DD144099B1

DD144099B1 - LIFTING VALVE WITH MOVABLE VALVE PLATE

Info

Publication number: DD144099B1
Application number: DD21324479A
Authority: DD
Inventors: Ulf-Rainer Hoffmann
Original assignee: Hoffmann Ulf Rainer
Priority date: 1979-05-30
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1982-12-15
Also published as: DD144099A1

Description

Hubventil mit beweglich aufgehangenem VentiltellerLifting valve with movably suspended valve disk

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die Erfindung betrifft ein Hubventil mit beweglich aufgehangenem Ventilteller.The invention relates to a lifting valve with movably suspended valve disk.

Derartige Ventile finden besonders in Vakuumpumpständen Verwendung, bei denen zur Erzielung einer minimalen Leckrate eine einwandfreie Planparallelität zwischen Ventilteller und Dichtfläche verlangt wird. Starre Führungen für die Ventilteller-Hubbewegung erfordern sehr geringe Lageabweichungen zur Dichtfläche bzw. sind bei vorhandener Unparallelität durch Verklemmen in Lagern und Führungen sowie durch Verformungen der Bau- und Dichtelemente in ihrer Anwendung begrenzt.Such valves are particularly used in vacuum pumping stations, in which a perfect planarity between the valve disk and the sealing surface is required to achieve a minimum leakage rate. Rigid guides for the valve disc lifting movement require very small positional deviations from the sealing surface or are limited in their existing application of unparallelism by jamming in bearings and guides and by deformations of the construction and sealing elements.

Deshalb ist man bestrebt, dem Ventilteller eine definierte Beweglichkeit zu verleihen.Therefore, one endeavors to give the valve disk a defined mobility.

in bekannten Lösungen werden dafür hauptsächlich drei Methoden benutzt:in known solutions mainly three methods are used for this:

- Kugelbolzen und -pfanne (wie z. B. in der DB-AS 21 39 632), wobei die Kugel mitunter auch unmittelbar punktförmig auf einer gehärteten Platte aufliegt- Ball stud and pan (as, for example, in the DB-AS 21 39 632), the ball sometimes rests directly on a punctiform hardened plate

- einfaches oder Kreuzgelenk im Lagerkopf bzw. Stößel des Ventiltellers- Simple or universal joint in the bearing head or plunger of the valve disk

- Kraftübertragung mittels Druckfedern (Brzeugniskatalog Teil 4- der Ea. Hochvakuum Dresden, DDR)- Power transmission by means of compression springs (Brzeugniskatalog Part 4- of the Ea. High vacuum Dresden, GDR)

Allen diesen Lösungen haftet der Nachteil an, daß die Beweglichkeit des Ventiltellers nur mit zusätzlichen Bauelementen erzielt wird, wodurch außer zusätzlichen Fertigungskosten auch zusätzlicher Platzbedarf entsteht. Außerdem bringt Jedes zusätzliche Bauelement eine Vergrößerung der Gesamtoberfläche, was bei Ultrahochvakuumbedingungen wegen der damit verbundenen größeren Desorption sehr nachteilig ist.All these solutions has the disadvantage that the mobility of the valve disk is achieved only with additional components, which in addition to additional manufacturing costs and additional space is required. In addition, each additional component brings about an increase in the total surface area, which is very disadvantageous in ultra-high vacuum conditions because of the associated greater desorption.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, ohne zusätzliche Bauelemente und mit einfachen Mitteln zu erreichen, daß sich der Ventilteller beim Schließvorgang gut an die Dichtfläche anlegt und Abweichungen von der Parallelität ausgleicht.The invention has the goal to achieve without additional components and with simple means that the valve disk during closing good against the sealing surface and compensates for deviations from the parallelism.

Darlegung des »Vesens der ErfindungPresentation of the invention of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, daß ein parallelogrammartiger Hubmechanismus derart mit einem beweglichen Ventilteller verbunden wird, daß dieser grundsätzlich parallel zur Dichtfläche gehalten wird, jedoch im Bedarfsfall ohne Verklemmung im Hubmechanismus auch erforderliche Schrägstellungen der Dichtfläche ausgleicht.The invention is based on the object that a parallelogrammartiger lifting mechanism is connected to a movable valve plate, that this is basically kept parallel to the sealing surface, but compensates for required inclinations of the sealing surface without jamming in the lifting mechanism if necessary.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bevjegungs- und Kraftübertragung vom Hubmechanismus •25 auf den Ventilteller derart erfolgt, daß die Verbindungsstelle zwischen dem Hubmechanismus und dem starr mit dem Ventilteller verbundenen Lagerkopf ein Kraftbolzen bildet, der in der Mitte eine kugelförmige Ver-According to the invention this object is achieved in that the Bevjegungs- and power transmission from the lifting mechanism • 25 takes place on the valve disk such that the junction between the lifting mechanism and the rigidly connected to the valve head bearing head forms a power bolt, in the middle of a spherical Ver

