DE916558C

DE916558C - Vacuum-tight fusion

Info

Publication number: DE916558C
Application number: DES7970D
Authority: DE
Inventors: Georg Engelhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-07-11
Filing date: 1942-07-11
Publication date: 1954-08-12

Description

Vakuumdichte Verschmelzung Zusatz zum Patent 906 595 Die Erfindung betrifft eine vakuumdichte Verschmelzung zwischen einem Stab oder Rohr aus Metall und einem den Stab oder das Rohr umschließenden zylinderförmigen Metallteil. Derartige Verschmelzungen kommen häufig beim Bau von elektrischen Entladungsröhren vor. Bei diesen handelt es sich darum, einen als Stromzuleitung dienenden stabförmigen oder rohrförmigen Metallkörper mit Hilfe von Glas oder einer glasartigen Masse, z. B. überbrannter Keramik, in einen zylindrischen Wandungsteil einzuschmelzen. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, den zur Verschmelzung dienenden Glaskörper pfropfen- oder scheibenförmig auszuführen und den eingeschmolzenen Leiter aus einem Werkstoff herzustellen, dessen Ausdehnungskoeffizient mit dem des Einschmelzglases nahezu übereinstimmt. Der den Leiter umschließende Wandungsteil wird aus einem Werkstoff mit einem höheren Ausdehnungskoeffizienten verfertigt, so daß sich beim Abkühlen der Verschmelzung infolge der stärkeren Zusammenziehung des äußeren Wandungsteiles eine Druckbeanspruchung des Glaskörpers ergibt. während die gefährliche Zugbeanspruchung vermieden wird.Vacuum-tight fusion Addendum to patent 906 595 The invention relates to a vacuum-tight fusion between a rod or tube made of metal and a cylindrical metal part surrounding the rod or the tube. Such Fusion often occurs in the construction of electrical discharge tubes. at this is a rod-shaped or serving as a power supply line tubular metal body with the help of glass or a vitreous mass, e.g. B. overfired ceramic to melt into a cylindrical wall part. In this Connection it is known to plug the glass body used for fusing or disc-shaped and the fused-in conductor made of one material produce, its coefficient of expansion with that of the sealing glass almost matches. The wall part surrounding the conductor is made of a material Manufactured with a higher coefficient of expansion, so that on cooling the fusion as a result of the stronger contraction of the outer wall part one Compressive stress on the glass body results. while the dangerous Tensile stress is avoided.

Der Erfindung des Patents 9o6 595 liegt die Aufgabe -zugrunde, eine Einschmelzung zu schaffen, die mit urilegierten Werkstoffen auskommt und für sehr hohe Strombelastungen des eingeschmolzenen Leiters geeignet ist. Nach der Erfindung des Hauptpatents wird dies dadurch erreicht, daß der eingeschmolzene Leiter aus einem urilegierten Metall hergestellt wird, dessen Ausdehnungskoeffizient von dem des zur Einschmel zung dienenden Glas oder glasartigen Materials erheblich abweicht, und daß die Dicke des zylindrischen bzw. rohrförmigen Körpers und damit der Außendruck so groß gewählt wird, daß in dein Verschmelzungsmaterial keine Zugspannungen auftreten können oder nur solche, die die Zugspannungsfestigkeit des Verschmelzungsmaterials nicht überschreiten. Der Erfindung des Hauptpatents liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man ohne die Verwendung besonderen Einschmelzmaterials auskommen kann, wenn man den die Einschmelzstellen umschließenden Wandungsteil entsprechend dimensioniert.The invention of the patent 9o6 595 is based on the object, one To create a melt that gets by with uralloyed materials and for a lot high current loads of the melted conductor is suitable. According to the invention of the main patent this is achieved in that the melted conductor from a uralloyed metal is produced, the coefficient of expansion of which is from the the glass or glass-like material used for melting deviates significantly, and that the thickness of the cylindrical or tubular body and thus the external pressure is chosen so large that no tensile stresses occur in your fusion material may or only those that affect the tensile strength of the fusion material do not exceed. The invention of the main patent is based on the knowledge that you can do without the use of special sealing material, if the wall part surrounding the melt-in points is dimensioned accordingly.

