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Stromdurchfiihrung
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Die vorliegen-de Erfindung betrifft eine Stroaurchfuhrung für einen
Rezipienten für stromstarke Glimmentladungen mit einem hülsenförmigen Isolierkörper,
der den Stromleiter gegenüber der Wandung des Rezipienten isoliert.
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Bei der Behandlung von Werkstücken mittels stromstarker Glinmentladungen
zum Nitrierhärten, Pietallisieren, Glühen, Härten, Karburieren, Entkohlen oder dergleichen
der Werkstücke werden diese in einem Rezipienten aufgestellt bzw. aufgehängt und
mit einem elektrischen Leiter verbunden, der isoliert durch die Wandung des Rezipienten
geführt werden muß. Bei Gleichstrombetrieb ist der Rezipient im allgemeinen anodisch
und der Stromleiter, der mit den Werkstücken verbunden ist, kathodisch geschaltet.
Insbesondere bei großen Rezipienten und hohen Stromstärken kann die Stromiurchführung
Zug- und Biegebeanspruchungen infolge der damit verbundenen Werkstücke ausgesetzt
sein, die zu einem Brechen des Isolierkörpers, der den Stromleiter gegenüber der
Wandung des Rezipienten isoliert, und zu einem Verbiegen des Stromleiters führen
kann, so daß die Stromdurchführung nicht mehr ohne Zerstören derselben demontierbar
ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Stromdurchführung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der praktisch keine Zug- oder Biegebeanspruchung
sowohl am Isolierkörper als auch am Stromleiter
auftritt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Isolierkörper von einem
gegenüber dem Stromleiter isolierten Kugelzapfen umgeben ist, der in einer inneren
und einer äußeren Kugelpfanne der Wandung des Rezipienten vakuumdicht gelagert ist.
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Infolge der Verwendung des in Kugelpfannen gelagerten Kugelzapfens,
der entsprechend den auf die Stromdurchführung ausgeiibten Zug- oder Biegebeanspruchungen
drehbar ist und diese Beanspruchungen somit ausgleicht, so daß durch diese Beanspruchungen
weder der Isolierkörper noch der Stromleiter beschädigt werden können, ergibt sich
ferner eine gute Vakuumabdichtung des Inneren des Rezipienten im Bereich der Stromdurchführung
gegenüber dem Außenraum.
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Zur leichten Demontage der Stromdurchführung ist zweckmäßigerweise
wenigstens die äußere Kugelpfanne lösbar mit der Wandung des Rezipienten verbunden.
Die Xugelpfannen können über eine Büchse mit der Wandung des Rezipienten verbunden
sein, die Ausnehmungen aufweist, die mit einem Kühlmittelkreislauf für die Wandung
des Rezipienten in Verbindung stehen, um somit die Kühlung möglichst nahe an den
Kugelzapfen heranzubringen.
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Die Stromdurchführung wird zweckmäßigerweise in ihrem Durchmesser
im Inneren des Rezipienten derart ausgebildet, daß dieser kleiner als der innere
Durchmesser der inneren Kugelpfanne ist, so daß beim Lösen der äußeren Kugelpfanne
der Kugelzapfen mit dem Stromleiter entfernt werden kann. Dabei sind insbesondere
der zur Abschirmung gegen Entladungserscheinungen im Inneren des Rezipienten anschließend
an den Kugelzapfen
vorgesehene, den Stromleiter umgebende, ringspaltbildende
Einrichtungen in ihren äußeren Durchmesser kleiner als der innere Durchmesser der
inneren Kugelpfanne. Die ringapaltbildenden Einrichtungen bilden zweckmäßigerweise
zusalmien mit dem Isolierkörper eine selbstständige ein- und ausbaubare Baugruppe.
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Eine derartige Stromdurchführung ermöglicht infolge des einfachen
Entfernens des Kugelzapfens durch Lösen der äußeren Kugelpfanne ein Messen des ohmschen
Widerstandes für Kontrolizwecke außerhalb und entfernt vom Rezipienten.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Abbildungen
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Stromdurchführung; Fig. 2 zeigt perspektivisch einen Teil der Büchse, die die Stromdurchführung
aufnimmt; Fig. 3 und 4 zeigen die Kombination einer erfindungsgemäßen Stromdurchführung
mit einem Stromleiter zum Zuleiten des Stroms zu den zu behandelnden Werkstücken.
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Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die
Wandung 1 des Rezipienten einen äußeren Mantel'pa und einen inneren Mantel 1b, zwischen
denen sich ein Kühlraum 1c, der von einem Kühlmittel durchströmt wird, befindet.
In der Wandung 1 ist eine Büchse 2 eíngeschweißt, die mit Gewindebohrungen 2a an
ihrer bezüglich des Rezipienten inneren bzw. äußeren Seite versehen ist. Die Büchse
2 weist ferner Ausfräsungen 2b auf, die mit dem Kühlraum 1c in Verbidung stehen
und sich zwischen den Bohrungen 2a befinden. Mit der Büchse 2 ist eine innere Kugelpfanne
3 und eine äußere Kugelpfanne 4 durch Schrauben 5 verbunden, die in die Gesindebohrungen
2a eingeschraubt sind. Zwischen der inneren Kugelpfanne 3
und der
Büchse 2 befindet sich ein 0-Ring 6 zum Abdichten der Kugelpfannen gegenüber der
Büchse 2.
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Wenigstens die innere Eugelpfanne 3 ist an ihrer Pfannenfläche mit
einer Nut zur Aufnahme eines weiteren 0-Ringes 7 versehen. Von den Eugelpfannen
wird ein Kugelzapfen 8 aufgenommen, der über den 0-Ring 7 gegenüber der inneren
Kugelpfanne 3 abgedichtet ist.
