DE955346C

DE955346C - Vacuum line closure, especially for converters with large pump line cross-sections

Info

Publication number: DE955346C
Application number: DES35253A
Authority: DE
Inventors: Georg Engelhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-09-17
Filing date: 1953-09-17
Publication date: 1957-01-03

Description

AUSGEGEBEN AM 3. JANUAR 1957ISSUED JANUARY 3, 1957

S 35253 VIII c 1si.gS 35253 VIII c 1si.g

Die Erfindung betrifft einen Vakuiumleitungsverschlwß,' insbesondere für Stromrichter mit Pumpleitungen großen Querschnitts. Bei größeren Vakuoimgefäßen, welche von der Puimpleitung abgetrennt werden, rrfulß dieses Abtrennen unter Vakuum durchgeführt werden. Dabei ist dafür zu sorgen, daß keinerlei bei höheren Temperaturen aus dem Material austretende Gasausbrüche in das Vakuumgefäß gelangen, was bei großen Pumpleitongsquerschnitten erhebliche 'Schwierigkeiten bereitet und ztü Vakautnverschlechterungen führen kann.The invention relates to a vacuum line seal, ' especially for converters with pump lines with a large cross-section. With larger ones Vacuum vessels, which are separated from the pump line, prevent this separation Vacuum can be carried out. It is important to ensure that nothing occurs at higher temperatures Gas outbreaks escaping from the material get into the vacuum vessel, which is the case with large pump pipe cross-sections causes considerable difficulties and leads to deterioration in vacancy can.

Die Schwierigkeiten werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß zwischen dem vakuumdichten Verschluß des Puimpstutzens und dem Vakuuimbehälter eine zusätzliche Dichtongsvorrichtu'ng angeordnet ist, die mit dem vakuumdicht herzustellenden Verschluß gleichzeitig eingesetzt wird, sofort vakuumdicht schließt und verhindert, daß beim· endgültigen vakuumidichten Verschließen (Schrumpfen, Verschweißen) des äußeren Verschlusses kein Gas in das Vakuumgefäß gelangen kann. Die Erfindung besteht weiter darin, daß auf einen rohrförmigen Teil einer P'Uimpleitung ein Schrumpfring aufgebracht wird, dessen Ausdehnungsbeiwert größer ist als die Ausdteh'nungsbeiwerte der innenliegenden Teile sind, und daß der Schrumpfring aus einem zunderfreien Werkstoff besteht. Dabei ist gemäß der weiteren. Erfindung die mechaJsche Festigkeit des SchrampfringesThe difficulties are avoided according to the invention in that between the vacuum-tight Closure of the Puimpstutzens and the vacuum container an additional Dichtongsvorrichtu'ng is arranged, which is used at the same time as the closure to be produced in a vacuum-tight manner, immediately closes vacuum-tight and prevents the final vacuum-tight closing (Shrinking, welding) of the outer closure, no gas can get into the vacuum vessel can. The invention also consists in that a tubular part of a P'Uimpleitung a Shrink ring is applied, the expansion coefficient of which is greater than the expansion coefficient the internal parts are, and that the shrink ring is made of a scale-free material consists. It is according to the further. Invention of the mechanical strength of the shrink ring

größer als die mechanische Festigkeit der Werkstoffe der innenliegenden Teile. Die Schrumpfverbindung kann duirch Erhitzen und anschließendes Kaltwerdenlassen des Außenringes oder durch Ab-S kühlen und anschließendes Warmwerdenlassen der innenliegenden Teile herbeigeführt werden. Man kann aber auch beide Schrumpfverfahren miteinander vereinigen. Zum Verschluß des Pumpstutzens wird ein Stopfen verwendet, der durch eine scherenartig ausgeführte Druckvorrichtung in die Verschhißlage gebracht wird. Diese Vorrichtung kann selbsthemmend ausgeführt sein. Der Verschlußstopfen wird gemäß der weiteren Erfindung während des Evakuierens durch einen Draht in seiner geöffneten Stellung gehalten, welcher mit Hilfe eines Stromduirchganges zerstört wird, so daß der Verschluß stopfen automatisch die Verschlußstellung einnehmen kann.greater than the mechanical strength of the materials of the internal parts. The shrink connection can be done by heating and then allowing the outer ring to cool or by Ab-S cooling and subsequent warming of the inner parts can be brought about. Man but can also combine both shrinking processes. To close the pump nozzle a stopper is used, which is pushed into the sealing layer by a scissors-like pressure device is brought. This device can be designed to be self-locking. The sealing plug is opened according to the further invention during evacuation by a wire in its Position held, which is destroyed with the help of a Stromduirchganges, so that the lock stopper can automatically assume the closed position.

Die Forderungen, daß zuir Erreichung eines sicheren vakuiumdichten Abschlusses des Pumpstuitzens ein Schrumpfring aus einem Material vorgesehen ist, dessen Ausdehnungskoeffizient wesentlich höher liegt als der Ausdehnungskoeffizient des zu verschließenden Rohres und der des zum Veras schluß benutzten Verschlußstopfens, und .daß der Schruimpfringwerkstoff eine mechanische Festigkeit hat, die größer ist als die mechanische Festigkeit der innenliegenden Teile, sowie daß der Schrumpfringwerkstoff zunderfrei ist, werden am besten bei Chrom-Nickel-Stählen, insbesondere bei einem i8°/oigen Chrom-Nickel-Stahl erreicht.The demands that to achieve a safe, vacuum-tight closure of the pump support a shrink ring is provided made of a material whose coefficient of expansion is significant is higher than the expansion coefficient of the pipe to be closed and that of the Veras closing plug used, and .that the Schruimpfringwerkstoff a mechanical strength that is greater than the mechanical strength of the internal parts, as well as that the shrink ring material Scale free are best with chrome-nickel steels, especially one 18% chromium-nickel steel achieved.

Weitere Einzelheiten und wesentliche Merkmale der Erfindung sind aus der Beschreibung eines Ausführusngsbeispieles z« entnehmen, welches in den Fig. ι und 2 schematisch dargestellt ist. Fig. ι zeigt den noch geöffneten und Fig. 2 den schon geschlossenen Zustand des Pumpstutzens.Further details and essential features of the invention can be found in the description of an exemplary embodiment z «, which is shown schematically in FIGS. Fig. Ι shows the still open and Fig. 2 the already closed state of the Pump nozzle.

Der Pumpstutzen ι hat einen erweiterten Teil 2, an welchem die zur nicht dargestellten Pumpe führende Rohrleitung 3 angeschlossen ist. In der Achsrichtung 4 des Pumpstutzens 1 ist ein Wellrohr 5 mit einer Kappe 6 am Pumprohr vakuumdicht, z.B. durch Schweißen, befestigt. Ein Bügel 7 ist starr mit dem Pumprohr 1 verbunden und trägt eine Druckschraube 8, welche heruntergeschraubt werden kann und das Wellrohr 5 dabei zusammendrückt. An dem Verschlußstopfen 10 für den Pumpstutzen 1 ist ein Bolzen 11 mit einer Scherenanordnung 9 befestigt. Der Bolzen hat eine Bohrung 12. In dieser ist ein Haltedraht 13 angeordnet, welcher über eine elektrisch isolierte Einführung, z. B. über eine Glaseinschmelzung 14, in der einen Seite der Wand des Pumpstutzens 1 in diesen eingeführt und mit seinem Ende mit der anderen Seite der Wand des Pumpstustzens elektrisch leitend verbunden ist. Der Verschlußstopfen 10 wird in dieser Lage von dem Draht 13 gehalten. Der durch die Glaseinschmelzung isoliert eingeführte Draht ist über den Anschlußbolzen 15 an eine nicht dargestellte elektrische Stromquelle über einen ebenfalls nicht dargestellten Schalter angeschlossen. Sobald das zu entgasende Gefäß evakuiert ist, wird der Draht 13 durch einen Stromstoß erhitzt, so daß er schmilzt und der Abschlußpfropfen 10 herunterfällt. Gleichzeitig gelangt dadurch die Kappe 16 in den zylindrischen Hohlraum 17, welcher mit Quecksilber 18 gefüllt ist. Jetzt ist gleichzeitig mit dem Einsetzen des Verschlußstopfens 10 die Quecksilber-Hilfsdichtung hergestellt und geschlossen worden.The pump nozzle ι has an enlarged part 2, on which the leading to the pump, not shown Pipeline 3 is connected. A corrugated tube 5 is located in the axial direction 4 of the pump nozzle 1 with a cap 6 attached to the pump tube in a vacuum-tight manner, e.g. by welding. A bracket 7 is rigid connected to the pump tube 1 and carries a pressure screw 8, which are screwed down can and the corrugated pipe 5 compresses it. On the sealing plug 10 for the pump nozzle 1 a bolt 11 is fastened to a scissors arrangement 9. The bolt has a bore 12. In this a retaining wire 13 is arranged, which via an electrically insulated introduction, z. B. via a glass seal 14, in one side of the wall of the Pump nozzle 1 introduced into this and with its end to the other side of the wall of the pump nozzle is electrically connected. The sealing plug 10 is in this position from the wire 13 held. The wire inserted insulated through the glass seal is over the connecting bolt 15 to an electrical power source, not shown connected via a switch, also not shown. As soon as the vessel to be degassed is evacuated, the wire 13 is heated by an electric shock so that it melts and the end plug 10 falls down. At the same time, the cap 16 thereby enters the cylindrical cavity 17, which is filled with mercury 18. Now is Simultaneously with the insertion of the stopper 10, the auxiliary mercury seal is produced and been closed.

Beim Herunterfallen des Stopfens 10 schließt sich die Schere 9, wobei die Arretierungslasche 21 herunterfällt und sich in den Rasten 22 mit ihren Bolzen 23 verriegelt, welche Bolzen in den Schlitzen 24a der Arme der Scherenarme 24 geführt sind. Duirch Herabdrehen der Schraube 8 wird über das Wellrohr 5 und über die jetzt starre und eine Verbindung zwischen den Teilen 12 und i2₀ bildende Schere 9 ein Druck auf den Verschluißstopfen 10 ausgeübt, welcher dadurch in die richtige endgültige Verschlußlage hineingepreßt wird. Dabei taucht die Kappe 16 noch weiter in die Quecksilbervorlage ein, woduirch ein sicherer vakuumdichter Verschluß gebildet wird.When the stopper 10 falls, the scissors 9 close, the locking tab 21 falling down and locking itself in the notches 22 with its bolts 23, which bolts are guided in the slots 24a of the arms of the scissor arms 24. , Retire down turning of the screw 8 is exerted on the corrugated pipe 5 and through the now rigid and a connection between the parts 12 and i2 ₀ scissors 9 forming a pressure on the Verschluißstopfen 10, which is thereby pressed into the correct final closure position. In the process, the cap 16 dips even further into the mercury charge, thus forming a secure, vacuum-tight seal.

An dem im Durchmesser verringerten Teil 27 des Pumprohres 1 ist eine vorteilhafterweise feuchte Asbestzwischenlage 19 mit einem Schrumpf ring 20 aus Chrom-Nickel-Stahl außen angebracht. Nachdem der Verschlußstopfen 10 seine endgültige Lage eingenommen hat, wird der Schrumpfring 20 er- go hitzt und nach oben auf den Teil des Pumprohres mit dem vergrößerten Durchmesser gezogen, vgl. Fig. 2. Nach der Abkühlung und der eingetretenen Schrumpfwirkung wird an der Trennlinie 25 der obere Teil des Pumpstutzens abgeschnitten. Anschließend wird der Verschlußstopfen 10 mit einer zweckmäßigerweise zugeschärften Kante 26 mit dem Rand des Pumprohres verschweißt.On the reduced diameter part 27 of the pump tube 1 is advantageously a moist one Asbestos liner 19 attached to the outside with a shrink ring 20 made of chrome-nickel steel. After this the stopper 10 has assumed its final position, the shrink ring 20 will result heats and pulled up onto the part of the pump tube with the enlarged diameter, cf. Fig. 2. After cooling and the shrinking effect that has occurred, at the dividing line 25 the cut off the upper part of the pump nozzle. Then the plug 10 is with a appropriately sharpened edge 26 is welded to the edge of the exhaust pipe.

Claims

Patent claims:

1. Vakuumlei device closure, especially for Power converters with large cross-section leads, characterized in that between the vacuum-tight closure of the pump stop and the Vakunimbehärter an additional sealing device is arranged, which is used at the same time as the closure to be produced vacuum-tight, immediately vacuum-tight closes and 'prevents the final vacuum-tight closing (shrinking, welding) of the outer seal, no gas can get into the vacuum vessel.

2. Vacuum line closure according to claim i, characterized in that one for Additional sealing device as a mercury template between the paw pads and the vacuum vessel is arranged.

3. Vacuum line closure according to claims ι and 2, characterized in that the additional sealing device with the closure part of the vacuum-tight closure is connected so that when the closure part is inserted, the additional sealing device is closed.

4. Vacuum line closure according to claim 3, characterized in that the closure

stuff together with the closure organ of the additional sealing device -lurch-like in the stretched state self-locking, scissor-like trained printing device is brought into the closed position.

5. vacuum line closure according to claim 3, characterized in that the stopper and the closure member of the additional The sealing device is held in its open position by a wire.

6. Vacuum line closure according to claim S, characterized in that the wire is driven by electrical current, e.g. B. through a current passage, gets destroyed.

7. Vacuum line closure according to claim 4, characterized by a pressure device

(Pressure screw 8) for pressing in the sealing plug in its locking position.

8. vacuum line closure according to claim 1,

ao characterized in that on a tubular part of a Puimpleitung a Schruimpfring is brought, its expansion coefficient is greater than the expansion coefficients of the internal parts.

9. vacuum line seal according to claim 8, characterized in that the mechanical strength of the shrink ring is greater than that mechanical strengths of the internal parts enclosed by the shrink ring.

10. Vacuum line closure according to claim 8, characterized in that the shrink ring consists of scale-free material.

11. Vacuum line closure according to claim 8, characterized in that the shrink connection is brought about by heating the outer ring will.

12. Vacuum line closure according to claim 8, characterized in that the shrink connection is brought about by cooling the inner parts.

13. VakuumleituingsverSchluß according to the claims 11 and 12, characterized in that the shrink connection by simultaneous Use of the two types of shrinkage according to claims 11 and 12 is brought about.

Considered publications:
German Patent Nos. 544631, 670651; Swiss Patent No. 141 674;

»Materials science of high vacuum technology« by Espe-Knoll, 1936, p. 320.

1 sheet of drawings

9 609 546/392 6.56 (609 726 12.56)9 609 546/392 6.56 (609 726 12.56)