dickung enthält. Um diese kugelförmige Verdickung kann der Ventilteller in zwei Richtungen schwenken. Die Lagerstellen im Hubmechanismus sowie die der Kugel des Kraftbolzens im Lagerkopf des Ventiltellers besitzen nur geringes Spiel in der Größenordnung von ca. 3 bis 10 %o des Bolzen- bzw. Kugeldurehmessers.contains thickening. The valve disk can pivot in two directions around this spherical thickening. The bearings in the lifting mechanism and the ball of the power bolt in the bearing head of the valve disk have little play in the order of about 3 to 10 % o of the bolt or Kugeldurehmessers.

Dagegen besitzt ein parallel zum Kraftbolzen angeordneter Führungsbolzen im Lagerkopf des Ventiltellers erheblich größeres Spiel in der Größenordnung von ca. 50#fo bis lOO^Todes Führungsbolzendurchmessers.In contrast, has a parallel to the power bolt arranged guide pin in the bearing head of the valve disk significantly greater clearance in the order of about 50 # fo to lOO ^ death guide pin diameter.

Weiterhin besitzt der Lagerkopf oder die dem Lagerkopf zugewandten Seiten des Hubmechanismus erhabene Gleitflachen, deren konkave Oberfläche einen Radius enthält, der gleich oder kleiner ist, als der Abstand zwischen Gleitfläche und Kugelmitte des Kraftbolzens.Furthermore, the bearing head or the bearing head facing sides of the lifting mechanism has raised sliding surfaces whose concave surface contains a radius which is equal to or smaller than the distance between the sliding surface and ball center of the power bolt.

Über die beiden Gleitflächen kann der Lagerkopf mit dem Ventilteller auf der kugelförmigen Verdickung des Kraftbolzens schwenken.About the two sliding surfaces of the bearing head can pivot with the valve disc on the spherical thickening of the power bolt.

Die Begrenzung der Schwenkbewegung wird in dieser Richtung festgelegt durch das Spiel zwischen Hubmechaniscius und Außenabmessung des Lagerkopfes. In der anderen Richtung wird die Schwenkbewegung durch das gewählte Spiel zwischen Lagerkopf und Führungsbolzen begrenzt.The limitation of the pivoting movement is determined in this direction by the game between Hubmechaniscius and the outer dimension of the bearing head. In the other direction, the pivoting movement is limited by the selected clearance between the bearing head and guide pin.

Die Gleitflachen am Lagerkopf oder dem Hubmechanismus können als Stifte mit kugelförmigen Kuppen oder als Wälzschneiden ausgebildet sein.The sliding surfaces on the bearing head or the lifting mechanism can be designed as pins with spherical dome or as Wälzschneiden.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, die Gleitflächen völlig entfallen zu lassen, dafür jedoch die Lagerspiele allgemein größer auszulegen. Diese Form eignet sich besonders für thermisch belastete Mechanismen.Another embodiment provides to completely omit the sliding surfaces, but for the bearing games generally designed to be larger. This form is particularly suitable for thermally loaded mechanisms.

Weiterhin ist es auch, möglich, den Führungsbolzen analog dem Kraftbolzen, mit einer kugelförmigen Verdickung zu versehen, wobei der Kugelradius gleich oderFurthermore, it is also possible to provide the guide pin analogous to the power bolt, with a spherical thickening, wherein the ball radius is equal to or

kleiner ist, als der Abstand zwischen Kraft- und Führungsbolzen, reduziert um den halben Durchmesser des Führungsbolzens. Diese Ausführung ist besonders bei größeren erforderlichen Schwenkbewegungen vorteilhaft.is smaller than the distance between the force and guide pins, reduced by half the diameter of the guide pin. This design is particularly advantageous for larger required pivoting movements.

Ausführungsbeispie1Ausführungsbeispie1

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

Die zugehörige Zeichnung zeigt inThe accompanying drawing shows in

Fig. 1 einen erfindungsgemäß aufgehangenen Ventilteller1 shows a valve disc suspended according to the invention

Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1.2 shows a section through FIG. 1.

In Fig. 1 ist die Dichtstelle eines Platten-Durchgangsventiles gezeigt, bei dem der Ventilteller 2 g'egenüber dem Gehäuse 1 durch das Verschieben des Antriebsgestänges 10 über einen parallelogrammartigen Plubmechanismus von der Dichtfläche 13 abgehoben wird.In Fig. 1, the sealing point of a plate-passage valve is shown, in which the valve disc 2 g'egen over the housing 1 by the displacement of the drive linkage 10 via a parallelogram-like Plubmechanismus of the sealing surface 13 is lifted.

