CN1946961A - 用于将两个连通的处理单元不漏蒸汽地断开的阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将两个连通的处理单元不漏蒸汽地断开的阀(1)。所述阀(1)包括连通两个真空蒸发器的连续管道(3)，以及内置于所述管道的闭锁机构(12)，所述两个真空蒸发器均具有外面不漏蒸汽的套。本发明的目的在于提供一种允许以不漏蒸汽的方式断开两个互相连接的真空处理腔的阀，从而改善功能的可靠性。所述目的通过所述阀管道的蒸汽撞击表面设有抗蒸汽冷凝区域实现，所述抗蒸汽冷凝区域以导热方式连接到为包围所述阀而配置的加热装置(15)。

Description

用于将两个连通的处理单元不漏蒸汽地断开的阀

技术领域

本发明涉及一种用于将两个连通的处理单元不漏蒸汽地断开的阀，所述两个处理单元使用连通两个处理单元的连续管道，以及内置于所述管道的闭锁机构。

背景技术

用于阻断气体、液体和松散材料的阀是随处可见的。它们典型地用于化学或真空结构中。

从现有技术已知阀的缺点在于当受热的、蒸汽状的涂层材料撞击时，特别是在借助于物理汽相淀积法(PVD)涂上一层金属材料底层的真空系统中，不能保证这些阀的功能性和可靠性。

导致的原因一方面可从蒸汽状的涂层材料沉淀在阀的管道壁上的事实看出。在开启阀位置的情况下所述涂层材料必需以热蒸汽形式输送通过所述阀，或者在关闭阀位置的情况下必需保持热蒸汽远离侧面输入的涂层材料的处理空间。同时，冷凝沉淀出现在相对于所述处理温度较低的阀的元件上。不断发展的层结构导致阀的开启，尤其是关闭功能的功能限制或功能紊乱，同样地用于确定运动的预期的功能耐受性，以及用于密封的相互适应的装配形式受到影响。

另一方面，就对应于现有技术的阀而言有害的合金组织出现在蒸汽状金属涂层材料与所述阀本身之间，可导致对阀不可逆转的破坏。两种作用都可影响整个真空系统的功能能力。

发明内容

因此本发明的任务是提供一种允许两个连通的真空处理腔以不漏蒸汽地方式断开，使得功能可靠性得到提升。

对应于本发明，所述任务通过依靠下述事实得到解决，即管道的蒸汽撞击表面设有抗蒸汽冷凝区域，该区域以导热方式连接到实施为包围所述阀的加热装置。

由于管道壁上足够高的温度，出现在其上的蒸汽状的涂层材料被重新蒸发并因此反射进入管道。温度越高，该效果越明显。随着表面上温度升高，当温度高于与压力有关的相应的涂层材料的蒸发温度时流过的蒸汽状涂层材料的沉淀量减少直到实现基本没有冷凝沉淀的输送。

为了满足阀在使用温度在20℃至1000℃的变化范围、优选地20℃至800℃的变化范围时对耐热性和耐压性要求，阀体基本由具有相对高的热稳定性材料制成。同样地，位于管道内的所有其它元件基本由具有相对高或更高的热稳定性材料构成。考虑到抵御涂层材料的蒸汽的强度，特别是高温或更高的温度下的强度，纵向延伸系数以及抗耐性，所有元件，包括那些没有位于管道区域内或管道表面上的元件在它们的材料选择上要相互适应。

如果在管道表面的整个区域中闭锁机构以导热方式经由加热设备连接到所述管道的蒸汽撞击表面，那么所述目标得到实现。

这样，在穿过阀的整个路径中防止了蒸汽状涂层材料的冷凝。为此，作为加热装置的辐射加热装置，优选地实现为电阻加热装置，以围绕所述阀体的方式安装。

为了在关闭的阀位置时并且在两个处理空间之间存在温度差的情况下减小由蒸发(第二真空处理腔)的处理空间对汽化(第一真空处理腔)的处理空间的温度影响，有利的是，所述阀的所述管道的至少一个部件与所述管道的剩下部件相比具有的管道路径方向不同于所述管道其余部件的方向。

可选地或者补充地，另一个用于在关闭阀位置时并且在两个处理空间存在温度差的情况下减小一个处理腔对另一个处理腔的温度影响的实施例中规定，所述阀相应侧面的所述两个管道开口设置成高低偏置和/或左右偏置地相互对齐。

有利的是，管道加热装置具有至少两个相互独立的加热部分，其中一个加热部分位于从闭锁机构延伸的两管道区间中一个的区域内。这样，调整到相应工艺条件的温度状况可形成于蒸汽入口和蒸汽出口侧，也就是在汽化和蒸发侧。

在一实施例中可以想到闭锁机构包括密封，其中该密封设置在管道表面中的圆周凸起上。

该密封优选地设计成圆周平面密封且置于管道表面中的圆周凸起上。密封的其它合适的实施例也可被本发明采用，如纤维密封。但是密封必须与所述管道表面具有相同的抗热应力。

在优选的另一设计中，可以想到闭锁机构包括在一端具有阀盘的推杆。

该推杆与所述管道流动的方向成一角度，优选地稍微成横向布置。位于推杆末端的阀盘安装成借助于推杆轴承具有在管道中管道弯曲区域内的线性运动。所述推杆轴承包括至少一个，优选地两个或多个圆周围绕推杆，用于阀的真空密闭设计的交错的密封。

在开启阀的位置情况下，阀盘放开管道弯曲并位于管道弯曲的空间凹槽。在关闭阀位置的情况下，阀盘位于凸起中的密封上，该凸起形成得平行于所述管道中的阀盘。因此以所述盘形阀的功能管道开口区域可关于整个圆周关闭。

在特别优选的另一实施例中，可以想到推杆和/或阀盘形成一内部空间。如果加热装置位于所述内部空间中是最优选地。由于额外地加热热辐射的加热装置，可确保直接进入附属腔的充分加热。

附图说明

本发明将在下文中以实施例为基础进行说明。在相关附图中：

图1示出了通过根据本发明的阀处于开启状态下的横截面。

图2示出了通过根据本发明的阀处于关闭状态下的横截面。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的具有通过阀套2的管道3和内置于该管道的闭锁机构的阀1。

为了满足阀在常用于真空镀层的加工温度时的耐热性和耐压性要求，阀体主要由石墨或其它具有相对高的热稳定性的材料制成。同样地，管道4内的所有其它元件均由相同的或类似的热稳定材料构成。对于没有位于管道4内或在该管道的表面上的其它元件，可使用其它热稳定材料，如高温稳定钢或类似的合金钢。

凸缘安装在第一管道开口4上以用于装配目的。管道路径从具有凸缘5的开口开始主要具有90°的第一弯曲6以及90°的第二弯曲6，使得所述两个管道末端在所述管道开口4处平行布置，即非线性。在管道开口4以及第二弯曲6的区域中管道3做成管状和圆形。在第一弯曲6中，管道3具有用于配置盘形阀的凹槽7。在第一弯曲和第二弯曲6之间在管道3中，环绕的并且在该实施例中为环形的凸起9集成在管道3上，用于支撑密封10的凹槽形成于凸起9中。凸起9的外径相当于第一弯曲6中盘形阀8的圆形凹槽的直径。

盘形阀8由推杆11和安装在所述推杆11末端的阀盘12构成。推杆11总是以横向于两端侧管道段的方式伸出阀壳2。具有密封10的凹槽7集成在圆周地围绕所述推杆出口外部的阀壳2上的通道区域中。除此之外，具有交错布置的多个密封10的密封体13安装在推杆11出口区域。当阀1关闭时，推杆11还伸出密封体13，并且还在端侧连接到气阀机构(此处未示出)。

图1示出了开启时的阀1。阀盘的直径小于所述凹槽的直径，因此由围绕所述阀盘12的通流导致的盘形阀运动使所述阀盘12两侧的压力差减小。当处于开启位置时所述盘形阀8设置在第一弯曲6中的圆柱形凹槽7中，并因此放开用于通流的所述管道3。

图2示出了关闭时的阀1。所述阀盘12位于凸起9中的密封10上，该凸起9构成为平行于所述管道3中的阀盘12。以所述盘形阀8的功能来圆周地密封管道通道。

阀套2被设计成两部分以用于盘形阀8的拆卸，使得推杆11穿过所述阀套12贯穿区域内的套壁形成为套管盖14并可从余下的套外壳14拆下并在这些套外壳上又与密封10真空密闭地固定。在这种情况下，所述套管盖的直径大于阀盘的直径。因此密封体13安装在所述套管盖14上。

加热设备15安装为辐射加热装置，所述辐射加热装置以电阻加热装置形式通过附加部分围绕阀套2。所述阀套2可由加热设备加热至1000℃。在这种情况下，盘形阀8通过材料良好的导热性和热辐射加热到与所述管道温度相同的温度。这样，管道表面和位于管道3内的所有表面都可借助于加热设备15大致均匀地控制温度。

附图标记

1阀

2阀套

3管道

4管道开口

5凸缘

6管道弯曲

7凹槽

8盘形阀

9凸起

10密封

11推杆

12阀盘

13密封体

14套管盖

15加热装置

Claims (12)

1.一种用于将两个连通的处理单元不漏蒸汽地断开的阀，所述阀具有连通两个处理单元的连续管道以及内置于所述管道的闭锁机构，其特征在于，所述阀(1)的所述管道(3)的所述蒸汽撞击表面设有抗蒸汽冷凝区域，该抗蒸汽冷凝区域以导热方式连接到为包围所述阀而配置的加热装置(15)。

2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，此外在管道表面的整个区域中所述闭锁机构以导热方式经由所述加热装置(15)连接到所述管道(2)的所述蒸汽撞击表面。

3.如权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述阀(1)的所述管道(2)的至少一个部件与管道(2)余下部件相比具有的管道路径方向不同于所述管道(2)其余部件的方向。

4.如权利要求1至3其中之一所述的阀，其特征在于，在所述阀(1)相应侧面的所述两个管道开口(4)设置成高低偏置和/或左右偏置地相互对齐。

5.如权利要求1至4其中之一所述的阀(1)，其特征在于，所述管道(2)的所述加热装置(15)具有至少两个相互独立的加热部分，其中一个加热部分设置在从闭锁机构延伸的两管道区间中的一个的区域内。

6.如权利要求1至5其中之一所述的阀(1)，其特征在于，所述闭锁机构包括密封(10)，其中所述密封(10)设置在所述管道表面中的圆周凸起(9)上。

7.如权利要求1至6其中之一所述的阀(1)，其特征在于，所述闭锁机构包括在一端具有阀盘(12)的推杆(11)。

8.如权利要求7所述的阀(1)，其特征在于，所述推杆(11)和/或阀盘(12)形成一内部空间。

9.如权利要求8所述的阀(1)，其特征在于，加热装置(15)设置在所述内部空间中。

10.如权利要求1至9其中之一所述的阀(1)，其特征在于，所述阀(1)具有电动气动的开启/关闭驱动。

11.如权利要求1至10其中之一所述的阀(1)，其特征在于，所述管道(2)主要由碳或其它含碳材料制成。

12.如权利要求7至9其中之一所述的阀(1)，其特征在于所述推杆(11)和/或阀盘(12)主要由碳或其它含碳材料构成。