CH344489A - Verfahren zur Herstellung von vakuumdichten Verbindungen zwischen Keramikrohren und Hülsen aus Metall - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von vakuumdichten     Verbindungen          zwischen    Keramikrohren und     Hülsen    aus Metall    Für     Quecksilberdampf-Stromrichtergefässe    wer  den Stromeinführungen verlangt, die den folgenden  Bedingungen entsprechen sollen:  1. grosse mechanische Festigkeit,  2. Temperaturfestigkeit bis 600  C,  3. Verwendung einfacher und billiger Ausgangs  stoffe,  4. Eignung für Massenanfertigung.  



  Diese Bedingungen werden erfüllt durch Strom  einführungen aus keramischen Rohren, die mit metal  lischen ringförmigen Körpern mittels eines Hartlotes,  beispielsweise Silber, verbunden werden. Zuverlässige  Verbindungen dieser Art können durch gleichzeitige  Erhitzung des Keramikteils und der mit ihm zu ver  bindenden Metallteile hergestellt werden, da in diesem  Fall weniger die Gefahr besteht, dass infolge ungleich  mässiger Erwärmung im Keramikteil     gefährliche    Span  nungen entstehen. Die Herstellung der vakuumdichten  Verbindung wird zweckmässig in einem elektrisch be  heizten Ofen vorgenommen. Für die Aufnahme des  Lötmittels, das in Form von Blechstreifen eingeführt  wird, ist zwischen dem Metall- und dem Keramikteil  ein Spalt vorgesehen.

   Während der Erwärmung auf  Löttemperatur wird ein Teil des Spaltes von dem zer  fliessenden Lot lückenlos ausgefüllt. Diese Methode,  bei der das Lötmittel vor der     Lötung    in fester Form  in den Verbindungsspalt gebracht wird, eignet sich  aber nur für Stromeinführungen mit kleineren Durch  messern; sie kann z. B. schon bei einer Stromeinfüh  rung mit einem Durchmesser von 100 mm nicht mehr  zuverlässig angewendet werden.

   Das Löten dieser  grösseren Durchmesser kann durch das vorgeschlagene  Verfahren ermöglicht werden, bei dem zur Herstel  lung der vakuumdichten     Verbindung    zwischen den  durch den Spalt getrennten und später durch das    Lot verbundenen Teilen erfindungsgemäss zunächst  die Teile genau koaxial in ihre endgültige Lage ge  bracht werden und darauf das in einem Schmelzofen  verflüssigte Lötmittel über ein Giessrohr in den Ver  bindungsspalt gegossen wird.  



  Die Figur zeigt, in z. T. schematischer Darstel  lung, als Ausführungsbeispiel zur Ausübung des er  findungsgemässen Verfahrens, eine Anordnung zur  Herstellung derartiger Stromeinführungen.  



  Die übliche, fertige keramische Stromeinführung  besteht aus dem Keramikrohr 1, auf dem der Deckel  2 und die Hülse 3 aufgelötet ist, die später mit ihrem  freien Ende an die metallene Gefässwand ange  schweisst wird.  



  Das Keramikrohr 1 soll mit dem Deckel 2 und  der Hülse 3 durch das Lot verbunden werden. Da  bei Stromeinführungen mit grösserem Durchmesser,  z. B. 100     mm,    die Konzentrierung der Teile während  der     Lötung    nicht mehr gesichert ist, wird sie durch  mechanische Mittel herbeigeführt. Zu diesem Zweck  ist ein zweiteiliger     Graphitring    4 vorgesehen, der bei  Löttemperatur zugleich das Keramikrohr und das  Ende des     Metallzylinders    eng umschliesst. Der am  Keramikrohr anliegende Rand des     Graphitringes          bildet    gleichzeitig den äussern Abschluss des Verbin  dungsspaltes 5.

   Mittels eines weiteren     Graphitringes    6  wird der halbierte     Graphitring    4 zusammengehalten  und somit der Metallzylinder zu dem Keramikrohr 1  konzentriert bzw. die koaxiale Lage der Teile erzwun  gen. Der genaue Abstand zwischen den beiden     Gra-          phitringen    4 wird beispielsweise durch vier auf den  Umfang verteilte     Exzenterzapfen    7 abgestimmt.  



  Innerhalb des Keramikrohres 1 werden zwei Lot  vorratsgefässe 8 und 9 übereinander eingesetzt und von  einem Ofen 10 umgeben. Die     Lotvorratsgefässe    sind      über je ein Kupplungsrohr 11 und 12 und über je  eine in den Einsatzringen 13 und 14 vorgesehene  Nut 15 mit dem Raum des Verbindungsspaltes ver  bunden. Wird durch den Ofen 10 das Lot in den  Vorratsgefässen 8 und 9 geschmolzen, dann fliesst es  über das Kupplungsrohr und die Nut in den Verbin  dungsspalt und füllt diesen vollkommen aus.  



  Der das Keramikrohr umschliessende Teil der  Metallzylinder besteht oft aus einheitlichem Material,  z. B. Eisen; unter Umständen wird aber die Verwen  dung von Schrumpfringen 16 und 17 mit besonderen  thermischen Eigenschaften vorgezogen.  



       Vorteilhafterweise    wird das ganze Verfahren in  einem elektrisch     beheizten        sauerstoffreien    Ofen, z. B.  einem Vakuumofen, vorgenommen. Es werden so die  zu verbindenden Teile gleichmässig erwärmt, und es  wird verhindert, dass das Lot an weniger     erwärmten     Teilen zu     früh    erstarrt und den Spalt nicht mehr voll  ausfüllen kann. Gleichzeitig wird eine Oxydierung  der Metall- und     Graphitteile        vermieden.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von vakuumdichten Verbindungen zwischen Keramikrohren und Hülsen aus Metall, bei dem die Metallhülse und der Keramik körper sich nicht berühren und durch ein Lot mit einander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die zu verbindenden Teile genau koaxial in die endgültige Lage gebracht werden und darauf das in einem Schmelzofen verflüssigte Lötmittel aus dem Schmelzofen direkt über ein Giessrohr in den Verbindungsspalt gegossen wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hülse durch ein mechanisches Hilfsmittel zentriert wird, welches gleichzeitig das Auslaufen des Lotes aus dem Verbindungsspalt ver hindert. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als mecha nisches Hilfsmittel ein derartiger zweiteiliger Graphit ring verwendet wird, dass er in einer Eindrehung das zu verbindende Ende des Metallzylinders trägt und den Verbindungsspalt an der Aussenseite begrenzt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass im Innern des Keramikrohres Lot vorratsgefässe eingesetzt werden, deren Abflussöffnun- gen oberhalb und unterhalb des Keramikrohres liegen, derart, dass die Niveauoberflächen des flüssigen Lotes höher liegen als die obern Ränder des Verbindungs spaltes. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lot durch einen die Lotvorratsgefässe umgebenden Ofen geschmolzen wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb und unterhalb des Keramikrohres ein dicht an der Stirnfläche des Keramikrohres anliegender Einsatzring angeordnet wird, der den Verbindungs spalt an der Innenseite begrenzt und der mit einer Nut versehen ist, durch die das flüssige Lot aus dem Lotvorratsbehälter in den Verbindungsspalt fliesst. 6. Verfahren nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Verbindung innerhalb eines Vakuum ofens erfolgt.