Быстроразъемное сверхвысоковакуум-hoe устройство

(54) БЫСТРОРАЗЬЕМНОЕ СВЕРХВАКУУМНОЕУСТРОЙСгВО и ль достигается за сче чно герметизирующему ащитный экран, верхерметично закреплен экране, а нижнИЙ ольцевой желоб, при оставленная це что концентриу установлен 3 экранний оторо на герметизирующемего конец введен в Изобретение относится к мащинострое нию, в частности к вакуумной технике.Известно быстроразъемное фланцевое. соединение труб, корпус которого связан с сильфоном и с. цилиндрическим экраном5 с лабиринтным предохранительным устройством, установленным в обогреваемую кольцевую ванну с расплавленным металлом-уплотни телем сн абженную н агревающим, и охлаждающим устройством 11.10, Недостатком известного устройства является то, что ресурс работы ограничивается временем образования окисной пленки толщиной более 10 А на металлеуплотнителе ванны и на герметизирующем35 экране в результате взаимодействия с остаточной газовой средой вакуумного объев ма или атмосферы.Наиболее близким к предлагаемому устройству является быс троразъемное фланцевое соединение труб, содержащее корпус с кольцевой ванной, заполненной металломуплотнителем и снабженной системой на-. грева и охлаждения, сильфонный узел которого соединен с герметизирующим экраном, имеющим в нижней части кольцевой желоб, в котором размещен подпружиненный кольцевой вкладыш с упорными винтами 2.Недостаток изестного решения заключается в том, что в период герметизаци перемещение герметизируюшего экрана в расплавленный металл-уплотнитель кольцевой ванны происходит в две стадии с выдержкой;. обусловленной необходимостью расплавления металла в уплотните между герметизирующим экраном и кольцевым вкладышем, ограниченного от цальнейшего перемещения посредством упора, что понижает надежность конструкции,Цель изобретения - повышение надежэтом внешний зазор между наружной поверхностью защитного экрана и внутренней цилинцричеокой поверхностью кольцевого желоба, по крайней мере вдва раза меньше внутреннего зазора между внутренней поверхностью защитного акранаи цилиндрической поверхностью кольцевого желоба, а высота столба металла-уплотнителя в кольцевой ванне более чем в два раза превосходит высоту кольцевого желоба, ве О личина которой не меньше, чем внутрен - ний зазор.На чертеже приведено устройство,внешний вид.Быстроразьемное сверхвакуумное ус -тройство содержит нижний фланец 1, кольцевую ванну 2, в нижней части которой закреплены система 3 нагрева и система4 охлаждения для нагрева и охлажденияметалла-уплотнителя 5, взаимоцействую щего с герметизируюшим экраном 6, вы -полненного в нижней части в виде кольцевого желоба, В кольцевой желоб герметизирующего экрана с зазором установленнижний конец защитного цилиндрического 25экрана 7, верхний конец которого герметично приварен к герметизирующему экрану 6, в свою очередь приваренному квнутреннему колпаку 8, При этом внешний зазор между наружной поверхностью ЗОзащитного акрана и внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого желоба,по крайней мере, в два раза меньше внутреннего зазора между внутренней поверхностью защитного экрана и цилиндричес 35кой поверхностью кольцевого желоба, авысота столба металла-уплотнителя вкольцевой ванне более чем в два разапревосходит высоту кольцевого желоба,величина которой не меньше чем внут40ренний зазор. Наличие указанных соотно -шений в размерах позволяет обеспечитьнадежи,й разрыв окнсной пленки, образо -вавшейся на поверхности металла - уплотнителя размещенного во внешнем зазоре.45Для разрыва окисной пленки необходимаразность давления по обе. стороны окисной пленки, что и обусловлено соотношением высот кольцевой ванны и желоба.Для последующего устранения окиснойплевка аз зоны внешнего зазора, являющегося местом уплотнения, необходимообеспечить протекание определенного объе -ма металла-уплотнителя через внешнийзазор, что и обеспечивается соотношением .указанных размеров зазорови высотыколь-, 55 цевого желоба. При этом внутренняя поверхность ванны 2, внутренняя поверхность коль- ,цевого желоба герметизирующего экрана 6 и нижний конец зшцитного цилиндрическо - го акрана 7 покрыты материалом 9, например серебром, хорошо смачиваемым металлом-уплотнителем, например оловом или индием. Внутренний колпак 8 соединен с сильфонным узлом, выполненным в виде штока 10, к нижней части которого приварен сильфон 11, Верхний койец силь- фона 11 приварен к фланцу 12, на котором закреплена втулка 13, обеспечивающая направление для штока 10, на верхнем конце которого укреплен кронштейн 14, связанный с. механизмом подьема.фланец 12 герметизирует фланец 15 наружного колпака 16. Наружный колпак соединен герметично с верхним фланцем 17, снабженным проточкой для уплотнителя 18, выполненным из органического материала.Устройство работает следующим образом,С помощью подъемного механизма,связанного с кронштейном 4, наружный кол - пак 16 и внутренний колпак 8 опускаются до соприкосновения верхнего фланца 17 с нижним фланцем 1. При этом нижняя часть герметизируюшего экрана 6 находится выше уровня расплавляемого металла - уплотнителя 5. Во внутренней полости кольцевого желоба герметизирующего экрана 6 находится металл-уплотнитель в твердой фазе, уровень которого определяется высотой желоба и одинаков по обе стороны защитного цилиндрического экрана, При этом поверхность металла-уплот - нителя 5, расположенного с наружной стороны защитного цилиндрического экрана, подвергаясь воздействию остаточной газовой среды и атмосферы, покрыта прочной и плотной окисной пленкой, темпера - тура диссоциации которой не нижеС. При откачке объема, за счет силы атмос - ферноГо давления, воздействующего на кол - пак 16, осуществляется герметизация фланцев 1 и 17 уплотнителем 18. По достижении определенного вакуума включают систему нагрева 3 и расплавляют металл-уплотнитель 5 в ванне 2. После этого герметизируюший экран 6 перемещают в металл-уплотнитель 5 ванны 2.При этом металл-уплотнитель ванны 2 не смачивает металл-уплотнитель в кольцевом желобе герметизируюшего экрана .ввиду наличия на его поверхности окисной пленки, что мешает герметизации, а уровень нерасплавленного металла- уплотнителя с,внутренней стороны защитного цилиндрического экрана находится ниже уровня металла - уцлотиителя в ванне 2.8069 74 5Однако после расплавления металла-уплотнителя в кольцевом желобе герметизируюшего экрана 6, в силу закона Паскаля для сообщающихся сосудов, уровень металла-уплотнителя по обе стороны зашит- ного цилиндрического экрана выравнивает - ся. Этот процесс сопровождается течени -ем жидкого металла-уплотнителя в зазоре между наружной. поверхностью защитного экрана и внутренней стенкой кольевого желоба герметизирующего экрана 6, а это приводит к разрыву предварительно образовавшейся окисной пленки и к контакту чистого неокисленного металлауплотнителя с чистой неокисленной поверхностью защитного экрана, что обеспечивает полную смачиваемость и герметичность соединения. Затем включается система,4 охлаждения, которая после за - твердевания металла-уплотнителя 5 выклю чается, и процесс герметизации считает - ся завершенным.Процесс разгерметизации происходит в следующем поряцке. Производят форвакуумную откачку между внутренним кол паком 8 и наружным колпаком 16, а также откачку основного вакуумного объема. Затем включают систему 3 нагрева и расплавляют металл-уплотнитель 5.После этого герметизируюший экран 6 выводят 30 из ванны 2, выключают систему 3 нагре-. ва и включают систему 4 охлаждения. В вакуумный объем напускается воздух, и с помощью поцьемного механизма, свя - занного с кронштейном 14, производится попьем верхнего фланца 17 со всеми сопрягаемыми деталями. При этом следует добавить, что уровень металла-уплотнителя в кольцевом желобе герметизирующего экрана выравнивается по обе стороны защитного экрана и определяется высотой кольцевого желоба герметизируюшего экрана. Формула изобретения Быс трор азьемное с верхвакуумное ус - тройство, содержащее кольцевую ванну, заполненную металлом-уплотнителем, систему ее нагрева и охлаждения, приводной узел с сильфонным узлом, соединенным с цилиндрическим 1 ерметизирующим акраном, нижняя часть которого звканчивается кольцевым желобом, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения надежности, концентрично герметизирующему экрану установлен защитный экран, верхний конец которого герметично закреплен на герметизируюшем экране, а нижний его конец введен в кольцевой желоб, при этом внешний зазор между наружной поверхностью защитного экрана и внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого желоба, по крайней мере, в цва раза меньше внутреннего зазора межцу внутренней поверхностью защитного экрана и цилиндрической поверхностью кольцевого желоба, а высота столба металла-уплотнителя в кольцевой ванне блее чем в два раза превосходит высоту кольцевого желоба, величина которой не меньше, чемвнутренний зазор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 500411, кл. Г Ь 39/04, 1975,2. Авторское свидетельство СССР по заявке2437779/29-08, кл. Р 16 1 37/04, 1977.1 130 Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгороц, ул, Проектн 56 Тираж 1017 ИИ Госуцарственного комитпо целам изобретений и о 35, Москва Ж, Раушска Поцписное. а СССР рытийнаб., ц.4/5