滑阀
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的滑阀,还涉及一种装备有此滑阀的涂布装置。
背景技术
这种类型的阀门常常被组装于连续涂布装置内,这些涂布装置被设计用来对易曲的带状基板例如塑料薄片、磁带、胶片等等进行真空涂层,或者也可用于对刚性基板例如塑料或者玻璃片进行真空涂层。
相应地,需要在一定时间间隔内将成捆或成片卷起的带状基板或者薄片引入涂布装置中,所述带状底板放置在一支撑轴上,从而在通过涂布装置的通道中它们从卷起的状态被展开。
在镀膜室的下游可设有(foreseen)具有一收丝轮的另一根轴,而覆层的带状基板再次被包在所述轴上。
放置在辊轮上的刚性基板被连续地在装载站和卸载站之间传送,轮流给装载站和卸载站规律地通风。
此种连续的涂布装置基本上可被细分为多个模块(装载、涂布和卸载模块),这些模块可依靠开口有顺序地布置并相互连接,基板可经由开口被导入后续的模块。例如为了交换一个喷雾阴极或者完成其他维护工作,可能需要淹没仅仅一个涂布模块,而邻近的模块可保持它们当前的压力水平。
因此,可在不同的模块之间安装可逆闸阀。由于只有单个站处于通风状态而另一个站保持真空条件,因此在对单元模块进行真空操作之后将被排空的体积会明显地减小。明显地,为满足需要,整个装置都可以被通风。
因此,这些阀门不必以一种可逆的形式(也就是双向地)连续地工作,但是最终只须在负载或者装置不工作的其他条件改变时被使用或者启动,在这种情况下须密封大气压和真空之间形成的已有压差。这些阀门的安装位置强制性地直接位于基板运输系统的区域内。对于玻璃涂布装置,这些运输系统被建成具有明确的辊距的多个辊轴部分。由于客户的要求不断提高,例如要求具有越来越小的基板尺寸以及更快的通行速度,这就需要交互地缩短不同运输辊轮之间的距离。由于分离器或闸阀必须安装在两个辊轮运输器之间,一个辊轮运输器被设置在一个模块上(上游),而后续的辊轮运输器被设置在另一模块中(下游),因此这就需要一个非常狭窄的分离器或闸阀。
记载了此特征的文件DE19857201A1描述了一种用于同时阻塞或释放两个相互对齐的通道开口的平面闸阀,所述开口可设置于两真空室之间,所述真空室的高度较小而宽度较大。该闸阀被设计用于大型玻璃的连续涂布装置。
为实现关闭开口的目的,可设置两相对的阀门或滑板。它们形成一构造单元,该单元通过第一起动器在停止位置(开口在该位置不被阻塞)和工作位置之间沿平移方向往复运动。在工作位置,滑板位于被它们完全覆盖的开口之间。
在两个滑板之间,可设置一附加的流体短冲程关闭(气动)系统,所述滑板在停止位置处以弹性方式相互挤压而且开始时以及在密封条件下的工作位置处没有打开这些开口当滑板被移到它们的工作位置之后,所述关闭系统被施加压力,张开两滑板直至它们的关闭位置,靠在指定的密封件上同时被撑起以围住该开口,因此所述开口被紧紧地阻塞。通过相对的阀板可抵消关闭系统的反作用力。
为了打开所述阀门,可取消起动器的增压;为了加强反作用于所述滑板的摩尔力,所述起动器可额外地被施加反方向的负压。在这种公知的阀门中,可将弹性密封圈引入滑板的槽体内。
US-PS 4,157,169公开了另外一种基本上非常类似上述单元的闸阀,这种闸阀被设计用于开启和关闭两圆形通道开口。此处并未设有软密封圈,但是具有软金属形式的阀座在开口的边界上可进行支撑,而设在滑板上的也由软金属制成的密封圈与阀座相对应。
通过采用这两种技术方案,滑板的流体关闭机构和因此产生的它们的供给线路必须可逆地在停止位置和工作位置之间移动,并且在反向操作程序中也是一样。结果是,可移动的滑动件相对复杂且价格较高。
DE 44 46 946 C1描述了另外一种类似的具有一阀盘的滑阀,其具有简单板件的形式并可在停止位置和工作位置之间滑动。此文件未提供关于该阀盘对其阀座的密封压力和所用密封件结构形式的指示。另外,由于只在滑板的一侧上设有一阀座,因此该阀门仅具有一个作用方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特别平的滑阀,该滑阀适合被组装,尤其是组装在一个连续涂布装置的两紧密接续的辊轮之间,其既可支持较大的压差也可以一种可靠的形式提供密封,并且它的活动零件应当被构造得尽可能简单。
根据本发明,此任务可通过权利要求1的技术特征来解决。从属权利要求17针对一种安装有本发明的滑阀的装置。随后的从属权利要求的技术特征可提供对本发明的有利的扩展。
本发明描述了一种阀门,该阀门被优选地用作一种维护阀门或者一种具有降低的循环射速的阀门,也就是说,阀门无须被过于频繁地启动。它的构造类似于具有非常平的构造(最大50mm)的、两侧真空密封的滑阀。根据它的工作原理,具有长裂缝形式的开口可被可靠地密封。该阀门也处于可抵消开口的外延皱曲(rugosities)的条件下,其中所述开口可被关闭且被构造成具有其滑板结构的高度灵活的形式。
借助于本发明的阀门,优选通过一个位于将要关闭的开口前方的随机的外部供电的起动器,将壳体内的一简单的板体从一停止位置移到其工作位置。基本上,在停止和工作位置之间手动反向移动滑板也是可行的,并且除了用于紧急情况的已有起动器之外,可以考虑这种选择。
为了关闭此开口,借助于作为壳体一部分的关闭机构,所述滑板可被压向设有相应密封表面的壳体壁。
因此,关闭系统的反作用力可有利地直接在固体壳体的内部被抵消。
本发明阀门的关闭运动,也就是说,它的滑板的关闭运动在一定角度的方向上进行,优选在与其滑板的停止位置和工作位置之间的启动运动呈直角的方向上进行。
如背景技术中所述,在起动器和有效的关闭机构之间依靠本发明的滑阀可形成一压差。
在一特别优选的实施例中,本发明的滑阀被制成与两关闭机构和两密封表面镜像对称,从而它可以占据两个不同的关闭位置。根据本发明的优选实施例,依据压差的方向,所述滑阀可一直被有选择的关闭,从而在一侧的较高的压力额外地加强了密封作用。
滑板以一种松垂的形式在密封方向上被悬吊,并且因此在停止位置和工作位置间的调节操作过程中基本上没有摩擦力;这减小了或者也避免了密封表面的磨损或者撕裂。然而“松垂”这种表达方式并未暗示在较长路线或冲程的活动性之内。相反,在停止位置和工作位置之间的一横向调节位置,滑板具有一特定的更低水平的自由度,这可被有效地认为是一个有限的侧隙。为了实现滑阀的可靠功能,它要足够有力地移动,也就是说将滑板从它的操作位置偏移仅十分之几毫米进入它相应的密封位置。
优选地,关闭系统可被流体压力启动,也就是说,它们包括至少一个具有压力连接的由至少一个可移动的壁构成的密闭室。虽然并不是绝对需要这些关闭机构遍布整个开口,但是基本上一个开口要设置一个被细分为单个调节机构的各个节段(与背景技术中形成这种装置的描述类似)的关闭机构。对于本实施例,尽管从功能性的观点来说不是绝对需要的,但是很明显,不同的推进构件优选被统一布置在沿着将要被关闭的开口的外围部分。
密封件具有类似于一环件以及类似于关闭系统的一种轮胎管件密闭的形式是特别优选的,由于在这种形式中,作为附加密封件,它也可以被支撑在具有光滑壁的滑板上,从而避免例如(不希望得到的)涂层颗粒(也叫作不粘附喷涂物)在多个真实密封圈上的应用,所有源自真空室的路径都可到达开口和阀门。
优选地,关闭系统和相应的密封件(这些可被有利地加工成置入槽体内的圆形软线(round-cords)及其类似形式的环形密封件)可被安装在围绕将被关闭的开口的同心路径内,并且关闭机构可被设置在由这些密封件包围的区域的外部或内部。
在第二个所提及的布置中,如已经指出的,该关闭机构较大程度地使密封圈避免于出现不希望的沉积物。
作为一个整体,具有简单而光滑的滑板的这个实施例提供了相当多的优点,即借助滑板的特定的挠性可抵消密封表面的长波状皱曲,其中所述滑板被大范围地应用并且它包括将要关闭的开口的全部圆周,从而甚至由于测量、或表面偏差、或者螺丝的不均衡的张紧度等引起的密封座小的扭曲都不能强行使本发明的滑阀发生渗漏。特别地,也可安全地密封较大的具有不同米制宽度的槽形开口,例如,在反抗真空和大气压间的压差的情况下,这些开口在用于宽度大于3米的玻璃板的连续涂布装置中是公知的和需要的。
也可以想象一种具有两个关闭机构同时驱动的(外围闭合的)本发明的滑阀的操作模式,且每个关闭系统均包括一个具有推进装置和密封表面的组合。因为须不断考虑由涂布过程导致的、在关闭结构上(不希望的)沉积的可能性,其中长期的沉积可对密封性能产生不良影响,所以丢弃分离的密封圈是不可能的。
本发明之目的的其他细节和优点可从以一个具体实施例为特征的附图和接下来具体的描述中看出。
附图说明
图1示意性地示出了通过位于滑板的工作位置处的本发明滑阀的沿某切线的剖视图;
图2示出了滑板在停止位置的沿相同切线的剖视图。
具体实施方式
该剖视图示出了一连续涂布装置的两个模块1和2之间的过渡。假设各个基板(在此处仅以一个水平的运输平面T表示)从左到右穿过该过渡段,并且立即被相邻的辊轮3支撑(在所示设备的相对短的部分,只有一个辊轮3被示意性地表示)。
在两模块1和2之间可设有一竖直朝向附图中的运输平面的开口4,该开口4可明显具有比现在的可见高度更大的尺寸,也就是说,它们被认为具有一种类似槽的形式,但是,作为一个整体,它们被加工成具有尽可能最小的横截面。在优选的实施应用的情况下,该开口须足够大以使大于3米宽的光滑的玻璃板通过。
两模块可在开口4的区域内被识别,它们相当稳固且相互结合得相当紧密,以避免任何可能形成的间接流。当通过将要描述的滑阀关闭该开口4时,且当例如模块2为真空状态时,模块1正被通风。
滑阀5开始时包括具有两壳体部分6.1和6.2的一壳体6。可以理解的是,壳体6尤其被密封地相当好,且由不同结构的构件构成。可以识别的是,例如,一个密封环6D位于两壳体部分6.1和6.2之间的槽内,另一密封环6D位于壳体6.2和过渡壁之间的槽内,壳体6被安装在过渡壁上的开口4的区域内。
开口4完全贯穿壳体6,也就是说,壳体6具有一通道,而该通道形成一个具有不变的自由截面的所述开口4的延伸。
可以认识到,与开始提到的本领域的情况相反,此滑阀无需安装在两模块1和2之间,但是它的壳体6可在模块1的壁的一侧上被旋拧。从而,可对两模块之间的距离进行一定地减小。以相同的方式,明显根据设备和构造空间的类型,当阀门通道将被定位于此处直接相互连接的模块的两开口之间时,可将本发明的滑阀也安装到两模块之间的槽、中间区域或过渡区内。
两壳体部分6.1和6.2之间形成一导向槽6S,滑阀7以具有减小的侧隙的松垂形式被组装于该导向槽6S内,也就是说,在朝向其主区域的法线方向上可以被看到。它被悬挂在一个平移的起动器7a(未具体示出)上。
此处未具体示出的附属于所述驱动单元的起动器构件与滑板7充分地联合,以实现它的横向偏转。起动器7a和滑板7之间的连接贯穿所述的壳体6。仅在起动器7a应当被设置在模块1外部(也就是在可能被排空的体积的外侧)的情况下才需要在该点采用特殊密封措施。
该(竖直的)导向槽6S沿着与结合于该处的滑板相同的路径、在开口4的横向的(水平的)轴线上、沿着运输板两侧分节地延伸。它的实质的纵向部分定位于运输板T的上方,但是一较短的节也被设在下方。
在导向槽6S的内侧,滑板7可在停止位置(见图2)和此处所示的工作或者关闭位置之间被双向调节,在静止位置,开口4被完全打开且基板可通过,而在工作或者关闭位置,滑板7完全覆盖所述槽状开口4。
在静止位置,滑板7被完全结合进入导向槽6S的上部,而在工作位置,它的较低的边缘如刀刃般刺入导向槽6S的较低的节段,而其上部仍然保留在它上部的节段内。滑板7实质上覆盖开口4边界的所有区域。
借助于起动器7a,滑板7在开始时自由地产生双向的,即可逆的运动,且在导向槽6S内部不会有非常困难的位移,也就是说所产生的摩擦力可被忽略掉。因此,起动器7a无须被施加极高的调节力。该起动器7a可以是一气动的或者液压的千斤顶,一齿轮齿条起动器或者电磁线性引擎。它不必覆盖较大的冲程(几厘米),而应处在这样一种条件下,即仅在朝向它的工作位置的相对表面的运动中移动所述密封板。
然而它与滑板的连接需要具有如已经提到的某种程度的弹性或关联性,由于现将描述的滑板7必须也被允许向着线性推进器7a的调节方向垂直地移动(尽管只有一些减小的冲程)。此处可提供一叉状部件,例如设在起动器7a的调节构件的末端,且它的两侧部通过一个、两个或者多个轴相互连接,滑板7以所需的形式可移动地悬在该轴上。
应当注意的是,起动器7a代表各种类似的被同步指令的起动器,这些起动器将在需要时被使用,此时,滑板7自身垂直地朝向附图平面延伸,最终覆盖各种米制长度。
壳体6.1的左半部分设有第一关闭机构8。该机构优选被制成一膨胀密封件,并被引入壳体壁圆周的环槽内,该密封件在周向上可罩在开口4的整个圆周上。一环状密封件9被设置且其功能地对应于此关闭推进件8,该密封件9也被插入到一环状槽内并且它也可完全罩住开口4。
准确地相对于(相对于导向槽6S和滑板7的中间面)所述关闭机构8,在所示的实施例中,在壳体部分6.2的相对的壁内,插入与关闭机构8形式相同的第二关闭机构10。第二关闭机构10被定位于由环形密封件9所限制的区域内。
一环形密封件11功能地对应于关闭机构10,它也准确地在环形密封件9相对的方向上被插入壳体部分6.1的壁内,并且它可在周向上罩住关闭机构8。
事实上,是否将关闭机构8和10布置在由密封环9限定的区域之内或者区域之外要视实施例而定。在上一种情况下,关闭机构于密闭的一侧被保护以免受真空的影响。在第一种情况下,关闭机构可保护定位于同侧的密封环以避免其出现不粘附喷涂物。
已经指出,不必强制性要求将关闭机构8和/或10制成类似于管式轮胎状的均匀的圆周室。尤其是也可考虑提供仅作为位于开口两侧上的两平行、较长并且延伸的节段的关闭机构,而不是以一圆周的形式设置它们。这也将基本保证保护密封环以避免出现不粘附喷涂物。
另外,多个独立的仓室可沿密封表面的圆周均匀分布,这些表面明显地流线状地相互连通并且须被同步地暴露于压力下。这个实施例具有其自身的优点,即使设备的其他功能构件须被组装到相应的部分上,这些构件无法与瞬变的关闭机构相兼容。
滑阀的截面表示没有必要提供与此处所示不同的图示,这些变化的布置也要视交叉线的位置而定。
从本发明的上下文可以想到的是,当滑板须被置于仅沿一个方向上的一个密封位置内时,只能设置一个关闭驱动器。
此处所述的关闭驱动器8和10的圆周构件可提供以下优点:借助它外部的适当构造,它们被支撑作为滑板7光滑表面的第二密封件,因此,只要它们的内部区域受压,就可相应地加强密封件9和11的密封作用。
在运输面T的下方,在开口4和导向槽6S的区域内,壳体内部可互换地附有一由永久弹性材料制成的带体12。它可关闭位于运输平面下的导向槽6S的部分,并且避免微粒穿入导向槽6S的下部。它被制成分体式以作为一个唇形密封件,一旦它进入工作位置,它允许滑板7自由穿过。
应当理解,密封环9和11以及关闭驱动器8和10以这样的一种程度被引到相应的壳体壁,也就是说,最终通过暴露于负压而被引入其中,从而在静止位置和工作位置之间的反向运动过程中可避免损害或仅仅避免由于与滑板7接触而引起的摩擦。
另外,当关闭驱动器8和10中的一个受压时,借助于适当的保护措施可理所当然地避免启动起动器7a。由于存在较强的压力,在关闭驱动器8或10被激发的条件下仅仅通过手工驱动滑板7是无论如何都不可能的。
可以理解的是,与壳体构件6.1和6.2的厚度相比,滑板7可被制成相当纤细且质量较轻的形式。借助于由关闭驱动器8和10产生的关闭力的可能的均匀分布,滑板7能够将其自身准确相应地调整到密封环9和11的路线内,即使当这些能够证明从理想的密封面发生小的长波型偏移时。
正常情况下,当将要相互分离(仍然或者再次)的两模块内的压力相等时,也就是说,例如在两侧施加气压或者真空时,滑板7将会被起动器7a驱动。
一旦它的工作位置已经被获得(它的较低的边缘位于导向槽6S的下部的下方),那么根据仍然将要被终止(仍然将被形成)的压差(例如在模块2内的真空,模块1内的气压,或者反之亦然)的方向,当优选地未处于较低压力水平的关闭机构被启动时,驱动器8或10被供给/受到内部压力。
如果例如在滑阀5的关闭位置向模块2内施加真空,(左)关闭机构8将会被启动。由于它产生的横向管状部分的膨胀,滑板7将受到压力,压在(右侧的)环状密封件9上。
如果另一方面,在滑阀6的关闭位置,模块1内的压力将变得小于模块2内的压力,那么(右侧的)关闭驱动器10将被驱动,从而可以对滑板7活动地施加压力,压在(左侧的)环状密封件11上。
借助此种措施,可避免具有过大压差(抵抗真空的内压)的关闭驱动器8和10的易曲的凸出表面的负载。
明显地,由于滑板7的一侧上较高的压力在环状密封件9和11上施加一更强的压力,所以在模块1和2之间逐渐形成压差的关闭驱动器8和10的压力也被额外加强。
而且,可以理解,关闭驱动器8和10是高效的阀门驱动器,其可确保密封功能。起动器7a仅被设置用于将所述滑板设在它的全部工作位置内,该工作位置独立于压差的方向。因此,滑阀6的高效的密封功能,也就是说,完整的滑板7的滑阀6的高效的密封功能可通过有选择地启动关闭驱动器8或10之一而在两个方向进行应用。
应当理解,上面所描述和表示的实施例中的其构件具有密封功能的滑阀6被构造成具有镜像对称的形式,因此适于在滑板7的平面上方双向地维持较高的压差。然而,当关闭驱动器8和环形密封件10或者关闭驱动器9和环形密封件11被去除时,也可想到它只有一个方向密封的实施例。
在将要被滑阀5清除的压差降低之后,最终也是在开始时被启动的关闭驱动器8或10的启动作用被收回之后,起动器7a可再一次地将滑板移向它的静止位置。最终,可通过板簧或盘形弹簧使从环形密封件9或11松动的滑板7被拧紧,其中弹簧的回复力可被关闭驱动器自然地克服。
可以理解到的是,尽管在用于大型单个基板的连续涂布设备的优选实施例的基础上描述了本发明的滑阀,但是该滑阀也可独立于此用途而被用于其他用途。