DE935915C

DE935915C - Vakuumdichte bzw. gas- oder fluessigkeitsdichte Durchfuehrung von Stromzuleitungen, insbesondere in groesserer Anzahl, durch Wandungen und Deckel von Gefaessen

Info

Publication number: DE935915C
Application number: DES7419D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Phil Vatter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-03-03
Filing date: 1942-03-03
Publication date: 1955-12-01

Description

Vakuumdichte bzw. gas- oder flüssigkeitsdichte Durchführung von Stromzuleitungen, insbesondere in größerer Anzahl, durch Wandungen und Deckel von Gefäßen Für die Herstellung vakuumdichter bzw. gas-oder flüssigkeitsdichter Durchführungen durch Gefäßwände stehen verschiedene Mittel zur Verfügung. Man verwendet zur Abdichtung vielfach Glas, das mit dem Durchführungsleiter einerseits und mit der Wand andererseits verschmolzen ist. Die Abdichtung kann auch durch ein Lot bewirkt werden, wobei zur Isolation des Leiters gegen die Wand oder gegen andere Gefäßteile ein keramischer Körper dient. Diese Methoden sind vielfach erprobt und angewendet; doch lassen sie sich nicht in allen Fällen mit dem gleichen Erfolg benutzen. Dies gilt z. B. besonders dann, wenn es sich um die Anordnung einer großen Anzahl von Durchführungen in einer Wand oder Platte handelt. Je kleiner die Abstände der einzelnen Durchführungsstellen voneinander bzw. die Öffnungen in der Wand oder Platte sind, durch welche die Leiter hindurchgeführt werden müssen, um so größer werden die Schwierigkeiten. Man kann sich nur unter Umgehung der oben geschilderten Verfahren damit behelfen, daß man zur Abdichtung Preßmassen aus Kunstharzen, die in den verschiedensten Zusammensetzungen bekannt sind, verwendet. Durchführungen mit solchen Dichtungsmitteln erweisen sich aber nur in den seltensten Fällen als dicht. Die Ursache für diese Undichtigkeiten liegt in der verschiedenen Wärmedehnung der Preßmassen und der in diese Masse eingepreßten Metallstifte. In den meisten Fällen ist die Wärmedehnung der Preßmassen erheblich größer als die der Metalle. Die Folge davon ist, daß die Preßmassen auf den Draht aufgeschrumpft werden, wobei tangentialer Zug entsteht, den die Preßmasse nicht aushält und daher einreißt.
Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß man bei einer besonderen Auswahl der Werkstoffe für die Herstellung der Durchführung die oben geschilderten Schwierigkeiten vermeiden und die Verwendungsmöglichkeiten für die erwähnten Durchführungen wesentlich erweitern kann. Gemäß der Erfindung ist der Ausdehnungskoefffizient der Preßmasse aus Kunstharzen um einige Prozent kleiner zu wählen als der des gut leitenden Metalls, insbesondere Aluminium, Silber oder Kupfer, aus welchem die Durchführungsleiter hergestellt sind. Der kleinere Ausdehnungskoeffizient der Preßmasse kann durch Beifügung von den Ausdehnungskoeffizienten verändernden Beimengungen erhalten werden. Die gute Haftbarkeit der Durchführung nach der Erfindung hängt offenbar auch damit zusammen, daß die im wesentlichen in Frage kommenden Preßstoffe, wie Bakelit, Phenoplaste und Aminoplaste, mit den erwähnten gut leitenden Metallen sehr feste Verbindungen ergeben. Die gute Leitfähigkeit der Leiter ist außerdem vorteilhaft in bezug auf die Wärmebeanspruchung der Dichtungsstelle, die durch die bei gleichem Strom kleinere Erwärmung dieser Stelle beruht.
Die Erfindung wird in der Fig. i an einem Ausführungsbeispiel verdeutlicht. Bei diesem sind in der Platte i aus Metall oder Isolierstoff eine große Anzahl von Durchführungen 2 vorgesehen. Die Stäbe 3 können z. B. aus Silber, Kupfer oder Aluminium bestehen. Man bringt nun in dem durch den umgebördelten Plattenrand q. begrenzten Raume 5 die Preßmasse, deren Ausdehnungskoeffizient nicht sehr von dem des Kupfers verschieden ist, in zerkleinerter, z. B.- gepulverter Form an und preßt sie unter Erwärmung mit einem geeignet ausgebildeten Stempel 7 nieder, wobei man sie erwärmt. Natürlich kann auch die ganze Platte - in Fig. 2 mit io bezeichnet - aus Preßmasse bestehen. Das Pressen der Platte und die Herstellung der vakuumdichten Durchführungen i i, i2, 13 wird am besten- in einem Arbeitsgang vorgenommen. Die Masse dringt in die Löcher 8 ein und bewirkt an allen Stellen eine gute Abdichtung. Ein Gegenstempel, der die vom Stempel 6 ausgeübte Kraft aufnimmt und gleichzeitig das Ausfließen der weichen Preßmasse verhindert, ist bei g angedeutet. Die Ausdehnungskoeffizienten der für den vorliegenden Zweck geeigneten Preßmassen werden zweckmäßig zwischen Zoo und 300 X i0-7 liegen. Derartige Preßstoffe sind z. B. Phenopiaste aus Formaldehyd, Phenol und Faserstoffe, Schichtpreßmassen (Resol), Edelkunstharz (Albolit, Bakelite, Trolon) und Aminoplaste aus Formaldehyd, Harnstoff und Holzmehl oder Faserstoffe.
Wenn der Ausdehnungskoeffizient der zu verwendenden Masse nicht die entsprechende Größe hat, empfiehlt es sich, der Masse Beschwerungsmittel zuzusetzen, welche den Ausdehnungskoeffizienten verändern. Solche Mittel sind z. B. Aluminiumoxyd, Quarz, Glaspulver. Es kann auch vorteilhaft sein, der Masse Zusätze zu geben, welche das Haften zwischen Masse und Durchführungsstab verbessern. Als derartiger Zusatz kommt z. B. Schellack in Frage.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vakuumdichte bzw. gas- oder flüssigkeitsdichte Durchführung von Stromzuleitungen, insbesondere in größerer Anzahl, durch Wandungen oder Deckel von Gefäßen unter Verwendung einer Preßmasse aus Kunstharzen als Dichtungsmittel, dessen Ausdehnungskoeffizient demjenigen der Durchführungsleiter angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungskoeffizient der Preßmasse um einige Prozent kleiner gewählt ist als der des gut leitenden Metalls, insbesondere Aluminium, Silber oder Kupfer, aus welchem die Durchführungsleiter hergestellt sind.
2. Durchführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Ausdehnungskoeffizient der Preßmasse durch Beifügung von den Ausdehnungskoeffizienten verändernden Beimengungen erhalten wird.
3. Durchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßmasse z. B. Bakelit, Phenoplaste, Aminoplaste oder Quarz beigemengt ist. q,. Durchführung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Beimengung von Aluminiumoxyd zur Preßmasse. 5. Durchführung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Beimengung von Glas- oder Keramikpulver zur Preßmasse. 6: Verfahren zur Herstellung einer Durchführung nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchführungsstab bzw. -draht vor dem Verpressen mit der Dichtungsmasse oberflächlich aufgerauht wird. 7. Verfahren zur Herstellung einer Durchführung nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Durchführungsstab oder -draht vor dem Verpressen mit der Gußmasse eine Deckschicht aus Metall oder Isolierstoff aufgesintert wird. B. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die poröse Oberfläche des Durchführungsstabes oder -drahtes vor der Verbindung mit der Preßmasse eine kolloidale Substanz bzw. ein Kitt aufgetragen wird. 9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Oberfläche des Durchführungsstabes oder -drahtes vor der Verbindung mit der Preßmasse mit einem an der Preßmasse haftenden Lack, z. B. Bakelitlack, getränkt wird. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. :2o3:239; deutsche Patentschriften Nr. 405 z35, S17 g 373 o56; Buchvon E s p e und K n o 11: »Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik«, Berlin 1936, S. 325 und 3z7.