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(11) | EP 0 583 547 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Vakuum-Stromdurchführung |
| (57) Eine Vakuum-Stromdurchführung für eine Mehrzahl von Meß- oder Signalstromleitungen,
die vakuumdicht in eine Öffnung (1A) einer Wand (1) eines Vakuumgefäßes oder eines
Flansches einsetzbar ist, hat einen in einem Rohr (2) vakuumdicht befestigten Sockel
(3), der auf beiden Seiten eine den Stromleitungen entsprechende Anzahl von elektrisch
leitenden Steckverbindungsstiften (3C) aufweist. Auf den beiden Seiten des Sockels
werden jeweils mit einer Steckerbuchse (4) nach innen bzw. nach außen führende Kabel
angeschlossen. |
[0002] Bei Laborexperimenten im Ultrahochvakuum (UHV) kommen Meßstromdurchführungen zum Einsatz, bei denen durch eine Öffnung in einer Wand eines Vakuumgefäßes oder eines Flanschs Stromleitungen unter vakuumdichtem Abschluß durchgeführt werden. Bei den im Stand der Technik verwendeten Durchführungen wird mit Einfach-Steckern und Einzelklemmungen im Vakuumbehälter gearbeitet. Diese Durchführungen sind relativ groß, durch die Verwendung von Einfach-Steckern und Einzelklemmungen schwer zu handhaben und demzufolge teuer und unwirtschaftlich.
[0003] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und zuverlässige Vakuum-Stromdurchführung für eine Mehrzahl von Meß- oder Signalstromleitungen anzugeben, die von geringer Baugröße, einfach zu handhaben und weniger aufwendig ist als handelsübliche Vakuumdurchführungen.
[0005] Der Gegenstand des Anspruchs 1 weist die Vorteile auf, daß durch Verwendung eines in einem Rohr befestigten Mehrfach-Steckers Einzelklemmungen vermieden werden, daß die Durchführung durch Verwendung handelsüblicher Baukomponenten in Verbindung mit einfachen Konstruktionselementen besonders einfach herstellbar ist, und daß durch die geringe Baugröße mehrere solcher Durchführungen auf einem Vakuumflansch vorgesehen werden können, so daß im Ergebnis eine Vielzahl von Vakuum-Stromdurchführungen auf engstem Raum angebracht werden können. Dadurch ergibt sich eine größere Wirtschaftlichkeit und um den Faktor 5 bis 10 geringere Herstellungskosten als bei handelsüblichen Vakuum-Stromdurchführungen.
[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0008] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vakuum-Stromdurchführung.
- Fig. 2a-e
- Einzeldarstellungen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.
[0009] In Figur 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vakuum-Stromdurchführung dargestellt.
[0010] In einer kreisrunden Öffnung 1A einer Wand 1 eines Vakuumgefäßes oder eines Flanschs befindet sich ein zylindrisches metallisches Rohr 2, das an einer vorgegebenen Höhe rundum mit der Wand 1 vakuumdicht verschweißt wird. Zu diesem Zweck sind beide Enden des Rohres 2 entsprechend angedreht.
[0012] Das Rohr hat einen Durchmesser von 12 mm und eine Höhe von 65 mm. Es weist auf seiner halben Höhe einen an seiner Innenwand in Umfangsrichtung verlaufenden, nach innen sich erstreckenden Vorsprung 2A auf, an dem ein Sockel 3 mit einer Vielzahl von auf einem Kreisumfang angeordneten als Rundstifte ausgebildeten elektrischen Steckverbindungen 3C (Fig. 2b), befestigt wird. Zu diesem Zweck weist der Vorsprung 2A einen Sattel 2B auf, der in Form einer Ausnehmung in den Vorsprung 2A eingeformt ist. Der Vorsprung 2A ist im Querschnitt in etwa dreieckförmig. Der Sockel 3 ist ein handelsüblicher Transistor-10-fach-Sockel der Fa. Elektrovac Nr. B1.046602-913. Er enthält einen Keramikkörper 3A und eine metallische kreisrunde Platte 3B, die bei Befestigung des Sockels 3 an das Rohr 2 in den Sattel 2B des Vorsprungs 2A eingreift Die Befestigung erfolgt durch eine Ofenlötung bei 600°C mit einem Hartlot. Die Lötung ist ausheizbar bis 400°C. Die Lötverbindung ist UHV-dicht. Das Rohr 2 ist auf jeder Seite des Vorsprungs 2A mit einer in Längsrichtung des Rohrs 2 verlaufenden, von außen eingeprägten und an ein und derselben Umfangsposition des Rohrs 2 befindlichen im Querschnitt halbkreisförmigen Sicke 2C versehen.
