AT519939A1 - Führungseinrichtung für einen Membranbalg - Google Patents

Abstract

Eine Führungseinrichtung für einen Membranbalg (1) mit einer Mehrzahl von Membranen (8) weist mindestens eine den Membranbalg (1) umgebende, mit dem Membranbalg (1) gegen eine Verschiebung in Richtung der Längsachse (9) des Membranbalgs (1) formschlüssig verbundene Führungsmanschette (15) und mindestens eine parallel zur Längsachse (9) des Membranbalgs (1) sich erstreckende, neben dem Membranbalg (1) angeordnete Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) auf. Die mindestens eine Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) ist starr mit der Führungsmanschette (15) verbunden und parallel zur Längsachse (9) des Membranbalgs (1) verschiebbar geführt, oder die mindestens eine Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) ist unverschiebbar gehalten und die Führungsmanschette (15) ist gegenüber der mindestens einen Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) parallel zur Längsachse (9) des Membranbalgs (1) verschiebbar geführt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungseinrichtung für einen Membranbalg mit einer Mehrzahl von Membranen.

Membranbälge werden in der Regel als flexibles Dichtungselement eingesetzt, um in einer Anwendung verschiedene Druckbereiche zu trennen. So werden Membranbälge beispielsweise für Vakuumdurchführungen von Vakuumventilen eingesetzt, wobei der Membranbalg die Antriebsstange des Ventils umhüllt und beim Öffnen und Schließen des Ventils den Vakuumbereich vom Atmosphärenbereich trennt. Neben Anwendungen für Vakuumdurchführungen zur Bewegungseinleitung ins Vakuum können Membranbälge in Vakuumanlagen beispielsweise als Kompensatoren zur Aufnahme von Wärmeausdehnungen oder Montagetoleranzen eingesetzt werden. Eine weitere Anwendung besteht beispielsweise in der Schwingungsentkopplung in einem Vakuumsystem, z.B. zwischen einer Vakuumpumpe und einem Messgerät.

Membranbalge bestehen aus wechselseitig an ihren äußeren und inneren Rändern miteinander verschweißten Membranen. Bei der Herstellung werden zunächst Membranpaare an ihren inneren Rändern miteinander verschweißt und in der Folge die Membranpaare aneinander gereiht und an ihren äußeren Rändern miteinander verschweißt. Mit solchen Membranbälgen ist ein Hub in axialer und/oder lateraler und/oder angularer Richtung möglich.

Neben Membranbälgen sind Wellbälge bekannt, bei denen Rohre balgartig verformt werden, wodurch eine Beweglichkeit erreicht wird. Spezielle Ausbildungen von Wellbälgen gehen beispielsweise aus der US 4,650,160 A und GB 2 062 132 A hervor.

Beim Einsatz von Membranbälgen kommt es meist zu Druckdifferenzen zwischen dem Innenraum und der Außenseite des Membranbalgs, wobei der Druck im Inneren des Membranbalgs kleiner oder größer sein kann als der außerhalb des Membranbalgs vorliegende Druck sein kann. Aufgrund von solchen Druckdifferenzen und/oder durch die Schwerkraft kann es aufgrund der geringen Seitensteifigkeit des Membranbalgs zu einem mehr oder weniger starken seitlichen Ausknicken des Membranbalgs kommen, wenn der Membranbalg ausreichend lang ist. Beispielsweise kann sich hierdurch der Membranbalg in Bereichen der Verschweißungen der inneren Ränder der Membrane an eine durch die innere Durchgangsöffnung des Membranbalgs verlaufende Stange (z.B. Antriebsstange eines Vakuumventils) anlegen. Bei einer Verschiebung der Stange kommt es somit zu einer Reibung der inneren Ränder der Membrane auf der Stange, was zu einem Verschleiß der Schweißnähte zwischen der inneren Ränder der Membrane führt, wodurch im Laufe der Zeit Beeinträchtigungen der Festigkeit dieser Schweißnähte und Lecks auftreten können.

Es wurden daher bereits Führungsteile zur Führung des Membranbalgs in mittleren Bereichen seiner Längserstreckung eingesetzt. Ein solcher Membranbalg geht aus der US 2002/0175480A1 hervor. Aus dieser Schrift gehen im Inneren des Membranbalgs angeordnete Gleitführungsringe zur Führung auf der äußeren Oberfläche einer Stange hervor, welche die innere Durchgangsöffnung durch den Membranbalg durchsetzt. Die Gleitführungsringe weisen nach außen vorstehende Vorsprünge auf, die in den Raum zwischen benachbarten Membranen des Membranbalgs ragen und den Gleitführungsring formschlüssig gegen eine Verschiebung in axialer Richtung des Membranbalgs festlegen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine vorteilhafte Führungseinrichtung für einen Membranbalg bereitzustellen, durch welche ein seitliches Ausknicken des Membranbalgs verhindert wird. Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Führungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei der Führungseinrichtung gemäß der Erfindung ist mindestens eine den

Membranbalg umgebende Führungsmanschette vorhanden, welche mit dem Membranbalg gegen eine Verschiebung in Richtung der Längsachse des Membranbalgs formschlüssig verbunden ist. Zudem ist mindestens eine parallel zur Längsachse des Membranbalgs sich erstreckende Führungsstange oder Führungsschiene neben dem Membranbalg angeordnet. Gemäß einer ersten Alternative der Erfindung ist die mindestens eine Führungsstange oder Führungsschiene starr mit der mindestens einen Führungsmanschette verbunden und parallel zur Längsachse des Membranbalgs, also in axialer Richtung der mindestens einen Führungsstange oder Führungsschiene, verschiebbar geführt. Gemäß einer zweiten Alternative der Erfindung ist die mindestens eine Führungsstange oder Führungsschiene unverschiebbar gehalten und die mindestens eine Führungsmanschette ist gegenüber der mindestens einen Führungsstange oder Führungsschiene parallel zur Längsachse des Membranbalgs, also in axialer Richtung der mindestens einen Führungsstange oder Führungsschiene, verschiebbar geführt.

Da bei einer erfindungsgemäßen Führungseinrichtung die Führung des

Membranbalgs außerhalb desselben erfolgt, kann eine Partikelproduktion in einem innerhalb des Membranbalgs gelegenen Vakuumbereich vermieden werden. Für Anwendungen, welche sensibel gegenüber im Vakuum auftretenden Partikeln sind, ist dies vorteilhaft.

Eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung kann auch bei beengten

Platzverhältnissen eingesetzt werden und die Außenseite des Membranbalgs bleibt zugänglich.

Eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung kann auch dann eingesetzt werden, wenn keine die Durchgangsöffnung durch den Membranbalg durchsetzende Stange vorhanden ist.

Vorteilhafterweise umfasst die Führungseinrichtung mindestens zwei kreisförmige Querschnitte aufweisende Führungsstangen oder mindestens eine einen von der

Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisende Führungsstange oder Führungsschiene. Dadurch kann in einfacherWeise eine Verdrehung der Führungsmanschette um die Längsachse der mindestens einen Führungsstange oder Führungsschiene verhindert werden.

Um eine nachträgliche Montage der Führungsmanschette auf dem Membranbalg zu ermöglichen, weist die Führungsmanschette vorteilhafterweise mindestens zwei miteinander verbundene Teilstücke auf, die sich jeweils über einen Teil des Umfangs um den Membranbalg erstrecken, wobei dieser Teil des Umfangs jeweils höchstens 180° beträgt.

Die gegen eine axiale Verschiebung der Führungsmanschette gegenüber dem Membranbalg wirkende formschlüssige Verbindung kann in einer vorteilhaften Ausführungsform durch einen in einen Zwischenraum zwischen zwei Membranen ragenden Vorsprung ausgebildet werden. Stattdessen könnte die Führungsmanschette auch eine Vertiefung aufweisen, in welche die miteinander verbundenen äußeren Ränder von benachbarten Membranen ragen.

Durch die Erfindung wird eine vorteilhafte Führungseinrichtung für einen

Membranbalg bereitgestellt, der einen Teil einer Vakuumeinrichtung bildet. Innerhalb des Membranbalgs liegt also ein Vakuumbereich. Insbesondere ist der Membranbalg Teil eines Vakuumventils und wird von einer Ventilstange durchsetzt, welche zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist, wobei ein an der Ventilstange angebrachtes Verschlussglied in der ersten Stellung der Ventilstange eine Ventilöffnung frei gibt und in der zweiten Stellung der Ventilstange die Ventilöffnung überdeckt. Der Membranbalg bildet hierbei eine Vakuumdurchführung für die Ventilstange, wobei ein Ende des Membranbalgs mit der Ventilstange in vakuumdichter Verbindung steht. Das andere Ende des Vakuumventils kann insbesondere mit einem Ventilgehäuse in vakuumdichter Verbindung stehen.

Wenn im Rahmen der vorliegenden Schrift von einer Führungsstange die Rede ist, so kann diese allgemein eine kreisförmige Querschnittsform oder eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweisen, beispielsweise eine quadratische Querschnittsform. Wenn die Querschnittsform keine Drehsymmetrie aufweist, so wird eine solche profilierte Form in der vorliegenden Schrift als Führungsschiene bezeichnet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Schrägsicht und eine Ansicht eines Vakuumventils ohne das Verschlussglied und das Ventilgehäuse, mit einer Führungseinrichtung für einen Membranbalg des Vakuumventils gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, im geöffneten Zustand des Vakuumventils;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie AA von Fig. 2;

Fig. 4 ein vergrößertes Detail B von Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie CC von Fig. 2;

Fig. 6 eine Draufsicht, Blickrichtung D in Fig. 2;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie EE von Fig. 6, wobei das Verschlussglied und das Ventilgehäuse schematisch angedeutet sind;

Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, aber im geschlossenen Zustand des Vakuumventils;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie FF von Fig. 8;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie GG von Fig. 8;

Fig. 11 einen Schnitt analog Fig. 7 im geschlossenen Zustand des Vakuumventils; Fig. 12 und 13 eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Führungsmanschette und der damit verbundenen Führungsstangen;

Fig. 14 eine Schrägsicht der Führungsmanschette und der Führungsstangen im geöffneten Zustand der Teilstücke der Führungsmanschette;

Fig. 15 bis 28 Darstellungen analog Fig. 1 bis 14 für ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung (das Verschlussglied und Ventilgehäuse ist in diesen Figuren aber nicht dargestellt und Fig. 18 ist gegenüber Fig. 4 noch weiter vereinfacht dargestellt);

Fig. 29 bis 42 Darstellungen entsprechend den Fig. 15 bis 28 für ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 43 einen zusätzlichen Schnitt entlang der Linie HH von Fig. 36;

Fig. 44 einen Schnitt analog Fig. 9 für ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 45 eine Darstellung entsprechend Fig. 4 einer weiteren Ausführungsvariante.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. 1 bis 14 beschrieben. Der Membranbalg 1 ist hier Teil eines Vakuumventils und zwar wird mit dem Membranbalg 1 eine Vakuumdurchführung für eine Ventilstange 2 ausgebildet. Außerhalb des Vakuumbereichs des Vakuumventils befindet sich eine Antriebseinheit mit Aktuatoren, mit welchen die Ventilstange 2 axial verstellt werden kann. Die Aktuatoren werden im Ausführungsbeispiel von zwei Kolben-ZylinderEinheiten 3 gebildet. Deren Kolbenstangen wirken auf ein an der Ventilstange 2 angebrachtes Joch 4 ein. Auch andere Arten von Antrieben könnten vorgesehen sein, beispielsweise mit nur einer Kolben-Zylinder-Einheit oder mit anderen Arten von Aktuatoren, beispielsweise elektrisch betriebenen Aktuatoren.

Die Ventilstange 2 erstreckt sich durch die vom Membranbalg 1 gebildete Vakuumdurchführung in den Innenraum eines Ventilgehäuses 5, welches nur in den Fig. 7 und 11 schematisch angedeutet ist. Am im Ventilgehäuse 5 liegenden Ende der Ventilstange 2 ist an der Ventilstange 2 ein Verschlussglied 6 angebracht (ebenfalls nur in den Fig. 7 und 11 schematisch angedeutet). Im geöffneten Zustand des Vakuumventils, in welchem die Ventilstange 2 eine erste Stellung einnimmt, gibt das Verschlussglied 6 eine Ventilöffnung 7 im Ventilgehäuse 5 frei. Im geschlossenen Zustand des Vakuumventils, in welchem die Ventilstange 2 eine zweite Stellung einnimmt, verschließt das Verschlussglied 6 die Ventilöffnung 7. Beispielsweise kann hierzu das Verschlussglied 6 auseinander spreizbar sein. Das Ventilgehäuse 5 weist dann in einer Wand, die der Wand, welche die Ventilöffnung 7 aufweist gegenüberliegt, eine weitere Öffnung auf und das Verschlussglied 6 wird an die beiden Wände angedrückt. Zur Abdichtung der Ventilöffnung 7 ist eine Dichtung aus einem elastomeren Material vorgesehen (nicht dargestellt in den Figuren). Derartige Ausbildungen sind bekannt. Der Verschluss der Ventilöffnung 7 könnte beispielsweise auch dadurch erfolgen, dass das (nicht auseinander spreizbar ausgebildete) Verschlussglied 6 an eine dreidimensional ausgebildete Dichtfläche angepresst wird, wie dies ebenfalls bekannt ist.

Der - in den Figuren nur vereinfacht dargestellte - Membranbalg 1 umfasst eine Mehrzahl von Membranen 8, welche auch als Membranscheiben oder Ringmembrane oder Lamellen bezeichnet werden können. Eine jeweilige Membran besitzt einen äußeren Rand 8a und einen inneren Rand 8b, der eine zentrale Öffnung der Membran 8 begrenzt.

Die Membrane 8 sind - bezogen auf eine geradlinige Ausrichtung des

Membranbalgs (eine solche nimmt der Membranbalg beispielsweise im entspannten Zustand ein) - konzentrisch zu einer zentralen Längsachse 9 des Membranbalgs 1 angeordnet. Wenn in der vorliegenden Schrift von der Längsachse 9 des Membranbalgs 1 die Rede ist, so ist dies immer auf eine geradlinige Ausrichtung des Membranbalgs 1 bezogen.

Die zentralen Öffnungen der Membrane 8 bilden zusammen eine

Durchgangsöffnung durch den Membranbalg.

In Richtung der Längsachse 9 des Membranbalgs 1 aufeinanderfolgende Membrane 8 sind abwechselnd an ihren inneren Rändern 8a und an ihren äußeren Rändern 8b miteinander verschweißt, wodurch sich eine ziehharmonikaartige Ausbildung ergibt. Zwischen aufeinanderfolgenden Membranen 8 liegen somit wechselweise nach außen und nach innen offene Zwischenräume vor.

An den beiden Enden des Membranbalgs 1 sind Endstücke 10, 11 angeschweißt. Diese dienen zur Verbindung des Membranbalgs mit weiteren Teilen des Vakuumventils. Im Ausführungsbeispiel ist das Endstück 10 am Ventilgehäuse 5 angeschraubt und das Endstück 11 an einem auf der Ventilstange festgelegten Führungsteil 12.

Das Endstück 10 ist hierbei mittels einer Dichtung gegenüber dem Ventilgehäuse abgedichtet. Das Endstück 11 ist mittels einer Dichtung gegenüber der Ventilstange 2 abgedichtet. Die Durchgangsöffnung durch den Membranbalg 1 setzt somit den Innenraum des Ventilgehäuses 5 fort und stellt einen Vakuumbereich des Vakuumventils dar.

Das Führungsteil 12 ist mittels Führungsschienen 13, 14 parallel zur Ventilstange 2 verschiebbar geführt.

Die Ausbildung des Vakuumventils und des Membranbalgs sind soweit bisher beschrieben bekannt.

Unterschiedliche andere Arten der Ausbildung des Vakuumventils sind denkbar und möglich, beispielsweise ohne ein von Führungsschienen verschiebbar geführtes Führungsteil.

Das Vakuumventil ist mit einer Führungseinrichtung für den Membranbalg 1 ausgebildet, durch welche ein seitliches Ausknicken des Membranbalgs verhindert wird, d.h. im Bereich der Führung durch die Führungseinrichtung wird durch diese Führungseinrichtung die koaxiale Ausrichtung des Membranbalgs 1 mit der Ventilstange 2 aufrechterhalten.

Die Führungseinrichtung weist eine Führungsmanschette 15 auf. Die Führungsmanschette 15 ist im Ausführungsbeispiel aus zwei miteinander verbundenen Teilstücken 15a, 15b ausgebildet, welche sich jeweils um die Hälfte des Umfangs des Membranbalgs 1 erstrecken und durch Schrauben 16 miteinander verbunden sind. Die Teilstücke 15a, 15b weisen jeweils einen nach innen, d.h. in Richtung zur zentralen Längsachse 9 des Membranbalgs 1, ragenden Vorsprung 17 auf. Dieser erstreckt sich in einen von der Außenseite des Membranbalgs ausgehenden Zwischenraum, der zwischen zwei Membranen 8 des Membranbalgs liegt. Die Vorsprünge 17 sichern somit die Führungsmanschette 15 gegen eine axiale Verschiebung gegenüber dem Membranbalg 1, indem sie die Führungsmanschette 15 bezogen auf die axiale Richtung des Membranbalgs 1 formschlüssig mit dem

Membranbalg 1 verbinden.

Die Führungsmanschette 15 erstreckt sich somit ringförmig um den Membranbalg 1. Der Membranbalg 1 ist gegenüber der Führungsmanschette 15 in radialer Richtung unverschiebbar.

Es könnten auch mehr als zwei Teilstücke 15a, 15b vorhanden sein, sich jeweils über einen Teil des Umfangs um den Membranbalg 1 erstrecken und zusammen die Führungsmanschette 15 bilden. Die Teilstücke 15a, 15b könnten in anderer Weise als mittels Schrauben 16 miteinander verbunden sein, beispielsweise mittels Schnappverschlüssen.

Auf gegenüberliegenden Seiten neben dem Membranbalg 1 ist jeweils eine starr mit der Führungsmanschette 15 verbundene Führungsstange 18 angeordnet. Die Führungsstangen 18 erstrecken sich parallel zur Ventilstange 2. Die Führungsstangen 18 erstrecken sich also parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1.

Die starre Verbindung der Führungsstange 18 mit der Führungsmanschette 15 erfolgt im Ausführungsbeispiel ebenfalls durch die Schrauben 16, welche in stirnseitig an den Führungsstangen 18 angeordneten Gewindebohrungen eingeschraubt sind. Die starre Verbindung könnte auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch Verschweißen oder durch eine materialeinstückige Ausbildung einer jeweiligen Führungsstange 18 mit einem der Teilstücke 15a, 15b.

Die Führungsstangen 18 sind in axialer Richtung der Ventilstange 2, also parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1 verschiebbar geführt. Im Ausführungsbeispiel weist hierzu das Führungsteil 12 in axialer Richtung der Führungsstangen 18, also parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1 sich erstreckende

Durchtrittsöffnungen 19 auf, in welche jeweils eine der Führungsstangen 18 ragt. Es ist auf diese Weise eine Gleitführung zwischen den Führungsstangen 18 und dem Führungsteil 12 ausgebildet.

Wenn das Vakuumventil ausgehend vom in den Fig. 1 bis 7 dargestellten geöffneten Zustand geschlossen wird, so wird die Ventilstange 2 mittels der Aktuatoren von der ersten Stellung axial in die Schließrichtung 20 bis in die zweite Stellung verschoben. Das mit der Ventilstange 2 verbundene Ende des Membranbalgs 1 bewegt sich mit der Ventilstange 2 mit, und zwar um die gleiche Wegstrecke. Die Membranen 8 im mittleren Bereich des Membranbalgs bewegen sich ebenfalls in die Schließrichtung 20, aber um eine kleinere Wegstrecke. Um diese entsprechende kleinere Wegstrecke wird die Führungsmanschette 15 in die Schließrichtung 20 mitgenommen, wobei sie parallel zur Schließrichtung 20 geführt ist. Da der Membranbalg 1 gegenüber der Führungsmanschette 15 radial unverschiebbar gehalten ist, wird dadurch auch der Membranbalg 1 im Bereich der Führungsmanschette 15 parallel zur Schließrichtung 20 geführt.

Im Ausführungsbeispiel ist auf dem Membranbalg 1 nur eine Führungsmanschette 15 angeordnet. Stattdessen könnten auch zwei oder mehr in Richtung der Längsachse 9 des Membranbalgs 1 voneinander beabstandete Führungsmanschetten 15 auf dem Membranbalg 1 angeordnet sein. Diese werden durch die Führungseinrichtung jeweils parallel zur Ventilstange 2, also parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1, bzw. parallel zur Schließrichtung 20 verschiebbar geführt. Im Ausführungsbeispiel könnten alle Führungsmanschetten starr mit den gleichen Führungsstangen 18 verbunden sein.

Die Führungsstangen 18 weisen im Ausführungsbeispiel kreisförmige Querschnitte auf. Stattdessen könnten sie auch von der Kreisform abweichende Querschnitte aufweisen, beispielsweise quadratische Querschnitte. Bei einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt könnten die Führungsstangen 18 durch das Führungsteil 12, durch welches sie in axialer Richtung verschiebbar geführt sind, gleichzeitig auch gegen eine Verdrehung um ihre Achse gesichert sein. Im Ausführungsbeispiel könnten hierzu die Durchtrittsöffnungen 19 zu den Querschnittsformen der Führungsstangen 18 korrespondierende Querschnittsformen aufweisen. In diesem Fall könnte nur eine einzelne Führungsstange vorgesehen sein, wie weiter unten genauer erläutert wird.

Grundsätzlich könnten auch mehr als zwei Führungsstangen 18 vorgesehen sein, was in Hinblick auf den zusätzlichen Aufwand und den erhöhten Platzbedarf aber weniger bevorzugt ist.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 15 bis 28 dargestellt. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Unterschieden entspricht das zweite Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel und die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels und der möglichen Modifikationen trifft insoweit auch auf das zweite Ausführungsbeispiel zu.

Der Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels zum ersten Ausführungsbeispiel besteht speziell darin, dass die Führungsstangen 18 hier relativ zum Ventilgehäuse 5 unverschiebbar gehalten sind und die mindestens eine Führungsmanschette 15 gegenüber den Führungsstangen 18 parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1, also in axialer Richtung der Führungsstangen 18 bzw. parallel zur Ventilstange 2 verschiebbar geführt ist.

Beispielsweise können die Führungsstangen 18 an einem Rahmenteil 21 der Antriebseinheit befestigt sein, wobei das Rahmenteil 21 starr mit dem Ventilgehäuse 5 verbunden ist.

Zur verschiebbaren Führung der Führungsstangen 18 gegenüber der Führungsmanschette 15 kann die Führungsmanschette 15 von den Führungsstangen 18 durchsetzte Gleithülsen 22 aufweisen. Diese sind zwischen den beiden Teilstücken 15a, 15b gehalten, z.B. klemmend. Auch andere Ausbildungen zur verschiebbaren Führung der Führungsstangen 18 durch die Führungsmanschette 15 sind denkbar und möglich.

Denkbar und möglich wäre auch wiederum nur der Einsatz einer einzelnen Führungsstange 18, welche einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist, sodass die Führungsmanschette 15 gegen eine Drehung um die Längsachse der Führungsstange gesichert ist. Die Möglichkeit eines Verkantens der Führungsmanschette 15 gegenüber der Führungsstange 18 müsste dann ausgeschlossen werden, insbesondere durch eine ausreichende axiale Länge der Gleitführung.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 29 bis 43 dargestellt. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Unterschieden entspricht die Ausbildung derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels und der Abwandlungen trifft insoweit auch auf das dritte Ausführungsbeispiel zu.

Der Unterschied des dritten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht insbesondere darin, dass die Führung der Führungsmanschette 15 parallel zur Ventilstange 2, also parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1, hier mittels einer der Führungsschienen 13,14 erfolgt, mittels denen das Führungsteil 12 in axialer Richtung der Ventilstange 2 verschiebbar geführt ist. Die Führungsmanschette 15 ist hierzu mit einem Gleitschuh 23 starr verbunden, der von der Führungsschiene 13 in axialer Richtung der Führungsschiene 13 verschiebbar geführt ist. Die Führungsschiene 13 weist eine Profilierung mit einem vergrößerten Kopf auf, welcher vom Gleitschuh 23 Übergriffen wird. Der Gleitschuh 23 ist bezogen auf alle Richtungen rechtwinkelig zur Führungsschiene 13 gegenüber einem Abheben von der Führungsschiene 13 gesichert und außerdem gegenüber einer Verdrehung um die Längsachse der Führungsschiene 13 gesichert.

Bei der Führungsschiene 13 handelt es sich um eine spezielle Ausbildung einer Führungsstange mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt, wobei keine Drehsymmetrie vorliegt.

Die Führungsschiene 13 ist mit einer Platte 24 der Antriebseinheit starr verbunden, wobei die Platte 24 des Ventilantriebs in starrer Verbindung mit dem Ventilgehäuse steht.

Die Verbindung der Führungsmanschette 15 mit dem Gleitschuh 23 erfolgt im Ausführungsbeispiel über ein an die Führungsmanschette 15 angeschraubtes Verbindungsplättchen 25. Andere Arten der Verbindung des Gleitschuhs 23 mit der Führungsmanschette 15 sind denkbar und möglich, beispielsweise ein direktes Verschweißen des Gleitschuhs 23 mit der Führungsmanschette 15.

Auch eine eigene, unverschiebbar gehaltene Führungsschiene zur Führung der mindestens einen Führungsmanschette 15 könnte vorgesehen sein.

Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 44 dargestellt. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Unterschieden entspricht die Ausbildung derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels sowie der beschriebenen Modifikationen hierzu trifft insoweit auf das vierte Ausführungsbeispiel ebenfalls zu.

Der Unterschied des vierten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht speziell darin, dass hier die Führungsmanschette 15 starr mit einer Führungsschiene 26 verbunden ist, beispielsweise durch eine Verschweißung. Die Führungsschiene 26, welche parallel zur Ventilstange 2, also parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1 ausgerichtet ist, ist parallel zur Ventilstange 2, also parallel zur Längsachse 9 des Membranbalgs 1 verschiebbar geführt. Zur verschiebbaren Führung der Führungsschiene 26 kann ein relativ zum Ventilgehäuse 5 unverschiebbar gehaltener Gleitschuh 27 dienen.

Die Führungsschiene 26 könnte auch vom Führungsteil 12, welches eine entsprechende Ausnehmung oder eine Durchtrittsöffnung mit einem entsprechenden Querschnitt aufweist, verschiebbar geführt sein.

Auch im zweiten, dritten und vierten Ausführungsbeispiel könnte jeweils mehr als eine Führungsmanschette 15 vorgesehen sein, wobei die Führungsmanschetten 15 jeweils den Membranbalg 1 umgeben und in axialer Richtung des Membranbalgs 1 voneinander beabstandet sind. Im zweiten Ausführungsbeispiel und im dritten

Ausführungsbeispiel wären alle Führungsmanschetten 15 von den Führungsstangen 18 bzw. von der Führungsschiene 13 (mittels jeweiliger Gleitschuhe 23) verschiebbar geführt. Beim vierten Ausführungsbeispiel wären alle Führungsmanschetten 15 starr mit der Führungsschiene 26 verbunden.

In den gezeigten Ausführungsbeispielen kommt die erfindungsgemäße Führungseinrichtung für den Membranbalg jeweils im Zusammenhang mit einem Vakuumventil zum Einsatz. Eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung könnte auch in anderen Anwendungen von Membranbalgen in Vakuumeinrichtungen zum Einsatz kommen.

Fig. 45 zeigt noch eine Variante der Sicherung der Führungsmanschette 15 gegen eine axiale Verschiebung gegenüber dem Membranbalg 1. Die Teilstücke 15a, 15b der Führungsmanschette 15 weisen hier eine Vertiefung 28 auf, in welche die äußeren Ränder 8a von benachbarten Membranen 8 ragen.

Legende zu den Hinweisziffern: 1 Membranbalg 15 Führungsmanschette 2 Ventilstange 15a Teilstück 3 Kolben-Zylinder-Einheit 15b Teilstück 4 Joch 16 Schraube 5 Ventilgehäuse 17 Vorsprung 6 Verschlussglied 18 Führungsstange 7 Ventilöffnung 19 Durchtrittsöffnung 8 Membran 20 Schließrichtung 8a äußerer Rand 21 Rahmenteil 8b innerer Rand 22 Gleithülse 9 Längsachse 23 Gleitschuh 10 Endstück 24 Platte 11 Endstück 25 Verbindungsplättchen 12 Führungsteil 26 Führungsschiene 13 Führungsschiene 27 Gleitschuh 14 Führungsschiene 28 Vertiefung

Claims (10)

1. Patentansprüche

   1. Führungseinrichtung für einen Membranbalg (1) mit einer Mehrzahl von Membranen (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung mindestens eine den Membranbalg (1) umgebende, mit dem Membranbalg (1) gegen eine Verschiebung in Richtung der Längsachse (9) des Membranbalgs (1) formschlüssig verbundene Führungsmanschette (15) und mindestens eine parallel zur Längsachse (9) des Membranbalgs (1) sich erstreckende, neben dem Membranbalg (1) angeordnete Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) aufweist, wobei die mindestens eine Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) starr mit der Führungsmanschette (15) verbunden ist und parallel zur Längsachse (9) des Membranbalgs (1) verschiebbar geführt ist, oder wobei die mindestens eine Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) unverschiebbar gehalten ist und die Führungsmanschette (15) gegenüber der mindestens einen Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26) parallel zur Längsachse (9) des Membranbalgs (1) verschiebbar geführt ist.
2. 2. Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Führungsstangen (18) oder Führungsschienen (13, 26), welche kreisförmige Querschnittsformen aufweisen, oder mindestens eine Führungsstange (18) oder Führungsschiene (13, 26), welche einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist, vorhanden sind/ist.
3. 3. Führungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmanschette (15) mindestens zwei miteinander verbundene Teilstücke (15a, 15b) aufweist, die sich jeweils übereinen Teil des Umfangs des Membranbalgs (1) um den Membranbalg (1) erstrecken.
4. 4. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei, auf gegenüberliegenden Seiten des Membranbalgs (1) angeordnete, Führungsstangen (18) vorhanden sind.
5. 5. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungsmanschette (15) mittels eines starr mit der Führungsmanschette (15) verbundenen Gleitschuhs (23) gegenüber der unverschiebbar gehaltenen Führungsschiene (13) von der Führungsschiene (13) verschiebbar geführt ist oder dass die mindestens eine starr mit der mindestens einen Führungsmanschette (15) verbundene Führungsschiene (26) mittels eines unverschiebbar gehaltenen Gleitschuhs (27) verschiebbar geführt ist.
6. 6. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranbalg (1) Teil einer Vakuumeinrichtung ist und innerhalb des Membranbalgs (1) ein Vakuumbereich liegt.
7. 7. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmanschette (15) zur formschlüssigen Verbindung mit dem Membranbalg (1) einen in einen Zwischenraum zwischen zwei Membranen (8) ragenden Vorsprung (17) oder eine Vertiefung (28) aufweist, in welche die miteinander verbundenen äußeren Ränder (8a) von benachbarten Membranen (8) ragen.
8. 8. Vakuumventil mit einer Ventilstange (2), welche zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist, wobei in der ersten Stellung der Ventilstange (2) ein an der Ventilstange (2) angebrachtes Verschlussglied (6) eine Ventilöffnung (7) frei gibt und in der zweiten Stellung der Ventilstange (2) die Ventilöffnung (7) überdeckt, und mit einem Membranbalg (1), durch den sich die Ventilstange (2) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranbalg (1) von einer Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 geführt ist.
9. 9. Vakuumventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsteil (12) auf der Ventilstange (2) festgelegt ist, wobei die mindestens eine Führungsstange (18) oder Führungsschiene vom Führungsteil (12) verschiebbar geführt ist.
10. 10. Vakuumventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (12) zur verschiebbaren Führung einer jeweiligen Führungsstange (18) oder Führungsschiene eine parallel zur Längsachse (9) des Membranbalgs (1) sich erstreckende Durchtrittsöffnung (19) aufweist.