DE1766805U - Mechanisch belastbare durchfuehrung fuer vakuumgefaesse. - Google Patents

Description

• "Mechanisch belastbare Durchführung für Vakuumgefäße" Das Problem, Durchführungen in evakuierte Gefäße zu schaffen, ist sehr alt. So ist das Problem, vakuumdichte Durchführungen für die verschiedensten Zwecke zu schaffen, seit langem gelost.
• Insbesondere ist für die Zuführung elektrischer Energie zu irgendwelchen Zwecken in Vakuumgefässe hinein eine grosse Anzahl von Konstruktionen bekannt geworden. Für geringe mechanische Belastungen sind fast alle dieser Konstruktionen geeignet. Schwierig werden die hier auftretenden Probleme, wenn es sich um grosse mechanische Belastungen, also z. B. das Tragen von vielen Kilo oder gar Tonnen Last handelt.
• Dieses Problem wurde bisher dadurch gelöst, dass man einerseits die Durchführung vakuumdicht ausbildete, andererseits aber im Vakuum besondere Stützvorrichtungen vorsah. Diese Bauweise führt zu einem komplizierten Aufbau und bedingt insbesondere bei keramischen Materialien lange Evakuierungszeiten.
• Die vorliegende Erfindung will also die Aufgabe lösen, die Durchführung selbst gleichzeitig zur Aufnahme der mechanischen Kräfte geeignet zu machen. Das wird dadurch. gelöst, dass schon in der Durchführung selbst eine Aufgabentrennung zwischen Dichtung, Unterstützung zur Aufnahme der Kräfte und/oder Anpressen zur Aufrechterhaltung der Dichtheit durchgeführt wird.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie an den Durchführungen selbst zur Trennung der Funktionen mehrere symmetrische getrennte Stütz-, Dichtungs- und Anpressmittel enthält. Es sollen also in der Durchführung selbst einerseits Stützringe aus mechanisch genügend kräftigem Material vorgesehen sein, die nicht der Abdichtung dienen, andererseits sollen Dichtungsmittel, wie z. Bo Gummiring, vorhanden sein, die aber nicht mechanisch zum Tragen oder Stützen herangezogen werden. Darüber hinaus sollen Mittel zum Anpressen und Nachstellen der Dichtungen vorgesehen sein, die nur diese Funktion haben.
• Da diese Durchführungen vor allem dazu dienen sollen, grössere Lasten zu. tragen, ist es günstige zum mindesten den inneren und äusseren Rand der Durchführung mechanisch abzustützen. Von solchen Stützen werden die entstehenden Hebelkräfte gut aufgenommen. In der Mittelzone der Durchführung sind wenig mechanische Kräfte vorhanden, und zweckmässigerweise wird dort die Abdichtung vorgenommen. Eine solche Durchführung besteht also im Innern aus der eigentlichen Durchführung, die in einer längeren Manschette liegt, und zwischen Manschette und Durchführung befinden sich zwei mechanisch stützende, aus festem Material bestehenden Ringe, die zwischen sich einen Vakuumdichtungsring aus elastischem Material tragen. Eine solche Dichtung erfordert natürlich eine etwas grössere Länge als die normalen Dichtungen, die nur Vakuumdichtheit erzielen wollen.
• Insbesondere bei grossen Lasten ist es aber zweckmäßig die Dichtung relativ gross zu wähleno Relativ grosse Baulänge hat ausserdem noch den Vorteil, dass man die Funktionen der einzelnen Bauteile sehr genau trennen kann. Die nicht verformbaren Teile der Dichtung dienen zur Aufnahme der mechanischen Kräfte, der elastische in der Mitte liegende Dichtungsring der Abdichtung, und aussen liegende Teile, die z. B. durch Gewinde hineinschraubbar sind, zum Anziehen und Festhalten der Dichtung.
• Dabei ist es gleichgültig, zu welchen Zwecken diese Durchführung dient. Sie kann einerseits nur zum Hineinleiten von elektrischem Strom dienen, kann aber auch andererseits irgendwelche bewegenden Kräfte aufnehmen. So kann sie z. B. so eingerichtet sein, dass sie irgendeinen Schub oder eine Drehung aufnimmt. Wenn die Teile der Dichtung sämtlich aus Isolierstoffen bestehen, kann diese Dichtung auch unmittelbar zur Isolierung der Durchführung gegenüber dem metallischen Vakuumkörper dienen.
• Die beiliegenden Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Fig. 1 ist eine Durchführung gezeigt, die vor allen Dingen zum Tragen grosser Lasten befähigt ist, während Fig. 2 ausserdem noch axiale Kräfte aufnehmen kann.
• In Fig. 1 geht die Durchführung 1 von dem Aussenraum 2 in den Innenraum 3 des Kessels. Die Wand des Kessels 4 ist doppelt, um z. B. eine Wasserkühlung aufnehmen zu können. Die eigentliche D. urchführungsbuchse 5 ist länger als die Wanddicke des Kessels. Zwischen der eigentlichen Durchführung 1 und der Durchführungsbuchse 5 befindet sich ein Dichtungselement, das aus den beiden Stützringen 6 und 8 besteht, die zwischen sich den elastischen

  Dichtungsring 7 tragen. Die ganze Dichtung wird gehalten von

  zwei-

  "eingeschraubten, Muffen 9 und 10. Die tragenden Elemente 6 und

  8 müssen natürlich solche Innen- und Aussendurchmesser haben, dass sie sich. einerseits leicht einführen lassen, dass sie aber andererseits kein wesentliches Spiel zwischen der Dichtungs-Durch- buchse 5 und/l besitzen. Im Innern des Kessels trägt diese ung Durchführung beispielsweise die Last 11. Sie bedeutet einerseits eine nach unten wirkende. Kraft 12 an dem inneren Rand der Dichtung. und andererseits eine nach aufwärts gerichtete @ Kraft 13 am äusseren Rand der Dichtung. Diese beiden Kräfte werden durch die festen Dichtungselemente 6 und 8 aufgenommene Zwischen ihnen. liegt der Dichtungsring 7, der die eigentliche Abdichtung des Vakuums erzeugt. Eine solche Dichtung ist geeignet, sehr grosse Belastungen bis zu vielen hundert Kilo auszuhalten, ohne dass die Ausmaße der Dichtung selbst unhandlich gross werden. Zweckmässigerweise wird man den Teil des eigentlichen Durohführungsgliedes 1 rund machen, der innerhalb dieser Dichtung liegt. Ausserhalb dieser Dichtung kann er beliebigen, z.B. T-förmigen Querschnitt besitzen. Eine solche Durchführung kann z. B. mehrschichtig sein, und auch zur Strom-Zuführung dienen.
• In Abbo2 ist eine Dichtung gezeigt, die auch axiale Kräfte aufnehmen kann. Dazu ist die Dichtungsbuchse 5 abgestuft, d. h. sie besitzt in ihrem mittleren Teil einen etwas kleineren Durchmesser. Entsprechend Wind die Teile 8 und 6 gebaut, so dass sie sich an dieser stufenweisen Erweiterung des Durchmessers abstützen können. Auf die eigentliche Durchführung ist ein Haltering 14 aufgesetzt und mit ihr verschraubt, Im Innern der eigentlichen Durchführung 1 befindet sich ein Stab 159 der z. B. zum Schliessen einer Zange oder dgl. eine gewisse Kraft gegenüber der Durchführung 1 ausüben soll. Diese Kraft wird erzeugt durch die. Feder 16 und durch den Knopf 17 auf die innere Stange 15 übertragen. Die Feder 16 stützt sich ab gegenüber dem Gehäuse, insbesondere gegenüber der Mutter 10, und die stufenweise Ausbildung des Stützelementes 8 nimmt. diese Kraft auf. Auch hier ist also wieder gewährleistet, dass die axialen und radialen, mechanischen Kräfte nur von den festen Körpern 6 und 8 aufgenommen und der eigentliche Dichtungsring 7 mechanisch unbelastet ist.

  Dm'eh eine sternfoymi'gs Erweiterung eines Teils der Buchse 5

  und. entsprechende Gestaltung der Teile 8 und 14 (oder der entsprechenden Teile an der anderen Seite der Dichtung) kann man so auch erreichen, dass drehende Kräfte unmittelbar auf

  das Gehäuse übertragen werden und nicht die Abdichtung selbst

  belasten.

  Ein wesentlichem Moment bei. dieser Dichtung ist, dass kein

  zeile das mit dem Vaknummantel in Verbindung steht, also

  beispielsweise die Schraubteile 10 und 9 mit der Achse 1 unmittelbar in Verbindung stehen. Wenn diese Teile also keinen Körperschluss mit 1 besitzen, und die Dichtungselemente 6p 7 und 8 aus Isolierstoffen bestehen9 kann diese mechanisch belastbare Durchführung auch unmittelbar zur Stromleitung benutzt werden.

Claims (9)

1. ',/ srecansprüche -ei-- vu 1. Mechanisch belastbare Durchführung an Vakuum-Gefässe, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Trennung der Funktionen mehrere vorzugsweise symmetrische, getrennte Stütz-, Dichtunes-und/oder. Anpressmittel enthält.
2. 2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus zwei Stützringen und einem zwischen ihnen liegenden elastischen Vakuum-Dichtungsring besteht.
3. 3. Durchführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nur'der Abstützung dienenden Ringe nicht gleichzeitig zum Anziehen der Dichtung benutzt werden.
4. 40 Durchführung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Wandung des Vakuum-Gefässes vorhandene Rohr, das die Durchführung aufnimmt, zur Aufnahme der Stütz-und Dichtungsmittel verlängert ist, so dass es nach einer oder beiden Seiten der Wandung herausragt.
5. 5. Durchführung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das die eingesetzte Durchführung selbst aus mehren ren Teilen mit verschiedenen Funktionen besteht.
6. 66 Durchführung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Abstützung dienenden konstruktiven Mittel so ausgebildet sind, dass sie nicht nur radial zur Achse der Dichtung gerichtete, sondern auch axial gerichtete Kräfte aufnehmen.
7. 7. Durchführung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die der Abstützung dienenden Mittel so ausgestattet sind, dass sie auch drehende Kräfte aufnehmen.
8. 8. Durchführung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz-und Dichtungsmittel aus Isolierstoffen bestehen und gleichzeitig zur elektrischen Isolierung der Durchführung gegenüber dem Körper eines metallischen Vakuumgefässes dienen.
9. 9. Durchführung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass bei mehrschichtigen, teilweise rohrförmi- gen Durchführungen Hohlräume, z. B. konzentrische Wasserkühl- röhre oder besondere andere Leitungen von innen abgestützt sind vorzugsweise dch eingelegte Spiralen oder dgl