DE102011009284B4

DE102011009284B4 - Electrical feedthrough in a vacuum housing

Info

Publication number: DE102011009284B4
Application number: DE102011009284.6A
Authority: DE
Inventors: Reinhardt BAUER; Dr. Smolke Matthias; Damir MUCHAMEDJAROW; Steffen Lessmann; Thomas Pünsch
Original assignee: Von Ardenne GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2031-01-25
Also published as: DE102011009284A1

Abstract

Durchführung in ein Vakuumgehäuse umfassend ein in das Gehäuse geführtes elektrisch leitendes Leitelement und Dichtmittel, die an einer Vakuumtrennung funktional das Vakuum innerhalb des Gehäuses von atmosphärischen Druckverhältnissen außerhalb des Gehäuses trennen, dass die Durchführung (1) als Gehäusetrennung ein Nebengehäuse (7) umfasst, durch das hindurch das Leitelement (5, 6) vom Nebengehäuse (7) in das Gehäuse (2) geführt ist, dass die Dichtmittel (8) zur Vakuumtrennung in der Nebengehäusewand (18) angeordnet sind sowie dass bezüglich des Vakuums der separate Innenraum des Nebengehäuses (7) mit dem des Gehäuses (2) gasleitend verbunden ist und beide gleichermaßen nach Außen (3) gegen die atmosphärische Umgebung dicht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (5, 6) aus mindestens zwei Teilen, einem gekühlten Leitelement (5) innerhalb der Vakuumtrennung und einem weiterführenden ungekühlten Leitelement (6) innerhalb der Gehäusetrennung, besteht, die beide innerhalb des Nebengehäuses (7) derart miteinander verbunden sind, dass zwischen ungekühltem Leitelement (6) und gekühltem Leitelement (5) ein Reduzierstück angeordnet ist, und dass mindestens eine innerhalb des Nebengehäuses (7) befindliche Kontaktfläche zwischen gekühltem Leitelement (5) und ungekühltem Leitelement (6) als eine Justierfläche (14), die beidseitig leicht geschrägt zur axialen Korrektur durch Verdrehung vorgesehen ist, ausgeformt ist.Implementation in a vacuum housing comprising an electrically conductive guide element and sealing means, which functionally separate the vacuum inside the housing from atmospheric pressure conditions outside the housing at a vacuum separation, that the implementation (1) comprises a secondary housing (7) as housing separation through which the guide element (5, 6) is guided from the secondary housing (7) into the housing (2), that the sealing means (8) for vacuum separation are arranged in the secondary housing wall (18) and that the separate interior of the secondary housing ( 7) with which the housing (2) is connected in a gas-conducting manner and both are equally sealed to the outside (3) against the atmospheric environment, characterized in that the guide element (5, 6) consists of at least two parts, a cooled guide element (5) inside the vacuum separation and a further uncooled guide element (6) within the housing separation, which are connected to each other within the secondary housing (7) in such a way that a reducer is arranged between the uncooled guide element (6) and the cooled guide element (5), and that at least one contact surface located within the secondary housing (7) between the cooled guide element (5) and uncooled guide element (6) is formed as an adjustment surface (14) which is provided on both sides with a slight slope for axial correction by rotation.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch leitende Durchführung in ein Vakuumgehäuse, die sich beispielsweise für die Stromversorgung von in Beschichtungsprozessen angewandten Heizelementen eignet.The invention relates to an electrically conductive passage in a vacuum housing, which is suitable for example for the power supply of heating elements used in coating processes.

Unter Vakuumgehäuse ist eine Art Behälter zu verstehen, der sowohl umseitig dicht und ausreichend stabil ist, um dem atmosphärischen Druck der Umgebung Stand zu halten. Begrifflich ist stattdessen auch Vakuumkammer geläufig, womit je nach Funktion und Anordnung in größeren Vakuum-Anlagen Schleusen-, Transfer-, Puffer- oder Prozesskammern benannt sind.By vacuum housing is meant a type of container that is both leak-proof and sufficiently stable to withstand the atmospheric pressure of the environment. Conceptually, instead of vacuum chamber is familiar, which are named depending on the function and arrangement in larger vacuum systems lock, transfer, buffer or process chambers.

Verschiedenartige Durchführungen in Vakuumgehäuse oder Vakuumkammern sind bekannt. Zu solchen, über die mechanische Bewegungen in die Kammer übertragen werden, gehören weitere für gasführende und elektrische Leitungen sowie für Heizstäbe bzw. Quarzglasheizer. Für Letztere, Durchführungen für feststehende bzw. nicht bewegte Bauteile, gibt es im Vergleich zu Durchführung für bewegte Bauteile konstruktiv beherrschte Mittel wie verpresste Dichtungen. Sofern hohe Temperaturen mit mehr als 300°C die Dichtungen beanspruchen, schränkt das die Wahl geeigneter Mittel und insbesondere die Materialauswahl erheblich ein.Various bushings in vacuum housings or vacuum chambers are known. To those, are transmitted via the mechanical movements in the chamber, include more for gas-conducting and electrical cables and heating rods or quartz glass heater. For the latter, bushings for fixed or non-moving components, there are constructive means such as pressed seals compared to implementation for moving components. If high temperatures of more than 300 ° C stress the seals, this considerably restricts the choice of suitable means and, in particular, the choice of material.

