-
Kammer-Ventil
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kammer-Ventil, genau
genommen, ein mit einem Absperrklappenantrieb versehenes Kammer-Durchgangsventil,
das zum Absperren eines Gas-oder Flüssigkeitsstromes bzw. eines Stromes einer aus
Gas und Flüssigkeit bestehenden Mischung oder eines beliebigen anderen Mediums durch
eine Öffnung bzw. durch eine Kammer dient. Dieses Kammer-Durchgangsventil dient
insbesondere zum Absperren von großen bzw. sehr großen Durchgangsquerschnitten und
ist insbesondere zum vakuumdichten Absperren eines Gasdurchflusses in verschiedenen
Vakuumanlagen geeignet, z.B. in Vakuum-Aufdampfnnlagen; hierbei kann ein Vakuum-Kammerteil
abgesperrt werden, ohne daß dabei der Druck ansteigen muß.
-
Die bekannten Ventile mit einem großen Durchgangsquerschnitt können
hinsichtlich ihrer Aufbauweise ,hauptsächlich jedoch wegen des Bewegungscharakters
der Absperrklappe in Bezug auf
die Durchgangsöffnung - diese Durchgangsöffnung
wird auch Absperröffnung genannt - in folgende Grundtypen eingeteilt werden: Ventile
mit seitlich verschiebbarer Klappe, Ventile mit einer Drehklappe, Ventile mit einer
Neigungsklappe, Ventile mit einer Neigungsklappe, die parallel zur Oberfläche der
Absperröffnung verschiebbar ist, sowie Ventile mit einer senkrecht zur Oberfläche
der Absperröffnung verschiebbaren Klappe.
-
Ein Ventil mit seitlich verschiebbarer Klappe bietet bei Gasen nur
einen geringen Durchgangswiderstand, erfordert jedoch einen Ausbau der seitlichen
Körperfläche, wenn die Absperrklappe xn geöffneter Stellung darin aufgenommenwerden
soll. Dies vergrößert erheblich die Außenabmessungen des Ventils, kompliziert den
Aufbau desselben und erschwert dadurch seine Ausführung.
-
Ventile mit einer Drehklappe zeichnen sich ebenfalls durch einen geringen
Durchgangswiderstand für das durchströmende Medium bei kleinen Außenabmessungen
aus. Die Absperrklappe steht in geöffneter Stellung senkrecht zur Durchgangsöffnungsachse
und parallel zur Strömungsrichtung des Mediums.
-
Ein Antriebsmechanismus, der die Drehung der Absperrklappe in ihre
Schließ- bzw. geöffnete Stellung bewirkt, bereitet aus Gründen der unerläßlich notwendigen
Präzision bei der Ausführung seiner Einzelteile und der Montagegenauigkeit innerhalb
des Ventilkörpers, hinsichtlich Konstruktion und Ausführung eine Reihe von Schwierigkeiten.
Vergrößert man den Durchmesser der Durchgangsöffnung, so steigen diese Schwierigkeiten
in einem unangemessenen Verhältnis dazu an.
-
Ventile mit einseitig neigbarer Klappe sind hinsichtlich des Aufbaus
unkompliziert, aber sie sind sowohl durch einen großen Durchgangswiderstand bei
Gasen als auch dadurch gekennzeichnet, daß es schwierig ist, auf dem ganzen Umfang
der Anpreßdichtung, insbesondere bei sehr großen Durchmessern der Durchgangsöffnung
einen gleichmäßigen Andruck zu erzielen.
-
Ventile mit einer-Neigungsklappe, die einerseits parallel zur Oberfläche
der Durchgangsöffnung verschiebbar und andererseits senkrecht zur Durchgangsöffnungsachse
und zur Mediumströmungsrichtung bewegbar sind, wie in der Pl-PS 62 397 beschrieben,
besitzen eine die Durchgangsöffnung absperrende Klappe, die- durch eine im Körper
vakuumdicht gelagerte elastische Torsionswelle angetrieben wird. Auf der Welle ist
ein Hebel angeordnet, der die Klappe zentripetal anpreßt, die wiederum die Durchgangsöffnung
mittels einer Kugelschale absperrt. Die Welle wird durch einen Hebel und durch einen
Kurbeltrieb, entweder per Hand oder durch einen kleinen Elektromotor mit eingebautem
Reduziergetriebe angetrieben.
