DE900726C

DE900726C - Spannungsunterteiltes elektrisches Entladungsgefaess und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE900726C
Application number: DES7525D
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1936-09-10
Filing date: 1936-09-11
Publication date: 1954-01-04

Description

Es ist insbesondere toi Gleichrichtern für hefe Spannungen bereits bekannt, die zwischen Anode Hund Kathode !liegende Spannung· dlurcih metallische Einsätze zu unterteilen. Man hat auch bereits vorgeschlagen, zur Erzielung einer gleichmäßigen Spannungsverteilung Kondensatoren zu den metallischen Einsätzen parallel zu schalten und diese Kondensatoren mit dem Entladungsgefäß baulich zu· vereinigen:. Mit derartigen Gefäßen können verhiältoiisimäßig Ihohe Spannungen beherrscht werden; indessen sind diie bekannten Gefäße wenig robust, da sie im wesentlichen aus Glas bestehen, und außerdem ist ihre Herstellung kostspielig, weil siie in der Regel von Hand und nur durch geübte Glasbläser erfolgen miuß.

Durch die voriliiegemde Erfindung· werden diie geschilderten Nachteile venmiieden. Sie bezieht sich auf elektrische Entladungsgefäße der beschriebenen Art, die äußerst hohen /mechanischen und tlhßrmiiischen Beansprmchungen ausgesetzt wenden könnein und 'deren Herstallungsweise einfach und für eine Maßianfertigung geeignet ist.

Gemäß der Erfindung¹ besteht aiii elektrisches Entladungsgefäß mit Gas- oder Metalldampffüllung, insbesondere ein HcK^spannunigsgileidhiriich-tier rait metallischen, zur Spannungisunterteddung dienenden Einsätzen, ausschließlich aus keramischen und metallischen Teilen, die vakuumdicht miteinander verbunden sind. Zur vakuruimdichten Verbindung der einzelnen Gefäßteile kann man sich eines Glasflusses

bedienen, der für dem jeweils vorliegenden Zwecl· einen geeignetem Ausdehnungskoeffizienten haben muß. In manchen Fällen, kann die mechanische oder thermische Beanspruchung der mach der Erfmdung hergestellten Gefäße größer sein, als es die Verbindung mittels eines Glasflusses vertragen würde.

In diesem Falle sollen nach der weiteren Erfindung¹ die keramischen und metallischen Teile ίο mittels eines Hartlotes miteinander verbunden werden. Als. Hartlote eignem sich für diesen Zweck beispielsweise Silber, Kupfer oder Phosphorbronze. Es empfiehlt sich, die keramischen Verbindungsstellen zuvor mit einem Metallüberzug¹ au ver-'Sehen, der .im Gegensatz zu 'den bekannten Bdielmetallüberzügen beim Lötprozeß keine Legierung mit idem Hartlot bildet, wodurch eine vakuumdichte Verbindung in Frage 'gestellt sein würde. Nach der Erfindung sollen zur Herstellung¹ derartiger Metallisierungen, hochschmefcende unedle Metalle Verwendung finden. Ale besonders geeignet hat sich Karbonyleisen erwiesen. Es sind aber auch Chrom und Nickel in feimverteilter Form für den gemannten Zweck brauchbar. Die Metallisierung¹ geht zweckmäßig in· idler Weise vor sich, daß ein feinverteiltes unedles Metall mit eimern organischen Klebemittel gemischt auf die betreffenden keramischen Stellen aufgebracht und dann Jm. Vakuuniofen bis zur SintenAigstemperaitor des Metalls erhitzt wird. Bei der Verwendung von. Eisenpulver entstehen bei Temperaturen um 1265⁰ C dichte und lötfähigie Überzüge.

In der Zeichnung sind Ausführangsbei'spiele nach der Erfindung dargestellt.

Fig. ι zeigt ein elektrisches Entladungsgefäß, dessen Wiamdu'ngen aus keramischem Teilen 1 bestehen, die mittels metallischer Einsätze 2 untereinander verbunden sind. Diese metallischen Einsätze 2 dienern nach der Erfindung ziur Unterteilung¹ der Spannung zwischen der bei 3 angedeuteten Kathode und der Anode 4. Am oberen Ende ist das Entladungsgefäß durch eine Metallkappe 5 abgeschlossen, die nach dem oben beschriebenen, Verfahren! aufgelötet ist. Das keramische Schiutzrohr 6 der Anodanzuieitung 7 kann in gleicher Waise mit der Metallkappe 5 verlötet sein. Am Boden 'des Entladungsgefäßes ist bei 8 ein Quecksilbertropfen langedeutet. Die ZuiführungSiStdlen für die Kathode 3 sind durch Auflöten von Komtaktteilen 9 vakuumdicht verschlossen. Zur Verlötung¹ ■der keramischen Teile 1 mit den !metallischen Teilen 2 kamm man sich beispielsweise eines ringförmigen Siliberlotes bedienen, das jeweils bei 10 'angedeutet ist. Zum Festhalten dieser Lotninige vor dem Lötprozeß dienen die Halteteiie 11. An den Stallen 12 ist die Verbindung ider keramischen mit den metallischen· Teilen bereits, erfolgt und demgemäß das Lot in den Spalt der Verbindungsstelle eingedrungen.

TJm die an sich gegensätzliche Forderung nach einem möglichst langen Isolierweg der keramischem Teile und einem möglichst geringen; Abstand der 'metallischen Einsätze voneinander zur Erzielung eines geringem Spannungsabfalles an der Röhre und einer verhältnismäßig geringem Zündspannung miteinander in Einklang zu bringen, sind .bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die keramischen Teile wulstartig ausgebildet. Bei einer !derartigen Konstruktion sind die genannten Forderungen erfüllt, und die Gefahr einer Bildung vom Wandladungen auf den keramischen Teilen ist erheblich herabgemindert. Auch bei der Attisfühnungsform nach Fig. 2 sollen die !metallischem Einsätze.2 mit den keramischem Teilen 1 mittels eines Hartlotes verbunden werfen, das in Ringform an die Lötstelle gebracht wanden kann und in der Fig. 2 gleichfalls jeweils mit 10 bezeichnet ist. Die Herstellung des Gefäßes nach der Erfindung .gestaltet sich insofern besonders einfach, .als die zur Lötung vorbereiteten einzelnem Teile zusammengebaut wenden können, worauf eine Vielzahl von Gefäßen gleichzeitig gelötet werden kann. Ihre Anzahl ist lediglich durch das Fassungsvermögen! des Ofens 'begrenzt, der zweckmäßig· eine Wassenstoffüll'ung aufweist. Bei diesem Lötprozeß können naturgemäß auch gleich-'zeitig¹ die Kontaktteile 9 'der Kathode 3 und die Kappe 5 verlötet wenden.

Nach der weiteren Auisführungsform gemäß Fig. 3 werden die metallischen Einsätze 2 durch Metallschiichteim gebildet, die auf die Innenwandung des keramischen Rohres 1 aufgesintierfc worden sind. Auch für diese !metallischem Einsätze soll nach der Erfindung¹ das Pulver 'eines hochschmelzenden unedlen Metalls verwendet werden. Die Aufisiimterung erfolgt 'zweckmäßig dm Vafcuuimofem in der oben beschriebenen! Weiise. Dies weiteren sind gemäß Fig. 3 zur Erzielung einer gleichmäßigem Spannungsverteilung die metallischen Einsätze 2 mit Kondensatoren 13 verbunden. Die übrigen Teile tragen idie gleichen Bezeichnungen der entsprechendem Teile in idem Fig. 1 und 2.

In Fig. 4 sind die keramischen Teile 1 nach Art eines Freileitungisisolatiors ausgebildet. Ein derartiges 'Gefäß wird sich daher zur Montage im Freien besonders eignen. DiemetallischenEimsätze2 i°5 sind auch bei dieser Ausführungsform durch Aufsintern einer unedlen Metallschicht gebildet und gleichfalls mit Kondensatoren 13 verbunden.

Im Fig. 5 ist eine Ausführungsform nach der Erfindung dargestellt, in der (in besonders zweckmäßiger Weise die zur gleichmäßigen Spannungsverteilung dienendem Kondensatoren 13 miit dem eigentlichen Gefäß baulich vereinigt sind; Die Kondensatoren 13 sind zweckmäßig aus einzelnen Ringen zusammengesetzt, die einem komischem 'Querschnitt aufweisen und jeweils an einer Fläche mit einem ■aufgesinterten Metallüberzug versehen sind. Als Isoliermaterial für 'diese Kondensatoren eignen sich besonders Titanoxyde, die 'im Handel .unter der Bezeichnung Kondemsa und Kerafar au haben ind. Sie zeichnen sich durch eine sehr hohe Dielektrizitätskonstante aus.

Die übrigem keramischem Teile der Entladung^ gefäße nach der Erfindung wenden zweckmäßig aus. keramischen Sondermassen hergestellt, die einen geringen dielektrischen Verlustwinkel auf-

weisen. Es 'kommen hierfür also beispielsweise Magnesiuimsiilikate iiti Frage, die irci Handel unter der Bezeichnung Calk, Caian oder Ultra-Galan erhältlich sind.

EMladungsgefäße nach idler E.rfindung erweisen sich als äußerst robust, und sie werden überall dort mit Vorteil verwendet wenden können, wo hohe Temperaturen oder starke Erschütterungen auftreten. Letzteres ist beispielsweise bei der Montage derartiger Gefäße auf Fahrzeugen der Fall.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrisches Entladungsgefäß mit Gasoder Metalldampffüllung, insbesondere Hoch-'Spannungsgleichrichter mit metallischen, zur Spannungsunterteilung dienenden Einsätzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß ausschließlich aus vakuumdicht miteinander verbundenen keramischen und metallischen Teilen besteht.

2. Verfahren zuir Herstellung vonEntiladungiS-giefäßen nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vakuumdichte Verbindung der keramischen und metallischen Teile untereinander mittels eines Glasflusses erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen unid metallischen Teile mittels eines Hartlotes miteinander verlötet warden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hartlote Silber, Kupfer, Gold,, Phosphor bronze od. dgl. verwendet werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verlötenden Stellen der keramischen Teile vor dem Lötprozeß 'mit ,der Schicht eines hochschmelizenidien unedlen Metalls versehen werden.

6. Verfahren nach· Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Metallisierung Karbonyl- eisen verwendet wind.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 folie 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Spannungisuniterteiilung dienenden !metallischen Einsätze mit der Innenwandung des Gefäßes mittels eines Hartlotes, beispielsweise Silberlotes, verbunden werden.

8. Verfahren nach 'den Ansprüchen¹2 Ws 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Spannungsunterteiluing dienenden Einsätze, durch Schichten hochschmelzender unedler Metalle gebildet werden, die auf die Innenwandung dies Gefäßes aufgesiintert werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den metallischen¹ Einsätzen Kondensatoren geischaltet sind.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die baulich mit dem Gefäß vereinigten^ Kondensatoren <aus einzelnen Ringen zusammengesetzt werden, diie aus Titanoxyd bes.tehen.

in. Verfahren nach Anspruch 2 uod folgenden, dadurch gekennzeichnet, ,daß alle erforderlichen Lötungen gleichzeitig in einem Wasserstoffofen erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen