ES2233863T3 - Procedimiento para producir un elemento con un espacio vacio de aire, hermeticamente cerrado. - Google Patents
Procedimiento para producir un elemento con un espacio vacio de aire, hermeticamente cerrado.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un elemento (1), que presenta un espacio (2) herméticamente cerrado casi vacío de aire, en especial, para fabricar un elemento (1) configurado de doble pared con una pared (9) interior y una pared (8) exterior, en el que el espacio (2) herméticamente cerrado y casi vacío de aire se ha dispuesto entre la pared (9) interior y la pared (8) exterior, caracterizado porque el elemento (1) se lleva a un medio casi vacío de aire antes del cierre hermético del espacio (2).
Description
Procedimiento para producir un elemento con un
espacio vacío de aire, herméticamente cerrado.
El invento se refiere a un procedimiento según el
preámbulo de la reivindicación 1, para elaborar un elemento, que
presenta un espacio herméticamente cerrado casi vacío de aire, en
especial, para elaborar un elemento configurado de doble pared con
una pared interior y una pared exterior, en el que el espacio
herméticamente cerrado casi vacío de aire se ha dispuesto entre la
pared interior y la pared exterior. Se entiende por espacio vacío un
espacio en el que se hecho el vacío o relleno de un gas noble, es
decir, un espacio, que ya no contiene aire de la atmósfera
terrestre.
Se conoce un elemento de ese género en diversas
realizaciones según el estado actual de la técnica. La forma de
realización más conocida debería ser la llamada botella térmica.
Configurados básicamente de forma parecida y, en especial, más
extendidos recientemente están también los llamados colectores de
válvula de vacío, que se utilizan en instalaciones solares.
En los conocidos elementos, el espacio vacío de
aire se forma regularmente como vacío. Para la generación del vacío,
se ha previsto una pieza de conexión en los conocidos elementos, por
medio de la cual se puede bombear el aire afuera del espacio.
Después de que el aire ha sido bombeado afuera del espacio, se funde
la pieza de conexión de modo que se evite una nueva penetración de
aire en el espacio.
Debido a que se haya de bombear regularmente el
aire afuera del espacio en una etapa de trabajo separada, se
conforma la generación del espacio vacío de aire como muy costosa.
Esto repercute negativamente en los costes de fabricación. Queda
además siempre en el elemento un resto de la pieza de conexión, a
través del cual se ha bombeado el aire afuera del espacio. Se
comporta esto, por un lado, desventajosamente en el aspecto del
elemento y, por otro, existe el peligro, debido a que la pieza de
conexión sobresale del elemento, de que se rompa la pieza de
conexión, con lo que el elemento quedaría inservible. Existe además
el peligro, con la pieza de conexión sobresaliendo hacia adelante,
de que se pueda uno lesionar con la pieza de conexión.
Es problema del invento proporcionar un
procedimiento de fabricación de un elemento mencionado al principio,
mediante el cual se pueda fabricar económicamente el elemento y se
pueda prescindir de la pieza de conexión de bombeo.
La solución de este problema se obtiene con las
especificaciones de la parte caracterizante de la reivindicación 1.
Se obtienen perfeccionamientos ventajosos del invento a partir de
las reivindicaciones subordinadas.
Según el invento, un procedimiento para fabricar
un elemento, que presente un espacio herméticamente cerrado casi
vacío de aire, en especial, para fabricar un elemento configurado de
doble pared con una pared interior y una pared exterior, en el que
el espacio herméticamente cerrado casi vacío de aire se haya
dispuesto entre la pared interior y la pared exterior, se
caracteriza por que el elemento se lleve antes del cerrado hermético
del espacio a un medio casi vacío de aire.
Por que el elemento se lleve, antes del cierre
hermético del espacio, a un entorno casi vacío de aire, se puede
cerrar el espacio del modo más sencillo. Pues, ya que el elemento se
encuentra en un espacio vacío de aire, no es necesario practicar el
vacío de aire en el espacio antes del cierre hermético del espacio.
Gracias a ello, se puede renunciar a la pieza de conexión de bombeo.
Puesto que ya no es necesario prever una pieza de conexión de
bombeo, se puede cerrar el espacio de modo sencillo y variado. Esto
repercute muy favorablemente en los costes de fabricación.
De modo más ventajoso, se calientan los extremos
a unir para la producción del espacio vacío de aire y unirlos
mutuamente por medio de una conformación adecuada. La conformación
puede realizarse, por ejemplo, por prensado, centrifugado, estirado,
laminado o bien por fuerzas capilares o de gravedad.
Se ha mostrado como especialmente ventajoso en un
elemento de doble pared, calentar los extremos a unir de la pared
interior y de la pared exterior para la producción del espacio vacío
de aire y ensamblarlos en un molde. Por medio del calentamiento de
los extremos a unir, se ablandan éstos, de modo que se unan
juntamente por fusión en el molde. El molde se configura además
ventajosamente de modo que el lugar de fusión tenga una forma
deseada tras solidificarse los extremos. Si la forma deseada es
redondeada, el molde ha de presentar un radio correspondiente.
También resulta especialmente ventajoso si el
molde presenta una ranura de la que, al menos, una pared discurra
parcialmente formando un ángulo de unos 3 grados con respecto al
plano medio. De este modo, se consigue un lugar de unión
especialmente limpio y liso.
Se ha mostrado además como especialmente
ventajoso introducir el elemento en una cámara antes del cierre
hermético del espacio, cámara en la que se practica el vacío tras la
introducción del elemento. Gracias a ello, existe un vacío en el
espacio vacío de aire tras el cierre hermético.
Puede decirse, en general, que en un espacio
configurado como cámara de vacío o bien en un horno de vacío, se
calienta primero, por ejemplo, vidrio, después se calienta a la
necesaria temperatura de tratamiento o bien de fusión, en cada caso,
se funde y se une por fusión. La fusión, la unión por fusión de
cuerpos de vidrio con vidrio, vidrio con metal o vidrio con cerámica
tiene lugar de modo que el elemento cierre y hermetice un espacio
enrarecido.
Así, pues, se puede proceder con una unión por
fusión de válvulas de vidrio de silicato bórico, por ejemplo, tal
como sigue. La energía necesaria para la fusión se facilita por
calentamiento inductivo, por ejemplo, por medio de un generador de
alta frecuencia del tipo de potencia de 10 a 20 KW. Los componentes
principales necesarios para el proceso son un generador de alta
frecuencia, consistente en un bloque de alimentación y un bloque de
oscilador, un circuito oscilante, un inductor y un elemento
calefactor o bien un concentrador de calor. El proceso según el
invento se realiza en una cámara de vacío o bien en un sistema de
cámaras de vacío.
Las bombas de vacío conectadas generan la
necesaria depresión en la cámara de vacío, con lo cual disminuye
ligeramente la temperatura de tratamiento del vidrio. Por medio de
la bobina de inducción, se calienta el elemento de, por ejemplo
grafito o circonio, que se encuentra en la cámara de vacío. Las
piezas de grafito-circonio o bien de metal, que se
encuentran en el campo de la bobina atravesada por corriente de alta
frecuencia, se calientan y dan calor al vidrio. El calentamiento por
medio de inducción permite dosificar calor selectiva y exactamente
al elemento calefactor. Por la radiación calorífica del elemento
calefactor incandescente o bien del concentrador de calor, se lleva
el vidrio a fundir a su correspondiente temperatura de tratamiento
en el lugar deseado. El proceso de moldeado subsiguiente del vidrio
viscoso puede tener lugar por medio de herramientas de moldeo
separadas. Pero también puede tener lugar directamente por medio de
un elemento calefactor conformado adecuadamente y de la aplicación
selectiva de calor. No aparecen sedimentos perjudiciales sobre la
superficie del vidrio por gases de combustión.
También es posible llevar el vidrio a contacto
directo con el elemento calefactor tanto en proceso de
calentamiento, como también en proceso de conformación. La
alimentación de energía al vidrio se realiza, pues, adicionalmente
por conducción calorífica.
Tanto el proceso de calentamiento, como también
el de conformación se pueden llevar a cabo tanto en una etapa de
trabajo, como en varias etapas de trabajo. Dado el caso, las
herramientas de moldeo necesarias pueden consistir en los metales
habituales, aleaciones, grafito u otros materiales apropiados.
En vez de establecer un vacío en el espacio vacío
de aire herméticamente cerrado, se puede formar el espacio vacío de
aire con relleno de gas. En este caso, en vez de hacer el vacío en
la cámara, se la rellena de gas, en especial, de un gas aislante del
calor o amortiguador del ruido. Resulta ventajoso, en este caso,
hacer el vacío en la cámara antes del relleno con gas, para que se
evacúen afuera de la cámara las moléculas existentes a causa de la
desgasificación provocada por el calentamiento. Se han mostrado como
especialmente ventajosos como gases, por ejemplo, argón, xenón y
criptón.
El proceso de fusión y/o de conformación en la
cámara provoca finalmente el cierre y la obturación de los cuerpos
de vidrio con vidrio, vidrio con metal o vidrio con cerámica con
inclusión del vacío establecido, en cada caso, antes en la cámara o
bien con inclusión de una composición de gases deseada y establecida
anteriormente.
Los cuerpos de vidrio con vidrio, vidrio con
metal o vidrio con cerámica hermetizados se retiran del dispositivo
de fusión y/o de conformación, y se atenúan las tensiones
térmicamente dentro o fuera de la cámara de vacío.
Se ha mostrado como especialmente ventajosa una
forma de realización del invento en la que el molde se puede
calentar. En este caso es especialmente ventajoso si el molde se
compone de un material, cuyo punto de fusión queda claramente por
encima de la temperatura de tratamiento del material, del cual se
componen los extremos a unir del elemento. En este caso, se puede
calentar el molde a una temperatura, en la que se puedan tratar los
extremos a unir sin que afecte al molde.
Resulta especialmente ventajoso si el molde se
compone de grafito. En este caso, se puede fabricar, por un lado, de
un modo sencillo. Por otro lado, se puede calentar el molde de
grafito de un modo sencillo por medio de una bobina de inducción. El
calentamiento del molde por medio de una bobina de inducción trae
consigo la ventaja de que no se produce contaminación alguna al
calentar el molde. Además, en el caso de un molde de grafito
calentado por medio de una bobina de inducción, se puede aportar el
calor muy selectivamente a la región, en la que sea necesario. Se
puede realizar esto, por ejemplo, por medio de una configuración
geométrica especial del molde de grafito o por una disposición
especial de la bobina de inducción.
Se puede calentar también el molde de otro modo,
en vez de mediante una bobina de inducción. Así, pues, el molde
puede calentarse, por ejemplo, por medio de una radiación
calorífica, por ejemplo, mediante un láser. Por lo demás, es posible
producir el aporte de calor por un plasma. También se puede llevar a
cabo un aporte de calor por medio de una microonda eléctrica. El
molde puede calentarse también aprovechando su resistencia
eléctrica, lo que significa que el molde se ha configurado de tal
modo que se pueda enviar a través de él una corriente eléctrica por
medio de la cual se caliente el molde.
Aunque un molde caldeable tiene también ventajas
muy grandes, no obstante, también se puede llevar a cabo el
procedimiento según el invento de modo que los extremos a unir se
calienten primero y, después de que hayan alcanzado su temperatura
de fusión, se introduzcan en un molde. El calentamiento de los
extremos puede realizarse de forma discrecional. Así, pues, los
extremos pueden calentarse asimismo, por ejemplo, por medio de una
bobina de inducción o por medio de un láser o bien el aporte de
calor se puede producir por un plasma o por una microonda
eléctrica.
En el caso de cuerpos de vidrio con metal, el
aporte de calor puede tener lugar, en especial en la parte metálica,
mediante las medidas descritas más arriba.
Si los extremos a unir se calientan por medio de
un molde calentado, el aporte de calor tiene lugar en los extremos a
calentar también por medio de conducción calorífica, ya que los
extremos a unir están en contacto con el molde. Esto repercute de
forma especialmente favorable en el tiempo, que es necesario para
calentar los extremos a unir.
Se ha mostrado como especialmente ventajosa una
forma de realización del invento, en la que los extremos a unir y el
molde realizan un movimiento relativo mutuo durante la unión de los
dos extremos. En este caso, se consigue de modo ventajoso que el
calor introducido en los extremos a unir se reparta muy bien. Esto
repercute especialmente bien en la calidad de la unión.
El movimiento relativo se puede realizar, por
ejemplo, por que el molde o el elemento gire en el caso de extremos
a unir dispuestos en elementos cilíndricos o bien circularmente. Si
los elementos a unir se han configurado de forma recta, se podría
disponer el molde o el elemento sobre un carro.
Si el molde se calienta por medio de una bobina
de inducción, resulta muy ventajoso desconectar la bobina de
inducción antes de la unión por fusión de los dos extremos a unir.
Luego, se ha mostrado que actúa de forma muy favorable para la
calidad del lugar de unión que los extremos a unir del elemento, en
especial, si se compone de vidrio de silicato bórico, al alcanzar el
punto de fusión no estén más expuestos a la influencia de la bobina
de inducción. Es decir, ya no tiene lugar ninguna excitación de alta
frecuencia en el vidrio. De modo más ventajoso, el molde tiene, por
ello, una masa tan grande que pueda almacenar tal energía calorífica
que la pared interior y la pared exterior del elemento, tras la
desconexión de la bobina de inducción, se pueden unir por fusión
mutuamente sin más aporte de calor.
Se ha mostrado como especialmente ventajosa una
forma de realización del invento, en la que la unión de la pared
interior y la pared exterior tenga lugar con ayuda de un a soldante.
Como soldantes se pueden utilizar soldantes de vidrio o soldantes
metálicos en función del material de los extremos a unir, por
ejemplo, un soldante duro. Con la utilización de soldante, puede se
puede realizar ventajosamente una unión de los extremos a unir a una
temperatura, en la que, por ejemplo, aún no aparezcan tensiones en
el vidrio. En este caso, se suprime un templado necesario, por lo
demás, tras la unión por fusión de los dos extremos a unir. Esto
repercute muy favorablemente en el tiempo de fabricación y, por
consiguiente, en los costes de fabricación.
Por medio del procedimiento según el invento, se
puede unir por fusión, en especial, vidrio como, por ejemplo, vidrio
hueco, vidrio plano, fundente de vidrio, vidrio de fusión y de
transición independientemente del tipo de vidrio, de la composición
del vidrio y de la consistencia del mismo (por ejemplo, polvo) en
vacío o en una composición de gas determinada, separadamente o
conjuntamente, de modo que los cuerpos tratados como, por ejemplo,
placas de vidrio planas, cuerpos de vidrio con metal o vidrio con
cerámica cierren y obturen un espacio enrarecido o relleno de gas.
