ВАКУУМНЫЙ ЗАТВОР Российский патент 1998 года по МПК F16K51/02 

Изобретение относится к оборудованию вакуумных приборов и может быть использовано для герметичного перекрытия двух высоковакуумных объемов с перепадом давления в диапазоне 10^-5 - 10^-7 Па.

Известен манипулятор для герметизации вакуумного объема, содержащий установочную опору, клапан и связывающие их герметичные упругодеформируемые элементы приводов наведения и герметизации клапана, закрепленные на опоре с возможностью перемещения клапана в двух взаимно перпендикулярных направлениях и подключенные к источнику подачи текучей среды.

Указанное техническое решение является наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату. Однако известная конструкция не обеспечивает высокой надежности герметизации из-за отсутствия стабильного наведения клапана на седло и недостаточных усилий, связанных с несимметричностью приводов и недостаточной его жесткостью.

Задачей, на разрешение которой направлено заявляемое изобретение, является усовершенствование конструкции вакуумного затвора.

Конкретный технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении надежности герметизации высоковакуумных объемов.

Указанный технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, достигается тем, что в известной конструкции вакуумного затвора упругодеформируемый элемент привода наведения клапана выполнен в виде симметричного замкнутого контура, образованного парами вогнутых и выпуклых участков трубки, к одному из вогнутых участков которой через пружину подсоединен клапан, оси которого расположены на осях симметрии контура, а другой вогнутый участок связан с опорой.

Упругодеформируемый элемент привода герметизации клапана может быть выполнен из двух симметричных замкнутых контуров, расположенных симметрично вдоль большой оси клапана, перпендикулярного к плоскости контура привода наведения клапана, каждый из контуров образован парами вогнутых и выпуклых участков трубки, один из вогнутых участков каждой трубки закреплен на опоре, а другой через прижимы взаимодействует с клапаном. В других вариантах упругодеформируемый элемент привода герметизации клапана может быть выполнен в виде не менее одной пары сильфонов или запаянных трубок, закрепленных симметрично осям клапана на опоре и взаимодействующих с клапаном. При этом установочная опора может быть выполнена в виде скобы, продольная плоскость симметрии которой проходит через большую ось клапана перпендикулярно к нему.

Примером промышленной применимости является вакуумный затвор, представленный на фиг. 1,2,3 - вариант 1; на фиг. 4,5,6 - вариант 2; на фиг. 7,8,9 - вариант 3.

Вакуумный затвор содержит: установочную опору 1, клапан 2 и связывающие их герметичные упругодеформируемые элементы 3 и 4 приводов наведения и герметизации. Упругодеформируемые элементы 3 и 4 подключены патрубками 5 и 6 к источнику текучей среды (не показан). Упругодеформируемый элемент 3 привода наведения клапана выполнен в виде симметричного замкнутого контура, образованного парами вогнутых и выпуклых участков трубки.

Трубка имеет сечение с различными моментами сопротивления по осям симметрии, обеспечивающими ее деформацию в строго определенном направлении. К одному из вогнутых участков через пружину 7 и пластину 8 подсоединен клапан 2. Оси клапана расположены на осях симметрии контура, а другой вогнутый участок трубки связан с опорой 1.

По варианту 1 упругодеформируемый элемент 4 привода герметизации клапана выполнен из двух симметричных замкнутых контуров, расположенных симметрично вдоль большой оси клапана, перпендикулярно к плоскости контура привода наведения клапана. Каждый из контуров элемента 4 образован парами вогнутых и выпуклых участков трубки. Один из вогнутых участков каждой трубки закреплен на опоре 1, а другой через прижимы 9 взаимодействует с клапаном 2.

По варианту 2 упругодеформируемый элемент привода герметизации клапана выполнен в виде не менее одной пары сильфонов 10, закрепленных симметрично осям клапана на опоре 1 и взаимодействующих с клапаном 2.

По варианту 3 упругодеформируемый элемент привода герметизации клапана выполнен в виде двух герметично запаянных по торцам трубок 11, расположенных симметрично относительно малой оси клапана между опорой и клапаном с возможностью взаимодействия с последним. На опоре 1 трубки 11 крепятся с помощью упругих защелок 12.

