DD226375A1 - Kuehlfalle mit hohem saugvermoegen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kuehlfalle mit hohem Saugvermoegen fuer Dichtheitspruefeinrichtungen, insbesondere fuer Helium-Lecksucheinrichtungen, im wesentlichen bestehend aus einem isolierten rohrfoermigen Gehaeuse mit Abpump- und Ansaugstutzen und einem im Gehaeuse angeordneten, das Kuehlmittel aufnehmenden Kuehlmittelbehaelter. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kuehlfalle zu schaffen, die einfach im Aufbau und zuverlaessig in ihrer Wirkungsweise ist, sich kostenguenstig herstellen laesst und ein hohes Saugvermoegen mit geringem Freivolumen des Vakuumraumes ermoeglicht. Die Aufgabe der Erfindung wird geloest durch Anordnung eines Metallfaltenbalges als Kuehlmittelbehaelter. Der Metallfaltenbalg ist im Inneren des Gehaeuses der Kuehlfalle befestigt und an seiner Unterseite verschlossen. Fig. 1

Description

Kühlfalle mit hohem Saugvermögen für Dichtheitsprüfeinrichtungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kühlfalle mit hohem Saugvermögen für Dichtheitsprüfeinrichtungen, insbesondere für Helium-Lecksucheinrichtungen, im wesentlichen bestehend aus einem isolierten rohrförmigen Gehäuse mit Abpump- und Ansaugstutzen und einem im Gehäuse angeordneten, das Kühlmittel aufnehmenden Kühlmittelbehälter.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Kühlfallen werden bei Dichtheitsprüfeinrichtungen benutzt, um Treibmitteldämpfe vom Vakuumerzeuger und Verunreinigungen des Gasstromes aus der Meßkammer von der Meßanordnung fernzuhalten. Zu diesem Zweck werden Kühlfallen in der Regel mit ihrem Abpumpstutzen unmittelbar vor den Vakuumerzeuger, z_o B. eine Diffusions- oder Rotationspumpe, geschaltete

Eine solche Kühlfalle wird in der DE-OS 2 520 941 beschrieben. Sie besteht aus einem doppelwandigen Gefäß zur Aufnahme eines flüssigen Kühlmittels und zum Hindurchleiten von Gasen. Das doppelwandige Gefäß zur Aufnahme des Kühlmittels ist in Form einer doppelwandigen Glocke

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ausgebildet, wobei am oberen Ende des so entstandenen, geschlossenen Ringraumes ein Einfüllstutzen angeschlossen ist. Der Ansaugstutzen für die zu kondensierenden Gase endet mit seiner Mündung im oberen Drittel des von der Glocke umschlossenen Kondensierungsraumes. Die Glocke ist mit Abstand von einem zylindrischen Außenbehälter umschlossen.

Bekannt ist auch eine Tiefkühlfalle für Dichtheitsprüfgeräte, insbesondere mit flüssigem Stickstoff als Kühlmittel, zum Einsatz in mit kurzer Taktzeit arbeitenden Dichtheitsprüfgeräten nach W? 136 420, bei dem ein U-förmiges Rohr in einem mit einem Kühlmittel gefüllten Kühlmittelbehälter angeordnet ist. In das ü-förmige Rohr ragt eine Singangsleitung hinein, die eine Anzahl kleiner Offnungen, deren Querschnittsumme pro Flächeneinheit mit dem Abstand von der Verbindungsstelle zwischen U-förmigem Rohr und Eingangs!eitung zunimmt, hat. Zur Erhöhung des Saug-Vermögens sind zusätzlich in das U-förmige Rohr drei den Querschnitt des Rohres um mehr als 50 % verringernde und

nacheinander und um vorzugsweise um 180° versetzt angeordnete Prallbleche angebracht. .

Diese bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß eine Vergrößerung des Saugvermögens nur linear mit der Vergrößerung der Oberfläche bzw. der Länge des Kühlmittelbehälters bzw. der Kühlflächen möglich ist. Dies ist verbunden mit einer erheblichen Vergrößerung des Preivolumens des Vakuumraumes, was sich insbesondere bei Leckprüfeinrichtungen nachteilig auswirkt. Allgemein bekannt sind auch Kühlfallen, bei denen zur Erhöhung des Saugvermögens Sorptionsmittel in den Vakuumraum eingesetzt werden. Diese sind für Leckprüfeinrichtungen auf Grund von unerwünschten Erinnerungseffekten für bestimmte Testgase nicht verwendbar.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung stellt sich das Ziel, eine Kühlfalle für Dichtheitsprüfeinrichtungen zu entwickeln, die einfach im Aufbau und zuverlässig in ihrer Wirkungsweise ist und sich kostengünstig herstellen läßt.

Wesen der Erfindung;

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kühlfalle mit hohem Saugvermögen und geringen Freivolumen des Vakuumraumes zu schaffen, bei der dessen Volumen gleichzeitig als Wärmeisolator dient.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daS als Kühlmittelbehält er ein Metaiifaltenbalg zur Anwendung kommt, der im Inneren des Gehäuses der Kühlfalle be-

.15 festigt und an seiner Unterseite mit einer abgestuften Bodenplatte verschlossen ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Inneren des Metallfaltenbalges ein Rohr für das zu kondensierende Gas angeordnet, da-s am Boden des Gehäuses befestigt ist und im Bereich des Vakuumraumes mehrere Austritt soffnungen besitzt.

Gemäß einem anderen Erfindungsmerkmal besteht der Kühlmittelbehälter aus mehreren aneinandergereihten Faltenbälgen, wobei der letzte Faltenbalg an seiner Unterseite mit einer abgestuften Bodenplatte verschlossen ist.

Schließlich ist das aus einem oder mehreren Faltenbälgen bestehende, mit einer ebenen Bodenplatte an der Unterseite verschlossene Kühlmittelgefäß mit drei in der ebenen Bodenplatte angeordneten Stiften versehen, denen im Boden des Gehäuses angebrachte Nuten zugeordnet sind.

Durch Anwendung eines Faltenbalges als Kühlmittei behält er für Kühlfallen für Vakuumerzeuger, wie beispielsweise Diffusions- oder Rotationspumpen, wird die effektive Fläche und damit das Saugvermögen für kondensierbare Gase oder Dämpfe im Hinblick auf bereits bekannte Ausfahrungen

von Kühlfallen vergrößert, ohne daß gleichzeitig das Freivolumen erheblich vergrößert werden muß. Dadurch ist es möglich, in HeIium-Leckprüfeinrichtungen die vakuumtechnische Zeitkonstante zu senken. Durch zusätzliche An-Ordnung eines Rohres im Inneren des Metallfaltenbalges für das eintretende, zu kondensierende Gas wird der Kühleffekt und damit das Saugvermögen der Kühlfalle weiter erhöht. Die Kapazität derartiger Kühlfallen kann erforderlichenfalls durch zusätzlich angebrachte .Faltenbälge und bei entsprechend verlängertem Gehäuse vergrößert werden« Die Anordnung von Stiften in der Bodenplatte des Faltenbalges und die Zuordnung einer gesonderten Platte mit Austritt söffnung und Hüten im Boden des Gehäuses der Kühlfalle ermöglichen es, bei Bedarf im Boden des Gehäuses einen zusätzlichen Anschluß, z. B₀ für eine Meßeinrichtung oder dergleichen anzubringen. Durch die Anordnung der Stifte in der Bodenplatte wird der Faltenbalg bei Vorhandensein eines Vakuums und des Kühlmittels gegen den Boden des Gehäuses abgestützt, ohne daß dabei der zusätzliehe Anschluß verschlossen wird.

Ausführungsb ei spi el

Die Erfindung wird an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Kühlfalle mit einem Faltenbalg als Kühlmittelbehälter im Schnitt

Figo 2: eine Kühlfalle mit im Inneren des Kühlmittelbehälters angeordnetem Rohr für das zu konden- - sierende Gas

Fig_e 3' eine Kühlfalle, deren Kühlmittelbehält er aus

mehreren aneinandergereihten Faltenbälgen besteht Fig. 4: eine Kühlfalle mit zusätzlichem Anschluß im Boden

des Gehäuses der Kühlfalle 35

Die in Pig,, 1 dargestellte Kühlfalle besteht aus einem isolierten rohrförmig ein Gehäuse 1 , in dera ein Kühlmittelbehälter 2 in Form eines Faltenbalges 3 angeordnet ist. Der Faltenbalg 3 ist an einem dünnwandigen Rohr 4 angeschweißt. Die Unterseite des Faltenbalges 3 ist mittels einer abgestuften Bodenplatte 5 verschlossen. Am Gehäuse 1 der Kühlfalle sind ein Abpump- und ein Ansaugstutzen 6 und 7 befestigt. Der Abpump stutz en 6 steht mit dem Vakuumeraeuger und der Ansaugstutzen 7 mit der Zuleitung zum Ventil zur Prüfkammer der Dichtheitsprufeinrichtung in Verbindung. Das dünnwandige Rohr 4, an das der obere Teil des Faltenbalges 3 angeschweißt ist, ist mit einem am Gehäuse

I befestigten Flansch 8 verbunden, der als Kühlmitteleinlaß 9 mit einem Verschluß 10 versehen ist»

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Inneren des Faltenbalges 3 zusätzlich ein Rohr 11 angeordnet. Das ober-e Ende des Faltenbalges 3 ist an einem verlängerten dünnwandigen Rohr 4 befestigt, durch dessen Seitenwandung das im Inneren des Faltenbalges 3 befindliche Rohr 11 geführt ist. Die Durchführung 12 im Rohr 4 ist isoliert, damit der in das Rohr 11 einträende Gas- bzw. Dampfstrom nicht bereits an dieser Stelle kondensiert„ Das untere Ende des Rohres 11 ist im Boden 13 des Gehäuses 1 der Kühlfalle verschweißte Die Durchführung 12 in der ebenen Bodenplatte 16 des Faltenbalges 3 ist entsprechend abgedichtet. Das Rohr 11 ist im Bereich des Vakuumraumes 14 mit mehreren am Umfang verteilten Austrittsöffnungen 15 versehen. Bei dieser Ausführungsform tritt der zu kondensierende .Gasstrom in die Kühlfalle im Bereich des dünnwandigen Rohres 4 ein. Die äußere Mantelfläche des Rohres

II wird vom Kühlmittel allseitig beaufschlagt, so daß bereits im Rohr 11 das Gas kondensiert und über die Austritt söffnungen 15 austritt. Restmengen noch nicht kondensierten Gases gelangen ebenfalls über die Austrittsöffnungen 15 des Rohres 11 in den Vakuumraum 14 und bewegen sich zwischen innerer Gehäusewandung der Kühlfalle und

äußerer gekühlter FaItenbalgobsrflache nach oben. Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsforra zeigt einen aus mehreren Faltenbälgen 3 bestehenden Kühlmittelbehälter 2. Der unterste Faltenbalg 3 ist mit einer abgestuften Bodenplatte 5. dicht verschlossen. Diese Ausführungsform ermöglicht es, Kapazität und Saugleistung der Kühlfalle zu variieren,

Eine weitere Ausführung gem„ Erfindung zeigt Fig, 4« Der Faltenbalg 3 ist an seiner Unterseite mit einer ebenen Bodenplatte 16 verschlossen, die zusätzlich mit drei Stiften 17 versehen ist. Der Bodenplatte 16 mit Stiften 17 sind Nuten 18 zugeordnet, die im 3oden 13 des Gehäuses 1 angebracht sind* An der Unterseite des Gehäuses 1 ist ein weiterer Anschlußstutzen 19 angeordnet, an dein z. 3. ein nachgeschaltetes Meßgerät angeschlossen werden kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche

   1. Kühlfalle mit hohem Saugvermögen für Dichtheitsprüfeinrichtungen, insbesondere für Helium-Lecksucheinrichtungen, im wesentlichen bestehend aus einem isolierten rohrförmigen Gehäuse mit Abpump- und Ansaugstutzen und einem im Gehäuse angeordneten, das Kühlmittel aufnehmenden Kühlmittelbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittelbehälter (2) ein Metallfaltenbalg (3) zur Anwendung kommt, der im Inneren des Gehäuses (1) der Kühlfalle befestigt und an seiner Unterseite mit einer abgestuften Bodenplatte (5) verschlossen ist,
2. 2. Kühlfalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Metallfaltenbalges (3) ein Rohr (11) für das zu kondensierende Gas angeordnet ist, das am Boden (13) des Gehäuses (1) befestigt und im Bereich des Vakuumraumes (14) mit Austrittsöffnungen (15) versehen ist„
3. 3. Kühlfalle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelbehälter (2) aus mehreren, aneinandergereihten F'altenbälgen (3) besteht und der letzte Faltenbalg (3) an seiner Unterseite mit einer abgestuften Bodenplatte (5) verschlossen ist.
4. 4. Kühlfalle nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem oder mehreren Faltenbalgen (3) bestehende, mit einer ebenen Bodenplatte (16) an der Unterseite verschlossene Kühlmittelbehälter (2) mit drei in der ebenen Bodenplatte (16) angeordneten Stufen (17) versehen ist, denen im Boden (13) des Gehäuses (1) angebrachte Hüten (18) zugeordnet sind,

   - Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -