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Vakuumrohrverbindung
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Die Erfindung betrifft eine Vakuumrohrverbindung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vakuumrohrverbindung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs hinsichtlich der Schraublagerung des Gewindeteils
der Spannring-Verschlußschraube am Endteil des Spannrings weiterzubilden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeiohnungsmsrkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile
und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind den Merkmalen der Unteransprüche,
der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in schematischer
Darstellung bevorzugte Ausführungsformen als Beispiel zeigt. Es stellen dar: SIG.
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgernäßen Vakuumrohrverbfndung, FIG. 2 eine
Schmalseitenansicht der Vakuumrohrverbindung gemäß FIG 1,
FIG. 3
eine Ansicht auf die dem Schraubenkopf gegenüberliegende Schmalseite der Vakuumrohrverbindung
gemäß FIG. 1, FIG. 4 eine Draufsicht auf den Spannring der Vakuumrohrverbindung
der FIG. 1, FIG. 5 eine Ansicht auf die Innenseite des oberen Endteils des Spannrings
in Richtung des Pfeiles V der FIG. 1 und FIG. 6 eine Ansicht auf die Innenseite
des oberen Endstücks des Spannrings in Richtung des Pfeiles VI der FIG. 1.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vakuumrohrverbindung 1 weist einen
Spannring 2 auf, der als kostengünstiger Massenartikel ausgeführt ist und zur Kupplung
zweier konischer Kleinflansche 3 dient, zwischen denen ein hier nicht dargestellter
Dichtring angeordnet ist. Die beiden Kleinflansche 3 sind dabei vom Spannring 2
umfaßt und befinden sich in einer V-förmigen Nut, die von einer Grundwandung 4 und
zwei von dieser abstrebenden Scbr#gwandungen 5,#' begrenzt iser Die beiden Schrägwandungen
5f5 drücken gegen die Schrägflächen 6 der Kleinflansche 32 so daß der dazwischen
angeordnete Dichtring So weit zusammengedrückt wird, daß eine einwandfreie Vakuumdichtigkeit
im Bereich der Vakuumrohrverbindung 1 gewährleistet ist.
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Der Spannring 2 weist einen lös- und nachstellbaren Verschluß auf
F der eine um ihre Längsachse drehbare Verschlußschraube 7 besitzt. Der kostengünstige
Spannring 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist vorteilhaft
aus einem einzigen Blechstreifen materialeinheitlich einstückig als Blechstanzbie&eformteil
ausgeführt. Dieses einstückige Blechstanzbiegeformteil weist zwei Halbschalen 8,8,einen
der Halbschale 8t zugehörigen Endteil 9, ein der anderen Halbschale 8 zugehöriges
Endstück 10 und einen die beiden Halbschalen 8,8' scharnierbildend verbindenden
Grundsteg ii auf.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht sowohl die als Blechstanzbiegeformteil
ausgeführte Spannringklammer als auch die Verschlußschraube 7 des Spannrings 2 komplett
aus Edelstahl Rostfrei, so daß eine hohe Sicherheit gegen Korrosion gegeben ist.
Außerdem kann der Spannring 2 vorteilhaft insgesamt aus einem austenitischen Edelstahl
Rostfrei solcher Zusammensetzung hergestellt sein, daß der Spannring 2 antimagnetisch
und weitgehend säure- und laugenbeständig ist. Ein derartig erfindungsgemäß einfach
aufgebauter Spannring 2 ist somit vielseitig verwendbar und kann bevorzugt bei aggressiven
Umwelteinflüssen, zum Beispiel in der Chemieindustrief eingesetzt werden. Zudem
kann der Spannring 2 zweckmEßig so ausgeführt sein, daß durch eine weitgehende Eliminierung
von Ferritanteilen im Material des Spannrings 2 eine hohe Strahlungsbeetändigkeit,
zum Beispiel für einen Einsatz in der Kerntechnik, gegeben ist.
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Die Spannringklammer ist so ausgeführt, daß der Endteil 9 der Halbschale
8' und das Endstück 10 der halbschale 8 in der dargestellten Endverschlußposition
im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Öffnungsseite des U-förmigen
Endteils 9 und die Öffnungsseite des spiegelsymmetrisch U-förnigen Endstücks 10
sind einander zugewandt.
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Der Endteil 9 und das Endstück 10 weisen je eine Querwand 12,12' auf,
die in Verlängerung der Grundwandung 4 ausgebildet ist und in Fortsetzung der Schrägwandungen
5,5' seitlich zwei schräge Ejnführwände 13,13' besitzen. Die Breite der Einführwände
13,13' von der Querwand 12,12' bis zum freien Randbereich ist gleich der Breite
der Schrägwandungen 5,5t von der Grundwandung 4 bis zum inneren Halbschalenrand.
Die Querwand 12,12' ist von der Grundwandung 4 an einer Biegekante 14 annähernd
scharfkantig abgebogen, Die Halbschalen 8,8 des Spannrings 2 besitzen an diametral
gegenüberliegenden Seiten an den Schrägwandungen 5,5' Andruckflächenteile 15, die
an den Schrägflächen 6 der Kleinfiansche 3 anliegen. Neben den Andruckflächenteilen
15 sind Frei flächenteile 16 ausgebildet, indem die Schrägwandungen 5,5 in diesen
Bereichen etwas nach außen ausgeformt sind so daß die lichte Weite der V-förmigen
Nut hier etwas größer ist Das heißt, daß der Abstand twischen zwei SEhrStwandungen
5,#' im Bereich der Freiflächenteile 16 etwas größer ist als im Bereich der Andruckfiäch#nteile
15. Der Abstand zwischen den beiden Einführwänden 13,13' des Endteils 9 sowie des
Endstücks 10 ist ebenfalls etwas größer als im Bereich der Andruckflächenteile 15
und entspricht weitgehend dem Abstand zwischen den zwei Sohrägwandungen 5,5' im
Bereich der #reiflächenteile 16, Die Einführwände 13,13' des Endteils 9 und des
Endstücks 10 besitzen eine Abrundung 17, die vom freien Rand am Endbereich bis zur
Querwand 12,12' ausgebildet ist. Weitere Rundungen 18 bestehen im Ubergangsbereich
zwischen den Schrägwandungen
5,5' und den Einführwänden 13,13'.
Ebenso sind Rundteile 19 an den dem Endteil 9 und dem Endstück 10 gegenüberliegenden
Enden der Schrägwandungen 5,5' ausgebildet. Die Rund teile 19 begrenzen einen Freirawn
20 im Bereich des Grundstegs 11 zwischen den Schrägwandungen 5,5'.
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Die Radien der Rundteile 19, der Abrundungen 17 und der Rundungen
18 sind ungefähr gleich groß ausgeführt. Die Länge des Grundstegs 11 beziehungsweise
des Frei raums 20 zwischen den Rund teilen 19 ist in etwa gleich dem Abstandsbereich
zwischen den Rändern der Einführwände 13,13' des Endteils 9 und den gegenüberliegenden
Rändern der Einführwande 13, 13 des Endstücks 10 ausgebildet. Die Länge des Grundstegs
11 ist zudem bevorzugt kleiner als der Radius des Spannrings 2. Die Länge des Grundstegs
11 beziehungsweise des Freiraums 20 kann bei verschieden großen Spannringdurchmessern
vorteilhaft stets gleich lang ausgeführt sein.
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In der Mitte der Querwand 12' des Endteils 9 ist ein ortsfe3te8 Mehrganggewinde
21 ausgebildet, das mehr als eine 360 Grad Gewindeumdrehung besitzt und beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel bevorzeugt etwa drei Gewindegänge besitzt. Dazu ist an der Querwand
122 des Endteils 9 ein Kragen 22 angeordnet der materialeinheitlich einstückig am
Endteil 9 ausgebildet ist und mittels Durchziehen hergestellt wurde, indem ein vorgestanztes
Loch entsprechend aufgeweitet wurde. Das Mehrganggewinde 2t ist in der Rohrwandung
des Kragens 22 mit ausgebildet und erstreckt sich durchgehend von der Innenseite
23 der Querwand 12 bis zum freien Außen rand 24 des Kragens 22, Die Länge des an
der Außenseite
der Querwand 12' vorstehenden Kragens 22 ist hier
so bemessen, daß sie etwas größer ist als die Dicke der Querwand 12'. Der Durchmesser
des Mehrganggewindes 21 beträgt hier etwa zwei Drittel der Breite der Querwand 12
zwischen den Einführwänden 13,13t des Endteils 9 Das Mehrganggewinde 21 in der Querwand
12' und im Kragen 22 kann bevorzugt als metrisches Gewinde ausgeführt sein und ist
beim vorliegenden Ausführungsbeispiel vorteilhaft als M6-Gewinde ausgebildet. Die
FIG. 5 zeigt deutlich, daß an der Innenseite 23 der Querwand 12' des Endteils 9
ein Einführtriehter 25 ausgeformt ist, der sich zum Mehrganggewinde 21 hin konisch
verjüngt, so daß eine Zwangseinführung der Verschlußschraube 7 zur Verhinderung
einer Fehlbedienung gegeben ist.
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Der am Schaft 26 der Verschlußschraube 7 zweckmäßig über die gesamte
Länge ausgebildete Gewindeteil 27 ist hier als M6-Gewinde ausgeführt. Das freie
Ende der Verschlußschraube 7 kann stumpf beziehungsweise gerundet sein, so daß eine
etwaige VerletzungSge# fahr vermieden ist.
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Der Schaft 26 der Verschlußsohraube 7 durchsetzt ein Langloch 28,
das im Mittenbereich der Querwand 12 des Endstücks 10 ausgebildet ist, Die Verschluß
schraube 7 verläuft tangential zum Kleinflansch 3, wobei zwischen der Verschlußschraube
7 und dem Umfangsrand der Kleinflansche 3 ein nur geringer Abstand besteht. Das
Langloch 28 ist in der Querwand 12 des Endstücks 10 so angeordnet, daß sich seine
Länge in Längsrichtung der Querwand 12 zwischen dem freien Stirnende 29 und der
Biegekante 14 erstreckt.
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Das Langloch 28 selbst ist so bemessen, daß seine Länge etwa ein Drittel
größer ist als seine Breite, Die Länge entspricht dabei annähernd dem Durchmesser
des
Kopfes 30 der Verschlußschraube 7. An den einander gegenüberliegenden Längenendbereichen
des Langloches 28 ist letzteres von je einem Rundbogen 31 begrenzt, die hier als
Halbkreis ausgebildet sind.
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Der FIG. 6 ist zu entnehmen, daß sich bei parallel zueinander stehendem
Endteil 9 und Endstück 10 etwa zwei Drittel des Langloches 28 über der Mittenachse
32 des Mehrganggewindes 21 beziehungsweise der Verschlußschraube 7 in Richtung zum
Stirnende 29 hin ausgebildet ist, während sich etwa ein Drittel des Langloches 28
unterhalb der Mittenachse 32 in Richtung zur Biegekante 14 hin erstreckt. Dadurch
ist der Vorteil gegeben, daß insbesondere beim Einleiten des Verschlußvorganges
bei nicht parallel, sondern schräg zueinander stehendem Endteil 9 und Endstück 10
genügend Spielraum für den Schaft 26 der mit ihrem Gewindeteil 27 in dem Mehrganggewinde
21 in axialer Richtung geführten Verschlußschraube 7 im Bereich des Langloches 28
gegeben ist, so daß in jedem Falle ein leichtgängiger und verkleinmungsfreier Verschluß
gewährleistet ist. Der FIG. 6 ist zudem zu entnehmen, daß die Breite des Wandsteget
33 zwischen dem Stirnende 29 und dem oberen Rundbogen 31 annähernd doppelt so groß
ist wie die Dicke der Querwand 12 beziehungsweise der Einführwände 13,13' des Endstücks
10.
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Der Kopf 30 der hier dargestellten Verschlußschraube 7 des Spannrings
2 ist als Kreiszylinderkopf ausgeführt, der einen Querschlitz 34 besitzt, in den
ein Schraubendreher eingesetzt werden kann. Die Versohlußschraube 7 kann im Rahmen
der Erfindung ebenso einen derartigen Schraubenkopf aufweisen der zum Beispiel anstelle
des Querschlitzes 34 einen Kreuzschlitz für den Eingriff eines Kreuzschraubendrehers
oder ein Innensechskantloch für den Eingriff
eines Sechskantschlüssels
besitzt. Es ist auch möglich, die Verschlußschraube 7 zum Beispiel mit einem Mehrkantkopf
auszuführen, an dessen äußeren Schlüsselflächen zum Beispiel ein Maulschlüssel,
ein Ringschlüssel, ein Steckschlüssel oder dergleichen zum Festziehen und Lösen
der Verschlußschraube 7 angesetzt werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, die
Verschlußschraube 7 zum Beispiel als Drahtbiegeschraube auszuführen und mit einem
herzförmigen, ovalförmigen oder kreisringförmigen Drahtbiegekopf zu versehen. Außerdem
kann die Verschlußschraube 7 im Rahmen der Erfindung bevorzugt als mit einem metrischen
Gewinde versehene Flügelschraube ausgeführt sein, deren Kopf zum Beispiel gemäß
DIN oder auch in sogenannter amerikanischer Form gestaltet sein kann.
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Zwischen dem Kopf 30 der Verschlußschraube 7 und der Querwand 12 des
Endstücks 10 befindet sich eine Ausgleichscheibe 35, die am Schaft 26 vorzugsweise
in einer Umfangsnut axial unverschiebbar, jedoch radialfrei drehbar gelagert sein
kann, Über die Ausgleichscheibe 35 wird beim Festziehen der Verschlußschraube 7
ein Reibungsausgleich erzielt. Die Länge der Verschlußschraube 7 und der Abstand
zwischen dem Endteil 9 und dem Endstück 10 oind so gewählt, daß auch bei im Durchmesser
verschieden groß ausgeführten S#annringen 2 die Länge der Verschlußschraube 7 stets
gleich ist, so daß nur eine einzige Verschlußschraubengröße für die verschiedenen
Spannringgrößen bereitzustellen ist, wobei das Mehrganggewinde 21 in den verschieden
großen Spannringen 2 und der Durchmesser und die Steigung der Gewindeteile 27 bei
den Verschlußsohrauben 7 aller unterschiedlichen Spannringgrößen auch gleich sind.
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Bei der Montage der Vakuumrohrverbindung 1 kann zweckmäßig so vorgegangen
werden, daß zunächst der hier nicht dargestellte Dichtring über einen Zentrierring
an einem der beiden Kleinflansche 3 angesetzt und dann der andere Kleinflansch 3
dagegengedrückt wird. Anschließend wird bei zuvor entfernter Verschlußschraube 7
die Spannringklammer mit ihrer Öffnungsseite radial über die beiden Kleinflansche
3 geschoben, wobei der Endteil 9 und das Endstück 10 die Kleinflansche 3 übergreifen.
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Bei diesem Aufschieben der Spannringklammer schwenken die beiden Halbschalen
8,8t, die über den Grundsteg 11 verbunden sind, etwas auseinander.Nachdem die Spannringklammer
über die Kleinflansche 3 geschoben worden ist, federn die Halbschalen 8,8' klammerartig
zusammen und übergreifen die beiden Kleinflansche 3, so daß damit bereits eine Vorzentrierung
gegeben ist. Sodann wird die Verschlußschraube 7 in das Langloch 28 des Endstücks
10 eingeführt und so weit vorgeschoben, daß der Gewindeteil 27 in das Mehrganggewinde
21 des Endteils 9 eingeschraubt werden kann. Der Endteil 9 und das Endstück 10 weisen
dabei einen entsprechend großen Abstand sueinander auf und stehen etwas schräg zueinander.
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Der an den Kopf 30 angrenzende Teil des Schaftes 26 befindet sich
dabeietwa am oberen Rundbogen 31 des Langlochs 28. Durch Drehen der Verschlußschraube
7 greift deren Gewindeteil 27 weiter in das Mehrganggewinde 21 ein, so daß der Endteil
9 und das Endstück -10 in Richtung gegeneinander Verspannt werden, Dabei gleiten
die Andruokflächenteile 15 der Sohrägwandungen 5,5' an den Haibschalen -8,8' weiter
auf die Schräg#lächen 6 der Kleinflansche 3 hinauf und pressen diese unter Verformung
des Dichtrings so weit gegeneinander, bis in der dargestellten
Endverschlußstellung
eine einwandfreie Vakuurndichtigkeit im Bereich der Vakuumrohrverbindung 1 gegeben
ist.
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Um bei der Montage der Vakuumrohrverbindung 1 jegliche Uberbeanspruchung
des Spannrings 2 durch zum Beispiel ungeschultes Hilfspersonal zu vermeiden, kann
es günstig sein, die Verschlußschraube 7 zur Begrenzung des Weiterdrehens mit einer
Schraubbegrenzung zu versehen, Eine solche Schraubbegrenzung kann vorteilhaft als
in den Schaft 26 eingebrachte Ringnut ausgeführt sein, die so gestaltet#ist, daß
ein Freilauf für das Mehrganggewinde gegeben ist. Die Verschluß schraube 7 kann
somit nur so weit angezogen werden, bis das Mehrganggewinde 21 in die entsprechend
breit ausgeführte Ringnut am Schaft 26 gelangt.
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Beim Lösen der Verschlußschraube 7 greift das Mehrganggewinde 21 aufgrund
der nach außen strebenden Vorspannung der Spannringklammer sofort in den Gewindeteil
27 der Verechlußschraube 7 wieder ein, Es kann auch günstig sein, zur Schraubbegrenzung
am Schaft 26 eine Anschlagfläche vorzusehen, die gegen die Innenseite 23 der Querwand
12' des Endteils 9 beim Anziehen der Verschlußschraube 7 an legbar ist. Eine solche
Anschlagfläche kann unmittelbar am Schaft 26 so ausgebildet sein, daß letzterer
im Bereich zwischen dem Endteil 9 und dem Endstück 10 ohne Gewinde einen solchen
Durchmesser aufweist, daß dieser Schaltteil nicht in das Mehrganggewinde 21 der
Querwand 12' eindringen kann.
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Durch derartige Maßnahmen kann in jedem Falle eine Überbeanspruchung
des Verschlusses vermieden werden,