DE946167C

DE946167C - Process for the production of current feeds in electrical discharge vessels with metal walls

Info

Publication number: DE946167C
Application number: DEA9016D
Authority: DE
Inventors: Harry Lucas Thorson
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-04-07
Filing date: 1940-04-07
Publication date: 1956-07-26

Description

Verfahren zur Herstellung von Stromeinführungen in elektrische Entladungsgefäße mit Metallwandung Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung einer Dichtung bei Stromeinführungen durch eine metallische Wandung, insbesondere zur Stromeinführung in elektrische Entladungsgefäße mit Metallwandung, die sich von den bekannten Einschmelzungen durch ihre einfache Herstellungsart und durch große mechanische Festigkeit unterscheidet, und die leicht in Massenfabrikation hergestellt werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, nachdem die als Kontaktstifte ausgebildeten. Stromzuführungen in die Öffnungen der metallischen Bodenplatte eingesetzt sind, ein Glasfluß in die Nähe der Öffnung gebracht und nach Erhitzen teilweise durch die Öffnung getrieben, darauf wird der Glasfluß von beiden Seiten an den Rand der Öffnung vakuumdicht angepreßt. Die Figuren zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung, an Hand derer der Erfindungsgegenstand näher erläutert wird. Das Entladungsgefäß ist von einer zylindrischen Metallwandung 1o umgeben, die an ihrem unteren Ende durch eine kreisförmige Deckelplatte i i durch Verlöten oder Schweißen abgeschlossen ist. Der Deckel ist mit einem Ansatz 13 versehen, der zur Führung der Kontaktstifte in die vorgeschriebenen Sockelöffnungen dient. Die Stromzuführungen 14 sind durch die Öffnungen 25 in dem Deckel i i hindurch mit dem Elektrodensystem verbunden. Sie sind derart ausgebildet, daß ihr äußeres Ende als-Kontaktstift zum Einstecken in eine entsprechende Fassung geeignet ist und der innere Teil mit dem Elektrodensystem direkt verbunden werden kann. Jede Stromzuführung wird durch einen Glasfluß isoliert von dem Deckel getragen, wodurch gleichzeitig eine Vakuumdichtung zwischen der Stromeinführung und dem Deckel erreicht wird.Process for the production of current inlets in electrical discharge vessels with metal wall The invention relates to a new method for producing a Seal for power feeds through a metallic wall, especially for Current introduction into electrical discharge vessels with metal walls, which extend from the well-known melts due to their simple production method and large mechanical strength is different, and which is easily mass-produced can be. In the method according to the invention, after the as contact pins trained. Power leads inserted into the openings in the metal base plate are brought a glass flux near the opening and after heating partially driven through the opening, then the glass flow from both sides to the edge the opening pressed vacuum-tight. The figures show in part schematically Representation of exemplary embodiments of the invention, on the basis of which the subject matter of the invention is explained in more detail. The discharge vessel has a cylindrical metal wall 1o surrounded by a circular cover plate i i at its lower end Soldering or welding is complete. The lid is provided with a shoulder 13, which is used to guide the contact pins into the prescribed socket openings. The power supply 14 are through the openings 25 in the lid i i connected through to the electrode system. They are designed so that its outer end is suitable as a contact pin for insertion into an appropriate socket and the inner part can be directly connected to the electrode system. Every Power supply is carried isolated by a glass flux from the lid, whereby at the same time a vacuum seal is achieved between the power inlet and the cover will.

