DE3010278A1 - Fenster - Google Patents

Description

Jr Fenster

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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.

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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

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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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Claims (2)

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   Patentansprüche

   Fenster 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 S

   Öffnung (3) eine elastische Dichtung (11,12) befindet. V
2. 2. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Dichtungen durch O-Ringe (11,12) gebildet sind.

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   ORIGINAL INSPECTED