DE3224387C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vakuumschieberventil mit einer rechtwinkelig zur Ventilachse verschiebbaren Ventilplatte und einem Gegenlager sowie einem dazwischen angeordneten Spreiz­ mechanismus, mit welchem in Verbindung mit einer Hubstange die Ventilplatte an den Ventilsitz dichtend anpreßbar ist und zwischen der Hubstange einerseits und der Ventilplatte bzw. dem Gegenlager andererseits Spreizkörper liegen, welche bei entlastetem Spreiz­ mechanismus mit der Richtung, in welche die Hubstange zum Schließen des Ventils verfahren wird, einen spitzen Winkel α einschließen und bei der Betätigung der Hubstange im Sinne einer Schließbewegung die Spreizkörper den spitzen Winkel α vergrößernd sich aufrichten, wobei die Spreizelemente an Stützflächen der Hubstange und der Ventilplatte bzw. des Gegenlagers in der Offen- und Schließstellung des Ventils jeweils halbseitig anliegen.

Metallische Oberflächen in Vakuumanlagen, insbesondere in Hoch­ vakuumanlagen sind rein, d. h. es liegen blanke metallische Ober­ flächen vor ohne jegliche Schmiermittelschichte. Bei Schiebern und Ventilen in solchen Anlagen werden nun metallische Bauelemente, eventuell noch unter Druck, gegeneinander bewegt. Handelt es sich dabei um eine Form der Bewegung, bei der die aneinanderliegenden Bauelemente aneinander abrollen, auch wenn die Bauelemente unter Druck aneinander anliegen, so ist eine solche Bewegungsform auch an ungeschmierten, reinen, blanken Metallflächen im Vakuum einiger­ maßen technisch beherrschbar. Falls jedoch solche Metallflächen unter den gegebenen Verhältnissen und Umständen aneinander gleiten, also zwischen solchen Flächen eine gleitende Reibung auftritt, verschweißen die gepaarten Flächen miteinander auch wenn sie nur unter geringem Druck aneinander anliegen und, wenn sie gewaltsam voneinander gelöst werden, sind ihre Oberflächen zerstört. Es ist daher bei Einrichtungen für Vakuumanlagen, insbesondere für Hoch­ vakuumanlagen, vornehmlich bei der Konstruktion von Ventilen und Schiebern für solche Anlagen, in welchen ja gegeneinander bewegte Teile vorhanden sind, stets darauf zu achten, daß möglichst wenige gegeneinander bewegte Teile vorhanden sind und daß die vorhandenen und gegeneinander bewegten Teile möglichst keine gleitende Bewegung relativ zueinander ausführen. Was eine Beschädigung der Oberfläche in einem Vakuumventil bedeutet, braucht wohl nicht näher erläutert und an Beispielen dargelegt zu werden, ist doch schon eine Be­ schädigung im Mikrobereich ein "Loch", das die Gasmoleküle dimen­ sionsmäßig um Zehnerpotenzen übertrifft.

Es wurden daher bereits Vakuumschieberventile mit Spreizmechanismen entwickelt. Solche Vakuumschieberventile verschiedenster Bauarten sind beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 30 28 786 beschrieben, gezeigt und erläutert. Bei all den hier gezeigten Konstruktionen rollen Flächen bei der Betätigung des Ventils gegen- und aneinander ab, zum Teil unter hohem Druck. Da sich diese Flächen im Vakuum befinden und daher gänzlich ungeschmiert sind, sind diese Bewegungen mit großen Abnützungserscheinungen verbunden, die mit wachsendem Ausmaß die Qualität des in der Regel sehr teuren Ventiles rasch erheblich beeinträchtigen. Die Abnützungserscheinungen sind dabei umso höher, je höher die spezifischen Flächenpressungen sind. Bei der Verwendung von Kugeln als Walz- oder Rollkörper erreichen diese spezifischen Flächenpressungen ganz erhebliche Werte.