Es ist aus Billigkeitsgründen vorteilhaft, den Deckel selbst aus Eisen, vorzugsweise aus kaltgewalztem oder tiefgezogenem Stahl herzustellen. Um eine vakuumdichte Verbindung ohne Schwierigkeiten zu erhalten, ist es erforderlich, daß die Stromeinführung aus einem Material besteht, das im wesentlichen die. gleiche Ausdehnungscharakteristik aufweist wie Eisen. Weiterhin ist es bei einer Anordnung entsprechend Fig. i- vorteilhaft, daß die äußeren Teile der Stromzuführung als Kontaktstifte zur Kontaktbildung mit dem Sockel dienen. Aus diesem Grunde werden diese Teile vorteilhaft aus einem Metall hergestellt, das nicht leicht oxydiert, indem beispielsweise die Zuleitungen aus einer Legierung hergestellt werden, die 70 biss 8o % Nickel enthält und in ihrem Rest aus Eisen besteht.For reasons of economy, it is advantageous to manufacture the cover itself from iron, preferably from cold-rolled or deep-drawn steel. In order to obtain a vacuum-tight connection without difficulty, it is necessary that the current lead-in consists of a material which essentially corresponds to the. has the same expansion characteristics as iron. Furthermore, in an arrangement according to FIG. 1, it is advantageous that the outer parts of the power supply line serve as contact pins for making contact with the base. For this reason, these parts are advantageously made of a metal that does not easily oxidize, for example by making the leads from an alloy that contains 70 to 80% nickel and the remainder of iron.

Bei der Herstellung von Röhren nach der Fig. i und insbesondere bei der Herstellung von Stromeinführungen für derartige Röhren wird vorteilhaft zunächst eine Perle aus flüssigem Glasmaterial an jeder Einführung angeschmolzen. Zur Dichtung zwischen dem Deckel und den Stromzuführungen aus dem obengenannten Material hat sich ein Bleiglas als vorteilhaft erwiesen, das annähernd aus 45 0/0 SiO2, i2% K20, 6% Nag O, 32% Pb O und 590 Ca F2 besteht. Nach Fig. 2 wird die erfindungsgemäße Stromeinführung derart hergestellt, daß Glas oder anderes glasartiges Material in körniger Form auf den rotierenden Leiter, der erlützt wird, aufgebracht wird. Nach Fig. 2 wird der Halter 17, der den Leiter 14 trägt, in Drehbewegung versetzt. Durch die Flamme aus der Düse 18 wird der Leiter annähernd auf die Schmelztemperatur des Glases erhitzt, während das- Glas langsam aus dem-Trichter 16 auf die erhitzten Teile des Leiters aufgebracht wird. Bei diesem Verfahren wird durch die gleichmäßige Drehbewegung des Leiters das Glas in Form einer perlenähnlichen Masse i9 auf den Leiter angeschmolzen. Um eine bessere Haftfähigkeit zwischen dem Glas und dem Leiter zu erzielen, ist es vorteilhaft, den Leiter vorher mit einer Kupferschicht, beispielsweise durch Elektrolyse, zu überziehen.In the manufacture of tubes according to FIG. 1, and in particular in the manufacture of current inlets for such tubes, a bead of liquid glass material is advantageously first melted onto each inlet. A lead glass made of approximately 45% SiO2, 12% K20, 6% Nag O, 32% Pb O and 590 Ca F2 has proven to be advantageous for sealing between the cover and the power supply lines made of the above-mentioned material. According to Fig. 2, the current lead-in according to the invention is produced in such a way that glass or other vitreous material in granular form is applied to the rotating conductor that is being used. According to FIG. 2, the holder 17, which carries the conductor 14, is set in rotary motion. The conductor is heated approximately to the melting temperature of the glass by the flame from the nozzle 18, while the glass is slowly applied from the funnel 16 onto the heated parts of the conductor. In this process, the uniform rotating movement of the conductor melts the glass onto the conductor in the form of a pearl-like mass i9. In order to achieve better adhesion between the glass and the conductor, it is advantageous to coat the conductor beforehand with a copper layer, for example by electrolysis.

Besteht das Glasmaterial aus einem Bleiglas, so bildet sich leicht eine lockere und flockige Masse von nicht kompakten Teilchen. Um das Glas in die gewünschte Form zu bringen, ist es ratsam, es mechanisch, beispielsweise durch eine Anordnung entsprechend der Fig. 3, zu verformen. Bei dieser Anordnung ist eine stufenförmige Welle 22 vorgesehen, die getrennte Oberflächen, für den Leiter 1q., für die Glasmasse i9 und für den rotierenden Halter 17 aufweist. Bei Drehung des Halters erhält das Glas die gewünschte kompakte Form. Die durch dieses Verfahren erhaltene zylindrische Form kann durch weitere Erhitzung mittels der Flamme i8 entsprechend der Fig. q. zu einer mehr oder weniger sphärischen Form entsprechend Fig. 5 umgeändert werden.If the glass material consists of lead glass, it forms easily a loose and flaky mass of non-compact particles. To the glass in the To bring the desired shape, it is advisable to mechanically, for example by a Arrangement according to FIG. 3 to deform. In this arrangement is a step-shaped Shaft 22 provided, the separate surfaces, for the conductor 1q., For the glass mass i9 and for the rotating holder 17. When the holder is rotated, the Glass the desired compact shape. The cylindrical one obtained by this procedure Shape can be made by further heating by means of the flame i8 according to FIG. Q. can be changed to a more or less spherical shape as shown in FIG.

