Вакуумное фланцевое соединение

 

Использование: в вакуумной технике Сущность изобретения, плоское дно кольцевой канавки фланца параллельно плоскости разъема фланцев. В канавке размещен круглый уплотнитель Стенки канавки выполнены наклонными Ближняя к оси фланца стенка выполнена под углом 70° к дну канавки , глубина и ширина которой соответственно равны 0.7 и 1,1 диаметра сечения уплотнителя Стенки и дно канавки сопряжены по радиусу, равному 0.4 этого диаметра 1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4873161/29 (22) 02.07.90 (46) 30.10.93 Бюл. Ия 39-40 (71) Научно-производственное объединение

"Вакууммаш" (72) Муравьев АП; Капустин Н.Ф. (73) Казанское предприятие "Вакууммаш" (54) ВАКУУМНОЕ ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Использование: в вакуумной технике. Сущ(в) RU (п) 20Î2158 С1 (51) 5 F16 L23 16 ность изобретения: плоское дно кольцевой канавки фланца параллельно плоскости разъема фланцев.

В канавке размещен круглый уплотнитель. Стенки канавки выполнены наклонными. Ближняя к оси фланца стенка выполнена под углом 70 к дну канавки, глубина и ширина которой соответственно равны 0,7 и 1,f диаметра сечения уплотнитепя.

Стенки и дно канавки сопряжены по радиусу. равному 0,4 этого диаметра. 1 ил.

2002158

Изобретение относится к вакуумной технике и касается вакуумных фланцевых соединений.

Известны конструкции фланцевых соединений, содержащие плоский фланец, фланец с кольцевой проточкой (канавкой) и размещенный в ней круглый уплотнитель, отличающиеся друг от друга профилем поперечного сечения канавки, например треугольная канавка или типа ласточкина хвоста.

Недостатками таких фланцевых соединений являются в первом случае большая величина натекания, вызванная большой поверхностью уплотнения, не контактирующей с поверхностями обоих фланцев со стороны откачиваемого обьема, и сложностью монтажа, связанной с выпаданием уплотнителя из канавки во время сборки фланцевого соединения. если фланцы расположены, например, вертикально, Во втором случае— большая величина натекания, связанная с наличием больших мертвых объемов, т.е. объемов, заключенных между неконтактирующими поверхностями уплотнителя и канавки со стороны на канавки фланца, а также большая трудоемкость выполнения канавки, Наиболее широко распространенным на практике и близким по технической сущности к предлагаемому фланцевому соединению является выбранное в качестве прототипа вакуумное фланцевое соединение с прямоугольной канавкой, содержащее плоский фланец, фланец с кольцевой канавкой с плоским дном, параллельным плоскости разъема фланцев, с прямыми параллельными стенками, составляющими с дном канавки угол 90, и размещенный в канавке круглый уплотнитель Pj, Недостатки фланцевого соединения с прямоугольной канавкой следующие: 1, большая величина натекания, т,е., большая величина проникновения газа в откачиваемый объем из окружающей среды и из мертвых объемов, где газ находится в сжатом состоянии; 2. сложность монтажа (стыковки) фланцев без специальных приспособлений или предварительного приклеивания уплотнители к фланцу.

Таким образом, профиль и размеры канавки должны обеспечивать максимальную поверхность контакта уплотнителя с фланцами и максимальное усилие сжатия в контакте, минимальные мертвые обьемы и минимальную поверхность уплотнителя, неконтактирующую с обоими фланцами со стороны откачиваемого объема, а также удерживать уплотнитель в канавке при любом пространственном расположении фланца, Целью изобретения является повышение герметичности (уменьшение натекания) и упрощение монтажа фланцевого соединения, Это достигается тем, что в вакуумном фланцевом соединении, содержащем плоский фланец, фланец с кольцевой канавкой

10 с плоским дном, параллельным плоскости разъема фланцев. и прямыми параллельными стенками, и размещенный в канавке круглый уплотнитель, стенки канавки вы.полнены наклонными, причем ближняя к оси фланца стенка выполнена под углом 70 к дну канавки, глубина и ширина которой соответственно равны 0,7 d и 1,1 d, а стенки и дно канавки сопряжены по радиусу, равному 0,4 d, где d — диаметр сечения уплот20 нителя.

Такая конструкция канавки позволяет за счет наклона стенок уменьшить поверхность уплотнителя, неконтактируюшую с обоими фланцами со стороны откачиваемого обьема.

Сопряжение дна канавки с ее стенками по дуге радиусом 0,4 d, т,е. радиусом с учетом допусков отклонений, практически равным радиусу сечения уплотнителя, сводит мертвые обьемы к нулю вследствие близкого совпадения профилей сечений уплотнителя и канавки в местах возможного образования мертвых объемов (сопряжения дна со стенками канавки).

За счет этого увеличивается поверхность контакта уплотнителя с фланцами, уменьшается обьем канавки, а значит, увеличивается усилие сжатия в контакте, так как площадь поперечного сечения уплотни40 теля не меняется (уплотнитель при данном усилии сжатия несжимаем), в результате снижается величина натекания через фланцевое соединение.

Наклон ближней к оси фланца стенки образует выступ внутри канавки, за который удерживается уплотнитель, устанавливаемые в канавку с небольшим натягом, и тем самым предотвращается выпадение уплотнителя из канавки при любом пространственном расположении фланца, что и упрощает монтаж фланцевого соединения, Принятая глубина канавки, равная 6,7 d (диаметра сечения уплотнителя) определена из ТУ 38.1051833-88 как среднеарифметическое значение, округленное до десятых долей.

Величина угла наклона стенки 70 вытекает из условия максимального зацепления уплотнителя при принятой глубине (0,7 d) канавки и минимальном наклоне стенки.

2002158

Формула изобретения

Составитель Г,Коршунова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор

Заказ 3166

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Ширина канавки (кратчайшее расстояние между стенками) определяется из условия равенства площадей сечения уплотнителя и канавки и составляет 1,1 d, На чертеже представлено вакуумное фланцевое соединение в разрезе, Фланцевое соединение содержит плоский фланец 1, фланец 2 с канавкой 3, в которую установлен уплотнитель 4. Стенка

5 канавки, ближняя к оси фланца и параллельная стенке 6, наклонена ко дну 7 канавки под углом 70О. Участки 8 и 9 сопряжения стенок с дном канавки выполнены по радиусу, равному 0,4 d, Глубина канавки составляет 0,7 d, а ширина 1,1 d, Уплотнитель 4 устанавливается в канавку 3 с небольшим натягом, поэтому силы

ВАКУУМНОЕ ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ, содержащее плоский фланец, фланец с кольцевой канавкой с плоским дном, параллельным плоскости разъема фланцев, и прямыми параллельными стенками и размещенный в канавке круглый уплотнитель, упругости уплотнителя удерживают его во впадине, образованной стенкой 5, участком сопряжения 9 и дном 7, предотвращая выпадение уплотнителя при любом простран5 ственном расположении фланца. Это упрощает монтаж фланцевого соединения, При сжатии уплотнитель деформируется, плотно прилегая к поверхностям фланцев, не образуя мерных объемов. Отсюда и

10 максимальная поверхность контакта уплотнителя с фланцами и максимальное усилие сжатия в контакте, что повышает герметичность соединения, 15 (56) А. Рот. Вакуумные уплотнения. M.:

Энергия, 1971, с, 227-228.

Там же, с. 224. отличающееся тем, что стенки канавки вы20 полнены наклонными, причем ближняя к оси фланца стенка выполнена под углом

70 к дну канавки, глубина и ширина которой. соответственно равны 0,76 и 1,1d, -а стенки и дно канавки сопряжены по радиу-, 25 су, равному 0,4d, где d - диаметр сечения уплотнителя,