DE2627849A1

DE2627849A1 - Dichtung fuer das vorschieben von draht durch eine trennwand zwischen bereichen unterschiedlichen drucks

Info

Publication number: DE2627849A1
Application number: DE19762627849
Authority: DE
Inventors: Herbert Hall; Joseph Brian Wareing
Original assignee: Electricity Council; BICC Wire Ltd
Current assignee: Electricity Council; BICC Wire Ltd
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1977-01-13
Also published as: JPS5231261A; US4054044A; BE843287A; IT1071204B; GB1512837A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.¥eickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

THE ELEGTRIGITY GOUNGIL, 30 Millbank, London, SW1P 4 RD und JOHNSON & NEPHEW (NON-FERROUS) LIMITED, Forge Lane, Manchester, M 11 3EH, England

Dichtung für das Vorschieben von Draht durch eine Trennwand zwischen Bereichen unterschiedlichen Drucks.

(Zusatz, zum Patent , )

(Patentanmeldung P 24 42 464.4)

Die Erfindung geht aus von einer Dichtung, wie sie im DP (deutsche Patentanmeldung P 24 42 464*4) "beschrieben ist, sowie von einer Vorrichtung gemäß dem Anspruch 9 dieses Patentes.

Derartige Dichtungen dienen dazu, Draht kontinuierlich durch eine Trennwand zwischen Bereichen unterschiedlichen Druckes vorschieben zu können. Sie sind beispielsweise notwendig in Vorrichtungen, in denen der Draht einer Bearbeitung unterzogen wird, z.B. einer Wärmebehandlung oder Beschichtung, die in einem Vakuum vorgenommen werden muß, und wenn die Bearbeitung im kontinuierlichen Betrieb durchgeführt werden soll. Die Dichtungen erlauben es, den Draht kontinuierlich durch einen Vakuumverschluß vorzuschieben und ermöglichen damit einen kontinuierlichen Betrieb.

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Dichtung für das Vorschieben eines Stangen- oder Drahtmaterials mit gleichmäßigem Querschnitt durch eine Trennwand zwischen Bereichen unterschiedlichen Druckes, die swei Formelemente aufweist, die in beanstandeten Formhaltern angebracht sind und die ausf einem harten, star-

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ren Material sind und eine Bohrung mit Spielraum für den Durchtritt des Stangen- oder Drahtmaterials haben, die ferner im Axialschnitt sanft gekrümmt sind, so daß sie einen konvergenten Einlaßteil haben, der zur engsten Stelle führt, und einen divergenten Auslaßteil, ferner ein zwischen den Formhaltern dichtend befestigtes Rohr und einen herausnehmbaren Einsatz in dem Rohr, der mit seiner Außenfläche in enger Passung im Rohr aufgenommen ist und eine Längsbohrung für den Durchtritt des Stangen- oder Drahtmaterials hat.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine verbesserte Form einer Vorrichtung gerichtet, die solche Formelemente als Dichtung verwendet, aber insbesondere für feinen Draht geeignet ist. Bei dem oben erwähnten Torr ich tungs typ, der einen herausnehmbaren Einsatz zwischen Formelementen verwendet, ist es schwierig, einen feinen Draht einzufädeln, weil der Draht eine zu geringe Steifigkeit hat.

Die Erfindung sieht eine Dichtung zum Vorschieben von Draht mit einem bestimmten gleichmäßigen Querschnitt durch eine Trennwand zwischen Bereichen unterschiedlichen Druckes vor, die ein durch die Trennwand gestecktes und mit letzterer dichtend verbundenes Rohr aufweist, sowie zwei Formelemente, eines in Jedem von zwei Haltern in dem Rohr, die aus einem harten starren Material sind und eine Bohrung mit Spielraum für den Durchtritt des Drahtes haben und die ferner in einem Axialschnitt sanft gekrümmt sind, so daß sie einen konvergenten Einlaßteil haben, der zur engsten Stelle führt, und einen divergenten Auslaßteil, sowie eine Einrichtung zum Pumpen der Luft aus dem Rohr und eine innen gelegene Drahtführung, die nahe einem der Halter angebracht ist und deren Innendurchmesser von dem vom Halter entfernten Ende zu dem dem Halter näheren Ende allmählich abnimmt«

Die Formelemente sind im Längsschnitt sanft gekrümmt, sonst können sie in der Konstruktion Drahtziehformen ähnlich sein. Sie müssen einen Spielraum rund um den Draht habenj dieser

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Spielraum liegt im typischen Pail im Bereich von 0,1 am bis 0,3 mm. Jedes Formelement ist im Axialschnitt vorzugsweise parabolisch, um so eine glatte Einführung zu und Ausführung von dem Bereich mit dem kleinsten Querschnitt zu geben. In der Konstruktion der vorliegenden Anmeldung ist der Zug am Draht im Vergleich zu der in der erwähnten PS 1432824 beschriebenen Anordnung wesentlich reduziert.

Mit der oben beschriebenen Anordnung kann ein feiner Draht von etwa weniger als 1,0 mm Durchmesser aus Luft in eine Vakuumkammer vorgeschoben werden, wozu nur eine einzige Dichtung, wie vorstehend beschrieben, benutzt wird. Eine solche Dichtung kann ohne weiteres so konstruiert werden, daß der Draht nicht verkratzt wird öder Staub und Schmutz von der Drahtoberfläche aufgelesen wird. Durch kontinuierliches Abpumpen kann das Vakuum in der Dichtung aufrechterhalten werden, ob nun Draht durch die Dichtung läuft oder nicht. Die Drahtführung erlaubt einen angemessenen Durchmesser des Rohres, zwischen den beiden Formelementen und ermöglicht es, den Draht durch die Dichtung einzufädeln.

Zweckmäßigerweise hat das Rohr Endkappen, um die Formhalter in den Enden des Rohres festzuhalten. Diese Endkappen können mit einem Gewinde zum Pestschrauben an dem Rohr versehen sein oder sie können eine Schnelltrenn-Befestigung tragen, beispielsweise einen Bajonettverschluß.

Die Dichtung an dem einem höheren Druck ausgesetzten Ende weist vorzugsweise einen gummiartigen O-Ring zwischen dem Formhalter und dem Rohr auf. Beim Abdichten einer Trennwand zu einer Vakuumkammer muß also der Formhalter auf dem unter Atmosphärendruck stehenden Ende der Dichtung mit einem O-Ring zum Abdichten versehen sein, um ein Lecken von Luft rund um die Form zu verhindern.

Ein Kühlmantel mit einer Zulaufröhre und einer Ablaufröhre kann zum Kühlen des Rohres mit Wasser vorgesehen sein.

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Gegenstand der Erfindung ist auch noch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Draht im Vakuum, die eine Vakuumkammer und zwei gefluchtete Dichtungssysteme aufweist, die für den Eintritt des Drahtes in die Kammer und den Austritt des Drahtes aus der Kammer angeordnet sind und jeweils eine vorstehend beschriebene Dichtung umfassen.

Es folgt eine Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen anhand der Fig.1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen, die im Längsschnitt Dichtungen für den Eintritt eines Drahtes in eine Vakuumkammer bzw. den Austritt des Drahtes aus der Vakuumkammer eines Apparates zur Bearbeitung mit einem Elektronenstrahl veranschaulichen.

In Fig.1 ist ein Metallrohr 10 gezeigt, das an einer mittleren Stelle zwischen seinen Enden einen radial abstehenden Plansch 11 hat, der mit Schrauben 12 an der Außenseite einer Wand 15 einer Vakuumkammer 14 festgeschraubt ist. Der Flansch 11 ist mit dem Rohr 10 verschweißt, so daß eine luftdichte Verbindung zwischen dem- Plansch und dem Rohr hergestellt ist, und in einer Hut in der Wand 13 liegt ein O-Ring 15, der gegen die Fläche des Flansches 11 abdichtet. In diesem Ausführungsbeispiel tritt die Dichtungseinrichtung durch die Wand 13 der Vakuumkammer 15» doch ist dies nicht wesentlich; vorzugsweise ist die Dichtungseinrichtung aber derart ausgeführt, daß sie als ganzes von dem Vakuumsystem weggenommen werden kann, wobei sie nur ύοώ. der atmosphärischen Seite zugänglich ist.

Das Rohr 10 ist an seinem Vakuumende und an seinem atmosphärischen Ende jeweils mit einer Endkappe 16 bzw. 17 versehen. In den Fig. sind die Endkappen auf ein Außengewinde 18 am Rohr 10 aufgeschraubt, doch können die Endkappen alternativ auch in das Rohr 10 greifen und in ein Innengewinde des Rohres eingeschraubt sein oder sie können an dem Rohr mittels eines geeigneten Schnelltrennmechanismus, etwa eines Bajonettverschlusses für Hartmetall- oder Keramikbuchse befestigt sein. Diese Buch-

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se ist generell einer Ziehform für Wolframkarbiddraht ähnlich, hat aber im Längsschnitt eine parabolische Form. Die beiden Buchsen sind bei 19 und 20 gezeigt und ihre Halter 22 können die Gestalt üblicher Stahl- oder Messinggehäuse haben, wie sie als Halter für Drahtziehformen verwendet werden.

In einer typischen Konstruktion für Draht mit einem Durchmesser bis zu 0,7 mm können die Formelemente einen Innendurchmesser von 1 mm haben und im Längsschnitt parabolisch sein.

In der in Fig.1 dargestellten Dichtung, die für den Eintritt zur Vakuumkammer dient, wird der bei 25 gezeigte Draht in Richtung des Pfeiles A durch die Dichtung gezogen und die Formelemente 19, 20 werden in ihren betreffenden Haltern 22 gegen Anschlagschultern gedrückt. Der am Atmosphärendruck-Ende liegende Halter ist mit einer O-Ring-Dichtung 24 zwischen einer Schulter am Rohr 10 und der Innenfläche des Halters 22 versehen, um den Luftaustritt ringsum das Formelement einzuschränken.

In dem Rohr 10 ist nächst dem Halter 22 am Auslaßende ein Innenkegel 25 vorgesehen, der das Einfädeln des Drahtes durch die Dichtung unterstützt. Durch die Wand des Rohres 10 tritt ein Zweigrohr 26, das zu einer nicht gezeigten Pumpe führt, die zum Evakuieren des Rohres 10 dient.

Die Dichtung der Fig.2 ist im wesentlichen derjenigen der Fig.1 ähnlich und für einander entsprechende Teile sind die gleichen Bezugsziffern verwendet. In Fig.2 sind die Endkappen 16 und 17 zum Festhalten der Formelemente in das Rohr 10 eingeschraubt. Die Dichtung der Fig.2 ist mit einer Wasserkühlung ausgestattet, damit sie auch für heißen Draht verwendbar ist, und sie ist in dem Beispiel als Auslaßdichtung eines kontinuierlich beschickten Vakuumofens dargestellt. Die Ofenwand ist bei 13 gezeigt und der Draht läuft vom Ofen kommend in Richtung des Pfeiles E in d:. z- I1::*'u.? ein. In manchen Fällen kann es ausreichen, die ^jZV: el em eilte durch Kühlwasser in Kanälen in der

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Außenfläche der Formelemente zu kühlen. In der Konstruktion der Pig.2 ist jedoch über die volle Länge das Rohr 10 mit einem Wassermantel 30 umgeben. In diesen Wassermantel wird Wasser aus einer Zulauf röhre 31 am einen Ende des Wassermantels eingespeist und das Wasser verläßt den Wassermantel durch eine Ablaufröhre 32 nahe dem anderen Ende des Wassermantels.

Zu beachten ist, daß jede Dichtung als eine einzige Einheit mit nur zwei Formelementen ausgebildet ist. In einem Konstruktionsbeispiel kann die Gesamtlänge der Dichtung nicht mehr als 60 mm betragen.

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Claims

Ansprüche

1. Dichtung für das Vorschieben von Draht mit gleichmäßigem Querschnitt durch eine Trennwand zwischen Bereichen unterschiedlichen Druckes nach Patent (Pat.Anm.

ρ 24 42 464.4), dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Auspumpen von Luft aus dem Rohr (10) vorgesehen ist und nächst dem einen Halter (22) eine innen liegende Drahtführung (25) angebracht ist, deren Innendurchmesser von dem vom Halter entfernten Ende zu dem dem Halter nahen Ende hin allmählich abnimmt.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formelemente (20) rund um den durch die Dichtung vorzuschiebenden Draht (23) einen Spielraum in der Größenordnung von 0,1 mm bis 0,3 mm haben.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Formelement im Achsschnitt parabolisch ist, so daß es eine glatte Einführung in den Bereich des kleinsten Querschnitts und Ausführung aus diesem Bereich liefert.

4. Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) Endkappen (16) zum ,Halten der Formhalter (22) in ihrer Lage in den Enden des Rohres (10) aufweist.

5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappen (16) mit einem Gewinde zum Festschrauben am Rohr (10) versehen sind.

6. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappen mit einem Schnelltrennverschluß zum Befestigen am Rohr versehen sind.

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7· Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhalter an dem dem höheren Druck ausgesetzten Ende der Dichtung gegen das Rohr (10) durch einen gummiartigen O-Ring (24) zwischen dem Rohr (10) und dem Formhalter (22) versehen ist.

8. Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kühlmantel (30) mit einer Zulaufröhre (31) und einer Ablaufröhre (32) zum Kühlen des Rohres (10) mit Wasser.

9. Vorrichtung zum Behandeln von Draht im Vakuum, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer und zwei gefluchtete Dichtungssysteme, die am Eintritt in die bzw. am Austritt aus der Kammer für den Draht angeordnet sind, und die jeweils eine Dichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche aufweisen.

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