CN108351043A - 具有滑道驱动机构的真空角阀 - Google Patents

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Abstract

用于基本气密中断流路的阀(10)具有阀壳体(11),阀壳体具有在第一轴线方向上的第一端口(12)、在第二轴线方向上的第二端口和阀座,该阀座围绕第一端口(12)且设置在流动腔的流路中,阀壳体还具有阀件(17),该阀件可沿垂直于阀座表面的运动轴线(18)移动,从而阀件(17)的朝向阀座的封闭表面可接触阀座以中断流路并可脱离接触以开通流路。该阀还具有用于提供阀件(17)的移动的机动驱动单元。阀件(17)具有包括接触件(16)的阀杆(15),驱动单元具有包括可绕调节轴转动安装的调节件(25)的导向机构,其中调节件(25)可绕调节轴可控转动地安置并通过其形状限定出外轨迹,外轨迹至调节轴的距离在规定转动角范围内变化。轨迹至调节轴的距离可通过调节件(25)绕调节轴的转动调节。该驱动单元和阀件如此布置,接触件(16)和导向机构(23)配合,从而借助调节件(25)的转动可使阀件(17)运动,由此可提供流路通断。

Description

具有滑道驱动机构的真空角阀
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的、用于基本上气密中断在两个呈角状布置的端口之间的流路的阀的驱动机构。这样的阀尤其被用在真空技术中且尤其被称为真空角阀。
前言所述类型的阀的不同实施方式由现有技术公开了。真空阀尤其被用在IC和半导体加工领域,其必须发生在受保护气氛中,尽量不存在脏污颗粒。
从现有技术中知道的且例如由美国专利US6,772,989所述的阀具有包括两个在一个方向上相互垂直布置的端口的阀体、在连通两个端口的流路中设于流动腔内的阀座和与阀座相对的开口。在封闭开口的阀盖内设有气压缸系统的活塞,它通过阀杆驱动开启和关闭阀座的阀盘。阀盖通过囊板被气密安装在开口上。在阀盘和阀盖之间的复位弹簧在阀座开启时被压缩,从而阀通过弹簧力关闭。阀盖具备端口,其供应和排出压缩空气至由活塞限定的位于囊板侧压力腔。包围阀杆的囊的两端被气密固定在囊板内边缘面和阀盘上。阀盘在朝向阀座的表面具有环形定位槽,密封环安置在定位槽中。
阀壳体一般由铝或不锈钢制造或者内侧涂覆有铝或其它合适材料,而阀盘和囊大多由钢制造。沿其纵轴线在盘调节距离范围内可伸缩的囊将流动腔与阀杆复位弹簧和压力腔气密隔开。尤其采用两种囊。但是,一方面是膜囊且另一方面是相比于膜囊的特点是不具焊缝且可能易于清洁的波纹囊套具有较小的最大行程。这种从现有技术中知道的阀尤其有以下缺点,在流动腔内流过阀的气体遇到不同的材料,尤其是一方面是阀壳体的铝,另一方面是囊和盘的钢。在大量气体情况下,可能出现气体与阀材料反应,因此希望尽量只在阀的流动腔内使用唯一材料。在有许多处理工艺时,钢的存在是完全不希望的。因此力求提供上述类型的阀,在其流动腔内基本只采用铝或其它适用于当前工艺过程的材料。但尤其是铝几乎不适用于制造可远远展开的囊。
由WO2006/045317A1公开了另一种角阀,其具有可人工操作的阀开启和关闭机构。可例如转动180°的杆从机构内伸出且与同样可转动安装的内滑道机构相连。通过杆的运动和滑道机构与跟随滑道的构件的配合,可以实现阀的开启和关闭。该系统由具体结构决定地具有比较大的区域,该区域是内部结构与环境的连通之处(壳体中的缝以使杆运动)。
作为这样的结构的严重缺点并且用在真空技术中的系统的共同点是,该滑道机构易于脏污或受到其它方式的环境影响(例如颗粒的出现或分散、湿气侵入机构等)和由此造成的阀可靠工作方式受到影响且尤其是长期受到影响。
该系统的另一个缺点是由所实现的可操作性决定的阀封闭位置的精确可控性不足。在此,一方面可以如何精确地通过阀来控制体积流量且另一方面如何快速且适应于工艺过程地实现阀开启和关闭完全看使用者的技巧。
在此,例如期望这样的阀在生产过程中被可控开启和关闭,由此可以在时间上与工作腔的加载或卸载协调地进行阀状态改变(启/闭)。
通过这样协调的控制可获得显著时间节约和进而显著高效的工艺过程。
因此,本发明的任务是提供一种在真空区域中使用的改进的角阀,其克服上述缺点。
尤其是,本发明的任务是指出这样的真空角阀,其在实际出现的功能受到不利影响的情况下允许快速简单地更换驱动机构,尤其是不用介入流动腔或阀内部,或者至少减少易出现这样的不利影响。
