DD155288A3

DD155288A3 - INSERTION DEVICE FOR VACUUM PLANTS

Info

Publication number: DD155288A3
Application number: DD21021478A
Authority: DD
Inventors: Bernd-Dieter Wenzel; Jochen Boehme; Wilfried Kunack; Karl-Heinz Helling
Original assignee: Wenzel Bernd Dieter; Jochen Boehme; Wilfried Kunack; Helling Karl Heinz
Priority date: 1978-12-28
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1982-06-02

Abstract

Die Einblickvorrichtung fuer Vakuumanlagen ist fuer Anlagen der Elektronenstrahltechnologie, wie Schmelz-, Beschichtungs- und Bearbeitungsanlagen, einsetzbar. Das Ziel der Erfindung ist die Verlaengerung der Beobachtungszeit. Die Aufgabe der Erfindung, die Einblickoeffnung von kondensierenden Metalldaempfen freizuhalten, wird dadurch geloest, dass ein rotierender Zylinder, dessen Achse in Einblickrichtung verlaeuft, in der dem Einblickfenster zugewandten Stirnseite eine durchsichtige Scheibe besitzt und ihr gegenueber auf der anderen Stirnseite ein Schlitz eingebracht ist. In dem Zylinder rotiert eine durchsichtige Scheibe, durch deren Hohlachse Gas eingeleitet wird. Ein Ventil oeffnet durch die Zentrifugalkraft zum Gaseinlass. Die durchsichtige Scheibe rotiert mit anderer Drehzahl als der Zylinder.The inspection device for vacuum systems can be used for systems of electron beam technology, such as melting, coating and processing systems. The aim of the invention is the extension of the observation time. The object of the invention to keep open the view of condensing Metalldaempfen is achieved by having a rotating cylinder, the axis of which runs in the direction of insight, in the viewing window facing end face has a transparent disc and its opposite on the other end side, a slot is introduced. In the cylinder rotates a transparent disc through the hollow shaft gas is introduced. A valve opens by centrifugal force to the gas inlet. The transparent disc rotates at a different speed than the cylinder.

Description

-A--A-

EinblickVorrichtung für Vakuumanlagen Anwendungsgebiet der Erfindung; Insight device for vacuum systems Field of application of the invention;

Die Erfindung betrifft eine Einblickvorrichtung, die in Yakuumanlagen für die Elektronenstrshltechnologie, insbesondere in Anlagen der Vakuümmetallurgie mit langer Produktionszeit, einsetzbar ist.The invention relates to an observation device which can be used in yakuum systems for electron-beam technology, in particular in systems of vacuum metallurgy with a long production time.

Characteristic of the known technical solutions

In Vakuumanlagen für die Metallurgie mit hohen Dampfdrücken der verarbeiteten Materialien, bei denen der metallurgische Prozeß ständig beobachtet werden muß, werden Einblickvorrichtungen eingesetzt, bei denen durch spezielle Einrichtungen versucht wird, die Kondensation der Materialien auf den Penstern zu reduzieren, so daß die Zeit bis zur Bildung einer undurchsichtigen Schicht auf dem Einblickfenster verlängert wird· Bei Einblickvorrichtungen mit Fensterrevolvern wird die Beobachtungszeit um die Zahl η des Fenstermagazins verlängert. Weit verbreitet sind Einblickvorrichtungen, bei denen das Fenstermagazin durch eine Trommel mit durchsichtiger Folie gebildet wird, die vor dem eigentlichen Einblickfenster ständig vorbeigezogen wird (DE-AS 1 442 738),In vacuum equipment for metallurgy having high vapor pressures of the materials in which the metallurgical process must be constantly observed, insight devices are used, in which attempts by special means, to reduce the condensation of the materials on the Penstern so that the time to Formation of an opaque layer on the viewing window is prolonged · In the case of viewing devices with window turrets, the observation time is extended by the number η of the window magazine. Insight devices are widely used in which the window magazine is formed by a drum with transparent film, which is constantly pulled past the actual viewing window (DE-AS 1 442 738),

Ee ist auch bekannt, durch Gaseinlaß vor der Durchblickäffnung die Met'alldämpfe von dem Fenster fernzuhalten. Bei Metalldampfdrücken von 10 bis 100 Pa bei einem Restgasdruck von 0,1 PaEe is also known to keep away the metal vapors from the window by opening the gas before opening the window. At metal vapor pressures of 10 to 100 Pa at a residual gas pressure of 0.1 Pa

vor der Einblicköffnung, wie sie bei der Elektronenstrahlmetallurgie auftreten können, ist dies keine sehr wirksame Methode (GB-PS 975.497).this is not a very effective method before the inspection opening, as can occur in electron beam metallurgy (British Patent 975,497).

Ebenso ist es bekannt, Schutzgas zwischen das Einblickfenster und eine davor rotierende Schlitzscheibe oder zwischen zwei davor rotierende Schlitzscheiben einzulassen (DD-PS 45 624)· Diese sowie auch die vorhergenannte haben gemeinsam den Nachteil, daß nur ein geringer Druck vor dem Einblickfenster aufzubauen ist, da ständig Gas in den Rezipienten strömt und den metallurgischen Prozeß stört. Bei den hohen Drehzahlen der rotierenden Scheiben und der durch den Prozeß bedingten Hitze ist eine wirksame Abdichtung nicht erreichbar.It is also known to admit inert gas between the viewing window and a previously rotating slit disc or between two previously rotating slotted discs (DD-PS 45 624) · These and the aforementioned have the common disadvantage that only a small pressure in front of the viewing window is to build up as gas constantly flows into the recipient and disturbs the metallurgical process. At the high speeds of the rotating disks and the heat caused by the process an effective seal is not achievable.

Es sind auch stroboskopische Einblickvorrichtungen bekannt, bei denen vor dem Einblickfenster eine oder zwei Scheiben oder eine Trommel mit einem oder mehreren schmalen Einblickschlitzen von geringer Breite rotieren, die den Durchblick bei jeder Umdrehung freigeben (DE-PS 972 408, DD-PS 53 506).There are also stroboscopic viewing devices are known in which rotate in front of the viewing window one or two discs or a drum with one or more narrow viewing slots of small width, which release the view every revolution (DE-PS 972 408, DD-PS 53 506) ,

Die bekannten Einrichtungen ergeben bei Elektronenstrahlanlagen mit hoher Elektronenstrahlleistung, wie sie z. B. zum Umschmelzen von Stahl oder zum Bedampfen von Bandstahl eingesetzt werden, eine Zeit für ungehinderte Durchsicht im Bereich von 20 bis 40 h.The known devices result in electron beam systems with high electron beam power as z. B. for remelting of steel or for steaming of steel strip, a time for unobstructed review in the range of 20 to 40 h.

Weiterhin ist es bekannt, die genannten Vorrichtungen zu kombinieren, so z· B, eine rotierende Schlitzscheibe mit einem Fenstermagazin oder eine rotierende Schlitzscheibe mit einer weiteren drehbaren durchsichtigen Scheibe zwischen dieser und dem Einblickfeneter (DE-AS 1 168 870)· Die Zeit der ungehinderten Beobachtung soll sich zwar auf mehrere Wochen verlängern· Diese Zeit ist aber stark abhängig von der Menge der vom Prozeßort austretenden Metalldämpfe. Bei der Anwendung dieser Einrichtungen für vakuuffijnetallurgische Anlagen hoher Leistung, bei denen die Prozeßfläche größer als 1 m² ist und hohe Metalldampfdrücke a\iftreten, aind nur Durchblickzeiten von- max, 150 h er-Furthermore, it is known to combine the devices mentioned, for example, a rotating slotted disc with a window magazine or a rotating slotted disc with a further rotatable transparent disc between the latter and the viewing window (DE-AS 1 168 870). The time of unhindered Although observation should extend to several weeks · this time is highly dependent on the amount of metal vapors exiting from the process location. In the application of these devices for high-capacity vacuum metallurgical plants, in which the process surface is larger than 1 m ² and high metal vapor pressures occur, only see-through times of -max, 150 h are achieved.

reichbar«reichbar "

Gemeinsamer Nachteil aller bekannten Einrichtungen ist es, daß für Langzeitprozesse die mögliche Beobachtungszeit zu kurz ist.The common disadvantage of all known devices is that for long-term processes, the possible observation time is too short.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Einblicкvorrichtung zu schaffen, bei der die Durchsicht durch die EinblicкÖffnung bei hohen Metalldampfdrücken und langen Prozeßzeiten gewährleistet ist. Es solljeine ungehinderte Beobachtungszeit im Bereich von 500 bis 1000 h erreicht werden, so daß eine Chargendauer im Bereich dieser Größenordnung möglich ist, bzw· bei kleinerer Chargendauer eine hohe Betriebssicherheit über mehrere Chargen gewährleistet ist und erst nach mehreren Chargen des Schmelzens bzw. des Bedampfens eine Reinigung notwendig ist.The aim of the invention is to provide a Einblickvorrichtung, in which the review is ensured by the EinblicKÖffnung at high metal vapor pressures and long process times. It should be an unobstructed observation time in the range of 500 to 1000 h can be achieved, so that a charge duration in the range of this magnitude is possible, or · for smaller duration of a high reliability over several batches is guaranteed and only after several batches of melting or steaming a Cleaning is necessary.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einblickvorrichtung für Vakuumanlagen zu schaffen, bei welcher die Einblicköffnung weitestgehend vor kondensierenden Metalldämpfen geschützt ist. Der apparative Aufwand und der Aufwand für die Wartung darf sich nicht wesentlich erhöhen gegenüber den bekannten Vorrichtungen.The invention has for its object to provide an insight device for vacuum systems, in which the viewing opening is largely protected from condensing metal vapors. The expenditure on equipment and the expense of maintenance must not increase significantly compared to the known devices.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem rotierenden Zylinder, der auf der dem Rezipienten zugewandten Seite eine schlitzförmige Öffnung besitzt und dessen Achse parallel zur Einblickrichtung verläuft, sowie unter Anwendung von Schutzgas derart gelöst, daß in der dem Prozeßort zugewandten Seite des flachen Zylinders ein Schlitz geringen Querschnitts als einzige Öffnung eingebracht ist. Dem Schlitz gegenüber in der anderen Stirnseite ist eine durchsichtige Scheibe eingelassen. In dem Zylinder rotiert mit einer anderen Geschwindigkeit eine an sich bekannte durchsichtige Scheibe. In den Zylinder wird durch die hohle Achse der Scheibe Gas eingelassen und ein Restgaadruck bis zu 100 Pa aufrechterhalten.According to the invention, the object is achieved with a rotating cylinder which has a slot-shaped opening on the side facing the recipient and whose axis is parallel to the viewing direction, and using inert gas dissolved such that in the process location facing side of the flat cylinder, a slot of small cross-section is introduced as a single opening. Opposite the slot in the other end face a transparent disc is inserted. In the cylinder rotates at a different speed, a known transparent disc. Gas is introduced into the cylinder through the hollow axis of the disk and a residual gas pressure of up to 100 Pa is maintained.

Бе ist zweckmäßig, den Gaseinlaß über ein Ventil zu steuern, welches durch die Zentrifugalkraft beim Drehen der Achse öffnet und bei Stillstand durch Federkraft schließt·It is expedient to control the gas inlet by means of a valve which opens when the axis rotates due to the centrifugal force and closes at standstill by spring force.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in dem Schlitz ein Schieber gleitet, der sich in Ruhestellung der Einblickvorrichtung durch Federkraft in der Nähe des Zentrums des Zylinders befindet und bei Rotation des Zylinders durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt wird· Dabei beseitigt er beim Entlanggleiten im Schlitz angesetzte Kondensationskeime und verlängert damit die Beobachtungszeit noch weiter, da diese durch das Zudampfen des Schlitzes wesentlich mit bestimmt wird«Furthermore, it is advantageous if in the slot a slider slides, which is in the rest position of the viewing device by spring force in the vicinity of the center of the cylinder and is pressed upon rotation of the cylinder by the centrifugal force to the outside · He eliminated while slipping along slotted in the slot Condensation nuclei and thus further extends the observation time, since this is significantly influenced by the evaporation of the slit «

embodiment

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher beschrieben. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Einblickvorrichtung im Schnitt·In one embodiment, the invention will be described in more detail. The accompanying drawing shows an insight device in section ·

Auf den Rezipienten 1 der vakuummetallurgischen Anlage ist das Gehäuse 2 der Einblickvorrichtung aufgesetzt. Der rotierende Zylinder 3 hat an der Unterseite 4 einen schmalen Schlitz 5 von 0,5 mm Breite und auf der Oberseite 6 eine durchsichtige Scheibe 7. Der Zylinder 3 rotiert um die Achse 8 vor dem Einblickfenster 9. Der Gaseinlaß erfolgt durch die Achse 10 vor die rotierende durchsichtige Scheibe 11. Die Abdichtung der Rotationsachsen gegen Atmosphäre erfolgt durch die Wellendichtfinge 12.On the recipient 1 of the vacuum metallurgical plant, the housing 2 of the viewing device is placed. The rotating cylinder 3 has at the bottom 4 a narrow slot 5 of 0.5 mm width and on the top 6 a transparent disc 7. The cylinder 3 rotates about the axis 8 in front of the viewing window 9. The gas inlet is through the axis 10 before the rotating transparent disc 11. The sealing of the axes of rotation against the atmosphere takes place through the shaft sealing fingers 12.

Auf die Achse 10 ist ein Nadelventil 13 zur Dosierung des Gaseinlasses und ein Ventil 14 aufgesetzt. Bei Rotation aex Achse 10 öffnet das Ventil 14 durch die Wirkung der Zentrifugalkraft, bei Stillstand der Achse schließt es. Damit erfolgt ein Gaseinlaß nur bei rotierender Scheibe, und die übliche Technologie des Betreibens von Vakuumanlagen ist gewährleistet·On the axis 10, a needle valve 13 for metering the gas inlet and a valve 14 is placed. With rotation aex axis 10, the valve 14 opens by the action of centrifugal force, when the axis stops it closes. Thus, a gas inlet takes place only with rotating disk, and the usual technology of operating vacuum systems is ensured ·

Der Restgasdruck vor der wirksamen Einblicköffnung wird dadurch im Verhältnis Fläche der Einblicköffnung zu Fläche des Schlitze^ erhöht. Er erreicht eine Größe bis zu 100 Pa· Die mittlere freie Weglänge beträgt dabei 0,1 mm, so daß die Metalldampfmoleküle auf dem Weg vom Schlitz bis zum durchsichtigen Fenster gestreut werden und die Bedampfungsrate des durchsichtigen Fensters wesentlich verringert wird·The residual gas pressure before the effective inspection opening is thereby increased in the ratio of the area of the inspection opening to the surface of the slots. It reaches a size of up to 100 Pa. The mean free path is 0.1 mm, so that the metal vapor molecules are scattered on the way from the slit to the transparent window and the evaporation rate of the transparent window is substantially reduced.

Claims

invention claim

1 «Viewing device for vacuum systems with a rotating cylinder with slit-shaped opening on the side facing the recipient end whose axis is parallel to the viewing direction, using inert gas, characterized in that in the one end face of the flat cylinder (3) facing the processing location is, a slot (5) of small cross-section is introduced as a single opening, and in the other end opposite the slot (5) a transparent disc (7) is arranged, that in the cylinder (3) known per se, with a different speed as the cylinder (3) rotating transparent disc (11) is arranged and that the gas inlet for the maintenance of a residual gas pressure up to 100 Pa in the cylinder (3), the axis (8) of the disc (11) is hollow.

2 · Inspection device according to item 1, characterized in that on the axis (8) a valve (14) to the Ga3einlaß, which opens only upon rotation of the axis (8), is arranged.

3 · Inspection device according to items 1 and 2, characterized in that in the slot (5) slidably a slider is arranged, which is movable by the centrifugal force from the center of the cylinder (3) to the outside.

For this 1 sheet drawings