DE2618764A1

DE2618764A1 - Zweistufiges pumpenaggregat zum evakuieren von vakuumroehren

Info

Publication number: DE2618764A1
Application number: DE19762618764
Authority: DE
Inventors: Michel Albertin; Louis Maurice
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1975-05-05
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1976-11-18
Also published as: NL7604820A; NL178090C; GB1504246A; FR2310483B1; IT1059001B; FR2310483A1; DE2618764C2; NL178090B; US4071058A

Description

2 8. April 197B

Fo 9880

DipL-lng. Jürgen WEINMiLLER

PATENTASSESSOR 261876 4

BOSPI GmbH

München 80

Zeppelinstr. 63

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL S.A. 12, rue de la Baume, 75008 PARIS, Frankreich

ZWEISTUFIGES PUMPENAGGREGAT ZUM EVAKUIEREN VON

VAKUUMRÖHREN

Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat zum Evakuieren von Röhren, insbesondere Fernseh-Bildröhren. Zur

_7 Erzielung eines Hochvakuums von etwa 1© Torr xn Fernsehröhren wird oft eine zweistufige Pumpvorrichtung verwendet, deren erste Stufe eine mechanische Vakuumpumpe und deren zweite Stufe eine Öldampfdiffusions-Vakuumpumpe aufweist.

Fernsehröhren werden zur Evakuierung oft auf Gestellen angeordnet, die auf Rollen montiert sind? diese Gestelle werden dann von einer Kette in einen Tunnelofen gezogen, in dem die Röhren unter Vakuum durch Aufheizen auf etwa 400°C entgast werden. Dabei wird lediglich der obere Teil des Gestells, auf dem die Röhre liegt, in den Ofen eingeführte

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Während dieser Entgasungsoperation unter Vakuum bemüht man sich gleichzeitig, das Eindringen von aus der Diffusionspumpe stammenden Ölmolekülen in die Fernsehröhre während des Pumpvorgangs zu verhindern. Hierzu wird das Gehäuse der Diffusionspumps und eine über der Pumpe einlaßseitig angeordnete Abschirmung durch eine mit Hilfe einer Wasserpumpe umgewälzte Wasserströmung stark abgekühlt. Die Wasserpumpe muß eine ausreichend hohe Leistung aufweisen, um die Wandungen der Diffusionspumpe auf einer genügend niedrigen Temperatur zu halten» damit praktisch alles Öl an diesen Wandungen kondepiert wird. Daraus ergibt sich eine ziemlich schwere Anordnung? die eine großs Menge Wasser verbraucht und einen hohen Strombedarf aufweist» Außerdem kansat es durch die stete Wasserzufuhr bei dieser Vorrichtung zu eines allmählichen Verstopfen durch Kalkablagerung in den Wasserleitungen»

Durch die Erfindung sollen diese Wachteile beseitigt ".•?ar dan«,

Gegenstand der Erfindung ist ein zweistufiges Pumpenaggregat zum Evakuieren von Vakuumröhren, die auf einem Gestell angeordnet sind, wobei das Pumpenaggregat als erste Stufe eine mechanische Vakuumpumpe aufweist,, ferner in Reihe mit der mechanischen Vakuumpumpe als zweite Stufe eine Öldampfdiffusionspumpe,, deren Gehäuse von einer Schutzhaube umgeben wird«, weiterhin eine die Diffusionspumpe mit der mechanischen Pumpe verbindende Rohrleitung, die ein L.-förmiges Teil am Ausgang der Diffusionspumpe i'~fi ein ansteigendes, in einem abgewinkeltes^ Stück auslaufendes Seil umfaßt, weiter eine auf der Ansaugleitung der Diffusionspumpe montierte .afoschirffiffing, sine den Pumpstutzen dar Fernsehröhre

umgebende obere Dichtung sowie Ventilatoren umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhaube der Diffusionspumpe, das L-förmige Teil, die Abschirmung und die Dichtung durch Luftströme gekühlt werden, die im kalten Bereich des Pumpengestells, insbesondere an der Unterseite des Gestells, entnommen werden.

Die Erfindung macht also Gebrauch von Dampfstrom-Vakuumpumpen, bei denen die Kühlung durch erzwungene Luftzirkulation erreicht wird.

