DE1161102B

DE1161102B - Valve with a soft seal and a plate spring or plate spring column to transfer the sealing pressure

Info

Publication number: DE1161102B
Application number: DEST19520A
Authority: DE
Inventors: Karl Stock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-07-24
Filing date: 1962-07-24
Publication date: 1964-01-09

Description

Ventil mit einer weichen Dichtung und einer Tellerfeder, bzw. Tellerfedersäule zum Übertragen des Dichtungsdruckes Bei Ventilen, welche mit nachgiebigen Dichtungsmaterialien abdichten, indem zwischen dem Verschlußkörper und dem Ventilsitz z. B. eine Dichtung aus Gummi oder einem weichen Metall vorgesehen ist, hängt die dauerhafte Abdichtung wesentlich davon ab, daß der Schließdruck einen möglichst konstanten Wert hat. Dies läßt sich in der Praxis mit nachgiebigen Dichtungsmitteln ohne besondere Maßnahmen kaum oder sehr schwer realisieren, weil elastische Dichtungsmittel sich bei längerem Gebrauch deformieren und dann bei Entlastung nicht mehr die ursprüngliche Form annehmen.Valve with a soft seal and a disc spring or disc spring column for transferring the sealing pressure for valves with flexible sealing materials seal by between the closure body and the valve seat z. B. a seal If rubber or a soft metal is provided, the permanent seal depends essentially depends on the fact that the closing pressure has a value that is as constant as possible. this can be in practice with flexible sealants without special measures Hardly or very difficult to realize, because elastic sealants can be used for a long time Deform use and then no longer take on the original shape when relieved.

Würde nun bei einem Ventil, um einen Ausgleich für die entstandene Längendifferenz infolge der Deformierung des Dichtungsmittels zu schaffen, eine Feder zwischen Ventilspindel und Verschlußstück geschaltet, so wäre damit doch noch nicht gewährleistet, daß der Schließdruck konstant bleibe.Would now at a valve to compensate for the resulting To create a difference in length due to the deformation of the sealant, a Spring connected between valve spindle and locking piece, it would still be does not guarantee that the closing pressure will remain constant.

Es sind Ventile bekannt, bei welchen zwischen die Ventilspindel und das Verschlußstück, z. B. Ventilteller oder Ventilkegel, Federn oder Tellerfedern geschaltet sind, wie dies z. B. in den deutschen Patentschriften 50 959 und 506 092 beschrieben ist.There are known valves in which between the valve spindle and the closure piece, e.g. B. valve disc or valve cone, springs or disc springs are switched, as z. B. in German patents 50 959 and 506 092 is described.

Was dabei bisher nicht erkannt wurde, ist, daß Tellerfedern so ausgeführt werden können, daß sie auf ihrer Druckwegkennlinie einen Bereich haben, über welchen die Druckkennlinie horizontal verläuft, und daß diese Eigenschaft der Tellerfedern die Möglichkeit schafft, mit einfachen Mitteln zu erreichen, daß der Schließdruck von Ventilen bei Verwendung von nachgiebigen Dichtungsmitteln, wie Gummi oder weichen Metallen, über lange Zeit, auch bei Deformation der Dichtungsmittel, konstant bleibt.What has not been recognized so far is that disc springs are designed in this way can be that they have a range on their pressure path characteristic over which the pressure characteristic is horizontal, and that this property of the disc springs creates the possibility of achieving that the closing pressure with simple means of valves when using compliant sealants such as rubber or soft Metals, remains constant over a long period of time, even if the sealant is deformed.

Die Erfindung betrifft danach Ventile mit einer weichen Dichtung und einer Tellerfeder oder Tellerfedersäule, welche bei geschlossenem Ventil den Dichtungsdruck überträgt und deren Zusammendrückung begrenzt ist und sie besteht darin, daß sich die Tellerfeder oder Tellerfedersäule bei geschlossenem Ventil im horizontalen Teil ihrer Druckwegkennlinie befindet.The invention then relates to valves with a soft seal and a disc spring or disc spring column, which increases the sealing pressure when the valve is closed transmits and its compression is limited and it consists in that the disc spring or disc spring column with the valve closed in the horizontal part their pressure path characteristic.

Vorteilhaft sind derart ausgerüstete Ventile in der Hochvakuumtechnik und dabei insbesondere für Ultrahochvakuumabdichtung zu benutzen, wenn für letzteren Fall die Ventildichtung aus einem weichen Metall besteht. Aber auch für Mehrwegventile, wobei mehrere Ventile zusammenwirken, ist die Erfindung vorteilhaft anzuwenden.Valves equipped in this way are advantageous in high vacuum technology and especially to be used for ultra-high vacuum sealing, if for the latter If the valve seal is made of a soft metal. But also for multi-way valves, where several valves cooperate, the invention can be used advantageously.

