Вакуумное фланцевое соединение

(ц) 2002151 б .23 16 ИЕ ОПИС К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) ВАКУУМНОЕ ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ(57) Использование: в вакуумной технике. Сущность изобретения: плоское дно кольцевой фланца параллельно плоскости разъема В канавке размещен круглый уплотнитель канавки выполнены наклонными. Ближня фланца стенка выполнена под углом 70 к навки, глубина и ширина которой соотве равны 0,7 и 1,1 диаметра сечения упл Стенки и дно канавки сопряжены по ради ному 0,4 этого диаметра. 1 ил. канавки ланцев. Стенки к оси дну каственно тнитепя. су, рав 2002158Изобретение 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 2),Недостатки фланцевого соединения с прямоугольной канавкой следующие: 1, большая величина натекания, т,ебольшая 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, не- контактирующую с обоими фланцами со стороны откачиваемого объема, а также удерживать уплотнитель в канавке при любом пространственном расположениифланца,Целью изобретения является повышение герметичности (уменьшение натекания)и упрощение монтажа фланцевого соединения,Это достигается тем, что в вакуумномфланцевом соединении, содержащем плоский фланец, фланец с кольцевой канавкой10 с плоским дном, параллельным плоскостиразъема фланцев. и прямыми параллельными стенками, и размещенный в канавкекруглый уплотнитель, стенки канавки выполнены наклонными, причем ближняя к15 оси фланца стенка выполнена под углом 70к дну канавки, глубина и ширина которойсоответственно равны 0,7 О и 1,1 б, а стенкии дно канавки сопряжены по радиусу, равному 0,4 б, где б - диаметр сечения уплот 20 нителя,Такая конструкция канавки позволяетза счет наклона стенок уменьшить поверхность уплотнителя, неконтактируюшую собоими фланцами со стороны откачиваемого обьема.Сопряжение дна канавки с ее стенкамипо дуге радиусом 0,4 б, т,е, радиусом с учетом допусков отклонений, практически равным радиусу сечения уплотнителя, сводит30 мертвые обьемы к нулю вследствие близкого совпадения профилей сечений уплотнителя и канавки в местах возможногообразования мертвых объемов (сопряжениядна со стенками канавки),35 За счет этого увеличивается поверхность контакта уплотнителя с фланцами,уменьшается обьем канавки, а значит, увеличивается усилие сжатия в контакте, таккак площадь поперечного сечения уплотни 40 теля не меняется (уплотнитель при данномусилии сжатия несжимаем), в результатеснижается величина натекания через фланцевое соединение.Наклон ближней к оси фланца стенкиобразует выступ внутри канавки, за которыйудерживается уплотнитель, устанавливаемые в канавку с небольшим натягом, и темсамым предотвращается выпадение уплотнителя из канавки при любом пространст 50 венном расположении фланца, что иупрощает монтаж фланцевого соединения,Принятая глубина канавки, равная 0,7 б(диаметра сечения уплотнителя) определенаиз ТУ 38.1051833-88 как среднеарифмети 55 ческое значение, округленное до десятыхдолей.Величина угла наклона стенки 70 вытекает из условия максимального зацепленияуплотнителя при принятой глубине (0,7 б)канавки и минимальном наклоне стенки.2002158 Формула изобретения оставитель Г,Коршуноваехред М,Моргентал Корректор Н.Коро едактор аказ 316 Тираж ПодписО "Поиск" Роспатентава, Ж, Раушская наб 4/5 035, М оизводственно-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 б,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 70 О. Участки 8 и 9 сопряжения стенок с дном канавки выполнены по радиусу, равному 0,4 б, Глубина канавки составляет 0,7 б, а ширина 1,1 о,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 вовпадине, образованной стенкой 5, участкомсопряжения 9 и дном 7, предотвращая выпадение уплотнителя при любом простран 5 ственном расположении фланца. Этоупрощает монтаж фланцевого соединения,При сжатии уплотнитель деформируется, плотно прилегая к поверхностям фланцев, не образуя мерных объемов, Отсюда и10 максимальная поверхность контакта уплотнителя с фланцами и максимальное усилиесжатия в контакте, что повышает герметичность соединения,15 (56) А. Рот, Вакуумные уплотнения, М.; Энергия, 1971, с, 227-228, Там же, с. 224. отличающееся тем, что стенки канавки вы 20 полнены наклонными, причем ближняя коси фланца стенка выполнена под углом70 к дну канавки, глубина и ширина которой. соответственно равны 0,7 б и 1,1 д, астенки и дно канавки сопряжены по радиу-,25 су, равному 0,4 д, где д - диаметр сеченияуплотнителя,