DE3907528A1 - Device for bonding two parts of different expansion behaviour which can be joined to each other - Google Patents

Device for bonding two parts of different expansion behaviour which can be joined to each other

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Abstract

With the device (2), two parts (5 and 8, 10) of different expansion behaviour which can be joined to each other are to be bonded. For releasing this bond, in particular a heating apparatus (12) is provided. At an assembly temperature (Tm), above an operating temperature (Tb), a small assembly gap (19) is formed between the parts to be bonded. According to the invention, an insert (8) is to be introduced in a recess (7) of an outer bonding part (5) of relatively great coefficient of expansion ( alpha 1). This insert can be cooled to the operating temperature (Tb) and contains an inner part (10) of a material of a comparatively much lower coefficient of expansion ( alpha 2) and also an intermediate element (9) of good thermal conductivity, bounding the assembly on one side. This intermediate element is deformed during the cooling phase from the assembly temperature (Tm) to the operating temperature (Tb) and thus forms a thermal contact with respect to the outer bonding part (5). This bonding part is provided with the heating apparatus (12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur thermisch lösbaren Verbindung zweier aneinanderfügbarer Teile mit unter­ schiedlichem Dehnungsverhalten, wobei zur Lösung der Verbindung insbesondere eine Heizvorrichtung vorgesehen ist und bei einer Montagetemperatur oberhalb einer Betriebstemperatur ein gerin­ ger Montagespalt zwischen den zu verbindenden Teilen ausgebil­ det ist. Eine derartige Einrichtung ist z. B. der DE-B-26 53 544 zu entnehmen.The invention relates to a device for thermal Detachable connection of two parts that can be joined together with under different elongation behavior, whereby to solve the connection in particular a heating device is provided and at a Installation temperature above an operating temperature a little eng assembly gap between the parts to be joined det. Such a device is e.g. B. DE-B-26 53 544 refer to.

Für supraleitende Magnete werden im allgemeinen Wärmestrah­ lungsschilde vorgesehen. Diese Schilde sollen vielfach mit einem Refrigerator zu kühlen sein. Hierbei besteht der Wunsch, im Falle eines Defektes des Refrigerators diesen austauschen zu können, ohne daß dabei der gesamte supraleitende Magnet aufge­ wärmt werden muß. Zu diesem Zweck benötigt man einen Wärmekon­ takt, der einerseits bei der tiefen Betriebstemperatur des Magneten einen möglichst geringen Wärmewiderstand verursacht und dennoch auch bei dieser tiefen Temperatur lösbar ist.Heat rays are generally used for superconducting magnets nameplates provided. These shields are said to be used in many cases be refrigerated in a refrigerator. There is a desire in the event of a defect in the refrigerator, replace it can without the entire superconducting magnet must be warmed. For this purpose you need a heat con clock, which on the one hand at the low operating temperature of the Magnets caused the lowest possible thermal resistance and is still soluble at this low temperature.

Bei Refrigeratoren sind lösbare thermische Kontakte über koni­ sche Passungen z. B. aus der Veröffentlichung "Adv.Cryog.Engng.", Vol. 31, 1984 Seiten 517 bis 524 bekannt. Auch der Veröffent­ lichung "Cryogenics", April 1984, Seiten 175 bis 178 ist ein Refrigerator zu entnehmen, bei dem eine thermische Ankopplung über Kontaktbänder, konvektive thermische Kupplungen, ein Kühl­ mitteltransfer sowie eine Kaltgaszirkulation verwirklicht sind. Ferner geht aus der US-A-45 62 703 ein Kryostat für einen NMR- Magneten hervor, für den eine Montage erleichternde Wärmekon­ taktfedern vorgesehen sind. In refrigerators, releasable thermal contacts are via koni cal fits z. B. from the publication "Adv.Cryog.Engng.", Vol. 31, 1984 pages 517 to 524. Even the publisher "Cryogenics", April 1984, pages 175 to 178 is a Refrigerator, in which a thermal coupling via contact strips, convective thermal couplings, a cooling funds transfer and a cold gas circulation are realized. Furthermore, US-A-45 62 703 discloses a cryostat for an NMR Magnets for which an easier heat con clock springs are provided.  

