DE2947585C2 - Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils - Google Patents

Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils

Info

Publication number
DE2947585C2
DE2947585C2 DE2947585A DE2947585A DE2947585C2 DE 2947585 C2 DE2947585 C2 DE 2947585C2 DE 2947585 A DE2947585 A DE 2947585A DE 2947585 A DE2947585 A DE 2947585A DE 2947585 C2 DE2947585 C2 DE 2947585C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing
sealing device
sealing body
sealing surfaces
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2947585A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2947585A1 (de
Inventor
Hubert Lustenau Bösch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VAT Group AG
Original Assignee
VAT AG fuer Vakuum Apparate Technik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VAT AG fuer Vakuum Apparate Technik filed Critical VAT AG fuer Vakuum Apparate Technik
Priority to DE2947585A priority Critical patent/DE2947585C2/de
Priority to FR8022589A priority patent/FR2470315B1/fr
Priority to CH8486/80A priority patent/CH650576A5/de
Priority to US06/209,507 priority patent/US4458905A/en
Priority to GB8037657A priority patent/GB2065273B/en
Priority to JP16734680A priority patent/JPS5694085A/ja
Publication of DE2947585A1 publication Critical patent/DE2947585A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2947585C2 publication Critical patent/DE2947585C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42Valve seats
    • F16K1/425Attachment of the seat to the housing by plastical deformation, e.g. valve seat or housing being plastically deformed during mounting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/913Seal for fluid pressure below atmospheric, e.g. vacuum
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S285/00Pipe joints or couplings
    • Y10S285/917Metallic seals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

a) die Breite (B) des Dicbtsörpers (13,13', 13") ist ca. gleich dem doppelten Krümmungsradius der Abrundung der Ränder (14) und der Dichtkörper ist vollwandig ausgebildet;
b) der ringförmige vollwandige Dichtkörper (13, 13', Ii') liegt bei geöffneter Dichtvorrichtung auf einer der beiden Dichtflächen frei auf, wobei ein an der dem Dirhtkörper tragenden Dichtfläche angeordneter, gegen ien Dichtkörper vorspringender, aus federelastischem Material bestehender Haiter (15,15', 15") den Dichikörper gegen axiales Abheben sichert
2. Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (13, 13') als konische Ringscheibe ausgebildet ist, deren Erzeugende (E) zumindest im Augenblick der Berührung beim Schließvorgang ca. rechtwinkelig auf den Dichtflächen steht
3. Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (13") im Querschnitt als Ringfläche (Torus) ausgebildet ist (F i g. 5).
4. Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter mit dem Dichtkörper vorzugsweise in dessen mittlerem Bereich fest verbunden ist (F i g. 6).
5. Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper als konische Ringscheibe ausgebildet ist und zumindest im Augenblick der Berührung beim Schließvorgang die Erzeugende (E) des Dichtkörpers mit einer Querschnittsebene (Q)der Dichtvorrichtung einen Winkel β einschließt, der größer ist als der öffnungswinkel « der Kegelflächenzonen (Fig. 7).
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventiis mit einer ersten als Rotationsfläche ausgebildeten Dichtfläche und einer ebenfalls als Rotationsfläche ausgebildeten, zu der ersten Dichtfläche koaxial liegenden zweiten Dichtfläche, wobei die beiden Dichtflächen gegeneinander in Richtung ihrer Achsen verstellbar sind und aus praktisch nicht dukti'en Werkstoffen bestehen und bei geschlossener Dichtvorrichtung die beiden Dichtflächen voneinander distanziert sind und zwischen den beiden Dichtflächen ein deren Abstand überbrückender, einen selbständigen Bauteil bildender, ringförmiger Dichtkörper liegt, der im Querschnitt an beiden Seiten abgerundete Ränder aufweist die sich an den Dichtflächen beim Schließvorgang anlegen und abwälzen, wobei die auf die Dichtflächen einwirkende Dichtkraft diese im Bereich einer ausschließlich elastischen Verformung beansprucht
Bei Hochvakuumanlagen, wie sie beispielsweise in
