專利名稱：用于生產(chǎn)真空管的焊接環(huán)及生產(chǎn)這種焊接環(huán)和真空管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在真空管的生產(chǎn)中使用的焊接環(huán)以及一種生產(chǎn)該焊接環(huán)的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于連接真空管兩個構(gòu)件的焊接環(huán)，該焊接環(huán)包括由焊接材料構(gòu)成的用于在兩個構(gòu)架之間形成密封接頭的連接部。
背景技術(shù)：
本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)真空管的方法，更具體而言，是將真空管各個部件彼此連接起來的方法。構(gòu)件的彼此連接是借助于置于連接處之間的硬釬料而實現(xiàn)的。
在德國專利申請DE-OS 3931774中公開了一種在真空管的生產(chǎn)中使用的焊接環(huán)。該申請描述了一種真空管，其中焊接環(huán)置于陶瓷殼體和端帽之間用于在兩者之間形成密封接頭。
為了將構(gòu)件彼此焊接在一起，尤其在將端帽固定到陶瓷殼體上時，非常重要的一點是，所述端帽需在很恰當?shù)毓潭ǖ綒んw的中心。否則，有電部件之間的距離就可能不再適當，并且可能會在這些部件之間產(chǎn)生放電。也可能產(chǎn)生會導(dǎo)致陶瓷失效的較高機械壓力。
為了使進行焊接的構(gòu)件以正確的方式保持中心對準，就通過夾具將這些構(gòu)件夾持在一起。將這樣拼成的真空管放在爐子中，接著，借助真空泵獲得預(yù)期的真空度，并且通過加熱將焊接材料熔化，從而在冷卻之后就可以獲得具有預(yù)期真空的真空管。夾具的裝配和隨后的撤除都需要手工完成。然而，使用夾具也就意味著這種方法不僅是勞力密集型的，而且只有很少量拼成的真空管可以置于爐中同時進行處理，并且由于夾具存在熱容量，所以需要更多的能量才能獲得預(yù)期的溫度。因此，以這種方式生產(chǎn)的真空管的最終成本價格非常高。
另外，使用夾具還意味著會出現(xiàn)膨脹的差異，因為夾具比真空管中的陶瓷膨脹得厲害。對于傳統(tǒng)的焊接溫度，這將會導(dǎo)致0.5至1mm的間隙。這個間隙不在其它慣例容差之列，從而就會進一步破壞構(gòu)件的中心對準。
在德國專利申請DE-OS 3628174中公開了一種方法，該方法通過為真空管中的陶瓷殼體配備內(nèi)部定心緣而避免使用夾具。這樣，雖然不會出現(xiàn)使用夾具的方法所具有的缺點，但是這種定心緣卻增加了陶瓷殼體的費用，從而導(dǎo)致整個真空管的成本價格受到不利影響。
為了避免在陶瓷殼體中使用定心緣，在所引用的申請中還提出對某些構(gòu)件加工成形，從而通過這些構(gòu)件獲得預(yù)期的中心對準。然而，特殊成形會使這些構(gòu)件的生產(chǎn)成本提高并且也會提高真空管的成本價格。
上述的德國專利申請DE-OS 3931774還公開了一種解決方案，即通過該方式使構(gòu)件成形，從而可以通過這種方法獲得預(yù)期的中心對準，但是該解決方案附帶的缺點是由于構(gòu)件和陶瓷殼體內(nèi)部的物理接觸會對場強產(chǎn)生不利影響，其結(jié)果是必須增大真空管的軸向尺寸。還必須保證在陶瓷殼體中由于中心對準所產(chǎn)生的摩擦力不至于太大，以免產(chǎn)生有關(guān)構(gòu)件在焊接熔化時受到抑制從而不能與其它連接表面充分接觸的問題，其結(jié)果是連接并不是非常的牢固。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種焊接環(huán)和一種生產(chǎn)真空管的方法，該方法避免了上述的缺點并且以較低的成本價格來生產(chǎn)真空管。
