DE2512235C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumanlage mit einem Rezipienten, der eine Kühlfalle enthält, deren Zuleitungen durch eine Wand des Rezipienten geführt sind, von dem durch ein vakuumdicht abschHeßbares Ventil eine Kammer abteilbar ist

Eine derartige Anordnung ist bereits aus der US-PS 33 27 491 bekanntgeworden. Hierbei wird die Kühlfalle von einem Träger starr im Rezipienten gehalten. Zur Beschickung der 'akuumanlage wird mit dem vakuumdicht schließendem Ventil die Kü-Mfalle in einem Teil des Rezipienten abgeschlossen. Der andere Kammerteil kann dann zum Beschicken geeifne» werden, ohne daß die Kühlfalle mit der Außenatmosphiire in Verbindung kommt. Das Vakuum in der die Kühlfalle aufnehmenden Kammer ändert sich nicht, so daß sich keine Feuchtigkeit der Atmosphäre an den gekühlten Flächen der Kühlfalle niederschlägt. Auf der anderen Seite des geschlossenen Ventils kann bei Atmosphärenbedingungen an der Charge gearbeitet werden. Während des Pumpvorganges wird die Charge mit einer beweglichen Halteplatte, deren Betätigungsstange vakuumdicht ichließenden Ventils an die Kühlfalle herangefahren. Die tiefgekühlten "eilstücke der Kühlfalle haben dabei die Aufgabe, Wasser- und Lösungsmitteldämpfe in dem Iu evakuierenden Raum zu binden, damit diese Dämpfe nicht von den Vakuumpumpen abgesaugt werden müssen. Als Kühlmittel dient meist flüssiger Stickstoff mit einer Temperatur von etwa —190° Celsius. Die Kühlfalle· ist dabei so innerhalb der Vakuumanlage «n/uordnen, daß möglichst viele der /u kondensierenden Moleküle auf die Kuhlfläche treffen, wobei jedoch der Stromungswiderstand der Kühlfalle möglichst klein <ein soll, l.s isi daher günstig, die Kuhlfalle unmittelbar mi Kc/ipienlun, d. h. in dem zu evakuierenden Raum iinlLT/iibringen

Weis! das unier Vakuum zu behandelnde Gut einen hohen feuchtigkeitsgehalt auf, wie es beispielsweise bei zu irieidllisierenden Kondensatorbändern der Fall ist, so liber/iehl sich die Kühlfalle aufgrund der niedergeschlagenen Feuchtigkeit rasch mit einer dicken Reifschicht, Diese Keifstihichl wächst zu einem Eisparizer an; der die Wärmeübertragung von der Kühlfläche zum Kühlmittel behindert. Dieselben Nachteile stellen sich-auch bei der ffcluftung* des Rezipienten ein, was insbesondere bei chargcnwei.sen Betrieb zu einem schnellen Anwachsen der l-isschicht führt.

Ks Lsi dafidr notwendig, diese Eisschicht in regelmäßigen, kurzen Abständen abzutauen, was zeitraubend ist und den Produktionsablauf nachteilig beeinflußt.

Weiterhin ist es aus der DE-AS 12 53 404 bekannt, eine Kühlfalle mit einer schalenförmigen Ventilabdekkung zu versehen, wobei eine Hilfsvakuumkammer entsteht Die Ventilabdeckung bleibt während des Betriebes von Vorpumpen geschlossen und wird geöffnet wenn die Hochvakuum-Pumpvorrichtung angeschlossen wird. Dabei werden innerhalb der ίο Hauptvakuumkammer befindliche kondensierbare Dämpfe an der Kühlfalle niedergeschlagen In Anwendungsfällen, bei denen die an der Kühlfalle konjugierten Gase bei der Temperatur des flüssigen Stickstoff-Kühlmittels einen hohen Dampfdruck haben, kann die Ventilabdeckung wieder in die Schließstellung gebracht werden, um die Kühlfalle gegen aie Hauptkammer zu isolieren und so eine Neubildung dieser kondensierten Dämpfe zu verhüten.
Schließlich ist es aus der DE-OS 23 15 685 bekannt, einen austauschbaren Warmeubertragungsfinger vorzusehen, der den wärmeleitenden Kontakt zu den ortsfest angeordneten Sorptionsflächen einer Kühlfalle herstellt. Der Wärmetauscher selbst ist im Rezipienten nicht verschiebbar angeordnet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vakuumanlage dahingehend zu verbessern, daß man unter Vermeidung dei obengenannten Nachteile auch bei großem Feuchtigkeitsanfall eine möglichst geringe Eisbildung an der Kühlfalle erhält.

JO Die Anordnung der Kühlfalle soll dabei so getroffen werden, daß die Rüstzeiten und die Evakuierzeiten bei chargenweisem Betrieb auf ein Minimum reduziert werden. Hierzu gehört insbesondere, daß die Eisbildung an der Kühlfalle während der Arbeitspausen verhindert

J5 und eine Hantierung an den Chargen ohne Behinderung durch die Kühlfalle möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlfalle durch den Durchgang des Ventils verschiebbar ist. Hierdurch erreicht man, daß während des Abtauvorganges, welcher in einer separaten Kammer stattfinden kann, das Hochvakuum in der Hauptkammer aufrechterhalten bleibt, um so im Vakuum Aufdampfvorgänge an der Charge durchzuführen. Die Kühlfalle ist durch das Ventil vor dem aufzudampfenden Stoff geschützt. Das Aufdampfen kann daher in der Hauptkammer auch noch durchgeführt werden, wenn beispielsweise die Kühlfalle in der durch das Ventil abteilbaren Kammer abgetaut wird.
Beim Evakuieren des Rezipienten steht die Kühlfalle

so mit diesem in Verbindung, bis sich der gewünschte Re'tgasdruck eingestellt hat. Der Rezipient wird sodann gegenüber der Kühlfalle vakuumdicht abgesperrt, so daß der Kühlmitteldurchfluß durch die Kühlfalle abgestellt werden kann. Man span dadurch gegenüber

den bekannten Anlagen, bei denen die Kühlfalle während der gesamten Behandlungs/eit der im Rezipienten befindlichen Werkstücke auf der gewünschten Kühltemperatur gehalten werden muß, da anderenfalls niedergeschlagene Feuchtigkeit wieder

abdampfen würde, große Kühlmittelmengen ein. Die dargestellte Bauform bietet den weiteren Vorteil, daß die Kühlfalle in den Rezipienten hinein, also in unmittelbare Nahe der ausdampfenden Werkstücke gebracht werden kann,

Die Verschiebung der Kühlfalle erfolgt vorteilhafterweise mittels einer Vakuumdicht durch die Kammerödef durch die Rezipientenwand hindurchgeführten Betätigungsstange, Diese Betätigungsstange kann auch

zugleich Träger des Kühlmittelzuflusses und -abflusses sein. Dadurch erübrigt sich die Verwendung flexibler Leitungselemente,

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung näher erläutert

Ein Rezipient I, an den eine nicht dargestellte Vakuumanlage angeschlossen ist, ist über ein Schieberventil 2 mit einer zylindrischen Kammer 3 verbunden. Die Kammer 3 enthält die Kühlfalle in Form einer Rohrschlange 4. Ober einen Deckel 5 des zylindrischen Gehäuses durchquerende Zu- und Abflußleitungen 6 bzw. 7 wird die Rohrschlange 4 mittels einer nicht dargestellten Kryopumpe mit flüssigem Stickstoff versorgt

Ein an der Unterseite der zylindrischen Kammer 3 angebrachtes Hahnventil 8 dient zum Ablassen der kondensierten Feuchtigkeit Dieses Hahnventil ist ebenso wie das Schieberventil 2 in vakuumdichter Bauweise ausgeführt

Die Wirkungsweise ist folgende: Während der Rezipient 1 von der nicht dargestellten Vakuumanlage ausgepumpt wird, steht er mit der vorgeschobenen Kühlfalle 4 in Verbindung. Die Kühlfalle wird durch umgepumpten flüssigen Stickstoff auf einer Temperatur >', von etwa — 190⁰C gehalten, so daß Wasser- und Lösungsmitteldämpfe an ihr gebunden werden. Hat sich innerhalb des Rezipienten der gewünschte Enddruck eingestellt und braucht auch nicht mit der Entstehung weiterer Dämpfe gerechnet zu werden, so wird nach dem Zurückschieben der Kühlfalle das Schieberventil 2 verschlossen, indem der Schieber 10 über seine Betätigungsstange 9 in die Geschlossenstellung gebracht wird. Zugleich wird die Zufuhr von flüssigem Stickstoff zur Kühlfalle 4 abgestellt, so daß diese sich allmählich erwärmt und der in Form einer Reif- oder Eisschicht gebundene Wasser- oder Lösungsmitteldampf abtaut Das abgetaute Kondensat kann sodann über das Hahnventil 8 abgelassen werden, wodurch gleichzeitig die Kammer 3 belüftet wird. Für die nächste im Rezipienten zu behandelnde Charge steht somit wieder eine völlig eisfreie Kühlfalle zur Verfugung.

Die Verschiebung der Kühlfläche erfolgt über eine Betätigungsstange 11, weiche in einem vakuumdichten Sitz 12 des Deckels 5 geführt ist

Während des Auspumpvorganges des Rezipienten wird die Kühlfalle 4 über das geöffnete Schieberventil 2 in den Rezipienten hineingefahren .^d mit flüssigen Stickstoff durchflutet, bis die anfaller. Jen Dämpfe gebunden sind. Die Kühlfalle wird sodann in die zylindrische Kammer 3 zurückgefahren und das Absperrventil 2 verschlossen, worauf das Abtauen der Kühlfalle beginnen kann.

Hierbei ist es selbstverständlich möglich, bei Werkstücken mit relativ geringer Dampfentwicklung mehrere Chargen ohne zwischenzeitlichen Abtauvorgang zu fahren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vakuumanlage mit einem Rezipjenten, welcher eine Kühlfalle enthält, deren Zuleitungen durch eine Wand des Rezipienten geführt sind, von dem durch ein vakuumdicht abschließbares Ventil eine Kammer abteilbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfalle (4) durch den Durchgang des Ventils (2) verschiebbar ist.

2. Vakuumanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfalle (4) mittels einer vakuumdicht durch die Kammer hindurchgeführten Betätigungsstange (11) verschiebbar ist.

3. Vakuumanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (11) zugleich Träger der Kühlmittelzuleitungen (6 bzw. 7) ist.