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MEMOIRE DESCRIPTIF Déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION
PROCEDE POUR LA PRODUCTION DE TUBES METALLIQUES A VIDE POUSSE. SPECIALEMENT APPLICABLE AUX APPAREILS
A DECHARGE DANS LE VIDE-
L'invention a pour objet un procédé pour la fabrication de récipients métalliques à vide, formés de plusieurs éléments soudés. Les points ou lignes de soudure doivent être absolument étanches au vide. Cela présente une importance particulière, lorsque le récipient à vide est destiné à constituer un appareil à décharge dans le vide, par exemple un redresseur à vapeur de mercure, qui doit être utilisé d'une manière continue loin d'une pompe à vide.
En pratique, l'obtention d'enveloppes métalliques étanches à un vide poussé est extraordinairement difficile,, de sorte qu'on recherche continuellement, dans le monde des techniciens, des procédés de fabrication appropriés.
Conformément à l'invention, la fabrication des réci-
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de soudure au point de vue de l'étanchéité, sont réalisées très simplement de la manière suivante: les différentes parties de l'enveloppe, par exemple la partie supérieure et la partie inférieure, sont tout d'abord fabriquées avec les chambres de refroidissement et autres éléments nécessaires, puis les chambres de refroidissement et autres éléments qui enveloppent la chambre à vide proprement dite de l'enveloppe sont remplie, pour l'essai des soudures, à l'étanchéité, d'un fluide d'épreuve, dont le passage à travers les points de fuite ou défauts d'étanchéité laisse des traces reconnaissables sur la face extérieure des soudures;
les différentes pièces constitutives de l'enveloppe sont ensuite soudées ensemble, l'intérieur de l'enveloppe à vide est à nouveau rempli de ce fluide d'épreuve, pour l'essai à l'étanohéité des autres soudures.
En employant ce mode de vérification de l'étanchéité, on n'a plus l'obligation de procéder, avec plus ou moins de difficultés, à l'épreuve des points ou lignes de soudure situés à l'intérieur des chambres de refroidissement ou autres; cette épreuve peut s'effectuer du côté extérieur et librement accessible des points et lignes de soudure.
Les expériences faites sur une grande échelle ont démontré que la méthode Indiquée ci-dessus permet d'obtenir, d'une manière économique, des récipients à vide qui présentent une étanchéité parfaite à un vide élevé.
Pour la disposition des points de soudure, en parti- culier des lignes de soudure, il faut encore tenir compte de ce qui suit;
Une ligne de soudure, effectuée par un soudeur expé- rimenté, présente, qu'il s'agisse d'une soudure autogène, ou d'une soudure à l'arc, sur le coté de la flamme, ou sur le @
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peut reconnaître, d'une manière commode, par un procède quelconque de vérification de l'étanchéité, les points de fuite ou défauts d'étanchéité, tels que pores, crevasses, etc.,.
Du côté de la ligne de soudure opposé à la flamme ou à l'arc, la surface est au contraire irrégulière; elle présente des cavités qui s'enfoncent plus ou moins profondément dans la soudure. L'épreuve à l'étanchéité d'une telle surface ne peut pas s'effectuer sans difficultés ou sans recours à des moyens auxiliaires particuliers.
Conformément à la présente invention, les points de soudure, servant à l'assemblage des divers éléments de l'enveloppe, sont avantageusement disposés de telle manière que la partie lisse des points ou lignes de soudure se trouve du coté, du vide, ou du côté libre extérieur des parois de l'enveloppe, tandis que le coté rugueux se trouve dans les chambres de refroidissement ou autres qui entourent la chambre à vide proprement dite.
La disposition des points ou lignes de soudure lisses sur le coté de la chambre à vide présente en outre cet avantage que le nettoyage absolument nécessaire peut être effectué sans difficultés, tandis qu'il serait malaisé si la face rugueuse des points ou lignes de soudure se trouvait limitée par le vide, car des impuretés et autres substances capables de nuire à l'établissement du vide pourraient se fixer facilement dans les petites cavités, d'où il serait pratiquement impossible de les éliminer.
On comprendra mieux l'invention en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une coupe longitudinale d'un redresseur à vapeur de mercure, avec lignes et points de soudure disposés conformément à l'invention.
Les figures 2 et 2a représentent, à plus grande échelle
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L'enveloppe à vide proprement dite consiste en deux par- ties, la partie supérieure 1 et la partie inférieure 2 ; mais il est encore possible de la subdiviser d'une autre manière.
En 3 sont les anodes, portées par des bornes 4. Une cathode de mercure 5 est introduite par fusion dans la partie inférieure 2 de l'enveloppe, par l'intermédiaire d'un ajutage en verre iso- lant 6. Les parois 7 de l'enveloppe sont entourées de chambres de refroidissement 8, remplies d'un agent réfrigérant approprié.
