DE1093922B

DE1093922B - Converter discharge vessel

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.Converter discharge vessel The invention relates to a converter discharge vessel with metal cooling plates arranged on its wall, which has a higher Has thermal conductivity than the metal of the converter discharge vessel. The invention The underlying task is to attach the cooling plates to the converter discharge vessel to create which good heat dissipation from the converter discharge vessel to the cooling plates allows and ensures that the material of the converter discharge vessel not so affected by the heat generated during the welding process is drawn that the vacuum tightness of the wall of the discharge vessel is impaired could be.

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.The welding of non-ferrous metal parts to iron or steel parts is known per se. However, the known methods have some disadvantages that it does not make them advisable to solve the problems underlying the invention to use.

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.So it is, among other things, for the attachment of non-ferrous metal cooling plates to iron pipes for radiators z. B. from the USA. Patent 1735 213 known to use Z-shaped curved cooling plates and weld them directly with their foot with the help of the carbon arc on the iron pipe. This type of connection is not suitable for converter discharge vessels and their cooling plates because these vessels are made of relatively thin sheet metal and when the cooling plates are welded on there is a risk that the thin wall of the discharge vessel will lose its vacuum tightness. In addition, warping of the wall of the discharge vessel is to be feared.

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.Furthermore, z. B. from the USA. Patent 1659 920 known, cooling plates with the help of electric flash butt welding using spacers to be welded to radiator pipes. This connection method also has different ones Disadvantage. The length of the cooling plates requires a long weld seam. This is not easily produced on a -normal butt welding machine. To have to rather, large special butt welding machines with high electrical power can be used because the cooling plates in all places along their entire length be welded on at the same moment. One would use this method of fastening If you use cooling plates for discharge vessels, this results in a further one Disadvantage, namely the risk that the wall of the discharge vessel will be severely warped would and must be corrected, which causes considerable costs and possibly can lead to leaks in the discharge vessel wall.

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.According to the invention, the above objects are avoided the disadvantages of the known types of connection solved in that angular spacers are used, one leg with the discharge vessel wall, the other Leg with the cooling plate, possibly with the interposition of per se known Foils as a welding aid, connected by electrical row spot welding, and that the cooling plates are closely connected to the discharge vessel wall through the angular intermediate pieces are pressed.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann jedes Kühlblech mit seiner Stirnfläche gegen die Wand des Entladungsgefäßes gedrückt sein. .In one embodiment of the invention, each cooling plate can with its End face pressed against the wall of the discharge vessel. .

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.In another embodiment. the cooling plates can be attached to the Vessel wall facing sides angled L-shaped and with their short angled Parts be pressed against the vessel wall.

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.Another embodiment can consist in that two cooling plates with an L-shaped profile are used, which are laid back to back and with the short legs of the L-profile on the surface of the Sfiromrichter discharge vessel are pushed through the welded angles.

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.It is also known to weld angle irons onto container walls. However, these angle irons do not serve as intermediate pieces for welding attachment of Copper cooling sheets on a discharge vessel wall made of steel, but only for wall stiffening the container. From this no suggestion can be made for the welding attachment of copper Cooling plates can be removed from the wall of the steel discharge vessel.

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.The invention also avoids the above-mentioned Disadvantages still special advantages when attaching cooling plates made of copper on thin-walled sheet steel discharge vessels achieved. Such advantages exist z. B. in the relocation of the welding points away from the attachment points Copper sheets on the steel vessel, likewise in the improvement of the heat conduction of the discharge vessel wall to the cooling plates and in the mechanical reinforcement of the Cooling plates at the attachment points.

Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise verwirklichen. Einige Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 1 bis 5 dargestellt.The invention can be implemented in various ways. Some Exemplary embodiments are shown in FIGS. 1 to 5.

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.In all figures is the wall of the vacuum discharge vessel of the converter denoted by 1. The cooling plate 2 is provided with metal angles 5, 5a or with foils 3 electrically connected at the points indicated by point 4 by spot welding. The cooling plate 2 made of metal with a higher thermal conductivity is attached to the end face 6 (see. Fig. 1 and 2) directly on the wall of the metal vacuum discharge vessel lower thermal conductivity pressed. With 7 the weld joint is between the vacuum discharge vessel 1 and the metal angles 5 and 5 a referred to, which under Can be made using the known resistance spot welding process. In Figs. 1 and 2, the cooling plate has a straight profile, while in the exemplary embodiments 3 to 5 has an L-profile. The L-profiles result in a particularly favorable one Heat dissipation because of their large contact area with the vacuum discharge vessel.

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.The arrangement according to FIG. 4 has the particular advantage that the two copper cooling plates are bent to the right and left and can then assume the positions 8 and 9 shown in dashed lines, so that the surface available for cooling is particularly large.

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.From the exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5 is also still to infer that the weld connection points 7 between the metal angles and the Vacuum discharge vessel as far to the right or left of the center line of the cooling plate can lie that they are next to the L-shaped foot of the cooling plate, so that the cooling plate does not come into the area of the welding point or the welding zone is included.

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.The metal brackets are for ease of attachment and reinforcement the heat transfer a kind of reinforcement, while the foils represent a welding aid, which facilitates the welding process. The foils are used wherever facilitating the welding process is desirable.

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.The invention avoids that the non-ferrous metal cooling plate must be connected directly to the discharge vessel wall by welding, what easy to leaks and thus to gradually increasing vacuum deterioration could lead.

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.Another advantage of the invention is that the heat of the converter discharge vessel 1 is diverted to the cooling plate 2 in two ways. The first way leads over the metal angle 5 or 5 a, the second way directly from the wall of the discharge vessel 1 through the short leg of the L-shaped cooling plate or over the face of the cooling plate into the cooling plate.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Attachment of cooling plates made of a metal of high thermal conductivity, in particular made of copper, on the outer wall of a converter discharge vessel made of a metal of relatively lower thermal conductivity, in particular made of sheet steel, by electrical welding using metallic spacers, characterized in that angular spacers are used , one leg of which with the discharge vessel wall; the other leg of which is connected to the cooling plate, optionally with the interposition of known foils as welding aid, by electrical series spot welding, and that the cooling plates are pressed tightly against the discharge vessel wall by the angular spacers.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each cooling plate (2) is pressed with its end face (6) against the wall (1) of the discharge vessel.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cooling plates on the sides facing the vessel wall angled L-shaped and their short angled Parts are pressed against the vessel wall (1).

4. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that two cooling plates are used with an L-shaped profile, which are placed back to back and pressed with the short legs of the L-profile onto the surface of the converter discharge vessel through the welded angles. Documents considered: German Patent No. 727 239; . USA. Patent Nos 2550495, 2469635, 2481626, 2337294, 2 481 614, 1659 920, 1735 213, 2270278, 1056 061; W. Lessel: "The tube electrode for arc welding of copper," Berlin 1936, waste cut V1, p.43, 44, 57; P. Schimpke and HA Horn: "Practical manual for all welding technology", z. Volume, 4th edition, Berlin 1945, pp. 142, 143, 177; Erich S udas ch: "Schweißtechnik", 1950, 6th section, p. 235; Walter Brunst: "The electrical resistance welding", April 1952, p. 272.