DE2263222B1

DE2263222B1 - Einschweißbare elektrische Druckglasdurchführungen für vakuum- bzw. druckdicht verschlossene Behälter

Info

Publication number: DE2263222B1
Application number: DE19722263222
Authority: DE
Inventors: Franz-Xaver 8301 Mirskofen Hausinger
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1972-12-23
Filing date: 1972-12-23
Publication date: 1974-06-20

Description

Die bewußte Kombination dieser Merkmale ergibt eine Druckglasdurchführung, die infolge des Sitzes auf der Schulter von der Druckseite her allen Druck- und Vakuumbelastungen sowie thermischen Beanspruchungen gewachsen ist. Der Konstruktionsdurchmesser kann so gering gehalten werden, wie es die Einzeldurchführungen erlauben, da außer einer relativ dünnen Schweißlippe keine weiteren Befestigungselemente an der Durchführung vorhanden sind. Die lediglich der Abdichtung dienende, relativ dünne Schweißnaht kann auch ohne Bedenken angebracht werden, zumal die Schweißlippen thermische Spannungen aufnehmen. Die beiden ringförmigen Lippen an Druckglasdurchführungen und Einschweißhülse bzw. Behälterwand können mit allen gebräuchlichen Lichtbogen- oder Schutzgasschweißverfahren mit einer leichten Schweißnaht dichtgeschweißt werden.
Falls die Druckglasdurchführung wieder ausgebaut werden muß. läßt sich die leichte Schweißnaht ohne Beschädigung von Behälter oder Druckglasdurchführung leicht abschleifen.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele von Druckglasdurchführungen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Ausführung gemäß F i g. I zeigt die Behälterwandung 1 mit einer darin befindlichen Bohrung 5 und die Druckglasdurchführung 2. die zur Aufnahme des auf die Durchführung wirkenden Druckes auf der Schul- ter 3 der Behälterwand sitzt. Die Dichtschweißung des Spaltes 6 erfolgt an den beiden ringförmigen Lippen 4.
Die Ausführungsform gemäß der F i g. 2 unterscheidet sich von derjenigen der F i g. 1 dadurch. daß in die BohrungS der Behälterwand 1 eine Einschweißhülse 7 zur Aufnahme der Druckglasdurchführung 2 eingeschweißt ist. Die Schultern 3 stützen den auf die Druckglasdurchführung einwirkenden Druck ab. Die Dichtschweißung des Spaltes 6 erfolgt an den beiden ringförmigen Lippen 4.

Claims

Patentansprüche: 1. Druckglasdurchführung, die in eine entsprechende Bohrung einer Behälterwand eingeschweißt ist, gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Einzelmerkmale a) daß die Druckglasdurchführung (2) auf einer in dieser Bohrung (5) vorgesehenen Schulter (3) druckseitig aufsitzt, b) daß die Behälterwand (1) am Rande dieser Bohrung (5) und die Druckglasdurchführung (2) an ihrem Rande zu axial zurDruckseite weisenden, ringförmigen Schweißlippen (4) ausgebildet sind und c) daß der zwischen diesen Schweißlippen (4) liegende Spalt (6) durch eine Schweißnaht abgedichtet ist.
2. Druckglasdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Behälterwand (1) am Rande dieser Bohrung (5) eine Hülse (7) eingeschweißt ist, die druckseitig diese Schulter (3) bildet und deren druckseitig äußerer Rand diese Schweißlippe (4) darstellt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine einschweißbare elektrische Druckglasdurchführung für Behälter, die vakuum- oder druckdicht verschlossen sind.

Derartige Durchführungen werden beispielsweise in der Reaktor-Technik, der Vakuum-Technik und der chemischen Industrie verwendet, um Energie-, Meß-und Steuerleitungen in das Innere von Behältern zu führen. Diese Behälter können unter einem sehr hohen Überdruck stehen oder auch evakuiert und zusätzlich hohen Temperaturen und radioaktiver Strahlung ausgesetzt sein.

Es hat sich gezeigt, daß die Befestigung der Druckglasdurchführungen nach den im Behälterbau üblichen Methoden erhebliche Schwierigkeiten bereitet.

Die gebräuchlichste Art, Druckglasdurchführungen mittels Dichtung und Flanschverschraubung am Behälter zu befestigen, bedingt, daß die Durchführungen durch die flanschförmige Ausbildung in ihren Abmessungen im Verhältnis zur genutzten Fläche sehr groß gehalten werden müssen.

Außerdem müssen an die Dichtungswerkstoffe auf Grund der Einsatzbedingungen oftmals Anforderungen gestellt werden, die von den heute bekannten Werkstoffen, ausgenommen Metalldichtungen, nicht erfüllt werden können.

Der Einsatz von Metalldichtungen jedoch setzt zur Erreichung der geforderten hohen Dichtigkeit extrem fein bearbeitete Dichtungsflächen voraus. Außerdem müssen solche Verbindungen nach jedem Temperaturwechsel nachgezogen werden.

Aus diesen Gründen ist es nicht möglich, z.B. in Atomreaktoren Durchführungen mit diesen Verfahren dauerhaft dicht einzubauen. Die sicherste Befestigungsart ist das Einschweißen der Druckglasdurchführung in die Behälterwand, wobei jedoch durch die Erwärmung beim Einschweißen, besonders bei starken Schweißnähten für hohe Druckbelastung, die Glasdurchführung leicht beschädigt und undicht werden könnte.

Die Druckglasdurchführungen müßten deshalb so konstruiert werden, daß die Schweißnaht entsprechend weit von der Glaseinschmelzung entfernt liegt. Dies bedeutet wieder relativ große Abmessungen. Außerdem ist es sehr aufwendig, eine derart eingeschweißte Durchführung wieder aus der Behälterwand auszubauen, ohne die Festigkeit des Behälters zu beeinträchtigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine schweißbare elektrische Druckglasdurchführung für vakuum- bzw. druckdicht verschlossene Behälter, welche allen auftretenden Drücken und thermischen Beanspruchungen gewachsen ist, in unmittelbarer Nähe der Glaseinschmelzung geschweißt und im Bedarfsfalle ohne Beschädigung der Behälterwand mit geringem Aufwand ausgebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kombination an sich bekannter Konstruktionsmerkmale gelöst.

So ist es z. B. aus den britischen Patentschriften 697 420 und 828 832 und der französischen Patentschrift 1 423 848 bekannt, eine Glasdurchführung so anzuordnen, daß sie mit ihrem Rand auf einer Art Schulter in der Öffnung ruht, in die sie eingebaut werden soll.

Ist der Einbau so vorgesehen, daß die Glasdurchführung von der Seite des höheren Druckes her auf diese Schulter gepreßt wird, erübrigen sich weitere druckaufnehmende Konstruktionsmaßnahmen für die Befestigung.

Weiterhin ist es bekannt, eine hermetische Abdichtung durch eine Schweißnaht herzustellen, die zwei speziell für diesen Zweck angeordnete Schweißlippen miteinander verbindet (s. die frühere Anmeldung der Anmelderin, deutsche Offenlegungsschrift 1 640437, sowie Zeitschrift »Energie«, 10 [1958, Nr. 7], S.285 bis 288).

Durch die Kombination dieser beiden bekannten Merkmale wird eine einschweißbare elektrische Druckglasdurchführung ermöglicht, die weitere Befestigungselemente wie z. B. Bolzenschrauben, Druckringe usw.

auch für höchste Druckbeanspruchung nicht mehr erforderlich macht.

Eine erfindungsgemäße Druckglasdurchführung, die in eine entsprechende Bohrung in einer Behälterwand eingeschweißt ist, ist somit durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale gekennzeichnet, daß die Druckglasdurchführung auf einer in dieser Bohrung vorgesehenen Schulter druckseitig aufsitzt, die Behälterwand am Rande dieser Bohrung und die Druckglasdurchführung an ihrem Rande zu axial zur Druckseite weisenden, ringförmigen Schweißlippen ausgebildet sind und der zwischen diesen Schweißlippen liegende Spalt durch eine Schweißnaht abgedichtet ist.