150048. lajstromszámú szabadalom • Nyomásos forrasztású szerkezet és ilyennel készült gyújtógyertya
Megjelent: 1963. március 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.048. SZÁM Nemzetközi osztály: PO~294 ALAPSZÁM Magyar osztály: F 02 f 46 c3 22—62 Nyomásos forrasztású szerkezet és ilyennel készüli gyújtógyertya Porubszky Jenő technikus, Budapest A bejelentés napja: 1960. március 21. A találmány az un. „nyomásos forrasztás" (vagy idegen néven „compression seal", ill. „Druckglaseinsidhmelzung" módosításéra, ill. továbbfejlesztésére, továbbá ennek alkalmazásával készült termékekre, elsősorban a 148 657 lajstromszámú szabadalom szerinti üvegszigetelésű gyújtógyertyák módosított változatára vonatkozik. Üvegek és fémek ún. „nyomásos forrasztással" történő egyesítésének alapvető feltétele az, hogy a fém a vele párosítandó üvegnél nagyobb hőkiterjedésű legyen és azt gyűrűként körülvegye. Ennek következtében áll elő az üvegben olyan nagyméretű, minden irányú nyomófeszültség, amelynek nagyságát a komplex forrasztás különféle mechanikai, vagy termikus igénybevételnél fellépő húzófeszültségei semmiképpen sem érhetik el. Ily módon az üveg mindig csak nyomószilárdsága irányában van igénybevéve, a nyomószilárdsági határ pedig magas értékű, mintegy 6000—12 000 kg/cm2 , a szakítószilárdság 350—850 kg/cm2 értékével szemben. További, elméletileg is igazolható gyakorlati követelmény a nyomásos forrasztásnál az, hogy az üveg sehol sem terjedjen túl az őt körülvevő fémgyűrű vagy fémhenger szélénél. Ha az üveg a fémgyűrű szélén túl terjed, akkor az átmenet síkjában, ahol a nyomás alatt álló rész a szabadon maradt résszel találkozik, nagy nyírófeszültség keletkezik, ami ott feltétlenül az üveg megrepedését okozza. Ezt az eseteit ábrázolja metszetben az 1. ábra, melynél 1 a külső fémgyűrűt jelöli, 2 a csak részben befoglalt üveget, míg 3 a nyírófeszültség következtében előálló törés vonala, ill. görbületi síkjának metszete. A nyomásos forrasztásnak ez a körülmény jelentős hiányossága, mert alkalmazását bizonyos esetekben korlátozza. Az előbbiekből ugyanis következik, hogy a nyomásos forrasztással készült árambevezető alkatrészek — vagy másképpen szigetelőtestek — átütési feszültségét a nyomást létesítő fémgyűrű és az üvegen belül elhelyezett bevezető elektróda (vagy elektródák) közötti legkisebb távolság határozza meg. Ez a gyakorlatban még kisebb, mint az ugyanakkora távolságnak levegőben való átsütéséhez szükséges feszültség, mert a szigetelő üveg felülete mentén fellépő kúszóáramok — amelyek az elkerülhetetlen felületi szennyeződések és páralecsapódások következményei — az átütést elősegítik. Ilyen, nyomásos árambevezető leggyakoribb formáját mutatja metszetben a 2. ábra, melyen 1 a szigetelt áramvezető elektróda, 2 a nyomás alatt álló szigetelő üveg, 3 a nyomást létesítő külső fémgyűrű, amely pl. valamely burkolat, tartály vagy vákuumedény 4 falában van pl. forrasztással, vagy ragasztással beerősítve. Látható, hogy az átütésnél számításba veendő r távolság (kúszóáram út) növelése csak az egész szigetelő test átmérőjének növelésével volna elérhető, amivel szilárdsági okok miatt együttjárna a test vastagsági méreteinek növelése is. A találmány célja ezen hiányosság kiküszöbölése és oly nyomásos forrasztás létesítése, ahol az üveg, annak felülete egy részén — pl. éppen az árambevezető körül — túlnyúlhat a fémgyűrű szélén, és ezzel lehetővé válik a fémgyűrű és a beültetett árambevezető közötti; kúszóáram út növelése az üvegtest sugárirányú méreténeik növelése nélkül, ami a nyomásos forrasztással készült testek alkalmazási területének kibővítését eredményezi. Ilyen alkalmazási területek pl. a nagyfeszültségű berendezések, vákuumedények, tartályok, stb., amelyeknél az elektromos átvezetéseknek a többezernyi voltos feszültség szigetelése mellett még nyomásállóknak is kell lenniük. Tipikusan ilyen alkalmazási terület a nyomásos üvegszigeteléssel készült gyújtógyertya, amely szigetelésének 15—3 000 volt körüli feszültség mellett még 30—60 atm. nyomást is el kell bírnia.