為此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種由前序部分所規(guī)定類型的焊接環(huán)，該焊接環(huán)還包括至少一個定心件，該定心件具有至少一個第一突出部和至少一個第二突出部，其中第一突出部基本上沿焊接環(huán)軸向方向在連接部的一側(cè)延伸，第二突出部沿著相反方向延伸以使兩個構(gòu)件相對于彼此對準中心。例如，真空管的兩個構(gòu)件可通過端帽和殼體形成。端帽可以由導(dǎo)電材料制成而殼體可以由陶瓷材料制成。
使用這種類型的焊接環(huán)，就可以組裝并焊接將要連接的真空管的連接構(gòu)件，而不需要附加的或者單獨的處理，而且通過該過程焊接環(huán)還可以為構(gòu)件的預(yù)期中心對準作準備。以該種方式使連接部成形并且定其大小，從而通過該方法可以在需要連接的連接部件之間形成具有適當機械應(yīng)力的連接，而且該至少一個定心件的唯一作用就是使將要連接的部件能夠以一種簡單但是正確的方式進行組合以及相對于彼此對準中心并固定。通過在例如由陶瓷制成的殼體內(nèi)部上對準焊接環(huán)的中心，由于膨脹不相同，這些環(huán)在加熱過程中將會緊緊地壓在陶瓷殼體內(nèi)部上。通過這種方式可以在所使用的焊接溫度上更精確地對準中心。
在一個實施例中，至少一個第一突出部位于焊接環(huán)的內(nèi)緣上，至少一個第二突出部位于焊接環(huán)的外緣上。由現(xiàn)有的焊接環(huán)來獲得本實施例很簡單，例如，可以通過(部分地)彎曲焊接環(huán)的邊緣或者從邊緣上切出或者沖壓出突出部然后將其彎曲來獲得。
在另一個實施例中，至少一個第一和/或第二突出部延伸超出焊接環(huán)的整個周邊。這樣的焊接環(huán)可以由具有正確尺寸的扁平焊接環(huán)通過簡單的方式來生產(chǎn)。在這種情況下，環(huán)的寬度大約比常規(guī)使用的寬50％，環(huán)的厚度大約比常規(guī)使用的薄50％。例如，該至少一個第一和/或第二突出部可以通過對焊接環(huán)的邊緣進行折邊來形成。
本發(fā)明的另一方面涉及一種用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的焊接環(huán)的方法，該方法包括通過彎曲焊接環(huán)的內(nèi)緣和外緣的至少一段來形成至少一個定心件的步驟。這尤其適用于現(xiàn)有的焊接環(huán)。形成突出部的結(jié)果是，該尺寸(外徑減去內(nèi)徑)必須選擇的較大一些。
用于生產(chǎn)焊接環(huán)的方法還可以包括這一步驟即從由焊接材料組成的帶狀工件上沖壓出具有預(yù)定內(nèi)徑和外徑的環(huán)。在另一個實施例中，沖壓和成形可以同時進行，例如通過從動沖壓(follower stamp)。直立緣也可通過折邊來形成。帶上所剩下的焊接材料可以通過熔化和再生產(chǎn)進行再利用。
本發(fā)明的另一方面還涉及一種用于生產(chǎn)真空管的方法，該方法包括如下步驟根據(jù)本發(fā)明對至少一個殼體、兩個端帽、兩個焊接環(huán)進行松散裝配，并將焊接環(huán)置于殼體和兩個端帽之間；在松散裝配的真空管上應(yīng)用真空；加熱松散裝配的真空管直至使焊接環(huán)熔化的溫度，并且在殼體與真空管的各個端帽之間分別形成密封接頭，而且焊接設(shè)置用于端帽相對于殼體的中心對準。使用這個方法能夠以廉價且高效的方式來生產(chǎn)真空管。另外，可以使得各構(gòu)件相對于彼此以高精度并且簡單的方式對準中心。


下面將參考附圖借助于示范性實施例對本發(fā)明進行更詳細的說明。
圖1顯示了其中具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶有焊接環(huán)的真空管的一部分；
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的焊接環(huán)的平面圖；圖3顯示了圖2中的焊接環(huán)沿III-III線剖開的截面圖；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的焊接環(huán)的平面圖；以及圖5顯示了圖4中的焊接環(huán)沿V-V線剖開的部分截面圖。
具體實施例方式
圖1顯示了殼體10、端帽11與焊接環(huán)12的組合的部分截面圖，其中焊接環(huán)12可以用來生產(chǎn)真空管，例如電控真空開關(guān)。真空管是軸對稱的而且通常具有兩個端帽11，其中每個端帽分別位于柱狀殼體10的一端。殼體10通常由陶瓷材料制成，該材料具有與端帽11所用的導(dǎo)電材料不同的膨脹系數(shù)。為了使真空管正確地發(fā)揮作用，端帽11和殼體必須精確地相對于彼此對準中心。有了所示的焊接環(huán)12的實施例，可以通過由突出部13、14所形成的焊接環(huán)12的定心部來實現(xiàn)這一點，其中突出部13、14分別在焊接環(huán)12的內(nèi)緣和外緣上形成。
為了生產(chǎn)真空管，將由殼體10、端帽11與焊接環(huán)12以及真空管其它構(gòu)件所形成的松散裝配裝置置于真空中，例如真空室中。然后對整個組合加熱，這樣焊接環(huán)12就會熔化并形成殼體10與端帽11之間的密封接頭。在加熱過程中，焊接環(huán)12由于膨脹會緊緊壓住(陶瓷)殼體10的內(nèi)側(cè)。結(jié)果就使得端帽11相對于殼體10非常精確地對準中心。
圖2和圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的焊接環(huán)12的第一實施例。在圖2的平面圖中，可以看到焊接環(huán)12在外緣上具有兩個突出部13并且在內(nèi)緣上具有另外兩個突出部14。如圖3的截面圖所示，在基本與焊接環(huán)12的軸平行的方向上，突出部13和另外的突出部14彼此沿著相反的方向延伸。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然還可以具有更多或者以不同方式成形的突出部13和14。
圖4和圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的焊接環(huán)的第二實施例。在此例中，焊接環(huán)12的中心對準段是通過兩個輪緣15和16形成的，其中兩個輪緣15和16分別在焊接環(huán)12的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上形成。這可以從圖5所示的部分截面圖中清楚地看出。在基本與焊接環(huán)12的軸平行的方向上，兩個輪緣15和16沿著相反的方向延伸。
在真空開關(guān)的廣泛應(yīng)用設(shè)計中，可以使用如下的焊接環(huán)12例如寬度為11mm，內(nèi)徑為49.5mm并且外徑為58.5mm。輪緣的高度可以為例如1.5mm。焊接環(huán)12的材料例如可以為0.1mm厚的焊接材料。在一個改動中，內(nèi)徑和外徑分別為49.5mm和56.5mm(寬度7mm)，或者分別為59.5mm和66.5mm(寬度仍為7mm)。
借助于根據(jù)本發(fā)明的焊接環(huán)12，可以以一種非常簡單而且經(jīng)濟的方式來制造真空管。本發(fā)明的情況，不是使用夾具將生產(chǎn)過程中相對于彼此對準中心的不同構(gòu)件(尤其是陶瓷殼體10、端帽11和焊接環(huán)12)夾持在一起，而是對全部部件進行松散的裝配。然后將各構(gòu)件的形成的松散裝配裝置置于真空室中并且置于真空狀態(tài)下。然后將構(gòu)件的裝配裝置加熱至使焊接環(huán)12熔化的溫度。在加熱過程中，陶瓷殼體10和金屬端帽11將會以不同的方式膨脹。焊接環(huán)12的特殊形狀就導(dǎo)致各構(gòu)件對準中心并且保持住中心對準。冷卻之后，就形成了殼體10與端帽11之間的密封接頭，這樣就能夠以極高的精度形成真空管。
焊接環(huán)12可以通過多種簡單的方式來生產(chǎn)。例如，可以通過彎曲焊接環(huán)12的(一部分)內(nèi)緣和外緣的方式，或者通過切出突出部13和14然后將其彎曲的方式，在傳統(tǒng)焊接環(huán)12(尺寸稍微進行了修改)上配備突出部13和14。
另外，還可以由合適的焊接材料帶來生產(chǎn)焊接環(huán)12。第一步，從帶上沖壓出具有正確內(nèi)徑和外徑的環(huán)。隨后，例如通過折邊來制作直立緣15和16。例如還可以借助于從動沖壓，在一個工序中完成沖壓和彎曲處理，其中通過從動沖壓可以同時完成沖和壓。
處理之后帶上所剩下的焊接材料可以通過熔化和再生產(chǎn)進行再利用。
權(quán)利要求
1.一種用于連接真空管的兩個構(gòu)件(10，11)的焊接環(huán)(12)，該焊接環(huán)(12)包括由焊接材料制成的用于形成兩個構(gòu)件之間密封接頭的連接部，其特征在于焊接環(huán)(12)還包括至少一個定心件，該定心件包括至少一個第一突出部(14；15)和至少一個第二突出部(13；16)，其中第一突出部基本沿焊接環(huán)(12)軸向方向在連接部的一側(cè)延伸，第二突出部沿著相反方向延伸以使兩個構(gòu)件(10，11)相對于彼此對準中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接環(huán)，其特征在于，該至少一個第一突出部(14；15)位于焊接環(huán)的內(nèi)緣上，該至少一個第二突出部(13；16)位于焊接環(huán)的外緣上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焊接環(huán)，其特征在于，該至少一個第一和/或第二突出部(13，14；15，16)延伸超出焊接環(huán)(12)的整個周邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的焊接環(huán)，其特征在于，兩個構(gòu)件包括至少一個端帽(11)和殼體(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的焊接環(huán)，其特征在于，端帽(11)由導(dǎo)電材料制成，而殼體(10)由陶瓷材料制成。
6.用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的焊接環(huán)(12)的方法，包括通過彎曲焊接環(huán)(12)的內(nèi)緣和外緣的至少一段(13，14；15，16)以形成至少一個定心件的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括從由焊接材料組成的帶狀工件上沖出具有預(yù)定內(nèi)徑和外徑的環(huán)(12)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過從動沖壓可以同時完成沖壓和成形。
9.一種生產(chǎn)真空管的方法，包括如下步驟對至少一個殼體(10)、兩個端帽(11)、根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的兩個焊接環(huán)(12)進行松散裝配，該焊接環(huán)(12)置于殼體(10)和兩個端帽(11)之間；對松散裝配的真空管上應(yīng)用真空；加熱松散裝配的真空管直至使焊接環(huán)(12)熔化的溫度，并且在殼體(10)與真空管的各個端帽(11)之間分別形成密封接頭；焊接環(huán)(12)設(shè)置用于端帽(11)相對于殼體(10)的中心對準。
全文摘要
一種用于連接真空管的兩個構(gòu)件(10、11)的焊接環(huán)(12)，該焊接環(huán)(12)包括由焊接材料制成的用于形成兩個構(gòu)件之間密封接頭的連接部。焊接環(huán)(12)還包括至少一個定心件。該定心件具有至少一個第一突出部(14，15)和至少一個第二突出部(13，16)，其中第一突出部基本沿焊接環(huán)(12)軸向方向在連接部的一側(cè)延伸，第二突出部沿著相反方向延伸以使兩個構(gòu)件相對于彼此對準中心(10，11)。
文檔編號F16B11/00GK1606789SQ02825669
公開日2005年4月13日 申請日期2002年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者約翰內(nèi)斯·埃爾曼紐斯·勞倫丘斯·安東尼烏斯·希爾德爾英克 申請人:伊頓電子公司