-
Das Ventil zeichnet sich durch eine gute Durchströmungskapazität der
Gase in geöffneter Stellung aus, jedoch erfordert die Lage der Absperrklappe - wenn
sie sich in einer senkrechten Stellung zur Oberfläche der Durchgangsöffnung befindet
und gleichzeitig von der Achse dieser Öffnung in die Fläche abrückt, die außerhalb
ihres Durchmessers liegt -einen großräumig ausgestalteten Ventilkörper, was bei
sehr großen Durchmessern der Durchgangsöffnung sich als äußerst nachteilig erweist.
-
Ebenfalls bekannt sind Ventile, die mit einer Klappe versehen sind,
die senkrecht zur Oberfläche der Absperröffnung, d.h.
-
parallel zur Nediumströmungsrichtung und zur Achse dieser Öffnung
verschiebbar ist. Diese Ventile sind grundsätzlich zum Absperren von Öffnungen mit
sehr großen Durchmessern in der Größenordnung von über 200 mm bestimmt und werden
aus diesem Grunde auch Kammer-Ventile bezeichnet. Beispielsweise ist eine Konstruktionslösung
dieses Ventiltyps aus dem Katalog der USA-Firma Perkin'Elmer Ultek Division bekannt.
Dieses Konstruktionsprinzip wurde ausgenutzt zum Absperren einer Vakuumkammer in
einer Pumpenvorrichtung bei einer Vakuum-Aufdampfanlage. Dieses Ventil besitzt einen
zylindrischen Körper, der zugleich der Körper der Vakuum-Kammer ist. An der Innenfläche
des Körpers, senkrecht zu seiner Achse, ist vakuumdicht ein Ring befestigt, an dessen
flache obere äußere Fläche sich - über einen Dichtring aus einem Elastomer - eine
Absperrklappe andrückt. In der Mitte der unteren Fläche dieser Absperrklappe ist
senkrecht zu ihr ein kurzer Gewindebolzen eingesetzt, der mit seinem anderen Ende
mit einem langen Führungsbolzen verbunden ist. Dieser Führungsbolzen arbeitet mit
der Hülse eines beweglichen Gelenkes zusammen, und dieses Gelenk wiederum bildet
annähernd das Mittelglied eines Stützbalkens, der parallel zur Absperrklappe und
parallel zu jenen Stützen angeordnet ist, die senkrecht zur Absperrklappe verlaufen.
Der Stützbalken hat in einem, nur unwesentlich längeren Arm einen parallelen Ausschnitt,
in dem während des Hebens oder des Senkens der Absperrklappe ein als Finger ausgeführter
Kreuzkopf gleitet, welcher an einem
Ende eines doppelarmigen Hebels
angeordnet ist, wobei er mit dem Ende dieses Hebels ein Drehgelenk bildet, mit dem
ebenfalls die Antriebswelle eines Mechanismus des Ventilantriebs gekoppelt ist,
der mit einer HandIrbel betätigt wird. Der Ventilantriebsmechanismus ist vakuumdicht
und parallel zur Seitenfläche des Ventilkörpers an seiner Innenseite befestigt,
wobei seine Antriebswelle durch eine Seitenwand des Ventilkörpers durchgeführt und
mit dem genannten Drehgelenk verbunden wird. Der doppelarmige Hebel ist mit seinem
anderen Ende drehbar mit dem unteren Ende des Führungsbolzens, und mit seinem Mittelteil
ebenfalls drehbar über einen Pleuel mit einem Gelenk des Stützbalkens gekoppelt.
-
Das Heben, Senken und Anpressen der Absperrklappe erfolgt durch axiales
Verschieben des Führungsbolzens in der Hülse des beweglichen Gelenkes des Stützbalkens.
Diese Bewegung wird hervorgerufen durch Einwirkung des doppelarmigen Hebels, der
wiederum unter Einwirkung der Kraft steht, die durch die Antriebswelle des Ventilantriebs
übertragen wird, wobei sich der Führungsbolzen in einer senkrechten Stellung zur
Absperrklappe befindet, hingegen die Antriebswelle eine parallele Stellung zu dieser
Klappe einnimmt.
-
Das beschriebene Ventil hat eine einfache Aufbauweise, jedoch die
Ausführung der Einzelteile der Antriebs- und Steueranordnung der Absperrklappe setzt
eine sorgfältige Bearbeitung sowie die Einhaltung genauer Toleranzen hinsichtlich
der
Form und der Abmessungen voraus. In Anbetracht des Widerstandes der Absperrklappe
und der kleinen Durchgangsfläche zwischen dem Ventilkörper und der Absperrklappe
- der Ventilkörper weist unterhalb und oberhalb der Absperrklappe den gleichen Innendurchmesser
auf -, ist es schwer, eine gute Durchgangskapazität für Gase in geöffneter Stellung
zu gewährleisten. Das Ausführen von größeren Drehbewegungen 0 - über 15 - durch
Drehgelenke des doppelarmigen Hebels ermöglicht, als auch das Ausführen von axialen
Bewegungen des Führungsbolzens, z.B. unter den Bedingungen des Hochvakuums, kann
beim längeren Betrieb zum Festfressen und zur Beschädigung der Vakuumanlage führen.
-
Grundsätzlich zeichnen sich alle bekannten Ventile, die einen Dauer-Anpreßdruck
der Absperrklappe mit einer Kraft von 10 bis 100 kp gewährleisten können, durch
eine komplizierte Ventilkinematik aus und bedürfen einer großen Anzahl von Gliedern.
Die Körper dieser Ventile sind in der Regel Gußstücke oder geschweißte Stücke mit
komplizierter Form, was letztlich dazu führt, daß sie hinsichtlich der Vakuumdichtheit
nicht allzu sicher, technologisch schwer ausführbar und in der Ausführung sehr kostspielig
sind.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der den
oben beschriebenen bekannten Ventilen anhaftenden Nachteilen und Unbequemlichkeiten,
ein Ventil mit einem großen Querschnitt der Durchgangsöffnung anzugeben, das
energetisch,
kinematisch und dynamisch ökonomischer ist.
-
Darüber hinaus soll dieses Ventil bei Einhaltung guter Betriebsparameter
leicht an eine Hand-, Elektro- oder hydraulische Steuerung anpaßbar und technologisch
einfach - in Einzel- oder Serienproduktion - herstellbar sein.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Kammer-Ventil aus
einem Körper, einer Hebeleinrichtung zur Steuerung der Absperrklappe, einem Antrieb
und gegebenenfalls einer Elastomerdichtung, die die abzusperrende Öffnung umgibt,
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Nachstehend
werden einzelne Merkmale und bevorzugte Ausführungen sowie deren Vorteile näher
erläutert.
-
Der Ventilkörper, der gegebenenfalls zugleich der Körper der Betriebskammer
sein kann, besteht aus zwei Teilen, einem Oberteil und einem Unterteil. Ihre Querschnitte
können die Form eines Kreises, eines Ovals, einer Ellipse, eines Vielecks usw.
-
aufweisen. Am besten ist es jedoch, der unkomplizierten Bauweise wegen,
wenn der Körper aus zwei Zylindern mit unterschiedlichen Durchmessern besteht. Der
obere Zylinder soll einen größeren und der untere Zylinder einen kleineren Durchmesser
aufweisen, wobei beide Zylinder miteinander exzentrisch verbunden werden. Der obere
und der untere Teil des Körpers werden über eine Platte miteinander verbunden, die
zugleich den Boden des Oberteils des Körpers und den Deckel des Unterteils des Körpers
bildet. Die Platte enthält auch die abzusperrende Öffnung. Auf der Oberfläche der
Platte befestigt
man eine mit einer Absperrklappe zusammenwirkende
Dichtung.
-
Die Vakuumdihtheit kann auch durch andere geeignete Maßnahmen als
durch Einsatz einer Dichtung erreicht werden. Die Absperrklappe ist drehbar mit
dem Haupthebel durch ein Gelenk verbunden, das in der Mitte der oberen Flache dieser
Klappe mittels eines Querbolzens befestigt ist.
-
Der Haupthebel hat an der Verbindungsstelle mit der Absperrklappe
eine senkrechte Längsnut, in der der oben genannte Querbolzen angeordnet ist, dessen
Enden mit einer Absperrklappengelenkgabel verbunden sind. Diese Verbindung der Absperrklappe
mit dem Haupthebel spielt beim Absperren eine bedeutende Rolle, denn sie ermöglicht
eine Bewegung des Haupthebels nach unten und seine direkte Abstützung mit seinem
unteren Mittelteil auf der Absperrklappe. Den unteren Mittelteil des Haupthebels
bildet die Schnittkante von zwei Flächen, die sich unter einem stumpfen Winkel schneiden.
-
Die den Ober- und Unterteil des Körpers verbindende Platte hat zwei
exzentrische Durchgangsbohrungen. Die mit dem größeren Durchmesser soll vorteilhafterweise
kleiner als die lichte Durchgangsweite im Unterteil des Körpers sein, zumindestens
jedoch gleich groß sein, wodurch ein leichtes Durchströmen eines Mediums gesichert
wird. Die zweite Bohrung mit dem kleineren Durchmesser ist in dem Teil der Platte
angeordnet, der außerhalb des den unteren Körperteil abdeckenden Teiles liegt. Am
günstigsten liegt ihre Achse ebenfalls in der
Ebene, die durch
die Achsen der beiden zylindrischen Körper teile geht. Am Innenrand dieser Bohrung
wird von unten ein Antriebsmechanismus angeordnet, der mittels einer Antriebswelle
die Hebeleinrichtung steuert, wodurch letztlich die Absperrklappe bewegt wird. Der
Antriebsmechanismus sollte am besten senkrecht zur Platte befestigt werden.
-
Die Antriebswelle weist im oberen Teil eine zylindrische Verdickung
auf mit einer von oben eingefrästen Nut, in der mittels eines Querbolzens, der in
dem gabelartigen Ende der Antriebswelle befestigt ist, ein Ende des Haupthebels
um eine Achse drehbar eingesetzt ist. Die Basisfläche der Nut weist in der senkrechten
Längsschnittebene gesehen, die Form eines aufrechtstehenden Dreiecks auf, dessen
Basislänge annähernd dem Durchmesser der Verdickung der Antriebswelle gleicht.
-
Der Antriebsmechanismus steuert das eine Ende des Haupthebels, in
dem eine der Ecken einer dreieckigen Stütze drehbar angeordnet ist. In der zweiten
Ecke dieser Stütze ist ein Ereuzkopf drehbar gelagert, der in der Regel in der Form
einer Drehrolle bzw. als drehbarer Tastfinger ausgeführt ist. Es sind auch andere
Ausführungsarten denkbar, doch wegen des kleineren Reibungskoeffizienten ist die
Anwendung einer Drehrolle vorzuziehen. Der Kreuzkopf arbeitet mit einer senkrecht
an der Innenseite des Oberteils des Körpers befestigten Kurvenscheibe zusammen.
Die Flächen der Kurvenscheibe - die Oberfläche bzw. die Stirnfläche, die in Richtung
der Körperachse vorspringen, bilden die Wirk- bzw. Arbeitsfläche dieser Kurvenscheibe.
Die
Kurvenscheibe weist im Schnitt der durch die beiden Achsen der Zylinder geht, ein
Profil auf, das von oben beginnend die Form eines konvexen Bogens, der sanft in
einen konkaven Bogen übergeht, aufweist. Das Profil des konkaven Bogens der Kurvenscheibe
entspricht einem Teil eines Kreisbogens, der mit einem Radius um die Achse des Gelenks,
welches die Absperrklappe mit dem Haupthebel verbindet, geschlagen ist, und von
der Achse ausgehend sich bis zu dem Punkt des Kreuzkopfumfanges bemißt, der am weitestens
von der Gelenkachse bei geschlossenem Ventil entfernt ist.
-
Die dritte Ecke der Stütze ist mit den Enden zweier Zugstangen über
einen Bolzen verbunden, auf welchem eine Feder sitzt.
-
Diese Feder wirkt auf die Stütze abstoßend und zwar in Richtung der
Kurvenscheibe. Die freien Enden der Zugstangen sind mit einer Sperrklinke verbunden,
die gleitend im von der Antriebswelle entfernten Ende des Haupthebels angeordnet
ist.
-
Dieses Ende des Haupthebels und die Sperrklinke arbeiten mit einem
Führungsstück zusammen, welches senkrecht an der Innenseite des Oberteils des Körpers
derart befestigt ist, daß das Ende des Haupthebels in einer senkrechten Nut des
Führungsstücks geführt wird. Die Sperrklinke arbeitet hingegen mit einem Unter schnitt
im Führungsstück zusammen, der die Raste für die Sperrklinke bildet und im Führungsstück
von unten und von der Zentralachse des Körpers her ausgeschnitten ist. Durcl Einrasten
der Klinke kann man ein Ende des Haupthebels stillsetzen und wenn man dann Kraft
auf dessen anderes Ende anlegt,
vergrößert sich in der Folge der
Anpreßdruck der Absperrklinke gegen die Oberfläche der zu verschließenden Öffnung
und gewährleistet damit eine sehr gute Vakuumdichtheit der Absperrung.
-
Der Körper eines Ventils, insbesondere der Körper eines in Vakuumanlagen,
wie z.B. Vakuum-Aufdampfanlagen, vorgesehenen Ventils sollte zugleich ein Teil des
Körpers der Arbeitskammer sein. In diesem Falle besitzt der Körper - abgesehen von
den bereits beschriebenen Konstruktionsteilen - in seinen Seitenwänden eine Reihe
von Bohrungen, an deren Außenrändern rohrförmige Herausführungen angeschlossen sind,
wobei die Herausfuhrungen mit Flanschen abgeschlossen sind. An diese Flansche können
verschiedene Konstruktionsteile der Anlage, wie z.B. Durchführungen, Meßsonden usw.
befestigt werden. Der Unterteil des Körpers endet mit einem Deckel, dereine Öffnung
aufweist, die koaxial zur Achse des Unterteils angeordnet ist und einen Durchmesser
aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des Unterteils. Die Öffnung ist mit
einem Außenflansch abgeschlossen, der dazu dienen soll, den Körper an eine Vakuumanlage,
z.B. an Vakuumpumpen fest anzuschließen.
-
Das erfindungsgemäße Kammer-Ventil erlaubt große Anpreßdrücke der
Absperrklappe auf die die abzusperrende Öffnung umgebende Dichtung in der Größenordnung
von 600 bis 700 kp zu erzielen, wobei sich diese Kraft steigern läßt in Abhängigkeit
davon, wie man den Durchmesser des Ventilkörpers vergrößert und/oder die Lange des
Haupthebels verlängert. Eine Steigerung der Andruckkraft war bei den bisher bekannten
Ventilausfuhrungen
sehr schwierig bzw. praktisch undurchführbar.
Die Möglichkeit der Drucksteigerung ist ein besonderer Vorteil, insbesondere bei
Vakuumanlagen, die mit hohem bzw. sehr hohem Vakuum arbeiten. Die Elemente aller
Drehgelenke üben nur geringe Drehbewegungen aus, in der Größenordnung von wenigen
Graden, und gewähren dadurch eine große Steifheit der' Steuereinrichtungsanordnung
für die Absperrklappe.