In den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.In the drawings the invention is in two exemplary embodiments shown.

F i g. 1 zeigt ein Ventil, wie dieses besonders für Mehrwegeventile zum Steuern von Strömungswegen für Flüssigkeiten oder Gase geeignet ist; F i g. 2 zeigt ein Ventil, wie es in der gezeigten Ausführungsform zur Verwendung an Hochvakuumseinrichtungen dienen kann.F i g. 1 shows a valve like this one, especially for multi-way valves is suitable for controlling flow paths for liquids or gases; F i g. Fig. 2 shows a valve as it is in the embodiment shown for use on high vacuum devices can serve.

Mit F i g. 1 ist die Schnittebene des Teiles eines Mehrwegeventils gezeigt, an welcher Stelle sich ein Verschlußmitte117 über einer zu schließenden Bohrung 10 in der Ventilsitzplatte 2 befindet. Die ausgezeichnete Stellung ist die Verschlußstellung, wobei mittels der verschiebbaren Druckplatte 9 das Verschlußmittel 17 durch die Rolle 15 herabgedrückt ist und so die elastische Membran 4 gegen den Rand der Bohrung 10 drückt.With F i g. 1 is the section plane of the part of a multi-way valve shown at which point a closure center117 is over one to be closed Hole 10 is located in the valve seat plate 2. The excellent position is that Locked position, with the locking means by means of the displaceable pressure plate 9 17 is pressed down by the roller 15 and so the elastic membrane 4 against the Edge of the hole 10 presses.

In dem Verschlußmittel 17 ist die Tellerfedersäule 12 angeordnet, auf die der Kolben 14 drückt und in den der Halter 13 für Rolle 15 eingeschraubt ist, der in der Gewindebuchse 19 gleitend geführt ist. Das Verschlußmittel 17 ist in einer Buchse 6 geführt, welche in die Platte 5 eingepreßt ist. Mittels der Stiftschraube 18, die in eine Nut im Verschlußmittel 17 hineinragt, wird ein Verdrehen des Verschlußmittels und damit der Rolle 15 gegenüber der Druckplatte 9 verhindert.The disc spring column 12 is arranged in the closure means 17, on which the piston 14 presses and into which the holder 13 for roller 15 is screwed is, which is slidably guided in the threaded bushing 19. The closure means 17 is guided in a socket 6 which is pressed into the plate 5. Using the stud screw 18, which protrudes into a groove in the closure means 17, a rotation of the closure means and thus the roller 15 with respect to the pressure plate 9 is prevented.

Wird für den Durchgang z. B. eines unter Druck stehenden flüssigen Mediums die Bohrung 10 freigegeben, so ist c der Hubweg, den das Verachlußmittel 17 zur Freigabe von Bohrung 10 macht. Diese Öffnungsstellung des Verschlußmittels 17 ist gestrichelt eingezeichnet.Is used for the passage z. B. a pressurized liquid Medium, the bore 10 is released, then c is the stroke that the Verachlußmittel 17 to release hole 10 makes. This open position of the closure means 17 is shown in dashed lines.

Zur Erreichung der Öffnungsstellung wird die Druckplatte 9 mit Bezugspunkt 20 um die Weglänge a nach links in Richtung des Pfeiles 24 verschoben. Damit kommt die Rolle 15 unter das Hebelstück 1, das dabei langsam nach oben geht, gefolgt von Rolle 15, weil die Dämpfung, bestehend aus Kolbenstange 7 mit Kolben 22, in dem mit einer Flüssigkeit vollkommen gefüllten Zylinder 3 ein schnelles Öffnen verhindert.To achieve the open position, the pressure plate 9 is a reference point 20 shifted to the left in the direction of arrow 24 by the path length a. With that comes the roller 15 under the lever piece 1, which goes slowly upwards, followed by Role 15 because the damping, consisting of piston rod 7 with piston 22, in the with a liquid perfectly filled cylinder 3 a fast Opening prevented.

Dies wird dadurch bewirkt, indem die Flüssigkeit im Zylinder 3 nur zwischen dem engen Spiel von Kolbenumfang und der Zylinderwand hindurch von der einen auf die andere Seite des Kolbens 22 in Zylinder 3 (F i g. 1. ) strömen kann. Die Rückstellung des Hebelstückes erfolgt dagegen unter dem Einfluß der Feder 23 schnell, weil dann durch eine Bohrung im Kolben, gestrichelt eingezeichnet, die Flüssigkeit im Kolben schnell hindurchfließt, indem durch sie dabei das Plättchen 21 abgedrückt wird. Diese Einzelheit gehört jedoch nicht zur geschützten Erfindung.This is done by keeping the liquid in cylinder 3 only between the close game of the piston circumference and the cylinder wall through from the one can flow to the other side of the piston 22 in cylinder 3 (FIG. 1). The resetting of the lever piece, on the other hand, takes place under the influence of the spring 23 quickly, because then through a hole in the piston, shown in dashed lines, the Liquid in the flask flows through it quickly, by doing the platelet through it 21 is pulled. However, this detail does not belong to the protected invention.

Die Wegstrecke b stellt den Teil des Hubes dar, die dem horizontalen Teil der Druckkennlinie der Tellerfeder bzw. der Tellerfedersäule 1.2 entspricht. Damit ist sichergestellt, daß mit Bezug auf die Voreinstelltsna der Länge des Hubweges c von Rolle 15 mittels ihres Halters 13 (F i g. 1) oder der Einstellung des Anschlaas 28 für das Ventil von F i g. 2 die Tellerfedersäule 12 nur in dem Arbeitsbereich des horizontalen Teils ihrer Druckwegkennlinie wirksam sein kann.The distance b represents the part of the stroke that corresponds to the horizontal Part of the pressure characteristic of the disc spring or the disc spring column 1.2 corresponds. This ensures that, with reference to the preset value, the length of the stroke c of roller 15 by means of its holder 13 (FIG. 1) or the setting of the starter 28 for the valve of FIG. 2 the disc spring column 12 only in the work area of the horizontal part of their pressure path characteristic can be effective.

Bei dem Ventil F i g. 2 dient als Dichtungsmittel der sich zwischen dem Verschlußmittel17 und dem Ventilsitz befindliche Dichtungsring 38 aus einem weichen Metall. In diesem Dichtungsring 38 drücken sich die am Verschlußmittelaufsatz vorgesehenen Keilringe 37 ein, welchen auf dem Ventilsitz versetzt Gegenüberstehen die Keilringe 36, die um die zu verschließende Öffnung 10 im Ventilgehäuse 27 herumführen.In the case of the valve F i g. 2 serves as a sealant between the closure means 17 and the valve seat located sealing ring 38 from one soft metal. In this sealing ring 38 press on the closure means attachment provided wedge rings 37, which are offset opposite one another on the valve seat the wedge rings 36, which lead around the opening 10 to be closed in the valve housing 27.

In dem Verschlußmittel 17 ist die Tellerfedersäule 12 angeordnet, auf die in Verschlußstellung der Ventilschaft 25 drückt, wobei er innerhalb der Wegstrecke b die Tellerfedersäule 12 noch so weit zusammendrücken kann, bis die Nase 30 am Ventilschaft 25 vor dem Anschlag 28 steht.The disc spring column 12 is arranged in the closure means 17, on the in the closed position of the valve stem 25 presses, where he is within the Distance b the disc spring column 12 can still compress until the The nose 30 on the valve stem 25 is in front of the stop 28.

Die Nase 30 ist in der Nut 23 geführt, weshalb sich der Ventilschaft 25 auch nicht verdrehen kann, wenn der Ventilschaft 25 mit der Schraubenspindel 39 zum Öffnen oder Schließen der Öffnung 10 auf oder ab bewegt wird. Die Strecke c ist der gesamte mögliche Hubweg. Mittels der überwurfmutter 26 ist das Verschlußmittel 17 daran gehindert, sich vom Ventilschaft 25 zu lösen.The nose 30 is guided in the groove 23, which is why the valve stem 25 cannot rotate either when the valve stem 25 is connected to the screw spindle 39 is moved up or down to open or close the opening 10. The distance c is the total possible stroke. The locking means is provided by means of the union nut 26 17 prevented from becoming detached from the valve stem 25.

Zur vakuumdichten Durchführung des Ventilschaftes 25 nach außen sind für das angeführte Beispiel in an sich bekannter Weise die Lippenringe 31 vorgesehen.For the vacuum-tight implementation of the valve stem 25 to the outside the lip rings 31 are provided for the example cited in a manner known per se.

Claims

Claims: 1. Valve with an "oak seal and a disc spring or disc spring column, which transmits the sealing pressure when the valve is closed characterized in that the disc spring or disc spring column at aest_hlossenem Valve is in the horizontal part of its pressure curve.

2. Valve according to claim 1, marked thereby. that the compression of the disc spring or disc spring column is limited by an adjustable stop (28).

3. Valve according to claims 1 and 2, characterized in that it is used for high vacuum. the valve seal being made of soft metal. -l. Multi-way valve with several valves according to claims 1 and 2. characterized in that the valves are actuated in a manner known per se by a control plate which moves parallel to the plane of the valve seats when the valves are opened and closed. Publications considered: German patent specifications No. 50 959, 5 (? (092; French patent specification No. 1087 2S0_: Belgian patent specification No. 559 005.