DE2534779A1 - Material handling system for airtight chambers - uses connected holder system fitted with separating devices and sealing elements - Google Patents
Material handling system for airtight chambers - uses connected holder system fitted with separating devices and sealing elementsInfo
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- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/06—Electron-beam welding or cutting within a vacuum chamber
Abstract
Description
Vorrichtung zum kontinuierlichen Transfer von Werkstücken durch und in dichten Kammern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestückung und Entleerung einer dichten Kammer, in der Werkstücke einer besonderen Behandlung unterzogen werden sollen.Device for the continuous transfer of workpieces through and in tight chambers The invention relates to a device for continuous Loading and emptying of a tight chamber in which the workpieces are in a special one Treatment to be subjected.
Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Transfer von Werkstücken unter Anwesenheit von Druckunterschieden zwischen der oder den dichten Kammern und ihrer Umgebung, und zwar insbesondere bei Kammern, die zur Durchführung von Behandlungen unter Vakuum, beispielsweise Verschweißen oder Verlöten, ausgebildet sind.In particular, it relates to a device for transferring workpieces in the presence of pressure differences between the sealed chamber or chambers and their surroundings, especially in the case of chambers that are used to carry out treatments are formed under vacuum, for example welding or soldering.
Es sind zahlreiche kontinuierlich arbeitende Zufuhrsysteme beispielsweise im Inneren von Öfen zur thermischen Behandlung bekannt, bei denen die an die gegenseitige Isolierung der Atmosphären gestellten Anforderungen ausreichend erfüllt werden, wenn zwischen den beiden Medien keine Druckdifferenz besteht.There are numerous continuous feed systems, for example known inside of furnaces for thermal treatment, in which the mutual Isolation of the atmospheres are sufficiently met, if there is no pressure difference between the two media.
Bei der kontinuierlichen Bestückung einer unter Vakuum arbeitenden Vorrichtung wurde dieses Problem jedoch nur in einigen wenigen Fällen gelöst, von denen als bekanntester die Durchführung von Werkstücken mit sehr großer Länge und konstantem Profil, wie Bänder oder Rohre, durch eine Kammer zu nennen ist.With the continuous assembly of a vacuum working However, this problem has only been solved in a few cases by the device which are best known for the implementation of workpieces with a very large length and constant profile, such as strips or tubes, through a chamber.
Dagegen wurde die kontinuierliche Durchführung einer großen Serie von Werkstücken unter Vakuum bei Arbeitsgängen mit hoher Produktionsquote nur teilweise gelöst. So ist es beispielsweise bei Elektronen-Schweißmaschinen hoher Leistung bekannt, Vorrichtungen mit rotierenden Scheiben oder Karrussels zu benutzen, die an festen Stationen stehen bleiben, an denen Arbeitsgänge wie Bestückung, Aufsetzen, Verschweißen Abnahme, durchgeführt werden, wobei die Produktionstakt durch den längsten Arbeitsgang bestimmt wird, während alle anderen zusätzlichen Arbeitsgänge in oberlappungszeiten vor sich gehen.In contrast, the continuous implementation of a large series of workpieces under vacuum in operations with a high production rate only partially solved. This is the case, for example, with high-performance electron welding machines known to use devices with rotating disks or carousels that stop at fixed stations where operations such as loading, placing, Welding acceptance, to be carried out, with the production cycle through the longest Operation is determined, while all other additional operations in overlap times going on.
In diesen Fällen ist die Dauer des Schweißvorganges, der auf den Beschuß der Schweißnaht durch den Elektronenstrahl beschränkt ist, nicht der bestimmende Faktor, da die Erhöhung der Leistung der Elektronenkanone und damit die Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit keine Schwierigkeiten bietet. Die Beschränkungen rühren im wesentlichen von den Pumpzeiten her, die erforderlich sind, um die zu verschweißenden Werkstücke unter primäres Vakuum (10 1 bis 10 2 Torr) zu bringen. Im wesentlichen wird die Beschränkung durch den Transfer verursacht.In these cases the duration of the welding process depends on the bombardment the weld is restricted by the electron beam, not the determining one Factor as the increase in the power of the electron gun and thus the increase the welding speed presents no difficulties. The restrictions are stirring essentially from the pumping times that are required to weld the Bring workpieces under primary vacuum (10 1 to 10 2 Torr). Essentially the restriction is caused by the transfer.
Es sind bereits verschiedene Lösungen bekannt. Beispielsweise werden Dichtringe benutzt, an denen die Scheibe des Karrussels so gleitet, daß man dank des Vorhandenseins von Schutzringen eine erste Abpumpung der die zu verschweißenden Werkstücke enthaltenden Behälter in dem 'tSchutzbereich" vornehmen kann, bevor man in die eigentliche Schweißkammer gelangt, die mit der Elektronenkanone in Verbindung ist. Hierbei ergeben sich jedoch durch das schnelle und ruckartige Gleiten des Karrussels auf den verschiedenen Dichtringen mit großen Abmessungen, die die Schutzringe schließen, große Einstellungs- und Wartungsschwierigkeiten.Various solutions are already known. For example be Sealing rings used, on which the disk of the carousel slides so that one thanks the presence of guard rings a first pumping out of those to be welded Containers containing workpieces in the 'protected area' before one enters the actual welding chamber, which is connected to the electron gun is. However, this results from the rapid and jerky sliding of the carousel on the various large-size sealing rings that close the protective rings, great adjustment and maintenance difficulties.
Eine andere Anordnung besteht darin, daß der Behälter unter die Kammer der Elektronenkanone gebracht wird und durch vertikale Bewegung an der Schweißkammer dicht zum Anliegen kommt. Die Auspumpung dieser Kammer wird vorgenommen, bis das Vakuum so stark wird, daß sich ein Ventil öffnet, das im allgemeinen mit der Elektronenkanone fest verbunden ist, deren Hochspannungs-Beschleunigungsteil ständig unter sekundärem Vakuum (10 5 bis 10 4 Torr) gehalten wird.Another arrangement is that the container is under the chamber the electron gun is brought and by vertical movement on the welding chamber comes close to concern. This chamber will be pumped out until the Vacuum becomes so strong that a valve opens, generally with the electron gun is firmly connected, whose high-voltage acceleration part is constantly under secondary Vacuum (10 5 to 10 4 torr) is maintained.
Bei diesen Earrusselvorrichtungen ist das Werkstück in seinem Behälter feststehend und der Behälter bewegt sich von Station zu Station. Die Kanone ist ebenfalls feststehend und die Schweissung geht durch Einwirkung von elektromagnetischen Strahlablenkungsspulen vor sich. Die Verschweißung durch Ablenkungen unterliegt gewissen Beschränkungen. Der Elektronenstrahl beschreibt nämlich in seiner Bewegung einen Kegel, wodurch die möglichen Verbindungsprofile eingeschränkt werden, und zwar insbesondere dann, wenn Schweißraupen mit hoher Eindringung ausgeführt werden sollen.In these earbuds, the workpiece is in its container stationary and the container moves from station to station. The cannon is also fixed and the welding is done by the action of electromagnetic Beam deflection coils in front of you. Welding is subject to distraction certain restrictions. The electron beam describes namely in its movement a cone, which limits the possible connection profiles, and especially when weld beads are made with high penetration should.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der einfache Mechanismen benutzt werden, wodurch eine beträchtliche Gewichtsverringerung der Bauteile, beispielsweise der Ventile, Pumpgruppen und Schleusenkammern, und ihre Vereinfachung, beispielsweise der Vakuumdichtungen, erreicht wird und die Herstellung von sicheren, wirtschaftlichen Arbeitsketten und Anlagen mit höherer Produktionsquote ermöglicht wird. Bei der Elektronenschweißung gestattet diese Vorrichtung eine Vergrößerung des Bereichs der möglichen Verbindungen, indem sie einfach Relativbewegungen zwischen dem Werkstück und der Kanone bei der Verschweißung gestattet. Die Vorrichtung eignet sich ferner auch auf zweckmäßige Weise für Lötverfahren und thermische Behandlungen, die sich für schnelle thermische Zyklen eignen.The aim of the invention is to eliminate these disadvantages and a To create device in which simple mechanisms are used, whereby a considerable weight reduction of the components, for example of the valves, pumping groups and lock chambers, and their simplification, for example of vacuum seals, is achieved and the manufacture of safe, economical Work chains and systems with a higher production quota are made possible. In the Electron welding allows this device to enlarge the area the possible connections by simply making relative movements between the workpiece and the cannon allowed to weld. The device is also suitable also in an expedient way for soldering processes and thermal treatments that are suitable for fast thermal cycles.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die Vakuumkammer dieser Vorrichtung, Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen eines geradlinigen Transportzuges bzw. eines riörmig geschlossenen Transport , Fig. 3c eine schematische Darstellung eines Elementenbehälters, Fig. 3d einen schematischen Schnitt eines Werkstückbehälters, Fig. 3e eine schematische Darstellung des Werkstücks von Fig. 3d, das sich in einer Arbeitszone befindet, und Fig. 4a und 4b schematische Draufsichten einer vereinfachten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of exemplary embodiments, reference being made to the accompanying drawing is taken. 1 shows a schematic plan view of the inventive Device, Fig. 2 is a schematic section through the vacuum chamber of this device, 3a and 3b are schematic representations of a straight transport train or a ring-shaped closed transport, FIG. 3c a schematic representation of a Element container, Fig. 3d shows a schematic section of a workpiece container, FIG. 3e shows a schematic representation of the workpiece from FIG. 3d, which is in a Work zone is located, and FIGS. 4a and 4b are schematic top views of a simplified one Embodiment of the device according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Transfer von Werkstücken oder Werkstückhaltern durch und in Vakuumkammern. Ein Transferrohr 1 zur Einführung in die Kammer 2 besitzt ein Eintrittselement la und ein Austrittselement 1b und erhält kontinuierlich Elemente 3, die aneinandergehängt sind und einen ununterbrochenen Zug bilden. Im Maße der 3ewegung in der Kammer 2 werden an diesen Zug neue Elemente 3 angehängt, während am Ausgang 1b andere Elemente abgehängt werden. Jedes Element besitzt einen oder mehrere Dichtungen 4 von der unter der Bezeichnung "0-Ring" bekannten Art, Dichtungen mit Lippen oder Dichtungen mit magnetischer Flüssigkeit, die zwischen die Außenfläche des Elements und die Innenfläche des Transferrohrs 1 eingesetzt sind und in diesem bei der Bewegung die Abdichtung bewirken. In dem Transferrohr ist eine Gasab-Dumpungsöffnung 5 vorgesehen, damit Druckanstiege infolge der durch das Element bewirkten Beförderung von Gasvolumen in der Kammer vermieden werden. Jedes Element mit seiner Dichtung verhält sich somit wie ein dichter, beweglicher Stopfen und die Aufeinanderfolge dieser Stopfen bewirkt bei dem Durchgang in dem Transferrohr, itiem ein Vakuum hergestellt wurde, die Abdichtung und verhindert jede Druckerhöhung in der Kammer während der Einführung der Elemente.Fig. 1 shows an embodiment of a device for transfer of workpieces or workpiece holders through and in vacuum chambers. A transfer tube 1 for introduction into the chamber 2 has an entry element la and an exit element 1b and continuously receives elements 3 that are connected to one another and one uninterrupted Train. As the movement in chamber 2 increases, new elements are added to this train 3 is appended, while other elements are detached at output 1b. Every element has one or more seals 4 of the type known under the designation "O-ring" Type, seals with lips or seals with magnetic fluid that between the outer surface of the element and the inner surface of the transfer tube 1 are inserted are and cause the seal in this when moving. In the transfer tube a gas dump opening 5 is provided so that pressure rises due to the through the element caused transport of gas volumes in the chamber can be avoided. Each element with its seal behaves like a dense, mobile one Plug and the succession of these plugs causes the passage in the Transfer tube, itiem a vacuum was created, which prevents the seal and any increase in pressure in the chamber during the introduction of the elements.
Die Kräfte, die durch die auf die Elemente einwirkende Druckdifferenz verursacht werden, werden durch einen Mechanismus b ausg##li#?len, der beispielsweise Rollen besitzt und einerseits die Elemente hält und andererseits ihre Bewegung gewährleistet.The forces created by the pressure difference acting on the elements are caused by a mechanism b, for example Has roles and on the one hand holds the elements and on the other hand ensures their movement.
Ferner sind Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, durch die vermieden werden soll, daß sich die Elemente lösen, wenn die Arbeitskammer 2 unter Vakuum gesetzt wird.Furthermore, safety devices are provided through which to avoid should be that the elements come loose when the working chamber 2 is under vacuum is set.
Wenn das Element 8 in die Kammer gelangt ist, wird es mit einer an einer dichten Durchführung montierten Zange 9 von dem Element 7 gelöst. Die Räder 10 und die Räder 11 befördern das Element zu der Arbeitsstation. Sie werden durch eine vertikale Bewegung mit dem Element in Kontakt gebracht oder weggerückt. Nach Beendigung des Arbeitsganges an dem Element 8 wird dieses auf gleiche Weise nach 12 befördert und durch eine Zange 13 an den Austrittszug angehängt.When the element 8 has entered the chamber, it is connected to an a tight bushing mounted pliers 9 detached from the element 7. The wheels 10 and the wheels 11 convey the element to the work station. You will go through a vertical movement brought into contact or moved away from the element. To Completion of the operation on the element 8 is done in the same way 12 conveyed and attached to the exit train by a pair of pliers 13.
Für den Eintritt in die Vakuumkammer und den Austritt aus dieser sind also keinerlei Ventile oder Schleusenkammer erforderlich.For entry into and exit from the vacuum chamber are so no valves or lock chambers are required.
Fig. 2 zeigt in einem Schnitt die Kammer 2 und die wegrückbaren Räder 11, deren Drehung in der oberen Stellung den Transfer des Elements 8 bewirkt. Durch wegrückbare Anschläge 14 wird das Element in seiner Arbeitsstation genau positioniert. Nun wird eine sich drehende Welle 15 in das Element 8 eingeführt und versetzt eine Verbindung 16 unter einer Elektronenkanone 17 in Drehung, deren Elektronenstrahl 18 die Verschweißung durchführt. Nach der Verschweißung werden die Welle 15 und die Anschläge 14 weggerückt und dann wird das Element 8 wegbewegt und durch ein neues Element ersetzt. Insbesondere bei gleichförmigen Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit ist jedoch auch eine andere Ausführungsform dieses kontinuierlichen Zuges möglich, der aus einer Folge von beweglichen Stopfen besteht, die die Abdichtung in dem ?£ransferkanal bewirken. Die Fig. 3a und 3b zeigen einen Transportzug oder Förderer 21, der sich ringförmig schließt, wobei er den oder die dichten Kammern 22 und 23 durchquert. Dieser Förderer besitzt Behälter 24, die durch Querwände 25 voneinander getrennt sind.Fig. 2 shows in a section the chamber 2 and the movable wheels 11, the rotation of which in the upper position causes the element 8 to be transferred. By Removable stops 14, the element is precisely positioned in its work station. A rotating shaft 15 is now inserted into the element 8 and displaces one Connection 16 under an electron gun 17 in rotation, its electron beam 18 carries out the welding. After welding, the shaft 15 and the stops 14 moved away and then the element 8 is moved away and through a new element replaced. Especially with uniform movements with constant However, speed is another embodiment of this continuous one Train possible, which consists of a series of movable plugs that make the seal cause in the? £ ransferkanal. 3a and 3b show a transport train or Conveyor 21 which closes in an annular manner, with the sealed chamber or chambers 22 and 23 traversed. This conveyor has containers 24, which are supported by transverse walls 25 are separated from each other.
Jeder Behälter ist mit einem Deckel 2G versehen, der die Kontinuität der Form des Querschnitts des Transportzuges gewährleistet, so daß dieser einen dichten, kontinuierlichen Stopfen in den Förderkanälen 1 bildet. Wie die Fig. 5a und 3b zeigen, sind die Förderkanäle 1 zu diesem Zweck mit Dichtringen 27, 28 versehen. Eine in dem Deckel 26 oder in der Wand des Förderers 21 vorgesehene Öffnung 41 gestattet die Verbindung der Behälter über die Leitung 5 mit einer Vakuumpumpe während ihres Durchgangs in dem Transferkanal.Each container is provided with a lid 2G, which ensures continuity the shape of the cross-section of the transport train ensured, so that this one tight, continuous plug in the conveyor channels 1 forms. Like Fig. 5a 3 and 3b show, the conveying channels 1 are provided with sealing rings 27, 28 for this purpose. An opening 41 provided in the cover 26 or in the wall of the conveyor 21 permits the connection of the container via line 5 with a vacuum pump during their Passage in the transfer channel.
In der Arbeitskammer 22 werden die Behälter 24 durch eine Vorrichtung, die den Deckel 26 verschwenkt, geöffnet und die in den Behältern enthaltenen Werkstücke werden beispielsweise für eine Elektronenkanone zugänglich.In the working chamber 22, the containers 24 are which pivoted the lid 26, opened and the workpieces contained in the containers become accessible to an electron gun, for example.
Der Förderer wird durch die Rollen 42 in der Richtung der Pfeile f1 und f in Bewegung versetzt. Das Einsetzen und die Entnahme der Werkstücke geht an den Stationen 43 und 44 nach Öffnung der Deckel 26 bei 45 durch jede geeignete bekannte Einrichtung vor sich.The conveyor is driven by rollers 42 in the direction of arrows f1 and f set in motion. The insertion and removal of the workpieces begins stations 43 and 44 after opening lids 26 at 45 by any suitable known means Facility in front of you.
Die Fig. 3d und 3e zeigen schematisch die Bewegung der Werkstücke 46, die in die Behälter eingesetzt wurden. Das Werkstück 46 ist hierbei an einem Halter 47 befestigt, der an dem Deckel 26 angebracht ist. Nach Verschwenken des Deckels, der sich nun in der in unterbrochenen Linien dargestellten Stellung (48) befinit, wird ein Stößel 49 in eine Aussparung 50 dieses Deckels eingeführt. Dieser Stößel löst den Halter 47 ab und hebt das Werkstück 46 in die Arbeitszone. In dieser Arbeitszone 51 ist schematisch eine Kathodenstrahl-Heizvorrichtung (Elektronenheizvorrichtung) 52 -daroestellb mit der der entsprechende Teil des Werkstücks 46 auf die Löt- bzw. Schweißtemperatur gebracht wird. Durch eine umgekehrte Folge von Arbeitsgängen wird das Werkstück wieder auf den Deckel herunterbewegt und dieser wird für den Austritt geschlossen. Bei der in Fig. 3b gezeigten Vorrichtung kann die Kammer 22 beispielsweise zum Verlöten und die Kammer 23 zu einer beschleunigten Kühlung unter Argonstrahl dienen.FIGS. 3d and 3e show schematically the movement of the workpieces 46 inserted into the containers. The workpiece 46 is here on one Holder 47 attached, which is attached to the lid 26. After swiveling the Cover, which is now in the position shown in broken lines (48) befinit, a plunger 49 is inserted into a recess 50 of this cover. This The ram detaches the holder 47 and lifts the workpiece 46 into the work zone. In this Working zone 51 is schematically a cathode ray heating device (electron heating device) 52 -daroestellb with which the corresponding part of the workpiece 46 on the soldering or Welding temperature is brought. By a reverse sequence of operations the workpiece is moved back down onto the cover and this is used for the exit closed. In the device shown in FIG. 3b, the chamber 22 can, for example for soldering and the chamber 23 for accelerated cooling under an argon beam to serve.
Die Fig. 4a und 4b zeigen eine vereinfachte Abwandlung der Erfindung, die insbesondere zum Verschweißen oder Verlöten von Enden von prismenförmigen oder zylindrischen Körpern verwendbar ist. Hierbei ist der Elementenzug auf einen Kolben 31 reduziert, der den Transferkanal 32 bald in der einen Richtung, bald in der anderen Richtung durchquert. Dieser Kolben nimmt Werkstücke 33 mit, an denen eine Verschweißung oder Verlötung mit Hilfe des Elektronenstrahls 34 vorgenommen werden soll. Die Transferkammer besitzt Dichtringe und ein Zusatzpumporgan. Anschläge, Räder und Zahnstangen 36 bewirken die Bewegung des Kolbens. In der Schweißstellung kommen die Rollen 37 mit dem Körper 33 in der Stellung 38 in Kontakt und versetzen diesen in Drehung. Wie im Fall der Fig. 3 übt auch in diesem Fall die Druckdifferenz bei den verschiedenen Bewegungen keine Kraft aus, da das Volumen der unter Vakuum stehenden Kammer konstant bleibt.4a and 4b show a simplified modification of the invention, in particular for welding or soldering ends of prismatic or cylindrical bodies can be used. Here the element pull is on a piston 31 reduces the transfer channel 32 now in one direction, now in the other Direction crosses. This piston takes workpieces 33 with which a weld or soldering with the aid of the electron beam 34 is to be carried out. The transfer chamber has sealing rings and an additional pump element. Stops, wheels and racks 36 cause the piston to move. In the welding position, the rollers 37 come along the body 33 in the position 38 in contact and put this in Rotation. As in the case of FIG. 3, in this case too the pressure difference applies to the various Movements do not exert any force, as the volume of the chamber under vacuum is constant remain.
- Patentansprüche -- patent claims -
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752534779 DE2534779A1 (en) | 1975-08-04 | 1975-08-04 | Material handling system for airtight chambers - uses connected holder system fitted with separating devices and sealing elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752534779 DE2534779A1 (en) | 1975-08-04 | 1975-08-04 | Material handling system for airtight chambers - uses connected holder system fitted with separating devices and sealing elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2534779A1 true DE2534779A1 (en) | 1977-02-17 |
Family
ID=5953188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752534779 Pending DE2534779A1 (en) | 1975-08-04 | 1975-08-04 | Material handling system for airtight chambers - uses connected holder system fitted with separating devices and sealing elements |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2534779A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2403645A2 (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-13 | Vide & Traitement Sa | Furnace for thermochemical metal treatment - ensures ion bombardment by anodes and cathodes without arc discharge |
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1975
- 1975-08-04 DE DE19752534779 patent/DE2534779A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2403645A2 (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-13 | Vide & Traitement Sa | Furnace for thermochemical metal treatment - ensures ion bombardment by anodes and cathodes without arc discharge |
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Legal Events
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