DD145034A1 - STOPBOOKLESS BREAKING VALVE - Google Patents
STOPBOOKLESS BREAKING VALVEInfo
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Description
4 74 44 74 4
Titel der Erfindung Stopfbuchsloses Absperrventil Anwendungsgebiet der ErfindungTitle of the invention Stopfbuchslose shut-off valve Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein stopfbuchsloses Absperrventil mit kraftschlüssiger Stößelbetätigung,in gegendrucksicherer Gestaltung.The invention relates to a glandless shut-off valve with non-positive ram actuation, in counterpressure design.
Derartige Ventile sind u· a· in komplizierten Medienver- und -entsorgungssystemen der Chemieindustrie und der Halbleiterindustrie notwendig, wo mit unterschiedlichen Medien, verschiedenen Druckwerten an Eingangs- und Ausgangsseite und verschiedenen Strömungsrichtungen gearbeitet wird« Dabei erfordern automatische Prozeßsteuerungen hilfskraftbetätigte Sperreinrichtungen in .Form von Schnellschlußventilen zur Prozeßsteuerung und zur Verriegelung bei Gefahrensuständen,Such valves are necessary in complicated media supply and disposal systems of the chemical industry and the semiconductor industry, where different media, different pressure values on input and output side and different flow directions is used. "Automatic process control systems require servo-operated locking devices in the form of quick-acting valves for process control and locking in dangerous situations,
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Gegendruckbeaufschlagung führt bei Ventilen mit formschlüssiger Stößelbetätigung (z. B- Gewindespindel) nicht zum unbeabsichtigten Öffnen des Ventilsitzes, Allerdings sind zum Öffnen oder Schließen des Ventils längere Bedienzeiten erforderlich, die einen Einsatz als Schnellschlußven-Backpressure does not result in unintentional opening of the valve seat on valves with positive ram actuation (eg B threaded spindle). However, to open or close the valve, longer operating times are required, which can be used as a quick-closing valve.
21 4 74421 4,744
tile mit kraftschlüssiger Stößelbetätigung (ζ, Β. elektromagnetisch, pneumatisch, Federkraft) in stopfbuchsloser Ausführung öffnen bei Gegendruck früher oder später wegen des erforderlichen elastischen Gliedes (Balg, Membran) zur Realisierung des Stößelhubes» Solche Ventile sind entweder nur in Systemen mit geringen Differenzdrükken einsetzbar oder sie erreichen eine Gegendrucksicherheit innerhalb bestimmter Bereiche nur mit überdimensionierten Schließkräften au Lasten dor Standzeit der Stösseldichtungen· Außerdem sind sie nur für die Durchsatzsteuerung kompressibler Medien geeignet, da Öffnen und Schließen des Ventils Volumenveränderungen bedingen«valves with non-positive ram actuation (ζ, elektromagnet electromagnetic, pneumatic, spring force) in glandless design open sooner or later due to the required elastic member (bellows, diaphragm) to realize the ram stroke »Such valves can be used only in systems with low differential pressures or they achieve a counterpressure resistance within certain ranges only with oversized closing forces at loads dor the service life of the ram seals · In addition, they are only suitable for the throughput control of compressible media, since opening and closing of the valve cause volume changes «
Der grundsätzliche Aufbau von Ventilen sowie spezielle Bauformen, wie die Druckentlastung des Ventiltellers zur Vermeidung großer Kräfte beim Öffnen und Schließen ist vielfach beschrieben (ze B, DE-OS 24 37996 und DE-OS 23 15 045)» Lösungen zur prinzipiellen Vermeidung der Gegendruckempfindlichkeit sind nicht bekannt»The basic structure of valves and special designs, such as the pressure relief of the valve disc to avoid high forces during opening and closing is often described (z e B, DE-OS 24 37996 and DE-OS 23 15 045) solutions for the principle of avoiding the back pressure sensitivity are not known"
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der Realisierung von hilfskraftbetätigten Schnellschlußventilen in stopfbuchsloser Ausführung mit kraftschlüssiger Stößelbetätigung, die in automatischen Prozeßsteuerungen zur Medienver- und -entsorgung in der Chemieindustrie und der Halbleiterfer» tigung eingesetzt werden können und sich besonders durch Gegendrucksicherheit auszeichnen«The object of the invention is the realization of servo-operated quick-release valves in glandless execution with non-positive plunger operation, which can be used in automatic process controls for media supply and disposal in the chemical industry and the semiconductor manufacturing and are particularly characterized by counterpressure safety.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die technische Aufgabenstellung beinhaltet die Konzipierung einer kraftschlüssigen Stößelbetätigung in gegen« drucksicherer Gestaltung für Prozeßsteuerventile«The technical task includes the design of a non-positive plunger actuation against "pressure-safe design for process control valves"
14 74 414 74 4
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabenstellung sieht als Grundelenient ein beidseitig fest eingespanntes, oben verschlossenes elastisches Glied mit unveränderlichem Volumen vor. Der Ventilstößel ist in dieser Anordnung mittig befestigt. Bei Gegendruckbelastung tritt aufgrund des unveränderlichen Volumens keine Stößelbewegung auf, und die Dichtungsbelastung wird minimiert« Der Kraftangriff zum Öffnen oder Schließen des Ventils erfolgt ebenfalls mittig·The solution of the problem according to the invention provides as a basic element a clamped on both sides, closed at the top elastic member with immutable volume. The valve stem is mounted centrally in this arrangement. In the event of counter-pressure loading, no plunger movement occurs due to the invariable volume, and the sealing load is minimized. The force application for opening or closing the valve also takes place centrally.
Das erfindungsgemäße Absperrventil zeichnet sich durch Korrosionsfestigkeit, Ultrahochvakuundichtigkeit und hohe technische Zuverlässigkeit aus. Der Einsatz ist in Vakuum- und Überdrucksystemen sov/ie für gasförmige und flüssige Medien möglich. Das erfindungsgemäße LÖsung3prinzip garentiert die Realisierung extremer Reinheitsforderungen bezüglich Materialeinsatz.The shut-off valve according to the invention is characterized by corrosion resistance, ultra-high vacuum leakage and high technical reliability. The use is possible in vacuum and overpressure systems as well as for gaseous and liquid media. The solution 3 principle according to the invention guarantees the realization of extreme purity requirements with regard to the use of materials.
Die Varianten 'Ruhestellung geöffnet' und 'Ruhestellung geschlossen' sind baukqstenmäßig realisierbar,The variants 'rest position open' and 'rest position closed' are structurally feasible,
Die Erfindung wird im folgenden und anhand von Zeichnun-20s gen näher erläutert,The invention is s described below and based on Zeichnun-20 gen closer
Ausführungsbeispielembodiment
Pig, 1 zeigt eine .schematische Darstellung des Lösungsprinzips (geschlossen und geöffnet).Pig, Figure 1 shows a schematic of the solution principle (closed and opened).
Gemäß Fig. 1 besteht die Anordnung aus einem Grundkörper 1 mit dem Medieneingang 2, dem Medienausgang 3 und dem Ventilsitz 4» Das elastische Glied 5 (z9 B, eine Kombination von zwei Metallfaltenbälgen) ist beidseitig fest eingespannt und trägt den mittig befestigten Ventilstössel 6 mit der Ventildichtung 7< 301, the arrangement consists of a base body 1 with the media inlet 2, the media outlet 3 and the valve seat 4. The elastic member 5 (z 9 B, a combination of two metal bellows) is firmly clamped on both sides and carries the centrally mounted valve stem. 6 with the valve seal 7 <30
Kraftangriff zum Öffnen oder Schließen des Ventils erfolgt ebenfalls mittig in Höhe der Linie 8# .Force application to open or close the valve is also in the middle of the line 8 # .
Die erforderlichen Kräfte können z. B. pneumatisch oder elektromagnetisch eingeleitet werden. Die Rückstellung in den Ruhezustand erfolgt zweckmäßig durch Federkraft« In Fig. 1 sind die resultierenden Kräfte des jeweiligen Zustandes und die bevorzugte Durchflußrichtung gekennzeichnet,The required forces can z. B. pneumatically or electromagnetically initiated. The return to the idle state is expediently by spring force "in Fig. 1, the resulting forces of the respective state and the preferred flow direction are characterized
Das dargestellte Sperrelement kann in gleicher konstruktiver Ausführung für Ruhestellung geschlossen oder Ruhestellung geöffnet eingesetzt werden, indem lediglich die Wirkrichtungen von Hilfskraft und Rückstellkraft vertauscht werden*The locking element shown can be closed in the same structural design for rest position or used to open position by only the effective directions of auxiliary power and restoring force are reversed *
Die gezeigte Anordnung wird kräftemäßig für einen maximalen Eingangsdruck am Stutzen 2 dimensioniert. Die Höhe der zulässigen Druckbeaufschlagung am Stutzen 3 wird nur durch die zulässigen Werte für das elastische Glied 4 bestimmt· Ein Durchfluß entgegen der eingezeichneten Richtung ist ohne Minderung der Punktionssicherheit ebenfalls mögliche Die vorangegangenen theoretischen Betrachtungen wurden praktisch erprobt und erfindungsgemäße Prozeßsteuerventile bestätigen die projektierten Daten im Einsatz*The arrangement shown is dimensioned in terms of power for a maximum inlet pressure at the nozzle 2. The level of permissible pressurization at the nozzle 3 is determined only by the permissible values for the elastic member 4. A flow counter to the indicated direction is also possible without diminishing the puncture safety The preceding theoretical considerations were practically tested and process control valves according to the invention confirm the projected data in use *
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