DE1565898C - Verfahren und Gerat zum dichten Verschließen des Endes eines rohrförmigen Metallgehauses, welches Thermoelement drahte umgibt - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Fig. 1 schematisch ein Gerät für die Durchdichten Verschließen des Endes eines rohrförmigen führung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Metallgehäuses, welches Thermoelementdrähte um- Fig. 2 einen Mittelschnitt durch einen Plasmagibt, durch Erhitzen des Gehäuses mittels Elek- generator, der einen Teil des Gerätes nach Fig. 1 tronen, die von einem Plasma abgeleitet werden. 5 bildet, während

Derartige Thermoelemente werden aus einem Fig. 3 schematisch die . elektrischen Haupt-Thermoelementkabel hergestellt, das auf die ge- bestandteile des Gerätes nach F i g. 1 wiedergibt,
wünschte Länge zugeschnitten und dann in zwei Die Thermoelemente gehören zu denjenigen, die Stufen bzw. Arbeitsgängen geschweißt wird. Zuerst zwei Thermoelementdrähte aufweisen, welche von werden die zwei Thermoelementdrähte so ge- ίο Magnesiumoxyd in einem rohrförmigen Metallschweißt, daß sie die Thermoelementverbindung gehäuse umgeben sind.

bilden, und dann wird das Gehäuse geschweißt, um Kurz gesagt, werden die Thermoelemente aus

eine abgedichtete Endumhüllung bzw. Endkapsel zu einem Thermoelementkabel hergestellt, das auf die

bilden. Solche Verfahren sind aus den britischen gewünschte Länge zugeschnitten und dann in zwei

Patentschriften 998 060 und 1 051146 bekannt. 15 Stufen geschweißt wird. Zuerst werden die beiden

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes, Thermoelementdrähte verschweißt, um die Thermopraktisch automatisch ablaufendes Verfahren für elementverbindung herzustellen, und dann wird das das dichte Verschließen der Enden solcher Thermo- Gehäuse verschweißt, um eine abgedichtete Endelemente sowie ein Gerät zur Durchführung des kapsel zu bilden. Das Verfahren wird so beVerfahrens zu schaffen. 20 schrieben, wie es sich auf Thermoelemente mit 1 mm

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Durchmesser anwenden läßt, obwohl das Verfahren

löst, daß ein Potential zumindest an einen der natürlich auch auf andere Abmessungen anwend-

Thermoelementdrähte angelegt wird, damit ein elek- bar ist.

trischer Strom in einem Stromkreis fließt, der das Gemäß Fig. 1 wird das Schweißen durchgeführt,

Plasma und den Draht einschließt, daß abgetastet wird, 25 indem ein Stück des Thermoelementkabels 1 in ein

wann der Strom in dem Stromkreis aufhört zu fließen Glasgehäuse 2 eingebracht und einer Erwärmung

und daß der Schweißvorgang in Ansprecherwiderung durch aus einem Plasma abgeleitete Elektronen

auf das Schwinden des Stromes beendet wird. unterworfen wird. Ein Plasmagenerator 3 liefert das

Die Erfindung betrifft auch ein Thermoelement Plasma, das auf einen Defiektorstab 4 aus Stahl mit

mit einem rohrförmigen Metallgehäuse, welches 30 einer konkaven Endfläche 5 gerichtet wird. Die

einen abgedichteten Endverschluß aufweist, der nach Thermoelementdrähte 6 und das Metallgehäuse 7 des

dem vorgenannten Verfahren hergestellt ist. Kabels 1 werden selektiv mit einem positiven

Ein erfindungsgemäßes Gerät zum Abdichten der Potential verbunden, um auf diese Weise freie Elek-

Enden von Thermoelementkabeln mit rohrförmigen tronen anzuziehen und mittels Elektronenerwärmung

Metallgehäusen, welche die Thermoelementdrähte 35 verschweißt zu werden.

