DE1260568B

DE1260568B - Vakuumdichte Koaxialdurchfuehrung

Info

Publication number: DE1260568B
Application number: DES91777A
Authority: DE
Inventors: Andre Darnois
Original assignee: GENERALE DU VIDE Ste
Current assignee: GENERALE DU VIDE Ste
Priority date: 1963-07-05
Filing date: 1964-06-30
Publication date: 1968-02-08
Also published as: US3303268A; GB1070747A; FR1377313A; NL6407519A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIp

H03h

Deutsche Kl.: 21a4-74

Nummer: 1260 568

Aktenzeichen: S 91777IX d/21 a4

Anmeldetag: 30. Juni 1964

Auslegetag: 8. Februar 1968

Die Erfindung betrifft eine vakuumdichte Koaxialdurchführung mit einem jeweils auf gleichem Metall, z. B. Kupfer hoher Leitfähigkeit, bestehenden Innen- und Außenleiter, von denen der Innenleiter gegenüber dem Außenleiter durch einen von ersterem durchquerten, aus einem schwer schmelzbaren Stoff, beispielsweise einem aluminiumreichen Keramik, gefertigten Körper zentriert ist, der auf einer ihn festlegenden inneren Schulter des Außenleiters ruht. ίο

Solche Koaxialdurchführungen werden bekanntlich häufig in der Hochfrequenz- und insbesondere Ultrahochfrequenztechnik verwendet. Sie werden als Übergangsstück beispielsweise zwischen einer Elektronenröhre und einem Hohlleiter oder auch zwischen einem Hohlleiter und einer Antenne benutzt. Solche Durchführungen werden gewöhnlich mit zwei koaxialen Leitern verschiedener Beschaffenheit ausgeführt, von denen einer gegenüber dem anderen durch einen Körper zentriert ist, der gleichzeitig zur Führung als auch als Zentrierelement dient, das sich auf beiden Leitern verschieben läßt; es kann hierbei sein, daß eines der Elemente, das die Verbindung herstellen soll, unter Vakuum steht, in welchem Fall die Koaxialdurchführung dicht sein muß, aber es kann ebenfalls aus Fragen der Übertragung wünschenswert sein, daß beide Leiter aus ein- und demselben Werkstoff bestehen und daß dieser unter den besseren Leitern ausgewählt wird.

Es liegt in der Zielsetzung der Erfindung, eine Koaxialdurchführung zu schaffen, die sich sehr leicht mit den Schaltungsteilen, deren Verbindung durch sie vorgenommen werden soll, zusammensetzen und von ihnen abnehmen läßt.

Diese Aufgabe ist bei der vakuumdichten Koaxialdurchführung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Zentrierkörper in zumindest zwei Teile unterteilt ist und ferner der Innenleiter einen beiderseits der Vergußstelle hinausragenden, dünne Wandungen aufweisenden axialen Hohlraum besitzt, in dem ein die Vergußstelle beiderseits überragendes Metallstück mit etwa dem Ausdehnungskoeffizienten von Glas angeordnet ist, und die Abdichtung durch Glas vorgenommen ist, das die Innenwand des Außenleiters und die Außenwand des Innenleiters sowie die Oberfläche des Zentrierkörpers benetzt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt das in dem Hohlraum des Innenleiters angeordnete Metallstück einen durchgehenden Längskanal geringen Durchmessers.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn das für den Vakuumdichte Koaxialdurchführung

Anmelder:

Societe Generale du Vide, Choisy-Le-Roi, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,

Patentanwalt, 8000 München, Gotthardstr. 81

Als Erfinder benannt:

Andre Darnois, Savigny-s-Orge (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 5. Juli 1963 (940 506)

dichten Verguß verwendete Glas unter Druckkräften steht.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung hervor, die zwei beispielsweise gewählte Ausführungsformen derselben in F i g. 1 und 2, jeweils im Längsschnitt, veranschaulicht.