Solche Probleme zu Strahlerrohren, im Speziellen auch stabförmige Heizmittel aus Quarzglas, sind nach DE 10 2008 063 677 A1 insofern gelöst vorgeschlagen, dass mittels einem das Strahlerrohr im Bereich der Durchführung umgebenden Hüllrohr der zum Abdichten notwendige mechanisch Druck von dem sensiblen Material (Glas) ferngehalten ist und das besser thermisch leitfähige Material des Hüllrohres, in Kontakt mit der Kammerwand, die thermische Entlastung des Dichtmaterials begünstigt.Such problems to spotlight tubes, in particular also rod-shaped heating means of quartz glass, are after DE 10 2008 063 677 A1 insofar solved proposed that by means of a tube surrounding the radiator tube in the area of implementation of the mechanical pressure necessary for sealing of the sensitive material (glass) is kept away and the better thermally conductive material of the cladding tube, in contact with the chamber wall, the thermal discharge of the sealing material favored.

Dem Erfindungsanspruch verhilft der vorhergehende Ansatz insofern nicht zum Ziel, da Heizmittel wie Strahlerrohre – zumeist aus Quarzglas – hinsichtlich ihrer Maximaltemperatur begrenzt sind. Eher ist an dem Bestreben festgehalten, die Stromzufuhr, wenn auch thermisch leitend, in das Kammergehäuse einzubringen, um in der Kammer aktive Heizmittel aus CFC zu versorgen, wobei diese Heizmittel aufgrund ihrer Beschaffenheit die 600°C deutlich übersteigen können. Bewegt sich der angestrebte Temperaturbereich um die 600°C bzw. unter 800°C, benötigt der einzelne CFC-Heizer hohe Ströme im Kilo-Ampere Bereich.The claim to the invention does not help the previous approach, since heating means such as radiator tubes - usually made of quartz glass - are limited in terms of their maximum temperature. Rather, it is held in the effort to introduce the power supply, albeit thermally conductive, in the chamber housing to provide in the chamber active CFC heating means, these heating means can significantly exceed the 600 ° C due to their nature. If the desired temperature range is around 600 ° C or below 800 ° C, the single CFC heater requires high currents in the kilo-ampere range.

Ein Durchführungsmodul für elektrische Leitungen gemäß DE 103 10 070 A1 kommt dem eingangs aufgezeigten Bestreben nach Dichtheit weit entgegen. Beim erwärmten Leiter, der hier nicht in Betracht kommt, besteht allgemein das Problem der thermisch beanspruchten Dichtung fort.A feedthrough module for electrical lines according to DE 103 10 070 A1 comes very close to the desire for tightness mentioned at the beginning. When heated conductor, which is not considered here, there is generally the problem of thermally stressed seal continues.

Bekannte Durchführungen begrenzen sich soweit erkennbar in ihrem Lösungsbestreben nicht auf erhitzte elektrische Leiter, die separat durch eine Kammerwand zu führen sind und mit aktiven Heizelementen in der Kammer verbunden sind.As far as can be seen, known feedthroughs do not limit themselves to heated electrical conductors which are to be guided separately through a chamber wall and are connected to active heating elements in the chamber.

Kühlmittel speziell für Leitungen erschließen sich aus dem Stand der Technik.Coolants especially for cables are accessible from the state of the art.

Beschichtungsprozesse begleitende Konstruktionen sowie Angrenzende verschleißen zumeist in Folge ihrer Funktionen aufgrund von unvorteilhaften Ablagerungen aus der Beschichtung. Das nicht zuletzt örtlich an Dichtmitteln und zum besonderen Nachteil dort, wo den Dichtmitteln eine elektrische Isolatorfunktion zukommt. Es kommt nach Ablagerungen von Partikeln zu Fehlströmen oder Kurzschlüssen.Coating processes accompanying constructions as well as adjoining ones usually wear out as a result of their functions due to unfavorable deposits from the coating. The last but not least locally on sealants and the particular disadvantage where the sealants have an electrical insulator function. It comes after deposits of particles to fault currents or short circuits.

Mittels dünnwandiger Abschirmungen störende Hitze oder Partikel von Dichtmitteln fernzuhalten ist auch bekannt, nur sind damit die Dichtmittel der eigentlichen Prozessumgebung nur anteilig entzogen.By means of thin-walled shields to keep away interfering heat or particles of sealants is also known, but only so that the sealants of the actual process environment are only partially withdrawn.

Aus US 2010/0181088 ist hingegen bekannt, eine elektrische Durchführung so zu gestallten, dass diese ein offenes Ende, einen offenen Durchbruch in der Kammerwand, und ein geschlossenes Ende, eine geschlossene dichtende Einfassung der Leiter in einer weiteren Wand, aufweist. Dabei ist eine rohrförmige Wandung einerseits durch das geschlossene Ende verschlossen und andererseits zur Kammer hin über das offene Ende gasleitend mit der Kammer verbunden. Indem hier das geschlossene Ende einer direkten quasi Sichtbeziehung über das offene Ende aus dem Inneren der Kammer heraus entzogen ist, gelingt es, Partikel vom geschlossen Ende und somit von den Dichtmitteln fernzuhalten. Für Hochstromleiter, die neben einem hohen Leitungsquerschnitt über 100°C an den Dichtmitteln aufweisen können, bietet dieser Vorschlag noch keine Lösung an.Out US 2010/0181088 however, it is known to make an electrical feedthrough such that it has an open end, an open aperture in the chamber wall, and a closed end, a closed sealing skirt of the conductors in another wall. In this case, a tubular wall is closed on the one hand by the closed end and on the other hand connected to the chamber via the open end in a gas-conducting manner with the chamber. By removing the closed end of a direct quasi-visual relationship from the inside of the chamber via the open end, it is possible to keep particles away from the closed end and thus from the sealing means. For high-current conductors, which can have a high line cross-section above 100 ° C at the sealants, this proposal does not offer a solution.

Eine Kühlung der elektrischen Durchführung schlägt US 4,841,098 in der Art vor, dass eine Kühlflüssigkeit innenseitig einer Art Hohlleiters geführt ist, wobei die Kühlflüssigkeit von außen durch eine imaginäre Kammerwandgrenze hindurch auch im Inneren der Kammer geführt ist. Es ist angeregt dieses für eine „Radio Frequency” (RF) Hochleistungsstromversorgung anzuwenden, wobei der Kühlmittelfluss monodirektional und zwar in die Kammer hinein erfolgen soll. Eine daraus ableitbare Anwendung wäre, eine Durchführung für die Versorgung eines statischen Magnetrons, das sowohl Kühlmittel als auch eine derartige Stromversorgung benötigt. Für übliche Wechsel- oder Gleichstromversorgungen von Widerstandsheizstäben wäre der Verblieb und/oder die Rückführung des Kühlmittels sowie eine konstruktiv einfache Halterung der Heizmittel noch zu finden. Ein weiterer Nachteil dieser Durchführung ist es, dass gegebenenfalls in der Kammer entstandene Partikel aus Streudämpfen nahezu ungehindert an den Ort der Durchführung vordingen können und infolge der sich dort anbietenden Kondensation in der Durchführung haften bleiben würden.A cooling of the electrical implementation suggests US 4,841,098 in the way that a cooling liquid is guided on the inside of a kind of waveguide, wherein the cooling liquid is guided from the outside through an imaginary chamber wall boundary and also inside the chamber. It is suggested that this be applied to a "Radio Frequency" (RF) high power power supply with the coolant flow being monodirectional into the chamber. A derivable application would be an implementation for the supply of a static magnetron that requires both coolant and such a power supply. For conventional AC or DC power supplies of resistance heating rods would remain and / or the Return of the coolant and a structurally simple mounting of the heating still to find. A further disadvantage of this procedure is that particles which may have formed in the chamber from scattering vapors may, if at all possible, migrate to the place of implementation virtually unhindered and would adhere to the passage as a result of the condensation which is offered there.

Die US 2,863,934 hat eine elektrische Durchführung in einen Vakuumbehälter für hochfrequente (HF) Ströme zum Inhalt, wobei die Führung des Kühlmittels ist mit Hin- und Rückfluss für jeden Kontakt so vorgesehen, dass das Kühlmittel, nachdem es die Kammerwand erstmalig passiert hat, richtungsentgegen zurückgeführt wird. Der dazu auf den flachen Kontakten angelegte Kühlkanal hat nachteiligerweise eine ungleichmäßige Kühlung der Kontakte zur Folge. Zudem dürfte sich auch hier der bereits dem Vorgänger nachteilig zugesprochene Effekt der Ablagerung von Partikel insbesondere zwischen den beiden Kontakten einstellen. Die Ausgestaltung des Isolators in Form einer Platte scheint für eine mechanische Beanspruchung an den Kontakten in der Funktion als Halterung für gewichtige Heizmittel ungeeignet.The US 2,863,934 has an electrical feedthrough into a vacuum container for high frequency (HF) streams to the contents, wherein the guidance of the coolant is provided with back and forth flow for each contact so that the coolant, after it has passed the chamber wall for the first time is returned to the opposite direction. The cooling channel applied to the flat contacts disadvantageously results in non-uniform cooling of the contacts. In addition, the adversely attributed to the predecessor effect of the deposition of particles in particular between the two contacts should also be set here. The design of the insulator in the form of a plate seems to be unsuitable for mechanical stress on the contacts in the function as a holder for weighty heating means.