umgeben, wobei das Gerät ein Gehäuse, in welchem In der Praxis werden sechs Kabel 1 im Gehäuse 2 das abzudichtende Thermoelementkabel angeordnet gleichzeitig untergebracht, wobei die Kabel 1 rund ist, eine Einrichtung zum Aufrechterhalten einer um den Stab 4 symmetrisch angeordnet werden. Das inerten Atmosphäre im Gehäuse, einen im Gehäuse Schweißen wird in einer Argonatmosphäre bei einem angeordneten Plasmagenerator sowie eine Einrich- 40 Druck von etwa 5 mm Quecksilbersäule durchtung zum Anlegen^eines Potentials an das Gehäuse geführt, wobei Argon von einer Lieferquelle 8 her aufweist, um Elektronen zum Gehäuse hin zur Er- in das Gehäuse 2 über den Plasmagenerator 3 einwärmung desselben anzuziehen, ist gekennzeichnet gelassen und über einen Auslaß 9 am anderen Ende durch eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials des Gehäuses 2 abgezogen wird. Der Auslaß 9 ist an wenigstens einen der Thermoelementdrähte, da- 45 über ein Puffervolumen bzw. einen Schutzraum 10 mit ein elektrischer Strom in einem Stromkreis, der mit einer Pumpe 11 verbunden, wobei das Pufferden Draht und das Plasma einschließt, zum Fließen volumen 10 ungefähr dem 20fachen des Volumens gebracht wird,, durch eine Einrichtung, die das des Gehäuses 2 entspricht. Das Puffervolumen 10 Fließen des Stromes in dem Stromkreis ermittelt und verhindert ein Schwanken des Druckes im Geauf das Schwinden dieses Stromes anspricht, um die 50 häuse2 und verbessert die Stabilität des Plasmas.
Lieferqueile für das an das Gehäuse angelegte Gemäß F i g. 2 weist der Plasmagenerator 3 eine Potential unwirksam zu machen. Anode 12 in Form einer 0,05 Zoll (1,27 mm) starken Das Gerät kann ferner eine Einrichtung auf- Silberscheibe mit einem Mittelloch von 0,025 Zoll weisen, welche die Potentialquelle nach einer vorbe- (0,635 mm) Durchmesser und eine Kathode 14 in stimmten Zeit außer Betrieb setzt, auch wenn der 55 Form eines Wolframstabes mit 0,06ZoIl (1,52 mm) Strom noch fließt. Durchmesser auf. Die Anode 12 wird mittels einer Die Einrichtung zum Aufrechterhalten einer in- Anodenklemme 13 fixiert, welche in ein Anodenerten Atmosphäre im Gehäuse kann eine Vor- gehäuse 15 geschraubt wird, das wiederum an das richtung zum Einlassen eines Gases in das Gehäuse Hauptgehäuse 16 des Plasmagenerators 3 ange- und eine Pumpe aufweisen, durch die der Gas- 60 schraubt wird. Beim Betrieb ist das Hauptgehäuse 16 druck im Gehäuse unter dem atmosphärischen Druck und folglich die Anode 12 geerdet. Das Hauptgehalten werden kann. Dabei kann die Pumpe mit gehäuse 16 weist Wasserdurchgänge 17 auf,. durch dem Gehäuse über ein Puffervolumen verbunden welche Kühlwasser über Einlaß-und Auslaßrohre 18 werden, welches größer als das Volumen des Ge- und 19 in Umlauf gebracht wird,
häuses ist. 65 An der. Anode 12 liegt ein Aluminiumoxyd- bzw. Die Erfindung wird nunmehr an Hand der sie bei- Tonerderohr 20 an, welches in einen Block 21 des spielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, Isoliermaterials versenkt ist, der mittels eines und zwar zeigt Deckels 22, einer Isolierscheibe 23 sowie eines

Claims (6)

1. O-Ringes 24 am Hauptgehäuse 16 gehalten wird. Die diese Schleife aufrechterhalten, und ein Strom von Kathode 14 ist in der Bohrung des Rohres 20 zentral etwa 1 Milliampere durchfließt sie. Wenn sich jeangeordnet und erstreckt sich rückwärts durch eine doch der mittels Generators 46 gelieferte Strom erflüchtende Bohrung im Block 21 hindurch nach höht, findet das Schweißen des Gehäuses 7 statt, einem Kathodenhalter 25, der mit einer Kathoden- 5 und wenn das Ende des Gehäuses 7 geschlossen ist, leitung 26 elektrisch verbunden ist. Argon wird in wird die Schleife unterbrochen. Wenn das geschieht, den Plasmagenerator über einen Einlaß 27 einge- unterbricht eine Auslösevorrichtung 48 die Verlassen, und weitere Abdichtungen sind mittels bindung mit dem Generator 46. Zusätzlich ist eine O-Ringen 28,29 und 30 vorgesehen. Zeitbegrenzungseinrichtung 49 vorgesehen, die den Vor der Anode 12 befindet sich eine Anreiz- bzw. io Generator 46 nach einer vorbestimmten Zeit ab-Zündelektrode 31, die für das Anlassen des,Plasma- trennt bzw. abschaltet, falls die Auslösevorrichtung generators verwendet wird, wobei die Elektrode 31 48 dazu ausfällt. Dies ist notwendig, um den Bein einem isolierenden Halter 32 gehalten wird. trieb im Fall eines fehlerhaften Kabels 1 zu unter-Gemäß F i g. 3 ist die Anode 12, wie oben er- brechen.

   wähnt, geerdet, und die Kathode 14 ist mit einer 15 Die Betriebsfolge ist daher folgende, wobei zuerst

   Hauptlieferquelle 33 verbunden, die einen im wesent- auf F i g. 1 Bezug genommen wird:

   liehen konstanten Strom von etwa 10 Ampere bei Sechs Kabel 1 werden vorbereitet, indem das

   15 Volt liefert. Die Zündelektrode 31 ist über einen Ende eines jeden Kabels etwas flachgefeilt wird, der Schalter 34 mit einer Zündspannungsquelle 35 ver- Draht 6 und das Magnesiumoxyd bis auf eine Tiefe bunden, welche etwa 350 Milliampere bei 1000 Volt ao von 1 mm ausgebohrt werden und das Magnesiumliefert. Um den Plasmagenerator 3 zu starten, wird oxyd auf eine weitere Tiefe von 0,5 mm entfernt wird, die Hauptquelle 33 zuerst angeschaltet, und der Die Enden der Drähte 6 werden dann aufeinander zu Schalter 34 wird dann für etwa 10 Sekunden abge- umgebogen. Die sechs Kabel 1 werden in dem Geschaltet, um die Plasmaerzeugung zu starten und häuse2 angeordnet, und bei eingeschalteter Argonaüfzubauen. 35 lieferquelle 8 wird der Druck im Gehäuse 2 auf etwa

   F i g. 3 zeigt nur ein einziges Kabel 1, dessen 5 mm Quecksilbersäule herabgesetzt.
   Drähte 6 miteinander und mit einem Sechsklemmen- Gemäß F i g. 3 wird der Plasmagenerator 3 an-Drehschalter 36 verbunden sind, wobei die anderen gelassen, und wenn die Plasmaerzeugung sich auffünf Klemmen mit den Drähten 6 der übrigen fünf gebaut hat, wird der Schalter 38 geschlossen und Kabel 1 verbunden sind. Das Gehäuse 7 ist mit einer 30. der Schalter 36 eingestellt, um die ersten Paare der der Klemmen eines Sechsklemmen-Drehschalters 37 Drähte" 6 auszuwählen. Nach dem Vorwärmen verbunden, dessen übrige fünf Klemmen mit den mittels Lieferquelle 44 wird der Kondensator 42 entGehäusen 7 der übrigen fünf Kabel 1 verbunden laden, um ein Verschweißen der Thermoelementsind. Die Schalter 36 und 37 sind jeweils über verbindung zu bewirken, wobei der Vorwärtsstrom Schalter 38 und 39 mit einer Drahtschweißungs- 35 während der Entladung aufrechterhalten wird. Dies Lieferquelle 40 und jeweils mit einer Gehäuse- _wi_rd dann bei den anderen fünf Kabeln 1 wiederholt. schweißungs-Lieferquelle 41 verbunden. Die Schalter Der Schalter 39 wird dann geschlossen und der 38 und 39 sind so miteinander verbunden, daß dann, Schalter 37 so eingestellt, daß das erste Gehäuse 7 wenn der eine geöffnet ist, der andere geschlossen ist. ausgewählt wird. Der Anwachsgenerator 46 liefert

   Die Lieferquelle 40 weist eine Quelle 44 α zum 40 einen gleichmäßig anwachsenden Strom, bis das

   Aufladen eines Kondensators 42 auf, der mit einem Schweißen bei konsequenter bzw. folgerichtiger Be-

   Regelwiderstand 43' in Reihe geschaltet ist und tätigung des Auslösers 48 vor sich geht. Das

   dessen Wert so eingestellt wird, daß die sich auf Schweißen nimmt normalerweise 19 bis 31 Sekunden

   Grund unterschiedlicher Längen des Kabels 1 i_n Anspruch. Die Zeitbegrenzungsvorrichtung 49 wird

   ändernden Widerstandswerte ausgeglichen werden. 45 nach 34 Sekunden betätigt, falls die Auslösevorrich-

   Ein paralleler Weg weist eine Lieferquelle 44 in tung48 nicht vorher in Tätigkeit getreten ist Dies

   Reihe mit einer Diode 45 auf, wobei der Zweck _wird dann bei den anderen fünf Kabeln wiederholt,

   dieses Parallelweges darin besteht, die Drähte 6 auf Bei abgeschalteter Hauptlieferquelle 33 und noch

   eine Temperatur von etwa 1000°C mittels Hin- eingeschalteter Argonlieferquelle8 (Fig. 1) werden

   durchleitens eines Stromes von etwa 75 Milliampere 50 die sechs Kabel 1 aus dem Gehäuse 2 entfernt und

   bei 250VoIt vorzuwärmen. Nach dem Vorwärmen weitere sechs eingesetzt. Der Betrieb für diese

   wird durch einen bei S angedeuteten Schaltmechanis- nächsten sechs kann beginnen, sobald der Druck

   mus der Kondensator 42, der einen Wert von wieder auf etwa 5 mm Quecksilbersäule abge-

   16 Mikrofarad hat und während des Vorwärmens sunken ist.

   auf 550 Volt aufgeladen wird, über die. Drähte 6 55 Das oben beschriebene Verfahren wird auto entladen, um die Thermoelementverbindung her- matisch unter der Steuerung eines Programms, das zustellen. die erforderliche Zeiteinstellung sowie die Schaltung

   Die Gehäuseschweißungs-Lieferquelle 41 weist steuert, schnell und einfach durchgeführt, einen Anwachs- bzw. Rampengenerator (ramp Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der generator) 46 auf, der einen gleichmäßig wachsen- 60 im Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform den Strom liefert, welcher bei einem Wert anfängt, und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erder niedriger als der für das Schweißen des Ge- findungsmerkmale, die im einzelnen — oder in Kornhäuses 7 erforderliche Wert liegt bination — in der gesamten Beschreibung und

   Während das Gehäuse 7 geschweißt wird, wird Zeichnung offenbart sind, außerdem eine Schleife von einer Lieferquelle 47 65

   her über die Drähte 6 und das Plasma nach der Patentansprüche:

   Anode 12 und von dort nach Erde aufgebaut. So- 1. Verfahren zum dichten Verschließen des

   lange das Ende des Gehäuses 7 noch offen ist, wird Endes eines rohrförmigen Metallgehäuses, welches

   Thermoelementdrähte umgibt, durch Erhitzen des.Gehäuses mittels Elektronen, die von einem Plasma abgeleitet werden, d a d u r c h g.e k e η η zeichnet, daß ein Potential zumindest an einen der Thermoelementdrähte (6) angelegt wird, damit ein elektrischer Strom in einem Stromkreis (47,6,12,48) fließt, der das Plasma und den Draht (6) einschließt, daß abgetastet wird_r wann der Strom in dem Stromkreis (47,6, 12, 48) aufhört zu fließen, und daß der Schweißvorgang in Ansprecherwiderung auf das Schwinden des Stromes beendet wird.
2. 2. Thermoelement mit einem rohrförmigen Metallgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) einen abgedichteten Endverschluß aufweist, der nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt ist.
3. 3. Gerät zum Abdichten der Enden von Thermoelementkabeln mit rohrförmigen Metallgehäusen, welche die Thermoelementdrähte umgeben, wobei das Gerät ein Gehäuse, in welchem das abzudichtende Thermoelementkabel angeordnet ist, eine Einrichtung zum Aufrechterhalten einer inerten Atmosphäre im Gehäuse, einen im Gehäuse angeordneten Plasmagenerator sowie eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials an das Gehäuse aufweist, um Elektronen zum Gehäuse hin zur Erwärmung desselben anzuziehen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung

   (47) zum Anlegen eines Potentials an wenigstens einen der Thermoelementdrähte (6), damit ein elektrischer Strom in einer Schleife (47,6,12; 48), die den Draht (6) und das Plasma einschließt, zum Fließen gebracht wird, durch eine Einrichtung (48), die das Fließen des Stromes, ermittelt in der Schleife (47,6,12,48) und auf das Schwinden des in der Schleife (47, 6, 12, 48) fließenden Stromes anspricht, um die Lieferquelle (46) für das an das Gehäuse angelegte Potential unwirksam zu machen. -
4. 4. Gerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (49), welche die Potentialquelle (46) nach einer vorbestimmten Zeit außer Betrieb setzt, auch wenn der Strom noch in der Schleife (47, 6,12, 48) fließt.
5. 5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8, 11) zur Aufrechterhaltung einer inerten Atmosphäre im Gehäuse (2) eine Vorrichtung (8) zum Einlassen eines Gases in das Gehäuse (2) und eine Pumpe (11) aufweist, durch die der Gasdruck im Gehäuse (2) unter dem atmosphärischen Druck gehalten werden kann.
6. 6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (11) mit dem Gehäuse (2) über ein Puffervolumen (10) verbunden ist, welches größer als das des Gehäuses (2) ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen