DE2550203A1

DE2550203A1 - Pendelschieber

Info

Publication number: DE2550203A1
Application number: DE19752550203
Authority: DE
Inventors: Fritz Anderle; Gerhard Dr Frey; Lutz Grein; Uwe Dr Reimpell; Friedrich Stark
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1975-11-08
Filing date: 1975-11-08
Publication date: 1977-05-18
Also published as: IT1064299B; GB1519720A; ES453099A1; JPS5279325A; DE2550203C3; DE2550203B2; ZA766661B; JPS605824B2; FR2330930B1; CA1039258A; AU501345B2; FR2330930A1; US4089505A; AU1869776A; BR7607402A

Description

75.024

LEYBOLD-HERAEUS GMBH & CO KG
KoIn-Bayental

Pendelschieber

Die ERfindung betrifft einen Pendelschieber mit einer Schieberplatte, einer Antriebsexnrichtung zur Erzeugung der Pendelbewegung der Schieberplatte zwischen ihrer Schließstellung und ihrer Offenstellung und Mitteln zur Erzeugung einer Dichtkraft in Schließstellung der Schieberplatte.

Bei Pendelschiebern führt die Schieberplatte während der Betätigung des Schiebers eine Pendelbewegung aus, die die Schieberplatte von der Offenstellung in die Schließstellung (oder
umgekehrt) bringt,. Außerdem muß dafür gesorgt werden, daß
die Schieberplatte im geschlossenen Zustand des Schiebers an die Dichtfläche angedrückt wird, um die notwendige Dichtkraft zu erzeugen. Bei vorbekannten Pendelschiebern ist zur Erzeugung der Pendelbewegung z.B. ein Motorantrieb vorgesehen. Die Erzeugung der Dichtkraft kann z. B. dadurch erfolgen,
daß die Schieberplatte auf einer zur Dichtebene geneigte Bahn geführt ist. Dadurch erfolgt der letzte Teil der Schließbewegung bzw» der erste Teil der Öffnungsbewegung der Schieberplatte
nicht senkrecht sondern unter einem relativ spitzen Winkel
zur Dichtebene . Das kann sowohl für die Dichtungen als auch für die Dichtflächen nachteilig sein, da ein gegenseitiges
Reiben nicht vermeidbar ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Dichtkraft nach dem Stillstand der Schieberplatte In ihrer Schließstellung pneumatisch oder - bei großen Pendelschiebern - mit einem zweiten Motorantrieb zu erzeugen. Diese Möglichkeiten sind technisch aufwendig und führen zu erheblichen Verteuerungen der Pendelschieber.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pendelschieber mit einer Schieberplatte, einer Antriebsein-

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richtung zur Erzeugung der Pendelbewegung der Schieberplatte zwischen .brer Schi,eßctclιung und ihrer ölienc tellung und Mitteln zur Erzeugung e.nti DxcntKraft in Schi!einstellung der Schieberplatte 2u schauen, dem die t/es ehr!.ebenen Nachteile riiCtit anhaften. insbesondere soll der erfindungsgemäße Schieber für relativ große Nennweiten geeignet sein.

Er f j-r.dungägeiriaß *.xd d.eae Aufgabe dadurch gelöst., daß die der g der Pendelbewegung der Schieberplatte dienende Aniif ^^ht eng auch der Erzeugung einer senkrecht zur Dichtebene geachteten Bewegung der Schieberplatte nach ihrem Stj.ii.atand iii Schließstellung d^ent.. Zur Steuerung der unterschiedlichen Bewegungen üt vorzugsweise eine von der Antriebseinrichtung -r. Drehung versetzbare Steuerscheibe mit beidseitig darin <= * fige^dSoeren abschnittsweise konzentrisch bzw. etwa üpi£äii.oritug ausge.Gj.ideten Nuten vorgesehen. Bei einem j.η dieser We^e ausgebildeten Pendelschieber entfällt eine zwexte Antriebseinrichtung für d^e Erzeugung der Dichtkraft. Je nach Art bzw, Ausu^idang der Nuten in der Kurvenscheibe können äußeret hohe Kraft- er zeugt werden, so daß der erfindungsgemäße PendelschifcDer bei relativ geringem Aufwand besonders geeignet ist für große Nennweiten und/oder große Differenzdrücke.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines j.n denF^guren 1 bxs 3 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden. Es zeigen:

Figur ι einen Schnxtt durch das Ausführungsbeispiel Parallel zur Dichtebene, wobei ein Teil der Elemente inAnsxcht dargestellt ist;

Figur. 2 eine Ansicht der in Figur 1 nicht sichtbaren Rückseite der Steuer scheibe und

Figur j e^nen Scrmxtt durch da««"*Ausführungsbeispiel in e^ner zur Di.chtebene senkrechten Ebene, wieder ntxt teilweise in Ansicht dargestellten Elementen

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den
Bei dem inYifiguren dargestellten Ausführungsbeispiel ist. das Schiebergehäuse mit 1 bezeichnet* An diesem Gehäuse sind Flansche 2 und j befestigt ,d.*e dem Anschluß der Öffnungen 4 und 5 z.B. an einen Vakuumbehäiter bzw. an eine Vakuumpumpe dienen,. Di.e der: gegenseitxgenTiennung dieser beiden Öffnungen 4 und 5 dienende Schieberplatte ist icixt ό bezeichnet/ Sie isr mit der Dichtung 7 auogeruotet, dxe in Schließstellung der Dichtflache 8 an ιieg L.

Um dxe SchicbttpiäUc 6 von inter Otienstellung, dargestellt m Figur ι, xn ihre Schließstellung zu bringen,ist zunächst die Erzeugung einet Pendelbewegung notwendig, die im vorliegenden Fall um dxe Achse ίϋ erfolgt. Außerdem muß auf die Schieberplatte 6 tn j,:ci dchixejibtellung xn Richtung Dichtfläche 8 die notwendige Dx.chtK.tatt. erzeugt werden.

Zur Erzeugung dieser Kräfte ist nur em Antriebsmotor 1 1 vorgesehen (veigi. Figur oi , Mit diesem Antriebsmotor 11 ist die Steuerscheibe \2 um die Achse 13 xn Drehung versetzbar. Diese Steuerscheibe 12 hat d_Ae Aufgabe, die vom Antriebsmotor 11 erzeugten Kräfte in der. gewünschten Weise, also sowohl zur Erzeugung der Pendelbewegung der Schieberplatte 6 als auch zur Erzeugung der Dichtwirkung, zu übertragen. Dazu weist die Scheibe 12 an jeder ihrer beiden Seiten 14 und 15 eine Nut bzw. 17 mit einer besonderen Formgebung auf, mit deren Hilfe die Steuerung der gewünschten Kräfte erfolgt.

Zur Steuerung der Pendelbewegung der Schieberplatte 6 um die Achse 10 dient die Nut 16 auf der Seite 14 der Steuerscheibe (Figur 1 und 3;. Dazu ist der mit seinem einen Ende am Schiebergehäuse 1 um die Achse 18 drehbar gelagerte Schwenkhebel 19 vorgesehen. Dieser weist einen in die Nut 16 eingreifenden WeÜenstumpf 20 auf. Weiterhin ist am Schwenkhebel eine Betätigungsstange 2 1 umdie Achse 22 drehbar angelenkt. Diese Betätigungsstange 21 ist mit ihrem anderen Ende an einem Hebel 2 3 um die Achse 24 drehbar angelenkt. Der Hebel 23 ist

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um die Achse 10 schwenkbar. Am Hebel 23 ist außerdem eine allgemein rtut 25 oezeiChnete RanmfcnKonst ιukt jon befestigt, dj.e da.c schieberplatte 6 txägt,

Die Nut. 16 in der Steuerscheibe Ϊ2 xSL - bezogen auf die Drehachse 13 - in einem Sxch etwa über 180 entsprechenden Abschnitt 16a spiralförmig und m einem sich etwa über weitere Ί80^υ erstreckenden Abschaat 16b konzentrisch ausgebildet. Wild ä.j.e öcheiöe i2 mit Hilfe des Antriebsmotors 11 in Richtung des e^ngezeichnetenPleiles 26 in Drehrichtung versetzt, dann gleitet der Wellenstumpf 20 zunächst im spiralförmigen Anschnitt 16a , so daß sowohl der Wellenstumpf 20 als auch die Betätigungsstange 21 eine Bewegung in Richtung des Pfexies 27 ausführen- Diese Bewegung hat eine Schwankung des Hebels 23 um die Achse 10 und danut die Pendelbewegung der Schieberplatte 6 zur Folge. Die Steigung des spiralförmigen Nutabschnittes 16a und dxe Länge der Hebel 19 und 23 sind so gewählt, daß die sich mit dem Hebel 23 bewegende Schieberplatte eine Pendelbewegung von der in Figur 1 dargestellten Offenstellung m die Schließstellung macht, Während der weiteren Drehung der Scheibe 12 um die Achse 13 in Richtung des Pfeiles 26 gleitet der Wellenstumpf 20 in dem konzentrisch ausgebildeten Nutabschnitt 16b. Dadurch verändert sich seine radiale Lage bezüglich der Achse 13 nicht, so daß auch keine Schwenkbewegung der Schieberplatte 6 verursacht wird.

Zur Erzeugung einer die Schieberplatte 6 gegen die Dichtfläche anpressenden Dichtkraft dient u.a. die Nut 17, die auf der Seite 15 der Steuerscheibe 12 eingelassen ist (Fig 2 und 3). In diese Nut 17 greift, ebenfalls ein Wellenstumpf 28, der an dem Schwenkhebel 29 befestigt ist.. Dieser Schwenkhebel 29 ist um die Achse 30 am Schiebergehäuse 1 drehbar angelenkt. An seinem anderen Ende ist die Betätigungsstange 31 um die Achse 32 drehbar angelenkt. Das andere Ende der Betätigungsstange 31 ist an einem Hebel 33 um die Achse 34 schwenkbar angelenkt (Fig,3). Dietei Hebel 33 ist an seinem anderen Ende mit einem Exzenter verbunden, der - bei Bewegung der Betätigungsstange 31 - eine

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Linearbewegung der Zugstange bewirkt»

Mit.Hilfe dieser Linearbewegung der Zugstange 36 kann die notwendige Anpreßkraft bewirkt werden. Dazu ist die Zugstange • um die Achse 37 schwenkbar mit einem zentralen Träger (Schwert 38) der Rahmenkonstruktion 25 verbunden. An diesem Schwert ist die Schieberplatte 6 mittels der Lageiwelle 39 und des Segmentteiles 40 schwenkbar gehaltert= Zusätzlich ist eine sphärische Lagerkalotte 42,gehaitert in einem Spannring 43, vorgesehen. Der Mittelpunkt der Lagerkalotte 42 und damit der Drehpunkt der Schieberplatte'6 liegen in der Dichtungsebene. Diese Konstruktion gerantiert eine optimal gleichmäßige Druckverteilung auf die Dichtung ,*?„

Das dem Anlenkpunkt der Zugstange 36 entgegengesetzte Ende des Schwertes 38 ist mit einer Druckfläche 44 versehen, der in Schließstellung der Schieberplatte 6 die Gegendruckfläche 45 zugeordnet ist. Außerdem sind an diesem Ende der Rahmenkonstruktion 25 Laufräder 46 und 47 (Figur 1) vorgesehen, die bei der Durchführung der Pendelbewegung der Rahmenkonstruktion mit der Schieberplatte 6 auf einer nicht näher dargestellten Schiene abrollen, wodurch das Pendellager im Bereich der Achse 10 entlastet wird. Die Stabilisierung der Rahmenkonstruktion 25 erfolgt mit Hilfe der Spannschrauben 48 und 49, mit denen sich außerdem noch das Spiel in den für die Schieberplatte 6 vorgesehenen Lagerelementen einstellen läßt.

