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Publication number: BE405937A
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  BORNE DE SUPPORT   D'ELECTRODE   POUR APPAREILS 
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 A DECHARGE DANS LE VIDE ATBO RMIPIM A VIDE MSTAI,I,IQÜE, EN PARTIODLIER POUR RERE58EURS A VAPEUR DE MERCURE 
Il est très difficile d'établir une borne de montage d'électrode de fonctionnement sur pour les appareils à décharge dans le vide à   récipient   métallique, et cela est particulièrement le cas lorsque le récipient métallique doit être formé à une température de 300   à   400  0, pour pouvoir être séparé d'une manière permanente de la pompe   à   vide. 



   On connaît déjà quelques constructions qui satisfont à peu près aux conditions d'emploi, mais, dans les   constructions   connues, des dispositifs de support particuliers sont   nécessaires   

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 pour recevoir le poids très élevé des électrodes, en particulier dans le cas de grosses intensités, oar les connexions étanches au vide proprement dites ne sont pas en état de le faire. Ces dispo- sitifs de support servant à l'appui mécanique ont cependant l'in- convénient d'augmenter sensiblement le prix de revient du. montage des électrodes. 



   On a encore proposé des bornes de montage d'électrodes, dans lesquelles le poids des électrodes est supporté directement par un corps isolant en matière céramique relié à l'enveloppe. 



  Mais il n'a pas été possible jusqu'ici d'établir, entre les corps isolants d'une part et les conducteurs amenant le courant ou les parois du récipient d'autre part, des liaisons qui restent constamment étanches au vide et qui soient capables de supporter tout le poids des électrodes, de sorte qu'on a dû renoncer aux montages d'électrodes de ce type, malgré leur grande simplicité et par conséquent leur bon marché. D'après des recherches approfondies de l'inventeur, les mauvais résultats obtenus jusqu'ici doivent être imputés, en premier lieu, au fait qu'on n'utilisait pas pour les parties à relier entre elles des matières qui convenaient et que celles utilisées ne convenaient pas. 



   Conformément à l'invention, pour l'obtention d'une liaison étanche à. un vide poussé entre le corps isolant et les parois du récipient ou les conducteurs amenant le courant, ce corps isolant est soudé aux parties métalliques voisines au moyen d'une coulée de verre ou d'émail, dont le coefficient de dilatation est approximativement égal à celui du corps isolant. La dimension des surfaces de liaison est déterminée pour que les efforts mécaniques se développant aux points de liaison µtanches au vide puissent être supportés sans autre appui des électrodes. 



   Les recherches très étendues qui ont été réalisées ont montré qu'on peut obtenir de cette manière une borne de support d'é- 
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 , A I\ "f'lIJ.6 .... - - ., -- - - -- ... 

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 des électrodes sans nécessiter de support mécanique additionnel, sans pour cela qu'il puisse se produire une diminution d'étanchéi- té ou un arrachement des points de liaison. 



   On utilise avantageusement pour les parties métalliques à relier au corps isolant, une matière dont le coefficient de di- latation correspond à celui du corps isolant ou à celui du fluide de soudure. Mais le coefficient de dilatation des parties métalli- ques peut aussi être un peu plus élevé, car il se produit alors dans certains cas un rétrécissement qui améliore l'étanchéité et la solidité. 



   Il est encore possible, conformément à la présente invention, de relier d'une manière étanche au ride le corps isolant avec les parties métalliques, qui possèdent un coefficient de dilatation très voisin, en durcissant par un procédé de cuisson les parties métalliques autour du corps isolant qui y était déjà noyé avant la cuisson. Ces parties métalliques sont en une matière dont le coefficient de dilatation est à peu près le même que celui du corps isolant. 



   Comme les modes de liaison du corps isolant en matière céramique avec les parties métalliques voisines décrits plus haut sont effectués à des températures très élevées, la borne de montage des électrodes est parfaitement résistante aux échauffements de l'ordre de 300 à 400  que   l'on   rencontre pendant le pompage du récipient à vide. 



   Un autre mode de liaison du corps isolant avec les parties métalliques consiste, conformément à l'invention, à établir d'abord, entre le corps isolant et le métal, une connexion solide mais non étanche au vide, par vissage, contact serré, etc... puis à introduire ensuite dans la fente de séparation formée de manière connue, une matière élastique à la température ordinaire, mais plastiques aux températures élevées. 



   Comme, dans ce cas, l'étanchéité au vide proprement dite 

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 est assume par une matière de joint élastique ou même plastique, on peut également utiliser des matières isolantes, par exemple la porcelaine, dont le coefficient de dilatation ne concorde pas exactement avec celui des parties métalliques voisines. 



   Lorsque ce montage d'électrode est utilisé dans des appareils qui travaillent avec de la vapeur de mercure, et en parti-   aulier   dans les redresseurs   à   vapeur de mercure, il est essentiel que les métaux à relier au corps isolant   résistent   au mercure, ou comportent un revêtement résistant au mercure. 



   L'invention sera expliquée de manière plus détaillée en référence au dessin annexé, dans lequel:
Les figures 1   à   3 sont des vues en coupe de trois exemples de réalisation différents d'un montage d'électrodes. 



   1 représente le cylindre creux en matière céramique et on utilise avantageusement la stéatite. La stéatite a l'avantage sur la porcelaine de posséder une solidité mécanique plus élevée, et surtout un coefficient de dilatation plus élevé, et tel, par suite, qu'il se rapproche des coefficients de dilatation du fer ou du verre. Il faut comprendre sous le nom de stéatite un produit céramique obtenu par cuisson des silicates de magnésium; en général, on utilise le talc comme matière première. 



   Une bague de métal 2 est introduite dans l'extrémité supérieure du cylindre de stéatite 1. Une bague métallique 3 est montée d'une manière analogue sur la face extérieure du corps de stéatite. Les bagues 2 et 3 sont formées d'un métal dont le coefficient de dilatation se rapproche le plus possible de celui de la stéatite. 



  On sait que, par l'addition de nickel, de chrome ou de vanadium, le coefficient de dilatation du fer pur qui se trouve au voisinage de 11 à 12 millionièmes par degré peut être réduit à des valeurs inférieures à 10 millionièmes par degré. Au lieu d'un de ces métaux additionnels, on peut encore en ajouter plusieurs pour diminuer le coefficient de dilatation du fer. Au lieu d'alliages du fer, on peut 

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 jours essentiel que, grâce à l'alliage, le coefficient de dilatation du métal soit amené au voisinage du coefficient de dilatation du corps de   stéatit e   utilisé. 



   On relie entre eux, d'une manière étanche au vide, le corps de stéatite  1   et les bagues métalliques 2 et 3 qui lui sont adjacentes en noyant les parties métalliques dans la masse de stéatite non encore cuite. Après la cuisson, il se produit alors une solidification en masse entre la stéatite et les parties métalliques. Quand le corps de stéatite a été relié de manière étanche avec les bordures métalliques 2 et 3, le conducteur 4 amenant le courant et portant   1'électrode   5 est soude à la bague 2. Finalement, le rebord annulaire 3 est relié d'une manière   étanche   au vide aux parois proprement dites 7 du récipient, par soudure. On prévoit, pour faciliter la soudure, un joint soudé 6.

   Le fil d'amenée du courant est fixé de manière appropriée dans la cavité   8.du     conduc-   teur   4=.   



   Dans la réalisation de la figure 2, la liaison entre le corps de stéatite 1 et les bagues métalliques 3 et 3 est effectuée par la coulée d'un fluide en fusion 9, en verre ou émail. Un tel fluide se fusionne très facilement au métal et au corps de stéatite ayant déjà subi la cuisson, car le point de fusion de ce liant doit régulièrement se trouver au-dessous du point de ramollissement de la stéatite. Il faut choisir le verre de manière telle que son coef-   ficient   de dilatation coïncide   à   peu près avec celui de la stéatite et celui des parties métalliques. 



   Dans les exemples de réalisation représentés aux figures 1 et 2, les parties intermédiaires 8 et 3 sont prévues en raison du fait que la liaison du corps de stéatite avec les parties métalliques voisines doit être effectuée dans un four particulier, tandis que la soudure des parties métalliques avec le conducteur d'amenée du courant ou les parois du récipient peut être effectuée simplement sur place. De plus, ces parties intermédiaires relativement petites peuvent être réalisées en un métal avantageux au point de vue de 

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 son coefficient de dilatation, comme les alliages chrome-nickel, sans augmenter pour cela beaucoup les frais, tandis qu'une fabrication du récipient tout entier en un tel métal est pratiquement impossible. 



   Dans le cas de la figure 3, le conducteur amenant le    ou-     rant 4   est visse par en bas dans le corps isolant 1 au moyen du filetage 10. Dans cette réalisation, on peut également utiliser à la place de la stéatite, une autre matière appropriée, par exemple la porcelaine. De la mime manière, le corps isolant 1 est vissé dans la paroi proprement dite 7 du récipient, grâce à son filetage extérieur 11. Comme ces liaisons par vissage 10,11 sont suffisamment fortes mécaniquement, mais ne sont pas étanches au vide, on introduit dans les fentes 12 et 13 une matière de liaison élastique et étanche au vide.

   Les matières particulièrement indiquées pour constituer ce joint, sont par exemple le "cellon", les dérivés de la cellulose, le mastic, les cires, et autres corps organiques, et en particulier ceux qui, obtenus par distillation dans le vide, ont une tension de vapeur particulièrement basse. 



   Afin de pouvoir effectuer un chauffage de l'ensemble du récipient à des températures élevées, par exemple 300 à 400  0, pendant son traitement, sans risque de détériorations pour la masse de joint dans les cavités 12 et 13, des tuyaux de refroidissement 14 et 15, avantageusement métalliques, et de petit diamètre, sont disposés dans cette masse de liaison, d'une manière telle que leurs extrémités 16 et 17 émergent et permettent le passage d'un fluide de refroidissement, l'eau par exemple. On peut ainsi maintenir assez basse la température des joints   étanohes   au vide pour ne pas avoir à craindre leur détérioration, malgré le chauffage du récipient à 300-400  C.

   De plus, la masse de liaison organique peut être additionnée d'une poudre métallique, par exemple de la poudre d'aluminium ou de   cuivre, à   l'état finement divisé, qui renforce la conductibilité et   l'élimination   de la chaleur. 

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 ducteur d'amenée du courant 4 ou de la paroi proprement dite   7   du récipient à vide, aux tuyaux de refroidissement   14 et   15, il est préférable de réduire l'épaisseur de l'enveloppe 4 du conducteur,   ou de la paroi 7 proprement dite du récipient, dans la zone en con-   tact avec la matière de joint 12 ou 13, oomme le montrent les flasques 18 et 19. L'arrivée du courant au conducteur d'amenée 4 se fait par la soudure d'un conducteur extérieur dans l'orifice cylindrique formé par la flasque 18. 



    REVENDICATIONS   
1 ) Montage d'électrode pour appareils à décharge dans le vide à récipient métallique, en particulier pour redresseurs à vapeur de mercure, dans lequel le poids de l'électrode est porté directement par un corps isolant en matière céramique relié au ré-   cipient,   caractérisé par ceci que, pour réaliser une liaison étanche au vide poussé entre le corps isolant et la paroi du récipient ou le conducteur d'amenée du courant, le corps isolant est relié par fusion aux parties métalliques adjacentes, au moyen d'une coulée de verre ou émail en fusion, dont le coefficient de dilatation est à peu près égal à celui du corps isolant,

   les dimensions des surfaces de liaison étant déterminées pour que les efforts mécaniques développés dans le joint étanche au vide soient absorbés sans support ou appui auxiliaire des électrodes.

