ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1994 года по МПК F04B37/14 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для электронно-лучевой и диффузионной сварки, нанесения покрытий в вакууме.

Известно высоковакуумное быстродействующее откачное устройство, содержащее откачиваемую камеру, затвор с тарелью и вакуумным вводом, клапан напуска воздуха, высоковакуумный насос с магистралью откачки и форвакуумный насос.

Вакуумирование откачиваемой камеры осуществляется при открытом затворе высоковакуумным насосом и через магистраль откачки форвакуумным насосом последовательно.

Недостатком известной конструкции является снижение степени вакуумирования и увеличение времени откачки вследствие натекания воздуха в откачиваемую камеру в местах подсоединения к ней клапана напуска воздуха и вакуумного ввода к затвору. Наличие в объеме, откачиваемом высоковакуумным насосом, тарели и вакуумного ввода также увеличивает время откачки и снижает степень вакуумирования.

Известна вакуумная печь шахтного типа, содержащая откачиваемую камеру, затвор с тарелью и вакуумным вводом, высоковакуумный насос с магистралью откачки, байпасную магистраль и форвакуумный насос. Откачка камеры осуществляется следующим образом. Тарель затвора устанавливают в крайнее нижнее положение. Через байпасную магистраль осуществляют откачку камеры форвакуумным насосом. Затем закрывают байпасную магистраль и, установив тарель в крайнее верхнее положение, откачивают камеру высоковакуумным насосом и через магистраль откачки форвакуумным насосом последовательно.

Недостатком известной конструкции являются снижение степени вакуумирования и увеличение времени откачки вследствие натекания воздуха в откачиваемую камеру в местах подсоединения к затвору вакуумного ввода и байпасной магистрали.

Известна вакуумная установка, выбранная в качестве прототипа, содержащая откачиваемую камеру, затвор с тарелью, рычагом и вакуумным вводом, клапан напуска воздуха, высоковакуумный насос с магистралью откачки, байпасную магистраль и форвакуумный насос. Установка работает следующим образом. Тарель затвора устанавливают в крайнее нижнее положение. Через байпасную магистраль осуществляют откачку камеры форвакуумным насосом, затем закрывают байпасную магистраль и, установив тарель в крайнее верхнее положение, откачивают камеру высоковакуумным насосом и через магистраль откачки форвакуумным насосом последовательно.

Недостатком известной конструкции являются снижение степени вакуумирования и увеличение времени откачки вследствие натекания воздуха в откачиваемую камеру в местах подсоединения к ней клапана напуска воздуха, вакуумного ввода и байпасной магистрали. Наличие в объеме, откачиваемом высоковакуумным насосом, рычага, тарели и вакуумного ввода также увеличивает время откачки и снижает степень вакуумирования.

Целью изобретения является повышение степени вакуумирования и сокращение времени откачки.

Указанная цель достигается тем, что в вакуумной установке, содержащей откачиваемую камеру, затвор с тарелью, рычагом и вакуумным вводом, клапан напуска воздуха, высоковакуумный насос с магистралью откачки, байпасную магистраль и форвакуумный насос, затвор снабжен перегородкой, разделяющей его на две камеры и имеющей отверстие, оснащенное по контуру дополнительным вакуумным уплотнением, первая камера соединена с откачиваемой камерой и высоковакуумным насосом, а вторая камера соединена с клапаном напуска воздуха и байпасной магистралью, кроме того, тарель расположена в первой камере и оснащена седлом, обращенным к перегородке и имеющим возможность взаимодействия с дополнительным вакуумным уплотнением, а во второй камере расположены вакуумный ввод и рычаг, конец которого, прикрепленной к тарели, введен в первую камеру через отверстие в перегородке.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая установка отличается тем, что затвор снабжен перегоpодкой, разделяющей его на две камеры и имеющей отверстие, оснащенное по контуру дополнительным вакуумным уплотнением, первая камера соединена с откачиваемой камерой и высоковакуумным насосом, а вторая камера соединена с клапаном напуска воздуха и байпасной магистралью, кроме того, тарель расположена в первой камере и оснащена седлом, обращенным к перегородке и имеющим возможность взаимодействия с дополнительным вакуумным уплотнением, а во второй камере расположены вакуумный ввод и рычаг, конец которого, прикрепленный к тарели, введен в первую камеру через отверстие в перегородке.

Таким образом, заявляемая вакуумная установка соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан общий вид установки в сечении при закрытом затворе (тарель затвора находится в крайнем нижнем положении); на фиг.2 - узел I на фиг. 1 (открытое состояние затвора, т.е. тарель находится в крайнем верхнем положении); на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 (поперечное сечение затвора по оси вакуумного ввода). Направление перемещения рычага и тарели поясняется стрелками.

Установка содержит откачиваемую камеру 1, затвор 2, высоковакуумный насос 3 с магистралью откачки 4, байпасную магистраль 5 и форвакуумный насос 6. Затвор 2 разделен перегородкой 7 на камеры 8 и 9. Камера 8 соединена с откачиваемой камерой 1 и высоковакуумным насосом 3, в ней расположена тарель 10, которая оснащена седлом 11. Камера 9 соединена с клапаном напуска воздуха 12 и байпасной магистралью 5. В камере 9 расположены вакуумный ввод 13 и рычаг 14, конец которого введен в камеру 8 через отверстие 15 в перегородке 7 и прикреплен к тарели 10. Отверстие 15 оснащено дополнительным вакуумным уплотнением 16. Привод 17 установлен снаружи затвора 2 и соединен с вакуумным вводом 13. Магистраль откачки 4 и байпасная магистраль 5 через клапаны 18 и 19 соответственно сообщены с форвакуумным насосом 6.

Обрабатываемое изделие 20 помещают в откачиваемую камеру 1.

Высоковакуумный и форвакуумный насосы выполнены, например, паромасляным и пластинчато-роторным соответственно.

Установка работает следующим образом.

Закрывают затвор 2, т.е. с помощью привода 17, вакуумного ввода 13 и рычага 14 тарель 10 устанавливают в крайнее нижнее положение. Закрывают клапан 19 байпасной магистрали 5, открывают клапан 18 магистрали откачки 4 и форвакуумным насосом 6 производят откачку высоковакуумного насоса 3, который затем включают и выводят на рабочий режим.

В откачиваемую камеру 1 помещают обрабатываемое изделие 20. Закрывают клапан 18, открывают клапан 19 и откачивают форвакуумным насосом 6 камеру 9 затвора 2, через отверстие 15 в перегородке 7 камеру 8 и откачиваемую камеру 1. Затем открывают затвор 2, т.е. поднимают тарель 10 в крайнее верхнее положение до соприкосновения седла 11 с дополнительным вакуумным уплотнением 16. При этом камера 8 затвора 2 и откачиваемая камера 1 вакуум-плотно отсекаются от камеры 9 затвора 2, а следовательно, и от клапана напуска воздуха 12, вакуумного ввода 13 и байпасной магистрали 5. Открывают клапан 18 и высоковакуумным насосом 3 производят откачку камеры 8 и откачиваемой камеры 1.

По окончании работы закрывают затвор 2 (устанавливают тарель в крайнее нижнее положение) и клапан 19, открывают клапан напуска воздуха 12 и производят напуск воздуха в откачиваемую камеру 1 через отверстие 15 в перегородке 7. Обработанное изделие 20 извлекают из откачиваемой камеры 1.

Применение в затворе перегородки, вакуум-плотно разделяющей его на две камеры, первая из которых соединена с откачиваемой камерой и высоковакуумным насосом, позволяет уменьшить объем затвора, откачиваемый высоковакуумным насосом, при этом повышается степень вакуумирования и сокращается время откачки.

Так как перегородка имеет отверстие, оснащенное по контуру дополнительным вакуумным уплотнением, а тарель, расположенная в первой камере, оснащена седлом, обращенным к перегородке, то при взаимодействии седла с дополнительным вакуумным уплотнением (открытое положение затвора) уменьшается натекание воздуха из второй камеры в первую и откачиваемую камеру. Это приводит к повышению степени вакуумирования и сокращению времени откачки.

В связи с тем, что вторая камера соединена с байпасной магистралью, клапаном напуска воздуха и в ней установлен вакуумный ввод, воздух, натекающий в затвор в местах их присоединения, удаляется форвакуумным насосом через байпасную магистраль, минуя первую камеру затвора и откачиваемую камеру, что существенно повышает степень вакуумирования и сокращает время откачки.

Кроме того, конец рычага, установленного во второй камере, введенный в первую камеру через отверстие в перегородке и прикрепленный к тарели при открытии затвора, убирается из первой камеры во вторую, а тарель прилегает к перегородке, освобождая при этом первую камеру для беспрепятственного продвижения к высоковакуумному насосу откачиваемой среды, что повышает степень вакуумирования и сокращает время откачки.

Вторая камера затвора в режиме высоковакуумной откачки может использоваться в качестве форвакуумного баллона при открытых клапанах 18 и 19. При этом форвакуумный насос может отключаться на длительное время, что приводит к существенной экономии электроэнергии.

Изобретение относится к конструкции вакуумных установок. Целью изобретения является повышение степени вакуумирования и сокращение времени откачки. В начальный момент откачки камеры 1 тарель 10 затвора 2 находится в нижнем положении. Предварительная откачка камеры 1 производится форвакуумным насосом 6 при открытом клапане 19 через байпасную магистраль 5 и через камеры 8 и 9 затвора 2. Для откачки камеры 1 высоковакуумным насосом 3 тарель 10 перемещается в верхнее положение и седлом 11 ложится на дополнительное вакуумное уплотнение 16, закрывая отверстие 15 в перегородке 7. Откачка производится через камеру 8. Вакуумный ввод 13 рычага 14, клапан напуска воздуха 12 и уплотнение ввода байпасной магистрали 5 находятся в камере 9 затвора 2 и изолируются от откачиваемой камеры 1. Положительный эффект изобретения достигается благодаря исключению натекания воздуха в откачиваемую камеру через уплотнения вакуумного ввода затвора, клапана напуска воздуха и байпасной магистрали. 3 ил.

ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА, содержащая откачиваемую камеру, затвор с тарелью, рычагом и вакуумным вводом, клапан напуска воздуха, высоковакуумный насос с магистралью откачки, байпасную магистраль и форвакуумный насос, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени вакуумирования и сокращения времени откачки, затвор снабжен перегородкой, разделяющей его на две камеры и имеющей отверстие, оснащенной по контуру дополнительным вакуумным уплотнением, первая камера соединена с откачиваемой камерой и высоковакуумным насосом, а вторая камера - с клапаном напуска воздуха и байпасной магистралью, кроме того, тарель расположена в первой камере и оснащена седлом, обращенным к перегородке и имеющим возможность взаимодействия с дополнительным вакуумным уплотнением, а во второй камере расположены вакуумный ввод и рычаг, конец которого, прикрепленный к тарели, введен в первую камеру через отверстие в перегородке.