Durchführung für Hochleistungsströme. Es ist bekannt, mit elektrischen Gasent ladungen hoher Energie Behandlungen von Werkstücken, chemische Reaktionen, insbeson dere Synthesen und Spaltungen, durchzufüh ren. Eine der Hauptaufgaben besteht dabei darin, diese grossen elektrischen Leistungen durch die derartige Behandlungs- oder Reak- tions-, kurz Entladungsräume begrenzenden Wandungen durchzuführen, zumal diese Räume regelmässig unter vom Luftdruck stark abweichenden Druckverhältnissen, insbeson dere höheren Unter- oder Überdrücken, stehen.. Es kommt im Betrieb durchweg zu starken, örtlichen Erhitzungen in Verbindung mit.
einer besonders erhöhten chemischen Aktivi tät, so da.ss die Durchführungen und die hierzu verwandten Isolatoren beschädigt und sehliesslich zerstört werden. Diese Zerstörun- gen <B>,
</B> gehen dass so sie schnell einen vor praktischen sich und sind Betrieb so weit- völ- liI ausschliessen.
Es ist nun bereits gelungen, diese nach teiligen Erscheinungen zu vermeiden, indem Absehirmungen der Stromleiter durch spalt- förmige Zwischenräume in der Einführung erwirklicht werden. Diese Zwischenräume, denen man bereits auch einen krummlinigen, treppenförmigen oder sonstwie gestalteten erlauf erteilt. hat, haben die Wirkung, dem :;ich bei derartigen Entladungen hauptsäch lich bildenden. Glimmsaum das Eindringen zu verwehren, so dass es nicht mehr zu den oben erwähnten örtlichen L,berhitzungen und der dadurch ermöglichten Auswirkung chemi- scher Aktivitäten kommen kann.
Diese be kannten Ausführungsformen der Schutz spalte, die vom Gefässinnern aus gesehen vor den Isolatoren liegen, haben durchweg eine konstante Breite, gemessen zwischen den sie bildenden Wandungen. Auch wenn diese Spalte einen krummlinigen oder beliebig ge formten Verlauf zeigen, ist ihre Funktion in der bisher bekannten Art durch diese Rich tungsänderungen nicht beeinflusst und der artige Spaltformen sollen als kontinuierlich bezeichnet werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass verhältnismässig bald eine Grenze zwi schen der praktischen Ausführbarkeit derart äusserst gering zu .dimensionierender, spalt- förmiger Zwischenräume und der Glimmsaum- dicke erreicht wird.
Bestimmte, für Behand lungen und Reaktionen in Betracht kommende S'toffe, insbesondere Gase, haben nämlich die Eigenschaft, zu äusserst dünnen Glimmsäumen zu führen, so dass diesen Glimmsäumen trotz der werkstattechnisch gerade noch mit übli chen Werkzeugen und Werkzeugmaschinen ausführbaren, geringen Spaltbreiten die Mög lichkeit gegeben ist, zu den Isolator- und andern in Betracht kommenden Flächen mit elektrischem oder ohne elektrisches Potential hinüberzukriechen und ihre zerstörenden Wirkungen wieder zu beginnen.
Zu diesen Gasen gahört besonders iStickstoff, ,der a1@ Behandlungsstoff deshalb von ausschlaggeben dem Wert ist, weil er zu Nitrierungen von \Srerkstückoberflächen und demgemäss zu aus schlaggebenden Oberflächenveredelungen zu führen vermag. Es tritt also das Bedürfnis; auf, auch bei derartigen Behandlungs- und Reaktionsstoffen die Verhältnisse völlig be herrschen zu können, was bisher nicht gelang.
Vorliegende Erfindung beruht nun auf der überraschenden Feststellung, dass es auf den bisher in allen Fällen üblichen kontinuier lichen Verlauf dieser spaltförmigen Zwischen räume zurückzuführen ist, dass Überschläge eintreten, die noch dadurch erleichtert wer den, dass bei Umsetzung grosser Energien in den Entladungen durchweg Metalldampf mengen und zerstäubte Partikel auftreten, die zu Aufstäubungen und sogar zu Brückenbil dungen in den spaltförmigen Zwischenräumen zix führen vermögen.
