DE102006021621A1

DE102006021621A1 - Stromdurchführvorrichtung für hohe Drücke und Tempetaturen

Info

Publication number: DE102006021621A1
Application number: DE200610021621
Authority: DE
Inventors: Robert Adler; Georg Siebert; Martin Stehrlein
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2007-11-15
Also published as: WO2007128532A2; WO2007128532A3

Abstract

Es wird eine Stromdurchführvorrichtung, die für Drücke und Temperaturen von mehreren tausend bar bzw. Kelvin ausgelegt ist, beschrieben. Die erfindungsgemäße Stromdurchführvorrichtung weist a) einen Flansch (1), b) eine mit dem Flansch (1) verbundene Glocke (2), c) ein innerhalb der Glocke (2) angeordnetes, druckübertragendes Medium (4), d) eine durch den Flansch (1) führende erste Stromdurchführung (5), die für Temperaturen von wenigstens 400 K, vorzugsweise von wenigstens 3000 K, ausgelegt ist, e) eine durch die dem Flansch (1) gegenüberliegenden Seite der Glocke (2) führende zweite Stromdurchführung (7), die für Drücke von wenigstens 500 bar, vorzugsweise von wenigstens 3000 bar, ausgelegt ist und f) ein die beiden Stromdurchführungen (5, 7) verbindende Leitung (6) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromdurchführvorrichtung, die für Drücke und Temperaturen von mehreren tausend bar bzw. Kelvin ausgelegt ist.
Aus dem Stand der Technik sind Stromdurchführvorrichtungen für sehr hohe Temperaturen – diese kommen beispielsweise bei Kraftfahrzeug-Zündkerzen zur Anwendung – sowie Stromdurchführvorrichtungen für sehr hohe Drücke bekannt.
Eine Vielzahl dieser Anwendungsfälle beinhaltet lediglich eine der beiden Problemstellungen – also entweder "hoher Druck" oder "hohe Temperatur".
Bei Anwendungsfällen, bei denen die bekannten Stromdurchführvorrichtungen sowohl Temperaturen von mehreren 1000 K als auch Drücke von mehreren 1000 bar auszuhalten haben, treten bisher Probleme auf, da alle ausreichend druckfesten Stromdurchführvorrichtungen bei hohen Temperaturen ihre Festigkeit verlieren und dadurch unbrauchbar werden. Ausreichend temperaturfest ausgebildete Stromdurchführvorrichtungen wiederum können zwar den hohen Temperaturen standhalten, sind jedoch nicht ausreichend hochdruckbeständig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Stromdurchführvorrichtung, die Drücke und Temperaturen bis zu mehreren 1000 bar und bis zu mehreren 1000 K standzuhalten vermag, anzugeben.
Die erfindungsgemäße Stromdurchführvorrichtung weist

a) einen Flansch,
b) eine mit dem Flansch verbundene Glocke,
c) ein innerhalb der Glocke angeordnetes, druckübertragendes Medium,
d) eine durch den Flansch führende erste Stromdurchführung, die für Temperaturen von wenigstens 400 K, vorzugsweise von wenigstens 3000 K, ausgelegt ist,
e) eine durch die dem Flansch gegenüberliegenden Seite der Glocke führende zweite Stromdurchführung, die für Drücke von wenigstens 500 bar, vorzugsweise von wenigstens 3000 bar, ausgelegt ist und
f) ein die beiden Stromdurchführungen verbindende Leitung auf.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Stromdurchführvorrichtung, die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche darstellen, sind dadurch gekennzeichnet, dass

– das als druckübertragendes Medium Wasser, ein synthetisches Öl, ein sog. Trafo-Öl oder ein Gemisch aus den vorgenannten Medien verwendet wird,
– Flansch und Glocke lösbar oder nicht lösbar miteinander verbunden sind,
– Mittel zur Einstellung des Vorspanndruckes des druckübertragendes Mediums vorgesehen sind und
– der Flansch und/oder die Glocke eine Einfüllvorrichtung für das druckübertragende Medium aufweisen.

Die erfindungsgemäße Stromdurchführvorrichtung sowie weitere Ausgestaltungen derselben, die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche darstellen, seien im Folgenden anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Hierbei zeigt die 1 eine seitliche Schnittdarstellung durch eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromdurchführvorrichtung, während die 2 eine verkleinerte Draufsicht von oben auf die in der 1 dargestellte Stromdurchführvorrichtungskonstruktion zeigt.
Die erfindungsgemäße Stromdurchführvorrichtung besteht aus einem Flansch 1, der eine durch ihn führende erste Stromdurchführung 5 aufweist. Diese ist für Temperaturen von wenigstens 400 K, vorzugsweise von wenigstens 3000 K, ausgelegt. Die erfindungsgemäße Stromdurchführvorrichtung weist ferner eine mit dem Flansch 1 verbundene Glocke 2 auf. In vorteilhafter Weise sind Flansch 1 und Glocke 2 lösbar miteinander verbunden, vorzugsweise miteinander verschraubt 3.
An der dem Flansch 1 gegenüberliegenden Seite der Glocke 2 ist eine zweite Stromdurchführung 7 angeordnet, die für Drücke von wenigstens 500 bar, vorzugsweise von wenigstens 3000 bar, ausgelegt ist. Die beiden Stromdurchführungen 5 und 7 wiederum sind über eine Leitung 6 miteinander verbunden.
Innerhalb der Glocke 2 ist ein druckübertragendes Medium 4 angeordnet. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um Wasser, ein synthetisches Öl, ein sog. Trafo-Öl oder ein Gemisch aus den vorgenannten Medien. Darüber hinaus können auch andere druckübertragende Medien und Gemische aus druckübertragenden Medien zur Anwendung kommen. Der Flansch 1 sowie die Glocke 2 sind abgedichtet, so dass das druckübertragende Medium 4 nicht entweichen kann.
Die erfindungsgemäße Stromdurchführung ist jeweils so anzuordnen, dass die Unter- bzw. Außenseite des Flansches 1 die hohe Temperatur "sieht". Der ebenfalls auf der Unter- bzw. Außenseite des Flansches 1 anliegende hohe Druck wird über den Flansch 1 sowie das druckübertragende Medium 4 an die Glocke 2 weitergegeben. Aus diesem Grund ist an der Oberseite der Glocke 2 bzw. auf der dem Flansch gegenüberliegenden Seite der Glocke 2 die zweite, für Drücke von wenigstens 500 bar ausgelegte Stromdurchführung 7 angeordnet.
Die in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromdurchführvorrichtung weist ferner Mittel zur Einstellung des Vorspanndruckes des druckübertragendes Mediums 4 auf. Diese sind in Form einer Druckeinstell- bzw. Druckregeleinrichtung 8 ausgebildet, über die der gewünschte Vorspanndruck des druckübertragenden Mediums 4 erzeugt bzw. eingestellt werden. Damit wird eine Vorspannkraft auf den Flansch 1 bzw. die Stromdurchführung 5 aufgebracht.
Die Druckeinstell- bzw. Druckregeleinrichtung 8 kann des Weiteren so ausgebildet sein, dass sie auch als Einfüllvorrichtung für das druckübertragende Medium 4 dient.
Die erfindungsgemäße Stromdurchführung ist vergleichsweise einfach aufgebaut und damit kostengünstig. Sie stellt in unterschiedlichen Anwendungsbereichen die einzige Möglichkeit dar, eine dauerfeste, temperatur- und druckbeständige Stromdurchführung zu schaffen.
Die verwendeten Materialien der Stromdurchführvorrichtung werden durch den jeweiligen Anwendungsfall bestimmt. Der Flansch 1 und die Stromdurchführung 5 müssen selbstverständlich aus einem ausreichend temperaturbeständigen Material bestehen. Des Weiteren sind mögliche Eigenschaften desjenigen Mediums, mit dem der Flansch 1 und die Stromdurchführung 5 in Berührung kommen, zu berücksichtigen.
Die Glocke 2 sowie die Stromdurchführung 7 müssen aus einem ausreichend druckbeständigen Material mit hohen Festigkeitswerten bestehen. Ausschlaggebend für die Materialwahl ist dabei der auftretende Maximaldruck, der von Anwendungsfall zu Anwendungsfall variiert.
Die erfindungsgemäße Stromdurchführung kann insbesondere in Explosionsumformern zur Anwendung kommen.

Claims

Stromdurchführvorrichtung, aufweisend a) einen Flansch (1), b) eine mit dem Flansch (1) verbundene Glocke (2), c) ein innerhalb der Glocke (2) angeordnetes, druckübertragendes Medium (4), d) eine durch den Flansch (1) führende erste Stromdurchführung (5), die für Temperaturen von wenigstens 400 K, vorzugsweise von wenigstens 3000 K, ausgelegt ist, e) eine durch die dem Flansch (1) gegenüberliegenden Seite der Glocke (2) führende zweite Stromdurchführung (7), die für Drücke von wenigstens 500 bar, vorzugsweise von wenigstens 3000 bar, ausgelegt ist und f) ein die beiden Stromdurchführungen (5, 7) verbindende Leitung (6).
Stromdurchführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als druckübertragendes Medium (4) Wasser, ein synthetisches Öl, ein sog. Trafo-Öl oder ein Gemisch aus den vorgenannten Medien verwendet wird.
Stromdurchführvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Flansch (1) und Glocke (2) lösbar oder nicht lösbar miteinander verbunden sind.
Stromdurchführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Einstellung des Vorspanndruckes des druckübertragendes Mediums (4) vorgesehen sind.
Stromdurchführvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1) und/oder die Glocke (2) eine Einfüllvorrichtung (8) für das druckübertragende Medium (4) aufweisen.