Forschungszenitren oder Nukiearanlagen eingesetzt werden, werden an die Dichtigkeit sehr hohe Anforderungen gestellt Bei solchen Anlagen müssen die Verschlüsse auch ausgeheizt werden, und zwar bei Temperaturen bis zu 4000C. Es wurden daher Ganzmetallventile entwickelt, wobei hier zwei Gruppen zu unterscheiden sind. Bei der .einen Gruppe wirkt ein metallischer, jedoch relativ weicher Dichtpartner mit einem zweiten metallischen, jedoch harten Dichtpartner zusammen. Beim Schließen des Ventils paßt sich der weiche Dichtpartner plastisch an dem harten Dichtpartner an, wodurch die Abdichtung erzielt wird. Diese plastische Anpressung muß mit jeder neuen Schließung erreicht werden, was aber nur möglich ist wenn die Schließkraft mit jeder neuen Schließung erhöht wird. Die Standzeit des Ventiles, das ist die Anzahl der Schließungen, bei weichen das Ventü noch dicht wird, ist durch die ständige Erhöhung der 'Schließkraft begrenzt und zwar dann, wenn die Schließkraft so groß ist. daß sie aus Festigkeitsgründen nicht mehr erhöht werden darf oder einfach gar nicht mehr aufgebracht werden kann. Sei der zweiten Gruppe der erwähnten Ganzmetallventile wirken harte metallische Dichtpartner zusammen. Hier sind die dichtenden Organe beispielsweise aus federhartem Wirkstoff gebildet, der Ventilsitz aus einer Legierung von Edelstahl mit Chrom, Nickel, Molybdän und/ oder Titan. Die mit dem Dichtpartner zusammenwirkende Kante ist abgerundet. Das Absperrorgan ist dabei entweder im Ventilgehäuse oder am verstellbaren Ventilteil eingespannt, angeschweißt, angeschraubt od. dgl. befestigt Durch die erwähnte Abrundung der Kanten kann sich das Dichtorgan beim Betätigen des Ventils am Dichtpartner unter hohem Druck abrollen, so daß Gleiten und damit Zerstörungen des Ventils wegen der mangelnden Schmierung in solchen Hochvakuumventilen unterbunden sind. Auch geringe Relativbewegungen zwischen den Dichtpartnern, die bedingt sind durch Temperaturänderungen bei geschlossenem Ventil und damit verbundenen Dehnwärmedehnungen, können von solchen Ventilen aufgenommen werden, ohne daß dabei die unmittelbar miteinander in Wirkverbindung stehenden Dichtflächen Schaden erleiden. Mit solchen Ventileinrichtungen können Dichtigkeitsgrade von 1 ■ lO-'Torr ■ l/sec, gemessen mit Helium, über mehrere Tausend Schließungen erreicht werden, ohne daß die Schließkraft deswegen erhöht werden müßte.
Wenngleich sich die letztbeschriebenen Ganzmetail-Dichteinrichtungen bewährt haben, so sind sie dennoch nicht ohne Nachteil: Da diese Ganzmetall-Dichteinrich-
tungen in Hochvakuumanlagen eingesetzt werden, müssen sie zur Entgasung der Oberflächen ausgeheizt werden. Für dieses Ausheizen sind Temperaturen bis zu 450° notwendig. Zum Ausheizen dienen spezielle Heizvorrichtungen, die außen an der Dichteinrichtung angebracht werden, und die so von außen her der Dichteinrichtung die Wärme zuführen, so daß die Wärme von außen allmählich in das Innere der Dichteinrichtung vordringt. Beim nachfolgenden Abkühlen fließt dann die Wärme von innen nach außen, im einen Fall ist ein Temperaturgefälle nach innen, im anderen ein solches nach außen vorhanden. Das in der Dichtvorrichtung herrschende Vakuum hat ein großes Isoliervermögen. Es treten daher in der Dichteinrichtung erhebliche Temperaturdifferenzen auf, welche während des Aufheizens bzw. Abkühlens Werte bis über 1000C erreichen können. Dadurch treten an den Bauelementen der Dichteinrichtuiigen Dimensionsänderungen infolge Wärmedehnungen auf, die Relativbewegungen zwischen diesen Bauelementen verursachen und die vor allem zu Schiebungen bei den bekannten Konstruktionen führer., die wiederum die Dichtflächen zerstören, sei e1· durch KaItschweißung oder durch Gleitreibung. Die durch die Wärmedehnung hervorgerufenen Ausgleichsbewegungen sind aber nur in begrenztem Umfang möglich, da das Dichtorgan bei den bekannten Konstruktionen ja einseitig am Rand eingespannt ist, so daß es bei diesen Ausgleichsbewegungen an der Einspannstelle brechen kann oder vielleicht auch nur Risse erhält, die jedoch ausreichen, die Ventileinrichtung undicht zu machen. Es kann aber auch geschehen, daß sich das Dichtorgan an der Einspannstelle bei entsprechend großen Ausgleichsbewegungen plastisch und damit bleibend verformt und in der Folge damit die Einrichtung undicht wird.
