DE865086C - Drehfeldgesteuertes Schnellschlussventil fuer Hochvakuumanlagen - Google Patents

Description

• Drehfeldgesteuertes Schnellschlußventil für Hochvakuumanlagen Zusatz zum Patent 83'1 139 Die im nachfolgenden beschriebene Erfindung dient demselben Zweck wie das im Patent 83.1 179 beschriebene Schnellschlu.ß(ventil aus Glas und wird ebenfalls mittels einer Drehfeldwicklung gesteuert. D!ie Glasausführung des Ventils ermöglicht aber nur den Elinbau in. Hocbvakuumapparaturen aus Glas und verhindert die Anwendung bei Anlagen mit Stahlarmatur sowie bei Großanlagen. Die An.-wendung der Glasventile nach dem Patent 831 179 dürfte daher auf Ventile kleinen Dlurchlaß'querschnittes und Glasarmaturen in Laboratorien beschränkt bleiben, da bei grclßeren Querschnitten erlieblich größere Kräfte für den Vorgang der Üffnung und: Schließung erforderlich sind, zumal, wenn vor und hinter dem Ventilsitz größere Druckdifferenzen bestehen. Die Einbaumöglichkeiten für Glasventile sind also beschränkt. Dia in der Hochvakuumtechnik lichte Rohrweiten von 4'0O mm keine S''eltenheit mehr sind, außerdem Ventilkonstruktionen nach Art der vorliegenden Erfindung sich mit graßtem Vorteil auch in der chemischen Industrie, wo Rohrweiten von 15oo mm auftreten, anwenden lassen, werden Ventile in Stahlkonstruktion notwendig, wenn Glas infolge der ihm anhaftenden Zerbrechlichkeit ausscheiden muß!. Schnellschluß;ventile in Stahlausführung nach der im folgenden beschriebenen Erfindung ermöglichen, in Großbetrieben der chemischen, und ähnlichen Industrie die Fernbedienung ausgedehntester Anlagenkomplexe und in Verbindung mit Fernm.e-ßgerät, n für Druck, Mengen und Temperatur sogar den automatischen Ablauf komplizierter Fabrikationsprozesse. Dia sich für lichte Weiten ino und mehr Millimeter einwandfreie Schn@ellschluß@ventile von langer Lebensdauer nur in gtähl herstellen lassen und auch in Betrieben der Röhrenfabrikation sich Stahlarmaturen steigender Beliebtheit erfreuen., war es erforderlich, eine dem Patent 813,111 i,79 entsprechende- S.tahlkornstruktion zu schaffen., die nunmehr beschrieben werden soll.
• Der -Stahlausführung des Ventils mit Direbfeldr Wicklung außerhalb- dies Gehäuses gemäLie dem Hauptpatent stand! zunächst im Wiege, das, wenn man sich bei der Ausführung des Ventils in Glas das ganze Gehäuse aus Mietall hergestellt denkt, für das von der außen über das Gehäuse geschobenen Dre'hstrommotors.tänderwicklung erzeugte Drehfeld keine Möglichkeit besteht"- den Anker im Innern des Ventils zu erfassen und in Drehung zu versetzen, da das Kraftfeld statt im Kurzschlu`ßlanker die Ströme im Gehäuse des Vientils induzieren würde und dieses gegenüber der Direhfeldwicklung zu verdrehen suchte. Deshalh besteht nach der vorliegenden Erfindung der Teil dies Gehäuses, innerhalb dessen der durch das Drehfeld zu bewegende Anker sich befindet, aus einem rnichtmetallischen und urimagnetischen Werkstoff, z. B;. aus einem Keramikrohr.
• Dias Problem der Verbindung von Metall und Keramik kann dabei nach dem Vierfahren der Metall-Keramik-Hartlötverbindungen gelöst werden. Diese Lösungsart ist in der Zeichnung dargestellt.
• Die in der Zeichnung Fig. i und 2 dargestellte Ausführung des Ventils besteht im wesentlichen aus vier Hauptteilen; .dem Gehäuseoberteil, dem Gehäuseunterteil, dem Anker und der Feldwicklung.
• Dias Oberteil des Gehäuses besteht in der Hauptsache aus einem Drehkörper GO, in welchen die RohreR1 und R2 mit: den Anschlußiflanschen F1 und F2 vakuumdicht eingeschweißt sind.
• Gegen das Oberteil wird unter Zwischenlage der Dichtung Dg das Gehäuseunterteil GU geschraubt. Oberteil und Unterteil des Gehäuses können aus ;Stahl oder einem, dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechenden metallischen Werkstoff bestehen.
• In den D'rehl<:.ö:rp.er GU ist an der Stelle Ls' das an beiden Enden mit einer eingebrannten Metallschicht versehene Keramikrohr R mittels Ewtektikumlot vakuumdicht eingelötiet.
• Dien unteren Abschlußl des Keramikrohrs bildet eine am unteren Ende desselben, in gleicher Weise aufgelBtete Kappe K: Nach der Verlötung der Teile kann dann das Rohr einschließlich der metallenen Ränder von GU und K noch glasiert werden, was jedoch nicht erforderlich ist.
• Die ,Klappe K enthält den mit ihr verschweißten und mit Feingewinde versehenen Stift S, auf welchen der von der äuißen über das Gehäuse geschobenen Wicklung in Drehung zu versetzende Anker aufgeschraubt wird. Vor dem Einsetzen des Kurzschluß;ankers KA wird über den Stift noch ein Gummiring B'' geschoben, der am Gehäuseboden liegenbleibt und die Aufgabe hat, den Anker beim Abwärtslauf zu bremsen.
• D ier Anker ist mit Innengewinde, Entlüftungsbohrung L, Kugelgelenk KG, Dichtungsteller T und Gummiplattendichtung Dg genau so ausgeführt wie der .im Hauptpatent beschriebene und für die Glasausführung bestimmte Anker.
• Dier Vorgang des öffnens und Schließens ist schon in der Beschreibung zum Patent 8131 179 erklärt, ebenso die prinzipielle Schaltung der Einrichtung.
• Es wurde jedoch. noch eine schaltungstechnische Verbesserung vorgenommen, deren Anwendung dort von Vbrteil sein. dürfte, wo das Ventil ständigen Erschütterungen ausgesetzt ist. Als allgemein bekannt darf vorausgesetzt werden, daß@ eine Schraubenmutter,- die lose auf einem Gewindebolzen sitzt, welcher ständigere Erschütterungen ausgesetzt ist, anfängt, sich langsam auf dem Bolzen in der einen oder anderen Richtung zu drehen. Da nun der Anker des hier beschriebenen Ventils ebenfalls wie eine Mutter auf einem Eblzen sitzt, kann, wenn an. der Stelle, wo das Vjentil eingebaut wird, mit ständigen Erschütterungen gerechnet werden- mu!ßv eine ungewollte Drehung des Ankers dadurch vermieden werden, daS die drei Phasen der Wicklung ständig unter !Spannung stehen, und zwar liegen in allen drei Z'u;leitungen Vorwide-rstände Rv, die -dien, Strom so weit herabsetzen., daß das Restdrehfeld gerade noch. große genug ist, um den von den Erschütterungen hervorgerufenen Kräften, die eine ungewollte Drehung herbeiführen könnten, das Gleichgewicht zu halten.
• Am Ausgang des Polwechselschalters U liegt ein Wischrelais W, welches mit seinem Arbeitskontakt bei jeder Betätigung des Polwechselschalters U eine ,ganz bestimmte Zeit lang Kontakt gibt. Der Arbeitskontakt diesesiRelais liegt nun in der Spu,lenzuleitung des Schaltschützes S, welches mit seinen drei Arbeitskontakten die drei Vorwiderstände überbrücken kann, in welchem Falle der volle Strom die Drehfeldwicklung durchfließt.
• Wird nun beispielsweise von. der Schließungsin die Öffnungsstellung mit dem Polwechselschalter U umgeschaltet, so wird die Stromzufuhr zur Erregerspule des Wischrelais kurzzeitig unterbrochen. (Die verwendeten Wischrelais sind so gebaut, da0 eine Unterbrechung in der Spülenleitung nicht auch ein Schalten desi Arlbeitskontaktes zur Folge hat.) Ist das Ventil nun beispielsweise geöffnet und soll es geschlossen werden, so wird der Polwechselschalter U umgelegt und im Moment der erneuten. Kontaktgabe spricht dann das Wischrelais an, wodurch dann das Schütz S der Einstellzeit dies Wischrelais entsprechend lange erregt wird und für diese Zeit die Widerstände Rv überbrückt, wodurch der Anker den erforderlichen. Impuls erhält, der notwendig ist, um den Anker nebst Ventilteller in die Schließstellung zu bringen, d. h. den Anker nach oben laufen zu lassen, bis die Dichtscheibe D'i auf dem Ventilteller T die untere, plangeschliffene Öffnung vorn R2 sicher verschlossen hat. Nach Ablauf der Steuerzeit öffnet der Arbeitskontakt das Wischrelais W, das Schaltschütz S öffnet die Überbrückung der V orwiderstände Rv, die durch den: Schalter U eingestellte Drehrichtung bleibt erhalten, das restliche Drehmoment hält den Anker in der Endstellung (hier Schließlstellung ) und verhindert die unbeabsichtigte Öffnung (in der bffnungsstellung die unbeabsichtigte Sichließun.g) des Ventils durch ungewollte Drehung, die von: äu'feren Erschütterungen herrühren. könnte.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Drehfeldgestewertes Schnellschlu;Dventil für Hochv akuumanlagen, dessen Spindel nach Patent 8,31 (1179 als Wirbelstromank er ausgebildet ist und sich ganz im Vakuumraum befindet, während die Drehfeldwicklung auMerhalb des Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß: der Teil des Gehäuses zwischen W'irbelstromanker und Drehfeld aus einem nichtmetallischen und unmagnetischen `Werkstoff, z. $. aus einem Keramikrohr, besteht, welches mit. den aus Stahl bestehenden Teilen des Ventilgehäuses vakuumdicht verbunden ist. z. Drehfeldgesteuertes SchnellschluPJventil, insbesondere nach Anspruch 1 und nach Patent 831 179, .dadurch gekennzeichnet, =daß bei, geöffnetem oder geschlossenem Ventil ein Direhfeld solcher Stärke aurdrechterhalten wird:, wie notwendig ist, um die erreichte Endstellung des Ventils auch bei Erschütterungen und entgegen äußeren Kräften aufrechtzuerhalten. 3. Direhfeldgesteuertes Ventil nachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorschaltwiderstände (Rv) in den Zuleitungen zur Dir,ehfeldwicklung eingeschaltet sind, die bei jeder Bietätigung des Ventils mittels des Polwechselschalters (U) kurzzeitig überbrückt werden, und zwar durch ein Schaltschütz (S), dessen Spule von dem Arbeitskontakt eines Wischrelais (lY) gesteuert wird, das auf jede Betätigung des Polwechselschalters (U) anspricht, durch den das Drehfeld zur Ventilbetätigung umgeschaltet wird, so daß dem Anker das für die Ventilbetätigung erforderliche Drehmoment erteilt wird., während in den Endstellungen des Ventils .ein Ruhestrom fließt der gerade ausreicht, ein solches Drehfeld zu erzeugen, da;,' das Ventil in den jeweiligen Endstellungen festgehalten wird.