Les manchons 9 qui renferment les anodes 3 et le dôme de con- densation 10 sont également entourés de chambres de refroidis- sement 11.
Comme on peut le voir à la figure 1, la partie supérieure
1 et la partie inférieure 3 forment chacune, avec les chambres de refroidissement correspondantes, un récipient complètement fermé. Les lignes de soudure servant à la liaison des différen- tes parties de l'enveloppe sont disposées .de telle manière que la face extérieure lisse des lignes de soudure se trouve du côté du vide, ou du côté extérieur libre. La figure 2 montre la disposition de cette ligne de soudure; quant aux autres lignes de soudure, elles sont disposées de la même manière.
La figure 2a montre, à plus grande échelle, ce qu'il faut entendre par face lisse 14= orientée vers la flamme ou l'are et face rugueuse, percée de pores 15, orientée dans le sens opposé.
La fabrication de l'enveloppe à vide, avec épreuve des points de soudure à l'étanchéité, est réalisée de la manière suivante:
Les divers éléments de l'enveloppe sont établis tout d'abord, chacun d'eux comportant une partie de l'enveloppe à vide proprement dite, entourée des chambres de refroidissement néces- saires et autres, qui peuvent par exemple consister en chambres @
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éléments séparés est extrêmement simple, car toutes les lignes de soudure peuvent être disposées à l'extérieur, sans présenter aucun danger et en restant commodément accessibles. On effectue alors l'épreuve ou vérification des lignes de soudure des différentes parties, en remplissant les chambres de refroidissement et autres du fluide de vérification.
Oela permet de déterminer facilement les défauts d'étanchéité éventuels, en opérant du côté extérieur, donc facilement accessible. Après avoir effectué cette opération, on réunit les parties de l'enveloppe, et l'enveloppe à vide fermée proprement dite est remplie de fluide de vérification d'étanchéité. Il ne reste alors à contrôler que les lignes de soudure assurant la réunion des parties de l'enveloppe. Comme ces lignes de soudure sont également facilement accessibles de l'extérieur, leur vérification est également très simple.
Pour la vérification de leur étanchéité, les chambres de refroidissement 8 pu 11 peuvent être soumises à une surpression atmosphérique. La face extérieure des lignes de soudure est alors recouverte d'une solution de savon. Les bulles formées permettent de déterminer les points de fuite ou défauts d'étanchéité éventuels,
On peut encore remplir les chambres de refroidissement d'un gaz à réaction chimique. On apporte alors, sur la face ex- térieure des lignes de soudure, un réactif approprié à ce gaz, et dont les altérations permettent de déceler les défauts d'étanchéité.
On peut par exemple utiliser, d'une manière connue en elle-même, comme gaz actif, le gaz ammoniac, et disposer sur la face extérieure des soudures, des bandes de toile imprégnées de nitrate de mercure. La coloration de ce sel permet de décelé: facilement les défauts d'étanchéité éventuels.
La vérification de l'enveloppe entière est également effectuée selon l'un des procédés décrits ci-dessus.
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Au lieu des procédés de vérification donnés ici, on peut également utiliser tout procédé de vérification admissible.
REVENDICATIONS
1 ) Procédé pour la production l'enveloppes métalliques à vide élevé, formées de plusieurs parties soudées entre elles, en particulier pour appareils à décharge dans le vide, carac- térisé par ceci que les diverses parties de l'enveloppe sont d' abord fabriquées avec les chambres de refroidissement ou autres nécessaires, puis que les chambres de refroidissement et autres entourant la chambre à vide proprement dite sont remplies d'un fluide de vérification, d'une manière connue en elle-même, pour procéder à l'épreuve à l'étanchéité des lignes de soudure des différentes parties de l'enveloppe,
les défauts d'étanchéité étant facilement décelés à l'extérieur par le passage du fluide de vérification à travers les points défectueux des lignes de soudure; les différentes parties de l'enveloppe sont alors soudées entre elles, et la chambre à. vide est également remplie du fluide de vérification pour l'épreuve du reste des soudures.
2 ) Procédé selon 1 ), caractérisé par ceci, que la face lisse des soudures aboutissant à la chambre à vide, pour la réunion des diverses parties de l'enveloppe à vide, et aux chambres qui l'entourent, est disposée du côté du vide ou à l'extérieur.
3 ) Procédé pour la vérification de l'étanchéité, oarac- térisé par ceci, que pour la détermination des défauts d'étan- chéité, d'une manière connue en elle-même, les chambres à vérifier sont soumises à une surpression, la face.extérieure des lignes de soudure étant badigeonnée d'une solution de savon ou analogue, qui permet de déceler facilement les défauts éventuels d'étanchéité, par la formation de bulles.
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