Schieberventil Die Erfindung betrifft ein Schieberventil, das ins besondere als Hochvakuumplattenventil ausgebildet ist und das in geöffnetem Zustand einen kurzen freien Durchgang aufweist. Es sind bereits Ventile bekannt, die einen um 90 schwenkbaren Ventil teller besitzen, der als Platte ausgebildet ist, welcher erst senkrecht zur Dichtfläche abgehoben und dann geschwenkt wird, um ein seitliches Verdrücken und Verdrehen des Dichtringes zu vermeiden. Derartige Klappventile besitzen eine recht kompli zierte Mechanik und eine relativ grosse Bauhöhe.
Es sind ebenfalls Ventile bekannt, deren Ventilteller seitwärts zur Ventilöffnung verschoben werden kann, um eine geringere Bauhöhe zu erreichen. Bei der artigen Ventilen ist das Betätigungsgestänge mit einem Exzenter versehen, so dass zuerst durch Drehen des Gestänges der Ventilteller in senkrechter Rich tung von der Dichtfläche abgehoben wird und dann durch Herausziehen des Gestänges der Ventilteller seitwärts verschoben wird, um die Öffnung voll ständig freizugeben. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass die nacheinander erfolgenden ver schiedenen Bewegungen des Gestänges nur mit einem relativ grossen Aufwand vollautomatisch durch geführt werden können.
In solchen Anwendungsfäl len, bei denen die Betätigung durch Fernsteuerung erfolgen muss, wie beispielsweise bei Reaktoranlagen oder Teilchenbeschleunigern, lassen sich daher der artige Ventiltypen nicht verwenden.
Es sind ferner Ventile bekannt, bei denen das Betätigungsgestänge durch einfache Schub- oder Zug bewegung bedient wird, wobei jedoch der Ventil teller im letzten Teil seiner Schliessbewegung durch ein Kniehebelgelenk gegen die Dichtfläche gedrückt wird. Will man ein Kniehebelgelenk bei derartigen Ausführungen vermeiden, um eine flache Bauart des Ventils zu ermöglichen, so kann auf die senkrechte Bewegung verzichtet werden, wobei jedoch der Dicht ring des Ventiltellers besonders beansprucht wird. In allen anderen Fällen werden aufwendige Gelenke benötigt, die in der letzten Phase der Schliessung eine senkrechte Bewegung ermöglichen.
Anstelle der Kniegelenke ist es bekannt, Kurvenanordnungen zu verwenden; die den Ventilteller in einer kurzen Kreis bahn gegen die Dichtfläche führen. In solchen Fällen wird jedoch eine grössere Durchgangslänge und damit eine grössere Bauhöhe des Ventils. erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der obengenanllten Ventil typen zu vermeiden. Gemäss der Erfindung setzt bei einem Schieberventil, dessen Ventilteller im öffnungs- zustand die Ventilöffnung vollständig freigibt und welcher durch nur eine lineare Bewegung eines Be tätigungsgestänges seitwärts vor die Ventilöffnung geschoben und sodann senkrecht gegen die Dichtung der Öffnung gedrückt wird,
die senkrecht zur Ventil öffnung gerichtete Schliess- oder Öffnungsbewegung des Ventiltellers durch eine im Betätigungsgestänge befindliche, schräg zur Bewegungsrichtung des Ge stänges liegende Kulisse mittels einer Steuerstange erst dann ein, wenn sich der Ventilteller vor der Ventilöffnung befindet. Im Gehäuse ist eine Füh rungskante angeordnet, die während der Seitwärts bewegung des Ventiltellers eine Berührung der schrä gen Ebene durch die Steuerstange- verhindert und erst dann gestattet, wenn der Ventilteller sich senk recht vor der Ventilöffnung befindet.
Die zur Ventil öffnung senkrecht gerichtete Bewegung des Ventil tellers erfolgt durch eine im Betätigungsgestänge be findliche schrägliegende Kulisse mit Hilfe einer Steuerstange. Durch die Kulisse gemäss der Erfin dung ist eine Steuerstange geführt, die während der Längsbewegung des Betätigungsgestänges beispiels weise durch eine in der Kulisse befindliche Schub- kante und durch eine am Ventilgehäuse angeordnete Führungskante geführt wird. Die Führungskante am Ventilgehäuse kann durch eine im Bereich der Durch gangsöffnung angeordnete, zu ihr senkrechte Nut unterbrochen werden.
