шлюзовое устройство для вакуумных установок

Формула изобретения

ШЛЮЗОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМНЫХ УСТАНОВОК, содержащее корпус, два фланца с уплотнениями, шток возвратно-поступательного перемещения с объектодержателем, откачной патрубок и винтовую пружину сжатия, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при упрощении конструкции устройства, оно снабжено упорами с осевой фиксацией, расположенными на концах штока, и второй винтовой пружиной сжатия, при этом фланцы установлены на штоке с возможностью осевого перемещения вдоль него через подвижные контактные уплотнения, а каждая пружина размещена на штоке между соответствующими фланцем и упором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к элементам вакуумных и чистых технологических систем, и может найти применение для ввода объектов в камеру с чистой технологической средой или извлечения из нее без нарушения среды.

Известно шлюзовое устройство для вакуумных установок, содержащее корпус, два фланца с уплотнениями, один из которых выполнен с возможностью осевой фиксации посредством замка, вакуумный ввод возвратно-поступательного и вращательного движения штока, баллон со сжатым воздухом и воздухопроводы [1].

Недостатками аналога являются низкая надежность и сложность конструкции ввиду наличия ввода возвратно-поступательного и вращательного движения и баллона со сжатым воздухом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является шлюзовое устройство для вакуумных установок, содержащее корпус, два фланца с уплотнениями, шток возвратно-поступательного перемещения с объектодержателем, откачной патрубок и винтовую пружину сжатия [2].

Недостатками прототипа также являются низкая надежность и сложность конструкции ввиду ее многоэлементности, наличия карусели и сильфона.

Целью изобретения является повышение надежности при упрощении конструкции устройства.

Цель достигается тем, что фланцы установлены на штоке с возможностью осевого перемещения через подвижные контактные уплотнения, на концах штока расположены упоры с осевой фиксацией, в конструкции установлена вторая винтовая пружина сжатия, причем обе пружины расположены между фланцами и упорами.

Введение в шлюзовое устройство для вакуумных установок упоров с осевой фиксацией, пружин, расположенных между фланцами и упорами, а также установка фланцев с возможностью осевого перемещения через подвижные контактные уплотнения обеспечивают автоматического соединение-разъединение фланцев с корпусом без нарушения герметичности самой вакуумной камеры.

В прототипе одна пружина и она не установлена на подвижном штоке, а служит лишь для уплотнения U-образного фланца, а не рабочих фланцев (клапанов). Введение в заявляемое устройство второй пружины сжатия, установка обоих пружин на штоке, а также установка в нем упоров позволяют герметизировать корпус с двух сторон, используя при этом лишь два фланцевых соединения. В прототипе для герметизации устройства служат четыре фланцевых соединения.

На фиг. 1 показано шлюзовое устройство для вакуумных установок с объектодержателем внутри корпуса в вакууме; на фиг. 2 - шлюзовое устройство для вакуумных установок с объектодержателем вне корпуса на атмосфере.

Шлюзовое устройство для вакуумных установок содержит корпус 1, герметично закрепленный в вакуумной камере 2, два фланца 3, 4 с уплотнениями 5, 6. Фланец 3 выполнен с возможностью осевой фракции посредством замка 7, расположенного на внутренней поверхности корпуса 1 и состоящего из шарика 8, пружины 9 и регулировочного винта 10. Фланцы 3, 4 размещены со стороны торцов 11, 12 корпуса 1. Шток 13 возвратно-поступательного перемещения с объектодержателем 14 расположены внутри корпуса 1. Вакуумный ввод 15 штока 13 возвратно-поступательного перемещения выполнен с подвижными контактными уплотнениями 16, 17 и установлен в отверстиях 18, 19 фланцев 3, 4. Уплотнения 16, 17 установлены в отверстиях 18, 19, проточенных во фланцах 3, 4 с целью упрощения конструкции, для лучшей центровки вала и создания равномерного зазора. Фланцы 3, 4 установлены на штоке 13 с возможностью осевого перемещения. Возможность осевого перемещения фланцев 3, 4 на штоке 13 появляется ввиду наличия подвижных контактных уплотнений 16, 17 в вакуумном вводе 15 возвратно-поступательного перемещения при срабатывании пружин 26, 27 сжатия. Фланцы 3, 4 закрепляются на штоке 13 посредством посадок в подвижных контактных уплотнениях 16, 17. На концах 20, 21 штока 13 расположены упоры 22, 23 с осевой фиксацией посредством винтов 24, 25. Между фланцами 3, 4 и упорами 22, 23 установлены винтовые пружины 26, 27 сжатия. Откачка воздуха из корпуса 1 осуществляется через откачной патрубок 28 вакуумным насосом (на фигурах не показан).

Шлюзовое устройство для вакуумных установок работает следующим образом.

В положении, показанном на фиг. 1, объектодержатель 14 расположен в вакууме, в вакуумной камере 2. Пружина 27 полностью сжата, пружина 26 разжата. Герметизация осуществляется посредством уплотнения 6 и фланца 4, который поджат к торцу 12 посредством пружины 27 сжатия. При перемещении штока 13 вниз происходит сближение фланца 3 с замком 7. В момент, когда пружина 26 начинает сжиматься, происходит "защелкивание" фланца 3 замком 7. При последующем перемещении штока 13 вниз пружина 26 осуществляет герметизацию корпуса 1 фланцем 3. Затем объектодержатель 14 подходит к торцу фланца 4 и упирается в него. При дальнейшем перемещении штока 13 вниз происходит разгерметизация корпуса 1 посредством фланца 4. Вакуумный насос в это время отключен. Объектодержатель 14 оказывается на атмосфере (фиг. 2), а пружина 26 при этом полностью сжата.

При перемещении объектодержателя 14 в вакуумную камеру 2 происходит обратный процесс. Пружина 27 разжата, пружина 26 полностью сжата. При перемещении штока 13 вверх пружина 26 разжимается, объектодержатель 14 входит в корпус 1, где происходит его герметизация посредством фланца 4 и уплотнения 6. При этом пружина 27 сжимается. Затем объектодержатель 14 подходит к торцу фланца 3. Включается вакуумный насос и в корпусе 1 возникает вакуум. При дальнейшем перемещении штока 13 объектодержатель 14 выводит фланец 3 из замка 7 и происходит дальнейшее разжатие пружины 26 и сжатие пружины 27. Корпус 1 становится связанным с вакуумной камерой 2, а объектодержатель 14 оказывается в ней. При этом пружина 26 полностью разжата, а пружина 27 сжата (фиг. 1).

Применение изобретения позволяет повысить надежность ввода-вывода объектов из вакуумной камеры и упростить конструкцию устройства. Устройство целесообразно использовать при разработке чистых технологических систем оборудования производства электронной техники.