DE2904248A1

DE2904248A1 - LOCKS

Info

Publication number: DE2904248A1
Application number: DE19792904248
Authority: DE
Inventors: Manfred Schumacher
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1980-08-07
Also published as: JPS55107175A; FR2448090A1; GB2041497A

Description

LEYBOLD-HERAEUS GMBH
Köln-Bayenta1LEYBOLD-HERAEUS GMBH
Cologne-Bayenta1

AbsperrschieberGate valve

Die Erfindung betrifft einen Absperrschieber mit einem Verschlußelement, das aus zwei Platten und einer dazwischen angeordneten mit veränderbarem Volumen zur Veränderung des Abstandes der Platten besteht.The invention relates to a gate valve with a closure element, which consists of two plates and an interposed with changeable Volume for changing the distance between the plates.

Bei Schiebern dieser Art (z.B. bekannt aus der DE-OS 20 52 488) ist das Verschlußelement «wischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschiebbar, verschwenkbar oder verrollbar. Dabei haben die Platten einen ausreichend kleinen Abstand voneinander, so daß der Ablauf der Bewegung nicht gestört ist. Zum Verschluß eines Schiebers dieser Art wird das Verschlußelement in seine Schließstellung gebracht, in der es sich vor der oder den zu verschließenden öffnungen befindet. Danach wird die zwischen den Platten befindliche Kammer mit einem Druckmittel, in der Regel Druckluft, beaufschlagt, wodurch sich die Platten nach außen bewegen. Beide Platten können - wie beim Gegenstand der DE-OS 20 52 488 - mit Dichtringen versehen sein«, Diesen ist dann jeweils ein die zu verschließenden öffnungen umgebender Ventilsitz ζ igeordnet. Für den Fall, daß nur eine öffnung verschlossen werden soll, hat die zweite Platte lediglich eine Stützfunktion.In the case of slides of this type (for example known from DE-OS 20 52 488), the closure element can be moved, pivoted or rolled between an open position and a closed position. The plates have a sufficiently small distance from one another so that the movement is not disturbed. To close a slide of this type, the closing element is brought into its closed position in which it is located in front of the opening or openings to be closed. Then the chamber located between the plates is pressurized with a pressure medium, usually compressed air, which causes the plates to move outwards. Both plates can - as in the subject of DE-OS 20 52 488 - be provided with sealing rings, "These are then arranged in each case with a valve seat ζ i surrounding the openings to be closed. In the event that only one opening is to be closed, the second plate only has a supporting function.

In der Regel erfolgt das Spreizen der beiden Platten entgegen Federkraft, so daß sich der Abstand der Platten verringert, wenn die Kammer druckentlastetAs a rule, the spreading of the two plates takes place against spring force, so that the distance between the Plates decreased when the chamber is depressurized

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Zur Einleitung des Öffnungsvorganges des Schiebers ist eine solche Bewegung der Platten erforderlich, damit die seitwärts gerichtete Bewegung des Verschlußelementes wieder störungsfrei erfolgen kann.To initiate the opening process of the slide, such a movement of the plates is necessary, so that the sideways movement of the closure element can take place again without interference.

