying the current with the help of glass in an opening of the discharge vessel is melted: These melts require independent a careful selection of whether they are designed without tension or as a pressure glass fusion of the materials taking into account their expansion coefficients.

Es ist teilweise schwierig, die Werkstoffe mit den erforderlichen, voneinander verschiedenen Ausdehnungen in der gewünschten Abstufung der Ausdehnungskoeffizienten zu erhalten. Liegt das vorgeschriebene Abstufungsverhältnis bei einer Verschmelzung nicht vor, so kann sie bald defekt werden. Die Herstellung einer Druckglaseinschmelzung ist also zum großen Teil von der Sorgfalt des Personals abhängig.It is sometimes difficult to find the materials with the required, mutually different expansions to obtain the expansion coefficient in the desired gradation. Is the prescribed Gradation ratio does not exist in a merger, it can soon become defective. The production A pressure glass seal is therefore largely dependent on the care of the staff.

Um in der Wahl der zu verbindenden Werkstoffe von Rücksichten auf die Ausdehnungskoeffizienten frei zu werden, ist vorgeschlagen worden, Kunststoffe als Zwischenschichten anzuwenden. Es ist auch bekannt, Metallteile vor dem Einschmelzen mit einer Emailschicht zu überziehen.In order to be free from consideration of the expansion coefficient in the choice of the materials to be connected it has been proposed to use plastics as interlayers. It is also known To coat metal parts with a layer of enamel before melting them down.

Die Erfindung bezieht sich auf eine vakuumdichte Durchführung, insbesondere Stromdurchführung für elektrische Entladungsgefäße, vorzugsweise für Metalldampfstromrichter, bei welcher die Spannung führenden Metallteile je mit mindestens einer Email- oder Glasschicht versehen sind.The invention relates to a vacuum-tight feedthrough, in particular power feedthrough for electrical discharge vessels, preferably for metal vapor converters, in which the voltage-carrying metal parts each with at least one enamel or Glass layer are provided.

Die Erfindung besteht darin, daß der vakuumdichte Abschluß zwischen den emaillierten oder glasierten Metallteilen dadurch gebildet ist, daß der eine Metallteil eine nach oben offene, mit einem Thermoplasten gefüllten Rinne bildet, in welchen ein Ende, z. B. das untere Ende, des anderen Metallteiles, eintaucht. Als Thermoplastwerkstoffe kommen solche in Betracht, die mit Glas oder Email vakuumdichte Bindungen bilden können, deren Erweichungspunkt bei etwa 300° C liegt und die bis zu Temperaturen von 300° C keine nennenswerten Mengen von Gas abgeben. Solche Stoffe sind z. B. Gießharze und Silikone. Bei einer solchen Durchführung sorgt das Thermoplast für die Vakuumdichtigkeit und die Email- und/oder Glasschicht für die elektrische Isolierung der Teile.The invention consists in the fact that the vacuum-tight seal between the enamelled or glazed Metal parts is formed in that the one metal part is an upwardly open one with a thermoplastic filled channel forms, in which one end, z. B. the lower end, the other metal part, is immersed. as Thermoplastic materials come into consideration that form vacuum-tight bonds with glass or enamel with a softening point of around 300 ° C and none up to temperatures of 300 ° C give off significant amounts of gas. Such substances are z. B. Casting Resins and Silicones. At a In such a implementation, the thermoplastic ensures the vacuum tightness and the enamel and / or glass layer for the electrical insulation of the parts.

Gemäß der Erfindung wird durch die Anwendung der Ausbildung der Rinne in Verbindung mit der Thermoelastizität der in der Einschmelzung verwendeten Silikone ein besonderer Vorteil dadurch erreicht, daß keine starre Verbindung zweier Metallteile durch eine Glaseinschmelzung mehr erforderlich, sondern an ihre Stelle die elastischere spannungslose Thermoplasteinschmelzung getreten ist, welche sich wesentlich günstiger als die Druckglaseinschmelzung sowohl bei Vakuumdichte Durchführung,
insbesondere Stromdurchführung
für elektrische EntladungsgefäßeAccording to the invention, the use of the formation of the channel in connection with the thermoelasticity of the silicones used in the melt provides a particular advantage in that a rigid connection between two metal parts by a glass seal is no longer required, but rather the more elastic, tension-free thermoplastic stone melt has taken its place , which is much cheaper than the pressure glass meltdown both with vacuum-tight implementation,
especially power feedthrough
for electrical discharge vessels

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Georg Engelhardt, Berlin-Siemensstadt,
ist als Erfinder genannt wordenGeorg Engelhardt, Berlin-Siemensstadt,
has been named as the inventor

der Herstellung als auch während des Betriebes verhält. during production as well as during operation.

