CH422453A - Durchgangs- oder Eckventil als Absperrorgan für die Hochvakuumtechnik - Google Patents

Description

  Durchgangs- oder     Eckventil    als Absperrorgan für die Hochvakuumtechnik    Die Erfindung     betrifft    ein Durchgangs- oder     Eck-          ventil    grosser Nennweite als Absperrorgan für die  Hochvakuumtechnik, mit hydraulischer Betätigung  und Verriegelung sowie einem vom Sitz     abhebbaren,     in Strömungsrichtung     schwenkbaren    Ventilteller.  



  Es ist     ein    Ventil kleiner Nennweite bekannt, bei       dem,    oder     Ventilsitz    durch     einten,        Quersteg        halbiert    und  die so entstehenden halbkreisförmigen     Sitzflächen     durch entsprechend geformte Ventilklappen abge  schlossen werden. Die Betätigung der Ventilklappen  erfolgt von aussen durch Gestänge. Bei     diesem    Ventil  ist es schwierig, eine einwandfreie Abdichtung an  dem Quersteg zu erzielen, und als Nachteil sind eine  erhöhte     Leckrate    sowie eine komplizierte Gestänge  bildung zu nennen.

   Bei einer anderen bekannten  Ausführung wird der Ventilteller in die Richtung des  geringsten Strömungswiderstandes durch das Zusam  menwirken eines Gelenkdreieckes mit einem weiteren  Gelenk gedreht.     Ein    weiteres bekanntes System ist  mit einem Hebelmechanismus ausgestattet, der zum  Erzeugen der     Anpresskraft    einen     Kniehebel    aufweist.  Zum Abheben und Schwenken des Ventiltellers sind  weitere Hebel übers Kreuz angeordnet.

   Diese Hebel  sind einerseits am Ventilgehäuse und anderseits am  Ventilteller     angelenkt.    Nachteilig macht sich hierbei  bemerkbar; dass die Wandung des Ventilgehäuses  entsprechend der aufzunehmenden Hebelkraft     ver-          hältnismässig    stark ausgeführt werden muss, obwohl  der Betriebsdruck eine schwächere Wandstärke er  laubt.  



  Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser genann  ten Ventile ist, dass auf dem Ventilteller eine be  stimmte     Anpresskraft    übertragen werden muss, um  die geforderte Dichtheit zu erreichen.  



  Die     erforderliche        Anpresskraft    wird bei den be-    kannten Ventilen im Mittelpunkt des Ventiltellers  eingeleitet und auf das Dichtelement übertragen.  Nachteilig wirkt sich hierbei - insbesondere bei  grösseren Nennweiten - der materialintensive Auf  bau des Ventiltellers aus. Ausserdem ist der Aufwand  zur Herstellung der Bewegungsmechanismen sehr       umfangreich.    Bei einer weiteren bekannten     Ausfüh-          rung        erfol;gb    das     Öffnen        und        Schliessen    des     Ventiltel-          lers    hydraulisch.

   Hierbei ist der     Ventilteller    am Kopf  der senkrecht stehenden Ventilstange befestigt.     Ein     um die Kolbenstange gelegter Faltenbalg dient als  Dichtelement und trennt den     Vakuumraum    gegen die  Atmosphäre ab. Nachteilig ist, dass der Hydraulikzy  linder; der das Öffnen und Schliessen sowie das An  pressen des Ventiltellers auf den Sitz bewirkt, auf  dem Ventil angebracht ist und dadurch sich die dop  pelte Hubhöhe erforderlich macht. Diese Ventile  können nur als Eckventile verwendet werden.  



  Die bisher bekannten     Ausführungsformen    eignen  sich nicht für Ventile grosser Nennweiten sowie für  solche, die aus betriebsbedingten Gründen beiderseits  gegen atmosphärischen Druck dicht sein müssen, da  durch die benötigten     Anpresskräfte    für den Ventiltel  ler eine ausserordentlich schwere Ausführung des       Ventiles    die Folge ist. Weiterhin tritt bei den Ausfüh  rungen mit schwenkbarem Ventilteller im Moment  des     öffnens    bzw. Schliessens ein Gleiten des elasti  schen Dichtelementes auf der Dichtfläche ein,  wodurch ein vorzeitiger Verschleiss des Dichtele  mentes hervorgerufen wird.  



  Zweck der Erfindung ist es, ein Vakuumventil zu  schaffen, welches die beschriebenen Nachteile ver  meidet und vor allem bei grossen Nennweiten eine  möglichst leichte Bauweise aufweist.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei      einem Durchgangs- oder Eckventil grosser Nenn  weite die bekannten Vorteile des     Schwenkens    des       Ventiltellers    in Richtung des geringsten Strömungs  widerstandes zu gewährleisten, durch geeignete An  ordnung bekannter Bauelemente das Ventil nicht  nach der     .erforderlichen        Hebelkraft,        sondern    nur ent  sprechend des Betriebsdruckes auszulegen und somit  einen Leichtbau des     Ventiles    zu ermöglichen,

   die  Hubhöhe der bekannten Bauelemente klein zu halten  und durch entsprechende Ausbildung der     Ventiltel-          lerlagerung    ein Gleiten des elastischen Dichtelemen  tes im Moment des     Öffnens    oder Schliessens zu ver  meiden.  



       Erfindungsgemäss    wird dies dadurch erreicht,  dass die     erforderliche        Anpresskraft    für den mit einem  elastischen Dichtelement und Druckring versehenen  Ventilteller durch beispielsweise vier,     mindestens     jedoch drei radial und     gleichmässig    am Umfang des  Ventilgehäuses und in einem bestimmten Winkel zur  Ventilsitzfläche angebrachte Druckzylinder erzeugt  wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die bei  spielsweise durch einen Faltenbalg abgedichtete Kol  benstange des Druckzylinders am äusseren Umfang  des Ventiltellers, d. h. in unmittelbarer Nähe des  Dichtelementes     angreift.     



  Dadurch wird der     Ventiltellerboden    von der un  mittelbaren     übertragung    der Dichtkräfte weitgehend  entlastet; er braucht deshalb nur noch der maximal  auftretenden Druckdifferenz über bzw. unter dem  Ventilteller standzuhalten und kann somit entspre  chend leicht     ausgeführt    werden. Für den Schwenk  vorgang zum Öffnen und     Schliessen    ist der Ventiltel  ler einseitig drehbar gelagert und kann durch ein Seil  mittels einer     Seilwinde,    die im Ventilgehäuse ange  ordnet ist, gehoben und durch das Eigengewicht ge  senkt werden.  



  Um     beim.    Abheben oder Aufsetzen des Ventiltel  lers ein Gleiten des elastischen Dichtelementes zu       verhindern,    ist das am Ventilgehäuse befestigte  Schwenklager     zweckmässig    so ausgebildet, dass nach  dem Lösen der kraftschlüssigen     Verbindung    zwischen       Druckzylinder    und     Ventilteller    der Zapfen mit dem  über Schwenkarme verbundenen Ventilteller durch  eine     Druckfeder    in der entsprechend als Langloch       ausgebildeten        Lagerbohrung    soweit angehoben wird,  bis das elastische Dichtelement einen gewissen Ab  stand vom Ventilsitz hat.

   Die Kraft der Feder muss  dabei grösser als das halbe und     kann    kleiner als das  Gesamtgewicht des Ventiltellers sein. Beim     Schlies-          sen    des     Ventiltellers    wiederholt sich der Vorgang in  umgekehrter Reihenfolge. Aus     Sicherheitsgründen    ist  es zweckmässig, den Mechanismus zum Heben und  Senken des Ventiltellers selbsthemmend zu gestalten  und vorzugsweise hydraulisch zu betätigen.  



  In den     Zeichnungen    ist ein     Ausführungsbeispiel     der Erfindung dargestellt.  



  Es zeigen:       Fig.    1: einen     vereinfachten        Längsschnitt    durch das  Ventil         Fig.    2: einen Teilschnitt nach     Fig.    1 durch einen  Hydraulikzylinder und Ventilteller       Fig.    3: das Schwenklager in Draufsicht       Fig.    4: einen Schnitt<B>A -A</B> nach     Fig.    3       Fig.    5: einen Schnitt     B-B    nach     Fig.    3       Fig.    6: einen Schnitt     C-C    nach     Fig.    3.  



  Im Ausführungsbeispiel ist das Ventil als     Eck-          ventil    dargestellt.  



  In     Fig.    1 ist der Ventilteller über ein Schwenkla  ger 2 mit dem Ventilgehäuse 3 schwenkbar verbun  den. Die Schwenkbewegung erfolgt durch eine am  Ventilgehäuse 3 befestigte und mit dem     Ventilinneren     in Verbindung stehende hydraulisch angetriebene  Winde 5 über das Seil 6. Der nicht bezeichnete und  vorzugsweise als Schneckentrieb     ausgebildete    An  trieb der Winde 5 ist selbsthemmend, so dass der  Ventilteller in jeder     öffnungs-    und     Schliesslage    ohne  besondere Sicherheitsmassnahme gehalten werden  kann.

   Der Ventilteller 1     schliesst    selbsttätig beim  Abwickeln des Seiles 6 von der     Seiltrommel    7 der  Winde 5 infolge seines Eigengewichtes.  



  Am Umfang des Ventilgehäuses 3 sind vier  Druckzylinder 8 nach     Fig.    2 radial zur Mittellinie 4  des Ventiltellers 1     angebracht.    Der Ventilteller 1  wird, nachdem er auf dem Ventilsitz 9 aufliegt, durch  die vier     Druckzylinder    8 fest an denselben     ange-          presst.    Die Presskraft des Drucköles wird vom Kol  ben 10 über die Kolbenstange 11 auf den Kopf 12  mit der Rolle 13 auf den Druckklotz 14 des Ventil  tellers 1 übertragen. Der Druckklotz 14 sowie die  Knotenbleche 15 sind auf der Oberfläche des Ventil  tellers 1 so angebracht, dass die eingeleitete Dicht  kraft über den Druckring 16 des Ventiltellers 1 un  mittelbar auf den Ventilsitz 9 wirkt.

   In dem Druck  ring 16 ist das elastische Dichtelement 17 eingelegt.  Um die Bewegung der Kolbenstange 11 vakuumdicht  in das Ventilinnere zu übertragen, ist eine elastische  Abdichtung 18, beispielsweise ein     Metallfaltenbalg,     angebracht. Durch einschaltbare Endschalter 19 wird  der Hub der Druckzylinder 8 begrenzt. Die     Druckzy-          linder    8 und die Winde 5 werden durch ein normales       Hydraulikaggregat,    welches nicht dargestellt ist, ge  speist. Die nicht dargestellte Schaltung der hydrau  lisch betriebenen Winde 5 und der Druckzylinder 8  sind als Folgeregelung ausgebildet, so dass die Bewe  gungsvorgänge nur in nachstehender Reihenfolge ab  laufen können: Schliessen - Anpressen - Lösen   Öffnen.

   Der Aufbau des Schwenklagers 2 ist aus den       Fig.    3 bis 6 ersichtlich. Nach dem Lösen der kraft  schlüssigen Verbindung durch die Druckzylinder 8  wird der Ventilteller 1 in Schwenklager 2 durch die       Kraft    einer Feder 20 so weit angehoben, bis der Zap  fen 21, der mit den Schwenkarmen 23 verbunden ist,  das Langloch 22 durchlaufen hat und am     Schwenkla-          gerdeckel    24 anliegt.

   Dabei wird gleichzeitig der  Ventilteller 1 in der Nähe der Lagerstelle so weit  vom Ventilsitz 9 abgehoben, dass das elastische  Dichtelement 17 den Ventilsitz 9 nicht mehr     berührt.     Bei dem     anschliessenden    Öffnungsvorgang wird der  Ventilteller 1 durch die Winde 5 in eine Endstellung      gebracht, ohne dass eine Beschädigung des elasti  schen Dichtelementes 17 eintritt. Die Kraft der Feder  20 muss dabei grösser als das halbe und kann     kleiner     als das Gesamtgewicht des Ventiltellers 1 sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Durchgangs- oder Eckventil grosser Nennweite als Absperrorgan für die Hochvakuumtechnik, mit hydraulischer Betätigung und Verriegelung sowie einem vom Sitz abhebbaren, in Strömungsrichtung schwenkbaren Ventilteller, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei radial und gleichmässig am Um fang eines Ventilgehäuses (3) und in einem bestimm ten Winkel zur Ventilsitzfläche (9) angeordnete, hydraulische Druckzylinder (8) einen ein elastisches Dichtelement (17) enthaltenen Druckring (16) eines Ventiltellers (1) auf den Ventilsitz (9) pressen, das öffnen des im Schwenklager (2) einseitig gehaltenen Ventiltellers (1) durch ein Seil (6) mittels einer Winde (5)

   und das Schliessen idurch das Eigengewicht des Ventiltellers (1) erfolgt ,und die Winde (5) im Ventil gehäuse (3) angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Durchgangs- oder Eckventil nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein über Schwenkarme (23) mit dem Ventilteller (1) verbunde ner Zapfen (21) in einem Langloch (22) des im Ven tilgehäuse (3) befestigten Schwenklagers (2) drehbe weglich gelagert und nach dem Lösen der kraft schlüssigen Verbindung durch die Druckzylinder (8) vorzugsweise durch die Kraft einer Feder (20) mit dem Ventilteller (1) in die obere Anschlaglage des Langloches (22) gebracht wird, wobei die Kraft der Feder (20) grösser als das halbe Gesamtgewicht des Ventiltellers ist. 2. Durchgangs- oder Eckventil nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Winde (5) selbsthemmend und vorzugsweise hydraulisch betä tigt ist.