Beiträge von Kurt im Thema „Vakuumkammer aus KFK, geht das?“

    Hallo Rainer,


    vielen Dank für dein Rechenexempel. Das hat auch mir geholfen bei der Abschätzung der Beulsteifigkeit meiner relativ kleinen und dünnwandigen Vakuum- "Blechdosen".
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Nun gibt es im Druckbehälterbau eine grobe Faustregel nach der keine Beulung eintritt wenn der Außendruck nicht größer ist wie ein Drittel des zulässigen Innendrucks ...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Genau das war mir völlig neu [:I]


    Gruß Kurt

    Hallo Tomi, liebe Mitleser,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...dann steht eine verzogene Anlage da, bei der es aus offenen Dichtungen pfeift!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    genau so isses! Ist mir bei der Zweckentfremdung diverser Edelstahltöpfe schon mehrfach passiert. Viel gemeiner ist es wenn es so leise pfeift dass man nicht hören kann wo, aber eben richtiges Vakuum verhindert wird.


    Gruß Kurt

    Hallo Jogi,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">5mm?
    Also ich kann mich ja jetzt verrechnet haben, was ich nicht ausschließen will, aber wenn ich richtig gerechnet habe, lasten auf deinem Kugeldeckel 17 Tonnen Druck während dem Vakuum. Aus die gesammte Kammer wären es ca. 64 Tonnen.



    Das sind ca. 9 Mercedes E-Klasse Autos auf den Deckel und 35 auf die gesammte Kammer.


    Bist du dir sicher, das 5mm mit Balsaholzversteifung das aushalten?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    hört sich zwar echt schlimm an das mit den 17 bzw. 64 Tonnen (170000N bzw. 640000N). Aber man muss hier die Druckspannung im Material betrachten und zusätzlich die Beulsteifikeit, eben weil es sich hier um Druckbelastung handelt. Die Druckspannung liegt nach meiner rechnerischen Abschätzung bei ca. 10N/mm². Da braucht man nach meinem Gefühl bei zylindrischen bzw. sphärischen Schalen sicher nicht mehr allzu viel an Rippen um auch die Beulsteifigkeit zu gewährleisten.


    Bei meinem 400 mm Edelstahltopf mit nur 1,5 mm Wandstärke komme ich nach deiner Rechnung auch schon auf einige Tonnen Gesamtdruck. Aber bisher hat er auch ohne zusätzliche Rippen standgehalten.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Ich habe mal eine Vakuum Kammer mit ca. 800x800x800mm aus 3mm Aluplatten gebaut....
    Erst als alles verschweißt wurde, bekamen wir sie dicht.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das ist ja eine für mich interessante Erfahrung. Ich plane nämlich gerade den Bau einer zyl. Kammer mit Di ca. 450 mm aus 2mm bis 2,5 mm Alubech in Schweißtechnik und dickeren Deckplatten.



    (==&gt;) Kai,
    so wie ich dich Kai kenne hast du sehr wahrscheinlich die entsprechenden rechnerischen Abschätzungen vorher gemacht.[;)] Wünsche dir baldmöglichen Erfolg mit der Fertigstellung der Kammer.


    Gruß Kurt

    Hallo Kai,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Ja gern!
    Würde mich sehr freuen...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    hat leider etwas gedauert mit der Ausführung. Mein großer Pott gemäß obigem Bild 3 ist nämlich nicht mehr hochvakuumdicht. Deshalb hab ich meinen kleineren Pott mit D= 320 mm V= 26 l wieder aktiviert und auf die unveränderte Basis mit der bewährten Pumpanlage gestellt.


    Die Proben musste ich etwas beschneiden damit sie einigermaßen gut hineinpassten. Deren Gesamtoberfläche beträgt nunmehr 0,36 m² anstatt ursprünglich 0,43 m². Sie wurden gründlich mit Wasser und SIL gereinigt. Die Spuren von der Bedampfung mit Titan nach dem oben beschrieben Versuch blieben dabei haften.


    Die 4 Proben wurden wieder zu 2 Pärchen gebündelt und dann in insgesamt 4 Belegungen mit Al bedampft.


    <b>Bild 7</b>


    <b>Bild 8</b>


    Als Ergebnis findet man gemäß


    <b>Bild 9</b>


    a) Der Unterschied in der Ausgasung mit/ohne Al-Beschichtung ist nur marginal bis nicht gesichert nachweisbar.


    b) Bei entsprechend langer (aber nicht unerträglich langer ) Pumpzeit lässt sich auch mit unseren Pumpen ein für unsere Zwecke hinreichend gutes Hochvakuum in einem KfK- Behälter erzeugen.


    c) Mit meinen ober vorgestellten Pumpen halte ich eine KfK- Glocke mit Di = 500(+) mm auf einer planen Al- Platte als Basis für machbar.