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Gemäß der lirJ.en Seite von Figur 1 sind Büchse und innere Kugelpfanne
einstückig ausgebildet.
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Der Kugelzapfen 8 umgibt einen hülsenförmigen Isolierkörper 9, der
beispielsweise aus Keramikmaterial besteht. Innerhalb des Isolierkörpers 9 befindet
sich ein Stromleiter 10, der gegenüber dem Kugelzapfen 8 durch einen Isolierring
11 abgestützt ist, wobei der Isolierring 11 den hülsenförmigen Isolierkörper 9 an
seinem Ende außerhalb des Rezipienten umgibt. Zwischen dem Kugelzapfen 8 und dem
Isolierring 11 bzw.
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dem Isolierring 11 und den Stromleiter 10 befinden sich zur Abdichtung
0-Ringe 12 und 13. Auch der Isolierkörper 9 ist gegenüber dem Stromleiter 10 an
seinem außerhalb des Rezipienten befindlichen Ende durch einen 0-Ring 14 abgedichtet.
Der Stromleiter 10 steht mit einem Stronkabel 15 über eine Mutter 16 und ein Futter
17 in Verbindung, wobei das Futter 17 aus mehreren konischen Futterstücken besteht,
die längs einer konischen Innenfläche 18 des Stromleiters 10 zur Erzielung eines
guten Kontaktes mittels der Mutter 16 verkeilbar sind, während die Mutter 16 in
den Stromleiter 10 einschraubbar ist.
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Im Inneren des Rezipienten ist die Keramikhülse 9 an ihrem unteren
Ende mit einem ringförmigen Flansch 9a versehen, der zur Abstützung eines Spa lt
systems
dient. Das Spaltsystem besteht dabei aus mehreren elektrisch
leitenden Ringen 19, die durch Isolierringe 20 mit geringerem Durchmesser, beispielsweise
Glimmerringe voneinander getrannt sind, so daß sich zwischen den einzelnen Ringen
19 Spalte befinden. Einer der Ringe 19 ist zusätzlich hülsenförmig ausgebildet und
ungibt einen Teil der übrigen Ringe 19 und ist hierzu mit Abstand angeordnet. Die
Ringe 19 und 20 sind auf dem Isolierkörper 9 mittels eines Sicherungsringes 21 gesichert
und können mit dem Isolierkörper 9 als eine Einheit ein- bzw. ausgebaut werden.
Der aus dem Isolierkörper 9 im Inneren des Rezipienten auftretende Stromleiter 10
weist eine Anschlußschraube 22 auf, die auf dem Stromleiter 10 aufgeschraubt ist
und sich gegen den Flansch 9a abstützt. An ihrem Ende im Inneren des Rezipienten
besitzt die Anschlußschraube 22 ein Edison-Gewinde 23 oder eine Steckverbindung,
damit sie mit den zu behandelnden Werkstücken verbunden werden kann.
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Die Anschlußschraube 22 ist auf einem Teil ihres Umfanges von dem
hülsenförmig ausgebildeten Ring 19 unter Belassung eines ringförmigen Spaltes 24
umgeben. Das durch die Ringe 19 und 20 gebildete Spaltsystem stellt sicher, daß
durch eventuelles Aufdampfen eines Netallfilms keine elektrische Brücke zwi- -schen
dem Stromleiter 10 und der Wandung 1 des Rezipienten entstehen kann. Der äußere
Durchmesser des Spaltsystems ist kleiner als der innere Durchmesser der Kugelpfannen
3, 4-; damit nåch Lösen der äußeren Kugelpfanne 4 der Kugelzapfen 8 mit dem Stromleiter
10 durch die innere Kugelpfanne 3 aus dem Rezipienten herausgezogen werden kann.
n Figur 3 zeigt das Ende'einer' Stromdurchführung, auf -dessen Gewinde 23 ein Stromleiter
aufgeschraubt ist, der an seinem Ende eine Kugelpfanne 26-aufweist, die an ihrem
geöffneten Ende mit einer Ringnut 27 versehen
ist, in der sich
ein Springring 28 befindet.
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Die Stromdurchführung ist hierbei beispielsweise in der Seitenwand
eines Rezipienten angeordnet und u.a.
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nach oben und unten schwenkbar, so daß der Stromleiter 25 mit seiner
Kugelpfanne 26 einen Kugelkopf 29 einer mit den durch Glimmentladung zu behandelnden
Werkstückenverbundenen Einrichtung umgreift und auf diese Weise die Stromzuführung
zu den Werkstücken sicherstellen kann. Gegebenenfalls kann auch während des Glimmentladungsvorgangs
beim Auftreten von Entladungsstörungen an den mit dem Kugelzapfen 29 verbundenen
Werkstücken die Stromzufuhr durch Hochschwenken der Stromzuführung unterbrochen
werden, während andere in dem Rezipienten befindliche Werkstücke weiterbehandelt
werden können.
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Gemäß Figur 4 ist auf das Gewinde 23 der Stromdurchführung ein Stromleiter
25 aufgeschraubt, der an seinem Ende einen Kugelzapfen 30 trägt. Eine oder mehrere
dieser Stromdurchführungen sind dabei vorzugsweise durch den Boden des Rezipienten
geführt und tragen einen Stromring 31, über den die zu behandelnden Werkstücke mit
Strom versorgt werden. Der Stromring 31 besitzt eine Kugelpfanne 32, die eine Ringnut
33 aufweist, in der sich ein Springring34 befindet.
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- Ansprüche
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