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, запорный орган с приводом его перемещения, выполненный в виде герметичного упругодеформируемого изогнутого трубчатого элемента, закрепленного на опоре с возможностью перемещения запорного органа по криволинейной траектории и подключенного к источнику подачи текучей среды (см. Александрова А.Т. Электронное машиностроение, робототехника, технология ЭВП, МИЭМ, межвузовский сборник научных трудов, М., 1984, с.17-18; Маляров С.М. Кинематические характеристики элементов вакуумных манипуляторов на основе сварных упругодеформируемых элементов, рис.1 [1]).

Указанное техническое решение является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Однако известная конструкция не обеспечивает высокой надежности герметизации из-за отсутствия стабильного наведения запорного органа на седло и недостаточных усилий, связанных с несимметричностью приводов и малой их жесткостью. Кроме того, известное техническое решение имеет сложную конструкцию вследствие наличия двух раздельных приводов наведения и герметизации запорного органа.

Задачей изобретения является упрощение конструкции вакуумного затвора и повышение надежности его эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в вакуумном затворе, содержащем установочную опору, запорный орган с приводом его перемещения, выполненным в виде герметичного упругодеформируемого изогнутого трубчатого элемента, закрепленного на опоре с возможностью перемещения запорного органа по криволинейной траектории и подключенного к источнику подачи текучей среды, согласно изобретению упругодеформируемый элемент привода перемещения закреплен на опоре с возможностью перемещения запорного органа в плоскости, проходящей через ось затвора и выполнен в виде спирали, состоящей из симметричных относительно опоры участков, одни концы которых соединены через амортизаторы с запорным органом, а другие с опорой.

На фиг. 1 представлен вакуумный затвор, общий вид; на фиг. 2 - вид на затвор сбоку с разрезом.

Вакуумный затвор содержит установочную опору 1, запорный орган 2 и привод перемещения запорного органа, выполненный в виде герметичного упругодеформируемого спирального элемента 3. К опоре подведена магистраль 4 от источника текучей среды под давлением. Опора 1 установлена по оси 5 затвора. Спиральный элемент 3 закреплен на опоре 1 с возможностью перемещения запорного органа в плоскости, проходящей через ось затвора, и состоит из симметричных относительно опоры 1 участков 6 и 7. Концы этих участков через кронштейны 8 и 9 соединены с запорным органом 2 посредством амортизаторов 10 и 11. Запорный орган снабжен уплотнителем 12.

Вакуумный затвор работает следующим образом. Установочная опора 1 с закрепленным на ней спиральным элементом 3 привода перемещения запорного органа 2 крепится с помощью болтового соединения, магнита или вакуумных присосок к стенке вакуумного технологического объема у отверстия по оси 5 затвора так, чтобы запорный орган размещался с возможностью полного перекрытия отверстия при подаче давления в систему.

При подаче жидкого или газообразного энергоносителя оба участка 6 и 7 спирального элемента 3 изменяют свою форму, и их концы с кронштейнами 8 и 9 перемещают запорный орган 2 по дуге вокруг оси спирали до прижатия уплотнителя 12 запорного органа к седлу затвора.

При этом кронштейны 8 и 9 через амортизаторы 10 и 11 воздействуют на запорный орган. Амортизаторы могут быть выполнены в виде запаянных по торцам отрезков тонкостенной упругодеформируемой трубки, аналогичной той, из которой изготовлен спиральный элемент 3.

Сами амортизаторы приварены к концам кронштейнов 8 и 9 и к запорному органу 2. Наличие амортизаторов необходимо для компенсации перекосов запорного органа при его перемещении на конечном участке траектории. Кроме того, они гасят колебания давления и компенсируют отклонения формы, создавая равномерное прижатие уплотнителя 12 к седлу затвора. Благодаря этому обеспечивается высокая степень герметизации вакуумного объема. Для разгерметизации энергоноситель стравливают из внутренних полостей спирального элемента 3, и участка 6 и 7 спирального элемента принимают свою первоначальную форму, отводя кронштейны 8 и 9 с запорным органом 2 от отверстия затвора и освобождая проход для загрузки необходимых технологических материалов в вакуумный объем.

Повторная герметизация осуществляется аналогичной описанной.

Наибольший эффект от использования предлагаемого изобретения может быть получен при герметизации прямоугольных отверстий в вакуумных технологических объемах.

Благодаря тому, что привод перемещения запорного органа закреплен на опоре с возможностью перемещения запорного органа в плоскости, проходящей через ось затвора, и выполнен в виде спирали, состоящей из симметричных относительно опоры участков, одни концы которых соединены через амортизаторы с запорным органом, а другие - с опорой, достигается упрощение конструкции вакуумного затвора и повышение надежности его в эксплуатации.

Устройство относится к вакуумным затворам и может быть использовано для герметичного перекрытия двух высоковакуумных объемов с перепадом давления 10^-5 - 10^-7 Па. Устройство содержит запорный орган и привод его перемещения по криволинейной траектории в плоскости, проходящей через ось затвора. Привод выполнен в виде трубчатого упругодеформируемого герметичного спирального элемента, закрепленного на установочной опоре и подключенного к источнику подачи текучей среды. Спиральный элемент состоит из симметричных относительно опоры участков, одни концы которых соединены через амортизаторы с запорным органом, а другие - с опорой. Изобретение упрощает конструкцию вакуумного затвора, повышает надежность его эксплуатации. 2 ил.

Вакуумный затвор, содержащий установочную опору, запорный орган с приводом его перемещения, выполненным в виде герметичного упругодеформируемого изогнутого трубчатого элемента, закрепленного на опоре с возможностью перемещения запорного органа по криволинейной траектории и подключенного к источнику подачи текучей среды, отличающийся тем, что упруго-деформируемый элемент привода перемещения закреплен на опоре с возможностью перемещения запорного органа в плоскости, проходящей через ось затвора, и выполнен в виде спирали, состоящей из симметричных относительно опоры участков, одни концы которых соединены через амортизаторы с запорным органом, а другие - с опорой.