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Die Erfindung betrifft eine zerlegbare, ofenhitzebeständige Abdichtung, vorzugsweise für den Abschluss ultragrosser Vakuumräume.
Bei einer aus der brit. Patentschrift Nr. 185, 224 bekannten Rohrverbindung mit einer Weichdichtung aus nichtmetallischem Material wird die Dichtung durch einander übergreifende Ringkanten der Flansche am Austreten nach aussen gehindert. Innerhalb dieser Ringkanten divergieren die einander zugewandten Wandteile der beiden Flansche zu den Rohrenden hin, um beim Zusammenspannen das Dichtungsmaterial einwärts zwischen die Rohrenden zu pressen, welche bei zusammengespannten Flanschen nahe beieinanderliegen. Bei der zusammengesetzten Rohrverbindung ist das Dichtungsmaterial im wesentlichen zwischen geneigten Flächen eingeschlossen. Die beiden Rohrenden können im Querschnitt abgerundet und verdickt ausgebildet oder kegelstumpfförmig abgefast sein, wobei sich der spitze Winkel bei der Rohrinnenseite und der stumpfe Winkel bei der Rohraussenseite befindet.
Auf Grund des verwendeten Dichtungsmaterials und der Art des Einschlusses desselben zwischen den abzudichtenden Teilen kann die bekannte Rohrverbindung weder höheren Temperaturen ausgesetzt werden noch hohen Drücken standhalten und auch keinen vakuumdichten Verschluss bewirken.
Rohrverbindungen, deren Dichtringe aus Metall bestehen können, sind aus der brit. Patentschrift Nr. 942447
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überlappenden Durchmesserbereichen vorgesehen, wodurch beim Zusammenspannen ein eingelegter, ursprünglich einen Rechteckquerschnitt aufweisender Dichtring durch Scherung verformt wird. Im zweiten Fall sind an den einander zugekehrten, sich kegelförmig erweiternden Enden der Rohre nach innen offene Ringnuten angeordnet, die bei zusammengesetzter Rohrverbindung einen Ringraum mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt bilden, der einen diesen nach innen überragenden Dichtring aufnimmt.
Bei den bekannten Konstruktionen wird die Abschlusskante eines Rohres oder Flansches vom Dichtungsmaterial höchstens bis 2700 umgriffen und der Zusammenhalt der abzudichtenden Teile bei durch Temperaturänderungen bedingten kleinen gegenseitigen Bewegungen derselben nicht sichergestellt.
Bezüglich der nicht zerlegbaren, ofenhitzebeständigen Abdichtungen sind mehrere Lösungen bekannt.
Bei der Messerkantendichtung wird der Vakuumabschluss durch eine zwischen zwei Kanten gesetzte Dichtung von Rechteckquerschnitt gesichert.
Bei der"coined"Dichtung kommt der Vakuumverschluss zufolge Abplattens einer auf der Dichtung befindlichen Ausbauchung zustande.
Bei der"conflat"Dichtung drücken sich zwei schiefe Ebenen in den Dichtungsring von Rechteckquerschnitt hinein, während bei der "Wheeler" Dichtung ein Ring von Kreisquerschnitt zwischen schiefe Ebenen hineingedrückt wird.
Die oben genannten Dichtungen haben den gemeinsamen Fehler, dass nach wiederholten Erwärmungen und Abkühlungen sich die Vakuumverschlussfähigkeit derselben verschlechtert, weil wegen den Dilatationsunterschieden und der bleibenden Verformung der Dichtung sich die die Dichtung zusammenpressende Kraft verringert und sich die Abdichtungsflächen verschieben.
Weitere Konstruktionen von Abdichtungen sind in der einschlägigen Literatur, beispielsweise Guthrie-Wakerring : Vacuum Equipment and Techniques, McGraw-Hill, N. Y. 1949 sowie in den Publikationen der verschiedenen, vakuumtechnische Vorrichtungen erzeugenden Firmen (teils unter Namen mit eingetragener Schutzmarke) beschrieben.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine zerlegbare, ofenhitzebeständige Abdichtung zu schaffen, die vor allem für Verbindungen mit weitem Durchmesser von Vakuumeinrichtungen, wie z. B. Wärmebehandlungsvakuumöfen, Vakuumverdampfer usw. geignet ist.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass ein kreisprofilartiger oder aus einem Kreisprofil gebildeter Dichtring aus Metall nach erfolgtem Zusammenbau, wie bekannt, ringschneidenartig an den dicht miteinander zu verbindenden Teilen ausgebildete Dichtkanten umgreift, dass er sie dabei, bezogen auf seinen Meridianschnitt, mit einem Winkel von mehr als 2700 umgreift und derart eine Vakuumabdichtung bewirkt, und dass der Dichtring gegen die ringschneidenartigen Dichtkanten durch ein konisches Flächenpaar und durch ein ebenes Oberflächenpaar gedrückt ist, die ebenfalls an den dicht miteinander zu verbindenden Teilen vorgesehen sind und die je einzeln auch eine Vakuumabdichtung bewirken. Der Dichtring wird einer bleibenden Verformung unterworfen und umschliesst die zwei Dichtkanten.
