SU4189A1 - Способ получени соединений между стеклом и металлом, в особенности дл вводов проводников сильного тока в пустотные трубки и т.п. приборы - Google Patents

Description

Трудность осуществлени  соединений между стеклом и металлом за1 лючаетс  в том, что коэффициент расширени  металла отличаетс  от коэффициента расширени  стекла; тесное соприкосновение двух материалов в гор чем и холодном состо нии, необходимое дл  совершенной плотности, почти несовместимо с хорошею прочностью соединени , котора  давала бы ему возможность выдерживать без растрескивани , разрыва материалов или расклеивани  колебани  температуры , которым неизбежно подвергаетс  соединение. Согласно изобретению , дл  сплавлени  стекл нной трубки с металлическою поступают следующим образом: концу металлической трубки придают форму С|Легка конического раструба при сравнительно небольшой толщине стенки. Внутреннюю поверхность этого конического раструба покрывают каким-нибудь известным способом эмалью, например, действу  на эту поверхность сперва протравой (дл  очищени  от окислов ), а затем покрыва  эмалью, обладающею подход щим коэффициентом расширени . В этот конический раструб ввод т стекл нную трубку (котора  должна иметь достаточную толщину дл  обеспечени  хорошей механической прочности), с предварительно приваренным к ней кольцом из плавкого стекла, расположенным на некотором рассто нии от конца трубки. Диаметр этого кольца рассчитан так, что оно на холоду с трудом входит в наиболее широкую часть конического раструба; наоборот, диаметр стекл нной трубки выбир аетс  настолько малым, чтобы последн   проходила свободно даже в наиболее узкую часть конуса. Конический раструб нагревают и подвергают его давлению, под вли нием которого собираемые части прижимаютс  друг к другу. Плавкое стекло, из которого состоит кольцо, разм гчаетс , стекл нна  трубка проникает дальше в металлическую трубку, а коническа  форма концевого раструба последней вызывает сплющивание кольца из плавкого стекла и склеивание его с эмалью. В этом виде соединение готово и  вл етс  вполне плотным. Рекомендуетс  производить просушивание в сушильной камере, но оно не об зательно дл  соединений малого диаметра. Охлажда сь конический раструб сжимает стекло, так как он обладает более высоким коэффициентом расширени , но, если стекл нна  трубка имеет достаточную толщину стенок, она выдерживает давление, так что раст жению подвергаетс  сам упругий металл. Еще больша  сопротивл емость стекл нной трубки достигаетс  в том случае , когда кольцо из плавкого стекла укреплено не у конца ее, но в некотором рассто нии от этого конца, так как при этом срезывающее усилие, действующее на трубку, распредел етс  на сечени , лучще сопротивл ющиес  деформации. Кольцо из плавкого стекла способствует также утолщению стекл нной трубки и, следовательно, увеличению ее сопротивлени  сжатию, производимому металлической трубкой. Протраву нужно подбирать так, чтобы она хорошо накладывалась на металл трубки, примен ема  эмаль должна соответствовать этой протраве и плавкому стеклу, выбор которого должен быть согласован с примененным дл  изготовлени  .трубки сортом стекла.

Предлагаемое изобретение не ограничиваетс  особым случаем его применени  и специальной формой выполнени , указанными выше в виде примера. В частности вместо уширени металлической трубки

дл  введени  в нее стекл нной трубки , последнюю суживают у конца в виде усеченного конуса, тогда как металлическа  трубка оставл етс  на всем своем прот жении одинакового наружного диаметра.

На фиг. 1, 2, 3, 4 и 5 изображены разные варианты применени  предлагаемого способа.

На фиг. 1 и 2 цыфрами / и 2 обозначены стекл нна  и металлическа  трубки, между которыми должно быть обеспечено плотное и прочное соединение; 3-конец металлической трубки, имеющий меньшую толщину стенок и снабженный на внутренней стороне слоем / из эмали. стекл нной трубкой / и концом 3 металлической трубки / помещено кольцо 5 из плавкого стекла, которое расплющиваетс  между этими деум  трубками при сближении частей / и 2; при этом конец 3 металлической трубки нагревают , например, па льником. Кольцо 5 можно приделывать либо к трубке /, либо к трубке 3 перед сближением этих частей; рекомендуетс  приделЬ;вать его к трубке / при пользовании вариантом по фиг. Тик трубке 2-при применении варианта по фиг. 2. Во всех случа х, однако, кольцо должно быть расположено на некотором рассто нии от конца трубки /.

В случае варианта, согласно фиг. 2, трубка 2 не имеет конического раструба у конца 3, как на фиг. 1, но сохран ет свою цилиндрическую форму, тогда как стекл нна  трубка / на конце сужена дл  того, чтобы возможно было ввести ее в трубку 2.

Второй описываемый ниже вариант изобретени  относитс  к тому случаю осуществлени  последнего, когда требуетс  обеспечить плотный ввод изолированного проводника внутрь оболочки, из которой выкачен воздух или внутри которой имеетс  давление газа или пара. Такой ввод особенно трудно осуществить и поддерживать в плотном состо нии, главным образом, когда проводник предназначен дл  пропуска сравнительно сильного тока,

имеет значительный диаметр и подвержен большим колебани м температуры . Этот второй вариант применим, в особенности, к устройству мощных приборов с термоэлектрическим испусканием, как-то- выпр мителей , генераторов, колебаний высокой частоты и т. п. В этом случае устраиваетс  вокруг проводника привариваема  или иным способом образуема  на нем часть в виде металлического колпака, который соедин етс  с трубкой из стекла или равноценного ему изолирующего материала, пользу сь дл  такого соединени  способом, по сненным в начале описани . Стекл нна  трубка привариваетс  к главному корпусу сосуда, образующего эвакуированную полость и состо щего из металла или стекла. В последнем случае эта трубка быть выт нута из самой стенки сосуда.

Согласно фиг. 3, вокруг проводника / образован колпак 2; этот колпак может быть получен какимнибудь подход щим способом (щтамповкой или т. п.) из самой массы проводника / или же может быть приделан к нему электрической, автогенной или иной сваркой и состо ть из того же или из другого металла. Колпак соединен с трубкой 5 из стекла или иного равноценного ему изолирующего материала предлагаемым способом. Стекл нна  трубка может составл ть часть пустотной оболочки или может быть приделана к главному телу оболочки привариванием,если материалом этого тела  вл етс  стекло или рпшюцснное ему пещс :Г11О , или посрпдспюм o6|); :toi iiiuivt плотного соединени . На фиг. 4 проводник / окружен колпаком 2, который укреплен на изолирующей трубке 3; колпак 2 снабжен трубчатой частью 4, сквозь которую проходит проводник 1, что позвол ет перенести место сварки колпака с проводником на конец 5 трубчатой части 4. Такое устройство представл ет некоторые npe-j имущества, например, оно дает возможность установить проводник / и электроды, которые могут быть соединены с ним внутри замкнутой оболочки, независимо от образовани  соединени  между колпак-ом 2 и трубкою 3. В этом случае может оказатьс  поле.тпык закрепит) неподвижно проводник / в трубке 4 устройстзом обжимающей впадины f дл  большего удобства производства сварки конца 5 после того, как относительное положение частей установлено. Далее, устройство по фиг. 4 представл ет то преимущество , что оно позвол ет делать проводник 1 из весьма хорошего провод щего металла (меди, серебра, алюмини ), не обраща  внимани  на его коэффициент расщирени , который может быть значительно большим, чем соответствующий коэффициент стекла, тогда как колпак 2 может быть сделан из хромистого железа или другого металла, пригодного дл  образовани  чрезвычайно плотного соединени  со стеклом.

Согласно фиг. 5, плотный ввод состоит из проводника / в виде медной проволоки или плетеного шнура и из прикрывающей насадки или колпака 2, например, из стали или хромистого железа с конической частью 2 и цилиндрической частью 5; проводник / сварен или спа н с цилиндрической частью 5, а стекл нна  трубка 3, на которой укреплено кольцо из стекла или плавкого материала 6, вдвинута в воронку 2 с применением нагревани , как это описано выше.

I Предмет патента.

I. Способ иолучени  соединений между стеклом и мст 1ллом, ь особенности дл  вводов проводников сильного тока в пустотные трубки и т. п. приборы, характеризующийс  тем, что снабженную на некотором рассто нии от кра  кольцом из легкоплавкого стекла цилиндрическую или коническую стекл нную часть ввод т в другую, покрытую на внутренней поверхности споем эмали, коническую или цилиндрическую