Сверхвысоковакуумный клапан

Сверхвысоковакуумный клапан

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцнапнстнчесиих

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и974011 (61 ) Допол н н тел ьное к а вт. с ни д- ву (22) Заявлено 21. 01. 81 (21) 3237816!25-08 (Si) М. Кл.

F 16 К 51/02 с присоединением заявки J%

Гаеудерстеснныб кемнтет

СССР во делен изобретений и открытий (23)Приоритет

Опубликовано 15 . 1 1 - 82 Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 1 5. l 1. 82 (53) УДК 621.646 (088. 81

А. Т. Александрова, В. Ф. Соломатин, Е. Н. Ивашов, Л. Н. Назаров и Н. Я. Дривинг (72) Авторы изобретения (71 ) 3ая вн тел ь

Московский институт электронного машиностроения (54) СВЕРХВЫСОКОВАКУУИНЫй КЛАПАН

Изобретение относится к вакуумной технике и может использоваться в системах сверхвакуумной откачки, в системах шлюзования и печах вакуумного отжига.

Известен сверхвакуумный клапан, содержащий стеклянный корпус с патрубками, цилиндрический герметизирующий экран из стекла, металл-уплотнитель, размещенный в стеклянной чашке, соединенной стеклянным стержнем с запаянным в стеклянную оболочку железным грузиком t.1 ), Недостатками этого клапана являются малая прочность стеклянного корпуса, а также то, что поверхность металла-уплотнителя покрывается пленкой окиси, препятствующей созданию герметичного соединения.

Наиболее близким к предлагаемому является сверхвысоковакуумный клапан, содержащий корпус с системой нагрева и охлаждения, кольцевую ванну с легкоплавким металлом-уплотни2 телем, размещенную внутри корпуса, и герметизирующий экран, взаимодействующий с металлом-уплотнителем и выполненный в виде поршня, связанного с механизмом перемещения (2 ).

s Недостатком известного устройства является размещение в вакууме большого числа узлов трения, качения и скольжения, что в условиях высокотемпературного прогрева приводит к образованию ювенильных поверхностей с последующим схватыванием трущихся поверхностей. Кроме того, данный клапан можно использовать только в горизонтальном положении.

Цель изобретения — повышение надежности и обеспечение работы при произвольной ориентации в пространстве. гс

Указанная цель достигается тем, что кольцевая ванна выполнена в виде двух фигурных шайб, коаксиально расположенных одна за другой и соединенных с внутренней поверхностью

974 01 корпуса, герметично покрыта изнутри слоем материала, смачиваемого металлом-уплотнителем, и снабжена защитной втулкой, установленной внутри фигурных шайб с возможностью осевого перемещения и имеющей на одном конце кольцевой выступ, входящий во внутреннюю полость кольцевой ванны, при этом другой конец упомянутой втулки подпружинен относительно О корпуса, а на боковой поверхности поршня герметизирующего экрана закреплено кольцо из пористого материала, пропитанного металлом-уплотнителем,причем наружная боковая поверхность указанного кольца при закрытии клапана взаимодействует с металлом-уплотнителем кольцевой ванны, а торцовая поверхность - с защитной ту ой о То1>оН»>, противо- 2В положной ее подпружиненному концу.

На фиг. 1 схематически показан сверхвысоковакуумный клапан в закрытом положении, разрез; на фиг. 2 то же, в открытом положении. 25

Клапан содержит корпус 1, состоящий из обечайки с пристыковочными фланцами, снаружи которого установлены нагреватель 3 и система 4 охлаждения. На внутренней части корпу- зв са 1 образована кольцевая ванна 2, выполненная в виде двух фигурных шайб

5 и 6, коаксиально расположенных одна за другой и соединенных с цилиндрической поверхностью корпуса 1, например, резьбой. Ванна снабжена подпружиненной защитной втулкой имеющей кольцевой выступ, входящий во внутреннюю полость ванны 2 ° В ванне размещен металл-уплотнитель 8. На О герметизирующем экране 9 жестко закреплена кольцевая шайба 10 из пористого материала, например, керамики, пропитанной металлом-уплотнителем 8.

Внешние диаметры кольца 10 и защитной втулки 7 равны внутренним диаметрам фигурных шайб 5 и 6. Подпружинивание втулки 7 осуществляется с помощью системы мембран 11. Стенки кольцевой ванны 2 и фигурных шайб

5 и 6 предварительно герметично покрываются материалом, хорошо смачиваемым металлом-уплотнителем 8, например оловом OВЧ-ООО. Герметизация штока 12 осуществляется при помощи

55 системы их 3-х сильфонов 13, Возвратно-поступательное движение штока 12 может производиться вручную или с помощью эг>ектропривода.

1 ф . Сверхвысоковакуумный клапан рабг тает следующим образом.

Производят откачку объема, включ»ют систему нагрева и расплавляют металл-уплотнитель 8, расположенный в кольцевой ванне 2. После этого перемещают герметизирующий экран 9 до упора с подпружиненной защитной втулкой 7. Перемещение экрана 9 происходит до тех пор, пока кольцевой выступ втулки 7 не упирается в торец фигурной шайбы 5. В результате перемещения кольцевого выступа втулки 7 внутри ванны 2 происходит очищение окисной пленки с поверхности металла-уплотнителя 8 в месте его контакта с кольцом 10. После этого происходит разогрев и расплавление металла-уплотнителя, расположенного в капилярах пористого материала кольца

10, За счет сил объемного расширения происходит вытеснение металлауплотнителя из пористого материала кольца 10, при этом происходит разрыв окисной пленки, расположенной на его боковой поверхности, и осуществляется контакт чистого неокисленно о металла-уплотнителя кольцевой ванны

2 с чистым неокисленным металлом-уплотнителем кольца 10, что является гарантией получения герметичного соединения. Затем включается система

4 охлаждения и процесс герметизации считается завершенным, Разгерметизация сверхвысоковакуумного клапана происходит в обратном порядке.

Предлагаемая конструкция позволяет благодаря использованию защитной втулки и кольцевой шайбы 10 обеспечить работу клапана при произвольной ориентации в пространстве. Кроме того, конструкция позволяет заметно сократить объем дорогостоящих особо чистых металлов-уплотнителей индия ИН-00 и олова ОВЧ-ООО, что дает большой экономический эффект.

Формула изобретения

Сверхвысоковакуумный клапан, содержащий корпус с системой нагрева и охлаждения, кольцевую ванну с легкоплавким металлом-уплотнителем, размещенную внутри корпуса, и герметиэирующий экран, взаимодействующий с металлом-уплотнителем и выполненный в виде поршня, связанного с механизмом перемещения, о т л и ч а ю щ и й9740, 1 с я тем, что, с целью повышения надежности работы клапана при произвольной ориентации в пространстве, кольцевая ванна выполнена в виде двух фигурных шайб, коаксиально расположенных одна за другой и соединенных с внутренней поверхностью корпуса, герметично покрыта изнутри слоем материала, смачиваемого металлом-уплотнителем, и снабжена защитной втулкой, о установленной внутри фигурных шайб с возможностью осевого перемещения и имеющей на одном конце кольцевой выступ, входящий во внутреннюю полость кольцевой ванны, при этом другой конец упомянутой втулки подпружинен относительно корпуса, а на боковой по верх нос т и по ршня г ерме т и . ирующего экрана закреплено кольцо из пористогA материала, пропитанного металлом-уплотнителем, причем наружная боковая поверхность указанного кольца при закрытии клапана взаимодействует с металлом-уплотнителем кольцевой ванны, а торцевая поверхность с защитной втулкой со стороны, противоположной ее подпружиненному концу

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы для научных исследований", 1965, 1Г 2, с. 104-105.

2. Авторское свидетельство ГССР 752097, кл. F 16 К 31/02, 1980.

974011

Составитель Ф. Емельянов

Техред l). Гайду Корректор В. Прохненко

Редактор А. Химчук

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8б60/49 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5