DE202014004336U1

DE202014004336U1 - Gewinde-Klemm-Verschraubung für Flansche (FGK-Verschraubung)

Info

Publication number: DE202014004336U1
Application number: DE201420004336
Authority: DE
Original assignee: Westfaelische Wilhelms Universitaet Muenster
Current assignee: Westfaelische Wilhelms Universitaet Muenster
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2014-07-31
Anticipated expiration: 2024-06-04

Abstract

Gleichmäßige und bruchsichere Verschraubung von Flanschen dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolbenhalterinnengewinde (1 in 2, 3 und 4) und ein Kolbenhalteraußengewinde (2 in 2, 3 und 4) über die zu verbindenden Flansche (4 in 2 und 3) geklippt und dann per Gewinde zusammengeschraubt wird, was zu einem parallelen Zusammenziehen der beiden Flansche führt.

Description

Flansche dienen der lösbaren Verbindung von Überdruck- bis Vakuum-Gefäßen. Für eine einfache und gleichmäßige sowie vakuumdichte Verbindung von Glaselementen werden üblicherweise Dreipunktschellen, Bügelklemmen und andere Flanschverbinder benutzt, die um die zu verbindenden Elemente herumgreifen und den nötigen Anpressdruck herstellen. Diese können z. B. mit Sechskantmuttern befestigt oder auch axial verschraubt werden.
Bei Dreipunktschellen üblicher Bauart tritt häufig das Problem auf, dass sie leicht ungleichmäßig angezogen werden, was zu Undichtigkeiten der Flanschverbindungen oder zum Bruch eines Glasflansches führen kann. Auch machen Dreipunktschellen eine sichtende Kontrolle der Parallelität nötig, was u. U. bedeutet, dass man hierzu die Augen/den Kopf weit in den Gefahrenbereich eines Chemieabzuges bringen muss. Ferner ist eine sichtende Kontrolle der Dichtung in montiertem Zustand nicht möglich. Andere Schellentypen benötigen zur Befestigung eigenes Werkzeug und sind meistens aufgrund eines zu starken Anzuges für Glasflansche nicht geeignet. Oder es werden zusätzliche Metallfedern notwendig, wodurch die Zahl der notwendigen Bauteile erhöht wird und Korrosionsprobleme auftreten können. Kettenschellen klemmen nur dünnere Glas- und Metallflansche und bringen aufgrund ihrer losen Glieder Probleme mit sich, da während des Schraubens meistens zwei zu verbindende (Glas)-Flansche und ein Zentrierring zusammen gehalten werden müssen. Bei der Kettenschelle ist außerdem keine Kontrolle der Porosität des Dichtringes möglich.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein bruchsicheres hochvakuumdichtes Verbinden von Vakuumflanschen mit gleichmäßigem leichtem Anzug und ohne Einsatz eines Werkzeuges zu ermöglichen, bei dem die Sichtkontrolle der Dichtung ohne Ausbau möglich ist. Dabei können zwei gleiche (Glas- und Glasflansch, Metall und Metallflansch) oder verschiedene Werkstoffe (Metall- und Glasflansch) verbunden werden.
Dieses Problem wird mit den in den folgenden Schutzansprüchen aufgeführten Merkmalen gelöst. Das Kolbenhalterinnengewinde (siehe (1) in 2, 3 und 4) und das Kolbenhalteraußengewinde (siehe (2) in 2, 3 und 4) der FGK-Verschraubung wird jeweils über die zu verbindenden Flansche geklippt und dann per Gewinde zusammengeschraubt, wobei das Kolbenhalteraußengewinde ähnlich einer Überwurfmutter mit dem Kolbenhalterinnengewinde verschraubt wird. Dies führt zu einem parallelen Zusammenziehen der beiden Flansche. Ein handelsüblicher Zentrierring mit O-Ring (siehe (3) in 2 und 3) wird dabei zwischen die zu verbindenden Flansche gebracht, was der Zentrierung und der Dichtigkeit dient.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass auch zum Verschrauben größerer Flansche (ab KF40) außer einem immer nötigen O-Ring nur zwei Bauteile benötigt werden – das Kolbenhalterinnengewinde (siehe (1) in 2, 3 und 4) und das Kolbenhalteraußengewinde (siehe (2) in 2, 3 und 4) – jedoch keine zusätzlichen Metallringfedern wie bei Flanschen üblicher Bauart.
Die FGK-Verschraubungen bringen eindeutige Vorteile in der Handhabung. Es muss kein Zugang zu bestimmten Schrauben oder Muttern gegeben sein. Zusätzliches Werkzeug ist nicht erforderlich. Der Anzug erfolgt durch die gleichmäßige Schraubverbindung bruchsicher. Der Sichtkontrolle des Zustands des O-Ringes ist im eingebauten Zustand und im laufenden Betrieb möglich (siehe 1). Es handelt sich um selbstsichernde Teile, die während der Montage nicht herunterfallen können. Wenn die Bauteile aus reinem Kunststoff gefertigt werden, unterliegen sie keiner Korrosion, die unter harten Laborbedingungen häufig auftritt und können zudem günstig produziert werden, z. B. auf CNC-Maschinen oder im Kunststoff-Spritzverfahren. Durch die bruchsichere Schraubverbindung, den Verzicht auf Spezial-Werkzeuge und die leichte Sichtkontrolle dient der Einsatz von FGK-Verschraubungen insgesamt auch der Arbeitssicherheit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1–4 erläutert. Es zeigen:
1 FGK-Verschraubung in der Seitenansicht (oben) und im Querschnitt (unten)
2 Die einzelnen Bestandteile der beschriebenen FGK-Verschraubung: 1 Kolbenhalterinnengewinde, 2 Kolbenhalteraußengewinde, 3 Zentrierring und O-Ring, 4 Glasflansch.
3 Die einzelnen Bestandteile der beschriebenen FGK-Verschraubung: 1 Kolbenhalterinnengewinde, 2 Kolbenhalteraußengewinde, 3 Zentrierring mit aufgesetztem O-Ring, 4 Glasflansch
4 Kolbeninnengewinde (oben) und Kolbenhalteraußengewinde (unten)
Bezugszeichenliste

1: Kolbenhalter KF 25 (d59)
2: Überwurfmutter KF25 (klein M46 X2) aufgefräst
3: Zentrierring DN25
4: Glasflansch KF25

Claims

Gleichmäßige und bruchsichere Verschraubung von Flanschen dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolbenhalterinnengewinde (1 in 2, 3 und 4) und ein Kolbenhalteraußengewinde (2 in 2, 3 und 4) über die zu verbindenden Flansche (4 in 2 und 3) geklippt und dann per Gewinde zusammengeschraubt wird, was zu einem parallelen Zusammenziehen der beiden Flansche führt.
Verschraubung von Flanschen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein handelsüblicher Zentrierring mit aufgesetztem O-Ring (3 in 2 und 3) vor der Verschraubung zwischen die Flansche gebracht wird.
Verschraubung von Flanschen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Metall oder Kunststoff gefertigt werden kann.
Verschraubung von Flanschen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie sowohl Glas-Glas, wie auch Glas-Metall wie auch Metall-Metall Elemente verbinden kann.
Verschraubung von Flanschen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass keine zusätzlichen Bauteile (z. B. Metallringfedern, Muttern) benötigt werden und sie ohne Werkzeuge befestigt werden kann.
Verschraubung von Flanschen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring auf Brüchigkeit kontrolliert werden kann, ohne die Apparatur zu zerlegen.
Verschraubung von Flanschen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile selbstsichernd sind und während der Montage nicht herunterfallen können.