Mit einer Dichtung ausgerüstete Flanschverbindung Vorliegende Erfindung betrifft die Schaf fung einer mit einer Dichtung ausgerüsteten Flanachverbindung, insbesondere für unter Vakuum stehende Einrichtungen der Wärme technik, wie sie beispielsweise als Destilla- tions- bzw. Rektifikationsapparate bekannt sind, um einfache oder fraktionierte Destilla tionen, in geschlossenen Behältern, sogenann ten Kolonnen, unter stark vermindertem Druck durchführen zu können.
Bei diesen Einrichtungen müssen einerseits sehr weiche, etwa aus Gummi, gummihaltigen Stoffen, Kunststoffen, Kunstharzen oder sonstigen, so wohl nachgiebigen als auch anschmiegsamen Stoffen bestehende, dadurch aber auch durch Wärmeeinwirkung leicht zu beschädigende Dichtungen zur Anwendung kommen, wäh rend anderseits die Durchführung des wärme technischen Verfahrens es notwendigerweise mit sich bringt, dass die Apparaturen und damit die aus diesen 'Stoffen bestehenden Dichtungen nicht. nur hohen Temperaturen, sondern auch starken Unter- oder auch Über drücken ausgesetzt. werden.
Da ein unter der artig widerstrebenden Bedingungen auftre tendes Problem zunächst nicht ohne weiteres lösbar erscheint, war man bisher genötigt, auf aus derartigen nachgiebigen und an schmiegsamen, aber auch durch Wärmeein wirkung leicht zu beschädigenden Stoffen be stehende Dichtungen zu verzichten und Werk stoffe zur Anwendung zu bringen, die den Dichtungszweck nicht voll erfüllten. Konnte man auf die Verwendung von durch Wärme einwirkung leicht zu beschädigenden Dichtun gen nicht verzichten, so war in Kauf zu nehmen, sie nach verhältnismässig kurzer Zeit auswechseln zu müssen, womit sich Be triebsunterbrechungen und erhöhte Betriebs kosten als unvermeidliche Folgen einstellten.
Vorliegende Erfindung geht von der Er kenntnis aus, da.ss die Aufgabe, weiche und nachgiebige sowie anschmiegsame, dadurch aber durch Wärmeeinwirkung leicht zu be schädigende Dichtungen bei hohen thermi schen und mechanischen Beanspruchungen anzuwenden, trotz der genannten Gegensätz- fiehkeiten lösbar ist.
Die erfindungsgemässe. Flansehverbindung, insbesondere für unter Vakuum stehende Ein richtungen der Wärmetechnik, kennzeichnet sich dadurch, dass die Flanschverbindung Flanschteile zur Aufnahme der mechanischen Beanspruchungen und Flanschteile, zwischen denen die Dichtung liegt., aufweist, wobei die letztgenannten Flanschteile mit den die me chanischen Beanspruchungen aufnehmenden Flansehteilen je durch einen zwischen beiden Flanschteilen liegenden Zwischenflanschteil verbunden sind,
und wobei dieser Zwischen- flanachteil einen höheren Wärmeleitwider- stand als die beiden mit ihm verbundenen Flanschteile besitzt. Die Zeichnung gibt zwei Ausführungs möglichkeiten der Erfindung bei einer unter hohem Vakuum arbeitenden Rektifizierungs- kolonne wieder, wobei zu Zwecken der bes seren Veranschaulichung die Flansehv erbin- dung im noch nicht angepressten Zustand ge zeigt ist.
Fig. 1 stellt in schematischer Darstel- lung die Ausführungsform einer Flanschver- bindung dar, bei der jeder der beiden Flan sche aus einem Stück besteht.
Fig.2 zeigt in der gleichen Darstellung eine Ausführungsform, bei der jeder F'lanseh aus drei verschiedenen 'Teilen besteht.
In Fig.1 sind die beiden Kolonnenteile, die mittels einer erfindungsgemäss ausgebil deten Flansehverbindung miteinander zu be festigen sind, mit 1 und 2 bezeichnet. Im Raume 3 herrsche hoher Unterdruck. Gleich zeitig befinde sich hier ein Stoff hoher Tem peratur. Trotzdem soll auf die Verwendung einer durch Wärmeeinwirkung leicht zu be schädigenden Vakuumdichtung nicht verzich tet werden.
Um die sich damit ergebende technische Aufgabe lösen zu können, sind folgende Massnahmen getroffen worden: Die Kolonnenteile 1 und 2 weisen zunächst zwei ringförmige Planschteile :l und 5 auf, die so ausgebildet sind, dass sie die auf die Kolonnenteile 1 und 2- wirkenden mechani schen Beanspruchungen aufnehmen, wenn sie mit genügend hohen Kräften gegeneinander verspannt sind.
Zu diesem Zweck ist. der zwei zangenartig ausgebildete, bei 9 gelenkig ge lagerte Bügelarme ,6 aufweisende Bügel vorge sehen, dessen Arme '6 die Flanschteile 4 und 5 über Ringstücke 7 mittels der kräftigen Schraubenbolzenanker 8 unter Erzeugung ho her Kräfte gegeneinander pressen. Die Ring stücke 7 bestehen zweckmässig aus Asbest, Fiber, Verbindungen beider oder dergleichen, wobei nichtgezeichnete metallische Zwischen stücke zwischen den Teilen 6 und 7 für gleich mässige Druckverteilung Sorge tragen können.
Ausser den Flanschteilen 4, ä sind in grösse rem Abstande von den Kolonnenteilen 1, \? ringförmige Flanschteile 10, 11 grösseren Durchmessers vorgesehen. Der Flanschteil 4 bzw. 5 ist über einen Zwischenflanschtei112 bzw. 13 mit dem Flanschteil 1<B>1</B>0 bzw. 11 zu einem Stück verbunden. Der Flanschteil 10 ist zur Aufnahme einer durch Wärmeeinwir kung leicht. zu beschädigenden ringförmigen Dichtung 16 bestimmt.
Damit diese Dichtung 1G nicht durch die in den Kolonnenteilen 1, 2 bzw. in den Flanschtelen 4, 'S auftre tenden. hohen Temperaturen schädlich beein flusst wird, russ sie durch einen dazwischen geschalteten hohen Wärmeleitwiderstand vor diesen Temperaturen geschützt werden. Hier zu sind die Zwisehenflanschteile 12:, 13 vor gesehen, die. durch ihre Formgebung einen hohen Wärmeleitwiderstand aufweisen.
Dies wird dadurch erreicht, dass in dem ursprüng lich ein einheitliches Ringstück bildenden Ge- sam.tfla.nsch <B>10,</B> 12, 14, 4 bzw. 11, 1'3, <B>115,</B> 5 durch Ausdrehen eine ringförmige Ausneh- mung 14 bzw. 1.5 vorgesehen ist, so dass das so gebildete Zwisehenflanschstück 12 bzw. 13 im Querschnitt sehr dünn ist und es da durch einen beträchtlich höheren Wärmeleit- widerstand als die beiden mit. ihm verbun denen Flanschteile 4 -und<B>10</B> bzw. '5 und 11 aufweist.
Selbstverständlich können auch an dere Herstellungsmassnahmen, wie Aushobeln, Ausräumen, Auswalzen usw., für diese Aus- nehmung in Betracht kommen. Durch die Wahl eines Werkstoffes mit kleiner Wärme leitzahl, wie etwa eines hochlegierten Stahls, für den Gesamtflansch 10, 12, 4 bzw. 11, 13, 5 kann zudem der Wärmeleitwiderstand die ses letzteren erhöht werden.
Dadurch, dass die radiale Länge der Zwischenflanschteile 12:, 13 innerhalb gewisser Grenzen beliebig gross gewählt werden kann, lässt sich ferner der Wärmeleitwiderstand dieser Teile zusätzlich entsprechend vergrössern, so dass die Dich tung 1@6 dem Temperatureinfluss des Raumes 3 mittel- und unmittelbar weitestgehend entzo gen ist, womit es möglich wird, für diese praktisch jeden Stoff verwenden zu können,
der unabhängig von einer leicht eintretenden Beschädigung durch Wärmeeinflüsse die ge wünschte Dichtungswirkung mit grösster Le bensdauer verbürgt. Zur Sicherung der Aus- übung der erforderlichen Dichtungskräfte auf die Flanschteile 10, 11, zwischen welchen die Dichtung 16 liegt, sind die Schrauben bolzen 17 vorgesehen, die auf einem grösse ren Durchmesser als die Dichtung 16 angeord net sind, und die beiden Flanschteile 10, 11 durchsetzen.
Man erkennt, dass im fertig montierten Zustand der Flanschv erbindung die Zwischen- flansehteile 12, 13 von allen äussern Kräften völlig entlastet sind, da sie zur gegenseitigen Anlage deshalb kommen, weil ihre gegenüber liegenden Begrenzungsflächen 18, 19 bündig mit den einander gegenüberliegenden Begren zungsflächen 20 und 21 der Flansehteile 4 und 5 bzw. 22 und 23 der Flansehteile 10 und 1:1 sind.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entsprechen gleiche Bezugsziffern gleichen Teilen des Ausführungsbeispiels nach Fig.1. Unterschiedlich ist lediglich die Ausbildung der Zwisehenflansehteile 24 und 2'5, die mit den Flansehteilen 4, 5 bzw. 10, 11 nicht mehr aus einem 'Stück bestehen.
Der Zwischen flanschteil 2-l bzw. 25 besteht hier aus einem eine geringere Wärmeleitzahl aufweisenden Werkstoff als derjenige bzw. diejenigen der anschliessenden Flanschteile 4 und 10 bzw. 5 und 11, welche 'Teile nachträglich mit dem Zw ischenflansehteil verschweisst, verlötet oder sonstwie mit ihm verbunden sind.
Zusätzlich zu der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Anordnung der Kühlleitungen 26 und 27 vor gesehen, die in unmittelbarer Nähe der Dich tung 16 so angeordnet sind, dass selbst ein etwaiger geringer, durch die Zwischen flanschteile 24 und 25 noch eintretender Wärmefluss zu keinen Temperaturerhöhungen der Dichtung 16 zu führen vermag. Im Ge genteil, die Kühlwirkung der Leitungen 26, 2'7 kann so eingestellt sein, dass der Dichtung 1,6 jede gewünschte Temperatur, unabhängig von der im Raum 3 herrschenden Temperatur, erteilt werden kann.
Dadurch, dass allein dureb die Formgebung der Zwischenflansch teile 24, 25 nur geringe Wärmemengen zur Dichtung 16 weitergeleitet werden, ist es mög lich, diesen Temperaturzustand auch bei ge- ringer Kühlleistung beliebig lange zu erhal ten. Die Zwischenflansehteile 12, 13 in Fig.1 bzw. 24, 2!5 in Fig.2; können auch mit nicht dargestellten Rippen versehen sein, um die Wärmeabstrahlungsfläche zu vergrössern, so da.ss dann beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die zusätzliche Kühlung durch die Kühlleitungen 26, 27 wegfallen kann.