DE102007004295A1 - Ventilstruktur und Ventilvorrichtung mit Ventilstruktur - Google Patents

Ventilstruktur und Ventilvorrichtung mit Ventilstruktur Download PDF

Info

Publication number
DE102007004295A1
DE102007004295A1 DE102007004295A DE102007004295A DE102007004295A1 DE 102007004295 A1 DE102007004295 A1 DE 102007004295A1 DE 102007004295 A DE102007004295 A DE 102007004295A DE 102007004295 A DE102007004295 A DE 102007004295A DE 102007004295 A1 DE102007004295 A1 DE 102007004295A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
hole
tubular part
box
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007004295A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Kobe Koizumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSAKA RASENKAN KOGYO Co Ltd
Original Assignee
OSAKA RASENKAN KOGYO Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OSAKA RASENKAN KOGYO Co Ltd filed Critical OSAKA RASENKAN KOGYO Co Ltd
Publication of DE102007004295A1 publication Critical patent/DE102007004295A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/54Arrangements for modifying the way in which the rate of flow varies during the actuation of the valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2800/00Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/26Form or shape
    • E05Y2800/292Form or shape having apertures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50Positive connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/20Application independent of particular apparatuses related to type of movement
    • F16C2300/22High-speed rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2310/00Agricultural machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

Abstract

Ein rohrförmiger Teil (4), der in der Lage ist, gleitend in ein Ventilloch (1) einzugreifen, ist an einer Ventiltellerfläche (3a) ausgebildet, welche eine Ebene auf der Seite der Fläche eines eine Ventilstruktur bildenden Ventiltellers (3) ist, der in engem Kontakt mit einem Ventilsitz (2) steht. Wenn sich der Ventilteller (3) in der Schließposition befindet, befindet sich der gesamte rohrförmige Teil (4) in dem Ventilloch (1). Ein beim Zusammengreifen des rohrförmigen Teils (4) mit dem Ventilloch (1) verbleibender Zwischenraum ermöglicht, dass ein Fluidstrom (A1) im Wesentlichen abgesperrt werden kann. Der rohrförmige Teil (4) weist eine Öffnung in einer Endteilfläche (4a) auf; ein Durchgangsloch (5) ist in der Außenumfangsfläche des rohrförmigen Teils (4) ausgebildet; und wenn der Ventilteller (3) aus der Schließposition in die Öffnungsposition bewegt wird, tritt das Durchgangsloch (5) des rohrförmigen Teils (4) in den Ventilkasten (V1) ein, wodurch das Ventilloch (1) durch das Durchgangsloch (5) in dem rohrförmigen Teil (4) mit dem Ventilkasten (V1) in Verbindung steht. Folglich tritt das Fluid im Öffnungszustand des Ventiltellers (3) nicht direkt auf die Ventiltellerfläche (3a) auf, und die Ablagerung von Substanzen auf der Ventiltellerfläche (3a) kann reduziert werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilstruktur zum Durchlassen oder Absperren eines Fluids und eine intern mit dieser Struktur versehene Ventilvorrichtung.
  • Ein Balgventil ist ein Beispiel für Ventilvorrichtungen zum Öffnen/Schließen oder Durchlassen/Absperren eines Hochdruckfluids und eines Fluids, das von außen abgesperrt werden muss, sowie zum Erzeugen eines Vakuums und dergleichen (z.B. ungeprüfte Japanische Patentschrift Nr. 10-504375, JP-A-2005-155677).
  • 6 zeigt schematisch die Art und Weise, in der sich die Ventilstruktur in einem herkömmlichen Balgventil öffnet und schließt, wobei die Innenwandfläche eines Ventilkastens (Kammer) V10 ein offenes Ventilloch 100 aufweist, das den Einlass für ein von außen kommendes Fluid bildet, und der Umfang des offenen Einlasses in der Innenwandfläche einen Ventilsitz 120 bildet.
  • Ein Ventilteller 130 führt eine hin- und hergehende Bewegung aus, um fest an dem Ventilsitz 120 anzugreifen und sich von diesem zu lösen und dadurch das Ventilloch zu öffnen und zu verschließen. Auf diese Weise wird ein Öffnungs- und Schließvorgang einer Ventilvorrichtung durchgeführt.
  • Es sind eine Dichtung, ein O-Ring und dergleichen an der Ventilsitzfläche 120 oder an der Ventiltellerfläche 130a (Fläche des Ventiltellers, die in engem Kontakt mit dem Ventilsitz steht) vorgesehen, um die Dichtwirkung beim Schließen des Ventils zu verbessern, diese sind jedoch nicht gezeigt.
