DE1763883U - Vorrichtung zum evakuieren einer groesseren anzahl von gefaessen mittels derselben vakuumpumpe. - Google Patents

Description

• Patent Treuhand-Gesellsöhaft für elektrische Glühlampen m<. b. E<,, München

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  Vorrichtung zum Evakuieren einer größeren

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  Anzahl von Gefäßen mittels 'derselben Vakuumpumpe

  t/.

  Bei der Entlüftung kleiner Vakuumgefäße wie Glühlampen, Radioröhren

  oder dergl, die in Massenfertigung hergestellt werden, bedient man sich

  gewöhnlich einer Vorrichtung, von der in etwa gleichem Zeitmaß fertig gepumpte und abgeschlossene Gefäße nacheinander entnommen und an die ebenso viele neue, noch Luft enthaltende Gefäße angeschlossen werden.
• Als Pumpen zur Erzeugung des Hochvakuums dienen dabei in den meisten Fällen rotierende Öl-Luftpumpen, denen noch eine Vorvakuumpumpe vorangeschaltet wird. Die gesamte Vorrichtung wird gewöhnlich als automatische Maschine ausgebildet, bei der die zu entlüftenden Gefäße entweder auf einem umlaufenden Kranz oder auf einem Förderband sitzen und stetig oder absatzweise weiter transportiert werden. Dabei müssen die voluminösen und ein hohes Gewicht besitzenden Vakuumpumpen ortsfest aufgestellt werdeno Die Verbindung zu den umlaufenden Maschinenteilen erfolgt dann über ein Schliffplattenpaar, deren ortsfester Teil mit Verbindungsrohren zu den einzelnen Vakuumpumpen versehen ist, während der umlaufende Teil Verbindungsrohre zu den einzenen Aufnahmestellen für di'e zu evakuierenden Gefäße besitzt. Vakuumdichte Schliffplatten sind jedoch kostspielig und schwer absolut vakuumdicht zu halten. Das Dichtungsöl zwischen den Platten verursacht Verschmutzungen der Rohrleitungen und der zu evakuierenden Gefäße durch zurückströmende Dämpfe. Die zahlreichen langen Rohrleitungen sind wegen der Strömungswiderstände ein weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführung.
• Daneben ist es auch schon bekannt geworden, jedem zu evakuierenden Gefäß eine besondere Vakuumpumpe zuzuordnen, wobei zwar die Schliffplatten fortfallen, dafür aber die Kosten der Vorrichtung wegen der zahlreichen Vakuumpumpen sehr gross werden und ausserdem Schwierigkeiten auftreten, die zahlreichen mitumlaufenden Pumpen an den beweglichen Maschinenteilen unterzubringen und ihnen die nötige mechanische oder elektrische Energie zuzuführen « Vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine grössere Anzahl von Gefäßen mittels derselben Vakuumpumpe zu entlüften, wobei die Schliffplatten fortfallen. Sie geht ebenfalls davon aus, dass in etwa gleichem Zeitmaß fertig gepumpte und abgeschlossene Gefäße nacheinander von