Der Deckel, mit dem der mit der Glasperle versehene Stromzuführungsleiter verbunden werden soll, kann entsprechend der Anordnung nach Fig. 6 geformt werden. Der Deckel i i liegt zwischen einem Paar Preßstempel2o und 21, die gegeneinandergepreßt werden und dem Deckel somit die gewünschte Form geben. Jede Deckelöffnung 25 wird zu dem Gefäß hin leicht eingepreßt, so daß sich ein Wandteil 27, der senkrecht zur Hauptebene des Deckels steht, und ein abgeflachter Boden 28 bildet, der im wesentlichen parallel zur Hauptebene des Deckels liegt. In diesem Bodenteil ist die Öffnung 25 vorgesehen, durch die die Kontaktstifte hindurchgeführt werden sollen.The lid with which the power supply conductor provided with the glass bead to be connected can be shaped according to the arrangement of FIG. The cover i i lies between a pair of press rams2o and 21 which are pressed against one another and thus give the lid the desired shape. Each lid opening 25 is slightly pressed in towards the vessel, so that a wall part 27, which is perpendicular to the Main plane of the cover is, and a flattened bottom 28 forms, which is essentially is parallel to the main plane of the lid. The opening 25 is in this bottom part provided through which the contact pins are to be passed.

Die Fig. 7 zeigt einen nach der Erfindung ausgebildeten Deckel. Es ist vorteilhaft, diesen Deckel mit einer dünnen Kupferschicht zu überziehen, durch die die Haftfähigkeit von Glas oder anderem Dichtungsmaterial erhöht wird.7 shows a cover designed according to the invention. It it is advantageous to cover this cover with a thin layer of copper which increases the adhesion of glass or other sealing material.

Die Fig. 8 bis 12 zeigen Herstellungsverfahren der Einschmelzung. Bei der Anordnung nach der Fig. 8 liegt der Deckel auf einem ringförmigen Teil 3o. Dieser Teil wird von einer ringförmigen Halterung 31 getragen, die vorzugsweise aus Isoliermaterial, beispielsweise Lava, besteht. Durch die Verwendung von Isoliermaterial wird erreicht, daß die Wärmeableitung von dem Deckel verringert wird. Zunächst werden die mit Perlen versehenen Leiter 1q. in die verschiedenen Öffnungen des Dekkels derart eingesteckt, daß die Glasperlen ig auf den Deckelöffnungen aufliegen. Die Perlen weisen einen größeren Durchmesser auf als die Öffnungen, damit sie durch diese nicht hindurchgleiten. Die Leiterwerden in schmale zylinderförmige Öffnungen des Metallhalters 32 eingeführt. Nachdem die Leiter derart angeordnet sind, werden sie zunächst durch eine Gasflamme 33 bis auf eine Temperatur erhitzt, die der Schmelztemperatur des »Glases entspricht, also auf ungefähr 700° C. Um eine gleichmäßige Erhitzung zu erreichen, wird der Aufbau nach Fig. 8 um seine Vertikalachse gedreht.FIGS. 8 to 12 show manufacturing processes of the seal. In the arrangement according to FIG. 8, the cover lies on an annular part 3o. This part is carried by an annular support 31, which is preferably made of insulating material, for example lava. By using insulating material it is achieved that the heat dissipation from the cover is reduced. First will be the beaded conductors 1q. into the various openings in the lid inserted in such a way that the glass beads ig rest on the lid openings. the Pearls have a larger diameter than the openings to allow them to pass through these do not slide through. The conductors are inserted into narrow, cylindrical openings of the metal holder 32 is introduced. After the conductors are so arranged, are they are first heated by a gas flame 33 to a temperature that is the melting temperature of the »glass corresponds to, that is to say to about 700 ° C. To ensure even heating To achieve, the structure of Fig. 8 is rotated about its vertical axis.

