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Dokumentenidentifikation DE102005037410A1 22.02.2007
Titel Ventilkonstruktion
Anmelder G-Light Display Corp., Hsinchu, TW
Erfinder Chen, Hwa-Fu, Hsinchu, TW
Vertreter PAe Reinhard, Skuhra, Weise & Partner GbR, 80801 München
DE-Anmeldedatum 08.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005037410
Offenlegungstag 22.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.02.2007
IPC-Hauptklasse F16K 31/44(2006.01)A, F, I, 20061124, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16K 31/122(2006.01)A, L, I, 20061124, B, H, DE   F16K 51/02(2006.01)A, L, I, 20061124, B, H, DE   F16K 3/10(2006.01)A, L, I, 20061124, B, H, DE   F16K 3/18(2006.01)A, L, I, 20061124, B, H, DE   
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilkonstruktion, insbesondere eine Ventilkonstruktion zum gasdichten Isolieren und Koppeln von zwei Vakuumkammern, bei welcher Ventilkonstruktion eine Lenkerkonstruktion versehen ist, um lineare Triebkraft entlang der vertikalen Richtung in eine für das Auf- und Zuschließen des Ventils benötigte horizontale Kraft umsetzen und damit eine Kraft gegen die horizontale Kraft wegen der Druckdifferenz zwischen den beiden Vakuumkammern zureichend zu liefern, den Schleifkontakt des Dichtrings vom Ventil während des Auf- und Zuschließens zu vermeiden, sowie das gasdichte Isolieren zwischen den beiden Vakuumkammern beim zugeschlossenen Ventil auch ohne den Antrieb zu sichern. Weiterhin wird bei der Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung ein preiswertes flexibles gasdichtes Rohr verwendet, so dass die Kosten zur Vakuumdurchführung gesenkt werden können.

Beschreibung[de]
Technik der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilkonstruktion, insbesondere eine Ventilkonstruktion zum gasdichten Isolieren und Koppeln von zwei Vakuumkammern.

Ventilkonstruktion spielt eine wichtige Rolle in verschiedensten Anwendungsgebieten der Vakuumtechnik, zum Beilspiel bei Herstellungsanlagen für dünne Filme organischer, metallischer oder halbleitender Materialien, und bei Anlagen der Hoch- oder Ultrahochvakuumsysteme zum Kontrollieren und Manipulieren von oberflächlichen Eigenschaften des Materials. Eine Ventilkonstruktion bietet hauptsächlich zwischen zwei Vakuumkammern ein Gasdichtes Ventil an. Wenn das Ventil geöffnet ist, sind Objekte zwischen den beiden über die Ventilkonstruktion in einer Reihe geschalteten Vakuumkammern zu fördern. Nach Bedarf des Herstellungsverfahrens oder des Vakuumsystems kann der Druck in verschiedenen Vakuumkammern unterschiedlich sein, so dass ein Druckunterschied zwischen Vakuumkammern entsteht. Solcher Druckunterschied kann üblich so groß wie eine Atmosphäre sein. Die mit dem Druckunterschied zusammenhängende Kraft auf dem Ventil ist proportional zu der effektiven Fläche des Ventils und kann zum Beispiel bei einem Ventil der effektiven Fläche von 1 m2 über 10000 kg werden. Deswegen existiert eine gewaltige Druckkraft auf dem Ventil, wenn das Ventil geschlossen ist und ein Druckunterschied zwischen Vakuumkammern besteht. Außerdem wird normalerweise die Ventilkonstruktion im Zusammenhang mit einem Ventilgehäuse zur Verbindung mit zwei Vakuumkammern verwendet, wobei durch einen sich zwischen dem Ventil und der innere Kopplungsfläche des Ventilgehäuses befindenden Dichtring das Ventil und das Ventilgehäuse gasdicht gekoppelt sind. Beim Öffnen des Ventils muss sich das Ventil zuerst entlang einer horizontalen Richtung bewegen bis zum Entkoppeln von der inneren Kopplungsfläche des Ventilgehäuses. Dann darf sich das Ventil entlang einer vertikalen Richtung bewegen, um den Prozess des Öffnens zu beenden, so dass ein Schleifkontakt des Dichtrings mit dem Ventilgehäuse während der vertikalen Bewegung vermieden wird. Beim Schließen des Ventils muss sich das Ventil zuerst eine vertikale Bewegung ausführen, bis das Ventil zu einer an das Ventilgehäuse passenden Position kommt. Dann darf das Ventil mit der inneren Kopplungsfläche des Ventilgehäuses gasdicht gekoppelt werden, um den Prozess des Schließens zu beenden. Im Folgenden werden die konventionellen Realisierungen der oben beschriebenen Bewegung des Ventils gezeigt.

<Keilförmige Ventilkonstruktion>

In 1A wird die keilförmige Ventilkonstruktion gezeigt. In 1B wird das Ventil der keilförmigen Ventilkonstruktion gezeigt. Wie in 1A und 1B gezeigt, besteht die keilförmige Ventilkonstruktion aus einem ersten Zylinder 1, einem zweiten Zylinder 2, einem dritten Zylinder 3, und einem mit den drei Zylindern gekoppelten Ventil 4, das weiterhin aus einem keilförmigen Schubbrett 5 und einer Klappe 6 besteht. Beim Schließen des Ventils, wie in 1A und 1B gezeigt, übt zuerst der erste Zylinder 1 eine auf das Ventil 4 gerichtete Kraft, bis das Ventil zu einer vorbestimmten Position kommt. Zu dieser Zeit wird die Klappe 6 noch nicht vom keilförmigen Schubbrett 5 fortgestoßen. Dann üben das zweite Zylinder 2 und das dritte Zylinder 3 in die Richtung weg vom Ventil 4 eine Gegenkraft, wobei das keilförmige Schubbrett 5 die Klappe 6 fortstoßt, und das Schließen des Ventils beendet wird. Beim Öffnen des Ventils werden die oben beschriebenen Bewegungen des Ventils in einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt. Solche keilförmige Ventilkonstruktion hat den Nachteil, dass die vom keilförmigen Schubbrett auf die Klappe geübte Kraft nicht ausreichend ist, um das Ventil mit der Kopplungsseite der Vakuumkammer gasdicht zu koppeln. Weiterhin kann das Ventil nach dem Zuschließen nicht ohne Triebkraft in einer gesicherten und gasdichten Lage gehalten werden.

<Ventilkonstruktion des Parallelogramms>

2A zeigt schematisch die Ventilkonstruktion des Parallelogramms. 2B zeigt schematisch das Ventil der Ventilkonstruktion des Parallelogramms. Wie in 2A und 2B gezeigt, die Ventilkonstruktion des Parallelogramms aus einem Zylinder 7, einer Mulde 8 und einem mit dem Zylinder 7 verkoppelten Ventil 9 besteht. Das Ventil 9 besteht weiterhin aus einer Klappe 10, einer Schubplatte 11, Kopplungsstangen 12, 13 und Führungsrädern 14, 15. Wie in 2A und 2B gezeigt, übt der Zylinder 7 beim Schließen des Ventils in der vertikalen Richtung eine auf das Ventil 9 gerichtete Kraft, wobei die Klappe 10 und die Schubplatte 11 wegen den Federn zwischen den beiden in Berührung miteinander kommen. Während der Bewegung des Ventils 9 in der vertikalen Richtung kommt zuerst die Klappe 10 zu einem Ende der Mulde 8. Der Zylinder 7 übt die Kraft weiter, bis die an der Schubplatte 11 versehenen Führungsräder 14, 15 zu einer vorbestimmten Position der Mulde 8 kommen. Inzwischen verformt sich das vorher beschriebene Parallelogramm zu einem Recheck, wobei die Schubplatte 11 durch die Kopplungsstangen 12, 13 die Klappe 10 in die horizontale Richtung fortstoßt und damit das zuschließen des Ventils beendet wird. Beim Öffnen des Ventils werden die oben beschriebenen Bewegungen des Ventils in einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt. Solche Ventilkonstruktion des Parallelogramms hat den üblichen Nachteil, dass die Federkraft nicht ausreichen ist, um beim Öffnen des Ventils die Schubplatte und die Klappe in der miteinander berührenden Lage zurück in die Mulde kommen zu lassen, so dass der Dichtring während der vertikalen Bewegung des Ventils verschliefen wird. Weiterhin kann das Ventil nach dem Zuschließen nicht ohne Triebkraft in einer gesicherten und gasdichten Lage gehalten werden.

<VAT-Ventilkonstruktion>

3 zeigt schematisch die VAT-Ventilkonstruktion. Wie in 3 gezeigt, besteht die VAT-Ventilkonstruktion aus einem Ventilkörper 16, zwei ausdehnbaren Metallbalgen 17, 18, und einem an ihren einen Ende versehenen Ventil 19. 3 zeigt auch den am Ventilkörper versehenen Aktionsmechanismus der VAT-Ventilkonstruktion, welcher Aktionsmechanismus aus einer komplexen Kombination von Zahnrädern, sägeförmigen Bänden und Kopplungsstangen besteht. Im geöffneten Zustand des Ventils, werden die mit den Kopplungsstangen mit Zahnrädern zentral verkoppelten Gestängen durch die Halbkreis-Mulde auf dem sägeförmigen Band festgehalten, um das Unterfallen des Ventils zu vermeiden. Inzwischen befinden sich die ausdehnbaren Metallbalgen 17, 18 in einem verkürzten Zustand. Im geschlossenen Zustand des Ventils, wie in 3 gezeigt, befinden sich die ausdehnbaren Metallbalgen 17, 18 in einem verlängerten Zustand. Durch die Halbkreis-Mulden auf den an den beiden inneren Seiten des Ventilkörpers versehenen sägeförmigen Band werden die mit den Kopplungsstangen mit Zahnrädern zentral verkoppelten Gestängen festgehalten, um das Öffnen des Ventils 19 nach oben zu verhindern. Inzwischen stellt das Getriebe mit Zahnrädern eine ziemlich stabile Konstruktion dar, und dadurch wird der gasdichte geschlossene Zustand des Ventils gesichert. Wie oben erzählt, wird der Antrieb des Zylinders, nach dem Schließen/Öffnen des Ventils, nicht zum Verhindern des Öffnens/Schließens des Ventils gebraucht, indem die Sicherung des Zustands des Schließens/Öffnens durch die Zahnradkonstruktion realisiert ist. Aber bei der VAT-Ventilkonstruktion sind mehrere spezifische Auslegungen angewendet. Der Dichtring, zum Beispiel, ist nicht ein üblicher Dichtring, sondern ein VAT-spezifischer Dichtring mit einer dreidimensionalen Form, so dass das Ventilgehäuse eine darauf anpassende innere Kopplungsfläche haben muss. Außerdem sind ausdehnbare Metallbalgen in die VAT-Ventilkonstruktion als die Vakuumdurchführung eingebaut. Die ausdehnbare Metallbalgen, die den Vorteil des kleinen Leckluftstroms haben, sind aber sehr teuer. Wie oben erläutert, ist die Anwendbarkeit der VAT-Ventilkonstruktion wegen des spezifischen Dichtrings mit dam darauf anpassenden Ventilgehäuse sehr eingeschränkt, und die Kosten der VAT-Ventilkonstruktion sind durch den Einbau von den ausdehnbaren Metallbalgen sehr hoch.

Vorteile der Erfindung

Im Bezug auf die Nachteilen der konventionellen Ventilkonstruktion, bietet die vorliegende 1 Erfindung eine Ventilkonstruktion, bei der die beim Auf- und Zuschließen des Ventils benötigte Kraft in der horizontalen Richtung durch eine einfache Lenkerkonstruktion geübt wird und ein Schleifkontakt zwischen dem Dichtring und der inneren Kopplungsfläche des Ventilgehäuses während der Bewegung des Ventils in der vertikalen Richtung vermieden werden kann. Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung ein Ventil mit einem üblichen Dichtring verwendet, welcher Dichtring der konventionellen inneren Kopplungsfläche üblicher Ventilgehäuse passt, so dass die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt ist, Des weiteren wird bei der vorliegenden Erfindung die Funktion der teueren ausdehnbaren Metallbalgen durch preiswerte flexible gasdichte Röhre realisiert, so dass das Problem hoher Kosten der konventionellen Erfindung zu beseitigen ist.

Eine Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung besteht aus: einem Ventilkörper, der ein Ende zum Verbinden mit einem Ventilgehäuse hat, und an welchem Ventilkörper eine dynamische Einheit versehen ist; einer Lenkergetriebe mit zwei mit dem Ventilkörper zentral verkoppelten Enden, welche Lenkergetriebe mit der dynamischen Einheit zentral verkoppelt ist; einer Baueinheit des Antriebs, die aus einem flexiblen gasdichten Rohr und einem Gestänge besteht, welches flexible gasdichte Rohr den Teil des Gestänges zwischen einem dynamischen Ende und einem Ende des Gestänges als Ventilstütze umschließt, welches dynamische Ende des Gestänges über ein freies Ende des flexiblen gasdichten Rohrs herausragt und mit der Lenkergetriebe verbunden ist, wobei das andere Ende des flexiblen gasdichten Rohrs als ein festes Ende des flexiblen gasdichten Rohrs an dem Ende des Ventilkörpers zur Verbindung mit dem Ventilgehäuse fest angebracht ist, so dass das Ende des Gestänges als Ventilstütze über ein an dem Ventilkörper versehenes Loch als Drehpunkt in das Ventilgehäuse hineinragt; und ein Ventil, das im Ventilgehäuse am Ende des Gestänges als Ventilstütze angebracht ist, und an einer zu einer Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten Seite des Ventils ein Flansch auf einer flachen Ebene versehen ist.

Liste der Zeichnungen

1A Schematische Darstellung der keilförmigen Ventilkonstruktion

1B Schematische Darstellung des Ventils der keilförmigen Ventilkonstruktion

2A Schematische Darstellung der Ventilkonstruktion des Parallelogramms

2B Schematische Darstellung des Ventils der Ventilkonstruktion des Parallelogramms

3 Schematische Darstellung der VAT-Ventilkonstruktion

4 Schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführung der Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung.

5 Schematische Darstellung der bevorzugten Ausführung mit zerlegten Komponenten

6 Schematische Darstellung der bevorzugten Ausführung im Querschnitt

7A Stereographische Darstellung einer Anwendung der vorliegenden Erfindung

7B Schematische Darstellung der Anwendung der vorliegenden Erfindung in der Seitenansicht

7C Schematische Darstellung der Anwendung der vorliegenden Erfindung in der Seitenansicht

8A Stereographische Darstellung der vorliegenden Erfindung bei der Anwendung mit einem breiteren Ventil (größer als 1.2 Meter)

8B Schematische Darstellung der Seitenansicht der vorliegenden Erfindung bei der Anwendung mit einem breiteren Ventil (größer als 1.2 Meter)

Ausführungsbeispiele der Erfindung

4 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführung der Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung. 5 zeigt diese bevorzugte Ausführung mit zerlegten Komponenten. 6 zeigt schematisch einen Querschnitt der bevorzugten Ausführung. Um die Komponenten in den Figuren klar darzustellen, wird eine gestrichelte Linie als eine Spiegelungsachse in 4-6 eingezeichnet und nur die Komponenten an irgend einer Seite der Spiegelungsachse werden zur Erklärung markiert. Wie in 4-6 gezeigt, besteht eine Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung aus: einem Ventilkörper 20 mit einem Ventilkörper, der ein Ende zum Verbinden mit einem Ventilgehäuse 21 hat, und an welchem Ventilkörper 20 ein Zylinder 23 mit einer Kolbenstange 22 als eine dynamische Einheit, eine entlang der vertikalen Richtung erstreckte erste Führungsmulde 24 sowie eine entlang der horizontalen Richtung erstreckte zweite Führungsmulde 25 versehen sind, wobei die erste Führungsmulde 24 am Ende des Ventilkörpers 20 nahe des Ventilgehäuses 21 ein gekrümmtes Ende 26 hat, welches gekrümmte Ende 26 in die Gegenrichtung der Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten Seite des Ventilkörper 20 gebeugt ist, und am Ventilkörper 20 an der Ventilseite ein Führungsbrett 28 (nicht gezeigt in 4) versehen ist, und innerhalb des Ventilgehäuses 21 eine Öffnung 29 versehen ist, welche Öffnung 29 an ihrer einen Seite eine innere Kopplungsfläche hat, und welches Ventilgehäuse 21 an seinen beiden Seiten jeweils eine Kopplungsfläche der Vakuumkammer 30 und 31 hat; eine Lenkergetriebe, die aus einem Schubbrett 32 mit seinen zwei am Ventilkörper 20 zentral verkoppelt Enden und einem Lenkerbrett 33 besteht, wobei sich das Lenkerbrett 33 an der dem Ventilgehäuse 21 zugewandten Seite des Schubbretts 32 befindet, und an welchem Schubbrett 32 ein erster Drehpunktteil 34 und ein zweiter Drehpunktteil 35 versehen sind, wobei sich der erste Drehpunktteil 34 an der Achse des Schubbretts 32 befindet und sich der zweit Drehpunktteil 35 am Schubbrett 34 an einer Seite der Achse des Schubbretts 32 befindet, und welcher erste Drehpunktteil 34 mit einem Ende der Kolbenstange 22 des Zylinders 23 zentral verkoppelt ist, und welcher zweite Drehpunktteil 35 durch das Pivot des zweiten Drehpunktteils 36 mit einer Seite des Lenkerbretts 33 zentral verkoppelt ist, an beiden Enden des Schubbretts 32 und des Lenkerbretts 33 jeweils ein Führungsrad des Schubbretts 37 und ein Führungsrad des Lenkerbretts 38 versehen sind, wobei das Führungsrad des Schubbretts 37 und das Führungsrad des Lenkerbretts 38 in die erste Führungsmulde 24 des Ventilkörpers 20 eingelegt sind, und an der Achse des Schubbrett 32 zu mindest ein Führungsrad der Gegenkraft 39 versehen ist, welches Führungsrad der Gegenkraft 39 mit dem Führungsbrett 28 in Berührung kommt und darauf rollen kann; einer Baueinheit des Antriebs, die aus einem flexiblen gasdichten Rohr 40 und einem Gestänge 41 besteht, wobei das flexible gasdichte Rohr 40 ein metallisches flexibles Rohr ist und den Teil des Gestänges 41 zwischen einem dynamischen Ende 42 und einem Ende des Gestänges 41 als Ventilstütze umschließt, welches dynamische Ende 42 des Gestänges über ein freies Ende 43 des flexiblen gasdichten Rohrs 40 herausragt und mit dem Lenkerbrett 33 der Lenkergetriebe verbunden ist, wobei das andere Ende des flexiblen gasdichten Rohrs 40 als ein festes Ende 44 des flexiblen gasdichten Rohrs 40 an dem Ende des Ventilkörpers 20 zur Verbindung mit dem Ventilgehäuse 21 fest angebracht ist, so dass das Ende des Gestänges 41 als Ventilstütze über ein an dem Ventilkörper 20 versehenes Loch als Drehpunkt 45 in das Ventilgehäuse 21 hineinragt, und am freien Ende 43 des flexiblen gasdichten Rohr 40 ein am Ventilkörper 20 zentral verkoppelter Schaukelteil 46 versehen ist, welcher Schaukelteil 46 sich zwischen der Lenkergetriebe und dem freien Ende 43 des flexiblen gasdichten Rohrs 40, wobei das dynamische Ende 42 des Gestänges 41. durch ein Loch im Schaukelteil 46 am Lenkerbrett 33 angebracht ist, und an zwei Enden des Schaukelteils 46 jeweils ein Führungsrad des Schaukelteils 47 versehen ist, welches Führungsrad des Schaukelteils 47 in die zweite Führungsmulde 25 eingelegt ist; sowie ein Ventil 48, welches Ventil 48 sich im Ventilgehäuse 21 befindet und am Ende des Gestänges 41 als Ventilstütze angebracht ist, wobei an einer der Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten Seite des Ventils 48 eine ringförmige Mulde auf einer flachen Ebene versehen ist, um einen Flansch mit der ringförmigen Mulde und einem in sie eingelegten Dichtring zu realisieren, so dass beim Zuschließen das Ventil die innere Kopplungsfläche auf der Öffnung 29 des Ventilgehäuses 21 gasdicht kontaktiert.

7A zeigt stereographisch eine Anwendung der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen Realisierungsform. 7B zeigt eine Seitenansicht der Anwendung der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen Realisierungsform, wobei entlang einer Richtung senkrecht auf der Kopplungsrichtung der Vakuumkammer beobachtet wird. 7C zeigt eine andere Seitenansicht der Anwendung der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen Realisierungsform, wobei der Kopplungsrichtung der Vakuumkammer beobachtet wird. Wie in 7A, 7B und 7C gezeigt, die zwei Kopplungsflächen der Vakuumkammer 30 und 31 des Ventilgehäuse 21 dieser Ventilkonstruktion jeweils mit den zwei Vakuumkammer 49, 50 gasdicht gekoppelt sind, so dass bei geöffnetem Ventil zwischen den Vakuumkammern 49, 50 Objekte durch die Öffnung 29 gefördert werden können und bei zugeschlossenem Ventil die Vakuumkammer 49, 50 gasdicht voneinander isoliert sind.

Wie in 4-6 gezeigt, der Aktionsmechanismus einer Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung funktioniert in der folgenden bevorzugten Weise. Beim geöffneten Zustand ist die Öffnung 29 innerhalb des Ventilgehäuses 21 nicht vom Ventil 48 bedeckt. Zum Schließen des Ventils, übt der Zylinder 23 durch die Kolbenstange 22 eine Kraft auf den ersten Drehpunktteil 34 des Schubbretts 32, so dass das Schubbrett 32 und das Lenkerbrett 33 mit dem Führungsrad des Lenkerbretts 38 entlang der ersten Führungsmulde 24 zur Richtung des Ventilgehäuses 21 eine vertikale Bewegung ausführen, wobei das Schubbrett 32 und das Lenkerbrett 33 einen Wickel von etwa 60 Grad einschließen, bis das Führungsrad des Lenkerbretts 38 an die Krümmungsstelle der ersten Führungsmulde 24 kommt und somit das Ventil 48 auf die gleiche Höhe wie die Öffnung 29 im Ventilgehäuse 21 kommt. Inzwischen berührt das Ventil 48 aber noch nicht die innere Kopplungsfläche des Ventilgehäuse 21. Die Kolbenstange 22 des Zylinders 23 übt weiter eine Kraft in Richtung zum Ventilgehäuse 21 auf dem ersten Drehpunktteil 34 des Schubbrett 32 Das Schubbrett 32 ist der vom Führungsbrett 28 auf das Führungsrad der Gegenkraft 39 geübten horizontalen Kraft und der von der ersten Führungsmulde auf dem Führungsrad des Schubbretts 37 geübten Kraft ausgesetzt. Hierdurch übt der zweite Drehpunktteil 35 des Schubbretts 32 eine horizontale Kraft auf das Pivot des zweiten Drehpunktteils 36 des Lenkerbretts 33, so dass das Führungsrad des Lenkerbretts 38 des Lenkerbretts 33 entlang der horizontalen Richtung in das gekrümmtes Ende 26 hinein rollt. Zu dieser Zeit führt das dynamisches Ende 42 des am Lenkerbrett 33 angebrachten Gestänges 41 eine horizontale Bewegung in Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20 aus, wobei das Führungsrad des Schaukelteils 47 des Schaukelteils 45 entlang der zweiten Führungsmulde 25 in der horizontalen Richtung rollt, so dass sich das flexible gasdichte Rohr 40 mit dem mit dem Schaukelteil 46 versehenen freien Ende 43 in Gegenrichtung der Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20 etwa 2 Grad beugt. Hierdurch führt das Gestänge 41 mit dem am Ventilkörper 20 versehenen Loch als einem Drehpunkt 45 eine Lenkerbewegung, wobei sich das am Ende des Gestänges 41 als Ventilstütze versehene Ventil 48 in Richtung der Ventilseite des Ventilkörpers 20 bewegt und die innere Kopplungsfläche der Öffnung 29 gasdicht überdeckt und damit den Prozess des Zuschließens der Ventilkonstruktion beendet. Wenn im oben beschriebenen Prozess des Zuschließens der Ventilkonstruktion das Führungsrad 33 des Lenkerbretts 38 in das gekrümmte Ende hinein rollt, dreht sich das Schubbrett 32 mit dem zweiten Drehpunktteil 35 als einer Achse, wobei sich der zwischen dem Schubbrett 32 und dem Lenkerbrett 33 eingeschlossen Winkel von etwa 60 Grad über 0 Grad zu etwa –5 Grad ändert. Die nun stabile Konstruktion mit dem Ventilkörper 20, dem Schubbrett 32, dem Lenkerbrett 33 und dem Loch als Drehpunkt 45 hält das dynamisches Ende 42 des Gestänges 41 fest, wobei sich die Lenkergetriebe in einer stabilen abgesperrten Lage befindet und hierdurch das gasdichte Schließen der Ventilkonstruktion ohne den Antrieb des Zylinders 23 zu sichern ist. Zum Öffnen des Ventils übt die Kolbenstange 22 des Zylinders 23 eine Kraft auf den ersten Drehpunktteil 34 des Schubbretts 32 in Richtung weg vom Ventilgehäuse 21, wobei sich das Schubbrett 32 mit seinem zweiten Drehpunktteil 35 als einer Achse dreht, bis sich der zwischen dem Schubbrett 32 und dem Lenkerbrett 33 eingeschlossene Winkel von etwa –5 Grad über 0 Grad zu etwa 60 Grad ändert und der abgesperrte Zustand der Lenkergetriebe aufgelöst wird. Inzwischen geht Führungsrad 38 des Lenkerbretts 33 in der horizontalen Richtung aus dem gekrümmten Ende 26 aus, wobei das dynamische Ende 42 des am Lenkerbrett 33 versehenen Gestänges 41 in Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20 eine horizontale Bewegung ausführt, während das Führungsrad des Schaukelteils 47 des Schaukelteils 46 in der zweiten Führungsmulde 25 eine horizontale Bewegung ausführt. Inzwischen beugt sich das flexible gasdichte Rohr 40 mit seinem mit dem Schaukelteil 46 versehenen freien Ende 43 etwa 2 Grad in Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20, wobei das Gestänge 41 mit dem am Ventilkörper 20 versehenen Loch als Drehpunkt 45 eine Lenkerbewegung ausführt. Dabei führt das am Ende des Gestänges 41 als Ventilstütze versehene Ventil 48 in die Gegenrichtung der Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20 eine horizontale Bewegung aus und sich von der inneren Kopplungsfläche entkoppelt. Dann übt weiter die Kolbenstange 22 eine Kraft auf den ersten Drehpunktteil 34 des Schubbretts 32 in Richtung weg vom Ventilgehäuse 21, so dass das Schubbrett 32 und das Lenkerbrett 33 mit dem ersten Führungsrad des Lenkerbretts 38 entlang der ersten Führungsmulde 24 in Richtung weg vom Ventilgehäuse 21 eine vertikale Bewegung ausführen, bis das Gestänge 41 das Ventil 48 zurück zur Stelle zieht, wo das Ventil 48 die Öffnung 29 nicht überdeckt, und hiermit der Prozess des Öffnens der Ventilkonstruktion beendet wird. Zu beachten ist, dass das in der vorliegenden Erfindung verwendete flexible gasdichte Rohr nur etwa 2 Grad gebeugt werden muss und nicht dehnbar sein muss. Daher ist die Verwendung von teueren gasdichten dehnbaren Röhren zu vermeiden.

8A zeigt stereographisch die vorliegende Erfindung bei einem Beispiel der Anwendung mit einem breiteren Ventil (größer als 1.2 Meter). Wenn die vorliegende Erfindung für große Vakuumkamme angewandt wird, wie in 8A gezeigt, werden eine erste Ventilkonstruktion 51 und eine zweite Ventilkonstruktion 52 kombiniert, um eine gasdichte Isolierung zu realisieren. 8B zeigt die Seitenansicht des oben genannten Beispiels der Anwendung mit einem breiteren Ventil (größer als 1.2 Meter).

Liste der auf die Zeichnungen bezogenen Kennziffern

1
erster Zylinder
2
zweiter Zylinder
3
dritter Zylinder
4
Ventil
5
keilförmiges Schubbrett
6
Klappe
7
Zylinder
8
Mulde
9
Ventil
10
Klappe
11
Schubplatte
12
Kopplungsstange
13
Kopplungsstange
14
Führungsrad
15
Führungsrad
16
Ventilkörper
17
ausdehnbarer Metallbalg
18
ausdehnbarer Metallbalg
20
Ventilkörper
19
Ventil
21
Ventilgehäuse
22
Kolbenstange
23
Zylinder
24
erste Führungsmulde
25
zweite Führungsmulde
26
gekrümmtes Ende
27
Rückseite des Ventilkörpers gegenüber der Ventilseite des Ventilkörpers
28
Führungsbrett
29
Öffnung
30
Kopplungsfläche der Vakuumkammer
31
Kopplungsfläche der Vakuumkammer
32
Schubbrett
33
Lenkerbrett
34
erster Drehpunktteil
35
zweiter Drehpunktteil
36
Pivot des zweiten Drehpunktteils
37
Führungsrad des Schubbretts
38
Führungsrad des Lenkerbretts
39
Führungsrad der Gegenkraft
40
flexibles gasdichtes Rohr
41
Gestänge
42
dynamisches Ende des Gestänges
43
freies Ende
44
festes Ende
45
Loch als Drehpunkt
46
Schaukelteil
47
Führungsrad des Schaukelteils
48
Ventil
49
Vakuumkammer
50
Vakuumkammer
51
erste Ventilkonstruktion
52
zweite Ventilkonstruktion


Anspruch[de]
Ventilkonstruktion mit:

– einem Ventilkörper, der ein Ende zum Verbinden mit einem Ventilgehäuse hat, und an welchem Ventilkörper eine dynamische Einheit versehen ist;

– einer Lenkergetriebe mit zwei mit dem Ventilkörper zentral verkoppelten Enden, welche Lenkergetriebe mit der dynamischen Einheit zentral verkoppelt ist;

– einer Baueinheit des Antriebs, die aus einem flexiblen gasdichten Rohr und einem Gestänge besteht, welches flexible gasdichte Rohr den Teil des Gestänges zwischen einem dynamischen Ende und einem Ende des Gestänges als Ventilstütze umschließt, welches dynamische Ende des Gestänges über ein freies Ende des flexiblen gasdichten Rohrs herausragt und mit der Lenkergetriebe verbunden ist, wobei das andere Ende des flexiblen gasdichten Rohrs als ein festes Ende des flexiblen gasdichten Rohrs an dem Ende des Ventilkörpers zur Verbindung mit dem Ventilgehäuse fest angebracht ist, so dass das Ende des Gestänges als Ventilstütze über ein an dem Ventilkörper versehenes Loch als Drehpunkt in das Ventilgehäuse hineinragt; und

– einem Ventil, das im Ventilgehäuse am Ende des Gestänges als Ventilstütze angebracht ist, und an einer zu einer Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten Seite des Ventils ein Flansch auf einer flachen Ebene versehen ist.
Ventilkonstruktion nach Anspruch 1, bei der die Lenkergetriebe weiterhin aus einem Schubbrett und einem Lenkerbrett besteht, welches Schubbrett an seinen zwei Enden mit dem Ventilkörper zentral verkoppelt ist, und welches Lenkerbrett sich an der zum Ventilgehäuse zugewandten Seite des Schubbretts befindet, und an dem Schubbrett ein erster Drehpunktteil und ein zweiter Drehpunktteil versehen sind, welcher erste Drehpunktteil sich auf einer Achse des Schubbretts zum Verkoppeln mit dem Ventilkörper befindet und mit der dynamischen Einheit zentral verkoppelt ist, und welcher zweite Drehpunktteil sich am Schubbrett an einer Seite der Achse des Schubbretts befindet und mit einer Seite des Lenkerbretts zentral verkoppelt ist, wobei ein am freien Ende des flexiblen gasdichten Rohrs versehener Schaukelteil mit dem Ventilkörper zentral verkoppelt ist, und wobei das dynamische Ende des Gestänges am Lenkerbrett angebracht ist. Ventilkonstruktion nach Anspruch 2, bei der an zwei Enden des Schubbretts und zwei Enden des Lenkerbretts jeweils ein Führungsrad des Schubbretts und ein Führungsrad des Lenkerbretts versehen ist, welches Führungsrad des Schubbretts und welches Führungsrad des Lenkerbretts in eine erste Führungsmulde eingelegt sind, weiche Führungsmulde jeweils an zwei Seiten des Ventilkörpers versehen ist, so dass das Schubbrett und das Lenkerbrett entlang einer vertikalen Richtung zu oder weg vom Ventilgehäuse sich bewegen können, und bei welcher Ventilkonstruktion am Schaukelteil ein Führungsrad des Schaukelteils versehen ist, welches Führungsrad des Schaukelteils in eine zweite Führungsmulde eingelegt ist, welche zweite Führungsmulde jeweils an den zwei Seiten des Ventilkörpers versehen ist, so dass sich der Schaukelteil entlang einer horizontalen Richtung senkrecht auf der Ventilseite des Ventilkörpers bewegen kann. Ventilkonstruktion nach Anspruch 3, bei der an dem zum Ventilgehäuse zugewandten Ende der ersten Führungsmulde ein gekrümmtes Ende versehen ist, wobei das Lenkerbrett eine horizontale Bewegung entlang der horizontalen Richtung senkrecht auf der Ventilseite des Ventilkörpers ausführen kann, so dass das Führungsrad des Lenkerbretts in das gekrümmte Ende hinein rollen kann, um die Lenkergetriebe in eine stabile abgesperrte Lage zu bringen. Ventilkonstruktion nach Anspruch 1, bei der an der dynamischen Einheit ein Zylinder versehen ist, welcher Zylinder eine Kolbenstange hat, welche Kolbenstange an ihrem einen Ende mit der Lenkergetriebe zentral verkoppelt ist. Ventilkonstruktion nach Anspruch 1, bei der innerhalb des Ventilgehäuses eine Öffnung versehen ist, welche Öffnung an ihrem Rand und der einen zur Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten Seite der Öffnung eine innere Kopplungsfläche hat, und bei der Ventilkonstruktion das Ventilgehäuse an seiner der Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten Seite und der gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses jeweils eine Kopplungsfläche der Vakuumkammer hat. Ventilkonstruktion nach Anspruch 2, bei der am Ventilkörper an seiner Ventilseite ein Führungsbrett versehen ist und an der Achse des Schubbretts zu mindesten ein Führungsrad der Gegenkraft versehen ist, welches Führungsrad der Gegenkraft das Führungsbrett berührt und darauf rollen kann. Ventilkonstruktion nach Anspruch 1, bei der am Ventil eine ringförmige Mulde und ein in die ringförmige Mulde eingelegter Dichtring versehen sind, um den Flansch zu realisieren.






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