Auf diesen kontinuier lichen Verlauf ist es zurückzuführen, dass es zur Ausbildung bestimmter elektrischer Zu stände kommt, die, wenn sie auch nicht als unmittelbare Ursache aufgefasst werden dür fen, jedenfalls das Eintreten der nachteiligen. Erscheinungen erleichtern. Stört man die Aus bildung dieser Zustände willkürlich, und das ist die weitere vorliegender Erfindung zu grunde liegende Erkenntnis, durch eine Dis- kontinuität, so zeigt es sich, dass selbst. äusserst dünne Glimmsäume dieser Diskontinuität nicht folgen, so dass vornehmlich die Isolie rung der Stromdurchführung nicht mehr an gegriffen wird.
Ausgehend von diesen Erkenntnissen kenn zeichnen sich Durchführungen eines elektri schen Leiters durch Entladungsräume begren zende -Wandungen mit Abschirmungen der Durchführung gegen Entladungsvorgänge mittels spaltförmiger Zwischenräume erfin- clungsgemäss dadurch, dass mindestens ein spaltförmiger Zwischenraum eine Diskonti- nuität aufweist.
Nachdem es sich um die Beeinflussung von elektrischen Zustandsgrössen in Gasentladun gen handelt, können die Diskontinuitäten prinzipiell durch alle physikalischen Massnah men hervorgerufen werden, die eine Einwir kung auf die Ausbildung einer elektrischen Gasentladung haben. Es sind mithin z.
B. die Elektrodenabstände massgebend, da die Ent stehung energiereicherer oder energieschwä- eherer (behinderter) Entladungsformen da durch gegeben ist, weiters neigen erhitzte 1-1e- tallelektroden zu erhöhter Primär- oder Se-- kundärelektronenmiasion, womit thermiselie Beeinflussungsgrössen der Entladung auftre ten, usw. Nachdem die Möglichkeiten zur Er zielung der erfindungsgemässen Wirkungen sehr mannigfaltig sind,
soll unter Diskonti-- nuität dieser allgemeine Begriff verstanden sein.
Ein besonders vorteilhaftes Mittel ist die diskontinuierliche Formgebung bzw. Formbe grenzung der spaltförmigen Zwischenräume. wobei wiederum Querschnittsänderungen der selben besonders einfach sind. Bildet. man die Quersehnittsänderungen als Ausnehmungen in den die spaltförmigen Zwischenräume be grenzenden Bauteilen oder Bauteilpartien aus, so stellen diese Ausnehmungen gleichsam.
Fortsetzungen oder Abspaltungen allgemei ner Querspalte dar, wobei durch verschieden artige Bemessung der Breite und Tiefe dieser Querspalte ein Mittel gegeben ist, um das Ausmass der Diskontinuität in der verschie densten Weise und nach den jeweiligen Er fordernissen variieren zu können.\ Daher kommt also vorzugsweise eine Ausbildung dieser Ausnehmungen als Ringschlitze in Be- tra.eht. Diese Ringschlitze können eben ausge führt sein, ohne da.ss man sich hierauf zu be schränken braucht.
Diese Ebene kann wieder quer zur Längsrichtung des elektrischen Lei ters, vorzugsweise senkrecht zu ihr, liegen; es gibt aber auch die Mögiichkeit der parallelen Ausbildung, insbesondere am Ende der Quer spalte, so da.ss eine weitere Verzweigung ver wirklicht wird. Da die spaltbildenden Bau teile, wie erwähnt., zu thermischer Emission neigen, müssen meist Kühlungen vorgesehen werden zwecks Einhaltung gewisser Höchst temperaturen.
Anderseits werden vorteilhaf- terweise einzelne Bauteile oder Partien der selben besonders wirksam gekühlt., um die durch Formgebung geschaffene Diskontinuität durch eine Diskontinuitä.t thermischer Natur zu unterstützen, was die Wirkung der Diskon- tinuität und die Betriebssicherheit merklich erhöht.
Ebenso beliebig ist die Anordnungsmög- liclikeit der Ausnehmungen. Diese können Y,unächst im Isolierkörper, in der Wandung des Entladungsraumes oder auch in der Anode vorgesehen sein. Es besteht auch die Möglichkeit der Unterbringung in der Kathode. Jedoch muss hier infolge der Mög-- liehkeit des Auftretens energiereicher Hohl raumentladungen darauf geachtet werden, dass die Abhängigkeit von Gasart und Druck be stimmte Dimensionen eingehalten bzw. ver mieden werden.
Natürlich ist man nicht. dar auf beschränkt, die Ausnehmungen nur in einem dieser Teile vorzusehen. Es besteht eben.. o die Möglichkeit., die Ausnehmungen im Isolierkörper und in der Anode, im Isolier körper und in der Kathode, in Anode und Kathode sowie schliesslich in Anode, Kathode und Isolierkörper vorzusehen. Das bedeutet nicht, dass in jedem Falle eine Mehrheit- von. Ausnehmungen erforderlich ist.
Es hat. sich vielmehr gezeigt, dass man mit einer einzigen richtig angeordneten und dimensionierten Ausnehmung auskommt, wobei jedoch in Son derfällen die erwähnten Abweichungen ge troffen werden können. Man ist auch nicht darauf angewiesen, die Ausnehmungen nur innerhalb dieser Bauteile der Stromdurchfüh rung vorzusehen. Man kann die Ausnehmung auch an. Grenzflächen zwischen Anode und Isolierkörper, zwischen Kathode und Isolier- körper, ausserdem an den gemeinsamen Grenz- fläehen aller drei Teile vorsehen.
Nachdem die Möglichkeiten des Betriebes der Gasent ladung nicht auf Gleichstrom beschränkt sind, so ergibt. sich bei Wechselstrombetrieb allein schon durch die Tatsache der dauernd wechselnden Polarität der Elektroden, da.ss die Massnahmen auf alle den Spalt begrenzen den Bauteile angewandt. werden.
Notwendig zur Erzielung des erfindun.gs- ;emässen Effektes mittels richtig dimen sionierter, hergestellter und montierter An ordnungen ist, dass sich einmal eingestellte Verhältnisse nicht während des Betriebes oder dureli den Betrieb ändern. Zu diesen Ände rungen gehören vor allem Lagenverschiebun- gen, die durch Wärmedehnungen eintreten.
Man wird also zunächst zur Aufnahme der Ausnehmungen Bauteile oder Bauteilpartien heranziehen, die durch Wärmedehnungen ver ursachten Änderungen nicht oder nicht in nennenswertem Masse ausgesetzt sind.
Sind solche Bauteile oder Bauteilpartien nicht vor handen oder nicht verwendbar, so wird man sie so ausbilden, dass durch Wärmedehnungen eintretende Änderungen auf die Formgebung bzw. Formbegrenzung sowie auf die Lage der 1lusnehmungen praktisch einflusslos sind.
Das durch den Ringschlitz bei 30 vorgesehen. dass man die spaltbildenden Bauteile und Bauteilpartien als Fixpunkte ausbildet, so da.ss, ausgehend von diesen Fixpunkten, den Wärmedehnungen ein Freiheitsgrad eröffnet wird, der von den Fixpunkten wegführt. Das gleiche kann aber auch durch bestimmte Küh lungen und Wahl bestimmter Kühlmitteltem- peraturen erreicht werden.
In der gleichen Weise sind Wärmeisolierungen, Wärmeisolier- spalte und sonstige bekannte Mittel der ein schlägigen Technik verwendbar. Es besteht auch die Möglichkeit, Relativbeziehungen der artig zu verwirklichen, dass sich die Wärme dehnungen von Bauteilen oder Bauteilpartien in der Nähe der spaltförmigen Ausnehmungen aufheben oder in gleicher Grösse und im glei chen Sinne verlaufen, so,dass Lage und Form gebung bzw. Formbegrenzung der Ausneh- mung im wesentlichen unverändert bleiben.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführung der Erfindung am Beispiel einer Stromdurchfüh rung für ein Vakuumgefäss, wie es zur Be handlung von Werkstücken oder zur Durch führung chemischer Reaktionen mit Hilfe von Hochintensitätsgasentladungen Verwendung findet.
Gezeigt ist eine gekühlte Abschlusswand der selbst nicht veranschaulichten Kammer, durch welche die Stromeinführung hindurch geht und die den Raum als Boden, Deckel oder Seitenwand begrenzt. Im vorliegenden Falle handelt es sich um ein doppelwandiges Bodenstück 1, 2, so dass ein Kühlraum 3 ge bildet ist, der ein Kühlmittel enthält oder von ihm durchströmt wird.
Wenn die Gefässwan dung 1, 2 anodisch geschaltet, ist, wird diE Kathode 4 mit Gewindeansatz 5 zur Befesti gung der zu behandelnden Teile oder eines heaktionsgefässes durch den Aussenisolator 6 geführt. Die Kathode 4 ist. dabei gekühlt. Der Kühimitteleintritt erfolgt bei 7, der Austritt. bei 8, so dass die Kühlung der Kathode auf ihrer gesamten Längserstrecl@ung gewähr leistet ist.
Eine Überwurfmutter 9 presst den Isolator 6 gegen eine Dichtung 10, die in dein Gewindestutzen 11 des Gefässbodens unter gebracht ist. Als Dichtungsstoffe kommen Gummi, Kunstharze oder auch andere Isolier stoffe in Betracht, ohne dass diese Auffüh rung erschöpfend wäre.
Im Innenraum 12 der Vakuumkammer ist zwischen Anodenkappe 13 und zylindrischem Kathodenteil 14 der erste Teil 16 eines an sich bekannten Abschirmungsspaltes erkenn bar. Spaltteil 16 setzt sich bei 17 zwischen der kugelkalottenförmigen Anodenkappe 13 und Kathodenring 18 nach unten zu fort und geht in einen. ringzylindrisehen, ebenso an sieh bekannten Spaltteil 19 über, der dadurch ge bildet wird, dass der Innenisolator 20 über den Bereich des Ringspaltes 19 einen kleine ren Durchmesser als in den übrigen Teilen besitzt. Durch diese Ausbildung sind alle Teile (Yenau zentrisch gelagert und geführt.
Während man, wie bereits ausgeführt, die Kanalanordnung 16, 17, 19 bisher völlig kon tinuierlich gestaltete, was insbesondere durch gleichbleibende Spaltbreite erreicht wurde, werden erfindungsgemäss Diskontinuitäten verwirklicht, indem besondere Ausnehmungen in Form weiterer Ringspalten vorgesehen wer den, die teils in der Anode, teils in der Kathode, teils in der Gefässwandung und teils an Grenzflächen zwischen diesen Bau teilen verwirklicht sind.
Man erkennt zunächst. den Ringspalt 21. zw isehen dem Kathodenring 18 und der obern Begrenzungsfläche des Innenisolators 20. Dieser Ringspalt geht in einen ringzylindri schen Spaltteil 22 über, der ebenfalls an einer Grenzfläche zwischen Innenisolator 20 und Ringstück 23 der Kathode liegt. An den ring zylindrischen Spalt 22 schliesst sich schliess lich ein Ringschlitz 24 an,
der bis zum Aussen- inantel 25 des Kühlsystems der Kathode durchgeführt ist. Zum Zwecke der Ausbil dung der Spalte 22 und 2-1 braucht der Innen isolator 20 mir eine topfförmige Ausnehmung 26 aufzuweisen.
Eine zweite Diskontinuität ist. bei 27 ver wirklicht worden, indem ein Ringschlitz 28 im Innenisolator 20 und ein weiterer Ringschlitz 29 zwischen Anodenkappe 13 und Gefässwand 1 angeordnet wurde. Die Schlitze 28 und 29 liegen einander gegenüber, so dass sie eine sehr starke Abweichung gegenüber dem Ring- zjinderspa.It. 19 bilden.
Eine weitere LTnste- tigkeitsstelle ist im Innenisolator 20 selbst durch den Ringschlitz bei 30 vorresehen. Schliesslich weist noch die anodiseh geschaltete Gefässwand 1 eine zur Diskontinuität des Spaltquerschnittverlaufes führenden Quer spalt bei 33 auf.
Wie man erkennt, liegt der Fixpunkt des Innenisolators 20 am Sitz oder an der Schul ter 31 der Gefässwandung, so da.ss die Wärme dehnungen des Isolators 20 in der Richtung von unten nach oben vor sieh gehen. Um züi verhüten, dass sich dadurch die Breite des Querspaltes 21 ändert, ist das Kühlsystem in der Nähe der Schulter 31., nämlich bei 32, festgelegt worden.
Durch geeignete Werkstoff auswahl ist. unter Berüeksichtigung der im Betrieb durch die das Kühlverfahren und die Kühlmittelt.emperaturen eintretenden Verhält nisse dafür zu sorgen, dass sich die den Spalt 21 begrenzenden Partien der Bauteile 20 und 18 bzw. 22 in der gleichen Weise und im glei chen Sinne beim Auftreten höherer Tempera turen ausdehnen, so dass die Breite des Spal tes 21 unverändert bleibt-, dasselbe gilt für die andern Querspalten. Es besteht umge lehrt die zeichnerisch nicht veransehauliehte Möglichkeit, die Fixpunkte in der Nähe des Spaltes 21 vorzusehen, indem z.
B. der Bund 32 als langer zy lindriseher Teil ausgebildet, nach oben in axialer Richtung so weit ver längert wird, dass der Isolator, der dann einen entsprechend vergrösserten Innendurchmesser aufweist, beispielsweise erst knapp unterhalb des Ringspaltes 30 auf der Mittelelektrode aufliegt. Etwa auftretende Wärmedehnungen in Richtung nach unten werden dann durch Deformation des Dichtungsmaterials 10 auf genommen. In diesem Falle gehen die Wärme- (lehnungen nach beiden Richtungen von dem -o gewählten Fixpunkt aus weg, so dass weni ger Rücksicht auf bestimmte Werkstoffe bzw.
gleielie Ausdehnungswege genommen zu wer den braucht.
Implementation for high power currents. It is known to carry out treatments of workpieces, chemical reactions, in particular syntheses and cleavages, with electrical gas discharges of high energy. One of the main tasks here is to transfer these large electrical powers through such treatment or reaction rooms, or discharge rooms for short delimiting walls, especially since these rooms are regularly under pressure conditions that differ greatly from the air pressure, in particular higher negative or positive pressures. During operation, strong, local heating is consistently associated with.
a particularly increased chemical activity, so that the bushings and the related insulators are damaged and ultimately destroyed. These destructions <B>,
</B> So you can quickly get ahead of yourself and completely exclude operation.
It has now already been possible to avoid these disadvantageous phenomena by shielding the current conductors through gap-shaped spaces in the introduction. These interspaces, which are already given a curvilinear, step-shaped or otherwise designed course. have the effect of:; I mainly formative during such discharges. To prevent the glowing edge from penetrating, so that the above-mentioned local overheating and the effects of chemical activities made possible by this can no longer occur.
These known embodiments of the protective gaps, which are seen from the inside of the vessel in front of the insulators, consistently have a constant width, measured between the walls forming them. Even if these gaps show a curvilinear or arbitrarily shaped course, their function in the previously known manner is not influenced by these changes in direction and the gap shapes are to be referred to as continuous.
It has been shown, however, that a limit between the practical feasibility of such extremely small, gap-shaped interspaces and the smoldering edge thickness is reached relatively soon.
Certain substances, in particular gases, that come into consideration for treatments and reactions have the property of leading to extremely thin glowing seams, so that these glowing seams are possible despite the small gap widths that can be made in the workshop with customary tools and machine tools It is possible to crawl over to the insulator and other potential surfaces with or without electrical potential and begin their destructive effects again.
One of these gases is nitrogen, which is of decisive value because it can lead to nitriding of workpiece surfaces and consequently to surface refinements that give rise to impact. So the need arises; to be able to fully control the conditions even with such treatment and reaction substances, which has not been possible so far.
The present invention is based on the surprising finding that it can be attributed to the continuous course of these gap-shaped spaces, which has hitherto been customary in all cases, that flashovers occur, which are made even easier by the fact that metal vapor throughout the discharges when high energies are implemented and atomized particles occur, which can lead to atomization and even to bridging in the gap-shaped interspaces zix.
It can be attributed to this continuous process that certain electrical states develop, which, even if they may not be regarded as an immediate cause, in any case the occurrence of the disadvantageous ones. Facilitate appearances. If the formation of these states is arbitrarily disturbed, and that is the further knowledge on which the present invention is based, through a discontinuity, it becomes apparent that even extremely thin glowing lines do not follow this discontinuity, so that primarily the isolation of the Power feedthrough is no longer being attacked.
Based on these findings, bushings of an electrical conductor through walls delimiting discharge spaces with shielding of the bushing against discharge processes by means of gap-shaped interspaces are characterized according to the invention in that at least one gap-shaped interspace has a discontinuity.
Since it is a question of influencing electrical parameters in gas discharges, the discontinuities can in principle be caused by all physical measures that have an impact on the formation of an electrical gas discharge. There are therefore z.
E.g. the electrode spacing is decisive, since the creation of higher-energy or lower-energy (handicapped) forms of discharge is given, furthermore, heated 1 - 1 metal electrodes tend to increased primary or secondary electron emission, which means that there are thermal variables influencing the discharge, etc. Since the possibilities for achieving the effects according to the invention are very diverse,
discontinuity should be understood to mean this general term.
A particularly advantageous means is the discontinuous shape or Formbe limitation of the gap-shaped spaces. again, changes in cross-section of the same are particularly simple. Forms. if the cross-sectional changes as recesses in the components or component parts bordering the gap-shaped interspaces, these recesses are as it were.
These are continuations or splits of general transverse gaps, whereby the various dimensions of the width and depth of these transverse gaps provide a means of being able to vary the extent of the discontinuity in the most varied of ways and according to the respective requirements Formation of these recesses as ring slots is possible. These ring slots can be made flat without being restricted to this.
This plane can again be transverse to the longitudinal direction of the electrical Lei age, preferably perpendicular to it; but there is also the possibility of parallel training, especially at the end of the transverse column, so that a further branch is realized. Since the gap-forming construction parts, as mentioned. Tend to thermal emission, cooling must usually be provided in order to comply with certain maximum temperatures.
On the other hand, individual components or parts thereof are advantageously cooled particularly effectively, in order to support the discontinuity created by the shaping by a discontinuity of a thermal nature, which noticeably increases the effect of the discontinuity and the operational reliability.
The arrangement of the recesses is also arbitrary. These can be provided, initially in the insulating body, in the wall of the discharge space or in the anode. There is also the option of accommodating it in the cathode. However, due to the possibility of high-energy discharges from the cavity, care must be taken to ensure that certain dimensions are maintained or avoided depending on the type of gas and pressure.
Of course you are not. limited to providing the recesses in only one of these parts. There is just ... o the possibility. To provide the recesses in the insulating body and in the anode, in the insulating body and in the cathode, in the anode and cathode and finally in the anode, cathode and insulating body. That does not mean that in every case a majority of. Recesses is required.
It has. Rather, it has been shown that you can get by with a single correctly arranged and dimensioned recess, but in special cases the deviations mentioned can be met. It is also not necessary to provide the recesses only within these components of the Stromdurchfüh tion. You can also get the recess. Provide interfaces between anode and insulating body, between cathode and insulating body, and also at the common boundary surfaces of all three parts.
After the possibilities of operating the gas discharge are not limited to direct current, so results. with alternating current operation simply by the fact of the constantly changing polarity of the electrodes, that the measures are applied to all the components that limit the gap. will.
In order to achieve the effect according to the invention by means of correctly dimensioned, manufactured and assembled arrangements, it is necessary that the conditions once set do not change during operation or during operation. These changes primarily include shifts in position that occur as a result of thermal expansion.
To accommodate the recesses, components or component parts will therefore first be used that are not exposed to changes caused by thermal expansion, or are not exposed to any significant extent.
If such components or component parts are not available or cannot be used, they will be designed in such a way that changes occurring due to thermal expansion have practically no influence on the shape or shape limitation as well as on the position of the recess.
This is provided by the ring slot at 30. that the gap-forming components and component parts are designed as fixed points, so that, based on these fixed points, a degree of freedom is opened up for the thermal expansion that leads away from the fixed points. The same can, however, also be achieved through certain cooling systems and the selection of certain coolant temperatures.
In the same way, thermal insulation, thermal insulation gaps and other known means of the relevant technology can be used. There is also the possibility of realizing relative relationships in such a way that the thermal expansions of components or component parts in the vicinity of the gap-shaped recesses cancel each other or run in the same size and in the same sense, so that the position and shape are given or shape limitation of the Exception remain essentially unchanged.
The drawing shows an embodiment of the invention using the example of a Stromdurchfüh tion for a vacuum vessel, as it is used to treat workpieces or to carry out chemical reactions with the help of high-intensity gas discharges.
Shown is a cooled end wall of the chamber, not shown, through which the current inlet passes and which delimits the space as a base, cover or side wall. In the present case, it is a double-walled bottom piece 1, 2, so that a cooling space 3 is formed ge, which contains a coolant or is flowed through by it.
When the vessel wall 1, 2 is connected anodically, the cathode 4 with a threaded attachment 5 is passed through the outer insulator 6 for fastening the parts to be treated or a heaction vessel. The cathode 4 is. thereby cooled. The coolant enters at 7, the exit. at 8, so that the cathode is cooled over its entire longitudinal stretch.
A union nut 9 presses the insulator 6 against a seal 10 which is placed in your threaded connector 11 of the bottom of the vessel. Rubber, synthetic resins or other insulating materials can be used as sealing materials, without this listing being exhaustive.
In the interior 12 of the vacuum chamber between the anode cap 13 and the cylindrical cathode part 14, the first part 16 of a shielding gap known per se can be recognized. Gap part 16 continues downward at 17 between the spherical cap-shaped anode cap 13 and cathode ring 18 and goes into one. ringzylindrisehen, also known gap part 19, which is formed by the fact that the inner insulator 20 has a smaller diameter than in the other parts over the area of the annular gap 19. Through this training all parts (Yenau are centrally stored and guided.
While, as already stated, the channel arrangement 16, 17, 19 has so far been designed to be completely continuous, which has been achieved in particular by a constant gap width, discontinuities are realized according to the invention by providing special recesses in the form of further annular gaps who are partly in the anode, partly in the cathode, partly in the vessel wall and partly at the interfaces between these parts are realized.
One recognizes first. the annular gap 21 between the cathode ring 18 and the upper boundary surface of the inner insulator 20. This annular gap merges into a ring-cylindrical gap part 22, which is also located at an interface between the inner insulator 20 and the ring piece 23 of the cathode. An annular slot 24 adjoins the annular cylindrical gap 22,
which is carried out to the outer in jacket 25 of the cooling system of the cathode. For the purpose of the formation of the column 22 and 2-1, the inner insulator 20 needs to have a cup-shaped recess 26.
A second discontinuity is. at 27 ver realized by an annular slot 28 in the inner insulator 20 and another annular slot 29 between the anode cap 13 and the vessel wall 1 was arranged. The slots 28 and 29 are opposite one another, so that they have a very large deviation from the ring zjinderspa.It. 19 form.
A further point of support is provided in the inner insulator 20 itself through the annular slot at 30. Finally, the anodically connected vessel wall 1 also has a transverse gap at 33 leading to the discontinuity of the gap cross-sectional shape.
As can be seen, the fixed point of the inner insulator 20 is on the seat or on the shoulder 31 of the vessel wall, so that the thermal expansions of the insulator 20 go in the direction from bottom to top. In order to prevent the width of the transverse gap 21 from changing as a result, the cooling system has been fixed in the vicinity of the shoulder 31, namely at 32.
By choosing a suitable material. taking into account the conditions occurring during operation due to the cooling process and the coolant temperatures, to ensure that the parts of the components 20 and 18 or 22 delimiting the gap 21 move in the same way and in the same sense when higher temperatures occur Doors expand so that the width of the column 21 remains unchanged - the same applies to the other transverse columns. There is vice versa taught the graphically not veransehaulieh possibility to provide the fixed points in the vicinity of the gap 21 by z.
B. the collar 32 designed as a long zy lindriseher part, is extended ver upward in the axial direction so far that the insulator, which then has a correspondingly enlarged inner diameter, rests, for example, just below the annular gap 30 on the center electrode. Any thermal expansions that occur in the downward direction are then absorbed by deformation of the sealing material 10. In this case, the thermal leanings go away in both directions from the chosen fixed point, so that less consideration is given to certain materials or
the same expansion paths taken to whoever needs it.