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Le vide final obtenu dans les systèmes à vide de conception clas- sique est limité à une certaine valeur qui dépend des dégazages des divers éléments entrant dans la réalisation du système, tels que les joints d' étanchéité par exemple.
La réalisation d'enceintes, dans lesquelles on fait le vide mo- léculaire et dans lesquelles ce vide, commencé par une pompe classique, est achevé par une pompe du type à évaporation et ionisation, conduit à éliminer tout élément susceptible de dégazage important ; c'est le cas, en particulier, dans la construction des vannes chargées d'isoler totalement l'intérieur de ces enceintes de l'air atmosphérique ou de tout autre fluide ou gaz nuisible au fonctionnement des appareils oontenus dans ces enceintes.
Jusqu'à main.,enant, l'étanchéité des vannes au vide moléculaire était réalisée par application l'une contre l'autre de deux surfaces mé- talliques ; mais ce procédé n'offre pas de garantie d'étanchéité absolue, surtout lorsque les appareils qui l'utilisent doivent être manipulés de très nombreuses fois.
La présente invention a pour objet une vanne à obturateur métal- lique, étanche au vide moléculaire.
Cette vanne est essentiellement caractérisée en ce que l'obtura- teur comprend deux portées venant en contact avec le siège, l'une du côté de l'enceinte à isoler, l'autre du côté de l'atmosphère extérieure, portées entre lesquelles est ménagée une chambre maintenue, par un moyen approprié, à une pression intermédiaire entre celles de l'atmosphère extérieure et de ladite enceinte.
Les avantages de cette vanne sont la simplicité de manoeuvre, l'obtention d'une forte poussée de l'obturateur métallique sur son siège, le rejet à l'extérieur de l'appareil de toute trace de gaz due à des fuites ou ± des d é g a z a g e, s' d u système obturateur et sus- ceptible de détériorer le haut vlue maintenu dans l'enceinte.
On va décrite ci-après un exemple, donné à titre non limitatif, de mise en oeuvre d'une vanne à obturateur métallique étanche au vide moléculaire, objet de l'invention. Les dispositions de réalisation qui seront décrites à propos de cet exemple devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant entendu que toute disposition équiva- lente pourra aussi bien être utilisée sans sortir du cadre de celle-ci.
La figo 1 représente en élévation-coupe une vanne à obturateur métallique étanche au vide moléculaire, selon une réalisation conforme à l'invention, en position d'obturation.
La figo 2 montre partiellement la vanne de la figo 1 en position d'ouverture.
La figo 3 montre en plan un détail de la fige 1.
La vanne, ainsi décrite, se compose d'un corps 1 dans lequel sont percées les deux voies 2 et 3 de part et d'autre du siège 4, l'ouver- ture 5 du corps 1 étant fermée par un chapeau 6 qui laisse passer la tige de commande 7 de l'obturateur 80
La voie 2 met en communication le robinet avec l'enceinte à mettre sous vide, la voie 3 met en communication le robinet avec le système de pompage; l'enceinte et le système de pompage ne sont pas représentés sur les figures.
L'obturateur 8 est un corps de révolution en métal malléable
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s'appliquant directement par sa portée 9, tournée vers le haut vide, sur la base du siège 4 (contact métal sur métal); une gorge 10 creusée dans cet obturateur 8 du côté tourné vers la voie 3, contient un joint torique 11 en matériau à grand coefficient d'élasticité tel qu'un caoutchouc de synthèse, lequel joint s'applique sur la partie du siège tournée également vers la voie 30
Une gorge annulaire 12, creusée dans l'obturateur 8 entre les deux lignes de contact, métal sur métal d'une part, et joint élastique sur métal d'autre part, forme une chambre qui, conformément à l'invention,
est mise sous vide après la fermeture de la vanne par une prise de vide 130
La tige de commande 7 est terminée du côté où elle est fixée à l'obturateur 8 par un carré 14 suivi d'un pas de vis 15, ce dernier péné- trant dans l'obturateur 8 Le carré 14 pénètre dans une bague 16 percée d'un trou carré 17 cette bague 16 est maintenue sur l'obturateur 8 par une ou plusieurs vis 18 Ce montage de la tige 7 sur l'obturateur 8 évite que celle-ci se dévisse de l'obturateur.
L'autre extrémité de la tige de commande 7 est munie d'une poignée 19 rapportée, d'un pas de vis 20 et d'une bague 21 munie d'un méplat 22 venant buter sur une bosse correspondante 31 tracée sur le presse- joint 23. Le pas de vis 20 et la bague 21 sont taillés dans la tige 7 qui est d'une seule pièce.
Le presse-joint 23 est fixé sur le chapeau 6 du corps de la vanne par des vis 24 qui, lors de leur serrage, écrasent les deux joints toriques 25 séparés par la bague 260
Ce presse-joint, d'un type courant, permet les déplacements en long et en rotation de la tige de commande.
Le pas de vis 20 porte, dans la position de la fige 1, un écrou composé de deux pièces 27 et 28 rendues solidaires l'une de l'autre par des vis non représentées sur la figure, et disposées de telle sorte que la pièce 28 prenne appui en 29 sur le presse-joint lors de la fermeture de la vanne. L'écrou est commandé par les poignées 30, vissées dans la pièce 28
Pendant la mise sous vide de l'enceinte, non représentée, à 1 aide d'une pompe, également non représentée, branchée sur la voie 3, la tige de commande 7, une fois dégagée du pas de vis 20, est soulevée par la poignée 19, et l'obturateur 8 est fixé au chaqeau 6 par un système ergot 32 - boutonnière 33 d'un type classique (fig. 2).
De cette façon, l'obtu- rateur 8, malgré la poussée qu'il subit du fait de la pression atmosphéri- que, ne vient pas s'appliquer sur le siège 4
La fermeture de l'enceinte se fait en décrochant l'obturateur 8 du couvercle 6 par une rotation de la poignée 19 qui dégage l'ergot 32 de la boutonnière 33 et en le poussant au moyen de cette même poignée sur le siège 4 L'obturateur 8 prend toujoirs la même position angulaire sur le siège 4 celle-ci étant déterminée une fois pour toutes par le méplat 22 que l'on fait rentrer dans la bosse correspondante du presse-joint 23 au moyen de la poignée 19 ; ce procédé permet à chaque point de la ligne de contact métal sur métal de l'obturateur 8 avec le siège 4 de subir la même déformation, élastique ou non, en regard des défauts du siège et de conserver ainsi à l'ensemble ses propriétés d'étanchéité.
Le pas de vis 20, par la même poussée sur la poignée 19, est engagé dans l'écrou 27-28 dont la rotation, imprimée alors par les poignées 30, fait appliquer fortement l'obturateur 8 sur le siège 4 (figo 1
La chambre 12 est mise sous un vide moins poussé que celui de
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l'enceinte à isoler au moyen de la canalisation 13, de sorte que les traces de gaz provenant de fuites ou de dégazage du joint torique 11, étant évacuées immédiatement à l'extérieur par cette canalisation 13, ne puissent pénétrer dans l'enceinte où l'on fait le vide.
Dans une réalisation pratique d'une vanne, conforme à l'invention, destinée à l'isolement total d'une enceinte à haut vide, le corps de la vanne, dont les dimensions sont 224 x 128 x 110 mm, est en acier; les voies 2 et 3 ont 60 mm de diamètre; le filetage 20 de la tige de commande 7 est de profil trapézoïdal afin de résister aux efforts élevés; l'obturateur est en aluminium.
Des vides de 10-7 mm de mercure ont été réalisés dans certaines enceintes de la manière suivante : - le pompage est commencé par une pompe ouverte à l'extérieur, c'est-à-dire restant les gaz dans le milieu extérieur, l'obturateur de la vanne étant accroché au chapeau, - l'obturateur est mis en place sur le siège et le dégagement annulaire de l'obturateur est mis en communication avec la pompe, - le pompage est alors continué par une pompe à évaporation et ionisation.
L'application de cette vanne ne saurait être limitée à cet emploi; elle rend d'utiles services partout où l'on désire obtenir un haut vide ou bien l'isolement d'une enceiente de l'atmosphère extérieure.
REVENDICATIONS.