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Abdeckeinrichtung an Beobachtungsfenstern in Hochvakuumanlagen, insbesondere
für vakuummetallurgische Prozesse Die Erfindung betrifft eine Abdeckeinrichtung
an Beobachtungsfenstern in Hochvakuumanlagen, insbesondere für vakuummetallurgische
Prozesse, mit einer vor dem in die Wand eines Vakuumgefäßes eingesetzten Beobachtungsfenster,
während der Beobachtung rotierenden, mit einer schlitzförmigen Durchblicköffnung
versehenen Scheibe.
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Bei der Durchführung vakuummetallurgischer Prozesse ist es erforderlich,
das zu behandelnde Gut oder die Schmelze zu beobachten. Im Rezipienten herrscht
ein niedriger Druck von etwa 10-4 Torr. Bei diesen Drücken gelangen die verdampfenden
Metallatome fast ohne Zusammenstoß an das Beobachtungsfenster, wodurch dieses bedampft
und undurchsichtig wird. Um diese Erscheinung zu verhindern, hat man zwischen die
Dampfquelle und das Beobachtungsfenster eine oder mehrere mit einem oder mehreren
Schlitzen versehene rotierende Scheiben angeordnet. Die Drehzahl wurde dabei so
gewählt, daß die Unterbrechungsfrequenz des Lichtes oberhalb der Flimmergrenze liegt.
Weiterhin wurde zwischen der Verdampfungsquelle und dem Beobachtungsfenster ein
Rohr angebracht, in welchem ein hoher Gasdruck herrscht, damit die verdampfenden
Metallatome stark streuen und nicht an das Beobachtungsfenster gelangen. Sie schlagen
sich zum größten Teil an den gekühlten Wänden des Rohres nieder. Die im Laufe der
Zeit durch den Schlitz der rotierenden Scheiben, besonders bei Stillstand, gelangenden
Metallatome führen noch zur Bedampfung des Beobachtungsfensters. Um diese Erscheinung
weiter zu reduzieren, ordnet man zwischen diesem Beobachtungsfenster und der rotierenden
Scheibe eine durchsichtige Scheibe an, die mit einem Schutzschirm, der eine Öffnung
in Flucht mit dem Beobachtungsfenster besitzt, abgedeckt ist. Diese durchsichtige
Scheibe ist von außen drehbar, so daß sie, wenn eine Stelle bedampft ist, ein Stück
weitergedreht wird, bis die gesamte Scheibe bedampft ist und ausgewechselt werden
muß. Diese bekannten Beobachtungseinrichtungen sind noch mit dem Mangel behaftet,
daß das Beobachtungsfenster durch den über viele Stunden dauernden Prozeß doch bedampft
wird. Besonders erfolgt dann die Bedampfung, wenn die rotierende Scheibe so zum
Stillstand kommt, daß der Schlitz vor dem Beobachtungsfenster steht. Die Anordnung
der durchsichtigen Scheibe mit Schutzschirm, die zwar das Auftreffen der Metallatome
auf das Beobachtungsfenster verhindert, ist mit einem anderen Mangel behaftet. Die
Scheibe muß, wenn eine Stelle bedampft ist, weitergedreht werden. Hat man die Scheibe
so viele Male weitergedreht, daß eine volle Umdrehung erreicht ist, ist sie unbrauchbar
und muß ersetzt werden. Diese Bedampfung erfolgt nicht nur während des Durchsehens,
sondern während des gesamten Prozesses.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckeinrichtung zu
schaffen, die die Sicht in den Rezipienten nur dann freigibt, wenn das Gut beobachtet
wird und die übrige Zeit das Beobachtungsfenster vor dem Bedampfen vollkommen schützt,
ohne daß Scheiben auszuwechseln sind. Die beiden erfindungsgemäßen Lösungen dieser
Aufgabe gehen aus von einer Abdeckeinrichtung der eingangs definierten Art und beruhen
auf dem Gedanken, daß vor dem Beobachtungsfenster eine Abdeckblende schwenkbar angeordnet
ist, die bei Stillstand der rotierenden Scheibe das Beobachtungsfenster selbsttätig
abdeckt und nur beim Rotieren der Scheibe das Beobachtungsfenster freigibt.
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Die erste erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe besteht darin,
daß koaxial zu der Scheibe und mit dieser durch eine Rutschkupplung verbunden eine
Abdeckblende schwenkbar angeordnet ist, die bei stehender Scheibe durch eine Feder
gegen einen Anschlag vor das Beobachtungsfenster gezogen wird, bei rotierender Scheibe
aber durch die Rutschkupplung gegen einen zweiten Anschlag geführt und außerhalb
des Bereiches des Beobachtungsfensters gehalten wird.
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Die zweite erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß
am Umfang der aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehenden Scheibe Stifte oder Ringsektoren
aus magnetischem Werkstoff angeordnet sind, die von einem neben der Scheibe angeordneten
Magneten angezogen werden, wodurch die auslaufende Scheibe in einer Stellung festgehalten
wird, in der sich ihre Durchblicköffnung außerhalb des Bereiches des Beobachtungsfensters
befindet.
Die Vorteile beider Lösungen der Erfindung sind darin
zu sehen, daß das Beobachtungsfenster im ruhenden Zustand der rotierenden Scheibe
von jeder Bedampfung ausgeschlossen ist und damit eine hohe Gebrauchsdauer besitzt.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt schematisch F i g. 1 ein Beobachtungsfenster mit schwenkbarer Abdeckblende
im Schnitt, F i g. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach F i g. 1, F i g. 3 eine
Abdeckeinrichtung mit Haltemagneten für die rotierende Scheibe im Schnitt und F
i g. 4 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 3.
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In die Wand des Vakuumbehälters 1 ist gemäß den F i g. 1 und 3 ein
Beobachtungsfenster 2 vakuumdicht eingesetzt. An das Beobachtungsfenster 2 ist außerhalb
des Vakuumbehälters 1 ein Sehrohr 3 angesetzt. Mit 4 ist die Einblickachse bezeichnet.
Vor dem Beobachtungsfenster 2 rotiert durch einen Motor 5 angetrieben eine Scheibe
6 mit einer Durchblicköffnung 7.
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In F i g. 1 und 2 ist auf der gleichen Achse mit der Scheibe 6 eine
Abdeckblende 8 schwenkbar gelagert. Mittels einer Feder 9 wird die Abdeckblende
8 so gegen einen Anschlag 10 gezogen, daß die Sicht durch das Beobachtungsfenster
2 gesperrt ist und damit auch keine Metallatome aus dem Rezipienten durch die schlitzförmige
Durchblicköffnung 7 gegen das Beobachtungsfenster fliegen können. Mittels einer
Rutschkupplung 11 ist die Scheibe 6 und die Abdeckblende 8 verbunden. Wird
zum Beobachten des vakuummetallurgischen Prozesses der Motor 5 eingeschaltet, nimmt
die sich in Richtung 12 drehende Scheibe 6 über die Rutschkupplung 11 die Abdeckblende
8 bis zum Anschlag 13 mit und ermöglicht den Einblick. Kommt die Scheibe 6 zum Stillstand,
zieht die Feder 9 die Abdeckblende 8 gegen den Anschlag 10 zurück und sperrt den
Einblick und den Metallatomen den Weg zum Beobachtungsfenster 2. Ein ungleiches
Bedampfen der Scheibe 6 ist ausgeschlossen, da die Bedampfung nur während des Rotierens
der Scheibe 6 in geringem Maße erfolgen kann. Eine Unwucht kann dadurch nicht eintreten.
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In F i g. 3 und 4 ist die Scheibe 6 aus nichtmagnetischem Material,
beispielsweise Aluminium, hergestellt. Am Umfang verteilt sind, an der Durchblicköffnung
7 beginnend, jeweils 90° versetzt, Ringsektoren 14 aus Stahl angebracht. Neben dem
Umfang der Scheibe ist etwa 45° gegen die Einblickachse 4 versetzt ein Magnet 15
angeordnet. Beim Auslaufen der Scheibe 6 nach Abschalten des Motors 5 bremst der
Magnet 15 beim Vorbeilauf der Ringsektoren 14 die Scheibe 6 ab und hält sie schließlich
in einer Stellung fest, in der sich ihre Durchblicköffnung 7 außerhalb des Bereiches
des Beobachtungsfensters 2 befindet und keine Metallatome gegen das Fenster fliegen
läßt.