Absperrschieber, insbesondere für Gas- und Vakuumleitungen Das Hauptpatent betrifft einen Absperrschieber, dessen mittels einer Schiebestange verschiebbarer Ver- schlusskörper zwei übereinander liegende Teller auf weist, die nach Verschiebung des Verschlusskörpers in die Schliesslage auseinander spreizbar sind, um minde stens einen dieser Teller als Ventilteller dicht schlies- send auf einen Sitz zu drücken.
Gemäss dem Patentan spruch des Hauptpatentes zeichnet sich dieser Absperr schieber dadurch aus, dass die beiden Teller durch Zugfedern miteinander verbunden sind und dass zwi schen diesen Tellern ein Wälzkörperkäfig angeordnet ist, an welchem die Schiebestange angreift und welcher mindestens eine durchgehende Bohrung aufweist, in der ein Paar von Wälzkörpern mit Spiel gehalten ist, wobei der Durchmesser dieser Wälzkörper grösser ist als die Hälfte der Länge der Bohrung, und dass ferner die beiden Teller mit einander gegenüberliegenden Ausnehmungen versehen sind,
in welche die Wälzkör- per in der Öffnungslage des Verschlusskörpers einra sten und aus welchen sie durch die Schliessbewegung der Schiebestange gezwungen werden, auszurasten und dadurch die Teller auseinander zu spreizen, wenn der Ventilteller seinem Sitz gegenüberliegt.
Es hat sich gezeigt, dass die im Hauptpatent be schriebene Ausführungsform des Absperrschiebers den später noch näher erläuterten Nachteil hat, dass zwi schen einem Teil des Verschlusskörpers, der beim Schliessvorgang am Gehäuse anschlägt, und letzterem eine Reibung auftritt, die sich sehr ungünstig auswir ken kann.
Die vorliegende Erfindung behebt diesen Nachteil dadurch, dass mindestens ein Anschlag mit wenigstens einem der beiden Teller durch mindestens ein in deren Spreizrichtung federndes Organ verbunden ist, das von dem oder den Tellern in der Schliessrichtung des Ver- schlusskörpers vorsteht und bei dessen Schliessbewe- gung durch sein Auftreffen auf eine Gehäusestelle die Spreizbewegung der Teller einleitet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch den Absperrschieber in der Öffnungslage; Fig. 2 denselben Schnitt in der Schliesslage; Fig. 3 eine Variante des Verschlusskörpers, und Fig. 4 eine andere Variante desselben. In der Zeichnung sind für entsprechende Teile die gleichen überweisungszeichen verwendet, wie in der Zeichnung des Hauptpatentes.
Der dargestellte Absperrschieber weist ein Gehäuse 1 auf, das mit zwei Anschluss-Stutzen 2 und 3 verse hen und durch einen Deckel 4 abgeschlossen ist. Im Gehäuse ist ein mehrteiliger Verschlusskörper 5 ver schiebbar angeordnet. Der Verschlusskörper 5 weist einen Ventilteller 6 auf, der in der Schliesslage dicht schliessend auf einen am inneren Ende des Stutzen 3 vorgesehenen, mit einer Dichtung 30 versehenen Ven tilsitz 23 gedrückt wird. Der Verschlusskörper 5 weist ferner einen Abstützteller 9 auf, der durch eine in Form eines rechteckigen Rahmens gebogene, breite Blattfeder 31 auf den Ventilteller 6 hin gezogen wird. Die beiden Enden der Bandfeder 31 sind in der Mitte einer kurzen Rahmenseite durch eine Niete 32 mitein ander verbunden.
Die gegenüberliegende kurze Rah menseite ist mit einer grossen, rechteckigen Öffnung 33 versehen. Die langen Rahmenseiten sind in ihrem mitt leren Bereich durch Punktschweissung mit dem Ventil teller 6 und dem Abstützteller 9 verbunden. In Fig. 2 sind je zwei Schweisspunkte 34 durch Kreuze markiert.