Nach Fig. _9 ist die Halterung 31 von einem Metalldeckel 35 umgeben.. Dieser Deckel ist in senkrechter Richtung bewegbar und beisteht aus einem Metallklotz, der entsprechend der Anzahl der Stromeinführungen mehrere vorstehende Teile 37 aufweist. Die Teile 37 bestehen vorteilhaft aus gehärtetem, gegen Korrosion -widerstandsfähigem Metall, beispielsweise- Monelmetall oder Nickel.According to Fig. _9, the holder 31 is surrounded by a metal cover 35 .. This cover can be moved in the vertical direction and consists of a metal block, which has several protruding parts 37 corresponding to the number of current inlets. The parts 37 are advantageously made of hardened, corrosion-resistant Metal, for example Monel metal or nickel.

Nachdem die Halterung 31 und der Deckel 35 in die der Fig. 9 entsprechende Lage gebracht sind, wird der Deckel 35 abwärts in die Stellung entsprechend der Fig. io bewegt, so daß die Ränder der vorstehenden Teile 37 in das geschmolzene Glas der Perlen i9 eindringen. Dadurch werden die Stromzuführungen 14 ebenfalls abwärts bewegt, und durch den Druck auf das Glas durch die Teile 37 wird ein Teil jeder Perle durch die Öffnung des Deckels getrieben, so daß sich der Rest über den oberen Teil des Deckels ausbreitet. Darauf wird der Bolzen 32 entsprechend der Fig. i i aufwärts bewegt, so daß seine Oberfläche mit dem unteren ausgetretenen Glas in Berührung kommt. Dadurch wird erreicht, daß der Glasteil sich außen um die Öffnung verteilt. Durch Ausfräsen des Bolzens 32 an den mit dem Glas in Berührung kommenden Stellen wird bewirkt, daß das Glas hügelförmig die Stromzuführungen an seiner größten Höhe umgibt. Es wird so eine Dichtung erhalten, die im wesentlichen der der Fig. 12 entspricht, bei der jedoch noch einige Unregelmäßigkeiten vorhanden sind. Durch Drehung des Bolzens und durch weitere Erhitzung wird erreicht, daß das Glas derartig fließt, daß eine gleichmäßige und glatte Oberfläche entsprechend der Fig. 13 erhalten wird. Wie in der Fig. 13 dargestellt, füllt das Glas nach seiner Kühlung die Einpressung vollkommen aus und umgibt am entgegengesetzten Ende die Öffnung 25.After the holder 31 and the cover 35 have been brought into the position corresponding to FIG. 9, the cover 35 is moved downwards into the position corresponding to FIG . This also moves the power leads 14 downwards, and the pressure on the glass by the parts 37 forces part of each bead through the opening of the lid so that the remainder spreads over the upper part of the lid. The bolt 32 is then moved upward as shown in FIG. Ii, so that its surface comes into contact with the lower leaked glass. This ensures that the glass part is distributed around the outside of the opening. Milling out the bolt 32 at the points that come into contact with the glass causes the glass to surround the power supply lines at its greatest height in the shape of a hill. A seal is thus obtained which essentially corresponds to that of FIG. 12, but in which some irregularities are still present. By rotating the bolt and by further heating it is achieved that the glass flows in such a way that a uniform and smooth surface as shown in FIG. 13 is obtained. As shown in FIG. 13, after cooling, the glass completely fills the indentation and surrounds the opening 25 at the opposite end.

