CN103244751A - 带有至少一个阀的组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有至少一个阀的组件，阀尤其是真空阀，该组件带有阀的用于封闭至少一个通过口的至少一个锁闭机构和用于在关闭位置(在其中锁闭机构封闭通过口)与至少一个打开位置(在其中锁闭机构至少局部地开启通过口)之间调节锁闭机构的至少一个驱动装置，其中，阀为了锁闭机构的热加载具有与锁闭机构导热地连接的且优选地永久地相对于通过口封闭的用于至少一个载热流体的至少一个室，其中，该组件的至少一个输入管路通到室中，为了锁闭机构的热加载，载热流体可通过输入管路导入室中，其中，在输入管路中布置有至少一个换热器用于载热流体的热加载。

Description

带有至少一个阀的组件
技术领域
本发明涉及一种带有至少一个阀、尤其真空阀的组件，其带有阀的用于封闭至少一个通过口(Durchlassoeffnung)的至少一个锁闭机构和用于在关闭位置(在其中锁闭机构封闭通过口)与至少一个打开位置(在其中锁闭机构至少局部地开启通过口)之间调节锁闭机构的至少一个驱动装置，其中，阀为了锁闭机构的热加载具有与锁闭机构导热地连接的且优选地永久地相对于通过口封闭的用于至少一个载热流体(Waermetraegerfluid)的至少一个室，其中，该组件的至少一个输入管路通到室中，为了锁闭机构的热加载，载热流体可通过输入管路导入室中。
背景技术
为了能够以现在所需的质量制造电子构件(例如半导体、LED、纯平显示器和太阳能构件)，已知在借助于阀封闭的真空室中加工硅载体、玻璃基底(Glassubstrate)等。在现有技术中对此已知阀的最不同的设计变体。阀例如用于配量流入真空室中的或者从其中流出的介质、尤其气体。但是其它的阀也用作入口或者出口，穿过其可将待处理的对象(如硅载体、玻璃基底等)引入真空室中或者从其中取出。经常必要的是，为了阻止或者至少为了减少污物或者过程气体(Prozessgasen)在阀的锁闭机构处的沉积，其必须被带到一定的温度上。在此常常要提前加热。但是阀的锁闭机构的冷却也可以是必需的。通过锁闭机构的相应的热加载也可提供或者支持所需的过程温度。在现有技术中已知这种类型的组件，在其中可以借助于被引入所提及的室中的载热流体来热加载锁闭机构。这些基本的想法例如已从文件DE 942 772中已知并且还在更新的文件、例如DE 698 14 296 T2中复述。
发明内容
现在本发明的任务是将用于锁闭机构的借助于载热流体的热加载的能量需求保持得尽可能低。
本发明为此提出，在输入管路中布置有至少一个换热器用于载热流体的热加载。
通过根据本发明的用于载热流体的热加载的换热器的使用，在系统中存在的并且/或者在其它部位处不需要的热能可被用于载热流体的热加载且因此用于锁闭机构的热加载。在此不仅可在组件自身内利用可能在其它部位处多余的热或者冷(Kälte)，通过例如设置成，换热器起作用地布置在输出管路与输入管路之间，以用于在从室中通过组件的输出管路流出的载热流体与通过输入管路流入室中的载热流体之间的热交换。备选地但是也与此相组合，热能但是也可以从其它系统被输送到该组件上且尤其到输入管路中的载热流体上。本发明的优选的设计形式就此而言设置成，换热器起作用地布置在输入管路与另一载热流体系统之间，以用于在通过输入管路流入室中的载热流体与其它载热流体之间的热交换。就此而言，当另一载热流体系统是用于阀的罩住锁闭机构和通过口的壳体的热加载的加热和/或冷却组件时，是特别有利的。热加载不仅可以是加热，而且可以是冷却。合适的载热流体不仅可以是液态的而且可以是气态的。例如可使用空气、氮气、加热用蒸汽(Heizdampf)、CO2、必要时过滤的烟气、但是还有一氧化二氮作为气态的载热流体。作为冷却剂例如可使用不同的卤化的碳氢化合物(FCKW’s)，例如R134A (四氟甲烷)、R11、R14和R22。作为带有特别高的热容量的气体也可考虑氢气、氦气、甲烷、氨气以及各种挥发性的碳氢化合物，这里仅列举一些示例。
该组件的阀特别优选地是所谓的真空阀，其被应用在真空技术中。提及真空技术是指在运行状态中压力小于等于0.001毫巴或0.1帕斯卡。真空阀适合于或者设置成被应用在以该数量级和其之下的低压中。当然，本发明但是也可以被运用在带有被用于其它领域的阀的组件。
根据本发明的阀可被用于介质配量或者说尤其用于气体配量。根据本发明的组件的阀但是也可用于将待加工的工件穿过其引入真空室中和/或从其中取出。相应地，根据本发明的组件的阀的锁闭机构可以是所谓的阀盘，但是也可以是闸板(Schieber)、尤其楔形的闸板，仅列举锁闭机构的最常见的设计形式。通过口是阀的开口，其可以借助于锁闭机构来关闭和开启。待配量的气体或介质流动通过通过口，或待加工的工件通过通过口可被引入真空室中或从其中取出。用于移动锁闭机构的合适的驱动装置的选择取决于锁闭机构的类型。在现有技术中大量的不同的合适的驱动装置(例如液压的、气动的和/或电气的类型)可供使用，在实施本发明时可以从其中选取。该室(载热流体被导入其中以加热锁闭机构)有利地永久地相对于通过口封闭。所提及的室中的载热流体即不是应借助于锁闭机构经由通过口来配量或封闭的介质。载热流体主要用于穿过室壁部来加热和/或冷却锁闭机构。用于载热流体的热加载的换热器在优选的设计形式中位于阀的壳体之外。
为了锁闭机构的温度的精调或对于不能给换热器提供足够的热或冷的情况，设置有优选的设计形式，即除了换热器之外在输入管路中布置有优选地可调节的至少一个加热和/或冷却装置用于载热流体的热加载。利用优选地可调节的加热和/或冷却装置那么可将借助于换热器来调整的载热流体的温度调节到精确所需的值上，尤其在载热流体流入室中之前。载热流体在流入室中前的温度例如可被用作对加热和/或冷却装置的调节量。备选地，例如在换热器中的或者在其它合适的部位处的温度也可被用作调节量。
为了将载热流体输送到室中和从其中运出，可以利用在系统中已存在的压力和/或驱动可能性。但是除了换热器之外，尤其在输入管路中，该组件还可具有至少一个泵或者至少一个鼓风机用于运输载热流体。不仅泵而且鼓风机又能够是可调的。该调节例如又可以根据上面提及的温度值来实施。附加地或者备选地，也可以将在输入管路中或者在其它部位处载热流体的前进速度或者体积流量作为调节量来测量。泵和/或鼓风机的调节有利地与加热和/或冷却装置的调节相联系。
根据本发明的与换热器相联系、但是也不依赖于此可实现的第二方面可设置成，该组件的室、输入管路和输出管路对于从室中流出的载热流体形成本身封闭的载热流体循环或者这样的载热流体循环的部分。当应用挥发性气体和/或液体作为载热流体时，这特别有用。通过本身封闭的循环，热或者冷同样特别有效地被保持在循环中并且被应用，由此同样将用于锁闭机构的热加载的能量需求保持得非常低。但是不同于此开放的系统也是可能的，在其中不以本身封闭的循环来引导载热流体。
优选的设计形式设置成，该室至少局部地由锁闭机构和由波纹管(Balg)或者优选地可伸缩的滑套(Schiebehuelse)限制。阀有利地具有至少一个阀座，锁闭机构在其关闭位置中贴靠在阀座处。该室又有利地布置在锁闭机构的背向阀座的侧面上。根据本发明的组件的阀不仅可以构造为角阀而且可以构造为滑阀，仅列举一些示例。
附图说明
根据接下来的附图说明示例性地来阐述不同的根据本发明的组件的设计形式的另外的特征和细节。其中：
图1和2示出根据本发明的第一实施例；
图3、4和5示出该第一实施例的根据本发明的变体形式；
图6和7示出根据本发明的另外的实施例以及
图8示出根据本发明的第二方面的根据本发明的实施形式。
附图标记清单
1 阀
2 锁闭机构
3 通过口
4 驱动装置
5 室
6 输入管路
7 换热器
8 加热和/或冷却装置
9 鼓风机
10 输出管路
11 加热和/或冷却组件
12 壳体
13 波纹管
14 滑套
15 阀座
16 体积平衡装置
17 薄膜
18 密封件
19 气体体积
20 气缸
21 阀入口
22 阀出口
23 凸起
24 气门杆
25 罩
26 加热和/或冷却装置
27 换热器
28 管路。
具体实施方式
根据图1至5的实施例是所谓的角阀，其首先被用于气态的或者液态的介质(例如过程气体)的配量。在根据图1和2的本发明的第一实施例中，图1示出在其关闭位置中的锁闭机构2，在关闭位置中其完全封闭阀1的通过口3。图2示出了最大打开的位置，在该位置中锁闭机构2开启通过口3，并且气体或者液体可流入阀入口21中且经过锁闭机构2又从阀出口22流出，或者反过来。为了在其关闭位置与打开位置或不同的打开位置之间的运动，在该第一实施例中构造为阀盘的锁闭机构2借助于气门杆24与这里未详细地更精确地示出的驱动装置4相连接。驱动装置4负责气门杆24连同锁闭机构2的提升和降低。可以涉及例如液压的、电气的或者气动的类型的驱动装置4的最不同的在现有技术中本身已知的设计形式。
在根据图1至5的实施例中锁闭机构2相应是所谓的调节盘，其在关闭位置中利用环形地构造的凸起23接合到阀座15的相应一致地构造的环形的槽中。选择阀1的锁闭机构2的该特定的设计形式，因此在打开过程中从关闭位置出发不立即出现满体积流量，而是在打开过程中在开始仍存在最大压差时首先仅较少的体积流量是可能的。从根据图1的关闭位置出发，在锁闭机构2从阀座15提起时，首先一下产生带有相对较小的开口横截面的溢流孔，因为流入阀入口21的待配量的介质首先必须通过阀座15中的槽状的凹口且围绕阀盘的凸起23环流，使得体积流量在打开过程的开始首先非常小。另外，通过这里示例性地示出的在锁闭机构2中对应成形的凸起23和在阀座15中的凹口的构造，在打开开始时使阀座与锁闭机构之间的流动路径延长，这又有助于体积流量的节流。当然，该基本思想也还可以以锁闭机构和阀座15中的凸起和凹口的其它形式和设计变体来实现。当在此实现倾斜地布置的壁截段(其相对于锁闭机构2的打开和/或关闭方向以偏离0°和90°以及其多倍的角度来布置)时，在此尤其是有利的。
但是也可以实现根据本发明的组件，在其中不应用该调节盘技术，而是锁闭机构2和阀座15以其它的、在现有技术中已知的设计形式来实现。
为了加热和/或但是也为了冷却锁闭机构2，可以将载热流体注入由锁闭机构2和由波纹管13限制的室5中。载热流体流入室5中经由输入管路6实现。流出经由输出管路10实现。为了将输入管路6中的载热流体根据本发明带到正确的温度上、即为了加热或者为了冷却，在输入管路6中布置换热器7。这就是说，输入管路6中的载热流体流过换热器7并且在此被热加载。可以涉及载热流体的冷却也可涉及加热。在示出的实施例中，在输入管路6中加热和/或冷却装置8后置于换热器7。其在该实施例中首先用于通过输入管路6流入室5中的载热流体的温度的精调。加热和/或冷却装置有利地装备有本身已知的调节部，其根据合适的参数(例如输入管路6中的载热流体的温度)以合适方式操控加热和/或冷却装置8。
在根据图1和2的第一实施例中，输入管路6和输出管路10与载热流体的这里未进一步详细示出的、更大的循环连接。以这里未明确示出的方式来提供系统压力或者用于在所提及的管路中输送载热介质的其它方式。
尤其对于液态的载热介质，如这里示意性地为了完整性所示，可存在体积平衡装置16，其用于平衡室5的在锁闭机构2打开和关闭时改变的内部体积。如果原本存在的回路不能平衡该体积变化，那么总是可设置有这样的体积平衡装置16。尤其对于开放的回路和/或对于可压缩的气态的载热流体，必要时也可完全放弃这样的体积平衡装置16。在体积平衡装置的所示的实施例中，示意性地示出气缸20，在其中借助于薄膜17锁定气体体积19。在薄膜17的在该实施例中背向气体体积19的侧面上，其与输出管路10中的载热流体相连接，使得室5中的室容积的减小可在压缩锁定的气体体积19的情况下通过在气缸20中薄膜17之下的体积的增大来平衡，并且反之亦然。这里示出的体积平衡装置16仅是一示意性示出的示例，其可以以最不同的在现有技术中已知的设计形式来实施并且如已说明的那样必要时完全也可省去。
根据图3的第二实施例基本上类似于根据图1和2的第一实施例来构造，从而这里只研究不同。所有其它的可相应于图1和2的至此的说明来实施或也可改变。
根据图3的变体是组件的根据本发明的一实施例，在其中室5、输入管路6和输出管路10形成本身封闭的载热流体循环。换热器7从输出管路10中的载热流体中提取热或冷并且将其传输到输入管路6中的载热流体上。如果管路在换热器7的背向阀1的侧面上非常长且因此有损失，那么这例如是有意义的。为了运输载热流体通过输入管路6、室5和输出管路10，在根据图3的所示出的实施例中布置有鼓风机9。其因此在该设计形式中是这样的鼓风机，其设置用于气态的载热流体。如果载热流体是液体，则鼓风机9可被相应的泵代替。
在图8中示出了根据发明的第二方面改动的实施例，其不具有换热器7而具有所提及的封闭的载热流体循环。该示例在其它方面如图3那样来实施，从而省去该变体的附加的说明。如果载热流体循环可被保持得相对较短，那么这些变体特别有助于节能。当然也可在没有换热器7的情况下来实施根据本发明的第二方面的封闭的载热流体循环的这里具体地示出的其它变体。
根据图4的实施例又是根据图3的实施例的变型形式，从而基本上又可参照之前所述。与图3的区别在于室5的限制的类型。代替图3中的波纹管13，在该实施例中设置有滑套14，其本身是可伸缩的并且与锁闭机构2共同朝向外限制和密封室5。密封件18相互密封滑套14的可相对移动的区域，使得载热流体不能流出。
在图5中所示的变体中，用于在通过输入管路6流入室5中的载热流体与另外的载热流体之间的温度交换的换热器7起作用地布置在输入管路6与另一载热流体系统之间。该另一载热流体系统在根据图5的实施例中是用于阀1的壳体12的热加载的加热和/或冷却组件11，壳体12罩住锁闭机构2和通过口3。罩住在该实施例中借助于罩25来实现。在罩25与阀1的壳体12之间的间隙中，经由加热和/或冷却组件11可导入载热流体，因此阀1的壳体12的针对性的冷却和/或加热从外是可能的。对此在所示出的实施例中，加热和/或冷却组件11设置有加热和/或冷却装置26及换热器27。又有利地来调节加热和/或冷却装置26，其中，又可在加热和/或冷却组件11中在合适的部位处测量温度作为调节参数，仅列举一示例。从加热和/或冷却装置26出来加热和/或冷却组件11的管路28引导穿过换热器7。从其或在其中流动的载热流体中可提取热和/或冷，以便以此加热和/或冷却输入管路6中的载热流体。在示出的实施例中联接到换热器7处地设置有由加热和/或冷却装置8与鼓风机9组合而成的装置，借助于其那么可进行输入管路6中的载热流体的体积流量和其温度的精调。
所有至此所描述的根据本发明的实施例涉及所谓的角阀。图6和7为了完整性显示示意性地示出的示例，在其中锁闭机构2构造为闸板，即涉及带有根据本发明装备的滑阀的组件。在图6中作为锁闭机构2涉及楔形的闸板，其在它的在图6中所示的关闭位置中经由密封件18对相应的阀座15密封。在这里未示出的打开位置，锁闭机构2向上行驶，使得通过口3开放或者至少局部开放。如果涉及在过程室或真空室中提供可封闭的开口(穿过其可将待处理的对象引入真空室或过程室中或从其中取出)，那么尤其可应用这样的滑阀。锁闭机构2借助于室5中的载热流体的热加载和尤其载热流体借助于换热器7的根据本发明的热加载示例性地如在第一实施例中那样来实施并且因此不必进一步来阐述。当然对于滑阀也可实现锁闭机构的加热的根据本发明的设计形式的其它形式，如其在其它实施例中所示或者在本发明的其它这里未示出的变体中是可能的那样。在图7中锁闭机构2不实施成楔形，密封件18和阀座15相应匹配地来实施。不同于这里所示出的实施例，也可涉及在打开和/或关闭过程中进行L形运动的锁闭机构2。这样的锁闭机构2在现有技术中充分已知，从而其在此不必详细地来说明。

Claims (10)

1. 一种带有至少一个阀(1)、尤其真空阀的组件，其带有所述阀(1)的用于封闭所述阀(1)的至少一个通过口(3)的至少一个锁闭机构(2)和用于在关闭位置与至少一个打开位置之间调节所述锁闭机构(2)的至少一个驱动装置(4)，在所述关闭位置中所述锁闭机构(2)封闭所述通过口(3)，在所述打开位置中所述锁闭机构(2)至少局部地开启所述通过口(3)，其中，所述阀(1)为了所述锁闭机构(2)的热加载具有与所述锁闭机构(2)导热地连接的且优选地永久地相对于所述通过口(3)封闭的用于至少一个载热流体的至少一个室(5)，其中，所述组件的至少一个输入管路(6)通到所述室(5)中，为了所述锁闭机构(2)的热加载，载热流体通过所述输入管路(6)能够导入所述室(5)中，其特征在于，在所述输入管路(6)中布置有至少一个换热器(7)用于所述载热流体的热加载。
2. 根据权利要求1所述的组件，其特征在于，除了所述换热器(7)之外，在所述输入管路(6)中布置有优选地可调节的至少一个加热和/或冷却装置(8)用于所述载热流体的热加载。
3. 根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，除了所述换热器(7)之外，在所述输入管路(6)中布置有优选地可调节的至少一个泵或者优选地可调节的至少一个鼓风机(9)用于所述载热流体的运输。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的组件，其特征在于，所述换热器(7)起作用地布置在输出管路(10)与所述输入管路(6)之间。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的组件，其特征在于，所述换热器(7)起作用地布置在所述输入管路(6)与另一载热流体系统之间。
6. 根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述另一载热流体系统是用于所述阀(1)的罩住所述锁闭机构(2)和所述通过口(3)的壳体(12)的热加载的加热和/或冷却组件(11)。
7. 一种尤其根据权利要求1至6中任一项所述的带有至少一个阀(1)、尤其真空阀的组件，其带有所述阀(1)的用于封闭所述阀(1)的至少一个通过口(3)的至少一个锁闭机构(2)和用于在关闭位置与至少一个打开位置之间调节所述锁闭机构(2)的至少一个驱动装置(4)，在所述关闭位置中所述锁闭机构(2)封闭所述通过口(3)，在所述打开位置中所述锁闭机构(2)至少局部地开启所述通过口(3)，其中，所述阀(1)为了所述锁闭机构(2)的热加载具有与所述锁闭机构(2)导热地连接的且优选地永久地相对于所述通过口(3)封闭的用于至少一个载热流体的至少一个室(5)，其中，所述组件的至少一个输入管路(6)通到所述室(5)中，为了所述锁闭机构(2)的热加载，载热流体通过所述输入管路(6)能够导入所述室(5)中，其特征在于，所述室(5)、所述输入管路(6)和所述组件的输出管路(10)对于从所述室(5)中流出的载热流体形成本身闭合的载热流体循环或者这样的载热流体循环的部分。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的组件，其特征在于，所述室(5)至少局部地由所述锁闭机构(2)和由波纹管(13)或者优选地可伸缩的滑套(14)限制。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的组件，其特征在于，所述阀(1)具有至少一个阀座(15)，所述锁闭机构(2)在其关闭位置中贴靠在所述阀座(15)上，并且所述室(5)布置在所述锁闭机构(2)的背向所述阀座(15)的侧面上。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的组件，其特征在于，所述阀(1)是角阀或者滑阀。
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