DE4212859A1 - Vakuum-Stromdurchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Stromdurchführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Laborexperimenten im Ultrahochvakuum (UHV) kommen Meß­ stromdurchführungen zum Einsatz, bei denen durch eine Öffnung in einer Wand eines Vakuumgefäßes oder eines Flanschs Stromleitungen unter vakuumdichtem Abschluß durch­ geführt werden. Bei den im Stand der Technik verwendeten Durchführungen wird mit Einfach-Steckern und Einzel­ klemmungen im Vakuumbehälter gearbeitet. Diese Durch­ führungen sind relativ groß, durch die Verwendung von Einfach-Steckern und Einzelklemmungen schwer zu handhaben und demzufolge teuer und unwirtschaftlich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und zuverlässige Vakuum-Stromdurchführung für eine Mehrzahl von Meß- oder Signalstromleitungen anzugeben, die von geringer Baugröße, einfach zu handhaben und weniger aufwendig ist als handelsübliche Vakuumdurchführungen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Gegenstand des Anspruchs 1 weist die Vorteile auf, daß durch Verwendung eines in einem Rohr befestigten Mehrfach- Steckers Einzelklemmungen vermieden werden, daß die Durchführung durch Verwendung handelsüblicher Baukomponenten in Verbindung mit einfachen Konstruktionselementen besonders einfach herstellbar ist, und daß durch die geringe Baugröße mehrere solcher Durchführungen auf einem Vakuumflansch vorgesehen werden können, so daß im Ergebnis eine Vielzahl von Vakuum-Stromdurchführungen auf engstem Raum angebracht werden können. Dadurch ergibt sich eine größere Wirtschaft­ lichkeit und um den Faktor 5 bis 10 geringere Herstellungs­ kosten als bei handelsüblichen Vakuum-Stromdurchführungen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vakuum- Stromdurchführung.

Fig. 2a-e Einzeldarstellungen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vakuum-Stromdurchführung dargestellt.

In einer kreisrunden Öffnung 1A einer Wand 1 eines Vakuum­ gefäßes oder eines Flanschs befindet sich ein zylindrisches metallisches Rohr 2, das an einer vorgegebenen Höhe rundum mit der Wand 1 vakuumdicht verschweißt wird. Zu diesem Zweck sind beide Enden des Rohres 2 entsprechend angedreht.

Das Rohr 2 ist in Fig. 2a in Seiten- und Frontansicht dar­ gestellt.

Das Rohr hat einen Durchmesser von 12 mm und eine Höhe von 65 mm. Es weist auf seiner halben Höhe einen an seiner Innenwand in Umfangsrichtung verlaufenden, nach innen sich erstreckenden Vorsprung 2A auf, an dem ein Sockel 3 mit einer Vielzahl von auf einem Kreisumfang angeordneten als Rundstifte ausgebildeten elektrischen Steckverbindungen 3C (Fig. 2b), befestigt wird. Zu diesem Zweck weist der Vorsprung 2A einen Sattel 2B auf, der in Form einer Ausnehmung in den Vorsprung 2A eingeformt ist. Der Vorsprung 2A ist im Querschnitt in etwa dreieckförmig. Der Sockel 3 ist ein handelsüblicher Transistor-10-fach-Sockel der Fa. Elektrovac Nr. B1.046602-913. Er enthält einen Keramik­ körper 3A und eine metallische kreisrunde Platte 3B, die bei Befestigung des Sockels 3 an das Rohr 2 in den Sattel 2B des Vorsprungs 2A eingreift. Die Befestigung erfolgt durch eine Ofenlötung bei 600 °C mit einem Hartlot. Die Lötung ist ausheizbar bis 400 °C. Die Lötverbindung ist UHV-dicht. Das Rohr 2 ist auf jeder Seite des Vorsprungs 2A mit einer in Längsrichtung des Rohrs 2 verlaufenden, von außen eingeprägten und an ein und derselben Umfangsposition des Rohrs 2 befindlichen im Querschnitt halbkreisförmigen Sicke 2C versehen.

Auf den Sockel 3 mit seinen Steckverbindungen wird von beiden Seiten je eine Steckerbuchse 4 (Fig. 2c) aufgesteckt, die jeweils in einer zylindrischen metallischen Steckerhülse 5 (Fig. 2d) untergebracht ist. Die Hülse 5 weist auf ihrer einen Seite einen aufgeweiteten Bund 5A auf, der dazu dient, die Steckerbuchse 4, die von dieser Seite in die Hülse 5 eingeführt wird und ebenfalls ein aufgeweitetes platten­ förmiges Teil 4A enthält, in einer Richtung in der Hülse 5 festzuhalten. Um die Steckerbuchse 4 fest mit der Hülse 5 zu verbinden, wird letztere mit einer Spezialzange an dem zylindrischen Haltekörper 4B der Steckerbuchse 4 fest­ geklemmt. Die Steckerbuchse 4 als auch die Hülse 5 weisen jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige Sicke 4C bzw. 5C auf, die beim Einführen der Hülse 5 und der Steckerbuchse 4 in das Rohr 2 an ein und derselben Umfangsposition mit der im Rohr 2 befindlichen Sicke 2C liegen und somit die Funktion einer Verdrehungssicherung haben.

Die Steckerbuchse 4 enthält ein plattenförmiges Teil 4A und einen daran angrenzenden zylindrischen Haltekörper 4B. Das plattenförmige Teil 4A enthält eine Vielzahl von auf einem Kreisumfang angeordneten Buchsenstiften zur Aufnahme der Rundstifte 3C des Sockels 3, wobei Anzahl und Anordnung der Buchsenstifte der der elektrischen Steckverbindungen des Sockels 3 entspricht. Die Buchsenstifte sind aus dem Halte­ körper 4B der Steckerbuchse 4 herausgeführt. In der Aus­ führungsform nach Fig. 1 ist die Steckerbuchse 4 ein kommer­ ziell erhältliches Bauteil der Firma MBS Electronic Nr. 5858-1622.

Die Hülse 5 weist an ihrer anderen dem Sockel 3 abgewandten Seite eine Rollierung 5B zur Erhöhung der Griffigkeit auf. An einem Teil der Rollierung 5B wird eine aus einem Metall­ streifen 6A bestehende und zu einem U gebogene Kabelklemme 6 (Fig. 2e) mit ihrem unteren Teil 6B angeschweißt. Mit der Kabelklemme können die von den Stiften der Steckerbuchse 4 weggeführten Kabel zusammengeklemmt werden.

Infolge der kleinen Baugröße der Vakuum-Stromdurchführung können mehrere erfindungsgemäße Durchführungen in einem einzelnen Vakuum-Flansch angeordnet werden.

Claims (24)

1. Vakuum-Stromdurchführung für eine Mehrzahl von Strom­ leitungen, die vakuumdicht in eine Öffnung (1A) einer Wand (1) eines Vakuumgefäßes oder eines Flansches einsetzbar ist, gekennzeichnet durch ein vakuumdicht in die Öffnung (1A) einsetzbares Rohr (2), in dem vakuumdicht ein Sockel (3) befestigt ist, der auf beiden Seiten eine den Stromleitungen entsprechende Anzahl von elektrisch leitenden Steckverbindungs­ elementen (3C) aufweist.

2. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (2) einen an seiner Innenwand auf einer vorgegebenen Höhe in Umfangsrichtung verlaufenden nach innen sich erstreckenden Vorsprung (2A) aufweist, an dem der Sockel (3) vakuumdicht befestigt ist.

3. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorsprung (2A) sich auf etwa der halben Höhe des Rohrs (2) befindet.

4. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (2A) einen Sattel (2B) enthält, der in Form einer Aussparung in den Vorsprung (2A) eingeformt ist, und daß der Sockel (3) eine Platte (3B) enthält die eine vorgegebene Anzahl und Anordnung von Durch­ gangslöchern aufweist, durch die die Steckverbindungen geführt sind, wobei die Platte (3B) in den Sattel (2B) eingreift und an dem Sattel (2B) vakuumdicht befestigt ist.

5. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sattel (2B) im Querschnitt rechteckförmig ist.

6. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (2A) im Querschnitt in etwa dreieckförmig ist.

7. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (3) ein an die Platte (3B) angrenzendes zylindrisches Halteteil (3A) aufweist, das eine vorgegebene Anzahl und Anordnung von Durchgangslöchern aufweist, durch die die Steckverbindungen geführt sind.

8. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (3) an dem Rohr (2) durch eine Ofenlötung mit einem Hartlot befestigt ist.

9. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) an einer vorgegebenen Höhe über seinen gesamten Umfang mit der Wand (1) vakuumdicht verschweißt ist.

10. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Steckerbuchsen (4), die jeweils an ihrer einen dem Sockel (3) zugewandten Seite eine Vielzahl von in Längsrichtung des Rohres (2) verlaufenden Buchsenstiften aufweisen, deren Anzahl und Anordnung der der Steckverbindungselemente (3C) des Sockels (3) entspricht, wobei jede Steckerbuchse (4) auf je einer Seite des Sockels (3) als Ganzes mit der Vielzahl von Steckverbindungen des Sockels (3) verbunden ist.

11. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Steckerbuchse (4) ein plattenformiges Teil (4A) und einen daran angrenzenden zylindrischen Haltekörper (4B) aufweist, wobei die Buchsenstifte in Hohlräume des plattenförmigen Teils (4A) und des Haltekörpers (4B) ein­ geformt sind, auf der einen Seite der Steckerbuchse (4) an der Oberfläche des plattenförmigen Teils (4A) enden und auf der anderen Seite der Steckerbuchse (4) aus dem Haltekörper (4B) freistehend herausgeführt sind.

12. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch Steckerhülsen (5), die die Stecker­ buchsen (4) aufnehmen.

13. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steckerhülsen (5) einen aufgeweiteten Bund (5A) aufweisen, so daß bei Aufnahme der Steckerbuchsen (4) durch die Steckerhülsen (5) der plattenförmige Teil (4A) der Steckerbuchse (4) durch den aufgeweiteten Bund (5A) der Steckerhülse (5) gehaltert ist.

14. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Rohres (2) eine in seiner Längsrichtung verlaufende, in die Außenwand des Rohres (2) eingeprägte, und an einer vorgegebenen Umfangs­ position des Rohres (2) befindliche Sicke (2C) aufweist, und daß die Steckerhülsen (5) jeweils eine in ihrer Längsrichtung verlaufende, in die Außenwand der Steckerhülsen (5) einge­ prägte und an einer vorgegebenen Umfangsposition der Stecker­ hülsen (5) befindliche Sicke (5C) aufweist, und daß die Sicken (2C und 5C) im zusammengesetzten Zustand der Vakuum-Strom­ durchführung übereinander zu liegen kommen.

15. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (2C) im Bereich des Vorsprungs (2A) unterbrochen ist.

16. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Teil (4A) eine über seine ganze Höhe konstante Ausnehmung (4C) aufweist.

17. Vakuum-Stromdurchführung nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (2C) und (5C) und die Ausnehmung (4C) im Querschnitt halbkreisförmig sind.

18. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (1A), das Rohr (2), die Platte (3B), das plattenförmige Teil (4A), und die Steckerhülse (5) im Querschnitt kreisförmig sind.

19. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerhülsen (5) an ihrem dem Rohr (2) abgewandten Ende eine Rollierung (5B) aufweisen.

20. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Rollierung (5B) eine aus einem Metall­ streifen (6A) bestehende und zu einem U gebogene Kabelklemme (6) mit ihrem unteren Teil (6B) angeschweißt ist.

21. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) aus Metall gefertigt ist.

22. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerhülsen (5) aus Metall gefertigt sind.

23. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre mehrfache Verwendung in einer Vielzahl von Öffnungen (1A) eines einzelnen Vakuum­ flanschs.

24. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungs­ elemente auf beiden Seiten des Sockels (3) aus Stiften (3C) bestehen.