Во всех вариантах установочная опора 1 может быть выполнена в виде скобы, продольная плоскость симметрии которой проходит через большую ось клапана перпендикулярно к нему. клапан 2 снабжен резиновым уплотнителем 13.

Работает вакуумный затвор следующим образом.

Установочная опора 1 с закрепленными на ней элементами 3,4 приводов наведения и герметизации клапана крепится к внутренней стенке вакуумного технологического объема у отверстия. При подаче жидкого или газообразного энергоносителя по патрубкам 6 во внутреннюю полость герметичных упругодеформируемых элементов 4 привода герметизации клапана 2, трубки и сильфоны изменяют свою форму и, воздействуя через прижимы 9 или непосредственно на клапан 2, перемещают его вместе с резиновым уплотнением 13 до упора в седло клапана, создавая необходимое усилие герметизации отверстия.

Для разгерметизации отверстия энергоноситель стравливают из внутренних полостей элементов 4. Прижимы 9 отходят от клапана 2. Пружина 7 через пластину 8 отжимает клапан от седла. При подаче энергоносителя по патрубку 5 во внутреннюю полость элемента 3 привода наведения клапана трубки контура выгибаются и клапан смещается в сторону от отверстия, открывая проход для подачи необходимых технологических материалов в вакуумный объем.

Повторная герметизация осуществляется в обратном порядке.

Наибольший эффект от использования предлагаемого изобретения может быть получен при герметизации прямопролетных отверстий в вакуумных технологических объектах при перепаде давления 10^-5 - 10^-7 Па.

Благодаря описанным особенностям выполнения вакуумного затвора обеспечивается надежная герметизация высоковакуумных объемов при исключении попадания в них продуктов трения износа.

Вакуумный затвор относительно к вакуумному оборудованию и предназначен для надежной герметизации вакуумных объемов. Вакуумный затвор содержит установочную опору 1, клапан 2 и связывающие их герметичные упругодеформируемые элементы 3 и 4 приводов наведения и герметизации клапана 2. Элементы закреплены на опоре 1 с возможностью перемещения клапана в двух взаимноперпендикулярных направлениях и подключены к источнику подачи текучей среды. Упругодеформируемый элемент 3 привода наведения клапана выполнен в виде симметричного замкнутого контура, образованного парами вогнутых и выпуклых участков трубки. К одному из вогнутых участков через пружину 7 подсоединен клапан, а другой связан с опорой. Оси клапана расположены на осях симметрии контура. 4 з.п. ф-лы. 9 ил.

1. Вакуумный затвор, содержащий установленную опору, клапан и связывающие их герметичные упругодеформируемые элементы приводов наведения и герметизации клапана, закрепленные на опоре с возможностью перемещения клапана в двух взаимно перпендикулярных направлениях и подключенные к источнику подачи текучей среды, отличающийся тем, что упругодеформируемый элемент привода наведения клапана выполнен в виде симметричного замкнутого контура, образованного парами вогнутых и выпуклых участков трубки, к одному из вогнутых участков которой через пружину подсоединен клапан, оси которого расположены на осях симметрии контура, а другой вогнутый участок связан с опорой. 2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что упругодеформируемый элемент привода герметизации клапана выполнен из двух симметричных замкнутых контуров, расположенных симметрично вдоль большой оси клапана перпендикулярно к плоскости контура привода наведения клапана, каждый из контуров образован парами вогнутых и выпуклых участков трубки, один из вогнутых участков каждой трубки закреплен на опоре, а другой через прижимы взаимодействует с клапаном. 3. Затвор по п.1, отличающийся тем, что упругодеформируемый элемент привода герметизации клапана выполнен в виде не менее одной пары сильфонов, закрепленных симметрично осям клапана на опоре и взаимодействующих с клапаном. 4. Затвор по п.1, отличающийся тем, что упругодеформируемый элемент привода герметизации клапана выполнен в виде не менее одной пары герметично запаянных по торцам трубок, расположенных симметрично относительно малой оси клапана между опорой и клапаном с возможностью взаимодействия с последним. 5. Затвор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что установочная опора выполнена в виде скобы, продольная плоскость симметрии которой проходит через большую ось клапана перпендикулярно к нему.