DE3010278A1 - Fenster - Google Patents
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- DE3010278A1 DE3010278A1 DE19803010278 DE3010278A DE3010278A1 DE 3010278 A1 DE3010278 A1 DE 3010278A1 DE 19803010278 DE19803010278 DE 19803010278 DE 3010278 A DE3010278 A DE 3010278A DE 3010278 A1 DE3010278 A1 DE 3010278A1
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/007—Pressure-resistant sight glasses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/004—Sight-glasses therefor
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Description
Jr Fenster
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3010278
21-11-1979 "f PHN 9383
-2-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fenster aus durchsichtigem Material zum Absperren einer Öffnung in
einer ¥and eines Raumes, in dem ein vom atmosparisehen
Druck abweichender Druck herrscht, welches Fenster mit wenigstens einer Kegelfläche versehen ist, die über
Dichtungsmittel mit der ¥and der abzusperrenden Öffnung
zusammenarbeitet.
Fenster dieser Art werden in Wänden von Hochdruckgefässen
und Vakuumgefässen verwendet, um auf diese
Weise optische Messungen an in diesen Gefässen befindlichen Materialproben durchführen zu können.
Die bisher bekannten Fenster bestehen aus Saphir, welcher Werkstoff nicht für alle optischen
Messungen geeignet ist.
Die Fenster haben meistens die Form eines
Zylinders mit genau parallelen Stirnflächen.
Die Dichtung zwischen den Stirnflächen und der Wand der Öffnung wird oft dadurch erhalten, dass das
Fenster auf solide Weise eingeklemmt und auf den Dichtungsflächen ein weiches Metall angeordnet wird, das dann
verformt und in die Dichtungsflächen eindiffundiert. Dabei
werden an die Oberflächenbeschaffenheit und Formgenauigkeit
der Dichtungsflächen hohe Anforderungen gestellt.
Eine andere bekannte Fensterform ist in "The Review of Scientific Instruments" Heft 4i , Nr. 12, Dezember
1970, Seiten 1880-81 beschrieben worden. Dieses bekannte
Fenster hat die Form eines Kegels, der mit einer ebenfalls kegelförmigen Wand der Öffnung zusammenarbeitet. Als
Dichtungsmaterial ist dabei zwischen den Dichtungsflächen
Pyrophilit verwendet worden. Ein Nachteil dieses Fensters ist, dass auch hier wieder an die Oberflächenbeschaffen- .
heit und Formgenauigkeit der Dichtungsflächen hohe Anforderungen gestellt werden müssen.
030040/0723
ORIGINAL INSPECTS)
21-11-1979 Jf PHN 938.Ί
Ein weiterer Nachteil der obengenannten Fensterkonstruktionen ist, dass die zulässigen Drücke
relativ niedrig sind, was zu ziemlich grosse Fensterabmessungen (Stärke) in Druckrichtung führt, was wiederum zu
einer erheblichen Absorption des Messsignals führt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Fenster ist, dass nach Demontage die Dichtungen den Anforderungen
nicht mehr entsprechen, so dass entweder neue Fenster eingebaut oder die demontierten Fenster bearbeitet werden
müssen.
Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Fenster zu schaffen, das bei gleicher Stärke auch nach vielmaliger
Demontage einem grossen Druck standhalten und das mehrere .-
Male ohne Zwischenbearbeitung montiert und demontiert SP
werden kann. f v -
Das erfindungsgemässe Fenster weist dazu nach
der Erfindung das Kennzeichen auf, dass es die Form eines Doppelkegelstumpfes mit nach aussen gerichteten kleineren
Grundflächen aufweist, wobei sich zwischen jeder Kegelfläche und der Wand der Öffnung eine elastische Dichtung
befindet.
Bei diesem Fenster werden an die Oberflächenbeschaffenheit
und Formgenauigkeit der Dichtungsflächen keine hohen Anforderungen gestellt, weil die elastischen
Dichtungen immer gut anliegen. Durch den am Fenster herrschenden Druckunterschied werden die Dichtungen gegen die
Dichtungswände gedrückt und durch die Doppelkegelform gelangt das Fenster unter Druckkräfte. Dadurch kann das
Fenster sehr hohe Drücke aushalten, was die Möglichkeit bietet, wesentlich weniger dicke Fenster zu verwenden als
bisher, wodurch es auch möglich lird, statt Saphir andere Werkstoffe, wie beispielsweise Quartz, zu verwenden. Die
Dichtungsmittel können nach der Erfindung durch O-Ringe
gebildet sein. ' t
In der Zeichnung ist als Beispiel ein Teil einer Wand 1 eines Hochdruckraumes 2 dargestellt, der mit
einer Öffnung 3 versehen ist. In der Öffnung 3 ist ein
Fenster h aus Quarz angeordnet. Das Fenster 3 liegt zwischen
030040/0723
21-11-1979 2r PHN 9383
Λ'
einem Teil 5 der Wand 1 und einer Einschliessschraube 6.
Zwischen dem Wandteil 5 bzw. der Schraube 6 und dem Fenster
h liegen Platten 7 aus einem Weichmetall, beispielsweise
Kupfer.
Das Fenster hat die Form eines Doppelkegelstumpfes mit zwei Kegelflächen 8 und 9 ·
Jede Kegelfläche 8 und 9 ist gegenüber der
Wand 10 der Öffnung 3 durch einen O-Ring 11 bzw. 12 abgedichtet.
In einem praktischen-Fall betrug der grösste Durchmesser des Fensters k: 15 mm und die Stärke des
Fensters: 7 mm; die Kegelflächen 8, 9 hatten dabei je
einen Scheitelwinkel von 60 . Dieses Fenster konnte einem Druck von 1000 bar bei einer Temperatur von 1100 C bestehen
und wurde auch nach vielmaligem Demontieren nicht defekt.
Bei Zimmertemperatur wurde das beschriebene
Fenster wiederholt erfolgreich bis 2250 bar erprobt.
Die Ursache dafür liegt offenbar in der
Tatsache, dass beim Druckaufbau im Raum 2 die O-Ringe 12
und 11 unter Druck geraten, welcher Druck über die Kegelflächen
8, 9 in dem Fenster eine Druckkraft hervorruft, die
dieses Fenster noch verstärkt.
Obwohl in der Zeichnung die Stirnflächen des Fensters sich parallel zueinander erstrecken, kann das
Fenster auch die Form einer Linse haben mit beispielsweise kugelförmigen Stirnflächen.
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030040/0723
Claims (2)
- 21-11-1979 -τ PHN 9383 §LPatentansprücheFenster aus durchsichtigem Material zum Absperren einer Öffnung in der Wand eines Raumes, in dem ein vom atmosphärischen Druck abweichender Druck herrscht, welches Fenster mit wenigstens einer Kegelfläche versehen ist, die über Dichtungsmittel mit der Wand der abzusperrenden Öffnung zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster (4) die Form eines Doppe!kegelstumpfes mit nach auesengerichteten kleineren Grundflächen aufweist, wobei sich zwischen jeder Kegelfläche (8,9) und der Wand der SÖffnung (3) eine elastische Dichtung (11,12) befindet. V
- 2. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Dichtungen durch O-Ringe (11,12) gebildet sind.030040/0723ORIGINAL INSPECTED
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