DE1754513U

DE1754513U - COMPRESSED GLASS MELTING WITH A REINFORCEMENT OR PRESSURE RING ON THE OUTER METAL SHEATH OF THE MELTING, IN PARTICULAR FOR POWER CONVERTERS.

Info

Publication number: DE1754513U
Application number: DE1955S0017971
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-08-30
Filing date: 1955-08-30
Publication date: 1957-10-24

Description

Druckglaseinschmelzung mit, einem Verstärkungs- oder Druckring auf dem äußeren Metallmantel der Einschmelzung, insbesondere für Stromrichtergefäße. Pressure glass seal with, a reinforcement or pressure ring the outer metal jacket of the seal, especially for converter vessels.

Bei Druckglaseinschmelzungen, insbesondere für Stromrichtergefäße, ist es manchmal erforderlich, daß der metallene Außenmantel der Druckglaseinschmelzung eine möglichst geringe Wandstärke hat' bzw. aus einem dünnen Blech hergestellt wird. Beim Abkühlen der Einschmelzung, z.B. in Betriebspausen, wird dieser dünne Außenmantel aber über seine Elastizitätsgrenze beansprucht, weil sich der Metallmantel mehr als das von ihm umschlossene Glas zusammenzieht, so daß er den für eine Druckglaseinschmelzung erforderlichen Druck auf das Glas nicht mehr ausüben kann, was eine Verschlechterung des Vakuums im Entladungsgefäß bedeutet, weil die Durchführung undicht wird. Infolgedessen setzt man auf diesen Außenmantel einen Verstärkungsring. Es hat sich gezeigt, daß beim Heiß-bzw. Glühend- werden des Ringes bzw. des Außenmantels an diesen insbesondere all auch deren Berührungsflächen. Zunderschichten durch die Einwirkung des Luftsauerstoffes entstehen, die nicht nur die Druckwirkung des Ringes teilweise bzw. ganz in Frage stellen und den Druck des Ringes auf den Mantel der Kontrolle entziehen, sondern auch Luft in das Entladungsgefäß einsickern lassen, so daß das Vakuum verschlechtert wird.In the case of pressure glass melt-downs, in particular for converter vessels, it is sometimes necessary that the metal outer jacket of the pressure glass melt-down has the smallest possible wall thickness or is made from thin sheet metal. When the melt cools down, e.g. during breaks in operation, this thin outer jacket is stressed beyond its elastic limit because the metal jacket contracts more than the glass it encloses, so that it can no longer exert the pressure on the glass that is necessary for a pressure glass meltdown, which a deterioration in the vacuum in the discharge vessel means because the bushing is leaking. As a result, a reinforcement ring is placed on this outer jacket. It has been shown that when hot or. Glowing- are of the ring or the outer jacket on these in particular Alles also their contact surfaces. Layers of scale due to the action of atmospheric oxygen, which not only partially or completely question the pressure effect of the ring and remove the pressure of the ring on the jacket from control, but also allow air to seep into the discharge vessel, so that the vacuum is worsened.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß Mittel vorgesehen sind, die das Verzundern des Druckringen und/oder des Außenmantels mindestens an ihren Berührungsflächen verhindern. According to the invention, this disadvantage is avoided in that means are provided that the scaling of the pressure rings and / or the outer jacket at least prevent at their contact surfaces.

Das kann gemäß der Erfindung z. B. dadurch geschehen, daß man den Druckring und/oder den Außenmantel der Druckglaseinschmelzung aus zunderfreiem Werkstoff herstellt. Ein solcher Werkstoff kann beispielsweise ein zunderfeier Edelstahl, also ein Stahl mit Zu-Sätzen von Silicium, Chrom und Aluminium, sein. Gemäß der weiteren Erfindung kann der Zunderschutz aber auch durch Emailschichten auf den zu schützenden Flächen bewirkt werden. Dabei kann man eine Emailschicht, oder aber man kann auch mehrere Emailschichten übereinander auf jeder zu schützenden fläche anordnen. Das Verzundern kann auch dadurch verhindert werden, daß man Ring und Mantel im Kaltwalzprozeß miteinander verbindet, bzw. daß man dafür sorgt, daß Ring und Mantel ohne Spalt satt aneinander liegen. Schließlich kann man auch die verschiedenen Mittel miteinander verbinden. So kann man z. B. zunderfreien Werkstoff nehmen und diesen noch mit einer Emailschicht versehen, was die Kombination zweier Mittel darstel-'lipn würde. Man kann aber auch andere Kombinationen, insbesondere auch die Kombination von mehr als zwei Mitteln, zunderfreier Werkstoff, Emailschicht, Kaltwalzprozeß, sattes Anliegen wählen. This can according to the invention, for. B. done by the Pressure ring and / or the outer jacket of the pressure glass seal made of scale-free material manufactures. Such a material can, for example, be a stainless steel, a steel with additions of silicon, chromium and aluminum. According to the Another invention can also protect the scale by enamel layers on the areas to be protected. You can use an enamel layer, or You can also put several layers of enamel on top of each other on each surface to be protected arrange. The scaling can also be prevented by having a ring and jacket in the cold rolling process connects with each other, or that one ensures that ring and Lay the coat snugly against one another without a gap. Finally, you can also use the different Linking funds together. So you can z. B. take and scale-free material this is provided with an enamel layer, which represents the combination of two means would. But you can also use other combinations, especially the combination of more than two agents, scale-free material, enamel layer, cold rolling process, choose full concern.

Vier Ausführungsbeispiele von Druckglaseinschmelzungen gemäß der Erfindung, sind in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellt, von denen die Fig. 1 die Verwendung von zunderfreiem Werkstoff und die Fig. 2 die Verwendung von Emal, die Fig. 3 die Verwendung des Walzprozesses und die Fig. 4 die Verwendung kombinierter Mittel betrifft.Four embodiments of pressure glass seals according to the invention, are shown schematically in FIGS. 1 to 4, of which FIG. 1 shows the use of scale-free material and FIG. 2 the use of Emal, FIG. 3 the Use of the rolling process and Figure 4 relates to the use of combined means.

Gemäß der Fig. 1 besteht die Druckglaseinschmelzung aus einem Innenleiter, dem Metallbolzen 1, der ein Anodenbolzen sein kann., und durch die Öffnung 2 der Entladungsgefäßwand 3 geführt ist. Die Gefäßwand 3 trägt ein Rohr 4, das an der Stelle 5 durch Schweißen mit ihr verbunden ist. Das Rohr 4 ist das Außenrohr der Druckglaseinschmelzung. Den Metallbolzen 1 umgibt ein Glasring 6. Mit 7 ist der Druckring bezeichnet. Das Außehrohr 4 und der Druckring 7 sind aus zunderfreiem Edelstahl. An Stelle des Metallbolzens 1 kann als Innenleiter auch ein Rohr verwendet werden. Der Innenleiter ist vorzugsweise aus einem dem Ausdehnungskoeffizienten des Glases angepaßten Werkstoff. Der Außenmantel und der Druckring können aus : zunderfreien Werkstoffen mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten bestehen. Der Außenmantel kann z. B. einen Ausdehnungskoeffizienten haben, der dem des Glases angenähert oder auch gleich ist.According to FIG. 1, the pressure glass seal consists of an inner conductor, the metal bolt 1, which can be an anode bolt., and through the opening 2 of the Discharge vessel wall 3 is performed. The vessel wall 3 carries a tube 4 which is attached to the Point 5 is connected to it by welding. The tube 4 is the outer tube of the Pressure glass seal. The metal bolt 1 is surrounded by a glass ring 6. With 7 is the Designated pressure ring. The outer tube 4 and the pressure ring 7 are made of scale-free Stainless steel. Instead of the metal bolt 1 can be used as Inner conductor too a pipe can be used. The inner conductor is preferably composed of one of the expansion coefficients material adapted to the glass. The outer jacket and the pressure ring can consist of: There are scale-free materials with different expansion coefficients. Of the Outer jacket can, for. B. have a coefficient of expansion that of the glass is approximated or also equal.

Der Druckring hat dagegen einen größeren, und-zwar so großen Ausdehnungskoeffizienten, daß er den für die Druckglaseinschrelzung erforderlichen Druck ausüben kann. The pressure ring, on the other hand, has a larger, and indeed so large, coefficient of expansion, that he can exert the pressure required for the pressure glass indentation.

In der Fig. 2 ist eine vakuumdichte Druckglaseinschmelzung am Kathodenmetallbehälter schematisch. dargestellt, und zwar nicht auf dem Kopf stehend. Die Wand des Kathodenmetallbehälters ist mit 8 und die des Entladungefäßes mit 9 bezeichnet. Der Blechring 10 ist an der Stelle 11 mit der Entladungsgefäßwand 9 verschweißt. Er bildet eine Rinne 12 für die Aufnahme des Glasflusses 13, in welchen die Kathodenmetallbehälderwand 8 hineinragt. Die Außenwand der Glaseinschmelzung wird durch die Entladungsgefäand 9 gebildet und durch den Druckring 14 gegen den Glasring 13 gepreßt. Bei dieser Anordnung können die Ausdehnungskoeffizienten des Glases 13, des Ringes 10 sowie des Kathodenmetallbehälters 8 einander angepaßt sein, so daß diese Teile eine möglichst spannungsfrei Verbindung darstellen. Der Druckring 14 und die Entladungsgefaßwand 9 haben einen größeren Ausdehnungskoeffizienten als das Glas. Die beiden Teile 14 und 9 haben je eine Emailschicht 15 und 16, welche ihre Oberflächen vor Verzunderung schützen. Die Emailschichten können 'vor dem Einschmelzen, am besten aber gleichzeitig mit dem Schmelzen des Glases eingebrannt werden. Der Glasring kann auch aus zwei Teilen'3a und 13b bestehen, deren Werkstoffe die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten haben können. 13a hat den kleineren. und 13b den größeren Ausdehnungskoeffizienten. In diesem Fall kann das Teil 8 aus gewöhnlichem Stahl bestehen.In Fig. 2 is a vacuum-tight pressure glass seal on the cathode metal container schematic. shown, and not upside down. The wall of the cathode metal container is designated with 8 and that of the discharge vessel with 9. The sheet metal ring 10 is on the point 11 is welded to the discharge vessel wall 9. It forms a channel 12 for receiving the glass flux 13 in which the cathode metal container wall 8 protrudes. The outer wall of the glass seal is created by the discharge vessel 9 and pressed against the glass ring 13 by the pressure ring 14. At this Arrangement, the expansion coefficient of the glass 13, the ring 10 as well of the cathode metal container 8 be adapted to each other, so that these parts as possible represent tension-free connection. The pressure ring 14 and the discharge vessel wall 9 have a larger coefficient of expansion than the glass. The two parts 14 and 9 each have an enamel layer 15 and 16, which protect their surfaces from scaling protection. The enamel layers can 'before melting, but preferably at the same time baked in as the glass melts. The glass ring can also consist of two Parts'3a and 13b are made, the materials of which have the different expansion coefficients can have. 13a has the smaller one. and 13b the larger coefficient of expansion. In this case the part 8 can consist of ordinary steel.

Die Figur 3 zeigt schelmisch im Querschnitt die Befestigung eines Kathodenmetallbehälters 17 am Entladungsgefäß 18 mit Hilfe einer Druckglaseinschmelzung. Zu dieser gehören außer den Teilen 17 und 18 der Glasring 19 und der Druckring 20. Der Ring 20 und die Entladungsgefäßwand 18 sind aneinander gewalzt, und zwar kann die Entladungsgefäßbehälterwand in den Ring eingewalzt sein. Man kann aber auch umgekehrt den Ring auf die Entladungsgefäßwand aufschrumpfen. Vorteilhafterweise wird der Schrumpfring dann, wie in Fig. 1 beschrieben, aus zunderfreiem Edelstahl hergestellt. Die Walzstelle ist mit einem etwas stärkeren Strich dargesteDt. Gemäß der Fig. 4 ist an den Kragen 21 des Entladungsgefäßes 22 ein im Querschnitt Z-förmig gebogener Kragen 23 an der Stelle 24 angeschweißt. Dieser Kragen bildet ebenfalls eine Rinne 25 zur Aufnahme des Glasflusses 26, in welchen der Kragen 27 des Kathodenmetallbehälters eintaucht. Der Druckring ist mit 28 bezeichnet. Figure 3 shows mischievously in cross section the attachment of a Cathode metal container 17 on the discharge vessel 18 with the help of a pressure glass seal. In addition to parts 17 and 18, this includes the glass ring 19 and the pressure ring 20. The ring 20 and the discharge vessel wall 18 are rolled onto one another, namely can the Discharge vessel container wall be rolled into the ring. Man but can also, conversely, shrink the ring onto the discharge vessel wall. Advantageously the shrink ring is then, as described in Fig. 1, made of scale-free stainless steel manufactured. The rolling point is shown with a slightly thicker line. According to 4, the collar 21 of the discharge vessel 22 has a Z-shaped cross section curved collar 23 welded at point 24. This collar also forms a channel 25 for receiving the glass flow 26, in which the collar 27 of the cathode metal container immersed. The pressure ring is denoted by 28.

