DE1945802U - Vakuumschiebeventil. - Google Patents

Description

A. 16 H5 3*25.3.66

BALZERS VAKUUM GMBH, Prankfurt a.M.-Süd Io, Seehofstr. 11

Vakuums chiebeventi1

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vakuumschiebeventil, das als Kolbenventil ausgebildet ist, das heisst auf ein Ventil, das ein zylindrisches Ventilgehäuse mit wenigstens einer seitlichen Anschlussöffnung aufweist und in dem ein Kolben angeordnet ist, welcher entsprechend seiner Jeweiligen Lage im Ventilgehäuse die Ventilanschlüsse miteinander verbindet bzw. gegeneinander absperrt und somit mehrere verschiedene Ventilfunktionen auszuführen erlaubt. Damit der Ventilkolben mehrere Dichtpositionen einnehmen kann, wurde nach dem bekannten Stand der Technik an jeder Stelle der Innenwand des zylindrischen Ventilgehäuses, an der die Möglichkeit des Absperrens erwünscht war, in einer Innenwandnut eine elastische Ringdichtung angebracht. Beim Einschieben des Kolbens in den Dichtungsring ist der Durchgang durch dasVentilgehäuse an der betreffenden Stelle abgesperrt. Beispiele von Kolbenventilen dieser Art sind beschrieben worden in: Journal of Scientific Instruments, Vol. 29, Okt. 1952, S 363.

Die Erfindung hat die Verbesserung solcher Kolbenventile zum Ziel. Sie bezweckt vor allem eine Materialeinsparung beim^Bau des Ventils und ein zuverlässigeres Funktionieren durch Verringerung der Zahl der

störanfälligen Dichtungsringe. Das erfindungsgemässe Vakuumschiebeventil ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventildichtung als an sich bekannte Aussenringdichtung am Kolben ausgebildet ist, dass das zylindrische Ventilgehäuse im Bereich der seitlichen Anschlussöffnung in seinem Durchmesser erweitert ist und der Uebergang zwischen dem erweiterten Abschnitt des zylindrischen Ventilgehäuses zu dem eine Dichtposition aufweisenden Gehäuseteil geringeren Durchmessers verlaufend erfolgt.

Gegen die Verwendung von Aussenringdichtungen an Kolben für Vakuumventile bestand das Bedenken, dass eine solche Dichtung, wenn sie bei der Ventilbetätigung über einen Abschnitt des zylindrischen Ventilgehäuses hinweggeschoben wird, der eine seitliche Anschlussöffnung aufweist, auf der Seite dieser Oeffnung einseitig druckentlastet wird. Sie kann sich dadurch von ihrem Sitz verschieben, was Undichtigkeiten zur Folge haben kann. Ein nicht mehr richtig sitzender Dichtungsring kann ausserdem besonders beim Vorbeiführen an der Kante einer seitlichen Anschlussöffnung, selbst wenn diese etwas abgerundet ist, an dieser Stelle hängenbleiben und sich sogar auf dem Kolben abrollen. Dies gilt nicht für sehr kleine seitliche Oeffnungen, etwa Sohmierlöcher und schmale Innenwandlängsnuten parallel zur Zylinderachse; jedoch wurde alle bisher bekannt gewordenen Vakuumkolbenventile, die mit dem Durchmesser des Ventilgehäuses vergleichbare seitliche Anschlussöffnungen aufweisen nur mit Dichtungen ausgestattet, die in Nuten an der Innenwand des Ventilgehäuses untergebracht waren.

Durch die erfindungsgemässe Konstruktion, die erstmals davon abweicht, wird nicht nur die Zahl des störanfälligen Dichtungsringes verringert, sondern werden auch Einsparungen bei der Wartung des Ventils erzielt, weil Dichtungsringe am Kolben leichter auszuwechseln und Kolbennuten leichter zu reinigen sind als Innenwanddichtungen und deren Nuten. Bei einem erfindungsgemässen Ventil ersetzt ein Kolben mit elastischer Dichtung am Kolbenumfang eine Mehrzahl der sonst für gleich viele Vsntilfunktionen erforderlichen Innenwanddichtungen. Die Dichtung kann in eine Trapeznut am Kolbenumfang eingepresst sein und erhält dadurch einen besonders festen Sitz, wie er bei einer Zylinderinnen-

wanddiöhtung nicht erreichbar ist. Es ist möglich, die Dichtung auf den Kolbenumfang aufzuvulkanisieren.

Die Erfindung werde an Hand anliegender Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt als AusfUhrungsbeispiel ein einfaches Ventil mit nur 2 Anschlüssen, wobei die Kolbenringdichtung als an sich bekannte Lippendichtung ausgeführt ist.

Fig. 2 zeigt ein Mehrfachventil mit Rundschnurdichtung des Kolbens.

In Fig. 1 bedeutet 1 das zylindrische Ventilgehäuse mit den beiden Anschlussöffnungen 2 und 3· Das obere Ende des Ventilgehäuses ist durch den Deckel 4 geschlossen, durch den die Spindel 5 zur üebertragung einer Drehbewegung vakuumdicht mittels der Lippendichtung hindurohgeführt ist. Die Spindel 5 ist in ihrem unteren Teil 5^f mit einem Gewinde versehen, das mit der Gewindebohrung 7 des Ventilkolbens 8 zusammenwirkt, um den gewünschten Hub zu erzeugen. Bei Offenstellung des Ventilkolbens (in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet) ragt die Spindel in die gegenüber der Ventilanschlusseite 2 vakuumdichte Kammer 9 hinein. Um beim Drehen der Spindel 5 das Mitdrehen des Kolbens zu verhindern, ist an diesem der Arm Io befestigt, der an seinem freien Ende eine halbzylindrische Ausnehmung 11 (siehe Fig. la) besitzt, mittels deren er an der Stange 12 geführt wird.

Der Kolben ist, wie ersichtlich, im Ausführungsbeispiel der Fig. mit einer ringförmigen Lippendichtung 13 ausgerüstet. Es ist nur eine (die gezeichnete)Dichtposition vorgesehen, in welcher dieAnschlussöffnung 2 gegenüber der Anschlussöffnung 3 vakuumdicht abgesperrt wird. Nimmt der Kolben die gestrichelt gezeichnete obere Stellung ein, ist das Ventil voll geöffnet und gibt für den Durchtritt der Gase den gesamten Querschnitt des Ventilgehäuses frei. Dieses ist im Bereich der seitlichen Anschlussöffnung 3 in seinem Durchmesser erweitert und der Uebergang zwischen dem erweiterten Abschnitt zu dem die Diehtposition aufweisenden unteren Gehäuse-

teil geringeren Durchmessers ist verlaufend ausgebildet.

Das AusfUhrungsbeispiel der Fig. 2 zeigt ein Ventilgehäuse 21 mitjj Anschlussöffnungen 22, 23 und 2k, den Gehäusedeckel 25 mit vakuumdicht durchgeführter längsverschiebbarer Spindel 26, welche die nötige Hubbewegung auf den als Platte 27 ausgebildeten Ventilkolben überträgt. Zur Erzeugung der Hubbewegung können hydraulische Hilfsvorrichtungen vorgesehen werden; andererseits bringt das erfindungsgemässe Kolbenventil gerade den Vorteil, dass nur geringe Kräfte für die Ventilbetätigung erforderlich sind, da zum Sehliessen des Ventils keine Kräfte zum Anpressen eines Dichtungskörpers auf einen Ventilsitz gebraucht werden.

Im Ausführungsbeisplel der Fig. 2 sind drei verschiedene mögliche Dichtpositionen, nämlich 28, 29 und ?o vorgesehen, welche die Ventilanschlüsse, wie aus der Zeichnung hervorgeht, in verschiedener Weise miteinander verbinden oder gegeneinander absperren. Die Dichtposition Jo hat den Zweck, eine zusätzliche Absperrung gegenüber der Aussenatmosphäre zu erzielen, wenn das Ventil geöffnet ist und also alle drei Anschlussöffnungen miteinander in Verbindung stehen.

Die Abdichtung des Ventilkolbens ist in diesem Beispielsfalle als Rundschnurdichtung 31 ausgebildet.

Es ist klar, dass das zylindrische Ventilgehäuse verlängert und eine grössere Zahl von Ventilanschlüssen vorgesehen werden könnte, wenn der Anwendungszweck dies erheischt und dass die Dichtpositionen jeweils dem Anwendungszweck entsprechend gewählt werden müssen.

Erfindungsgemässe Ventile haben sich bei Gasanalysengeräten, bei denen wegen der Gefahr einer störenden Gasabgabe der Dichtung die Zahl derselben möglichst gering gehalten werden sollte, bewährt. Sie haben sich als betriebssicher'erwiesen und die eingangs erwähnten, zu befürchtenden Nachteile sind nicht aufgetreten.

Claims (2)

1. Vakuumschiebeventil mit einem in einem zylindrischen Ventilgehäuse, das mit wenigstens einer seitlichen Anschlussöffnung versehen ist, verschiebbaren Kolben, welcher entsprechend seiner jeweiligen Lage im Ventilgehäuse die Ventilanschlüsse miteinander verbindet bzw. gegeneinander absperrt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventildichtung als an sich bekannte Aussenringdichtung am Kolben ausgebildet ist, dass das zylindrische Ventilgehäuse im Bereich der seitlichen Ansehlussöffnung in seinem Durchmesser erweitert ist und der Uebergang zwischen dem erweiterten Abschnitt des zylindrischen Ventilgehäuses zu dem eine Dichtposition aufweisenden Gehäuseteil geringeren Durehmessers verlaufend erfolgt.

2. Vakuumschiebeventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben mit einer an sich bekannten Lippenringdichtung versehen ist.

5« Vakuumschiebeventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ventilkolben wenigstens zwei verschiedene Dichtpositionen zugeordnet sind.