DE1093922B

DE1093922B - Stromrichterentladungsgefaess

Info

Publication number: DE1093922B
Application number: DES30392A
Authority: DE
Inventors: Walter Nehls; Max Fritsche
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1952-09-25
Filing date: 1952-09-25
Publication date: 1960-12-01

Description

Stromrichterentladungsgefäß Die Erfindung betrifft ein Stromrichterentladungsgefäß mit an seiner Wand angeordneten Kühlblechen aus einem Metall, welches eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Metall des Stromrichterentladungsgefäßes hat. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung der Kühlbleche an dem Stromrichterentladungsgefäß zu schaffen, welche eine gute Wärmeableitung von dem Stromrichterentladungsgefäß an die Kühlbleche ermöglicht und gewährleistet, daß der Werkstoff des Stromrichterentladungsgefäßes durch die beim Schweißvorgang auftretende Wärme nicht so weit in Mitleidenschaft gezogen wird, daß die Vakuumdichtigkeit der Wand des Entladungsgefäßes beeinträchtigt werden könnte.
Das Anschweißen von Buntmetallteilen an Eisen-oder Stahlteile ist an sich bekannt. Jedoch haben die bekannten Methoden manche Nachteile, die es nicht ratsam erscheinen lassen, sie zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Probleme zu benutzen.
So ist es unter anderem für die Befestigung von Buntmetall-Kühlblechen an Eisenrohren für Radiatoren z. B. aus der USA.-Patentschrift 1735 213 bekannt, Z-förmig gebogene Kühlbleche zu verwenden und diese unmittelbar mit ihrem Fuß mit Hilfe des Kohlelichtbogens am eisernen Rohr anzuschweißen. Diese Verbindungsart ist für Stromrichterentladungsgefäße und ihre Kühlbleche nicht geeignet, weil diese Gefäße aus verhältnismäßig dünnem Blech bestehen und beim Anschweißen der Kühlbleche die Gefahr besteht, daß die dünne Wand des Entladungsgefäßes ihre Vakuumdichtigkeit verliert. Außerdem ist ein Verziehen der Wand des Entladungsgefäßes zu befürchten.
Ferner ist z. B. aus der USA.-Patentschrift 1659 920 bekannt, Kühlbleche mit Hilfe der elektrischen Abbrenn-Stumpfschweißung unter Verwendung von Zwischenstücken an Radiatorrohre anzuschweißen. Dieses Verbindungsverfahren hat ebenfalls verschiedene Nachteile. Die Länge der Kühlbleche bedingt eine lange Schweißnaht. Diese ist nicht ohne weiteres auf einer -normalen Stumpfschweißmaschine herzustellen. Es müssen vielmehr große Spezial-Stumpfschweißmaschinen mit, großer elektrischer Leistung verwendet werden, weil die Kühlbleche an allen Stellen auf ihrer ganzen Länge im gleichen Augenblick angeschweißt werden. Würde man dieses Verfahren zum Befestigen der Kühlbleche bei Entladungsgefäßen verwenden, so ergibt sich dabei ein weiterer Nachteil, und zwar die Gefahr, daß sich die Wand des Entladungsgefäßes stark verwerfen würde und nachgerichtet werden muß, was erhebliche Kosten verursacht und eventuell zu Undichtigkeiten der Entladungsgefäßwand führen kann.
Gemäß der Erfindung werden die oben angegebenen Aufgaben unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Verbindungsarten dadurch gelöst, daß winkelförmige Zwischenstücke verwendet sind, deren einer Schenkel mit der Entladungsgefäßwand, deren anderer Schenkel mit dem Kühlblech, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung an sich bekannter Folien als Schweißhilfe, durch elektrische Reihenpunktschweißung verbunden wird, und daß die Kühlbleche durch die winkelförmigen Zwischenstücke eng an die Entladungsgefäßwand angedrückt sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann jedes Kühlblech mit seiner Stirnfläche gegen die Wand des Entladungsgefäßes gedrückt sein. .
Bei einer anderen Ausführungsform. können die Kühlbleche an den der Gefäßwand zugekehrten Seiten L-förmig abgewinkelt und mit ihren kurzen abgewinkelten Teilen gegen die Gefäßwand gedrückt sein.
Eine weitere Ausführungsform kann darin bestehen, daß zwei Kühlbleche mit L-förmigem Profil verwendet sind, die Rücken an Rücken aneinandergelegt und mit den kurzen Schenkeln des L-Profils auf die Oberfläche des Sfiromrichterentladungsgefäßes durch die angeschweißten Winkel gedrückt sind.
Es ist zwar auch bekannt, Winkeleisen auf Behälterwände aufzuschweißen. Diese Winkeleisen dienen aber nicht als Zwischenstücke zur Schweißbefestigung von Kupferkühlblechen auf einer Entladungsgefäßwand aus Stahl, sondern nur zur Wandversteifung der Behälter. Daraus kann keine Anregung für die Schweißbefestigung von kupfernen Kühlblechen auf der Stahlentladungsgefäßwand entnommen werden.
Durch die Erfindung werden außer der Vermeidung der oben angegebenen Nachteile noch besondere Vorteile bei der Befestigung von Kühlblechen aus Kupfer auf dünnwandigen Stahlblech-Entladungsgefäßen erzielt. Solche Vorteile bestehen z. B. in der Verlegung der Schweißpunkte weg von den Aufsatzstellen der Kupferbleche auf das Stahlgefäß, ebenso in der Verbesserung der Wärmeleitung von der Entladungsgefäßwand zu den Kühlblechen und in der mechanischen Verstärkung der Kühlbleche an -den Aufsatzstellen.
Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise verwirklichen. Einige Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 1 bis 5 dargestellt.
In allen Figuren ist die Wand des Vakuumentladungsgefäßes des Stromrichters mit 1 bezeichnet. Das Kühlblech 2 ist mit Metallwinkeln 5, 5a bzw. mit Folien 3 an den mit dem Punkt 4 angedeuteten Stellen durch Punktschweißung elektrisch verbunden. Das Kühlblech 2 aus Metall höherer Wärmeleitfähigkeit wird an der Stirnfläche 6 (vgl. Fig. 1 und 2) unmittelbar an die Wand des Vakuumentladungsgefäßes aus Metall geringerer Wärmeleitfähigkeit gedrückt. Mit 7 ist die Schweißverbindungsstelle zwischen dem Vakuumentladungsgefäß 1 und den Metallwinkeln 5 und 5 a bezeichnet, welche unter Benutzung des bekannten Widerstands-Punktschweißverfahrens hergestellt sein kann. In den Fig. 1 und 2 hat das Kühlblech ein gerades Profil, während es bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 bis 5 L-Profil hat. Die L-Profile ergeben einen besonders günstigen Wärmeabfluß wegen ihrer großen Berührungsfläche mit dem Vakuumentladungsgefäß.
Die Anordnung nach der Fig. 4 hat noch den besonderen Vorzug, daß die beiden kupfernen Kühlbleche nach rechts und links gebogen werden und dann die gestrichelt gezeichneten Stellungen 8 und 9 einnehmen können, so daß die zur Abkühlung zur Verfügung stehende Oberfläche besonders groß ist.
Aus den Ausführungsbeispielen nach den Fig.4 und 5 ist auch noch zu entnehmen, daß die Schweißverbindungspunkte 7 zwischen den Metallwinkeln und dem Vakuumentladungsgefäß so weit rechts bzw. links von der Mittellinie des Kühlbleches liegen können, daß sie sich neben dem L-förmigen Fuß des Kühlbleches befinden, so daß das Kühlblech nicht mit in den Bereich des Schweißpunktes bzw. der Schweißzone einbezogen ist.
Die Metallwinkel sind zur Erleichterung der Befestigung und Verstärkung der Wärmeübertragung eine Art Armierung, während die Folien eine Schweißhilfe darstellen, die den Schweißvorgang erleichtert. Die Folien werden überall dort angewendet, wo eine Erleichterung des Schweißvorganges wünschenswert ist.
Durch die Erfindung ist es vermieden, daß das Buntmetall-Kühlblech unmittelbar mit der Entladungsgefäßwand durch Schweißen verbunden werden muß, was leicht zu Undichtigkeiten und damit zu sich nach und nach einstellenden Vakuumverschlechterungen führen könnte.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Wärme von dem Stromrichterentladungsgefäß 1 an das Kühlblech 2 auf zwei Wegen abgeleitet wird. Der erste Weg führt über die Metallwinkel 5 bzw. 5 a, der zweite Weg unmittelbar von der Wand des Entladungsgefäßes 1 durch den kurzen Schenkel des L-förmigen Kühlbleches bzw. über die Stirnfläche des Kühlbleches in das Kühlblech hinein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Befestigung von Kühlblechen aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Kupfer, auf der Außenwand eines Stromrichterentladungsgefäßes aus einem Metall verhältnismäßig geringerer Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Stahlblech, durch elektrisches Schweißen unter Verwendung von metallischen Zwischenstücken, dadurch gekennzeichnet, daß winkelförmige Zwischenstücke verwendet sind, deren einer Schenkel mit der Entladungsgefäßwand; deren anderer Schenkel mit dem Kühlblech, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung an sich bekannter Folien als Schweißhilfe, durch elektrische Reihenpunktschweißung verbunden wird, und daß die Kühlbleche durch die winkelförmigen Zwischenstücke eng an die Entladungsgefäßwand angedrückt sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlblech (2) mit seiner Stirnfläche (6) gegen die Wand (1) des Entladungsgefäßes gedrückt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlbleche an den der Gefäßwand zugekehrten Seiten L-förmig abgewinkelt und mit ihren kurzen abgewinkelten Teilen gegen die Gefäßwand (1) gedrückt sind.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kühlbleche mit L-förmigem Profil verwendet sind, die Rücken an Rücken aneinandergelegt und mit den kurzen Schenkeln des L-Profils auf die Oberfläche des Stromrichterentladungsgefäßes durch die angeschweißten Winkel gedrückt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 727 239; USA.-Patentschriften Nr. 2 550 495, 2 469 635, 2 481626, 2 337 294, 2 481614, 1659 920, 1735 213, 2 270 278, 1056 061; W. Lessel: »Die Schlauchelektrode zur Lichtbogenschweißung von Kupfer«, Berlin 1936, Ab- schnitt V1, S.43, 44, 57; P. S c h i m p k e und H. A. Horn: »Praktisches Handbuch der gesamten Schweißtechnik«, z. Band, 4. Auflage, Berlin 1945, S. 142, 143, 177; Erich S u d a s ch : »Schweißtechnik«, 1950, 6. Abschnitt, S. 235; Walter Brunst: »Das elektrische Widerstandsschweißen«, April 1952, S. 272.