NL8602661A

NL8602661A - Doorvoerelement voor vacuuminrichting alsmede inrichting voorzien van dergelijke doorvoerelementen.

Info

Publication number: NL8602661A
Application number: NL8602661A
Authority: NL
Original assignee: Bekaert Sa Nv
Priority date: 1986-10-23
Filing date: 1986-10-23
Publication date: 1988-05-16
Also published as: EP0266818B2; EP0266818B1; JPS63158379A; JP2542011B2; ATE56478T1; US4811583A; DE3764924D1; ES2018252B3; EP0266818A1; CA1274799A; ES2018252T5

Description

< · 865130/Ba/ih *

Titel: Doorvoerelement voor vacuuminrichting alsmede inrichting voorzien van dergelijke doorvoerelementen.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd: - Lievens; Hugo te Gent Zwijnaarde, België - Coppens; Wilfried te Kortrijk - Marke, België

De uitvinding heeft in de eerste plaats betrekking op een doorvoerelement voor toepassing in een vacuuminrichting voor het continu doorvoeren van te behandelen materiaal met draadkarakter tenminste omvattende een buisvormige 5 mantel met een inwendige diameter die groter is dan de uitwendige diameter van het door te voeren materiaal.

Een dergelijk doorvoerelement is bekend uit het Britse octrooischrift 1.428.993. In bedoelde publikatie wordt een buisvormig doorvoerelement beschreven, dat opgenomen kan zijn in de buitenwand van een vacuumbehandelingsin-richting danwel in de tussenwanden welke zich bevinden tussen de verschillende compartimenten van een dergelijke inrichting. Bedoelde buisvormige doorvoerelementen bestaan uit een mantel alsmede doorboorde eindflenzen 15 waardoorheen het te behandelen draadvormige produkt kan worden gevoerd. Binnen de mantel bevinden zich doorboorde afdichtingselementen uit materiaal met een lage wrijvingscoëfficiënt en/of een goede warmtebestendigheid waarbij de doorboring zodanig is dat het buitenoppervlak 20 van het te behandelen draadvormig produkt en het binnenoppervlak van de doorboring op elkaar aansluiten.

In de onderhavige aanvrage wordt onder de term vacuumbehandeling elke behandeling aan materiaal met een draadkarakter verstaan die zich in een vacuumomgeving 25 afspeelt zoals opdampen, verstuiven, plasma-neerslaan; ionen-implantatie, warmte behandelingen, plasma reiniging etc.

8602661 «

«I

-2-

Onder produkten met een draadkarakter worden zowel enkelvoudige draden als samengestelde draden zoals koorden of kabels verstaan.

Een bekend doorvoerelement zoals beschreven, heeft het nadeel 5 dat de afdichtend op de draadvormige produkten aansluitende elementen aan zeer hoge slijtage onderhevig zijn, zodat de afdichtingseffectiviteit in de tijd afneemt. Voorts kunnen dergelijke afdichtingselementen aanleiding geven tot draadbreuk wat een complete stilstand van de 10 inrichting met zich meebrengt, gepaard gaande met omvangrijke werkzaamheden om de installatie weer op gang te brengen. In de derde plaats kan de aanraking tussen de afdichtingselementen en het draadoppervlak aanleiding geven tot extra verontreiniging van het oppervlak hetgeen 15 uiteraard ongewenst is. Voorts zijn dergelijke doorvoerelementen uitsluitend geschikt voor toepassing met één zelfde draadtype; overgang naar een draadtype met een andere dikte vereist uitwisseling van de afdichtingselementen.

20 De onderhavige uitvinding heeft ten doel om een meer universeel doorvoerelement te verschaffen dat bruikbaar is voor meerdere draaddikten; dat geen aanleiding geeft tot verontreiniging van het oppervlak van het materiaal met draadkarakter en waarbij de kans op draadbreuk 25 aanzienlijk verminderd is.

Genoemde doelen worden met het doorvoerelement volgens de uitvinding bereikt waarbij dit is gekenmerkt doordat het vrije oppervlak dat overblijft tussen het door te voeren materiaal en de binnenzijde van de buisvormige mantel ten 30 hoogste 30% bedraagt van het totale binnen de buisvormige mantel beschikbare oppervlak terwijl de waarde van het quotient van L/O-vrij >1 500 mm ^ waarin L de lengte van de buisvormige mantel in mm voorstelt en 0-vrij het vrije oppervlak in mm .

8602661 -3-

Men heeft namelijk verrassenderwijs gevonden dat door weglating van de eerder beschreven op een draadvormig produkt afdichtende elementen toch een effectieve weerstand tegen gasstroming wordt bereikt wanneer het 5 overblijvende vrije oppervlak tussen het door te voeren draadvormig materiaal en de binnenzijde van de buisvormige mantel niet meer dan 30% bedraagt, terwijl de lengte van de toe te passen buisvormige mantel met het overblijvende vrije oppervlak in verband staat volgens de aangegeven betrekking.

10 Zoals uit de voorbeelden zal blijken wordt bij een vastgesteld vrij oppervlak een asymptotisch verloop van het te bereiken vacuum waargenomen indien men de lengte van de toegepaste buisvormige mantel laat toenemen.