Die Stromdurchführung gemäß der Erfindung läßt sich gleich gut für Durchführungen bei Anoden und Kathoden oder sonstigen Elektroden anwenden. Sie sei beispielsweise an Hand der Figur für einen Kathodenanschluß näher beschrieben. 1 sei der Boden eines Behälters für das Kathodenmetall 2. Der Behälterrand hat mehrere Emailschichten 3. Die Entladungsgefäßwand 4 hat eine oder mehrere Emailoder Glasschichten 5. Der Thermoplastkörper ist mit 6 bezeichnet. Sobald sich die Metallteile 1 und 4 durch die Veränderung der Temperatur während des Betriebes oder beim Stillstand der Anlage in axialer, radialer und tangentialer Richtung dehnen oder zusammenziehen, werden diese Veränderungen durch das Thermoplast aufgenommen, wobei die Vakuumdichtigkeit an den Verbindungsstellen aufrecht erhalten bleibt.The current leadthrough according to the invention can be used equally well for leadthroughs in anodes and Use cathodes or other electrodes. For example, let it be on the basis of the figure for one Cathode connection described in more detail. Let 1 be the bottom of a container for the cathode metal 2. The container rim has several enamel layers 3. The discharge vessel wall 4 has one or more enamel or Glass layers 5. The thermoplastic body is denoted by 6. As soon as the metal parts 1 and 4 come through the axial change in temperature during operation or when the system is at a standstill, expand or contract in the radial and tangential directions, these changes are caused by the Thermoplastic added, the vacuum tightness is maintained at the connection points.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht noch darin, daß die Temperatur, bei der sich das Thermoplast mit der Email bzw. dem Glas vakuumdicht verbindet (etwa 600° C), niedriger ist als die Temperatur, bei der das Email oder der Glasfluß mit dem Metall verbunden ist, etwa 860 bis 900° C. Daher wird die Emailschicht nur einmal mit der hohen Temperatur beansprucht und behält deshalb bei der Herstellung der Verbindung des Thermoplastkörpefs mit dem Metallteil ihren vollen elektrischen Isolationswert.A particular advantage of the invention is that the temperature at which the thermoplastic connects to the enamel or the glass in a vacuum-tight manner (approx. 600 ° C), is lower than the temperature, where the enamel or the glass flux is bonded to the metal, around 860 to 900 ° C. Therefore, the The enamel layer is only exposed to the high temperature once and therefore retains it during manufacture the connection of the thermoplastic body with the metal part to their full electrical insulation value.

Die rechte Seite der Figur zeigt eine Variante der Anordnung der linken Seite. Bei dieser hat der in das Thermoplast eintauchende Metallteil 4 unten keineThe right side of the figure shows a variant of the arrangement of the left side. With this one in the Thermoplastic metal part 4 below none

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scharfen Kanten, sondern eine Rundung 11. Diese läßt sich gut emaillieren und gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der elektrischen Feldstärke.sharp edges, but a rounding 11. This leaves enamel well and ensures an even distribution of the electric field strength.

Die erfindunggemäße Anordnung hat im Falle der Anwendung auf einen Quecksilberdampfgleichrichter den weiteren Vorteil, daß die an Stelle der Glaseinschmelzung angebrachte Thermoplastabdichtung unterhalb des Quecksilberspiegels liegt und daher der unmittelbaren Wärmeeinwirkung durch die Entladung entzogen ist. Die Abdichtungsstelle nimmt daher nur höchstens die Verdampfungstemperatur des Quecksilbers an.The arrangement according to the invention has in the case of application to a mercury vapor rectifier the further advantage that the thermoplastic seal applied in place of the glass seal is below the mercury level and therefore the direct heat effect from the discharge is withdrawn. The sealing point therefore only takes at most the evaporation temperature of the Mercury.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Vacuum-tight feedthrough, in particular power feedthrough for electrical discharge vessels, preferably for metal vapor converters, in which the live to be connected, but to be isolated from each other Metal parts are each provided with at least one enamel or glass layer, characterized. that the vacuum-tight seal between the enamelled or glazed metal parts thereby is formed that the one metal part is an upwardly open, filled with a thermoplastic channel forms in which one end, e.g. B. the lower end of the other metal part is immersed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in the vacuum-tight insulation a cathode metal trough from the discharge vessel of the cathode metal trough part one after Forms open at the top, filled with a thermoplastic channel, in which the lower end of a Discharge vessel immersed.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that such thermoplastics are used whose softening point is around 300 ° C. .

Considered publications:
German Patent Nos. 864621, 879428;
U.S. Patent No. 2,460201.

1 sheet of drawings

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