DE1579591C - Doppelwandiger isolierender Behälter und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen doppelwandigen isolierenden Behälter mit einer inneren und einer äußeren Hülle, die einen luftdicht abgeschlossenen Raum zwischen sich einschließen und je eine Öffnung aufweisen, die miteinander fluchten und mittels eines Röhrenhalses miteinander verbunden sind, wobei jede Öffnung von einem zylindrischen Kragenteil begrenzt wird. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters.

Nach der deutschen Patentschrift 182 405 ist ein doppelwandiger, luftdicht isolierter Behälter mit einer inneren und einer äußeren Hülle, welche einen luftdichten Raum zwischen sich einschließen und je eine Öffnung in der inneren und äußeren Hülle aufweisen, bekannt. Die beiden Öffnungen sind axial zueinander angeordnet und mittels eines Röhrenhalses miteinander verbunden, wobei jede öffnung von einem Flanschstück der inneren und äußeren Hülle begrenzt wird.

Bei diesem bekannten Behälter sind die Berührungsflächen zwischen dem Röhrenhals und den Öffnungen der beiden Behälterhüllen glatte Zylinderflächen, so daß der Röhrenhals nicht geeignet ist, die innere Hülle zumindest zu einem wesentlichen Teil in der äußeren Hülle zu tragen. Es sind vielmehr Unterstützungen am Boden des Behälters nötig, um die innere Hülle zu tragen. Diese Unterstützungen stellen jedoch eine unerwünschte Wärmebrücke dar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen doppelwandigen isolierten Behälter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß der Röhrenhals nicht nur eine gasdichte Verbindung zwischen den beiden Öffnungen in der inneren und der äußeren Hülle des Behälters bildet, sondern auch wesentlich die innere Hülle des Behälters trägt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zylinderförmigen Kragenteile den Röhrennais umschließen, der an diesen Stellen jeweils mindestens eine ringförmige Aussparung aufweist, an der jeweils ein ringförmiger Vorsprung im Inneren des zylinderförmigen Kragenteiles dichtend anliegt.

Bei bevorzugten Ausbildungsformen wird die ringförmige Aussparung an dem Röhrenhals von einer Ringnut oder einem Ringwulst gebildet.

Ein Verfahren, mittels dessen die gasdichten Verbindungen zwischen dem Röhrenhals und der inneren und der äußeren Hülle des erfindungsgemäßen Behälters hergestellt sind, ist z. B. in der USA.-Patentschrift 2 976 907 beschrieben. Demnach kann ein Paar von ineinandergesteckten Metallröhren verbunden werden, indem die überlappenden Abschnitte mit einem kräftigen veränderbaren magnetischen Feld verformt werden. Der überlappende Abschnitt der Röhren wird in eine Spule mit einer oder mehreren Windungen eines Leiters von großer Stromleitfähigkeit eingebracht. Ein plötzlicher Stromstoß durch die Spule führt dazu, daß ein induzierter elektrischer Strom ringförmig innerhalb der überlappenden Röhren fließt. Durch das Zusammenwirken des stromführenden Abschnitts der Röhren und des aufgebrachten magnetischen Feldes wird dieser Abschnitt an allen Seiten einer radial nach innen gerichteten Kraft ausgesetzt, die groß genug ist, um eine nach innen gerichtete Umfangsverformung zu verursachen. Aus dieser Veröffentlichung ist es weiterhin bekannt, daß eine einzelne Röhre nach außen verformt werden kann, indem das magnetische Feld im Inneren der Röhre erzeugt wird, während die Außenseite der Röhre mit einem Gesenk umgeben wird, das ringförmige Nuten aufweist. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erfordert zusätzlich zu der Spule und einer Halteanordnung für die zu verbindenden Bauteile einen Kondensator hoher Kapazität, der an die Spule über geeignete Schalter angeschlossen ist, beispielsweise eine Funkenstrecke und eine Quelle für hochgespannten Strom, die über eine zweite Schalteinrichtung und einen strombegrenzenden

ίο Widerstand mit dem Kondensator in Verbindung steht, um diesen zu laden.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters, bei dem die innere und die äußere Hülle aus Metall bestehen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß um den zylindrischen Kragenteil der Metallhülle nach Einführen des Röhrenhalses ein in Längsrichtung der Metallhülle verlaufendes Magnetfeld schlagartig aufgebaut wird, das mit dem in dem Kragenteil erzeugten Induktionsstrom zusammenwirkt, um den Kragenteil in die Aussparung des Röhrenhalses zu verformen.