Zusammenfassen ist es aus dem Stand der Technik im Rahmen der Gattung bekannt, Merkmale für die Funktionen der Vakuumtrennung und der elektrischen Trennung allgemein vorzusehen, um atmosphärischen von subatmosphärischen Druck zu trennen beziehungsweise den elektrischen Leiter zumindest von der Kammerwand. Weiter ist es hierzu bekannt, die elektrischen Leiter sowohl innenwandig als auch außenwandig zumindest anteilig zu kühlen, um deren Überhitzung zu vermeiden. Und es ist für ungekühlte Leiter bekannt eine Gehäusetrennung derart vorzusehen, dass die Vakuumtrennung in einem mit dem Vakuumgehäuse verbundenen Nebengehäuse angeordnet ist, um Partikelablagerungen unmittelbar an der Vakuumtrennung und an der elektrische Trennung zu unterbinden.In summary, it is known in the art, within the genus, to provide features for vacuum separation and electrical isolation functions generally to separate atmospheric from subatmospheric pressure, or at least the electrical conductor from the chamber wall. It is also known to cool the electrical conductors, both internally and externally, at least proportionally in order to avoid their overheating. And it is known for uncooled ladder to provide a housing separation such that the vacuum separation is arranged in a housing connected to the vacuum housing to prevent particle deposits directly to the vacuum separation and the electrical isolation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrisch leitende Durchführung in ein Vakuumgehäuse mit vorzugsweise starren leitenden Elementen zu schaffen, die die bislang bekannten Probleme überwindet, wobei die Durchführung mit einer Gehäusetrennung und zudem das leitende Element als Mittel zur Halterung insbesondere eines Heizelementes vorzusehen ist. Hierzu soll das erhitzte leitende Element langzeitbeständig in der Durchführung dicht bei atmosphärischem Druck von Außen und Vakuum von Innen geführt sein, sich dessen Isolation zur Kammerwand ebenso beständig der Wirkung eines Beschichtungsprozesses entzieht, sich die Montage von leitenden Elementen sowie Heizelementen signifikant vereinfachen und das leitende Element für hohe Stromstärken geeignet sein.The invention has for its object to provide an electrically conductive implementation in a vacuum housing with preferably rigid conductive elements, which overcomes the previously known problems, the implementation is provided with a housing separation and also the conductive element as a means for holding in particular a heating element. For this purpose, the heated conductive element is to be performed long term in the implementation close to atmospheric pressure from the outside and vacuum from the inside, its insulation evades the chamber wall equally resistant to the effect of a coating process, significantly simplify the assembly of conductive elements and heating elements and the conductive element be suitable for high currents.

Die Aufgabe wird durch die Durchführung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.The object is achieved by carrying out the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Der gattungsgemäße Erfindungsgegenstand der Durchführung in ein Vakuumgehäuse umfassend ein in das Gehäuse geführtes elektrisch leitendes Leitelement und Dichtmittel, die an einer Vakuumtrennung funktional das Vakuum innerhalb des Gehäuses von atmosphärischen Druckverhältnissen außerhalb des Gehäuses trennen, sieht vor, dass die Durchführung als Gehäusetrennung ein Nebengehäuse umfasst, durch das hindurch das Leitelement vom Nebengehäuse in das Gehäuse geführt ist, dass die Dichtmittel zur Vakuumtrennung in der Nebengehäusewand angeordnet sind sowie dass bezüglich des Vakuums der separate Innenraum des Nebengehäuses mit dem des Gehäuses gasleitend verbunden ist und beide gleichermaßen nach Außen gegen die atmosphärische Umgebung dicht sind.The generic subject matter of the implementation in a vacuum housing comprising an electrically conductive guide element guided in the housing and sealing means which functionally separate the vacuum within the housing from atmospheric pressure conditions outside the housing at a vacuum separation, provides that the passage as a housing separation comprises a secondary housing, through which the guide element is guided from the secondary housing into the housing, that the sealing means for vacuum separation are arranged in the secondary housing wall and that with respect to the vacuum, the separate interior of the secondary housing is gas-conductively connected to that of the housing and both equally close to the outside against the atmospheric environment are.

Es kennzeichnet die Erfindung, dass das Leitelement aus mindestens zwei Teilen, einem gekühlten Leitelement innerhalb der Vakuumtrennung und einem weiterführenden ungekühlten Leitelement innerhalb der Gehäusetrennung, besteht und beide innerhalb des Nebengehäuses derart miteinander verbunden sind, dass zwischen ungekühltem Leitelement und gekühltem Leitelement ein Reduzierstück angeordnet ist. Zudem ist mindestens eine innerhalb des Nebengehäuses befindliche Kontaktfläche zwischen gekühltem Leitelement und ungekühltem Leitelement als eine Justierfläche, die beidseitig leicht geschrägt zur axialen Korrektur durch Verdrehung vorgesehen ist, ausgeformt.It characterizes the invention that the guide element consists of at least two parts, a cooled guide element within the vacuum separation and a further uncooled guide element within the housing separation, and both are interconnected within the secondary housing such that a reducer is disposed between the uncooled guide element and the cooled guide element , In addition, at least one contact surface located between the cooled guide element and the non-cooled guide element within the secondary housing is formed as an adjustment surface, which is slightly bevelled on both sides for axial correction by rotation.

Vorteilhafterweise ergeben sich zunächst durch das Nebengehäuse Freiheitsgrade hinsichtlich der räumlichen Anordnung der Dichtmittel sowie bezüglich nachfolgend aufgeführter vorteilhafter Ausführungen. Deutlich reduzierte sich der räumliche Bedarf im Vakuumbehälter, da bislang übliche Schutzschilder oder -bleche nicht mehr im Behälter angeordnet sein müssen. Streudampfeinflüsse minimiert die Öffnung zwischen Vakuumbehälter und Nebenbehälter und bestimmt deren Ausbreitungsrichtung vor. Durch die Zweiteilung des Leitelementes lassen sich neben einer vereinfachten Fertigung und Montage auch einsatzbezogen geeignete Materialien verwenden. Ist zwischen ungekühltem Leitelement und gekühltem Leitelement ein Reduzierstück angeordnet, lassen sich Materialien wie Molybdän und Edelstahl über das Reduzierstück zusammenbringen, wobei paarweise ähnliche große Kontaktflächen angelegt sein sollten. Mittels des Reduzierstückes lässt sich das ungekühlte Leitelement in einen geringeren Querschnitt ausfertigen, was Material beziehungsweise Kosten spart. Das Vorgesehen der Justierfläche begünstigt bei der Montage, Leitelemente zu Heizelementen oder diese mit denen anderer Durchführungen in einem Gehäuse zueinander auszurichten.Advantageously, first of all, the degree of freedom in terms of the spatial arrangement of the sealing means as well as the following advantageous embodiments result from the secondary housing. Significantly reduced the spatial requirements in the vacuum vessel, since previously usual shields or sheets no longer need to be arranged in the container. Streudampfeinflüsse minimizes the opening between the vacuum vessel and sub-tank and determines their direction of propagation. Due to the division of the guide element can be used in addition to a simplified production and assembly also application-related materials. If a reducing piece is arranged between the uncooled guide element and the cooled guide element, materials such as molybdenum and stainless steel can be brought together via the reducer, whereby pairs of similar large contact surfaces should be created. By means of the reducer, the uncooled guide element can be made into a smaller cross-section, which saves material or costs. The provision of the adjustment surface favors during assembly, guiding elements Align heating elements or these with those of other bushings in a housing to each other.

Zweckmäßigerweise sollte das Leitelement starr ausgeführt sein. Im Effekt ist damit das Leitelement räumlich sicher positioniert und kann mechanische Halte- und Tragefunktionen erfüllen.Conveniently, the guide element should be rigid. In effect, the guide element is thus spatially securely positioned and can fulfill mechanical holding and carrying functions.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Nebengehäuse mehrfach sowohl die Vakuumtrennung als auch die Gehäusetrennung ausgeführt. Mit einer je nach Sichtweise Mehrfachnutzung von Leit- und Dichtelementen in einem Nebengehäuse oder Zusammenführung der Nebengehäuse mehrerer Durchführungen vereinfacht sich der konstruktive Aufwand erheblich.In a further embodiment of the invention, both the vacuum separation and the housing separation is carried out several times in the secondary housing. With a depending on the perspective of multiple use of control and sealing elements in a sub-housing or merging the sub-housing multiple feedthroughs simplifies the design effort considerably.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Lage der Dichtmittel beschreibend zwei Ebenen, d. h. eine Gehäusetrennebene und eine Vakuumtrennebene, zueinander winklig gestellt sind, wobei die Gehäusetrennebene planparallel zur Außenfläche der Gehäusewand liegt und die Vakuumtrennebene die Axialebene zum Leitelement in der Vakuumtrennung ist, wonach das Leitelement abgewinkelt und senkrecht sowohl durch die Gehäusetrennebene als auch durch die Vakuumtrennebene geführt ist. Dem kommt der Erfindungsgedanke der Nebenkammer signifikant entgegen, da gerade die sensiblen Dichtmittel nicht mehr zwingend Streudampf- und Hitzeeinflüssen der Quellen direkt ausgesetzt sind. Abgewinkelt zur Einflussrichtung gestellte Dichtmittel entziehen sich den genannten nachteiligen Wirkungen.In a preferred embodiment of the invention, the location of the sealant is descriptively two levels, d. H. a housing separation plane and a vacuum parting plane, are provided at an angle to each other, wherein the housing separation plane is plane-parallel to the outer surface of the housing wall and the vacuum parting plane is the axial plane to the guide element in the vacuum separation, after which the guide is angled and guided vertically both through the housing separation plane and through the vacuum parting plane. The concept of the invention of the secondary chamber significantly counteracts this, since it is precisely the sensitive sealants that are no longer directly exposed to the stray steam and heat influences of the sources. Angled towards the direction of direction Asked sealants elude the aforementioned adverse effects.

Vorteilhafterweise sind die Gehäusetrennebene und Vakuumtrennebene rechtwinklig zueinander gestellt.Advantageously, the housing separation plane and vacuum separation plane are set at right angles to each other.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Dichtmittel räumlich vom Ort des Durchganges des Leitelementes von der Nebenkammer in das Gehäuse seitlich versetzt angeordnet sind. Das damit vom Ort des Durchganges des Leitelementes entfernte Dichtmittel profitiert vom Effekt der weiter verringerten nachteiligen Wirkungen bezüglich Streudampf und Hitze.It is particularly useful if the sealing means are spatially offset laterally from the location of the passage of the guide element from the secondary chamber into the housing. The thus removed from the location of the passage of the guide element sealant benefits from the effect of further reduced adverse effects with respect to scattering steam and heat.

Weiter sollte vorgesehen sein, dass das Nebengehäuse lösbar mit der Gehäusewand verbunden ist. Hintergrund dieses Gedankens ist eine vereinfachte Konstruktion. Inwieweit dazu das Nebengehäuse besser einteilig oder nahezu vollständig geschlossen sein sollte, bleibt fachmännisch zu lösen.Further, it should be provided that the sub-housing is detachably connected to the housing wall. The background to this idea is a simplified construction. To what extent the secondary housing should be better one-piece or almost completely closed, remains expertly to solve.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind am Leitelement Mittel zur Kühlung vorgesehen. Das bewirkt vorzugsweise in dem Bereich, wo Leitelement und Dichtmittel aneinander liegen, eine unter kritische Werte bezüglich des Materials des Dichtmittels verringerte Temperatur. Weitere Details sind im Ausführungsbeispiel erläutert.In a preferred embodiment of the invention means for cooling are provided on the guide element. This preferably causes a temperature which is below critical values with respect to the material of the sealant in the region where the guide element and the sealant lie against each other. Further details are explained in the exemplary embodiment.

Es bietet sich weiter an, dass am Nebengehäuseboden Mittel zur Kühlung vorgesehen sind. Mit Kühlmitteleinsatz lässt sich vorzugsweise die Kondensation des in das Nebengehäuse eindringenden Streudampfes auf ausgewählte Wandbereiche in der Nebenkammer konzentrieren. Der Nebengehäuseboden bietet sich schon gravitationsbedingt an.It also makes sense that means for cooling are provided at the secondary housing floor. With the use of coolant, it is preferably possible to concentrate the condensation of the scattering steam entering the secondary housing on selected wall areas in the secondary chamber. The secondary housing floor offers itself gravitationally.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an der Vakuumtrennung in der Vakuumtrennebene eine erste Dichtfläche durch die Nebengehäusewand und eine zweite gegenstehende Dichtfläche durch das Leitelement bereitstellend ausgeformt, wozwischen isolierende Dichtmittel angeordnet sind. Eine Dichtfläche durch das Leitelement selbst bereitzustellen, birgt die Vorteile, es vergleichsweise stabil mit der Nebengehäusewand zu verbinden und die Anzahl von Materialübergängen (Wand-Dichtmittel-Wand) auf Eins zu reduzieren.In a preferred embodiment of the invention, at the vacuum separation in the vacuum parting plane, a first sealing surface is formed by the secondary housing wall and a second opposing sealing surface is provided by the guide element, between which insulating sealing means are arranged. Providing a sealing surface through the baffle itself has the advantages of relatively stably connecting it to the minor housing wall and reducing the number of material transitions (wall-sealant wall) to one.

Zweckmäßigerweise sind die Dichtflächen lösbar fest durch Klemmmittel gegeneinander gepresst. Eine derartige Ausführung begünstigt das Dichtverhalten in Folge der Kraftwirkung.Conveniently, the sealing surfaces are releasably pressed firmly against each other by clamping means. Such an embodiment favors the sealing behavior as a result of the force effect.

Darauf aufbauend ist es von Vorteil, dass die Klemmmittel Mittel zur Isolation gegenüber dem Leitelement aufweisen. Soweit neben dem Leitelement Nebengehäusewand und Klemmmittel elektrisch leitfähig sind, könnte ungünstigerweise über das Klemmelement Leitelement und Nebengehäusewand miteinander elektrisch verbunden sein. Isolierende Dichtmittel beziehungsweise Isolationsmittel, die im Ausführungsbeispiel näher erläutert sind, lassen einen solchen Nachteil nicht zu.Based on this, it is advantageous that the clamping means have means for isolation from the guide element. As far as next to the guide element secondary housing wall and clamping means are electrically conductive, could unfavorably be electrically connected to each other via the clamping element guide element and secondary housing wall. Insulating sealing means or insulation means, which are explained in more detail in the embodiment, do not allow such a disadvantage.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zur Kontaktierung am Leitelement vorgesehen. Letztlich, um einen flexiblen elektrischen Leiter von Außen mit dem Leitelement zu verbinden.In a further embodiment of the invention, means for contacting the guide element are provided. Ultimately, to connect a flexible electrical conductor from the outside to the guide element.

In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung der Erfindung ist für vor den Dichtmitteln sich ablagernde Partikel im Nebengehäuse als Freiraum über dem Nebengehäuseboden ein Partikelreservoir vorgesehen. Kondensieren wie angeregt Streudämpfe im Nebengehäuse und lagern sich dort Partikel ab, begünstigt ein Freiraum größere Wartungszyklen diesbezüglich; die störenden Partikel müssen weniger oft entfernt werden.In an advantageous embodiment of the invention, a particle reservoir is provided for the particles depositing in front of the sealants in the secondary housing as a free space above the secondary housing floor. If scattering vapors in the sub-housing condenses and deposits particles there, a free space promotes major maintenance cycles in this regard; the interfering particles must be removed less often.

Darauf aufbauend ist es von Vorteil, dass das Partikelreservoir über einen vakuumsicheren separaten Verschluss zugängig ist. Das vereinfacht genannte Wartungen.Based on this, it is advantageous that the particle reservoir is accessible via a vacuum-safe, separate closure. The simplified mentioned maintenance.

Zweckmäßigerweise ist, dass das ungekühlte Leitelement aus einem hochtemperaturbeständigen Material besteht und zumindest mittelbar mit mindestens einem Heizelement verbunden ist. Das auf über 600°C erwärmte Heizelement gibt einen Teil der Wärme an das mit ihm verbundene ungekühlte Leitelement weiter. Die damit getroffene Materialwahl kommt der Lebensdauer entgegen.Appropriately, is that the uncooled guide element consists of a high temperature resistant material and is at least indirectly connected to at least one heating element. The heated to over 600 ° C heating element passes a portion of the heat to the associated with him uncooled guide element. The choice of material made in this way counteracts the service life.

Es bietet sich nach dem Vorhergehenden an, dass als Materialien für das gekühlte Leitelement Edelstahl, für das ungekühlte Leitelement Molybdän und für das Heizelement CFC verwendet sind. Diese Kombination eignet sich für hohe Temperaturen (auch über 600°C).It may be said from the foregoing that the materials used for the cooled guide element are stainless steel, the uncooled guide element molybdenum and the heating element CFC. This combination is suitable for high temperatures (even above 600 ° C).

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Leitelemente vorzugsweise rund im Querschnitt.In a further embodiment of the invention, guide elements are preferably round in cross section.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Nebengehäuse in mindestens einem Querschnitt rund.In a further embodiment of the invention, the secondary housing is round in at least one cross section.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Nebengehäuse wie ein T-Stück aus Rohr geformt.In a further embodiment of the invention, the secondary housing is shaped like a T-piece of pipe.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Kühlmittel am gekühlten Leitelement Kühlmittelzulauf, Kühlmittelablauf und eine rohrähnliche Kühlmittelführung in einer Bohrung. Über den Zulauf gelangt das Kühlmittel in die Kühlmittelführung und so im Inneren des gekühlten Leitelements in die Nähe der Dichtmittel. Das Kühlmittel strömt von dort umseitig der Kuhlmittelführung hin zum Ablauf.In a further embodiment of the invention, the coolant on the cooled guide element coolant inlet, coolant outlet and a tube-like coolant guide in a bore. Via the inlet, the coolant enters the coolant guide and thus in the interior of the cooled guide element in the vicinity of the sealant. The coolant flows from there on the other side of the coolant guide towards the drain.

Bedingt durch Materialauswahl und durch die ausführbaren Querschnitte der Leitelemente ist eignet sich die Durchführung für hohe Ströme; einstellige Kilo-Ampere.Due to the choice of material and the executable cross sections of the guide elements, the bushing is suitable for high currents; single-digit kilo-amperes.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. Dazu ist in der 1 ein Querschnitt mit der erfindungsgemäßen Durchführung 1 an einem Teil eines (Vakuum-)Gehäuses 3 außen befestigt gezeigt. Zum Inneren des Gehäuses 2 hin trennt eine Gehäusewand 4; zudem den atmosphärischen Druck von Außen 3 vom Vakuum Innen 2. Eine Verbindung zwischen Durchführung 1 und Gehäuse 2 ist dort vorhanden, wo die Durchführung 1 am Gehäuse 3 befestigt ist. Eine Linie mit Ecken deutet das an. Die Durchführung 1 ist an der Unterseite des Behälters 3 befestigt. Das Nebengehäuse 7 ist durch Nebengehäusewand 18 und Nebengehäuseboden 19 begrenzt. An Letzteren, mit dessen gekühltem Teil 20, grenzt innenseitig der Durchführung 1 das Partikelreservoir 15; ein Freiraum für die Ablagerung von Partikeln. Funktional, zur elektrischen Leitung im Fokus ist das gekühlte Leitelement 5, an das sich das Reduzierstück 17 mit der Justierfläche 14 zwischen Beiden anschließt. Auf dem Reduzierstück 17 aufstehend leitet das durch einen Durchbruch in der Behälterwand 4 geführte ungekühlte Leitelement 6 den Strom zum Heizelement 16. Die isolierenden Dichtmittel 8 sind fünffach vorhanden. Zwei davon befinden sich zwischen den Dichtflächen, dort wo Nebengehäusewand 18 und gekühltes Leitelement 5 zusammentreffen. Die Klemmmittel 9 trennen vom gekühlten Leitelement 5 und von der Kontaktklemme 13 elektrisch drei isolierende Dichtmittel B. Das Leitelement 5 bleibt so von den übrigen Wandungen 4, 18 und 19 elektrisch isoliert. Ein wesentlicher Teil des gekühlten Leitelements 5 machen dessen Kühlmittel 10, 11 und 12 aus. Letztere bewirken den gekühlten Teil der Durchführung 21. Über den Kühlmittelzulauf 11 gelangt das Kühlmittel in die Kühlmittelführung 10 und so im Inneren des gekühlten Leitelements 5 in die Nähe der Dichtmittel 8. Das Kühlmittel strömt von dort umseitig der Kühlmittelführung 10 hin zum Kühlmittelablauf 12.The invention will be described in more detail with reference to an embodiment. This is in the 1 a cross section with the implementation of the invention 1 on a part of a (vacuum) housing three shown attached outside. To the interior of the case 2 towards a housing wall separates 4 ; In addition, the atmospheric pressure from the outside three from the vacuum inside 2 , A connection between execution 1 and housing 2 is there where the execution 1 on the housing three is attached. A line with corners indicates this. The implementation 1 is at the bottom of the container three attached. The secondary housing 7 is by Nebengehäusewand 18 and secondary housing floor 19 limited. At the latter, with its cooled part 20 , on the inside borders the passage 1 the particle reservoir 15 ; a space for the deposition of particles. Functionally, the focus is on the cooled guide element for electrical power 5 to which the reducer 17 with the adjustment surface 14 connects between the two. On the reducer 17 Rising passes through a breakthrough in the vessel wall 4 Guided uncooled guide element 6 the current to the heating element 16 , The insulating sealant 8th are five times available. Two of them are located between the sealing surfaces, where secondary housing wall 18 and cooled guide element 5 meet. The clamping means 9 separate from the cooled guide element 5 and from the contact terminal 13 electrically three insulating sealants B. The guiding element 5 stay that way from the other walls 4 . 18 and 19 electrically isolated. An essential part of the cooled guide element 5 make its coolant 10 . 11 and 12 out. The latter cause the cooled part of the implementation 21 , About the coolant inlet 11 the coolant enters the coolant guide 10 and so inside the cooled baffle 5 near the sealant 8th , The coolant flows from there on the other side of the coolant guide 10 towards the coolant outlet 12 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Durchführungexecution
22: Gehäuse (Innen)Housing (inside)
33: Gehäuse (Außen)Housing (outside)
44: Gehäusewandhousing wall
55: Leitelement (gekühlt)Guide element (cooled)
66: Leitelement (ungekühlt)Guide element (uncooled)
77: NebengehäuseIn addition to housing
88th: Dichtmittel (isolierend)Sealant (insulating)
99: Klemmmittelclamping means
1010: KühlmittelführungCoolant circulation
1111: KühlmittelzulaufCoolant inlet
1212: KühlmittelablaufCoolant flow
1313: Kontaktklemmecontact terminal
1414: Justierflächeadjustment surface
1515: Partikelreservoirparticle reservoir
1616: Heizelementheating element
1717: Reduzierstückreducer
1818: NebengehäusewandBesides housing wall
1919: NebengehäusebodenIn addition to housing bottom
2020: Gekühlter Teil des NebengehäusesCooled part of the secondary housing
2121: Gekühlter Teil der DurchführungChilled part of the passage

Claims

Performing in a vacuum housing comprising an electrically conductive guide element guided in the housing and sealing means which functionally separate the vacuum within the housing from atmospheric pressure conditions outside the housing at a vacuum separation, that the passage ( 1 ) as a housing separation, a secondary housing ( 7 ), through which the guide element ( 5 . 6 ) from the secondary housing ( 7 ) in the housing ( 2 ) is guided, that the sealant ( 8th ) for vacuum separation in the secondary housing wall ( 18 ) are arranged as well that with respect to the vacuum, the separate interior of the secondary housing ( 7 ) with the housing ( 2 ) is connected gas-conducting and both equally to the outside ( three ) are sealed against the atmospheric environment, characterized in that the guide element ( 5 . 6 ) of at least two parts, a cooled guide element ( 5 ) within the vacuum separation and a further non-cooled guide element ( 6 ) within the housing separation, both inside the secondary housing ( 7 ) are interconnected in such a way that between uncooled guide element ( 6 ) and cooled guide element ( 5 ) a reducer is arranged, and that at least one within the secondary housing ( 7 ) located contact surface between cooled guide element ( 5 ) and uncooled guide element ( 6 ) as an adjustment surface ( 14 ), which is provided on both sides slightly beveled for axial correction by rotation, is formed.

Bushing according to claim 1 or 2, characterized in that the guide element ( 5 . 6 ) is rigid.

Bushing according to claim 1 or 2, characterized in that in the secondary housing ( 7 ) is performed repeatedly both the vacuum separation and the housing separation.

Feedthrough according to one of claims 1 to 3, characterized in that the position of the sealing means ( 8th ) descriptively two levels, a housing separation plane and a vacuum parting plane, are provided at an angle to each other, wherein the housing separation plane plane-parallel to the outer surface of the housing wall ( 4 ) and the vacuum parting plane is the axial plane to the guide element ( 5 ) in the vacuum separation, after which the guide element ( 5 . 6 ) Angled and guided vertically through both the housing separation plane and through the vacuum parting plane.

Feedthrough according to claim 4, characterized in that housing separation plane and vacuum separation plane are set at right angles to each other.

Feedthrough according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sealing means ( 8th ) spatially from the location of the passage of the guide element ( 6 ) from the secondary chamber ( 7 ) in the housing ( 2 ) are arranged laterally offset.

Feedthrough according to one of claims 1 to 6, characterized in that the secondary housing ( 7 ) detachable with the housing wall ( 4 ) connected is.

Feedthrough according to one of claims 1 to 7, characterized in that the guide element ( 5 ) Means for cooling ( 10 . 11 . 12 ) are provided.

Feedthrough according to one of claims 1 to 8, characterized in that at the secondary housing floor ( 19 ) Means are provided for cooling.

Feedthrough according to one of claims 1 to 9, characterized in that at the vacuum separation in the vacuum parting plane a first sealing surface through the secondary housing wall ( 18 ) and a second opposing sealing surface by the guide element ( 5 ), between which insulating sealing means ( 8th ) are arranged.

Bushing according to claim 10, characterized in that the sealing surfaces releasably fixed by clamping means ( 9 ) are pressed against each other.

Bushing according to claim 11, characterized in that the clamping means ( 9 ) Means for isolation from the guide element ( 5 ) exhibit.

Feedthrough according to one of claims 1 to 12, characterized in that means for contacting ( 13 ) on the guide element ( 5 ) are provided.

Feedthrough according to one of claims 1 to 13, characterized in that for particles deposited in front of the sealing means in the secondary housing ( 7 ) as clearance above the secondary housing floor ( 19 ) a particle reservoir ( 15 ) is provided.

Bushing according to claim 14, characterized in that the particle reservoir ( 15 ) is accessible via a vacuum-safe separate closure.

Feedthrough according to one of Claims 1 to 15, characterized in that the uncooled guide element ( 6 ) consists of a high temperature resistant material and at least indirectly with at least one heating element ( 16 ) connected is.

Feedthrough according to one of the preceding claims, characterized in that as materials for the cooled guide element ( 5 ) Stainless steel, for the uncooled guide element ( 6 ) Molybdenum and for the heating element ( 16 ) CFC are used.