ВАКУУМНЫЙ ФЛАНЕЦ

Полезная модель относится к термовакуумному оборудованию и предназначена для герметизации торцов труб.
Известна трубчатая вакуумная печь TVF-1200X22/X43 компании «Актан» (http://www.actan.ru/vac_frn_tvf.html). Особенностью конструктивного исполнения трубчатых нагревательных печей является использование керамической или кварцевой трубы в нагревательной камере. На торцах кварцевой трубы установлены вакуумные фланцевые уплотнения, предназначенные для обеспечения герметичности кварцевой трубы. Детали фланцевого соединения выполнены из нержавеющей стали и включают фланцы, между которыми размещено распорное кольцо и вакуумные уплотнительные кольца. Фланцы между собой скреплены болтовым соединением.
Недостатком указанного фланцевого соединения является неудобство в эксплуатации: каждый раз, при проведении очередного технологического цикла (загрузки в печь исходных материалов), приходится откручивать и закручивать множество болтов, размещенных по периметру фланца. Кроме того, постоянный монтаж и демонтаж фланцев снижает срок их эксплуатации, а при неравномерном затягивании болтов не исключена вероятность нарушения герметичности фланцевого соединения.
Известно также быстрораскрываемое вакуумное окно той же компании. Конструкция вакуумного окна включает неподвижный и подвижный фланцы, между которыми установлено уплотнительное кольцо. Неподвижный фланец устанавливают герметично на торце кварцевой трубы. Подвижный фланец соединен с неподвижным фланцем петлевым соединением. Благодаря наличию петлевого соединения подвижный фланец можно открывать и закрывать наподобие дверцы. Подвижный фланец фиксируют в закрытом положении при помощи прижимного болта.
Недостаток такого соединения заключен в неравномерности прижатия поверхностей фланцев друг к другу. Связано это с тем, что подвижный фланец при закрывании двигается относительно неподвижного не плоскопараллельно, а под углом, зависящим от конструкции петлевого соединения. При этом подвижный фланец со стороны петлевого соединения прижимается к уплотнительному кольцу сильнее, чем со стороны прижимного болта, т.е образуется перекос. Как следствие, неравномерное прижатие поверхностей фланцев может привести к разгерметизации.
Технической задачей, решаемой данной полезной моделью является повышение степени надежности вакуумного фланцевого уплотнения.
Техническая задача решается путем использования съемного фланца, прижимаемого к неподвижному фланцу плоскопараллельно, по всей плоскости. Для этого подвижный фланец снабжен шаровым винтовым механизмом со штурвалом, размещенным по центру подвижного фланца.
Чертежи, поясняющие конструкцию фланцев, приведены на фигурах.
На фиг.1 приведен общий вид вакуумного фланца в аксонометрии.
На фиг.2 приведен разрез вакуумного фланца.
Вакуумный фланец содержит неподвижные фланцы 1 и 2, соединенные крепежом 3, и съемный фланец. Неподвижные фланцы снабжены уплотнительными кольцами 4-6 и распорным кольцом 7, которые устанавливают на кварцевой трубе 8. Съемный фланец включает корпус 9, прижимной фланец 10 с патрубком 11, ось 12 и штурвал 13. Ось 12 снабжена резьбой 14 и шарнирным соединением 15, завальцованным в приливе 16 прижимного фланца 10. Неподвижный фланец 1 снабжен стойками 17, входящими в отверстия 18 корпуса 9 съемного фланца. Патрубок 11 проходит сквозь отверстие 19 и служит для выпуска газов из кварцевой трубы 8.
Вакуумный фланец используют следующим образом:
Неподвижные фланцы 1 и 2 вместе с уплотнительными кольцами 4-6 и распорным кольцом 7 устанавливают на кварцевой трубе 8 и стягивают крепежом 3. При этом уплотнительные кольца 4 и 5 прижимаются к поверхности кварцевой трубы, герметизируя ее. После этого надевают съемный фланец на стойки 17, пропустив их через отверстия 18, и фиксируют, повернув по часовой стрелке. После этого вращают штурвал 13. Вместе со штурвалом крутится и ось 12, которая одновременно совершает поступательное движение по резьбе 14 в направлении торца кварцевой трубы. Прижимной фланец 10, связанный с осью 12, благодаря наличию шарнирного соединения 15, равномерно прижимается всей своей поверхностью к уплотнительному кольцу 6, надежно герметизируя торец кварцевой трубы. Съем фланца осуществляется в обратном порядке.