Para la unión de elementos, se pueden utilizar fundente. Así, pues,
pueden utilizarse fundentes metálicos, en especial, con cuerpos de
vidrio con metal.
La ventaja del procedimiento según el invento es,
en especial, la fabricación eficiente de recipientes de vacío como,
por ejemplo, colectores de válvulas de vacío, recipientes de Deware,
placas de vidrio planas de vacío u otros conjuntos de aparejos de
vidrio de vacío y aparatos de vidrio, sin el habitual, separado y
costoso proceso de calentamiento y de vacío y, por consiguiente,
intensivo en coste, bajo presión atmosférica.
Los procesos de producción necesarios, como son
precisos, por ejemplo, en la fabricación de recipientes de Deware,
conjuntos de aparatos de destilación (columnas), colectores planos y
tubulares de vacío, receptores de canaletas parabólicas, cuerpos de
iluminación, vidrios aislantes y elementos análogos, pueden
realizarse por medio del procedimiento según el invento en un
sistema de cámaras de vacío comunicantes, lo que trae consigo una
simplificación notable del proceso y condiciones comparativamente
favorables de producción, en especial, en la producción en masa.
Así, es especialmente ventajoso que, al menos,
una cara de la pared interior o de la pared exterior se pueda
revestir en el medio casi vacío de aire antes de la unión por
fusión. Gracias a ello, se ahorra que, primero, se haya de producir
un vacío para el revestimiento de la cara en cuestión, y, tras el
montaje del elemento o bien tras la configuración y antes del cierre
del espacio, se haya de producir de nuevo un vacío. Este es el caso,
en especial, en tales elementos, en los que se haya de producir un
vacío elevado en el espacio como, por ejemplo, de 5x10^{-5}
milibares. El recubrimiento de la pared puede tener lugar por medio
de un plasma.
Por lo demás, se ha mostrado como muy ventajoso
limpiar el elemento en el medio casi vacío de aire antes del
recubrimiento. Gracias a ello, se puede limpiar el elemento, por
ejemplo, por medio de un plasma. Junto con la simplificación del
proceso de limpieza, se consigue también, con ello, un mayor grado
de limpieza.
Otros detalles, características y ventajas del
presente invento se deducen de la siguiente descripción de un
ejemplo de realización especial con referencia al dibujo. Se muestra
en la:
Figura 1 una representación esquemática en
sección de un colector de válvulas de vacío antes de la introducción
de los extremos aún por unir en un molde,
Figura 2 los extremos ya unidos del colector de
válvulas de vacío de la figura 1 en representación ampliada,
Figura 3 el molde representado en la figura 1 en
representación ampliada,
Figura 4 una forma de realización de un colector
de válvulas de vacío de vidrio con metal con sus extremos aún por
unir en un elemento de calentamiento,
Figura 5 una forma de realización de un receptor
de canaleta parabólica con sus extremos aún sin unir en un elemento
de calentamiento,
Figura 5a una modificación del receptor de
canaleta parabólica representado en la figura 5,
Figura 6 una segunda forma de realización de un
colector de válvulas de vacío fabricado según el procedimiento del
invento,
Figura 7 una tercera forma de realización de un
colector de válvulas de vacío con su columna de bombeo aún por
fundir en un elemento de calentamiento,
Figura 8 una representación en detalle del
colector de válvulas de vacío representado en la figura 7 con la
columna de bombeo ya fundida,
Figura 9 un primer dispositivo para la
fabricación de una placa de vidrio plana según el procedimiento del
invento,
Figura 10 un segundo dispositivo para la
fabricación de una placa de vidrio plana según el procedimiento del
invento, y
Figura 11 una representación de bloques
esquemática de un procedimiento de fabricación de un colector de
válvulas de vacío según la figura 1.
Tal como se puede deducir de las figuras 1 a 3,
un colector 1 tubular de vacío se compone de una válvula 8 exterior
y una válvula 9 interior. Las dos válvulas 8, 9 están cerradas por
un lado, es decir, configuradas según el género de un vidrio
reactivo. La válvula 9 interior se ha dispuesto coaxialmente en la
válvula 8 exterior, donde los extremos abiertos de las válvulas 8, 9
son igual de largos. Pero también pueden ser desiguales en longitud.
Así, pues, por ejemplo, el extremo de la válvula 9 interior puede
ser más largo que el extremo de la válvula 8 exterior. El espacio 2
existente entre la válvula 9 interior y la válvula 8 exterior debe
ser hecho como vacío.
A tal efecto, se lleva el conjunto consistente en
la válvula 8 exterior y la válvula 9 interior a una cámara estanca
al aire. La cámara no se ha representado por razones de
simplificación del dibujo. En la cámara, se ha dispuesto un molde 4
cilíndrico, que presenta en una cara frontal una ranura 5 anular. El
molde 4 se compone de grafito y está provisto de una bobina de
inducción. Por medio de la bobina 6 de inducción se puede calentar
el molde 4. La bobina 6 de inducción se ha configurado de modo que
el molde 4 sea fuertemente calentado, en especial, en la región
inferior de la ranura 5 anular. Después de que la formación se haya
llevado a la cámara, se practica el vacío en la cámara. Por vacío se
entiende una presión que sea, al menos, inferior a la presión
atmosférica.
Después de que se haya calentado el molde 4, se
hunde la formación compuesta de la válvula 8 exterior y de la
válvula 9 interior en el sentido de la flecha 7a, de modo que los
respectivos extremos de las dos válvulas 8, 9 penetren en la ranura
5 anular. En la ranura 5 anular, se calientan los extremos 3, de
modo que se unan mutuamente por fusión. El espacio 2 existente entre
la válvula 8 exterior y la válvula 9 interior está, por
consiguiente, cerrado herméticamente.
Puesto que el cierre hermético del espacio 2 ha
ocurrido en un vacío, tras el cierre del espacio 2, reina también
dentro del espacio 2 un vacío.
Los extremos unidos mutuamente de la válvula 8
exterior y de la válvula 9 interior se han representado aumentados
en la figura 2.
Tal como puede deducirse, en especial, de la
figura 3, las paredes de la ranura 5 anular discurren de forma
ligeramente cónica, estando la pared interior de la ranura 5 anular
más fuertemente inclinada en su región superior. De este modo, se
facilita la introducción de los extremos 3 de las válvulas 8, 9 en
la ranura 5 anular. Por el trazado cónico de las paredes de la
ranura 5 anular, se consigue una unión especialmente libre de
tensiones. Las paredes presentan una pendiente de aproximadamente 1
a 20.
El fondo de ranura de la ranura 5 anular se ha
configurado de tal modo que los extremos 3 de la válvula 8 exterior
y de la válvula 9 interior, tras ser unidos mutuamente, estén
redondeados o bien presenten un radio. En vez de que la formación
consistente en la válvula 8 exterior y la válvula 9 interior sea
hundida en el sentido de la flecha 7a, también se puede elevar el
molde 4 en el sentido de la flecha 7b. También es posible que la
formación consistente en la válvula 8 exterior y la válvula 9
interior se hunda en el sentido de la flecha 7a y se eleve, al mismo
tiempo, el molde 4 en el sentido de la flecha 7b. Para conseguir por
parte del vidrio una distribución calorífica homogénea, gira ya sea
el molde 4, 5 de grafito o la formación consistente en la válvula 8
exterior y la válvula 9 interior.
Si el espacio 2 vacío de aire no ha de ser
configurado como vacío, sino que ha de ser rellenado de un gas, no
debe reinar en la cámara, en la que se unieron mutuamente los
extremos 3 de la válvula 8 exterior y la válvula 9 interior, un
vacío, sino estar rellena de un gas. Como gases vienen al caso en
especial gases y/o uniones de gases, que actúen de forma
amortiguadora del sonido y/o del calor o bien aislante del ruido y/o
del calor.
Tal como puede deducirse de la figura 4, también
puede configurarse un colector 11 de válvulas de vacío de tal modo
que se disponga un tubo 19 metálico en una ampolla 13 de vidrio. El
tubo 19 metálico, que puede estar compuesto, por ejemplo de cobre,
está unido a un absorbedor 14 metálico configurado como aleta. La
ampolla 13 de vidrio está cerrada de forma estanca al aire por su
extremo superior representado en la figura. Por su extremo inferior,
la ampolla 13 de vidrio presenta una conicidad. En la región de la
conicidad, la ampolla 13 de vidrio está unida por fusión con un
elemento 18 metálico. El lugar 17 de unión de la unión de la ampolla
13 de vidrio con el elemento 18 metálico es asimismo estanco al
aire.
El elemento 18 metálico se reduce de tal modo que
el diámetro interior del elemento 18 metálico sea sólo ligeramente
mayor que el diámetro exterior del tubo 19 metálico.
Para la producción de un vacío en el espacio 12
interior de la ampolla 13 de vidrio, se lleva la disposición
anteriormente descrita a una cámara, en la que se ha dispuesto un
elemento 15 calefactor caldeable por medio de una bobina 16 de
inducción. El lugar de unión del tubo 19 metálico con el elemento 18
metálico debe encontrarse en el interior del elemento 15 calefactor.
Después de que se haya introducido la disposición en la cámara, se
bombea el aire afuera de la cámara de modo que se produzca un vacío
en la cámara. Después de que se haya formado un vacío en la cámara,
se envía corriente a la bobina 16 de inducción de modo que se
caliente el elemento 15 calefactor.
De este modo se calienta un soldante instalado
previamente en el lugar de unión entre el tubo 19 metálico y el
elemento 18 metálico, de modo que el tubo 19 metálico se suelde con
el elemento 18 metálico. Gracias a esto, se cierra herméticamente el
espacio 12 interior de la ampolla 13 de vidrio. Puesto que antes de
cerrar el espacio 12 interior de la ampolla 13 de vidrio reinaba un
vacío en el espacio 12 interior, se ha formado un vacío en el
espacio 12 interior herméticamente cerrado de la ampolla 13 de
vidrio, tras la soldadura del tubo 19 metálico con el elemento 18
metálico.
Tal como se puede deducir de la figura 5, un
receptor 21 de canaleta parabólica se puede configurar también de
modo que se disponga un tubo 24 metálico en un tubo 23 de vidrio. El
tubo 23 de vidrio está unido por sus extremos de forma estanca al
aire con un elemento 23a metálico cilíndrico. El elemento 23a
metálico está unido por fusión con el tubo 23 de vidrio. En la
región del lugar 28 de unión del elemento 23a metálico con el tubo
23 de vidrio se reduce el diámetro. El diámetro del elemento 23a
metálico es, por consiguiente, menor que el diámetro del tubo 23 de
vidrio. Es ligeramente mayor que el diámetro del tubo 24
metálico.
El tubo 24 metálico se extiende a través del
elemento 23a metálico y el tubo 23 de vidrio, hasta el otro extremo
del tubo 23 de vidrio. Los dos extremos del receptor 21 de canaleta
parabólica están básicamente igualmente configurados. El otro
extremo del receptor 21 de canaleta parabólica presenta, no
obstante, aún elementos, por medio de los cuales se puede compensar
la diferente dilatación calorífica del tubo 23 de vidrio y del tubo
24 metálico, debido a sus diferentes coeficientes de dilatación por
el calor.
El espacio 22 entre el tubo 23 de vidrio y el
tubo 24 metálico debe configurarse como vacío. Para la formación del
vacío, se lleva la disposición a una cámara, en la que se ha
dispuesto un elemento 25 calefactor caldeable por medio de una
bobina 26 de inducción. Tras la introducción de la disposición, se
hace el vacío en la cámara. Luego, se introduce el tubo 24 metálico
en la cámara en la disposición consistente en el tubo 23 de vidrio y
los elementos 23a metálicos dispuestos en los dos extremos del tubo
23 de vidrio. Después de que el tubo 24 metálico se encuentre en la
disposición, se instala la disposición conjunta de tal modo, en el
elemento 25 calefactor, que los lugares de contacto del tubo 24
metálico con los elementos 23a metálicos puedan calentarse. De este
modo, se puede calentar un soldante 27 instalado previamente, con lo
cual se suelda el tubo 24 metálico de forma estanca al aire con los
elementos 23a metálicos.
Puesto que en el espacio 22 se había practicado
el vacío antes del cierre hermético, queda también el vacío en el
espacio 22 al retirar el colector 21 de válvulas de la cámara, en la
que se ha practicado el vacío.
El tubo 24 metálico presenta por sus caras
frontales una brida 24a en cada caso. De este modo, se pueden unir
mutuamente varios receptores 21 de canaleta parabólica.
En la modificaión representada en la figura 5a
del receptor interior parabólico anteriormente descrito, el tubo 24
metálico presenta en sus caras frontales, en vez de una brida, una
rosca 24b, por medio de la cual se pueden unir mutuamente varios
receptores 21 de canaleta parabólica. Por lo demás, el tubo 23 de
vidrio ya no presenta por su extremo ningún elemento metálico más.
En vez de ello, se ha dispuesto en el tubo 24 metálico un elemento
29 adicional, que, por un lado, está unido de forma estanca al aire
con el tubo 24 metálico, y que se extiende, por otro lado, hasta por
debajo del tubo 23 de vidrio. En el lugar en el que el elemento 29
adicional se encuentra debajo del tubo 23 metálico, se ha dispuesto
el elemento 25 calefactor caldeable por medio de la bobina 26 de
inducción. El elemento 25 calefactor, como todos los otros elementos
calefactores, se puede configurar como concentrador de calor.
Por calentamiento de los lugares afectados del
tubo 23 de vidrio o bien del elemento 29 adicional, se une por
fusión el tubo 23 de vidrio con el elemento 29 adicional, de modo
que se obtiene una unión de vidrio con metal estanca al aire. Por lo
demás, el receptor 21 de canaleta parabólica, representado el figura
5ª, se ha configurado como el receptor 21 de canaleta parabólica
representado en la figura 5.
Tal como se puede deducir de la figura 6, un
colector 31 de válvulas de vacío puede configurarse de modo que se
disponga, en una ampolla 34 de vidrio abierta por un lado, una
ampolla 33 metálica abierta por un lado. La ampolla 34 de vidrio
presenta en su cara abierta una brida 35. La ampolla 33 metálica
presenta asimismo en su cara abierta una brida 36. La brida 36 está
unida de forma estanca al aire con la ampolla 33 metálica. El
espacio 32 entre la ampolla 34 de vidrio la ampolla 33 metálica debe
configurarse como vacío.
Para ello, se lleva la disposición a una cámara
estanca al aire. Tras la introducción de la disposición en la cámara
estanca al aire, se hace el vacío en la cámara. Después de que se
haya hecho el vacío en la cámara, se monta a elevada presión la
brida 36 unida a la ampolla 33 metálica sobre la brida 35 de la
ampolla 34 de vidrio. De este modo, resulta por medio de compresión
térmica una unión estanca al aire, de modo que el espacio 32 se
cierre herméticamente. Entre la brida 36 y la brida 35 de vidrio,
puede disponerse, por ejemplo, un soldante o una hoja de transición.