Der parallelogrammartige Hubmechanismus ist so bemessen, daß sich der Lagerbolzen 5 in Schließstellung des Ventiltellers 2 mit dem erfindungsgemäßen Kraftbolzen 4 im gleichen Abstand von der Dichtfläche befindet. Dadurch wird beim Aufsetzen des Dichtelementes 14 auf die Dichtfläche 13 eine senkrecht zur Dichtfläche 13 verlaufende Schließbewegung erreicht. Während die Kraftübertragung durch den Doppelhebel 8 des parallelogrammartigen Hubmechanismus auf den Kraftbolzen 4- und dadurch über den Lagerkopf 3 auf den Ventilteller 2 erfolgt, sorgt die Strebe 9 über den Führungsbolzen 7 dafür, daß der Ventilteller 2The parallelogram-like lifting mechanism is dimensioned so that the bearing pin 5 is in the closed position of the valve disk 2 with the force pin 4 according to the invention at the same distance from the sealing surface. As a result, a perpendicular to the sealing surface 13 extending closing movement is achieved when placing the sealing element 14 on the sealing surface 13. While the power transmission takes place by the double lever 8 of the parallelogram lifting mechanism on the power bolt 4- and thereby on the bearing head 3 on the valve plate 2, the strut 9 via the guide pin 7 ensures that the valve plate. 2

während der gesamten Bewegungsphase nahezu parallel zur Dichtfläche 13 bleibt. Durch vorgegebene Spiele 12, 16 und 17 kann der Lagerkopf 3 des Ventiltellers in beiden Richtungen senkrecht zur Mittellinie des Ventiltellers 2 um den Mittelpunkt 15 der kugelförmigen Verdickung des Kraftbolzens 4 schwenken. Dabei übernehmen die erhabenen, konkaven Gleitflächen 11 die gleichmäßige Verteilung des Spieles 17 zu beiden Seiten des Lagerkopfes 3 und halten die Reibung während der Schwenkbewegung auf einem Minimum,remains almost parallel to the sealing surface 13 during the entire movement phase. By predetermined games 12, 16 and 17, the bearing head 3 of the valve disk can pivot in both directions perpendicular to the center line of the valve disk 2 about the center 15 of the spherical thickening of the power bolt 4. The raised, concave sliding surfaces 11 take over the uniform distribution of the game 17 on both sides of the bearing head 3 and keep the friction during the pivoting movement to a minimum,

Beim Aufsetzen des Dichtelementes 14 auf die Dichtfläche 13 richtet sich der Ventilteller 2 selbsttätig zur Plananlage aus.When placing the sealing element 14 on the sealing surface 13, the valve plate 2 is directed automatically to the flat system.

Da durch die geometrische Anordnung der Mittelpunkte von Lagerbolzen 5 und Kraftbolzen 4 sowie durch die Strebe 9 ein nahezu senkrechtes Aufsetzen des Dichtelementes 14 auf die Dichtfläche 13 gesichert ist, braucht der Ventilteller 2 nur geringe Schv;enkbewegungen um den Mittelpunkt 15 der kugelförmigen Verdickung des Kraftbolzens 4 ausführen, wofür nur geringe Spiele 12, 16 und 17 erforderlich sind.Since a nearly vertical placement of the sealing element 14 is secured to the sealing surface 13 by the geometrical arrangement of the center points of the bearing pin 5 and force the bolt 4 and by the strut 9, the valve disc takes 2 only small SChv; enkbewegungen around the center 15 of the spherical thickening of the motor bolt 4, for which only minor games 12, 16 and 17 are required.

Claims

claim

Lifting valve with movably suspended valve disk (2) and a parallelogram lifting mechanism, characterized in that the connection of the lifting mechanism with the bearing head (3) of the valve disk (2) via a guide pin (7) and a power bolt (4) and that Power bolt (4) in the storage area of the bearing head (3) of the valve disc (2) has a spherical shape, such that the valve disc (2) about the ball center (15) of the power bolt (4) is movable to a limited extent

2 «lifting valve according to item 1, characterized in that the guide pin (7) in the storage area of the bearing head (3) has a spherical shape or increased clearance»

3. Lifting valve according to item 1, characterized in that between the lifting mechanism and the bearing head (3) of the valve disc (2) sliding surfaces (11) are arranged, which have concave surfaces with a radius which is equal to or smaller than the distance from Ball center (15) of the power bolt (4) to the sliding surface (11).

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