DE1626159A1 - Vakuumkammer mit einer Metall-Wandflaeche und einem einen Fluessigkeitskanal bildenden Metallkoerper - Google Patents
Vakuumkammer mit einer Metall-Wandflaeche und einem einen Fluessigkeitskanal bildenden MetallkoerperInfo
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Description
6 Frankfurt g. M. 1
Parksiraße 13
Parksiraße 13
P 16 26 159.9-13 16. Okt. 1969
General Electric Company ReFu-Gu-5209
Vakuumkammer mit einer Metall-Wandfläche und einem einen
Flüssigkeitskanal bildenden Metallkörper
-Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumkammer mit einer
Metall-Wandflache und einem einen Flüssigkeitskanal bildenden
Metallkörper, der zur Führung einer Kühlflüssigkeit zum Kühlen des Innenraums der Kammer mit der Wandflache vereinigt ist.
Vakuumbehälter und andere Kammern, die als Betriebs- oder Testraumkammern
benutzt werden, erfordern gewöhnlich eine gewisse Temperaturregelung des evakuierten Raumes oder der evakuierten
Umgebung, insbesondere eine Abkühlung der geschlossenen Kammer auf vorbestimmte niedrige Temperaturen. Gewöhnlich wird
eine Temperaturregelung der Vakuumkammern dadurch erzeugt, daß ein Kühlmedium oder ein Medium4von geregelter Temperatur durch
einen passenden Durchlaß hindurchgeführt wird, der Kanäle oder Rohre umfaßt, welche wiederum an einer gewünschten Oberfläche
der Kammer angebracht sind und in Wärmeleitverbindung mit dieser stehen. Die Temperaturregelung besteht in den meisten
Anwendungsfällen von Vakuumkammern aus einer Art Kühlung, und die Kühlanordnung oder Ausführung weist normalerweise ein
metallisches Kühlmittelrohr mit kleinem Durchmesser auf, das um eine vorgegebene Kammer schraubenförmig herungewickelt 1st
oder in Umfangsrichtung die vorgegebene Kammer überquert oder
umfaßt, während es gleichzeitig sinusförmige Schleifen oder Kurven bildet, die neben der Kammerwandimg liegen. Kin geeignetes
Kühlmittel, etwa V/asser mit einer vorbestimmten Temperatur, wird durch da» Rohr umgewälzt, um Wärme von der Kammer
abzuführen.
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Es ist bekannt, daß wenn ein Kühlmittelrohr an der Außenfläche einer Vakuumkammer anzubringen ist, die Wirksamkeit
der Kühlmittelanordnung zum großen Teil von der Art der Befestigung oder Klebung: zwischen dem Rohr und der Kammer
abhängt, da der größte Teil des Wärmeübertragungsbereiches durch diese' Bindung oder Klebung gebildet wird."
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Wärmeübertragung
weiter zu verbessern und diese Bindung oder Klebung so zu gestalten, daß sie eine große Wärmemenge übertragen
kann, wodurch die Konstruktionseinschränkungen verringert werden, die in Verbindung mit dem Rohr oder Rohrmaterial
oder sogar der Kapazität des Kühlflüssigkeitss3?'steins
auftreten. Gleichzeitig soll der Bindungs- oder Klebebereich mit dem geforderten Ausmaß an Kühlung übereinstimmen und so
umfangreich sein, daß eine maximale Wärmeübertragung auf das Kühlmittel sowie eine .gleichförmige Kühlung der zu kühlenden
Oberfläche möglich ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Vakuumkammer der eingangs bezeichneten Art durch einen verhältnis-.
mäßig dicken Metallüberzug gelöst, der auf die Wandflache
* und den Metallkörper so durch Spritzen aufgetragen ist, daß der Überzug kontinuierlich quer über den Körper verläuft,
wobei der Überzug die wesentliche Wärmeübertragungsbahn von der Wandflache auf den Körper bildet. Hierfür
wird ein Stück einer Kühlmittel-Leitung in der Form eines Rohres aus rostfreiem Stahl mit kleinem Durchmesser
an einer Vakuumkammer aus rostfreiem Stahl angeordnet, die zusammengesetzten Elemente werden duroh Sandstrahlen
behandelt, und anschließend wird geschmolzenes Metall, etwa Aluminiums sowohl über das Rohr als auch die Kammer
aufgespritzt, um cten verhältnismäßig dicken, koextensiven
und kontinuierlichen: Metallüberzug Über dem Rohr und der
auszubilden.
