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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen eines
mit einem Außengewinde
versehenen Leitungsende eines Leitungssystems.
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Solche
Vorrichtungen werden insbesondere für Anwendungen in hochreinen
Anlagen für
Gase und Flüssigkeiten
wie beispielsweise bei der Halbleiter-Wafer-Herstellung, in der
Photovoltaik, in Vakuum- und Gasmischanlagen und dergleichen eingesetzt.
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Vorrichtungen
der gattungsgemäßen Art
sind seit langem bekannt. Insbesondere werden solche Vorrichtungen
zum Verschließen
eines mit einem Außengewinde
versehenen Leitungsendes in Vakuum-Systemen eingesetzt.
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Beim
herkömmlichen
Aufbau solcher auch als "Blindkappen" bezeichneten Vorrichtungen
wird eine Art "Überwurfmutter" verwendet. Diese Überwurfmutter
weist ein entsprechendes Innengewinde auf, mit welchem diese auf
das Außengewinde
des Leitungsendes aufgeschraubt werden kann. Zur eigentlichen Abdichtung
ist ein sog. "Blindstutzen" mit Dichtscheibe
vorgesehen, wobei der Blindstutzen in die Überwurfmutter eingesetzt wird.
Hierzu weist die Überwurfmut ter
eine entsprechende dem Innengewinde axial gegenüberliegende Durchgangsbohrung auf,
in welche der Blindstutzen mit einem zylindrischen Schaftteil einsetzbar
ist. Zur axialen Abstützung
des Blindstutzens in der Überwurfmutter
ist der Blindstutzen mit einem entsprechenden umlaufenden, radial
vorstehenden Haltesteg versehen. Im montierten Zustand ragt der
Blindstutzen mit seinem Schaftteil axial aus der Überwurfmutter
heraus und weist eine Ringnut auf, in welche ein Sicherungsring eingesetzt
ist. Damit wird durch diesen Sicherungsring der Blindstutzen unverlierbar
in der Überwurfmutter
gehalten.
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Des
Weiteren, um eine möglichst
optimale Abdichtung zu erreichen, bildet dieser Blindstutzen zum
Innengewinde der Überwurfmutter
hin einen umlaufenden, axial vorstehenden Ringwulst, dessen Durchmesser
kleiner ist als der Innendurchmesser der Überwurfmutter. Das bedeutet,
dass im montierten Zustand zwischen dem Ringwulst und der Innenwand
der Überwurfmutter
eine Art Ringraum gebildet wird.
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Des
Weiteren weist die Überwurfmutter
im Bereich des Ringwulstes zumindest eine Durchgangsbohrung auf,
welche in den genannten Ringraum mündet. Über diese Durchgangsbohrung kann
ein sog. Lecktest durchgeführt
werden. Ist die Dichtung durch die Blindkappe des Leitungsendes nicht
vollständig,
so können
entweichende Gase über
diese Durchgangsbohrung entweichen, so dass eine Prüfung der
Dichtigkeit in einfacher Weise gegeben ist.
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Aufgrund
der komplizierten Ausgestaltung, insbesondere der hohen Anforderungen
insbesondere bei Vakuum-Leitungssystemen
an die Dichtigkeit ist der Ringwulst zwingend vorzusehen. Des Weiteren
kann zwischen diesem Ringwulst und dem Leitungsende noch eine zusätzliche
Dichtscheibe vorgesehen sein, um die Dichtwirkung weiter zu verbessern.
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Aufgrund
der Ausgestaltung des Ringwulstes sind die bekannten "Blindkappen", wie oben beschrieben,
dreiteilig ausgebildet. D. h. sie bestehen im Wesentlichen aus der Überwurfmutter,
dem Blindstutzen sowie dem Sicherungsring. Dies bedeutet wiederum,
dass an die Präzision
bei der Herstellung äußerst hohe
Anforderungen zu stellen sind, um einen möglichst optimalen Dichtsitz
insbesondere des Ringwulstes am Leitungsende bzw. auf der Dichtscheibe
erreichen zu können.
Dieser dreiteilige Aufbau sowie dessen aufwändige Herstellung bedeuten somit
relativ hohe Herstellungskosten.
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Der
Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
eine einfachere Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Verschließen eines
mit einem Außengewinde
versehenen Leitungsende zur Verfügung
zu stellen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß zusammen
mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass
ein Kappenboden vorgesehen ist, welcher einstückig an einem mit einem Innengewinde
versehenen, auf das Außengewinde
des Leitungsendes aufschraubbaren Hülsenabschnitt angeformt ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird
eine Vorrichtung zum Verschließen
eines mit einem Außengewinde
versehenen Leitungsendes zur Verfügung gestellt, welche einteilig
ausgebildet ist. Dies verringert insbesondere die Herstellkosten
erheblich.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Unteransprüchen zu
entnehmen.
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So
kann gemäß Anspruch
2 vorgesehen sein, dass der Kappenboden einen axial zum Hülsenabschnitt
vorstehenden, umlaufenden Ringwulst aufweist, welcher einen umlaufend
radialen Abstand zum Hülsenabschnitt
aufweist. Durch diese Ausgestaltung wird eine äußerst optimale Dichtwirkung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Einsatz gewährleistet.
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Des
Weiteren kann gemäß Anspruch
3 vorgesehen sein, dass zwischen dem Kappenboden bzw. dem Ringwulst
und dem Leitungsende eine Dichtscheibe vorgesehen ist. Auch durch
diese Dichtscheibe kann die Dichtwirkung erheblich verbessert werden.
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Gemäß Anspruch
4 kann vorgesehen sein, dass der Hülsenabschnitt mit wenigstens
einer Durchgangsbohrung versehen ist, welche etwa im axialen Bereich
des Ringwulstes angeordnet ist. Durch diese Durchgangsbohrung ist
insbesondere ein Lecktest in einfacher Weise durchführbar.
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Hierzu
kann gemäß Anspruch
5 vorgesehen sein, dass der Ringwulst zusammen mit dem Hülsenabschnitt
im montierten Zustand der Vorrichtung am Leitungsende eine Art Ringkammer
bildet. Dazu mündet
insbesondere die Durchgangsbohrung nach Anspruch 4 in diese Ringkammer,
so dass ein Lecktest sicher durchführbar ist.
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Gemäß Anspruch
6 kann die Dichtscheibe aus einem geeigneten Kunststoff oder auch
aus einem metallischen Werkstoff gebildet sein. Dies ist letztendlich
vom Einsatzgebiet bzw. von den Medien, welche im Leitungssystem
aufgenommen bzw. geleitet werden, abhängig.
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Weiter
kann das Innengewinde gemäß Anspruch
7 zur Vermeidung einer Kaltverschweißung versilbert sein.
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Nachfolgend
wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Form einer Blindkappe zusammen mit dem Leitungsende eines Leitungssystems
und einer Dichtscheibe;
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2 einen
Vertikalschnitt der Bauteile aus 1 im montierten
Zustand.
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1 zeigt
eine Vorrichtung zum Verschließen
eines mit einem Außengewinde
versehenen Leitungsendes, welche nachfolgend als Blindkappe 1 bezeichnet
wird. Des Weiteren ist auch ein Leitungsende 2 dargestellt,
welches in seinem Endbereich ein Außengewinde 3 aufweist.
Dieses Leitungsende 2 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel
mit einem Außensechskant 4 versehen.
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Des
Weiteren ist in axialer Verlängerung
des Außengewindes 3 ein
in seinem Durchmesser verjüngt
ausgebildeter zylindrischer Dichtansatz 5 vorgesehen. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
des Leitungsendes 2 ist dieser Dichtansatz 5 stirnseitig
mit einem umlaufenden Ringwulst 6 ver sehen, welcher zur
Verbesserung der Dichtwirkung beiträgt. Des Weiteren ist aus 1 eine
Dichtscheibe 7 erkennbar, welche im Betrieb auf den Ringwulst 6 des
Dichtansatzes 5 bzw. in die Vorrichtung dichtend aufsetzbar
bzw. einsetzbar ist. Diese Dichtscheibe 7 kann aus einem
metallischen oder einem Kunststoffwerkstoff bestehen, was letztendlich
von den Einsatzbedingungen abhängig
ist. Insoweit sollte die Dichtscheibe 7 aus einem Material
hergestellt sein, das auch gegen aggressive Medien beständig ist.
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Weiter
ist aus 1 ersichtlich, dass die Blindkappe 1 ebenfalls
einen Hülsenabschnitt 9 bildet,
welcher mit einen Außensechskant 10 versehen ist,
der sich annähernd über die
gesamte axiale Länge
der Blindkappe 1 erstreckt. In ihrem zum Leitungsende 2 hin
liegenden Endbereich weist die Blindkappe 1 ein Innengewinde 11 auf,
welches sich annähernd über die
halbe axiale Länge
der Blindkappe 1 erstreckt. Diese axiale Länge des
Innengewindes 11 ist der axialen Dimensionierung des Außengewindes 3 sowie
des Dichtansatzes 5 mit seinem Ringwulst 6 des
Leitungsendes 2 derart angepasst, dass die Dichtscheibe 7 dichtend
gegen den Ringwulst 6 pressbar ist.
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Zur
weiteren Verbesserung der Dichteigenschaften weist die Blindkappe 1 in
ihrem Kappenboden 12 einen im Durchmesser verkleinerten
Ringwulst 13 auf, mit welchem die Blindkappe 1 im
montierten Zustand gegen die Dichtscheibe 7 drückt.
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2 zeigt
einen solchen montierten Zustand der Blindkappe 1 am Leitungsende 2.
Beim Ansetzen bzw. Anziehen der Blindkappe 1 am Leitungsende 2 über dessen
Außen sechskant 10 kann
der Außensechskant 4 des
Leitungsendes 2 zum "Gegenhalten" dienen. Damit wird
eine Verformung des Leitungsendes 2 bei der Montage der
Blindkappe 1 sicher verhindert.
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Aus 2 ist
ersichtlich, dass die Blindkappe 1 mit ihrem Innengewinde 11 auf
das Außengewinde 3 des
Leitungsendes 2 aufgeschraubt ist. Des Weiteren ist ersichtlich,
dass zwischen dem Dichtansatz 5 und der Blindkappe 1 eine
Art Ringraum 14 gebildet wird. Dieser Ringraum 14 erstreckt
sich bis in den Bereich radial außerhalb des Ringwulstes 13 der Dichtkappe 1.
Des Weiteren ist aus 2 ersichtlich, dass die Blindkappe 1 zwei
sich diametral gegenüber liegende
Durchgangsbohrungen 15 und 16 aufweist, welche
jeweils in den Ringraum 14 münden.
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Die
Dichtscheibe 7 wird in diesem montierten Zustand zwischen
dem Ringwulst 13 der Blindkappe 1 und dem Ringwulst 6 des
Leitungsendes 2 aufgenommen. Dabei ist aus 2 ersichtlich,
dass aufgrund dieser speziellen Ausgestaltung, insbesondere des
Ringwulstes 13 des Kappenbodens 12 eine optimale
Dichtwirkung erreichbar ist.
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Insgesamt
zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
in Form der Blindkappe 1 durch äußerst geringe Herstellkosten
aus, da diese einstückig
ausgebildet ist.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Blindkappe 1 ist
deren äußerst große Dichtigkeit,
wobei die Blindkappe für
alle vorkommenden Baugrößen gleichermaßen einsetzbar
ist. Durch die einstückige
Ausbildung der Blindkappe ergeben sich ebenfalls weniger Schnittstellen
mit einer potenziellen Leckage.
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Auch
lassen sich aufgrund dieser Konstruktion äußerst gute Dichtungseigenschaften
erreichen. So haben Tests gezeigt, dass eine absolute Dichtigkeit
auch bei äußerst hohen
Betriebsdrücken
von über
700 Bar erreichbar ist.
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Bei
einem Helium-Lecktest mit "Wiederholmontage" wurden beispielsweise äußerst zufriedenstellende
Leckraten erreicht.