防故障馈通设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种馈通件（10），其包括法兰（3），该法兰（3）具有穿通开口（4），第一功能部件（1）布置在穿通开口（4）内且连接到法兰（3），使得穿通开口（4）密封。第一功能部件（1）具有至少一个变形区域（8），在该变形区域（8）中提供有凹陷部，使得第一功能部件（1）的机械稳定性在变形区域（8）中减小，据此第一功能部件在被施加机械载荷时能够在变形区域中变形。
【专利说明】防故障馈通设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够承受机械载荷并因此防故障的馈通设备或者简称为“馈通件”，并且还涉及其用途。具体地，本发明涉及电和/或光馈通件，借助于该电和/或光馈通件可将信号和/或电流从与安全相关的容器导出或者导入到与安全相关的容器中。具体地，这还包括低压和中高压范围的馈通件。这里，总体地参考大型馈通件，因为它们的部件可具有从几厘米到很多厘米的直径，且总重可以为数千克。
【背景技术】
[0002]就用于存储或运输易燃危险材料的容器、能源生产设备或存储设备的容器来说，或者就在其内生产和/或存储危险材料的容器来说，统称为容纳结构，通常有必要将测量设备、传感器和/或致动器的电流和/或信号引入到容器中和/或从容器移除。例如，在用于传导和/或运输液化天然气的设施中，使用布置在容器内部的潜水泵。为了将泵所必需的电力引入到容器内部，使用包含密封的电馈通件的连接设备。就能源生产单元，例如发电厂的蒸汽发生器而言，必须安全地移除所生产的能量，并且/或者必须给这些能源生产单元内的装置供电。为此，通常将馈通件用法兰安装到容纳结构(例如，压力容器)的法兰。
[0003]具体地，就容纳易燃气体和/或液体的压力容器而言，馈通件长时间保持密闭是十分重要的。特别是当存储可能形成爆炸性气体混合物的易燃物质时，即使有本身并不危险的最少泄露，仍然会存在风险，在馈通件的密封区域内可能形成气体混合物。例如，这样的区域可形成在安装的防护壳体内。如果这继而导致爆炸，则馈通件可能以这样的方式受损，使得危险材料继而会从应被封闭的容器迅速逸出。这特别是在用于生产核能的设施中也是相关的，尤其是为了即使在故障情况下仍确保反应堆壳体的安全密封。
[0004]EP2 031 288B1描述了用于液体容器的电馈通件，其中电导体借助于绝缘馈通套筒焊接在法兰中。该法兰具有馈通开口，电绝缘的馈通套筒直接焊接在其中。绝缘馈通套筒是管状的，且在其内部具有电导体，该电导体具有小于馈通套筒的内径的直径。在其端部，馈通套筒与导体之间的间隙气密地封闭，使得相对较大的中空空间位于馈通套筒与导体之间。穿孔位于馈通套筒中。法兰形成为两个部分，使得中空空间位于法兰之间，并且通过馈通套筒中的穿孔，将馈通套筒中的中空空间连接到法兰之间的中空空间，或者一件式法兰拥有与馈通套筒中的穿孔相对应的穿孔。通过监测馈通套筒的中空空间内的压强，可以检测渗透到馈通套筒内的气体，并从而可以监测馈通件的损伤。
[0005]该馈通件受到电绝缘馈通套筒具有特定长度的困扰。它是管状的，且具有在内导体的周围延伸的中空空间。馈通套筒的材料是陶瓷，其是公知的脆性材料。就这样的馈通单元而言，馈通套筒具体来说可能在机械载荷下破损。继而，容纳结构与周围环境之间的阻挡层将会破损。因此，该参考文件中所示的馈通件不能被认为是防故障的。除此之外，这样的馈通套筒的生产伴随着高额的制造费用。
【发明内容】
[0006]在此基础上，本发明的目的在于提供一种电馈通件，该电馈通件使得可以承受与上文提到的馈通件相比更高的机械载荷，该电馈通件在阻挡层破损的情况下仍可靠地封闭容纳结构，并且该电馈通件能够被高效地生产。
[0007]通过独立权利要求的主题来实现该目的。在从属权利要求中详细说明了本发明的有利实施例和扩展。
[0008]本发明馈通件包括法兰和第一功能部件，所述法兰具有拥有内壁的穿通开口，所述第一功能部件布置在该穿通开口中且连接到法兰以使得穿通开口得到密封，其中第一功能部件基本上由至少一种金属形成且具有至少一个变形区域，该至少一个变形区域由功能部件中的至少一个凹陷部形成，所述凹陷部贯穿功能部件或减小其材料厚度，使得第一功能部件的机械稳定性在变形区域中降低。通过这种措施，本发明馈通件实际上能够在机械载荷下弯曲。因此，可使变形区域变形，并且即使法兰一侧中的密封材料可能已经毁坏，变形区域仍可以可逆地返回到其初始状态。
[0009]根据本发明的构思预见到一种馈通件，其中第一功能部件的变形区域是所描述的处在第一功能部件中的凹陷部。因此，第一功能部件可被认为是单体件。在发明构思的替代实施例中，功能部件可分成分离的零件，该零件仅具有经由另一功能部件的物理连接。可以说，根据此替代实施例的变形区是分离的第一功能部件之间的中断区域。在机械载荷下，分离的第一功能部件可彼此进行可逆的相对运动。
[0010]法兰通常可以为金属部件，具体地例如钢制成的板。穿通开口可通过钻削来制作，但还可通过铣削、车削、成型和所有其他合适的方法来制作。穿通开口可几乎垂直地贯穿法兰的主表面，使得其壁表面的高度基本上对应于法兰的高度。法兰本身转而固定到其它部件，例如固定到容纳结构。如果法兰由金属构成，则通用的馈通件也称为金属固定材料馈通件。
[0011 ] 第一功能部件布置在穿通开口中，使得通过在穿通开口中装配第一功能部件而使穿通开口密封。这可以通过合适的措施，例如通过焊接、硬焊接、熔焊、螺丝接合等来实现。由此，第一功能部件连接到法兰，特别是连接到位于法兰中的穿通开口的内壁。穿通开口优选地由此气密地封闭，并且在适用的情况下还由第一功能部件上的其他措施所气密地封闭。特别地，在此，可以在法兰与第一功能部件之间的制作导电连接，但也可以用塑料制作电绝缘连接。
[0012]第一功能部件的目的是使得可以在操作状态下通过穿通开口传输电流和/或电信号和/或光信息和/或微波，和/或然而还保持另外的功能部件。因此，本发明包括仅一个功能部件(即第一功能部件)位于穿通开口中的实施例，但还包括提供有另外的功能部件的实施例。
[0013]为了提高馈通件的机械承载能力，本发明的一个基本特征是第一功能部件具有至少一个变形区域，该至少一个变形区域由第一功能部件中的凹陷部所形成，使得第一功能部件的机械稳定性在该变形区域中降低。可以理解，术语“凹陷部”应理解为是指贯穿第一功能部件的结构，例如孔、槽等，但也可以是指第一功能部件的材料厚度的局部减小，例如凹口、凹槽、盲孔等。在本发明的含义内的变形区域是在其中第一功能部件能够在机械载荷下，特别是在操作状态和/或故障情况下变形的区域。
[0014]法兰和与之相连的第一功能部件形成馈通件形式中的结构单元。法兰本身可以使用常规手段，优选地例如借助于螺丝接合而可逆地固定到例如容纳结构之类的其它部件。当安装和/或更换本发明馈通件时，通常在部件位于法兰中的情况下组装和/或拆卸整个法兰。
[0015]由于变形区域，可以对第一功能部件和/或由第一功能部件和其他功能部件(参见下文)形成的系统施加扭矩、压力、张力、弯矩和/或振动。这里，第一功能部件的材料有利地由柔性的和/或可变形的材料所构成，该材料的柔性和/或可变形的程度满足机械要求。由于针对变形区域的变形，防止了在相应的操作状态下馈通件的过载，特别是防止了在有效峰值载荷下的动态过载，并由此增大了馈通件的机械承载能力。可以说，变形区域缓冲了有效机械峰值载荷，使得可以在很大程度上防止第一功能部件从法兰扯出，和/或防止法兰的材料被撕裂。变形区域还充当预定断裂点，使得如果对第一功能部件造成破坏，则受破坏的点主要出现在变形区域之中，而不损坏馈通件的整体阻挡层。这尤其使得本发明馈通件防故障。
[0016]根据本发明，第一功能部件基本上由至少一种金属形成。这意味着它基本上由包括合金在内的一种或多种金属构成。还可以并且根据本发明提供了部分地由各种金属材料构成的第一功能部件。FeNi合金(诸如Co合金和/或铬镍铁合金)、铜和/或Cu合金(诸如BeCu合金)、和/或铝和/或Al合金和/或用于热电偶的合金(诸如NiCiuNiCr或PtRh)是特别合适的。NiFe合金在其关于热膨胀的适应性方面具有优势，而Cu、Cu合金、Al和Al合金在其高电导率方面具有优势。特别有利地，所选择的金属至少在变形区域中是有弹性的，使得它们能够可逆地变形。因而，第一功能部件可以在由主要的力(prevailing force)作用加载时仍然保持完好无损。
[0017]如前文所述，法兰一般同样由金属构成。具有例如Cu、Ni和/或两者的组合等电镀层的软钢，以及还有Ni合金和/或Cr钢是优选的。优质钢也是优选的，特别是诸如AISI304/304L和316/316L等奥氏体优质钢，其特征在于它们的耐盐水性方面，特别是在航海应用的情况中。高热强度的钢，诸如殷钢、铬镍铁合金和蒙乃尔合金也是优选的。由于其在低温下(cryogenic)的高缺口冲击强度而特别适合于低温使用的奥氏体钢也是优选的。
[0018]本第一实施例——其中第一功能部件特别地直接或特别地借助于由金属制成的固定材料连接到法兰——可以特别地在法兰与第一功能部件之间产生导电连接。第一功能部件继而特别是本身不传导电流的部件。这样的部件例如是波导，例如用于传输微波和/或声波。
[0019]在一个备选实施例中，至少一个第二功能部件装配在第一功能部件中。例如，这可以包括信号导体和/或电导体，例如与第一功能部件电绝缘的另外的电导体和/或诸如光波导等光导体。在这些情况下，第一功能部件特别地为管状的，并且第二功能部件保持在管的内部。特别地，第二功能部件由密封第一功能部件的电绝缘材料，例如塑料和/或玻璃材料和/或玻璃-陶瓷材料来保持。特别在玻璃材料和/或玻璃-陶瓷材料的情况下，能够以持久的方式实现第一功能部件的气密密封以及作为整体的馈通件的气密密封。
[0020]根据优选的实施例，本发明馈通件形成为使得第一功能部件得到布置以便在穿通开口的内壁与穿通开口中的第一功能部件之间形成中空空间，并且连接到法兰使得穿通开口得到密封。中空空间借助于至少一个监测开口可连接到测量仪器。所述监测开口贯穿电绝缘部件中的一个和/或法兰。[0021]中空空间可以由第一功能部件的和/或穿通开口的合适的实施例(特别是穿通开口的内壁的合适的实施例)来形成。举例而言，这些实施例可以是第一功能部件中的和/或穿通开口中的凹陷部，特别是如果第一功能部件例如通过螺丝接合而直接地装配在穿通开口中则情况尤为如此。如果使用固定材料将第一功能部件装配在穿通开口中，则中空空间可以特别有利地通过非局部提供的固定材料而形成。在本发明的上下文中，术语“中空空间”还意指中空空间是封闭的，远离可能提供的监测开口，并且因此即使存在中空空间，穿通开口也是封闭的。
[0022]在特别优选的实施例中，馈通件包括彼此分离的至少两个绝缘部件，并且其中第一功能部件以与法兰电绝缘的方式保持在穿通开口中，其中绝缘部件在它们本身与穿通开口的内壁和第一功能部件之间形成中空空间。特别地，监测开口向该中空空间中敞开。
[0023]第一功能部件的纵轴线通常与穿通开口的纵轴线平行地延伸，并且第一功能部件在穿通开口中的布置有利地甚至是同轴的。本实施例的至少两个电绝缘部件特别地以环形方式围绕第一电导体，并将其保持在穿通开口中。电绝缘部件有利地是玻璃部件、玻璃-陶瓷部件和/或陶瓷部件。该技术对于玻璃-金属馈通件领域的技术人员来说是已知的。可以说，第一功能部件借助于绝缘部件而被镶嵌在穿通开口中。这些材料具有以下优点:即，它们具有高绝缘值，并且在化学上对侵蚀性物质的腐蚀不敏感。然而，它们会受到以下缺点的困扰:即，它们是可能对机械载荷敏感的脆性材料。然而，塑料的使用，特别是诸如PEEK等高性能塑料的使用也是可以的。
[0024]如果使用玻璃、玻璃-陶瓷和/或陶瓷部件作为绝缘部件，则有利地将第一功能部件的材料选择为使得其具有近似相同的热膨胀系数。
[0025]根据本发明，在此实施例中将彼此分离的至少两个电绝缘部件引入到穿通开口中，使得它们在其自身与穿通开口的内壁和第一电导体之间形成中空空间。在圆形穿通开口的情况下，中空空间由此具有环的形式。当然，如同中空空间的所有由此产生的几何形状那样，所有其他的直径几何形状也是可行的并且由本发明所包括。
[0026]在此实施例中，第一功能部件可以例如通过以棒状方式形成而由实心材料构成，以及/或者至少部分地具有中空空间和/或部分地由实心材料形成。如果第一功能部件形成为实心材料，则变形区域可特别地通过在第一功能部件中开槽或通过各个部分之间的间隔而形成。
[0027]在扩展所描述的馈通件的优选实施例中，第一功能部件至少部分地是管状的，其中至少一个第二功能部件布置在管状部分中，并且其中第一功能部件和第二功能部件至少部分地以无间隙的方式互连。
[0028]第二功能部件可以由与第一功能部件相比不同的材料构成。第一功能部件和第二功能部件至少部分地，特别是至少在一端以无间隙的方式互连。具有无间隙连接的端部通常是在操作期间位于容纳结构中的一端。如果将第一功能部件和第二功能部件的尺寸选择成使得轮廓至少部分地以无间隙方式装配在一起，或者通过用填充材料来填充间隙，可以在第一功能部件和第二功能部件的整个尺寸上产生无间隙连接。填充材料的目的是至少部分地密闭地封闭间隙。所有合适的材料都可以用作填充材料，但是如果要获得气密密闭连接，则特别地使用玻璃焊料和/或金属焊料，也就是说Cu/Ag合金和/或焊缝，然而也可以使用塑料，特别是诸如PEEK等高性能塑料。[0029]因此，第一功能部件与第二功能部件之间的无间隙连接可以是导电的，但也可以是电绝缘的。无间隙连接不仅可以在一端产生，而且可以在第一功能部件和/或第二功能部件的任何期望的部分产生。
[0030]以电绝缘方式保持在穿通开口中的由实心材料形成的第一功能部件的实施例在允许低电流经由第一功能部件流过的应用中是特别有利的。对于更强的电流，第二功能部件由第一功能部件保持且包括由更具导电性的材料(特别是铜)形成的电导体的实施例是有利的。第一功能部件与第二功能部件之间的无间隙连接是必要的，这是因为否则所要包含在容纳结构中的介质可能通过该间隙而泄露，这是无论如何都要避免的。因此，如果焊接和/或熔焊间隙，则会是特别有利的。在本实施例中，可以由此在第一功能部件与第二功能部件之间产生可靠的电连接，但是还可在第一导体与第二导体之间实现气密密封。由于绝缘部件还支持气密镶嵌，因此根据本发明的馈通件可以作为整体提供完全的气密密封。
[0031]在本发明馈通件的进一步优选的实施例中，第一功能部件包括至少两个分离的管部分，这两个分离的管部分至少部分地连接到第二功能部件，并且由第一功能部件的分离的管部分之间的距离形成变形区域。
[0032]如已经描述的，变形区域的特征在于第一功能部件的凹陷部和/或至少一个局部地减小的材料厚度。第一功能部件中的外围槽可以被认为是凹陷部，或者是第一功能部件的能够机械互连且特别通过第二功能部件还能够电互连的两个分离的管部分。第一功能部件的管部分之间的距离继而为变形区域。本发明包括这两个解决方案。
[0033]在本发明馈通件的特别优选的实施例中，第二功能部件包括至少两个部分，所述至少两个部分随着变形区域沿着其纵轴线的伸展和/或压缩，可以彼此相对扩张和/或压缩、并且/或者可以彼此相对倾斜、并且/或者可以彼此相对扭转，并且/或者可以经受相对于彼此的剪切应力。
[0034]当然，在第二功能部件的所述部分的偏转和/或位移期间应当维持这些部分之间的连接。由于第二功能部件的区域的相互位移能力和/或偏转能力，实现了变形区域的特别高水平的效能，特别是如果第二功能部件的可位移和/或可偏转区域布置在沿着纵轴线与第一功能部件的变形区域相同的位置则情况尤为如此。
[0035]第二功能部件的所述至少两个部分特别优选地通过柔性结构或者通过彼此接合且以可扩张和/或可缩回的方式互连的结构连接。
[0036]柔性结构可以是铜带，例如波纹的和/或扭结的铜片(就是说其特别地具有手风琴式结构)，或者任何其他合适的柔性结构。替代地或附加地且正如优选地，可以使第二功能部件的所述部分的面向彼此的端部具有接合到彼此的结构，举例而言，诸如插头和插座。
[0037]如上文所述，第二功能部件可以是例如用于传输直流和/或交流，特别是用于高安培数的电导体。还可以使第二功能部件为热电偶。这样的部件可利用塞贝克效应(Seeback effect)，并且使得根据温度来测量电压成为可能。在这种情况下，第二功能部件包括特别地由NiCr、NiCu或PtRh以及其他常规的热电偶丝合金制成的热电偶丝。
[0038]变形区域可以提供在第一功能部件的任何点处。例如，其可以提供在容纳结构之内或外侧沿着第一功能部件的纵轴线离法兰的主平面一定距离处，例如以便给那里的电机供应电流。这转而可向第一功能部件以及在适用情况下机械地与之相连的第二功能部件上施加扭矩。由于变形区域，第一功能部件和/或第二功能部件绕其纵轴线的扭转和/或弹性振荡也是可行的(换言之，扭曲)，使得对应的机械力矩保持远离第一功能部件在穿通开口中的紧固件，特别是绝缘部件，或者至少使对应的机械力矩减小使得其不再导致在那里的破坏。在该示例性应用中，这种措施防止第一功能部件和/或第二功能部件从固定材料，特别是从绝缘部件脱离螺接。第一功能部件和/或第二功能部件的弹性弯曲振荡也是可行的，其中将弯曲布置在变形区域中。这也特别地减轻了绝缘部件上的压力，并且提高了根据本发明的馈通件的机械承载能力。
[0039]变形区域特别有利地提供在至少两个分离的绝缘部件之间的中空空间中。该实施例具有以下优点:即，第一功能部件和/或第二功能部件在其端部具有最大的稳定性。然而，如果馈通件暴露于过高的机械载荷，特别是垂直地作用在功能部件的纵轴线上的压缩载荷，则这可能导致绝缘部件的破损。然而，如果变形区域位于绝缘部件之间的中空空间中，则机械载荷至少由变形区域所减小，并且仅损坏绝缘部件中的一个，一般是最靠近机械载荷源的那个。然而，由于绝缘部件彼此分离，因此对绝缘部件的破坏并不意味着阻挡层的损失。另一未毁坏的绝缘部件继而仍然确保容器可靠地封闭。特别地，由此可以可靠地拦截压缩载荷的峰值脉冲，这在故障相关应用的情况中具有特别的优势。一个绝缘部件的破损可以由例如声和/或光监测布置等合适的装置检测到，从而可以开始更换馈通件。
[0040]在本发明馈通件的特别优选的实施例中，中空空间可以借助于至少一个监测开口连接到测量仪器，并且该监测开口延伸穿过电绝缘部件中的一个和/或法兰。变形区域优选地布置在中空空间中，并且变形区域优选地是在管状第一功能部件中的至少一个凹陷部，所述凹陷部连接第一管状功能部件的内部和中空空间。
[0041]监测开口有利地延伸穿过法兰，其中监测开口的一端特别地提供在中空空间的区域中的穿通开口的内壁中，或者延伸穿过绝缘部件中的至少一个或者穿过两个绝缘部件的组合。这里，管状第一功能部件的变形区域特别地是凹陷部，其将第一功能部件的内部连接到中空空间。在此上下文中，凹陷部意指局部地穿透第一功能部件的壁的开口，例如槽。该实施例的特别的优势在于，可以特别容易地确定和/或监测绝缘部件的破损以及/或者绝缘部件相对于法兰和/或第一功能部件的密封的失效。由于变形区域贯穿第一功能部件，因此还可以监测第一功能部件与第二功能部件之间的无间隙连接。由于可附接到监测开口的测量仪器，由此不仅可以检测因绝缘部件的失效而渗漏到中空空间内的介质，而且还可以检测因第一功能部件与第二功能部件之间的连接的失效而渗漏的介质。这是特别有利的，因为第一功能部件和第二功能部件一般总是具有在功能部件的外壁与第一功能部件的内壁之间的间隙，所述间隙可能取决于功能部件的不同的热膨胀行为，并且还取决于馈通件所暴露的操作温度和/或故障温度。就是说，该实施例还使变形区域能够起到监测开口的作用。
[0042]监测仪器可例如为压力计。借助于此，可以指示中空空间内的压强变化，并且所述压强变化可例如作为用于触发报警的指标。还有可以使测量仪器形成为气体监测器，其检测不同气体向中空空间内的的渗漏。中空空间本身可填充有负压、真空、任何保护气、非导电流体等。本发明包括所有这些选项以及对所有可能的测量仪器的连接能力。因此，在本发明馈通件中，可以监测馈通件的所有关键部件。
[0043]还可以让馈通件针对一个穿通开口包含不止一个监测开口。特别地，继而可将流体传输通过一个监测开口并再次通过至少一个另外的监测开口将其传出。可以说，一个监测开口形成入流，并且可以说另一监测开口形成用于流体的回流。在操作状态下，流体可特别地以液态或以气态存在。特别地，其可以是用于冷却的流体，例如水或液体N2，其可以防止或至少延迟对功能部件和/或绝缘部件的温度损伤(特别是熔化)，特别是在故障的情况下尤为如此。同样地，该介质可以是保护介质，例如在很大程度上具化学惰性的液体或保护气体，诸如气态N2和/或气态He、Ar和/或其他保护气或惰性气体。通过气态N2和/或其他保护气的冲洗可以特别有利地防止含氧易燃环境的形成。还可以使用在故障情况下改变其物态且因此还可用于冷却和/或用作具有低流体转化率的保护气的流体。用于流体的入流和/或回流还可以位于法兰中和/或绝缘材料中。如果入流和/或回流位于法兰中，则这可以由法兰中的适当穿孔来实现。如果入流和/或回流位于绝缘部件中，则为此目的可以例如在所述部件中嵌入管。
[0044]根据本发明，法兰特别优选地具有法兰元件，所述法兰元件形成穿通开口的内壁的至少一个子区域，并且特别地，电绝缘部件中的至少一个布置在由该法兰元件所形成的穿通开口的子区域中。
[0045]与法兰的主体相比，法兰元件可以由不同的材料，特别由不同的金属构成，或者可以由相同的材料构成。法兰元件有利地形成穿通开口的内壁的至少一个子区域。继而，电绝缘部件中的至少一个有利地布置在该子区域中。
[0046]这意味着可以在法兰内提供台阶形凹陷部，例如通过钻削和/或铣削和/或车削来产生台阶形凹陷部，环形元件插入在凹陷部的具有较大直径的部分中且连接到法兰的主体。该连接例如可以通过熔焊来产生。法兰元件的内径有利地对应于穿通开口的直径，从而提供圆柱形的穿通开口。继而，绝缘部件中的至少一个有利地提供在穿通开口的由法兰元件形成的区域中。如前文所述，位于那里的绝缘部件的材料适应于周围的穿通开口的材料，使得在该实施例中，第一绝缘部件的材料和第二绝缘部件的材料可以彼此不同，特别是如果法兰的材料和法兰元件的材料彼此不同则情况尤为如此。特别地，绝缘部件可以由不同的玻璃和/或玻璃-陶瓷构成。
[0047]如果第一功能部件也形成为两个零件，则通过绝缘部件连接到穿通开口的由法兰元件形成的区域的第一功能部件的材料可以同样有利地是与第一功能部件的其他部分的材料不同的材料。由此，本发明馈通件的材料可以极好地适应于应用的要求。例如，与法兰的材料相比，法兰元件的材料可以具有不同的硬度和/或热膨胀和/或耐化学性。
[0048]特别有利的且由本发明所包括的是，不论法兰的实施例具有或不具有另外的法兰元件，都在穿通开口中和/或在第一功能部件上提供用于避免法兰和/或第一功能部件之间的相对运动的装置。
[0049]用于避免相对运动的装置可以通过穿通开口的合适轮廓和/或第一功能部件的外壁的实施例来获得。特别地，穿通开口可以具有至少局部地成锥形和/或具有台阶的轮廓。锥形和/或台阶可以用作固位装置，其机械地使得当过压施加到穿通开口的具有较大直径的一侧时绝缘部件难以被压出。除了台阶之外，穿通开口的例如圆锥形和/或部分圆锥形的轮廓也是可行的。就是说，这里，穿通开口的内壁拥有用于避免相对运动的装置。
[0050]在进一步有利的实施例中，绝缘部件中的至少一个具有涂层。特别地，这可以针对弯曲载荷，如特别是在压缩载荷下产生的弯曲载荷来加强绝缘部件。由于绝缘部件如上文所述可特别地由脆性材料构成，因此涂层也可以防止绝缘零件破损——如果该涂层抑制特别是其在背对压缩载荷的一侧上的初始裂纹的形成。例如，绝缘部件的使用塑料形成的涂层是有利的。
[0051]如上文所述，本发明使得使用不同的功能部件作为第一功能部件和第二功能部件成为可能，其中本发明馈通件的具体用途由功能部件所决定。第一功能部件特别优选地选自电导体(特别地如实心材料或管状的)和/或陶瓷管部件(特别是陶瓷管部件)。第二功能部件特别优选地选自电导体和/或热电偶丝和/或光波导和/或波导。
[0052]本发明还包括本发明馈通件在容纳结构，特别是在压力容器和/或反应室和/或泵壳体和/或发生器壳体中的使用，因此还包括这些容器、室和/或壳体本身的使用。
[0053]用于根据本发明的电馈通件的优选实施例的特别高效的生产方法包括以下步骤:
[0054]-提供法兰，其一般由金属构成，并且具有至少一个穿通开口。
[0055]-提供至少两个绝缘部件预制件。这些预制件通常是由玻璃、陶瓷和/或玻璃-陶瓷制成的坯块。该坯块优选地是环形的。
[0056]-提供至少第一功能部件以及在适用情况下提供第二功能部件，并且在适用情况下同轴地布置第一功能部件和第二功能部件。
[0057]-将第一绝缘部件预制件引入到穿通开口中。
[0058]-将第一功能部件以及在适用情况下将所布置的第二功能部件引入到第一绝缘部件的环形空间中。
[0059]-将第二绝缘部件预制件引入到穿通开口中，使其保持在穿通开口中。
[0060]-如果需要:将金属焊料材料施加到位于第一电导体和第二电导体的端部的间隙中和/或该间隙上。
[0061]-将所有所布置的部件加热至导致绝缘部件预制件与穿通开口的内壁和第一功能部件熔合在一起，且在适用情况下导致焊料材料在第一功能部件与第二功能部件之间熔合的温度。在熔合工艺期间，产生分离的绝缘部件，并在穿通开口的内壁与第一功能部件之间产生特别地气密密闭的电绝缘连接，且在适用情况下，在第一功能部件与第二功能部件之间产生特别地气密密闭的连接。
[0062]-冷却电馈通件。
[0063]玻璃熔合、坯块生产等技术对玻璃-金属密封领域的技术人员来说是已知的。当然，还可以分开的方法步骤进行第一功能部件和/或第二功能部件的熔合。法兰具有使所描述的馈通件位于其中的多个穿通开口也是可行的且由本发明所包括。
[0064]该方法还可应用于第一功能部件例如通过焊接在法兰中、熔焊在法兰内和/或螺接在法兰内而在无绝缘部件的情况下连接到法兰的实施例。所讨论的方法步骤继而需要相应地做出适应。
[0065]本发明电馈通件可以在许多应用中使用。在容纳结构中，特别是压力容器和/或反应室中的应用，以及在传感器和/或致动器或发生器或泵壳体中的应用是特别优选的。
【专利附图】
【附图说明】
[0066]将进一步参考附图解释本发明。所有的附图仅仅是示例性的，且本发明实际存在的电馈通件以及/或者其各个部件的尺寸和/或比例可偏离附图。附图还表示已经通过所描述的方面制造出的示例性实施例。
[0067]图1示出了穿过具有第一功能部件和第二功能部件的本发明馈通件的截面，其中第一功能部件具有变形区域且直接装配在穿通开口中。
[0068]图2示出了穿过具有第一功能部件的根据本发明的馈通件的截面，所述第一功能部件形成为一体式且以电绝缘方式装配在穿通开口中。
[0069]图3示出了穿过具有第一管状功能部件和第二功能部件的本发明馈通件的截面，所述第二功能部件形成为一体式。
[0070]图4示出了穿过具有第一管状功能部件和第二功能部件的本发明馈通件的截面，所述第二功能部件具有通过柔性结构互连的两个部分。
[0071]图5示出了穿过具有第一管状功能部件和第二功能部件的本发明馈通件的截面，所述第二功能部件具有通过彼此接合的结构互连的两个部分。
[0072]图6示出了穿过本发明馈通件的截面，其中第二功能部件形成为一体式，法兰包括焊入式法兰元件，并且穿通开口以及第一功能部件具有用于避免相对运动的装置。
[0073]图7示出了穿过本发明馈通件的截面，其中第二功能部件包括多个元件。
[0074]图8示出了穿过本发明馈通件的截面，其中第二功能部件为光波导，且设置有用于避免相对运动的装置。
[0075]图9示出了穿过具有第一管状功能部件和第二功能部件的本发明馈通件的截面，所述第二功能部件具有通过柔性结构互连的两个部分，具有用于避免相对运动的替代装置。
[0076]图10示出了具有变形区域的第一电功能部件的形式。
[0077]图11示出了本发明馈通件的俯视图，其中在法兰中提供了不止一个穿通开口。【具体实施方式】
[0078]图1图示了穿过与法兰(3)的表面垂直的本发明馈通件(10)的截面。具有内壁
(41)的穿通开口(4)位于法兰中。管状的第一功能部件(I)布置在穿通开口中且连接到穿通开口(4)的内壁(41)使得穿通开口封闭。在本示例中，第一功能部件为金属管，该金属管借助于作为固定材料的金属焊料(401)固定在穿通开口(4)中。由此实现穿通开口(4)的气密密封。此图1表示用于光波导的馈通件的示意图。相应地，第二功能部件(2)为光波导，例如玻璃纤维或玻璃纤维束或塑料纤维或塑料纤维束。第一功能部件I和第二功能部件2优选地布置成使得它们的公共纵轴线垂直于法兰(3)的表面。这里，第一功能部件(I)执行保持第二功能部件(换言之，光波导(2))的功能。
[0079]光波导(2)可以通过本领域中技术人员已知的许多方法保持在第一功能部件中。在图示的示例中，其被镶嵌(glaze)到金属套筒(92)中上表面上的玻璃和/或陶瓷部件(91)之中。本领域中技术人员已知的此项技术同样能够气密密封。金属套筒(92)进而以无间隙的方式借助于连接材料(9)连接到第一功能部件(I)。连接材料(9)进而可以是金属焊料，但还可以是熔焊连接件。然而，连接材料(9，91)还可以是塑料，但是其不能够进行气密密封。
[0080]在图示的下表面上，光波导(2)直接连接到第一功能部件(I)。特别地，连接材料
(91)在此点处可以是塑料，然而镶嵌也是可行的。该图示还标志着，在本发明馈通件(10)的每个实施例中，功能部件(I，2 )的两端可以通过不同的措施而连接和/或封闭。
[0081]第一功能部件(I)包括变形区域(8)。如图所示，第一功能部件(I)连接到穿通开口(4)的内壁(41)，以使连接材料(401)(这里为金属焊料)不完全填充穿通开口(4)，而是留出变形区域(8)的区域中的局部中空空间(7)。该中空空间(7)连接到变形区域(8)，该变形区域(8)在这里为贯穿第一功能部件(I)的凹陷部，由此使得管状的第一功能部件(I)的内部可以接近。监测开口 12设置在法兰(3)内并与中空空间(7)会合。如前所述，测量仪器可以附接到监测开口。由此可以检测封闭材料(401)的阻挡层的破损、以及光波导(2)借助于光波导(2)与第一功能部件(I)之间的封闭材料(9,91,92)的固定的破损。
[0082]图2示出了穿过本发明馈通件(10)的截面，该馈通件(10)代表用于小安培数的电导体。仅提供了第一功能部件(1)，其形成为一件式的，并用作电导体。其相应地特别由包括金属合金在内的金属所构成。
[0083]第一功能部件，即前述一件式形成的电导体1，包括变形区域(8)且必须以电绝缘的方式保持在金属法兰(3)的穿通开口(4)中。这通过分离的绝缘部件(5，6)来实现，绝缘部件(5，6)如前文所述，具体由玻璃和/或玻璃-陶瓷材料制成，以便实现穿通开口(4)的气密密封。然而，如果对气密性要求较低，则由塑料制成的绝缘部件(5，6)也是可以的。两个分离的电绝缘部件(5，6)在穿通开口中形成中空空间(7)，该中空空间(7)具体为环形且在其中布置有变形区域(8)，并且中空空间(7)可以借助于监测开口(12)连接到测量仪器。因而，可以检测绝缘部件(5，6)中之一的破损。用于导体(I)的可能的材料的选择限于这样的材料:其能够连接到用于绝缘部件(5，6)的材料。在绝缘部件由玻璃和/或陶瓷材料制成的情况下，这些材料具体为N1-Fe合金、铬镍铁合金、Co合金、钢、优质钢等。这些材料一般具有例如比铜低的电导率，其结果是，可通过本示例性实施例传输的电流在其强度方面受到限制。为此，本示例性实施例就低生产成本和在热膨胀方面的适应性而言具有优势。
[0084]参照图2还可以看到，至少一个绝缘部件(5，6)的背对中空空间(7)的表面的平面有利地不突出超过法兰(3)的表面，而可以说，至少一个绝缘部件(5，6)以所谓凹入的方式装配在穿通开口(4)中。由此,绝缘部件(5,6)额外地受到保护免受机械破坏。对于具有绝缘部件(5，6)的所有示例性实施例而言尤其如此。
[0085]图3示出了穿过本发明馈通件(10)的截面，馈通件(10)具有第一管状功能部件(I)和第二功能部件(2)，所述第二功能部件(2)为一体式形成。本实施例特别地图示了适合于作为用于较大电流的电导体的电馈通件的示意图。
[0086]第一功能部件(I)在这里以管状方式形成，且通过绝缘部件(5，6)保持在穿通开口中，特别是被镶嵌到在穿通开口中。第二功能部件(2)作为电导体引入到管状第一功能部件(I)的内部。在本实施例中，第二功能部件(2 )可由不同于第一功能部件(I)的材料所构成，且在本示例中为一体式形成。用于第一功能部件(I)的示例性材料包括N1-Fe合金、铬镍铁合金、Co合金、钢、优质钢等。第二功能部件(2)优选地包含铜或Cu合金、或者招或Al合金。这里，第一功能部件(I)同时执行电导体和用于适合较高安培数的第二导体的保持部件的功能。
[0087]根据本实施例，第一功能部件(I)和第二功能部件(2)以无间隙的方式在两个点处互连。在图示的示例中，为此目的而使用焊料环(9)，且根据附图，焊料环(9)可以装配在第二功能部件(2)的相对于第一功能部件(I)的边缘处突出超过第一功能部件(I)的区域上。可以说，焊料环(9)从上方密封了第一功能部件(I)与第二功能部件(2)之间的间隙。在示图中，焊料环(9)被图示为可由常规的金属焊料构成的环。由于焊接工艺，它们熔化在一起而不再被视为环。间隙继而通过熔化的焊料区域而密封。备选地，焊接工艺还可借助于焊膏(Paste)、预制件或焊丝来进行。
[0088]由于焊料，即使功能部件(1，2)在第一功能部件(I)的管状部分中例如随着材料的不同热膨胀所造成的间隙扩大而不再接触，这两个功能部件仍会电接触。
[0089]为了封闭第一功能部件(I)与第二功能部件(2)之间的间隙，还可以局部地减小管状第一功能部件(I)的壁厚并将焊料环(9)装配在此，例如如图1中所图示的在功能部件(1,2)的下部。继而，不仅在第一功能部件(I)与第二功能部件(2)之间的边缘处，而且在由第一功能部件(I)和第二功能部件(2)所形成的系统的任何点处，都能够封闭间隙。该间隙优选地被气密地封闭。气密封闭不仅可以借助于焊接材料(9)由焊接工艺来实现，而且还可以通过其他方法,例如通过熔焊(welding)来实现。
[0090]第一功能部件(I)和与之相连的第二功能部件(2)通过两个分离的电绝缘部件(5，6)保持在穿通开口中。绝缘部件(5，6)气密地封闭穿通开口(4)。为此目的，它们优选地由玻璃和/或玻璃-陶瓷构成。对于玻璃-金属复合材料的永久气密性的重要标准是，互连的材料的热膨胀系数相互匹配。在当前情况下，绝缘部件(5，6)的玻璃的热膨胀系数因此与法兰(3)的材料和第一功能部件(I)的材料匹配。法兰(3)通常由钢构成，使得绝缘部件(5，6)的玻璃与法兰(3)的钢匹配，并寻找与该热膨胀系数匹配的用于第一功能部件(I)的材料。举例而言，如果某些应用要求高安培数，则铜可以是用于电导体的优选材料。然而，其热膨胀系数将会与玻璃和法兰的材料不相容，使得铜导体的直接镶嵌不能构成永久性的解决方案。相比之下，例如可以将铜焊接和/或熔焊到NiFe合金、钢、铬镍铁合金、Co合金等。根据具有第一功能部件(I)和第二功能部件(2)的本发明为优选的解决方案因此使得将第一功能部件(I)制成所谓的适应性部件成为可行，这使得镶嵌原本不相容的导体材料成为可行。
[0091]可以选择绝缘部件(5，6)的玻璃，使得其热膨胀近似地对应于法兰(3)的热膨胀和第一功能部件(I)的热膨胀。这相当于“适应型馈通件”。特别地，馈通件的良好的气密性和机械承载能力可以通过使用被称为压缩馈通件来实现，利用该压缩馈通件，绝缘部件的材料(例如玻璃和/或玻璃-陶瓷)与法兰(3)相比具有较低的热膨胀。当冷却绝缘部件(5，6)、法兰(3)和第一功能部件(I)之间通过连结工艺而产生的连接时，可以说法兰收缩到绝缘部件(5，6)上并在其上施加压应力。可以说，该压应力将绝缘部件夹持在穿通开口中，使得由压应力产生的保持力增加到由化学键合和其他表面效应产生的力。
[0092]有利地，所描述的适应型馈通件和压缩馈通件二者还是穿通开口(4)的内壁(41)的材料与绝缘部件(5，6)之间的一体连接件。就一体连接件而言，在已连接的部件之间的界面区域中特别地形成化学键合。
[0093]根据附图，两个绝缘部件(5，6)彼此分离，且例如是环形。它们在穿通开口(4)的内壁(41)与第一功能部件(I)的表面之间形成环形的中空空间(7)。第一功能部件(I)的变形区域(8)位于中空空间(7)中，且在该示例中为第一功能部件(I)中的凹陷部，所述凹陷部贯穿壁且第二功能部件(2)的表面通过该凹陷部可接近。举例而言，凹陷部可以是第一功能部件(I)中的穿孔和/或槽。在变形区域(8)中，由第一功能部件(I)和第二功能部件(2)形成的系统可以如前文所述在机械载荷下更强烈地变形，由此可以在操作期间拦截主要的机械载荷。
[0094]如果第一功能部件(I)与第二功能部件(2)之间的所描述的封闭失效，则渗过此间隙的介质可通过变形区域(8)中的凹陷部到达中空空间(7)。根据附图，中空空间(7)通过法兰(3)中的监测开口(12)可连接到测量仪器。在由于功能部件(1，2)之间的间隙和/或由于绝缘部件(5，6)中的至少一个和与之相连的部件之间的连接失效和/或由于绝缘部件(5，6)中的至少一个破损而造成破坏的情况下，可以通过测量仪器(例如通过压强变化)来检测到从中空空间(7)渗漏或逸出的介质。还可以使用连接到监测开口(12)的测量仪器来检测可能被提供于中空空间(7)中并在破坏的情况下从中空空间逸出的介质。
[0095]图4示出了穿过与法兰(3)的表面垂直的本发明电馈通件(10)的截面。其在很大程度上对应于图3中的实施例，不同之处仅在于作为电导体的第二功能部件(2)包括两个部分(21，22)，所述两个部分(21，22)通过柔性的导电结构(23)(这里为导电带(23))互连。在本示例中，导电带(23)形成为铜编织带。优选地，并且如图4中所图示，变形区域
(8)布置在第一功能部件(I)的部分中，在该部分中，还提供了第二功能部件(2)的柔性结构(23)。柔性结构(23)能够实现变形区域(8)的特别高效的功能，这特别是因为其促进由第一功能部件(I)和第二功能部件(2)形成的系统沿纵轴线的压缩和/或扩张和/或扭转，以及/或者第二功能部件(2)的部分(21，22)的相互倾斜和/或剪切运动，并由此允许本发明馈通件(10 )特别高效地拦截机械载荷。
[0096]还图示了第二监测开口( 12 )，其在此示例中以L形方式贯穿法兰(3 )，并且例如可由对应的穿孔制成。因此，通过两个监测开口(12)可接近中空空间(7)。监测开口(12)可特别地用于冷却流体的入流和回流，该冷却流体可被传输到中空空间(7)内，并且如已经描述的那样可以增加馈通件(10)的温度稳定性，特别是在故障的情况下尤为如此。所描述的保护性流体，例如保护气体，特别是气态氮(N2),还可以防止爆炸性混合物在中空空间(7)内的形成。如果绝缘部件破损，还可以将冷却和/或保护性流体引入到原本由法兰所封闭的空间内。具有相变(例如具有随着膨胀或在故障情况下出现的温度变化)的流体可以是特别有利的，特别是因为由此可以产生特别高效的冷却效果，即使在所产生的气体同时可以充当保护气的情况下也是如此。通过附接的测量仪器可以检测到流体的损失和/或压降和/或压强增加和/或流体成分的改变，由此可以自动地识别馈通件(10)的破坏和故障的存在。
[0097]在图5中，图示了穿过具有第一功能部件(I)和第二功能部件(2)的本发明馈通件
(10)的与法兰(3)的表面垂直的截面。第二功能部件(2)具有两个部分(21，22)，所述两个部分(21，22)由彼此接合的结构(24，25)互连。彼此接合的结构(24，25)可以形成为如图中所示的插头和插座。本实施例特别适用于传输电流，两个部分(21，22)是电导体。第二功能部件(2)的两个部分(21，22)可沿着纵轴线彼此相对移位。变形区域(8)由第一功能部件(I)的中断所形成，第一功能部件(I)在这里由两个管状部分所构成。然而，根据其他附图的解决方案也是可行的。还可以将在图5中所示的第一功能部件(I)和变形区域(8)的实施例用于其他附图中的示例性实施例。
[0098]在本示例性实施例中，第一功能部件(I)与第二功能部件(2)之间的间隙不通过焊接，而是通过熔焊而封闭。相应地，焊缝(9)位于第一功能部件(I)中与第二功能部件(2)相连的端部处。如前文所述，这种可能性还可随其他示例性实施例一起应用。在本示例性实施例中也可进行焊接工艺。
[0099]在图5中的示例性实施例中，还示出了法兰(3)的特殊的可行实施例，其中环作为由与法兰材料相比相同或不同的金属制成的法兰元件(31)而熔焊在这里。焊缝(32 )相应地位于法兰上，并且连接法兰(3)和法兰元件(31)。因此，穿通开口(4)的内壁包括由不同的材料，特别是具体地具有不同热膨胀的不同金属所制成的部分(41，42)。本实施例具有以下优点:即，如果将不同于法兰(3)的材料用于法兰元件(31)，则焊入的材料(31)可具有与基体法兰(3)的材料相比不同的特性，例如在热膨胀方面的特性。这使得可以使所要与之附接的绝缘部件(6)由与另一绝缘部件(5)相比不同的材料构成，特别是由不同的玻璃构成。在第一功能部件(I)和第二功能部件(2)呈两个部分的实施例中，所述部分继而可以同样地由不同的材料构成。以此方式，馈通件(10)能够特别好地适应于应用的要求，例如，如果所使用的材料要满足关于耐化学性和/或材料硬度和/或耐热性等的具体要求。这也适用于所有的实施例。图5中所示的实施例的其它特征基本上对应于先前附图。
[0100]图6示出了穿过基本上对应于图3和图5的组合的实施例中的本发明馈通件(10)的与法兰(3)的表面垂直的截面。第一功能部件(I)形成为作为管部分的两个部分(11，12)，而第二功能部件(2)为一体式形成，例如作为铜棒。如前文所述，第一功能部件(I)与第二功能部件(2 )之间的间隙由焊缝(9 )封闭。法兰(3 )具有进一步的法兰元件(31)，该法兰元件(31)通过焊缝(32)熔焊到法兰(3)中。作为本发明的扩展，在本附图和示例性实施例中，提供了用于避免法兰(3 )与第一功能部件(I)之间的相对运动的装置。
[0101]根据本发明且在附图中，用于避免法兰(3)与第一功能部件(I)之间的相对运动的装置(50，51)被提供在穿通开口(4)的内壁(41，42)上以及第一功能部件(I)上。对于用于避免法兰(3)与第一功能部件(I)之间的相对运动(特别地用于特别在压缩载荷下防止第一功能部件滑出)的装置的具体实施例，有大量的可能性是可用的。为了在整个馈通件(10)经受载荷时防止第一功能部件(I)从绝缘部件(5，6)脱离或者在替代情况下(未图示)从固定材料(401)脱离，在穿通开口(4)的内周上提供用于避免相对运动的装置(50)。这些装置的特征在于穿通开口(4)的直径的局部改变，在图6中的附图中特征在于布置在穿通开口(4)中的台阶(50)。特别地，如果压缩载荷从穿通开口(4)的较大直径的方向施加，则固定材料、这里的绝缘部件(5，6)以及因此还有第一功能部件(I)由用于避免相对运动的装置(50)更好地保持在穿通开口中。如果在穿通开口中提供用于避免相对运动的装置
(50)，则这具有以下优点:即，它们确保固定材料(5，6，41)得到牢固保持，即使在法兰(3)沿前述的压缩载荷(特别是偏转)的方向上变形的情况下也是如此。已经发现，法兰(3)的变形甚至可以增大固定材料(5，6，401)的保持力，这是因为在变形期间固定材料被夹持在穿通开口(4)中面向压缩载荷的一侧上。这个附加的夹持力强于由在远离压缩载荷一侧上可能形成的间隙所产生的影响，特别是如果用于避免相对运动的装置(50)提供在穿通开口
(4)中。
[0102]图6中还示出了用于避免相对运动的装置(51)，其装配在第一功能部件(I)上。一般而言，这些装置也是对第一功能部件(I)的外径的局部改变，这里为凸起(51)。用于避免法兰(3)与第一功能部件(I)之间的相对运动的装置(50，51)也不必被设计为如图6中所示防止第一功能部件(I)并因而也防止第二功能部件(2)可能存在被从穿透开口中压出的情况，而是也可以形成为使得穿通开口(4)中第一功能部件(I)的扭转、以及固定材料(401)的和/或绝缘部件(5，6)的扭转(如果适用)得到防止。为此，在很大程度上垂直于法兰(3)的表面的、特别地沿着穿通开口(4)的内壁(41，42)延伸的结构可以是合适的，例如，穿通开口内的沟道或凸脊。
[0103]当然，穿通开口(4)中和/或第一功能部件(I)上的任何合适的结构都可以作为用于避免相对运动的装置(50，51)，并且被本发明所包括。
[0104]图7示出了这样的实施例:其中法兰(3)、绝缘部件(5，6)等可以如前文所描述的图中那样形成，然而第二功能部件可以由多个功能部件元件(21，22，23)的组合来形成。特别地，功能部件元件(21)可以是传感器，其通过例如电线的信号导体(23)连接到插头(22)。
[0105]图8基本上示出了根据图1的实施例，其中穿通开口(4)中的用于防止相对运动的装置(50)是由穿通开口的连续轮廓所实现的。压缩载荷再次从穿通开口的最大直径的方向施加，且法兰通常以合适取向的方式安装在容纳结构上。
[0106]图9再次基本上示出了对应于图4的实施例，其在穿通开口(4)中设置有用于避免法兰(3)与第一功能部件(I)之间的相对运动的替代装置(50)。因此，在穿通开口(4)的装配绝缘部件(6)的区域中提供直径扩大(50)，而在装配另一绝缘部件(5)的区域中提供穿通开口(4)的直径的局部减小。
[0107]如关于生产方法所解释，特别地使用温度工艺来产生穿通开口(4)的封闭，在该工艺中固定材料(401)，这里的绝缘部件(5，6)的材料至少被软化。由此，固定材料可以在用于避免相对运动的装置(50，51)周围流动和/或流入用于避免相对运动的装置(50，51)中。因此，可以将用于避免相对运动的装置(50，51)嵌入到固定材料中。
[0108]是否在本发明馈通件(10)中不提供、或提供一个、两个或更多个监测开口(12)取决于相应的应用。附图中图示的每个实施例也可以不提供、或提供一个或更多个监测开口(12)。
[0109]图10示出了具有变型区域(8)的第一功能部件(I)的形式，其凹陷部形成为管状基体结构中的槽。还图示了凹槽(51)，并且其可以充当用于避免法兰(3)与第一功能部件
(I)之间的相对运动的装置。还图示了位于管状第一导体(I)的边缘处的斜面(13)，所述斜面的角度优选地在纵轴线的方向上向内倾斜45°。当借助于焊接环(9)来封闭间隙时，可以特别有利地使用斜面，这是因为由此创造出用于焊料附着的较大表面。
[0110]图11示出了本发明馈通件(10)的俯视图，其中在法兰(3)中提供了不止一个穿通开口(4)，并且其中包括第一功能部件(I)和第二功能部件(2)的电馈通件插入到每个所述穿通开口中。在图示的示例中，在法兰(3)中还提供了可选的环形法兰元件(31)，并且其形成穿通开口(4)的一部分。穿通开口(4)可以包含用于避免法兰(3)与第一功能部件(I)之间的相对运动的装置(50，51)。穿通开口由其直径的非圆形的几何形状所表示。用于避免相对运动的装置(50)在一个开口到另一开口的方向上沿着穿通开口的内壁提供，这里由网(webs) (50)的平面视图来表示。第一功能部件(I)也可以包括网(51)。特别地，穿通开口得到保护免于扭转，也就是说，功能部件(1，2)能够特别地受到扭矩的作用。
[0111]根据本发明的馈通件(10)具有以下优点:即，其由于仅存在一个法兰而能够以低成本制造，并且其能够抵抗较高的机械载荷。即使在过载的情况下，由馈通件形成的阻挡层也不会破裂。在操作期间即使是轻微的破坏也能被检测到，使得特别地能够以自动方式触发合适的维护措施和/或故障报警。因此，根据本发明的馈通件(10)是防故障的，并且有助于提高例如容纳结构的操作可靠性。
【权利要求】
1.一种馈通件(10)，包括: -法兰(3)，其具有穿通开口(4)，该穿通开口(4)具有内壁(41)，以及-第一功能部件(I )，其布置在所述穿通开口(4)中且连接到所述法兰(3)，使得所述穿通开口(4)密封， -其中，所述第一功能部件(I)基本上由至少一种金属形成且具有至少一个变形区域(8)，其中所述第一功能部件(I)在被施加机械载荷时能够变形，其中所述变形区域(8)由所述功能部件(I)中的至少一个凹陷部所形成，所述凹陷部局部地贯穿所述功能部件或者减小其材料厚度，使得所述第一功能部件(I)在所述变形区域(8)中的机械稳定性减小。
2.一种馈通件(10)，包括: -法兰(3)，其具有穿通开口(4)，该穿通开口(4)具有内壁(41)，以及-第一功能部件(I )，其布置在所述穿通开口(4)中且连接到所述法兰(3)，使得所述穿通开口(4)密封， -其中，所述第一功能部件(I)基本上由至少一种金属形成且包括至少两个分离的管部分(11，12)，所述分离的管部分(11，12)至少部分地连接到第二功能部件(2)，以及-变形区域(8)，其由所述第一功能部件(I)的所述分离的管部分之间的间隔所形成， -由此，所述第一功能部件(I)的所述分离的管部分能够在施加机械载荷时进行彼此相对的运动。
3.根据权利要求1或2所述的馈通件(10)， -其中所述第一功能部件(I)布置在所述穿通开口中，以便在所述穿通开口(4)的所述内壁(41)与所述第一功能部件(I)之间形成中空空间(7)，且其中所述第一功能部件(I)连接到所述法兰(3)。
4.根据权利要求3所述的馈通件(10)， -其中所述第一功能部件借助于至少两个分离的绝缘部件(5，6)而以与所述法兰(3)电绝缘的方式连接到所述法兰(3)，且保持在所述穿通开口(4)内， -其中所述绝缘部件(5，6)在它们本身与所述穿通开口(4)的所述内壁(41)和所述第一功能部件(I)之间形成所述中空空间(7 )。
5.根据权利要求3至4中的至少一项所述的馈通件(10)， -其中所述中空空间(7)可借助于至少一个监测开口( 12)连接到测量仪器，并且/或者流体可通过所述监测开口(12)引入到所述中空空间(7)中和/或从所述中空空间(7)排出，并且所述监测开口( 12 )延伸通过所述绝缘部件(5，6 )中的一个和/或所述法兰(3 )。
6.根据权利要求2所述的馈通件(10)， -其中所述第一功能部件(I)至少部分地以管状方式形成， -其中至少一个第二功能部件(2 )布置在所述管状部分(I，11，12 )中，并且 -其中所述第一功能部件(I)和所述第二功能部件(2)至少部分地以无间隙的方式互连。
7.根据权利要求6所述的馈通件(10)， -其中所述第二功能部件(2)包括至少两个部分(21，22)，随着所述变形区域(8)沿着其纵轴线(A)的伸展和/或压缩，所述至少两个部分(21，22)能够彼此相对扩张和/或压缩、并且/或者能够彼此相对倾斜、并且/或者能够彼此相对扭转，并且/或者能够经受相对于彼此的剪切应力。
8.根据权利要求7所述的馈通件(10)， -其中所述第二功能部件(2 )的所述两个部分(21，22 )通过柔性结构(23 )或者通过彼此接合且以可扩张和/或可缩回的方式互连的结构(24，25 )而连接。
9.根据权利要求2至8中的至少一项所述的馈通件(10)， -其中所述变形区域(8)布置在所述中空空间(7)内，并且 -所述变形区域(8)优选地是所述管状第一功能部件(I)中的至少一个凹陷部，所述凹陷部连接所述管状第一功能部件(I)的内部和所述中空空间(7)。
10.根据前述权利要求中的至少一项所述的馈通件(10)， -其中所述第一功能部件(I)选自由实心材料制成的电导体和/或由至少一种金属制成的管部件，并且 -所述第二功能部件(2)选自电导体和/或热电偶丝和/或光波导和/或波导。
11.根据前述权利要求中的至少一项所述的馈通件(10)在容纳结构中，特别是压力容器和/或反应室和/或 泵壳体和/或发生器壳体中的使用。
【文档编号】H02G3/22GK103994327SQ201410056550
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2013年2月19日
【发明者】奥利弗·沃尔夫冈·弗里茨, 约瑟夫·尼斯尔拜科, 尤根·苏特纳, 托马斯·芬克 申请人:肖特股份有限公司