Darüber hinaus lassen sich gemäß dem weit verbreiteten Prinzip des sogenannten Schrumpfsitzes zwei aneinanderzufügende Teile dadurch kraftschlüssig miteinander verbinden, daß man das Äußere dieser Teile soweit erwärmt, daß aufgrund der damit verbundenen thermischen Ausdehnung dieses Teiles ein hinrei­ chend großer Montagespalt zwischen beiden Teilen erhalten wird. Bei einem Abkühlen auf eine wesentlich tiefere Betriebs­ temperatur schrumpft dann das äußere Teil auf das innere Teil auf.In addition, according to the widespread principle the so-called shrink fit two parts to be joined together by connecting them non-positively, that the Exterior of these parts warmed to the extent that due to that associated thermal expansion of this part Obtaining a large mounting gap between the two parts becomes. When cooling to a much deeper operating temperature then shrinks the outer part onto the inner part on.

Eine entsprechende Verbindungstechnik durch Ausnutzung thermisch bedingter Formänderungen von Bauteilen wird auch bei der Klemmvorrichtung angewandt, die der eingangs genannten DE-B-26 53 544 zu entnehmen ist. Hierzu ist bei dieser bekann­ ten Vorrichtung ein besonderes Heizelement vorgesehen, mit dem eine bei kalter Betriebstemperatur ausgebildete Klemmung durch Aufheizung eines der Teile auf eine höhere (Montage)-Temperatur wieder aufgehoben wird.Appropriate connection technology through utilization thermally induced changes in shape of components is also the clamping device applied, that of the aforementioned DE-B-26 53 544 can be seen. This is known from this provided a special heating element with which a clamp formed at cold operating temperature Heating up one of the parts to a higher (assembly) temperature is canceled again.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verbindungsein­ richtung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, daß mit ihr eine lösbare Verbindung erhalten wird, die eine ver­ hältnismäßig leichte Montage bei einer Montagetemperatur ermög­ licht und im Betriebszustand bei vergleichsweise wesentlich tieferer Betriebstemperatur nur einen geringen Wärmewiderstand verursacht.The object of the present invention is the connection to design the direction of the type mentioned at the beginning, that with it a detachable connection is obtained, which ver relatively easy assembly possible at an assembly temperature light and in operating condition with comparatively essential lower operating temperature only a low thermal resistance caused.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,According to the invention, this object is achieved by

  • - daß ein auf die Betriebstemperatur zu bringendes äußeres Ver­ bindungsteil aus einem Material mit einem verhältnismäßig großen Dehnungskoeffizienten vorgesehen ist, das mit einer Ausnehmung versehen ist, in welche bei der Montagetemperatur ein Einsatz einzubringen ist,- That an external Ver to be brought to the operating temperature binding part made of a material with a proportional large expansion coefficient is provided with a Recess is provided in which at the assembly temperature an insert is to be made,
  • - daß der Einsatz auf die Betriebstemperatur abkühlbar ist und einen Innenteil aus einem Material mit einem vergleichs­ weise geringeren Dehnungskoeffizienten sowie mindestens ein den Montagespalt auf einer Seite begrenzendes Zwischenelement aus einem thermisch gut leitenden Material enthält,- That the insert can be cooled to the operating temperature  and an inner part made of a material with a comparison have lower expansion coefficients and at least one intermediate element delimiting the mounting gap on one side contains a thermally highly conductive material,
  • - daß das Zwischenelement im Bereich des Montagespaltes an dem Innenteil abstützend gestaltet ist und während der Abkühl­ phase von der Montagetemperatur auf die Betriebstemperatur durch Verformung einen thermischen Kontakt zu dem äußeren Verbindungsteil ausbildet, und- That the intermediate element in the area of the assembly gap the inner part is designed to support and during cooling phase from the assembly temperature to the operating temperature by thermal contact with the outside Trained connecting part, and
  • - daß das äußere Verbindungsteil zumindest im Bereich des thermi­ schen Kontaktes mit der Heizvorrichtung versehen ist.- That the outer connecting part at least in the region of the thermi contact with the heating device.

Bei dieser Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung schrumpft das äußere Verbindungsteil bei Abkühlung von der Montagetempe­ ratur auf die wesentlich tiefere Betriebstemperatur auf den Einsatz auf. Um dabei die Abkühlung und damit die Schrumpfung des äußeren Verbindungsteiles zu beschleunigen, ist ein Wärme­ kontakt zwischen dem kälteren Einsatz und dem wärmeren äußeren Verbindungsteil über das Zwischenelement aus thermisch gut leitendem Material vorgesehen. Dieser Wärmekontakt wird vor­ teilhaft erst bei der Abkühlungsphase aufgrund einer Verformung des Zwischenelementes ausgebildet; d. h., im Montagefall ist vorteilhaft ein geringer Montagespalt zwischen dem äußeren Verbindungsteil und dem Zwischenelement bzw. dem Innenteil vorhanden. Die Verformung des Zwischenelementes wird dabei durch das unterschiedliche Schrumpfungsmaß von Zwischenelement und Innenteil hervorgerufen. Im kälteren Betriebsfall ist das Zwischenelement zwischen dem Innenteil und dem aufgeschrumpften äußeren Verbindungsteil eingeklemmt, wobei ein guter Wärmekon­ takt zwischen diesen Teilen besteht. Um in diesem Zustand eine Lösung der Verbindung zwischen Einsatz und äußerem Verbindungs­ teil zu ermöglichen, ist das äußere Verbindungsteil vorteilhaft mit einer Heizvorrichtung versehen. Aufgrund des verhältnis­ mäßig großen Dehnungskoeffizienten des Materials des äußeren Verbindungsteils dehnt sich dieses beim Aufheizen verhältnis­ mäßig schnell aus, wobei der Schrumpfsitz auf dem Einsatz bzw. dessen Zwischenelement aufgehoben und somit eine Demontage beispielsweise des Einsatzes ermöglicht wird. Die Erwärmung läßt sich dabei vorteilhaft im wesentlichen auf das äußere Verbindungsteil begrenzen, so daß an diesem Verbindungsteil starr befestigte weitere Teile zumindest weitgehend auf der Be­ triebstemperatur verbleiben. Eine derartig ausgestaltete Ver­ bindungseinrichtung läßt sich insbesondere in supraleitenden Magneten mit Refrigerator-gekühlten Wärmestrahlungsschilden einsetzen.In this embodiment of the connection device shrinks the outer connecting part when cooling from the assembly temperature temperature to the much lower operating temperature on the Use on. In order to cool down and thus shrink accelerating the outer connecting part is a heat contact between the colder use and the warmer outside Connection part via the intermediate element from thermally good conductive material provided. This thermal contact is before only partially during the cooling phase due to deformation the intermediate element formed; d. that is, in the case of assembly advantageously a small assembly gap between the outer Connecting part and the intermediate element or the inner part available. The deformation of the intermediate element becomes due to the different degree of shrinkage of the intermediate element and inner part evoked. In the colder operating case it is Intermediate element between the inner part and the shrunk on outer connecting part clamped, with a good thermal con tact exists between these parts. To be in this state Disconnection between insert and external connection To enable part, the outer connecting part is advantageous  provided with a heater. Because of the relationship moderately large expansion coefficient of the material of the outer The connecting part expands when heating up moderately fast, with the shrink fit on the insert or the intermediate element lifted and thus disassembly for example, the use is made possible. The warming can be advantageous essentially on the outside Limit the connecting part so that on this connecting part rigidly attached other parts at least largely on the loading drive temperature remain. Such a Ver Binding device can be used especially in superconducting Magnets with refrigerator-cooled heat radiation shields deploy.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbindungs­ einrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the connection according to the invention establishment emerge from the subclaims.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die schematische Zeichnung Bezug genommen. Dabei zeigt deren Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindungseinrich­ tung. Aus Fig. 2 ist ein Detail dieser Verbindungseinrichtung in vergrößerter Darstellung zu entnehmen. In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.To further explain the invention, reference is made below to the schematic drawing. In this case, the Fig. 1 shows a section through an inventive Verbindungseinrich processing. A detail of this connecting device can be seen in an enlarged view from FIG. 2. In the figures, corresponding parts are provided with the same reference symbols.

In Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer er­ findungsgemäßen, thermisch lösbaren Verbindungseinrichtung ver­ anschaulicht. Diese allgemein mit 2 bezeichnete Einrichtung kann insbesondere zwischen einem auf eine Betriebstemperatur T b zu kühlenden Objekt wie z. B. einem thermischen Strahlungsschild 3 und einem demontierbaren Refrigerator 4 angeordnet sein. Der z. B. für einen supraleitenden Magneten vorgesehene Strahlungs­ schild 3 ist in der Figur nur angedeutet und soll mittels des in der Figur nicht näher ausgeführten Refrigerators 4 auf eine Betriebstemperatur T b von z. B. 78 K abgekühlt werden können. Er besteht im allgemeinen aus einem thermisch gut leitenden Mate­ rial wie z. B. Cu oder Al. An ihm ist ein rohrförmiges äußeres Verbindungsteil 5 starr in thermisch gut leitendem Kontakt an­ gebracht. Das Material dieses Verbindungsteils soll ebenfalls eine hohe thermische Leitfähigkeit haben und einen verhältnis­ mäßig großen thermischen (Längen-)Dehnungskoeffizienten α1 aufweisen. α1 sollte größer 15 * 10-6 K-1 bei Raumtemperatur sein. Ein entsprechendes Material ist z. B. Cu. Das rohrförmige Verbindungsteil 5 umgrenzt eine bezüglich einer Achse A zylin­ derförmige Öffnung bzw. kreisförmige Ausnehmung 7, in welcher im Betriebsfall ein Einsatz 8 angeordnet ist. Dieser Einsatz besteht im wesentlichen aus einem topfartigen Zwischenelement 9 und einem ringförmigen Innenteil 10. Für das topfartige Zwi­ schenelement 9 mit bezüglich der Achse A konzentrischem rohr­ förmigem Seitenteil bzw. Abschnitt 9 a und kreisscheibenförmigem Bodenteil 9 b wird vorteilhaft ein thermisch gut leitendes Ma­ terial wie z. B. Cu vorgesehen, so daß sein thermischer Deh­ nungskoeffizient ebenfalls α1 sein kann. Es ist thermisch mit dem Refrigerator 4 verbunden. An der Innenwand des rohrförmigen Abschnittes 9 a dieses Zwischenelementes liegt konzentrisch das ringförmige Innenteil 10 an. Dieses Teil soll vorteilhaft aus einem Material mit einem vergleichsweise wesentlich geringeren Dehnungskoeffizienten α2 bestehen. Vorzugsweise wird ein Mate­ rial mit einem extrem kleinen linearen Dehnungskoeffizienten, insbesondere mit α2 unter 3 * 10-6 K-1 bei Raumtemperatur, vorgesehen. Entsprechende Materialien sind beispielsweise spezielle NiFe-Stähle wie Invar.In Fig. 1, an embodiment of a he inventive, thermally releasable connecting device is shown schematically ver. This generally designated 2 device can in particular between an object to be cooled to an operating temperature T b such. B. a thermal radiation shield 3 and a removable refrigerator 4 . The z. B. provided for a superconducting magnet radiation shield 3 is only hinted at in the figure and should by means of the refrigerator 4 not shown in the figure to an operating temperature T b of z. B. 78 K can be cooled. It generally consists of a thermally highly conductive mate rial such. B. Cu or Al. On it, a tubular outer connecting part 5 is brought rigidly into thermally conductive contact. The material of this connecting part should also have a high thermal conductivity and a relatively large thermal (linear) expansion coefficient α 1. α 1 should be greater than 15 * 10 -6 K -1 at room temperature. A corresponding material is e.g. B. Cu. The tubular connecting part 5 defines an opening A or circular recess 7 with respect to an axis A , in which an insert 8 is arranged during operation. This insert essentially consists of a pot-like intermediate element 9 and an annular inner part 10 . For the pot-like inter mediate element 9 with respect to the axis A concentric tubular side part or section 9 a and circular disc-shaped base part 9 b is advantageously a thermally highly conductive material such as. B. Cu is provided so that its thermal expansion coefficient can also be α 1. It is thermally connected to the refrigerator 4 . On the inner wall of the tubular portion 9 a of this intermediate element, the annular inner part 10 is concentric. This part should advantageously consist of a material with a comparatively much lower expansion coefficient α 2. Preferably, a material with an extremely small linear expansion coefficient, in particular with α 2 below 3 * 10 -6 K -1 at room temperature, is provided. Corresponding materials are, for example, special NiFe steels such as Invar.