Zwischen den beiden Tellern 6 und 9 und den bei den langen Rahmenseiten ist ein prismatischer Kugel käfig 12 angeordnet, der eine durchgehende Bohrung 13 aufweist, in der zwei Kugeln 14 angeordnet sind, de ren Durchmesser nur wenig geringer ist als derjenige der Bohrung 13, aber merklich grösser als die Hälfte der Länge dieser Bohrung. Die Kugeln 14 sind in der öffnungslage des Schiebers in zwei einander gegenüber- liegende Ausnehmungen 15 der beiden Teller 6 und 9 eingerastet.
Am Kugelkäfig 12, der durch die Öffnung 33 der Bandfeder 31 hinausragt, ist das innere, mit Gewinde versehene Ende 16 einer Schiebestange 17 befestigt, die durch den Deckel 4 hindurchgeht und an ihrem äusseren Ende mit einem Bedienungsgriff 18 versehen ist. Mit 24, 25 und 35 sind Dichtungen bezeichnet. Der Stutzen 2 ist innen mit einem Gewinde 36 versehen, in das ein Einstellring 37 eingeschraubt ist, in dessen äus- serer Stirnfläche kurze Bohrungen 38 vorgesehen sind, an denen ein Werkzeug angreifen kann, um den Ring 37 einzustellen.
Um den Schieber zu schliessen, schiebt man den Verschlusskörper 5 mittels der Schieberstange 17 zwi schen die Stutzen 2 und 3. Daher bleibt der Ver- schlusskörper 5 zunächst noch in seiner in Fig. 1 ge zeichneten, zusammengezogenen Lage. Wenn die Niete 32 aber schliesslich an einer mit 26 bezeichneten Stelle des Gehäuses 1 anschlägt und die Schiebestange 17 noch weiter nach innen gedrückt wird, so zwingt der Kugelkäfig 12 die Kugeln 14 aus den Ausnehmungen 15 auszutreten, so dass sie die beiden Teller 6 und 9 gegen die von der Bandfeder 31 auf dieselben aus geübte Zugkraft auseinander spreizen.
Dabei rollen die Kugeln 14 auf der Bandfeder 31 und aufeinander, so dass die Reibung sehr gering ist und ein Abrieb ver mieden wird. In der so erreichten, in Fig. 2 gezeigten Spreizlage des Verschlusskörpers 5 wird der Ventiltel ler 6 auf die Dichtung 30 des Ventilsitzes 23 gepresst, wodurch eine ausserordentlich gute Absperrwirkung er zielt wird. Der Zweck des Einstellringes 37 ist der, den Abstand zwischen seiner inneren Stirnfläche 38' und dem Ventilsitz 23 so einzustellen, dass die Dichtung 30 in der Schliesslage mit der erforderlichen Kraft zusam- mengepresst wird.
Im Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes war am Abstützteller 9 ein Einstellring (21) angebracht, mit dem dieselbe Wirkung erzielt wurde, wie mit dem Ein stellring 37; dabei wurde der Spreizvorgang durch das Anschlagen dieses Einstellringes (21) auf das Gehäuse ausgelöst, wobei sich die Anschlagstelle aber nicht wie beim vorliegenden Schieber bei 26, also etwa in der Mittelebene des Verschlusskörpers 5 befand, sondern etwa in Höhe des Abstütztellers 9, also bei 26' (s. Fig. 2).
Diese Ausführung hatte den Nachteil, dass entweder schon beim anfänglichen Verschieben des Verschlusskörpers oder dann beim Auseinandersprei- zen der Teller eine Reibung zwischen dem Einstellring und dem Gehäuse stattfand. Zur Vermeidung der an fänglichen Reibung wurde in der Praxis der Ein stellring stets so eingestellt, dass er in der Öffnungslage des Schiebers einen kleinen, in Fig. 1 des Hauptpaten tes nicht dargestellten Abstand von der gegenüberlie genden Gehäusefläche hatte. Dann trat aber beim Auf treffen des Einstellringes auf das Gehäuse, also an der Stelle 26', eine durch die Spreizbewegung hervorgeru fene Reibung auf.