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung der Erfindung des Hauptpatents, die dadurch erreicht wird, daß der äußere Ring der Einschmelzung als Rippenkörper ausgebildet wird. Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine nach der Erfindung des Hauptpatents aus -gebildete vakuumdichte Einschmelzung mit Vorteil auch für solche Einschmelzstellen verwendet werden kann, bei denen verhältnismäßig große Durchmesser der miteinander vakuumdicht zu verschmelzenden ringförmigen Teile vorliegen. Ein solches Anwendungsgebiet ist insbesondere die Kathode von Ouecksilherdampfentladungsgefäßen. Wenn bei einer solchen Kathode gemäß der Erfindung der äußere Ring der Einschmelzung als Rippenkörper ausgebildet wiird, ist ,das an sich erhöhte Gewicht der zur Einschmelzstelle gehörigen Teile trotz des verhältnismäßig großen Durchmessers des Kathodenbehälters noch tragbar.The invention relates to an improvement and further development of the invention of the main patent, which is achieved in that the outer ring of the Melting is designed as a rib body. The invention has the advantage that a vacuum-tight seal formed according to the invention of the main patent can also be used with advantage for those melt-down points where relatively large diameter of the ring-shaped parts to be fused together in a vacuum-tight manner are present. One such area of application is, in particular, the cathode of oxy-carbon vapor discharge vessels. When with such a cathode according to the invention the outer ring of the seal is designed as a ribbed body, the inherently increased weight of the melting point associated parts despite the relatively large diameter of the cathode container still wearable.

Ein besonderer Vorteil des Rippenkörpers bzw. der Rippen auf dem Außenrö'hr ist die vergrößerte Oberfläche. Das Außenrohr bleibt .dadurch auch bei 'höheren Temperaturen kälter als der Innenleiter, wodurch die Schrumpfung des Rohres und damit die Druckspannung im Glaskörper erhalten wird.A particular advantage of the rib body or the ribs on the outer tube is the enlarged surface. The outer tube remains .this way even with higher Temperatures colder than the inner conductor, causing the tube and shrinkage so that the compressive stress in the vitreous is preserved.

Die Erfindung sei an den in der Zeichnung -dargestellten Ausführungsformen näher erläutert: Fig. i zeigt die vakuumdichte Verbindung zwischen dem unteren Teil i eines Quecksilberdampfentlaadurngsgefäßes und einer Schale 2, in der sich das flüssige Kathodenmetall 3 befindet. Sowohl .das Entladungsgefäß i als auch der Kathodenbehälter 2 bestehen aus einem Werkstoff, der nicht die Eigenschaft ha-t, daß sein Ausdehnungskoeffizient dem zur vakuumdichten Verschmelzung dienenden Glasring q. angepaßt ist. Als Werkstoff für diese beiden Teile dient hier gewöhnliches Eisen. Die vakuumdichte und auch für höhere Stromstärken sichere Einschmelzung wird nach der Erfindung des Hauptpatents durch eine besondere Bemessung des äußeren Ringes der Einschmelzstelle erreicht. Die dazu notwendige Verstärkung des Querschnitts dieses äußeren Ringes wird bei der auf der rechten Seite der Figg. i dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht, daß ein rippenförmiger Körper 5 auf den Kathodenbehälter 2 aufgebracht ist, während bei der auf der linken Seite der Fig. i dargestellten Ausführungsform eine größere Anzahl rin,gförmi!ger Scheiben 6 angebracht ist, deren Scheibenebene auf der Achse der ringförmigen Verschmelzung senkrecht steht.The invention is based on the embodiments shown in the drawing explained in more detail: Fig. i shows the vacuum-tight connection between the lower part i of a mercury vapor discharge vessel and a bowl 2 in which the liquid cathode metal 3 is located. Both the discharge vessel i and the cathode container 2 consist of a material that does not have the property that its coefficient of expansion the glass ring used for the vacuum-tight fusion q. is adapted. As a material ordinary iron is used for these two parts. The vacuum tight and also for higher currents, safe melting is according to the invention of the main patent achieved by a special dimensioning of the outer ring of the melting point. The necessary reinforcement of the cross section of this outer ring is at the one on the right side of Figg. i illustrated embodiment achieved by that a rib-shaped body 5 is applied to the cathode container 2 while in the embodiment shown on the left side of FIG Number of ring-shaped disks 6 is attached, the disk plane of which is on the axis the annular fusion is perpendicular.

In Fig. : ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Unterschied gegenüber ,der Ausführungsform auf der rechten Seite der Fig. i besteht darin, daß der mit nutenförmigen Ausdrehungen versehene Ringkörper 7 nicht auf den oberen Rand der Katbodenschale 2 aufgesetzt, sondern daß diese Kathodenschale an die untere Kante 8 des Ringkörpers 7 angeschweißt ist.In Fig.: Another embodiment of the invention is shown. The difference compared to the embodiment on the right-hand side of FIG consists in the fact that the annular body 7 provided with groove-shaped recesses does not placed on the upper edge of the cathode shell 2, but that this cathode shell is welded to the lower edge 8 of the ring body 7.

In den Fig. 3 und q. sind zwei Ausführungsformen der Erfindung .dargestellt, rdie sich nicht .auf eine Kathodeneinschmelzung; sondern auf eine andere Durchführung, beispielsweise die Durchführung einer Anode eines Entladungsgefäßes, beziehen. Im übrigen ist .der Grundgedanke für den Aufbau -der Einschmelzung der gleiche. Auch hier ist der äußere Ring der Einschmelzung als Rippenkörper ausgebildet. Bei,der Anordnung nach Fig. 3 ist an einen Rippenkörper 9 ein besonderer zylindrischer Körper io angesetzt, während bei der Ausführungsform nach Fig. q. ein zylindrischer Teil i i außen von einem rippenförmigen Körper 12 oder von einzelnen ringförmigen Scheibein 13 umgeben (isst.In Figs. 3 and q. two embodiments of the invention are shown. r that does not relate to a cathode seal; but on another implementation, for example the implementation of an anode of a discharge vessel. in the The rest of the time. The basic idea for the construction of the meltdown is the same. Even here the outer ring of the seal is designed as a rib body. In the The arrangement according to FIG. 3 is a special cylindrical body on a rib body 9 io set, while in the embodiment of Fig. q. a cylindrical part i i on the outside of a rib-shaped body 12 or of individual annular disc legs 13 surrounded (eats.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß sämtliche Haftflächen zwischen Eisen und Glas bzw. -lasartigem Werkstoff in üblicher Weise emailliert werden, bevor die eigentliche Druckglasverschmelzung hergestellt wird. Bei der Anwendung der Erfindung für eine Kathodeneinschmelzung kann :der Kathodenbehälter innen weitgehend emailliert werden, um ein besonderes Kathodenrohr aus Keramik zu sparen.It should also be noted that all adhesive surfaces between Iron and glass or glass-like material are enamelled in the usual way before the actual pressure glass fusion is produced. In applying the invention for a cathode seal: the cathode container is largely enamelled on the inside to save a special ceramic cathode tube.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vacuum-tight fusion between a rod or tube made of metal and a preferably cylindrical metallic wall part that closes the rod or tube with the aid of a disk-shaped or plug-shaped body made of glass or vitreous material, in which, according to patent 9o6 595, the melted rod or The tube is made of a material whose expansion coefficient differs considerably from that of the fused material, and the thickness of the outer wall part is chosen to be so large that no tensile stresses arise in the fused body or only those, - which do not have the tensile strength of the fused material exceed, characterized in that the outer ring of the fusion is designed as a rib body. a. Fusion according to claim i, characterized in that the rib body is formed by groove-shaped recesses. 3. Fusion according to claim i, characterized in that a plurality of annular discs are placed on a cylindrical outer ring. 4. Fusion according to claim i, characterized in that a rib body provided with grooves is placed on a cylindrical outer ring. Fusion according to Claim i for the cathode container of a discharge vessel with a liquid cathode, characterized in that the upper edge of the cathode container serves as an outer ring on which a rib body is placed on the outer circumference. 6. Fusion according to claim i for the cathode container of a discharge vessel with a liquid cathode, characterized in that the cathode container is attached to the rib body.