Высоковакуумный вентиль для шлюзования образцов Советский патент 1982 года по МПК F16K3/08 

(54) ВЫСОКОВАКУУМНЫЙ ВЕНТИЛЬ ДЛЯ ШЛЮЗОВАНИЯ

ОБРАЗЦОВ

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в области электронно-физического приборостроения для транспортирования образцов из атмосферы на строго ориентированные позиции в высоковакуумные объемы без ухудшения в них вакуума.

Известен высоковакуумный вентиль, в корпусе которого на поворотном валу установлен затвор с уплотнительной прокладкой 1 .

Однако в известном вентиле в виде постоянного усилия сжатия уплотнительной прокладки требуется большое приводное усилие на валу при открытии и закрытий вентиля, а также имеет место повышенный износ уплотнительной прокладки, что приводит к нарушению вакуумной плотности в затворе вентиля.

Наиболее близким по технической сущности является высоковакуумный вентиль, в корпусе которого выполнено окно выгрузки, а на приводном валу установлены поворотный дисковый затвор, состоящий из запорного и нажимного дисков, с расположенным между ними упругими уплотнительными кольцами, приводной механизм нажимных дисков и подпружиненный фиксатор, установленный с возможностью взаимодействия с корпусом при сжатых уплотнительных кольцах 2. Однако конструктивное выполнение вентиля не позволяет применить его для щлюзования образцов из атмосферы в высоковакуумные объемы, так как для этого необходимо наличие устройства для транспортирования образцов в высоковакуумные объемы

,Q и привода, обеспечивающего функциональные устройства транспортирования образцов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей вентиля.

Указанная цель достигается тем, что в известном вентиле, в корпусе которого выполнено окно выгрузки, а на приводном валу установлены поворотный дисковый затвор, состоящийиз запорного и нажимных дисков, с расположенными между ними упругими уплотнительными кольцами, приводной механизм нажимных дисков, и подпружиненный фиксатор, установленный с возможностью взаимодействия с корпусом при сжатых уплотнительных кольцах, на одном из нажимных дисков установлена транспортная платфорр.та, приводной вал затвора выполнен из соосных, не связанных друг с другом частей, одна из которых применена в качестве приводного вала транспортной платформы, а приводной .механизм нажимных дисков выполнен в виде винтовой передачи, причем приводной вал затвора снабжен дополнительным подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с корпусом при открытом окне выгрузки. Кроме того, с целью надежности в уелоВИЯХ вь сокого вакуума, приводной ме.ханизм нажимных дисков выполнен в виде шариковой винтовой передачи. На фиг. 1 изображен высоковакуумный вентиль для шлюзования образцов в закрытом поаожении, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - высокобакуумный вентиль гри открыто. окне выгрузки, разрез; на фиг. 4 -, вариант выполнения приводного .механизма нажимных дисков в виде шариковой винтовой передачи. Направление вращения приводного вала затвора при открытии вентиля указано стрелкой Б. Высоковакуу.мный вентиль для шлюзоваНИИ образцов содержит корпус 1 со сферическими или коническими уплотпительными поверхностями 2, с упорами 3 и 4, с окном 5 выгрузки и крышкой 6. В корпусе 1 выполнены каналы 7, соединяюшие камеру загрузки 8 с магистралью откачки вакуума. В корпусе 1 установлен затвор 9, состояший из запорного 10 и нажимных 11 и 12 дисков, упоугих уплотнительных колец 13. отверстие 14 для фиксации, расположенного на втулке 15, закрепленной в запорном диске 10, приводного вала 16 затвора 9 и приводного вала 17 транспортной платформы 18, установленной на нажимном диске 12 и выполненной в виде нескольких направляющих. В корпусе затвора 9 установлена винтовая передача 19, содержаш.ая резьбовые оси 20 н 21 нажимных дисков 11 и 12 и резьбовую втулку 22 с правой и левой резьбой, взаимодействующую с шестерней 23, установленной во втулке 24 запорного диска 10. На валу 16 устано влены втулка 25 с фи.ксатором 26, входящим в отверстия 14 на втулке 15, и рукоятка 27 с фиксатором 28, входящим в углубление 29 на корпусе 1 вентиля. На валу 17 установлена рукоятка 30. На транспортной платфор.ме 18 закреплена зубчатая рейка 31, кинематически связанная с валом 17. Винтовая передача нажимных дисков 11 и 12 может быть выполнена в виде шарикоЗОЙ винтовой передачи 32, содержащей оси 33 и 34 с винтовыми канавками 35 и 36 под шарики 37 с правым и левым направлением их винтовой поверхности и втулку 38 с винтовыми канавками 39 и 40 с правым и левым направлением их винтовой поверхности. Вентиль работает следующим образом. В рабочем положении вентиль закрыт и окно 5 выгрузки, соединяющее вентиль с высоковакуумным объемом, перекрыто упругим.и уплотнительными кольцами 13-затвора 9. Для установки образца снимается крышка 6, образец устанавливается на транспортную платформу 18 и вентиль закрывается крышкой 6. После чего производится откачка камеры загрузки 8 через каналы 7 до уровня вакуума в высоковакуумном объеме, в который должна производиться выгрузка образца. Для открытия окна выгрузки 5 и установки затвора 9 в транспортное положение пово рачивают вал 16 в направлении стрелки Б, фиксатор 26 выходит из отверстия 14. Так как трение уплотнительных колец 13 об уплотнительные поверхности 2 корпуса 1 при закрытом положении затвора 9 значительно, резьбовая втулка 22 поворачивается совместно с шестерней 23, нажимные диски 11 и 12 раздвигаются и освобождают уплотнительные прокладки 13, а фиксатор 26, установленный на валу 16, вновь входит в отверстие 14 на втулке 15, закрепленной на запорном диске 10, после чего затвор 9 наинает поворачиваться вместе с валом 16, пока диск 11 не дойдет до упора 4, фиксатор 28 входит в углубление 29 на корпусе 1. В этом положении окно 5 выгрузки открыто, а затвор 9 находится в зафиксированном положении. Для перемещения образца из вентиля в высоковакуумпом объе.ме через окно 5 выгрузки поворачивают вал 17, транспортная платформа 18, кинематически связанная с валом 17 и работающая по принципу «выдвижной лестницы, выдвигается через окно выгрузки 5, доставляя образец на строго ориентированную позицию в высоковакуумном объеме. При вращении вала 17 в противоположном направлении транспортная платформа 18 возвращается в исходное положение на затворе 9. Для перекрытия окна 5 выгрузки поворачивают вал 16 против стрелки Б, фиксатор 28 выходит из углубления 29, затвор 9 поворачивается вместе с валом 16 пока диск 11 не дойдет до упора 3. Фиксатор 26 выходит из отверстия 14, резьбовая втулка 22, кинематически связанная с валом 16, поворачивается, диски II и 12 сближаются и зажимают кольца 13. Фиксатор 26 входит в втверстие 4. В этом положении окно 5 выгрузки перекрыто и вентиль закрыт. Выполнение в вентиле вала затвора из соосных, не связанных друг с другом частей, позволяет выполнять одной из них управление затвором, а другой - управление выдвижной платформой, размешенной на одном из нажимных дисков затвора, что обеспечивает возможность шлюзования образцов из атмосферы в высоковакуумные объемы без ухудшения в них вакуум,. Выполнение в вентиле приводного механизма, взаимодействующего с нажимными дисками затвора, в виде винтовой передачи обеспечивает, при простоте конструктивного выполнения, возможность разделения вала затвора на соосные, не связанные друг с другом части, при приложении зажимаюшего усилия по оси симметрии нажимных дисков, что исключает их перекос и обеспечивает равномерное обжатие уплотнительных колец по периметру. Наличие в вентиле подпружиненного фиксатора, установленного на приводном валу затвора и взаимодействующего с корпусом вентиля при транспортном положении затвора, обеспечивает необходимое положение транспортной платформы относительно окна выгрузки, в результате чего транспортирование образцов из корпуса вентиля в высоковакуумные объемы происходит на строго ориентированные позиции. Формула изобретения . Высоковакуумный вентиль для шлюзования образцов, в корпусе которого выполнено окно выгрузки, а на приводном валу установлены поворотный дисковый затвор. / ff д f -UU состояшии ИЗ запорного и нажимных дисков, с расположенными между ними -нруги И уплотнительиыми кольцами, приводной механизм нажимных дисков и подпружиненный фиксатор, установленный с возможностью взаимодействия с корпусом нри сжатых унлотр1ительных ко,1ьцах, отличающпис.ч тем, что. с целью расширения ф нкци()н;),ьны возможностей, на одном м.ч нажимных лнсков установлена гранснортьшя платформа, приводной вал затвора выполнен нз соосных, не связанных друг с другом частей, одна из которых использована в качестве приводного вала транспортной платформы, а приводной механизм нажимных дисков выполнен в виде винтовой передачи, причем приводной вал затвора снабжен дополнительным подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с корпусом при открытом окне выгрузки. 2.-Вентиль по п. 1, отличакщийся тем, что, с целью повышения надежности в условиях высокого вакуума, приводной механизм нажимных дисков выполнен в виде шариковой винтовой передачи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1020217, кл. 47 g 19/04, 1961. 2.Авторское свидетельство CGCP по заявке № 2845452/25-08, кл. F 16 К 3/08, 1979. fs

/}-/

Ф1/г.1 J7 J5

г //

Л;./

7

JJ гз

Фг/г.