Ein anderes Schieberventil mit einem Spreizmechanismus zeigt und beschreibt die CH-PS 4 48 657. Bei diesem Schieberventil sind zwischen zwei Platten Spreizkörper angeordnet, deren Querschnittsflächen in den Endbereichen durch Kreisbogenflächen gebildet sind. Zur Auf­ nahme dieser Spreizkörper sind Vertiefungen in Widerlagerplatten vorgesehen. Jede dieser Vertiefungen wird begrenzt von einer ersten schräg nach unten verlaufenden ebenen Fläche, an die eine rinnen­ artige Fläche anschließt und die in einen kurzen geraden Abschnitt übergeht, der sich dann wiederum in einer rinnenförmigen Fläche fortsetzt und dann nach oben biegt, wobei der gegen die obere Kante auslaufende Abschnitt wiederum durch eine gerade Fläche gebildet ist. Werden nun die Stützkörper aus ihrer geneigten Stellung in ihre aufrechte Spreizstellung übergeführt, so ist dies nicht mög­ lich, ohne daß Gleitreibungen zwischen den hier gepaarten Flächen auftreten mit all den verheerenden Folgen, die einleitend erläutert worden sind. Bei der Beobachtung des Bewegungsablaufes ist zu er­ kennen, daß sich der Spreizkörper vorerst im wesentlichen unter Beibehaltung seiner geneigten Lage entlang eines kurzen geraden Abschnittes bewegt, entlang dieses Abschnittes also gleitet, bis die beiden Kreisflächenabschnitte des Spreizkörpers in den dazu korrespondierend ausgebildeten Abschnitten der Platten liegen. Dann beginnt sich in der Folge der Stützkörper wie in einer Ge­ lenkspfanne zu drehen, auch hier während dieses Bewegungsabschnittes treten nur gleitende Bewegungen zwischen den gepaarten Teilen auf mit der Folge, daß ein solcher Mechanismus für den Einsatz in Vakuumanlagen, insbesondere in Hochvakuumanlagen völlig ungeeignet ist. Während sich die Teile des Spreizmechanismus gegeneinander gleitend bewegen und der Winkel der Spreizelemente sich vergrößert, erhöhen sich in der Nähe des Totpunktes die auf diese Teile einwir­ kenden Kräfte außerordentlich stark, weil in diesem Bereich die Ventildichtung zum Anliegen kommt und damit die gesamte Dichtkraft von mehreren 1000 kN/cm auf die Stützkörper wirkt. Nach einigen Schließbewegungen wäre ein solcher Mechanismus zerstört, ein Ventil mit einem solchen Mechanismus unbrauchbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ventil der gegenständlichen Art so auszubilden, daß die Glieder des Spreizmechanismus während ihrer Betätigung lineare Auflagen haben, daß sie gegeneinander praktisch ohne Reibung bewegbar sind, und daß im Schließzustand des Ventils, wenn es seine höchste Belastung erfährt, die Glieder oder Teile des Spreizmechanismus möglichst großflächig unterstützt sind. Auch soll nach einer weiteren Aufgabe durch den erfindungs­ gemäßen Vorschlag erreicht werden, daß das geschlossene Ventil in verriegeltem Zustand durch den Sperrmechanismus selbst gehalten wird, also ohne Einwirkung äußerer Hilfskräfte, die bei Betriebs­ störungen ausfallen können. Solche äußere Hilfskräfte sind elektri­ scher Strom, Magnetismus, hydraulische und pneumatische Drücke. Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung nunmehr vor, daß die Spreizkörper als Quader ausgebildet sind, daß die an der Ventil­ platte bzw. dem Gegenlager und an der Hubstange vorgesehenen Stütz­ flächen geradlinig eben und winkelig zueinander stehend angeordnet sind und daß bei Betätigung der Hubstange im Sinne einer Schließ­ bewegung die Spreizkörper um die Scheitelkante der winkelig zu­ einander angeordneten Stützflächen gleitreibungsfrei schwenken.

Dank dieses Vorschlages tritt zwischen den gepaarten Teilen keine gleitende Bewegung auf, damit auch keine Gleitreibung. In Ver­ suchen wurden schon tausende von Schließbewegungen durchgeführt, ohne daß schädliche Veränderungen an den gepaarten Flächen fest­ gestellt werden konnten.

Die winkelig zueinander angeordneten Stützflächen bilden eine Kante oder Scheitellinie, um welche die Spreizkörper schwenken. Diese Kante ist im Vergleich zur Belastbarkeit der hier verwendeten Materialien nur gering beansprucht, da während des Kippvorganges auf ca. 90% des gesamten Kippweges als Belastung im wesentlichen nur die Kraft von Rückstellfedern wirksam sind. Erst auf dem letzten Teil des Kippweges treten sehr große Schließkräfte auf. Unter diesen Kräften verformt sich die Kante ein wenig, sie rundet sich etwas ab und nach ca. 100 Schließungen unter betriebsmäßigem Druck wird ein endgültiger Verformungszustand dieser Kante er­ reicht. Die Kante, die auch dann noch im technischen Sinne eine Kante ist, verformt sich dann nicht mehr. Durch die Belastung der Kante im erwähnten Sinn wird diese oberflächlich vergütet und ge­ härtet, so daß bei weiteren Schließbewegungen die dabei entstehenden Kräfte ohne Verformung der Kante aufgenommen werden. Diese gering­ fügige Rundung der Kante, die im technischen Sinne eine Kante ver­ bleibt, führt jedoch nicht zu Bewegungsabläufen und Bewegungsvor­ gängen, die analog der erwähnten vorbekannten Konstruktion sind.

Der erfindungsgemäße Spreizmechanismus eignet sich besonders für Ganzmetallventile, weil solche Ganzmetallventile um Größenordnung höhere Dichtkräfte anfordern als elastomergedichtete Ventile und weil der erfindungsgemäße Mechanismus imstande ist, außerordent­ lich hohe Kräfte aufzunehmen und das über blanke Metallteile, die sich ohne jegliche Schmierung gegeneinander bewegen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen

die Fig. 1 und 2 das erfindungsgemäße Prinzip anhand eines Schemas in zwei Stellungen;

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein Vakuumschieberventil;

Fig. 4 ist eine Querschnittdarstellung des Ventiles nach Fig. 3, wobei der Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 ge­ führt ist; die

Fig. 5 bis 9 zeigen das in Fig. 3 von einer Kreislinie A einge­ grenzte Detail, und zwar in verschiedenen Darstellungen während des Schließvorganges des Ventils;

Fig. 10 ist eine weitere Schemadarstellung einer möglichen Aus­ führungsvariante.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Schnitt das erfindungsgemäße Prinzip. Zwischen einer Ventilplatte 1 und einem Gegen­ lager 2 ist eine Hubstange 3 bzw. ein von einer Hubstange bewegbarer Bauteil gelagert. Alle diese Teile sind hier nur schematisch dargestellt, um das erfindungsgemäße Prinzip möglichst deutlich zu veranschaulichen. Die Richtung der Bewegung dieser Hubstange 3 ist durch den Pfeil 4 ange­ deutet, wobei die gezeigte Pfeilrichtung (nach links) der Schließbewegung der Hubstange 3 entspricht. Zwischen den genannten Bauteilen, nämlich der Ventilplatte 1, der Hub­ stange 3 und dem Gegenlager 2, sind paarweise quaderförmige Spreizkörper 5, die sich beispielsweise über die ganze Breite der Ventilplatte 1 bzw. des Gegenlagers 2, also rechtwinkelig zur Zeichenebene erstrecken können, so daß die Fig. 1 und 2 ausschließlich Querschnittsflächen dieser quaderförmigen Stützkörper 5 darstellen. Bei geöffnetem Ventil, also bei entlastetem Spreizmechanismus (Fig. 1) schließen diese Stützkörper 5 mit der Richtung, in der die Hubstange 3 zum Schließen des Ventils verfahren wird (Pfeil 4), einen spitzen Winkel α ein. Für diese Stützkörper 5 bzw. für ihre Lagerung sind an der Hubstange 3 und an den der Hub­ stange 3 zugewandten Seiten der Ventilplatte 1 und des Gegenlagers 2 winkelig zueinander liegende Stützflächen 6 und 7 vorgesehen, die hier in der Zeichnung zur Verdeutlichung mit einer gegenüber den anderen Linien verstärkten Linie aus­ gezogen sind, was ausschließlich und allein der Veranschau­ lichung dient. Von den jeweilig paarig und winkelig zuein­ ander angeordneten Stützflächen 6 und 7 liegt die Stützfläche 6 halbseitig an den Schmalseiten 8, 9 des quaderförmigen Spreiz­ körpers 5 an, wenn das Ventil in offener Stellung ist. Durch Blattfedernpaare 10, wie sie im Zusammenhang mit dem Ventil nach den Fig. 3 und 4 noch beschrieben werden, werden die Teile 1, 2 und 3 zusammengehalten. Da für die Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips diese Federn nicht unbedingt erforderlich sind, wird darauf auch bei der Beschreibung der Fig. 1 und 2 nicht näher eingegangen.

Wird nun die Hubstange 3 im Sinne einer Schließbewegung (Pfeil 4) betätigt, so weichen die Ventilplatte 1 und das Gegen­ lager 2, da sie der Bewegung in Richtung des Pfeiles 4 nicht folgen können, weil sie aufgrund eines Anschlages in ihrem weiteren seitlichen Versatz behindert sind, was im folgenden noch anhand einer Ventilkonstruktion im einzelnen erläutert werden wird, nach oben bzw. nach unten seitlich aus (Pfeil 11 in Fig. 2), und zwar deswegen, da die Spreizkörper 5 nun­ mehr um die Scheitellinie 12 der winkelig zueinander ange­ ordneten Stützflächen 6 und 7 schwenken und dabei den Winkel α vergrößern und sich aufrichten, und zwar so lange, bis Ventilplatte 1 und Gegenlager 2 an den Ventilsitz im Ventil­ gehäuse (hier nicht gezeigt) anstoßen bzw. an den Sitz ange­ preßt werden.

Zweckmäßigerweise liegt die eine Stützfläche 7 dabei parallel zur Bewegungsrichtung (Pfeil 4) der Hubstange 3, so daß, wenn die Schließstellung des Ventils erreicht ist, die Spreizkörper praktisch rechtwinkelig (α = 90 Grad - Fig. 2) auf den Stützflächen 7 stehen. Die Stützflächen 7 und die Breite B der Schmalseiten 8 und 9 der Spreizkörper 5 sind so bemessen, daß die Stützflächen 7 in der Spreiz­ stellung nach Fig. 2 mindestens die halben Schmalseiten 8 bzw. 9 der Spreizkörper 5 unterfangen. Dadurch ist der Spreizmechanismus in dieser Stellung in einem stabilen Gleichgewicht, so daß das Ventil ohne Einwirkung äußerer Kräfte auf die Hubstange 3 in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird.

Der Bewegungsablauf zwischen den beschriebenen und gezeigten Bauteilen nach den Fig. 1 und 2 ist praktisch reibungslos, da ausschließlich und allein die Schmalseiten 8 und 9 der Spreizkörper 5 während der Schließbewegung um die Scheitel­ linie 12 kippen, ohne daß dabei eine gleitende Bewegung zwischen den gepaarten Flächen auftritt.

Über die Breite der Ventilplatte 1 bzw. des Gegenlagers 2 kann ein durchlaufender quaderförmiger Spreizkörper 5 vorgesehen sein, beispielsweise als kleine Leiste. Dieser Spreizkörper 5 kann aber auch über die Breite der Ventil­ platte 1 bzw. des Gegenlagers 2 aus mehreren nebeneinander liegenden oder in Bewegungsrichtung der Hubstange gesehen hintereinander angeordneten quaderförmigen Elementen aus­ gebildet sein.

Das vorstehend beschriebene und erläuterte Konstruktions­ prinzip ist bei einem Vakuumschieberventil nach den Fig. 3 und 4 angewandt. Dieses Ventil besitzt ein Ventilgehäuse 15 mit zwei Anschlußflanschen 16 und 17. An der Innenseite des einen Anschlußflansches 16 ist der gehäuseseitige Ven­ tilsitz 18 für die Ventilplatte 1; die Innenseite des anderen Anschlußflansches 17 bildet die Anschlußfläche 19 für das Gegenlager 2. Die Hubstange 3 ist endseitig ab­ geflacht und ragt mit dem abgeflachten Teil 3′ zwischen die Ventilplatte 1 und das Gegenlager 2. Diese Hubstange 3 ist axial in Richtung des Pfeiles 4 verschiebbar und zweckmäßigerweise um eine zur Ventilachse parallele Achse schwenkbar, so daß die Ventilplatte 1 aus der in Fig. 1 gezeigten Durchgangszone des Ventiles seitlich her­ ausgeschwenkt werden kann, wie dies bei solchen Ventilen üblich ist. Randseitig an der Ventilplatte 1 bzw. dem Gegenlager 2 sind Blattfedernpaare 10 angeordnet, welche die einzelnen Konstruktionsteile elastisch zusammenhalten. Die einen Enden der Blattfedernpaare 10 sind über ein Ver­ bindungsstück 21 miteinander vereint, und dieses Verbindungs­ stück 21 wird gleichzeitig einen Anschlag bilden für die Verschiebebewegung dieser Bauteile in Richtung des Pfeiles 4.

Auf der Seite der Hubstange 3 sind die Enden der ein Paar bildenden Blattfedern 10 mit Schrauben 14 miteinander ver­ bunden.

An den einander zugewandten Seiten von Ventilplatte 1, Gegenlager 2 und abgeflachtem Teil 3′ der Hubstange 3 sind Vertiefungen eingearbeitet, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben worden sind. Diese Ver­ tiefungen bzw. Aussparungen erstrecken sich quer über die Bauteile 1, 2 und 3′ und die von diesen Vertiefungen be­ grenzten Aussparungen nehmen paarweise angeordnete quader­ förmige Stützkörper 5 auf, die hier als Leisten ausge­ bildet sind. Die hier winkelig zueinander stehenden Stütz­ flächen für diese quaderförmigen Spreizkörper sind dabei durch stufenförmige Absätze in den Vertiefungen gebildet und bei geöffnetem Ventil (Fig. 3 und Fig. 5) begrenzen diese Vertiefungen umfangsseitig geschlossene Aussparungen, in welchen die erwähnten Spreizkörper 5 liegen.

Bei geöffnetem Ventil ist durch die Hubstange 3 die Ven­ tilplatte 1 und das mit ihr über Federpaare 10 verbundene Gegenlager aus der in Fig. 3 ersichtlichen Durchgangszone des Ventils seitlich herausgeschwenkt. Soll das Ventil ge­ schlossen werden, so wird über die Hubstange 3 die Ventil­ platte vorerst in die Durchgangsszone des Ventils einge­ schwenkt und dann die Hubstange 3 in Richtung des Pfeiles 4 verschoben, bis der als Anschlag dienende Steg 21 an der Gehäuseinnenseite anstößt. Diese Stellung der Ventilteile ist in Fig. 3 dargestellt. Wird die Hubstange 3 in Richtung des Pfeiles 4 weiterbewegt, so treten nun die Spreizkörper 5 in Aktion. Die erwähnte Bewegung der Hubstange 3 bewirkt nämlich, daß die quaderförmigen Spreizkörper 5 sich all­ mählich aufstellen und diese Vorgänge sind in einzelnen Stufen in den Fig. 5 bis 9 dargestellt, wobei die Spreiz­ körper 5 um die Scheitellinie 12 der winkelig zueinander angeordneten Stützflächen 6 und 7 (siehe die Fig. 1 und 2) reibungslos kippen. Die Teile sind so bemessen und auf­ einander abgestellt, daß bei der in Fig. 9 gezeigten auf­ rechten Stellung der Spreizkörper 5 das Ventil dicht ge­ schlossen ist. Da die Stützfläche 7 der stufenförmigen Ab­ sätze mindestens so breit ist, gemessen in der Bewegungs­ richtung 4 der Hubstange 3, wie die halbe Schmalseite 8 bzw. 9 der quaderförmigen Spreizkörper, ist das Ventil in der aus Fig. 9 ersichtlichen Schließstellung durch den Sperr­ mechanismus verriegelt, d. h., zur Aufrechterhaltung der Schließstellung ist kein äußerer Kraftaufwand erforderlich.

Vorstehend wurden die Spreizkörper 5 als quaderförmige Leisten, die sich über die Breite der Ventilplatte bzw. des Gegenlagers 2 erstrecken, beschrieben. Es ist möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, als Spreizkörper nur relativ kurze Quader zu verwenden, wobei dann auf jeder Seite des abgeflachten Teiles 3′ der Hubstange 3 bei­ spielsweise 4 solcher Quader angeordnet werden können, deren Verbindungslinien dann ein Polygonal bilden. Andere Anordnungen und Ausbildungen der Spreizkörper hinsichtlich ihrer Lage und ihrer Unterteilung sind durchaus möglich.

Soll das geschlossene Ventil nunmehr geöffnet werden, so wird die Hubstange entgegen des Pfeiles 4 nach außen ge­ zogen, die Spreizkörper kippen dabei um die Scheitellinie 12 in ihre Ausgangslage zurück und anhand der Fig. 5 bis 9 ersichtliche Bewegungsablauf vollzieht sich nun in umgekehrter Reihenfolge, d. h., die Spreizkörper 5 gehen aus der in Fig. 9 ersichtlichen Stellung beim Zurückziehen der Hubstange 3 in die aus Fig. 5 ersichtliche Lage zurück, die Federpaare 10 ziehen die Teile in ihre Ursprungslage, wie aus Fig. 3 ersichtlich zurück und das Ventil ist geöffnet, die Ventilplatte 1 befindet sich noch in der Durchgangszone des Ventiles, worauf durch Schwenken der Hubstange 3 um eine zur Ventilachse parallele Achse die Ventilplatte seitlich ausgefahren wird.

Hubstange 3 und abgeflachter Teil 3′ wurden im Ausführungs­ beispiel nach der Fig. 3 einstückig dargestellt. Es ist durchaus möglich, hier zwei getrennt gefertigte Bauteile vorzusehen, die dann in geeigneter Weise miteinander ver­ bunden werden. Für den Antrieb der Hubstange 3 dienen be­ kannte Stelltriebe, die elektrisch, motorisch, magnetisch, pneumatisch, hydraulisch od. dgl. betätigt werden. Im ge­ zeigten Ausführungsbeispiel sind ferner sowohl die Ventil­ platte 1 wie auch das Gegenlager 2 als relativ starre Bau­ teile dargestellt. Es ist durchaus möglich, einen oder beide der erwähnten Bauteile so auszugestalten, und zwar vorzugs­ weise mit ringfederartigen oder tellerfederartigen Elementen, daß sie größere Maßtoleranzen in sich auszugleichen vermögen. Für Vakuumventile zu diesem Zweck entwickelte Elemente werden hier mit Erfolg eingesetzt.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die stufenförmige Ab­ sätze bildenden Stützflächen 6, 7 in Vertiefungen der Bau­ teile vorgesehen. Grundsätzlich wäre es möglich, eine ober­ flächige Stufe an diesen Bauteilen vorzusehen, wie dies schematisch die Fig. 10 verdeutlicht. Im Interesse einer möglichst geringen Baulänge L des Ventils ist es jedoch zweckmäßig, diese winkelig zueinander stehenden, stufenförmige Absätze bildenden Stützflächen 6, 7 vertieft anzuordnen, so daß bei der Offenstellung des Ventils (Fig. 3 und Fig. 5) diese Vertiefungen umfangsgeschlossene Aussparungen bilden, in welchen diese Spreizkörper 5 zur Gänze aufgenommen sind.

Vorstehend wurde auch erläutert, daß die Stützfläche 7, auf welcher der Spreizkörper 5 bei verriegeltem Ventil aufsteht, sich parallel zur Verschieberichtung 4 der Hub­ stange 3 erstreckt. Es ist auch möglich, diese Stützfläche 7 gegenüber dieser Verschieberichtung 4 etwas zu neigen, und zwar in dem Sinne, daß sich der Winkel zwischen den beiden Stützflächen 6 und 7 (siehe Fig. 9) etwas ver­ kleinert. Beim Schließen des Ventils überfährt dann der Spreizkörper 5 die in Fig. 9 gezeigte aufrechte Stellung und kippt dabei über seine Totpunktlage hinaus etwas nach rechts. Dadurch wird eine absolut sichere Verriegelung des Ventils erzielt, da damit sozusagen die Totpunktlage des Verriegelungskörpers überfahren worden ist und daher eines entsprechenden, wenn auch geringen Kraftaufwandes in der Folge bedarf, um das Ventil wieder zu öffnen, also den Spreizkörper 5 über die erwähnte Totpunktlage hinaus zu kippen in jede Lage, die die Fig. 8 und in der Folge die Fig. 7, 6 und 5 zeigen.

Das Ventil erfährt seine größte Belastung, wenn es ge­ schlossen ist, sei es, daß diese Belastung durch den Schließ­ druck oder durch einen am geschlossenen Ventil anstehenden Differenzdruck oder durch eine Überlagerung dieser beiden Drücke hervorgerufen wird. Bei einem Ventil mit einer Nennweite von ca. 100 mm und in Ganzmetallausführung ist in einem solchen Falle der Ventilteller und das Gegenlager und damit der gesamte Spreizmechanismus mit ca. 10 000 N belastet. Während dieser enormen Belastung liegen die Spreiz­ körper 5 großflächig auf ihren jeweiligen Stützflächen 7 auf. Während des Schließvorganges aber bzw. während des Öffnens des Ventils wirken auf die erwähnten Teile nur jene Kräfte ein, die von den Blattfedernpaaren 10 aufgebracht werden. Diese Kräfte liegen bei ca. 800 N. Nur während dieser relativ geringen Belastung sind die Spreizkörper 5 von der Scheitel­ linie 12 linienförmig unterstützt. Diese Betrachtungsweise der neuen Konstruktion zeigt, welch außerordentlichen Vor­ teil gegenüber den bekannten Konstruktionen diese Erfindung bringt.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird auch eine be­ sonders günstige Übersetzung von Schließkraft zu Dichtkraft am Ventil erzielt. Diese Übersetzung liegt hier gegenüber den bekannten Spreizmechanismen ca. um das Doppelte höher, so daß mit kleinen Stellkräften hohe Schließdrücke gewonnen werden können, so daß in weiterer Folge die Stellmechanik entsprechend klein dimensioniert werden kann.

Claims (4)

1. Vakuumschieberventil mit einer rechtwinkelig zur Ventil­ achse verschiebbaren Ventilplatte und einem Gegenlager sowie einem dazwischen angeordneten Spreizmechanismus, mit welchem in Verbindung mit einer Hubstange die Ventilplatte an den Ventilsitz dichtend anpreßbar ist und zwischen der Hubstange einerseits und der Ventilplatte bzw. dem Gegen­ lager andererseits Spreizkörper liegen, welche bei entlastetem Spreizmechanismus mit der Richtung, in welche die Hubstange zum Schließen des Ventils verfahren wird, einen spitzen Win­ kel α einschließen und bei der Betätigung der Hubstange im Sinne einer Schließbewegung die Spreizkörper den spitzen Winkel α vergrößernd sich aufrichten, wobei die Spreizele­ mente an Stützflächen der Hubstange und der Ventilplatte bzw. des Gegenlagers in der Offen- und Schließstellung des Ventils jeweils halbseitig anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizkörper (5) als Quader ausgebildet sind, daß die an der Ventilplatte (1) bzw. dem Gegenlager (2) und an der Hubstange (3) vorgesehenen Stützflächen (6, 7) geradlinig eben und winkelig zueinander stehend angeordnet sind und daß bei Betätigung der Hubstange (3) im Sinne einer Schließbe­ wegung die Spreizkörper (5) um die Scheitelkante (12) der winkelig zueinander angeordneten Stützflächen (6, 7) gleit­ reibungsfrei schwenken.

2. Vakuumschieberventil nach Anspruch 1, bei dem die Stütz­ flächen in Vertiefungen der Hubstange (3) und der Ven­ tilplatte (1) bzw. des Gegenlagers (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (6, 7) durch stufenförmige Absätze in diesen Vertiefungen gebildet sind.

3. Vakuumschieberventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest annähernd parallel zur Verschieberichtung (4) der Hubstange (3) liegende Stützfläche (7) eine Breite aufweist, die zu­ mindest gleich der Breite der halben Schmalfläche (8, 9) des Spreizkörpers (5), vorzugsweise etwas größer als diese ist und der Spreizkörper (5) bei geschlosse­ nem Ventil auf dieser Stützfläche (7) aufsteht.

4. Vakuumschieberventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (7), auf welcher der Spreizkörper (5) bei geschlossenem Ventil auf­ steht, gegenüber der Verschieberichtung (4) etwas ge­ neigt ist, so daß bei geschlossenem Ventil der Spreiz­ körper (5) sich in einer seine Totpunktlage überfahrenden Lage befindet.