BE409189A

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Publication number: BE409189A
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Description

Perfectionnements dans la fabrication de chambres ou récipients à vide à parois métalliques. La présente invention concerne un procédé de fabrication, 'pour la production de chambres à vide à parois métalliques, ainsi que les chambres ainsi produites. Les chambres de ce genre sont utiles dans de nombreux domaines et de bien des faqons, par exemple comme panneaux ou clôtures destinés à diminuer la communication de la chaleur dans les appareils frigorifiques, les appareils de cuisson, cuvettes ou autres récipients ; bien comme tubes à doubles parois pour isoler les passages de corps fluides; ou encore comme dispositifs électriques à vide ou audions.

La description d'une bouteille ou récipient à vide n'est donnée qu'à titre d'exemple. On avait déjà essayé des parois métalliques mais l'on s'était trouvé en face de la difficulté créée par l'entrée et la pénétration graduelles du gaz ou de l'air. On essaya d'éviter la perte de vide. On appliqua des couches de vernis sans toutefois réussir. Des métaux comme l'argent, le nickel ou le chrome furent appliqués sur les parois en fer, par

lavage à froid ou par placage, mais ces couches n'étaient que superficielles. Elles laissaient passer les molécules d'air et le vide se trouvait finalement détruit.

Le but de la présente invention est de fournir une chambre à parois métalliques qui soit, d'une façon permanente, imperméable à l'entrée de l'air et qui soit essentiellement aussi efficace qu'une chambre en verre sans avoir l'inconvénient de la fragilité.

Par conséquent, l'invention comprend le procédé de fabrication d'une chambre ou récipient à vide avec parois en tôle ou feuille métallique, procédé caractérisé par le traitement desdites parois pour les rendre imperméables à l'air ou au gaz en appliquant une telle quantité d'un métal de bouchage ou'de fermeture (ayant un point de fusion plus bas que celui du métal des parois et une affinité d'alliage avec ledit métal) que ce métal de bouchage ou de fermeture, lorsqutil est chauffe dans une atmosphère de réduction à une température plus élevée que son point de fusion mais inférieure au point de fusion du métal des parois, coule librement, à l'état liquide,

sur les surfaces chaudes des parois et se trouve aspiré par tous lespores et passages perméables des parois métalliques qu'il remplit, de sorte qu'en se refroidissant les parois métalliques deviennent essentiellement imperméables.

L'invention comprend aussi le produit de ce procédé qui se compose d'une chambre ou récipient à vide avec parois en tôle ou feuille métallique, ces parois étant revêtues d'une couche de bouchage ou fermeture constituée par un autre métal (dont le point de fusion est inférieur à celui du métal desdites parois) qui a une affinité d'alliage avec ce dernier métal; ledit revêtement se trouvant aspiré dans les pores et passqges perméables desdites parois, et occupant ces pores et passages, rendant ainsi les

parois imperméables au passage de l'air ou du gaz.

La Fig. 1 des dessins ci-joints est une coupe en élévation d'une chambre à vide, ayant la forme d'un récipient ou bouteille, caractéristique de la présente invention. Les Figs.

2 et 3- sont des coupes partielles, également en élévation, montrant des détails modifiés de construction. La Fig. 4 est une coupe qui correspond à la Fig. 1, mais qui ne montre que les parois métalliques assemblées renfermant l'espace de la chambre.

La Fig. 5 ne montre, sur une plus grande échelle, que des portions de deux des parois adjacentes représentées à la Fig. 4, avant le traitement. La Fig. 6 est semblable à la Fig. 5 mais fait voir l'application d'une quantité de métal de fermeture ou de bouchage sur les parois. La Fig. 7 montre une manière de chauffer, dans un four, les chambres à vide comme celle représentée à la Fig. 4, avec métal de bouchage ou fermeture appliqué sur les parois comme indiqué à la Fig. 6. La Fig. 8 montre approximativement, à l'échelle photomicrograpr,ique, la nature poreuse originelle d'une paroi métallique ainsi que l'action d'épandage et de bouchage ou fermeture du métal de fermeture. La Fig. 9, semblable aux Figs.

5 et 6, montre le métalde bouchage ou fermeture bouchant les parois et liant les joints ou raccords entre les parois. La Fig. 10 montre une phase postérieure, une couche réfléchissante recouvrant le métal de bouchage.

En ce qui concerne les Figs. 1-4, la chambre à vide 9 est représentée sous la forme d'un récipient ou bouteille mais pourrait tout aussi bien avoir la forme d'un panneau, d'un tube ou toute autre forme. Elle est munie d'une paroi intérieure 14 avec disque de fond 16 ; également d'une paroi extérieure 22 avec disque de fond 26 muni d'une bride 28 ; et aussi d'une bague supérieure 30 avec brides 32. Ces cinq parois renferment l'espace vide 24.

Elles sont assemblées et ajustées d'une façon étanche sous tonne de chambre, de préférence avant le bouchage; quoique le métal en

feuille puisse être traité avant le montage. Il est évident que d'autres formes de chambres peuvent se faire, chambres qui peuvent ne comporter qu'une seule paroi façonnée . Un orifice est arrangé pour faire le vide. Le disque 26 est muni d'une bride circulaire 36 dans laquelle est hermétiquement aménage la pièce 38 munie de l'orifice, avec filetage extérieur 40 pour raccords pneumatiques et avec passage central d'air 42, destiné à être fermé au moyen d tun boue!--on 44.

Les parois ayant été arrangées, le traitement peut se faire comme indiqué aux Figs. 5 à 10. La Fig. 5 montre une portion des parois 14 et 16. La Fig. 6 montre le métal de bouchage appliqué: du cuivre par exemple lorsque les parois sont en fer.

Lorsqu'il y a des joints ou raccords, on applique un surplus de cuivre auprès de chacun d'eux.. Du cuivre en poudre est mélangé avec un véhicule et appliqué ou déposé en quantité amplement suffisante, mais le métal peut s'appliquer par pulvérisation directe sur les parois, il peut s'y appliquer par frottement mécanique, ou peut même s'appliquer chimiquement ou électriquement par placage. Il peut s'appliquer en mince couche ou aux endroits appropriés. A la Fig. 6, le cuivre est à l'extérieur, par rapport à l'espace vide entre les deux vases, mais il pourrait s'appliquer à l'intérieur, par exemple au travers du disque 26 avant l'insertion de la pièce portant l'orifice.

La Fig. 7 montre le chauffage dans une atmosphère de réduction, de préférence un four à hydrogène comme indiqué en A.

Les chambres montées 9 sont entraînées par un transporteur B.

Les serpentins de chauffage C sont munis de bornes D. Chaque assemblage est transporté lentement pour qu'il soit suffisamment exposé à la température spécifiée, qui est supérieure au point de fusion du cuivre (1083 C.), afin que le cuivre coule, à l'état liquide, sur la surface du fer chaud, mais bien au dessous du

point de fusion du fer (15300 C.). Le véhicule disparait et le cuivre se répand à l'état liquide sur les surfaces des parois.

L'article passe dans la chambre de refroidissement E munie de conduites F dans lesquelles passe un liquide refroidissant. Des rideaux G en amiante recouvrent chaque entrée et chaque sortie: De l'hydrogène ou tout autre gaz réducteur approprié est amené par le tuyau H dans la chambre chaude d'où il passe dans la chambre E et s'échappe. Le gaz nettoie chimiquement les parois en fer, à la surface et sous la surface, il fait disparaître l'oxygène et évite l'oxydation.

Le résultat est indiqué, considérablement agrandi, à la Fig. 8 qui montre le cuivre ayant coulé de faqon à couvrir la surface et ayant été profondément aspiré, par affinité d'alliage et par action capillaire, dans tous les pores et passages existant entre ou dans les cristaux ou particules microscopiques. Lorsque les parois sont minces, il peut arriver que le cuivre traverse et puisse être aperqu de l'autre côté.

La Fig. 9 montre le produit, avec le cuivre formant une couche de bouchage 18. Du cuivre a été aspiré par capillarité dans la mince crevasse ou fissure de chaque joint ou raccord, formant ainsi un lien permanent reliant les parois tout en les bouchant. La pièce 38 portant l'orifice ayant été fixée en position, le vide peut se faire au moyen d'une pompe pneumatique que l'on relie au filetage ou pas de vis 40. On bouche alors le passage 42 avec le bouchon 44 que l'on peut rendre hermétique avecde la soudure. Pour la réflexion de la chaleur, une surface brillante est désirable, et la Fig. 10 montre un placage au chrome, ou une couche de nickel, 20 appliqué sur le cuivre auquel il adhère parfaitement.

Bouchés au cuivre, le fer ou l'acier sont des métaux satisfaisants car ils possèdent une affinité d'alliage avec le cuivre. On peut aussi faire usage de fer ou de cuivre bouchés @

à l'argent ou. à l'aluminium, ou d'autrescombinaisons. Le métal de bouchage peut s'appliquer par placage ou par pulvérisation avant le chauffage ou se mélanger avec une solution de pyroxylire ou autre véhicule, et il est ainsi possible de le faire adhérer.

Ceci peut se faire avant l'assemblée des parois, le chauffage ayant lieu ensuite. Le véhicule s'évapore à une température inférieure au point de fusion du cuivre. L'assemblage des parois peut se faire par ajustage sous pression ou par soudure électrique ou au gaz, ou encore par sertissage ou couture; aucun joint de ce genre n'est imperméable aux gaz d'une façon permanente mais tous le deviennent par l'application de la présente invention.

La Fig. 9 montre la chambre 9 terminée sous forme d'un récipient isolé ou à doubles parois. Le vase intérieur 10 renferme.l'espace du récipient et comprend les parois 14 et 18; le vase extérieur 12 comprend les parois 22 et 26. La paroi 14 peur se terminer en pointe à proximité de la bague 30, comme le montre la Fig. 3, ce qui diminue la conductibilité thermique.

La bague 30 est mince et faite d'un métal mauvais conducteur de la chaleur; elle est soudée à l'autogène et sert ainsi à espacer les vases à leur partie supérieure. La paroi 16 est munie d'un. renfoncement 46 destiné à recevoir un outil passant par l'orifice 42 pour espacer convenablement les fonds des vases pendant le chauffage.

Une caractéristique spéciale est constituée par le fait que les parois extérieures 22 et 26 sont minces pour réduire la conductibilité thermique, mais les parois intérieures 14 et 16 sont épaisses en vue de la solidité et de la conservation de la chaleur ou du froid. Les parois du vase extérieur sont faibles mais, pour résister à la pression extérieure et pour protéger le récipient contre les dommages, une enveloppe extérieure 48 est pourvue. L'enveloppe 48 peut être faite avec les produits de

condensation du phénol formaldehydé connus sous le nom de "Bakelite" ou avec d'autres produits résistants mauvais conducteurs de la chaleur, et elle comprend une partie cylindrique 50 et un disque de fond 52. Ces parties peuvent être cimentées aux parois 22 et 26 ou façonnées par revêtement ou par moulage.

Elles empêchent les parois de s'aplatir. Au dessus de l'enveloppe 50, la paroi 22 est munie d'une bride 68 dirigée vers l'extérieur.

Le récipient 9 a une large embouchure qui est accessible pour le placage et le polissage mais qui se trouve rétrécie par des pièces amovibles. une pièce ouverte formant chapeau 54 repose au dessus des parois du récipient, elle est munie d'un filetage extérieur 58 en permettant le montage et d'un filetage intérieur destiné à recevoir le bouchon 74. La bride extérieure 60 du chapeau repose sur un anneau en bakelite 70 qui est cimenté à l'enveloppe 50 et muni d'un filetage qui s'engage avec le filetage du chapeau 58. La Fig. 2 montre un arrangement différent, la bride 62 de la paroi 22 faisant projection par en haut, avec filetage 64, pour recevoir le chapeau 54, à l'intérieur et avec anneau 66 à l'extérieur.

Lors du montage du récipient, du chapeau et de l'anneau, une rondelle élastique 72 est posée contre les parois 14, 30 et 68 pour servir de garniture en dessous du capuchon ou chapeau.

Une bague métallique creuseet plate 76,dans laquelle le vide a été fait, est maintenue entre le chapeau 54 et la rondelle 72, et présente une petite embouchure ou passage 78 pour les liquides.

Le passage 80 dans le chapeau est évasé comme un entonnoir. Le bouchon estmuni d'un fond métallique 82 et, en dessous, d'une rondelle 84 qui repose sur l'anneau ou bague 76. Le bouchon a un petit col entouré d'un espace enferme, ce qui réduit encore la conductibilité thermique.

u moyen du filetage 86, au bas de l'enveloppe 50, le récipient peut s'attacher à un second récipient Identique, le filetage 86 s'engageant avec le filetage de l'anneau 70 du second récipient; il peut aussi s'attacher à toute autre extension similaire. Ou bien encore le récipient peut, au moyen du filetage 86, se monter sur une base ou support fixe.

Avant d'évacuer l'air de l'espace 24 de la chambre, quelle qu'en soit la forme.. cet espace peut être rempli d'un produit de remplissage mauvais conducteur de la cnaleur. Un produit avan- tageux est constitué par une masse de granules dures qui peuvent être, soit entièrement soit partiellement, en charbon activé.

Un tel produit de remplissage absorbe les gaz résiduaires. Il évite ou réduit, par sa propre masse, le passage de la chaleur, car ses points de contact sont minimes. Il permet en même temps à l'air de passer à travers les espaces vides entre les granules, pour l'évacuation. Il renforce intérieurement les parois de la chambre et résiste ainsi aux déformations et aplatissements dus à la pression extérieure. La masse peu serrée des granules dures est mobile et se verse aisément dans l'espace à remplir. Une chambre ainsi remplie a une valeur pratique pour l'isolation thermique.

Claims

1. Le procédé de fabrication pour produire une chambre ou récipient à vide avec parois en tôle ou feuille métallique, caractérisé par le traitement desdites parois pour les rendre imperméables à l'air ou au gaz par l'application d'une telle quantizé de métal de bouchage (d'un point de fusion inférieur à celui du métal des parois et ayant une affinité d'alliage avec ce dernier) que le métal de bouchage, lorsqu'il est chauffé dans une atmosphère de réduction à une température supérieure au point de fusion du métal de bouchage mais inférieure à celui du métal des parois, coule librement à l'état liquide sur les surfaces chaudes des parois et soit aspiré dans tous les pores et passages perméables du métal des parois et les remplisse, de sorte que, lors du refroidissement,

les parois métalliques soient rendues essentiellement imperméables.

2. Le procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le métal en feuille sur lequel le métal de bouchage est appliqué est arrangé sous forme de chambre avant le chauffage, le métal de bouchage bouchant entièrement la surface intérieure, extérieure, ou les deux, de la chambre lors du chauffage.

3. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les parties séparées des parois en tôle ou feuille métallique sont assemblées de manière à former la chambre et sont ajustées ensemble d'une façon étanche pour que le métal de boucha une fois chauffé, coule dans les crevasses ou fissures entre les parties des parois et les bouche tout en liant les joints ou raccords.

4. Le procédé selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que l'une des parois du récipient est munie d'un orifice d'évacuation qui est maintenu ouvert pendant le bouchage des parois mais est fermé d'une faqon permanente après l'évacuation. <Desc/Clms Page number 10>

5. Le procédé revendiqué aux revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que le métal de bouchage est appliqué directement au métal en feuille par pulvérisation, placage ou frottement, de façon à former une couche de métal de bouchage sur le métal en feuille.

6. Le procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le métal de bouchage a la forme d'une poudre fine supportée par un véhicule volatil inerte, comme la pyroxyline, qui disparait pendant le chauffage.

7. Le procédé selon n'importe lesquelles des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les parois du récipient sont en fer avec métal de bouchage comme le cuivre, l'hydrogène étant employé comme l'agent de réduction pendant le chauffage.

8. Un récipient ou chambre à vide avec parois métalliques, produit d'après le procédé de l'une quelconque des revendications 1-7, avec lesdites parois recouvertes d'une couche de bouchage constituée par un autre métal(dont le point de fusion est inférieur à celui du métal ddsdites parois) qui a une affinité d'alliage avec le métal des parois, ledit métal de revêtement se trouvant aspiré dans les pores et passages perméables desdites parois et les remplissant, les rendant ainsi imperméables à l'air ou au gaz.

9. Un récipient à vide comme revendiqué à la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit récipient se compose de plusieurs parties métalliques en formant les parois, qui sont assemblées d'une façon étanche et sont liées ensemble et bouchées aux joints ou raccords, de façon à être imperméables à l'air ou au gaz, par une partie de la couche de métal de bouchage qui s'est trouvé aspiré dans les joints ou raccords entre les parties métalliques formant les parois.

10. Un récipient à vide comme revendiqué aux revendications 8 ou 9, comprenant des parois intérieure et extérieure <Desc/Clms Page number 11> espacées avec, entre elles, un espace dans lequel le vide a été fait, ces deux parois étant imperméables au gaz et à l'air et la paroi intérieure enfermant l'espace destiné au contenu du récipient.

11. Un récipient à vide comme revendiqué à la revendication 10, caractérisé par le fait que la paroi intérieure est relativement épaisse en vue de la rigidité et de la solidité et que la paroi extérieure est relativement plus mince du fait qutelle est protégée par une enveloppe extérieure isolante faite d'un produit non métallique, liée et adhérant à ladite paroi extérieure.

12. Un récipient à vide comme revendiqué à la revendication 11, caractérisé par le fait que l'espace entre les parois intérieure et extérieure est rempli, avant l'évacuation, de granules dures contenant du charbon activé ou constituées par du charbon activé, avec les vides communicants, entre les granules, réduisant la conductibilité thermique, lesdites granules servant à renforcer solidement les parois, en vue de résister aux déformations, et à absorber les gaz résiduaires.

13. Le procédé de fabrication pour la production d'un récipient ou chambre à vide ayant les parois en tôle ou feuille métallique, essentiellement comme décrit ci-dessus en connexion avec les dessins ci-joints.

14. Un récipient ou chambre à vide avec parois en tôle ou feuille métallique, ayant ses parties traitées, construites et arrangées essentiellement comme décrit ci-dessus en connexion avec les dessins ci-joints.