Der Druckring besteht aus zunderfreiem Werkstoff. Er hat eine Emailschicht 29 und ist auf den Kragen 21 des Entladungsgefäßes aufgewalzt. In allen Fällen kann der Verstärkungsring aus temperaturfestem Stahl, d. h. aus solchem Stahl bestehen, der auch bei hohen Temperaturen noch seine Festigkeit behält. Das Entladungsgefäß besteht aus zunderfreiem Werkstoff. The pressure ring is made of scale-free material. It has an enamel layer 29 and is rolled onto the collar 21 of the discharge vessel. In all cases it can the reinforcement ring made of temperature-resistant steel, d. H. are made of such steel, which retains its strength even at high temperatures. The discharge vessel consists of scale-free material.

Bei der Anordnung nach der Fig. 3 bestehen die Teile 18 und 20 aus zunderfreiem Werkstoff, wenn der Ring 20 und das Entladungsgefäß 18 im Walzprozeß miteinander verbunden werden oder dafür gesorgt ist, daß sie satt aneinander liegen, bzw. wenn. der Ring 20 auf den Hals des Entladungsgefäßes 18 aufgeschrumpft wird. Man kann aber auch beide Teile aus gewöhnlichem, also zunderfreiem Werkstoff' herstellen, wenn die Teile im Walzprozeß miteinander verbunden sind, bzw. wenn man'dfur sorgt, daß sie satt aneinander liegen, und' zwar unter der Voraussetzung, daß die Werkstoffe gleiche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Die gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bewirken, daß bei der Erwärmung während des Einschmelzens des. Glases 19 die Gewähr gegeben ist, daß sich beide Teile gleich- mäßig ausdehnen und/wieder zusammenziehen und keine Luft zwischen -'<.'""..,'., !) die Teile treten kann. Teile treten kann. bei der Abkühlung 4 Figuren 12 AnsprücheIn the arrangement according to FIG. 3, the parts 18 and 20 are made of scale-free material when the ring 20 and the discharge vessel 18 are connected to one another in the rolling process or it is ensured that they lie flush against one another, or when. the ring 20 is shrunk onto the neck of the discharge vessel 18. But you can also make both parts from ordinary, so scale-free material 'if the parts are connected to each other in the rolling process, or if you make sure that they lie full of each other, and ' provided that the materials have the same coefficients of thermal expansion. The same coefficients of thermal expansion have the effect that when heated during the melting of the glass 19, the guarantee is given that both parts are equal. expand and / or contract moderately and no air between - '<.'"" .., '.,!) the parts can kick. Parts can kick. during cooling 4 figures 12 claims

Claims

Protection- Claims

---------------- 1. Pressure glass seal with a reinforcement or pressure ring on the. thin-walled outer jacket of the seal, in particular for converter vessels, characterized in that means are provided

can be seen, which prevent scaling of the contact surfaces between the outer jacket and the reinforcement ring.

2. Pressure glass seal according to claim 1, characterized in that that scale-free material for at least one of the two adjacent parts (Reinforcement ring, outer jacket) is used (Fig. 1).

3. Pressure glass seal according to claim 2, characterized in that a scale-free stainless steel is used as the scale-free material (Fig. 1). I. 4. Pressure glass seal according to claim 1, characterized in that that the expansion coefficient of the reinforcement ring and the

Outer jacket are different from each other (Fig. 1).

5. Pressure glass melting according to claim 1, characterized in that the scale protection is loaded by one or more enamel layers acts (Fig. 2). 6. Pressure glass seal according to claim 5, characterized in that that the smail layer on the inside of the reinforcement ring is arranged (Fig.-?).

7. Pressure glass seal according to claim 5, characterized in that the enamel layer is arranged on the outside of the thin-walled outer jacket of the glass seal (Fig. 2).

8. Pressure glass seal according to claim 5, characterized in that enamel layers are arranged on the facing surfaces of the reinforcing ring and the outer jacket (Fig, 2). 9. Pressure glass seal according to claim 1, characterized in that the reinforcing ring and the outer jacket without a gap lying on top of each other. , 10. Pressure glass seal according to claim 9, characterized in that that the reinforcement ring is cold rolled onto the outer jacket ..-

11. Pressure glass seal according to claim 9, characterized in that the outer jacket is cold rolled into the reinforcing ring.

12. Pressure glass seal according to claim 9? characterized, that the reinforcement ring is made of temperature-resistant steel.