CN110234913B - 法兰连接部的平面密封件用的安装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种法兰连接部的平面密封件(3)用的安装设备,其中法兰连接部包括第一法兰(4)、第二法兰(8)和布置在法兰之间的平面密封件,其中安装设备具有针对两个法兰之间的中间空间的至少一个夹爪(13),夹爪在端部上朝凸鼻(9)变细,用于固持平面密封件。用于法兰连接部的安装方法是公开的。
Description
技术领域
本发明涉及法兰连接部的平面密封件用的安装设备。
背景技术
CF法兰在ISO 3669中、在额定宽度DN 16至DN 250中并且更详细地在ISO/TS3669-2中、在额定宽度DN 10至DN 400中被描述。
CF法兰此外基于Varian公司的CONFLAT法兰。CF法兰用于连接超高真空(UHV)构件,法兰本身由不锈钢构成,密封材料大多是铜。
CF连接由两个具有切割棱边、金属平面密封件和足够数量的螺钉的对称法兰构成,金属平面密封件在CF法兰的平整的车槽或车削部或槽中定心,螺钉提供必需的高的挤压力。除了分别围绕孔位置取向的固定法兰以外,还存在可转动的环状法兰,从而法兰可围绕其主轴线任意取向。
为了产生超高真空(UHV),对物质和连接提出附加的条件。在UHV技术中,为此建立CF标准ISO/TS 3669-2:2007。CF法兰由不锈钢圆片坯件在CNC车床上制成。法兰通常是两件式的,并且由具有密封面的内部分和具有螺钉孔的外部分构成。法兰在真空侧具有用于容纳密封件的槽和作为密封面的切割棱边。由于在UHV技术中需要的很小的泄漏率和高的可加热性,通过由无氧铜(OFHC)构成的平面密封件对CF法兰进行密封。平面密封件基于通过切割棱边的塑性变形通常仅使用一次。挤压力在此例如通过螺钉产生,其在没有翘曲(Verzug)的情况下被拧紧。
在安装时,法兰的切割棱边被压到被包围的密封盘中,并且使密封盘变形。在外切割侧面上发生所谓的冲挤,在内切割侧面上同时发生切割过程。冷冲挤通过外部的竖直的法兰壁限界,从而在边界层中形成非常高的压力。在高的压力下,铜适应于切割侧面的微结构,并且填充较小的表面缺陷,由此建立金属的、超高真空密封的连接。
QCF部件和附属的夹紧链VaCFix®是VACOM的产品研发。其具有锥形的拧紧面,并且使ConFlat®法兰(根据ISO/TS 3669-2的切割棱边)的密封原理与通过所谓的链锁实现的简单安装相协调。QCF部件可以更快速、更简单和同时更节约空间地安装,并且借助适配器通常可以与所有存在的真空设施连接。CF-QCF适配器能够使用户在已经存在的UHV设施上使用QCF连接技术,并且因此灵活地以及与供应商无关地工作。QCF技术的优点是安装时间缩短了直至75%。
(Q)CF法兰连接部具有<1.0E-11mbar l/s的很小的泄漏率,并且是可加热的。CF法兰可在DN 10至DN 400的尺寸中得到,QCF法兰在DN 16至DN 100的尺寸中得到。
由不同的供应商可得到不同的套件和法兰连接部。针对CF法兰销售具有和不具有管附件的固定的或可转动的法兰连接部、减压阀、T形件和十字件和许多另外的部件。
虽然(Q)CF法兰连接部具有提到的优点,但其在实践中还是具有一些严重的缺点。因此,在困难的安装位置和空间关系的情况下,首先用手或用临时准备的辅助器件、例如利用螺丝刀、板材、胶带等导致的是,首先将密封件在两个法兰之间引入正确的位置中,即槽中,并且也固持在那里。
在这种困难的和狭小的安装位置的情况下、例如在相对地面布置的密封面的垂直布置的情况下,并且同时在狭小的空间关系的情况下不利地,密封件经常从槽中掉落,并且向下掉到地面上,或者其没有精准地保留在槽上的或槽中的为此设置的空间处。由于损坏或受污染,或由于错误切割的表面,密封件大多不能够再使用一次,或者甚至在数小时之久的泵吸后,以该方式制造的法兰连接部不具有必需的低的泄漏率。
通常,为了安装,需要两个或甚至更多个人员来实现必需的仔细的安装。这不利地导致更高的人员费用和附加的成本。密封件在槽中的很小的滑动甚至经常导致不密封性,其随后又必须利用附加的安装费用来消除。在真空应用中,通常,整个***必须重新被清洁和泵吸,这又与高的时间费用和成本相关。
发明内容
因此,本发明的任务是提供一种法兰连接部的平面密封件用的安装设备,其以简单的方式和在此廉价地导致平面密封件在法兰连接部中的常规的安装。本发明的另外的任务是说明一种用于在使用根据本发明的设备的情况下安装法兰连接部的平面密封件的方法,其减小或甚至帮助完全避免成本费用、时间费用、人员费用和材料费用,并且同时导致具有平面密封件的正确的位置的、常规的、可靠的安装,并且最终导致法兰连接部的低的泄漏率。
该任务利用根据权利要求1的设备、套件和根据独立权利要求的方法解决。有利的设计方案为此由从属权利要求得到。
安装设备设置用于法兰连接部的平面密封件。法兰连接部包括第一法兰和第二(配对)法兰以及布置在法兰之间的平面密封件。也可能的是,替代配对法兰地设置另外的连接元件,其施加挤压力用于使平面密封件变形并且因此用于导致法兰连接部的气密性。例如适配器、T形件、弯管、气囊、视孔玻璃、测量设备、泵等视为法兰连接部。
有利地,安装设备具有至少一个夹爪,其在自由端部朝凸鼻变细。
凸鼻有利地仅布置在夹爪的最外部的自由端部上和夹爪的延长部中。通过夹爪(其嵌入两个法兰之间的中间空间中),在两个法兰之间形成间隙。
布置在夹爪的自由端部上的凸鼻有利地和法兰的槽一起形成针对平面密封件的强制引导部,法兰密封件在法兰连接部的进一步的安装期间不再能够从强制引导部脱离出来。由此有利地导致的是,平面密封件在法兰连接部的安装期间高精准地保持定位在槽中。根据本发明,由法兰的槽和夹爪的凸鼻构成的、作为共同的布置的强制引导部是必需的,以便阻止平面密封件滑动。
由此有利地导致的是,法兰连接部的安装也可以仅由一个人员在没有另外的辅助器件的情况下执行。
根据本发明的安装设备本身可以具有不同的形状,其可以匹配于各自的法兰的类型。
安装设备的根据本发明的特征在此分别是,布置在一个或多个夹爪的自由端部上的、用于将平面密封件固持在法兰之间的间隙中的凸鼻,以及一个或多个夹爪的厚度,如在下面实施的那样。
凸鼻在此布置在夹爪的延长部中或夹爪的对齐部中,即布置在夹爪的、朝配对法兰的方向取向的侧面上。
安装设备例如可以具有螺旋夹钳的形状。那么,安装设备在横截面中具有U形的轮廓,其中U形件的侧边通过夹爪构造,夹爪具有针对法兰的中间空间的凸鼻。
备选地,安装设备也可以具有圆形的夹紧箍圈的形状,夹紧箍圈放置在QCF法兰的外周边上,并且可以固定在其外部上。安装设备在横截面中具有L形的轮廓,其中L形件的侧边通过夹爪构造,夹爪具有针对法兰的中间空间的凸鼻。相反地,与之垂直地实施的区域放置到法兰的外周边上并且承载固定器件、例如滚花螺母。
安装设备的U形的轮廓尤其是对于CF法兰连接部来说是有利的。平行于夹爪布置的侧边承载用于将安装设备固定在法兰上的固定器件。
安装设备的L形的轮廓尤其是对于QCF法兰连接部来说是有利的。夹紧箍圈作为根据本发明的安装设备完全包围法兰的外边缘,其中夹爪如在U形中那样构造出在两个(Q)CF法兰之间的间隙。
安装设备优选由VA不锈钢制成。