Es ist auch eine Dichteinrichtung bekannt für Hochvakuumventile mit zwei Dichtflächen und mit einem dazwischen angeordneten metallischen Dichtring. Dieser Dichtring besitzt einen C-förmigen Hohlquerschnitt und er soll sich beim Öffnen bzw. Schließen des Ventils an den Dichtflächen abwälzen. Einer konischen Dichtfläche des Ventils steht eine ebenfalls konische Gegendichtfläche an einer Ventilplatte gegenüber, die ihrerseits an einer Hubstange befestigt ist Um beim Schließen des Ventils eine Überbeanspruchung des einen hohlen Querschnitt aufweisenden Dichtringes zu vermeiden, ist an der Unterseite der ermahnten Ventilplatte eine weitere Platte befestigt, die zusammen mit einer Schulter am Ventilgehäuse die axiale Hubbewegung beim Schließen des Ventils begrenzt, indem diese Platte auf die Schulter des Ventilgehäuses zur Anlage kommt und in der Folge an dieser unter Druck anliegt Damit sind aber bei einer solchen Ventilkonstruktion die oben geschilderten Nachteile unvermeidbar, denn bei den notwendigerweise auftretenden Temperaturdifferenzen sind Relativbewegung zwischen Schulter und Platte unvermeidbar und da diese Teile unter hohem Druck aneinander anliegen, sind die geschilderten Schäden zu erwarten. Der aus dünnwandigem Material bestehende, einen Hohlquerschnitt aufweisende Dichtring ist außerstande, ohne Verformung die hohen Schließdrücke aufzunehmen, die bei solchen Ventilen notwendig sind.
Hier setzt nun die Erfindung ein, welche darauf abzielt bei aus Metall bestehenden Dichtvorrichtungen eine Maßnahme vorzuschlagen, die zwischen den einzelnen die Dichteinrichtung bildenden Teile relativ große Ausgleichsbewegungen und Anpassungsbewegun gen zuläßt, ohne daJ dadurch die außerordentliche Dichtleistung dieser letztbeschriebenen Dichtvorrichtung in Mitleidenschaft gezogen würde oder beeinträchtigt würde, was überraschenderweise erfindungsgemäß durch die gemeinsame Verwendung folgender, zum Teil für sich bekannter Merkmale gelingt:
a) die Breite des Dichtkörpers ist ca gleich dem doppelten Krümmungsradius der Abrundung der Ränder und der Dichtkörper ist vollwandig ausgebildet;
b) der ringförmige vollwandige Dichtkörper liegt bei ίο geöffneter Dichtvorrichtung auf einer der beiden Dächtflächen frei auf, wobei ein an der dem Dichtkörper tragenden Dichtfläche angeordneter, gegen den Dichtkörper vorspringender, aus federelastischem Material bestehender Halter den Dichtkörper gegen axiales Abheben sichert
Im Hinblick auf den aufgezeigten Stand der Technik sind diese Maßnahmen nicht naheliegend, denn bei einer Dichtvorrichtung, die eine Dichtigkeit von 1 · 10-s Torr ■ 1/sec gemessen in Helium aufweisen soll, wird der Fachmann danach trachten, die Dichtünie, also die Berührung zwischen den Dichtpartnem möglichst klein zu halten. Der erfindungsgemäße Vorschlag weicht jedoch von dieser für jeden einschlägigen Fach mann zwingenden Forderung ab, denn durch die erfin dungsgemäße Maßnahme wird die Dichtlinie um mehr als 100% vergrößert; wenngleich der hier verwendete Dichtkörper mit entsprechender Präzision gefertigt werden muß, können hier größere Toleranzen in Kauf genommen werden, da der einen massiven Querschnitt aufweisenden Dichtkörper hier ein selbsttätiges und frei bewegliches Bauelement darstellt, das hohe Dichtkräfte aufnehmen kann und das einen außerordentlich hohen Anpassungsgrad aufgrund seiner Beweglichkeit besitzt Da beide mit den Dichtflächen in Wirkverbindung tretenden Ränder des Dichtkörpers abgerundet sind und die Breite des Dichtkörpers ca. gleich ist dem doppelten Krümmungsradius dieser Abrundungen der Ränder, kann sich der Dichtkörper sowohl an der einen wie auch an der anderen Dichtfläche abrollen, wenn das Dichteler.ent geschlossen oder geöffnet wird, oder wenn aufgrund von Wärmedehnungen sokhe Bewegungen auftreten, ohne daß es zu Gleitreibungen Kommt, die zu Kaltschweißungen und damit zur Zerstörung der Dicht fläche führen. Da zweckmäßigerweise das Verhältnis von Dicke (Stärke) zur Breite des Ventilkörperquerschnittes im Bereich von ca. 1 :3— 1 :10 liegt, kann der Dichtkörper in sich selbst, und zwar in seinem elastischen Bereich Verformungen aufnehmen, die durch die auf ihn einwirkende erheblich große Dichtkraft hervorgerufen werden. Dabei bestehen sowohl die Dichtflächen, wie auch der Dichtkörper aus praktisch nicht auL-tilen Werkstoffen, also beispielsweise aus Nickelwerkstoffen mit einem Nickelgehalt von 35% und mehr, und Chrom und/oder Kobalt als zusätzliche Legierungsbestandteile; auch Stellite und Legierungen von Edelstahl mit Chiom, Nickel, Molybdän und/oder Titan sind hier einzusetzen. Die bei der Betätigung der Einrichtung auftretenden erheLlichen Schließdrücke bewirken dabei nur eine oberflächliche Verformung im elastischen Bereich.
Dank der erfindungsgemäßen Maßnehme wird auch die Austauschbarkeit des Dichtkörpers vereinfacht. Die Anordnung ist so gewählt, daß bei geschlossener Dicht vorrichtung die Dichtkräfte rechtwinkelig zu den Dicht flächen verlaufen und diese Dichtkräfte in einer den Schwerpunkt des Dichtkörperquerschnittes enthaltenen Ebene wirken.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an Ausführungsbeispielen. Es zeigt F i g. I einen Längsschnitt durch ein Ventil; die F i g. 2 und 3 das in F i g. 1 eingekreiste Detail in vergrößertem Maßstab bei geschlossenem und bei geöffnetem Ventil;
Fig.4 eine Ausführungsvariante, die die Fixierung des Dichtkörpers betrifft und
F i g. 5 eine Ausführungsvariante, die sich auf die Form des Dichtkörpers bezieht; F i g. 6 eine Variante.
Die F i g. 1 zeigt im Längsschnitt ein Hochvakuumabsperrventil mit einem Gehäuse 1, welches einen zur Verbindung mit einer Hochvakuumpumpe dienenden Stutzen 2 und eine Öffnung 3 zum Anschluß an die zu evakuierende Einrichtung aufweist. Die eine Dichtfläche wird nun von einem kegelstumpfförmigen Dichtteller 4 gebildet, der an einem geeigneten Träger 5 befestigt ist bzw. einstückig mit diesem ausgebildet sein kann. Zur axialen Versetzung dieses kegelstumpfförmigen Dichttellers 4 gegen die andere Dichtfläche ist der Träger 5 mit einer ein Gewinde aufweisenden Spindel verbunden, von welcher in der F i g. 1 bloß ihr oberes Anschlußende 6 sichtbar ist Die Spindel ist in einem Gehäusedeckel 7 gelagert, der mittels Schrauben 8 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden ist Zur Abdichtung der Spindel ist auf der oberen Öffnung des Gehäuses 1 eine Flanschplatte 9 eingelegt, an welcher ein die Spindel umschließender Metallbalg 10 dicht befestigt ist dessen unteres Ende mit dem Träger 5 dicht verbunden ist Zwischen der Platte 9 und dem Gehäuse 1 ist in einem ringförmigen Absatz ein Dichtring 11 eingelegt.
Die im Gehäuse 1 vorgesehene Dichtfläche 12 ist hier als Kegelflächenzone ausgebildet Dieser Kegelflächenzone 12 liegt nun eine ringförmige Scheibe (Ringscheibe) als Dichtkörper 13 frei auf, deren Ränder 14 wulstartig gerundet sind. Diese Ringscheibe ist zweckmäßigerweise ebenfalls konisch, tellerfederartig ausgestaltet Um zu verhindern, daß diese frei aufliegende Ringscheibe 13 von der Kegelflächenzone abgehoben wird, ist am oberen Rand der Dichtfläche 12 am Gehäuse 1 ein gegen die Ringscheibe 13 vorspringender und an dieser anliegender Halter 15 befestigt Dieser Halter kann einstückig ausgebildet sein oder aber auch aus mehreren fingerartigen Teilen bestehen. Innenseitig liegen die Halter 15 an der Oberseite der Ringscheibe 13 an. Die Halter 10 sind federelastisch ausgebildet Ihre inneren Enden können, wie Fig.6 veranschaulicht, mit der Ringscheibe 13 verschraubt, verschweißt oder anderweitig verbunden sein.
Der eigentlicne Dichtkörper 13 ist in F i g. 2 und 3 in gegenüber Fig. 1 stark vergrößertem Maßstab dargestellt Er besteht aus einer konischen, tellerfederartigen Ringscheibe mit wulstartig abgerundeten Kanten 14, wobei der Krümmungsradius R hier im wesentlichen gleich der halben Ringscheibenbreite Bist Die Dichtflächen 4 und 12 sind hier — wie schon erwähnt, als Kegelflächenzonen ausgebildet, wobei der mittlere Durchmesser D der im Gehäuse 1 vorgesehenen Dichtfläche dem Außendurchmesser der konischen Ringscheibe 12 entspricht so daß diese konische Ringscheibe 13 frei auf dieser Dichtfläche 12 aufliegt Dichtflächen 4 und 12 und Ringscheibe 13 sind so aufeinander abgestimmt daß die Ebene £der konischen Ringscheibe 13 im wesentlichen rechtwinkelig auf den Dichtflächen steht Wird die zweite Dichtfläche 4 (durch Betätigung der Ventilspindel 6) eingefahren (Pfeil 16), so stößt diese Dichtfläche 4 mit ihrer mittleren Zone auf den inneren wulstartigen Rand 14 der Ringscheibe 13. Der mittlere Durchmesser der Kegelflächenzone der Dichtfläche 4 entspricht etwa dem Innendurchmesser d der Ringscheibe 13. Die erste Berührung dieser Teile miteinander beim Schließen der s Dichteinrichtung zeigt F i g. 2. Die Dichtflächen 4 und 12 sind hier zueinander im wesentlichen parallel.
Wird nun in der Folge ein entsprechend hoher Schließdruck über die Spindel 6 aufgebracht, so wandert die Dichtfläche 4 weiter in Richtung des Pfeiles 16, wobei die aneinanderliegenden Flächen oberflächlich im elastischen Bereich verformt werden, bedingt durch den hohen Druck, mit dem diese Teile gegeneinander gepreßt werden. Aufgrund der gewählten Anordnung wird die Über die Spindel 6 aufgebrachte Kraft in einem hots hen Übersetzungsverhältnis vergrößert wobei dieses Übersetzungsverhältnis primär bestimmt wird durch den Winkel ac, der dem öffnungswinkel der Kegelflächenzonen entspricht und der in F i g. 3 eingetragen ist. Dabei rolit der scheibenartige Dichtkörper 13, und zwar mit seinen beiden Rändern 14 an den jeweiligen Dichtflächen 4 und 12 ab. Der Dichtkörper 13 kann sich dabei auch mehr oder weniger in seiner Gesamtheit verformen. Das Ausmaß einer solchen Verformung hängt unter anderem ab von seiner Stärke 5, die in F i g. 2 einge- tragen ist. Wenn hier von Relativbewegungen und von Abrollen und dgl. die Rede ist, so ist darauf hinzuweisen, daß diese Bewegungen und Abrollwege sehr klein sind, da ja sowohl die Dichtflächen 4 und 12 wie auch der Dichtkörper 13 aus nicht duktilen metallischen Werk stoffen bestehen.
Es ist aus F i g. 2 erkennbar, daß selbst relativ große axiale Bewegungen zwischen den Dichtflächen 4 und 12, die beispielsweise durch Temperaturdehnungen oder Temperaturdifferenzen bedingt sein können, ohne wei teres von dieser Dichteinrichtung aufgenommen wer den können, da in einem solchen Fall der Dichtkörper 13 beidseitig auf den Dichtflächen eiwäS abrollt, ohne daß dadurch die Dichtfähigkeit beeinträchtigt wird, denn die über die Spindel 6 aufgebrachten großen Dichtkräfte lassen solche Differenzen ohne weiteres zu.
