DE650208C - Verfahren zur Herstellung von Elektrodeneinfuehrungen fuer Vakuumgefaesse mit Metallwandung, insbesondere fuer Quecksilbergleichrichter, bei welchem ein von dem Elektrodenschaft und von einer mit der Gefaesswand verbundenen Huelse gebildeter Ringraum mit einer glasartigen, bei Abkuehlung erstarrenden, isolierenden Dichtungsmasse gefuellt ist - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Elektrodeneinführungen für Vakuumgefäße mit Metallwandung, insbesondere für Quecksilbergleichrichter, .bei welchem ein von dem Elektrodenschaft und von einer mit der Gefäßwand verbundenen Hülse gebildeter Ringraum mit einer glasartigen, bei Abkühlung erstarrenden, isolierenden Dichtungsmasse gefüllt ist Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gasdichten Elektrodeneinführungen für Vakuumgefäße mit Metallwandung, insbesondere für Quecksitberdarripfgleichrichter. Es ist vorgeschlagen worden, bei solchen Elektrodeneinführungen den von dem Elektrodenschaft und von einer mit der Gefäßwand verbundenen Hülse gebildeten Ringraum mit einer glasartigen, bei der Abkühlung erstarrenden, isolierenden Dichtungsmasse auszufüllen. Als Dichtungsmasse eignet sich eine Mischung von Glimmer mit einem glasartigen Bindemittel. Die bisherigen Versuche haben jedoch nicht durchweg befriedigt. Es traten häufig Undichtigkeiten auf. Den Gegenstand der Erfindung bildet deshalb ein Verfahren, bei dem diese Schwierigkeiten dadurch vermieden werden, daß als mittel Bleiborat verwendet wird, das nach der Vermengung unter Zusatz einer geringen Menge von Wasser in die mit der Gefäßwand zu verbindende Hülse gefüllt wird, und daß die Masse durch Erhitzung in den plastischen Zustand gebracht wird und die Hülse während des Einpressens des zur späteren Befestigung des Elektrodenschaftes dienenden Kerns in einen' Ofen eingesetzt wird, dessen Temperatur etwa 2oo° C höher ist als die des Ofens, in dem die Hülse erhitzt wurde. Der Kern wird vor dem Einpressen um ungefähr 75' C höher erwärmt als die übrigen Teile der Elektrodeneinführung und während der Abkühlung unter Druck gehalten.
• Abb. r stellt eine Schnittansicht einer Einschmelzung gemäß der Erfindung dar, Abb. 2 bis d. stellen verschiedene Stufen in dem Aufbau der Elektrodeneinführung dar. Die Elektrodeneinführung enthält einen Metalleinsatz 3 und eine Metallhülse 5, zwischen denen eine Glasmasse q. sich befindet. Der Metalleinsatz 3 wird in geeigneter Weise am oberen Ende befestigt, im besonderen durch Aufschweißen eines Metallteiles 8, in welchem ein Metallschaft 2 verschraubt ist, der den Strom zur Elektrode z leiten soll. Die Hülse 5 wird mit einer Hülse zo befestigt, -durch welche die Elektrodeneinführung mit dem Gleichrichtergehäuse verbunden ist.
• Die Glasmasse 4 setzt sich zusammen aus einer Mischung von ungefähr 50 °/o gemahlenem Glimmer und ungefähr 5o°/, Bleiborat. Um diese Schmelze zu bilden, werden das Bleiborat und der fein gemahlene Glimmer in einem Ofen kürzere Zeit erhitzt, um den j überschüssigen Sauerstoff auszutreiben, der in dem Bleiborat enthalten ist. Eine kleine Menge Wasser wird zugesetzt, damit das Pulver im kalten Zustand zusammengepreßt werden kann. Eine geeignete Menge dieses Pulvers wird dann jeweils in die Hülse 5 (s. Abb. 2) und in einen zylindrischen Topf (s. Abb. 3) gepreßt. Die Hülse 5 und der Topf werden dann in einem Ofen auf eine Temperatur erhitzt, bei der die Mischung plastisch wird. Zu .gleicher Zeit Wird der Kern 3 auf eine Temperatur von etwa 750 über die der anderen Teile der Elektrodeneinführung erwärmt. Nachdem die verschiedenen Teile auf die richtige Temperatur gebracht worden sind, wird die Hülse, die das erwärmte Material enthält, in eine elektrisch geheizte Mulde 9 (s. Abb. q.) gesetzt,- welche eine Temperatur von mehr als Zoo' über derjenigen des Ofens hat, in welchem die Hülse erhitzt wird. Der zylindrische Körper ¢ der Glasmasse wird dann an die Spitze der Hülse 5 gesetzt, so daß er den oberen Teil des Isolationskörper bildet, der zwischen der Schale und dem Kern sich befindet. Der Kern wird dann dem Ofen entnommen und in das plastische Material hineingepreßt, bis er schließlich in die durch Abb. z dargestellte Lage gelangt. Die gesamte Elektrodeneinführung wird dann in der Mulde bei einem hohen Druck etwa eine halbe Stunde lang gehalten, während welcher die Mulde sich abkühlt.
• Man hat festgestellt, daß dieses Verfahren eine gleichmäßige Glasmasse gibt, die die Oberfläche des Metallkernes und 'der Hülse vollständig benetzt, so daß eine dichte Elektrodeneinführung gebildet wird.. Um die Gefahr der Undichtigkeiten an den Metalloberflächen zu vermindern, sind der Kern 3 und die Hülse 5 zackig und verlängern daher die Länge der Dichtungsfläche. Der Flansch 6 dient sowohl zur Vergrößerung der gefährdeten Fläche als auch zum Zusammendrücken der Glasmasse in dem Raum zwischen der Hülse und dem Kern.
• Es ist notwendig, daß bei der Herstellung einer solchen Elektrodeneinführung an den Metallteilen keine Oxydschichten vorhanden sind. Da die innere Fläche der Hülse während des Heizers mit einer Glasmasse bedeckt ist, kann sich kein Oxyd an dieser Oberfläche bilden. Der Metallkern 3 jedoch wird ohne @Sehutzhaube erwärmt und wird vorzugsweise ' aus, einem nicht oder nur sehr schwer oxv-. Bierbaren Metall hergestellt, welches einen Ausdehnungskoeffizienten hat, der so' an den Ausdehnungskoeffizienten der Glasmasse und der Metallhülse angepaßt ist, daß er die Erzeugung von Spannungen zwischen den einzelnen Teilen der Elektrodeneinführung verhindert. Bei der Auswahl der Metalle für die Elektrodeneinführung muß man daher notwendigerweise die Temperaturen berücksichtigen, denen die verschiedenen Teile der Elektrodeneinführung unterworfen werden.
• Es hat sich herausgestellt, daß bei einer Hülse, bestehend aus weichem Stahl, und einem Kern aus einer Eisenlegierung mit etwa 25°/o Chrom die relative Bewegung zwischen der Glasmasse und dem Kern und der Hülse auf ein Minimum bei den üblichen Arbeitsbedingungen bei Quecksilberdampfgleichrichtern vermindert ist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Elektrodeneinführungen für Vakuumgefäße mit Metallwandung, insbesondere für Quecksilbergleichrichter, bei welchem ein von dem Elektrodenschaft und von einer mit der Gefäßwand verbundenen Hülse gebildeter Ringraum mit einer glasartigen, bei Abkühlung erstarrenden, isolierenden Dichtungsmasse gefüllt ist, die aus einer Mischung von Glimmer und einem glasartigen Bindemittel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Bleiborat verwendet wird, das nach der Vermengung unter Zusatz einer geringen Menge von Wasser in die mit der Gefäßwand zu verbindende Hülse (5) gefüllt wird, daß die Masse durch Erhitzung in den plastischen Zustand gebracht wird, daß die Hülse während des Einpressens des zur späteren Befestigung des Elek-' trodenschaftes dienenden Kerns (3) in einen Ofen eingesetzt wird, dessen Temperatur etwa 20o° C höher ist als die des Ofens, in dem die Hülse erhitzt wurde, und daß der Kern vor dem Einpressen um ungefähr 750C höher,erwärmt wird als die übrigen Teile der Elektrodeneinführung und während der Abkühlung unter Druck gehalten wird.
2. 2. Elektrodeneinführung gemäß Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasmasse aus im wesentlichen je 5o°/0 gemahlenen Glimmer und Bleiborat besteht.
3. 3. Elektrodeneinführung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Isolator zwischen einer äußeren Hülse aus weichem Stahl und einem Kern von nicht oder nur sehr schwer oxydierl:>arem Metall befindet. ,I.
4. Elektrodeneinführung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Eisenlegierung mit etwa 251/o Chrom besteht.
5. 5. Elektrodeneinführung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Isolator zugekehrten Flächen der Hülse und des Kernes zackig sind.