In derartigen Pumpen wird das Pumpengehäuse von einer zylindrischen Schutzhaube umgeben, in der ein durch einen Ventilator umgewälzter Kaltluftstrom zirkuliert, während das Pumpengehäuse auf seiner Außenfläche parallelverlaufende Nuten aufweist, die dank der Zwangsluftzirkulation einen sehr wirksamen Wärmeaustausch gewährleisten.

Es ist ersichtlich, daß bei einer derartigen Vorrichtung im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen der Wasserverbrauch entfällt ebenso wie die Kosten für die Verlegung von Wasserzu- und -ableitungen. Ferner gibt es keine Kalkablagerungen mit dadurch bedingtem Verstopfen von Wasserleitungen mehr.

Da jedes Pumpgestell einer Fernsehröhre jeweils mit einer derartigen zweistufigen Pumpvorrichtung versehen ist, bleibt als einzige mögliche technische Störung der Ausfall der Kühlung für ein einzelnes-Pumpgestell, was lediglich für ein Pumpgestell von vielen und nicht für alle Pumpgestelle zu einer Stillegung führt, während bei wassergekühlten Pumpgestellen eine Panne in der Viasserzuführung die gesamte Fabrikation lahmlegen würde.

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Schließlich wird der Stromverbrauch zur Anlagen-Fühlung auf etwa die Hälfte herabgesetzt.

Die Erfindung läßt sich am besten durch einen Vergleich eines erfindungsgemäßen Pumpenaggregats mit einem herkömmlichen "■/assergekühlten Pumpenaggregat: verdeutlichen. Dieser Vergleich -•/ird unter Bezugnahme auf die beiden beiliegenden Figuren durchge führt.

Fig. 1 zeigt schematisch ein herkömmliches Pumpenaggregat,

Fig_o 2 zeigt schesnatisch ein erfinäungsgemäßes Pumpen-

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Gemäß Fig« 1 trägt ein Fumpgestell 1 eine Fernsehröhrs 2ρ die durch Ständer 3 gehalten wird. Im Innern des Pumpgsstells sieht man die mechanische Yorvakuumpumpe 4, die mit einem selbständigen Luftkühisystem 5 versehen ist. Diese Pumpe ■wird durch ihren Motor 6 angetrieben. Die Ansaugleitung 7 der Priraärpumpe ist über eine Leitung S mit: einer Öldampfdiffusions-Talsuumpumpe 9 verbunden. Das Pumpengehäuse 10 der Diffusionsi:i:iapa S wird von .einer Kühlschlange Il umgeben* die durch ein Wasserpumperiaggregat. 12 mit ?jasser versorgt wird. Die Wassersufuhr erfolgt über eine Eingangsleitung 13, das erwärmte Wasser tritt durch eine Leitung 14 wieder aus. um den Pump-S'iütsen 15 dsr Fernsehröhre 2 ist @ina Widerstandsheizung 16 aEigsordnoü £. rai'c flor ö@r Suibsoa. sasich ütsm Svakuiarsn der Fern= X'sh.zohxiSs s"i2wjsEsIiffiüols®ii ";?@'£&.®ΐΐ kansi^ oMics daß dafooi öl© Söhre ilis ¥alsu"as verlisrte Sine Dichtung 17 sx-jiscken dem Pumpsystem y-ridl diar iFaraselirölir® wird in eier LfHiQ dor Widarstandsheisong siigscriiasic. Dias©r gessst® Esreich ß®s Puiiapgesfeells "wird in. oinen

Um ein übermäßiges Erhitzen der Dichtung 17 zu vermeiden, wird der obere Teil einer Ansaugleitung 18 der Diffusionspumpe 9 von einer Schutzhaube 19 umgeben, die über eine Öffnung 20 mit dem Unterteil des Pumpgestells verbunden isto Außerdem wird die Dichtung 17 über eine Wasserleitung 21 gekühlt.

Wenn die Fernsehröhre fertig ist, wird sie vom Gestell abgenommen. Selbst wenn man aus Vorsichtsgründen zuvor die mecha·= nische Pumpe abgeschaltet hat, gelangt Luft in die Diffusionspumpe ο und · ein Teil der Öldämpfe durchquert die die Diffusionspumpe mit der mechanischen Pumpe verbindende Leitung. Daraus ergibt sich ein Ölverlust für die Diffusionspumpe, der auch im Falle einer Implosion de:: Fernsehröhre zu verzeichnen ist_o

In der Fig. 2 werden, soweit es sich um identische Bauteile handelt, dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1„ so daß die sich unterscheidenden erfindungsgemäßen Bauteile um so besser deutlich werden« Auf dem Pumpgestell 1 wird die Fernsehröhre 2 von Ständern 3 gehalten« Die mechanische Vakuumpumpe 4 bleibt unverändert ₀ die mit ihrem Motor 6 und ihrem autonomen Luftkühlungssystem 5 versehen ist_o Auch wird die Widerstandsheizung 16 im geeigneten Äugenblick eingeschaltete um den Pumpstutzen 15 zuzuschmelzen_o Kennzeichnend für das er-= findungsgemäße Pumpenaggregat ist der Einsatz eines Ventilators 22s dessen Einlaßöffnung 23 an dor Unterseite des Pumpgestells oder an einem anderen kühlen Ort in unmittelbarer Nachbarschaft des Gestells angeordnet ist» Di® über die Einlaiöffnung 23 angesaugte Luft wird durch eine Leitung 24 ctirekt unter eine Schutzhaube 25 geleitet,, die das lampengehäuse 10 der Diffusions= pumpe 9 umgibt_o Dieses Fumpengehäuse 10 ist mit Kühlrippen

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versehen. Kühlrippen bieten bestimmte Vorteile,, wenn die Luft, mit der sie in Berührung kommen„ eine geringe Geschwindigkeit aufweist, oder wenn man Wärme durch Strahlung an die Umwelt abgeben will; jedoch bietet ein mit hoher Geschwindigkeit strömendes Gas an sich eine bessere Wärmeabgabe durch Konvektion«. Auf der der Frischlufteinlaßöffnung gegenüberlxegenden Seirs ist die Haube 25 mit Öffnungen 27 versehen, damit Rippen 28, die in ein L-formiges Teil der Diffusionspumpe eingeschnitten sineρ durch Konvektion gekühlt werden können. Durch Kühlung des r>-förmigen Teils werden die Qldämpfe aus der Diffusionspumpe <, die durch den Strom des Gases zur mechanischen Pumpe hin mitgerissen werden^ aufgefangen, und es wird eventuell eine letzte Kondensation von Ölmoiekülen erreicht^ die aus der mechanischen Pumpe austreten könnten, wenn das vorgesehene Vakuum erreicht, ist _c.

Über dem Diffusionspampenkörper ist eine Abschirmung 29 bekannter Bauart angeordnet _a die aus parallelen Metallplättchen aus einem gut wärmeleitenden Material wie beispielsweise Aluminium bestehen kann. Die Metallplättchen sind zur Senkrechten geneigtp ihre Anzahl und ihre Breite werden so gewählt„ daß auf bekannte Weise jede geradlinige Fortbewegung für aus der Diffusionspump® austretende Restolmoleküle verhindert wird.

Bless Metallplättchen eind thermisch und mechanisch rait siasta seiasrseits aus einem wärmeleitenden Material beste= !isii&sn Halter verbundene Dieser Haitsr wird über äußere Rippen gekühltο

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Abschirmung 29 oberhalb der Ripnen 28 des L-förmigen Teils eine Falle 30 auf, die wie die Abschirmung 29 aus zur Senkrechten geneigten, zueinander parallel liegenden Metallplättchen gebildet wird.

Die Falle 30 und die Abschirmung 29 sind unter einer weiteren Haube 31 untergebracht, die gleichzeitig die Dichtung 17 und die Ansaugleitung 18 umgibt. Ein Ventilator 32 entnimmt unter dem Pumpgestell oder an einem anderen kühlen Ort kalte Luft über eine senkrechte Leitung 33. Nach der Kühlung der Falle 30 und der Abschirmung 29 sowie der Dichtung 17 t-jirä die Luft durch Öffnungen 34 abgeführte Die Öffnungen sind flächenmäßig so berechnet, daß die Luft in der oberen Haube 19 stets unter einem leichten überdruck steht. Wenn in diesem Fall die vom Ventilator 32 erzeugte Luftströmung sehr stark ist, zirkuliert die Luft um die Falle 30 und um die Abschirmung 29 rasch (Turbulenzen), und für diesen Fall sind Falle und Abschirmung wie das Pumpengehäuse mit Kühlrippen versehen.

Falls die Kühlung der Abschirmung 29 und der Falle 30 nicht so stark zu sein braucht _B erreicht man innerhalb der Abschirmung 29 und der Falle 30 einen ausreichenden Wärmeaustausch, indem sie mit durch eine laminare Luftströmung gekühlten Rippen versehen werden. Diese Anordnung wird in Fig. gezeigt. Die weitere Haube 31 ist vollkommen dicht mit ües oberen Haube 19 verbunden'. Die obere Haube 19 foesfcelre zsaia Sdiuts der Dichtung 17, die das Vakuum in fler Fernsehröhre auf dem Pumpenaggregat gewährleistet, aus einem isolierenden und wärmereflektierenden Material« Außerdem ©rzeugt die ins innere der oberen Haube 19 über die Öffnung 20 eiairissgemäe Luft sisien

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leichten Luftüberdruck, so daß vom Ofen aus keine Warmluft eindringen kann. Die Ansaugleitung 18 wird aus einem gut wärmeleitenden Metall hergestellt und trägt so zur Kühlung der Dichtung 17 bei.

Die Erfindung bietet somit zahlreiche Vorteile : . Senkung des für die Kühlung des Gestells notwendigen Stromverbrauchs,

. Beseitigung des Risikos einer allgemeinen Panne aufgrund von Verstopfung oder Kalkablagerungen in der Wasserzuleitung,

. Fortfall der Wasserinstallation, . Auffangen des Öls aus der Diffusionspumpe, das

bei jedem Wechsel der Fernsehröhre oder im Falle einer Implosion einer Fernsehröhre entweichen würde.

Im vorliegenden Fall wurde die Erfindung für eine Anwendung bei Pumpgestellen zum Leerpumpen von Fernsehröhren beschrieben. Jedoch kann dieselbe Kühlvorrichtung für ein Pumpgestell bei jeder anderen Anlage zur Entgasung unter Vakuum eingesetzt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 -/ Zweistufiges Pumpenaggregat zum Evakuieren von Vakuumröhren, die auf einem Gestell angeordnet sind, wobei das Pumpenaggregat als erste Stufe eine mechanische Vakuumpumpe aufweist, ferner in Reihe mit der mechanischen Vakuumpumpe als zweite Stufe eine Öldampfdiffusionspumpe, deren Gehäuse von einer Schutzhaube umgeben wird, weiterhin eine die Diffusionspumpe mit der mechanischen Pumpe verbindende Rohrleitung, die einen L-förmigen Teil am Ausgang der Diffusionspumpe und ein ansteigendes, in einem abgewinkelten Stück auslaufendes Teil umfaßt, weiter eine auf der Ansaugleitung der Diffusionspumpe montierte Abschirmung, eine den Pumpstutzen der Fernsehröhre umgebende obere Dichtung sowie Ventilatoren umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhaube (25) der Diffusionspumpe, das L-förmige Teil, die Abschirmung (29) und die Dichtung (17) durch Luftströme gekühlt werden, die im kalten Bereich des Pumpgestells, insbesondere an der Unterseite des Gestells, entnommen werden.

2 - Pumpenaggregat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im ansteigenden Teil der die mechanische Pumpe mit der Diffusionspumpe verbindenden Leitung untergebrachte Falle (30) durch eine Zwangsluftströmung gekühlt wird.

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3 - Pumpenaggregat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falle (30), die Abschirmung (29), die obere Dichtung (17) und der Pumpstutzen (15) unter einer gemeinsamen Haube (31) angeordnet sind.

4 - Pumpenaggregat gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (31) , die die Falle (30), die Abschirmung (29) , die obere Dichtung (17) und den Pumpstutzen (15) enthält, mit Öffnungen (34) versehen ist und von einem eigenen Ventilator (32) mit Frischluft versorgt wird.

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