Nachteilig an den bekannten Schiebern dieser Art ist, daß der Aufwand zur Erzeugung eines ausreichend hohen Druckmitteldruckes sehr hoch ist, insbesondere dann, wenn die zu verschließenden öffnungen einen relativ großen Durchmesser im Vergleich zur Kammer selbst haben und wenn ein hoher Schließdruck erzeugt werden soll. Übersteigt z.B. bei pneumatisch betätigten Schiebern der notwendige Druckmittel-Arbeitsdruck 10 bar, dann sind neben den üblichen Kompressoren kostspielige Nachverdichter erforderlich. Auch bei einer hydraulischen Betätigung, die allerdings wegen des Hydrauliköles bei Vakuumschiebern nicht gerne verwendet wird, steigt der Aufwand für die Kompressoren mit steigendem Enddruck erheblich an.The disadvantage of the known slides of this type is that the effort required to produce a is sufficient high pressure medium pressure is very high, especially when the openings to be closed a have relatively large diameters compared to the chamber itself and when a high closing pressure is generated shall be. If, for example, the required pressure medium working pressure is exceeded in the case of pneumatically operated slides 10 bar, then expensive booster compressors are required in addition to the usual compressors. Also at hydraulic actuation, which, however, is not often used in vacuum valves because of the hydraulic oil becomes, the effort for the compressors increases significantly with increasing final pressure.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schieber der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit niedrigen Druckmittel-Drücken relativ hohe Schließkräfte erzeugt werden können.The present invention is based on the object of providing a slide of the type mentioned at the outset create, in which relatively high closing forces can be generated with low pressure medium pressures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der zwischen den Platten des Verschlußelementes befindlichen (ersten) Kammer eine weitere Kammer · mit veränderbarem Volumen mit zwei den Platten der ersten Kammer etwa parallelen Platten angeordnet i t und daß die jeweils einander abgewandten Plattenpaare der ersten und der zweiten Kammer miteinander verbunden sind. Wird bei einem in dieser Weise ausgebildeten Schieber in dem von den beiden Kammern gebildeten Raum ein erhöhter Druck erzeugt, dann wirkt dieser Druck zunächst in der bekannten Weise derart, daß die Platten der äußeren Kammer nach außen gedrückt werden.This object is inventively achieved in that a further chamber · it arranged in the in-between the panels of the closure element (first) variable-volume chamber with two plates of the first chamber substantially parallel plates and that the plate pairs opposite each of the first and second chamber are interconnected. If, in the case of a slide designed in this way, an increased pressure is generated in the space formed by the two chambers, this pressure first acts in the known manner in such a way that the plates of the outer chamber are pressed outwards.

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Zusätzlich wirkt dieser Druck auf die Platten der zweiten Kammer, und zwar derart, daß sich diese Platten aufeinanderzubewegen. Die auf eine Platte der äußeren Kammer bewirkte Kraft hat also die gleiche Richtung wie die auf die jeweils nicht benachbarte Platte der inneren Kammer gerichtete Kraft. Erfindungsgemäß sind diese beiden Platten miteinander verbunden, so daß insgesamt eine Wirkflächenvergrößerung und damit eine Erhöhung der auf die Platten der äußeren Kammer wirkenden Kräfte erzielt wird. Je nach der Größe der Platten kann eine Vergrößerung der Kräfte um nahezu den Faktor 2 realisiert werden, ohne den Druckmitteldruck zu erhöhen.In addition, this pressure acts on the plates of the second chamber in such a way that to move these plates towards each other. The force exerted on a plate of the outer chamber that is, the same direction as that directed towards the respective non-adjacent plate of the inner chamber Force. According to the invention, these two plates are connected to one another, so that a total of an increase in the effective area and thus an increase in the pressure on the plates of the outer chamber acting forces is achieved. Depending on the size of the plates, the forces can increase by almost a factor of 2 can be achieved without increasing the pressure medium pressure.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfihdung sollen anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden. Die Figur zeigt nur für die Erfindung wesentliche Teile des Ausführungsbeispieles.Further advantages and details of the invention should be shown schematically in the figure Embodiment are explained. The figure shows only essentials for the invention Parts of the embodiment.

Vom Gehäuse des in Schließstellung dargestellten Absperrschiebers sind nur zwei Seitenwandungen 1 und 2 mit jeweils darin befindlichen öffnungen 3 und teilweise dargestellt. Diesen öffnungen 3 und 4 sind die zum Verschlußelement 5 gehörenden Platten 6 und 7 zugeordnet, die an ihrem Umfang Dichtungen 8 und 9 aufweisen. In der dargestellten Schließstellung liegen die Dichtungen 8 und 9 den Seitenwandungen 1 und 2 im Bereich des ümfanges der öffnungen 3 und 4 dicht an und sorgen für einen dichten Verscl luß dieser Öffnungen. Die Dichtungen 8 und 9 sowie die zugehörigen Sitze können in beliebiger Weise - je nach Bedarf - gestaltet sein. Die Darstellung erfolgte deshalb grob schematisch. Falls nur eine der öffnungen 3 oder 4 dicht absperrbar sein soll, dannFrom the housing of the gate valve shown in the closed position, only two side walls 1 and 2 with openings 3 and partially shown therein. These openings 3 and 4 are associated with the closure element 5 belonging plates 6 and 7, the seals 8 and on their circumference 9 have. In the illustrated closed position, the seals 8 and 9 lie on the side walls 1 and 2 in the area of the circumference of the openings 3 and 4 close and ensure a tight seal of these openings. The seals 8 and 9 as well as the Associated seats can be designed in any way - as required. The presentation took place therefore roughly schematic. If only one of the openings 3 or 4 should be able to be shut off tightly, then