Dieser Nachteil tritt auch bei einer Ausführung auf, bei welcher der Verschlusskörper kei nen Einstellring aufweist, der Spreizvorgang aber durch das Auftreffen des einen oder des anderen Tel lers 6 oder 9, oder durch das gleichzeitige Auftreffen beider Teller auf das Gehäuse ausgelöst wird. In letzte rem Fall wird die Reibung sogar an zwei Gehäusestel len auftreten. Diese Reibung ist nun nicht in erster Linie wegen des anfänglich dadurch bedingten, erhöh ten Widerstandes schädlich, sondern wegen dem Ab- rieb der aufeinanderreibenden Teile. Da der Schieber vorzugsweise bei äusserst tiefem Vakuum benützt wird, müssen jegliche Schmiermittel vermieden werden, die durch ihre Verdampfung das Vakuum beeinträchtigen würden.
Wird der bekannte Schieber sehr häufig betä tigt, so zeigen sich denn bald an der Stelle 26' Anfres- sungen, die schliesslich dessen einwandfreie Funktion beeinträchtigen, indem der Ventilsitz undicht wird.
Beim vorliegenden Schieber ist dieser Nachteil offensichtlich vermieden; denn das Auseinandersprei- zen der Teller 6 und 9 wirkt sich nicht auf die Lage der etwa in der Mitte derselben liegenden, als An schlag dienenden Niete 32 aus. Selbst wenn die Spreiz- wege der beiden Teller 6 und 9 nicht genau gleich sind, wird die Öffnung ohne weiteres durch die Feder 31 aufgenommen, so dass der Anschlag 32 sich gegen über der Anschlagstelle 26 nicht bewegt.
In Fig.3 ist eine Variante des Verschlusskörpers dargestellt, die sich besonders für grosse Schieber eig net. Von dem in Draufsicht gezeigten Verschlusskörper 5a nach Fig.3 ist der Ventilteller (6a) weggelassen worden. Derselbe ist mit dem Aufstützteller 9a durch zwei in Form von rechteckigen Rahmen gebogene, rela tiv schmale Bandfedern 31a verbunden, die je mit einer als Anschlag dienenden Niete 32a versehen und mit den Tellern durch Punktschweissen verbunden sind.
Der mit der Schiebestange 17 verbundene Kugel <B>käfig</B> 12a weist drei Bohrungen 13a auf, in denen drei Paare von Kugeln 14a angeordnet sind, die in der öff- nungslage und beim anfänglichen Verschieben des Ver- schlusskörpers 5a in entsprechende, in Fig.3 nicht sichtbare Ausnehmungen der Teller einrasten. Die Bandfedern 31a und die Anschläge 32a werden natür lich so ausgelegt, dass letztere gleichzeitig bei 26 auf das Gehäuse treffen; aber auch ein nicht ganz genau gleichzeitiges Anschlagen hätte keinen Einfluss auf die gewünschte Wirkung.
Gegebenenfalls könnten die bei den Bandfederrahmen 31a an ihren der Stelle 26 ge genüberliegenden Seiten durch eine Traverse verbun den sein, in deren Mitte ein einziger, z. B. mittels Ge winde einstellbarer Anschlag, angebracht sein könnte. Die Bandfeder 31 oder die Bandfedern 31a könnten auch durch Punktschweissen in ihrer Rahmenform fixiert worden sein, und die Nieten 32 und 32a könn ten durch irgendwelche andere einstellbare oder nicht einstellbare Anschlagstücke ersetzt werden.