针对QCF法兰连接部,安装设备可以尤其是包括双侧边的夹紧箍圈,夹紧箍圈具有在两个箍圈之间的铰接件。铰接件如下地实施,即有利地确保在法兰上轻松打开和关闭安装设备,从而只须松开夹紧箍圈的两个侧边的一个侧边,并且另一侧边利用其两个夹爪保留在法兰的外周边上或为了固持平面密封件而保留在位置上。
在本发明的设计方案中,夹紧箍圈具有至少两个、优选三个、更好地四个和必要时更多个均匀地嵌入法兰连接部的中间空间中的夹爪,夹爪在其端部上分别突然地(sprunghaft)朝凸鼻变细。
根据本发明的安装设备的夹爪的最大厚度应该小于平面密封件的厚度。
由此有利地导致的是,在安装配对法兰时,两个法兰的间距小于平面密封件的厚度,并且因此平面密封件的掉落或滑动是不可能的。
当密封件贴靠在切割棱边上时,在夹爪的端部上的凸鼻的厚度应该小于由夹爪的厚度和密封件的超出量构成的差。
平面密封件相应地根据针对(Q)CF法兰的ISO标准不完全沉入槽中,而是在横截面中具有超出量,平面密封件利用超出量伸入两个法兰的中间空间中。
理想地,尺寸应该如下地选择,使密封件在已安装的夹爪中还可以在槽中自由转动。由此确保的是,密封件不被压到切割棱边上并且损坏切割棱边。此外,因此可以容易地监控密封件是否正确配合。
有利地,在夹爪的端部上的凸鼻总体上具有夹爪的厚度的大约10至40%、优选20至30%、尤其是大约25%。在平面密封件的2mm的厚度D2的情况下,夹爪的最大厚度D1例如可以具有1.9mm。那么根据该比较,凸鼻具有大约190至760μm的厚度、优选380至570μm并且尤其是大约475μm的厚度。
有利地,为了在端部上构造凸鼻,夹爪突然地变细。夹爪朝其端部没有以连续的方式变细。在平面密封件的外边缘上,夹爪的凸鼻有利地将平面密封件固持在其在槽中的所设置的位置中。
安装设备此外具有用于将安装设备固定在法兰上的固定器件。固定器件尤其是滚花螺母或滚花螺钉或快速封闭件,用于将安装设备固定在法兰的外侧面上。通过作为安装设备的夹紧箍圈或螺旋夹钳的形状,在此有利地确保的是,固定器件布置在法兰之间的空间以外。通过拧紧滚花螺母,螺钉被拧紧到法兰的外侧面上,从而安装设备在外部固定在法兰上,其中,伸入中间空间中的凸鼻在夹爪的自由端部上相对槽将平面密封件固持在形状锁合的强制引导部中。
有利地,螺钉套件同样可以是本发明的主题,尤其是用于连接CF法兰。套件有利地包括例如根据ISO 4017的六角螺钉、例如根据ISO 4032的六角螺母和例如根据ISO 7089的垫片以及至少一个根据本发明的安装设备。可选地,套件可以具有一个或多个法兰和/或平面密封件。
用于将平面密封件安装到包括两个法兰的法兰连接部中的方法,其特征在于步骤:
a)将平面密封件置入(第一)法兰的槽中。在此,平面密封件的外边缘贴靠在槽的外边缘上。
由此有利地导致的是,平面密封件的外边缘匹配于槽的外边缘,并且平面密封件能够与第一法兰的切割棱边接触。平面密封件的外边缘根据ISO标准部分贴靠在槽的外边缘上。槽是法兰的轮廓中的凹陷部。凹陷部此外和夹爪的凸鼻一起构造出作为根据本发明的布置的强制引导部的一部分,如在下面的步骤b)或步骤c)所示的那样。平面密封件利用其与槽对置的自由面稍微伸入两个法兰的中间空间中,并且形成上面提到的超出量。
b)选择根据本发明的安装设备,其具有针对法兰的中间空间的夹爪和在夹爪的端部上的变细的凸鼻。
布置在夹爪的自由端部上的凸鼻与法兰的槽一起构造出形状锁合的布置作为针对平面密封件的强制引导部,在安置第二法兰之前,平面密封件在法兰连接部的进一步的安装期间不会从强制引导部脱离出来。由此有利地导致的是,平面密封件在法兰连接部的安装期间保持定位在槽中。在具有U形轮廓的安装设备(螺旋夹钳)的情况下,安装设备中的至少两个、优选至少三个应该均匀分布地布置在法兰上,从而使平面密封件固持在位置中。在L形轮廓的夹紧箍圈的情况下,该夹紧箍圈应该具有至少一个区段、优选2个或更好是四个区段,其实施为具有凸鼻的夹爪,并且可以均匀分布地布置在法兰上的内表面上。
