DE3426641C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus konzentrischen Rohrleitungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Nachevakuieren der vakuumisolierten konzentrischen Rohrleitungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Bei vakuumisolierten Leitungsrohren hat sich gezeigt, daß nach dem Evakuieren und Verschließen des Ringraumes zwischen den beiden konzentrischen Rohren Stoffe vorhanden sein können, die nachgasen. Zu diesen Stoffen gehören beispielsweise Abstandshalterelemente bzw. auch eine Superisolierung oder aber auch schlichtweg aus der Fertigung herrührender Staub. Dieses Nachgasen führt zu einer Verschlechterung des Vakuums und damit zu einer Minderung der Isolierqualität.

Um einer solchen Verschlechterung des Vakuums vorzubeugen, hat man bereits zur Aufrechterhaltung eines Vakuums von weniger als 10^-3 mbar in vakuumisolierten Rohrleitungen oder -systemen Adsorbtionsmittel etwa auf Basis Aktivkohle, Aluminiumoxid und dergleichen als sogenannte Molekularsiebe verwendet. Die Restgase im Ringraum der Rohrleitung oder auch aus den Rohrwandungen selbst oder den Abstandshaltern bzw. den Staubteilen diffundierende Gase werden dann auf der extrem großen Oberfläche des Molekularsiebes angelagert, so daß ein Gesamtdruck von weniger als 10^-3 mbar auch über längere Zeit im System aufrechterhalten werden kann. (DE-OS 29 17 844).

Auch hat man bereits vorgeschlagen, im Ringraum sogenannte chemische Getter vorzusehen, beispielsweise in Form eines Bandes, welches um das Innenrohr herumgewickelt ist. Auch sind siebartige Einsätze vorgeschlagen worden, die mit physikalischem und chemischem Gettermaterial, d. h. mit Aktivkohle und Zirkondioxyd gefüllt sind. Diese siebartigen Einsätze werden in den Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr eingebracht. Nach dem Einbringen der chemischen Getter wird üblicherweise der Raum evakuiert und anschließend das Gettermaterial durch Erwärmen aktiviert (GB-PS 12 71 070, US-PS 40 88 456, DE-OS 33 18 524). Auch ist es bekannt, das Gettermaterial in einer zerstörbaren Kapsel oder Ampulle in den Vakuumraum einzubringen und die Ampulle bzw. die Kapsel durch Einwirkung von außen zu zerstören (DE-AS 11 34 398, DD-PS 1 57 013).

Das Einbringen von Gettermaterial in den Ringraum von vakuumisolierten Leitungsrohren ist in jedem Fall recht aufwendig. Darüberhinaus ist ein Auswechseln verbrauchten Gettermaterials bei großen Rohrlängen nur schwer möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Rohrleitungen, die ohne Gettermaterial im Ringraum zwischen den Rohren auskommen, eine Möglichkeit anzugeben, bei einer unvorhergesehenen Verschlechterung des Vakuums das gewünschte Vakuum wieder aufzubringen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße nachträgliche Anschließen einer Getterpumpe an den Ringraum zwischen zwei konzentrischen Rohren ermöglicht somit ein Nachevakuieren des Vakuums, ohne daß Außenluft in den Ringraum eindringen kann. Der Ventileinsatz wird durch Drehen der Getterpumpe über eine mit der Getterpumpe und dem Ventileinsatz fest verbundene Welle geöffnet. Dabei ist es wesentlich, daß die Welle und das sie umgebende flexible Metallrohr aus der Drehachse des Ventileinsatzes heraus gebogen ist. Beim Drehen der Getterpumpe um die Drehachse des Ventileinsatzes wird der Ventileinsatz aus seinem Gewinde herausgedreht, ohne daß eine Relativbewegung zwischen dem flexiblen Metallrohr und dem Flansch des Ventileinsatzes auftritt. An dieser Stelle können also metallische Dichtungen verwendet werden. Das flexible Metallrohr ist an die Getterpumpe angeschweißt. Das Evakuieren des Ringraums zwischen der Welle und dem flexiblen Metallrohr geschieht zweckmäßigerweise über einen Pumpanschluß und eine an diesen Pumpanschluß angeschlossene Vakuumpumpe. Die Vakuumpumpe bleibt so lange angestellt, bis die Aktivierung der Getterpumpe abgeschlossen ist. Erst dann wird der Pumpanschluß abgequetscht und die Vakuumpumpe entfernt. Das Abquetschen des Pumpanschlusses nach der Aktivierung der Getterpumpe hat den Vorteil, daß aus dem Gettermaterial frei werdende Gase noch durch die Pumpe abgesaugt werden können, so daß das Gettermaterial lediglich für die im Ringraum zwischen den Rohren befindlichen Restmoleküle verwendet werden kann.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3. Das Verfahren zeichnet sich aus durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3.

