Temperaturvariable Dichtung für lösbare (Ultra-) Hochvakuumverbindungen

Behälter in Tieftemperatur- und Vakuumanwendungen müssen sehr hohe Ansprüche an die Dichtheit erfüllen. Bei der Arbeit im Versuchsfeld zeigte sich, dass bestehende Dichtkonzepte diesbezüglich Unzulänglichkeiten aufweisen. Es entstanden Ideen für ein verbessertes Dichtkonzept für Behälter und Rohrleitungen, das eine geringere Leckage (im Bsp. Flüssigstickstoff bei 77 K) aufweist.

Die Standard-Lösung (Vergleichsfall) ist ein CF-Flansch mit weichgeglühten Kupferdichtscheiben. Dabei besteht das Problem in den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kupfer-dichtscheibe und Edelstahlflansch. Dies ist zwar unbedenklich bei Raumtemperatur oder hohen Temperaturen, jedoch entsteht beim Einsatz in tiefen Temperaturen ein signifikanter Spalt und die Dichtwirkung verschlechtert sich.

Die vorliegende Erfindung basiert auf Dichtkonzept CF-Flansch. Bei den an der Außenseite der Dichtung bisher plan aufliegenden Metallflächen wird Material entfernt, sodass keine Berührung mehr vorliegt. Dadurch erfolgt die Dichtung komplett an der Innenseite, so dass die Anpresskraft ausschließlich auf den Kupferring wirkt. Die Kupferscheibe wird beidseitig durch Schneidkanten fließverpresst und schmiegt sich an Oberfläche (Flansch) an. Dieses Dichtungsarrangement gleicht die verschiedenartigen Ausdehnungs-koeffizienten aus.

Abb.: Kupferdichtscheibe für CF-Flansch

Folgende Anwendungen werden gesehen:

• Dichtung von Behältern, Rohrleitungen und Armaturen in der (Ultra-) Hochvakuumtechnik (von hohen Temperaturen bis auf 4 Kelvin

Die Vorteile des Verfahrens sind:

• Kontinuierlich kleine Leckageraten im Bereich der Ultravakuumtechnik für hohe bis zu sehr tiefe Temperaturen (111 K LNG, 78 K LN2, 20 K LH2, 4,2 K LHe)
• Verwendung von Standardteilen möglich
• Geringer Preis, geringe Modifikation und Fertigungsaufwand

Die theoretische Entwicklung und Erprobung ist abgeschlossen. Eine Untersuchung an Demonstratoren hat stattgefunden und wurde positiv getestet.

Der Entwurf und die Herstellung eines Prototypen ist durchgeführt, dieser wird zur Zeit erpobt.

Zur Weiterentwicklung des Verfahrens suchen wir ein Industrieunternehmen, das bereit ist, sich an der Entwicklung der Erfindung zu beteiligen oder an einer Applikation der Technologie interessiert ist.

Weiterführende Informationen erhalten Sie von:

GWT-TUD GmbH Sächsische Patentverwertungsagentur Blasewitzer Straße 43 01307 Dresden | Germany	Hans-Georg Wagner Tel.: +49 351 25933 121 Fax.: +49 351 25933 111 Email: [email protected]

Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Wissenschaftler und Unternehmen, die sich für das Leistungsangebot der SPVA und der GWT interessieren, können sich unter www.spva.de und www.gwtonline.de darüber informieren.

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