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Technik der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilkonstruktion, insbesondere
eine Ventilkonstruktion zum gasdichten Isolieren und Koppeln von
zwei Vakuumkammern.
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Ventilkonstruktion
spielt eine wichtige Rolle in verschiedensten Anwendungsgebieten
der Vakuumtechnik, zum Beilspiel bei Herstellungsanlagen für dünne Filme
organischer, metallischer oder halbleitender Materialien, und bei
Anlagen der Hoch- oder Ultrahochvakuumsysteme zum Kontrollieren
und Manipulieren von oberflächlichen
Eigenschaften des Materials. Eine Ventilkonstruktion bietet hauptsächlich zwischen
zwei Vakuumkammern ein Gasdichtes Ventil an. Wenn das Ventil geöffnet ist,
sind Objekte zwischen den beiden über die Ventilkonstruktion
in einer Reihe geschalteten Vakuumkammern zu fördern. Nach Bedarf des Herstellungsverfahrens
oder des Vakuumsystems kann der Druck in verschiedenen Vakuumkammern
unterschiedlich sein, so dass ein Druckunterschied zwischen Vakuumkammern entsteht.
Solcher Druckunterschied kann üblich
so groß wie
eine Atmosphäre
sein. Die mit dem Druckunterschied zusammenhängende Kraft auf dem Ventil
ist proportional zu der effektiven Fläche des Ventils und kann zum
Beispiel bei einem Ventil der effektiven Fläche von 1 m2 über 10000
kg werden. Deswegen existiert eine gewaltige Druckkraft auf dem
Ventil, wenn das Ventil geschlossen ist und ein Druckunterschied
zwischen Vakuumkammern besteht. Außerdem wird normalerweise die
Ventilkonstruktion im Zusammenhang mit einem Ventilgehäuse zur
Verbindung mit zwei Vakuumkammern verwendet, wobei durch einen sich
zwischen dem Ventil und der innere Kopplungsfläche des Ventilgehäuses befindenden Dichtring
das Ventil und das Ventilgehäuse
gasdicht gekoppelt sind. Beim Öffnen
des Ventils muss sich das Ventil zuerst entlang einer horizontalen
Richtung bewegen bis zum Entkoppeln von der inneren Kopplungsfläche des
Ventilgehäu ses.
Dann darf sich das Ventil entlang einer vertikalen Richtung bewegen,
um den Prozess des Öffnens
zu beenden, so dass ein Schleifkontakt des Dichtrings mit dem Ventilgehäuse während der
vertikalen Bewegung vermieden wird. Beim Schließen des Ventils muss sich das
Ventil zuerst eine vertikale Bewegung ausführen, bis das Ventil zu einer
an das Ventilgehäuse
passenden Position kommt. Dann darf das Ventil mit der inneren Kopplungsfläche des
Ventilgehäuses
gasdicht gekoppelt werden, um den Prozess des Schließens zu
beenden. Im Folgenden werden die konventionellen Realisierungen
der oben beschriebenen Bewegung des Ventils gezeigt.
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<Keilförmige Ventilkonstruktion>
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In 1A wird die keilförmige Ventilkonstruktion
gezeigt. In 1B wird
das Ventil der keilförmigen
Ventilkonstruktion gezeigt. Wie in 1A und 1B gezeigt, besteht die
keilförmige
Ventilkonstruktion aus einem ersten Zylinder 1, einem zweiten Zylinder 2,
einem dritten Zylinder 3, und einem mit den drei Zylindern
gekoppelten Ventil 4, das weiterhin aus einem keilförmigen Schubbrett 5 und
einer Klappe 6 besteht. Beim Schließen des Ventils, wie in 1A und 1B gezeigt, übt zuerst der erste Zylinder 1 eine
auf das Ventil 4 gerichtete Kraft, bis das Ventil zu einer
vorbestimmten Position kommt. Zu dieser Zeit wird die Klappe 6 noch
nicht vom keilförmigen
Schubbrett 5 fortgestoßen.
Dann üben
das zweite Zylinder 2 und das dritte Zylinder 3 in
die Richtung weg vom Ventil 4 eine Gegenkraft, wobei das keilförmige Schubbrett 5 die
Klappe 6 fortstoßt,
und das Schließen
des Ventils beendet wird. Beim Öffnen des
Ventils werden die oben beschriebenen Bewegungen des Ventils in
einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt. Solche keilförmige Ventilkonstruktion
hat den Nachteil, dass die vom keilförmigen Schubbrett auf die Klappe
geübte
Kraft nicht ausreichend ist, um das Ventil mit der Kopplungsseite
der Vakuumkammer gasdicht zu koppeln. Weiterhin kann das Ventil
nach dem Zuschließen
nicht ohne Triebkraft in einer gesicherten und gasdichten Lage gehalten
werden.
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<Ventilkonstruktion des Parallelogramms>
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2A zeigt schematisch die
Ventilkonstruktion des Parallelogramms. 2B zeigt schematisch das Ventil der Ventilkonstruktion
des Parallelogramms. Wie in 2A und 2B gezeigt, die Ventilkonstruktion
des Parallelogramms aus einem Zylinder 7, einer Mulde 8 und
einem mit dem Zylinder 7 verkoppelten Ventil 9 besteht.
Das Ventil 9 besteht weiterhin aus einer Klappe 10,
einer Schubplatte 11, Kopplungsstangen 12, 13 und
Führungsrädern 14, 15.
Wie in 2A und 2B gezeigt, übt der Zylinder
7 beim Schließen
des Ventils in der vertikalen Richtung eine auf das Ventil 9 gerichtete
Kraft, wobei die Klappe 10 und die Schubplatte 11 wegen
den Federn zwischen den beiden in Berührung miteinander kommen. Während der
Bewegung des Ventils 9 in der vertikalen Richtung kommt
zuerst die Klappe 10 zu einem Ende der Mulde 8.
Der Zylinder 7 übt
die Kraft weiter, bis die an der Schubplatte 11 versehenen
Führungsräder 14, 15 zu
einer vorbestimmten Position der Mulde 8 kommen. Inzwischen
verformt sich das vorher beschriebene Parallelogramm zu einem Recheck,
wobei die Schubplatte 11 durch die Kopplungsstangen 12, 13 die
Klappe 10 in die horizontale Richtung fortstoßt und damit
das zuschließen des
Ventils beendet wird. Beim Öffnen
des Ventils werden die oben beschriebenen Bewegungen des Ventils
in einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt. Solche Ventilkonstruktion
des Parallelogramms hat den üblichen
Nachteil, dass die Federkraft nicht ausreichen ist, um beim Öffnen des
Ventils die Schubplatte und die Klappe in der miteinander berührenden
Lage zurück
in die Mulde kommen zu lassen, so dass der Dichtring während der
vertikalen Bewegung des Ventils verschliefen wird. Weiterhin kann das
Ventil nach dem Zuschließen
nicht ohne Triebkraft in einer gesicherten und gasdichten Lage gehalten
werden.
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<VAT-Ventilkonstruktion>
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3 zeigt schematisch die
VAT-Ventilkonstruktion. Wie in 3 gezeigt,
besteht die VAT-Ventilkonstruktion
aus einem Ventilkörper 16,
zwei ausdehnbaren Metallbalgen 17, 18, und einem
an ihren einen Ende versehenen Ventil 19. 3 zeigt auch den am Ventilkörper versehenen
Aktionsmechanismus der VAT-Ventilkonstruktion, welcher Aktionsmechanismus
aus einer komplexen Kombination von Zahnrädern, sägeförmigen Bänden und Kopplungsstangen besteht.
Im geöffneten
Zustand des Ventils, werden die mit den Kopplungsstangen mit Zahnrädern zentral
verkoppelten Gestängen
durch die Halbkreis-Mulde auf dem sägeförmigen Band festgehalten, um
das Unterfallen des Ventils zu vermeiden. Inzwischen befinden sich
die ausdehnbaren Metallbalgen 17, 18 in einem
verkürzten
Zustand. Im geschlossenen Zustand des Ventils, wie in 3 gezeigt, befinden sich
die ausdehnbaren Metallbalgen 17, 18 in einem
verlängerten
Zustand. Durch die Halbkreis-Mulden auf den an den beiden inneren
Seiten des Ventilkörpers
versehenen sägeförmigen Band
werden die mit den Kopplungsstangen mit Zahnrädern zentral verkoppelten Gestängen festgehalten,
um das Öffnen
des Ventils 19 nach oben zu verhindern. Inzwischen stellt
das Getriebe mit Zahnrädern
eine ziemlich stabile Konstruktion dar, und dadurch wird der gasdichte
geschlossene Zustand des Ventils gesichert. Wie oben erzählt, wird
der Antrieb des Zylinders, nach dem Schließen/Öffnen des Ventils, nicht zum
Verhindern des Öffnens/Schließens des
Ventils gebraucht, indem die Sicherung des Zustands des Schließens/Öffnens durch
die Zahnradkonstruktion realisiert ist. Aber bei der VAT-Ventilkonstruktion
sind mehrere spezifische Auslegungen angewendet. Der Dichtring,
zum Beispiel, ist nicht ein üblicher
Dichtring, sondern ein VAT-spezifischer Dichtring mit einer dreidimensionalen
Form, so dass das Ventilgehäuse
eine darauf anpassende innere Kopplungsfläche haben muss. Außerdem sind
ausdehnbare Metallbalgen in die VAT-Ventilkonstruktion als die Vakuumdurchführung eingebaut.
Die ausdehnbare Metallbalgen, die den Vorteil des kleinen Leckluftstroms
haben, sind aber sehr teuer. Wie oben erläutert, ist die Anwendbarkeit
der VAT-Ventilkonstruktion
wegen des spezifischen Dichtrings mit dam darauf anpassenden Ventilgehäuse sehr
eingeschränkt,
und die Kosten der VAT-Ventilkonstruktion sind durch den Einbau
von den ausdehnbaren Metallbalgen sehr hoch.
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Vorteile der
Erfindung
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Im
Bezug auf die Nachteilen der konventionellen Ventilkonstruktion,
bietet die vorliegende 1 Erfindung eine Ventilkonstruktion, bei
der die beim Auf- und Zuschließen
des Ventils benötigte
Kraft in der horizontalen Richtung durch eine einfache Lenkerkonstruktion
geübt wird
und ein Schleifkontakt zwischen dem Dichtring und der inneren Kopplungsfläche des Ventilgehäuses während der
Bewegung des Ventils in der vertikalen Richtung vermieden werden
kann. Weiterhin wird bei der vorliegenden Erfindung ein Ventil mit
einem üblichen
Dichtring verwendet, welcher Dichtring der konventionellen inneren
Kopplungsfläche üblicher
Ventilgehäuse
passt, so dass die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht eingeschränkt ist,
Des weiteren wird bei der vorliegenden Erfindung die Funktion der
teueren ausdehnbaren Metallbalgen durch preiswerte flexible gasdichte
Röhre realisiert,
so dass das Problem hoher Kosten der konventionellen Erfindung zu
beseitigen ist.
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Eine
Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung besteht aus: einem
Ventilkörper,
der ein Ende zum Verbinden mit einem Ventilgehäuse hat, und an welchem Ventilkörper eine
dynamische Einheit versehen ist; einer Lenkergetriebe mit zwei mit
dem Ventilkörper
zentral verkoppelten Enden, welche Lenkergetriebe mit der dynamischen
Einheit zentral verkoppelt ist; einer Baueinheit des Antriebs, die
aus einem flexiblen gasdichten Rohr und einem Gestänge besteht,
welches flexible gasdichte Rohr den Teil des Gestänges zwischen
einem dynamischen Ende und einem Ende des Gestänges als Ventilstütze umschließt, welches
dynamische Ende des Gestänges über ein
freies Ende des flexiblen gasdichten Rohrs herausragt und mit der
Lenkergetriebe verbunden ist, wobei das andere Ende des flexiblen
gasdichten Rohrs als ein festes Ende des flexiblen gasdichten Rohrs
an dem Ende des Ventilkörpers
zur Verbindung mit dem Ventilgehäuse
fest angebracht ist, so dass das Ende des Gestänges als Ventilstütze über ein
an dem Ventilkörper
versehenes Loch als Drehpunkt in das Ventilgehäuse hineinragt; und ein Ventil, das
im Ventilgehäuse
am Ende des Gestänges
als Ventilstütze
angebracht ist, und an einer zu einer Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten
Seite des Ventils ein Flansch auf einer flachen Ebene versehen ist.
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Liste der Zeichnungen
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1A Schematische
Darstellung der keilförmigen
Ventilkonstruktion
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1B Schematische
Darstellung des Ventils der keilförmigen Ventilkonstruktion
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2A Schematische
Darstellung der Ventilkonstruktion des Parallelogramms
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2B Schematische
Darstellung des Ventils der Ventilkonstruktion des Parallelogramms
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3 Schematische
Darstellung der VAT-Ventilkonstruktion
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4 Schematische
Darstellung einer bevorzugten Ausführung der Ventilkonstruktion
der vorliegenden Erfindung.
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5 Schematische
Darstellung der bevorzugten Ausführung
mit zerlegten Komponenten
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6 Schematische
Darstellung der bevorzugten Ausführung
im Querschnitt
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7A Stereographische
Darstellung einer Anwendung der vorliegenden Erfindung
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7B Schematische
Darstellung der Anwendung der vorliegenden Erfindung in der Seitenansicht
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7C Schematische
Darstellung der Anwendung der vorliegenden Erfindung in der Seitenansicht
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8A Stereographische
Darstellung der vorliegenden Erfindung bei der Anwendung mit einem
breiteren Ventil (größer als
1.2 Meter)
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8B Schematische
Darstellung der Seitenansicht der vorliegenden Erfindung bei der
Anwendung mit einem breiteren Ventil (größer als 1.2 Meter)
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung
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4 zeigt
schematisch eine bevorzugte Ausführung
der Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung. 5 zeigt
diese bevorzugte Ausführung mit
zerlegten Komponenten. 6 zeigt schematisch einen Querschnitt
der bevorzugten Ausführung. Um
die Komponenten in den Figuren klar darzustellen, wird eine gestrichelte
Linie als eine Spiegelungsachse in 4-6 eingezeichnet
und nur die Komponenten an irgend einer Seite der Spiegelungsachse
werden zur Erklärung
markiert. Wie in 4-6 gezeigt,
besteht eine Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung aus:
einem Ventilkörper 20 mit
einem Ventilkörper,
der ein Ende zum Verbinden mit einem Ventilgehäuse 21 hat, und an
welchem Ventilkörper 20 ein
Zylinder 23 mit einer Kolbenstange 22 als eine
dynamische Einheit, eine entlang der vertikalen Richtung erstreckte
erste Führungsmulde 24 sowie
eine entlang der horizontalen Richtung erstreckte zweite Führungsmulde 25 versehen
sind, wobei die erste Führungsmulde 24 am
Ende des Ventilkörpers 20 nahe
des Ventilgehäuses 21 ein
gekrümmtes
Ende 26 hat, welches gekrümmte Ende 26 in die
Gegenrichtung der Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten Seite des
Ventilkörper 20 gebeugt ist,
und am Ventilkörper 20 an
der Ventilseite ein Führungsbrett 28 (nicht
gezeigt in 4) versehen ist, und innerhalb
des Ventilgehäuses 21 eine Öffnung 29 versehen
ist, welche Öffnung 29 an
ihrer einen Seite eine innere Kopplungsfläche hat, und welches Ventilgehäuse 21 an
seinen beiden Seiten jeweils eine Kopplungsfläche der Vakuumkammer 30 und 31 hat;
eine Lenkergetriebe, die aus einem Schubbrett 32 mit seinen
zwei am Ventilkörper 20 zentral
verkoppelt Enden und einem Lenkerbrett 33 besteht, wobei sich
das Lenkerbrett 33 an der dem Ventilgehäuse 21 zugewandten
Seite des Schubbretts 32 befindet, und an welchem Schubbrett 32 ein
erster Drehpunktteil 34 und ein zweiter Drehpunktteil 35 versehen
sind, wobei sich der erste Drehpunktteil 34 an der Achse des
Schubbretts 32 befindet und sich der zweit Drehpunktteil 35 am
Schubbrett 34 an einer Seite der Achse des Schubbretts 32 befindet,
und welcher erste Drehpunktteil 34 mit einem Ende der Kolbenstange 22 des
Zylinders 23 zentral verkoppelt ist, und welcher zweite
Drehpunktteil 35 durch das Pivot des zweiten Drehpunktteils 36 mit
einer Seite des Lenkerbretts 33 zentral verkoppelt ist,
an beiden Enden des Schubbretts 32 und des Lenkerbretts 33 jeweils
ein Führungsrad
des Schubbretts 37 und ein Führungsrad des Lenkerbretts 38 versehen
sind, wobei das Führungsrad
des Schubbretts 37 und das Führungsrad des Lenkerbretts 38 in
die erste Führungsmulde 24 des
Ventilkörpers 20 eingelegt
sind, und an der Achse des Schubbrett 32 zu mindest ein
Führungsrad
der Gegenkraft 39 versehen ist, welches Führungsrad
der Gegenkraft 39 mit dem Führungsbrett 28 in
Berührung
kommt und darauf rollen kann; einer Baueinheit des Antriebs, die
aus einem flexiblen gasdichten Rohr 40 und einem Gestänge 41 besteht,
wobei das flexible gasdichte Rohr 40 ein metallisches flexibles
Rohr ist und den Teil des Gestänges 41 zwischen
einem dynamischen Ende 42 und einem Ende des Gestänges 41 als
Ventilstütze
umschließt,
welches dynamische Ende 42 des Gestänges über ein freies Ende 43 des
flexiblen gasdichten Rohrs 40 herausragt und mit dem Lenkerbrett 33 der
Lenkergetriebe verbunden ist, wobei das andere Ende des flexiblen
gasdichten Rohrs 40 als ein festes Ende 44 des
flexiblen gasdichten Rohrs 40 an dem Ende des Ventilkörpers 20 zur
Verbindung mit dem Ventilgehäuse 21 fest
angebracht ist, so dass das Ende des Gestänges 41 als Ventilstütze über ein
an dem Ventilkörper 20 versehenes
Loch als Drehpunkt 45 in das Ventilgehäuse 21 hineinragt,
und am freien Ende 43 des flexiblen gasdichten Rohr 40 ein
am Ventilkörper 20 zentral
verkoppelter Schaukelteil 46 versehen ist, welcher Schaukelteil 46 sich
zwischen der Lenkergetriebe und dem freien Ende 43 des
flexiblen gasdichten Rohrs 40, wobei das dynamische Ende 42 des Gestänges 41.
durch ein Loch im Schaukelteil 46 am Lenkerbrett 33 angebracht
ist, und an zwei Enden des Schaukelteils 46 jeweils ein
Führungsrad
des Schaukelteils 47 versehen ist, welches Führungsrad des
Schaukelteils 47 in die zweite Führungsmulde 25 eingelegt
ist; sowie ein Ventil 48, welches Ventil 48 sich
im Ventilgehäuse 21 befindet
und am Ende des Gestänges 41 als
Ventilstütze
angebracht ist, wobei an einer der Ventilseite des Ventilkörpers zugewandten
Seite des Ventils 48 eine ringförmige Mulde auf einer flachen Ebene
versehen ist, um einen Flansch mit der ringförmigen Mulde und einem in sie
eingelegten Dichtring zu realisieren, so dass beim Zuschließen das
Ventil die innere Kopplungsfläche
auf der Öffnung 29 des
Ventilgehäuses 21 gasdicht
kontaktiert.
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7A zeigt
stereographisch eine Anwendung der vorliegenden Erfindung in der
oben beschriebenen Realisierungsform. 7B zeigt
eine Seitenansicht der Anwendung der vorliegenden Erfindung in der
oben beschriebenen Realisierungsform, wobei entlang einer Richtung
senkrecht auf der Kopplungsrichtung der Vakuumkammer beobachtet wird. 7C zeigt
eine andere Seitenansicht der Anwendung der vorliegenden Erfindung
in der oben beschriebenen Realisierungsform, wobei der Kopplungsrichtung
der Vakuumkammer beobachtet wird. Wie in 7A, 7B und 7C gezeigt,
die zwei Kopplungsflächen
der Vakuumkammer 30 und 31 des Ventilgehäuse 21 dieser
Ventilkonstruktion jeweils mit den zwei Vakuumkammer 49, 50 gasdicht gekoppelt
sind, so dass bei geöffnetem
Ventil zwischen den Vakuumkammern 49, 50 Objekte
durch die Öffnung 29 gefördert werden
können
und bei zugeschlossenem Ventil die Vakuumkammer 49, 50 gasdicht
voneinander isoliert sind.
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Wie
in 4-6 gezeigt, der Aktionsmechanismus
einer Ventilkonstruktion der vorliegenden Erfindung funktioniert
in der folgenden bevorzugten Weise. Beim geöffneten Zustand ist die Öffnung 29 innerhalb
des Ventilgehäuses 21 nicht
vom Ventil 48 bedeckt. Zum Schließen des Ventils, übt der Zylinder 23 durch
die Kolbenstange 22 eine Kraft auf den ersten Drehpunktteil 34 des
Schubbretts 32, so dass das Schubbrett 32 und
das Lenkerbrett 33 mit dem Führungsrad des Lenkerbretts 38 entlang
der ersten Führungsmulde 24 zur
Richtung des Ventilgehäuses 21 eine
vertikale Bewegung ausführen,
wobei das Schubbrett 32 und das Lenkerbrett 33 einen
Wickel von etwa 60 Grad einschließen, bis das Führungsrad des
Lenkerbretts 38 an die Krümmungsstelle der ersten Führungsmulde 24 kommt
und somit das Ventil 48 auf die gleiche Höhe wie die Öffnung 29 im
Ventilgehäuse 21 kommt.
Inzwischen berührt
das Ventil 48 aber noch nicht die innere Kopplungsfläche des
Ventilgehäuse 21.
Die Kolbenstange 22 des Zylinders 23 übt weiter
eine Kraft in Richtung zum Ventilgehäuse 21 auf dem ersten Drehpunktteil 34 des
Schubbrett 32 Das Schubbrett 32 ist der vom Führungsbrett 28 auf
das Führungsrad
der Gegenkraft 39 geübten
horizontalen Kraft und der von der ersten Führungsmulde auf dem Führungsrad
des Schubbretts 37 geübten Kraft
ausgesetzt. Hierdurch übt
der zweite Drehpunktteil 35 des Schubbretts 32 eine
horizontale Kraft auf das Pivot des zweiten Drehpunktteils 36 des
Lenkerbretts 33, so dass das Führungsrad des Lenkerbretts 38 des
Lenkerbretts 33 entlang der horizontalen Richtung in das
gekrümmtes
Ende 26 hinein rollt. Zu dieser Zeit führt das dynamisches Ende 42 des am
Lenkerbrett 33 angebrachten Gestänges 41 eine horizontale
Bewegung in Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20 aus, wobei
das Führungsrad
des Schaukelteils 47 des Schaukelteils 45 entlang
der zweiten Führungsmulde 25 in
der horizontalen Richtung rollt, so dass sich das flexible gasdichte
Rohr 40 mit dem mit dem Schaukelteil 46 versehenen
freien Ende 43 in Gegenrichtung der Richtung zur Ventilseite
des Ventilkörpers 20 etwa
2 Grad beugt. Hierdurch führt
das Gestänge 41 mit
dem am Ventilkörper 20 versehenen
Loch als einem Drehpunkt 45 eine Lenkerbewegung, wobei
sich das am Ende des Gestänges 41 als
Ventilstütze
versehene Ventil 48 in Richtung der Ventilseite des Ventilkörpers 20
bewegt und die innere Kopplungsfläche der Öffnung 29 gasdicht überdeckt
und damit den Prozess des Zuschließens der Ventilkonstruktion
beendet. Wenn im oben beschriebenen Prozess des Zuschließens der
Ventilkonstruktion das Führungsrad 33 des
Lenkerbretts 38 in das gekrümmte Ende hinein rollt, dreht
sich das Schubbrett 32 mit dem zweiten Drehpunktteil 35 als einer
Achse, wobei sich der zwischen dem Schubbrett 32 und dem
Lenkerbrett 33 eingeschlossen Winkel von etwa 60 Grad über 0 Grad
zu etwa –5 Grad ändert. Die
nun stabile Konstruktion mit dem Ventilkörper 20, dem Schubbrett 32,
dem Lenkerbrett 33 und dem Loch als Drehpunkt 45 hält das dynamisches
Ende 42 des Gestänges 41 fest,
wobei sich die Lenkergetriebe in einer stabilen abgesperrten Lage befindet
und hierdurch das gasdichte Schließen der Ventilkonstruktion
ohne den Antrieb des Zylinders 23 zu sichern ist. Zum Öffnen des
Ventils übt
die Kolbenstange 22 des Zylinders 23 eine Kraft
auf den ersten Drehpunktteil 34 des Schubbretts 32 in
Richtung weg vom Ventilgehäuse 21,
wobei sich das Schubbrett 32 mit seinem zweiten Drehpunktteil 35 als
einer Achse dreht, bis sich der zwischen dem Schubbrett 32 und dem
Lenkerbrett 33 eingeschlossene Winkel von etwa –5 Grad über 0 Grad
zu etwa 60 Grad ändert und
der abgesperrte Zustand der Lenkergetriebe aufgelöst wird.
Inzwischen geht Führungsrad 38 des Lenkerbretts 33 in
der horizontalen Richtung aus dem gekrümmten Ende 26 aus,
wobei das dynamische Ende 42 des am Lenkerbrett 33 versehenen Gestänges 41 in
Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20 eine horizontale
Bewegung ausführt, während das
Führungsrad
des Schaukelteils 47 des Schaukelteils 46 in der
zweiten Führungsmulde 25 eine
horizontale Bewegung ausführt.
Inzwischen beugt sich das flexible gasdichte Rohr 40 mit
seinem mit dem Schaukelteil 46 versehenen freien Ende 43 etwa
2 Grad in Richtung zur Ventilseite des Ventilkörpers 20, wobei das
Gestänge 41 mit
dem am Ventilkörper 20 versehenen
Loch als Drehpunkt 45 eine Lenkerbewegung ausführt. Dabei
führt das
am Ende des Gestänges 41 als
Ventilstütze
versehene Ventil 48 in die Gegenrichtung der Richtung zur
Ventilseite des Ventilkörpers 20 eine
horizontale Bewegung aus und sich von der inneren Kopplungsfläche entkoppelt.
Dann übt
weiter die Kolbenstange 22 eine Kraft auf den ersten Drehpunktteil 34 des
Schubbretts 32 in Richtung weg vom Ventilgehäuse 21,
so dass das Schubbrett 32 und das Lenkerbrett 33 mit
dem ersten Führungsrad
des Lenkerbretts 38 entlang der ersten Führungsmulde 24 in
Richtung weg vom Ventilgehäuse 21 eine
vertikale Bewegung ausführen,
bis das Gestänge 41 das
Ventil 48 zurück
zur Stelle zieht, wo das Ventil 48 die Öffnung 29 nicht überdeckt,
und hiermit der Prozess des Öffnens
der Ventilkonstruktion beendet wird. Zu beachten ist, dass das in
der vorliegenden Erfindung verwendete flexible gasdichte Rohr nur
etwa 2 Grad gebeugt werden muss und nicht dehnbar sein muss. Daher
ist die Verwendung von teueren gasdichten dehnbaren Röhren zu
vermeiden.
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8A zeigt
stereographisch die vorliegende Erfindung bei einem Beispiel der
Anwendung mit einem breiteren Ventil (größer als 1.2 Meter). Wenn die
vorliegende Erfindung für
große
Vakuumkamme angewandt wird, wie in 8A gezeigt,
werden eine erste Ventilkon struktion 51 und eine zweite
Ventilkonstruktion 52 kombiniert, um eine gasdichte Isolierung zu
realisieren. 8B zeigt die Seitenansicht des oben
genannten Beispiels der Anwendung mit einem breiteren Ventil (größer als
1.2 Meter).
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Liste der
auf die Zeichnungen bezogenen Kennziffern
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- 1
- erster
Zylinder
- 2
- zweiter
Zylinder
- 3
- dritter
Zylinder
- 4
- Ventil
- 5
- keilförmiges Schubbrett
- 6
- Klappe
- 7
- Zylinder
- 8
- Mulde
- 9
- Ventil
- 10
- Klappe
- 11
- Schubplatte
- 12
- Kopplungsstange
- 13
- Kopplungsstange
- 14
- Führungsrad
- 15
- Führungsrad
- 16
- Ventilkörper
- 17
- ausdehnbarer
Metallbalg
- 18
- ausdehnbarer
Metallbalg
- 20
- Ventilkörper
- 19
- Ventil
- 21
- Ventilgehäuse
- 22
- Kolbenstange
- 23
- Zylinder
- 24
- erste
Führungsmulde
- 25
- zweite
Führungsmulde
- 26
- gekrümmtes Ende
- 27
- Rückseite
des Ventilkörpers
gegenüber
der Ventilseite des Ventilkörpers
- 28
- Führungsbrett
- 29
- Öffnung
- 30
- Kopplungsfläche der
Vakuumkammer
- 31
- Kopplungsfläche der
Vakuumkammer
- 32
- Schubbrett
- 33
- Lenkerbrett
- 34
- erster
Drehpunktteil
- 35
- zweiter
Drehpunktteil
- 36
- Pivot
des zweiten Drehpunktteils
- 37
- Führungsrad
des Schubbretts
- 38
- Führungsrad
des Lenkerbretts
- 39
- Führungsrad
der Gegenkraft
- 40
- flexibles
gasdichtes Rohr
- 41
- Gestänge
- 42
- dynamisches
Ende des Gestänges
- 43
- freies
Ende
- 44
- festes
Ende
- 45
- Loch
als Drehpunkt
- 46
- Schaukelteil
- 47
- Führungsrad
des Schaukelteils
- 48
- Ventil
- 49
- Vakuumkammer
- 50
- Vakuumkammer
- 51
- erste
Ventilkonstruktion
- 52
- zweite
Ventilkonstruktion