Man kann das Verfahren auch so durchführen, daß das Magnetfeld um ein den Kragenteil ringförmig umgebendes geschlossenes Führungsband aus elektrisch gut leitendem Metall aufgebaut wird, welches unter gegenseitiger Einwirkung des Magnetfeldes und des in dem Führungsband induzierten Stromes den Kragenteil durch eigene Verformung in die Aussparung des Röhrenhalses hinein verformt.

Obwohl im Prinzip von einem bekannten (vgl. USA.-Patentschrift 2 976 907) magnetischen Umformverfahren zum Verbinden rohrförmiger Bauteile Gebrauch gemacht wird, unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden der inneren und äußeren Hülle eines Behälters mit einem Röhrenhals insofern davon, als das innere rohrförmige Bauteil, d. h. der Röhrenhals mit einer oder mehreren Nuten versehen ist, wodurch er selbst als Gesenk wirkt, in das das äußere Bauteil in abdichtender Weise gedrückt wird.

Die Zeichnungen erläutern beispielsweise einig Ausführungsformen der Erfindung.

F i g. 1 zeigt einen Teilschnitt des oberen Teile:

eines doppelwandigen Behälters gemäß der Erfin dung mit dem Röhrenhals zwischen der inneren unc der äußeren Hülle vor Bildung der Abschlußdichtung F i g. 2 bis 12 zeigen vergrößerte Teilschnitte an

• derer Ausführungsformen der Erfindung, bei denei die Abschlußverbindung hergestellt worden ist,

Fig. 13 zeigt ein Schaltbild einer Vorrichtung zu Herstellung der Abschlußverbindung gemäß de Erfindung.

Nach F i g. 1 besitzt der obere Teil eines gewöhn liehen Behälters, bei Verwendung eines mit dem vor liegenden Verfahren hergestellten Röhrenhalsef äußere und innere Hüllen 10 und 12, welche durc einen Röhrenhals 14 zur Bildung eines luftleere Raumes zwischen den Hüllen miteinander verbünde sind. Nach dieser Figur ist die austrittsdichte Ve: bindung zwischen-dem Röhrenhals und den Hülle noch nicht hergestellt.

Die Hüllen 10 und 12 können aus jedem geeij neten Metall, wie Aluminium, rostfreiem Stahl odt einer Kombination daraus, hergestellt sein. Di Röhrenhals wird aus einem weniger wärmeleitende Material, wie aus einer Legierung auf Nickelbas oder aus Kunststoff, gebildet. In jedem Falle müsse

die endgültigen Abdichtungsverbindungen zwischen dem Röhrenhals und den Hüllen bei variierenden Temperatur- und Belastungsbedingungen, welchen der Behälter während des Gebrauchs ausgesetzt sein kann, austrittsdicht sein.

Im folgenden wird nun das Verfahren zur Bildung der Abschlüsse oder Verbindungen beschrieben, wobei angenommen wird, daß die Hülle aus Aluminium und der Röhrenhals entweder aus einer Legierung auf Nickelbasis oder "Kunststoff bestehen. Die innere Hülle (Fig. 13) ist so angeordnet, daß der Flansch 16 über ein Ende des Röhrenhalses 14 geschoben wird. Dieser Aufbau wird dann in der Magnetspule 15 mittels einer geeigneten Haltevorrichtung 17 angeordnet, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist. Ein Aufspanndorn 19 ist als Stütze ebenfalls innerhalb des Röhrenhalses angeordnet, so daß keine Eigenbewegung des Aufbaus möglich ist. Durch Schließen des Schalters 23 wird dana der Spule 15 aus einer Stromquelle 21 Strom zugeführt, so daß der als Leiter ausgebildete Aluminiumflansch 16 verformt wird und eine ringförmige Riffelung 26 bildet, deren innere Oberfläche mit einer ringförmigen Aussparung 32 in der Röhre 14 in Eingriff steht, wodurch eine mechanische Verbindung mit dem Röhrenhals hergestellt wird. Dieser Vorgang wird dann mit der äußeren Hülle 10 und ihrem Flanschteil 18 wiederholt.

Bestehen die Hüllen aus rostfreiem Stahl und der Röhrenhals entweder aus Metall oder Kunststoff, so bildet der elektrische Leiter keinen Teil des Aufbaues aus Röhrenhals und innerer und äußerer Hülle. Unter dieser Bedingung kann der elektrische Leiter mittels eines Führungsbandes 20 in den Aufbau eingeführt werden. Das Band kann aus jedem elektrisch gut leitenden Material, wie Aluminium oder Kupfer, bestehen. Das Band verformt sich und treibt den Flansch 16 gegen den Röhrenhals.

In den Fig. 2 bis 12 sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, nach denen Abdichtungsverbindungen gebildet wurden. Die Parameter der Abdichtungsverbindungskonstruktion sind Haltbarkeit, luftdichter Abschluß, Wärmeübertragung (Wärmeaustritt), Zuverlässigkeit und Kosten.

Die Abdichtungsverbindungen gemäß den F i g. 2 und 5 werden bevorzugt. Zur weiteren Sicherstellung eines ableitungsdichten Verschlusses können kleine Mengen Klebstoff auf Epoxydbasis bei den Abschlußverbindungen verwendet werden.

Wie in F i g. 2 gezeigt, weist der Vakuumbehälter eine innere Hülle 12 auf, welche aus Metall besteht und ein oberes Flanschenendstück 24 besitzt, das, wie oben beschrieben, nach innen, unter Bildung einer mit den ringförmigen Aussparungen 28 in Eingriff stehenden Riffelung 26 verformt wurde, um eine ableitungsdichte Verbindung zu schaffen. In diesem Falle besteht der Röhrenhals aus einem geeigneten Kunststoff.

Nach den F i g. 3, 4, 5 und 10 weist der Röhrenhals im Abstand voneinander angeordnete Rippen 30 auf, zwischen welchen die ringförmige Aussparung 32 angeordnet ist, um das nach innen verformte Material, d. h. die Riffelung 34 des Flansches 36 der Metallhülle 12, aufzunehmen.

Nach den F i g. 6 bis 9 und 11 ist nur eine ringförmige Rippe 40 nahe dem oberen Ende der Röhre vorgesehen, wobei die ringförmige Aussparung 38 sowohl über als auch unterhalb der Rippe bzw. ίο entweder oberhalb oder nur unterhalb dieser Rippe gehalten wird, oder auch oberhalb und unterhalb beider Rippen, wie dies in F i g. 12 gezeigt ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Doppelwandiger isolierender Behälter mit einer inneren und einer äußeren Hülle, die einen luftdicht abgeschlossenen Raum zwischen sich einschließen und je eine öffnung aufweisen, die miteinander fluchten und mittels eines Röhrenhalses miteinander verbunden sind, wobei jede öffnung von einem zylinderförmigen Kragenteil begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderförmigen Kragenteile (16,

as 18) den Röhrenhals (14) umschließen, der an diesen Stellen jeweils mindestens eine ringförmige Aussparung aufweist, an der jeweils ein ringförmiger Vorsprung im Inneren des zylinderförmi-. gen Kragenteils (16, 18) dichtend anliegt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Aussparung an dem Röhrenhals von einer Ringnut (28 bzw. 32) gebildet wird.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Aussparung an dem Röhrenhals (14) von einer Rippe (30 bzw. 40) gebildet wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die innere und die äußere Hülle aus Metall bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß um den zylindrischen Kragenteil der Metallhülle nach Einführen des Röhrenhalses ein in Längsrichtung der Metallhülle verlaufendes Magnetfeld schlagartig aufgebaut wird, das mit dem in dem Kragenteil erzeugten Induktionsstrom zusammenwirkt, um diesen in die Aussparung des Röhrenhalses zu verformen.

5. Verfahren zur Herstellung eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld um ein den Kragenteil ringförmig umgebendes, geschlossenes Führungsband aus elektrisch gut leitendem Metall aufgebaut wird, welches unter gegenseitiger Einwirkung des Magnetfeldes und des in dem Führungsband induzierten Stromes den Kragenteil durch eigene Verformung in die Aussparung des Röhrenhalses hinein verformt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen