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Zumessventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zumessventil, besonders für Vakuumanlagen, dessen
Ventilkörper gegen einen im Ventilgehäuse festgelegten Ventilsitz verstellbar angeordnet ist.
In den bekannten Zumessventilen dieser Art dient meistens eine Differentialschraube zur
Verstellung des Ventilkörpers gegen den offenen Ventilsitz, wobei der Ventilkörper gewöhnlich als
Nadel mit geringer Konizität ausgebildet ist, die in die Ventilsitzöffnung eintaucht.
Diesen Zumessventilen haften folgende Nachteile an : Die Spielräume, die in der
Differentialschraube vorhanden sind, gewährleisten nicht die erforderlichen, sehr geringen Verstellungen des Ventilkörpers bezüglich des Ventilsitzes, die zur stetigen Änderung des Gasdruckes in vakuumtechnischen Geräten und Apparaten notwendig sind, weil diese Verstellungen viel kleiner als die
Grösse der Spielräume in der Schraube selbst sind.
Der Ventilkörper und die Öffnung im Ventilsitz zum Gasdurchtritt müssen mit einer sehr hohen
Genauigkeit aufeinandergepasst werden, um geringe Änderungen der Querschnittsfläche der
Ventilsitzöffnung bei Verstellungen des Absperrorgans bezüglich des Ventilsitzes zu gewährleisten.
Die Ausführung des Ventilkörpers in Form einer Nadel mit geringer Konizität fördert dessen
Verklemmen im Ventilsitz sogar bei kleineren Beanspruchungen, die beim Absperren der Sitzöffnung durch den Ventilkörper hervorgerufen werden, was zur Deformierung des Ventilsitzes und mitunter sogar zum Versagen des Zumessventils führt.
Die Zumessventile dieser Konstruktion gestatten es nicht, den erforderlichen Druckbereich einzustellen, dessen Grenzen durch das Zumessen von Gasen eingehalten werden sollen.
Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, ein konstruktiv einfaches Zumessventil zu entwickeln, das die Arbeitszuverlässigkeit und eine sehr hohe Stetigkeit der Gaszumessung bei verschiedenen Druckbereichen, deren Grenzen durch das Gaszumessen eingehalten werden, beispielsweise bei einem Bereich von 1000 mbar an bis 1, 3. 10-8 mbar gewährleistet.
Diese Aufgabe wird von der Erfindung dadurch gelöst, dass der Ventilkörper an dem einen Ende eines zugelastischen Metallstabes od. dgl., der mit seinem andern Ende im Ventilgehäuse festgelegt ist, befestigt und zu seiner Verstellung gegenüber dem Ventilsitz durch eine einstellbare Kraft in Zugrichtung des hiedurch elastisch verformten Metallstabes belastet ist. Der Metallstab dehnt sich je nach Zugbelastung und stellt dabei den Ventilkörper gegenüber dem Ventilsitz fein ein.
Der Metallstab ist zweckmässigerweise mit seinem andern Ende im Ventilgehäuse oder vorzugsweise in einem von dessen Gehäusedeckel getragenen Hohlständer mittels einer Einstellmutter in Stablängsrichtung einstellbar festgelegt, wodurch eine Grundstellung des Ventilkörpers und damit ein bestimmter Druckbereich grob einstellbar ist.
Zur verstellbaren Belastung des Ventilkörpers ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Feder, vorzugsweise eine am Umfang einer Führungshülse geführte Schraubendruckfeder vorgesehen, die mit einem Ende gegen den Ventilkörper und mit ihrem andern Ende gegen einen in Stablängsrichtung verstellbaren Bund od. dgl. abgestützt ist. Dieser Bund ist zweckmässig von einer in Stablängsrichtung geführten Federkappe gebildet, die durch in einem Flansch des Hohlständers axial
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geführte Bolzen an einer Schulter einer mittels eines Handrades in Stabrichtung verschraubbaren Stellhülse abgestützt ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines Zumessventils gemäss der Erfindung im Längsschnitt dargestellt ist.
Das dargestellte Zumessventil umfasst ein Gehäuse--l--mit einem Deckel--2--, einem Eintrittsstutzen --3-- und Austrittsstutzen --4 und 5--, einen Ventilkörper--6--, der in einem Hohlraum --7-- des erwähnten Gehäuses untergebracht ist, eine Vorrichtung zur Verstellung des
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--6-- verbundenenFührungshülse--11--angeordnet ist. Ein Ende dieser Feder drückt gegen den Ventilkörper --6--, das andere gegen eine Federkappe--13--, die im Hohlständer --9-- auf- und abgehend geführt ist und sich über Bolzen --14-- an einer ein drehbares Handrad--15--aufweisenden Gewindehülse--16--abstützt.
Das Gehäuse-l-ist mit Hilfe einer Dichtung --17-- hermetisch mit dem Deckel-2- verbunden, der von Schrauben--18--an das Gehäuse angedrückt wird und mit dem Ventilkörper --6-- mit Hilfe eines Faltenbalges--19--hermetisch verbunden ist, wodurch der Gehäuschohlraum --7-- von der Atmosphäre luftdicht abgeschlossen ist. Der Faltenbalg--19-bildet auch eine Verdrehsicherung für den Metallstab--8--, welche das Einstellen der Einstellmutter --10-- erleichtert.
Im Eintrittsstutzen --3-- ist ein Ventilsitz --20-- mit einer Öffnung --21-- zum Gasdurchtritt angeordnet.
Der Ventilkörper --6-- besitzt einen konischen Fortsatz--22--, der zum Schliessen der
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ausgeschlossen ist.
Der Metallstab --8-- ist aus niedriggekohltem Stahl oder andern Metallen ausgeführt, die genügend hohe Werte der Elastizitätsgrenze bei Zugbeanspruchung aufweisen. Er ist mit dem Ventilkörper --6-- ittels einer durchbohrten Schraube --23-- und mit der Einstellmutter --10-- mittels einer durchbohrten Schraube --24-- verbunden.
Die Schraubendruckfeder--12--ist derart bemessen, dass die Beanspruchungen, die im Metallstab --8-- unter Einwirkung der völlig zusammengedrückten Feder bei voller Überdeckung der
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einer begrenzenden Einstellmutter--25--auf, die auf dem Aussengewinde des Hohlständers--9-- angeordnet ist, während in der oberen Endlage sie sich mit einem Rastbolzen --26-- gegen einen Bund--27--des Hohlständers stemmt. Die Lageeinstellung des Ventilkörpers --6-- im Zumessventil erfolgt gemäss der Erfindung auf die nachstehend dargelegte Weise.
Das Zumessventil wird im voraus auf den erforderlichen Druckbereich grob eingestellt. Hiezu
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seiner elastischen Deformation gedehnt wird, so dass der Ventilkörper --6-- nach unten geht und mit seinem konischen Teil--22--die Öffnung--21--im Sitz--20--um den erforderlichen Wert verengt, wobei er den Gaseintritt durch die erwähnte Öffnung bis zur Erreichung des nötigen
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