. 8AD ORIGINAL
torn 1/oan
Die Erfindung, wird nun auqh anhand der beiliegenden Abbildungen
ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten
oder Merkmale, zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung
beitragen können und mit dem Willen zur Paten- . tierung in die Anmeldung aufgenommen wurden.
Es zeigen: ·
Fig. 1 eine Teil-Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung5 . . .
Fig. 2 eine Teil-Querschnittsansicht entlang"der linie
2-2 der Hg. 1.
Es wurde entdeckt, daß kühlmittelführende Leitungen, Kanäle oder-Rohre aus verschiedenen Metallen vermittels eines Metall-Spritzüberzugs
auf geeignete Weise an einer Metall-Yakuumk'ammer
oder Glockenkammer (bell 3ar chamber) "angeklebt"
oder befestigt werden können, der nicht nur. das
Rohr mit der,Kammer verbindet, sondern auch "ein wesentlich
verbessertes Wärmeübertragungsverhältnis zwischen der Kammer und dem' Kühlmittelrohr schafft. Es wird nun auf
Pig. 1 bezug genommen. In dieser ist ein Wandabschnitt einer Vakuumkammeranordnung 10 dargestellt, bei der die Lehren
der Erfindung angewendet sind. Die Vakuumkammeranordnung
10 enthält eine Vakuumkammerwand 11, die gewöhnlich aus rostfreiem Stahl besteht, und zwar wegen der nichtmagnetischen, niohtoxydierenden Eigenschaft und Gasun-
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10981 1/0251
durchlässigkeit.dieses Metalls. Die Kammer 11, die in
einem Teil-Querschnitt dargestellt ist, kann in vielen unterschiedlichen Formen vorliegen, besitzt jedoch gewöhnlich
eine im allgemeinen zylindrische Form oder einen zylindrischen Querschnitt. Die zylindrische Form enthält
eine Seitenwand 12, über die der größte Teil der Wärmeübertragung aus dem Innenraum der Kammer stattfindet, der
allgemein mit 13 bezeichnet ist.
Eine Wärmeübertragung wird mittels Flüssigkeitskanälen bildenden Teilen, wie beispielsweise einem verlängerten
Kanal oder Rohr 14 erzielt, das schraubenförmig um die Sei-, tenwand 12 gewickelt sein kann oder eine sinusartige Wellenform
aufweisen kann, wie beispielsweise in Fig, 1 gezeigt ist, wobei das Rohr 14 um und neben der Seitenwand 12 angeordnet ist· Wenn ein geeignetes Kühlmittel durch das Rohr
14 geleitet wird, so bewirkt dies eine Verringerung der Temperatur des Innenraums 13 der Vakuumkammer 11. In einer
Ausführungsform der Erfindung ist ein Rohr 14 aus rostfreiem
Stahl neben der Wand 12 einer Kammer 11 aus rostfreiem Stahl angeordnet, und der zusammengesetzte Aufbau
ist durch Anwendung eines Metallspritzverfahrens überzogen, das einen Überzug 15 aus einem Metall, etwa Aluminium, über
die Seitenwand 12 und über das Rohr 14 hinweg ausbildet, um das Rohr 14 sicher mit der Seitenwand 12 zu "verkleben" oder
zu verbinden, und zwar in einem guten Wärmeübertragungsverhältnis .
Metall-Spritzgeräte, wie etwa metallisierende oder Metall-Sritzpistolen,
sind bekannt und enthalten im allgemeinen ein Sauerstoff-Azetylen-Brennerrohr, das von Hand gehalten
SAD ORIGINAL
109811/0251
und manipuliert werden kann, und in das ein Vorrat an
Metall, gewöhnlich in Form eines Drahtes, hineingeführt wird. Der Draht wird kontinuierlich durch die Spritzpistole
bewegt, um durch die Flamme in dieser hindurchzutreten und kontinuierlich anteilmäßig zu schmelzen. Das geschmolzene
Metall wird durch eine geeignete Gebläseanordnung aus der Pistole herausgespritzt, um auf eine vorgegebene Oberfläche
aufgesprüht zu werden. Eine geeignete Metall-Spritzpistole ist im Handel unter dem Warenzeichen "Metco" (Firma Metco,
Incorp., Long Island, N.Y.) erhältlich. Vergleiche Metco-Metallisierungs-Handbuch,
Vol.' 1, Wire Processes, Metco Inc., Westbury Long Island, New York. Ändere Metallisierungseinrichtungen können die Anwendung metallischer Pulver
einschließen, die zwecks Schmelzen und Verspritzen durch eine geeignete Flamme hindurchgeführt werden·
Mit dem geschmolzenen Metall aus der Spritzpistole wird vorzugsweise
im wesentlichen die gesamte Außenfläche oder zylindrische
Wand 12 überzogen, die zu kühlen ist oder Teile des Rohres 14 enthält, welche an der Wand angebracht sind.
Dieser Überzug 15erstreckt sich nicht nur über eine beträchtliche
axiale Länge der Kühlrohranordnung 14, sondern verbindet auch in seitlicher Richtung benachbarte Längen
dea Rohres 14, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Das Ergebnis besteht in einer ziemlich gleichförmigen Wärmeübertragung
zwischen dem Rohr 14 und dem Überzug 15 sowie zwischen dem Rohr 14 und der Kammer 11. Da der Überzug 15 in en^er }coextensiver
Berührung mit der Kammer uteht, worden diizviiniüien
vorbosoerte Wärmeübertragungseigensohafbun erzielt, und
zwar in Verbindung mit der Kühlung durch die oin^ebottoten
Kanäle oder fUr den Fall, daß innere Kanäle» auage-
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bildet sind, zwischen der Wandinnenseite und den Außenflächen. Der"Überzug 15 kann ferner als Schutzüberzug
und nichtoxydierender Überzug für die gesamte Kammer dienen,
insbesondere wenn Metalle, wie etwa Aluminium und dessen Legierungen, angewendet werden· Durch die Anwendung
des Lie tallspritzverf ahrens kann eine Auswahl unter einer großen Zahl unterschiedlicher Metalle getroffen werden,
und zwar nicht nur für die Rohranordnung 14 und die Kammer 11, sondern auch für das·Spritzüberzugmetall 15. Es hat
sich herausgestellt, daß die Auswahl der Überzugmetalle ohne besondere Beachtung bezüglich des Legierens oder Verbindens
eines Metalles mit dem anderen getroffen werden kann, wie dies z.B. beim Sdhweißen oder Hartlöten usw. der
Pail ist· Die Auswahl der Metalle ist bei diesem Verfahren größer als beim Tauchlöten oder bei Verfahren mit geschmolzenem
Metallbad, und gleichzeitig ist das erfindungsgemäße Verfahren ohne weiteres bei einer Anzahl von Vakuumkammern
unterschiedlicher Formen und Größen anwendbar, die das Tauchen ausschließen würden.
Die.Metall-Spritzüberzugtechnik gemäß der vorliegenden Erfindung
führt zu einem Überzugsmetall beträchtlicher Dicke
oder erheblichen Auftrags in kleinen Bereichen und erzeugt somit einen ziemlich glätten, relativ dicken Überzug. Der
Überzug gemäß der Erfindung kann z.B. eine Dicke in der Größenordnung von 1,6 bis 3,2 mm (1/16 bis 1/8 Zoll) aufweisen,
gegenüber einer gewöhnlichen Metallbaddicke von etwa 0,25 bis 0,5 ram (O9OIQ bis 0,020 Zoll), Die Oberfläche
des Übarauga gomäO der Erfindung unterscheidet sich
von einem Tauohbad-Übersug dadurch, daß dia Außenfläche
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eine im allgemeinen aufgerauhte, mattierte oder sandpapierähnliehe
Form aufweist, wobei das Korngefüge nicht koextensiv
ist, d.h. nicht in der Form von kontinuierlichen nebeneinanderliegenden
dünnen "Mimkristallen11 vorliegt, wie dies
leicht an heißgetauchten, galvanisierten, verzinkten Gegenständen
usw. zu erkennen ist.
Bevorzugt werden die Rohre und die Kammern in bezug auf .die
Art des verwendeten !Rohrmetalls, Kammermetalls und verbindenden Metalls geeignet gereinigt. Bei der praktischen Anwendung
der Erfindung hat sich ein Sandstrahlen der Kammerwand
zur Schaffung einer sauberen Oberfläche als wirksam erwiesen, wenn ein Rohr aus rostfreiem Stahl 304 mit einem
Gehäuse aus rostfreiem Stahl 304 unter Verwendung eines Aluminiumüberzugs verbunden werden soll. Beim Überziehen
eines Rohres aus rostfreiem Stahl oder einer Wand aus rostfreiem Stahl werden beste Ergebnisse durch Sandstrahlen mit
etwa Aluminium-Oxyd-Sand Nr. 36 erzielt, dem sich eine luftreinigung anschließt. Die Korngröße und Härte dieses Sandes
erzeugt eine Oberfläche mit gewünschter Rauhigkeit und einem außergewöhnlich guten Aluminiumadhesionsvermögen. Es
wird angenommen, daß die Art des Materials, z.B. Aluminiumoxyd, eine gewisse Rolle bei der Erzielung der außergewöhnlich
guten Hafteigenschaften spielt. Andere Materialien wie.etwa Silicat, Sand und Glas können als geeignete Sandmaterialien verwendet werden. Bevorzugt soll das Sandmaterial
härter als das Metall sein, das zu reinigen ist, um eine besser aufgerauhte Oberfläche zu erzeugen. SiIicatsand
oder Kieselsand wurde effektvoll zur Reinigung und Aufrauhung von Kupferrohr und benachbarten flächen angewendet·
, * BAD ORiGiNAL
1098117 0251
Bei der Ausführung der Erfindung wird ein langgestrecktes
Rohrstück 14, das z.B. in eine simusartige Form vorgeformt werden kann, neben einer Vakuumkammer angeordnet, wie
dies in Fig. 1 gezeigt ist. Das Rohr "14- wird durch Heftschweißung
an in Abstand voneinanderliegenden Stellen in Einbaulage gehalten, oder es kann anderweitig örtlich
hart angelötet oder angeklemmt werden. Die Kammer 11 mit
. dem angebrachten Rohr 14 wird dann einem Sandstrahlvorgang
unterworfen, um. .in üblicher Weise eine Aufrauhung und Reinigung zu bewirken. Nach dem Sandstrahlen wird die
Kammer zur Staubentfernung mit Luft abgeblasen, und die Kammer ist dann für den Überzugsvorgang fertig. G-eschmol-.
zenes Aluminium wird unter Anwendung der Spritzpistolentechnik auf die Kammer 11 in einer solchen Weise aufgespritzt,
daß der Hohlkehlen-Bereich zwischen den gebogenen Flächen des Rohres und der Kammerwand mit verfestigtem geschmolzenen
Aluminium ausgefüllt ist. In diesen Bereichen kann der überzug eine Dicke bis zu 6,3 mm (1/4 Zoll) erreichen.
Die Dicke des Überzugs variiert Won etwa 1,6 bis 3,2 mm (1/16 bis 1/8 Zoll) zwischen den Längsabschnitten
des Rohres und entlang des oberen freigelegten Fläche des
Rohres.
Die Struktur des Überzugs 15 ist in bezug auf Kühlvorgänge günstig, da die aufgerauhte Oberfläche den Flächenbereich
der Kammer beträchtlich vergrößert, der zur Ab- . strahlung von Wärme zur Verfügung steht. Gleichzeitig
vermeidet der Überzug heiße Stellen oder Flecken, indem er große Bereiche von Strahlungsflächen untereinander verbindet
und somit eine gleichförmigere Wärmeübertragung ermöglicht·
SAD ORIGJNAi.
109811/0251
Es ist gegenwärtig ein ausgeprägter Trend hinsichtlich
eines ästhetischen Aussehens industrieller Geräte und Anlagen festzustellen.'Bei einigen Arten von Geräten ist
ein ansprechendes Aussehen, das nicht durch einen Filmüberzug erzielt wird, schwierig zu erreichen. Eine Kammer, an
der Kühlschlangen hart oder weich angelötet sind, stellt ein Beispiel dieser Geräteart dar. Ein Spritzüberzug aus
z.B. Aluminium verleiht der Kammer ein angenehmes silbergraues mattiertes Aussehen, wobei Poren, Unregelmäßigkeiten
und so weiter beseitigt.oder verdeckt werden.
Die Erfindung ist allgemein für eine Anzahl von Verbindungsvorgängen
anwendbar· Sie ist besonders dann anwendbar, wenn ein langgestreckter oder ausgedehnter oder komplizierter
Gegenstand mit einem anderen an einer großen Zahl von Stellen zu verbinden ist. Das "Überzugs-Verbinden" gemäß der
Erfindung kann innerhalb von Kammern und Gehäusen, einschließlich
Vakuumkammern, und auch außerhalb angewendet. werden.
BAD ORIGINAL
Claims (5)
1. Vakuumkammer mit einer Metall-Wandflache und einem einen
• Flüssigkeitskanal bildenden" Metallkörper, der zur Führung
einer Kühlflüssigkeit zum Kühlen des Innenraums der Kammer mit der Wandfläche vereinigt ist,
gekennzeichnet durch einen verhältnismäßig dicken Metallüberzug (15), der auf die V/andflache (12) und .den Metallkörper (14) so durch Spritzen aufgetragen ist, daß der Überzug kontinuierlich quer über den Körper verläuft', und daß der Überzug (15) die wesentliche Wärmeübertragungsbahn von der Wandfläche (12) auf den Körper (14) bildet.
gekennzeichnet durch einen verhältnismäßig dicken Metallüberzug (15), der auf die V/andflache (12) und .den Metallkörper (14) so durch Spritzen aufgetragen ist, daß der Überzug kontinuierlich quer über den Körper verläuft', und daß der Überzug (15) die wesentliche Wärmeübertragungsbahn von der Wandfläche (12) auf den Körper (14) bildet.
2. Vakuumkammer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der verhältnismäßig dicke^ Metallüberzug (15) an der Oberfläche aufgerauht und durch Spritzen so aufgetragen ist, daß der Überzug kontinuierlich quer über eine Vielzahl von Abschnitten des Metallkörpers (14) verläuft, um diese Abschnitte mit der Wandfläche (12) zu verbinden.
dadurch gekennzeichnet, daß der verhältnismäßig dicke^ Metallüberzug (15) an der Oberfläche aufgerauht und durch Spritzen so aufgetragen ist, daß der Überzug kontinuierlich quer über eine Vielzahl von Abschnitten des Metallkörpers (14) verläuft, um diese Abschnitte mit der Wandfläche (12) zu verbinden.
3. Vakuumkammer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Metallüberzug (15) aus Aluminium besteht. ·
dadurch gekennzeichnet, daß der Metallüberzug (15) aus Aluminium besteht. ·
4. Vakuumkammer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandfläche (12) aus rostfreiem Stahl besteht.
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandfläche (12) aus rostfreiem Stahl besteht.
5. Vakuumkammer nach Anspruch 4,.
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß eier den Flüssigkeitskanal bildende Metallkörper (lh) s>us
fratom f.rih'l
i . ..... .;. ,,κ JlSi MP4IWi ·-'*»■*■
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US58007266A | 1966-09-16 | 1966-09-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1626159A1 true DE1626159A1 (de) | 1971-03-11 |
Family
ID=24319559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19671626159 Pending DE1626159A1 (de) | 1966-09-16 | 1967-07-24 | Vakuumkammer mit einer Metall-Wandflaeche und einem einen Fluessigkeitskanal bildenden Metallkoerper |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1626159A1 (de) |
GB (1) | GB1128880A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0515711A1 (de) * | 1991-05-27 | 1992-12-02 | Heraeus Noblelight GmbH | Hochleistungsstrahler |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
GB2288351B (en) * | 1994-04-08 | 1998-03-18 | Cutting & Wear Resistant Dev | Method for facing a substrate |
WO2023138767A1 (en) * | 2022-01-20 | 2023-07-27 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Temperature control system, vacuum system, and method of adjusting the temperature of a vacuum chamber of a vacuum system |
-
1967
- 1967-06-16 GB GB2787967A patent/GB1128880A/en not_active Expired
- 1967-07-24 DE DE19671626159 patent/DE1626159A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0515711A1 (de) * | 1991-05-27 | 1992-12-02 | Heraeus Noblelight GmbH | Hochleistungsstrahler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1128880A (en) | 1968-10-02 |
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