También es posible unir primero la brida 36 metálica sola sin la
ampolla 33 metálica con la brida 35 de vidrio. En este caso, se
lleva a cabo la unión de la ampolla 33 metálica con la brida 36
metálica como en la figura 4.
Puesto que antes del cierre hermético del espacio
32, reinaba en el espacio 32 un vacío, se ha formado un vacío en el
espacio 32 herméticamente cerrado tras la unión de las dos bridas
35, 36.
Tal como se puede deducir de las figuras 7 y 8,
se puede fabricar también un colector 41 de válvulas de vacío, como
ya se representó en las figuras 1 y 2, de modo que los extremos 43
sean unidos mutuamente bajo presión atmosférica, y en la válvula 48
exterior se configure por su extremo opuesto al extremo 43 una pieza
44 de conexión.
A través de la pieza 44 de conexión, se puede
escapar el aire que se encuentra entre la válvula 48 exterior y la
válvula 49 interior, cuando se haga el vacío en la cámara, a la que
se llevó previamente la disposición. Tras hacerse el vacío en la
cámara, se calienta el elemento 45 calefactor por medio de la bobina
46 de inducción, de modo que se funda la pieza 44 de conexión. Por
medio de la fusión de la pieza 44 de conexión, se cierra de forma
estanca al aire el espacio 42, que se encuentra entre la válvula 48
exterior y la válvula 49 interior. La pieza 44 de conexión unida por
fusión se ha representado en la figura 8 y se ha provisto de la
referencia 44a.
Puesto que el cierre hermético del espacio 42 ha
tenido lugar en un vacío, reina asimismo un vacío dentro del espacio
42 tras el cierre del espacio 42.
Tal como se puede deducir de la figura 9, se
puede fabricar una placa 61 de vidrio plana, que se haya configurado
de doble pared y que presente en su interior un vacío, de modo que
se la lleve a una cámara, en la que se pueda hacer el vacío. En la
cámara, se ha dispuesto un elemento 65 calefactor configurado como
carril en forma de U, que se pueda calentar por medio de una bobina
66 de inducción.
Antes de la introducido en la cámara, las dos
paredes 62, 63 de la placa 61 de doble pared se unen mutuamente por
una lado 64. Se puede hacer esto de modo que una placa de una pared
se doble en estado caliente, con lo cual resulta la unión 64.
Entre las dos paredes 62, 63 de la placa 61 de
doble pared, se ha dispuesto un separador 67. De este modo, se
consigue que las paredes 62, 63 del disco 61 de doble pared no se
doblen bajo la presión atmosférica habiendo un vacío formado entre
las paredes 62, 63.
Los dos extremos 68, 69 no unidos mutuamente de
la placa 61 de una pared se introducen en el elemento 65 calefactor
con forma de U. De este modo, son calentados y con lo cual se unen
mutuamente por fusión.
El elemento 65 calefactor puede extenderse por
toda la longitud de la placa 61 de doble pared. Pero también puede
ser menor que la placa 61 de doble pared, de modo que se haya de
mover la placa 61 de doble pared a través del elemento 65
calefactor.
En la representación elegida en la figura 9, se
ha mostrado una sección a través de la plancha 61 de doble pared y
el elemento 65 calefactor. El extremo delantero no representado en
la figura, lo mismo que el extremo trasero, de la placa 62 de doble
pared está, por supuesto, cerrado asimismo de forma estanca al aire.
Por consiguiente, el espacio 61a formado entre las dos paredes 62,
63 de la placa 61 de doble pared es cerrado herméticamente tras la
unión por fusión de los dos extremos 68, 69.
Puesto que el cierre hermético del espacio 61a ha
tenido lugar en un vacío, después del cierre del espacio 61a reina
asimismo un vacío en el espacio 61a.
En la figura 10, se ha representado otro
dispositivo, por medio del cual se puede fabricar una placa 71 de
doble pared. En vez del carril en forma de U, los extremos 78, 79 de
la placa 71 de doble pared son conducidos a través de un elemento 75
calefactor compuesto de varios rodillos. Los rodillos presentan
estrechamientos 77, que tienen en sección aproximadamente la misma
forma que la ranura del elemento 65 calefactor en forma de U de la
figura 9. La bobina 76 de inducción se ha adaptado a la forma de los
rodillos y tiene un trazado helicoidal. Los rodillos 71 giran
alrededor de un eje 75a, de modo que la placa 71 de doble pared se
pueda mover fácilmente a través del elemento calefactor. Por lo
demás, el elemento 75 calefactor funciona igual que el elemento 65
calefactor de la figura 9.
Puesto que el espacio 71a no se ha de formar como
vacío entre las dos paredes de la placa 71 de doble pared, sino que
se deber rellanar de un gas, se puede renunciar a un separador. En
la cámara, en la que se han dispuesto los elementos 75 calefactores
y en la que se introduce la placa 71 de doble pared, no debe, sin
embargo, hacerse el vacío, sino que debe ser rellenada con el gas
deseado. Para eliminar las moléculas, existentes por la
desgasificación causada por el calentamiento, afuera del espacio 71a
entre las dos paredes, debe realizarse, no obstante, un vacío en el
espacio 71a antes del relleno con gas. Por lo demás, el proceso de
fabricación de la placa 71 de doble pared corresponde al proceso de
fabricación de la placa 61 de doble pared mostrada en la figura
9.
Tal como puede deducirse de la figura 11, en una
primera estación 81 se facilita un tubo de vidrio abierto por ambos
lados con el diámetro de la válvula interior del colector de
válvulas de vacío, representado en la figura 1, y un tubo de vidrio
abierto por ambos lados con el diámetro de la válvula exterior del
colector de válvulas de vacío, representado en la figura 1, para la
fabricación del colector de válvulas de vacío, representado en la
figura 1. En una segunda estación 82, se forma en cada tubo de
vidrio, bajo presión atmosférica, un fondo redondeado por un lado,
de modo que se produzcan tubos cerrados por un lado análogos a un
vidrio reactivo. En una tercera estación 83, se aplica un llamado
"getter" (desgasificador) a la válvula menor y se calientan las
dos válvulas a una temperatura aproximadamente de 150 a 300 grados
Celsius.
En una cuarta estación 84, que sirve de esclusa,
se hace el vacío en el entorno de las válvulas, hasta una presión de
unos 10^{-2} milibares. En una quinta estación 85, se continúa
bajando la presión del entorno hasta unos 10^{-5} milibares. En la
quinta estación 85, se limpian los dos tubos por medio de un plasma
a una temperatura de 8.000 grados Celsius.
Manteniendo el vacío, se llevan las dos válvulas
a una sexta estación 86, en la que son revestidos. El tubo menor
recibe en su superficie exterior un revestimiento absorbente. El
tubo mayor recibe en su cara interior un revestimiento
antirreflectante.
Manteniendo el vacío de 10^{-5} milibares, se
llevan los dos tubos a una séptima estación 87. En la séptima
estación 87, se meten los tubos uno dentro de otro, de modo que los
bordes de los dos extremos abiertos queden mutuamente enfrentados.
En la séptima estación 87, se calientan los dos extremos de los
tubos a unos 1250 grados Celsius, de modo que se unan mutuamente por
fusión. De este modo, se cierra herméticamente el espacio existente
entre los dos tubos.
Después de la unión por fusión, la formación
consistente en los dos tubos se lleva a una octava estación 88, que
sirve de esclusa y en la cual se eleva la presión. En la novena
estación 89, se aumenta más la presión hasta que corresponda
nuevamente a la presión atmosférica, de modo que se pueda retirar la
formación del proceso y se pueda llevar a cabo un montaje que tenga
lugar en otra estación 90.
Claims (17)
1. Procedimiento para la fabricación de un
elemento (1), que presenta un espacio (2) herméticamente cerrado
casi vacío de aire, en especial, para fabricar un elemento (1)
configurado de doble pared con una pared (9) interior y una pared
(8) exterior, en el que el espacio (2) herméticamente cerrado y casi
vacío de aire se ha dispuesto entre la pared (9) interior y la pared
(8) exterior, caracterizado porque el elemento (1) se lleva a
un medio casi vacío de aire antes del cierre hermético del espacio
(2).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el medio casi vacío de aire es un
vacío.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el medio casi vacío de aire está
compuesto de un gas.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los extremos (3)
a unir para la fabricación del espacio (2) vacío de aire se
calientan y se unen mutuamente.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los extremos (3)
a unir para la fabricación del espacio (2) vacío de aire se
introducen en un molde (4, 5) para su unión.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque el molde (4, 5) presenta una ranura (5),
de la que, al menos, una pared (5a) discurre formando un ángulo de
unos 3 grados con respecto al plano medio.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque el molde (4, 5) es caldeable.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el molde (4, 5)
se compone de un material cuyo punto de fusión queda claramente por
encima de la temperatura de tratamiento del material, del que están
compuestos los extremos (3) del elemento (1).
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque el molde (4, 5)
se compone de grafito.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque los extremos a
unir y el molde (4, 5) realizan un movimiento relativo mutuo durante
la unión de los dos extremos (3).
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los extremos
(3) a unir o el molde (4, 5) se calientan por medio de radiación
calorífica.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los extremos
(3) a unir o el molde (4, 5) se calientan por medio de un
plasma.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los extremos
(3) o el molde (4, 5) se calientan por medio de una bobina (6) de
inducción.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque la bobina (6) de inducción se desconecta
antes de la unión por fusión de los extremos (3) a unir.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la unión de los
extremos (3) a unir tiene lugar con ayuda de un soldante.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque, al menos, una
cara de la pared (9) interior o de la pared (8) exterior se reviste,
antes de la unión por fusión, en el medio casi vacío de aire.
17. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque el elemento (1) se limpia antes del
revestimiento en el medio casi vacío de aire.
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