CN102767639A - 带有至少一个封闭机构的阀 - Google Patents

Abstract

一种阀特别是真空阀，带有至少一个封闭机构（1）和传动机构（3），封闭机构用于封闭阀的至少一个通孔（2），传动机构用于使得封闭机构（1）在封闭位置与至少一个打开位置之间移调，封闭机构（1）在封闭位置封闭通孔（2），封闭机构（1）在打开位置至少局部地打开通孔（2），其中传动机构（3）具有可施加压力的用于使得封闭机构（1）移调至其封闭位置的第一空间（4）和可施加压力的用于使得封闭机构（1）移调至其打开位置的至少另一个空间（5），其中阀还具有弹性部件（6），所述弹性部件使得封闭机构（1）朝向封闭位置或者打开位置预压紧。

Description

带有至少一个封闭机构的阀

技术领域

本发明涉及一种阀特别是真空阀，其带有至少一个封闭机构和传动机构，封闭机构用于封闭阀的至少一个通孔，传动机构用于使得封闭机构在封闭位置与至少一个打开位置之间移调，封闭机构在封闭位置封闭通孔，封闭机构在打开位置至少局部地打开通孔，其中传动机构具有可施加压力的用于使得封闭机构移调至其封闭位置的第一空间和可施加压力的用于使得封闭机构移调至其打开位置的至少另一个空间。

背景技术

特别是用于真空技术的阀在现有技术中已知有很多种设计形式。传动机构的种类也是如此。

如果传动机构要使得封闭机构转至封闭位置，则使得所述类型的阀的第一空间处于压力下。另一空间处于压力下，以便使得封闭机构再沿着相反的方向移动至其打开位置。在现有技术中已知，使用双重作用的气缸作为这种传动机构。例如在US 6,367,770 B1中公开了这种现有技术。在传动机构的无压力状态下，所述类型的阀就会有问题。在这种状态下，封闭机构没有确定的位置。

发明内容

本发明的目的是，对所述类型的阀加以改进，使得封闭机构即使在传动机构的无压力状态下也处于确定的位置。

根据本发明为此规定，阀还具有弹性部件，这种弹性部件使得封闭机构朝向封闭位置或者打开位置预压紧。

本发明的构思因而是，除了传动机构外，还设置有弹性部件，该弹性部件使得封闭机构朝向其封闭位置或者朝向其打开位置预压紧。由此可以实现，弹性部件使得封闭机构即使在传动机构的无压力状态下也压靠到阀的至少一个支撑面上或者压靠到打开的静止位置。可以规定，弹性部件使得封闭机构持久地朝向封闭位置或者持久地朝向打开位置预压紧。

特别优选地，本发明的阀是可以在真空技术中使用的所谓的真空阀。在真空技术中，在负压腔室内在纯净室条件下加工敏感的器件比如半导体元件等。真空阀用作这种负压腔室之间的连接件，或者用于控制流入到负压腔室中的和从负压腔室中流出的介质。就真空技术而言，施加相应的负压，由此在工作状态下在负压腔室内产生小于0.001毫巴或0.1帕斯卡的压力。

本发明的这种阀的传动机构尤其是在真空技术中有益地是气动的。也就是说，传动机构空间内的超压和负压通过气态介质的馈入和取出而产生。但完全也可以考虑的是，本发明的阀带有液压的传动机构，据此，把液体特别是油用作压力介质。

在权利要求1的前序部分中使用的术语“空间”也可以用术语“腔室”来代替。“空间”最终还是一种腔室，在这种腔室的内室中可以产生压力。对此，腔室或空间当然必定相应地像惯常一样设有壁，必要时相应地设有阻隔机构，以及设有用于相应压力源的连通件和用于排泄压力的连通件。但此点在现有技术中是公知的。相关的优选设计形式规定，传动机构具有双重作用的气缸或者由这种气缸构成，其中可施加压力的第一空间和可施加压力的另一空间都是气缸的压力腔室，在这些压力腔室之间设置有至少一个活塞，该活塞可利用这些压力腔室中的压力差进行移动。

由于附加于传动机构设置的弹性部件主要被设置用来保证封闭机构在传动机构的无压力状态下处于确定的位置，所以有益的是，利用这种弹性部件对封闭机构只施加比较小的力。这也避免了传动机构在使得封闭机构移调至其打开位置或其封闭位置时不必要地耗用过多能量。如果弹性部件朝向封闭位置起作用，则相关地有益的是，在封闭机构的封闭位置，在封闭机构与阀支撑面之间设置有密封件，且在封闭位置由弹性部件施加到密封件上的在密封件的每毫米长度上的压紧力介于0.1-0.5牛顿之间，优选介于0.1-0.2牛顿之间。按照这种设计，由弹性部件施加的力足以在传动机构的无压力状态下使得封闭机构的密封件压靠到支撑面上。在这里，即使在经由通孔连通的腔室或管线之间没有差压，也仍无法实现密封。如果弹性部件经过设计，使得它在没有所述差压情况下且在传动机构的无压力状态下将密封机构密封地压靠到支撑面上，则有益的是，在封闭机构的封闭位置在封闭机构与阀支撑面之间设置有密封件，且在封闭位置由弹性部件施加到密封件上的在密封件的每毫米长度上的压紧力介于1-5牛顿之间，优选介于1-2牛顿之间。

针对弹性部件的结构设计，有各种不同的方案。弹性部件可以是拉力弹簧或者压缩弹簧。在两种变型方案中，弹性部件例如可以是螺旋弹簧或盘形弹簧或气压弹簧或空气弹簧或弹性体，或者具有这种构件。也可以考虑其组合。

弹性部件也可以称为预置弹簧。术语“预置弹簧”意为，弹性部件主要用于确保封闭机构在传动机构的无压力状态下处于确定的位置。

附图说明

本发明的其它特征和细节可由下面对优选设计形式的说明得到。其中：

图1为本发明的第一实施方式的示意性的纵剖视图；

图2为本发明的第二实施方式的相应的纵剖视图；

图3为本发明的第三实施方式的相应的纵剖视图；

图4为第四种根据本发明的阀的纵剖视图；和

图5为本发明的第五实施例的纵剖视图，其中与头四个实施例相反，弹性部件使得封闭机构预压紧至打开位置。

具体实施方式

根据图1的第一变型设计是所谓的角形阀。但并非一定要这样。

引至所示阀和从该阀离开的管线连接到壳体11的安装凸缘13上。通孔2用封闭机构1封闭，该封闭机构在此也是阀盘。如图1中所示，在封闭位置，密封件8使得封闭机构1相对于支撑面7密封。在此被设计成螺旋弹簧的本发明的弹性部件6负责使得封闭机构1在传动机构3的无压力状态下处于确定的位置，其方式为，利用密封件8使得该传动机构靠置在支撑部7上。在这种情况下，弹性部件6对封闭机构1施加相对小的力就足够了。针对密封件8有益地规定，由弹性部件6施加到密封件8上的在密封件8的每毫米长度上的压紧力介于0.1-0.5牛顿之间，优选介于0.1-0.2牛顿之间。

如果在传动机构3无压力且离开阀与引至阀的管线中无压力差情况下要用弹性部件6来实现密封，则有益地规定，由弹性部件6施加到密封件8上的在密封件8的每毫米长度上的压紧力介于1-5牛顿之间，优选介于1-2牛顿之间。

为了打开通孔2，利用传动机构3将封闭机构1提升离开支撑部7。为此，通过连通件15把压力介质比如相应的气体压入到空间5中。第一空间4经由连通件15相应地排气。于是通过由此在活塞9上产生的相应的压力，封闭机构1从根据图1的封闭位置提升离开支撑部7并转至其打开位置。升程的大小可以通过两个空间4和5中的压力比来控制。为了关闭阀，也就是为了使得封闭机构1移动至其根据图1的封闭位置，把相应的压力介质引入到第一空间4中，而第二空间5则相应地排气。针对所述过程要施加到连通件15上的进而要引入到空间4和5中的压力例如可以介于2.5巴-8巴之间，优选介于4巴-7巴之间。在该实施例中，或者还在其它实施例中，由传动机构3在封闭位置施加到密封件8上的压紧力，有益地至少为由弹性部件6施加的压紧力的4倍。阀的通孔2的标称宽度或直径14越大，该因数就越大。

如图1所示，为了使得构造简单，弹性部件6有益地通过活塞杆10作用到封闭机构1上。在双重作用的气缸形式的传动机构3的所示实施例中有益地规定，活塞9通过活塞杆10与封闭机构1连接，其中在活塞杆10区域中，活塞9与封闭机构1之间的间距是固定的或者不可变的。封闭机构1可以刚性地固定在活塞杆10上。但为了使得密封最佳，封闭机构1也可以铰接地或者可摆动地固定在活塞杆10上。

并非一定要有双重作用的气缸。两个空间4和5例如也可以通过相应地设置在它们之间的膜片而彼此隔开，其中膜片的偏移通过合适的措施比如活塞杆5传递到封闭机构1上。

为完整起见，还要提及附加的密封件12，这些密封件一方面使得活塞杆10相对于壳体11密封，另一方面使得活塞9相对于壳体11密封。

在根据图1所示的第一实施例中，弹性部件6设置在可施加压力的空间4和5之一内。在根据图1所示的变型设计中，该空间是用于使得封闭机构1转至封闭位置的第一空间4。特别是在把弹性部件6设置在空间4和5之一内的这种设计形式中有益的是，弹性部件6直接作用到活塞上。

图2示出了本发明的另一实施例。在这里，阀并不是角形阀，而是滑阀。代替根据图1的阀盘，设置有楔形的封闭机构1。该封闭机构同样封闭设置在安装凸缘13之间的通孔2。这种楔形的封闭机构1本已公知，故不必进一步阐述。在所示实施例中，通过活塞杆10的提升使得封闭机构1在任何情况下都从图2中所示的封闭位置转至其在此未示出的打开位置。为了实现打开和封闭，也设置有传动机构3。如图第一实施例中一样，该传动机构是双重作用的气缸，因而这里不必对此再一次加以阐述。在第二实施例中，弹性部件6同样设置在传动机构3的空间之一4内。

如下实施例表明，并非一定要如此。在图3中示出本发明的第三种变型设计，其中这里也是角形阀。在该变型设计中规定，弹性部件在面向封闭机构1的一侧设置在可施加压力的空间4和5之外。弹性部件6在此也用作预置弹簧，该预置弹簧在传动机构3的无压力状态下使得这里也被设计成阀盘的封闭机构1的密封件8压靠到支撑面7上。在所示实施例中，围绕这里也被构造成螺旋弹簧的弹性部件6设置有弹性波纹管17，该波纹管根据封闭机构1的移动而压缩或拉长长度。传动机构3的功能如同其它实施方式所述一样，因而这里不必再一次阐述。同样的情况适用于该第三实施例的这里未提及的所有其它细节。

图4示出本发明的设计形式的第四种变型方案。这里所示的阀也是带有楔形封闭机构1的滑阀。与已述的其它变型设计不同，在这里，弹性部件6在背离封闭机构1的一侧设置在可施加压力的空间4和5之外。螺旋弹簧形式的这里也用作预置弹簧的弹性部件6支撑在活塞杆10的相应的支撑凸肩16上。阀的工作方式及其构造的其它方面可由对此前所示的实施例的说明得到。

本发明的阀的有益使用时机为，要求能打开和封闭相对大的通孔2。就本发明的带有圆形通孔的阀而言，该通孔2的直径14的标称宽度为200mm及以上。如果通孔2没有圆形横截面，则相应的情况适用于通孔2的由该直径产生的面。

在头四个实施例中，弹性部件6使得封闭机构1朝向封闭位置预压紧。在根据图5的第五实施例中，弹性部件6被设置用来使得封闭机构1朝向其打开位置预压紧。

传动机构3的两个空间4和5在此也通过相应的连通件15交替地处于压力下和排气，以便使得封闭机构1即这里的滑阀从所示的打开位置移动至封闭位置，反之亦然。在传动机构3无压力时，亦即在空间4或5中并未产生比另一空间高的超压时，在此同样被构造成螺旋弹簧的弹性部件6使得封闭机构1转至所示的打开位置。该实施例的所有其它特征不言自明，或者类似于本发明的已述变型设计。

附图标记清单

1  封闭机构

2  通孔

3  传动机构

4  第一空间

5  另一空间

6  弹性部件

7  支撑面

8  密封件

9  活塞

10  活塞杆

11  壳体

12  密封件

13  安装凸缘

14  直径

15  连通件

16  支撑凸肩

17  波纹管

Claims (13)

1. 一种阀特别是真空阀，带有至少一个封闭机构（1）和传动机构（3），封闭机构用于封闭阀的至少一个通孔（2），传动机构用于使得封闭机构（1）在封闭位置与至少一个打开位置之间移调，封闭机构（1）在封闭位置封闭通孔（2），封闭机构（1）在打开位置至少局部地打开通孔（2），其中传动机构（3）具有可施加压力的用于使得封闭机构（1）移调至其封闭位置的第一空间（4）和可施加压力的用于使得封闭机构（1）移调至其打开位置的至少另一个空间（5），其特征在于，阀还具有弹性部件（6），所述弹性部件使得封闭机构（1）朝向封闭位置或者打开位置预压紧。

2. 如权利要求1所述的阀，其特征在于，弹性部件（6）使得封闭机构（1）即使在传动机构（3）的无压力状态下也预压紧，优选压靠到阀的至少一个支撑面（7）上，和/或使得封闭机构（1）持久地朝向封闭位置或打开位置预压紧。

3. 如权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在封闭机构（1）的封闭位置，在封闭机构（1）与阀的支撑面（7）之间设置有密封件（8），在封闭位置由弹性部件（6）施加到所述密封件（8）上的在密封件（8）的每毫米长度上的压紧力介于0.1-0.5牛顿之间，优选介于0.1-0.2牛顿之间。

4. 如权利要求1或2所述的阀，其特征在于，在封闭机构（1）的封闭位置，在封闭机构（1）与阀的支撑面（7）之间设置有密封件（8），在封闭位置由弹性部件（6）施加到所述密封件（8）上的在密封件（8）的每毫米长度上的压紧力介于1-5牛顿之间，优选介于1-2牛顿之间。

5. 如权利要求1至4中任一项所述的阀，其特征在于，弹性部件（6）具有或者是压缩弹簧或者拉力弹簧和/或螺旋弹簧和/或盘形弹簧和/或气压弹簧和/或空气弹簧和/或弹性体。

6. 如权利要求1至5中任一项所述的阀，其特征在于，传动机构（3）具有双重作用的气缸或者由这种气缸构成，其中可施加压力的第一空间（4）和可施加压力的另一空间（5）都是气缸的压力腔室，在所述压力腔室之间设置有至少一个活塞（9），该活塞可利用所述压力腔室中的压力差进行移动。

7. 如权利要求6所述的阀，其特征在于，活塞（9）通过活塞杆（10）与封闭机构（1）连接，其中在活塞杆（10）区域中，活塞（9）与封闭机构（1）之间的间距是固定的或者不可变的。

8. 如权利要求7所述的阀，其特征在于，封闭机构（1）刚性地固定在活塞杆（10）上。

9. 如权利要求7所述的阀，其特征在于，封闭机构（1）铰接地或者可摆动地固定在活塞杆（10）上。

10. 如权利要求7至9中任一项所述的阀，其特征在于，弹性部件（6）通过活塞杆（10）作用到封闭机构（1）上。

11. 如权利要求1至10中任一项所述的阀，其特征在于，弹性部件（6）设置在可施加压力的空间（4、5）之一内。

12. 如权利要求11所述的阀，其特征在于，弹性部件（6）直接作用到活塞（9）上。

13. 如权利要求1至10中任一项所述的阀，其特征在于，弹性部件（6）优选在面向封闭机构（1）的一侧或者在背离封闭机构（1）的一侧设置在可施加压力的空间（4、5）之外。

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