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sind zweckmäßig nur dort die zugehörigen Dichtmittel vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite sind dann lediglich Stützmittel erforderlich. the associated sealing means are expediently only provided there. On the opposite Only proppants are then required on the side.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verschlußelement 5 an einem Arm 11 gehaltert, mit dessen Hilfe es in die nicht dargestellte Offenstellung und wieder zurück gebracht werden kann. Zur Halterung der einzelnen Elemente des Verschluß-elements 5 am Arm 11 dient eine Ringscheibe 12, die ein Anschlußstück 13 mit einem Flansch 14 aufweist und damit am Arm 11 befestigt ist.In the illustrated embodiment, the closure element 5 is supported on an arm 11, with whose help it can be brought into the open position, not shown, and back again. To hold the individual elements of the closure element 5 on the arm 11, an annular disk 12 is used, which has a connecting piece 13 with a flange 14 and is thus attached to the arm 11.

Zur Bildung der (ersten) Kammer 16 zwischen den beiden Platten 6 und 7 sind sowohl an der Ringscheibe als auch an den Platten 6 und 7 die weiteren Ringscheiben 17 bis 20 befestigt. Damit eine ausreichende Dichtheit gewährleistet ist, sind jeweils die Dichtringpaare 21 bis 24 vorgesehen. Zwischen den Scheibenringpaaren 17, 18 und 19,20 sind jeweils zwei konzentrische Bälge 25, 26 bzw. 27, 28 vorgesehen. Die Bälge 25 und 26 bzw. 27 und 28 haben unterschiedliche Durchmesser, so daß sie Ringkammern 29 und 30 bilden, die über einem Kanal 31 in Arm 11 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.To form the (first) chamber 16 between the two plates 6 and 7 are both on the annular disk as well as the further annular disks 17 to 20 attached to the plates 6 and 7. So that a sufficient Sealing ring pairs 21 to 24 are provided in each case. Between Disc ring pairs 17, 18 and 19, 20 are respectively two concentric bellows 25, 26 and 27, 28 are provided. The bellows 25 and 26 or 27 and 28 have different diameters, so that they form annular chambers 29 and 30, which over a channel 31 in arm 11 are related to the atmosphere.

Die Wahl von zwei Bälgen als Wendung für die Kammer 16 hat Sicherheits- und Stabilitätsgründe. In vielen Fällen reicht ein Faltenbalg ohne weiteres aus.The choice of two bellows as a turn for the chamber 16 has safety and stability reasons. In many In some cases, a bellows is sufficient.

Im Inneren der Kammer 16 ist eine weitere Kammer angeordnet, die von zwei den Platten 6 und 7 parallel liegenden Platten 34 und 35 und dem Faltenbalg 36 gebildet wird. Die obere Platte 34 ist über mehrere an ihrem Umfang befestigte Stangen 37 (nur eine ist sichtbar) fest mit der Platte 7 der äußeren Kammer 16 ver-Inside the chamber 16, another chamber is arranged, the two of the plates 6 and 7 parallel lying plates 34 and 35 and the bellows 36 is formed. The top plate 34 is on several rods 37 attached to their circumference (only one is visible) are firmly connected to the plate 7 of the outer chamber 16.

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bunden. Entsprechend ist die Platte 35 über mehrere Stangen 38 fest mit der Platte 6 verbunden, über einen im Arm 11 vorgesehenen Kanal 40 ist die Kammer 16 mit Druckluft beaufschlagbar. An die Kammer 33 ist ein flexibler Schlauch 41 angeschlossen, der mit einem Kanal 42 im Arm 11 in Verbindung steht, über diesen Kanal 42 kann die Kammer 33 entweder belüftet sein oder auch mit Druckluft beaufschlagt werden.bound. Correspondingly, the plate 35 is firmly connected to the plate 6 via a plurality of rods 38, via a channel 40 provided in the arm 11 the chamber 16 can be acted upon with compressed air. A flexible hose 41 is attached to the chamber 33 connected, which is in communication with a channel 42 in the arm 11, via this channel 42 the Chamber 33 can either be ventilated or pressurized with compressed air.