Claims

2 ) Montage d'électrode selon la revendication 1 ), oarac- térisé par ceci, que les parties métalliques reliées au corps isolant en matière céramique,d'une manière étanohe au vide, sont formées d'une matière dont le coefficient de dilatation coïncide à peu près avec celui du corps isolant, par exemple un alliage de nickel, chrome ou vanadium avec le fer, ou un alliage chrome-nickel.

3 ) Montage d'électrode pour appareils à décharge dans le vide à récipient métallique, en particulier pour redresseurs à vapeur de mercure, dans lequel le poids de l'électrode est porté directement <Desc/Clms Page number 8> par un corps isolant en matière céramique relié au récipient, carac- térisé par ceci, que, pour réaliser une liaison étanche au vide poussé entre le corps isolant et la paroi du récipient ou le con- ducteur d'amenée du courant, le corps isolant est reliéen 'bloc par un procédé de cuisson avec les parties métalliques adjacentes, dans lesquelles il est introduit avant la cuisson, les parties métalliques étant en une matière dont le coefficient de dilatation est à peu près égal à celui du corps isolant, comme par exemple un alliage de nickel, chrome ou vanadium avec le fer, ou encore un alliage chrome.

nickel.

4 ) Montage d'électrodes selon les revendications 1 ) à 3 ), caractérisé par ceci que le corps isolant est formé de stéatite.

5 ) Montage d'électrode selon la revendication 1 ) ou les suivantes, caractérisé par ceci, que des parties métalliques sont pré- vues entre le corps isolant et la paroi du récipient ou le conducteur d'amenée du courant, ces parties métalliques étant tout d'abord fi- xées, d'une manière étanche au vide, sur le corps isolant par coulée de verre ou émail en fusion, ou par cuisson, puis reliées d'une ma- nière étanche au vide, par soudure par exemple, aux parois du réci- pient ou au conducteur amenant le courant.

6 ) Montage d'électrode selon la revendication 5 ), carac- térisé par ceci, qu'à l'intérieur et à l'extérieur d'un cylindre creux en matière céramique, en particulier en stéatite, sont fixées d'une manière étanohe au vide des bagues métalliques par coulée de verre ou émail, ou par cuisson, les deux bagues étant ensuite reliées, l'une aux parois du récipient, l'autre au conducteur amenant le courant, d'une manière étanche au vide, par exemple par soudure.

7 ) Montage d'électrode pour appareils à décharge dans le vide à récipient métallique, en particulier pour redresseurs à vapeur de mercure, dans lequel le poids de l'électrode est porté directement par un corps isolant en matière céramique, relié au récipient, carac- EMI8.1 térisé par ceci, qu tun corps isolant -tu'},n' J'lof.,......- ,..lf 1--¯ <Desc/Clms Page number 9> avantageusement en stéatite, est muni à une de ses extrémités, sur sa face extérieure ou intérieure, d'un filetage ou analogues pour la fixation du corps isolant dans la paroi du récipient, et de même, à son autre extrémité, pour maintenir le conducteur d'amenée du cou- rant,

l'étanchéité de ces liaisons étant assurée par un recouvrement du côté de l'atmosphère en une matière étanche au vide et suffisam- ment résistante à la température comme le "oellon", les dérivés de . la cellulose, le mastic, les cires et autres matières organiques.

8 ) Montage d'électrode selon la revendication 7 ), carac- térisé par ceci, que des tuyaux de refroidissement sont noyés dans la matière de joint d'étanchéité.

9 ) Montage d'électrode selon les revendications 7 ) et 8 ) caractérisé par ceci, que des matières conductrices de la chaleur, comme des poudres métalliques, sont ajoutées à la matière consti- tuant le joint étanche.

RESUME Montage d'électrode pour appareils à décharge dans le vide à récipient métallique, en particulier pour redresseurs à vapeur de mercure, dans lequel le poids de l'électrode est porté directement par un corps isolant en matière céramique, la liaison étanche de ce corps isolant avec les parties métalliques adjacentes du récipient ou du conducteur d'amenée du courant étant assurée par fusion, sou- dure, cuisson, et autres méthodes appropriées.