DE1960566U

DE1960566U - Ventil zum steuern und/oder absperren von stroemenden medien.

Info

Publication number: DE1960566U
Application number: DES59131U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-11-18
Filing date: 1966-11-18
Publication date: 1967-05-18

Description

Ventil zum Steuern und/oder Absperren von strömenden Medien

Die Neuerung betrifft ein Ventil zum Steuern und/oder Absperren von strömenden Medien mit einer in Sichtung der Venti-lachse mittels einer Ventilspindel verschiebbaren"konischen Ventilnadel, die eine Einlaßöffnung des Ventils bei Betätigung der -Ventilspindel stetig öffnet oder schließt. .

Bei derartigen Nadel- oder Kegelventilen wird die Abdichtung zwischen der Ventilspindel und-dem Ventii-körper vielfach dadurch bewirkt, daß im Inneren des Ventükörpers eine Stopfbuchse aus

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korrosionsfestem Material, beispielsweise aus Polytetrafluor-

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äthylen ("Teflon") angebracht ist. Bei Ventilen ohne Stopfbuchsen kann die Abdichtung zwischen dem Ventiikö'rper und der Ventilspindel dadurch erreicht werden, daß man die Ventilspindel mit einem Faltenbalg, vorzugsweise aus Stahl, umgibt. Das eine Ende des Faltenbalges kann mit einem Flanschstück versehen werden, das · sich beim Schließen des Ventils, gegebenenfalls mit einem Dichtungsring zwischen den abzudichtenden Teilen, am Ventilkörper abstützt.

Die Neuerung betrifft die Weiterbildung eines solchen stopfbuchslosen Steuer-, und/oder Absperrventils. Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regulier- und/oder Absperrventil der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß das Ventil nicht nur zum genauen Steuern von strömenden Medien geeignet ist, sondern, daß es im abgesperrten Zustand auch nach längerer Betriebszeit absolut dicht ist. . .

Bei bekannten Nadel- oder Kegelventilen wird die Abdichtung in der Durchgangsrichtung des strömenden Mediums dadurch erreicht, daß die Ventilspindel so lange betätigt wird, bis der Ventilkegel oder die Ventilnadel gegen den Rand der abzusperrenden Öffnung gedrückt wird und somit diese mehr oder weniger gut abgedichtet wird. Die Abdichtung ist desto schiechter, je ungenauer die meist aus Metall bestehenden gegeneinander gepreßten Teile - Ventilöffnung und Ventilkegel oder Ventilnadel - bearbeitet sind. Eine sichere Abdichtung ist insbesondere nach längerem Gebrauch nicht mehr

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gewährleistet, weil die gegeneinandergepreßten Teile sich zugsweise bei hohem Aiipreßdruck abnutzen oder verformen.

Die Neuerung überwindet diese Schv/ierigkeiten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ventiinadel in einem an der Ventilspindel angebrachten Flanschteil federnd gehaltert ist und der Fla,nschteil zum Absperren der Einlaßöffnung dient. Die Ventilnadel oder der Ventilkegel dient, wie bekannt, zur Steuerung der Durchflußmenge, während die Absperrung der zusätzliche Flanschteil bewirkt. Damit wird selbst bei ungenauer Bearbeitung der Ventilnadel oder des Ventilkegeis und/oder bei deren Abnutzung eine sichere Absperrung eines vorzugsweise unter Druck stehenden gasförmigen oder flüssigen Mediums gewährleistet. Mit Vorteil ist in die eine Stirnseite des Fianschteiles eine die Einlaßöffnung umschließende Hut' eingelassen, in die ein elastischer Dichtungsring, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen, einsetzbar ist. Durch die Einbettung des Dichtungsringes in die Nut ist sichergestellt, daß das elastische Dichtungselement auch bei sehr hohem Anpreßdruck nicht "wegfließen" kann. Damit ist ein Verschleiß praktisch ausgeschaltet und eine bleibende Dichtheit gewährleistet. Dies gilt umsomehr, da die Einlaßöffnung von einer der Nut im Flanschten entsprechenden umlaufenden Erhebung umgeben ist, die beim Absperren des Ventils gegen den elastischen Dichtungsring gepreßt wird.

Weitere Einzelheiten-und■Vorteile der Neuerung werden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung stellt einen Längsschnitt durch das Regulier- und/ oder Absperrventil gemäß der Neuerung dar.

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In der Zeichnung ist mit 1 der Ventilkörper bezeichnet, der in der Ansicht ein T-förmiges Profil besitzt. Der untere Teil des Ventiikörpers 1 geht auf der linken Seite in den Einlaßstutzen und auf der rechten Seite in den Auslaßstutzen 5 über. Die zu steuernde und/oder abzusperrende Einlaßöffnung des Ventils ist mit 4 bezeichnet. In den Ventd^lkörper Ί ist eine Ventilspindel 5 eingebracht, die mittels eines Handrades 6 in Richtung der Ventiiachse A verstellbar ist. Die Verbindung zwischen der Ventilspindel 5 und dem Ventiikörper 1 ist mit einer überwurfmutter '( hergestellt. Die Ventilspindel 5 ist in ihrem Mittelstück von einem Faltenbalg 8, vorzugsweise aus Stahl, umgeben. Am oberen Ende des Faitenbaiges 8 ist ein Fia,nschstück 9 stof fschlüssig mit diesem verbunden. Das Flanschstück 9 überragt in radialer Richtung den Faltenbalg 8 und liegt mit seinem äußeren Rand auf einem treppenartigen Absatz 10 des Ventiikörpers 1 auf. Zwischen Flanschstück und dem Absatz 10 des Ventilskörpers 1 ist ein Dichtungsring "1üa,

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vorzugsweise aus "Teflon", angebracht. Am unteren Ende des Faltenbalges 8 ist ein Führungsring 11 angebracht, der zum"Zentrieren der Ventilspindel 5 im Ventilkörper 1 dient. Gemäß der Neuerung ist am unteren Ende der Ventilspindel 5 ein Flanschteil 12 befestigt, in dem eine Ventilnadel 13 mittels einer oder mehrerer Federn 14 elastisch, gehaltert ist» Die Federn 14?. vorzugsweise Tellerfedern, sind im Inneren des Flanschteiles 12 geführt. In die eine Stirnfläche 15 des Flanschteiles 12 ist eine die Einlaßöffnung 4 umschließende Nut 16 eingelassen,'in die ein elastischer Dichtungsring 17 eingesetzt ist» Der Dichtungsring 17 besteht,

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ebenso wie der Dichtungsring 10a, vorzugsweise aus "Teflon". Der

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Ventilsitz 18 ist günstigerweise als umlaufende Erhebung ausgebildet, deren Verlauf der Hut 16 im Fla.nschteil 12 entspricht.

Der Absperrmechanismus des vorstehend beschriebenen Ventils ist folgender:

Beim Betätigen des Handrades 6 in Sqhließrichtung wird zunächst die Ventilnadel 13 gegen den oberen Rand der Einlaßöffnung 4 gedrückt. Damit wird das strömende Medium schon fast völlig abgesperrt. Da die Ventilnadel 13 federnd gehaltert ist, kann die Ventilspindel 5 weiter betätigt wirden, bis der Dichtungsring auf den entsprechend ausgebildeten Ventilsitz 18 gepreßt wird. Da der Dichtungsring 17 vollständig in die Hut 16 eingelassen ist, kann dieser auch bei sehr hohem Anpreßdruck nicht "wegfließen". Da sämtliche mit dem abzusperrenden oder zu steuernden Medium in Berührung kommenden Teile aus korrosionsfestem, hochlegiertem Stahl bestehen und die Dichtungsringe 10a, 17 enbefalls korrosionsfest sind, eignet sich das Regulierventil gemäß der Neuerung vorzugsweise auch, zum Absperren oder Steuern von aggressiven gasförmigen oder flüssigen Medien.

Mit besonderem Vorteil kann das Ventil gemäß der Ueuerung in der Halbleitertechnik zum Absperren von Leitungen, vorzugsweise -von', Dotierungsstoffe führenden Leitungen, bei der Abscheidung von Halbleitermaterial aus der Gasphase an einem beheizten Trägerkörper verwendet werden. An die Dichtheit derartiger 'Ventile werden sehr hohe Anforderungen gestellt, weil beispielsweise bei der hochohmigen Abscheidung von Silizium aus Siliziumverbindungen,

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wie Siliziumtetrachiorid (SiCl,) oder Silicochlorpform ₃ - bereits Spuren von Verunreinigungen sehr schädlich sind. Um das vorzeitige Eindringen von Dotierungsstofi'en in das Abscheidungsgefäß mit Sicherheit zu verhindern, hat ma.n sich bisher damit beholien, daß man im Zuge der Dotierungsleitung nach dem Regulierven-tii ein zusätzliches Durchgangs-Absperrventil eingesetzt hat. Damit wurde der Aufwand für die gezielte Zuführung der Dotierungsstoffe nahezu verdoppelt« Demgegenüber zeichnet sich die Neuerung dadurch aus, daß das Ventil bei gleichbleibend guten Steuerungseigenschaften auch eine ausreichende Dichtheit gewährleistet. Es ist ersichtlich, daß das Ventil gemäß der Neuerung bei der Abscheidung von Halbleitermaterial aus der Gasphase auch mit Vorteil zum Steuern oder Absperren der erwähnten gasförmigen Siliziumverbindungen oder anderer gebräuchlicher Halbleiterhalogenide verwendet werden ka.nn. Als weiteres Hauptanwendungsgebiet sei auf die Dampfkreisläufe bei Kern- oder Dampfkraftwerken verwiesen.

7 Schutzansprüche
1 Figur

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Claims

«SIEMENS ACTiENGESELLSCHAFT

S chut ζ ans prü ehe

1. Ventil zum Steuern und/oder Absperren von strömenden Medien mit einer in Richtung der Ventilachse mittels einer Ventilspindel verschiebbaren.konischen Ventilnadei, die eine Einlaßöffnung des Ventils bei Betätigung der Ventilspindel stetig öffnet oder schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (13) in

"einem an der Ventilspindel (5) angebrachten Flanschten (12) federnd gehaltert ist und der Flanschteii (12) zum Absperren der Einlaßöffnung (4) dient.

2, Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die eine Stirnseite (15) des Planschteiles (12) eine die Einlaßöffnung (4) umschließende Nut (16·) eingelassen ist, in die ein elastischer Dichtungsring (17) einsetzbar ist.

3> Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (1Υ) aus Polytetrafluoräthylen besteht.

4» Ventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (4) von einer der "Nut (16) im Planschteil (12) entsprechenden umlaufenden Erhebung (18) umgeben ist.

5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder für die elastische Halterung der Ventilnadel (13) eine oder mehrere· Tellerfedern (14) dienen, die im Inneren des Pianschteils (12) geführt sind.

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6. Ventil nach einem der /.nsprüch« T bis i>. dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung des Pianschteiies (12) die Ventilspindel (5) von einem an der Innenwandung des_Ventilkörpers (1) gleitenden Führungsring (11) umgeben ist.

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6-J J

Aktz. S 59 131/47 g Gbm PIiA 66/1805

Neuer Schutzansprueh 7

Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abscheidung von Halbleitermaterial aus der Grasphase an einem beheizten Trägerkörper das Ventil (1) im Zuge der Dotierungsstoffe und/oder gasförmige Siliziumverbindungen, wie Siliziumtetraehlorid oder Silieochloroform, führenden leitungen vor dem Abscheidungsgefäß angebracht ist.

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Hl/De 9.3.67