DE933281C

DE933281C - Loetverbindung zwischen einem Koerper aus einer Legierung, wie z. B. einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, und einem Kupferteil, vorzugs-weise einer Anode, von elektrischen Entladungsgefaessen

Info

Publication number: DE933281C
Application number: DET7861A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Pulfrich
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1953-05-20
Filing date: 1953-05-20
Publication date: 1955-09-22

Description

Lötverbindung zwischen einem Körper aus einer Legierung, wie z. B. einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, und einem Kupferteil, vorzugsweise einer Anode, von elektrischen Entladungsgefäßen Die überwiegende Mehrzahl der Senderöhren, insbesondere der Hochleistungssenderöhren für kurze Wellenlängen, besitzt heute eine mit KühlrIppen versehene Außenanode, die mit dem Glasteil der Röhre vakuumdicht verbunden werden muß. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Kupfer ist aber ungefähr dreimal so groß wie der des Glases, so, daß jede direkte Anglasung Schwierigkeiten bereitet. Lange Zeit hat man die Außenanoden z. B. mit Schneiden versehen und diese Schneiden mit dem Glasteil des Entladungsgefäßes verschmolzen (Schneidenanglasung).
Aus konstruktiven und elektrischen Gründen hat man die Kupferanglasungen fast ganz verlassen und ist zu den Anglasungen bzw. Verschmelzungen mit aufeinander abgestimmten Ausdehnungskoeffizienten übergegangen. Legierungen, z. B. aus Eisen-Nickel-Kobalt, lassen sich auf den gleichen Koeffizienten der Wärmeausdehnung einstellen, wie ihn das Glas besitzt. Dies gilt für alle in der Röhrentechnik benutzten Glassorten.
Es ist bekannt, derartige Legierungen, die in Deutschland unter der Handelsbezeichnung »Kovar« bekanntgeworden sind, zur Herstellung von Verbindungsteilen zwischen Kupferteilen und Glasteilen zu verwenden. Selbstverständlich lassen sich Verbindungsteile (Körper) aus solchem Legierungen ohne weiteres an Kupferteile anlöten. Schwierig ist es in. diesen Fällen nur, die mechanischen Spannungen zu beherrschen, die an der Verbindungsstelle einerseits bei der Verlötung, andererseits, während des- Betriebes des Entladungsgefäß-es auftreten.-Die bisher bekanntgewordenen Lötverbindungen waren in dieser Hinsicht nicht befriedigend. Zwar bot die Verwendung von Zwischenkörpern aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung den wichtigen Vorteil der Freiheit in der Formgebung, aber bezüglich der Beherrschung der mechanischen Beanspruchungen bei der Lötung und bei dem späteren Betrieb des Entladungsgefäßes mußte man stets Kompromißlösungen in Kauf nehmen.
Im allgemeinen waren sowohl die Verbindungsteile ;aus den genannten Legierungen als auch die Kupferteile kreiszylinder- oder ringförmig. Dementsprechend waren auch die Lötflächen ringförmig. Dies hatte den großen Nachteil, daß der Kupferteü mit :seinem wesentlich höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten den Verbindungsteil deformierte, so daß die Lötverbindung in besonders ungünstigen Fällen auf weite Strecken aufriß oder den Verbindungsteil sprengte, iumal wenn das Lot in die Korngrenzen des Verbindungsteiles eingedrungen war. Infolgedessen waren starke Deformationen oder Verwerfungen des Verbindungsteilles sehr häufig gar nicht zu vermeiden.
Die Erfindung betrifft eine Lötverbindung zwischen einem Verbindungssteil aus einer Legierung, wie z. B. ein-er Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, und einem Kupferteil, vorzugsweise einer Anode, von elektrischen Entladungsgefäßen, bei der diese Nachteile vermieden werden. Sie besteht darin, daß die Lötflächen beider Teile Kegelmantelflächen sind und daß die Wandung des Kupferteiles in der Nähe der Lötstelle eine Schwächung, die den Ausgleich im Betrieb auftretender mechanischer Spannungen ermöglicht, aufweist.
Der Verbindungsteil ist vorzugsweise als ringförmiger Körper ausgebildet, der nach außen in einen scheibenförmigen, ringförmigen oder rinnenförmigen Flansch ausläuft, an den der Glaskörper angeglast ist.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der neuen Lötverbindung nach der Erfindung nm Schnitt beispielsweise dargestellt. Mit i ist ein Teil einer kreiszylindrischen Außenanode einer Senderöhre (z. B. Kurzwellen- oder Ultrakurzwellenröhre) bezeichnet. Die Anode besitzt an ihrem Beinen Ende einen kegelförmigen Ansatz 2 mit einer Absichrägung 3, die unter ¢5° zu der Längsachse der Anode geneigt ist. q. ist der Verbindungsteil .aus einer Legierung, wie z. B. einer Eis-en-Nickel-Kobak-Legierung. Dieser Verbindungsteil besitzt beispielsweise einen Flansch 5 mit U-förmigem Querschnitt, an den der kreiszylinderförmige Glasteil 6 angeglast ist. Es sind hier natürlich viele bekannte Anglasungsmögl-Lchkeiten wie Endanglasung, Stumpf-, Schneiden- oder andere Anglasungen gegeben.
Zum Ausgleich mechanischer Spannungen während des Betriebes des Entladungsgefäßes dient die Schwächung 7 der Wandung der Anode in der Nähe der Lötstelle.
Bei der Verlätung des Verbindungssteiles q. mit der Anode i können die Durchmges,seränderungen der zu verlötenden Teile bei der Erwärmung sehr gut ausgeglichen werden, weil der Verbindungsteil auf der Abs.chrägung 3 _der Außenanode gleiten kann. Der Lötspalt selbst hat dabei immer seine konstante Breite s.
-Zum Zweck einer maßgerechten Verlötung des Verbindungsteiles q. mit der Anode ist an dem einen Ende -ein zylindrischer Absatz 8 vorgesehen und an dem Verbindungsteil q: bei 9 eine Zylinderfläche angeschliffen, .so daß ein Spalt mit der Breite S offen bleibt. Die SpaltbreiteS ist nach den jeweiligen Wärmgeausdehnungskoeffizienben der miteinander zu verlötenden Teile so .gewählt, daß der Spalt bei Erreichung der Schmelztemperatur des Lotes verschwindet. Hierdurch wird die gewünschte Zentrierung des Verbindungsteiles q. auf der Anode in einfacher und sehr sicherer Weise erreicht. Die Lötfläche 3 bietet dabei genügend Spielraum, selbst bei Durchmesseränderungen des Kupferkörpers vom- der Größenordnung eines Millimeters.
Sowohl beim Abkühlen der Lötstelle nach erfolgter Lötung als auch bei der betriebsmäßigen Erwärmung des Anodenkörpers können dann mechanische Spannungen durch die merkliche Schwächung der Wandung des Anodenkörpers an der Stelle 7 ausgeglichen werden. Auf diese Weise werden Deformationen oder gar Rißbildungen in Richtung der Erzeugenden des Anodenzylinders vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Lötverbindung zwischen einem Verbindungsteil .aus einer Legierung, wie z. B. einer Eisen -Nickel -Kobalt -Legierung, und seinem Kupferbeil, vorzugsweise seiner Anode, von elektrischen Entladungsgefäßen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötflächen beider Teile Kegelmanbelflächen sind und daß die Wandung des Kupferteiles (i) in der Nähe der Lötstelle eine Schwächung (7), die den Ausgleich im Betrieb auftretender mechanischer Spannungen ermöglicht, aüfwgeist.
2. Lötverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsteil (q.) als ringförmiger Körper ausgebildet ist.
3. Lötverbindung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Körper (q) nach außen in einen scheibenförmigen, ringgförmigen oder rinnenförmigen Flansch (5) ausläuft, an den der Glaskörper (6) anggeglast ist. q.. Lötverbindung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferteil (i) an einem Ende einen zylindrischen Ansatz (8) hat und der Verbindungsteil (¢) eine angeschliffene Zylinderfläche (9), so daß zwischen den beeiden Teilen (i und ¢) ein definierter Spalt entsteht.