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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)現(xiàn)的。
在德國(guó)專利申請(qǐng)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(qǐng)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(shí)，非常重要的一點(diǎn)是，所述端帽需在很恰當(dāng)?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(dāng)，并且可能會(huì)在這些部件之間產(chǎn)生放電。也可能產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致陶瓷失效的較高機(jī)械壓力。
為了使進(jìn)行焊接的構(gòu)件以正確的方式保持中心對(duì)準(zhǔn)，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(shí)進(jìn)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(jià)格非常高。
另外，使用夾具還意味著會(huì)出現(xiàn)膨脹的差異，因?yàn)閵A具比真空管中的陶瓷膨脹得厲害。對(duì)于傳統(tǒng)的焊接溫度，這將會(huì)導(dǎo)致0.5至1mm的間隙。這個(gè)間隙不在其它慣例容差之列，從而就會(huì)進(jìn)一步破壞構(gòu)件的中心對(duì)準(zhǔn)。
在德國(guó)專利申請(qǐng)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(huì)出現(xiàn)使用夾具的方法所具有的缺點(diǎn)，但是這種定心緣卻增加了陶瓷殼體的費(fèi)用，從而導(dǎo)致整個(gè)真空管的成本價(jià)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(qǐng)中還提出對(duì)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(duì)準(zhǔn)。然而，特殊成形會(huì)使這些構(gòu)件的生產(chǎn)成本提高并且也會(huì)提高真空管的成本價(jià)格。
上述的德國(guó)專利申請(qǐng)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(duì)準(zhǔn)，但是該解決方案附帶的缺點(diǎn)是由于構(gòu)件和陶瓷殼體內(nèi)部的物理接觸會(huì)對(duì)場(chǎng)強(qiáng)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(duì)準(zhǔn)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(shí)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(diǎn)并且以較低的成本價(jià)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(gè)定心件，該定心件具有至少一個(gè)第一突出部和至少一個(gè)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(gè)構(gòu)件相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)中心。例如，真空管的兩個(gè)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(dú)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(duì)準(zhǔn)作準(zhǔn)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(dāng)機(jī)械應(yīng)力的連接，而且該至少一個(gè)定心件的唯一作用就是使將要連接的部件能夠以一種簡(jiǎn)單但是正確的方式進(jìn)行組合以及相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)中心并固定。通過在例如由陶瓷制成的殼體內(nèi)部上對(duì)準(zhǔn)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(huì)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(duì)準(zhǔn)中心。
在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)第一突出部位于焊接環(huán)的內(nèi)緣上，至少一個(gè)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(shí)施例很簡(jiǎn)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(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)第一和/或第二突出部延伸超出焊接環(huán)的整個(gè)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(jiǎn)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(gè)第一和/或第二突出部可以通過對(duì)焊接環(huán)的邊緣進(jìn)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(gè)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(gè)實(shí)施例中，沖壓和成形可以同時(shí)進(jìn)行，例如通過從動(dòng)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(jìn)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(duì)至少一個(gè)殼體、兩個(gè)端帽、兩個(gè)焊接環(huán)進(jìn)行松散裝配，并將焊接環(huán)置于殼體和兩個(gè)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(gè)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(duì)于殼體的中心對(duì)準(zhǔn)。使用這個(gè)方法能夠以廉價(jià)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(duì)于彼此以高精度并且簡(jiǎn)單的方式對(duì)準(zhǔn)中心。


下面將參考附圖借助于示范性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
圖1顯示了其中具有根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(duì)稱的而且通常具有兩個(gè)端帽11，其中每個(gè)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(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)中心。有了所示的焊接環(huán)12的實(shí)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(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，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(duì)整個(gè)組合加熱，這樣焊接環(huán)12就會(huì)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(huì)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(duì)于殼體10非常精確地對(duì)準(zhǔn)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(shí)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(gè)突出部13并且在內(nèi)緣上具有另外兩個(gè)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(duì)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(shí)施例。在此例中，焊接環(huán)12的中心對(duì)準(zhǔn)段是通過兩個(gè)輪緣15和16形成的，其中兩個(gè)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(gè)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(jì)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(gè)改動(dòng)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(jiǎn)單而且經(jīng)濟(jì)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(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)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(duì)全部部件進(jìn)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(huì)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(duì)準(zhǔn)中心并且保持住中心對(duì)準(zhǔn)。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(jiǎn)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(jìn)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(dòng)沖壓，在一個(gè)工序中完成沖壓和彎曲處理，其中通過從動(dòng)沖壓可以同時(shí)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(jìn)行再利用。
權(quán)利要求
1.一種用于連接真空管的兩個(gè)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(gè)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(gè)定心件，該定心件包括至少一個(gè)第一突出部(14；15)和至少一個(gè)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(gè)構(gòu)件(10，11)相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)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(gè)第一突出部(14；15)位于焊接環(huán)的內(nèi)緣上，該至少一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)構(gòu)件包括至少一個(gè)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(gè)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(dòng)沖壓可以同時(shí)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(duì)至少一個(gè)殼體(10)、兩個(gè)端帽(11)、根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的兩個(gè)焊接環(huán)(12)進(jìn)行松散裝配，該焊接環(huán)(12)置于殼體(10)和兩個(gè)端帽(11)之間；對(duì)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(gè)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(duì)于殼體(10)的中心對(duì)準(zhǔn)。
全文摘要
一種用于連接真空管的兩個(gè)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(gè)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(gè)定心件。該定心件具有至少一個(gè)第一突出部(14，15)和至少一個(gè)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(gè)構(gòu)件相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)中心(10，11)。
文檔編號(hào)F16B11/00GK1606789SQ02825669
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)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(qǐng)人:伊頓電子公司