DE759501C

DE759501C - Verfahren und Einrichtung zur UEberwachung von Entgasungsvorgaengen

Info

Publication number: DE759501C
Application number: DES139710D
Authority: DE
Inventors: Hans Bertele Von Grenadenberg; Ernst Dr-Ing Waldschmidt
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1939-12-30
Filing date: 1939-12-30
Publication date: 1954-02-15

Description

Verfahren und Einrichtung zur Überwachung von Entgasungsvorgängen Einen wichtigen Teildes Herstellungsganges vieler Erzeugnisse, insbesondere elektrischer Vakuumapparate, stellt -die sogenannte Entgasung dar. Diese besteht darin, daß die in dem Erzeugnis befindlichen Fremd- und Restgase auf thermischem, elektrischem und ähnlichem Wege ausgetrieben und durch Pumpcinrichtunaen abgesaugt werden.
Bei diesen, Vorgängen ergibt sich eine besondere Schwierigkeit dadurch, daß der Verlauf der Entgasung nicht überwacht werden kann. Man war dabei bisher im allgemeinen hauptsächlich auf Erfahrungsergebnisse angewiesen. Da infolgedessen Ungleichmäßigkeiten und andere besondere Eigenschaften der zu entgasenden Körper nicht näher berücksichtigt werden konnten, wurde dadurch die Fabrikation mehr oder weniger unwirtschaftlich.
Ziel der Erfindung ist es nun, den Entgasungsvorgang in exakter Weise zu überwachen und meßtechnisch zu erfassen. Erfindüngsgemäß wird dabei so verfahren, daß die von dem zu entgasenden Körper abgegebene Gasmenge im Laufe des Entgasungsvorgangesidurch eine Flüssigkeit geleitet wird und die :durch diese Flüssigkeit gehenden Gasblasen als Maß für die Gasmenge dienen. Dabei ist es häufig ausreichend, die Gasblasen ,erst dann zu zählen, wenn der Entgasungsprozeß schon ziemlich weit durchgeführt ist, wenn sie also in verhältnismäßig großen Zeit-' abschnitten aufeinanderfolgen. Es empfiehlt sich ferner, zur Erhöhung der Genauigkeit die Zählung der Gasblasen an einer Stelle der Pumpleitung vorzunehmen, an der ein verminderter Druck herrscht, beispielsweise zwischen Vorvaluumpumpe und Feinpumpe, ,venn die Evakuierung in zwei Stufen vor sich geht, wie dies z. B. bei Gleichrichtern in der Regel der Fall ist.
Die Einrichtung nach der Erfindung gibt die Möglichkeit, Entgasungsvorgänge in einfacher Weise zu überwachen. Diese Überwachung erfordert keine hohen Meßgenauig= leiten, und es genügt für die Praxis im allgemeinen vollkommen, die Zahl der Gasblasen festzustellen, die in der Flüssigkeit aufsteigen. DieGröße derartigerGasblasen ist im wesentlichen von der Oberflächenspannung abhängig. Man kann deshalb damit rechnen, daß jede Gasblase ein ziemlich genau definiertes Volumen einschließt. Eine Eichung des Meßgerätes ist ohne weiteres möglich, so daß man aus der Zahl der Gasblasen die abgepumpte Gasmenge mit hinreichender Genauigkeit ermitteln kann.. Der Entgasungszustand eines Vakuumgefäßes läßt sich an der Schnelligkeit .der Aufeinanderfolge der einzelnen Gasblasen erkennen.
Eine Einrichtung, welche zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung geeignet ist, wird in Fig. i dargestellt. Ein U-förmiges gläsernes Meßrohr i bildet einen Teil der Pumpleitung für die abzusaugenden Gase, die bei der Öffnung a in das, Rohr eintreten. An diese Öffnung möge die Feinpumpe angeschlossen sein, während sich an d er Austrittsöffnung 3 die Vorvakuumpumpe befinden möge. Die Gase treten durch die eingesetzte Düse q., deren Öffnung gegebenenfalls, veränderlich gemacht werden kann, in den flüssigkeitsgefüllten Teil 5 des Meßrohres als Blasen aus und gelangen durch den bauchig erweiterten Teil des Rohres zur Vorv akuumpumpe und nach außen. Sofern die Flüssigkeit in dem Rohrteil 5 für Licht wenig durchlässig ist, ergeben sich Unterschiede in der Lichtdurchlässigkeit an den Stellen, wo sich jeweils die Gasblasen befinden. Wenn man also einen Lichtstrahl 7 aus der Lichtquelle 8 quer durch den flüssigkeitsgefüllten Rohrteil 5 oberhalb der Düse q. hindurchtreten läßt, wird er die Photozelle 9 stärker belichten, wenn er eine aufsteigende Gasblase durchquert. Statt des das Rohr durchquerenden Lichtstrahls kann auch die Totalreflektion an der Gasblase zur Beeinflussung der Photozelle verwendet werden. Die der verschiedenen Belichtung entsprechenden verschieden großen lichtelektrischen Ströme können ein elektrisches Zählwerk betätigen.
Anstatt eine Photozelle zu verwenden, kann I man auch nach den Fig. 2 und 2a . die Zahl der Gasblasen dadurch feststellen, daß man diese auf den Flüssigkeitsstand eines Kontaktmanometers einwirken läßt, welches beim Durchtritt der einzelnen Gasblasen ein elektrisches Zählwerk betätigt. Bei der Öffnung io eines horizontal angeordneten, vorzugsweise gläsernen Meßrohres i i möge wieder das Gas von der Feinpumpe her eintreten. -Das Meßrohr ist durch eine gläserne Querwand 12 in zwei Kammern geteilt, wobei lediglich eine tunnelartige Durchtrittsöffnung 13 in der Querwand die beiden Kammern verbindet. Das in dem Meßrohr befindliche Quecksilber reicht dabei mit seiner Oberfläche über den Scheitel der Öffnung 13 hinaus, so daß die beiden Kammern infolge derOuecksilberfüllungkeine Verbindung miteinander haben. In die Querwand i2 ist einStromleiter 1q. eingeschmolzen, der in Form einer Schneide etwa die Breite des Scheitels der Öffnung 13 einnimmt und dort leitend mit dem Quecksilber in Berührung steht. Mit einem weiteren Stromleiter 15, der bei 16 in die Gefäßwand eingeschmolzen ist, steht das Quecksilber in leitender Verbindung. Das bei io eintretende und bei 17 zur Vorpumpe austretende Gas dringt nun in Gestalt von einzelnen. Blasen durch die Öffnung 13 unmittelbar unterhalb des Scheitels von der einen Kammer in die andere. Beim Durchtritt öffnet jeweils die Blase den Kontakt zwischen Quecksilber und Stromleiter i2. Damit wird jedesmal die elektrische Verbindung zwischen den Leitern i2 und 15 eines Stromkreises unterbrachen, der das elektrische Zählwerk betätigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur überwaehung von Entgasungsvorgängen, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem zu. entgasenden Körper abgegebene Gasmenge im Laufe des Entgasungsvorganges durch eine Flüssigkeit geleitet wird und die durch diese Flüssigkeit gehenden. Gasblasen als Maß für die Gasmenge dienen.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas unter vermindertem Druck beispielsweise zwischen Vorvakuum- undFeinvakuumpumpe durch die Flüssigkeit geleitet wird.
3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Photozelle vorgesehen ist, deren Belichtung in Abhängigkeit von -den ein Meßrohr durchfließenden Gasblasen veränderbar ist, und daß ein durch den Strom der Photozelle betätigtes elektrisches Zählwerk zur Zählung der Gasblasen vorgesehen ist. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß .das gläserne Meßr6hr mit einer das Licht stark absorbierenden Flüssigkeit gefüllt ist. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Totalreflexion an .den Gasblasen zur Beeinflussung der Photozellenzähleinrichtung verwendet wird. 6. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem von den Gasblasen durchströmten Meßrohr ein mit einem elektrischen Zählwerk in Verbindung stehendes und von dem Flüssigkeitsstand abhängiges Kontaktmanometer vorgesehen ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Schweizerische Patentschrift Nr. 1291O4; USA.-Patentschrift Nr. 1 724 870; Rd.chter und Geffcken, »Das Glimmrelais«, 1927, Leipzig, S. 5; Geffcken, Richter un;d Winkelmann, »Die lichtempfindliche Zelle als, technisches Steuerorgan«, 1933, Berlin-Tempelhof, S. 208 und :236.