In der dargestellten Schließstellung ist die Kammer 16 mit Druck beaufschlagt. Die Kammer 33 muß über den Kanal 42 belüftet sein. Dann wirkt das in der Kammer 16 befindliche Druckmittel auf die Platten 6 und 7 in Richtung der Pfeile 45 und 46, also in Schließrichtung. Außerdem wirkt es auf die Platten 34 und 35 in Richtung der Pfeile 47 und 48, also, da die Platte 34 mit der Platte 7 und die Platte mit Platte 6 verbunden ist, ebenfalls in Schließrichtung. Die von den Platten 34 und 35 gebildeten Außenflächen stellen also insgesamt eine Wirkflächenvergrößerung dar.In the illustrated closed position, the chamber 16 is pressurized. Chamber 33 must be over the channel 42 must be ventilated. Then the pressure medium located in the chamber 16 acts on the plates 6 and 7 in the direction of arrows 45 and 46, that is, in the closing direction. It also affects the panels 34 and 35 in the direction of arrows 47 and 48, that is, since the plate 34 with the plate 7 and the plate is connected to plate 6, also in the closing direction. Those formed by plates 34 and 35 Overall, therefore, outer surfaces represent an increase in effective surface area.

Zur Einleitung des Öffnungsvorganges ist es zunächst erforderlich, daß sich die Platten 6 und 7 von den Seitenwandungen 1 und 2 abheben. Dazu wird die Kammer 16 zunächst druckentlastet bzw. belüftet und die Kammer 33 mit Druckluft beaufschlagt, so daß auf die Platten 34 und 35 eine Kraft ausgeübt wird, die der Schließkraft entgegengerichtet i.· t.. Die Folge davon ist, daß die Platten 6 und 7 ihren Abstand verringern und die gestrichelt angedeutete und mit 6' und 7¹ bezeichnete Stellung einnehmen. Danach kann mit Hilfe des Armes 11 eine Verschwenkung des gesamten Verschlußelements 5 vorgenommen werden.To initiate the opening process, it is first necessary that the plates 6 and 7 stand out from the side walls 1 and 2. For this purpose, the chamber 16 is initially relieved of pressure or ventilated and the chamber 33 is pressurized with compressed air, so that a force is exerted on the plates 34 and 35 which opposes the closing force i. · T .. The consequence of this is that the plates 6 and 7 reduce their distance and assume the position indicated by dashed lines and denoted ^{by 6 'and 7 1.} The entire closure element 5 can then be pivoted with the aid of the arm 11.

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Zur Schmutzabweisung und zur Begrenzung und Führung der geschilderten Abheb-Bewegung der Platten 6 und 7 sind an der Ringscheibe 12 ein Zylinder 50, dessen Achse etwa senkrecht auf den Platten 6 und 7 steht, und jeweils an den Platten 6 und 7 ein Zylinderabschnitt 51 und 52 von etwas größerem Durchmesser gehaltert. Die Abschnitte 51 und 52 umfassen mehr oder weniger - je nachdem, ob sich das Verschlußelement in seiner Offenstellung oder in seiner Schließstellung befindet - den Zylinder 50, so daß die Spreizbewegung jeweils dadurch geführt ist. Die Höhe des Zylinders 50 bestimmt außerdem den Abstand der Platte 6 und 7 in ihrer Offenstellung, da die Ränder des Zylinders 50 in dieser Stellung den Platten 6 und 7 anliegen.To repel dirt and to limit and guide the described lifting movement of the panels 6 and 7 are a cylinder 50 on the annular disk 12, the axis of which is approximately perpendicular to the plates 6 and 7, and on each of the plates 6 and 7 a cylinder section 51 and 52 of somewhat larger size Diameter supported. Sections 51 and 52 include more or less - depending on whether that is The closure element is in its open position or in its closed position - the cylinder 50, so that the spreading movement is each guided thereby. The height of the cylinder 50 also determines the distance between the plate 6 and 7 in their open position, since the edges of the cylinder 50 in this position the plates 6 and 7 are in contact.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil eines Absperrschiebers nach der Erfindung besteht darin, daß auf Rückholfedern für die Platten 6 und 7 verzichtet werden kann und dennoch eine Betätigung des Schiebers ausschließlich mit Druckluft möglich ist. Rückholfedern sind nicht nur deshalb nachteilig, weil sie zusätzliche Bauteile darstellen; die von ihnen ausgeübte Kraft wirkt darüber hinaus der Schließkraft entgegen, so daß der Druck in der Kammer zur Kompensation der Federkräfte höher gewählt werden muß, als es allein für die Erzeugung des Schließdruckes notwendig wäre. Würde man bei einem Schieber der üblichen Bauart auf Rückholfedern verzichten wollen, dann müßte für die Abhebbewegung der Verschlußplatten eine Evakuierungsvorrichtung für die zwischen den Platten liegende Kammer vorgesehen sein. Auf eine solche Evakuierungsvorrichtung kann bei dem erfindungsgemäßen Schieber verzichtet werden, d.h., er ist ausschließlich mit Druckluft betätigbar bzw. steuerbar. Zur ErzeugungAnother major advantage of a gate valve according to the invention is that on Return springs for the plates 6 and 7 can be dispensed with and still an actuation of the slide is only possible with compressed air. Return springs are not only disadvantageous because they represent additional components; the force exerted by them also acts on the closing force against, so that the pressure in the chamber to compensate for the spring forces must be chosen higher than it would only be necessary for generating the closing pressure. You would be the usual with a slide If you want to do without return springs, then an evacuation device would have to be used for the lifting movement of the closure plates be provided for the chamber located between the plates. Such an evacuation device can be used with the slide according to the invention can be dispensed with, i.e. it can only be actuated or controlled with compressed air. To the generation

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der Schließkraft wird die Kammer 16 mit Druckluft beaufschlagt, während die Kammer 33 entlüftet ist.· Zur Erzeugung der Abhebbewegung wird die Kammer 16 druckentlastet bzw. entlüftet und die Kammer 33 mit Druckluft beaufschlagt, was die Abhebbewegung der Platten 6 und 7 von ihrem Sitz zur Folge hat.the closing force is the chamber 16 with compressed air pressurized while the chamber 33 is vented. To generate the lifting movement, the chamber 16 depressurized or vented and the chamber 33 is pressurized with compressed air, which the lifting movement of the Plates 6 and 7 from their seat.

Insgesamt kann also mit einem erfindungsgemäßen Schieber nahezu eine Kraftverdoppelung (oder auch Druckreduzierung) gegenüber den herkömmlichen Balgventilen, Hubzylindern, Spannsystemen usw. erreicht werden, und zwar ohne Baumaßvergroßerung. Rückzugfedern, die zusätzliche Druckkraft erfordern, entfallen. Außerdem entfallen aufwendige Vorrichtungen zur Erzeugung des Druckmittel-Druckes. Der erfindungsgemäße Schieber ist im Vakuum (vorzugsweise mit gasförmigem Druckmittel) ebenso verwendbar wie in der Hydraulik oder Pneumatik.Overall, therefore, with a slide according to the invention, almost a doubling of the force (or also Pressure reduction) compared to conventional bellows valves, lifting cylinders, clamping systems, etc. without increasing the size of the building. Retraction springs that require additional pressure are not required. In addition, there is no need for complex devices for generating the pressure medium. The inventive Slide can be used in a vacuum (preferably with gaseous pressure medium) as in hydraulics or pneumatics.

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Claims

EXPECTATIONS

M.) Gate valve with a closure element that consists of two plates and an interposed chamber with variable volume for changing the distance of the plates, characterized in that in the (first) chamber (16) a further chamber (33) with a variable Volume with two of the plates (6,7) of the first chamber approximately parallel plates (34,35) is arranged and <äaß the respective opposite pairs of plates (6, 35 and 7, 34) of the first and the second chamber are connected to one another are.

2. Gate valve according to claim 1, characterized in that the second chamber (33) optionally with atmospheric pressure or, on the other hand, increased pressure can be applied.

3. Gate valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the inner chamber (33) is formed by the plates (34, 35) and a bellows (36) arranged between them will.

4. Gate valve according to one of the preceding claims, characterized in that the closure element (5) has a between the plates (6, 7) arranged annular disc (12) and that to form the first chamber (16) in each case at least one bellows (25, 27) is provided between the annular disk and the plates.

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5. Gate valve according to claim 4, characterized in that that an actuating arm (11) for the displacement of the closure element (5) is attached to the annular disk (12) and that the actuating arm (11) accommodates supply channels (31, 40, 42) for the two chambers (16, 33) are.

6. Gate valve according to claim 4 or 5, characterized in that that between the annular disc (12) and the plates (6, 7) two concentrically arranged to each other Bellows (25, 26) and (27,28) are arranged and that the resulting annular spaces (29, 30) with the Atmosphere.

7. Gate valve according to one of claims 4, 5 or 6, characterized in that a cylinder (50) is attached to the annular disc (12), the axis of which is approximately perpendicular stands on the plates (6, 7) and that cylinder sections (51, 52) attached to the plates (6, 7) of this cylinder (50) to guide and limit the movement of the plates (6,7) are attached.

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