DE4441690C2 - Vorrichtung zur berührungsfreien Abdichtung einer Öffnung gegen durchtretendes Gas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur berührungsfreien Abdichtung einer Öffnung zwischen zwei mit unterschiedlichen Gasen gefüllten Räumen gegen durchtretendes Gas mittels eines Gasvorhanges, mit mindestens zwei voneinander getrennten Kammern für die dem jeweiligen Raum entsprechenden Gase, die jeweils mindestens eine Gas-Zuleitung und eine an einer Längskante der abzudichtenden Öffnung verlaufende Gas-Austrittsöffnung aufweisen, wobei die Austrittsöffnungen unter Bildung eines Doppelschlitzes parallel zueinander verlaufen.

Die Aufgabe, eine berührungsfreie Abdichtung der Öffnung zweier mit unterschiedlichen Gasen gefüllter, aneinandergrenzender Räume zu gewährleisten, stellt sich beispielsweise bei Durch­ lauföfen. Dabei ist es häufig erforderlich, die Kontamination der Ofenatmosphäre mit Luft zu verhindern. Es kann aber auch darum gehen, das Austreten von Ofengasen in die umgebende Atmosphäre zu vermeiden.

Aus der DE-C2 37 43 598 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Abdichtung einer Öffnung mittels Gasvorhängen bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung sind zwei Düsenköpfe in einem Gehäuse angeordnet. Die Gasräume beider Düsenköpfe sind mittels eines Trennbleches von­ einander getrennt. Der eine der beiden Düsenköpfe weist eine Zuleitung für Luft, der andere ei­ ne Zuleitung für Stickstoff auf. Die Düsenköpfe laufen jeweils an einer Längskante der abzu­ dichtenden Öffnung konisch in Form einer Schlitzdüse zu. Die beiden Schlitzdüsen grenzen mit ihren Längskanten aneinander und parallel zueinander und bilden so eine Doppelschlitzdüse an einer Längskante der abzudichtenden Öffnung.

Der aus der Doppelschlitzdüse austretende Sperrgasstrahl überdeckt den gesamten abzudich­ tendem Öffnungsquerschnitt. Er besteht zur einen Hälfte aus dem Luftstrom, zur anderen Hälf­ te aus Stickstoff. Beide Teilströme grenzen dabei an einer im abzudichtenden Öffnungsquer­ schnitt verlaufenden Trennebene, an der nur wenig gegenseitige Vermischung stattfindet, an­ einander. Die relativ gute Trennung der Teilströme beruht darauf, daß in dem gemeinsamen Sperrgasstrahl die Turbulenz der Gasströmungen wesentlich niedriger ist als in den den Sperr­ gasstrahl seitlich begrenzenden Zonen. Die Mischzone ist dadurch relativ schmal. An einer der Doppelschlitzdüse gegenüberliegenden Prallfläche teilt sich der Sperrgasstrahl dem Impuls­ gleichgewicht der Teilgasströme entsprechend auf.

Bei der bekannten Vorrichtung kommt es aber durch die Reibung am Trennblech sowie an den konisch zur Schlitzdüse zulaufenden Begrenzungswänden zwangsläufig zu einem Geschwin­ digkeitsgefälle zwischen den jeweiligen Rändern und dem Kern der aus den Austrittsöffnungen austretenden Gasströmungen und damit zu verstärkter Turbulenz. Die Gasmoleküle erhalten damit eine Bewegungskomponente quer zur Strahlrichtung; diese Bewegungskomponenten setzen sich im Sperrgasstrahl fort. Ist jedoch der Sperrgasstrahl im Kern turbulent, so ergibt sich ein intensiver Stoffaustausch zwischen den Teilgasströmen und damit eine entsprechend breitere Mischzone.

