DE1099689B

DE1099689B - Mit Metallverdampfung unter Abspulung eines Drahtes arbeitende Vakuumpumpe

Info

Publication number: DE1099689B
Application number: DEC17175A
Authority: DE
Inventors: Robert Auzolle; Paul Garin; Paul Chaumette; Pierre Prugne
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1957-07-12
Filing date: 1958-07-11
Publication date: 1961-02-16
Also published as: FR1178844A; LU36203A1; NL268802A; GB859515A; CH346618A; US3045642A; BE568835A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine mit Metallverdampfung arbeitende Vakuumpumpe, bei der das draht- oder bandförmige Metall von einer in einem von der Vakuumkammer getrennten Gehäuse angeordneten Abspuleinrichtung in eine Hülle befördert wird, um unter die Einwirkung einer in der Vakuumkammer befindlichen Heizquelle zu gelangen.

Die bisher bekannten Einrichtungen zum Verdampfen von Metall im Vakuum arbeiten in der Weise, daß in einer dichten Kammer ein Metalldraht oder ein Metallband von einer Spule abgewickelt wird und Einrichtungen zur Führung des abgespulten Drahtes vorgesehen sind. Der Draht wird durch eine ebenfalls im Vakuumraum angeordnete Wärmequelle verdampft, so daß sich das Metall an den Wänden nie-(lerschlägt und die gewünschte Getterwirkung erzeugt. Bei einer bekannten Anlage besteht die den Draht führende Einrichtung im wesentlichen aus einer Hülse, deren Ende in die Nähe der Stelle führt, an der der Draht zum Zwecke der Verdampfung erhitzt wird.

In der Praxis treten bei einer derartigen Vakuumpumpe Schwierigkeiten auf. So ist ein Fressen des Drahtes in der Abspulvorrichtung nur schwer zu vermeiden. Der im allgemeinen schwer schmelzende Draht kann nicht durch die üblichen Methoden verdampft werden, sondern es ist notwendig, ihn mit einem auf etwa 2000° C gebrachten Tiegel in Berührung zu bringen. Das hat zur Folge, daß auch die in der Nähe des Tiegels angebrachte Abspulvorrichtung auf hohe Temperaturen kommt, die bis zu mehreren hundert Grad betragen. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß eine Schmierung im Vakuum nur schwer möglich ist, wird das Festfressen des Drahtes in der Abspulvorrichtung begünstigt.

Infolge der fortlaufenden Metallisierung muß weiterhin bei den bekannten Einrichtungen die Abspulvorrichtung durch ein Gehäuse geschützt werden. Selbst unter der Annahme, daß dieser Schutz wirksam ist, hat er einen bedeutenden Platzbedarf zur Folge. Dadurch wird der nutzbare Raum innerhalb des Vakuumraumes verkleinert, da ja auch die Abspulvorrichtung in dem genannten Raum angeordnet ist.

Die Erfindung bezweckt insbesondere, derartige Vakuumpumpen so auszubilden, daß sie nicht zu voluminös, daß sie ferner betriebssicher sind und daß insbesondere die schädlichen Wirkungen vermieden werden, die dann auftreten, wenn sich Metalldämpfe auf der Abspul vorrichtung dieser Apparate niederschlagen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, in eine zu evakuierende Kammer Drähte oder Streifen aus einem so Metall, das in heißem Zustand Stoffe absorbiert, durch Vakuumdichtungen sukzessiv einzuführen und nacheinander wieder herauszuziehen.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Vakuumpumpe Mit Metallverdampfung unter Abspulung eines Drahtes arbeitende Vakuumpumpe

Anmelder:
Commissariat a l'Energie Atomique, Paris

Vertreter: Dr. W. P. Radt, Patentanwalt,
Bochum, Heinrich-König-Str. 12

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 12. Juli 1957

Robert Auzolle, Gifsur-Yvette, Seine-et-Oise,

Paul Garin, Clamart, Seine,

Paul Chaumette, Montrouge, Seine,

und Pierre Prugne, Gifsur-Yvette, Seine-et-Oise

(Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden

der eingangs genannten Art das die Abspuleinrichtung aufnehmende Gehäuse mit der Vakuumkammer durch eine Öffnung verbunden, durch die die das draht- oder bandförmige Metall aufnehmende Hülle führt, und dabei befindet sich über der Öffnung eine Schutzhaube. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse der Abspuleinrichtung unterhalb der Vakuumkammer angeordnet und die Hülle derart entsprechend einem Schwanenhals gestaltet, daß das Ende des Drahtes oder Bandes auf eine oberhalb der Heizquelle liegende Stelle zurückgeführt wird. Die Hülle besteht vorzugsweise aus mehreren, leicht auseinanderzunehmenden Teilen und wenigstens aus einem selbstschmierenden Werkstoff wie Graphit.