Infolgedessen entsteht zwischen den zwei Kanten und auf den Kanten sowie auf den benachbarten Aussenflächen-der bleibenden Verformung zufolge-eine dünne Dichtungsschicht und die Dichtungswirkung bleibt auch bei durch die thermische Ausdehnung bedingten kleinen gegenseitigen Bewegungen der abzudichtenden Teile erhalten.
Die Abdichtung kann noch verbessert werden, wenn an der Innenseite der ringschneidenartigen Dichtkanten Kegelflächen ausgebildet sind, da hiedurch ein Wegfliessen des Dichtungsmaterials hintangehalten wird.
Bei einer andern Ausführungsform wird auch das konische Flächenpaar für die Vakuumdichtung ausgenutzt, indem der zwischen den Dichtungsflächen befindliche Raumteil evakuierbar ist.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht,
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wobei Fig. l einen Dichtring allein und Fig. 2 denselben in eingebautem Zustand zeigt.
Ein zum Vakuumverschluss dienender Dichtring--l--, der z. B. aus Kupfer, Aluminium, aber auch aus Gold, bestehen kann, hat annähernd einen Kreisquerschnitt ; der Nasenteil--2--wird daran durch plastische Verformung ausgestaltet Der Dichtring--l--wird zwischen die abzudichtenden Flächen in der in Fig. 2 dargestellten Weise eingesetzt.
Der Nasenteil-2-liegt zwischen an der Innenseite ringschneidenartiger Dichtkanten-3, 4- befindlichen Kegelflächen--5, 6--, während die Teile der Kreisringfläche des Dichtringes--l--sich beim Zusammenlegen auf die Dichtungsflächen --9, 10,11 und 12--der zwei Flansche drücken. Auf die zwei Flansche wird der Druck in der mit je einem Pfeil bezeichneten Richtung ausgeübt. In diesem Fall platten die
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Die Dichtung kann verstärkt werden, wenn man durch weitere Druckerhöhung erreicht, dass der Dichtring - l--auch am Oberflächenpaar-11, 12--anliegt.
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Die Güte der erfindungsgemässen Abdichtung verschlechtert sich nicht einmal dann, wenn dieselbe der Ofenhitze wiederholt ausgesetzt wird.
Die wichtigsten mit Hilfe der Erfindung erzielten Vorteile sind folgende :
Günstig ist die Einfachheit der erfindungsgemässen Abdichtung, wobei der Dichtring aus Halbfabrikaten, z. B. aus Draht, Vierkant, herstellbar ist.
Demzufolge ist die erfindungsgemässe Abdichtung preiswert und sogar bei sehr weiten Durchmessern vorteilhaft verwendbar. Dadurch, dass der Dichtring die Dichtkanten --3, 4-- umschliesst, führen die aus Wärmeausdehnung oder aus sonstigen Gründen entstehenden Verschiebungen der Dichtkanten zu keiner Verschlechterung der Vakuumdichtheit.
Bei axialem Auseinanderziehen und bei radialer Ausdehnung wirkt die Dichtung bei den Dichtungsflächen --7, 8--und bei axialer Kompression und bei radialer Kontraktion bei den Kegelflächen--5, 6--sowie bei den Dichtungsflächen--9 und 10--. Daher ist die fertige Dichtung ofenhitzebeständig.
Der bei den Kegelflächen-5, 6-befindliche Dichtungsteil ist sehr dünn und aus diesem Grund ist dessen durch Wärmedehnung entstehende Massänderung ebenfalls gering.
Von Bedeutung ist auch noch die symmetrische Ausführungsmöglichkeit der Teile der Abdichtung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zerlegbare, ofenhitzebeständige Abdichtung, vorzugsweise für den Abschluss ultragrosser Vakuumräume,
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verbindenden Teilen ausgebildete Dichtkanten (3,4) umgreift, dass er sie dabei, bezogen auf seinen Meridianschnitt, mit einem Winkel von mehr als 2700 umgreift und derart eine Vakuumabdichtung bewirkt, und dass der Dichtring gegen die ringschneidenartigen Dichtkanten (3,4) durch ein konisches Flächenpaar (9,10) und durch ein ebenes Oberflächenpaar (11,12) gedrückt ist, die ebenfalls an den dicht miteinander zu verbindenden Teilen vorgesehen sind und die je einzeln auch eine Vakuumabdichtung bewirken.
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