Um die Kontamination des einen oder des anderen Raumes mit dem jeweiligen Fremdgas zu vermeiden, ist es erforderlich, die Mischzone in Richtung des jeweiligen anderen Raumes zu befördern. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines quer zum Sperrgasstrahl gerichteten Spül­ gasstromes geschehen. Zum Abführen des Mischgasvolumens muß das der Schleuse zuge­ führte Spülgasvolumen mindestens so groß sein, wie das pro Zeiteinheit erzeugte Mischgasvolumen. Die Breite der Mischzone geht damit über die für ihre Beseitigung erforderlichen Spül­ gasmengen direkt in die Betriebskosten der Schleuse ein.

Die Erzeugung eines Sperrgasstromes zur berührungslosen Abdichtung einer Öffnung ist auch aus der US-PS 3,514,024 bekannt. Darin wird eine Vorrichtung zum Abspulen eines Magnet­ bandes beschrieben, das dabei durch einen engen, im Querschnitt rechteckigen Schlitz gezogen wird. An den beiden breiten Seiten des Schlitzes liegen sich zwei Gasdüsen gegen­ über. Die Gasdüsen sind in Richtung auf den Schlitz mit einer Lochplatte versehen, durch die hindurch ein Sperrgasstrom auf das Magnetband gerichtet wird.

Eine Vorrichtung zur berührungslosen Abdichtung einer Öffnung mittels zweier sich gegenüber­ liegender Gasdüsen ist auch in der US-PS 3,245,334 beschrieben. In Richtung auf die abzu­ dichtende Öffnung sind die Gasdüsen mittels poröser Platten versehen, durch die hindurch ein Sperrgasstrom gepreßt wird.

In der US-PS 3,762,619 wird eine Druckvorrichtung beschrieben. Dabei stellt sich die Aufgabe, einen festen Kontakt zwischen zwei parallel zueinander durch eine Öffnung gezogenen Folien­ bahnen zu gewährleisten. Dies wird dadurch erreicht, daß beiderseits der Öffnung zwei Gasdü­ sen sich gegenüberliegend angeordnet sind, durch die hindurch Druckluft auf die freie Ober- bzw. Unterseite der beiden Folienbahnen geblasen wird. Hierzu sind die Gasdüsen in Richtung auf die Folienbahnen mit einer porösen Platte versehen, durch die hindurch die Druckluft ge­ preßt wird. Die Platten dienen dabei als Strömungsgleichrichter.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur berührungsfreien Ab­ dichtung einer Öffnung zwischen zwei mit unterschiedlichen Gasen gefüllten Räumen gegen durchtretendes Gas anzugeben, die eine schmale Mischzone und damit niedrige Betriebsko­ sten gewährleistet.

Die Aufgabe wird ausgehend von der eingangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jeder Austrittsöffnung Begrenzungswände vorgesehen sind, die sich in Richtung der Kammer erstrecken und mittels denen die Austrittsöffnung in kleinere Düsenöff­ nungen unterteilt ist, deren Querschnitt, von der Kammer in Richtung auf die Austrittsöffnung gesehen, ein regelmäßiges Sechseck oder ein parallel zur Längsachse der Austrittsöffnung verlaufendes Rechteck bildet.

Durch die Anordnung von Begrenzungswänden in den Austrittsöffnungen werden diese in klei­ nere Düsenöffnungen unterteilt. Für das durch die Austrittsöffnungen ausströmende Gasvolu­ men wird durch diese Unterteilung der Anteil der Wandreibung erhöht. Die Wandreibung be­ wirkt eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit in Wandnähe. Für jedes Gaspartikel wird die Nähe zu einer Begrenzungswand dadurch erreicht, daß eine Vielzahl von Düsenöff­ nungen, mit einem im Vergleich zur Austrittsöffnung insgesamt, kleineren Öffnungsquerschnitt vorgesehen ist. Dadurch wird das Geschwindigkeitsprofil der aus den Düsenöffnungen austre­ tenden Gasströmung insgesamt homogen. Durch eine geeignete Abstimmung der Geometrie der Düsenöffnungen auf die erforderliche Ausströmgeschwindigkeit kann im Ausströmungs­ querschnitt der Düsenöffnungen in jedem Fall eine laminare Gasströmung erzwungen werden. Die laminare Strömung zeichnet sich dadurch aus, daß Bewegungen der Partikel quer zu Strö­ mungsrichtung und damit eine Vermischung der Strömungsfäden aus benachbarten Düsenöff­ nungen nicht stattfinden. Dadurch gelingt es, den Turbulenzgrad im Kern des Sperrgasstrahles zu verringern, und damit die Mischzone zu verkleinern.

Da die Begrenzungswände sich in Richtung der Kammer erstrecken, können sie je nach ihrer geometrischen Anordnung zueinander beispielweise als Strömungsgleichrichter oder als Strö­ mungsbeschleuniger wirken. Die ausströmenden Gaspartikel erhalten in dem einen Fall mög­ lichst keine quer zur Strömungsrichtung verlaufende Bewegungskomponente, in dem anderen Fall werden derartige Bewegungskomponenten durch Beschleunigung der Gaspartikel in die gewünschte Richtung vernachlässigbar klein.

Die geeignete Anzahl und geometrische Anordnung der Begrenzungswände und die Größe der einzelnen Düsenöffnungen hängen von einer Vielzahl von Parametern, wie beispielsweise der Ausströmgeschwindigkeit und der Größe des abzudichtenden Öffnungsquerschnittes ab. Sie sind aber für den konkreten Fall anhand weniger Versuche leicht zu ermitteln, wobei der Erfolg der jeweiligen Maßnahmen mittels dem in der DE-C2 37 43 598 beschriebenen Meßverfahren leicht überprüft werden kann.

Bei einer Vorrichtung, bei der die Düsenöffnungen parallel zur Längsachse der Austrittsöffnung verlaufen ist eine geringe Vermischung der Gasräume zu beobachten. Dabei kann die Spalt­ weite der Düsenöffnungen konstant sein.

Eine besonders geringe Vermischung der zu trennenden Gasräume wird bei einer Vorrichtung beobachtet, bei der die Düsenöffnungen im Querschnitt eine regelmäßige Sechseckstruktur bilden. Eine derartige Struktur bietet einen größtmöglichen Wandungsanteil bezogen auf die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung. Dadurch wird eine homogene Geschwindigkeitsvertei­ lung erreicht. Gleichzeitig erlaubt die Sechseckstruktur eine dichte Anordnung der Düsenöff­ nungen und bietet dadurch für die Gasströmung einen geringen Strömungswiderstand. Diese Struktur erlaubt somit bei vergleichsweise geringer Strömungsgeschwindigkeit einen großen Gasvolumendurchsatz pro Flächen- und Zeiteinheit und damit eine hohe Impulstromdichte.

Es wird eine Ausführungsform der Vorrichtung bevorzugt, bei der Begrenzungswände derart angeordnet sind, daß der Querschnitt der Düsenöffnungen von der Kammer in Richtung auf die Austrittsöffnung gesehen, konstant ist. Bei derartig gestalteten Begrenzungswänden, die über eine längere Laufstrecke parallel zur Auströmrichtung des Sperrgasstrahles verlaufen, ist die Wirkung als Strömungsgleichrichter besonders ausgeprägt. Es wird daher eine geringe Vermi­ schung der Strömungsfäden benachbarter Düsenöffnungen beobachtet.

Es hat sich auch eine Ausführungsform der Vorrichtung bewährt, bei der die Begrenzungswän­ de derart angeordnet sind, daß sich der Querschnitt von mindestens einem Teil der Düsenöff­ nungen, von der Kammer in Richtung auf die Austrittsöffnung gesehen, verjüngt. Durch die Ver­ jüngung der Düsen in Richtung auf die Austrittsöffnungen erfahren die einzelnen Gaspartikel ei­ ne Beschleunigung in diese Richtung. Dabei ist die Beschleunigung für alle Gaspartikel gleich groß. Für die Abdichtung der Öffnung ist eine ausreichend hohe Impulsstromdichte erforderlich. In die Impulsstromdichte geht die Geschwindigkeit der Gasströmung quadratisch ein. Bewe­ gungskomponenten der Gaspartikel in andere Richtungen als die vorgegebene Haupströ­ mungsrichtung werden aber nicht beschleunigt. Dadurch werden derartige Bewegungskompo­ nenten nach ausreichend hoher Beschleunigung in dem resultierenden Impulsstrom vernach­ lässigbar klein. Die konische Verjüngung der Düsen hat sich besonders bewährt bei einer Vor­ richtung, bei der die Düsenöffnungen parallel zur Längsachse der Austrittsöffnung verlaufen.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß die Begrenzungswände sich über eine Länge von min­ destens 20 mm, vorzugsweise mindestens 30 mm in Richtung der jeweiligen Kammer erstrec­ ken. Die Wandreibung bewirkt, daß der Bewegungsanteil der Gaspartikel quer zur Strömungs­ richtung umso geringer wird, je größer die Länge der Begrenzungswände gewählt wird.

Als besonders günstig hat es sich eine Ausführungsform erwiesen, bei der die Düsenöffnungen von einem Bauteil gebildet werden, in dem die Begrenzungswände in Form einer Sechseckwa­ ben-Struktur angeordnet sind. Derartige Bauteile sind handelsüblich. Sie lassen sich leicht an die gewünschte Geometrie der Austrittsöffnungen anpassen. Sie werden als Strömungsgleich­ richter eingesetzt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein weiterer Strömungsgleichrich­ ter im Gasweg daher nicht erforderlich. Dies hat den Vorteil, daß die Bauhöhe bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung gering gehalten werden kann.

Besonders bewährt hat es sich, die Begrenzungswände in den den jeweiligen Gasen zugeord­ neten Austrittsöffnungen beiderseits gleich auszubilden. Die dem jeweiligen Gasraum zuzuord­ nenden Teilgasstrahlen können dabei die gleiche Geometrie aufweisen. Dadurch läßt sich beim Sperrgasstrahl leicht eine Symmetrie der Impulsverteilung einstellen, die für eine geringe Ver­ mischung der Teilgasströme vorteilhaft ist.

Es hat sich insbesondere eine Vorrichtung als geeignet erwiesen, bei der in einem Querschnitt der Düsenöffnungen, von der Kammer in Richtung auf die Austrittsöffnung gesehen, jeder Punkt innerhalb der Düsenöffnung nicht weiter als 2 mm, vorzugsweise nicht weiter als 1 mm, von einer Begrenzungswand beabstandet ist. Derartige Düsenöffnungen gewährleisten eine ausreichend gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung innerhalb der Gasströmung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung im einzelnen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen Abschnitt der Düsenöffnungen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Querschnitt und

Fig. 4 einen Abschnitt der Düsenöffnungen bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 3 in einer Draufsicht.

In den Figuren wird die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt. Die Darstellun­ gen sind nicht maßstabsgerecht. In Fig. 1 ist die Bezugsziffer 1 einer erfindungsgemäßen Schleuse zur berührungsfreien Abdichtung zweier Gasräume gegen durchtretendes Gas mittels eines Gasvorhanges insgesamt zugeordnet. Die Schleuse 1 umfaßt zwei Düsenköpfe 2; 3. Der mit der Bezugsziffer 2 bezeichnete Düsenkopf, der dem Ofenraum 4 zugeordnet ist, weist eine Zuleitung 5 für das im Ofenraum 4 enthaltene Gas, beispielsweise für Stickstoff, auf. Der Dü­ senkopf 3 ist mit einer Zuleitung 6 für Luft ausgestattet. Die beiden Düsenköpfe 2; 3 sind durch eine Trennwand 7 voneinander getrennt.

Die abzudichtende Öffnung zwischen dem Ofenraum und der Außenatmosphäre hat im Ausfüh­ rungsbeispiel einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Die Schleuse 1 ist an der obe­ ren Rechteckkante des abzudichtenden Öffnungsquerschnittes angeordnet. Die der abzudich­ tenden Öffnung zugewandte Unterseite der Schleuse 1 wird durch zwei Einsätze aus Alumini­ um in Form gasdurchlässiger Wabengitter 8; 9 gebildet. Wie sie in Fig. 2 gezeigt, weisen die Wabengitter 8; 9 Düsenöffnungen 12 mit sechseckigem Querschnitt auf. Die Düsenöffnungen 12 füllen den Querschnitt der beiden Austrittsöffnungen 14, nur durch dünne Begrenzungswän­ de 13 voneinander getrennt, dichtest möglich aus. Dadurch wird ein größtmöglicher Anteil an Begrenzungswänden 13 pro Flächeneinheit, bei gleichzeitig geringem Strömungswiderstand er­ zielt. Die einzelnen Düsenöffnungen 12 weisen eine Querschnittsfläche von ca. 7 mm² auf. Die Wandstärke der Begrenzungswände 13 beträgt etwa 0,1 mm. Die Begrenzungswände 13 ver­ laufen über eine Strecke von ca. 20 mm, jeweils von einer Austrittsöffnung 14 ausgehend, in Richtung des Innenraumes der Schleusenkammern 10; 11. Die untere Begrenzung der abzu­ dichtenden Öffnung wird von einem Förderband 15 gebildet, das gleichzeitig als Prallfläche für den Sperrgasstrahl 16 dient.

Die Einsätze 8; 9 sind beiderseits der Trennwand 7, die sich außerhalb des Schleusengehäu­ ses 1 als Trennebene "T" fortsetzt, jeweils gleich ausgebildet. Dies erleichtert die symmetrische Aufteilung des austretenden Sperrgasstrahles 16. Die Einsätze 8; 9 erstrecken sich jeweils über eine gesamte Längskante des abzudichtenden Öffnungsquerschnittes.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 1 und 2 die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vor­ richtung näher erläutert.

Der von der Zuleitung 5 in die Schleusenkammer 11 einströmende Stickstoff verläßt die Schleu­ se 1 über die durchgehenden Düsenöffnungen 12 des Wabengitters 9; gleichermaßen strömt die über die Zuleitung 6 in die Schleusenkammer 10 einfließende Luft über die Düsenöffnungen 12 des Wabengitters 8 aus. Zur Erzeugung eines die Öffnung abdichtenden Sperrgasstrahles 16 ist eine ausreichend hohe Impulsstromdichte der aus den jeweiligen Austrittsöffnungen 14 ausströmenden Gasströme erforderlich. Der Sperrgasstrahl 16 besteht zur einen Hälfte aus dem dem Düsenkopf 2 entströmenden Luftstrom und zur anderen Hälfte aus dem dem Düsenkopf 3 entströmenden Stickstoffstrom. An der Trennebene "T" der beiden Teilgasströme, die in Fig. 1 ebenfalls mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet sind, ist die Turbulenz der Strömung geringer als in den angrenzenden Mischzonen. Daher kommt es an der Trennebene "T" kaum zu einem Gasaustausch. Die Hauptströmungsrichtung ist mit dem Richtungspfeil 17 gekennzeichnet. An der Prallfläche teilt sich der Sperrgasstrahl 16 entsprechend dem Impulsgleichgewicht der Teil­ gasströme auf. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird eine symmetrische Impulsverteilung angenommen.

An der Trennebene "T" entsteht zwangsläufig eine Mischzone, in der beide Gasarten enthalten sind. Die Breite dieser Mischzone ist umso größer, je höher der Turbulenzgrad der Strömung im Bereich der Trennebene "T" ist. Ob die Strömungsform laminar oder turbulent ist, hängt von der sogenannten Reynoldszahl der Strömung ab. Diese dimensionslose Kennzahl beschreibt das Verhältnis zwischen Trägheitskräften und Reibungskräften an einem Fluidteilchen. Mit steigen­ der Reynoldszahl neigt das Fluid zum Umschlagen von der laminaren in eine turbulente Strö­ mung. Die sogenannte kritische Reynoldszahl, bei der dieser Umschlag tatsächlich erfolgt, hängt von vielen Parametern, wie der Vorturbulenz, der Lauflänge der Strömung usw. ab. Bei­ spielsweise liegt bei hinreichend langen Rohrleitung die kritische Reynoldszahl bei 2300. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 kann der Umschlag bei einer Reynoldszahl von einigen Hundert erwartet werden.

Zwar wird auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 der Sperrgasstrahl 16 nach dem Verlassen der Wabengitter 8; 9 nach einer gewissen freien Lauflänge turbulent, da ja außerhalb der Wabengitter 8; 9 andere geometrische Verhältnisse vorliegen als in den Waben­ gittern 8; 9; es wird auch eine Vermischung der Teilgasströme 16 mit der jeweiligen Umge­ bungsatmosphäre stattfinden. Maßgeblich ist aber, daß die Strömung im Strahlkern an der Trennebene "T" zwischen Luft und Stickstoff über die maßgebliche Lauflänge, also bis zum Auftreffen auf das Transportband 15, laminar bleibt. Hierzu tragen die Düsenöffnungen 12 in Form der Wabengitter 8; 9 wesentlich bei, indem sie die Reynoldszahl der austretenden Gasströmung verringern. Dies zeigt die folgende Rechnung:

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 beträgt der Öffnungsquerschnitt jeder der Austrittsöffnungen 14 insgesamt 600 mm × 30 mm. Auf die Strömungsverhältnisse eines Rohres übertragen entspricht dieser Öffnungsquerschnitt einem sogenannten "hydraulischen Durchmesser" von ca. 60 mm. Bei einer Ausströmgeschwindigkeit des Sperrgasstrahles 16 von 1 m/s und unter der Annahme einer kinematischen Zähigkeit der Luft bei 20°C von 15×10^-6 m²/s errechnet sich daraus eine Reynoldszahl im Ausströmungsquerschnitt von 4000. Demgegenüber ergibt sich bei Verwendung eines Wabengitters 8; 9 mit einem Teilungsmaßstab der Wabe von 3 mm eine Reynoldszahl im Ausströmungsquerschnitt von nur 200.

Zusammenfasend kann festgestellt werden, daß die Düsenöffnungen 12 bei der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung zur Erzeugung und Stabilisierung einer laminaren Ausströmung hinter den Wa­ bengittern 8; 9 beitragen. Einerseits werden durch die Wandreibung der Wabengitter 8; 9 beim Durchströmen der Düsenöffnungen 12 bestehende Geschwindigkeitsgradienten in den jeweili­ gen Gasströmen vermindert; die Wabengitter 8; 9 homogenisieren damit das Geschwindigkeits­ profil und verringern somit den Turbulenzgrad des Sperrgasstrahles 16. Andererseits wirken sie aufgrund der sich in Strömungsrichtung 17 erstreckenden Begrenzungswände 13 als Strö­ mungsgleichrichter und tragen damit weiter zur Verminderung des Turbulenzgrades bei. All dies verringert die Breite der entstehenden Mischzone und ermöglicht wiederum eine gute Ab­ dichtwirkung bei gleichzeitig niedrigerem Gasverbrauch.

Dieser Effekt ist umso ausgeprägter, je größer der Wandanteil der Begrenzungswände 13 an der Querschnittsfläche der Düsenöffnungen 12 insgesamt ist und je länger die Begrenzungswände sich in Richtung auf das Innere der Schleusenkammern 10; 11 erstrecken, das heißt, je länger die Vorlaufstrecke ist, in der sich die Gasströme vor den Düsenöffnung 12 bereits in Hauptströ­ mungsrichtung 17 bewegen.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung. Dabei sind den Bauteilen, die den in Fig. 1 erläuterten Bauteilen entsprechen, die glei­ chen Bezugsziffern zugeordnet.

