Schieberventil Die Erfindung betrifft ein Schieberventil, das ins besondere als Hochvakuumplattenventil ausgebildet ist und das in geöffnetem Zustand einen kurzen freien Durchgang aufweist. Es sind bereits Ventile bekannt, die einen um 90 schwenkbaren Ventil teller besitzen, der als Platte ausgebildet ist, welcher erst senkrecht zur Dichtfläche abgehoben und dann geschwenkt wird, um ein seitliches Verdrücken und Verdrehen des Dichtringes zu vermeiden. Derartige Klappventile besitzen eine recht kompli zierte Mechanik und eine relativ grosse Bauhöhe.
Es sind ebenfalls Ventile bekannt, deren Ventilteller seitwärts zur Ventilöffnung verschoben werden kann, um eine geringere Bauhöhe zu erreichen. Bei der artigen Ventilen ist das Betätigungsgestänge mit einem Exzenter versehen, so dass zuerst durch Drehen des Gestänges der Ventilteller in senkrechter Rich tung von der Dichtfläche abgehoben wird und dann durch Herausziehen des Gestänges der Ventilteller seitwärts verschoben wird, um die Öffnung voll ständig freizugeben. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass die nacheinander erfolgenden ver schiedenen Bewegungen des Gestänges nur mit einem relativ grossen Aufwand vollautomatisch durch geführt werden können.
In solchen Anwendungsfäl len, bei denen die Betätigung durch Fernsteuerung erfolgen muss, wie beispielsweise bei Reaktoranlagen oder Teilchenbeschleunigern, lassen sich daher der artige Ventiltypen nicht verwenden.
Es sind ferner Ventile bekannt, bei denen das Betätigungsgestänge durch einfache Schub- oder Zug bewegung bedient wird, wobei jedoch der Ventil teller im letzten Teil seiner Schliessbewegung durch ein Kniehebelgelenk gegen die Dichtfläche gedrückt wird. Will man ein Kniehebelgelenk bei derartigen Ausführungen vermeiden, um eine flache Bauart des Ventils zu ermöglichen, so kann auf die senkrechte Bewegung verzichtet werden, wobei jedoch der Dicht ring des Ventiltellers besonders beansprucht wird. In allen anderen Fällen werden aufwendige Gelenke benötigt, die in der letzten Phase der Schliessung eine senkrechte Bewegung ermöglichen.
Anstelle der Kniegelenke ist es bekannt, Kurvenanordnungen zu verwenden; die den Ventilteller in einer kurzen Kreis bahn gegen die Dichtfläche führen. In solchen Fällen wird jedoch eine grössere Durchgangslänge und damit eine grössere Bauhöhe des Ventils. erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der obengenanllten Ventil typen zu vermeiden. Gemäss der Erfindung setzt bei einem Schieberventil, dessen Ventilteller im öffnungs- zustand die Ventilöffnung vollständig freigibt und welcher durch nur eine lineare Bewegung eines Be tätigungsgestänges seitwärts vor die Ventilöffnung geschoben und sodann senkrecht gegen die Dichtung der Öffnung gedrückt wird,
die senkrecht zur Ventil öffnung gerichtete Schliess- oder Öffnungsbewegung des Ventiltellers durch eine im Betätigungsgestänge befindliche, schräg zur Bewegungsrichtung des Ge stänges liegende Kulisse mittels einer Steuerstange erst dann ein, wenn sich der Ventilteller vor der Ventilöffnung befindet. Im Gehäuse ist eine Füh rungskante angeordnet, die während der Seitwärts bewegung des Ventiltellers eine Berührung der schrä gen Ebene durch die Steuerstange- verhindert und erst dann gestattet, wenn der Ventilteller sich senk recht vor der Ventilöffnung befindet.
Die zur Ventil öffnung senkrecht gerichtete Bewegung des Ventil tellers erfolgt durch eine im Betätigungsgestänge be findliche schrägliegende Kulisse mit Hilfe einer Steuerstange. Durch die Kulisse gemäss der Erfin dung ist eine Steuerstange geführt, die während der Längsbewegung des Betätigungsgestänges beispiels weise durch eine in der Kulisse befindliche Schub- kante und durch eine am Ventilgehäuse angeordnete Führungskante geführt wird. Die Führungskante am Ventilgehäuse kann durch eine im Bereich der Durch gangsöffnung angeordnete, zu ihr senkrechte Nut unterbrochen werden.
Im Ventilschlitten können Fe dern angebracht werden, die die Steuerstange mit Hilfe des Ventiltellers aus der Schubkante der Ku lisse heben, wenn sich die Steuerstange unter der in der Führungskante angeordneten Nut befindet. Die vertikale Hubbewegung des Ventiltellers beträgt nur wenige Millimeter.
Die Erfindung vereint nunmehr als Flachventil eine reine Schub-Zug-Bewegung des Gestänges mit einer geringen Durchgangslänge, wobei der Ventil teller in der letzten Schliessphase senkrecht gegen die Dichtfläche geführt wird.
Dies wird dadurch er reicht, dass erst in der letzten Phase der Schliess bewegung, wenn der Ventilteller bereits senkrecht vor der Öffnung steht, eine schräglaufende Führungs fläche einer im Gestänge angeordneten Kulisse unter den Ventilteller geschoben wird. Während der seit lichen Verschiebung des Ventilschlittens wird die Einwirkung dieser Führungsfläche auf den Ventil teller durch eine Sperrung verhindert. Beim Öffnen des Ventils kann die seitliche Bewegung erst dann eintreten, wenn der Ventilteller vollkommen von der Dichtungsfläche abgehoben worden ist.
Zur näheren Erläuterung des Gegenstandes ge mäss der Erfindung ist in Fig. 1 als Ausführungs beispiel ein Längsschnitt des Schieberventils mit dem Ventilgestänge dargestellt, wobei sich das Ventil im geöffneten Zustand befindet. Durch die Fig. 2-5 wird die Funktion des Schieberventils erläutert. Die Fig. 1a-5a zeigen die Kulisse mit der Steuerstange 5 und deren Verlängerung beim Schliessen und Öffnen. Die Fig. 6 stellt einen Querschnitt durch das Ventil gehäuse und durch den Ventilschlitten dar.
Wird das Betätigungsgestänge 1 in Richtung auf das Ventilgehäuse 2 geschoben, so greift die Schub kante 3 (Fig. la) der Kulisse 4 hinter die Steuer stange 5, die fest mit dem Zapfen des Ventiltellers 6 verbunden ist, und schiebt über die Zapfenlagerung im Schlitten 7 die ganze Einheit vor die Ventil öffnung 8 (Fig. 3). Bis zum Anschlag des Schlit tens 7 an die Abschlusswand des Ventilgehäuses 2 verhindert die Führungskante 9 des Gehäuses ein Ausweichen der Steuerstange 5.
Erst in der Endlage -ies Schlittens 7 wird durch die zur Durchgangsöff nung senkrechte Nut 10 in der Führungskante die Steuerstange 5 freigegeben, wobei der Ventilteller 6 durch die Druckfedern 11 etwas angehoben und die Steuerstange 5 aus der Schubkante 3 der Kulisse 4 herausgeführt wird (Fig. 4). Die Fortführung der Bewegung des Gestänges 1 führt den schrägverlau fenden Teil der Kulisse 4 unter die Steuerstange 5 und hebt den damit verbundenen Ventilteller 6 gegen die Öffnung 8, bis der Dichtring 12 fest gegen die Dichtfläche der Ventilöffnung 8 gedrückt ist.
Die Fig. 5 zeigt das Ventil in geschlossener Stellung. Zum Öffnen des Ventils wird das Gestänge 1 in umgekehrter Richtung gezogen. Der schrägverlau fende Teil der als Schlitz ausgeführten Kulisse 4 hebt den Ventilteller 6 über die Steuerstange 5 von der Dichtfläche der Ventilöffnung 8 ab, wobei die senkrechte Nut 10 im Gehäuse, in der die Steuer stange 5 geführt wird, eine seitliche Bewegung des Schlittens 7 verhindert. Erst nachdem die Steuer stange 5 den wieder horizontal verlaufenden Teil der Kulisse 4 erreicht hat und damit unter die Füh rungskante 9 des Gehäuses gleiten kann (Lage des Ventiltellers wie Fig. 3,
der Kulisse wie Fig. la), wird die ganze Einheit zurückgezogen, so dass die Ventilöffnung 8 voll freigegeben wird (Fig. 1). Der Schliessvorgang geht ohne Unterbrechung in einem Zuge wie durch Fig. 1 bis 5 dargestellt, der Öffnungs vorgang ebenfalls in einem Zuge von Fig. 5 bis Fig. 1 vor sich.
Bei der Ausführung gemäss der Erfindung genügt es, dass der Ventilteller 6 nur um wenige Millimeter von der Dichtfläche abgehoben wird, da die Füh rungskante 9 gleichzeitig auch den Schlitten 7 genau führt, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Diese Tatsache, die auch eine Verwendung des Schieberventils in jeder Lage gestattet und die Verwendung von nur wenigen flach gehaltenen Teilen, erlaubt eine wesent liche Verringerung der Durchgangslänge des Ventils. Das Gestänge 1 ist mit der Kulisse 4 verbunden und durch eine Simmeringdichtung 13 in bekannter Art durch das Gehäuse 2 geführt.
Dadurch, dass die Federn 11 nur die Aufgabe haben, den Ventilteller 6 geringfügig anzuheben, wäh rend der schrägverlaufende Teil der Kulisse 4 für den notwendigen Anpressdruck des Ventiltellers ge gen das Ventilgehäuse sorgt, wird ein immer gleich mässiger Schliessungsdruck garantiert. Die Anordnung gemäss der Erfindung lässt sich nicht nur als Hoch vakuumventil verwenden, sondern auch gegen Atmo sphärendruck, da der Ventilteller durch unveränder liche mechanische Mittel fest auf seinen Sitz ge drückt wird.
Das Schieberventil gemäss der Erfindung kann bei solchen Anlagen eine vorteilhafte Anwendung finden, wo lange Objektträger aus einem abschliess baren Schleusenvorraum in einen Rezipienten ein geführt werden müssen. Insbesondere ist dies bei Teilchenbeschleunigern zum Einfahren von zu be strahlenden Materialien erforderlich.