Запорное устройство Советский патент 1981 года по МПК F16K49/00 

(54) ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к машшостроению, в частности к вакуумной технике, где может быть использовано например в сверхвысоковакуумных установках для отсечения средств откачки в системах шлюзования, в печах отжига и вводах движения. Известно запорное устройство, в корпусе, снабженном системой охлаждения, и электронагревателем, установлены седло, перекрываемое герметизирующим экраном,- и ванна с металлом-уплотнителем, образующим с герметизирующим экраном под воздействием элект ронагревателя затвор, переме чаемый штоком привода l 1. Недостатками данного устройства являются низкие ресурс и надежность, поскольку при открытии затвора на поверхности герметизирующего элемента образуется окисная пленка, которая не смачивается метатшом-уплотнителем в связи с чем нарушается герметичность, кроме того, герметизирукщий экран не может быть выведен из потока среды. Цель изобретения - повышение ресурса и надежности работы. Поставленная цель достигается тем, что в ванне с металлом-уплотнителем установлен защитный экран, жестко соединенный со штоком привода и охватывакщий герметизирукщий экран, причем герметизирующий экран установлен в корпусе свободно, а шток снабжен приводом осевого и поворотного перемещения. На фиг. 1 схематически показано запорное устройство, закрытое положение; на фиг. 2 - то же, открытое положение . Запорное устройство содержит корпус 1 с пристыковочныш фланцами. Корпус имеет кольцевую ванну 2, в нижней части которой расположена система охлаждения 3, а снаружи размещен электронагреватель 4. Внутри кольцевой ванны 2 размещен металл-уплотнитель 5, например индий, олово или их эвтектика. Металл-уплотнитель периодически взаимодействует с герметизирующим экраном 6, выполненным в виде чашки с цилин Jpичecкoй стенкой, нижний конец которой размещен в кольцевой канавке защитного экрана 7, буртики которого посредством шпилек 8 жестко закреплены на валу 9, взаимодействующем с кулачком 10, который жестко закреплен на фланце 11, Конец вала 9 также соединен с осью 12 и с внутренним стаканом 13, на наружной стороне которого закреплен якорь 14. На оси 12 установлен подшипник 15, /наружное кольцо которого закреплено на фигурной гайке 16, выполненной в виде стакана со штоком, внутри которого имеется резьбовое отверстие, а снаружи направляющий паз под шпонку 17. Фигурная гайка 16 герметично соединена с сильфоном 18, который присоединен к патрубку 19, цилиндрическая стенка которого выполнена из немагнитного материала и прикреплена к корпусу I. Шпонка 17 закреплена на направляющей 20, установленной на стакане 13, при этом на нижнем конце направляющей закреплен подшипник 21, внутреннее кольцо которого установлен на чашке 22, к дну которой прикреплен винт 23, взаимодействующий с фигурной гайкой 16. К основанию чашки 22 прикреплен маховик 24, выполненный в виде стакана, на внутренней стороне которого закреплены магнитные элементы 25, взаимодействующие через немагнитную стенку патрубка I9 с якорем 14.

Запорное устройство работает следующим образом.

Процесс закрытия затвора происходит в следующем порядке. При вращении маховика 24 магнитные элементы 25 взаимодействуют с якорем 14, расположенным при открытом затворе напротив магнитных элементов 25, что приводит к вращению внутреннего стакана 13 и вала 9 с сопрягаемыми деталями. При вращении вал 9 выйдет из паза кулачка 10 и упрется в него своим свободным .концом. Продолжая вращение ручки в том же направлении, осуществляется вращение винта 23 в фигурной гайке 16 ограниченной от вращения шпонкой 17, закрепленной на направляющей 20. При этом происходит поступательное перемещение вниз фигурной гайки 16

С закрепленными на ней осью 12 внутренним стаканом 13 и вапом 9. Одновременно с вращением маховика 24 включают электронагреватель 4 и расплавляют металл-уплотнитель 5, расположенный в кольцевой ванне 2. При дальнейшем вращении маховика 24 защитный экран 7 с герметизирующим экраном 6 входит в расплавленный, металл-уплотнитель 5 кольцевой ванны 2что приводит к расплавлению спая между защитным экраном 7 и герметизирующим экраном 6. После того как герметизирующий экран 6 упрется в стенку кольцевой ванны 2, защитный экран 7 продолжает движение вниз до упора б дно кольцевой ванны 2, открывая при этом нижнюю цилиндрическую неокисленную часть, герметизирующего экрана для взаимодействия с чистым неокисленным металлом-уплотнителем 5

.кольцевой ванны 2. При этом обеспечивается смачивание поверхности герметизирующего экрана чистым металлом-уп.лотнителем 5, что и обеспечивает герметичность данного соединения. Затем вращение маховика 24 прекращается,выключается электронагреватель 4 и включается система охлаждения 3, что приводит к затвердеванию металла-уплотнителя 5 и образованию герметичного соединения. После этого система охлаждения 3 выключается и процесс герметизации затвора закончен.

Процесс открытия затвора осуществлется в следующем порядке. Включают электронагреватель 4 и расплавляют металл-уплотнитель 5 в кольцевой ванне 2. Затем, вращая маховик 24 в обратном направлении, осуществляют вращение винта 23 в фигурной гайке 16, ограниченной от вращения шпонкой 17. При этом происходит поступательное перемещение вверх фигурной гайки 16 с закрепленными на ней осью 12, внутренним стаканом 13 и валом 9. Вместе с валом 9 происходит подъем защитного экрана 7 до упора торца герметизирующего экрана 6 в дно кольцевой канавки защитного экрана. Дальнейшее движение вала 9 приводит к перемещению защитного экрана 7 с герметизирующим экраном 6 из расплавленного металлауплотнителя 5 кольцевой ванны 2. При этом якорь 14 входит в зону взаимодействия с магнитными элементами 25 вращающегося маховика 24 и при попадании вала 9 в паз кулачка 10 под действием магнитных сил осуществляется поворот вала вместе с сопрягаемыми деталями на угол, определяемый профилем кулачка, затем вращение маховика в металле-уплотнителе 5 кольцевой ванны 2. После этого система охлаждения 3 выключается.

Формула изобретения

электронагревателя затвор, перемещаемый со штоком привода, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса и надежности работы, в ванне с металлом-уплотнителем установлен защитный экран, жестко соединенный со штоком привода и охватывакмций герметизирующий экран, причем герметизирующий экран установлен в Корпусе свободно.

принятые во внимание при экспертизе

i6 fS 12 П ° П /3 75 7 77

20 2J гЗ 2г 17

(put I re