Die F i g. 4 veranschaulicht eine Ausführungsvariante, die darin besteht, daß der Halter 15' nicht am Gehäuse-Γ, sondern am beweglichen Teil 4' angeordnet ist Beim gezeigten und beschriebenen Ausführungsbei spiel sind die Dichtflächen 4 und 12 als Kegelzonenflä chen ausgebildet Die erfindungsgemäße Aufgabe ist auch dann lösbar, wenn diese Dichtflächen als Kugelflächenzonen ausgebildet werden, wobei dafür sowohl konkave wie auch konvexe Flächen in Frage kommen
so können. Auch die Verwendung von Kegelzone-flächen und Kugelzonenflächen als Dichtflächen bei einer Dichtvorrichtung ist denkbar, da ja diese Flächen beim Verschließen der Dichteinrichtung nicht unmittelbar miteinander in Wirkverbindung treten. Diese Flächen sind stets so ausgebildet, daß der Dichtkörper 13 bzw. dessen wulstartig geformter Rand 14 ungehindert an diesen Flächen abrollen kann, wenn die Dichteinrichtung geöffnet bzw. geschlossen wird. Wenn hier vom Abrollen die Rede ist, so sind die dabei jeweils zurück gelegten Wege und Verformungen sehr klein, da hier ja harte, nicht duktile Materialien miteinander gepaart sind, wobei durch die von außen aufzubringenden Kräfte der elastisch verformbare Bereich des Materials nicht überschritten wird.
F i g. 5 zeigt nun eine Variante hinsichtlich der Ausgestaltung des Dichtkörpers 13", der hier als Torus, als Ringfläche ausgebildet ist Zumindest theoretisch könnte dieser Dichtkörper einen großen Abrollweg zurück-
legen, wobei die daraus resultierende äußere lieanspruchung stets in einer Mittelebene des Körpers wirkt. Es ist jedoch zu bedenken, daß aufgrund der großen Härte des für diesen torusförmigen Dichtkörper 13'' verwendeten Materials und aufgrund des massiven Querschnit- a tes dieser im Vergleich zu den vorstehend besprochenen Dichtkörpern außerordentlich steif und verwendungsfest ,·_(. so daß dieser massive Dichtkörper den von außen aufgezwungenen Schließkräften, die seine Verformung bedingen, eventuell nur widerwillig zu folgen vermag.
Die auf den Dichtkörper einwirkenden Kräfte bewirken einerseits eine Verformung der Oberfiächenrauhigkeit im elastischen Bereich, andererseits wird der Dichtkörper durch diese Dichtkräfte in seiner Gesamtheit etwas verformt. Diese Verformung ist aber ebenfalls sehr gering, da die Anordnung so gewählt ist, daß bei geschlossener Dichtvorrichtung die Dichtkräfte rechtwinkelig zu den Dichtflächen verlaufen und diese Dichtkräfte in einer den Schwerpunkt des Dichtkörperquerschnittes enthaltenen Ebene wirken, wobei diese Ebene mit der Mittelebene E des Dichtkörperquerschnittes nicht zusammenfallen muß, was dann zutrifft, wenn der Dichtkörper beim Schließen oder öffnen des Ventils oder bei durch Wärmedehnungen verursachte Relativbewegungen an den Dichtflächen 4 und 12 abrollt.
Eine zweckmäßige Anordnung liegt auch dann vor, wenn der als konische Ringscheibe ausgebildete Dichtkörper 130 so angeordnet ist, daß zumindest im Augenblick der Berührung beim Schließvorgang der Dichtvorrichtung die Mittelebene fdes Dichtkörpers 130 (siehe F i g. 7) mit einer Querschnittsebene Q der Dichtvorrichtung einen Winkel β einschließt, der größer ist als der öffnungswinkel α der Kegelflächenzonen 120 bzw. 400. Dank dieser Maßnahme liegen die Berührungslinien A und B zwischen dem Dichtkörper 130 und den KegelHächenzonen 120 und 140 im .Augenblick der ersten Berührung beim Schließvorgang etwas seitlich der Mittelebene £, und zwar in einem Fall (A) über dieser Mittelebene, auf der anderen Seite (B) unterhalb dieser Mittelebene. Wird nun der Dichtdruck axial (Pfeil 200) aufgebracht, so rollt der Dichtkörper 130 an den Dichtflächen ab, wobei sich die Berührungslinien A und B gegen die Mittelebene E hin verschieben, so daß bei geschlossener Dichtvorrichtung diese Dichtlinien A und B im wesentlichen in der Mittelebene E liegen. Die durch Temperaturänderungen und Temperaturdifferenzen beim Ausheizen der Dichteinrichtung bedingten Anpassungs- und Relativbewegungen zwischen den die Dichtung bewirkenden Teilen, können, bezogen auf die Mittelebene E, positiv oder negativ sein, in beiden Fällen sind hinreichende Toleranzbereiche für die Anpassung des Dichtkörpers 130 vorhanden, ohne daß die Dichtlinien in einem solchen Falle wesentlich aus der Mittelebene Eabweichen werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
60
65

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils mit einer ersten als Rotationsfläche ausgebildeten Dichtfläche und einer ebenfalls als Rotationsfläche ausgebildeten, zu der ersten Dichtfläche koaxial liegenden zweiten Dichtfläche, wobei die beiden Dichtflächen gegeneinander in Richtung ihrer Achsen verstellbar sind und aus praktisch nicht duktilen Werkstoffen bestehen und bei geschlossener Dichtvorrichtung die beiden Dichtflächen voneinander distanziert sind und zwischen den beiden Dichtflächen ein deren Abstand überbrückender, einen selbständigen Bauteil bildender, ringförmiger Dichtkörper liegt, der im Querschnitt an beiden Seiten abgerundete Ränder aufweist, die sich an den Dichtflächen beim Schließvorgang anlegen und abwälzen, wobei die auf die Dichtflächen einwirkende Dichtkraft diese im Bereich einer ausschließlich elastischen Verformung beansprucht, gekennzeichnet durch die gemeinsame Verwendung folgender zum Teil für sich bekannter Merkmale:
DE2947585A 1979-11-26 1979-11-26 Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils Expired DE2947585C2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2947585A DE2947585C2 (de) 1979-11-26 1979-11-26 Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils
FR8022589A FR2470315B1 (fr) 1979-11-26 1980-10-22 Dispositif d'etanchement, constitue de metal, sur un obturateur pour un vide pousse
CH8486/80A CH650576A5 (de) 1979-11-26 1980-11-17 Aus metall bestehende dichtvorrichtung am verschluss eines hochvakuumventils.
US06/209,507 US4458905A (en) 1979-11-26 1980-11-24 Sealing device for a high-vacuum closure
GB8037657A GB2065273B (en) 1979-11-26 1980-11-24 Sealing device made of metal for a highvacuum closure
JP16734680A JPS5694085A (en) 1979-11-26 1980-11-26 Metallic sealing device for high vacuum valve or the like

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2947585A DE2947585C2 (de) 1979-11-26 1979-11-26 Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2947585A1 DE2947585A1 (de) 1981-08-20
DE2947585C2 true DE2947585C2 (de) 1986-01-16

Family

ID=6086902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2947585A Expired DE2947585C2 (de) 1979-11-26 1979-11-26 Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4458905A (de)
JP (1) JPS5694085A (de)
CH (1) CH650576A5 (de)
DE (1) DE2947585C2 (de)
FR (1) FR2470315B1 (de)
GB (1) GB2065273B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT396285B (de) * 1990-07-27 1993-07-26 Vat Holding Ag Aus metall bestehende dichtvorrichtung an einem hochvakuumverschluss
DE4446947A1 (de) * 1994-12-28 1996-07-11 Vat Holding Ag Ringförmiger Dichtkörper

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3445236C1 (de) * 1984-12-12 1986-03-06 Schertler, Siegfried, Haag Dichtvorrichtung fuer den Verschluss eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils
EP0302111B1 (de) * 1987-02-16 1993-05-12 Moskovsky Institut Stali I Splavov Verfahren und ofen zur herstellung von zwischenprodukten aus eisen-kohlenstoff für die stahlerzeugung
US4832381A (en) * 1987-09-09 1989-05-23 Cameron Iron Works Usa, Inc. Seal
DE3834913A1 (de) * 1988-10-13 1990-04-19 Hubert Boesch Dichtung fuer ventile oder flansche, insbesondere fuer die vakuumtechnik
JPH034989U (de) * 1989-06-02 1991-01-18
US6089537A (en) * 1999-06-23 2000-07-18 Mks Instruments, Inc. Pendulum valve assembly
US6328051B1 (en) 2000-06-28 2001-12-11 Mks Instruments, Inc. Dual pendulum valve assembly
US6409149B1 (en) 2000-06-28 2002-06-25 Mks Instruments, Inc. Dual pendulum valve assembly with valve seat cover
DE102005004987B8 (de) 2005-02-02 2017-12-14 Vat Holding Ag Vakuumventil
DE102008003725A1 (de) * 2008-01-09 2009-07-16 Vse Vacuum Technology Vakuum-Ventil mit Dichtring
US20150316011A1 (en) * 2014-05-05 2015-11-05 Electro-Motive Diesel, Inc. Sealing body for isolating vibrations from cylinder body to nozzle
CN111075970A (zh) * 2019-12-27 2020-04-28 浙江博开机电科技有限公司 真空系统安全阀

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE539524C (de) * 1931-11-30 Patentverwertungs A G Alpina Dichtung mit kegelfoermigen Flaechen fuer Vakuum- und Druckapparate
US1800127A (en) * 1926-01-25 1931-04-07 Wilson Rings Company Valve
US1839340A (en) * 1927-02-02 1932-01-05 Firm Patentverwertunge A G Alp Seal
GB885304A (en) * 1958-12-12 1961-12-20 Goetzewerke Seals between cylinder heads and cylinder blocks in internal combustion engines
US3146006A (en) * 1960-06-08 1964-08-25 Parker Hannifin Corp Boss joint with metallic seal ring
US3191907A (en) * 1962-07-24 1965-06-29 Harold W Schmidt Conical valve plug
US3262722A (en) * 1964-11-19 1966-07-26 United Aircraft Prod Coupling having an o-ring retainer
FR1540946A (fr) * 1967-04-13 1968-10-04 Raccord de tuyauterie à joint métallique déformable
GB1207420A (en) * 1968-06-04 1970-09-30 Smith & Johnson Sales Ltd Improvements in or relating to joints for fluid carrying pipes
JPS5043386U (de) * 1973-08-15 1975-05-01
DE2523152C3 (de) * 1975-05-24 1982-01-07 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Hochvakuumventil, insbesondere für Ultrahochvakuumzwecke
CH600223A5 (de) * 1975-07-01 1978-06-15 Vat Ag
DE2623906A1 (de) * 1976-05-28 1977-12-01 Vat Ag Metallische dichtvorrichtung, insbesondere hochvakuumventil
CH626693A5 (de) * 1978-03-30 1981-11-30 Balzers Hochvakuum

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT396285B (de) * 1990-07-27 1993-07-26 Vat Holding Ag Aus metall bestehende dichtvorrichtung an einem hochvakuumverschluss
DE4446947A1 (de) * 1994-12-28 1996-07-11 Vat Holding Ag Ringförmiger Dichtkörper
DE4446947C2 (de) * 1994-12-28 2003-04-10 Vat Holding Ag Haag Ringförmiger Dichtkörper

Also Published As

Publication number Publication date
GB2065273A (en) 1981-06-24
GB2065273B (en) 1983-12-14
JPH0127306B2 (de) 1989-05-29
CH650576A5 (de) 1985-07-31
FR2470315B1 (fr) 1986-06-06
DE2947585A1 (de) 1981-08-20
FR2470315A1 (fr) 1981-05-29
JPS5694085A (en) 1981-07-30
US4458905A (en) 1984-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2947585C2 (de) Dichtvorrichtung für den Verschluß eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils
DE2909223C2 (de) Dichtvorrichtung für Vakuumverbindungen
DE3019516C2 (de) Dichtungsanordnung
DE3224387C2 (de)
DE2951150C2 (de) Aus Metall bestehende Dichtvorrichtung an einem Hochvakuumverschluß
EP2420708B1 (de) Schaltventil
EP0645562B1 (de) Doppelsitzventil
DE2609446A1 (de) Kugelventil
DE2625796A1 (de) Aus metall bestehende dichtvorrichtung an einem hochvakuumverschluss
DE69522653T2 (de) Klappe für ein heisses Fluid
DE2416071B2 (de) Dichtungsanordnung für Hubventile
AT396285B (de) Aus metall bestehende dichtvorrichtung an einem hochvakuumverschluss
DE2551429B2 (de) Aus Metall bestehende Dichtvorrichtung an einem Vakuumverschluß
EP0412229A1 (de) Temperaturbeständige Dichtanordnung eines Drehklappenventils
DE3445236C1 (de) Dichtvorrichtung fuer den Verschluss eines aus Metall bestehenden Hochvakuumventils
DE2457230B2 (de) Hahn zum Absperren und Steuern von Hochtemperatur-Strömungsmedien
DE3000397A1 (de) Hochvakuumventil mit metallischer abdichtung
EP1083994B1 (de) Vorgespanntes steuerbares durchflussbegrenzungsventil, insbesondere sprühventil, und sprühbalken
DE2206827A1 (de) Regelventil mit doppeltem Sitz
DE2623906A1 (de) Metallische dichtvorrichtung, insbesondere hochvakuumventil
DD287761A5 (de) Thermisch gesteuertes ventil
DE3834913A1 (de) Dichtung fuer ventile oder flansche, insbesondere fuer die vakuumtechnik
EP4025812B1 (de) Metallische abdichtung für ein klappenventil
DE1550299A1 (de) Hochvakuumventil,insbesondere Ultrahochvakuumventil
CH672668A5 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee