DE1049654B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schnellschlußventil, insbesondere für Hochvakuumleitungen, das mit Hilfe eines senkrecht beweglichen, frei fliegenden Ankerteils und einer Kniehebelübertragung betätigt wird. '

Es ist beispielsweise ein Magnetventil bekannt, bei welchem eine mit dem Anker verbundene Betätigungsstange am Verbindungspunkt zweier gelenkig verbundener Teile angreift, die bei entregtem Anker auseinandergespreizt werden und damit ein Verschließen der Rohrleitung bewirken. Es ist auch ein Ventil bekannt, bei dem durch den Anker ein Schieber betätigt wird, der Anker dst dabei an seinem dςr Spule zugewandten Ende verlaufend ausgebildet. Das Innenteil der Spule ist der Form des Ankers angepaßt. Es ist ferner bekannt, den Anker gegenüber der Betätigungsstange verschiebbar auszubilden, so daß der Anker beim Erregen der Spule kinetische Energie aufnehmen kann, bevor er auf einen Anschlag an der Betätigungsstange aufläuft. Weiterhin ist ein elektromagnetisch betätigtes Ventil bekannt, bei dem der Magnetanker am mittleren Gelenkpunkt eines zweiteiligen Gelenk'stückes angreift, dessen eines Teil an einem gehäusefesten Lager angelenkt ist, während das andere Teil mit einer das Verschlußstück tragenden Schubstange verbunden ist. Das Ventil wird durch eine Feder, die der bei der Erregung des Ankers auftretenden Kraft entgegenwirkt, bei unerregtem Anker in der geöffneten Stellung gehalten.

Schließlich sind eine Reihe von mechanisch oder hydraulisch betätigbaren Ventilen bekannt, bei denen die Betätigung des Ventiltellers über einen Gelenkmechani.smus erfolgt. Bei. einem dieser Ventile kann das den Ventilteller tragendeGelenkgegen die von der Dichtung und dem relativ großen Ventilteller ausgeübte Federkraft über seine Totpunktlage verdreht werden, so daß das Ventil im geschlossenen Zustand verriegelt ist.

Die bekannten Konstruktionen besitzen verschiedene Nachteile. Bei einem Teil der Ventile· können die Schließzeiten nicht genügend klein gemacht werden, so daß sie sich für Vakuumanlagen, bei welchen beim Auftreten von-.Störungen eine möglichst schlagartige Absperrung der Zuleitungen erforderlich is.tj nicht eignen. Andere· Konstruktionen benötigen bei großen Veritildurchmessern sehr hohe Stromstärken für den Magneten, was die bekannten Schwierigkeiten beirh 'Schalten von induktiven Belastungen mit sich bringt. Ein weiterer Nachteil fast aller bekannten-Konstruk-; tionen besteht darin, daß sie im geschlossenen Zustand nicht starr verriegelt sind, so daß durch Erschütterungen ein „öffnen des Ventils eintreten kann. Die -bekannten, mechanisch betätigbaren Konstruktionen könnerf* im allgemeinen schlecht für elektromagnetische Betätigung eingerichtet werden.

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Elektromagnetisches Schnellschlußventil,
insbesondere für Hochvakuumleitungen

Anmelder:

E. Leybold's Nachfolger,
Köln-Bayenthal, Bonner Str. 504

Dr. Karl-Heinz Mirgel₁
Burg Sülz, Post Donrath über Siegburg,
ist als Erfinder genannt worden

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile' vermieden werden. Insbesondere soll ein elektromagnetisches Schnellschlußventil für Hochvakuumleitungen angegeben werden, das sehr kurze Betätigungszeiten aufweist und mit kleinen elektrischen Leitungen betätigt werden kann. Im Ruhezustand ist das Ventil verriegelt, so daß es sich nicht unbeabsichtigt öffnen kann. Trotz dieser Verriegelung kann das Ventil schnell und mit geringem Leistungsaufwand geöffnet werden.

Gemäß der Erfindung ist ein elektromagnetisches Schnellschluftventil, insbesondere für Hochvakuumleitungen, bei dem ein vorzugsweise mit einer elastischen Dichtfläche versehenes Venschluß stück durch eine mit Hilfe eines senkrecht beweglichen, frei fliegenden Ankerteils betätigte Kniehebelübertragung in die beiden Betriebsstellungen gebracht werden kann, unter Verwendung einer Feder, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder gegenüber dem Kniehebel so angeordnet ist, daß sie beim Schließen des Ventils einen Teil der in der öffnungsstellung erlangten potentiellen Energie des Ankerteils speichert und als Anpreßkräft für das VerscHlußstück ausnutzt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbe.ispiel der Erfindung schematisch dargestellt. . ... ..

In ein Gehäuse 1 ist über einen Anschlußflansch 2 eine Zuleitung 3 eingeführt, welche durch eine Klappe 4 mit Hilfe einer elastischen Dichtung 5 abgesperrt werden kann. Die Klappe 4 ist über eine Befestigungsvorrichtung 6 mit einem Hebel 7 verbunden und an einem gehäusefesten Lagerarm 8 bei 40 schwenkbar gelagert. In der öffnungsstellung des Ventils nimmt die Klappe 4 eine Winkellage von 45° gegenüber den Achsen der Anschlußleitungen ein.

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Claims (3)

1Ό 4Ό 65 Auf dem Gehäuse 1 'ist auf einer kreisförmigen Platte 34 eine Magnetspule 9 vorgesehen, in deren Innenraum 10 ein Ankerteil 11 eintauchen kann. Der Ankerteil 11 ist auf einer Fiihrungsstang1c 12 verschiebbar angeordnet, die an ihrem oberen Ende einen einstellbaren Anschlag 13 besitzt. Zum Druckausgleich sind im Ankerteil 11 radiale Bohrungen 14 vorgesehen, welche zusammen mit der Böhrung 15 zur Aufnahme der Führungsstange 12 eine Verbindung zwischen de,m Innenraum 10 und dem Ventilinnenrauin herstellen. An Stelle der Bohrungen 14, 15 können auch Längsnuten an der zylindrischen Außenwand des Ankerteils 11 vorgesehen sein. Die Magnetspule 9 enthält in ihrem Innern ein Führurtgsrohr 33, welches mit der Platte 34 verbunden ist. Diese Platte 34 kann mit der gesamten Magnetspule 9 nach Lösen der Schrauben 35 vom Aufsatzflansch 36 abgenommen werden, so daß die Teile des Ventils zugänglich sind. Am unteren Ende der Führungsstange 12 befindet sich eine öse 16, welche ein DrehiIager 17 des Knie- ao hebels 18, 20 trägt. Der eine Arm 18 des Kniehebels steht mit einem Drehlager 19 im Hebel 7 in Verbindung. Der andere Arm 20 des Kniehebels ist an einem Zwischenhebel 21 gelagert, der seinerseits bei 22 schwenkbar ν an einem gehäusefesten zweiten Lagerarm 23 befestigt ist. Auf den Arm 20 wirkt außerdem eine Federung, welche aus einer Federhülse 24, einer Druckfeder 25 und einem Führungsstück 26 besteht. Diese Federung ist auf einer Platte27 befestigt, welche an einem Flansch 28 mit Hilfe von Schrauben 29 vakuumdicht befestigt ist. Der Anschluß des Ventils erfolgt an den Flanschen 2 und 32. Die Anschlüsse der Magnetspule sind bei 37 angedeutet. Die Wirkungsweise ist folgende: Beim Einschalten des Stromes, entsteht im Innern der Magnetspule 9 ' ein Magnetfeld, und der Ankerteil 11 wird angezogen. Er bewegt sich zunächst frei nach oben, bis er auf den, einstellbaren Anschlag 13 auftrifft. Im Stoß wird dem Kniehebel 18, 20 die zum Lösen der Klappe 4 erforderliche Energie übermittelt, und die Klappe wird über die Führungsstange 12, die öse 16 und den Arm 18, welcher am Hebel 7 angreift, um den Drehpunkt 40 geschwenkt, bis sie in der Endlage eine Winkelstellung von 45° einnimmt. Diese Bewegung wird durch die sich entspannende Druckfeder 25 unterstützt. Soll das Ventil geschlossen werden, so -unterbricht man die Stromzuführung, worauf die Einzelteile des Gestänges unter dem Einfluß der Schwerkraft, insbesondere der Klappe 4, wieder nach unten fallen und dabei den Ankertedl 11 unter Auflage des Anschlags 13 mitnehmen. Diese Bewegung ist etwa beim Erreichen der Totpunktlage des Kniehebels 18, 20 beendet. Nunmehr löst sich der Ankerteil 11 von seiner Auflage am Anschlag 13, fällt eine kurze Strecke längs der Führungsstange 12 frei herab und schlägt beim Auftreffen auf die öse 16 diese nach unten. Dabei wird die Gegenwirkung der Druckfeder 25 überwunden und der Kniehebel unter Überschreitung der Totpunktlage in seiner Endstellung verriegelt. Obwohl die Erfindung im vorliegenden Ausführungsbeispiel für ein Eckventil beschrieben wurde, ist ihre Anwendung auch für andere Ventilarten möglich. In diesem Falle muß eine Abänderung der Einzelteile des,Gestänges vorgenommen werden, ohne daß eich die Kinematik grundsätzlich ändert. Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Schnellschlußventil, insbesondere für Hochvakuumleitungen, bei dem ein vorzugsweise mit einer elastischen Dichtfläche versehenes Verschluß stück durch eine mit Hilfe eines senkrecht beweglichen, frei fliegenden Ankerteils betätigte Kniehebelübertragung in die beiden Betriebsstellungen gebracht werden kann, unter Verwendung einer Feder, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (25) gegenüber dem Kniehebel (17, 18, 20) so angeordnet ist; daß sie beim Schließen des Ventils einen Teil der in der Öffnungsstellung erlangten potentiellen Energie des Ankerteils (11) speichert und als Anpreßkräft für das Verschlußstück (4) ausnutzt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (25) eine Druckfeder ist, deren Längsachse senkrecht zum Verschiebungsweg des Ankerteils (11) liegt.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mittleren Drehlager (17) des Kniehebels (18, 20) eine senkrecht stehende Führungsstange (12) angelenkt ist, längs deren sich der Ankerteil (11) in bekannter Weise eine gewisse Strecke frei beschieben kann; daß zwei einander gegenüberliegende feste Lagerarme (8, 23) vorgesehen sind, wobei am ersten Lagerarm (8) ein Arm eines am anderen Arm das klappenförmige Verschlußstück (4) tragenden Hebels (7) angelenkt ist; daß am zweiten Lagerarm (23) ein Ende eines Zwischenhebels (21) angelenkt ist; daß der Kniehebel (18,20) mit seinem einen Ende an den Hebel (7) zwischen dem zum ersten Lagerarm (8) gehörigen Drehlager (40) und der Befestigungsstelle (6) des Verschlußstückes (4) angelenkt ist (19), während das andere Ende des Kniehebels (18, 20) mit dem zweiten Ende des Zwischenhebels (21) gelenkig verbunden ist; daß der Kniehebel (18, 20) in der von der Führungsstange (12) abgewandten Richtung etwas über seine gestreckte . Lage (Totpunktlage) hinaus abgewinkelt werden kann und daß die Druckfeder (25) mit ihrem einen Ende an einer festen Wand (27) anliegt, . während das andere Ende auf den Zwischenhebel (21) wirkt und diesen in Richtung auf das Verschlußstück (4) zu drücken strebt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 647 978, 893 739;
schweizerische Patentschrift Nr. 214 682;
französische Patentschriften Nr. 608 182, 712 831; britische Patentschriften Nr. 492 750, 694 382;
USA.-Patentschriften Nr. 2 037 844, 2 129 938, 269 865,2 535 525.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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