重要的是这样选择,即,安装设备的夹爪的厚度D1稍微小于待使用的平面密封件的厚度D2。由此有利地导致的是,平面密封件此外固持在法兰的槽中,并且不会从槽掉落或卡住。
c)安装设备的夹爪为此被按压到法兰的内侧面上。内侧面指向法兰的中间空间。夹爪的凸鼻在此贴靠在平面密封件的外部的、裸露的和指向中间空间的表面上,并且与其中贴靠有平面密封件的法兰的槽对置地定位;安装设备由此构造出针对槽中的平面密封件的、形状锁合的强制引导部。
术语“稍微”在上下文中意味着的是,以如下方式选择凸鼻的长度,使凸鼻的前自由端部稍微在该位置之前,并且不与切割棱边对置地结束。由此有利地确保的是,密封件在切割棱边区域中或甚至在切割棱边区域(真空区域)内没有与凸鼻接触,从而不会出现污染或损坏密封件。
安装设备的夹爪针对该目的具有直接贴靠在法兰的内侧面上的表面和首先自由的、朝配对法兰取向的表面。
d)安装设备通过其布置在针对法兰连接部的中间空间外部的固定器件来固定在法兰的外侧面上,由此,平面密封件固位在槽中。
为此,安装设备的滚花螺母或滚花螺钉可以相对第一法兰的外壁拧紧。此外,安装设备的向内指向的夹爪在此利用凸鼻稍微伸出超过平面密封件的外边缘,并且将平面密封件固位在其位置中,其方法是拧紧滚花螺钉或滚花螺母。
显然,在UHV技术领域中的本领域技术人员可以选择另外的固定器件、例如针对安装设备的快速封闭件。
e)配对法兰或另外的连接构件(其导致用于使平面密封件变形的挤压力)被按压到第一法兰上,其中第二法兰的朝中间空间指向的表面通过夹爪首先与平面密封件间隔开;两个法兰例如通过将螺钉装入和固定到两个CF法兰的钻孔中而固位,或者通过夹紧链的螺钉根据针对QCF法兰的现有技术相互固位。固定器件仅用手拧紧。
夹爪和安装设备的凸鼻一起首先将法兰的两个相互指向的表面彼此间隔开,并且通过其厚度D1在法兰之间构造出间隙,具有厚度D2(D2>D1)的平面密封件不能够从间隙脱出。
f)安装设备的固定器件松开,并且夹爪从法兰之间的中间间隙去除,其中平面密封件保留在其精准的位置中;
因为夹爪比平面密封件稍微薄一点,所以平面密封件保留在该位置中、即精确地保留在两个法兰的槽中。
g)通过用于连接法兰的器件产生挤压力,并且在法兰连接部中的平面密封件发生变形。
第二法兰为此通过用于连接法兰的器件与第一法兰直接接触。首先通过夹爪产生的跨接的间隙在从中间空间去除安装设备的夹爪后,并且通过拧紧螺钉或固定来自现有技术的夹紧链一直变小,直到固持在第一法兰的槽中的平面密封件被压到第二法兰的槽中。通过两个法兰相互间的另外的常规的固定,平面密封件通过形成的挤压力变形,直到达到气密性。由此有利地提供气密性的连接。
可选地,平面密封件在第一法兰的槽中的正确配合还可以通过平面密封件在槽中存在自由的可转动性、在步骤d)之后并且在步骤e)之前被检验。那么安装设备被固定,并且因此在一方面允许平面密封件在槽中的正确配合,并且在另一方面允许围绕平面密封件的轴线的自由旋转。
挤压力例如在通过螺钉实现的CF法兰连接部的情况下产生,用于固定法兰与配对法兰。螺钉在步骤e)之后和在步骤f)之前被引导通过两个法兰,并且法兰首先利用螺母松弛地相互固定。
由此有利地导致的是,至少一个螺旋夹钳作为安装设备又从松弛地相互固定的法兰中、从第一法兰松开,并且夹爪可以从法兰之间的间隙被去除。有利地,平面密封件在松开安装设备的情况下保持定位在法兰的槽中,这是因为通过安装设备形成的间隙比平面密封件的厚度更窄。或换言之:夹爪的厚度小于平面密封件的厚度。