-
Die Durchgangskapazität des Ventils in geöffneter Stellung ist groß,
denn die Ab:sperrklappe, die den größen Widerstandsfaktor für das strömende Medium
darstellt, ist im mit vergrö-Inertem Durchmesser im Vergleich zum unteren Teil des
Körpers versehenen Oberteil des Körpers angeordnet, wodurch die Durchgangsfläche
zwischen der Absperrplatte und dem Ventilkörper vergrößert wird.
-
Die Anordnung des Antriebsmechanismus unterhalb des Oberteils und
parallel zu beiden Körperachsen ist deshalb vorteilhaft, weil dadurch kein Platz
an der Seite der Anlage weggenommen wird, wo er für andere Aufbauteile der Anlage
unentbehrlich ist.
-
Eine solche Anordnung des Antriebsmechanismus ermöglicht es auch,
ihn mit einem hydraulischen, pneumatischen oder anderen System leicht und einfach
zu steuern.
-
Der innere Aufbau des Ventils ist kompakt und beansprucht wenig Platz
im Innenraum des Körpers, wodurch sich das Volumen
der eigentlichen
Arbeitskammer vergrößert, insbesondere dann, wender Ventilkörper gleichzeitig den
Körper der Arbeitskammer in der Anlage bildet.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt A-A
durch ein Kammer-Ventil in geöffneter Stellung; Fig. 2 die Ansicht des Kammer-Ventils
in geöffneter Stellung von oben und Fig. 3 einen Längsschnitt B-B des Kammer-Ventils
im geschlossenen Zustand.
-
Bezüglich der Offenbarung des Gegenstandes der Erfindung wird ausdrücklich
auf die Zeichnung wegen ihrer großen Klarheit und Anschaulichkeit hingewiesen.
-
Ein Kammer-Ventil besitzt einen Körper aus zwei zylindrischen Teilen,
einem Oberteil 1 mit größerem Durchmesser und einem Unterteil 2 mit kleinerem Durchmesser.
Beide Teile 1, 2 werden exzentrisch mittels einer Platte 3 miteinander verbunden,
wobei eine Seite dieser Platte 3 gleichzeitig den Boden des Oberteils 1 des Körpers
und die Oberfläche der abzusperrenden Öffnung bildet. In dieser Oberfläche ist eine
Ringdichnng 4 eingelassen, die mit einer Absperrklappe 5 zusammenwirkt.
-
Die Absperrklappe 5 ist beweglich und drehbar mit einem Haupthebel
8 mit Hilfe eines Gelenks 6, da m Zentrum der Oberfläche
der Absperrklappe
5 angeordnet ist, mittels eines Querbolzens 7 verbunden. Der Haupthebel 8 weist
an der Verbindungsstelle der Absperrklappe 5 eine senkrechte Längsnut auf, die eine
freie senkrechte Bewegung des darin angeordneten Querbolzens 7 mit dem Gelenk 6
und der Absperrklappe 5 ermöglicht.
-
Diese Bewegungsmöglichkeit bewirkt während des. Schließens des Ventils,
daß sich der Haupthebel 8 beim Nachuntenbewegen mit seinem unteren Mittelteil direkt
gegen die Absperrklappe 5 abstützen kann. Der untere Mittelteil des Haupthebels
8 wird im vorliegenden Fall durch die Schnittkante aus zwei sich unter einem stumpfen
Winkel schneidenden Flächen des Haupthebels gebildet. Zwischen der oberen Fläche
der Absperrklappe 5 und dem Haupthebel 8 befindet sich eine Schneckenfeder 9.
-
Die Platte 3, welche den Oberteil 1 und den Unterteil 2 des Körpers
verbindet, enthält zwei exzentrische unterschiedlich große Bohrungen. Der Durchmesser
der größeren Bohrung ist kleiner als der Durchmesser des Unterteils 2 des Körpers.