Die Erzeugung der Anpreßkraft der Schieberplatte 6 an die Dichtfläche 8 geschieht folgendermaßen» Wie bereits in der Beschreibung der Erzeugung der Pendelbewegung erwähnt, wird die Steuerscheibe 12 zum Verschließen des beschriebenen Pendelschiebers in Richtung des Pfeiles 26 gedreht. Ein diesem Drehsinn entsprechender Pfeil 26 ist inFigur 2 ebenfalls eingez eLchnet und mit 52 bezeichnet. Die Nut 17 weist ebenfalls zwei Abschnitte 17a und 17b auf, von denen der Abschnitt 17a bezüglich der Drehachse 13 konzentrisch und der Abschnitt 17b zur Drehachse 13 spiralförmig nach innen verläuft. Während der

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Drehung der Steuerscheibe 12 um die ersten 180° verändert sich die radiaxe Lage des ^n die Nut17 eingreifenden WeLlenstumpfs 28 n.cht. Der Schwenkhebel 29 bleibt damit ebenfalls m Ruhiiesteixung, Das ist die Phase, während der die Schieberplatte 6 von ihrer Offensteiiung in ihre Schließstellung gefahren wird, In diesem ersten Drehabsermit t erfolgt also nur eine ScnwenKbewegung des Hebels 19 und keine Schwenkbewegung des Hebeis 29. In der zweiten Phase der Drehbewegung der Steuerscheibe 12 erfolgt nur eine Schwenkbewegung des Hebels 29, während der Hebel 19 ruht, Das erzeugt eine Bewegung der Betätigungsstange 31 in Richtung des Pfeiles 53, was wiederum eine Linearbewegung der Zugstange 36 in Richtung des Pfeiles 54 bewirkt. Während dieser Bewegung legt sich die Druckflache 44 auf die Gegendruckfläche 45 auf, so daß vom Schwert 38 über die Lagerwelle 39 und die sphärische Lagerkalotte 42 ein gleichmäßiger Druck auf die Schieberplatte ausgeübt wird. Die Steigung de spiralförmigen Nutabschnittes 17ö , die Länge der Hebel 29 and 33, der Exzenter 35 und die Länge des Schwertes 38 s^nd so bemessen, daß nach Beendigung der Drehung der Scheibe 12 die erforderliche Dichtkraft erzeugt wird,

Das Öffnen des beschriebenen Pendelschiebers erfolgt durch Drehung der Steuerscheibe 12 in den Pfeilen 26 und 52 entgegengesetzter Richtung. Das hat zunächst eine Bewegung der Betätigungsstange 31 und der Zugstange 36 in den Pfeilen 53 und 54 entgegengesetzter Richtung zur Folge» Dabei hebt sichdie Schieberplatte 6 von der Dichtfläche 8 ab. Danach bewegt sich die Betätigungsstange 21 in dem Pfeil 27 entgegengesetzter Richtung, wodurch die Schieberplatte 6 von ihrer Schließstellung m ihre Offenstellung gebracht wird.

Die Zugstange 36 dreht sich während der Pendelbewegung der Schieberplatte 6 nicht mit. Sie ist deshalb über das Lager mit dem Schwert 38 verbunden. Außerdem ist die Zugstange mittels des Balges 56 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet, so daß das dargestellte Ausführungsbeispiel für Vakuumzwecke geeignet,ist,

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Zweckmäßig ist noch zwischen dem Antriebsmotor 11 und der um die Achse 13 drehbaren Steuerscheibe 12 eiue Kupplung vorgesehen, die vorzugsweise als Überlastkupplung ausgebildet ist.

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Claims

ANSPRÜCHE

.^ Pendel sch leber mit einet üciiieberpiat te, cxntc exnrxchtunvj zur Erzeugung der Pendelbewegung der Schwerplatte ^Wischen ihrer Schließstellung und ihrer Offensteilung und Mitteln -zur Erzeugung einer Dachtkraft m Schi^.eosteilung der Schieberplatte, dadurch M<?kenitze lehnet, daß die der Erzeugung der Pendelbewegung der Schieberplatte (6) dienende Antriebseinrichtung (11; auch der Erzeugung e^ner ^enxrecht zur Dicnteberie gerichteten Bewegung der Scrixeoerplatte (6; nach ihrem Stillstand in Schließstellung dient.
2. Pendeisch^eber nach Anspruch 1, dadurch geKennzeichnet, daß zur Steuerung der unterschiedlichen Bewegungen eine von der Antriebseinrichtung i'11) in Drehung versetzbare Steuerscheibe ti2, mit beidseitig darm eingelassenen, abschnittsweise konzentrisch bzw, etwa spiralförmig ausgebildeten Nuten {16,17, vorgesehen
3. PendelschifcDer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung der Schieberplatte (6) eine um die Pendelachse (10; schwenkbare Rahmenkonstruktion (25) vorgesehen ist,
4. Pendeischxeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dxe Schieberplatte über eine sphärische Lagerkalotte (42) an der Rahmenkonstruktion (25) gehaltert ist und daß der Mittelpunkt der Lagerkalotte (42) in der Dichtungsebene liegt,
5. Pende !schieber nach Anspruch 2, ilhd Anspruch 3 oder 4, dadurcn gekennzeichnet, daß in einer (16) der beiden Nuten ί'16,ϊ7; em an einem Schwenkhebel (19) befestigter Wellenstumpf »20, geführt ist und daß an dem Schwenkhebel(19) eine Betätigungsstange (21) für die Erwirkung der Pendelbewegung angelenkt ist.

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6. Pendelschieber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange .-2i> an einem um aie Pendelachse i iO) schwenkbaren Hebel (23) a Λ ge lenkt, ist; mit dem über die Rcihmenkonfct.rukti.ori .25; die Schi.ebfcj.-plat.Le (6) verbunden ^&t.
7. Pendelschieber nacn Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch geftcnnzf. ■ χ cn η et, daß m der anderen Nut (17) em an einem SchwenKhebeJ \29) befestigter WeI lens Lumpt (28) geführt ist und d^js an diesem Schwenkhebel (29) eint Betätigungsstange yj i, z^r Erwirkung der Dichtkraft angelenkt ist,
8_ PendelsctUcDcr ricich An&ptucn 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange iji, üoer e^nen Exzenter (35) auf e.i.ne eine LiUearoewcgung ausführende Zugstange (36; einwirkt«
9. Pendeischj-eber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, laß die Zugstange (36/ an e^nem Ende eines zentralen Trägeis (Schwert 38} der Rahmenkonstruktion angelenkt ist urp-d daß das Schwert (38) an seiner anderen Seite eine Druckfläche (44 aufweist, der in Schlx.eßstellung der Schieberplatte (6) eine am Schiebergehause (Ί; befestigte Gegendruckfläche (4b; zugeordnet ist.

1OoPendelschieber nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dj.e etwa spiralförmig bzw. konzentrisch ausgebildeten Abschnitte (16a, 16b bzw. 17a, 17b) der Nuten (16,17) sich jeweils etwa über einen Bereich von 180° erstrecken und daß sie relativ zueinander derart angeordnet sind, daß - ber auf einer Seite der Steuerscheibe (12) angelenkten Schwenkhebeln (19,29) - dem konzentrisch ausgebildeten Abschnitt (16b) der Nut (16) der spiralförmig ausgebildete Abschnitt (17b/ der Nut ;17) und dem spiralförmig ausgebildeten Abschnitt (16a) dex Nut (16) der konzentrisch ausgebildete Abschnitt (17a) der Nut (17) gegenüberliegen.

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Perxdelschieter nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch «jekenn^exennet, daß das dem PendeJ.Iö9er (loj abyewandte Ende der Ranmerikonstruktiori {25) a-Jtt Rollen (46,47) geiüru t i&t,

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