Wie ferner aus Fig. 1 hervorgeht, ist das rohrförmige äußere Verbindungsteil 5 auf seiner bezüglich des Zwischenelementes 9 abgewandten Außenseite mit einer Heizvorrichtung 12 und einem Thermofühler 13 versehen. Von einem elektrischen Versorgungsge­ rät 14 kann dann die Heizvorrichtung 12 solange mit Strom ver­ sorgt werden, bis an dem Thermofühler eine geeignete vorbe­ stimmte Temperatur erreicht ist.As can further be seen from FIG. 1, the tubular outer connecting part 5 is provided on its outside facing away from the intermediate element 9 with a heating device 12 and a thermal sensor 13 . From an electrical supply 14 advises the heater 12 can then be provided with electricity until a suitable pre-determined temperature is reached on the thermal sensor.

Darüber hinaus kann vorteilhaft der rohrförmige Abschnitt 9 a des Zwischenelementes 9 in Längsrichtung parallel zur Achse A mehrfach geschlitzt sein. Außerdem können das rohrförmige äußere Verbindungsteil 5 sowie der rohrförmige Abschnitt 9 a eine Montage erleichternde Anphasungen 15 a bzw. 15 b besitzen. Ferner kann man auch die einander zugewandten Oberflächen 16 und 17 des rohrförmigen äußeren Verbindungsteiles 5 und des rohrförmigen Abschnittes 9 a des Zwischenelementes 9 jeweils mit einer speziellen Oberflächenschicht vergüten, um so einen be­ sonders guten thermischen Kontakt zwischen den Oberflächen zu gewährleisten. Entsprechende Oberflächenschichten können ins­ besondere aus Au oder Ag bestehen.Moreover, the tubular portion 9 may be a slit of the intermediate member 9 in the longitudinal direction parallel to the axis A multiple advantageous. In addition, the tubular outer connecting part 5 and the tubular section 9 a may have a chamfer 15 a or 15 b that facilitates assembly. Furthermore, the facing surfaces 16 and 17 of the tubular outer connecting part 5 and the tubular portion 9 a of the intermediate element 9 are each coated with a special surface layer, so as to ensure a particularly good thermal contact between the surfaces. Corresponding surface layers can consist in particular of Au or Ag.

Gemäß dem der Fig. 1 zugrunde gelegten Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß der Einsatz 8 innerhalb der Ausnehmung 7 bei einer Montagetemperatur T m , die insbesondere die Raumtemperatur sein kann, montiert ist. Zur Erleichterung der Montage sind der Innendurchmesser D 1 des rohrförmigen äußeren Verbindungsteils 5 und der Außendurchmesser D 2 des rohrförmigen Abschnittes 9 a des Zwischenelementes 9 so aufeinander abgestimmt, daß bei der Montagetemperatur T m zwischen diesen beiden rohrförmigen Teilen ein konzentrischer enger Ringspalt 19 verbleibt. Auf diese Weise können die Teile 5 und 8 leicht in Richtung der Achse A verschoben und auf diese Weise montiert bzw. demontiert werden. Wenn nun der Refrigerator 4 eingeschaltet wird und abkühlt, bleibt der ringförmige Innenteil 10 aufgrund seines geringen thermischen Dehnungskoeffizienten α2 im wesentlichen unver­ formt. Demgegenüber schrumpft das topfartige Zwischenelement 9 aus dem Material mit dem erheblich größeren Dehnungskoeffizien­ ten α1 entsprechend stark. Dies führt zu einer Verformung oder einem Verbiegen des Zwischenelementes 9 derart, daß sich sein rohrförmiger Abschnitt 9 a ähnlich dem Prinzip eines Bimetall- Elementes nach außen hin aufweitet und sich so an die innere Oberfläche 16 des äußeren rohrförmigen Verbindungsteiles 5 an­ legt und dort einen Wärmekontakt bildet. Die erwähnte Schlitzung des rohrförmigen Abschnittes 9 a erleichtert dabei die Aufweitung.According to the exemplary embodiment on which FIG. 1 is based, it is assumed that the insert 8 is mounted inside the recess 7 at a mounting temperature T m , which can in particular be the room temperature. To facilitate assembly, the inner diameter D 1 of the tubular outer connecting part 5 and the outer diameter D 2 of the tubular section 9 a of the intermediate element 9 are coordinated with one another in such a way that a concentric, narrow annular gap 19 remains between these two tubular parts at the assembly temperature T m . In this way, the parts 5 and 8 can be easily moved in the direction of the axis A and assembled or disassembled in this way. If the refrigerator 4 is now switched on and cools down, the ring-shaped inner part 10 remains essentially undeformed due to its low thermal expansion coefficient α 2. In contrast, the pot-like intermediate element 9 from the material with the considerably larger expansion coefficients ten α 1 shrinks accordingly. This leads to a deformation or bending of the intermediate element 9 such that its tubular portion 9 a expands outwards similar to the principle of a bimetallic element and thus lays against the inner surface 16 of the outer tubular connecting part 5 and there is a thermal contact forms. The mentioned slitting of the tubular portion 9 a facilitates the expansion.

Diese Verformung des topfartigen Zwischenelementes 9 ist in dem in Fig. 2 wiedergegebenen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung für einen Zeitpunkt während einer Abküh­ lungsphase übertrieben und schematisch veranschaulicht. Sein verbogener rohrförmiger Abschnitt 9 a stellt dabei quasi eine Wärmebrücke zwischen dem von dem Refrigerator 4 auf die Be­ triebstemperatur T b zu kühlenden oder gekühlten Bodenteil 9 b und dem wärmeren rohrförmigen äußeren Verbindungsteil 5 dar. Über den so gebildeten Wärmekontakt wird nun das Verbindungs­ teil 5 abgekühlt und schrumpft dabei. Bei der tiefen Betriebs­ temperatur T b werden schließlich das äußere Verbindungsteil 5 und der rohrförmige Abschnitt 9 a durch die Wirkung des praktisch unverformt bleibenden ringförmigen Innenteiles 10 fest aufeinandergepreßt und bilden so einen guten thermischen Kontakt aus.This deformation of the cup-shaped intermediate element 9 is in the model shown in Fig. 2 detail of the connection device of the invention for a time during a cool down phase lung exaggerated and schematically illustrated. Be bent tubular portion 9 a is thereby quasi a thermal bridge between the operating temperature of the refrigerator 4 to the Be T b to be cooled or cooled bottom part 9b and the warmer tubular outer connecting portion 5. Over the thermal contact so formed is now the connection part 5 cooled and shrinks. At low operating temperature T b , finally, the outer connecting part 5 and the tubular section 9 a are pressed firmly against one another by the action of the annular inner part 10 , which remains practically undeformed, and thus form a good thermal contact.

Dieser Kontakt kann bei der erfindungsgemäßen Verbindungsein­ richtung vorteilhaft wieder aufgehoben werden, so daß sich eine Montage des Einsatzes 8 auch im kalten Zustand vornehmen läßt. Hierzu werden mit der Heizvorrichtung 12 der Kontaktbereich und seine unmittelbare Umgebung soweit erwärmt, daß zwischen dem äußeren Verbindungsteil 5 und dem rohrförmigen Abschnitt 9 a wieder ein Spalt 19 entsteht. Dabei wird vorteilhaft sicherge­ stellt, daß die Heizvorrichtung unmittelbar an dem Verbindungs­ teil 5 wirkt und der Kontaktbereich mit einer verhältnismäßig großen Heizleistung schnell aufgewärmt wird. In dieser kurzen Zeit gelangt dann nur verhältnismäßig wenig Wärme in die ferner liegenden kalten Teile des auf der tiefen Betriebstemperatur T b zu haltenden Strahlungsschildes 3. Diese Strahlungsschildteile bleiben also im wesentlichen auf ihrer Betriebstemperatur.This contact can advantageously be canceled again in the direction of the inventive device, so that the insert 8 can also be assembled in the cold state. For this purpose, the contact area and its immediate surroundings are heated with the heating device 12 to such an extent that a gap 19 is again formed between the outer connecting part 5 and the tubular section 9 a . It is advantageously sicherge that the heating device acts directly on the connecting part 5 and the contact area is warmed up quickly with a relatively large heating power. In this short time, only relatively little heat then reaches the cold parts of the radiation shield 3 to be kept at the low operating temperature T b . These radiation shield parts therefore essentially remain at their operating temperature.

Statt des in den Figuren dargestellten topfartigen Zwischen­ elementes 9 mit einem rohrförmigen Abschnitt 9 a zur Ausbildung einer Wärmebrücke zwischen einem gekühlten Bauteil und einem zu kühlenden Bauteil sind ohne weiteres auch andere Ausführungs­ formen des Elementes anwendbar. Wesentlich ist dabei lediglich, daß dieses Element thermisch gut leitendes Material enthält, in den bei der Montagetemperatur T m ausgebildeten Zwischenraum zwischen dem Innenteil 10 und dem äußeren Verbindungsteil 5 ragt, wobei der Montagespalt 19 erhalten bleibt, und sich erst bei einer Abkühlung des Einsatzes 8 so verformt oder krümmt, daß die gewünschte Wärmebrücke zu dem wärmeren äußeren Verbin­ dungsteil 5 ausgebildet wird.Instead of the pot-like intermediate element 9 shown in the figures, with a tubular section 9 a for forming a thermal bridge between a cooled component and a component to be cooled, other forms of execution of the element are also readily applicable. It is only essential that this element contains thermally highly conductive material, protrudes into the space formed between the inner part 10 and the outer connecting part 5 at the assembly temperature T m , the assembly gap 19 being retained, and only when the insert 8 cools down deformed or curved so that the desired thermal bridge to the warmer outer connec tion part 5 is formed.

Darüber hinaus wurde gemäß dem für die Figuren gewählten Aus­ führungsbeispiel davon ausgegangen, daß mit der erfindungsge­ mäßen Verbindungseinrichtung in erster Linie ein thermischer Kontakt ausgebildet wird. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt. So sind sie ebensogut auch zur Herstellung eines lösbaren elektrischen Kon­ taktes oder einer lösbaren mechanischen Verbindung geeignet.In addition, according to the Aus chosen for the figures management example assumed that with the erfindungsge moderate connection device primarily a thermal Contact is trained. The measures according to the invention are but not limited to this application. They're like that just as well for the production of a detachable electrical con tact or a detachable mechanical connection.

Außerdem wird für die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung nicht unbedingt ein Einsatzbereich mit tiefer Betriebstempe­ ratur vorausgesetzt. Vielmehr sind die erfindungsgemäßen Maß­ nahmen immer dann anwendbar, wenn zu einer Montage oder Demon­ tage eine wesentlich höhere Temperatur als die Betriebstempe­ ratur vorgesehen werden kann.In addition, for the connection device according to the invention not necessarily an area of application with a low operating temperature presupposed. Rather, the measure according to the invention always applied when to an assembly or demon days a much higher temperature than the operating temperature rature can be provided.

Claims (7)

1. Einrichtung zur thermisch lösbaren Verbindung zweier anein­ anderfügbarer Teile mit unterschiedlichem Dehnungsverhalten, wobei zur Lösung der Verbindung insbesondere eine Heizvorrich­ tung vorgesehen ist und bei einer Montagetemperatur oberhalb einer Betriebstemperatur ein geringer Montagespalt zwischen den zu verbindenden Teilen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß ein auf die Betriebstemperatur (T b ) zu bringendes äußeres Verbindungsteil (5) aus einem Material mit einem verhältnis­ mäßig großen Dehnungskoeffizienten (α1) vorgesehen ist, das mit einer Ausnehmung (7) versehen ist, in welche bei der Montagetemperatur (T m ) ein Einsatz (8) einzubringen ist,
  • - daß der Einsatz (8) auf die Betriebstemperatur (T b ) abkühlbar ist und einen Innenteil (10) aus einem Material mit einem vergleichsweise geringeren Dehnungskoeffizienten (a2) sowie mindestens ein den Montagespalt (19) auf einer Seite begren­ zendes Zwischenelement (9, 9 a) aus einem thermisch gut lei­ tenden Material enthält,
  • - daß das Zwischenelement (9, 9 a, 9 b) im Bereich des Montagespaltes (19) an dem Innenteil (10) abstützend gestal­ tet ist und während der Abkühlphase von der Montagetemperatur (T m ) auf die Betriebstemperatur (T b ) durch Verformung einen thermischen Kontakt zu dem äußeren Verbindungsteil (5) aus­ bildet, und
  • - daß das äußere Verbindungsteil (5) zumindest im Bereich des thermischen Kontaktes mit der Heizvorrichtung (12) versehen ist.
1. A device for the thermally releasable connection of two mutually attachable parts with different expansion behavior, with a heating device in particular being provided for releasing the connection and a small assembly gap being formed between the parts to be connected at an assembly temperature above an operating temperature, characterized in that
  • - That a to the operating temperature ( T b ) to be brought outer connecting part ( 5 ) made of a material with a relatively moderately large expansion coefficient ( α 1) is provided, which is provided with a recess ( 7 ) into which the assembly temperature ( T m ) an insert ( 8 ) is to be inserted,
  • - That the insert ( 8 ) to the operating temperature ( T b ) can be cooled and an inner part ( 10 ) made of a material with a comparatively lower expansion coefficient ( a 2) and at least one mounting gap ( 19 ) on one side limiting intermediate element ( 9 , 9 a ) contains a thermally conductive material,
  • - that the intermediate element (9, 9 a, 9 b) in the region of the mounting gap (19) on the inner part (10) is tet supportingly decor with dark and during the cooling phase from the mounting temperature (T m) to the operating temperature (T b) by deformation forms a thermal contact to the outer connecting part ( 5 ), and
  • - That the outer connecting part ( 5 ) is provided at least in the area of thermal contact with the heating device ( 12 ).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Material des äußeren Verbindungs­ teiles (5) und/oder des Zwischenelementes (9, 9 a, 9 b) einen (linearen thermischen) Dehnungskoeffizienten (α1) hat, der bei Raumtemperatur größer 1,5 * 10-5 K-1 ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the material of the outer connecting part ( 5 ) and / or the intermediate element ( 9 , 9 a , 9 b ) has a (linear thermal) expansion coefficient ( α 1) at room temperature is greater than 1.5 * 10 -5 K -1 . 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenteil (10) des Ein­ satzes (8) aus einem Material besteht, dessen (linearer thermi­ scher) Dehnungskoeffizient (α2) bei Raumtemperatur kleiner 3 * 10-6 K-1 ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the inner part ( 10 ) of the insert ( 8 ) consists of a material whose (linear thermal shear) expansion coefficient ( α 2) at room temperature less than 3 * 10 -6 K Is -1 . 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement (9) topfartig mit einem Bodenteil (9 b) und einem dazu zumindest an­ nähernd senkrecht verlaufenden Seitenteil (Abschnitt 9 a) aus­ gebildet ist, und daß der Innenteil (10) an der Innenseite des Seitenteiles (9 a) angeordnet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate element ( 9 ) is formed like a pot with a bottom part ( 9 b ) and an at least approximately perpendicular side part (section 9 a ), and that the inner part ( 10 ) on the inside of the side part ( 9 a ) is arranged. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Montagetemperatur (T m ) der Innendurchmesser (D 1) der Ausnehmung (7) größer als der Außendurchmesser (D 2) des Einsatzes (8) ist, so daß der Montagespalt (19) ringförmig ausgebildet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the assembly temperature ( T m ) the inner diameter ( D 1 ) of the recess ( 7 ) is greater than the outer diameter ( D 2 ) of the insert ( 8 ), so that the mounting gap ( 19 ) is annular. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (8) thermisch mit einem Refrigerator (4) verbunden ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insert ( 8 ) is thermally connected to a refrigerator ( 4 ). 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Verbindungsteil (5) thermisch mit einem Wärmestrahlungsschild (3) verbunden ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer connecting part ( 5 ) is thermally connected to a heat radiation shield ( 3 ).
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