Die in F i g. 1 wiedergegebene Koaxialdurchführung besitzt einen Außenleiter 1 und einen Innenleiter 2, die beide aus dem gleichen, vorzugsweise sehr gut leitenden, Metall bestehen, das die hohe Temperatur bei der Herstellung des Vergusses aushalten kann; hierfür ist beispielsweise Kupfer hoher Leitfähigkeit geeignet, das keine Gaseinschlüsse, vor allem von Sauerstoff enthält. Der Außenleiter weist Anschlußflansche 3 und 4 zum Anschluß der zu verbindenden Schaltungsstücke auf. Der Anschlußflansch 4, der an der Seite des unter Vakuum stehenden Geräts sich befindet, ist mit einer Nut 5 ausgestattet, die einen plastischen Dichtungsring aufzunehmen hat. An der Stelle des luftdichten Abschlusses und darüber ist die Wandstärke des Außenleiters bei 6 auf einige Zehntelmillimeter verdünnt; dieser Außenleiter besitzt an seiner Innenfläche eine Schulter 7.

Der Innenleiter 2 weist einen vollen Teil 8 und einen axialen Hohlraum 9 mit einer solchen Länge auf, daß letzterer sich beiderseits des Abdichtungsvergusses befindet. Die Wände 10 dieses Hohlraums

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sind ebenfalls einige Zehntelmillimeter stark; in dem Hohlraum 9 ist ein Metallstück 11 mit einem durchgehenden Längskanal 12 angeordnet. Für dieses Metallstück ist ein Metall mit einem Ausdehnungskoeffizienten nahe demjenigen des Glases gewählt, das für den Verguß 17 dient; beispielsweise wird für das Metallstück Molybdän verwendet. Der Innenleiter endet mit den beiderseitigen Anschlußsteckern 13 und 14; er ist in dem Außenleiter 1 durch einen schwer schmelzbaren Körper 15 zentriert, der beispielsweise aus gesintertem Aluminium besteht und auf der Schulter 7 aufsitzt und in seiner Mitte einen Durchbruch eines Durchmessers aufweist, der an den Außendurchmesser des Innenleiters angepaßt ist. Um Kontraktionen nach Abkühlung widerstehen zu können, ist der Zentrierkörper 15 längs eines Durchmessers und über seine gesamte Dicke geschlitzt worden. Er kann ferner auf seiner Oberfläche 16 mit einer Schicht aus einem Material belegt sein, das dazu dient, das Verschmelzen unter Hitze mit dem Vergußglas zu erleichtern; hierfür wird beispielsweise eine Emailleschicht verwendet.

Das für den Verguß 17 bestimmte Glas wird in den für ihn vorgesehenen Raum pulverförmig eingegeben, nachdem die Durchführung mechanisch zusammengesetzt ist. Diesem Pulver gibt man mittels einer Lehre eine konkave Form, und das so vorbereitete Ganze wird dann unter gesteuertem Druck und einer Temperatur von etwa 1050° C in einen Ofen eingebracht und dort über eine Zeitspanne belassen, die für das Schmelzen des pulverförmigen Glases notwendig ist, das geschmolzen leicht durch Kapillarität längs der Oberflächen der beiden Leiter hochsteigt. Das Gesamte wird sodann langsam gekühlt, und in der so hergestellten dichten Koaxialdurchführung ist das Glas 17 Druckkräften unterworfen, die dem Verguß seine gesamte Festigkeit geben.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform sind zwei dichte Koaxialdurchführungen konzentrisch einander zugeordnet. Die dort wiedergegebene Koaxialdurchführung besteht aus einem Außenleiter 18, einem ersten Innenleiter 19 und einem zweiten Innenleiter 20, der koaxial in dem ersten Innenleiter 19 sich erstreckt. Sämtliche drei Leiter bestehen aus dem gleichen Metall, vorzugsweise einem sehr guten elektrischen Leiter, wobei das Metall so beschaffen sein muß, daß es die hohe Temperatur aushalten kann, die bei der Herstellung des Vergusses auftritt; hierfür ist beispielsweise äußerst reines Kupfer geeignet. Der Außenleiter 18 weist einen Anschlußflansch 21 auf, an dem das betreffende elektrische Anschlußstück befestigt werden kann. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 besitzt der Außenleiter 18 im Bereich des Vergusses 32 und darüber einen bezüglich seiner Wandstärke verdünnten Teil 22 sowie eine Schulter 23. Der erste Innenleiter 19 ist rohrförmig und dünnwandig, während der zweite Innenleiter teilweise rohrförmig und teilweise voll ausgebildet ist; die Verbindung dieser beiden Teile erfolgt bei 24 im Bereich des unteren Teils des Vergusses. In dem rohrförmigen Teil 25 des zweiten Innenleiters 20 ist unter geringer Reibung ein Metallstück 26 eingesetzt, dessen Ausdehnungskoeffizient etwa dem des den Verguß bildenden Glases entspricht, was beispielsweise für Molybdän zutrifft. Dieses Metallstück besitzt einen durchgehenden Längskanal 27.

Zwischen dem Außenleiter 18 und dem ersten Innenleiter 19 sitzt abgestützt auf der Schulter 23 ein beispielsweise aus gesintertem Aluminium bestehender schwer schmelzbarer Körper 28, der in seinem Mittelbereich eine durchgehende Öffnung mit einem Durchmesser aufweist, der an den Außendurchmesser des ersten Innenleiters 19 angepaßt ist. Dieser Zentrierkörper 28 ist zuvor längs eines Durchmessers und über seine gesamte Stärke geschlitzt und kann auf seiner Oberfläche 29 mit einer Schicht aus einem Material belegt sein, das dazu dient und geeignet ist, die Warmverschmelzung des Glases des Vergusses zu erleichtern; hierfür wird z. B. eine . Emailleschicht verwendet.

Auf gleiche Weise ruht auf der Schulter 29 des Innenleiters 19 ein z. B. aus gesintertem Aluminium bestehender, über seine gesamte Dicke längs eines Durchmessers geschlitzter und gegebenenfalls ebenfalls mit einer Emailleschicht auf seiner Oberfläche 31 belegter Körper 30, der eine Öffnung aufweist, die gerade den zweiten Innenleiter 20 hindurchtreten läßt.

Sobald die drei Leiter 18, 19 und 20 mit den schwer schmelzbaren Körpern 28 und 30 zusammengesetzt sind, wird das für die Herstellung des doppelten Vergusses bestimmte Glas 32 pulverförmig in die hierfür vorgesehenen Räume eingegeben; sodann gibt man diesem Pulver mittels einer Lehre eine konkave Form, und das Ganze wird in einen Ofen unter gesteuertem Druck bei einer Temperatur von etwa 1050° C während einer Zeitspanne belassen, die für das Schmelzen des pulverförmigen Glases notwendig ist, das sodann in geschmolzenem Zustand durch Kapillarität bei 33 und 34 sowie 35 längs der drei Leiter 18,19 und 20 hochsteigt, Nach Abkühlen ist das Glas wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 Druckkräften unterworfen, dip dem dichten Verguß seine gesamte Festigkeit verleihen,

Claims

Patentansprüche:

1. Vakuumdichte Koaxialdurchführung mit einem jeweils aus gleichem Metall, z. B. Kupfer hoher Leitfähigkeit, bestehenden Innen- und Außenleiter, von denen der Innenleiter gegenüber dem Außenleiter durch einen von ersterem durchquerten, aus einem schwer schmelzbaren Stoff, beispielsweise einem aluminiumreichen Keramik, gefertigten Körper zentriert ist, der auf einer ihn festlegenden inneren Schulter des Außenleiters ruht, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierkörper (15; 28) in zumindest zwei Teile unterteilt ist und ferner der Innenleiter (2; 20) einen beiderseits der VergußsteUe (17; 32) hinausragenden, dünne Wandungen (10; 20) aufweisenden axialen Hohlraum (9; 25) besitzt, in dem ein die Vergußstelle beiderseits überragendes Metallstück (11; 26) mit etwa dem Ausdehnungs*· koeffizienten von Glas angeordnet ist, und die Abdichtung durch Glas (17; 32) vorgenommen ist, das die Innenwand des Außenleiters (1; 18) und die Außenwand des Innenleiters (2; 20) sowie die Oberfläche (16; 29) des Zentrierkörpers benetzt.

2. Koaxialdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Hohlraum (9; 25) des Innenleiters (2; 20) angeordnete Metallstück (11; 26) einen durchgehenden Längskanal (12; 27) geringen Durchmessers besitzt.

3. Koaxialdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das für den dichten Verguß (17; 32) verwendete Glas unter Druckkräften steht.

4. Koaxialdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus drei mittels eines Glases von gewähltem Ausdehnungskoeffizienten unter Abdichtung miteinander verschmolzenen konzentrischen Leitern (18,19,20) besteht, die durch in ihrer Dicke geschlitzte, ebenfalls mit dem Vergußglas (32) verschweißte, schwer schmelzbare Körper (28,30) in Zuordnung zueinander gehalten sind (F i g. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 831 047.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen