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Die Erfindung bezieht sich auf ein Vakuumventil umfassend ein Ventilgehäuse mit einer ersten Ventilöffnung, die eine erste Achse aufweist, und einer zweiten Ventilöffnung, die eine winkelig zur ersten Achse stehende zweite Achse aufweist, wobei die erste und die zweite Achse sich in einem Schnittpunkt schneiden, und ein Verschlussglied, welches in einem Innenraum des Ventilgehäuses angeordnet ist und parallel zur ersten Achse zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verfahrbar ist und in der Schließstellung an einem die erste Achse umgebenden Ventilsitz des Ventilgehäuses anliegt und in der Offenstellung vom Ventilsitz abgehoben ist, wobei in der Offenstellung des Verschlussglieds ein von der ersten Ventilöffnung zur zweiten Ventilöffnung verlaufender Durchgangskanal durch das Vakuumventil freigegeben ist.
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Vakuumventile, bei denen die erste und die zweite Ventilöffnung des Ventilgehäuses winkelig, insbesondere rechtwinkelig, zueinander stehen und das Verschlussglied geradlinig parallel zu einer der Achsen der Ventilöffnung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verfahrbar ist, werden auch als Eckventile bezeichnet und sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. So gehen aus der
US 2015/0285396 A1 ,
US 2006/0169940 A1 und
US 6,669,170 B2 Eckventile mit Handantrieb und aus der
US 6,289,932 B1 ,
US 2009/0194728 A1 ,
US 5,678,595 A und
US 9,851,012 B2 Eckventile mit einem pneumatischen Antrieb in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit hervor.
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Bei Vakuumanlagen, in welchen aggressive Prozessgase eingesetzt werden, beispielsweise in der Halbleiterindustrie, besteht das Problem, dass Dichtungen von Vakuumventilen relativ rasch geschädigt werden, sodass eine häufige Wartung mit entsprechenden Standzeiten der Anlage erforderlich sind. Es wurden daher bereits Maßnahmen getroffen, um den Wartungsaufwand zu verringern. Beim aus der
US 7,527,238 B2 bekannten Eckventil umfasst das Verschlussglied ein plattenförmiges Hauptteil, welches einen elastischen Dichtring zur Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz in der Schließstellung des Verschlussgliedes aufweist, und an der dem Ventilsitz abgelegenen Rückseite in einer Vertiefung des Hauptteils ein plattenförmiges Zusatzteil, welches einen elastischen ZusatzDichtring aufweist. Dieser liegt in der Offenstellung des Verschlussgliedes an einer Dichtfläche des Ventilgehäuses an. Dichtungen für eine Lineardurchführung der das Verschlussglied tragenden Ventilstange, über welche diese aus dem Innenraum des Ventilgehäuses herausgeführt ist, werden dadurch gegenüber einem aggressiven eingesetzten Prozessgas geschützt.
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Beim aus der
JP 3210186 U bekannten Eckventil ist ebenfalls an der Rückseite des Verschlussglieds eine Zusatzdichtung angeordnet, die in der Offenstellung des Verschlussglieds mit einer Dichtfläche des Ventilgehäuses zusammenwirkt. An der Vorderseite weist das Verschlussglied eine Dichtfläche auf, die mit einem am Ventilsitz angeordneten Dichtring zusammenwirkt. Der Ventilsitz ist an der Innenseite einer Vorderwand des Ventilgehäuses angeordnet, von welcher nach außen ein Anschlussstutzen absteht, der eine der Ventilöffnungen des Vakuumventils bildet. Gehäuseinnenseitig weist die Vorderwand einen ringförmigen Fortsatz auf, der den vom Anschlussstutzen gebildeten Kanal gehäuseinnenseitig etwas verlängert und vom Ventilsitz umgeben ist. Das Verschlussglied weist auf seiner dem Ventilsitz zugewandten Vorderseite eine Vertiefung auf, um in der Schließstellung eine Kollision mit dem ringförmigen Fortsatz zu vermeiden. Durch diesen ringförmigen Fortsatz wird ein durch diese Ventilöffnung eintretender Gasstrom am Bereich, in dem sich der Dichtring befindet, vorbeigeleitet, sodass sich aggressives Prozessgas weniger stark am Dichtring niederschlägt. Es wird dadurch allerdings nur ein eingeschränkter Schutz des Dichtrings erreicht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes Vakuumventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches insbesondere bei der Verwendung von aggressiven Prozessgasen vorteilhaft einsetzbar ist. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Vakuumventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Beim Vakuumventil gemäß der Erfindung weist der in der Offenstellung des Verschlussgliedes durch das Ventilgehäuse verlaufende Durchgangskanal einen Abschnitt auf, der von einem parallel, vorzugsweise koaxial, zur ersten Achse liegenden Rohrstück gebildet wird, mit welchem das Ventilgehäuse oder das Verschlussglied ausgestattet ist und welches sich zumindest vom Bereich des Ventilsitzes bis zum Bereich des Schnittpunkts zwischen der ersten und der zweiten Achse der ersten und zweiten Ventilöffnung erstreckt. Dieses Rohrstück ist an einem ersten Ende, welches der ersten Ventilöffnung zugewandt ist, offen und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende geschlossen. Das Rohrstück weist im axialen Bereich des Schnittpunktes zwischen der ersten und der zweiten Achse der ersten und der zweiten Ventilöffnung eine zur zweiten Ventilöffnung gerichtete Seitenöffnung auf.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann ein Gasstrom eines aggressiven Prozessgases effektiv am Dichtring, durch den im geschlossenen Zustand des Vakuumventils das Verschlussglied gegenüber dem Ventilsitz abgedichtet ist, vorbeigeleitet werden, sodass möglichst wenig des Prozessgases mit dem Dichtring in Berührung kommt.
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In einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung weist das Ventilgehäuse das Rohrstück auf, wobei das Rohrstück mit seinem ersten Ende an der Innenseite (=gehäuseinnenseitig) einer Gehäusevorderwand des Verschlussgliedes angebracht ist oder einstückig mit der Gehäusevorderwand ausgebildet ist. Das Rohrstück erstreckt sich also ausgehend von der Gehäusevorderwand in den Innenraum des Ventilgehäuses. Das Verschlussglied ist topfförmig ausgebildet und umgibt in der Schließstellung, in welcher es am Ventilsitz anliegt, das Rohrstück. Das Rohrstück wird also in der Schließstellung des Verschlussglieds vom Innenraum des topfförmigen Verschlussgliedes aufgenommen. Der Ventilsitz ist hierbei vorteilhafterweise an der Innenseite der Gehäusevorderwand angeordnet und umgibt das Rohrstück im Bereich seines ersten Endes.
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In einer zweiten möglichen Ausführungsform der Erfindung weist das Verschlussglied das Rohrstück auf, wobei das Rohrstück mit seinem zweiten Ende an einem Basisteil des Verschlussglieds angebracht ist oder einstückig mit diesem ausgebildet ist und vom Basisteil des Verschlussglieds an seinem zweiten Ende verschlossen wird. Das erste Ende des Rohrstücks ragt hierbei in einen von der ersten Ventilöffnung ausgehenden, durch einen Anschlussstutzen des Ventilgehäuses verlaufenden Kanal, und zwar in der Offenstellung des Verschlussgliedes weniger weit als in der Schließstellung. Der Ventilsitz ist vorteilhafterweise wiederum an der Innenseite der Vorderwand des Ventilgehäuses angeordnet und umgibt das Rohrstück. Der Außendurchmesser des Rohrstücks entspricht günstigerweise dem Innendurchmesser des Anschlussstutzens abgesehen von einem erforderlichen Spiel, um eine Schiebeführung des Rohrstücks im Anschlussstutzen auszubilden. Der Außendurchmesser des Rohrstücks ist also geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Anschlussstutzens, vorzugsweise um weniger als 1mm.
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Der elastische Dichtring, über welchen das Verschlussglied in der Schließstellung gegenüber dem Ventilsitz abgedichtet ist, ist vorzugsweise am Ventilsitz angeordnet. Grundsätzlich denkbar und möglich wäre aber auch eine Anordnung am Verschlussglied, wie in der Figurenbeschreibung noch genauer erläutert werden wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an der von der erste Ventilöffnung abgewandten Rückseite des Verschlussgliedes ein elastischer Zusatzdichtring angeordnet ist, der in der Offenstellung des Verschlussgliedes an eine Dichtfläche des Ventilgehäuses angedrückt ist. Es kann dadurch eine Abdichtung gegenüber dem Eindringen von aggressivem Prozessgas in den Bereich der Schiebedurchführung für die Ventilstange, von welcher das Verschlussglied getragen wird, erreicht werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine Schrägsicht eines Vakuumventils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 das Vakuumventil von 1 in teilweise explodiertem Zustand;
- 3 eine Schrägsicht der Gehäusevorderwand mit dem daran angebrachten Anschlussstutzen und Rohrstück aus einer gegenüber 1 und 2 unterschiedlichen Blickrichtung;
- 4 eine Ansicht auf die Rückseite des Vakuumventils;
- 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A von 4 in der Offenstellung des Verschlussgliedes;
- 6 einen Schnitt entlang der Line A-A von 4 in der Schließstellung des Verschlussgliedes;
- 7 und 8 Schnitte analog den 5 und 6 eines vorderen Teils des Vakuumventils in der Offenstellung und Schließstellung des Verschlussgliedes für eine zweite Ausführungsform der Erfindung (ein rückseitiger Teil des Ventilgehäuses und der Antrieb sind der Einfachheit halber nicht dargestellt).
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Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Vakuumventils gemäß der Erfindung ist in den 1 bis 6 dargestellt. Das Vakuumventil weist ein Ventilgehäuse 1 mit einem ersten Anschlussstutzen 2 und einem zweiten Anschlussstutzen 3 auf. Die Anschlussstutzen 2, 3 dienen zum Anschluss des Vakuumventils an andere Teile der Vakuumanlage. Beispielsweise kann der zweite Anschlussstutzen 3 mit einer Vakuumkammer vakuumdicht verbunden sein und am ersten Anschlussstutzen 2 kann eine Zuführleitung für ein Prozessgas angeschlossen sein. Das freie Ende des ersten Anschlussstutzens 2 weist eine erste Ventilöffnung 4, das freie Ende des zweiten Anschlussstutzens 3 weist eine zweite Ventilöffnung 5 auf. Das Vakuumventil ist als Eckventil ausgebildet und die erste Achse 6 der ersten Ventilöffnung 4 steht rechtwinkelig zur zweiten Achse 7 der zweiten Ventilöffnung 5. Andere Winkel, insbesondere im Bereich von 45° bis 135° sind denkbar und möglich, aber weniger bevorzugt.
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Die erste Achse 6 der ersten Ventilöffnung 4 stellt gleichzeitig die Längsmittelachse des ersten Anschlussstutzens 2 dar und die zweite Achse 7 der zweiten Ventilöffnung stellt gleichzeitig die Längsmittelachse des zweiten Anschlussstutzens 3 dar. Die Anschlussstutzen 2, 3 weisen jeweils einen von der jeweiligen Gehäusewand abstehenden Rohrstutzen und einen am freien Ende des jeweiligen Rohrstutzens angeordneten Anschlussflansch auf.
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Die erste Achse 6 und die zweite Achse 7 schneiden sich in einem Schnittpunkt 8.
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Das Ventilgehäuse 1 weist einen Innenraum 9 auf. In diesem ist ein Verschlussglied 10 angeordnet. Das Verschlussglied 10 kann zwischen einer Offenstellung (5), in welcher das Vakuumventil geöffnet ist, und einer Schließstellung (6), in welcher das Vakuumventil geschlossen ist, geradlinig und parallel zur ersten Achse 6 verfahren werden. Das Verschlussglied 10 wird von einer Ventilstange 11 getragen. Die erste Achse 6 bildet die Längsmittelachse der Ventilstange 11, die Ventilstange 11 liegt also koaxial zur ersten Ventilöffnung 4. Die Ventilstange 11 ist mittels einer Schiebedurchführung aus dem Innenraum 9 des Vakuumventils herausgeführt, d.h. die Ventilstange 11 kann gegenüber dem Ventilgehäuse 1 parallel zur ersten Achse 6 verschoben werden, wobei sie gegenüber dem Ventilgehäuse 1 abgedichtet ist. Zur Abdichtung der Ventilstange 11 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 dienen im Ausführungsbeispiel ringförmige elastische Dichtungen 12, 13, 14. Diese sind in ringförmigen Nuten angeordnet, welche die Öffnung im Ventilgehäuse 1 umgeben, durch welche die Ventilstange 11 verläuft. Auch eine Abdichtung mittels eines Balges, insbesondere Faltenbalges, wäre möglich, wie dies bekannt ist.
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Die Ventilstange 11 stellt im Ausführungsbeispiel gleichzeitig die Kolbenstange einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 15 dar, welche den Antrieb des Vakuumventils bildet.
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Zwischen der am nächsten beim Innenraum 9 gelegenen Dichtung 12 und der daran anschließenden Dichtung 13 ist ein durch eine Bohrung 16 entlüfteter, die Ventilstange 11 umgebender Ringraum 17 vorgesehen, der von einer Nut in der Wand der von der Ventilstange 11 durchsetzten Bohrung durch das Ventilgehäuse 1 gebildet wird. Die Dichtung 12 wird dadurch gegen einen evtl. die Dichtungen 13, 14 überwindenden Überdruck aus der Kolben-Zylinder-Einheit 15 geschützt. Der Ringraum 17 könnte durch die Bohrung 16 auch abgepumpt sein.
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Die Kolben-Zylinder-Einheit 15 weist im Ausführungsbeispiel einen doppelwirkenden Kolben auf. Es könnte auch ein einfachwirkender Kolben in Verbindung mit einer in die andere Richtung (insbesondere in die Schließrichtung) wirkenden Feder vorgesehen sein, wie dies bekannt ist.
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Auch andere Arten von Antrieben oder auch eine Handbetätigung könnten vorgesehen sein.
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In der Schließstellung des Verschlussglieds 10 wird eine Dichtfläche 18 des Verschlussglieds 10 an einen am Ventilsitz 19 angeordneten elastischen Dichtring 20 angedrückt. Der Ventilsitz 19 umgibt die erste Achse 6. Insbesondere ist der Ventilsitz 19 an der Innenseite einer Vorderwand 21 des Ventilgehäuses angeordnet. An der Außenseite dieser Vorderwand 21 befindet sich der erste Anschlussstutzen 2.
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Die Vorderwand 21 des Ventilgehäuses 1 ist im Ausführungsbeispiel über eine Schraubverbindung und eine dazwischenliegende ringförmige Dichtung 22 mit Seitenwänden des Ventilgehäuses vakuumdicht verbunden. An einer dieser Seitenwände ist der zweite Anschlussstutzen 3 angeordnet.
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Die Seitenwände des Ventilgehäuses 1 sind im Ausführungsbeispiel einstückig mit einer Rückwand 23 des Ventilgehäuses ausgebildet. Die Rückwand 23 könnte auch von einem separaten Teil gebildet werden und über eine Dichtung und eine Schraubverbindung vakuumdicht mit den Seitenwänden des Ventilgehäuses verbunden sein. Insbesondere in diesem Fall könnte die Vorderwand 21 auch einstückig mit den Seitenwänden des Ventilgehäuses ausgebildet sein.
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Im Ausführungsbeispiel ist das Ventilgehäuse 1 im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Stattdessen könnte es beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein, mit einer zylindermantelförmigen Seitenwand.
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An der Innenseite der Vorderwand 21 des Ventilgehäuses 1 (=auf der Seite, die den Innenraum 9 des Ventilgehäuses begrenzt) ist ein Rohrstück 24 angeordnet. Die erste Achse 6 der ersten Ventilöffnung 4 stellt die Längsmittelachse des Rohrstücks 24 dar, d.h. das Rohrstück 24 liegt koaxial zur ersten Ventilöffnung 4, wie dies bevorzugt ist. Der vom Rohrstück 24 gebildete Kanal setzt den vom ersten Anschlussstutzen 2 gebildeten Kanal fort, vorzugsweise stufenlos.
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In den Figuren ist eine einstückige Ausbildung der von der Vorderwand 21, dem ersten Anschlussstutzen 2 und dem Rohrstück 24 gebildeten Einheit dargestellt. Stattdessen könnte diese Einheit auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei die zwei oder mehr Teile insbesondere durch eine Verschweißung miteinander verbunden sein könnte. So könnten beispielsweise der erste Anschlussstutzen 2 und das Rohrstück 24 einstückig ausgebildet sein und in eine Öffnung in der Gehäusevorderwand 21 eingeschweißt sein.
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Das Rohrstück 24 ist somit mit einem ersten Ende gehäuseinnenseitig an der Vorderwand 21 angebracht oder einstückig mit der Vorderwand 21 ausgebildet. An seinem gegenüberliegenden zweiten Ende ist das Rohrstück 24 von einem Deckel 25 verschlossen, der beispielsweise einstückig mit dem Rohrstück 24 ausgebildet ist.
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Bezogen auf die Richtung der ersten Achse 6 weist das Rohrstück 24 im axialen Bereich des Schnittpunktes 8 zwischen der ersten Achse 6 und der zweiten Achse 7 eine Seitenöffnung 26 auf. Diese wird durch eine Fensterausnehmung in der die Längsachse des Rohrstücks 24 umgebenden Wand gebildet. Diese Seitenöffnung 26 ist zur zweiten Ventilöffnung 5 gerichtet. Vorzugsweise liegt die Achse der Seitenöffnung 26 koaxial zur zweiten Achse 7. Auch ein gewisser Versatz zwischen den beiden Achsen ist denkbar und möglich.
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Der Ventilsitz 19 umgibt das Rohrstück 24 im Bereich seines ersten Endes, an welchem dieses von der Vorderwand 21 des Ventilgehäuses 1 ausgeht. Das Rohrstück 24 ragt also von der Vorderwand 21 in den Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 und erstreckt sich hierbei bezogen auf die axiale Richtung der ersten Achse 6 zumindest vom Bereich des Ventilsitzes 19 bis zum Bereich des Schnittpunktes 8 zwischen der ersten Achse 6 und der zweiten Achse 7.
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Der Dichtring 20 ist von der Seitenöffnung 26 bezogen auf die Richtung der ersten Achse 6 beabstandet, vorzugsweise um zumindest ein Viertel des auf die Richtung der ersten Achse 6 bezogenen Durchmessers der Seitenöffnung 26.
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Das Verschlussglied 10 ist topfförmig ausgebildet und besitzt im Ausführungsbeispiel ein scheibenförmiges Basisteil 27, von dem eine im Querschnitt ringförmige Wand 28 in Richtung zum Ventilsitz 19 absteht. Am dem Basisteil 27 gegenüberliegenden Ende ist an der Stirnseite der Wand 28 die Dichtfläche 18 angeordnet, welche somit ringförmig ausgebildet ist.
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In der Schließstellung des Verschlussgliedes, in welcher das Verschlussglied 10 mit der Dichtfläche 18 am Dichtring 20 anliegt, umgibt das Verschlussglied 10 das Rohrstück 24. D.h. das Rohrstück 24 liegt in der Schließstellung des Verschlussgliedes 10 im Innenraum des topfförmigen Verschlussglieds 10.
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In der Offenstellung des Verschlussgliedes ist dieses vom Rohrstück 24 zumindest so weit abgezogen, dass die Seitenöffnung 26 des Rohrstücks 24 freigegeben ist.
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In der Offenstellung des Verschlussglieds 10 verläuft ein Durchgangskanal durch das Ventilgehäuse 1, der sich von der ersten Ventilöffnung 4 bis zur zweiten Ventilöffnung 5 erstreckt. Ausgehend von der ersten Ventilöffnung 4 verläuft ein erster Abschnitt dieses Durchgangskanals durch den vom ersten Anschlussstutzen 2 gebildeten Kanal. Ein folgender Abschnitt verläuft durch das Rohrstück 24 ausgehend von dessen offenem ersten Ende bis zu dessen Seitenöffnung 26. Ausgehend von der Seitenöffnung 26 verläuft der Durchgangskanal durch den Bereich des Innenraums des Ventilgehäuses 1, der zwischen der Seitenöffnung 26 und dem vom Anschlussstutzen 3 gebildeten Kanal liegt. Im Weiteren verläuft der Durchgangskanal durch den vom zweiten Anschlussstutzen 3 gebildeten Kanal bis zur zweiten Ventilöffnung 5.
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Im geschlossenen Zustand des Verschlussgliedes 10 ist der Durchgangskanal durch das Verschlussglied 10 vakuumdicht verschlossen.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Seitenöffnung 26 des Rohrstücks 24 kleiner als der Durchmesser des Durchgangskanals, den dieser im Abschnitt von der zweiten Ventilöffnung bis zur Mündung in den Innenraum des Ventilgehäuses aufweist. Wenn also durch die erste Ventilöffnung 4 ein Prozessgas einströmen gelassen wird und die zweite Ventilöffnung 5 mit dem Innenraum einer unter Vakuum stehenden Vakuumkammer verbunden ist, so verläuft die Strömung von der Seitenöffnung 26 des Rohrstücks 24 weitgehend direkt in den Kanal des zweiten Anschlussstutzens 3, d.h. die Strömung verläuft im Wesentlichen nur durch den Bereich des Innenraums 9 des Ventilgehäuses 1, der direkt zwischen der Seitenöffnung 26 und der Mündung des zweiten Anschlussstutzens 3 in den Innenraum des Ventilgehäuses liegt. Der am Ventilsitz 19 angeordnete Dichtring 20 gelangt somit kaum mit dem Prozessgas in Kontakt.
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Auch eine Ausbildung, bei welcher der Durchmesser der Seitenöffnung größer ist als der Durchmesser des Durchgangskanals, den dieser im Abschnitt von der zweiten Ventilöffnung bis zur Mündung in den Innenraum des Ventilgehäuses aufweist, ist denkbar und möglich. Die Zuführung von Prozessgas erfolgt dann vorzugsweise durch die zweite Ventilöffnung und die erste Ventilöffnung ist dann also mit dem Innenraum der Vakuumkammer verbunden, der das Prozessgas zugeführt werden soll.
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In einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels wäre es auch denkbar und möglich, den Dichtring 20 am Verschlussglied 10 anzuordnen, speziell an der dem Ventilsitz 19 zugewandten Stirnseite der ringförmigen Wand 26. Der Ventilsitz 19 würde dann die Dichtfläche aufweisen. In diesem Fall würde das Verschlussglied 10 in der Offenstellung weiter als in 5 dargestellt zurückgezogen werden, und zwar so weit, dass der Dichtring 20 bezogen auf die axiale Richtung der ersten Achse 6 von der Seitenöffnung 26 axial beabstandet wäre, vorzugsweise zumindest um ein Viertel des Durchmessers der Seitenöffnung 26.
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An der von der ersten Ventilöffnung 1 abgewandten Rückseite des Verschlussglieds 10 ist ein elastischer Zusatzdichtring 29 angeordnet, der die erste Achse 6 umgibt. In der Offenstellung des Verschlussgliedes liegt dieser an einer Dichtfläche 30 des Ventilgehäuses 1 an. Die Dichtfläche 30 ist an der Innenseite der Rückwand 23 des Ventilgehäuses angeordnet und umgibt die Öffnung in der Rückwand 23, durch welche die Ventilstange 11 aus dem Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 herausgeführt ist. Die Dichtung 12 wird dabei in der Offenstellung des Verschlussglieds 10 vor Resten von Prozessgas geschützt, welche bis in diesen Bereich andernfalls vordringen könnten.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der 7 und 8 erläutert. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Unterschieden entspricht die Ausbildung derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels ist insoweit auch für das zweite Ausführungsbeispiel heranziehbar.
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Ein wesentlicher Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass im zweiten Ausführungsbeispiel das Verschlussglied 10 mit dem Rohrstück 24, welches die Seitenöffnung 26 aufweist, ausgestattet ist. Das Rohrstück 24 ist somit mit seinem zweiten Ende am Basisteil 27 des Verschlussglieds 10 angebracht oder (wie dargestellt) einstückig mit diesem ausgebildet und wird am zweiten Ende vom Basisteil 27 des Verschlussglieds verschlossen. Das koaxial zur ersten Achse 6 liegende Rohrstück 24 ragt mit seinem ersten Ende in den von der ersten Ventilöffnung 4 ausgehenden, durch den ersten Anschlussstutzen 2 verlaufenden Kanal, und zwar in der Offenstellung des Verschlussgliedes (7) weniger weit als in der Schließstellung des Verschlussgliedes (8). Der Außendurchmesser des Rohrstücks 24 ist hierbei vorzugsweise nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Kanals, vorzugsweise um weniger als 1mm. D.h. der Außendurchmesser des Rohrstücks 24 entspricht abgesehen von einem Spiel zur Ausbildung einer Schiebeführung zwischen dem Rohrstück 24 und dem ersten Anschlussstutzen 2 dem Innendurchmesser des Anschlussstutzens 2.
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Der Dichtring 20 kann wie dargestellt wiederum vorteilhafterweise am Ventilsitz 19 angeordnet sein und die Dichtfläche 18 am Verschlussglied 10, und zwar am Basisteil 27 des Verschlussglieds 10 (auf der Seite, die dem Ventilsitz 19 zugewandt ist), wobei die Dichtfläche 18 das zweite Ende des Rohrstücks 24 umgibt.
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Die Vorderwand 21 des Ventilgehäuses 1 ist hier einstückig mit den Seitenwänden ausgebildet und eine Rückwand 23 des Ventilgehäuses ist abgedichtet mit den Seitenwänden verbunden (eine dazwischenliegende Dichtung und Verbindungsschrauben sind der Einfachheit halber nicht dargestellt). Es könnte aber analog zum ersten Ausführungsbeispiel wiederum eine abgedichtete Schraubverbindung der separat von den Seitenwänden ausgebildeten Vorderwand 21 vorgesehen sein und die Rückwand 23 könnte einstückig mit den Seitenwänden ausgebildet sein.
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Der von der zweiten Ventilöffnung 5 ausgehende, den zweiten Anschlussstutzen 3 durchsetzende Kanal weist hier zumindest in einem Endabschnitt, in welchem er in den Innenraum 9 des Ventilgehäuses mündet, einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser der Seitenöffnung 26 im Rohrstück 24 ist. Die Seitenöffnung 26 ist wiederum zur zweiten Ventilöffnung 5 gerichtet, wobei ihre Achse hier in der Offenstellung leicht gegenüber der zweiten Achse 7 der zweiten Ventilöffnung 5 versetzt ist (sie liegt näher bei der ersten Ventilöffnung 4), vgl. 7. Die Achse der Seitenöffnung 26 könnte in der Offenstellung des Verschlussgliedes aber auch wieder koaxial zur zweiten Achse 7 liegen.
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In der Offenstellung des Verschlussgliedes 10 wird wiederum ein Durchgangskanal durch das Ventilgehäuse ausgebildet. Ausgehend von der zweiten Ventilöffnung 5 verläuft dieser durch den vom zweiten Anschlussstutzen 3 gebildeten Kanal und weiter durch den zwischen der gehäuseinnenseitigen Mündung dieses Kanals und der Seitenöffnung 26 liegenden Bereichs des Innenraums 9 des Ventilgehäuses. Ein weiterer Abschnitt des Durchgangskanals verläuft durch das Rohrstück 24 und zwar von der Seitenöffnung 26 bis zum offenen ersten Ende des Rohrstücks. Im Weiteren verläuft der Durchgangskanal durch den vom ersten Anschlussstutzen 2 gebildeten Kanal bis zur ersten Ventilöffnung 4.
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Der am Ventilsitz 19 angeordnete Dichtring 20 ist in der Offenstellung des Verschlussgliedes 10 von der Seitenöffnung 26 im Rohrstück 24 beabstandet, bezogen auf die Richtung der ersten Achse 6. Dieser axiale Abstand ist entsprechend 7 relativ gering ausgebildet, könnte aber auch größer gewählt werden, falls dies als zweckmäßig erscheint.
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Wenn durch die zweite Ventilöffnung 5 ein Prozessgas einströmen gelassen wird, wobei das Vakuumventil über die erste Ventilöffnung 4 mit dem Innenraum einer unter Vakuum stehenden Vakuumkammer verbunden ist, so gelangt der größte Teil dieses Prozessgases von der inneren Mündung des durch den zweiten Anschlussstutzen 3 verlaufenden Kanals durch den direkt zwischen dieser Mündung und der Seitenöffnung 26 liegenden Bereich des Innenraums 9 des Ventilgehäuses 1 unmittelbar in das Rohrstück 24, wobei nur ein geringer Teil des Prozessgases in einen anderen Bereich des Innenraums 9 des Ventilgehäuses 1 und damit zum am Ventilsitz 19 angeordneten Dichtring 20 gelangt.
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Der Dichtring 20 könnte auch in diesem Ausführungsbeispiel wiederum statt am Ventilsitz 19 am Verschlussglied 10 angeordnet sein, wobei er das zweite Ende des Rohrstücks 24 umgeben würde. Der Ventilsitz 19 würde dann die mit dem Dichtring 20 zusammenwirkende Dichtfläche aufweisen. Der Dichtring 20 würde hierbei von der Seitenöffnung 26 bezogen auf die erste Achse 6 axial beabstandet angeordnet werden. Die Seitenöffnung 26 könnte hierzu weiter vom zweiten Ende des Rohrstücks 24 entfernt in diesem angeordnet sein.
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In diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung könnte der Durchmesser der Seitenöffnung 26 analog wie im ersten Ausführungsbeispiel gezeigt kleiner ausgebildet sein als der Durchmesser des von der zweiten Ventilöffnung zur Mündung in den Innenraum 9 des Ventilgehäuses 1 verlaufenden Abschnitts des Durchgangskanals. Es könnte in diesem Fall das Prozessgas zweckmäßigerweise durch die erste Ventilöffnung 4 zugeführt werden und das Vakuumventil mit seiner zweiten Ventilöffnung 5 mit dem Innenraum der Vakuumkammer verbunden werden.
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Sowohl im ersten als auch im zweiten beschriebenen Ausführungsbeispiel könnte der zweite Anschlussstutzen 3 entfallen. Die zweite Ventilöffnung wäre dann direkt in der entsprechenden Seitenwand des Ventilgehäuses 1 vorgesehen und das Ventilgehäuse 1 könnte direkt mit dieser Seitenwand mit einem anderen Teil einer Vakuumanlage verbunden werden.
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Im ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel könnte der erste Anschlussstutzen 2 entfallen und die erste Ventilöffnung 4 wäre dann direkt in der Vorderwand 21 des Ventilgehäuses 1 angeordnet und ein anderer Teil einer Vakuumanalage könnte direkt mit der Vorderwand 21 des Ventilgehäuses vakuumdicht verbunden werden.
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Legende
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- 1
- Ventilgehäuse
- 2
- erster Anschlussstutzen
- 3
- zweiter Anschlussstutzen
- 4
- erste Ventilöffnung
- 5
- zweite Ventilöffnung
- 6
- erste Achse
- 7
- zweite Achse
- 8
- Schnittpunkt
- 9
- Innenraum
- 10
- Verschlussglied
- 11
- Ventilstange
- 12
- Dichtung
- 13
- Dichtung
- 14
- Dichtung
- 15
- Kolben-Zylinder-Einheit
- 16
- Bohrung
- 17
- Ringraum
- 18
- Dichtfläche
- 19
- Ventilsitz
- 20
- Dichtring
- 21
- Vorderwand
- 22
- Dichtung
- 23
- Rückwand
- 24
- Rohrstück
- 25
- Deckel
- 26
- Seitenöffnung
- 27
- Basisteil
- 28
- Wand
- 29
- Zusatzdichtung
- 30
- Dichtfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2015/0285396 A1 [0002]
- US 2006/0169940 A1 [0002]
- US 6,669,170 B2 [0002]
- US 6,289,932 B1 [0002]
- US 2009/0194728 A1 [0002]
- US 5,678,595 A [0002]
- US 9,851,012 B2 [0002]
- US 7,527,238 B2 [0003]
- JP 3210186 U [0004]