Wie bereits oben beschrieben, ist es wesentlich, daß die Welle und das flexible Metallrohr aus der Drehachse des Ventileinsatzes herausgeschwenkt ist. Dadurch, daß keine Relativbewegung beim Drehen des Ventileinsatzes zwischen dem flexiblen Metallrohr und dem den Ventileinsatz tragenden Flansch auftritt, kann der vakuumdichte Anschluß des flexiblen Metallrohres an den Pumpflansch durch Metallringdichtungen abgedichtet sein. Metallringdichtungen haben gegenüber Kunststoff- oder Gummidichtungen den Vorteil, daß sie dauerhaft vakuumdicht sind.

Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Rohrleitung besteht aus einem gewellten Innenrohr 1, einem gewellten Außenrohr 2 und dem zwischen den Rohren 1 und 2 befindlichen evakuierten Ringraum 3. An das Ende dieser Rohrleitung ist ein Anschlußflansch 4 angebracht, in den das Innenrohr 1, wie bei 5 dargestellt, eingeschweißt ist. Das Außenrohr 2 ist gegenüber dem Innenrohr abgesetzt und an ein Rohrstück 6 vakuumdicht angeschweißt, dessen freies Ende bei 7 an den Flansch 4 ebenfalls vakuumdicht angeschweißt ist. In das Rohrstück 6 ist ein Pumpanschluß 8 mit Flansch eingeschweißt, der in seinem Inneren den Ventileinsatz 9 trägt. Nach dem Evakuieren der Rohrleitung wird der Ventileinsatz 9 geschlossen.

Tritt nun bei einer solchen Rohrleitung eine Verschlechterung des Vakuums im Ringraum 3 auf, muß der Ringraum 3 nachevakuiert werden. Hierzu setzt man auf den Pumpflansch 8, wie in der Fig. 1 dargestellt, den Flansch 10 und verspannt den Flansch 10 fest mit dem Flansch des Pumpeinsatzes 8 unter Zwischenlegung einer Metallringdichtung 11. Der Ventileinsatz 9 weist eine vorzugsweise sechskantige Ausnehmung 12 auf, in die das entsprechend sechskantig geformte Ende 13 einer Welle 14 eingeführt wird. Die Welle 14 ist von einem flexiblen Metallrohr 15, vorzugsweise einem Wellrohr, umgeben, welches vakuumdicht an den Flansch 10 angeschweißt ist. Das andere Ende der Welle 14 ist mechanisch fest über ein nicht näher bezeichnetes Lager drehbar mit einer Getterpumpe 16 verbunden. Das Ende des flexiblen Metallrohres 15 ist ebenfalls vakuumdicht mit der Getterpumpe 16 verschweißt. Die Welle 14 und das flexible Metallrohr 15 sind aus der Drehachse A des Ventileinsatzes 9 herausgeschwenkt. Beim Drehen der Getterpumpe 16 um die Achse A wird die Welle 14 gedreht und kann den Ventileinsatz 9 bewegen. Der Ventileinsatz 9 ist mittels eines Gewindes 17 in ein Gewinde 18 im Pumpflansch ein- bzw. ausschraubbar. Nach dem Einsetzen des Sechskantes 13 in die entsprechende Ausnehmung 12 im Ventileinsatz 9 sowie der vakuumdichten Verbindung zwischen dem Pumpflansch 8 und dem Flansch 10 wird über einen Pumpenanschlußstutzen 19 und eine nicht mehr dargestellte Vakuumpumpe der Ringraum 20 zwischen der Welle 14 und dem flexiblen Metallrohr 15 evakuiert. Nachdem das gewünschte Vakuum erreicht ist, wird die Getterpumpe 16 aktiviert, d. h. auf ca. 350° erwärmt, wobei die Pumpe weiterhin angeschaltet bleibt. Nach Erreichen der Aktivierungstemperatur wird der Pumpenanschlußstutzen 19 vakuumdicht abgequetscht und die Pumpe entfernt. Nun wird durch Drehen der Getterpumpe 16 um die Drehachse A der Ventileinsatz 9 aus dem Pumpstutzen 8 herausgedreht, bis er eine Verbindung zwischen dem Ringraum 20 und dem Ringraum 3 der Rohrleitung freigibt. Restgase, die sich in dem Ringraum 3 befinden, werden nun von der Getterpumpe 16 eingefangen.

Claims (4)

1. Anordnung aus konzentrischen Rohrleitungen, die aus einem mediumführenden metallischen Innenrohr und einem metallischen Außenrohr bestehen, die durch Abstandshalter in konzentrischer Anordnung zueinander gehalten sind und wobei der Ringraum zwischen den Rohren evakuiert ist und ein vakuumdicht verschließbarer Ventileinsatz zum Evakuieren des Ringraumes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ventileinsatz (8, 9) ein flexibles Metallrohr (15) vakuumdicht angeschlossen ist, daß an das andere Ende des flexiblen Metallrohres (15) eine Getterpumpe (16) ebenfalls vakuumdicht angeschlossen ist und daß im Innern des flexiblen Metallrohres (15) eine Welle (14) vorgesehen ist, die mechanisch fest aber drehbar an die Getterpumpe (16) angeschlossen ist, wobei die Welle (14) und das sie umgebende flexible Metallrohr (15) aus der Drehachse des Ventileinsatzes (8, 9) heraus gebogen ist und die Welle (14) mit einem im Querschnitt eckigen Ende (13) in den Ventileinsatz (8, 9, 12) eingesteckt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Metallrohr (15) gegenüber der Getterpumpe (16) und dem Flansch (8) des Ventileinsatzes (9) mit Metallringdichtungen (11) abgedichtet ist.

3. Verfahren zum Nachevakuieren der vakuumisolierten konzentrischen Rohrleitungen entsprechend Anspruch 1, die aus einem mediumführenden metallischen Innenrohr und einem metallischen Außenrohr bestehen, die durch Abstandshalter in konzentrischer Anordnung zueinander gehalten sind und wobei der Ringraum zwischen den Rohren evakuiert ist und ein vakuumdicht verschließbarer Ventileinsatz zum Evakuieren des Ringraumes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ventileinsatz (8, 9) eine Getterpumpe (16) über ein flexibles Metallrohr (15) vakuumdicht angeschlossen wird, daß der Innenraum (20) des Metallrohres (15) über einen Pumpanschluß (19) evakuiert wird, daß die Verbindung zwischen dem Ringraum (3) zwischen den Rohren (1, 2) und dem Innenraum (20) des Metallrohres (15) durch Drehen der Getterpumpe (16) über eine mit der Getterpumpe (16) und dem Ventileinsatz (8, 9) verbundene Welle (14) geöffnet wird, wobei die Welle (14) und das sie umgebende flexible Metallrohr (15) aus der Drehachse des Ventileinsatzes (8, 9) herausgebogen ist und die Getterpumpe (16) durch Erwärmen aktiviert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aktivieren der Getterpumpe (16) der Pumpanschluß (19) abgedichtet wird.