Die Schiebestange muss nicht unbedingt starr mit dem Kugelkäfig verbunden sein. Gemäss Fig.4 greift die Schiebestange 17 vielmehr über ein Gelenk 39 am Kugelkäfig 12b eines Verschlusskörpers 5b an, wobei dieser Käfig 12b bei 40 an dem in dieser Figur nicht dargestellten Gehäuse schwenkbar angebracht ist. Die rahmenförmige Bandfeder 31b, die z. B. so ausgebildet ist wie die Bandfeder 31a, hält wiederum die Teller 6b und 9b am Käfig 12b fest, verläuft aber senkrecht zur Längsrichtung des Käfigs 12b, der bei der Schiebebe wegung der Stange 17 eine Pendelbewegung ausführt. Wenn der Anschlag 32b an der Gehäusestelle 26 an schlägt, treten die Kugeln 14b wiederum aus der durchgehenden Bohrung 13b des Käfigs 12b aus und spreizen die Teller 6b und 9b auseinander.
Die Lage der Gehäusestutzen ist durch den strichpunktierten Kreis 41 angedeutet, der dem Innendurchmesser der Stutzen entspricht. Diese Ausführung entlastet auf sehr leicht zu bewerkstelligende Weise die Schiebestange 17 von der Führung des Käfigs 12b und gestattet, die Länge des Weges der Schiebestange zu reduzieren, was namentlich dann vorteilhaft ist, wenn letztere statt mit tels der Dichtung 24 in an sich bekannter Weise mit tels eines Metallbalges gegenüber dem Gehäuse abge dichtet ist, weil lange Metallbälge teuer sind.
Wenn die Kugeln oder gegebenenfalls andere Wälz- körper beim Austreten aus den Ausnehmungen der Teller wie in den Fällen von Fig. 1, 2 und Fig. 4 auf der Bandfeder 31 bzw. 31b abrollen, so ist dies vorteil haft, weil das Federmaterial in der Regel sehr hart ist. Im Falle von Fig. 3 kann man aber selbstverständlich die innere Oberfläche der Teller auf irgend eine be kannte Weise mit einer besonders harten Schicht verse hen, falls deren Material keine befriedigende Härte hat.
Der oder die Anschläge des Verschlusskörpers müssen nicht unbedingt an der oder den Zugfedern an gebracht sein, welche die beiden Teller aufeinander ziehen; auch können die Zugfedern prinzipiell beliebi ger Art sein.
Es genügt z. B. auch, wenn an einem Teller ein in der Schliessrichtung vorstehender Federarm vorgese hen ist, der an seinem freien Ende den Anschlag trägt. Bei der Spreizbewegung der Teller bleibt der Anschlag dann ebenfalls unbeweglich auf der von ihm getroffe nen Gehäusestelle, indem der Federarm die Tellerbe wegung aufnimmt. An der fraglichen Gehäusestelle kann gegebenenfalls eine kleine Vertiefung vorgesehen werden, in die der Anschlag einrasten kann, um abso lute Gewähr für die Vermeidung einer Scheuerbewe gung relativ zum Gehäuse zu bieten.
Gate valve, especially for gas and vacuum lines The main patent relates to a gate valve whose closure body, which can be displaced by means of a push rod, has two plates lying one above the other, which can be spread apart after the closure body has been moved into the closed position to seal at least one of these plates as a valve plate finally to press on a seat.
According to the patent claim of the main patent, this gate valve is characterized in that the two plates are connected to one another by tension springs and that a rolling element cage is arranged between these plates, on which the push rod engages and which has at least one through hole in which a Pair of rolling elements is held with play, the diameter of these rolling elements is greater than half the length of the bore, and that the two plates are also provided with opposing recesses,
in which the rolling elements engage in the open position of the closure body and from which they are forced by the closing movement of the push rod to disengage and thereby spread the plates apart when the valve plate is opposite its seat.
It has been shown that the embodiment of the gate valve described in the main patent has the disadvantage, which will be explained in more detail later, that between a part of the closure body that strikes the housing during the closing process and the latter a friction occurs that can have a very unfavorable effect .
The present invention overcomes this disadvantage in that at least one stop is connected to at least one of the two plates by at least one resilient member in their spreading direction, which protrudes from the plate or plates in the closing direction of the closure body and through its closing movement its impact on a point on the housing initiates the spreading movement of the plate.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing. It shows: FIG. 1 a section through the gate valve in the open position; 2 shows the same section in the closed position; 3 shows a variant of the closure body, and FIG. 4 shows another variant of the same. In the drawing, the same transfer symbols are used for corresponding parts as in the drawing of the main patent.
The gate valve shown has a housing 1, which is hen with two connecting pieces 2 and 3 verses and is closed by a cover 4. In the housing, a multi-part closure body 5 is arranged slidably ver. The closure body 5 has a valve disk 6 which, in the closed position, is pressed tightly onto a valve seat 23 provided at the inner end of the connector 3 and provided with a seal 30. The closure body 5 also has a support plate 9 which is pulled towards the valve plate 6 by a wide leaf spring 31 bent in the form of a rectangular frame. The two ends of the ribbon spring 31 are connected in the middle of a short frame side by a rivet 32 mitein other.
The opposite short frame side is provided with a large, rectangular opening 33. The long frame sides are connected to the valve plate 6 and the support plate 9 in their middle area by spot welding. In Fig. 2, two weld points 34 are marked by crosses.
Between the two plates 6 and 9 and the long frame sides, a prismatic ball cage 12 is arranged, which has a through hole 13 in which two balls 14 are arranged, de Ren diameter is only slightly less than that of the hole 13, but noticeably greater than half the length of this hole. In the open position of the slide, the balls 14 snap into two opposing recesses 15 of the two plates 6 and 9.
The inner, threaded end 16 of a push rod 17, which passes through the cover 4 and is provided with an operating handle 18 at its outer end, is attached to the ball cage 12, which protrudes through the opening 33 of the band spring 31. With 24, 25 and 35 seals are designated. The connector 2 is provided on the inside with a thread 36 into which an adjusting ring 37 is screwed, in the outer end face of which short bores 38 are provided, on which a tool can act in order to adjust the ring 37.
In order to close the slide, the closing body 5 is pushed by means of the slide rod 17 between the connecting pieces 2 and 3. Therefore, the closing body 5 initially remains in its contracted position shown in FIG. When the rivet 32 finally hits a point on the housing 1 marked 26 and the push rod 17 is pushed further inwards, the ball cage 12 forces the balls 14 to emerge from the recesses 15 so that they the two plates 6 and 9 Spread apart against the tensile force exerted on the same by the band spring 31.
The balls 14 roll on the band spring 31 and on top of each other so that the friction is very low and abrasion is avoided. In the thus achieved, shown in Fig. 2 spread position of the closure body 5, the valve valve 6 is pressed onto the seal 30 of the valve seat 23, whereby an extremely good shut-off effect it is aimed. The purpose of the adjusting ring 37 is to adjust the distance between its inner end face 38 'and the valve seat 23 in such a way that the seal 30 is pressed together with the required force in the closed position.
In the embodiment of the main patent, an adjusting ring (21) was attached to the support plate 9, with which the same effect was achieved as with the A adjusting ring 37; The spreading process was triggered by hitting this setting ring (21) on the housing, but the stop point was not at 26 as in the present slide, i.e. approximately in the center plane of the closure body 5, but approximately at the level of the support plate 9, i.e. at 26 '(see Fig. 2).
This design had the disadvantage that there was friction between the adjusting ring and the housing either when the closure body was initially moved or when the plates were spread apart. In order to avoid the initial friction, the adjusting ring was always set so that in the open position of the slide it had a small distance, not shown in Fig. 1 of the Hauptpaten, from the opposite housing surface. Then, however, when the setting ring hit the housing, that is to say at point 26 ', friction caused by the spreading movement occurred.
This disadvantage also occurs in an embodiment in which the closure body has no adjustment ring, but the spreading process is triggered by the impact of one or the other Tel lers 6 or 9, or by the simultaneous impact of both plates on the housing. In the latter case, the friction will even occur on two housings. This friction is not primarily harmful because of the increased resistance initially caused by it, but because of the abrasion of the parts rubbing against each other. Since the slide is preferably used in an extremely deep vacuum, any lubricants must be avoided that would impair the vacuum through their evaporation.
If the known slide is actuated very frequently, then at the point 26 'there will soon be frictions which ultimately impair its proper function by the valve seat becoming leaky.
In the present slide, this disadvantage is obviously avoided; because the spreading apart of the plates 6 and 9 does not affect the position of the rivets 32 which are located approximately in the middle and serve as a stop. Even if the expansion paths of the two plates 6 and 9 are not exactly the same, the opening is readily taken up by the spring 31, so that the stop 32 does not move relative to the stop point 26.
In Figure 3, a variant of the closure body is shown, which is especially net for large slides. The valve disk (6a) has been omitted from the closure body 5a shown in top view according to FIG. The same is connected to the support plate 9a by two curved, rela tively narrow ribbon springs 31a in the form of rectangular frames, each provided with a rivet 32a serving as a stop and connected to the plates by spot welding.
The ball <B> cage </B> 12a connected to the push rod 17 has three bores 13a in which three pairs of balls 14a are arranged, which in the open position and when the closure body 5a is initially moved into corresponding, Engage the recesses of the plates (not visible in Fig. 3). The band springs 31a and the stops 32a are of course designed so that the latter hit the housing at the same time at 26; but not exactly at the same time would not have any influence on the desired effect.
If necessary, the in the spring frame 31a at their location 26 ge opposite sides could be verbun by a traverse, in the middle of a single, z. B. by means of Ge thread adjustable stop could be attached. The band spring 31 or the band springs 31a could also have been fixed in their frame shape by spot welding, and the rivets 32 and 32a could be replaced by any other adjustable or non-adjustable stop pieces.
The push rod does not necessarily have to be rigidly connected to the ball cage. According to FIG. 4, the push rod 17 engages rather via a joint 39 on the ball cage 12b of a closure body 5b, this cage 12b being pivotably attached at 40 to the housing not shown in this figure. The frame-shaped ribbon spring 31b, which z. B. is designed as the ribbon spring 31a, in turn holds the plate 6b and 9b on the cage 12b, but runs perpendicular to the longitudinal direction of the cage 12b, which performs a pendulum motion when the sliding movement of the rod 17. When the stop 32b hits the housing point 26, the balls 14b in turn come out of the through hole 13b of the cage 12b and spread the plates 6b and 9b apart.
The position of the housing connector is indicated by the dot-dash circle 41, which corresponds to the inner diameter of the connector. This design relieves the push rod 17 from the leadership of the cage 12b in a very easy to accomplish manner and allows the length of the path of the push rod to be reduced, which is particularly advantageous if the latter instead of means of the seal 24 in a known manner with means of a metal bellows against the housing is sealed abge because long metal bellows are expensive.
If the balls or possibly other rolling elements roll on the ribbon spring 31 or 31b as they emerge from the recesses of the plate, as in the cases of FIGS. 1, 2 and 4, this is advantageous because the spring material in the Usually very tough. In the case of Fig. 3 you can of course hen the inner surface of the plate in any known manner with a particularly hard layer verses, if the material does not have a satisfactory hardness.
The stop or stops of the closure body do not necessarily have to be brought to the tension spring or springs that pull the two plates towards one another; the tension springs can in principle also be of any type.
It is enough z. B. also if a spring arm projecting in the closing direction is vorgese hen on a plate, which carries the stop at its free end. During the spreading movement of the plate, the stop then also remains immobile on the housing point taken from it by the spring arm absorbing the movement of the plate. At the housing point in question, a small recess can optionally be provided into which the stop can snap in order to provide absolute guarantee for avoiding a Scheuerbewe movement relative to the housing.