[0013] Auf den Sockel 3 mit seinen Steckverbindungen wird von beiden Seiten je eine Steckerbuchse 4 (Fig. 2c) aufgesteckt, die jeweils in einer zylindrischen metallischen Steckerhülse 5 (Fig. 2d) untergebracht ist. Die Hülse 5 weist auf ihrer einen Seite einen aufgeweiteten Bund 5A auf, der dazu dient, die Steckerbuchse 4, die von dieser Seite in die Hülse 5 eingeführt wird und ebenfalls ein aufgeweitetes plattenförmiges Teil 4A enthält, in einer Richtung in der Hülse 5 festzuhalten. Um die Steckerbuchse 4 fest mit der Hülse 5 zu verbinden, wird letztere mit einer Spezialzange an dem zylindrischen Haltekörper 4B der Steckerbuchse 4 festgeklemmt. Die Steckerbuchse 4 als auch die Hülse 5 weisen jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige Sicke 4C bzw. 5C auf, die beim Einführen der Hülse 5 und der Steckerbuchse 4 in das Rohr 2 an ein und derselben Umfangsposition mit der im Rohr 2 befindlichen Sicke 2C liegen und somit die Funktion einer Verdrehungssicherung haben.
[0014] Die Steckerbuchse 4 enthält ein plattenförmiges Teil 4A und einen daran angrenzenden zylindrischen Haltekörper 4B. Das plattenförmige Teil 4A enthält eine Vielzahl von auf einem Kreisumfang angeordneten Buchsenstiften zur Aufnahme der Rundstifte 3C des Sockels 3, wobei Anzahl und Anordnung der Buchsenstifte der der elektrischen Steckverbindungen des Sockels 3 entspricht. Die Buchsenstifte sind aus dem Haltekörper 4B der Steckerbuchse 4 herausgeführt In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Steckerbuchse 4 ein kommerziell erhältliches Bauteil der Firma MBS Electronic Nr. 5858-1622.
[0015] Die Hülse 5 weist an ihrer anderen dem Sockel 3 abgewandten Seite eine Rollierung 5B zur Erhöhung der Griffigkeit auf. An einem Teil der Rollierung 5B wird eine aus einem Metallstreifen 6A bestehende und zu einem U gebogene Kabelklemme 6 (Fig. 2e) mit ihrem unteren Teil 6B angeschweißt. Mit der Kabelklemme können die von den Stiften der Steckerbuchse 4 weggeführten Kabel zusammengeklemmt werden.
1. Vakuum-Stromdurchführung für eine Mehrzahl von Stromleitungen, die vakuumdicht in
eine Öffnung (1A) einer Wand (1) eines Vakuumgefäßes oder eines Flansches einsetzbar
ist, gekennzeichnet durch ein vakuumdicht in die Öffnung (1A) einsetzbares Rohr (2), in dem vakuumdicht ein
Sockel (3) befestigt ist, der auf beiden Seiten eine der Stromleitungen entsprechende
Anzahl von elektrisch leitenden Steckverbindungselementen (3C) aufweist.
2. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) einen an seiner Innenwand auf einer vorgegebenen Höhe in Umfangsrichtung
verlaufenden nach innen sich erstreckenden Vorsprung (2A) aufweist, an dem der Sockel
(3) vakuumdicht befestigt ist.
3. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (2A) einen Sattel (2B) enthält, der in Form einer Aussparung in
den Vorsprung (2A) eingeformt ist, und daß der Sockel (3) eine Platte (3B) enthält,
die eine vorgegebene Anzahl und Anordnung von Durchgangslöchern aufweist, durch die
die Steckverbindungen geführt sind, wobei die Platte (3B) in den Sattel (2B) eingreift
und an dem Sattel (2B) vakuumdicht befestigt ist.
4. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (3) ein an die Platte (3B) angrenzendes zylindrisches Halteteil (3A)
aufweist, das eine vorgegebene Anzahl und Anordnung von Durchgangslöchern aufweist,
durch die die Steckverbindungen geführt sind.
5. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Steckerbuchsen (4), die jeweils an ihrer einen dem Sockel (3) zugewandten Seite
eine Vielzahl von in Längsrichtung des Rohres (2) verlaufenden Buchsenstiften aufweisen,
deren Anzahl und Anordnung der der Steckverbindungselemente (3C) des Sockels (3) entspricht,
wobei jede Steckerbuchse (4) auf je einer Seite des Sockels (3) als Ganzes mit der
Vielzahl von Steckverbindungen des Sockels (3) verbunden ist, wobei jede Steckerbuchse
(4) ein plattenförmiges Teil (4A) und einen daran angrenzenden zylindrischen Haltekörper
(4B) aufweist, wobei die Buchsenstifte in Hohlräume des plattenförmigen Teils (4A)
und des Haltekörpers (4B) eingeformt sind, auf der einen Seite der Steckerbuchse (4)
an der Oberfläche des plattenförmigen Teils (4A) enden und auf der anderen Seite der
Steckerbuchse (4) aus dem Haltekörper (4B) freistehend herausgeführt sind.
6. Vakuum-Stromdurchführung nach Ansprüche 5, gekennzeichnet durch Steckerhülsen (5), die die Steckerbuchsen (4) aufnehmen und die Steckerhülsen (5)
einen aufgeweiteten Bund (5A) aufweisen, so daß bei Aufnahme der Steckerbuchsen (4)
durch die Steckerhülsen (5) der plattenförmige Teil (4A) der Steckerbuchse (4) durch
den aufgeweiteten Bund (5A) der Steckerhülse (5) gehaltert ist.
7. Vakuum-Stromdurchführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerhülsen (5) an ihrem dem Rohr (2) abgewandten Ende eine Rollierung
(5B) aufweisen und daß an der Rollierung (5B) eine aus einem Metallstreifen (6A) bestehende
und zu einem U gebogene Kabelklemme (6) mit ihrem unteren Teil (6B) angeschweißt ist.
8. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Rohres (2) eine in seiner Längsrichtung verlaufende, in die Außenwand
des Rohres (2) eingeprägte, und an einer vorgegebenen Umfangsposition des Rohres (2)
befindliche Sicke (2C) aufweist, die im Bewreich des Vorsprunges unterbrochen ist,
und daß die Steckerhülsen (5) jeweils eine in ihrer Längsrichtung verlaufende, in
die Außenwand der Steckerhülsen (5) eingeprägte und an einer vorgegebenen Umfangsposition
der Steckerhülsen (5) befindliche Sicke (5C) aufweist, daß das plattenförmige Teil
(4A) eine über seine ganze Höhe konstante Ausnehmung (4C) aufweist, und daß die Sicken
(2C und 5C) und die Ausnehmung (4C) im zusammengesetzten Zustand der Vakuum-Stromdurchführung
an der gleichen Umfangsposition übereinander zu liegen kommen.
9. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (3) an dem Rohr (2) durch eine Ofenlötung mit einem Hartlot befestigt
ist.
10. Vakuum-Stromdurchführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) an einer vorgegebenen Höhe über seinen gesamten Umfang mit der Wand
(1) vakuumdicht verschweißt ist.