Derartige Dichtungen sind mechanisch genügend fest, um das Auftreten von Sprüngen und Rissen durch Spannungen zu verhindern, die durch die Verwendung der äußeren Stromzuführungsteile als Kontaktstifte auftreten. Dies wird zum Teil durch die verstärkende Wirkung der seitlichen Wandteile 27 und durch die Tatsache erreicht, daß durch die Verwendung der Einpressung, die die Stromzuführung umgibt, die Dicke des Glases beliebig gewählt werden kann. Weiterhin wird durch die Gegenwart der Ränder 28, die eine Dichtungsoberfläche parallel oder annähernd parallel zur Hauptebene des Deckels aufweisen, eine erhöhte Festigkeit erzielt, denn ein großer Teil der Spannung durch Ausdehnung oder andere Bewegungen liegt tangential zur Dichtungsebene.Such seals are mechanically strong enough to allow the occurrence to prevent cracks and tears due to tension created by use of the external power supply parts occur as contact pins. This will be part of it by the reinforcing effect of the side wall parts 27 and by the fact achieved that by using the indentation that surrounds the power supply, the thickness of the glass can be chosen arbitrarily. It continues through the present of the edges 28, which have a sealing surface parallel or approximately parallel to the Main level of the lid, achieved greater strength than a large one Part of the stress due to expansion or other movements is tangential to the sealing plane.

Die Anordnung weist in elektrischer Beziehung den Vorteil auf, daß nur relativ große Kriechwege an beiden Seiten des Deckels zwischen den einzelnen Stromzuführungen und dem Deckel vorhanden sind. Es ist daher möglich, relativ kleine Öffnungen in dem Deckel zu wählen, ohne daß die Gefahr elektrischer Durchschläge besteht. Die Verwendung von Öffnungen mit kleinem Durchmesser bewirkt gleichzeitig, daß keine anderen außertangentialen Spannungen auftreten.The arrangement has the advantage in electrical relation that only relatively large creepage distances on both sides of the lid between the individual Power supply lines and the cover are available. It is therefore possible to be relatively small Select openings in the lid without the risk of electrical breakdowns consists. The use of small-diameter openings also has the effect of that no other extra-tangential voltages occur.

Fig. 14 zeigt eine andere Anordnung der Einschmelzung. Bei dieser Anordnung ist die Einpressung im Deckel nicht senkrecht, sondern im wesentlichen halbkugelförmig. Im wesentlichen stimmt aber auch diese Anordnung mit der nach Fig. 13 überein, denn es liegt ebenfalls ein Teil der Einpressung senkrecht zur Hauptebene des Deckels und der die Öffnung 25 umgebende Rand liegt in einer zur Hauptebene parallelen Ebene.Fig. 14 shows another arrangement of the seal. At this Arrangement, the indentation in the cover is not vertical, but essentially hemispherical. Essentially, however, this arrangement also agrees with the one shown in FIG. 13, because part of the indentation is also perpendicular to the main plane of the lid and the edge surrounding the opening 25 lies in one of the main plane parallel plane.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich als besonders geeignet zur Herstellung von Radioröhren mit Metallwandung am laufenden Band erwiesen. Nachdem der Deckel und die Stromzuführungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander vereint sind, wird der Deckel mit dem Gefäß und dem Elektrodensystem durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Löten verbunden.The inventive method has proven to be particularly suitable for Production of radio tubes with metal walls has been proven non-stop. After this the cover and the power supply lines with one another according to the method according to the invention are united, the lid with the vessel and the electrode system by suitable Means, for example connected by soldering.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of current inlets in electrical apparatus with metal walls, in which the current inputs are simultaneous serve as contact pins, characterized in that after the contact pins are inserted into the openings of the metal base plate: a Glusflu, ß in brought to the vicinity of each opening and, after heating, partially driven through the opening is, and that thereupon the glass flow from both sides to the edge of the opening vacuum-tight is pressed.

2. The method according to claim i, characterized in that the Contact pins with a pearl-like one melted at the melting point Glass mass are provided, the diameter of which is larger than that of the openings, and with this glass bead are inserted into the openings before fusing.

3. Method according to claim i and 2, characterized in that the bottom part after is slightly indented towards the inside of the apparatus at the opening points and the glass mass completely fills the indentation after melting.

4. Procedure according to claims i to 3, characterized in that the opening is in the bulge is provided in a bottom part which is substantially parallel to the main plane of the ground.

5. The method according to claim i to 4, characterized in that the glass is melted into an indentation that is initially perpendicular to the base plate and is formed at the opening parallel to the bottom plate. Considered publications: U.S. Patent No. 1,545,591.