Die Ausführungsform der Schleuse gemäß Fig. 3 und Fig. 4 unterscheidet sich von der vor­ her erläuterten Ausführungsform im wesentlichen durch eine andere Geometrie und Anordnung der Düsenöffnungen 12 und durch einen anderen Verlauf der Begrenzungswände 13. Die Schleuse 1 ist wiederum an der oberen Rechteckkante der abzudichtenden Öffnung angeor­ dnet. Die schlitzförmigen Düsenöffnungen 12 verlaufen parallel zu dieser Rechteckkante und parallel zueinander über den gesamten abzudichtenden Öffnungsquerschnitt. Im Querschnitt der Austrittsöffnungen beträgt die Breite der schlitzförmigen Düsenöffnungen ca. 2 mm.

Die Begrenzungswände 13 erstrecken sich von den jeweiligen Austrittsöffnungen 14 ausgehend in Richtung der Schleusenkammern 10 bzw. 11. Ihre Abmessung in dieser Richtung beträgt 4 mm. Die Begrenzungswände 13 sind dabei so zueinander angeordnet, daß sich der Quer­ schnitt der Düsenöffnungen 12 von oben nach unten konisch verjüngt. Durch die Verjüngung der Düsenöffnungen 12 in Richtung auf die Austrittsöffnungen 14 erfahren die einzelnen Gas­ partikel eine Beschleunigung in diese Richtung. Dabei ist die Beschleunigung für alle Gasparti­ kel gleich groß. Für die Abdichtung der Öffnung ist eine ausreichend hohe Impulsstromdichte erforderlich. In die Impulsstromdichte geht die Geschwindigkeit der Gasströmung quadratisch ein. Bewegungskomponenten der Gaspartikel in andere Richtungen als die vorgegebene Haupt­ strömungsrichtung werden aber nicht beschleunigt. Dadurch werden derartige Bewegungskom­ ponenten nach ausreichend hoher Beschleunigung in dem resultierenden Impulsstrom vernach­ lässigbar klein.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur berührungsfreien Abdichtung einer Öffnung zwischen zwei mit unter­ schiedlichen Gasen gefüllten Räumen gegen durchtretendes Gas mittels eines Gasvor­ hanges, mit mindestens zwei voneinander getrennten Kammern für die dem jeweiligen Raum entsprechenden Gase, die jeweils mindestens eine Gas-Zuleitung und eine an ei­ ner Längskante der abzudichtenden Öffnung verlaufende Gas-Austrittsöffnung aufwei­ sen, wobei die Austrittsöffnungen unter Bildung eines Doppelschlitzes parallel zueinan­ der verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Austrittsöffnung (14) Begrenzungs­ wände (13) vorgesehen sind, die sich in Richtung der Kammer (10; 11) erstrecken und mittels denen die Austrittsöffnung (14) in kleinere Düsenöffnungen (12) unterteilt ist, de­ ren Querschnitt, von der Kammer (10; 11) in Richtung auf die Austrittsöffnung (14) gese­ hen, ein regelmäßiges Sechseck oder ein parallel zur Längsachse der Austrittsöffnung (14) verlaufendes Rechteck bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (13) derart angeordnet sind, daß der Querschnitt der Düsenöffnungen (12), von der Kammer (10; 11) in Richtung auf die Austrittsöffnung (14) gesehen, konstant ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (13) derart angeordnet sind, daß sich der Querschnitt von mindestens einem Teil der Dü­ senöffnungen (12), von der Kammer (10; 11) in Richtung auf die Austrittsöffnung (14) gesehen, verjüngt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (13) sich über eine Länge von mindestens 20 mm, vorzugsweise mindestens 30 mm, in Richtung der Kammer (10; 11) erstrecken.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen (12) von einem Bauteil (8; 9) gebildet werden, in dem Begren­ zungswände (13) in Form einer Sechseckwaben-Struktur angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände (13) in den den jeweiligen Gasen zugeordneten Austrittsöffnun­ gen (14) beiderseits gleich ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Querschnitt der Düsenöffnungen (12), von der Kammer (10; 11) in Richtung auf die Austrittsöffnung gesehen, jeder Punkt innerhalb der Düsenöffnung nicht weiter als 2 mm, vorzugsweise nicht weiter als 1 mm, von einer Begrenzungswand beabstandet ist.