针对CF法兰连接部,在本发明的有利的设计方案中,在该方法期间,三个根据本发明的安装设备以U形的螺旋夹钳的形式在钻孔之间固定到第一法兰上。因为螺旋夹钳的嵌入法兰之间的中间空间内的夹爪比螺钉钻孔之间的中间空间更窄,所以安装设备不阻止将第二CF法兰利用螺钉临时固定到第一法兰上。优选针对CF法兰设置三个安装设备。
备选地,用于平面密封件变形的挤压力也可以在QCF法兰连接部的情况下通过来自现有技术的夹紧链产生,用于使法兰相互固定。夹紧链为此在步骤f)后、即在松开和去除作为安装设备的夹紧箍圈后通过QCF法兰的两个锥形的外表面弯曲,并且通过夹紧链的螺钉产生挤压力。在此有利地,平面密封件也保持定位在法兰的槽中,这是因为在法兰之间的通过安装设备形成的间隙比平面密封件的厚度更窄。或换言之:夹爪的厚度比平面密封件的厚度更小。
针对QCF法兰连接部,优选首先将配对法兰用手挤压到具有平面密封件的法兰上。随后,双侧边的根据本发明的夹紧箍圈的上半部松开。优选地,尤其是四个凸鼻中的两个保留在平面密封件的下部区域上并且使平面密封件固持在其位置中,从而平面密封件不会从法兰的槽中掉落。在夹紧箍圈的上半部松开后,由现有技术已知的夹紧链的上半部通过法兰的锥形的外表面弯曲。通过夹紧链的重力和尺寸,夹紧链已经使两个法兰相互固定。随后,根据本发明的夹紧箍圈的下方的第二部分从法兰松开,并且替代地,由现有技术已知的夹紧链的下部分通过法兰的锥形的表面弯曲。随后,夹紧链的单元利用常见的六角螺母相互固定,并且产生用于使平面密封件变形的挤压力。
根据本发明的方法和根据本发明的设备确保的是,两个法兰的两个切割棱边中的一个在任何时间点都不接触安装设备的固持爪的凸鼻。由此有利地导致的是,在切割棱边的区域中或甚至在切割棱边区域(真空区域)内不接触密封件。由此有利地导致的是,不会出现对密封件的污染或损坏。此外,切割棱边本身受到保护以防损坏。夹爪的凸鼻沿平面密封件的方向通过平面密封件与第一法兰的切割棱边分离。朝第二法兰的方向,凸鼻通过夹爪相对于法兰的内表面的平行的布置不能够进入凹槽中。
平面密封件因此通过根据本发明的安装设备在法兰侧固持在其位置中。该方法通过另外的法兰侧的临时安装来设置安装设备的去除,并且随后才产生挤压力,由此,两个法兰最终被拧紧。在此,固持凸鼻或固持面的形状和尺寸是安装设备的重要的特征,并且不存在密封件可以滑动的危险。
要理解的是,根据本发明的夹紧箍圈的直径匹配于根据ISO标准的QCF法兰的直径。
附图说明
随后借助实施例和附图详细阐述本发明,但不应由此对本发明造成限制。其中:
图1以等距图示出了CF法兰上的安装设备;
图2以等距图示出了预安装的CF法兰;
图3a)示出了穿过用于CF法兰的安装设备的截面图;
b)以组装好的构件(上方)和以分解图(下方)示出了根据a)的虚线框的片段放大图;
图4以等距图示出了完成安装的CF连接;
图5以等距图示出了QCF法兰上的安装设备;
图6以等距图示出了相互取向的QCF法兰;
图7a)示出了穿过用于QCF法兰的安装设备的截面图;
b)以组装好的构件(上方)和以分解图(下方)示出了根据a)的虚线框的片段放大图;
图8以等距图示出了完成安装的QCF连接。
具体实施方式
实施例1:用于CF法兰的安装设备:
图1至4示出了根据本发明的用于CF法兰的安装设备和用于安装平面密封件的方法。
图1以等距图示出了CF法兰上的安装设备。在此,在第一步骤中,CF法兰4装备有螺钉5和垫片6(在图1中未示出)。用于CF和QCF构件的平面密封件3标准化地由无氧铜构成。平面密封件利用安装设备1、2定位在CF法兰上。应该要注意的是,仅三个安装设备1、2的固持凸鼻位于平面密封件3上(参见图3)。
针对该目的推荐总共三个安装设备1、2,并且将其布置在钻孔之间,如图1所示的那样。安装设备的滚花螺钉2随后小心地被拧紧。
图2此外示出了预安装的CF法兰。随后在第二步骤中,配对法兰8沿轴向取向并且移动到安装设备上。随后用手拧上螺母7(图3)。
图3示出了穿过安装设备的截面图。因为在两个CF法兰4、8之间的通过安装设备的夹爪形成的间隙D1、即夹爪的1.9mm的厚度小于平面密封件的2mm的厚度D2,所以平面密封件3保留在槽中的正确的位置中。
布置在夹爪13的端部上的凸鼻9和法兰的凹槽12一起形成形状锁合的强制引导部作为根据本发明的布置结构,平面密封件3在法兰连接部的进一步的安装期间不会从强制引导部脱离出来。因为总共三个安装设备1、2以具有U形轮廓的螺旋夹钳的形式均匀分布地定位在法兰的周边上,所以平面密封件从槽中脱离出来和掉落是不可能的。
根据框的图3a的片段放大图被再现两次,并且示出了形状锁合的连接。上方部分在此示出具有夹爪13和凸鼻9的安装设备,其例如用于构造针对槽12中的平面密封件3的形状锁合的连接。下方部分示出相同的布置结构用以更清楚的显示,并且以一种分解图再现尺寸。
图4示出了完成安装的CF连接。在去除安装设备的滚花螺钉2后,拉出安装设备。螺母7随后根据规定拧紧,并且用于使平面密封件变形而必需的挤压力通过切割棱边10产生。
实施例2:用于QCF法兰的安装设备:
图5至8示出了根据本发明的、用于QCF法兰的安装设备和用于安装平面密封件的方法。
图5示出了QCF法兰上的安装设备,在此是根据本发明的、由在第一法兰4的外周边上的两个部分构成的夹紧箍圈。
用于CF和QCF构件的平面密封件3标准化地由无氧铜构成。平面密封件利用安装设备1定位在QCF法兰4上。应该要注意的是,仅三个所示的夹爪的三个固持凸鼻位于平面密封件上,参见图7。滚花螺母2被拧紧。
图6此外示出了两个预安装的QCF法兰。配对法兰8沿轴向用手进行取向,并且移动到作为根据本发明的安装设备的夹紧箍圈1上。配对法兰8为此被带到准确的位置中。
图7示出了穿过安装设备的截面图。因为在QCF法兰4、8之间的通过安装设备1形成的间隙、即夹爪13的1.9mm的厚度D1小于平面密封件的2mm的厚度D2,所以平面密封件3不能够从槽中滑动并且保留在正确的位置中。四个夹爪13的四个凸鼻9和第一QCF法兰的槽12一起分别形成形状锁合的强制引导部作为根据本发明的布置结构,平面密封件不会从强制引导部滑出。
在该备选的布置结构中,布置在夹爪的端部上的凸鼻9和法兰4的凹槽12一起总体上也形成形状锁合的强制引导部作为根据本发明的布置结构,平面密封件3在法兰连接部的进一步的安装期间不会从强制引导部脱离出来。因为使用了具有总共四个夹爪的夹紧箍圈,所以平面密封件3从槽中脱离出来是不可能的,夹爪又均匀分布地定位在法兰的周边上。
根据框的图7a的片段放大图被再现两次,并且示出了形状锁合的连接。上方部分在此示出具有夹爪13和凸鼻9的安装设备,其例如用于构造针对槽12中的平面密封件3的形状锁合的连接。下方部分示出相同的布置结构用以更清楚的显示,并且以一种分解图再现尺寸。
图8示出了完成安装的QCF连接。在去除滚花螺母2后,安装设备的上方的侧边可以被打开。QCF夹紧链随后首先放置在法兰连接部的上方部分中。由此,该连接通过夹紧链的重量和形状已经得到固位,并且阻止密封件3的滑动或掉落。在第二步骤中拉出在两个法兰之间的作为安装设备的夹紧箍圈的下半部,并且最后可以安装夹紧链,并且拧紧螺钉。随后根据规定安装QCF夹紧链,并且产生挤压力(图8)。
在图4和图7中,相应于入口中的挤压力分别示出了变形的平面密封件。
根据本发明的安装设备尤其是用于安装加速器(UHV)的真空***的喷射管、腔和其他真空构件,并且在安装具有法兰的真空测试台时是重要的或可使用的。
安装设备此外可以使用在如下所有技术领域中,在其中,在安装法兰期间使用平面密封件并且基于法兰的结构情况准确定位密封件是困难的。
此外理解的是,根据本发明的安装设备可以用于所有在市场上可获得的(Q)CF法兰,并且在本领域技术人员的专业知识的范围内,在UHV技术的领域中关于法兰的和平面密封件的尺寸是可调节的。根据本发明的安装设备因此尤其是可以适应于法兰的和平面密封件的不同的尺寸,适应于法兰中螺钉孔的间距以及法兰,以及适应于法兰的不同形状,如在此仅示例性地提出的具有或不具有管附件的(Q)CF法兰、贯通法兰、焊接法兰、(Q)CF中间件、(Q)CF减压阀、弯管、(Q)CF-T形件、(Q)CF十字件等。
根据本发明的布置结构因此包括:第一法兰4,其具有用于平面密封件3的槽12,和;根据本发明的安装设备,其具有至少一个布置在法兰的中间空间中的夹爪13,在夹爪的自由端部上具有突然地变细的凸鼻9,其中凸鼻和槽一起构造出针对平面密封件的形状锁合的强制引导部,也分别参见图3b和7b。
在两个根据本发明的实施例中,超出量(平面密封件3以该超出量从槽12伸出)通过如下方式得到:
根据公式,D2-TSK等于阶梯部11的深度:
D2-TSK=11,D2=平面密封件3的厚度,并且TSK=切割棱边10的深度,其中适用的是,D1<D2。
在考虑到所有公差(D2=2±0.1mm,TSK=0.65±0.05mm,和阶梯部的深度=1.5+0.05mm)的情况下,在密封件和凸鼻之间产生0至0.2mm的空隙。由此也确定了针对在夹爪的自由端部上的凸鼻的厚度的尺寸。
Claims (15)
1.法兰连接部的平面密封件(3)用的安装设备,其中所述法兰连接部包括第一法兰(4)和第二法兰(8)以及布置在两个法兰(4、8)之间的平面密封件,其特征在于,所述安装设备(1、2)具有至少一个夹爪(13),其嵌入两个法兰(4、8)之间的中间空间中并且在自由端部上具有变细的凸鼻(9),其中,所述凸鼻(9)布置在所述夹爪(13)的朝第二法兰(8)取向的侧面上,其中,所述凸鼻(9)沿径向向内伸出超过所述平面密封件(3)的外边缘,用于固持所述平面密封件(3),并且其中,所述夹爪(13)的厚度小于所述平面密封件(3)的厚度,使得当所述夹爪(13)从两个法兰(4、8)之间的中间间隙去除之后,所述平面密封件(3)能保持固持在在所述中间间隙中。
2.根据权利要求1所述的安装设备,其特征在于所述安装设备(1、2)被构造成螺旋夹钳的形状,所述螺旋夹钳具有U形的轮廓。
3.根据权利要求1所述的安装设备,其特征在于所述安装设备(1、2)被构造成夹紧箍圈的形状,所述夹紧箍圈具有L形的轮廓。
4.根据权利要求3所述的安装设备,其特征在于所述安装设备(1、2)被构造成具有铰接件的、双侧边的夹紧箍圈。
5.根据前述权利要求中任一项所述的安装设备,其特征在于所述安装设备(1、2)具有固定器件(2),用于将所述安装设备固定在所述第一法兰(4)上。
6.根据权利要求5所述的安装设备,其特征在于所述固定器件(2)是滚花螺母或滚花螺钉。
7.根据权利要求5所述的安装设备,其特征在于所述固定器件(2)是快速封闭件,用于将所述安装设备固定在所述第一法兰(4)的外侧面上。
8.一种用于连接(Q)CF法兰的套件,包括六角螺钉、六角螺母和垫片以及至少一个根据前述权利要求中任一项所述的安装设备(1、2)。
9.根据权利要求8所述的套件,其特征在于所述套件包括至少一个法兰和/或平面密封件。
10.一种用于将平面密封件(3)安装到法兰连接部中的方法,所述法兰连接部包括两个法兰(4、8),