-
Die zweite kleinere Bohrung befindet sich außerhalb des Abdeckungsbereichs
des unteren Teils 2 des Körpers, wobei ihre Achse ebenfalls in der Ebene angeordnet
ist, die durch die beiden Achsen der Teile 1, 2 des Körpers geht. Die Ebene stellt
die senkrechte Symmetrieebene des Kammer-Ventils dar. Senkrecht zur Wandung der
Bohrung und an ihrem unteren Ende ist ein Antriebsmechanismus 10 angeordnet, der
eine Antriebswelle aufweist, die in ihrem Oberteil zylindrisch verdickt und mit
einer von oben eingefrästen Nut versehen ist. In dieser ITut ist drehbar das eine
Ende des Haupthebels 8 und zwar mittels
eines Querbolzens 12 befestigt.
Die Basisfläche dieser Nut weist im senkrechten Längsschnitt gesehen, die Form eines
Dreiecks auf, dessen Spitze nach oben gerichtet ist. Die Antriebswelle 11 ist unterhalb
ihres verdickten Teiles von einem Metallbalg 13 vakuumdicht umgeben, der mit dem
verdickten Teil und mit dem Gehäuse des Antriebsmechanismus verbunden ist.
-
An dem Ende des Haupthebels 8, das mit der Antriebswelle 11 verbunden
ist, ist eine der Ecken einer dreieckigen Stütze 14 drehbeweglich angeordnet. In
der zweiten Ecke dieser Stütze 14 ist drehbar eine Rolle gelagert, welche als Kreuzkopf
15 ausgeführt ist. Der Kreuzkopf 15 arbeitet mit einer senkrecht angeordneten Kurvenscheibe
16 zusammen, wobei diese an der Innenwand des Oberteils 1 befestigt ist. Die vorstehenden
Flächen der Kurvenscheibe 16, die Oberfläche bzw. die Stirnfläche, die der Achse
des Oberteils 1 zugewandt sind, sind die Arbeitsflächen der Kurvenscheibe 16, die
im Schnitt betrachtet, der in der Ebene liegt, in der die beiden Achsen des Oberteils
1 und Unterteils 2 liegen, von oben beginnend die Form eines konvexen Bogens aufweist,
der allmählich in einen konkaven Bogen übergeht.
-
Der konkave Profilteil der Kurvenscheibe 16 entspricht einem Teil
der Kreisbahn mit einem Radius, der um die Achse des Gelenks 6 geschlagen und sich
von dort bis zum Punkt der größten Entfernung des Umfangs des Kreuzkopfes 15 von
der Achse des Gelenks 6 bei geschlossenem Ventil bemißt.
-
Die dritte Ecke der dreieckigen Stütze 14 ist mit den Enden zweier
Zugstangen 17 und 18 mittels eines Bolzens 19 verbunden. Auf dem Bolzen 19 ist eine
Feder 20 angeordnet, die die Stütze 14 in Richtung auf die Kurvenscheibe 16 drückt.
-
Die anderen Enden der Zugstangen 17, 18 sind mit einer flachen Sperrklinke
21 verbunden, die gleitend im freien Ende des Haupthebels 8 befestigt ist. Dieses
Ende des Haupthebels 8 und die Sperrklinke 21 wirken mit einem senkrecht angeordneten
U-profilförmigen Führungsstück 22 zusammen, wobei dieses Führungsstück 22 derart
an der Innenwand des Oberteils 1 des Körpers befestigt ist, daß das Ende des Haupthebels
8 durch die Schenkel des U-Profils dieses Führungsstücks 22 geführt wird. Die Sperrklinke
21 wirkt dagegen mit einem rechteckigen, im unteren Teil der Schenkel des Führungsstücks
22 ausgeschnittenen Unterschnitt zusammen, der die Sperrklinkenklaue bildet.
-
Der Körper weist in seinen Seitenwänden Bohrungen auf, durch die rohrförmige
Herausführungen 23 geführt sind. Diese Herausführungen 23 sind mit Innenflanschen
24 abgeschlossen. Der Unterteil 2 des Körpers ist von unten mit einem Deckel 25
verschlossen, in dem flanschförmige Herausführungen 26 angeordnet sind, die beispielsweise
zum Anschluß von Teilen einer Vakuumanlage geeignet sind.
-
In geöffneter Stellung des Kammer-Ventils bleibt, wie das in Fig.
1 dargestellt ist, der Haupthebel 8 mit den an ihm befestigten Teilen in bestimmter
Entfernung von der Platte 3.
-
Die Absperrklappe 5 stützt sich in dieser Stellung mit ihrer einen
Oberflächenseite an dem Hebelarm des Haupthebels 8 ab, der naher am Führungsstück
22 liegt. Die andere Oberflächenseite ist durch die Feder 9 mit dem anderen Hebelarm
des Haupthebels 8, der mit der Antriebswelle 11 verbunden ist, verbunden. Die Feder
9 hat die Aufgabe, die Absperrklappe 5 parallel zur Platte 3 zu halten. In der geöffneten
Stellung befindet sich das entsprechende Ende des Haupthebels 8 im oberen Teil des
U-förmigen Profils des Führungsstücks 22, d.h.
-
oberhalb des Unterschnitts. Die Sperrklinke 21 ist mit den Zugstangen
17 und 18 und diese sind wiederum mit der oberen Ecke der dreieckigen Stütze 14
gelenkig verbunden. Die Sperrklinke 21 wird durch die Feder 20 in ihrer ausgeklinkten
Stellung gehalten, die auch - auf dem Wege zur geschlossenen Stellung - die Stütze
14 gegen die Kurvenscheibe 16 anpreßt. Die Ecke der Stütze 14, in der der Kreuzkopf
15 eingesetzt ist, befindet sich in der geöffneten Stellung des Ventils oberhalb
der Kurvenscheibe 16.
-
Das Schließen des Ventils erfolgt durch eine Abwärtsbewegung der Antriebswelle
11 mittels des Antriebs 10. Gleichzeitig wird dadurch ebenfalls der Haupthebel 8
mit allen an ihm befestigten Teilen nach unten bewegt. In der Anfangsphase dieser
Bewegung gleitet das eine Ende des Haupthebels 8 in dem U-förmigen Profil des Führungsstücks
22 nach unten. Wenn sich die Sperrklinke 21 gegenüber dem Unterschnitt im unteren
Anschnitt des Führungsstücks 22 befindet, gelangt der Kreuzkopf 15 in Kontakt mit
der Kurvenscheibe 16 und beginnt über die
Arbeitsfläche der Kurvenscheibe
16 zu gleiten und bewirkt durch diese Bewegung, daß die Sperrklinke 21 mittels der
Stütze 14 und der Zugstangen 17 und 18 in den Unterschnitt des Führungsstückes 22
eingeführt wird. Bei seiner weiteren Bewegung gelangt der Kreuzkopf 15 auf den konkaven
Teil der Kurvenscheibe 16 und wird dort ebenso wie die Sperrklinke 21 im Unterschnitt
des Führungsstücks 22 gehalten. Ein weiteres Absenken der Antriebswelle 11 bewirkt
das Auf setzen der Absperrklappe 5 auf die Dichtung 4 und weiterhin eine geringe
Drehung des Haupthebels 8 und dadurch das Abstützen der Sperrklinke 21 an der Oberkante
des Unterschnitts im Führungsstück 22. Es bewirkt schließlich auch das Anpressen
der Absperrklappe 5 auf die Dichtung 4 in der Platte 3 mittels des Haupthebels 8,
der in diesem Augenblick als ein doppelarmiger Hebel wirkt. Das Anpressen der Absperrklappe
5 mittels des doppelarmigen Hebels erlaubt es, einen hohen Druck durch die Absperrklappe
5 auf die Oberfläche der Dichtung 4 auszuüben.
-
Beim Öffnen des Kammer-Ventils verlaufen die oben beschriebenen Bewegungen
in umgekehrter Reihenfolge.