Da in der Regel zwischen den Enden des abgespulten Drahtes oder Bandes und einem auf höhere Temperatur gebrachten, innerhalb der Vakuumkammer befindlichen Tiegel eine Hochspannung liegt, ist gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung zwischen der Hülle einerseits und der Vakuumkammer und dem Gehäuse andererseits eine elektrische Isolierung vorgesehen; eine solche elektrische Isolierung befindet sich auch zwischen der Abspuleinrichtung und den außerhalb derselben liegenden Einrichtungen zum Antrieb der vakuumdichten Abspulung des Drahtes.

Auf diese Weise ergibt sich ein konstruktiver Aufbau einer Vakuumpumpe, bei dem nur ein geringer Raum innerhalb der Vakuumkammer für die Einführung des aktiven Drahtes oder Bandes benötigt und

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ein vakuumdichter Abschluß der Kammer gewähj·- ~_Λ leistet wird. Außerdem sind die außerhalb der Kammer befindlichen Teile, insbesondere die Abspuleinrichtung und deren Antrieb, vor Hitze-.und sonstigen Einwirkungen, insbesondere der Gefahr des Niederschlagens Von Metalldämpfen, geschützt.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen lotrechten 'Schnitt dürth eine mit Metallverdampfung arbeitende Vakuumpumpe,

Fig. 2 einen zu dem Schnitt der Fig. 1 senkrechten Schnitt,

Fig. 3 einen Grundriß, teilweise im Schnitt und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2.

- Bei der dargestellten Ausführungsform ist unter der Vakuumkammer 1 der Pumpe ein vollkommen dichtes Hilfsgehäuse 2 vorgesehen, welches in einer einen dichten Abschluß gewährleistenden Weise mittels Bolzen od. dgl. unter Zwischenschaltung von Dich- so tungen 3 an der unteren Abschlußwand der Vakuumkammer 1 befestigt wird.

• Das Gehäuse, welches die noch näher' zu beschreibende Äbspulvorrichtung enthält, steht mit dem Innenraum der Vakuumkammer über einen Durchlaß 4 in Verbindung. Diesem entspricht ein Durchlaß 5 in der Wand der Kammer, welcher von einem Deckel 6 mittels Schraubenbolzen 7 unter Zwischenschaltung von Dichtungen 8 verschlossen ist.

Von der Spule 9 wird der Draht 10 abgespult. Für den schrittweisen Vorschub des Drahtes dienen die : Rädchen 11 und 12, zwischen denen der Draht hindurchläuft, wobei eines dieser Rädchen schrittweise von einem Klinkenantrieb. betätigt wird, der weiter unten näher beschrieben ist; mittels einer Feder 13 werden die beiden Rädchen 11 und 12 gegeneinandergedrückt. Das Gestell 14/in dem diese Teile gelagert sind, ist mittels der Füße 15 an dem Deckel 6 befestigt.

Der abgespulte Draht 10 gelangt in eine Führung, welche aus einem geradlinigen Abschnitt und einem daran anschließenden, in Form eines Schwanenhalses gebogenen Teil besteht. Die Führung ist aufgebaut aus leicht auseinandernehmbaren, stählernen Rohren 16, 17, 18 und 19. Ras Rohr 18 ist mit Außengewinde versehen und trägt zwei Gegenmuttern 20 und 21; hierdurch kann die Drahtführung gegenüber der Pumpe sowohl der Höhe als auch der Richtung nach eingestellt werden.

Auf das Rohr 14 folgt der gebogene Teil: dieser besteht aus zwei Schalen 22, 23, von denen wenigstens die eine aus Graphit besteht oder aus einem anderen selbstschmierenden Werkstoff, und die miteinander durch federnde Klammern 24 verbunden sind, so daß sich die Schalen leicht voneinander lösen lassen. An das Ende des gebogenen Teiles schließt sich ein Graphitrohr 25 an. Dem besonderen Schutz der Abspulvorrichtung vor Metalldämpfen dient die Kappe26, die z. B. aus künstlicher Lava besteht.

Zur Durchführung der elektrischen Isolierung wird das Gestell 14 von Isolatoren gehalten, die von den Füßen 15 gebildet werden. Auch zum Halten der Führungen 17, 18 und 19 dienen isolierende Füße 53.

Der Antrieb der Abspülvorrichtung, d. h. hier der Rädchen 11, 12, kann auf beliebige geeignete Weise erfolgen, z.B. durch einen äußeren Antrieb, wobei wenigstens ein mechanischer Teil das Gehäuse der Abspulvorrichtung dicht mittels einer biegsamen Membran od. dgl. durchdringt, wobei die Ausbildung insbesondere folgendermaßen getroffen werden kann.

Ein Stab, welcher den Deckel 6 unter Zwischenschaltung eines einen Teil des Stabes umgebenden dichten Balgs durchdringt, wird von außen auf beliebige, geeignete Weise betätigt (z. B. mittels eines Exzenters usw.) und betätigt seinerseits eine an der Achse des Antriebsrädchens 11 angebrachte Klinkenradanordnung.

Man sieht in Fig. 2 diesen Stab bei 27, welcher den Deckel 6 durchdringt, wobei er an drei um 120° gegeneinander versetzten Kugellagern 28 gleitet, deren Achsen senkrecht zu der Achse des Stabes 2 liegen. Der Stab besteht z. B. aus Zinnbronze. Er liegt teilweise innerhalb einer gewellten Membran 29, welche durch eine Zinnlötung oder auf beliebige andere Weise bei 30 an dem Deckel 6 und bei 31 an dem Stab 27 befestigt ist.

Auf der Außenseite trägt der Stab 27 zwei Kugellager 32, 33, zwischen welchen in einer Ausnehmung 34 des Stabes ein Exzenter 35 arbeitet, dessen von außen bei" 37 angetriebene Achse 36 in Kugellagern 38, 39 gelagert ist, welche in einer Führungshülse 40 angebracht sind. Die Drehung der Welle 37 erzeugt somit eine hin und her gehende Bewegung des Stabes 27.

Innerhalb des Gehäuses 2 trägt der Stab 27 mittels einer aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehenden Verlängerung 41 ein Antriebsglied 42, welches über zwei einander entgegengesetzte Klinken 43, 44 infolge der hin und her gehenden Bewegung des Stabes ein an der Achse46 des Rädchensll angebrachtes Klinkenrad 45 in Umdrehung versetzt.

Die Bewegungen der beiden Rädchen 11 und 12 werden durch Zahnräder 47, 48 einander gleich gemacht. Die verschiedenen Achsen sind in Kugellagern 49, 50, 51, 52 (Fig. 3) gelagert.

Die Vorrichtung weist zahlreiche Vorteile auf, insbesondere folgende:

Sie arbeitet ohne Festfressen, ohne hierfür.eine Schmierung zu erfordern,

der Innenraum der Pumpe wird freigelegt,

die Abspuleinrichtung, deren Gehäuse abnehmbar ist, ist bequem zugänglich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Mit Metall verdampfung arbeitende Vakuumpumpe, bei der das draht- oder bandförmige Metall von einer in einem von der Vakuumkammet getrennten Gehäuse angeordneten Abspuleinrichtung in eine Hülle befördert wird, um unter die Einwirkung einer in der Vakuumkammer befindlichen Heizquelle zu gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß das die Abspuleinrichtung aufnehmende Gehäuse (2) mit der Vakuumkammer (1) durch eine öffnung (4, 5) verbunden ist, durch die die das draht- oder bandförmige Metall aufnehmende Hülle (16 bis 25) führt, wobei sich über der öffnung (4, 5) eine Schutzhaube (26) befindet.

2. Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) der Abspuleinrichtung (9, 11, 12, 13) unterhalb der Vakuumkammer (1) angeordnet und die Hülle (16 bis 25) derart nach Art eines Schwanenhalses gestaltet ist, daß das Ende des Drahtes (10) oder Bandes auf eine oberhalb der Heizquelle liegende Stelle zurückgeführt wird.

3. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine elektrische Isolierung zwischen der Hülle (16 bis 25) einerseits und der

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Vakuumkammer (1) und dem Gehäuse (2) andererseits, ferner zwischen der Abspuleinrichtung (9,11, 12,13) und den außerhalb liegenden Einrichtungen (Stab 27) zum Antrieb der vakuumdichten Abspulung des Drahtes (10).

4. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus mehreren leicht auseinanderzunehmenden Teilen (16, 17, 18, 19, 22, 23, 25) besteht.

5. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (16 bis 25) wenigstens aus einem selbstschmierenden Werkstoff, z. B. Graphit, besteht.

6. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen schrittweisen Antrieb der Abspuleinrichtung (9,11,12,13).

7. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspulvorrichtung von außerhalb des Gehäuses durch einen Antrieb angetrieben ist, welcher das Gehäuse durch eine so dichte nachgiebige Membran durchdringt.

8. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Abspulvorrichtung einen Stab (27) enthält, welcher eine hin und her gehende Bewegung ausführt und an der Abspulvorrichtung ein Klinkenradsystem betätigt, wobei dieser Stab mit einem Abdichtungsbalg (29) kombiniert und außerhalb des Balges durch einen Nocken (35) od. dgl. angetrieben ist.

9. Vakuumpumpe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspulvorrichtung zwei Rädchen (11,12) enthält, zwischen welchen der Draht (10) hindurchläuft, wobei die Rädchen durch federnde Einrichtungen (13) gegeneinandergedrückt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 764 927;
USA.-Patentschrift Nr. 2 665 229.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 061 951.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen