CN113187911A - 用于使得真空阀的阀杆与封闭件连接的连接装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于使得真空阀的阀杆(4)与封闭件(1)连接的连接装置，具有布置在第一连接部件(10)与第二连接部件(11)之间的连接体(12)，该连接体具有通过剖切两个圆柱体而形成的斯坦梅茨体的基本形状。所述连接体(12)布置在所述第一连接部件(10)的臂凸起(24、25)之间的中间腔中，且布置在所述第二连接部件(11)的臂凸起(26、27)之间的中间腔中。所述臂凸起(24、25、26、27)的对应接触面(28、29、30、31)贴靠在所述连接体(12)的接触面(13、14、15、16)上。相应的连接部分(10、11)的两个臂凸起(24、25、26、27)朝向其自由端相互靠近。

Description

用于使得真空阀的阀杆与封闭件连接的连接装置
技术领域
本发明涉及一种用于使得真空阀的阀杆与封闭件连接的连接装置，其包括与阀杆可连接或已连接或一体地构造的第一连接部件、与封闭件可连接或已连接或一体地构造的第二连接部件、以及布置在第一连接部件与第二连接部件之间的连接体。
本发明还涉及一种真空阀，其带有：阀体，该阀体具有阀开口；和由阀杆承载的封闭件，该封闭件可在打开位置与关闭位置之间移调，在打开位置阀开口被释放，在关闭位置阀开口被封闭件封闭，其中，封闭件通过连接装置而与阀杆连接。
背景技术
为了使得大多盘状构造的封闭件与阀杆连接，已知在封闭件与阀杆之间用拧紧。
为了尽管在真空阀的关闭状态下存在误差的情况下在真空阀的关闭状态下实现均匀地压紧被设置在封闭件与封闭件阀座之间的弹性密封件，其中，弹性密封件通常安置在封闭件上，已知的是，能使得封闭件相对于阀杆移动。因而例如由US 2002/0130288A1已知在阀杆与盘状封闭件之间的连接装置，该连接装置具有弹性块，该弹性块具有被带有布置于其中的力传递部分。由此在封闭件压紧到阀座上时，可以使得封闭件相对于阀杆略微摆动。
由US 7,134,642B2和US 3,837,617已知在封闭件与阀杆之间的其它的连接装置，这些连接装置允许封闭件可以相对于阀杆运动。
由US 2011/0108750A1已知一种在阀杆与封闭件之间的连接装置，其具有可扭转的横梁。可以通过横梁的扭转来实现封闭件相对于阀杆的一定程度的摆动。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于使得真空阀的阀杆与封闭件连接的有利的连接装置，其能实现使得封闭件相对于阀杆围绕两个相互垂直的轴线移调。根据本发明，这通过一种具有权利要求1的特征的连接装置得以实现。根据本发明的真空阀具有权利要求10的特征。
根据本发明的连接装置具有连接体，该连接体带有斯坦梅茨(Steinmetz)体的基本形状，其中，斯坦梅茨体通过剖切两个圆柱体而形成。连接体因而具有由第一轴线周围的柱体外表面的一些区段构成的主接触面以及由垂直于第一轴线的第二轴线周围的柱体外表面的一些区段构成的副接触面。
连接体布置在第一连接部件的臂凸起之间的中间腔中，且布置在第二连接部件的臂凸起之间的中间腔中。第一连接部件的臂凸起具有由第一轴线周围的柱体外表面的一些区段构成的主对应接触面，且第二连接部件的臂凸起具有由第二轴线周围的柱体外表面的一些区段构成的副对应接触面。主对应接触面贴靠在连接体的主接触面上，且副对应接触面贴靠在连接体的副接触面上。
第一连接部件的臂凸起(Armfortsaetzen)具有与这些臂凸起的自由端连接的一些区段，这些臂凸起通过这些区段朝向其自由端相互靠近。第二连接部件的臂凸起具有与这些臂凸起的自由端连接的一些区段，这些臂凸起通过这些区段朝向其自由端相互靠近。连接体由此被形状配合地固定，以防在第一连接部件的轴向方向上从第一连接部件拉出，以及以防在第二连接部件的轴向方向上从第二连接部件拉出。
通过根据本发明的设计，第二连接部件相对于第一连接部件可围绕两个相互垂直的轴线运动，这些轴线相应于两个圆柱体的轴线，由对这些圆柱体的剖切形成了斯坦梅茨体。封闭件因而可以参照相互垂直的这两个轴线相对于阀杆移调。
在本发明的一种有利的实施方式中，连接体具有处在垂直于第一轴线的平面内的主槽和处在垂直于第二轴线的平面内的副槽。固定在第一连接部件上的第一夹紧部件伸入到主槽中，固定在第二连接部件上的第二夹紧部件伸入到副槽中。
第一夹紧部件啮合到主槽中，在连接体与第一连接部件之间产生了形状配合的连接，该连接阻止第一连接部件在平行于第一轴线的方向上从连接体拉出。第二夹紧部件啮合到副槽中，在连接体与第二连接部件之间产生了形状配合的连接，该连接阻止第二连接部件在平行于第二轴线的方向上从连接体拉出。
第一和第二夹紧部件优选销形地构造，并且布置在连接部分的孔中。在此，夹紧部件有益地分别在其纵向伸展的中间区段中沿着其直径的至少一部分伸入到相应的槽中。优选的是，其中布置有第一夹紧部件的孔垂直于第一轴线伸展，其中布置有第二夹紧部件的孔垂直于第二轴线伸展。
连接体可以有利地卡紧在第一和第二夹紧部件之间。由此可以实现有益的所谓的重型档，也就是说，只有通过克服由连接体的卡紧引起的紧固力才能使得第一连接部件相对于第二连接部件移调。由此可以实现的是，封闭件在真空阀第一次关闭时在克服这种紧固力的情况下相应地调整，并且该位置仍然保持不变。因此在随后的关闭过程中，第一连接部件相对于第二连接部件不会出现进一步的移调，由此避免在真空中并非所愿地产生颗粒。
附图说明
下面借助附图介绍本发明的其它优点和细节。其中：
图1为真空阀的在封闭件的打开位置的斜视图，该真空阀带有根据本发明的在阀杆与封闭件之间的连接装置；
图2为在封闭件的关闭位置的相应于图1的斜视图；
图3和4为侧视图和正视图；
图5为沿着图4的线AA剖切的剖视图(仅仅主体3和连接件4被剖切)；
图6为在垂直于阀杆的观察方向上真空阀的一部分的视图，该真空阀包括连接装置、阀杆、包围阀杆的波纹管和安置在波纹管上的法兰；
图7为沿着图6的线BB剖切的剖视图；
图8示出真空阀的图6中所示的部分，但围绕阀杆的纵中轴线转动了90°；
图9为沿着图8的线CC剖切的剖视图；
图10为真空阀的图6中所示的部分的斜视图；
图11、12、13和14为从不同观察方向观察的、真空阀的图6中所示的部分的斜视图，其按照分解图的方式彼此分解开地示出了连接装置；
图15和16为类似于图6和8的视图，但处在第二连接部件相对于第一连接部件摆动的状态下；
图17示出本发明的第二实施例。
这些图具有不同的比例，且部分简化地示出。
具体实施方式
下面借助图1至16介绍带有根据本发明的连接装置的真空阀的一个实施例。
真空阀具有板状的封闭件1，该封闭件也可以称为阀板或阀盘。封闭件1可在打开位置(图1)与关闭位置(图2)之间移调。在封闭件的打开位置，阀开口2被释放，该阀开口2在关闭位置被封闭件1封闭。阀开口2设置在主体3中。
封闭件1被阀杆4承载。在该实施例中，仅仅通过轴向地移调阀杆4来使得封闭件1在打开位置和关闭位置之间进行移调。在本发明的改型的实施方式中，封闭件也可以按照L形或J形运动的方式在打开位置和关闭位置之间移调，例如通过阀杆的轴向移动和随后的倾斜，或者使得阀杆垂直于其纵轴线移动，就像已知的那样。
为了移调阀杆4，以便使得封闭件1在打开位置和关闭位置之间移调，采用了传动件5，其在该实施例中由气动的活塞-气缸单元构成。阀杆4与该活塞-气缸单元的活塞杆连接，或者与其一体地构造。
阀杆4密封地从真空区域中导出，封闭件1设置在该真空区域中。为此在该实施例中采用了波纹管6。该波纹管的一端与下述第一连接部件10连接，另一端与法兰7连接，该法兰可真空密封地与主体3连接。
为了在真空阀的关闭状态下在封闭件1与主体3之间密封，采用了由弹性体材料构成的密封圈8。该密封圈在该实施例中安置在封闭件1上，就像优选的那样。阀开口2被密封面包围，该密封面形成密封座，密封圈在封闭件1的关闭位置贴靠在密封座上。相反的布置(密封圈布置在主体3上，密封面布置在封闭件1上)在原则上也是可考虑的和可行的。
主体3可以是真空腔，在图1至5中分别仅仅示出该真空腔的一部分。在真空腔处，在开口区域中(通过图中未示出的螺钉)固定了连接件9，其中，为了真空密封的连接，布置在真空腔与连接件9之间的密封圈包围真空腔上的该开口。传动件5在外面固定在连接件9上，并且阀杆穿过连接件9中的通道伸展，其中，法兰7在内侧固定在连接件上(带有位于其间的密封圈)。通风孔导入到通道中，并且在通道中设置了用于引导阀杆4的引导衬套(图中未示出)。
在一种替代的设计方式中，主体3可以是阀壳体，仅示出了该阀壳体的一部分，该阀壳体具有另一开口，以便在封闭件1的打开位置形成穿过阀壳体的贯通通道。这种阀壳体例如可以连接在两个真空腔之间。
也可考虑且可行的是，把主体3设计成阀体的形式，该阀体作为插入件插入到真空腔中，使得阀开口与腔壁上的开口对齐(其中，包围阀开口2的密封圈布置在腔壁与主体3之间)。
为了使得阀杆4与封闭件1连接，采用了连接装置。该连接装置包括与阀杆4连接的第一连接部件10、与封闭件1连接的第二连接部件11和连接体12。
第一连接部件10与阀杆4刚性地连接，例如拧紧或焊接。也可考虑且可行的是一体的构造，即完全由相同的材料构成。
第二连接部件11与封闭件1刚性地连接，在该实施例中拧紧在其上。焊接也是可考虑且可行的，或者也可以一体地构造，即完全由相同的材料构成。
连接体12具有斯坦梅茨体的基本形状，其通过剖切两个圆柱体而形成(双柱体)。连接体12因而具有由第一轴线17周围的柱体外表面的一些区段构成的第一主接触面13和第二主接触面14以及由第二轴线18周围的柱体外表面的一些区段构成的第一主接触面15和第二副接触面16，其中，第二轴线18垂直于第一轴线17。
在主和副接触面13-16上开设了槽19、20。主槽19穿过主接触面13、14，处在垂直于第一轴线17的平面内，并且延伸经过连接体12的面向第一连接部件10的顶点22。副槽20穿过副接触面15、16，处在垂直于第二轴线18的平面内，并且延伸经过连接体12的面向第二连接部件11的顶点23。在该实施例中，主槽19和副槽20分别完全围绕连接体12伸展。它们也可以仅分别延伸经过相应接触面13-16的与相应的顶点22、23连接的区域。
在该实施例中，连接体12还具有穿过它的、例如平行于第二轴线的通孔21。该通孔也可以省去。
第一连接部件10具有两个臂凸起24、25，这些臂凸起在它们之间包夹成中间腔，连接体12布置在该中间腔中。第二连接部件11具有两个臂凸起26、27，这些臂凸起在它们之间包夹成中间腔，连接体12布置在该中间腔中。第一连接部件的臂凸起24、25具有由第一轴线17周围的柱体外表面的一些区段构成的主对应接触面28、29。第二连接部件11的臂凸起26、27具有由第二轴线18周围的柱体外表面的一些区段构成的副对应接触面30、31。主对应接触面28、29贴靠在连接体12的主接触面13、14上，且副对应接触面30、31贴靠在连接体12的副接触面15、16上。
第一连接部件10的臂凸起24、25的一些区段与臂凸起24、25的自由端连接，这些区段在朝向臂凸起24、25的自由端的方向上相互靠近，也就是说，臂凸起24、25之间的中间腔朝向臂凸起24、25的自由端变窄。类似的情况适用于第二连接部件11的臂凸起26、27。由此使得第一连接部件10被固定，以防在第一连接部件10的也就是阀杆4的纵轴线32(其垂直于第一轴线17)的方向上从连接体12拉出，并且第二连接部件11被固定，以防在第二连接部件11的纵轴线33(其垂直于第二轴线18)的方向上从连接体12拉出。
为了防止第一连接部件10在平行于第一轴线17的方向上从连接体12拉出，采用了销形的第一夹紧部件34。该第一夹紧部件布置在第一连接部件10的孔36中，该孔垂直于第一轴线17伸展。在其纵向伸展的中间区域中，孔36沿着其圆周的一部分朝向连接体12开口，并且第一夹紧部件34在其纵向伸展的中间区域中沿着其直径的一部分伸入到连接体12的主槽19中。
为了防止第二连接部件11在平行于第二轴线18的方向上从连接体12拉出，采用了销形的第二夹紧部件35。该第二夹紧部件布置在第二连接部件11的孔37中，该孔垂直于第二轴线18伸展。在其纵向伸展的中间区域中，孔37沿着其圆周的一部分朝向连接体12开口，并且第二夹紧部件35在其纵向伸展的中间区域中沿着其直径的一部分伸入到副槽20中。
第一夹紧部件34以及第二夹紧部件35的中间区段相对于两个端部区段偏心。因而在把相应的夹紧部件34、35插入到相应的孔36、37中之后，可以通过转动把相应的夹紧部件34、35顶压到连接体12上。连接体12因而在安装状态下被卡紧在夹紧部件34、35之间。
为了安装连接装置，首先平行于第一轴线17把连接体12推入到在第一连接部件10的臂凸起24、25之间的中间腔内，并且通过把第一夹紧部件34插入到孔36中和转动第一夹紧部件34而固定在那里。随后，平行于第二轴线18把安装在第一连接部件10中的连接体12推入到在第二连接部件11的臂凸起26、27之间的中间腔内，并且把第二夹紧部件35插入到孔37中，且通过转动而卡紧顶压到连接体12上。当然，相反的安装顺序也是可考虑且可行的(首先使得连接体与第二连接部件11连接，然后与第一连接部件10连接)。
如果封闭件1在安装连接装置之后第一次移动到关闭位置中，则封闭件1可以与阀座的角位置适配，从而也可补偿大的误差。在此，第一连接部件10可以相对于连接体12在克服这两个部件之间的摩擦情况下围绕第一轴线17摆动，和/或阀体12可以相对于第二连接部件11在克服这两个部件之间的摩擦情况下围绕第二轴线18摆动。然后，由于摩擦而使得第二连接部件11保持相对于第一连接部件12的朝向，该摩擦使得连接体12保持在其当前的位置。
为了明示，图15和16示出第二连接部件11的一位置，在该位置，该第二连接部件相对于第一连接部件围绕第一轴线17摆动了角度38，并且围绕第二轴线18摆动了角度39，其中，与实际上通常出现的情况相比，这些摆动角度被非常夸大地示出。
在图17中示出了本发明的一种改型的实施例。与前述实施例的区别在于，作为夹紧部件34、35，这里设置了螺旋销(也叫重型夹紧销)。这些螺旋销套筒形地构造，且具有沿其长度伸展连贯的轴向狭缝。因而在把这些夹紧部件34、35压入到孔36、37中之后，连接体12已经卡紧在夹紧部件34、35之间，而夹紧部件34、35不必再围绕其轴线转动。
在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的所示实施例的不同的其它的改型是可考虑且可行的。例如，第一部件34和第二夹紧部件35也可以不同于销形地设计。于是可以按其它方式来设计与第一连接部件10或第二连接部件11的连接。例如，可以在第一连接部件10或第二连接部件11的内凹中设置比如球形构造的夹紧部件，并通过相应的弹簧部件压紧在相应的槽19、20的底部上。
如果即使没有第一夹紧部件34和/或第二夹紧部件35也在连接体12与第一连接部件10和第二连接部件11之间设计了足够的摩擦配合，则也可以省去第一夹紧部件34和/或第二夹紧部件35。
附图标记列表
1 封闭件
2 阀开口
3 主体
4 阀杆
5 传动件
6 波纹管
7 法兰
8 密封件
9 连接件
10 第一连接部件
11 第二连接部件
12 连接体
13 主接触面
14 主接触面
15 副接触面
16 副接触面
17 第一轴线
18 第二轴线
19 主槽
20 副槽
21 通孔
22 顶点
23 顶点
24 臂凸起
25 臂凸起
26 臂凸起
27 臂凸起
28 主对应接触面
29 主对应接触面
30 副对应接触面
31 副对应接触面
32 纵轴线
33 纵轴线
34 第一夹紧部件
35 第二夹紧部件
36 孔
37 孔
38 角度
39 角度

Claims (10)

1.一种用于使得真空阀的阀杆(4)与封闭件(1)连接的连接装置，包括：
-与所述阀杆(4)可连接或已连接或一体地构造的第一连接部件(10)；
-与所述封闭件(1)可连接或已连接或一体地构造的第二连接部件(11)；和
-布置在所述第一连接部件(10)与所述第二连接部件(11)之间的连接体(12)，
其特征在于，
所述连接体(12)具有通过剖切两个圆柱体而形成的斯坦梅茨体的基本形状，该斯坦梅茨体具有由第一轴线(17)周围的柱体外表面的一些区段构成的主接触面(13、14)以及由垂直于所述第一轴线(17)的第二轴线(18)周围的柱体外表面的一些区段构成的副接触面(15、16)，以及
所述第一连接部件(10)具有臂凸起(24、25)，在这些臂凸起之间有中间腔，所述连接体(12)布置在该中间腔中，所述第二连接部件(11)具有臂凸起(26、27)，在这些臂凸起之间有中间腔，所述连接体(12)布置在该中间腔中，其中，所述第一连接部件(10)的臂凸起(24、25)具有主对应接触面(28、29)，这些主对应接触面由所述第一轴线(17)周围的柱体外表面的一些区段构成，且贴靠在所述连接体(12)的主接触面(13、14)上，所述第二连接部件(11)的臂凸起(26、27)具有副对应接触面(30、31)，这些副对应接触面由所述第二轴线(18)周围的柱体外表面的一些区段构成，且贴靠在所述连接体(12)的副接触面(15、16)上，以及
其中，所述第一连接部件(10)的臂凸起(24、25)在与所述第一连接部件(10)的臂凸起(24、25)的自由端连接的一些区段中朝向所述第一连接部件(10)的臂凸起(24、25)的自由端相互靠近，所述第二连接部件(11)的臂凸起(26、27)在与所述第二连接部件(11)的臂凸起(26、27)的自由端连接的一些区段中朝向所述第二连接部件(11)的臂凸起(26、27)的自由端相互靠近。
2.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述连接体(12)具有处在垂直于所述第一轴线(17)的平面内的主槽(19)，其中，固定在所述第一连接部件(10)上的第一夹紧部件(34)伸入到所述主槽(19)中，所述连接体(12)具有处在垂直于所述第二轴线(18)的平面内的副槽(20)，其中，固定在所述第二连接部件(11)上的第二夹紧部件(35)伸入到所述副槽(20)中。
3.如权利要求2所述的连接装置，其特征在于，销形地构造的所述第一夹紧部件(34)布置在所述第一连接部件(10)上的孔(36)中，销形地构造的所述第二夹紧部件(35)布置在所述第二连接部件(11)上的孔(37)中。
4.如权利要求3所述的连接装置，其特征在于，所述第一夹紧部件(34)在其纵向伸展的中间区段中至少沿着其直径的一部分插入到所述主槽(19)中，所述第二夹紧部件(35)在其纵向伸展的中间区段中至少沿着其直径的一部分插入到所述副槽(20)中。
5.如权利要求3或4所述的连接装置，其特征在于，所述第一连接部件(10)上的孔(36)垂直于所述第一轴线(17)伸展，所述第二连接部件(11)上的孔(37)垂直于所述第二轴线(18)伸展。
6.如权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述主槽(19)延伸经过所述连接体(12)的面向所述第一连接部件(10)的顶点(22)，并且至少沿着所述主接触面(14)的在相对侧与所述连接体(12)的所述顶点(22)连接的区域伸展，所述副槽(20)延伸经过所述连接体(12)的面向所述第二连接部件(11)的顶点(23)，并且至少沿着所述副接触面(15、16)的在相对侧与所述连接体(12)的所述顶点(23)连接的区域伸展。
7.如权利要求2至6中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述连接体(12)被卡紧在所述第一夹紧部件(34)和所述第二夹紧部件(35)之间。
8.如权利要求2至7中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述第一夹紧部件(34)和所述第二夹紧部件(35)的中间区段相对于相应的夹紧部件(34、35)的两个端部区段偏心。
9.如权利要求2至7中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述第一夹紧部件(34)和所述第二夹紧部件(35)被构造成螺旋销。
10.一种真空阀，带有由阀杆(4)承载的封闭件(1)，该封闭件能够在打开位置与关闭位置之间移调，在打开位置阀开口(2)能够被释放，在关闭位置所述阀开口(2)能够被所述封闭件(1)封闭，其中，所述封闭件(1)通过连接装置与所述阀杆(4)连接，其特征在于，所述连接装置根据权利要求1至9中任一项被构造。
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