Anders gezegd: vanaf een bepaalde minimum lengte zal men 15 bij een vooraf bepaald vrij oppervlak bij een toenemende lengte van de toegepaste mantel geen verbetering van het te bereiken vacuum meer waarnemen.

Uiteraard is bij een dergelijke opstelling een vereiste dat een pomp wordt toegepast van een voldoend grote 20 capaciteit.

Een bijkomend voordeel van het doorvoerelement volgens de uitvinding is dat het doorvoeren van draadvormige materialen wel zeer eenvoudig wordt. Bij ingeschakelde pomp of pompen zal er door de buisvormige mantel een 25 luchtstroom aanwezig zijn die van buiten de installatie naar binnen is gericht. Bij het inbrengen van een draadvormig materiaal door een dergelijk doorvoerelement, wordt de draad als het ware naar binnen gezogen; geleidingselementen in het inwendige van de inrichting 30 zorgen voor een juiste positionering van het materiaal ten opzichte van de eventueel aanwezige andere doorvoerelementen.

8602661 s -4-

In het bijzonder bedraagt in het doorvoerelement volgens de uitvinding het vrije oppervlak minder dan 15% terwijl de lengte van de buisvormige mantel tenminste 200 mm is bij een quotient L/O-vrij van 1000 mm ^.

5 Met voordeel is het doorvoerelement volgens de uitvinding losneembaar in een scheidingswand bevestigd; een dergelijke scheidingswand kan een wand zijn die de inrichting van de omgeving scheidt danwel een wand die verschillende kamers van een inrichting scheidt. Door 10 deze losneembare opstelling van het doorvoerelement volgens de uitvinding wordt een snelle uitwisselingmogelijkheid voor de doorvoerelementen bereikt, zodat bij overgang naar een draadtype waarvoor een ander doorvoerelement benodigd is een dergelijke uitwisseling 15 zeer eenvoudig en snel tot stand kan komen. Hetzelfde geldt uiteraard in geval van beschadiging van een doorvoerelement.

Met veel voordeel is het losneembaar bevestigde doorvoerelement bevestigd onder toepassing van een middel 20 gevormd door een dichtend in de scheidingswand aangebracht deel met een doorboring waardoorheen de buisvormige mantel geleid wordt, één of meer afdichtings-ringen die aansluiten op het buitenoppervlak van de buisvormige mantel en het deel met een doorboring alsmede 25 een samenstel voor het door samendrukking vervormen van de afdichtingsring(en) dat samenwerkt met genoemd deel met een doorboring.

Doordat de buisvormige mantel een vaste stilstaande positie inneemt tenopzichte van de hiervoor aangegeven 30 bevestigingsmiddelen wordt een uitstekende afdichting bereikt tussen het uitwendige van de buisvormige mantel en het in de scheidingswand aangebrachte deel met een doorboring, terwijl genoemde afdichting bij oordeelkundig gebruik een zeer lange levensduur kan hebben.

8602661 -5- >

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het onder vacuum behandelen van materiaal met draadkarakter waarin het te behandelen materiaal continu door de inrichting wordt gevoerd en tenminste bestaande 5 uit één of meer kamers, materiaal- doorvoermiddelen, vacuumopwekkingsmiddelen en doorvoerelementen die wordt gekenmerkt doordat tenminste een deel der doorvoerelementen gevormd wordt door het hiervoor beschreven doorvoerelement volgens de uitvinding.

10 Het doorvoerelement volgens de uitvinding zal nu nader worden beschreven met behulp van de tekening waarin:

Figuur 1 een schematische doorsnede voorstelt door een inrichting die voorzien is van doorvoerelementen volgens de uitvinding.

15 Figuur 2 een voorstelling geeft van een bevestigingsmiddel voor het losneembaar bevestigen van een doorvoerelement volgens de uitvinding in een scheidingswand.

Figuur 3 een schetsmatig beeld voorstelt van een 20 proefopstelling voor het beproeven van één of meer doorvoerelementen volgens de uitvinding.

In figuur 1 is een inrichting voor het onder vacuum behandelen van een draadvormig materiaal aangegeven met kamers 1 t/m 5. Het draadvormig materiaal komt de 25 inrichting binnen bij 6 en verlaat deze bij 12. Voorts zijn vacuummiddelen zoals zogenaamde rootspompen, oliediffusiepompen of turbomoleculairpompen aanwezig genummerd 7 t/m 11. In de wanden die de kamers scheiden zijn doorvoeren 14 t/m 17 aanwezig; de baan die door het 30 te behandelen draadvormig materiaal wordt afgelegd is schetsmatig aangeduid met 13.

8602661 -6-

Met name de doorvoerelementen aangegeven met cijfers 6 en 12 worden gevormd door de doorvoerelementen volgens de uitvinding; gebleken is dat eventueel de doorvoerelementen 14 t/m 17 eveneens kunnen bestaan uit 5 de doorvoerelementen volgens de uitvinding; strikt noodzakelijk is dat echter niet omdat gebleken is dat bij de in het totaal van de inrichting heersende vacuumomstandigheid de voor het doorvoerelement volgens de uitvinding geldende criteria minder stringent behoeven 10 te worden aangehouden aangezien uiteraard in dat geval de gasstroming tussen de kamers onderling zich op een veel lager niveau bevindt.

Met name kan voor de doorvoerelementen 14 t/m 17 volstaan worden met een geringere lengte van de buisvormige 15 mantel.

In figuur 2 is aangegeven hoe een buisvormige mantel losneembaar is bevestigd in een scheidingswand van de inrichting, bijvoorbeeld een buitenwand. De buisvormige mantel 21 bevindt zich binnen de doorboring van het deel 24 20 dat dichtend is bevestigd in de wand 22. Met 23 is schetsmatig aangegeven dat het deel 24 in principe uitwisselbaar in de wand 22 is bevestigd zodat indien bijvoorbeeld een buis 21 van een grotere diameter dan de hier afgebeelde diameter opgenomen dient te worden een 25 ander deel 24 kan worden bevestigd. Deel 24 werkt samen met samenstel 25 en 26 waarmee een ring 27 vervormend kan worden samengedrukt om af te dichten tegen de buitenzijde van buis 21 en de binnenzijde van doorboord deel 24. Deel 25 werkt samen met deel 24 d.m.v. een schoefdraad.

30 In figuur 3 is schematisch een proefopstelling aangegeven voor het beproeven van één of meer doorvoerelementen volgens de uitvinding. Een kamer 30 is voorzien van doorvoerelementen 31 en 32 die zijn aangebracht in de 8602661 -7- buitenwanden van kamer 30. Met 33 is een aansluiting voor een vacuumpomp aangegeven terwijl met 34 een vacuummeetinrichting wordt voorgesteld. Als voorbeeld van de werking van een dergelijke proefopstelling alsmede van 5 de effectiviteit van de doorvoerelementen volgens de uitvinding wordt verwezen naar tabel I waarin een aantal praktijkwaarden zijn aangegeven.

Duidelijk is zichtbaar, in de eerste rij van de tabel dat bij een kabel met een effectieve doorsnede van 1,18 mm 10 die geleid wordt door een buis met een diameter van 1,395 mm bij een buislengte van 300 mm een situatie is bereikt die zodanig is dat bij verlenging van de buis het bereikte vacuum niet of nauwelijks meer verbetert. In de tweede en derde rij van de tabel is duidelijk zichtbaar 15 dat indien twee draadvormige materialen worden doorgevoerd waarbij beide materialen dezelfde effectieve buitendiameter bezitten waarbij het ene materiaal gevormd wordt door een samengestelde kabel en het andere materiaal door een glad draad het bereikte vacuum in het 20 geval van de kabel wat minder goed is dan in het geval van het gladde draad. Dit is ook begrijpelijk aangezien de kabel tussen de afzonderlijke wikkelingen nog ruimte vertoont die niet tot uitdrukking komt in de waarde van de effectieve diameter.

8602661

Claims

1. Doorvoerelement voor toepassing in een vacuuminrichting voor het continu doorvoeren van te behandelen materiaal met draadkarakter tenminste omvattende een buisvormige mantel met een inwendige diameter die groter is dan de 5 uitwendige diameter van het door te voeren materiaal met het kenmerk, dat het vrije oppervlak dat overblijft tussen het door te voeren materiaal en de binnenzijde van de buisvormige mantel(21) ten hoogste 30% bedraagt van het totale binnen de buisvormige mantel (21) 10 beschikbare oppervlak terwijl de waarde van het quotient van L/O-vrij > 500 mm waarin L de lengte van de buisvormige mantel (21) in mm voorstelt en O-vrij het vrije oppervlak in mm.

2. Doorvoerelement volgens conclusie 1 15 met het kenmerk, dat het vrije oppervlak minder dan 15% bedraagt en de lengte van de buisvormige mantel (21) tenminste 200 mm bij een quotient L/O-vrij -1 van 1000 mm

3. Doorvoerelement volgens conclusie 1-2 20 met het kenmerk, dat dit losneembaar in een scheidingswand (22) bevestigd is.

4. Doorvoerelement volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat dit bevestigd is onder toepassing van een middel gevormd door een dichtend in de 25 scheidingswand aangebracht deel (24) met een doorboring waardoorheen de buisvormige mantel (21) geleid wordt, één of meer afdichtingsringen (27) die aansluiten op het buitenoppervlak van de buisvormige mantel (21) en het deel 8602661 -9- τ <y (24) met een doorboring alsmede een samenstel (25,26) voor het door samendrukking vervormen van de afdichtingsring(en) (27) dat samenwerkt met genoemd deel (24) met een doorboring.

5. Inrichting voor het onder vacuum behandelen van materiaal 5 met draadkarakter waarin het te behandelen materiaal continu door de inrichting wordt gevoerd en tenminste bestaande uit één of meer kamers, materiaal doorvoermidde1en, vacuumopwekkingsmiddelen en doorvoerelementen 10 met het kenmerk, dat tenminste een deel der doorvoerelementen (6,12,14-17) gevormd wordt door het doorvoerelement volgens één of meer van de conclusies 1-4. 8602661