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Thermisch isolierte Durchführung bzw. Verbindung für Bereiche grossen Temperatur- und gegebenenfalls Druckunterschiedes
Die Herstellung einer Verbindung zwischen
Bereichen mit grossen Temperatur- und gegebenenfalls Druckunterschieden stösst-sofeme man untragbare Wärme- bzw. Kälteverluste, Mate- rialbeanspruchungen, -veränderungen und sogar -schädigungen vermeiden will-aus verschie- denen Gründen auf erhebliche Schwierigkeiten.
Viele der theoretisch denkbaren und zum Teil auch versuchten konstruktiven Lösungen sind nicht geeignet, erhöhten Anforderungen zu genügen. So verbietet sich z. B. die Verbesserung der thermischen Isolierung durch geradlinige Verlängerung des Wärmeübergangsweges sowie durch Überdimensionierung der Wandstärken aus räumlichen bzw. materialökonomischen Gründen.
Eine weitere denkbare, jedoch ebenfalls keineswegs befriedigende Lösung stellt beispielsweise die Anordnung einer zusätzlichen Heiz- oder Kühlvorrichtung dar, die auf jeden Fall mit einem vermehrten Energie- und konstruktiven Aufwand verbunden ist. Ferner ergeben sich bei den bisher üblichen Ausführungen Schwierigkeiten infolge der mechanischen Spannungen, die durch die grossen Temperaturunterschiede verursacht werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zeichnet sich gegenüber den bekannten Lösungen durch besonders einfachen, raumsparenden, wirkungsvollen und betriebssicheren Aufbau aus.
Die Einrichtung besteht gemäss einer beispielsweisen, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform, die zur Anbringung der Durchführung in einer Trennwand zwischen zwei thermisch voneinander zu isolierenden Bereichen dient-zwi- schen denen auch ein Druckunterschied bestehen kann-, aus einem Rohr 1, welches über konzentrisch angeordnete Mantelrohre 2, die einen gewissen Abstand voneinander haben, mit einem Dichtungsstück 3 verbunden ist. Dieses Dichtungsstück steht seinerseits mit der Trennwand in lösbarer, gegebenenfalls beweglicher, z. B. drehbarer oder in fester Verbindung.
Das Rohr 1 ist mit den Mantelrohren 2 und diese sind untereinander derart verbunden, dass auf engstem Raum und mit geringstem Materialaufwand der Wärme- übergang von dem einen Bereich mit der Temperatur tl in den andern Bereich mit der Temperatur t2 oder umgekert auf ein Minimum herab- gesetzt wird. Demgemäss weist der Längsschnitt der aus dem zentralen Rohr 1 und den dieses Rohr umgebenden Mantelrohren bestehenden Einheit mindestens annähernd Zickzackform auf.
Die thermisch isolierende Wirkung kann noch durch an sich bekannte Massnahmen wie Verspiegelung bzw. Schwärzung der Ummantelungen, Einbringen von Materialien, die entweder strahlende Wärme durch Spiegelung oder die konvektive Wärmeströmung durch Isolation schwächen, erhöht werden. Die Wandstärke soll vorzugsweise möglichst gering gewählt werden, zumal dies infolge der besonders vorteilhaften mechanischen
Festigkeitseigenschaften von Rohren leicht möglich ist.
Bemerkt sei noch, dass die erfindungsgemässe Lösung mit konzentrischen Rohren deswegen besonders günstig ist, weil durch Anordnung einer Vielzahl von dünnwandigen Rohren mit engen dazwischenliegenden Ringspalten die Isolierwirkung sehr gesteigert werden kann. Entsprechendes gilt bezüglich der Länge der Rohre, die unter Berücksichtigung der jeweils gegebenen Möglichkeiten angemessen gross gewählt werden kann. Ferner können die Wände der Ummantelungen aus mechanischen oder thermischen Gründen wellenlinienförmig gestaltet sein. Die konzentrische Ummantelung der Rohre in Verbindung mit ihrer Konstruktionslänge ergibt die weitere wichtige Eigenschaft einer gewissen radialen Nachgiebigkeit, so dass auftretende Wärmespannungen aufgenommen oder ausgeglichen werden können.
Zur Veranschaulichung der Wirkung der erfindungsgemässen Konstruktion sei angeführt, dass sich flüssige Luft (etwa 0, 5 Liter), die sich in einem Behälter befand, der in einem Raum verminderten Druckes untergebracht und mit der erfindungsgemässen Einrichtung versehen war, viele Stunden lang hielt, obwohl der Flüssigkeitsspiegel anfänglich in die Durchführung hineinreichte und in diesem Fall nur zwei Rohrmäntel von je etwa 8 cm verwendet wurden. Zum Vergleich hiezu sei erwähnt, dass unter sonst gleichen Bedingungen, jedoch ohne Verwendung der erfindungsgemässen Durchführung, die Haltezeit der flüssigen Luft um ein Vielfaches geringer war, wobei ausserdem Störungen am verwendeten Dichtungsmaterial auftraten.
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Es ist klar, dass an der beschriebenen Einrichtung verschiedene Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So sind beispielsweise die Zahl der verwendeten Ummantelungen, ihre Längen und Längenverhältnisse, ihre Lage relativ zueinander und zur Trennwand im Rahmen der Erfordernisse des Einzelfalles freibleiben. Desgleichen sind andere als die in der Zeichnung dargestellten Formen und andere als die in der Beschreibung erwähnten wellenlinienartigen Längsschnittformen der Ummantelungswandlungen möglich. Das gleiche gilt hinsichtlich des verwendeten Materials, wobei man natürlich trachten wird, die Isolierwirkung durch entsprechende Materialwahl zu verbessern.
Das in der Zeichnung mit 1 bezeichnete und als Rohr dargestellte Durchführungsstück kann auch ein massiver Stab z. B. nach Art eines Kühlfingers oder aber ein Heizleiter od. dgl. sein.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Thermisch isolierte Durchführung bzw.
Verbindung für Bereiche grossen Temperatur- und gegebenenfalls Druckunterschiedes, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Durchführungs-, Verbindungs- bzw. Einführungskörper besteht, welcher in einem gewissen Abstand von mindestens einer mit ihm verbundenen Ummantelung umgeben ist, wobei die Verbindung der Ummantelungen untereinander und mit dem Durchführungskörper usw. derart ist, dass der Längsschnitt durch die Ummantelungen mindestens annähernd Zickzackform aufweist.