Octrooiraad nolaïerinzagelegging nu 7606892 Nederland [19J NL 54j Manostaat [51] Int.CI 2.: G05D16/06// G01L7/08. [71] Aanvrager: Stichting Reactor Centrum Nederland te '$*Gravenhage. [74] Gem.: Ir. A. Siedsma c.s. Octrooibureau Arnold 8t Siedsma -> Sweelinckplein 1 's-gravenhage. [21] Aanvrage Nr. 7606802, [22] Ingediend 22 juni 1976, 32] -- 1331 -- [311 -- [23] - - 161] -- [62] - - 43J Ter inzage gelegd 27 december 1977, De ititn ciit blad gehechte stukken zijn een afdruk van de oorspronkelijk ingediende beschrijving met conclusie(s) en eventuele tekening(en).
E Kr/AS gev. P71. Stichting Reactor Centrum Nederland. te s-gravenhage. "Manostaat" De uitvinding heeft betrekking op een manostaat voor het op een waarde, gelijk aaneen referentiewaarde, constant houden van de gasdruk boven een vloeistofbad, bijvoorbeeld een bad van vloeibaar helium, welke manostaat is voorzien van een huis met een aan de zuigzijde van een pomp aansluitbare kamer met een geperforeerd wanddeel, een via dat wanddeel met die kamer verbindbare, aan de ruimte boven het vloeistof aansluitbare tweede kamer, een aan een ruimte met een referentiegasdruk aansluitbare derde kamer en een de eerste en de tweede kamer enerzijds en de derde kamer anderzijds van elkander scheidend wanddeel in de vorm van een gasdicht elastisch vlies, dat in het geval, dat de gasdruk in de tweede kamer lager is dan de referentiedruk in de derde kamer tegen het geperforeerde wanddeel wordt gedrukt, daardoor de openingen in dat wanddeel sluit en ten gevolge daarvan de verbinding tussen de eerste en de tweede kamer verbreekt. Een manostaat van deze constructie is bekend en wordt in erysgtne laboratoria gebruikt voos het stabl Üseren van de temperatuur in een met een vloeibaar gas, bijvoorbeeld hellura,ttoffcciutoeeyoelattt, Dë mmktaïit bevindt zich dan in de leiding tuseen de cryostsafc on (let zuigzijde van de pomp, waarmede de verdampte vloeistof wordt weggezogen. 76 06 80 2
Het als differentiaalklep werkende vlies van de manostaat moet herhaaldelijk door een nieuw worden vervangen. Een bezwaar van de bekende manostaat is, dat voor de vervanging van het vlies de manostaat geheel uit de genoemde pompleiding verwijderd, daarna vrijwel geheel uit.elkaar genomen, vervolgens van een nieuw vlies voorzien, dan weer uit zijn delen samengesteld en ten slotte in de pompleiding teruggebracht moet worden. Het vervangen van het vlies vergt daardoor veel tijd. Bovendien wordt het bemoeilijkt, doordat het vlies tussen twee ten opzichte van elkander beweegbare delen moet worden gespannen. De uitvinding beoogt een manostaat van de geschetste constructie zodanig te verbeteren, dat het vlies zonder moeite in korte tijd door een nieuw vlies kan worden vervangen, zodat de tijd, gedurende welke de manostaat buiten werking is en daardoor in het cryogene toestel geen temperatuurregeling door constant houding van de dampdruk boven het vloeistofbad plaats heeft, aanmerkelijk wordt verkort. Volgens de uitvinding wordt dit hierdoor bereikt, dat de eerste en de tweede kamer zich bevinden in een één geheel vormend inzetstuk, dat aan zijn buitenzijde het vlies voor het tot stand brengen en het verbreken van de verbinding tussen die twee kamers draagt en tezamen met het vlies verwijderbaar in het huis is aangebracht. Het inzetstuk en het vlies vormen in dit geval een eenheid, die als een patroon in het huis kan worden geplaatst. Zulk een patroon zou als een cassette zijdelings in het huis geplaatst kunnen worsen, dus zonder dat dit van de leidingen naar de pomp en de cryostaat zou behoeven te worden losgemaakt. Eenvoudiger is het echter, één van die leidingen los te maken en de patroon eindelings uit het huis te verwijderen en daarin te plant&qn, De constructie van de mano,<;laat Kau zeer eenvoudig zijn, als het huis in voonzlm vm mn öoorfjmnê& cilindrische holte met een dwarsaansluiting voor de 7606802
3 - verbinding van de derde kamer met de referentieruimte, het inzetstuk bestaat uit een zich met ruime speling in die holte bevindende cilinder met twee door een dwarswand van elkander gescheiden, elk naar een eigen einde van die 5 cilinder toe open, coaxiale holten, die de eerste en de tweede kamer vormen en via geperforeerde wanddelen door een wijde ondiepe omtreksgroef van die cilinder onderling verbindbaar zijn, het vlies het inzetstuk als een buis omgeeft, die zich over die omtreksgroef heen uitstrekt, 10 met de geperforeerde wanddelen als een differentiaalklep samenwerkt, aan haar einden gasdicht aan het inzetstuk is bevestigd en de holten en de omtreksgroef van het inzetstuk scheidt van de zich binnen het huis buiten om het vlies uitstrekkende derde kamer, aan de einden van de holte 15 van het huis eindringen voor het in het huis op zijn plaats houden van het inzetstuk en het begrenzen van de derde kamer zijn aangebracht, welke eindringen elk met hun gat aan een eigen holte van het inzetstuk aansluiten, en als middelen voor het op hun plaats houden van die eindringen 20 en voor het verbinden van de holten van het inzetstuk met aan de pomp en de ruimte boven het vloeistofbad aangesloten leidingen aanwezig zijn. Bij deze constructie behoeft men slechts één van die twee aan het huis aangesloten leidingen los te maken, die leiding zijdelings weg te buigen en de 25 daardoor vrijkomende eindring weg te nemen om het inzetstuk met het vlies eindelingsuit de holte van het huis te kunnen verwijderen. Om het vrijmaken van één einde van de holte van het huis te vergemakkelijken, verdient het aanbeveling, 30 in de los te maken leiding een als balg uitgevoerd deel op Ui!si>ttthh, Knik ht-ji hti.l.(jvr,rn,1>j ifitriitfffafi knit ({r-ltihk zod;ini<j uii gavo^rd cm wo/rt^n, cfa l de fcëfrrc/himi. leiding ter plaatse van haar aansluiting aan het huis voldoende ver verplaatst kan worden om de bedoelde patroon 35 uit het huis te kunnen verwijderen en een nieuwe daarin te kunnen schuiven. 76 06 80 2
4 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, die een axiale doorsnede van een tussen- een cryostaat en een pomp geschakelde manostaat volgens de uitvinding laat zien. 5 In de tekening is 1 een buisvormig huis met doorgaande holte 2 en een dwarsaansluiting 3 voor de verbinding van die holte met een ruimte (niet getekend), waarin een referentiedruk wordt onderhouden, In de holte 2 van het huis 1 is een cilinder- 10 vormig inzetstuk 4 geplaatst. In dit inzetstuk bevinden ; zich twee door een dwarswand 5 van elkander gescheiden, elk naar een eigen einde van het inzetstuk toe open holten 6 en 7, die door geperforeerde wanddelen 8, 9 en een ondiepe wijde omtreksgroef 10 in het buitenoppervlak van het 15 inzetstuk heen onderling verbindbaar zijn. De holte 6 vormt een via een leiding 11 met de zuigzijde van een pomp 12 verbindbare eerste kamer en de holte 7 vormt een via een leiding 13 met de ruimte boven een cryogeen vloeistofbad 14, bijvoorbeeld een heliumbad, verbindbare tweede kamer. 20 Het inzetstuk 4 is omgeven door een elastisch, bijvoorbeeld rubberen, buisvormig vlies 15, dat nabij zijn einden door elastische ringen 16, 17 gasdicht om het inzetstuk 4 is geklemd. Het vlies strekt zich over de omtreksgroef 10 uit en het scheidt deze en dus ook de 25 kamers 6 en 7 van de met de referentieruimte te verbinden, als derde kamer fungerende holte 2 van het huis 1. Wordt in bedrijf de druk in de kamers 6 en 7 door de werking vón de pomp en de mate van verdamping in de cryostaat lager dan de referentiedruk in de holte 2 van 30 het huis, dan wordt het vlies 15 tegen de geperforeerde wanddelen 8, 9 van het inzetstuk 4 gedrukt en worden de openingen daarin gesloten, zodat de verbinding tussen de pomp 12 en de cryostaat 14 wordt verbroken. Stijgt echter de druk in de kamer 7 door de verdamping van vloeistof in 35 de cryostaat boven de referentiedruk dan wordt het vlies 15 770 3 9 8 f
'van de geperforeerde wanddelen 8, 9 af gedrukt en wordt" de verbinding tussen de cryostaat en de pomp weer hersteld. Op deze wijze wordt de druk boven het vloeistofbad in de cryostaat vrijwel constant gehouden, wat tot gevolg heeft, 5 dat ook de temperatuur in de cryostaat nagenoeg constant is. Het inzetstuk 4 wordt in de holte 2 van het huis 1 op zijn plaats gehouden door eindringen 18, 19, die gevat zijn tussen flenzen 20, 21 van het huis 1 en flenzen 22, 23 van de leidingen 11 en 13. De flenzen 20 en 22 en 10 de flenzen 21 en 23 worden samengehouden door klembanden 24 en 25. In de leiding 11 naar de pomp 12 is een balg 26 opgenomen, die het buigen van die leiding mogelijk maakt. Moet het vlies 15 door een nieuw vlies worden 15 vervangen, dan behoeft men slechts de klemband 24 los te maken, de leiding 11 weg te buigen, de eindring 18 te verwijderen, het inzetstuk 4 met het vlies 15 eindelings uit de holte 2 van het huis 1 te verwijderen, het vlies 15 door een nieuw vlies te vervangen, het inzetstuk met het 20 nieuwe vlies in het huis terug te schuiven, de eindring 18 en de leiding 11 op de juiste plaatsen terug te brengen en de klemband 24 weer aan te brengen. Dit werk kan in zo korte tijd worden uitgevoerd, dat de tijd, waarin de cryostaat buiten werking is, in het algemeen te kort is om schade- 25 lijke gevolgen te hebben. Door 27, 28, 29, 30 zijn elastische O-ringen voor de plaatselijke gasdichte afdichting aangeduid. 75 06 BO 2
CONCLUSIES 1. Manostaat voor het op een waarde, gelijk aan een referentiewaarde, constanthouden van de gasdruk boven een.vloeistofbad, bijvoorbeeld een bad van vloeibaar helium, welke manostaat is voorzien van een huis met een aan de zuigzijde van een pomp aansluitbare kamer met een geperforeerd wanddeel, een via dat wanddeel met die kamer verbindbare, aan de ruimte boven het vloeistofbad aansluitbare tweede kamer, een aan een ruimte met een referentiegasdruk aansluitbare derde kamer en een de eerste en de tweede kamer enerzijds en de derde kamer anderzijds van elkander scheidend wanddeel in de vorm van een gasdicht elastisch vlies, dat in het geval,-dat de gasdruk in de tweede kamer lager is dan de referentiedruk in de derde kamer tegen het geperforeerde wanddeel wordt gedrukt, daardoor de openingen in dat wanddeel sluit en ten gevolge daarvan de verbinding tussen de eerste en de tweede kamer verbreekt, met het kenmerk, dat de eerste en de tweede kamer (6 respectievelijk 7) zich bevinden in een êën geheel vormend inzetstuk (4), dat aan zijn buitenzijde het vlies (15) voor het tot stand brengen en het verbreken van de verbinding tussen die twee kamers (6 en 7) draagt en tezamen met het vlies (15) verwijderbaar in het huis (1) is aangebracht." 2. Manostaat volgens conclusie 1, iïat imt im1 (i) ymvzim Wïï fi c >nr~ rjimn'ui <:D jf,'lrir,oï.i'j holi n ('/.) tmt: nun chim j uii }>yjf * t) voor do varfandlng van éts kruier tt&t tfe ruimte, het inzetstuk bestaat uit een zich met ruime speling in die holte bevindende cilinder (4) met twee door een dwarswand (5) van elkander gescheiden, elk naar een 76 06 80 2.
7 eigen einde van die cilinder (4) toe open, coaxiale holten (6,7), die de.eerste en de tweede kamer vormen en via geperforeerde wanddelen (8,9) door een wijde ondiepe omtreksgroef (10) van die cilinder (4) onderling verbindbaar zijn, het vlies (15) het inzetstuk (4) als een buis omgeeft, die zich over die omtreksgroef (10) heen uitstrekt, met' de geperforeerde wanddelen (8,9) als een differentiaalklep samenwerkt, aan haar einden gasdicht aan het inzetstuk (4) is bevestigd en die holten (6,7) en de omtreksgroef (10) van het inzetstuk scheidt van de zich binnen het huis buiten om het vlies (15) uitstrekkende derde kamer (2), aan de einden van de holte van het huis eindringen (18,19) voor het in het huis (1) op zijn plaats houden van het inzetstuk (4) en het begrenzen van de derde kamer (2) zijn aangebracht, welke eindringen (18,19) elk met hun gat aan een eigen holte (6,7) van het inzetstuk (4) aansluiten, en dat middelen (20,21,22,23,24,25) voor het op hun plaats houden van die eindringen (18,19) en voor het verbinden van de holten (6,7) van het inzetstuk (4) met aan de pomp (12) en de ruimte boven het vloeistofbad (14) aangesloten leidingen (11,13) aanwezig zijn. 3. Manostaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in één van de aan de holten (6,7) van het inzetstuk aangesloten leidingen (11,13) een als balg uitgevoerd deel (26) is opgenomen. 76 06 80 2
79 06 80 2