Сверхвысоковакуумный клапан

 

Изобретение м.б. использовано в сверхвысоковакуумных установках для молекулярно-лучевой эпитаксии. Цель изобретения - повышение надежности клапана. Запорный орган 2 со штоком 4 кинематически связан с узлом создания усилия уплотнения и механизмом привода 5 и соединен с корпусом 1 элементами крепления. Узел создания усилия уплотнения выполнен в виде изолированной пневмокамеры 6 из эластичного материала со штуцером 7 подачи газа. Камера 6 установлена между органом 2 и механизмом привода 5. Приводной вал 11 и элементы крепления выполнены в виде тепловых мостов. Кинематическая связь механизма с органом 2 выполнена в виде связанной с корпусом 1 шпильками 8 плиты 9 с шестернями, одна из которых расположена на валу 11, другие - на шпильках 8 с образованием с ними винтовых пар. Пневмокамера 6 выполнена в виде цилиндра, один торец которого закреплен на плите 9. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 К 51/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4601191/29 (22) 01,11.88 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро специальной электроники и аналитического приборостроения (72) В.B.Áïèíoa и Г.Г.Тимошенко (53) 621.646 (088.8) (56) Пипко А.И. и др. Конструирование и расчет вакуумных систем. М.: Энергия, 1970, с.505.

Авторское свидетельство СССР

N 663939, кл. F 16 К 31/50, 1978. (54) СВЕРХВЫСОКОВАКУУМНЫИ КЛАПАН (57) Изобретение м.б. использовано в сверхвысоковакуумных установках для молекулярно-лучевой эпитаксии; Цель изобретения— повышение надежности клапана. Запорный

Изобретение относится к вакуумной или криогенной технике, а именно к запорной арматуре. обеспечивающей герметизацию прогреваемых или захолаживаемых объемов, и может применяться в сверхвысоковакуумных установках для молекулярно-лучевой эпитаксии.

Целью изобретения является повышение надежности работы клапана за счет размещения кинематических элементов вне зоны прогрева или захолаживания.

На фиг.1 изображен сверхвысоковакуумный клапан, разрез; на фиг.2 — вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 — вариант выполнения сверхвысоковакуумного клапана.

Клапан содержит корпус 1, запорный орган 2 с сильфонным узлом 3 и со штоком

4, кинематически связанный с узлом созда-.. Ж 1716243 А1 орган 2 со штоком 4 кинематически связан с узлом создания усилия уплотнения и механизмом привода 5 и соединен с корпусом 1 элементами крепления. Узел создания усилия уплотнения выполнен в виде изолированной пневмокамеры 6 из эластичного материала со штуцером 7 подачи газа. Камера 6 установлена между органом 2 и механизмом привода 5. Приводной вал 11 и элементы крепления. выполнены в аиде тепловых мостов. Кинематическая связь механизма с органом 2 выполнена в виде. связанной с корпусом 1 шпильками 8 плиты

9 с шестернями, одна из которых расположена на валу 11, другие — на шпильках 8 с образованием с ними винтовых пар. Пневмокамера 6 выполнена в виде цилиндра, один торец которого закреплен на плите 9.

2 з.п. ф-лы, 3 ил, ния усилия уплотнения и механизмом привода 5.

Узел создания усилия уплотнения выполнен в виде изолированной пневмокамеры 6 из эластичного материала со штуцером

7 подачи газа, установленной между запорным органом 2 и механизмом привода 5.

Кинематическая связь механизма привода 5 с запорным органом 2 выполнена в виде связанной с корпусом 1 шпильками 8 плиты 9 с шестернями, одна (10) из которых расположена на приводном валу 11, а другие (12) на упомянутых шпильках 8 с образованием с ними винтовых пар. Пневмокамера

6 выполнена в виде цилиндра, один торец 13 которого закреплен на плите 9 (см.фиг.1).

Механизм привода 5 закреплен на плите 9 элементами крепления в виде тонких

1716243 длинных стержней, являющихся тепловыми мостами, обеспечивающими тепловую развязку с корпусом 1.

На фиг.3 изображен вариант выполнения клапана, в котором кинематическая 5 связь механизма привода 5 с запорным органом 2 выполнена в виде охваченного концом приводного вала 11 штока 4, образующего с концом вала 11 винтовую пару. На конце приводного вала 11 установ- 10 лена упорная втулка 14 с возможностью вращения и фиксации от осевого перемещекия. упорными буртами, выполненными на валу 11. При этом варианте пневмокамера

6 выполнена кольцеобразной, верхний ее 15 торец связан с корпусом 1, а нижний подвижный торец — с упорной втулкой 14.

Механизм привода 5 установлен на упорную втулку 14 через стержни 15. Вал 11, связывающий муфту предельного момента 20

16 механизма привода 6 со штоком 4, выполнен ступенчатым. Тонкая часть приводного вала 11 является тепловым мостом и обеспечивает тепловую развязку между корпусом 1 и механизмом привода 5 тэк же, 25 как и стержни 15. Муфта предельного момента 16 находится в зацеплении с ведомым колесом 17, приводимым во вращение электромеханическим приводом 18.

Закрывание клапана осуществляется 30 следующим образом.

Крутящий момент вала 11 механизма привода 5 через шестерню 10 передается на шестерни 12, которые, вращаясь на шпильках 8, перемещают плиту 9 до тех пор, пока 35 запорный орган 2 не коснется седла корпуса 1. Механизм привода 5 включается, в штуцер 7 подается управляющий газ, который, поступая в пневмокамеру 6, создает усилие уплотнения. Открывание клапана 40 происходит в обратном порядке.

В варианте, показанном на фиг. 3, закрывание клапана производится вращением ведомого колеса 17 от электромеханического привода 18, передаваемым на 45 приводной вал 11, который, вращаясь в упорной втулке 14, перемещает по резьбе шток 4 с запорным органом 2, до контакта запорного органа с седлом корпуса 1.

После остановки вращения вала 11 подают управляющий газ в штуцер 7. В пневмо- 50 камере 6 создается усилие уплотнения, передающееся черезупорную втулку14, вал

11, винтовую пару вал 11 — шток 4, запорный орган 2 на седло корпуса 1. Открывание клапана проводится в обратном порядке. 55

Выполнение узла создания усилия уплотнения в виде изолированной пневмокамеры из эластичного материала со штуцером подачи газа, установленной между запорным органом и корпусом клапана и механизмом привода, позволяет обеспечить контролируемое усилие уплотнения, которое не меняется в процессе эксплуатации и прогрева клапана, что обеспечивает надежное уплотнение клапана и возможность выполнения тепловой развязки механизма привода от корпуса клапана за счет установки элементов крепления и передачи крутящего момента в виде тепловых мостов (сопротивлений), Механизм привода может легко сниматься на период прогрева, а клапан закрываться вручную.

Перемещение запорного органа в клапане до контакта с седлом осуществляется через мембранный пневмопривод, закрепленный на плите, связанной с корпусом клапана шпильками, образующими винтовые пары с шестернями, установленными на плите, причем шестерни связаны между собой кинематически. Это позволяет вынести из зоны прогрева механизм привода, обеспечить легкий сьем и обслуживание механизма привода.

Выполнение мембранного пневмопривода тороидальным, связанным с запорным органом через упорную втулку, установленную на ведомый вал механизма привода, проходящий через отверстие пневмопривода и образующий винтовую пару со штоком запорного органа, позволяетупростить конструкцию клапана за счет устранения винтовых пар, образованных шпильками и шестернями, кинематически связанными между собой.

Перемещение запорного органа в этом варианте до контакта с седлом осуществляется винтовой парой ведомый вал механизма привода — шток запорного органа через отверстие в пневмоприводе.

Установка механизма привода на подвижном торце пневмопривода обеспечивает перемещение механизма привода совместно с пневмоприводом при создании усилия уплотнения, что повышает надежность работы клапана и упрощает конструкцию за счет отсутствия компенсатора линейных перемещений при передаче крутящего момента с механизма привода на шток запорного органа, Формула изобретения

1. Сверхвысоковакуумный клапан, содер>кэщий корпус, зэпорный орган со штоком, кинематически связанный с узлом создания усилия уплотнения и механизмом привода, соединенным с корпусом элементами крепления,отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности, узел создания усилия уплотнения выполнен в ви1716243 де изолированной пневмокамеры иэ эластичного материала со штуцером подачи газа, установленной между запорным органом и механизмом привода, а приводной вал и элементы крепления механизма привода выполнены в виде тепловых мостов.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь механизма привода с запорным органом выполнена в виде связанной с корпусом шпильками плиты с шестернями, одна из которых расположена на приводном валу, а другие — на упомянутых шпильках с образованием с ними винтовых пар, а пневмокамера выполнена в виде цилиндра, один торец которого закреплен на плите.

5 3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь механизма привода с запорным органом выполнена в виде охваченного концом приводного вала штока, образующего с упомянутым концом

10 вала винтовую пару, при этом на конце приводного вала установлена упорная втулка. связанная с подвижным торцом пневмокамеры, вы пол не н ной кол ьцеоб раз ной.

1716243

Составитель А. Бирюкова

Техред М.Моргентал Корректор H. Ревская

Редактор Н. Коляда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 600 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскаг, наб„4/5