DE955346C

DE955346C - Vakuumleitungsverschluss, insbesondere fuer Stromrichter mit grossen Pumpleitungsquerschnitten

Info

Publication number: DE955346C
Application number: DES35253A
Authority: DE
Inventors: Georg Engelhardt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-09-17
Filing date: 1953-09-17
Publication date: 1957-01-03

Description

AUSGEGEBEN AM 3. JANUAR 1957

S 35253 VIII c 1si.g

Die Erfindung betrifft einen Vakuiumleitungsverschlwß,' insbesondere für Stromrichter mit Pumpleitungen großen Querschnitts. Bei größeren Vakuoimgefäßen, welche von der Puimpleitung abgetrennt werden, rrfulß dieses Abtrennen unter Vakuum durchgeführt werden. Dabei ist dafür zu sorgen, daß keinerlei bei höheren Temperaturen aus dem Material austretende Gasausbrüche in das Vakuumgefäß gelangen, was bei großen Pumpleitongsquerschnitten erhebliche 'Schwierigkeiten bereitet und ztü Vakautnverschlechterungen führen kann.

Die Schwierigkeiten werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß zwischen dem vakuumdichten Verschluß des Puimpstutzens und dem Vakuuimbehälter eine zusätzliche Dichtongsvorrichtu'ng angeordnet ist, die mit dem vakuumdicht herzustellenden Verschluß gleichzeitig eingesetzt wird, sofort vakuumdicht schließt und verhindert, daß beim· endgültigen vakuumidichten Verschließen (Schrumpfen, Verschweißen) des äußeren Verschlusses kein Gas in das Vakuumgefäß gelangen kann. Die Erfindung besteht weiter darin, daß auf einen rohrförmigen Teil einer P'Uimpleitung ein Schrumpfring aufgebracht wird, dessen Ausdehnungsbeiwert größer ist als die Ausdteh'nungsbeiwerte der innenliegenden Teile sind, und daß der Schrumpfring aus einem zunderfreien Werkstoff besteht. Dabei ist gemäß der weiteren. Erfindung die mechaJsche Festigkeit des Schrampfringes

größer als die mechanische Festigkeit der Werkstoffe der innenliegenden Teile. Die Schrumpfverbindung kann duirch Erhitzen und anschließendes Kaltwerdenlassen des Außenringes oder durch Ab-S kühlen und anschließendes Warmwerdenlassen der innenliegenden Teile herbeigeführt werden. Man kann aber auch beide Schrumpfverfahren miteinander vereinigen. Zum Verschluß des Pumpstutzens wird ein Stopfen verwendet, der durch eine scherenartig ausgeführte Druckvorrichtung in die Verschhißlage gebracht wird. Diese Vorrichtung kann selbsthemmend ausgeführt sein. Der Verschlußstopfen wird gemäß der weiteren Erfindung während des Evakuierens durch einen Draht in seiner geöffneten Stellung gehalten, welcher mit Hilfe eines Stromduirchganges zerstört wird, so daß der Verschluß stopfen automatisch die Verschlußstellung einnehmen kann.

Die Forderungen, daß zuir Erreichung eines sicheren vakuiumdichten Abschlusses des Pumpstuitzens ein Schrumpfring aus einem Material vorgesehen ist, dessen Ausdehnungskoeffizient wesentlich höher liegt als der Ausdehnungskoeffizient des zu verschließenden Rohres und der des zum Veras schluß benutzten Verschlußstopfens, und .daß der Schruimpfringwerkstoff eine mechanische Festigkeit hat, die größer ist als die mechanische Festigkeit der innenliegenden Teile, sowie daß der Schrumpfringwerkstoff zunderfrei ist, werden am besten bei Chrom-Nickel-Stählen, insbesondere bei einem i8°/oigen Chrom-Nickel-Stahl erreicht.

Weitere Einzelheiten und wesentliche Merkmale der Erfindung sind aus der Beschreibung eines Ausführusngsbeispieles z« entnehmen, welches in den Fig. ι und 2 schematisch dargestellt ist. Fig. ι zeigt den noch geöffneten und Fig. 2 den schon geschlossenen Zustand des Pumpstutzens.

Der Pumpstutzen ι hat einen erweiterten Teil 2, an welchem die zur nicht dargestellten Pumpe führende Rohrleitung 3 angeschlossen ist. In der Achsrichtung 4 des Pumpstutzens 1 ist ein Wellrohr 5 mit einer Kappe 6 am Pumprohr vakuumdicht, z.B. durch Schweißen, befestigt. Ein Bügel 7 ist starr mit dem Pumprohr 1 verbunden und trägt eine Druckschraube 8, welche heruntergeschraubt werden kann und das Wellrohr 5 dabei zusammendrückt. An dem Verschlußstopfen 10 für den Pumpstutzen 1 ist ein Bolzen 11 mit einer Scherenanordnung 9 befestigt. Der Bolzen hat eine Bohrung 12. In dieser ist ein Haltedraht 13 angeordnet, welcher über eine elektrisch isolierte Einführung, z. B. über eine Glaseinschmelzung 14, in der einen Seite der Wand des Pumpstutzens 1 in diesen eingeführt und mit seinem Ende mit der anderen Seite der Wand des Pumpstustzens elektrisch leitend verbunden ist. Der Verschlußstopfen 10 wird in dieser Lage von dem Draht 13 gehalten. Der durch die Glaseinschmelzung isoliert eingeführte Draht ist über den Anschlußbolzen 15 an eine nicht dargestellte elektrische Stromquelle über einen ebenfalls nicht dargestellten Schalter angeschlossen. Sobald das zu entgasende Gefäß evakuiert ist, wird der Draht 13 durch einen Stromstoß erhitzt, so daß er schmilzt und der Abschlußpfropfen 10 herunterfällt. Gleichzeitig gelangt dadurch die Kappe 16 in den zylindrischen Hohlraum 17, welcher mit Quecksilber 18 gefüllt ist. Jetzt ist gleichzeitig mit dem Einsetzen des Verschlußstopfens 10 die Quecksilber-Hilfsdichtung hergestellt und geschlossen worden.

Beim Herunterfallen des Stopfens 10 schließt sich die Schere 9, wobei die Arretierungslasche 21 herunterfällt und sich in den Rasten 22 mit ihren Bolzen 23 verriegelt, welche Bolzen in den Schlitzen 24a der Arme der Scherenarme 24 geführt sind. Duirch Herabdrehen der Schraube 8 wird über das Wellrohr 5 und über die jetzt starre und eine Verbindung zwischen den Teilen 12 und i2₀ bildende Schere 9 ein Druck auf den Verschluißstopfen 10 ausgeübt, welcher dadurch in die richtige endgültige Verschlußlage hineingepreßt wird. Dabei taucht die Kappe 16 noch weiter in die Quecksilbervorlage ein, woduirch ein sicherer vakuumdichter Verschluß gebildet wird.

An dem im Durchmesser verringerten Teil 27 des Pumprohres 1 ist eine vorteilhafterweise feuchte Asbestzwischenlage 19 mit einem Schrumpf ring 20 aus Chrom-Nickel-Stahl außen angebracht. Nachdem der Verschlußstopfen 10 seine endgültige Lage eingenommen hat, wird der Schrumpfring 20 er- go hitzt und nach oben auf den Teil des Pumprohres mit dem vergrößerten Durchmesser gezogen, vgl. Fig. 2. Nach der Abkühlung und der eingetretenen Schrumpfwirkung wird an der Trennlinie 25 der obere Teil des Pumpstutzens abgeschnitten. Anschließend wird der Verschlußstopfen 10 mit einer zweckmäßigerweise zugeschärften Kante 26 mit dem Rand des Pumprohres verschweißt.

Claims

Patentansprüche:

1. Vakuumlei tungsverschluß, insbesondere für Stromrichter mit Pttmpleitungen großen Querschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vakuuimd'ichten Verschluß des Pumpstotzens und dem Vakunimbehärter eine zusätzliche Dichtungsvorrichtung angeordnet ist, die mit dem vakuumdicht herzustellenden Verschluß gleichzeitig eingesetzt wird, sofort vakuumdicht schließt und' verhindert, daß beim endgültigen vakuumdichten Verschließen (Schrumpfen, Verschweißen) des äußeren Verschlusses kein Gas in das Vakuumgefäß gelangen kann.

2. Vakuumleitungs Verschluß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur sätzliche Dichtungsvorrichtung als Quecksilbervorlage zwischen dem Puimpstatzenabschluß und dem Vakuumgefäß angeordnet ist.

3. Vakuumleitungs Verschluß nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Dichtungsvorrichtung mit dem Verschluißteil des vakuiumdichten Verschlusses so verbunden ist, daß beim Einsetzen des Verschlußteiles die zusätzliche Dichtungsvorrichtung geschlossen wird.

4. Vakuumleitungsverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß-

stopfen zusammen mit dem Verschlußorgan der zusätzlichen Dichtungsvorrichtung -lurch eine im gestreckten Zustand selbsthemmende, scherenartig ausgebildete Druckvorrichtung in die Ver-S schluißlage gebracht wird.

5. Vakuumleitungsverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlussstopfen und das Verschlußorgan der zusätzlichen D ichtungs vor richtung durch einen Draht in ihren geöffneten Stellungen gehalten werden.

6. Vakuiuimleitungsverschluß nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht durch elektrischen Strom, z. B. durch einen Stromdurchgang, zerstört wird.

7. Vakuumleitungsverschluß nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Druckvorrichtung

(Druckschraube 8) zum Eindrücken des Verschluißstopfens in seine Verschlußstelluing.

8. Vakuumleitungsverschluß nach Anspruch 1,

ao dadurch gekennzeichnet, daß auf einen rohrförmigen Teil einer Puimpleitung ein Schruimpfring gebracht wird, dessen Ausdehjiungsbeiwert größer ist als die Aulsdehnungsbeiwerte der innenliegenden Teile sind.

9. Vakuiumleitungsverschhiß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Festigkeit des Schrumpfringes größer ist als die mechanischen Festigkeiten der vom Schrumpfring umschlossenen innenliegenden Teile sind.

10. Vakuiumleitungsverschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfring aus zunderfreiem Werkstoff besteht.

11. Vakuiuimleitungsverschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfverbindung durch Erhitzen des Außenringes herbeigeführt wird.

12. Vakuiuimleitungsverschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfverbindung durch Abkühlen der innenliegenden Teile herbeigeführt wird.

13. VakuumleituingsverSchluß nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfverbindung durch gleichzeitige Verwendung der beiden Schrumpfungsarten nach den Ansprüchen 11 und 12 herbeigeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 544631, 670651; schweizerische Patentschrift Nr. 141 674;

»Werkstoffkunde der HochvakuMmtechnik« von Espe-Knoll, 1936, S. 320.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

9 609 546/392 6.56 (609 726 12.56)