  der Vorrichtung entnommen und ebenso viele neue, noch Luft enthaltende

  ist

  Gefäße angeschlossen werden. Erfindungsgemäß ssti aber eine Vakuumpumpe

  so hoher Sauggeschwindigkeit verwendet, die in der Zeit vom Anschließen

  eines neuen Gefäßes bis zur Abnahme des nächsten fertig gepumpten Ge-

  fäßes wieder das gewünschte Endvakuum in diesem erreichte Durch die Verwendung einer solchen, bisher an automatischen Pumpmaschinen nicht verwendeten Vakuumpumpe, fallen die zahlreichen Verbindungsleitungen von der Pumpe zur Schliffplatte und von der Schliffplatte zu den einzelnen Gefäßen fort ; ebenso ist die Schliffplatte selbst entbehrlich, und alle damit verbundenen, geschilderten Nachteile sind beseitigt. Der beim Anschließen eines neuen, Luft enthaltenden Gefäßes vorübergehend bewirkte Druckanstieg in den Vakuumleitungen einschließlich der angeschlossenen Gefäße ist umso geringer, je kleiner das Volumen eines einzelnen Gefäßes gegenüber dem insgesamt an die Saugseite der Pumpe angeschlossenen Volumen ist. Demnach kann der Druckanstieg besonders gering gehalten werden, wenn gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung in die Verbindungsleitung zwischen Vakuumpumpe und den Anschlußstutzen der zu evakuierenden Gefäße ein Vakuumsammelraum geschaltet ist. Dieser wird dann zweckmässig so gross bemessen, dass der Druck in ihm durch den An-. sehluss eines neuen, noch Luft enthaltenden Gefäßes nur so weit ansteigt, dass die Vakuumpumpe noch im Druckbereich ihrer größten Saugleistung arbeiten kann. Bei einer derartigen Ausbildung der Vorrichtung sind demnach überhaupt keinerlei Abschlußorgane zwischen den zu evakuierenden Gefäßen und der Vakuumpumpe erforderlich, abgesehen allenfalls von bei undichten oder fehlenden Gefäßen wirkenden Lufteinbruchsventileno Vakuumpumpen besonders hoher Saugleistung, die im Zusammenwirken mit den vorgeschriebenen Merkmalen der Erfindung ein besonders zuverlässiges und rasches Evakuieren ermöglichen, sind die in letzter Zeit für diesen'Zweck entwickelten Roots-Gebläse. Es kann allerdings vorteilhaft sein, ausser einer solchen Pumpe zur Erzeugung des Hochvakuums noch eine Vorvakuumpumpe geringer Saugleistung vorzusehen, mit der vorab eine Evakuierung der Einzelgefäße erfolgt, hauptsächlich zu dem Zweck, um deren Dichtheit prüfen und mangelhafte Gefäße ausscheiden zu können. Bei Verwendung einer Vorvakuumpumpe wird dann zweckmässig für diese ebenfalls ein, wenn auch kleiner Vakuumsammelraum vorgesehen und man ordnet jedem zu evakuierenden Gefäß Ventile zu, welche dessen wahlweisen Anschluss an den einen oder den anderen Vakuumsammelraum ermöglichen.
• Bei Pumpmaschinen mit an der Peripherie eines umlaufenden Kranzes aufgesetzten Gefäßen bildet man den Kranz zweckmässig selbst als Sammelraum aus. Die Sammelräume für Vor-und Hochvakuum werden dann zweckmässig axial übereinander angeordnet. Da ausser der Vorvakuumpumpe nur eine einzige, verhältnismässig kleine und leichte Hochvakuumpumpe benötigt wird, ist es leicht möglich, diese Pumpen fest mit den Sammelräumen zu verbinden und mit umlaufen zu lassen.
• Zur Erläuterung der Erfindung sind auf der anliegenden Zeichnung in Fig. 1-3 3 Ausführungsbeispiele einer Pumpmaschine mit umlaufendem Kranz schematisch im Längsschnitt dargestellt. Von dem ortsfesten Teil der Pumpmaschine sind nur die Auflager 4 für die Führung des umlaufenden Kranzes 5 gezeigt. Es ist für die Anwendung der Erfindung gleichgültig, ob dieser Kranz 5 stetig oder absatzweise transportiert wird. Einzelheiten über diesen Mechanismus sind deshalb fortgelassen.
• Der umlaufende Kranz 5 ist in allen dargestellten Ausführungsbeispielen gleichzeitig als Vakuumsammelraum ausgebildet, d. h. er besitzt ein im Verhältnis zum Volumen der zu entlüftenden Gefäße 6 großes Volumen, das beispielsweise das 20-bis 100-fache des Volumens aller gleichzeitig angeschlossenen Gefäße 6 beträgt « Bei dem Beispiel nach Fig. 1 ist der mit dem Kranz 5 vereinigte Vakuumsammelraum unmittelbar mit dem Saugstutzen 7 der Vakuumpumpe 8 fest verbunden, d. h. die Pumpe läuft mit dem Kranz mit um. Bei Verwendung eines Roots-Gebläses als Vakuumpumpe ist dies-leicht'möglich, weil das Roots-Gebläse im Gegensatz zu anderen Vakuumpumpen ähnlicher Förderleistung ein wesentlich kleineres Volumen und Gewicht aufweist. Ein solches Roots-Gebläse kann, evtl. bei mehrstufiger Ausführung, ohne Verwendung einer besonderen Vorvakuumpumpe laufen, jedoch könnte an den Druckstutzen, 9 auch eine Vorvakuumpumpe angeschlossen sein. Diese kann gegebenenfalls mit umlaufen.
• An der Peripherie des Kranzes 5 sind die Aufnahmestutzen 10 für die zu evakuierenden Gefäße 6 angeordnet, und zwar unter unmittelbarer Verbindung mit dem Vakuumsammelraum. Die in Fig. 1 noch vorgesehenen Ventile 11 dienen nur zu. m Verschluss gegenüber der äusseren Atmosphäre im Falle eines undichten Gefäßes 6 oder bei sonstigen Lufteinbrüchen, ferner als Schutz gegen das Eindringen von Glsssplittern o. dgl. Sie brauchen nicht absolut dicht zu schließen, da geringe einströmende Luftmengen von der Vakuumpumpe 8 mit hoher Saugleistung abgesaugt werden, ohne dass ein merkbarer Druckanstieg im Vakuumsammelraum 5 festzustellen iste Diese Ventile 11 können in an sich bekannter Weise elektrisch oder pneumatisch betätigt werden, so dass sie im Bedarfsfalle sich selbst schließen.
• 2 Beim Umlauf des Kranzes 5, der z. B. insgesamt 48 Anschlußstutzen 10 trägt, wird'beispielsweise immer nach einer Drehung, die 1/48 einer vollen'Umdrehung beträgt, ein Gefäß 6 fertig evakuiert und abgeschlossen, so dass es entnommen werden kann. Im gleichen Zeitraum kann dementsprechend ein neues, Luft enthaltendes Gefäß 6 aufgesetzt werden.) Dieses wird bei offenem Ventil 11 unmittelbar mit dem Vakuumsammelraum 5 verbunden, so dass die in ihm enthaltene Luft zunächst in diesen einströmt. Infolge der Tatsache, dass dieser Sammelraum 5 ein erhebliches Volumen hat, steigt der Druck in diesem aber nur wenig an.
• Die Pumpe 8 ist für eine Saugleistung ausgelegt, die ermöglichte den solchermassen angestiegenen Druck im Sammelraum 5 in dem Zeitraum wieder auf das Endvakuum zu bringen, der bis zur Durchschaltung des Kranzes 5 um 1/48 einer ganzen Umdrehung vergeht. Während des Umlaufen der Gefäße 6 werden diese und die in ihnen enthaltenen Einbauten ausgeheizt, um Gas-und V/asserdampfreste auszutreiben. Ebenso kann während dieser Zeit eine Getterung vorgenommen werden.
• Es kann zuweilen empfehlenswert sein, die zu evakuierenden Gefäße 6 nicht gleich zu Anfang mit dem Hochvakuum-Sammelraum in Verbindung zu bringen, sondern zunächst mit einer Vorvakuumpumpe, beispielsweise um Undichtigkeiten festzustellen und solche Gefäße dann wieder entfernen

  zu können. Ein Ausführungsbeispiel für eine zweckma. ssige Vorrichtung dieser

  Art gibt Fig. 2 wieder. Bei dieser besitzt der umlaufende Kranz 5 ausser

  dem Sammelraum für Hochvakuum noch Leitungen 13

  für das Vorvakuum oder auch einen kleineren Vorvakuum-Sammelraum. Dieser

  ist mit der in vorliegendem Beispiel mitumlaufenden Vorvakuumpumpe 14

  verbunden. An die beiden Vakuumsammelräume 13 und 5 können die Gefäße 6 wahlweise angeschlossen werden durch Betätigen der Ventile 11 bzw. 15, die wechselseitig geöffnet werden. Dies kann selbstverständlich automatisch beim Umlaufen des Kranzes 5 geschehen. Bei dem Beispiel nach Fig. 2 wurde angenommeng dass die Hochvakuumpumpe 69 zweckmäßig wiederum ein Roots-Gebläse, ortsfest aufgestellt ist. Der Saugstutzen 7 dieser Pumpe ist daher drehbar in dem Rohrstutzen 16 des Kranzes 5 gelagert und gegenüber diesem bei 17 gedichtet. Derartige Dichtungen sind wesentlich einfacher herzustellen und dicht zu halten als die bisher in umlaufenden Pumpmaschinen verwendeten Schliffplattenpaare.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht gegenüber dem Vorangegangenen nach Fig. 2 noch der Unterschied, dass auch die Vorvakuumpumpe 14 ortsfest ist (beispielsweise kann sie über der Pumpmaschine aufgehängt sein). Die beiden Rohrstutzen 16 und 18, die von den Vakuumsammelräumen 5 und 13 kommen, sind dementsprechend abdichtend drehbar in den beiden Saugstutzen 7 bzw. 19 der Vakuumpumpen 8 bzw. 14 gelagert.
• Sollen die Gefäße 6 im Anschluß an die Entlüftung mit einem Gas gefüllt werden, so kann dies bei einer Vorrichtung nach der Erfindung leicht dadurch geschehen, dass in den Anschlußstutzen noch ein weiteres vom Gasvorratsbehälter kommendes Rohr einmündet und ebenfalls mit einem Ventil verschließbar ist. Dabei kann die Anordnung wiederum so getroffen werden, dass ein gemeinsamer Zuleitungsraum zu sämtlichen Anschluß stutzen vorhanden ist.
• Wie aus allen drei Ausführungsbeispielen zu ersehen, besteht die Verbindung zwischen dem Vakuumsammelraum und der für alle zu evakuierenden Gefäße gemeinsamen Vakuumpumpe nur aus einem einzigen kurzen Rohrstutzen mit beliebig grossem Durchmesser, der also praktisch keinen Strömungswiderstand für die zu evakuierende Luft bzw. Gase darstellte Die einzige enge Stelle stellt der unvermeidliche Pumpstengel 20 an den zu evakuierenden Gefäßen selbst dar.
• Benutzt man die beschriebene Vorrichtung für die Evakuierung von Glühlampen, bei denen ein Endvakuum um 10-2 Torr ausreichend ist, so kann mit Roots-Gebläsen hervorragend rasch das Endvalcuum erzielt werden.
• Dabei ergibt sich als. besonderer Vorteil die völlige Ölfreiheit aller

  Vakuumräume. Auch die Vorvakuumpumpe könnte als Roots-Gebläse ausgebildet

  sein. In diesem Fall ist die bei den bekannten Einrichtungen immer störende. Rückströmung von Öldämpfen auch ohne Verwendung von Kühlfallen gänzlich ausgeschaltete Sollen dennoch Kühlfallen zur Anwendung kommen, z. dz um die aus den zu evakuierenden Rezipienten herrührenden Dämpfe zu kondensieren, so ist es zweckmässig, die Anordnung nach Fig. 3 der anliegenden Zeichnungen zu treffen. Hier sind in der Verbindungsleitung zwischen dem Vakuumsammelraum 5 und der Vakuumpumpe 8 Rohrschlangen 21 nach Art von Prallblechen so in den Weg der abzusaugenden Gase gestellt, dass die zu kondensierenden Dämpfe darauf stossen müssen Die Rohrschlangen werden zweckmässig von einer Kühlsole durchströmt, welche durch das Anschluß-

  rohr 22 eingelassen wird und durch das Rohr 23 abfliessen kann.

  Schutz

  -Pa-teii-anspriiahe-

Claims (1)

1. Schutz ß=s= : i=<) =B=t a Ti s p r ü ehe 1. Vorrichtung zum Evakuieren einer größeren Anzahl von Gefäßen mittels derselben Vakuumpumpe, wobei in etwa gleichem Zeitmaß fertig gepumpte und abgeschlossene Gefäße nacheinander entnommen und ebenso viele neue, noch Luft enthaltende Gefäße angeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vakuumpumpe so hoher Sauggeschwindigkeit verist wendet die in der Zeit vom Anschließen eines neuen Gefäßes bis zur Abnahme des nächsten fertigen Gefäßes wieder das gewünschte Endvakuum erreicht, 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindungsleitung zwischen Vakuumpumpe und den Anschlußstutzen der zu evakuierenden Gefäße. ein Vakuumsammelraum geschaltet ist..

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumsammelraum eine solche Größe besitzt, dass der. Druck in ihm durch den Anschluss eines neuen, noch Luft enthaltenden Gefäßes nur so weit steigt, dass die Vakuumpumpe noch im Druckbereich ihrer größten Saugleistung arbeiten kann.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3e gekennzeichnet durch die Verwendung eines Roots-Gebläses als Vakuumpumpe.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung zwischen den zu evakuierenden Gefäßen und der Vakuumpumpe ausser allenfalls bei undichten oder fehlenden Gefäßen wirkenden Lufteinbruohsventilen keine Abschlußorgane vorhanden sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Vakuumsammelraum für Vor-und Hochvakuum vorgesehen ist und dass die zu evakuierenden Gefäße mittels jedem von ihnen zugeordneten Ven- t. l hl'd. d d 1 schlißßbar sínd tilen wahlweise an den einen oder anderen Sammelraum ikrdiku H nnens 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, bei der die zu evakuierenden Gefäße an der Peripherie eines umlaufenden Kranzes aufgesetzt werdeng dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz selbst den Vakuumsammelraum bildet und die Gefäße ohne Zwischenleitung unmittelbar mit ihm verbunden sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7t dadurch gekennzeichnet dass die Sammelräume für Vor-und Hochvakuum axial übereinander angeordnet sind.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dasa Vakuumpumpe und Vakuumsammelraum fest miteinander verbunden sind und gemeinsam umlaufen.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9 ; dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung X chen Vakuumsamlnelraum und Vakuumpumpe eine zur Kondensation in den abzusaugenden Gasen enthaltener Dämpfe geeignete, von einer Kühlsole durchflossene Vorrichtung eingebaut ist.