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Vakuumventil mit abgedichteter Ventilspindel Der Betrieb vom Hochvalzuumpumpständen
erfordert, insbesondere mit Rücksicht auf die während des Ev akuiere.ns oder nach
Erreichung des benötigten Vakuums erforderlichen Messungen, eine wissenschaftlich
geschulte Bedienung, während andererseits verhältnismäßig lange Zeiten e@rfoTderlich
werden, um die beii größeren Einrichtungen unvermeidlichen, umfangreichen. Räume
evakuieren und die im Vakuum oder Hochvakuum durchzuführenden Arbeiten abwickeln
zu können. Da, es unwirtschaftlich wäre und da es derartigen Bedienungskräften nicht
zugemutet werden. kann., während der verhältnismäßig langen Wartezeiten untätig
zu bleiben" ist es erforderlich, von ihmen während der genannten Zeiten andere Arbeiten
durchführen zu lassen. Diese andeirweitige Beschäftigung bringt es mit sich, daß
die Erinnerung für die: jeweiligen Stellungen, welche Steuerungseinrichtungen des
Pumpstandes beim letztem Verlassen desselben innehatten, inVerlu:st gerät. Trotzdem
muß die Möglichkeit erhalten bleiben, da,ß die Bedienung des Pumpstandes in jedem
Zeitpunkt und selbst nach Ablauf größerer Zeitspannen in. der Lage ist, ohne jegliche-
zeitliche Verzögerung durch Nachde!nkein oder Ablesen vom. Meirkze.ichen, Aufzeichnungen
usw. dein Handgriff durchzuführen, der beispielsweise, in Gefahrenfällen sofort
durchgeführt werden muß, um das Arbeitsgut, das öfter serienweise oder maissenw@eis,e
in. Behandlung ist, zu retten.
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Die sich hiermit ergebenden Aufgaben werden durch ein Vakuumventil
mit abgedichteter Ventilspindel gelöst, das sich erfindungsgemäß dadurch kennzeichnet,
daß der Ventilspindel einerseits
Führungsmittel -zugeordnet sind,
die eine zur Ventileröffnung bzw. zum Ventilschluß in: dem Endlagen führende Schiebebewegung
mit vor- und nachherigem, der Spindelverriagelung in den. Endlagen dienenden Drefhbewegungen
der Ventilspindel erzwingen,, während die, Ventilspindel andererseits eine nicht
rotationssymmetrische Handhabe trägt, die die, Einstellungen der Ventilspindel von
weitem anzeigt. Diese eiigenaa-tige Ausbildung des. Ventils gibt die Möglichkeit,
lediglich der Stellung der Handhabe, die beispielsweise als Bügelgriff ausgebildet
sein kann., sofort entnehmen zu können, welche Ventilstellung gerade vorhanden ist.
Ebenso, sofort durchführbar ist die dann, notwendige Steuerbewegung, da es. nur
einer kurzen Entriege, lungsbe'<vegung bedarf, um das Venil auf geradem, also
kleinstem Wege! in die an.deire End- oder in eine beliebige Zwischenstellung überführen
zu können.
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Geradführungen drehbarer Spindeln durch eine Nut mit eingreifendem
Führungsstift sind zwar an sich bekannt, es s nd abeir verhältnismäßig verwickelte
Maßnahmen erforderlich, um bei derartigen Einrichtungen den erforderlichen Dichtungsschluß
herbeiführen zu können., abgesehen davon, daß dieser nicht vollkommen durchführbar
ist. Auch schieberartig ausgeführte Absperrmittel weisen nicht die für die Erfindung
kennzeichnende Zwangsführung der Ventilspindel auf.
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Zweckmäßig bestehen. die Führungsmittel aus einem auf der Ventillspindel
angeordneten. Führungskörper mit f-förmiger Ausnehmung sowie aus einem in diese
Aus,nehmung eingreifenden Anschlag, der von. einem den Führungskörper der Spindel
umschließenden Ansatz des Gehäuses gehaltert sein kann. Bilden dabei mindestens
einer derEndschenkel dar f-förmigenAusnehmung einen stumpfen Winkel mit dem Mittelschenkel,
so tritt bei Eintritt des Anschlages. in diesen Endschenkel nicht nur eine Verriegelung
der Spindel in der Endstellung, sondern auch eine. Verstärkung des Dichtungsdruckens
ein, der zwischen Ventilteller und Ventilsitz herrscht. Dieser kann; in seiner Größe
noch dadurch verändert werden,, daß der Anschlag gegen das ihn halternde Gehäuse
einstellbar ist.
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Die Wirksamkeit der bei derartigen: Vakuumventilen benötigten Dichtungen
kann dadurch in vollem Umfange, aufrechterhalten werden, daß man die Dichtungen
von. Differenzdrücken wenigstens in der einen Endstellung leas, Ventiltellers entlastet.
Das kann dadurch erreicht werden, daß der als Spindedabschluß der Ventilspindel
vorgesehene Ventilteiler als Doppel:sitzventil derart ausgebildet ist, daß dien
Ventilspindeldichtung in der Endlage der Ventilspindel, in der der Ventilteller
an etwa einer vom Gehäuse gebildeten Führung anliegt, von dem Differenzdruck der
angrenzenden Räume entlastet wird. Es ist zwar an sich bekannt, Ventilteller auf
beidem, Seiten mit Dichtungen zu versehen, damit sie in den beiden Endlagen des
Ventiltellers wirksam werden. In diesen Fällen sperren aber die Ventilteller die
hinter den Ventilsitzen liegenden. Räumei ab oder eröffnen den, Zugang zu ihnen,
so, daß beide Ventiltellerflächem, als Ventile wirksam sind, während erfindungsgemäß
die zweite Dichtung nur die Aufgabe hat, die voirgeoTdnete Dichtung von auftretenden
Differenzdrücken zu entlasten.
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In an sieh beakannter Weise besteht dabei die eigentliche Ventilspindeldich.tung
aus zwei hohlkegelstumpfförmigen Manschetten:, die an der kleineren Stumpffläche
einander gegenüberliegen, deren so, geibildeteT Hohlraum mit Vakuumdi-chtungsmitteln
ausgefüllt ist und deren freien Randkanten als Lippendichtungen an der Ventilspindel
anliegen.
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Die Zeichnung zeigt eine Ausführung der Erfindung am Beispiel eines.
handbetätigten. Ventils, wie es etwa anzuordnen ist, um mittels einer Leitung einen
Raum zu evakuieren, der dann mittels eines anderen, nicht gezeichneten Ventils durch
Verbindung mit der Atmosphäre geflutet wird.
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In der Zeichnung bezeichnet i die zu einer Vor-oder Hochvakuumpumpe
führende Leitung, die mittels eines Ventils während der Zeit zu schließen ist, in
der Raum :2 durch Verbindung mit der Atmosphärei geflutet werden, soll, während
derselbe Raum a durch Eröffnung des Ventils mit dear Evakuierungsleitung i zu verbinden
und dadurch zu evakuieren ist. Zu diesem Zwecke ist ein Ventiltellerkörper 3 vorgesehen,
dessen Teller 4 und. 5 aus elastisch nachgiebigen Stoffen, etwa aus. Gummiringen,
bestehen. Der Ventiltel:lerkörper 3 ist in einenn Ventilschaft 6 gehalten, der seinerseits
eine Führung in der Wandung 7 findet, die ihrerseits den Raum a begrenzt. Um dabei
den Ventilischaft 6 durch die Wandung 7 gegen das. Vakuum oider gegen das Hochvakuum
im Raum a abgedichtet durchführen zu können, sind folgende Maßnahmen getroffen.
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In einer Ausnehmung 8 der Wandung 7, die durch einen Stopfen 9 zugänglich
bzw. zu. verschließen isst, liegen zwei manschettenförmige Dichtungen io, il, die
ben 12 und 13 die Foirm je eines Hohlkegelstumpfes aufweisen. Es entstehen auf diese
Weiser freie! Randkanten, 14 und 15, die am Schaft 6 leas Ventils anliegen. Dadurch,
daß die Randkanten 14 und 15 vor dem Auftreffen, der so gebildeten Lippendichtungen
einen Durchmesser aufweisen können,, der, etwas geringer ist als der Durchmesser
des Ventilschaftes. 6@, liegen die Randkanten 14 und 15 der Lippen 1z und
13 mit einer gewissen Vorspannung, die dem Dichtungsdruck entspricht, am Ventilschaft
6 am,. Die Dichtungen. begrenzen. dabei einen, Hohlraum 16, der zweckmäßig mit Vakuumölen
oder -fetten ausgefüllt ist, die vorher einem Vakuum, vorzugsweise einem Hochvakuum,
ausgesetzt waren, so, daß sie völlig gasfrei sind. Diese Öle oder Fette füllen etwaige
mikroskopische Lücken zwischen den Randkanten 14 und 15 und dem Ventilschaft 6 völlig
aus, so daß eine hochwirksame Vakuumdichtung entsteht.
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Der Ventilschaft 6 geht an seinem zum Ventiltellerkörper 3 entgegengesetzten
Ende in einen
zylindrischen Führungskörper 17 über, der in einer
sich an, die, Wandung 7 ansetzenden Rohrhülle 18 geführt ist. Dem, Ab@schluß der
Ventilteile 3, 6, 17 bildet ein nicht rotationssymmetrischer, also bügellförmiger
Handgriff i9, über den das Ventil 3, 6, 17 betätigt wird. Der Führungskörper 17
weist bei 2o eine Nut auf, die in axialer Richtung verläuft und die in peripherer
Richtung kurzes Ansätze2i und 22 aufweist. In. der Nut .2o, die am Ventiltellerkösrper
natürlich nur einmal vorgesehen zu werden braucht, die aber aus. Gründeln, der Verdeutlichung
außer in der Ansicht bei 2o' nochmals im Schnitt gezeigt ist, führt sich der Anschlag
23, der als Verlängerung des Schraubenbolzens 24 ausgebildet ist. Der Schraubenbodzen
findet seinen Halt in der Querplatte 25, die ihrerseits in einer schlitzförmigen
Ausnehmung 26 der Wandung 18 geführt ist. Eine entsprechende Querplatte27 bildet
dass Widerlabger für die Bolzemmutter 28. Der Bolzen 24 selbst liegt in einer schlitzförmigen
Ausnehmung 29 der Wandung 18, so daß die Möglichkeit zu einer axialen Verstellung
und Feststellung des Schraubenbolzens 24 und damit des Ans.oh;lages 23 gegeben ist.
Auf diese Weise sind die Endlagen des Ventils 3, 6, 17 veränderlich, und. damit
ist die Vorspannung veränderlich, mit der die Ventilteller 4 und 5 an. ihren Sitzen:
zur Anlage! kommen. Der erste diese- Sitze wird bei 30 von der, Wandun- 31 gebildet,
in der die Leitung i liegt, während der zweite Sitz 32 von einem entsprechenden
ringförmigen Vorsprung der Wandung 7 gebildet ist. Die Verhältnisse sind dabei so,
getroffen, daß in der Stellung des. Ventils 3, 6, 17, in der es die Leitung i eröffnet
hat und in der demgemäß Raum 2 unter Vakuum steht, Ventilteller 5 am Sitz 32 dichtend
angelegt bleibt. Dadurch sind zunächst die Lippendichtungen io, 12, 14 und 11, 13,
15 gegen das Vakuum im Raum 2 abgeschirmt, so daß der Vesntiltell.erkörpar mit seinem
Ventilteller 5 als Vorschaltdichtung diel Hauptdichtungen 10, 12, 14 und i i, 13,
15 entlastet. Weiter wird erreicht, daß das Ventil mit einer in einem Zuge ausführbaren
Bewegung von der einen in die andere Endstellung gelangt, daß die periphere Einstellung
am Stand des Griffes i9 leicht und schnell erkennbar bleibst und daß auf die Dichtungskörper
4 und 5 nur vorbestimmte ausreichende, aber kenne zu Beschädigungen führenden Kräfte
ausgeübt werden können.