Im Ventilschlitten können Fe dern angebracht werden, die die Steuerstange mit Hilfe des Ventiltellers aus der Schubkante der Ku lisse heben, wenn sich die Steuerstange unter der in der Führungskante angeordneten Nut befindet. Die vertikale Hubbewegung des Ventiltellers beträgt nur wenige Millimeter.
Die Erfindung vereint nunmehr als Flachventil eine reine Schub-Zug-Bewegung des Gestänges mit einer geringen Durchgangslänge, wobei der Ventil teller in der letzten Schliessphase senkrecht gegen die Dichtfläche geführt wird.
Dies wird dadurch er reicht, dass erst in der letzten Phase der Schliess bewegung, wenn der Ventilteller bereits senkrecht vor der Öffnung steht, eine schräglaufende Führungs fläche einer im Gestänge angeordneten Kulisse unter den Ventilteller geschoben wird. Während der seit lichen Verschiebung des Ventilschlittens wird die Einwirkung dieser Führungsfläche auf den Ventil teller durch eine Sperrung verhindert. Beim Öffnen des Ventils kann die seitliche Bewegung erst dann eintreten, wenn der Ventilteller vollkommen von der Dichtungsfläche abgehoben worden ist.
Zur näheren Erläuterung des Gegenstandes ge mäss der Erfindung ist in Fig. 1 als Ausführungs beispiel ein Längsschnitt des Schieberventils mit dem Ventilgestänge dargestellt, wobei sich das Ventil im geöffneten Zustand befindet. Durch die Fig. 2-5 wird die Funktion des Schieberventils erläutert. Die Fig. 1a-5a zeigen die Kulisse mit der Steuerstange 5 und deren Verlängerung beim Schliessen und Öffnen. Die Fig. 6 stellt einen Querschnitt durch das Ventil gehäuse und durch den Ventilschlitten dar.
Wird das Betätigungsgestänge 1 in Richtung auf das Ventilgehäuse 2 geschoben, so greift die Schub kante 3 (Fig. la) der Kulisse 4 hinter die Steuer stange 5, die fest mit dem Zapfen des Ventiltellers 6 verbunden ist, und schiebt über die Zapfenlagerung im Schlitten 7 die ganze Einheit vor die Ventil öffnung 8 (Fig. 3). Bis zum Anschlag des Schlit tens 7 an die Abschlusswand des Ventilgehäuses 2 verhindert die Führungskante 9 des Gehäuses ein Ausweichen der Steuerstange 5.
Erst in der Endlage -ies Schlittens 7 wird durch die zur Durchgangsöff nung senkrechte Nut 10 in der Führungskante die Steuerstange 5 freigegeben, wobei der Ventilteller 6 durch die Druckfedern 11 etwas angehoben und die Steuerstange 5 aus der Schubkante 3 der Kulisse 4 herausgeführt wird (Fig. 4). Die Fortführung der Bewegung des Gestänges 1 führt den schrägverlau fenden Teil der Kulisse 4 unter die Steuerstange 5 und hebt den damit verbundenen Ventilteller 6 gegen die Öffnung 8, bis der Dichtring 12 fest gegen die Dichtfläche der Ventilöffnung 8 gedrückt ist.
Die Fig. 5 zeigt das Ventil in geschlossener Stellung. Zum Öffnen des Ventils wird das Gestänge 1 in umgekehrter Richtung gezogen. Der schrägverlau fende Teil der als Schlitz ausgeführten Kulisse 4 hebt den Ventilteller 6 über die Steuerstange 5 von der Dichtfläche der Ventilöffnung 8 ab, wobei die senkrechte Nut 10 im Gehäuse, in der die Steuer stange 5 geführt wird, eine seitliche Bewegung des Schlittens 7 verhindert. Erst nachdem die Steuer stange 5 den wieder horizontal verlaufenden Teil der Kulisse 4 erreicht hat und damit unter die Füh rungskante 9 des Gehäuses gleiten kann (Lage des Ventiltellers wie Fig. 3,
der Kulisse wie Fig. la), wird die ganze Einheit zurückgezogen, so dass die Ventilöffnung 8 voll freigegeben wird (Fig. 1). Der Schliessvorgang geht ohne Unterbrechung in einem Zuge wie durch Fig. 1 bis 5 dargestellt, der Öffnungs vorgang ebenfalls in einem Zuge von Fig. 5 bis Fig. 1 vor sich.
Bei der Ausführung gemäss der Erfindung genügt es, dass der Ventilteller 6 nur um wenige Millimeter von der Dichtfläche abgehoben wird, da die Füh rungskante 9 gleichzeitig auch den Schlitten 7 genau führt, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Diese Tatsache, die auch eine Verwendung des Schieberventils in jeder Lage gestattet und die Verwendung von nur wenigen flach gehaltenen Teilen, erlaubt eine wesent liche Verringerung der Durchgangslänge des Ventils. Das Gestänge 1 ist mit der Kulisse 4 verbunden und durch eine Simmeringdichtung 13 in bekannter Art durch das Gehäuse 2 geführt.
Dadurch, dass die Federn 11 nur die Aufgabe haben, den Ventilteller 6 geringfügig anzuheben, wäh rend der schrägverlaufende Teil der Kulisse 4 für den notwendigen Anpressdruck des Ventiltellers ge gen das Ventilgehäuse sorgt, wird ein immer gleich mässiger Schliessungsdruck garantiert. Die Anordnung gemäss der Erfindung lässt sich nicht nur als Hoch vakuumventil verwenden, sondern auch gegen Atmo sphärendruck, da der Ventilteller durch unveränder liche mechanische Mittel fest auf seinen Sitz ge drückt wird.
Das Schieberventil gemäss der Erfindung kann bei solchen Anlagen eine vorteilhafte Anwendung finden, wo lange Objektträger aus einem abschliess baren Schleusenvorraum in einen Rezipienten ein geführt werden müssen. Insbesondere ist dies bei Teilchenbeschleunigern zum Einfahren von zu be strahlenden Materialien erforderlich.
Slide valve The invention relates to a slide valve which is designed in particular as a high vacuum plate valve and which has a short free passage in the open state. There are already known valves that have a pivotable valve by 90, which is designed as a plate, which is only lifted perpendicular to the sealing surface and then pivoted to avoid lateral compression and rotation of the sealing ring. Such flap valves have quite a complex mechanism and a relatively large overall height.
Valves are also known, the valve head of which can be moved sideways to the valve opening in order to achieve a lower overall height. In the case of such valves, the actuating linkage is provided with an eccentric so that the valve plate is first lifted from the sealing surface in a vertical direction by rotating the linkage and then the valve plate is moved sideways by pulling the linkage to fully release the opening. A disadvantage of this arrangement is that the various movements of the linkage that take place one after the other can only be carried out fully automatically with relatively great effort.
Such types of valves can therefore not be used in applications in which actuation must be carried out by remote control, such as in reactor systems or particle accelerators.
There are also valves known in which the operating linkage is operated by simple pushing or pulling movement, but the valve plate is pressed in the last part of its closing movement by a toggle joint against the sealing surface. If you want to avoid a toggle joint in such designs to allow a flat design of the valve, the vertical movement can be dispensed with, but the sealing ring of the valve plate is particularly stressed. In all other cases, complex joints are required that enable vertical movement in the final phase of the closure.
Instead of the knee joints, it is known to use curve arrangements; which lead the valve disc in a short circular path against the sealing surface. In such cases, however, a greater passage length and thus a greater overall height of the valve is required. required.
The present invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the valve types above. According to the invention, in the case of a slide valve, the valve disk of which completely releases the valve opening in the open state and which is pushed sideways in front of the valve opening and then pressed vertically against the seal of the opening by just a linear movement of an actuating rod,
the closing or opening movement of the valve disk directed perpendicular to the valve opening by means of a control rod located in the actuating rod and inclined to the direction of movement of the rod only occurs when the valve disk is in front of the valve opening. In the housing there is a guide edge which prevents the control rod from touching the inclined plane during the sideways movement of the valve disk and only allows it when the valve disk is perpendicular to the valve opening.
The movement of the valve head, which is perpendicular to the valve opening, is carried out by an inclined gate located in the actuating linkage with the aid of a control rod. A control rod is guided through the link according to the invention, which is guided during the longitudinal movement of the actuating linkage, for example, through a sliding edge located in the link and through a guide edge arranged on the valve housing. The leading edge on the valve housing can be interrupted by a groove perpendicular to it and arranged in the area of the through opening.
In the valve slide, springs can be attached that lift the control rod out of the pushing edge of the Ku lisse with the help of the valve disk when the control rod is located under the groove arranged in the leading edge. The vertical stroke movement of the valve disk is only a few millimeters.
As a flat valve, the invention now combines a pure push-pull movement of the linkage with a short passage length, the valve plate being guided vertically against the sealing surface in the last closing phase.
This is achieved in that only in the last phase of the closing movement, when the valve plate is already perpendicular to the opening, an inclined guide surface of a link arranged in the linkage is pushed under the valve plate. During the lateral displacement of the valve slide, the effect of this guide surface on the valve disc is prevented by a block. When the valve is opened, the lateral movement can only occur when the valve disk has been completely lifted from the sealing surface.
For a more detailed explanation of the subject ge according to the invention is shown in Fig. 1 as an embodiment example, a longitudinal section of the slide valve with the valve linkage, wherein the valve is in the open state. The function of the slide valve is explained by FIGS. 2-5. 1a-5a show the backdrop with the control rod 5 and its extension when closing and opening. Fig. 6 shows a cross section through the valve housing and through the valve slide.
If the actuating linkage 1 is pushed towards the valve housing 2, the thrust edge 3 (Fig. La) engages the gate 4 behind the control rod 5, which is firmly connected to the pin of the valve plate 6, and pushes over the pin bearing in the slide 7 the whole unit in front of the valve opening 8 (Fig. 3). Until the slide 7 hits the end wall of the valve housing 2, the guide edge 9 of the housing prevents the control rod 5 from evading.
Only in the end position of the slide 7 is the control rod 5 released through the groove 10 in the guide edge perpendicular to the Durchgangsöff voltage, the valve disk 6 being raised slightly by the compression springs 11 and the control rod 5 being guided out of the pushing edge 3 of the gate 4 (Fig . 4). The continuation of the movement of the linkage 1 leads the obliquely Fenden part of the link 4 under the control rod 5 and lifts the associated valve plate 6 against the opening 8 until the sealing ring 12 is pressed firmly against the sealing surface of the valve opening 8.
Fig. 5 shows the valve in the closed position. To open the valve, the linkage 1 is pulled in the opposite direction. The sloping part of the slot 4 designed as a slot lifts the valve disk 6 via the control rod 5 from the sealing surface of the valve opening 8, the vertical groove 10 in the housing, in which the control rod 5 is guided, prevents lateral movement of the slide 7 . Only after the control rod 5 has again reached the horizontally extending part of the link 4 and thus can slide under the guide edge 9 of the housing (position of the valve disk as in FIG. 3,
the setting like Fig. la), the whole unit is withdrawn so that the valve opening 8 is fully released (Fig. 1). The closing process goes without interruption in one go as shown by Fig. 1 to 5, the opening process also in a train of Fig. 5 to Fig. 1 before it.
In the embodiment according to the invention, it is sufficient that the valve disk 6 is lifted from the sealing surface by only a few millimeters, since the guide edge 9 also guides the slide 7 precisely at the same time, as can be seen from FIG. This fact, which also allows the slide valve to be used in any position and the use of only a few flat parts, allows a substantial reduction in the passage length of the valve. The linkage 1 is connected to the link 4 and passed through the housing 2 by a Simmeringdichtung 13 in a known manner.
The fact that the springs 11 only have the task of slightly lifting the valve disk 6, while the inclined part of the gate 4 provides the necessary contact pressure of the valve disk against the valve housing, guarantees a constant closing pressure. The arrangement according to the invention can not only be used as a high vacuum valve, but also against atmospheric pressure, since the valve plate is pressed firmly ge on its seat by unchangeable mechanical means.
The slide valve according to the invention can find an advantageous application in such systems where long slides must be guided from a lockable antechamber into a recipient. In particular, this is necessary in the case of particle accelerators for moving in materials to be irradiated.