    Noch einige Daten zu der Al- Bedampfung der obigen Proben.


    1. Verdampfte Al- Menge je Belegung, aufgeteilt auf 3 Schiffchen: ca. 50 mg


    2. Schiffchen: 10 x 70 x 0,1, Ta- Blech, (Serienschaltung)


    3. Heizung : 70 A, 9,3 V gesamt, ergibt 651 W.


    4. Heizdauer: 25 s


    5. Glühfarbe: hellgelb

    6. Druck bei Start / Ende der Heizung: ca. 6 E-5 mb / 7 E-5 mb.
    Danach ist der Druckanstieg als Folge der Heizung völlig unkritisch.


    Nun wünsche ich dir baldigen Erfolg beim ganz großen „Ringespinnen“.


    Gruß Kurt

    Hallo Kai,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">... dass Du wieder gesund bist und herzlichen Dank für die aussagekräftigen Messwerte!


    Die Titan-Allergie ist leider unschön. Egal, dann wird eben Alu drauf gebrutzelt, wird schon gehen.
    Insgesamt sehe ich die Ausgasung noch im Rahmen....
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    danke, gern geschehen. Mir geht es wieder ganz ausgezeichnet [:)].


    Wenn es dir weiterhelfen sollte mache ich auch noch einen Entgasungsversuch der 4 KFK-Proben nach beidseitiger Bedampfung mit Alu. Dabei muss man nämlich nur mit einem Bruchteil der Heizenergie bzw. Leistung in Vergleich zu Ti operieren.


    Falls das nix bringen sollte dann könnte man nach der von dir geplanten Langzeitentgasung des KFK- Behälters dessen innere Fläche mit Alufolie auskleiden. Das würde auf jeden Fall den bei der reguläre Al- Verdampfung unvermeidbaren Thermoschock auf die KFK- Oberfläche stark dämpfen. Außerdem hätte das frisch auf die Alufolie aufgedampfte Al eine deutliche Getterwirkung.


    Gruß Kurt

    Hallo Kai, liebe Mitleser,


    melde mich nach überstandener Kramnkheit wieder.


    Echt gut gesponnen finde ich deine Ringe mitsamt Kammer-Konzept[^]


    Hier einige meiner Versuchsergebnisse:


    <b>1. Versuch zur Titanbedampfung der KFK- Proben</b>


    Diesen Versuch hatte ich bereits vor 3 Wochen durchgezogen. Aber danach ging es mir ziemlich mies. Das hatte aber bestimmt nichts mit dem Versuch zu tun.


    Kurz zum Ergebnis: Taugt nix. Warum? Beim Verdampfen mit Titan stieg der Druck innerhalb von wenigen s auf ca. 5 Exp – 3 mbar an. Da half nur noch: Verdampfung sofort abschalten! Offensichtlich hatte die Strahlungsleistung von ca. 400 W die schwarze Oberfläche der Proben übermäßig aufgeheizt und dadurch zur lawinenartig Entgasung geführt. Immerhin zeigten die Proben danach so etwas wie einen Hauch Metallschicht. Die Bedampfung einer Glasplatte mit Titan funktioniert dagegen völlig problemlos.


    <b>Bild 5</b>


    <b>2. Entgasungsversuch mit leicht maltätierten KFK- Proben</b>


    Getreu dem Motto „Wegwerfen kann man ja immer noch“, hab ich deine 4 nunmehr leicht mit Titan bestäubten KFK- Proben gemeinsam in den Kessel gesperrt und den Entgasungsversuch bei 3 h Betriebszeit der Vorpumpe laufen lassen. Wie die Kurve 1 des folgenden Bildes zeigt erreicht man nach ca. 3 h Vorlauf + 10 min HV-Pumpe ca. 3,5 E-5 mb. Das würde nach meiner Einschätzung zur Bedampfung von Alu schon ausreichen.


    <b>3. Entgasunsversuch einer EPDM- Gummimatte ca.0,25m²</b>
    Aus diesem 4 mm dickem Material hab ich schon mehrere Dichtungringe, auch für meinen großen Topf geschnitten und dann auch HV bis in den Bereich &lt;1 * E -5 mb erreicht.Offensichtlich ist bei dieser Anwendung die HV- Qualität des Dichtungsmaterials noch nicht besonders kritisch.


    4.<b> Entgasungsversuche ohne Belegung bei unterschiedlichen Vorlaufzeiten</b>


    Diese sind mit den Kurven 2, 3, 5 und 6 dargestellt. Nach K. 5 bekommt man schon bei nur 2 min Vorlaufzeit und 10 min Betriebszeit der HV- Pumpe ein für Alu- Bedampfung gesundes Hochvakuum im Bereich &lt; 4 *E-5 mb. Wenn man unbedingt weiter runter will macht es Sinn die Vorpumpe länger laufen zu lassen und dabei zur Unterdrückung der Öldampfrückströmung das Feindosierventil etwas zu öffnen ( siehe K. 3).



    <b>Bild 6</b>



    Gruß Kurt

    Hallo Kai, hallo TONI,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Im Zweifelsfall bekomme ich die Titan-Schicht auch bei 2E-4mBar drauf, ist alles nur eine Frage des Abstandes...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    falls sinnvoll könnte ich auf die Proben vermutlich problemlos bei deutlich &lt;2 E-4 mb Titan draufballern. Dabei würde ich bei 4 gleichartigen Versuchen nur jeweils Proben einsetzen. Danach wären 4 Proben beidseitig mit Titan "veredelt" und der Ausgasungsversuch könnte damit genau so wie im obigen Diagramm wiederholt werden. Andere Vorschläge sind natürlich willkommen.


    Gruß Kurt

    Mit KFK ist kohlefasevestärkes Kunstharz gemeint. Üblicherweise verwendet man dabei Epoxidharz. Davon gibt es aber viele Sorten. ..


    Zitat von Kai aus
    http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=199855&whichpage=3


    „(==&gt;)Kurt:
    Ich schlage vor, einen neuen Thread für Epoxy Kammern aufzumachen.
    Als erstes kommen da Deine Ausgasungsmessungen rein.



    Viele Grüße
    Kai“



    Kein Problem, es folgen die ersten Ergebnisse mit Kai´s Proben, die so aussehen.


    <b>Bild 1</b>



    Diese Proben passen bequem in meinen mittlerweile altbewährten großen Edelstahltopf.


    <b>Bild 2</b>


    Tür die Ausgasungsmessungen ist es eher hilfreich wenn die Gesamtoberfläche des Rezipienten nicht allzu groß wird. Deshalb hab ich den speziell zur Aufnahme von 16“ Spiegeln konzipierten Alu- Deckel invertiert auf den Topf gesetzt.


    <b>Bild 3</b>


    Das Volumen des Rezipienten liegt damit bei 32,6 l. Seine innere Oberfläche beträgt 5740 cm². Die Gesamtoberfläche der 4 KFK- Proben beträgt 4330 cm².


    Im folgenden Diagramm


    <b>Bild 4</b>


    sind die ersten Ergebnisse dargestellt.


    Die Ausgasungsversuche wurden in der Reihenfolge


    ohne KFK =&gt; mit KFK =&gt; ohne KFK =&gt; mit KFK =&gt; ohne KFK


    durchgeführt. Ganz offensichtlich zeigt sich bereits im Feinvakuumbereich, also ohne Betrieb der Turbopumpe eine höhere Ausgasung der KFK- Proben gegenüber der leeren Kammer. Durch den wiederholten Wechsel der Versuche mit- ohne KFK kann man mit hoher Wahrscheinlichkeit ausschließen dass die Unterschiede durch zufällige Fehler z. B. bei der Abdichtung nach Verschluss des Rezipienten entstanden sind. Die Raumtemperatur lag während der gesamten Versuchsreihe im Bereich von 19,6°C bis 20,4°C.


    Noch etwas zur neu installierten, gebrauchten Drehschieberpumpe Leybold TRIVAC D10E sowie der Vorlaufzeit bis zur Einschaltung der Turbopumpe TURBOVAC 361. Die TRIVAC evakuiert den Rezipienten in weniger als 3 Minuten auf 0,5 mb. Das wäre der zulässige Vordruck zum Betrieb der Turbopumpe. Ich wollte aber sehen wie sich die Ausgasung im Feinvakuumbereich entwickelt. Außerdem möchte ich die Kugellager der mittelteuren Turbopumpe nicht unnötig durch lange Laufzeiten strapazieren.


    Der mögliche Effekt Öldampfrückströmung von der TRIVAC zum Rezipienten scheint mir dank Befüllung mit dem hochwertigen Spezialöl Labovac 12S wenig wahrscheinlich. Dieses Öl hat nämlich einen relativ geringen Dampfdruck von nur nur 10 e-8 mbar bei 20°C . Details und Vergleich mit anderen Ölen siehe


    http://www.welchvacuum.de/cont…-Vakuumpumpen-g14095.html


    Beim Betrieb mit dem der Pumpe beigefügten Öl (Herkunft unbekannt) stellte sich nach 3 min Betriebszeit ein Druck von 0,025 mb ein. Nach 10 min Betriebszeit stieg dieser Druck auf 0,047 mb an, Tendenz steigend!

    Jetzt zurück zu den Kurven ohne - mit KFK-Proben. Da stellt sich die Frage, wäre ein Rezipient mit &lt; 2 E-4 mb Vakuum bereits gut genug zur Bedampfung von Alu auf Spiegeln oder was tun? Nach meiner Einschätzung ist die Lage ernst aber nicht hoffnungslos [B)]


    Gruß Kurt