其特征在于,
a)平面密封件(3)被置入第一法兰(4)的槽(12)中,其中所述平面密封件(3)的外边缘贴靠在所述槽(12)的外边缘上;
b)选择一安装设备,具有夹爪(13)和在所述夹爪(13)的自由端部上变细的凸鼻(9),其中选择所述安装设备的夹爪的厚度稍微小于所述平面密封件(3)的厚度;
c)所述安装设备的夹爪(13)被按压到所述第一法兰(4)的内侧面上,其中所述夹爪的凸鼻(9)布置在所述夹爪(13)的朝第二法兰(8)取向的侧面上并且沿径向向内伸出超过所述平面密封件(3)的外边缘并且与所述第一法兰(4)的槽(12)相对置地定位;
d)所述安装设备通过其布置在用于所述法兰连接部的中间空间外部的固定器件(2)固定到所述第一法兰(4)上,由此,所述平面密封件(3)固位在所述槽(12)中;
e)第二法兰(8)被按压到第一法兰(4)上,其中所述第二法兰(8)通过所述夹爪(13)与所述平面密封件(3)间隔开;
f)所述安装设备的固定器件被松开,并且夹爪(13)被从两个法兰(4、8)之间的中间间隙中去除,其中所述平面密封件(3)保持固持在其在所述槽(12)中的位置中;
g)挤压力通过用于连接两个法兰(4、8)的器件产生,并且所述平面密封件在所述法兰连接部中变形。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述平面密封件(3)在所述第一法兰(4)的槽(12)中的正确配合通过所述平面密封件在所述槽中存在自由的可转动性、在步骤d)与步骤e)之间被检验。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,挤压力通过用于使两个法兰(4、8)相互固定的螺钉(5)产生,其中所述螺钉在步骤e)之后并且在步骤f)之前被引导通过两个法兰(4、8),并且两个法兰(4、8)利用螺母(7)松弛地相互固定,从而作为安装设备的螺旋夹钳从松弛地相互固定的两个法兰(4、8)松开,并且所述夹爪(13)从两个法兰(4、8)之间的间隙被去除,其中所述平面密封件(3)保持定位在第一法兰(4)和第二法兰(8)的槽中。
13.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,挤压力通过夹紧链产生,用于使两个法兰(4、8)相互固定,其中所述夹紧链在步骤f)后、即在松开和去除作为安装设备的夹紧箍圈后通过两个法兰(4、8)弯曲,其中所述平面密封件保持定位在第一法兰(4)和第二法兰(8)的槽中。
14.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,两个法兰(4、8)的两个切割棱边(10)都没有与所述安装设备的夹爪(13)的凸鼻(9)接触,从而保护所述切割棱边以防损坏。
15.一种包括第一法兰(4)和安装设备(1、2)的布置结构,所述第一法兰(4)具有用于平面密封件的槽(12),所述安装设备具有布置在两个法兰(4、8)的中间空间中的夹爪(13),所述夹爪在所述夹爪的自由端部上具有变细的凸鼻(9),其中所述凸鼻(9)布置在所述夹爪(13)的朝第二法兰(8)取向的侧面上并且在径向上向内伸出超过平面密封件(3)的外边缘,其中,所述夹爪(13)的厚度小于所述平面密封件(3)的厚度,使得当所述夹爪(13)从两个法兰(4、8)之间的中间间隙去除之后,所述平面密封件(3)能保持固持在在所述中间间隙中,并且其中,所述凸鼻(9)和所述槽(12)一起构造出用于平面密封件的强制引导部。
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