CH685256A5

CH685256A5 - Dichtungsanordnung für Ventile, Schieber oder Klappen.

Info

Publication number: CH685256A5
Application number: CH2040/91A
Authority: CH
Inventors: Friedrich Tinner
Original assignee: Cetec Ag
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1995-05-15
Also published as: WO1993001437A1; US5318274A; EP0548299A1

Description

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CH 685 256 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für Ventile, Schieber oder Klappen, insbesonders für die Verwendung in der Ultrahochvakuumtechnik mit einer in einem Aussenflansch ausgebildeten Dichtfläche und einer mit dieser zusammenwirkenden Dichtfläche am Aussenumfang eines axial beweglichen Verschlussteils (Ventilteller) der mindestens ein durch die axiale Bewegung wirksam werdendes Spannelement zum Vergrössern des Aussenumfangs zwecks Anpressen der Dichtflächen gegeneinander aufweist.

Bei einer bekannten Dichtungsanordnung dieser Art besteht der zweiteilige Verschlussteil aus einem flachen Teller mit einem plastisch verformbaren ringförmigen Wulst am Aussenumfang und aus einem in axialer Richtung bewegbaren, im Durchmesser kleineren und coaxial zum Teller, in der Ebene des Wulstrandes angeordneten Ring. Eine am Ring aussen- und am Wulstrand innenseitig abgestützte Tellerfeder dient als Kupplungsglied zwischen den beiden Teilen und lässt sich mit Hilfe des axial beweglichen Rings aus der entspannten Stellung in eine vollkommen flache Stellung drücken, in der sie zwecks Erzeugung der Anpresskraft an den Dichtflächen den grössten Durchmesser besitzt und quasi eine Totpunktstellung einnimmt. Mit dieser Anordnung ist eine sichere Funktion zum Erzielen eines absolut dichten Abschlusses bei sich verändernden Temperaturen nicht sicher gewährleistet.

Die Erfindung setzte sich daher zur Aufgabe, eine Dichtungsanordnung dieser Art zu schaffen, bei der das die Andrückkraft erzeugende Spannelement nicht Kupplungsglied zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen ist, die bis zum Erreichen der Totpunktstellung unter der Federkraft ständig auseinanderstreben und die dauernde Wirkung einer Andrückkraft erfordern.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungs-gemässe Dichtungsanordnung die Merkmale nach Anspruch 1 auf. Dabei ist der Verschlussteil dieser Dichtungsanordnung einstückig ausgebildet, wobei zwischen einem hutförmig und mit einem flachen Boden ausgebildeten Aussenteil, der elastisch verformbar ist und der am Aussenumfang die Dichtfläche zum Zusammenwirken mit einer weiteren Dichtfläche an einem Aussenflansch aufweist, und einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden und zum Aussenteil konzentrischen Innenteil die auf einem Kreisring angeordneten Spannelemente, die die Wirkung einer Tellerfeder besitzen, abgestützt sind, oder statt dessen auch nur eine Tellerfeder vorhanden ist, und zwar derart, dass die am Aussenteil in einer ringnutförmigen Ausnehmung gehaltenen und abgestützten Spannelemente radial einwärts zum Boden des Aussenteils hin schräg geneigt angeordnet sind, während der Druck für die Betätigung gegen diesen Aussenteil-Boden gerichtet ist, mit der Wirkung, dass der elastisch verformbare Aussenteil-Boden eine einwärts gedrückte Stellung einnimmt, ohne dass die Spannelemente bis in eine Totpunktstellung gelangen. Die elastische Verformbarkeit des Aussenteil-Bodens erzielt man insbesondere noch dadurch, dass bei dem einstückigen Verschlussteil zwischen dem Innenteil und dem Boden eine radial einwärts sich erstrek-kende Eindrehung ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Dichtungsanordnung in einer Ausgangsstellung, die eine Hälfte bis zur Mittellinie zeigend;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt entsprechend Fig. 1 in einer betätigten Stellung mit einwärts gedrücktem Aussenteil-Boden;

Fig. 3 ausschnittweise und in Draufsicht eine Mehrzahl von Spannelementen.

Ein feststehendes Gehäuse oder ein Aussenflansch 1 besitzt eine vorzugsweise konische Dichtfläche 2, die sich am oberen Ende eines von dem Flansch 1 umschlossenen Kanals 3 befindet. Dieser soll durch ein Verschlussteil 4 dicht abgeschlossen werden. Dieser Verschlussteil wird von einem Aussenteil 5 von einem mit diesem einstückig verbundenen Innenteil 6 gebildet. Der Aussenteil 5 ist hutförmig oder topförmig ausgebildet und besitzt am Aussenumfang eine Dichtfläche 7 zum Zusammenwirken mit der Dichtfläche 2 am Flansch 1 und weist ferner einen elastisch verformbaren Aussen-teil-Boden 8 auf. Die elastische Verformbarkeit wird insbesondere noch dadurch erreicht, dass bei einstückiger Ausbildung zwischen dem Boden 8 und dem Innenteil 6 eine radial einwärts sich erstrek-kende Eindrehung 9 ausgebildet ist. Ebenso wäre es auch möglich, den Aussenteil und den Innenteil getrennt herzustellen und in geeigneter Weise fest miteinander zu verbinden.

Eine Mehrzahl von Spannelementen 10, die gemäss Fig. 3 aus Kreisringsektoren bestehen, auf einem Kreis angeordnet sind und die Wirkung wie eine Tellerfeder besitzen, sind mit ihrem äusseren Rand in einer ringnutförmigen Ausnehmung 11 im Aussenteil im Abstand von der Dichtfläche 7 abgestützt und sind mit ihrem inneren Rand an einer am Innenteil 6 befestigten Sicherungsscheibe 12 abgestützt. Die Spannelemente 10 sind vom Aussenrand aus radial einwärts zum Boden 8 des Aussenteils hin schräg geneigt angeordnet, so dass bei axialer Verschiebung des Bodens und des Innenteils 6, 2 und 7 gegeneinander entstehen, wenn ein Druckstempel 13 in axialer Richtung gegen den Aussen-teil-Boden 8 angedrückt wird. Dadurch nehmen die Spannelemente 10 werden nicht bis in die vollkommen horizontale Stellung gedrückt. Aus Fig. 2 geht ferner hervor, dass der elastisch verformbare Aussenteil-Boden 8 wie eine Membrane einwärts gedrückt ist.

Claims

Patentansprüche

1. Dichtungsanordnung für Ventile, Schieber oder Klappen, insbesondere für die Verwendung in der Hoch- und Ultrahochvakuumtechnik, mit einer an einem Aussenflansch ausgebildeten Dichtfläche und einer mit dieser zusammenwirkenden Dichtfläche am Aussenumfang eines axial beweglichen Ver-

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schiussteils, der mindestens ein durch die axiale Bewegung wirksam werdendes Spannelement zum Vergrössern des Aussenumfangs zwecks Anpressen der Dichtflächen gegeneinander aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussteil (4) einen hutförmig und mit einem flachen Boden (8) ausgebildeten Aussenteil (5) mit einer Dichtfläche (7) am Aussenumfang und einen zum Aussenteil konzentrischen Innenteil (6) kleineren Durchmessers aufweist, zwischen denen ein oder eine Mehrzahl von die Wirkung einer Tellerfeder besitzenden Spannelementen (10) mit Randabstützung am Aussen- und Innenteil radial einwärts zum Boden (8) des Aussenteils (5) hin schräg geneigt derart angeordnet ist, dass bei Druck gegen den Aussenteil-Boden (8) die radiale Anpresskraft an der Dichtfläche (7) des elastisch verformbaren Aussenteils (5) erzeugt wird und der Boden (8) des Aussenteils (5) eine einwärts gedrückte Stellung einnimmt.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenteil

(6) und dem Boden (8) des Aussenteils (5) eine radial einwärts sich erstreckende Eindrehung (9) zwecks Erhöhung der elastischen Verformbarkeit des Bodens (8) ausgebildet ist.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenteil (5) und der Innenteil (6) getrennt hergestellt und fest miteinander verbunden sind.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Boden (8) nach dessen Verformung einen stabilen Zustand einnimmt und die Entspannung nur mit entgegengerichteter Aktionskraft geöffnet werden kann.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkraft zwischen einer Dichtkante an der Dichtfläche

(7) und Boden (8) angreift und die Dichtkante zum Ausgleich von Rundheitsfehlern elastisch ist.

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