3.5 Komponenten und Durchführungen

Eine Vakuumanlage verfügt über eine Vielzahl an Einzelbauteilen, die zu einer Einheit zusammengefügt werden müssen. Mit lösbaren, vakuumdichten Flanschverbindungen lassen sich die Bauteile direkt oder über Vakuumkomponenten, wie Rohrbauteile oder Schläuche verbinden. Dafür steht eine Vielzahl von Standardbauteilen zur Verfügung, hauptsächlich aus Edelstahl, zum Teil auch aus Aluminium. Vakuumverteiler können aus Rohrbauteilen wie Bögen, T-Stücken oder Kreuzstücken aufgebaut werden, Adapter bieten Übergänge von Vakuumflanschen auf Gewinde oder VCR-Verbindungen, Reduzierstücke oder Übergangsstücke machen einen Wechsel unter den Nennweiten oder unter den Flanschsystemen möglich.

Ist der Montageraum begrenzt, sollen möglichst wenige Flanschverbindungen verbaut werden; sind die benötigten Übergänge und Anschlüsse nicht mit Standardkomponenten realisierbar, kommen kundenspezifische Komponenten zum Einsatz. Diese beginnen bei Zwischenstücken in Sonderlängen und enden bei hochkomplexen, individuellen Sonderlösungen

Die einfachste Form einer elastischen Verbindung ist der Kunststoffschlauch. Größere Nennweiten werden durch eingelegte Metallspiralen verstärkt, um eine Einschnürung zu verhindern. Ihre Enden werden an Schlauch-adapter geklemmt und mit Schlauchschellen fixiert. Da Kunststoff im Vakuum ausgast, sollten derartige Schläuche nur im Grob- und Feinvakuum verwendet werden. Für Drücke kleiner 1 · 10-4 hPa sind Metallschläuche unabdingbar. Sie werden aus dünnwandigen Rohren in Form von konzentrischen Wellen kalt umgeformt und mit den Flanschanschlüssen hermetisch dicht verschweißt. Geglühte Wellschläuche wurden nach dem Umformen spannungsarm geglüht und haben dadurch ein geringeres Rückstellmoment. Eine Verformung bewirkt jedoch eine erneute Kaltverfestigung, die abhängig vom Grad der Verformung den Effekt des spannungsarmen Glühens wieder aufhebt. Dünnwandige Wellschläuche sind besonders flexibel und leicht zu verformen.

Unter Vakuum ziehen sie sich Wellschläuche zusammen. Der Effekt tritt beim Einsatz flexibler Verbindungen auf, wenn diese hydraulische Elemente darstellen. Abhängig von ihrer axialen Federrate und vom hydraulischen Querschnitts ihres Profils ergeben sich axiale Kräfte, die auf die Flanschverbindungen übertragen werden. Bei großen Nennweiten ergeben sich enorme Zugkräfte, die bei der Auslegung eines Systems berücksichtigt werden müssen.

Während Wellschläuche vornehmlich dazu dienen, zwei Flansche im Raum zu verbinden, dienen Federungskörper zum axialen Ausgleich oder zur Aufnahme von Schwingungen. Ihr Profil ist besonders flexibel, da es in Form einer Omega-Welle gestaucht ist.

Membranbälge werden aus einzelnen, miteinander verschweißten Lamellen gefertigt. Auf einer kurzen Einbaulänge sind große axiale Hübe und Biegewinkel realisierbar. Ein lateraler Versatz ist aufgrund der Steifigkeit der Lamellen nur über relativ viele Membranpaare möglich, indem diese einen S-förmigen Verlauf bilden.