EP4658934A1 - Flanschbauteil - Google Patents

Flanschbauteil

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Publication number
EP4658934A1
EP4658934A1 EP24712215.3A EP24712215A EP4658934A1 EP 4658934 A1 EP4658934 A1 EP 4658934A1 EP 24712215 A EP24712215 A EP 24712215A EP 4658934 A1 EP4658934 A1 EP 4658934A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flange
iso3669
cfs
matching
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24712215.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dr. Bernhard LUCKSCHEITER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Allectra GmbH
Original Assignee
Allectra GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allectra GmbH filed Critical Allectra GmbH
Publication of EP4658934A1 publication Critical patent/EP4658934A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00—Flanged joints
    • F16L23/02—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
    • F16L23/032—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially characterised by the shape or composition of the flanges

Definitions

  • the invention describes a flange component for ultra-high vacuum applications suitable for an ISO3669 flange with a flange outer diameter, several holes with a hole diameter and with a bolt circle on which the holes are arranged, with a bolt circle diameter. Furthermore, the invention describes a method for mounting a flange component on a suitable ISO3669 flange with the method steps of passing a screw through a hole in the flange component and a hole in an ISO3669 flange and screwing the screw to a threaded counterpart, wherein the hole in the flange component has a smaller hole diameter than the hole in the ISO3669 flange.
  • Suitable flange systems are known for ultra-high vacuum (UHV) applications at pressures of up to 10 -13 Pa.
  • UHV ultra-high vacuum
  • metal seals are required at detachable connection points. Since the components must be heated to reach these pressures, the connections must be bakeable.
  • Typical flange systems are Conflat flanges (CF flanges) according to IS03669:2020-02. These flanges are designed for vacuum applications at temperatures up to 450 °C. The name comes from the registered trademark "ConFlat” of Varian, Inc. (Agilent Technologies, Inc.). However, the flange type is now sold by almost all manufacturers worldwide under the name "CF”.
  • the flanges are typically made of stainless steel, titanium or aluminum, and the sealing material is usually oxygen-free, high-purity copper.
  • the flanges are provided with cutting edges which are pressed into the sealing material when the connection is tightened, thereby creating a seal.
  • Metallic sealing rings can only be used once due to the permanent deformation.
  • elastomer seals can also be used for temporary structures.
  • the advantages of CF connections are the high heatability up to 450 °C and the extremely low leak rate of T 10 -11 mbar l/s He.
  • the CF flanges have dimensions according to 1803669:2020-02 "Vacuum technology - Dimensions of cutting edge flanges".
  • the flange component according to the invention for ultra-high vacuum applications suitable for an ISO3669 flange has a flange outer diameter, a plurality of holes with a hole diameter and a hole circle on which the holes are arranged.
  • the hole circle has a hole circle diameter.
  • a flange component suitable for an ISO3669 flange is, within the scope of this invention, a flange component that can be connected to an ISO3669 flange in such a way that a leakage rate corresponding to the ISO3669 flange system is achieved.
  • the diameters of the cutting edges of the ISO3669 flange and the flange component according to the invention are the same and the same seals can be used. Bores in the sense of this invention can have smooth inner walls or an internal thread.
  • a flange according to ISO3669 and accordingly a flange component according to the invention have a circular shape, whereby the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange have the same central axis. Holes are arranged at the same distance from one another between the circumference of the outside and the cutting edge, which is also circular. The centers of the holes are arranged on a circle - the so-called bolt circle in this document - which runs concentrically to the outer edge and the cutting edge of the flange component. The bolt circle therefore has a diameter that is smaller than the outer diameter of the flange and at the same time larger than the diameter of the cutting edge.
  • the bore diameter of the bores of the flange component is smaller than the bore diameter of the bores of the matching ISO3669 flange.
  • the flange component according to the invention has an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the matching ISO3669 flange.
  • the bores of the matching ISO3669 flange form an inner bolt circle of the matching ISO3669 flange, wherein the bolt circle diameter of the flange component according to the invention is larger than the diameter of the inner bolt circle of the matching ISO3669 flange.
  • the flange component according to the invention therefore requires screws with a smaller diameter to be connected to a suitable ISO3669 flange by means of a screw connection, which are lighter and less expensive, and the holes can be drilled more quickly.
  • the flange component according to the invention also has less material, is lighter and can be produced more cost-effectively than a suitable ISO3669 flange.
  • the holes of the matching ISO3669 flange form an outer bolt circle, whereby the bolt circle diameter of the flange component is smaller than the diameter of the outer bolt circle of the holes of the matching ISO3669 flange.
  • the holes of the flange component are arranged next to the bolt circle of the matching ISO3669 flange.
  • the bolt circle of the matching ISO3669 flange is larger than the bolt circle of the flange component according to the invention. Both bolt circles are arranged concentrically around the central axis, whereby due to the larger diameter of the bolt circle of the ISO3669 flange, the bolt circle of the flange component according to the invention is arranged next to the bolt circle of the matching ISO3669 flange.
  • the holes in the flange component form an inner bolt circle and the holes in the matching ISO3669 flange form an inner bolt circle, with the inner bolt circle of the flange component being larger than or equal to the inner bolt circle of the matching ISO3669 flange.
  • An inner bolt circle in the sense of the invention is, analogous to the bolt circle, a circle that is arranged concentrically to the outer edge and the cutting edge of a flange. In contrast to the bolt circle, in which the centers of the holes are arranged on the bolt circle, on the inner bolt circle those points on the circumferences of the holes are arranged with a minimal distance from the center axis.
  • An inner bolt circle therefore has a smaller diameter than a bolt circle of one and the same flange.
  • the inner hole circle of the flange component according to the invention Due to the smaller diameter of the holes in the flange component according to the invention compared to the diameter of the holes in the matching ISO3669 flange, the inner hole circle of the flange component according to the invention has a larger diameter than the inner hole circle of the matching ISO3669 flange when the respective holes are arranged concentrically.
  • the inner hole circles of the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange have the same diameter when the respective points on the circumferences of the holes are congruent with each other with a minimum distance from the central axis, i.e. the holes in the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange are arranged eccentrically to each other.
  • the bores of the flange component form an outer bolt circle and the bores of the matching ISO3669 flange form an outer bolt circle, wherein the outer bolt circle of the flange component is smaller than or equal to the outer bolt circle of the matching ISO3669 flange.
  • An outer bolt circle in the sense of the invention is, like the bolt circle, a circle that is arranged concentrically to the outer edge and the cutting edge of a flange.
  • an outer bolt circle in which the centers of the holes are arranged on the bolt circle, on the outer bolt circle those points are arranged on the circumferences of the holes with the maximum distance from the center axis.
  • An outer bolt circle therefore has a larger diameter than a bolt circle of one and the same flange.
  • the outer hole circle of the flange component according to the invention Due to the smaller diameter of the holes in the flange component according to the invention compared to the diameter of the holes in the matching ISO3669 flange, the outer hole circle of the flange component according to the invention has a smaller diameter than the outer hole circle of the matching ISO3669 flange when the respective holes are arranged concentrically.
  • the outer hole circles of the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange have the same diameter when the respective points on the circumferences of the holes with the maximum distance from the center axis are not congruent with one another, i.e. the holes in the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange are arranged eccentrically to one another.
  • the outer diameter of the flange component is less than or equal to the outer diameter of the matching ISO3669 flange.
  • the flange component according to the invention therefore has less material, is lighter and can be manufactured more cost-effectively than a matching ISO3669 flange.
  • the flange component has a cutting edge, wherein the diameter of the cutting edge is equal to the diameter of the cutting edge of the appropriate ISO3669 flange. This ensures that the flange component according to the invention and the ISO3669 flange fit together and the leakage rate corresponds to a standard ISO3999 flange connection.
  • the flange component has a sealing outlet, the diameter of the sealing outlet being equal to the diameter of the sealing outlet of the matching ISO3669 flange. This ensures that the flange component according to the invention and the ISO3669 flange fit together, the gas flow is guaranteed during evacuation and the leakage rate is low.
  • the flange component has a thickness, wherein the thickness of the flange is smaller than the thickness of the matching ISO3669 flange.
  • the flange component according to the invention therefore has less material, is lighter and can be produced more cost-effectively than a matching ISO3669 flange.
  • the method according to the invention for mounting a flange component to a suitable ISO3669 flange has two method steps: In the first method step, a screw is passed through a hole in the flange component and a hole in an ISO3669 flange.
  • the flange component according to the invention and the suitable ISO3669 flange are arranged in such a way that the holes in the respective flanges are aligned with each other.
  • the screw is screwed to a threaded counterpart.
  • the hole in the flange component according to the invention can have an internal thread.
  • the screw is preferably screwed with a suitable nut or screwed into the existing internal thread.
  • a suitable nut or screwed into the existing internal thread is arranged between the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange, into which the cutting edges engage.
  • the borehole of the flange component has a smaller bore diameter than the bore of the ISO3669 flange.
  • the flange component according to the invention has an outer diameter that is smaller than the outer diameter of the matching ISO3669 flange.
  • the bores of the matching ISO3669 flange form an inner bolt circle, wherein the bolt circle diameter of the flange component is larger than the diameter of the inner bolt circle of the bores of the matching ISO3669 flange.
  • the flange component according to the invention therefore requires screws with a smaller diameter to be connected to a suitable ISO3669 flange by means of a screw connection, which are lighter and less expensive, and the holes can be drilled more quickly.
  • the flange component according to the invention also has less material, is lighter and can be produced more cost-effectively than a suitable ISO3669 flange.
  • the bores of the matching ISO3669 flange form an outer bolt circle, wherein the bolt circle diameter of the flange component is smaller than the diameter of the outer bolt circle of the bores of the matching ISO3669 flange.
  • the screw is guided eccentrically through the bore of the ISO3669 flange.
  • the position of the screw and/or the bore hole of the flange component is shifted radially to the center of the ISO3669 flange in relation to the bore of the ISO3669 flange.
  • the screw is guided eccentrically in a position of the screw and/or the bore hole of the flange component in relation to the bore of the ISO3669 flange, radially shifted to the center of the ISO3669 flange, if the outer hole circles of the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange have the same diameter.
  • the outer bolt circle of the flange component according to the invention has a smaller diameter than the outer bolt circle of the matching ISO3669 flange when the respective holes are arranged concentrically. if the respective points on the circumferences of the holes with the maximum distance from the center axis are not congruent with one another and the holes in the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange are arranged eccentrically to one another.
  • the screw is guided centrally through the bore of the flange component.
  • the screw is guided centrally when the hole circles of the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange have the same diameter, i.e. the bores of the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange are arranged concentrically to one another.
  • the cutting edge of the flange component and the cutting edge of the ISO3669 flange have the same radius.
  • a seal can therefore be used to connect and seal the flange component according to the invention and the matching ISO3669 flange, as is already used for known connections between two ISO3669 flanges.
  • These preferably metallic seals are available as standard, and special designs are not necessary.
  • the bore of the flange component is arranged in the middle between the outer edge and the cutting edge. This ensures sufficient stability of the screw connection between the flange component and the ISO3669 flange.
  • a seal is positioned in the seal outlets of the flange component and the ISO3669 flange, whereby the diameter of the Seal outlet diameter of the flange component is equal to the seal outlet diameter of the ISO3669 flange.
  • the outer diameter of the flange component is smaller than the outer diameter of the ISO3669 flange.
  • the flange component has a thickness, the thickness of the flange being smaller than the thickness of the matching ISO3669 flange. The flange component according to the invention has less material, is lighter and can be produced more cost-effectively than a matching ISO3669 flange.
  • Embodiments of the flange component according to the invention for ultra-high vacuum applications suitable for an ISO3669 flange and of the method according to the invention for mounting a flange component to a suitable ISO3669 flange are shown in a simplified schematic manner in the drawings and are explained in more detail in the following description.
  • Fig. 1 Arrangement and designations of the dimensions of an ISO3669 flange and a flange component according to the invention
  • Fig. 2 a Top view of a flange component according to the invention and ISO3669 flange, holes concentric
  • Fig. 2 b Side view of a flange component according to the invention and ISO3669 flange, holes concentric
  • Fig. 2 c Side view of a flange component according to the invention and ISO3669 flange, holes concentric, thickness different
  • Fig. 3 a Top view of a flange component according to the invention and ISO3669 flange, bores acentric
  • Fig. 3 b Side view of a flange component according to the invention and ISO3669 flange, bores acentric
  • Fig. 3 c Side view of a flange component according to the invention and ISO3669 flange, holes acentric, thickness different
  • Fig. 1 shows a view of an ISO3669 flange CF and a matching flange component CFS according to the invention to illustrate the arrangement of the different areas and their designations.
  • the flange CF, CFS has a circular cross-section around the central axis Z with the outer diameter OD, ODS.
  • the centers of the holes B, BS with diameter M, MS are arranged on a bolt circle with the diameter CD, CDS.
  • the points on the circumferences of the holes B, BS with the minimum distance to the central axis Z lie on an inner bolt circle with diameter ICD, ICDS, the points on the circumferences of the holes B, BS with the maximum distance to the central axis Z lie on an outer bolt circle with diameter OCD, OCDS.
  • the ISO3669 flange CF and the flange component CFS according to the invention each have a thickness T, TS.
  • the seal outlet SR, SRS has the diameter SRD, SRSD, whereby in all the embodiments shown the diameter SRSD of the seal outlet SRS of the flange component CFS according to the invention is equal to the diameter SRD of the seal outlet of the ISO3669 flange CF in order to ensure the precise fit of the flanges CF, CFS to one another and the gas flow during evacuation and thus a sufficient vacuum with a low leak rate.
  • the diameter KED of the cutting edge KE of an ISO3669 flange CF and the diameter KESD of the cutting edge KES of a flange component CFS according to the invention are also equal to one another.
  • the inner diameters ID, IDS of both the ISO3669 flange CF and the flange component CFS according to the invention are equally equal to one another.
  • Fig. 2 shows an embodiment of an ISO3669 flange CF and a matching flange component CFS according to the invention in comparison.
  • the flange component CFS according to the invention has an outside diameter ODS that is smaller than the outside diameter OD of the matching ISO3669 flange.
  • the holes BS of the flange component CFS according to the invention have a smaller diameter MS than the holes B of the matching ISO3669 flange CF.
  • the holes BS of the flange component CFS according to the invention Flange component CFS are arranged in the middle between the outer edge and the cutting edge KES (Fig. 2 a).
  • the centers of the holes B, BS with diameters M, MS are arranged on one and the same bolt circle
  • the bolt circle of the ISO3669 flange has the same diameter CD as the diameter CDS of the bolt circle of the flange component CFS according to the invention.
  • the flange component CFS according to the invention has a thickness TS which is equal to the thickness T of the matching flange component CF (Fig. 2 b).
  • the flange component CFS according to the invention can also have a thickness TS which is less than the thickness T of the matching flange component CF (Fig. 2 c).
  • the flange component CFS according to the invention and the matching ISO3669 flange are arranged in such a way that the holes B, BS of the two flanges CF, CFS are aligned with each other.
  • a screw is then guided centrally through a hole BS of the flange component CFS according to the invention and the hole B of the matching ISO3669 flange CF that is aligned with the hole BS of the flange component CFS according to the invention.
  • the screw is screwed to a suitable threaded counterpart, preferably a nut, in such a way that the flange component CFS according to the invention and the matching ISO3669 flange CF are connected to each other in a gas-tight manner.
  • a metal seal is arranged between the flange component CFS according to the invention and the matching ISO3669 flange CF, into which the cutting edges KE, KES engage.
  • Fig. 3 shows a comparison of another embodiment of an ISO3669 flange CF and a matching flange component CFS according to the invention.
  • the flange component CFS according to the invention has an outer diameter ODS which is also smaller than the outer diameter OD of the matching ISO3669 flange.
  • the holes BS of the flange component CFS according to the invention are also arranged in the middle between the outer edge and the cutting edge KES.
  • the centers of the holes BS of the flange component CFS according to the invention are arranged on a bolt circle that has a smaller diameter CDS than the bolt circle of the matching ISO3669 flange CF with diameter CD.
  • the bolt circles on which the centers of the holes BS of the flange component CFS according to the invention on the one hand and the bolt circles on which the centers of the holes B of the matching ISO3669 flange CF on the other hand are arranged are therefore arranged next to one another concentrically around the central axis Z.
  • the holes BS of the flange component CFS according to the invention have a smaller diameter MS than the holes B of the matching ISO3669 flange CF (Fig. 3 a).
  • the points on the circumferences of the individual holes BS of the flange component CFS according to the invention with the maximum distance from the central axis Z lie on an outer bolt circle which has a different, smaller diameter OCDS than the outer bolt circle with diameter OCD, on which the points on the circumferences of the individual holes B of the ISO3669 flange CF with the maximum distance from the central axis Z are arranged.
  • the bore diameters MS of the bores BS of the flange component CFS according to the invention as well as the diameters ICD, ICDS of the inner hole circles on the one hand and the diameters OCD, OCDS of the outer hole circles on the other hand are dimensioned such that the circumferences of the bores BS of the flange component CFS according to the invention are arranged completely within the circumferences of the bores B of the ISO3669 flange CF, i.e. a screw can be passed through a bore BS of the flange component CFS according to the invention and a bore B of the ISO3669 flange CF at the same time.
  • the flange component CFS according to the invention has a thickness TS which, as in the above embodiment (see Fig. 2), is also equal to the thickness T of the matching flange component CF (Fig. 3 b).
  • the flange component CFS according to the invention can also have a have a thickness TS that is less than the thickness T of the matching flange component CF (Fig. 3 c).
  • the flange component CFS according to the invention and the matching ISO3669 flange are arranged in such a way that the holes B, BS of the two flanges CF, CFS are aligned with each other.
  • a screw is then guided eccentrically through a hole BS of the flange component CFS according to the invention and the hole B of the matching ISO3669 flange CF that is aligned with the hole BS of the flange component CFS according to the invention.
  • the screw is screwed to a matching threaded counterpart in such a way that the flange component CFS according to the invention and the matching ISO3669 flange CF are connected to each other in a gas-tight manner.
  • a metal seal is arranged between the flange component CFS according to the invention and the matching ISO3669 flange CF, into which the cutting edges KE, KES engage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Flanschbauteil für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch mit einem Flansch-Außendurchmesser. mehreren Bohrungen mit einem Bohrungsdurchmesser und mit einem Lochkreis, auf dem die Bohrungen angeordnet sind, mit einem Lochkreis-Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrungsdurchmesser der Bohrungen des Flanschbauteils kleiner sind als die Bohrungsdurchmesser der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches. Weiterhin beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils an einen passenden ISO3669-Flansch mit den Verfahrensschritten Durchführen einer Schraube durch eine Bohrung des Flanschbauteils und eine Bohrung eines ISO3669-Flansches und Verschrauben der Schraube mit eine Gewindegegenstück, wobei die Bohrung des Flanschbauteils einen kleineren Bohrungsdurchmesser aufweist als die Bohrung des ISO3669-Flansches.

Description

F LA N S C H B A U T E I L
Die Erfindung beschreibt ein Flanschbauteil für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch mit einem Flansch-Außendurchmesser, mehreren Bohrungen mit einem Bohrungsdurchmesser und mit einem Lochkreis, auf dem die Bohrungen angeordnet sind, mit einem Lochkreis-Durchmesser. Weiterhin beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils an einen passenden ISO3669-Flansch mit den Verfahrensschritten Durchführen einer Schraube durch eine Bohrung des Flanschbauteils und eine Bohrung eines ISO3669-Flansches und Verschrauben der Schraube mit eine Gewindegegenstück, wobei die Bohrung des Flanschbauteils einen kleineren Bohrungsdurchmesser aufweist als die Bohrung des ISO3669-Flansches.
Stand der Technik
Für Ultra-Hochvakuum (UHV)-Anwendungen bei Drücken bis zu 10-13 Pa sind geeignete Flanschsysteme bekannt. Für gasdichte Verbindungen (Leckraten < 10-9 mbar*l/s He) sind an lösbaren Verbindungsstellen Dichtungen aus Metall notwendig. Da zum Erreichen dieser Drücke ein Erwärmen der Bauteile nötig ist, müssen die Verbindungen ausheizbar sein. Typische Flanschsysteme sind Conflat-Flansche (CF-Flansche) nach IS03669:2020-02. Diese Flansche sind für Vakuumanwendungen bei Temperaturen bis 450 °C ausgelegt. Die Bezeichnung entspringt der eingetragenen Marke „ConFlat“ der Firma Varian, Inc. (Agilent Technologies, Inc.) Die Flansch-Art wird inzwischen jedoch von fast allen Herstellern weltweit unter der Bezeichnung „CF“ geführt. Die Flansche bestehen typ. aus Edelstahl, Titan oder Aluminium, das Dichtmaterial ist meist sauerstofffreies, hochreines Kupfer. Die Flansche sind mit Schneidkanten versehen, die beim Anziehen der Verbindung ein Stück in das Dichtmaterial hineingepresst werden und hierdurch abdichten. Metallische Dichtringe können durch die bleibende Verformung nur einmal eingesetzt werden. Für provisorische Aufbauten können jedoch auch Elastomerdichtungen eingesetzt werden. Vorteile der CF- Verbindungen sind die hohe Ausheizbarkeit bis 450 °C sowie die extrem niedrige Leckrate von T 10-11 mbar l/s He. Die CF-Flansche weisen Abmessungen nach 1803669:2020-02 „Vakuumtechnik - Abmessungen der Schneidkantenflansche“ auf. Diese Norm spezifiziert die Abmessungen von festen oder drehbaren Flanschen, die in Vakuumsystemen Systemen für Drücke von Atmosphärendruck bis zu 10-13 Pa verwendet werden. Für bestimmte Anwendungen sind nach der ISO 3669:2020-02 gefertigte Flansche jedoch überdimensioniert, weisen daher ein hohes Gewicht sowie ein großes Volumen auf. Insbesondere ist die hohe Temperaturbeständigkeit bis 450 °C derartiger Flansche nicht notwendig, da in aller Regel Vakuumsysteme, die dieses Flanschsystem verwenden, bis maximal 250°C ausgeheizt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flanschbauteil bereitzustellen, das ein geringeres Gewicht und geringere Herstellungskosten aufweist als ein Flanschbauteil, das nach ISO3669 hergestellt ist, aber trotzdem mit einem Flansch gemäß ISO3669 verbindbar ist, um Kompatibilität der Flanschbauteile zu gewährleisten. Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils an einen passenden ISO3669-Flansch bereitzustellen, mit dem eine Kompatibilität der unterschiedlichen Flanschbauteile gewährleistet ist.
Die genannte Aufgabe wird mittels des Flanschbauteils für Ultra-Hochvakuum- Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Das erfindungsgemäße Flanschbauteil für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch weist einen Flansch-Außendurchmesser, eine Mehrzahl an Bohrungen mit einem Bohrungsdurchmesser sowie einen Lochkreis, auf dem die Bohrungen angeordnet sind, auf. Der Lochkreis weist einen Lochkreis-Durchmesser auf. Ein Flanschbauteil passend zu einem ISO3669-Flansch ist im Rahmen dieser Erfindung ein Flanschbauteil, das mit einem ISO3669-Flansch derart verbindbar ist, dass eine Leckrate entsprechend dem ISO3669-Flanschsystem erreicht wird Dazu sind die Durchmesser der Schneidkanten von ISO3669-Flansch und erfindungsgemäßem Flanschbauteil gleich und es können dieselben Dichtungen verwendet werden. Bohrungen im Sinne dieser Erfindung können glatte Innenwände oder auch ein Innengewinde aufweisen.
Ein Flansch gemäß ISO3669 und dementsprechend ein erfindungsgemäßes Flanschbauteil weisen eine Kreisform auf, wobei das erfindungsgemäße Flanschbauteil und der passende ISO3669-Flansch die gleiche Mittelachse aufweisen. Zwischen dem Umfang der Außenseite und der ebenfalls kreisförmigen Schneidkante sind in gleichem Abstand zueinander Bohrungen angeordnet. Die Mittelpunkte der Bohrungen sind auf einem Kreis - dem im Rahmen dieser Schrift sog. Lochkreis - angeordnet, der konzentrisch zu der Außenkante und der Schneidkante des Flanschbauteils verläuft. Der Lochkreis weist daher einen Durchmesser auf, der geringer ist als der Außendurchmesser des Flansches und gleichzeitig größer als der Durchmesser der Schneidkante ist.
Erfindungsgemäß ist der Bohrungsdurchmesser der Bohrungen des Flanschbauteils kleiner als die Bohrungsdurchmesser der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches. In einer Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Flanschbauteil einen Außendurchmesser auf, der geringer ist als der Außendurchmesser des passenden ISO3669-Flansches. Die Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches bilden einen inneren Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches, wobei der Lochkreisdurchmesser des erfindungsgemäßen Flanschbauteils größer ist als der Durchmesser des inneren Lochkreises des passenden ISO3669-Flansches.
Das erfindungsgemäße Flanschbauteil benötigt daher zur Verbindung mit einem passenden ISO3669-Flansch mittels einer Schraubverbindung Schrauben mit einem geringeren Durchmesser, die ein geringeres Gewicht aufweisen und kostengünstiger sind, die Bohrungen sind schneller zu bohren. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil weist ebenfalls weniger Material auf, ist leichter und kostengünstiger herstellbar ist als ein passender ISO3669-Flansch.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung bilden die Bohrungen des passenden ISO3669- Flansches einen äußeren Lochkreis, wobei der Lochkreisdurchmesser des Flanschbauteils kleiner ist als der Durchmesser des äußeren Lochkreises der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Bohrungen des Flanschbauteils neben dem Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches angeordnet. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches größer als der Lochkreis des erfindungsgemäßen Flanschbauteils. Beide Lochkreise sind konzentrisch um die Mittelachse angeordnet, wobei aufgrund des größeren Durchmessers des Lochkreises des ISO3669-Flansches der Lochkreis des erfindungsgemäßen Flanschbauteils neben dem Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches angeordnet sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bilden die Bohrungen des Flanschbauteils einen inneren Lochkreis und die Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches einen inneren Lochkreis, wobei der innere Lochkreis des Flanschbauteils größergleich dem inneren Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches ist. Ein innerer Lochkreis im Sinne der Erfindung ist analog zum Lochkreis ein Kreis, der konzentrisch zur Außenkante sowie zur Schneidkante eines Flansches angeordnet ist. Im Gegensatz zum Lochkreis, bei dem die Mittelpunkte der Bohrungen auf dem Lochkreis angeordnet sind, sind auf dem inneren Lochkreis diejenigen Punkte auf den Umfängen der Bohrungen mit minimalem Abstand zur Mittelachse angeordnet. Ein innerer Lochkreis weist daher einen geringeren Durchmesser als ein Lochkreis ein und desselben Flansches auf.
Aufgrund des geringeren Durchmesser der Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils im Vergleich zu dem Durchmesser der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches weist der innere Lochkreis des erfindungsgemäßen Flanschbauteils einen größeren Durchmesser als der innere Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches bei konzentrischer Anordnung der jeweiligen Bohrungen auf. Die inneren Lochkreise des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669-Flansches weisen den gleichen Durchmesser auf, wenn die jeweiligen Punkte auf den Umfängen der Bohrungen mit minimalem Abstand zur Mittelachse deckungsgleich übereinander liegen, die Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669- Flansches also azentrisch zueinander angeordnet sind. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung bilden die Bohrungen des Flanschbauteils einen äußeren Lochkreis und die Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches einen äußeren Lochkreis, wobei der äußere Lochkreis des Flanschbauteils kleinergleich dem äußeren Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches ist.
Ein äußerer Lochkreis im Sinne der Erfindung ist wie der Lochkreis ein Kreis, der konzentrisch zur Außenkante sowie zur Schneidkante eines Flansches angeordnet ist. Im Gegensatz zum Lochkreis, bei dem die Mittelpunkte der Bohrungen auf dem Lochkreis angeordnet sind, sind auf dem äußeren Lochkreis diejenigen Punkte auf den Umfängen der Bohrungen mit maximalem Abstand zur Mittelachse angeordnet. Ein äußerer Lochkreis weist daher einen größeren Durchmesser als ein Lochkreis ein und desselben Flansches auf.
Aufgrund des geringeren Durchmesser der Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils im Vergleich zu dem Durchmesser der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches weist der äußere Lochkreis des erfindungsgemäßen Flanschbauteils einen geringeren Durchmesser als der äußere Lochkreis des passenden ISO3669- Flansches bei konzentrischer Anordnung der jeweiligen Bohrungen auf. Die äußeren Lochkreise des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669- Flansches weisen den gleichen Durchmesser auf, wenn die jeweiligen Punkte auf den Umfängen der Bohrungen mit maximalem Abstand zur Mittelachse nicht deckungsgleich übereinander liegen, die Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669-Flansches also azentrisch zueinander angeordnet sind.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Außendurchmesser des Flanschbauteils kleinergleich dem Außendurchmesser des passenden ISO3669-Flansches. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil weist daher weniger Material auf, ist leichter und kostengünstiger herstellbar ist als ein passender ISO3669-Flansch.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Flanschbauteil eine Schneidkante auf, wobei der Durchmesser der Schneidkante gleich dem Durchmesser der Schneidkante des passenden ISO3669-Flansches ist. Dadurch ist gewährleistet, dass erfindungsgemäßes Flanschbauteil und ISO3669-Flansch zueinander passen, und die Leckrate einer Standard-ISO3999 Flanschverbindung entspricht.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Flanschbauteil einen Dichtungsauslass auf, wobei der Durchmesser des Dichtungsauslasses gleich dem Durchmesser des Dichtungsauslasses des passenden ISO3669-Flansches ist. Dadurch ist gewährleistet, dass das erfindungsgemäße Flanschbauteil und der ISO3669-Flansch zueinander passen, der Gasfluss bei Evakuierung gewährleistet und die Leckrate gering ist.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Flanschbauteil eine Dicke auf, wobei die Dicke des Flansches kleiner der Dicke des passenden ISO3669-Flansches ist. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil weist daher weniger Material auf, ist leichter und kostengünstiger herstellbar ist als ein passender ISO3669-Flansch.
Die Aufgabe wird weiterhin mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage eines Flanschbauteils an einen passenden ISO3669-Flansch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind ebenfalls in den Unteransprüchen dargelegt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils an einen passenden ISO3669-Flansch weist zwei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt erfolgt ein Durchführen einer Schraube durch eine Bohrung des Flanschbauteils und eine Bohrung eines ISO3669-Flansches. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil und der passende ISO3669-Flansch werden derart zueinander angeordnet, dass die Bohrungen der jeweiligen Flansche zueinander fluchten. Im zweiten Verfahrensschritt erfolgt ein Verschrauben der Schraube mit einem Gewindegegenstück. Statt einer Bohrung Bohrungen im Sinne dieser Erfindung können glatte Innenwände oder auch ein Innengewinde aufweisen kann im erfindungsgemäßem Flanschbauteil die Bohrung ein Innengewinde aufweisen. Dazu wird die Schraube bevorzugt mit einer passenden Mutter verschraubt bzw. in das vorhandene Innengewinde eingeschraubt. Zwischen dem erfindungsgemäßen Flanschbauteil und dem passenden ISO3669-Flansch ist eine bevorzugt metallische Dichtung angeordnet, in die die Schneidkanten eingreifen.
Erfindungsgemäß weist das Bohrloch des Flanschbauteils einen kleineren Bohrungsdurchmesser auf als die Bohrung des ISO3669-Flansches. In einer Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Flanschbauteil einen Außendurchmesser auf, der geringer ist als der Außendurchmesser des passenden ISO3669-Flansches. Zudem bilden die Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches einen inneren Lochkreis, wobei der Lochkreisdurchmesser des Flanschbauteils größer ist als der Durchmesser des inneren Lochkreises der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches.
Das erfindungsgemäße Flanschbauteil benötigt daher zur Verbindung mit einem passenden ISO3669-Flansch mittels einer Schraubverbindung Schrauben mit einem geringeren Durchmesser, die ein geringeres Gewicht aufweisen und kostengünstiger sind, die Bohrungen sind schneller zu bohren. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil weist ebenfalls weniger Material auf, ist leichter und kostengünstiger herstellbar als ein passender ISO3669-Flansch.
In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung bilden die Bohrungen des passenden ISO3669- Flansches einen äußeren Lochkreis, wobei der Lochkreisdurchmesser des Flanschbauteils kleiner ist als der Durchmesser des äußeren Lochkreises der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Schraube azentrisch durch die Bohrung des ISO3669-Flansches geführt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Position der Schraube und/oder des Bohrloches des Flanschbauteils in Bezug auf die Bohrung des ISO3669-Flansches radial zur Mitte des ISO3669-Flansches verschoben. Die Schraube wird azentrisch in einer Position der Schraube und/oder des Bohrloches des Flanschbauteils in Bezug auf die Bohrung des ISO3669-Flansches radial verschoben zur Mitte des ISO3669-Flansches geführt, wenn die äußeren Lochkreise des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669-Flansches den gleichen Durchmesser aufweisen Aufgrund des geringeren Durchmesser der Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils im Vergleich zu dem Durchmesser der Bohrungen des passenden ISO3669-Flansches weist der äußere Lochkreis des erfindungsgemäßen Flanschbauteils einen geringeren Durchmesser als der äußere Lochkreis des passenden ISO3669- Flansches bei konzentrischer Anordnung der jeweiligen Bohrungen auf. wenn die jeweiligen Punkte auf den Umfängen der Bohrungen mit maximalem Abstand zur Mittelachse nicht deckungsgleich übereinander liegen und die die Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669-Flansches azentrisch zueinander angeordnet sind.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Schraube zentrisch durch die Bohrung des Flanschbauteils geführt. Die Führung der Schraube erfolgt zentrisch, wenn die Lochkreise des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669- Flansches den gleichen Durchmesser aufweisen, die Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669-Flansches also konzentrisch zueinander angeordnet sind.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung weisen die Schneidkante des Flanschbauteils und die Schneidkante des ISO3669-Flansches den gleichen Radius auf. Zur Verbindung und Abdichtung des erfindungsgemäßen Flanschbauteils und des passenden ISO3669- Flansches kann daher eine Dichtung verwendet werden, wie sie für bekannte Verbindungen zweier ISO3669-Flansche bereits eingesetzt werden. Diese vorzugsweise metallischen Dichtungen sind standardmäßig verfügbar, Sonderanfertigungen sind nicht notwendig.
In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist die Bohrung des Flanschbauteils in der Mitte zwischen äußerem Rand und Schneidkante angeordnet. Dadurch wird eine genügende Stabilität der Schraubverbindung von Flanschbauteil und ISO3669-Flansch gewährleistet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vor dem Verschrauben des Flanschbauteils mit dem ISO3669-Flansch eine Dichtung in den Dichtungsauslässen des Flanschbauteils und des ISO3669-Flansches positioniert, wobei der Durchmesser des Dichtungsauslasses des Flanschbauteils gleich dem Durchmesser des Dichtungsauslasses des ISO3669-Flansches ist. Dadurch ist der nutzbare Raum des Flanschbauteils identisch mit Flanschen nach ISO3669.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Außendurchmesser des Flanschbauteils kleiner als der Außendurchmesser des ISO3669-Flansches. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist das Flanschbauteil eine Dicke auf, wobei die Dicke des Flansches kleiner der Dicke des passenden ISO3669-Flansches ist. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil weist weniger Material auf, ist leichter und kostengünstiger herstellbar als ein passender ISO3669-Flansch.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Flanschbauteils für Ultra-Hochvakuum- Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage eines Flanschbauteils an einen passenden ISO3669- Flansch sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 : Anordnung und Bezeichnungen der Dimensionen eines ISO3669-Flansches sowie eines erfindungsgemäßen Flanschbauteils
Fig. 2 a: Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Flanschbauteil und ISO3669-Flansch, Bohrungen konzentrisch
Fig. 2 b: Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Flanschbauteils und ISO3669-Flan- sches, Bohrungen konzentrisch
Fig. 2 c: Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Flanschbauteils und ISO3669-Flan- sches, Bohrungen konzentrisch, Dicke unterschiedlich
Fig. 3 a: Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Flanschbauteil und ISO3669-Flansch, Bohrungen azentrisch
Fig. 3 b: Seitenansicht auf ein erfindungsgemäßes Flanschbauteil und ISO3669-Flan- sches, Bohrungen azentrisch Fig. 3 c: Seitenansicht eines erfindungsgemäße Flanschbauteils und ISO3669-Flansches, Bohrungen azentrisch, Dicke unterschiedlich
Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines ISO3669-Flansches CF sowie eines passenden erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS zur Verdeutlichung der Anordnungen der unterschiedlichen Bereiche und ihrer Bezeichnungen. Der Flansch CF, CFS weist einen kreisrunden Querschnitt um die Mittelachse Z mit dem Außendurchmesser OD, ODS auf. Die Mittelpunkte der Bohrungen B, BS mit Durchmesser M, MS sind auf einem Lochkreis mit dem Durchmesser CD, CDS angeordnet. Die Punkte auf den Umfängen der Bohrungen B, BS mit minimalem Abstand zur Mittelachse Z liegen auf einem inneren Lochkreis mit Durchmesser ICD, ICDS, die Punkte auf den Umfängen der Bohrungen B, BS mit maximalem Abstand zur Mittelachse Z liegen auf einem äußeren Lochkreis mit Durchmesser OCD, OCDS. Der ISO3669-Flansch CF und das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS weisen jeweils eine Dicke T, TS auf.
Der Dichtungsauslass SR, SRS weist den Durchmesser SRD, SRSD auf, wobei in allen gezeigten Ausführungsbeispielen der Durchmesser SRSD des Dichtungsauslasses SRS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS gleich dem Durchmesser SRD des Dichtungsauslasses des ISO3669-Flansches CF ist, um die Passgenauigkeit der Flansche CF, CFS zueinander und den Gasfluss bei Evakuierung und damit ein ausreichendes Vakuum bei niedriger Leckrate zu gewährleisten. Ebenfalls gleich zueinander sind der Durchmesser KED der Schneidkante KE eines ISO3669-Flansches CF und der Durchmesser KESD der Schneidkante KES eines erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS. Die Innendurchmesser ID, IDS sowohl des ISO3669-Flansches CF als auch des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS sind gleichermaßen jeweils gleich zueinander.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines ISO3669-Flansches CF und eines passenden erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS im Vergleich. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS weist einen Außendurchmesser ODS auf, der geringer ist als Außendurchmesser OD des passenden ISO3669-Flansches. Die Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS weisen einen geringeren Durchmesser MS als die Bohrungen B des passenden ISO3669-Flansches CF auf. Die Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS sind in der Mitte zwischen äußerem Rand und der Schneidkante KES angeordnet (Fig. 2 a).
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Mittelpunkte der Bohrungen B, BS mit Durchmesser M, MS auf ein und demselben Lochkreis angeordnet, der Lochkreis des ISO3669-Flan- sches weist den gleichen Durchmesser CD wie der Durchmesser CDS des Lochkreises des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS.
Das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS weist eine Dicke TS auf, die gleich der Dicke T des passenden Flanschbauteils CF ist (Fig. 2 b). Zur Einsparung von Material und Gewicht kann das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS auch eine Dicke TS aufweisen, die geringer ist als die Dicke T des passenden Flanschbauteils CF (Fig. 2 c).
Zur Montage des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS an den passenden ISO3669- Flansch CF werden das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS und der passende ISO3669-Flansch derart angeordnet, dass die Bohrungen B, BS der beiden Flansche CF, CFS zueinander fluchten. Dann wird eine Schraube durch eine Bohrung BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteil CFS und die mit der Bohrung BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS fluchtende Bohrung B des passenden ISO3669-Flansches CF zentrisch geführt. Die Schraube wird mit einem passenden Gewindegegenstück, bevorzugt einer Mutter, derart verschraubt, dass das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS und der passende ISO3669-Flansch CF gasdicht miteinander verbunden sind. Dazu ist zwischen dem erfindungsgemäßen Flanschbauteil CFS und dem passenden ISO3669-Flansch CF eine metallische Dichtung angeordnet, in die die Schneidkanten KE, KES eingreifen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ISO3669-Flansches CF und eines passenden erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS im Vergleich zeigt Fig. 3. Das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS weist einen Außendurchmesser ODS auf, der ebenfalls geringer ist als Außendurchmesser OD des passenden ISO3669-Flansches.
Die Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS sind ebenfalls in der Mitte zwischen äußerem Rand und der Schneidkante KES angeordnet. In diesem Ausführungs- beispiel sind die Mittelpunkte der Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS auf einem Lochkreis angeordnet, der einen geringeren Durchmesser CDS aufweist als der Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches CF mit Durchmesser CD. Die Lochkreise, auf dem die Mittelpunkte der Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS einerseits und die Lochkreise, auf dem die Mittelpunkte der Bohrungen B des passenden ISO3669-Flansches CF andererseits angeordnet sind, sind also nebeneinander konzentrisch um die Mittelachse Z angeordnet. Zusätzlich weisen die Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS einen geringeren Durchmesser MS als die Bohrungen B des passenden ISO3669-Flansches CF auf (Fig. 3 a).
Die Punkte auf den Umfängen sowohl der Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS als auch der Bohrungen B des ISO3669-Flansches CF, die minimalen Abstand zur Mittelachse Z aufweisen, liegen auf demselben inneren Lochkreis mit dem Durchmesser ICD, ICDS, wobei die Durchmesser ICD und ICDS gleich zueinander sind. Die Punkte auf den Umfängen der einzelnen Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS mit maximalem Abstand zur Mittelachse Z liegen im Gegensatz dazu auf einem äußeren Lochkreis, der einen anderen, geringeren Durchmesser OCDS aufweist als der äußere Lochkreis mit Durchmesser OCD, auf dem die Punkte auf den Umfängen der einzelnen Bohrungen B des ISO3669-Flansches CF mit maximalem Abstand zur Mittelachse Z angeordnet sind. Die Bohrungsdurchmesser MS der Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS sowie die Durchmesser ICD, ICDS der inneren Lochkreise einerseits und die Durchmesser OCD, OCDS der äußeren Lochkreise andererseits sind derart bemessen, dass die Umfänge der Bohrungen BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS vollständig innerhalb der Umfänge der Bohrungen B des ISO3669- Flansches CF angeordnet sind, also eine Schraube gleichzeitig durch jeweils eine Bohrung BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS und eine Bohrung B des ISO3669-Flan- sches CF durchführbar ist.
Das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS weist eine Dicke TS auf, die wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel (s. Fig. 2) ebenfalls gleich der Dicke T des passenden Flanschbauteils CF ist (Fig. 3 b).Das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS kann ebenfalls eine Dicke TS aufweisen, die geringer ist als die Dicke T des passenden Flanschbauteils CF (Fig. 3 c).
Zur Montage des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS an den passenden ISO3669- Flansch CF werden das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS und der passende ISO3669-Flansch derart angeordnet, dass die Bohrungen B, BS der beiden Flansche CF, CFS zueinander fluchten. Dann wird eine Schraube durch eine Bohrung BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteil CFS und die mit der Bohrung BS des erfindungsgemäßen Flanschbauteils CFS fluchtende Bohrung B des passenden ISO3669-Flansches CF azen- trisch geführt. Die Schraube wird mit einem passenden Gewindegegenstück derart verschraubt, dass das erfindungsgemäße Flanschbauteil CFS und der passende ISO3669- Flansch CF gasdicht miteinander verbunden sind. Dazu ist zwischen dem erfindungsgemäßen Flanschbauteil CFS und dem passenden ISO3669-Flansch CF eine metallische Dichtung angeordnet, in die die Schneidkanten KE, KES eingreifen.
B EZ U G SZ E I C H E N L I S TE
CF ISO3669-Flansch
CFS Erfindungsgemäßes Flanschbauteil
B Bohrungen des ISO3669-Flansches
BS Bohrungen des erfindungsgemäßen Flanschbauteils
CD Lochkreis-Durchmesser des ISO3669-Flansches
CDS Lochkreis-Durchmesser des erfindungsgemäßen
Flansch bauteils
ICD Durchmesser des inneren Lochkreises des ISO3669-Flansches
ICDS Durchmesser des inneren Lochkreises des erfindungsgemäßen Flansch bauteils
OCD Durchmesser des äußeren Lochkreises des ISO3669-Flansches
OCDS Durchmesser des äußeren Lochkreises des erfindungsgemäßen Flansch bauteils
ID Innendurchmesser des ISO3669-Flansches
IDS Innendurchmesser des erfindungsgemäßen Flanschbauteils
KE Schneidkante des ISO3669-Flansches
KES Schneidkante des erfindungsgemäßen Flanschbauteils
M Bohrungsdurchmesser des ISO3669-Flansches
MS Bohrungsdurchmesser des erfindungsgemäßen Flanschbauteils
OD Außendurchmesser des ISO3669-Flansches
ODS Außendurchmesser des erfindungsgemäßen Flanschbauteils
SR Dichtungsauslass des ISO3669-Flansches
SRS Dichtungsauslass des erfindungsgemäßen Flanschbauteils
SRD Durchmesser des Dichtungsauslasses des ISO3669-Flansches
SRSD Durchmesser des Dichtungsauslasses des erfindungsgemäßen Flansch bauteils
T Dicke des ISO3669-Flansches
TS Dicke des erfindungsgemäßen Flanschbauteils

Claims

PA TE N TA N S P R Ü C H E
1. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) mit
• einem Flansch-Außendurchmesser (ODS)
• mehreren Bohrungen (BS) mit einem Bohrungsdurchmesser (MS) und
• mit einem Lochkreis, auf dem die Bohrungen (BS) angeordnet sind, mit einem Lochkreis-Durchmesser (CDS) dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrungsdurchmesser (MS) der Bohrungen (BS) des Flanschbauteils (CFS) kleiner sind als die Bohrungsdurchmesser (M) der Bohrungen (B) des passenden ISO3669-Flansches (CF), wobei die Bohrungen (B) des passenden ISO3669-Flansches (CF) einen inneren Lochkreis (ICD) bilden, und wobei der Lochkreisdurchmesser (CDS) des Flanschbauteils (CF) größer ist als der Durchmesser des inneren Lochkreises (ICD) der Bohrungen (B) des passenden ISO3669-Flansches (CF).
2. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (BS) des Flanschbauteils (CFS) neben dem Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches (CF) angeordnet sind.
3. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem
ISO3669-Flansch (CF) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochkreis des passenden ISO3669-Flansches (CF) größer ist als der Lochkreis des Flanschbauteils (CFS).
4. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (BS) des Flanschbauteils (CFS) einen inneren Lochkreis (ICDS) und die Bohrungen (B) des passenden ISO3669-Flansches (CF) einen inneren Lochkreis (ICD) bilden, wobei der innere Lochkreis (ICDS) des Flanschbauteils (CFS) größergleich dem inneren Lochkreis (ICD) des passenden ISO3669-Flansches (CF) ist.
5. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (BS) des Flanschbauteils (CFS) einen äußeren Lochkreis (OCDS) und die Bohrungen (B) des passenden ISO3669-Flansches (CF) einen äußeren Lochkreis (OCD) bilden, wobei der äußere Lochkreis (OCDS) des Flanschbauteils (CFS) kleinergleich dem äußeren Lochkreis (OCD) des passenden ISO3669-Flansches (CF) ist.
6. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (ODS) des Flanschbauteils (CFS) kleinergleich dem Außendurchmesser (OD) des passenden ISO3669-Flansches (CF) ist.
7. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschbauteil (CFS) eine Schneidkante (KES) aufweist, wobei der Durchmesser (KESD) der Schneidkante (KES) gleich dem Durchmesser (KED) der Schneidkante (KE) des passenden ISO3669-Flansches (CF) ist.
8. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschbauteil (CFS) einen Dichtungsauslass (SRS) aufweist, wobei der Durchmesser (SRSD) des Dichtungsauslasses (SRS) gleich dem Durchmesser (SRD) des Dichtungsauslasses (SR) des passenden ISO3669-Flansches (CF) ist.
9. Flanschbauteil (CFS) für Ultra-Hochvakuum-Anwendungen passend zu einem ISO3669-Flansch (CF) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschbauteil (CFS) eine Dicke (TS) aufweist, wobei die Dicke (TS) des Flansches (CFS) kleiner der Dicke (T) des passenden ISO3669-Flansches (CF) ist.
10. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) mit den Verfahrensschritten:
• Durchführen einer Schraube durch eine Bohrung (BS) des Flanschbauteils (CFS) und eine Bohrung (B) eines ISO3669-Flansches (CF),
• Verschrauben der Schraube mit einem Gewindegegenstück, wobei die Bohrung (BS) des Flanschbauteils (CFS) einen kleineren Bohrungsdurchmesser aufweist als die Bohrung (B) des ISO3669-Flansches (CF), wobei die Bohrungen (B) des passenden ISO3669-Flansches (CF) einen inneren Lochkreis (ICD) bilden, und wobei der Lochkreisdurchmesser (CDS) des Flanschbauteils (CF) größer ist als der Durchmesser des inneren Lochkreises (ICD) der Bohrungen (B) des passenden ISO3669-Flansches (CF).
11. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube azentrisch durch die Bohrung (B) des ISO3669-Flansches (CF) geführt wird.
12. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Schraube und/oder der Bohrung (BS) des Flanschbauteils (CFS) in Bezug auf die Bohrung (B) des ISO3669-Flansches (CF) radial zur Mittellinie (Z) des ISO3669-Flansches (CF) verschoben ist.
13. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube zentrisch durch die Bohrung (BS) des Flanschbauteils (CFS) geführt wird.
14. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (KES) des Flanschbauteils (CFS) und die Schneidkante (KE) des ISO3669-Flansches den gleichen Durchmesser aufweisen.
15. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (BS) des Flanschbauteils (CFS) in der Mitte zwischen äußerem Rand und Schneidkante (KES) angeordnet ist.
16. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschrauben des Flanschbauteils (CFS) mit dem ISO3669-Flansch (CF) eine Dichtung in den Dichtungsauslässen des Flanschbauteils (CFS) und des ISO3669-Flansches (CF) positioniert wird, wobei der Durchmesser (SRSD) des Dichtungsauslasses (SRS) des Flanschbauteils (CFS) gleich dem Durchmesser (SRD) des Dichtungsauslasses (SR) des ISO3669-Flansches (CF) ist.
17. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (ODS) des Flanschbauteils (CFS) kleiner ist als der Außendurchmesser (OD) des ISO3669-Flansches (CF).
18. Verfahren zur Montage eines Flanschbauteils (CFS) an einen passenden ISO3669- Flansch (CF) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschbauteil (CFS) eine Dicke (TS) aufweist, wobei die Dicke (TS) des Flansches (CFS) kleiner der Dicke (T) des passenden ISO3669-Flansches (CF) ist.
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