DE2137947A1

DE2137947A1 - LOCKING DEVICE FOR VALVES

Info

Publication number: DE2137947A1
Application number: DE19712137947
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Phys Dr Mirgel
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1971-07-29
Filing date: 1971-07-29
Publication date: 1973-02-08

Description

Verriegelungsvorrichtung für Ventile Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für Ventile, insbesondere für Ultra-Hochvakuum-Ventile, mit einem axial verschiebbaren, den Verschlußteil des Ventiles tragenden Ventilstempel. Locking device for valves The invention relates to a Locking device for valves, especially for ultra-high vacuum valves, with an axially displaceable valve plunger carrying the closure part of the valve.

Das Verschließen von UHV-Ventilen hat mit besonderer Sorgfalt zu erfolgen, da die Leckrate dieser Ventile den Wert 10 'Torr l/Sek. möglichst nicht überschreiten sollte. Da das offenen und Schließen dieser Ventile von Hand bei größeren Anlagen (Beschleunigern oder dergl.) nicht möglich ist, müssen die Ventile mit Hilfe von Steuereinrichtungen bedientwerden können. Bekannte Verriegelungsvorrichtungen mit Spindelantrieben (DDR-Wirtschaftspatent 21 950 und DOS 1650586) sind dafür nicht gut geeignet, da die automatische Betätigung der Spindeln relativ aufwendig ist, und zwar insbesondere dann, wenn der Verschlußteil im geschlossenen Zustand des Ventils stets mit einem bestimmten, für die Dichtigkeit notwendigen Druck auf den Ventilsitz gepeßt werden muß.The closing of UHV valves must be carried out with particular care, since the leakage rate of these valves is 10 'Torr l / sec. if possible do not exceed should. Because the opening and closing of these valves by hand in larger systems (Accelerators or the like.) Is not possible, the valves must be opened with the help of Control devices can be operated. Known locking devices with Spindle drives (GDR economic patent 21 950 and DOS 1650586) are not for this well suited because the automatic actuation of the spindles is relatively complex, in particular when the closure part is in the closed state of the Always apply a certain pressure on the valve, which is necessary for tightness Valve seat must be pressed.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung für Ventile, insbesondere für Ultra-Hochvakuum-Ventile,mit einem axial verschiebbaren, den Verschlußteil des Ventiles tragenden Ventilstempel zu schaffen, welche insbesondere in einfacher Weise automatisch bedienbar ist und bei der der notwendige Anpreßdruck des VerschluB-teiles auf den Ventilsitz im geschlossenen Zustand stets erreicht wird, ohne daß die Gefahr eines Verklemmens der Verriegelungsvorrichtung beim Öffnen oder Schließen des Ventiles besteht.The invention is therefore based on the object of a locking device for valves, especially for ultra-high vacuum valves, with an axially movable, to create the closure part of the valve bearing valve stem, which in particular can be operated automatically in a simple manner and with the necessary contact pressure of the closure part on the valve seat in the closed state is always reached without the risk of the locking device jamming when opening or closing the valve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilstempel mit mindestens einem Ansatz versehen ist, dem auf der dem Verschlußteil abgewandten Seite ein axial unverschiebbares Verriegelungselement zugeordnet ist, daß in einer etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Vertllstempels liegenden Ebene bewegbar ist Im geschlossenen Zustand des Ventiles hält das Verriegelungselement den Stempel in der Lage fest, in der der notwendige Anpreßdruck des Verschlußteiles auf den Ventilsitz -vorzugsweise von mehreren Tellerfedern - erzeugt wird. Das Öffnen des Ventils erfolgt durch Verschieben des Verriegelungselementes.This object is achieved according to the invention in that the valve stem is provided with at least one approach, the one facing away from the closure part Side is assigned an axially immovable locking element that in a movable plane lying approximately perpendicular to the direction of movement of the Vertllstempels is When the valve is closed, the locking element holds the plunger in the position firmly in which the necessary contact pressure of the closure part on the Valve seat - preferably from several disc springs - is generated. Opening the Valve takes place by moving the locking element.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrlchtung ist der Ventilstempel mit mehreren, die Form von Kreisringsegmenten aufweisenden Ansätzen versehen, denen eine entsprechende Anzahl gemeinsam um die Ventilstempelachse drehbare Verriegelungselemente zugeordnet sind, die ebenfalls die Form von Kreisringsegmenten haben.In an advantageous embodiment of the locking device according to the invention is the valve stem with several, the shape of circular ring segments having Approaches provided, which a corresponding number in common around the valve stem axis rotatable locking elements are assigned, which also take the form of circular ring segments to have.

