DE965884C

DE965884C - Power supply for vacuum-tight vessels with wall parts made of iron, in particular electrical discharge vessels

Info

Publication number: DE965884C
Application number: DEL7222A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenther Dobke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1950-12-16
Filing date: 1950-12-16
Publication date: 1957-06-27

Description

Es ist allgemein bekannt, Stromeinführungen in Glasplatten ebener Form, z. B. Quetschfüße, einzuschmelzen. Die dabei verwendeten Glasarten lassen sich zwar ohne weiteres mit jedem Glaskolben verschmelzen, können jedoch nicht ohne bestimmte Bedingungen an ein Metallgefäß angeschmolzen werden. Dazu ist eine Metallsorte, beispielsweise Chromeisen, erforderlich, die in bezug auf den Ausdehnungskoeffizienten weitgehend mit dem des Glases übereinstimmt. Ferner ist es bekannt, Stromeinführungen in zylindrische Glaskörper über ein Metallansatzstück aus Chromeisen oder ähnlichen Legierungen mit einem Ausdehnungskoeffizienten, der annähernd mit dem des Glases übereinstimmt, einzuschmelzen. Diese Metalle sind jedoch schwer bearbeitbar, meist schlecht schweißbar und teuer.It is well known, power leads in glass plates flat shape, z. B. pinch feet to melt. The types of glass used can be easily fused with any glass bulb, However, they cannot be melted onto a metal vessel without certain conditions. For this purpose, a type of metal, for example chrome iron, is required which, in terms of the expansion coefficient largely coincides with that of the glass. It is also known to power inlets in a cylindrical glass body over a metal extension piece made of chrome iron or similar Alloys with a coefficient of expansion that is approximately the same as that of glass, to melt down. However, these metals are difficult to machine, usually difficult to weld and expensive.

Weiterhin ist es bei Stromeinführungen aus Wolfram oder Molybdän in Quarzgefäße bekannt, ein oder mehrere glas-keramisch kombinierte Übergangskörper zu verwenden, die auf derart hohe Temperaturen erhitzt werden, daß sie zu einem festen vakuumdichten Körper zusammensintern und oberflächlich oder auch ganz verglasen. Bei der Herstellung derartiger Verbindungen ist somit zur Sinterung und Verglasung eine sehr hohe Temperatur erforderlich. Ferner eignen sich diese Übergangskörper nicht für großflächige Verbindungen, da die Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Stromeinführung, dem keramischen Zwischenkörper und der Quarzwand nicht übereinstimmen.It is also known for current inlets made of tungsten or molybdenum in quartz vessels, to use one or more glass-ceramic combined transition bodies, which on such high Temperatures are heated that they sinter together to form a solid vacuum-tight body and superficially or completely glazed. When making such connections is therefore to Sintering and vitrification require a very high temperature. These transition bodies are also suitable not for large-area connections, as the expansion coefficients are between the Current inlet, the ceramic intermediate body and the quartz wall do not match.

Um diese Nachteile zu vermeiden, sind bei einer Stromeinführung für vakuumdichte Gefäße mitIn order to avoid these disadvantages, when introducing current for vacuum-tight vessels with

Wandungsteilen aus Eisen, insbesondere elektrische Entladungsgefäße, unter Verwendung eines glaskeramisch kombinierten Körpers, der in großflächiger Berührung mit den eisernen Wandungsteilen steht, erfindungsgemäß eine oder mehrere Stromeinführungen in einen keramikartigen Mischkörper eingeschmolzen, der aus einer in dichter Packung vorliegenden körnigen keramischen Grundmasse mit einem glasartigen Bindemittel besteht, ίο bei dem die Körnung der Grundmasse so gewählt ist, daß die Hohlräume durch einen schmelzenden Glasfluß vollkommen benetzend ausgefüllt sind und bei dem der Ausdehnungskoeffizient der Mischung dem des Eisens annähernd entspricht. Durch eine entsprechende Auswahl der Grundmasse und des Glasflusses in bezug auf ihre Ausdehnungskoeffizienten bzw. durch entsprechende Dosierung der Einzelbestandteile kann der Ausdehnungskoeffizient weitgehend dem des ein- bzw. anzuschmelzenden Metalls angepaßt werden, so daß handelsübliches Eisen direkt mit dem Mischkörper großflächig verschmolzen werden kann. Bei der Verwendung eines Metalloxyds, das in sich dicht und kristallin ist, läßt sich beispielsweise der Ausdehnungskoeffizient der Grundmasse so wählen, daß er höher ist als der des Metalls. Hat das als Bindemittel verwendete Glas einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten, so kann durch geeignete Dosierung der Einzelbestandteile für den Mischkörper ein Ausdehnungskoeffizient erreicht werden, der weitgehend mit dem des Metalls übereinstimmt. Es lassen sich bei Verwendung von normalem Eisen vorteilhaft geschmolzenes Magnesiumoxyd als Grundmasse und Bleiglas als Bindemittel verwenden. Wall parts made of iron, in particular electrical discharge vessels, using a glass-ceramic combined body, which is in extensive contact with the iron wall parts stands, according to the invention, one or more current leads into a ceramic-like mixing body melted, which consists of a densely packed granular ceramic base material with a vitreous binder, ίο in which the grain size of the base material is chosen is that the cavities are completely wetting filled by a melting glass flux and in which the expansion coefficient of the mixture corresponds approximately to that of iron. By appropriate selection of the base material and the glass flow with regard to their expansion coefficients or by appropriate dosing of the individual components, the expansion coefficient largely adapted to that of the metal to be melted in or on, so that commercial iron is directly connected to the mixing body can be fused over a large area. When using a metal oxide that is tight in itself and is crystalline, for example, the coefficient of expansion choose the matrix so that it is higher than that of the metal. Has that as a binding agent Glass used has a lower coefficient of expansion, so can be achieved by suitable Dosing of the individual components for the mixing body an expansion coefficient can be achieved, which largely corresponds to that of the metal. It can be done with the use of normal iron It is advantageous to use molten magnesium oxide as a base material and lead glass as a binding agent.

Die Herstellung eines derartigen Körpers kann so erfolgen, daß die Magnesium-Oxydschüttung in die gewünschte Form, in die vorher die Stromeinführungen eingesetzt sind, eingebracht und mit Glas überdeckt werden. Das Ganze wird dann so weit erhitzt, daß das geschmolzene Glas in die Grundmasse einsickert.Such a body can be produced in such a way that the magnesium oxide bed in the desired shape, in which the current inlets are previously inserted, introduced and with Glass are covered. The whole thing is then heated so far that the molten glass enters the Basic mass seeps in.

Vereinfacht werden kann aber das ganze' Verfahren, indem zunächst der Mischkörper annähernd 4-5 der endgültigen Gestalt entsprechend vorgeformt, mit den Stromeinführungen bzw. den Armaturen der Stromeinführung zusammen erhitzt und in einem weiteren A^organg endgültig verpreßt wird. Es sei erwähnt, daß bei ebenen Mischkörpern die Stromeinführungen unter entsprechender Temperatur des Mischkörpers leicht in diesen eingesetzt und durch mechanisches Pressen vakuumdicht verbunden werden können.However, the whole process can be simplified by first approximating the mixing body 4-5 preformed according to the final shape, with the power inlets or the fittings the current introduction is heated together and finally pressed in a further process. It should be mentioned that in the case of flat mixing bodies, the current inlets are at an appropriate temperature of the mixing body easily inserted into this and connected in a vacuum-tight manner by mechanical pressing can be.

Unter Umständen ist es für die Herstellung einer Stromeinführung nach der Erfindung, insbesondere bei komplizierten Formen des Isolierkörpers,. jedoch vorteilhaft, zunächst den Mischkörper in beliebiger Form herzustellen und dann zu zerkleinern. Diese Masse wird in geeigneter Korngröße gemeinsam mit den Stromeinführungen in eine Form gebracht und bei genügend hoher Temperatur des Mischkörpers verpreßt. Da der Mischkörper formbeständig ist, kann die fertige Stromeinführung ohne Gefahr einer Deformation im Ofen mit den metallenen Wandungsteilen des Entladungsgefäßes verschmolzen werden.Under certain circumstances it is particularly useful for the production of a current lead-in according to the invention with complicated shapes of the insulating body. however, it is advantageous to first use the mixing body in any desired manner Making shape and then crushing it. This mass is common in a suitable grain size brought into a form with the current inlets and at a sufficiently high temperature of the Mixing body pressed. Since the mixing body is dimensionally stable, the finished current can be introduced without the risk of deformation in the furnace with the metal wall parts of the discharge vessel be merged.

Die Zeichnungen zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung. The drawings show exemplary embodiments of the invention in a partially schematic representation.

In Fig. ι sind in den Mischkörper 1 vier Stromeinführungen2 eingeschmolzen. Der mit den Stromeinführungen versehene Mischkörper wird an die Eisenwand 3 direkt unter Erhitzung angeschmolzen und gegebenenfalls unter mechanischem Druck verpreßt. In Fig. Ι four Stromeinführung2 are in the mixing body 1 melted down. The mixing body provided with the current leads is melted directly onto the iron wall 3 while being heated and if necessary pressed under mechanical pressure.

In Fig.. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei einem zündstiftgesteuerten Dampfentladungsgefäß ist in den Mischkörper4 die Stromeinführung 5 zum Zündstift 6 eingeschmolzen. Zur Isolation der Stromeinführung S gegen das Quecksilber 7 ist der Mischkörper bis auf den Quecksilberspiegel zu einem Ansatz 8 hochgezogen. Mit der entsprechenden Form läßt sich ein derartiger Körper leicht in Serienfertigung herstellen. Die Stromzuführung zu dem Kathodenquecksilber erfolgt über den metallenen Abschluß 9. Die Gefäßwand 10 besteht ebenfalls aus dem Mischkörpermaterial, während der Deckel 11, der als Elektrode ausgebildet ist, aus Eisen besteht. Die vier Einzelteile 4, 9, 10 und 11 werden zusammengesetzt, auf Temperatur gebracht und, gegebenenfalls «unter mechanischem Druck, verschmolzen.In Fig. 2, a further embodiment of the invention is shown. With a spark-controlled In the vapor discharge vessel, the current inlet 5 to the ignition pin 6 is melted into the mixing body 4. To isolate the current inlet S from the mercury 7, the mixing body is up to pulled up to an approach 8 on the mercury level. With the appropriate shape leaves such a body can easily be mass-produced. The power supply to the cathode mercury takes place via the metal closure 9. The vessel wall 10 also consists of the mixed body material, while the cover 11, which is designed as an electrode, consists of iron. the four individual parts 4, 9, 10 and 11 are put together, brought to temperature and, if necessary, fused under mechanical pressure.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zylindrischem Mischkörper. Die Stromeinführung 12 ist über die Armatur 13 in den zylindrischen Mischkörper 14 eingeschmolzen. Die Armatur 15, die einerseits mit dem Mischkörper 14 verschmolzen ist, wird an ihrem freien Ende mit dem Metallteil des Entladungsgefäßes verschweißt.Fig. 3 shows an embodiment of the invention with a cylindrical mixing body. The current introduction 12 is via the fitting 13 in the cylindrical Mixing body 14 melted down. The fitting 15, on the one hand with the mixing body 14 is fused, is welded at its free end to the metal part of the discharge vessel.

Claims

Patent claims:

i. Power inlet for vacuum-tight vessels with wall parts made of iron, in particular electrical discharge vessels, using a glass-ceramic combined body, the is in extensive contact with the iron wall parts, characterized in that that one or more current inlets are taken into a ceramic-like mixing body zen are composed of a granular ceramic base material in a thick packing consists of a vitreous binder, in which the grain size of the base material is chosen so that the cavities are filled completely wetting by a melting glass flux, and in which the expansion coefficient of the mixture corresponds approximately to that of iron.

2. Power inlet according to claim 1, characterized in that the mixing body is planar Has shape and the current inlet is surrounded on all sides at the point of penetration.

3. Power inlet according to claim 2, characterized in that the mixing body is shaped in this way is that it covers the current introduction beyond the plane of the plate.

4 · current inlet according to claim ι, characterized in that the insulating body is cylindrical Has shape and fittings are fused at its upper and lower end, which with the power supply and the vessel are welded.

5. A method for producing a current inlet according to claim 1 to 4, characterized in that that the mixing body is initially preformed approximately in accordance with the final shape, with the current inlets or the armatures of the power inlet are heated together and finally in a further process is pressed.

6. A method for producing a current inlet according to claim 1 to 4, characterized in that that the mixing body is first produced and comminuted in any shape and is then brought into a mold with the current leads, heated and pressed.

Considered publications:
German patent specifications No. 647 537, 706 900.

1 sheet of drawings