Vakuumventil Die Erfindung betrifft ein Vakuumventil mit elastischer
Abdichtung zwischen den verschiebbaren Verschlußteilen und dem Ventilgehäuse.Vacuum valve The invention relates to a vacuum valve with elastic
Sealing between the sliding closure parts and the valve housing.
Für die Bedienung der mechanisch betätigten Ventile wird eine Dreh-
oder Schubdurchführung benötigt, mit deren Hilfe die bewegbaren Ventilelemente in
der Apparatur von außen bedient werden können. Diese Durchführung so auszubilden,
daß sie sich nicht nur leicht bewegen läßt, sondern auch weitgehend gas- und flüssigkeitsdicht
ist, stellt eine wichtige Aufgabe der Vakuumtechnik dar.To operate the mechanically operated valves, a rotary
or thrust feedthrough, with the help of which the movable valve elements in
the apparatus can be operated from the outside. To train this implementation in such a way that
that it is not only easy to move, but also largely gas- and liquid-tight
is an important task of vacuum technology.
Nach den bekannten Durchführungskonstruktionen lassen sich zwei Haupttypen
von Ventilen unterscheiden: Die eine Gruppe wird gebildet durch die Ventile, bei
denen die Durchführungen mit Hilfe von Dichtungsringen, Rundschnurringen oder Lippendichtungen
(Handelsname: Simmerringe) abgedichtet werden. Sie haben den Nachteil, daß sich
eine geringfügige Verschleppung von Gasen oder Flüssigkeiten grundsätzlich nicht
vermeiden läßt, und da die Dichtungen mechanischem Verschleiß unterworfen sind,
nimmt die Undichtigkeit im Gebrauch zu. Die zweite Gruppe bilden die Ventile, bei
denen die Durchführungen mit Hilfe verformbarer Membranen oder federnder Bälge abgedichtet
werden. Die Membranen und Bälge werden entweder aus elastischen Metallen oder aus
gummiartig verformbaren Kunststoffen hergestellt. Bei diesen Ventilen ist zwar die
Gefahr der Undichtigkeit beseitigt, jedoch bedingt der erforderliche Ventilbetätigungsweg
im allgemeinen große Membrandurchmesser oder lange Bälge und führt infolgedessen
zu unerwünscht großen Abmessungen. Auch muß man bei der Betätigung derartiger Ventile
mit zusätzlichen, durch elastische Verformung hervorgerufenen Kräften rechnen.According to the known bushing designs, two main types can be identified
differ from valves: One group is formed by the valves at
the bushings with the help of sealing rings, O-rings or lip seals
(Trade name: Simmerringe) are sealed. You have the disadvantage of that
a minor carryover of gases or liquids generally not
can be avoided, and since the seals are subject to mechanical wear,
the leakage increases with use. The second group are the valves, at
where the bushings are sealed with the help of deformable membranes or resilient bellows
will. The membranes and bellows are either made of elastic metals or from
made of rubber-like deformable plastics. With these valves, the
The risk of leakage eliminated, but the necessary valve actuation path is required
generally large diaphragm diameters or long bellows and leads as a result
to undesirably large dimensions. You also have to operate such valves
expect additional forces caused by elastic deformation.
Die Erfindung geht daher von der Aufgabestellung aus, eine platzsparende,
gut zu betätigende und sicher abdichtende Konstruktion einer Ventildurchführung
anzugeben. Das Kennzeichnende wird darin gesehen, daß das Abdichtelement eine an
sich bekannte Rollmembran ist und daß am Ventilteller eine Stützhülse angebracht
ist, deren Innenwand die Außenfläche der Rollmombran abstützt.The invention is therefore based on the task, a space-saving,
easy to operate and securely sealing construction of a valve leadthrough
to specify. The characteristic is seen in the fact that the sealing element has a
is known rolling diaphragm and that a support sleeve is attached to the valve disk
whose inner wall supports the outer surface of the Rollmombran.
Das in dieser Weise mit einer Rollmembran ausgestattete Ventil ist
deswegen als Vakuumventil besonders geeignet, weil die Außenwand der Rollmembran
sowohl bei offenem als auch bei geschlossenem Ventil vollständig von der Stützhülse
abgedeckt ist; hierdurch wird nicht nur das Abrollen der Membran erleichtert, sondern
auch die verhältnismäßig dünnwandige Membran weitgehend von dem Druckunterschied
entlastet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rollmembran
zwischen der Stützhülse des Ventiltellers und einer im Ventilteller lösbar eingesetzten
Platte eingespannt, deren vom Ventilstößel abgekehrte Seite dem freien Innenraum
des Ventils zugewandt ist. Diese Anordnung dient unter anderem der genaueren Einpassung
der Membran.The valve equipped in this way with a rolling diaphragm is
therefore particularly suitable as a vacuum valve because the outer wall of the rolling diaphragm
Completely from the support sleeve, both when the valve is open and when it is closed
is covered; this not only facilitates the unwinding of the membrane, but also makes it easier
also the relatively thin-walled membrane largely from the pressure difference
relieved. In an advantageous embodiment of the invention, the rolling diaphragm
between the support sleeve of the valve disk and one detachably inserted in the valve disk
Plate clamped, the side facing away from the valve tappet facing the free interior
facing the valve. This arrangement is used, among other things, for a more precise fit
the membrane.
In einer weiteren nützlichen Ausbildung der Erfindung ist die Länge
der Zylinderhülse zur Hubbegrenzung des bewegbaren Ventiltellers bemessen. Bei dieser
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung steht die Membran in jeder Betriebsstellung
des Ventils lediglich über der Biegefalte mit dem evakuierten Raum in Verbindung,
wobei bei ganz geöffnetem Ventil und an den Ventildeckel anschlagender Zylinderhülse
nur noch ein geringer, sehr enger Ringspalt verbleibt, der im Vakuumbereich unberücksichtigt
bleiben kann. Somit ist die Gasabgabe aus dem Membrankörper praktisch völlig verhindert.In another useful embodiment of the invention is length
of the cylinder sleeve to limit the stroke of the movable valve disk. At this
In the embodiment of the device according to the invention, the membrane is in every operating position
of the valve in connection with the evacuated space only above the bending fold,
with the valve fully open and the cylinder sleeve abutting against the valve cover
only a small, very narrow annular gap remains, which is not taken into account in the vacuum area
can stay. Thus, the release of gas from the membrane body is practically completely prevented.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung schematisch dargestellt. Man erkennt ein Ventilgehäuse 1, in das
durch eine Durchführung 2 ein Ventilschaft 3 eingeführt ist, der an seinem
unteren Ende eine Platte 4 trägt und mit Hilfe eines Hebels 5 bewegt werden
kann. Der Ventilschaft 3 wird gegen den Vakuumraum durch eine Rollmembran
6 abgedichtet. Die Rollmembran 6 ist mit einem Haltering
7 an der Durchführung 2 befestigt. Der Ventildurchlaß ist mit Hilfe eines
Ventiltellers 8 absperrbar. Dieser weist eine Nut auf, in die ein Trapezgummiring
9 als Ventildichtung eingesetzt ist. Der Ventilteller 8 trägt eine
Zylinderhülse 10, gegen die sich die Rollmembran 6
abstützt. Das untere
Ende der Rollmembran 6 ist zwischen der Platte 4 und der Zylinderhülse
10 eingeklemmt und durch einen Sprengring 11 gesichert. Zur Erleichterung
der Ventilbewegung dient eine Feder 12, die sich einerseits gegen die Platte 4 und
andererseits gegen den Haltering 7 abstützt.In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically. A valve housing 1 can be seen, into which a valve stem 3 is inserted through a bushing 2, which carries a plate 4 at its lower end and can be moved with the aid of a lever 5 . The valve stem 3 is sealed off from the vacuum space by a rolling diaphragm 6. The rolling membrane 6 is fastened to the bushing 2 with a retaining ring 7. The valve passage can be shut off with the aid of a valve disk 8. This has a groove into which a trapezoidal rubber ring 9 is used as a valve seal. The valve disk 8 carries a cylinder sleeve 10 against which the rolling diaphragm 6 is supported. The lower end of the rolling diaphragm 6 is clamped between the plate 4 and the cylinder sleeve 10 and secured by a snap ring 11. A spring 12, which is supported on the one hand against the plate 4 and on the other hand against the retaining ring 7, is used to facilitate the valve movement.
Eine günstige Konstruktion ergibt sich, wenn der Innendurchmesser
der Zylinderhülse um etwa die
sechsfache Wandstärke der Rollmembran
größer gewählt wird als der Außendurchmesser der Ventilschaftführung; hierbei erreicht
die Druckbeanspruchung ein Minimum.A favorable construction results when the inner diameter
the cylinder sleeve by about
six times the wall thickness of the rolling membrane
is chosen larger than the outer diameter of the valve stem guide; achieved here
the compressive stress is a minimum.
Zweckmäßic, bestehen die Rollmembranen für diesen Anwendungszweck
ausschließlich aus gummielastischen Materialien, z.B. aus Butadienacrylnitril (Handelsname:
Perbunan), Silicongummi oder organischen Fluorverbindungen (Handelsname: z.B. Viton).
Die Verwendung von wärmefesten Materialien für diese Rollmembranen kann für Vakuumventile
in manchen Anlagen von besonderem Vorteil sein.The rolling diaphragms are expediently made for this purpose
made exclusively from rubber-elastic materials, e.g. from butadiene acrylonitrile (trade name:
Perbunan), silicone rubber or organic fluorine compounds (trade name: e.g. Viton).
The use of heat-resistant materials for these rolling diaphragms can be used for vacuum valves
be of particular advantage in some systems.