Dadurch wird auf den Umfang des Ventilsitzes ein möglichst gleichmäßiger Anpreßdruck erreicht.This is as uniform as possible on the circumference of the valve seat Contact pressure reached.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß das dem Verschlußteil des Ventils abgewandte Ende des Ventilstempels als Kolben ausgebildet ist, der in einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Zylinder - vorzugsweise mittels Preßluft -bewegbar ist. Dadurch kann der Stempel in einfacher Weise in axialer Richtung verschoben werden und außerdem kann dadurch eine Entlastung der Verriegelungselemente vor dem öffnungsvorgang bewirkt werden.It is also advantageous that the closure part of the valve remote end of the valve stem is designed as a piston in an inside of the valve housing arranged cylinder - preferably by means of compressed air -movable is. As a result, the punch can be shifted in a simple manner in the axial direction be and also a relief of the locking elements before opening process can be effected.

Zur Bewegung des oder der Verriegelungselemente ist zweckmäßig eine mit Preßluft betriebene Zylinderkolbenanordnung vorgesehen, wobei die Verriegelungselemente unter der Wirkung einer Rückholfeder stehen. Die Richtung in der die Rückholfeder wirkt, ist beliebig wählbar. Sie kann beispielsweise derart gewählt werden, daß der Stempel bei Stromausfall verriegelt ist, Das aus Sicherheitsgründen häufig notwendig ist Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung soli-n anhand eines in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden: Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Eekverltil, bei dem die erfindungsgemäßen Merkmale verwirklicht sind und-Figur 2 cirrien Schnitt durch das Eckventil nacii Figur 1 ll; Höhe der Verriegelungsvorrichtung.To move the locking element or elements, one is expedient cylinder piston assembly operated with compressed air is provided, the locking elements are under the action of a return spring. The direction in which the return spring can be selected as required. For example, you can so chosen that the stamp is locked in the event of a power failure, this for safety reasons is often necessary. Further advantages and details of the invention are based on an embodiment shown in Figures 1 and 2 are explained: The figures show: FIG. 1 a longitudinal section through an Eekverltil in which the inventive Features are realized and-Figure 2 cirrien section through the corner valve nacii Figure 11; Locking device height.

Das in Figur 1 dargestellte Eckventil 1 weist ein Gehäuse 2 mit den Anschlüssen 3 und 4 auf. Der Anschluß 4 ist mit Hilfe des als Ventilteller au-sgebildeten Verschlußelementes 5 verschließbar. Im geschlossenen Zustand wird die Dichtscheibe 6 vom Ventilteller 5 auf den Ventilsitz 7 gepreßt. Der Ventilteller 5 ist mit dem Ventilstempel 8 verbunden, der in der Führung 9 geführt ist. Zwischen der Führung 9 und dem Ventilteller 5 ist ein Federkörper 10 angeordnet, durch den der unter Vakuum stehende Raum vom übrigen Innenraum des Ventils getrennt wird.The corner valve 1 shown in Figure 1 has a housing 2 with the Connections 3 and 4. The connection 4 is designed as a valve disk with the aid of the Closure element 5 lockable. In the closed state, the sealing washer 6 pressed by the valve disk 5 onto the valve seat 7. The valve plate 5 is with the Valve piston 8 connected, which is guided in the guide 9. Between the tour 9 and the valve disk 5, a spring body 10 is arranged through which the lower Vacuum standing space is separated from the rest of the interior of the valve.

Der Stempel 8 ist zweiteilig ausgebildet und zwar derart, daß der untere Teil 8'im oberen Teil 8"gleitend geführt ist. Zwischen dem Ansatz 11 am unteren Teil 8' und dem oberen Teil 8" des Ventilstempels 8 sind Tellerfedern 14 angeordnet. Am oberen Teil 8" sind außerdem die kreisringsegmentförmigen Ansätze 12 befestigt, denen eine entsprechende Anzahl Verriegelungselemente 13 zugeordnet ist (s. auch Figur 2).The punch 8 is formed in two parts in such a way that the lower part 8 'is slidably guided in the upper part 8 ". Between the extension 11 on the lower Part 8 'and the upper part 8 ″ of the valve stem 8, disc springs 14 are arranged. On the upper part 8 ″, the circular segment-shaped lugs 12 are also attached, to which a corresponding number of locking elements 13 is assigned (see also Figure 2).

Die Verriegelungselemente 13 sind über einen gemeinsamen Profilring 15 miteirlander verbunden, der in einer entsprechenden Führung 16 um die Achse des Ventilstempels 17 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert i@t.The locking elements 13 are on a common profile ring 15 miteirlander connected, in a corresponding guide 16 around the axis of the Valve stem 17 rotatable, however axially immovable i @ t.

Das obere Ende 18 des Ventilstempels 8 ist als Kolben 18 ausgebildet, der ir einem, im Gehäuse 2 untergebra@ ten Zylinder 19 bewegbar ist. Je nach der gewünschten Bewegungsrichtung werden die Preßluftanschlüsse 20 und 21 mit Druck beaufschlagt.The upper end 18 of the valve stem 8 is designed as a piston 18, which is movable in a cylinder 19 housed in housing 2. Depending on the The compressed air connections 20 and 21 are pressurized to the desired direction of movement applied.

Aus der Figur 2 ist ersichtlich, daß zur Bewegung der/ Verriegelungselemente 13 eine preßluft-betriebene Zylinder-Kolben-Anordnung 22 vorgesehen ists die auf ein Ansatzstück 23 einwirkt, das an einem der Verriegelungselemente 13 befestigt ist. Ein anderes Verriegelungselement 13 ist über eine Rückholfeder 24 mit dem Gehäuse verbunden, die die Verriegelungselemente 13 @ ihre Schließlage zieht.From Figure 2 it can be seen that to move the / locking elements 13 a compressed air-operated cylinder-piston arrangement 22 is provided an extension piece 23 acts, which is attached to one of the locking elements 13 is. Another locking element 13 is connected to the housing via a return spring 24 connected, which pulls the locking elements 13 @ their closed position.

Soll das Ventil vom geöffneteh in den geschlossenenZustand gebracht werden, dann wird der Anschlußstutzen 20 mit Preßluft bea@fschlagt. Dadurch wird der Ventilteller 5 und die Dichtscheibe 6 auf den Ventilsitz 7 gepreßt. Dië Verriegelungselemente 13 werden danach in die Schließstellung gebracht, so daß der Ventiltelier 5 mit der Dichtscheibe 6 in dieser Lage festgehalten wird @ Wird der Anschlußstutzen 20 jetzt druckentlastet, dann werden der Ventilteller 5 und die Dichtscheibe 6 nur durch den von den Tellerfedern 14 erzeugten Druck auf den Sitz 7 gepreßt.Should the valve be brought from the open to the closed state then the connection piece 20 is acted upon with compressed air. This will the valve disk 5 and the sealing washer 6 are pressed onto the valve seat 7. The locking elements 13 are then brought into the closed position, so that the valve studio 5 with the sealing washer 6 is held in this position @ If the connecting piece 20 now relieved of pressure, then the valve disk 5 and the sealing washer 6 are only pressed onto the seat 7 by the pressure generated by the disc springs 14.

Zum Öffnen des Ventils werden gleichzeitig der Preßluftanschluß 20 mit Druck beaufschlagt, und die Zylinder-Kolben-Anordnung 22 betätigt. Nach genügender Entlastung erfolgt die Bewegung der Verriegelungselemente 13 in die Öffnungsstellung. Danach wird der Anschluß 21 mit Preßluft beaufschlagt, wodurch eine Bewëgung des Ventilstempels in seine Offenstellung erreicht wird.To open the valve, the compressed air connection 20 pressurized, and the cylinder-piston assembly 22 is actuated. After enough Relief takes place the movement of the locking elements 13 into the open position. Thereafter, the connection 21 is acted upon with compressed air, whereby a movement of the Valve plunger is reached in its open position.

Claims

PATENT CLAIMS,

X Locking device for valves, especially for ultra-high vacuum valves , with an axially movable valve carrying the closure part of the valve Stamp, characterized in that the valve stamp (8) has at least one shoulder (12) is provided, on the side facing away from the closure part (5) an axially immovable, approximately perpendicular to the direction of movement of the valve stem (8) lying plane movable locking element (13) is assigned.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for generation the contact pressure of the closure part (5) on the valve seat (7) a spring element, preferably a plurality of disc springs (14) are provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the valve piston (8) with several, the shape of circular ring segments having Approaches (12) is provided, which a corresponding number in common around the valve stem axis rotatable locking elements (13) are assigned, which also take the form of Have annulus segments.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the end of the valve stem (8) facing away from the closure part (5) of the valve is designed as a piston (18); inside the valve housing (2) arranged cylinder (19) - is movable - preferably by means of compressed air.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that to move the locking element or elements (13) operated with compressed air Cylinder-piston arrangement (22) is reshen.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the locking element or elements (13) is provided with a return spring (24) are.