此外,任务是提供一种精确的或适配的(适于生产过程)上述类型的可控角阀。
该任务通过独立权利要求的特征部分特征的实现来完成。由从属权利要求中得到以替代或有利的方式改进本发明的特征。
根据本发明的用于基本气密中断流路的(真空)阀具有阀壳体,其具有在第一轴线方向上的第一端口和在基本上垂直于第一轴线延伸的第二轴线方向上的第二端口,从而两个端口相互垂直且呈角状就位。端口的轴线例如由其纵向走向、所设接管的走向或进入流动腔的入口面来限定。端口例如具有圆形横截面。第一端口由阀座包围,阀座设置在将第一端口和第二端口相互连通的流动腔的流路中。流动腔是这样的阀部分,其在阀的关闭状态或开启状态至少从两个端口之一起被气体充入。
该阀还具有一阀件如柱形活塞,其至少部分可以在流动腔内沿着垂直于阀座表面的运动轴线导向移动一段调节距离。该运动轴线基本上对应于第一轴线。但或者可行的是该轴线延伸向略有不同的方向。通过所述部分的移动,可以使所述部分的朝向阀座的、尤其具有例如呈位于固定槽内的O形环状的第一密封体的封闭表面接触到阀座或者脱离接触。由此,流路或是被基本气密中断或被开通。封闭表面由阀件端面形成。封闭表面和阀座的表面如此设计,使得它们可以相互抵靠。阀件的运动轴线最好垂直于两个表面延伸。但或者可能的是,两个表面设计成是倾斜的或不平的。在此情况下,封闭表面和阀座面的表面是指虚拟的中央面,所述轴线的走向与之垂直。
本发明的阀的一个优点在于,基本上只有阀壳体和阀件(活塞)紧邻阀的流动腔。因为仅可光滑构成的封闭表面、可光滑构成的阀件外表面和阀壳体内表面遇到流过阀的介质如气体,故阀几乎不易脏污且可能用于气体的反应面小。这尤其在应用在真空领域时是有利的,在此,一般作为主要要求对这样的真空阀提出避免颗粒。阀件尤其可由铝或其它合适材料制造,从而可以只在流动腔内使用唯一材料。因此在阀构件和气体之间的不希望有的反应的危险降低。此外,直接参与流通流动腔体积部分相当大,因而流动损失小。
该阀还具备机动驱动的驱动单元,用于使阀件沿运动轴线的移动。因此,阀的开启和关闭可以借助驱动单元的规定控制来可控地且由此精确地执行。
此外,该阀件(如活塞)具有包括安置在阀杆上的接触件例如销或栓的阀杆。阀杆尤其在提供阀功能的活动阀件与驱动单元之间形成连接件。通过这样的连接,现在可以将被控的驱动单元运动转换为可控的阀件运动。
为了相应实现驱动单元的运动,它具有可绕调节轴转动安装的调节件例如凸轮盘。调节件在可控机动化情况下可绕调节轴转动地设置且通过其形状限定出外轨迹,外轨迹至调节轴的距离在一定的转动角范围内变化。
通过这样的布置,该轨迹至调节轴的距离关于与调节轴相关的一定参考角度即关于相对于调节轴的一定角位通过调节件转动可变地调节至绕调节轴的一定转动角位。
为了提供规定的可控阀件运动性,驱动单元和阀件如此彼此相对布置,即阀杆的接触件和驱动单元的导向件如此配合,使得借助调节件绕驱动轴的转动,阀件可以运动,从而由此可以提供流路的中断或开通。
所述阀尤其以真空阀或特别是真空角阀的形式构成。
根据本发明的一个优选实施方式,在调节件转动时,调节件的转动被转变为阀件的线性运动。这样的转变与调节件转动方向无关地进行,从而阀件的相应线性运动由此也可在两个方向(对于每个转动方向的线性方向)上产生。
导向机构尤其是具有导向件,它如此设计和相对于调节件布置,调节件的转动运动被转变为导向件的线性运动。该导向件可以为此具有滑道,其中该滑道围绕调节轴,且导向件与调节件一起形成围绕调节轴的滑道驱动机构。
此外,该导向件能以至少一个导板的形式构成,导板具有体现滑道的凹槽和与调节件机械配合的导向肋。根据一个规定的实施方式,该导向机构具有呈扁平凸轮盘状的调节件和由两个板构成的导向件。该调节件也平行安置在平行布置的板之间。调节轴不仅延伸经过调节件,也延伸经过两个导板的各自的长形凹槽。因此,导板在凹槽的尺寸和形状范围内可相对于调节轴运动。两个板通过导向肋连接。此外,所述肋延伸入导向机构壳体中的一个凹槽或两侧凹槽中,其中这些凹槽就其纵向延伸而言基本对应于两个板的凹槽。借助调节件的转动对所述肋施加力,即,凸轮盘接触所述肋。此外,导板与阀杆的接触件(销)连接。因此,所述板处于彼此相对固定的位置且由所述凹槽和肋限定地运动。如果所述板的凹槽是长形的且其宽度与调节轴直径对应地构成,则作为用于导向件的唯一可能运动而保留线性运动。带有相应驱动单元的这样的导向机构可以理解为滑道驱动机构,其中该滑道由所述凹槽提供。
关于调节件的设计,可以想到其不同的形状和尺寸。它们有以下共同点,通过调节件的转动提供导向件的线性移动。尤其为此考虑扁平的、偏心安装的且关于表面投影无边缘的物体如椭圆形体,其可绕其焦点之一转动地安装在该焦点处。
根据一个规定的实施方式,调节件的外轨迹关于参考角即关于固定的参考方向限定出调节轴至调节件边缘(=与可产生的距离变化相关的表面的边缘)的与转动角相关的距离。
轨迹可以至少部分具有规定的斜率,尤其在这里,轨迹至调节轴的距离关于相同的转动角范围以相同程度变化。由此可借助调节件连续转动被转换为同样的导向件连续线性运动。
也可以如此设计调节件形状,在调节件在一个方向上转动时并非只发生距离的增大或减小,而是同时在转动时该距离保持不变或者与先前的增大相反地又减小或反之增大。也可以通过转动角来限定距离改变的变化。
根据另一个实施方式,针对调节件第一转动角位(α)的距离是最小的,针对第二转动角位(β)的距离是最大的,其中在第一和第二转动角位之间存在至少90°、尤其至少180°或至少360°的转动角度差。根据调节件的造型,从最小距离至最大距离的改变可能需要调节件转动尤其是540°或更多。
关于调节件的设计,它可以被设计成凸轮盘,其中,其表面界线至少部分描绘出关于凸轮盘在第一转动方向上绕调节轴的转动基本上递增的至调节轴的距离。凸轮盘可以在结构上尤其呈螺杆状构成。
此外,该外轨迹可以至少部分呈螺旋线形延伸且延伸经过至少360°且尤其是超过360°的转动角范围。由此,螺旋形状可以例如如此窄地构成,即,从阀件关闭位置至阀件最大开启位置的改变需要调节件转动多圈,同时该接触件被连续地线性推向或拉向一个方向。
根据本发明的一个具体实施方式,该调节轴由驱动单元的驱动轴实现且该调节件可绕驱动轴转动地安装。即,调节件直接通过驱动轴的转动运动被相应带动(总是以相同角度)。
作为其替代方式,调节轴例如可以相对于驱动轴错开布置,且该调节轴借助增速器或减速器通过驱动轴能以所确定的变速比被驱动。
本发明的另一个实施方式涉及导向机构与阀杆的配合。所述接触件和调节件在此如何配合,即该接触件直接接触调节件的外轨迹(即没有中间接设的导向件如所述导板)并且可以借助调节件的转动提供接触件沿运动轴线的线性运动。在此情况下,接触件能在接触调节件的各自接触点处承受与表面法线相反的力,并由此被压向调节件。这样的预紧例如可借助拉紧弹簧提供。
换言之,例如呈销状的接触件和所述调节件可以为了产生阀件的运动而处于接触,并且通过调节件转动,所述销通过此时变化的调节件表面边界至驱动轴的距离而在移向调节轴或离开调节轴的方向上运动(销为此尤其例如借助安置在阀件上的弹簧被预紧向这样的接触位置)。由此实现这样的阀件运动并且流路因此被可控地关闭或(部分)开启。
根据另一实施方式,阀件可以被如此预紧,在调节件的关闭角位上,至多将小于所实现的预紧力的反力施加至接触件,且阀件的封闭表面此时接触阀座。通过调节件绕调节轴转动一规定的转动角,于是可以调节该调节件的开启角位,在所述开启角位上,与预紧力相反且大于预紧力的力被施加至该接触件,且该阀件的封闭表面和该阀座因此脱离接触,流路因此未被中断。
此外,阀壳体可以具有贯通孔,其中该阀杆布置和设计成延伸穿过该贯通孔且该接触件在阀壳体外。由此,在阀内部与外界之间的跨界区可以很小,为此保持不太易于出现脏东西进入。另外,因为是相对于驱动机构的连接件的接触件可位于阀壳体外,故驱动部件的更换很简单地进行,无需介入阀内或工作体积中。在此,只进行接触件与导向机构的机械分离。这尤其可以通过简单松开销(栓)完成。
关于接触件的设计,可以实现下述实现方案,设置在阀杆一端上的接触面体现该接触件。或者,该接触件能设计成连接销,连接销与该导向机构尤其是导向件机械联接。
以下,结合如图示意性所示的具体实施例来单纯举例详述本发明的装置,在这里,也介绍本发明的优点,其中:
图1示出用于带有本发明的驱动单元的角阀的第一实施方式,
图2a至图2b以横剖视图示出带有机动驱动单元的本发明角阀的另一个实施方式,
图3a至图3b以纵剖视图示出处于关闭位置和开启位置的本发明阀的另一个实施方式。
图1示出了阀10,其设计成角阀以便优选用在带有根据本发明的驱动单元20的真空区域中。
角阀10具有包括第一端口12和第二端口13的阀壳体11。端口12、13基本相互垂直取向。第一端口12限定相应的第一轴线12',第二端口13限定第二轴线13',其中所述轴线12'、13'也相应相互垂直。轴线交点位于阀壳体11内。
通过两个端口12、13,限定出用于介质或流体的流路,其延伸经过阀壳体11且可借助阀10被中断或开通。
驱动单元20具备可控的马达21,其驱动轴22借助驱动机构23(导向机构)结构连接至阀10的关闭件。
在阀壳体11内设置活动的阀件,其具备封闭表面,可借此在接触阀壳体侧阀座时提供流路的气密中断。阀件例如能以带有囊的活塞形式构成。阀杆15连接至阀件。阀壳体11具备供阀杆15引导穿过的密封的顶侧贯通孔14。此外在阀杆15设有接触件如销或栓,其间接机械接触马达21的驱动轴22(借助导向机构23)。因此,通过驱动轴22的转动,可以实现阀杆15的基本线性运动。
为了防护可能有的环境影响(颗粒或湿气进入机构),导向机构23或机构23可以与马达21一起被附加装在壳体中,从而最终只有设置用于马达21控制的连接电缆穿过这样的壳体。通过这样的壳体封装,可以减小或完全避免干扰的环境影响的不利作用。
图2a和图2b以横截面图示出了根据本发明的具有机动驱动单元40的真空角阀10'的实施方式。图2a示出了阀10'的关闭状态且图2b示出了开启状态。
在关闭状态中,内阀件37的封闭表面38接触阀壳体31的阀座36。阀件37或封闭表面38还具有密封材料39例如由氟化聚合物制造的O形环,其根据相应阀座36的形状来设置,尤其一体形成。
阀座36围绕阀10'的第一端口32布置。角阀10'的第二端口33垂直于它取向。
通过阀件37沿尤其平行于或同轴于由第一端口32限定的第一轴线的即尤其与之对应的运动轴线30的运动,阀10'可以被开启和关闭。流过阀10'的流路因此可以被中断或开通。
在此,阀件37如图所示以具有囊的活塞形式构成,其在阀壳体31中基本上可以沿运动轴线30移动。该活塞可借助弹簧而被施加力,使得活塞被压向阀座36且只通过所施加的弹簧力用于阀10'的气密关闭。所述囊此时如此设计,仅折叠构成其上部和其下部,但中央部被加工成具有平滑周面。由此可以获得可能的反作用面(用于流过的工作介质)的显著减小。
阀杆35在与第一端口33对置的阀壳体11侧伸出阀壳体。在为此设置的贯通孔处,相应设有密封件以保证即便在阀杆35运动时阀内腔相对于环境也密封。通过这样的设计,可以将用于阀驱动机构的界面即阀内腔和环境之间的过渡部保持得很小,从而一方面可以明显改善即降低驱动机构在阀壳体和工作体积内被污染的概率。另外,这样的解决方案提供了例如在故障情况下的外驱动机构即驱动单元的很简单的可更换性。对此,肯定不需要介入到阀内或工作体积,由此在这种更换时没有影响或仅略微影响生产过程。
阀杆15延伸向导向机构43,导向机构设计和布置用于阀杆15的和进而整个阀件37的可控运动。导向机构43具有调节件45,其与驱动单元40的马达41的驱动轴42相连接。
根据调节件45的转动位置,阀件37的沿运动轴线30的位置可以被限定和必要时被改变。换言之,通过导向机构43的设计和相对于阀杆的相对布置,调节件45的转动运动被转变为阀杆35或阀件37的线性运动。
如图2b所示,流路在阀10'的所示开启状态中被开通,即介质(如气体)或流体可以从两个端口32、33之一流向另一个。开启位置通过与弹簧力相反地施加的力来实现,这导致弹簧压缩。反力可以通过驱动单元40、尤其通过调节件45的规定角位来可控调节和改变。
导向机构43的工作方式和与阀杆35的合作例如结合根据图3a和图3b的实施方式来描述。
图3a示出了处于关闭位置的根据本发明的阀10的实施方式,图3b示出了处于开启位置的阀10。以纵剖视图示出了基本根据图1的角阀10。角阀10优选以真空角阀形式构成,其用在真空领域即例如用于开启和关闭在真空条件下运行的工作腔。
在阀壳体11内设置可基本沿运动轴线18移动的阀件17。通过使阀件17的封闭表面接触到围绕端口12延伸构成的阀座,可以提供延伸穿过阀壳体11的流路的中断。为此,阀座或封闭表面优选具有由至少部分弹性的材料制造的密封如弹性体。
阀10还具有弹簧19,其预紧设置在阀壳体11和阀件17之间且因此造成指向端口12的力。在所示的实施方式中,弹簧19围绕阀杆15同心布置。但本发明不局限于这样的布置或者设置一个弹簧19,而是也包含具有例如平行于阀杆15的替代弹簧组件的实施方式,或者具有用于施加相应预紧力的替代部件如可弹性压缩的部件的实施方式。
阀杆15穿过壳体侧、在此是顶侧。在阀杆15和顶侧阀壳体壁之间设有密封材料以便一方面防止在阀内部与外界环境之间的介质交换,另一方面避免脏东西(污垢、颗粒残余等)进入阀体。在所示实施方中,阀杆15具有呈销或栓形式的接触件16。或者,接触件可以(未示出)通过阀杆15的一端侧、具体设计的接触面或类似构件形成以建立与导向机构23的机械联接。接触件16设置用于提供阀件17与驱动单元的连接。由此可以实现阀件17借助驱动单元的可控运动或调节。
驱动单元具有导向机构23,其与驱动单元的或马达的驱动轴22(驱动轴)相连。轴22的转动运动可以借助机构23以期望方式被进一步传递和变换。
导向机构23在在此所示的实施方式中具有调节件26,调节件直接连接至驱动轴22。因此,轴22的转动意味着调节件26的同角度转动。驱动轴22因此实现一调节轴,调节件可绕其转动安装。显然,本发明在此方面并不局限于在此所示的实施方式,而是本发明也包含轴22与调节件25之间的替代连接,例如借助直径不同的主动齿轮与增速器相连接,在此,驱动轴22和导向机构23的调节轴平行错开。
调节件25如图所示设计成扁平凸轮盘。该凸轮盘呈螺杆状或就其外界线而言呈螺旋状构成。调节件25的外轨迹即轮廓线至调节轴(在此是驱动轴22)的距离就相对参考角而言、例如就相对于运动轴线的位置而言取决于调节件25的转动位置或该位置的变化。换言之,人们从调节轴至第一端口(如运动轴线)地看到固定线,故调节轴与调节件25边缘之间的距离随着调节件25的转动而变。
或者,调节件25可以(未示出)具有不同于所示的形状。但这样的替代形状总还是提供随调节件25的转动而变化的在外轨迹与调节轴之间的距离。例如调节件可以具有土豆形状或椭圆形状。于是,调节件25优选偏心地安装在例如两个椭圆焦点之一处。
此外,导向机构23具备导向件26。导向件26在此以至少一个基本呈矩形的板、尤其是两个在对置两侧夹住调节件25的板的形式构成,所述板具有长形凹槽27。导向件26还具有肋28,其接触调节件25并且调节件25的运动被相应传递至肋。驱动轴22如此相对于导向件26布置,凹槽27环绕驱动轴22。因此,导向件26可以根据其凹槽27的内边界相对于驱动轴22运动。在所示实施方式中可以实现平行于运动轴线18的导向件26的线性运动。
在图3a中示出了关闭的阀系统10。导向肋28以调节件25的凹弯形式存在。所述位置能被视为静止位置。肋28此时处于其关于朝向端口12的线性运动最低的可能位置。这是因为此时在调节轴与调节件25的外轨迹之间存在最小距离。阀10的部件关于其设定尺寸和相对布置相互协调,从而在静止位置上阀件17的封闭表面被压到阀座(借助弹簧)上。通过将肋28连接至导向件26即板,它也在其最深位置。
在本实施方式中,接触件16与导向件26固定联接,即施加至导向件26的力也被传递给接触件16和进而阀杆15。图3b示出了打开的阀10。封闭表面未接触阀座。
相比于根据图3a的状态,调节件25在此顺时针转动360°。通过所述转动,导向肋28在转动期间在离开端口12的运动方向上运动。这通过调节件25的外轨迹至驱动轴的在此朝向肋28递增的距离实现。
肋28的运动速度此时取决于由调节件25的形状限定的曲线的斜率和规定的驱动轴22的转动速度。
即,通过导板26与阀杆15的机械联接(借助接触件16),由调节件25的所述转动运动对肋28施加一个力(图中向上)并且它因为导向机构23的特殊设计结构转化为在此方向上的(肋28、导向件26、阀杆15和整个阀件17的)线性运动。即,活塞17与弹簧力相反地被上拉。
在此情况下,导向件26因其由凹槽27形成的围绕驱动轴22的滑道在基本唯一留下的自由度范围内沿运动轴线18线性运动。
因此,通过所述实施方式,也可以实现并保持阀件17在阀壳体11内的很精确位置,这尤其可通过用于调节件25的规定调节角度变化、尤其是在α=0°(对应于静止位置)与β=360°(对应于所示的最大开启角度)之间的所有角位体现。尤其根据调节件形状,这样的转动角变化也可以超过360°。
即,可以调节出在关闭位置(图3a)和最大打开(图3b)之间的每个任意开启位置,进而调节出用于流路的规定的体积流量,即每个中间位置。另外,这可以全自动地且相应很精确地通过驱动单元的相应控制来实现。另外,阀10的开启和关闭(通过调节件25逆时针转动)可以通过所述可控性比较快速地且时间上匹配于生产过程地进行。
根据另一个未示出的实施方式,阀件可借助例如拉伸弹簧被施加一个力,从而该拉力在一个方向上作用,该力在没有作用的反力情况下造成封闭侧脱离接触阀座。此时,导向机构如此设计,为了阀的关闭而借助调节件的转动产生反力。调节件在这样的关闭状态中于是相对于前一实施方式转动了例如180°。在这样的实施方式中,仅阀杆侧还有导向件侧的接触面就足以作为接触件,因为阀杆总是被弹簧力压向导向件。
显然,所示的附图只示意性表示可能的实施例。各种不同做法可以根据本发明也相互组合以及与用于关闭在现有技术的真空条件下的工作体积的装置组合。

Claims (15)

1.一种用于基本气密中断流路的阀(10,10')且尤其是真空阀且特别是真空角阀,具有:
·阀壳体(11,31),该阀壳体具有
·在第一轴线(12')方向上的第一端口(12,32),
·在基本垂直于第一轴线(12')延伸的第二轴线(13')方向上的第二端口(13),
·阀座(36),该阀座包围所述第一端口(12)并设置在将所述第一端口(12)和第二端口(13)相连通的流动腔的流路中,
·阀件(17,37),该阀件至少部分在所述流动腔内沿着基本对应于所述第一轴线(12')的且垂直于所述阀座(36)的表面的运动轴线(18,30)如此轴向导向移动一个调节距离,即能使所述阀件(17,37)的朝向所述阀座(36)的且尤其具有密封材料(39)的封闭表面(38)接触到所述阀座(36)以便基本气密中断所述流路并能使其脱离接触以开通所述流路,
·用于提供所述阀件(17,37)沿运动轴线(18,30)的受控移动的机动驱动单元(20,40),其特征是,
·所述阀件(17,37)具有包括接触件(16)的阀杆(15,35),
·所述驱动单元(20,40)具有包括能绕调节轴转动地安装的调节件(25,45)的导向机构(23,43),其中所述调节件(25,45)
·可控机动化地能够绕所述调节轴转动地设置,
·通过其形状限定外轨迹,所述外轨迹距所述调节轴的距离在一定转动角范围内变化,
·所述轨迹距所述调节轴的距离关于绕所述调节轴的一定的参考角度能通过所述调节件(25)的转动被调节至绕所述调节轴的规定转动角位中,
·所述驱动单元(20,40)和所述阀件(17,37)如此彼此相对布置,即所述阀杆(15,35)的所述接触件(16)和所述驱动单元(20,40)的所述导向机构(23,43)如此配合,即借助所述调节件(25)绕调节轴的转动,所述阀件(17,37)能够如此运动,即由此能提供所述流路的中断或开通。
2.根据权利要求1所述的阀(10,10'),其特征是,当所述调节件(25)转动时,所述调节件(25)的转动运动被转变为所述阀件(17,37)的线性运动。
3.根据权利要求1或2所述的阀(10,10'),其特征是,所述导向机构(23,43)具有导向件(26),该导向件如此设计且相对于所述调节件(25)布置,即所述调节件(25)的转动运动被转变为所述导向件(26)的线性运动。
4.根据权利要求3所述的阀(10,10'),其特征是,所述导向件(26)具有滑道(27),其中该滑道(27)围绕所述调节轴,所述导向件(26)与所述调节件(25)一起形成绕所述调节轴的滑道驱动机构。
5.根据权利要求3或4所述的阀(10,10'),其特征是,所述导向件(26)以至少一个导板形式构成,该导板具有实现滑道的长形凹槽(27)和与所述调节件(25)机械配合的导向肋(28)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述轨迹关于所述参考角度限定了所述调节轴距所述调节件(25)的边缘的与转动角相关的距离。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述轨迹至少部分具有规定的斜率,尤其是其中所述轨迹距所述调节轴的距离关于相同的转动角范围以同样程度变化。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,针对第一转动角位(α)的距离是最小的,针对第二转动角位(β)的距离是最大的,其中在第一转动角位和第二转动角位之间存在至少90°、尤其至少180°或至少360°的转动角度差。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述调节件(25)以凸轮盘形式构成,其表面界线至少部分描绘出关于凸轮盘在第一转动方向上绕所述调节轴的转动基本递增的距所述调节轴的距离。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述外轨迹至少部分按螺旋形延伸且延伸经过至少且尤其是超过360°的转动角范围。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述调节轴通过所述驱动单元(20,40)的驱动轴(22)实现,且所述调节件(25)能够绕驱动轴(22)转动地安装。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述接触件(16)和所述调节件(25)如此配合,即所述接触件(16)接触所述调节件(25)的所述外轨迹且借助所述调节件(25)的转动运动能提供所述接触件(16)沿所述运动轴线(18,30)的线性运动,尤其是其中所述接触件(16)在接触所述调节件(25)的各自接触点承受与表面法线相反的力并由此被压到所述调节件(25)上。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,
·所述阀件(17,37)被如此预紧,即在所述调节件(25)的关闭角位上,至多向所述接触件(16)施加小于所引起的预紧力的反作用力,且所述阀件(17,37)的封闭表面(38)接触所述阀座(36),并且
·通过使调节件(25)绕调节轴转动规定的转动角,所述调节件(25)的开启角位是可调节的,在所述开启角位上,
·与预紧力相反且大于所述预紧力的力被施加至所述接触件(16),并且
·所述阀件(17,37)的所述封闭表面(38)和所述阀座(36)脱离接触。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述阀壳体(11,31)具有贯通孔(14),其中所述阀杆(15,35)布置和设计成延伸穿过所述贯通孔(14)并且所述接触件(16)位于所述阀壳体(11,31)外。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的阀(10,10'),其特征是,所述接触件(16)
·实现设于所述阀杆(15,35)一端的接触面,或者
·以连接销形式构成,该连接销与所述导向机构(23,43)、尤其是导向件(26)机械联接。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111936342A (zh) * 2018-02-28 2020-11-13 伊顿智能动力有限公司 具有压力释放的蒸发排放物燃料箱排气系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020011582A1 (en) * 2000-06-16 2002-01-31 Heinz-Hermann Kersken Vcuum valve
EP1477062A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-17 Tecomec S.P.A. Motor-operated valve for fluid shutoff
CN1892080A (zh) * 2005-07-07 2007-01-10 Vat控股公司 真空阀
CN101311585A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 费海鸿 全金属角阀
DE102007036286A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Gustav Wahler Gmbh U. Co. Kg Ventil, insbesondere Abgasrückführventil
DE102011109664A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Gustav Wahler Gmbh U. Co. Kg Abgasrückführventil
DE102013220721A1 (de) * 2013-10-14 2015-04-16 Continental Automotive Gmbh Linearaktuator

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US27801A (en) * 1860-04-10 Stop-valve
US2005128A (en) * 1931-09-04 1935-06-18 George S Bowes Valve
US2066112A (en) * 1931-12-19 1936-12-29 Humblet Joseph Valve
US3229957A (en) * 1962-06-15 1966-01-18 Werner F Jehn Force multiplying device
US4243202A (en) * 1978-11-02 1981-01-06 Toshio Inamura Water induction system for internal combustion engines
US4662604A (en) * 1985-05-30 1987-05-05 Canadian Fram Limited Force balanced EGR valve with position feedback
US4721133A (en) * 1985-09-26 1988-01-26 Alcon Laboratories, Inc. Multiple use valving device
US5467962A (en) * 1994-09-09 1995-11-21 General Motors Corporation Actuator for an exhaust gas recirculation valve
US5722632A (en) * 1995-04-20 1998-03-03 Borg-Warner Automotive, Inc. Temperature-compensated exhaust gas recirculation system
US5520144A (en) * 1995-08-21 1996-05-28 General Motors Corporation Valve actuation assembly
JP2811057B2 (ja) * 1995-09-18 1998-10-15 協和醗酵工業株式会社 空気振動波発生装置
JP2001004062A (ja) * 1999-06-17 2001-01-09 Benkan Corp 流量制御用バルブ
JP4401514B2 (ja) 2000-02-02 2010-01-20 株式会社キッツエスシーティー 真空排気弁
JP2002168361A (ja) 2000-12-01 2002-06-14 Kitz Sct:Kk 流量制御用バルブ
JP3796150B2 (ja) 2001-09-18 2006-07-12 Smc株式会社 保守簡易形2ポート弁
WO2006045317A1 (en) 2004-10-28 2006-05-04 Danfoss A/S A valve actuator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020011582A1 (en) * 2000-06-16 2002-01-31 Heinz-Hermann Kersken Vcuum valve
EP1477062A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-17 Tecomec S.P.A. Motor-operated valve for fluid shutoff
CN1892080A (zh) * 2005-07-07 2007-01-10 Vat控股公司 真空阀
CN101311585A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 费海鸿 全金属角阀
DE102007036286A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Gustav Wahler Gmbh U. Co. Kg Ventil, insbesondere Abgasrückführventil
DE102011109664A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Gustav Wahler Gmbh U. Co. Kg Abgasrückführventil
DE102013220721A1 (de) * 2013-10-14 2015-04-16 Continental Automotive Gmbh Linearaktuator

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