DE756925C

DE756925C - Airtight discharge path

Info

Publication number: DE756925C
Application number: DES145872D
Authority: DE
Inventors: Philip R Kalischer; Melvin J Kofold
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1940-06-28
Filing date: 1941-06-25
Publication date: 1954-06-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf luftdicht abgeschlossene Entladungsstrecken, wie sie beispielsweise bei Überspannungsableitern als Löschfunkenstrecken verwendet werden. Diese bestehen aus vorzugsweise plattenförmigen Metallelektroden und isolierenden Abstandringen.The invention relates to airtight discharge sections, as used, for example, in surge arresters as extinguishing spark gaps will. These preferably consist of plate-shaped metal electrodes and insulating ones Spacer rings.

Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß zur Abdichtung ein Glasfluß, vorzugsweise aus Borsilikatglas, verwendet wird, der zwischen den einen Ringraum bildenden Randstücken der Elektroden gehalten wird, und daß die Randstücke der Elektroden und gegebenenfalls auch die Elektroden selbst aus einem Stoff von gleichen oder ähnlichen Wäimedehnungseigenschaften, wie sie der Glasfluß aufweist, bestehen, indem sie vorzugsweise unter Verwendung einer Legierung von der Zusammensetzung 16,3 % Cobalt, 29,¢ % Nickel, o,2 0/0 Mangan, Rest Eisen, hergestellt sind.The feature of the invention is that a seal Glass flux, preferably made of borosilicate glass, is used between the one Annular space-forming edge pieces of the electrodes is held, and that the edge pieces the electrodes and possibly also the electrodes themselves made of a material from the same or similar thermal expansion properties as the glass flux has, consist by preferably using an alloy of the composition 16.3% cobalt, 29.0% nickel, 0.2% manganese, the remainder iron.

Durch die großflächige innige Berührung zwischen den Randstücken der Elektroden und dem Glasfluß wird ein einwandfreier und zuverlässiger luftdichter Abschluß geschaffen, der auch bei hohen thermischen Beanspruchungen, selbst wenn diese stoßweise auftreten, ohne weiteres standhält, da er nicht durch verschiedene Wärmeausdehnung der einander berührenden Teile gefährdet werden kann.Due to the extensive intimate contact between the edge pieces of the Electrodes and the glass flow becomes a flawless and reliable airtight Completion created that even with high thermal loads, even if this occurs intermittently, easily withstands, since it is not through different Thermal expansion of the touching parts can be endangered.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing.

Fig. i und 2 zeigen eine Entladungsstrecke nach der Erfindung in zwei Ansichten bzw. im Schnitt. i, 2 sind die beiden Elektroden. Sie sind mit gegenüberliegenden flächenförmigen Einpressungen 3, q. versehen. Vorzugsweise bestehen sie aus einer Legierung mit 16,3 0/0 Cobalt, 29,4 "/o Nickel, 0,2 % Mangan, Rest Eisen. Man kann sie aber auch aus Stahl oder einem anderen billigen Werkstoff herstellen und lediglich die Randstücke 5, 6 aus der erwähnten, im Handel unter der Bezeichnung Kovar bekannten Legierung bestehen lassen. Die Randstücke stehen in unmittelbarer Verbindung mit dem abdichtenden Glasfluß g, vorzugsweise einem Borsilikatglas. Kovar und Stahl haben solche Eigenschaften, daß sie leicht miteinander durch Schweißen verbunden werden können. Auf diese `reise sind die Randstücke 5, 6 mit den Elektroden 1, 2 verbunden.Figs. I and 2 show a discharge path according to the invention in two Views or in section. i, 2 are the two electrodes. They are with opposite flat indentations 3, q. Mistake. Preferably they consist of one Alloy with 16.3% cobalt, 29.4% nickel, 0.2% manganese, remainder iron. You can But they can also be made from steel or some other cheap material and only the edge pieces 5, 6 from the mentioned, known in the trade under the name Kovar Let the alloy persist. The edge pieces are in direct connection with the sealing glass flux g, preferably a borosilicate glass. Kovar and steel have such properties that they are easily connected to each other by welding can be. On this journey are the edge pieces 5, 6 with the electrodes 1, 2 tied together.

7 ist ein Porzellanring, 8 ein darüberliegender Glimmerring. Die beiden Isolierringe dienen als Abstandstücke zwischen den Elektroden. Um eine einwandfreie Verbindung zwischen dem Glimmerring und dem Glas zu erzielen, wird der Glimmer io bis i0> Stunden in einer trockenen Stickstoffatmosphäre auf etwa iioo' gehalten. Der Ringraum zwischen den Teilen 5 und 6 oberhalb und der Ringe 8 wird dann mit dem Glas aufgefüllt. Die gesamte Anordnung wird dann auf eine oberhalb des Schmelzpunktes des Glases liegende Temperatur erhitzt, beispielsweise auf etwa iooo -. Das Glas bildet dann einen luftdichten Verschluß zwischen den Kovarringen 5 und 6. Darauf wird die Anordnung allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt, und zwar ständig um etwa 2` pro Minute.7 is a porcelain ring, 8 is an overlying mica ring. The two Isolation rings serve as spacers between the electrodes. To a flawless To achieve connection between the mica ring and the glass, the mica becomes io Maintained at about 10o 'for 10> hours in a dry nitrogen atmosphere. The annular space between the parts 5 and 6 above and the rings 8 is then with topped up the glass. The entire arrangement is then set to one above the melting point The temperature of the glass is heated, for example to about iooo -. The glass then forms an airtight seal between the Kovar rings 5 and 6. Thereupon the assembly is gradually cooled to room temperature, constantly by about 2` per minute.

Folgender Herstellungsgang hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen: i. Entkohlen der Kovarteile durch Erhitzen in feuchtem Stickstoff für 5 bis io Stunden auf etwa goo'; 2. Oxydieren der Kovarteile durch Erhitzen in ruhiger Luft für 3 Minuten auf 80o'; 3. Trocknen des Glimmers durch Erhitzen in trockenem Stickstoff für io bis ih Stunden auf 60o'; q.. Zusammenbau der Anordnung und luftdichtes Abschließen mittels des Glasflusses; 5. Erhitzen in sauerstofffreier trockener Stickstoffatmosphäre auf 105o'; dies kann rasch geschehen, da das Porzellan widerstandsfähig gegen stoßweise thermische Beanspruchung ist ; 6. Die Anordnung wird für 30 Minuten auf 1050' gehalten; 7. Abkühlen auf 50o° und i Stunde lang auf dieser Temperatur belassen, um die Spannungen zu mildern; B. Abkühlen auf .I50' und 3 Stunden oder länger darauf belassen; g. Abkühlen auf Raumtemperatur.The following production process has proven to be particularly useful: i. Decarburization of the kovar parts by heating in moist nitrogen for 5 to 10 hours to about goo '; 2. Oxidation of the kovar parts by heating in still air for 3 minutes at 80o '; 3. Drying of the mica by heating in dry nitrogen for 10 to 1 hours at 60 °; q .. assembling the assembly and hermetically sealing it by means of the glass flow; 5. Heat in an oxygen-free, dry nitrogen atmosphere to 1050 '; this can be done quickly because the porcelain is resistant to intermittent thermal stress; 6. The setup is held at 1050 ' for 30 minutes; 7. Cool to 50o ° and leave at this temperature for 1 hour to relieve tension; B. Cool to .I50 'and leave for 3 hours or more; G. Cool down to room temperature.

Claims

PATENT CLAIM: Airtight discharge path, in particular for surge arresters, characterized in that a glass flux is used for sealing (9), preferably made of borosilicate glass, is used between the one annular space forming edge pieces (5, 6) of the electrodes (1, 2) is held, and that the edge pieces the electrodes and possibly also the electrodes themselves made of a material from the same or similar thermal expansion properties as the glass flux has, consist by preferably using an alloy of the composition 16.3% cobalt, 29, .I ° 'o nickel, o, 2 0.f. '. Manganese, the remainder being iron.