  • 6(a) zeigt den Ventilteller 130 in der Schließposition zum Absperren des Stroms zwischen dem Ventilloch 100 und einem weiteren Fluiddurchgang 150, der in den Ventilkasten hinein offen ist. 6(b) zeigt den Ventilteller 130 in der Öffnungsposition, in dem ein im Inneren V20 des Ventillochs befindliches Fluid A10 durch den Ventilkasten V10 zu dem Fluiddurchgang 150 strömen kann.
  • Ein Betätigungsschaft S10 zum Durchführen der Hin- und Herbewegung des Ventiltellers ist mit einer Rückfläche 130b des Ventiltellers 130 verbunden, wo der Schaft in die Wand des Ventilkastens eintritt und mit einem außerhalb des Ventilkastens angeordneten Antriebsmechanismus verbunden ist. Ferner ist ein Balg 140 vorgesehen, der den Betätigungsschaft S10 umgibt. Eine Endfläche des Balgs 140 ist mit der Rückfläche 130b des Ventiltellers 130 verbondet (normalerweise verschweißt), und die andere Endfläche des Balgs 140 ist mit der Innenwandfläche des Ventilkastens verbondet. Somit folgt der Balg 140 der Hin- und Herbewegung des Ventiltellers 130, wobei er expandiert und/oder sich zusammenzieht, eine Leckage an der Durchtrittsstelle des Betätigungsschafts S10 durch die Wand verhindert, einen Raum V30 auf der Antriebsmechanismusseite von dem Ventilkasten V10 abtrennt und einen engverschlossenen Zustand in dem Ventilkasten aufrechterhält.
  • Die in 6 exemplarisch dargestellte Ventilvorrichtung ist ein sogenanntes "L-Ventil", bei dem das Ventilloch 100 und der weitere Fluiddurchgang 150 ungefähr orthogonal zueinander verlaufen und im Wesentlichen in einem 90°-Winkel zueinander in den Ventilkasten hinein offen sind.
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchte jedoch über einen Zeitraum den Öffnungs-/Schließzustand der Ventilstruktur bei dem oben beschriebenen Ventil und hat folgendes Problem festgestellt.
  • Das Problem betrifft eine verschlechterte Absperrleistung des Ventils, wenn beispielsweise ein Abgasstrom in einem Diffusionsofen mittels des in 6 gezeigten Ventils gesteuert werden soll, wobei die Leistungsverschlechterung durch Ablagerung von in dem Abgas enthaltenen Verunreinigungen hauptsächlich auf der Ventiltellerfläche (Fläche, die an dem Ventilsitz angreift und sich von diesem löst) bei wiederholten Öffnungs- und Schließvorgängen des Ventiltellers hervorgerufen wird, wobei die Ablagerung einen engen Kontakt zwischen dem Ventilteller und dem Ventilsitz verhindert.
  • Eine solche verschlechterte Absperrleistung des Ventils führt zu Störungen in Anlagen, bei denen das Ventil verwendet wird, wobei durch die Wiederherstellung der Absperrleistung die Wartungskosten erhöht werden.
  • Das oben beschriebene Problem der Ablagerung von Fremdstoffen auf der Ventiltellerfläche tritt außer beim Balgventil bei jeder beliebigen Öffnungs-/Schließstruktur in dem Ventil auf.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilstruktur und eine Ventilvorrichtung bereitzustellen, mit denen die Ablagerung von Fremdstoffen auf der Ventiltellerfläche zumindest reduziert werden kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 6.
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat intensive Untersuchungen durchgeführt und festgestellt, dass bei einer Konfiguration, bei der ein rohrförmiges Element von der Ventiltellerfläche aus in ein Ventilloch hineinragt und ein Fluid aus einem in dem rohrförmigen Element ausgebildeten Durchgangsloch strömt, wenn sich der Ventilteller in der Öffnungsposition befindet und dadurch die Richtung des Fluidstroms geändert wird, vorzugsweise die Ablagerung von Fremdstoffen auf der Ventiltellerfläche reduziert werden kann, und dies resultierte in der vorliegenden Erfindung.
  • Entsprechend ist die vorliegende Erfindung durch folgendes gekennzeichnet.
    • (1) Eine Ventilstruktur mit mindestens einem sich in eine Innenwandfläche eines Ventilkastens hinein öffnenden Ventilloch, einem die Öffnung umgebenden Sitz und einem Ventilteller, der fest an dem Ventilsitz angreift und sich von diesem löst, um das vorgenannte Ventilloch zu öffnen und zu verschließen, wobei eine Ventiltellerfläche, die eine Ebene auf der Seite der Gesamtfläche des Ventiltellers ist, welche in engem Kontakt mit dem Ventilsitz steht, einen vorstehenden rohrförmigen Teil aufweist, der gleitend mit dem Ventilloch zusammengreift, wenn sich der Ventilteller in der Schließposition befindet, sich der gesamte rohrförmige Teil in dem Ventilloch befindet und aufgrund eines beim Zusammengreifen des rohrförmigen Teils mit dem Ventilloch verbleibenden Zwischenraums der das Ventilloch durchströmenden Fluidstrom im Wesentlichen abgesperrt werden kann, wobei der rohrförmige Teil eine Öffnung in seiner Endteilfläche aufweist, der rohrförmige Teil ein Durchgangsloch in der Umfangsfläche seines Körpers aufweist und das Durchgangsloch in einer derartigen Position ausgebildet ist, dass das Durchgangsloch ganz oder teilweise in den Ventilkasten eintritt, wenn sich der Ventilteller in der Öffnungsposition befindet, und wenn der Ventilteller aus der Schließposition in die Öffnungsposition bewegt wird, das in dem rohrförmigen Teil ausgebildete Durchgangsloch aus dem Inneren des Ventillochs heraus in den Ventilkasten eintritt, wodurch das Ventilloch über das Innere des rohrförmigen Teils mit dem Ventilkasten in Verbindung steht.
    • (2) Die Ventilstruktur gemäß (1), bei der die Gesamtlänge des rohrförmigen Teils derart ausgewählt ist, dass der Endteil des rohrförmigen Teils selbst dann in dem Ventilloch platziert ist, wenn sich der Ventilteller in der Öffnungsposition befindet.
    • (3) Die Ventilstruktur gemäß (1), bei der die Position und die Größe des Durchgangslochs derart ausgewählt sind, dass das gesamte Durchgangsloch in dem Ventilkasten platziert ist, wenn sich der Ventilteller in der Öffnungsposition befindet.
    • (4) Die Ventilstruktur gemäß (1), bei der das Ventilloch einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und der rohrförmige Teil zylindrisch ausgebildet ist.
    • (5) Die Ventilstruktur gemäß (1), die ferner außer dem Ventilloch einen in der Innenwandfläche des Ventilkastens ausgebildeten Fluiddurchgang aufweist, der mit der Umgebung in Verbindung steht, wobei die Mittelachse des Ventillochs im Wesentlichen orthogonal zu derjenigen des Fluiddurchgangs verläuft, wobei die Anzahl von in dem rohrförmigen Teil auszubildenden Durchgangslöchern Eins beträgt, und wobei das Durchgangsloch der Fluiddurchgangsöffnung zugewandt ist und die Mittelachse des Lochs zu der des Fluiddurchgangs parallel verläuft.
    • (6) Eine Ventilvorrichtung mit der Ventilstruktur gemäß einer der vorgenannten Strukturen (1) bis (5).
    • (7) Die Ventilvorrichtung gemäß (6), die ferner einen Betätigungsschaft zum Durchführen einer Öffnungs-/Schließbewegung des in der Ventilstruktur vorgesehenen Ventiltellers von außerhalb des Ventilkastens aufweist, wobei der Schaft von außen in den Ventilkasten eingeführt ist und der Endteil des Schafts mit dem Ventilteller verbunden ist.
    • (8) Die Ventilvorrichtung gemäß (6), bei der es sich um ein Balgventil handelt, wobei der Außenumfang des Körpers des Betätigungsschafts mit einem Balg abgedeckt ist.
    • (9) Die Ventilvorrichtung gemäß (6), bei der es sich um ein L-Ventil handelt, das ferner außer dem Ventilloch eine in der Innenwandfläche des Ventilkastens ausgebildete Fluiddurchgangsöffnung aufweist, die mit der Umgebung in Verbindung steht, wobei die Mittelachse des Ventillochs im Wesentlichen orthogonal zu der des Fluiddurchgangs verläuft.
    • (10) Die Ventilvorrichtung gemäß (9), bei der die Mittelachse des Ventillochs im Wesentlichen orthogonal zu der des Fluiddurchgangs verläuft, wobei die Anzahl von in dem rohrförmigen Teil auszubildenden Durchgangslöchern Eins beträgt, und wobei das Durchgangsloch der Fluiddurchgangsöffnung zugewandt ist und die Mittelachse des Lochs zu der des Fluiddurchgangs parallel verläuft.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht der Konfiguration und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Ventilstruktur. 1(a) zeigt den Ventilteller in der Schließposition, und 1(b) zeigt den Ventilteller in der Öffnungsposition, und ein in dem Ventilloch befindliches Fluid kann aus dem Inneren des rohrförmigen Teils durch das Durchgangsloch in den Ventilkasten strömen;
  • 2 eine beispielhafte Form einer Öffnung des in dem rohrförmigen Teil ausgebildeten Durchgangslochs;
  • 3 eine Schnittansicht mit Darstellung einer beispielhaften Position des in dem rohrförmigen Teil ausgebildeten Durchgangslochs;
  • 4 eine schematische Schnittansicht der Struktur eines Balgventils, bei dem es sich um eine der bevorzugten Ausführungsformen der Ventilvorrichtung handelt;
  • 5 eine spezifischere Schnittansicht der Struktur eines Balgventils, das ein Ausführungsbeispiel der Ventilvorrichtung ist;
  • 6 eine schematische Schnittansicht der Struktur eines herkömmlichen Balgventils.
  • Die Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen folgendes: 1 Ventilloch, 2 Ventilsitz (Ventilsitzfläche), 3 Ventilteller, 4 rohrförmiges Teil, 5 Durchgangsloch, V1 Ventilkasten (Kammer).
  • Bei einer herkömmlichen Ventilstruktur prallt dann, wenn ein Fluid aus dem Ventilloch in den Ventilkasten strömt, ein Fluid A10, wie in 6(b) gezeigt, in der Öffnungsposition des Ventiltellers direkt auf die Ventiltellerfläche 130a auf und verteilt sich dann in alle Richtungen in den Ventilkasten V10. Daher lagern sich höchstwahrscheinlich die in dem Fluid enthaltenen Substanzen (nachstehend als enthaltene Substanzen bezeichnet) auf der Ventiltellerfläche ab.
  • Im Gegensatz dazu greift bei einer erfindungsgemäßen Ventilstruktur, die in 1(a) in geschlossenem Zustand gezeigt ist, ein rohrförmiger Teil 4, der von einer Ventiltellerfläche 3a vorsteht, gleitend in ein Ventilloch 1 ein. Der rohrförmige Teil 4 und das Ventilloch 1 greifen zusammen, wobei ein Zwischenraum ein Gleiten des rohrförmigen Teils 4 und eine reduzierte Flüssigkeitsleckage ermöglicht. Der rohrförmige Teil 4 weist eine offene Endteilfläche 4a auf, und der Körper des rohrförmigen Teils 4 weist ein Durchgangsloch 5 in seiner Außenumfangsfläche auf.
  • Durch Vorsehen eines solchen zusätzlichen rohrförmigen Teils 4 strömt bei offener Ventilstruktur (Durchflusszustand) ein Fluid A1 in Querrichtung aus dem Durchgangsloch 5 des rohrförmigen Teils 4 in einen breiten Ventilkasten, wie in 1(b) gezeigt. Daher trifft das Fluid nicht direkt senkrecht auf die Ventiltellerfläche 3a auf. Folglich nimmt der Betrag an Ablagerung von enthaltenen Substanz auf der Ventiltellerfläche 3a ab.
  • Insbesondere bei einem L-Ventil verlaufen die Mittelachsen des Ventillochs 1 und eines auf der anderen Seite befindlichen Fluiddurchgangs 6 im Wesentlichen orthogonal zueinander, wie in 3 gezeigt.
  • Wenn die Ventilstruktur bei dem L-Ventil angewendet werden soll, kann das Fluid A1 ferner dadurch auf effizientere Weise in den Fluiddurchgang 6 eingeleitet werden, dass das Durchgangsloch 5 in dem rohrförmigen Teil 4 so ausgebildet ist, dass es dem auf der anderen Seite befindlichen Fluiddurchgang 6 zugewandt ist.
  • Die erfindungsgemäße Ventilstruktur wird als erstes erläutert.
  • Gemäß 1 weist die erfindungsgemäße Ventilstruktur mindestens einen Ventilsitz 2 und einen Ventilteller 3 auf. Der Ventilsitz 2 ist an der Innenwandfläche W1 eines Ventilkastens V1 ausgebildet, und der Ventilsitz 2 weist ein offenes Ventilloch 1 in seinem Mittelteil auf. Der Ventilteller 3 führt eine Hin- und Herbewegung (Öffnungs-/Schließbewegung) zwecks Angreifens an und Lösens von dem Ventilsitz 2 aus, wodurch das Ventilloch 1 geöffnet und verschlossen wird.
  • Wie oben beschrieben, weist die Ventiltellerfläche 3a, bei der es sich um die Fläche des Ventiltellers 3 handelt, die in engem Kontakt mit dem Ventilsitz 2 steht, einen rohrförmigen Teil 4 in Form eines Vorsprungs auf (wobei die Mittelachse des rohrförmigen Teils 4 senkrecht zu der Ventiltellerfläche 3a verläuft). Gemäß 1(a) greift bei in der Schließposition befindlichem Ventilteller 3 die gesamte Länge des rohrförmigen Teils 4 in das Ventilloch 1 ein.
  • Das Zusammengreifen des rohrförmigen Teils 4 mit dem Ventilloch 1 wird nachstehend beschrieben, wobei der verbleibende Zwischenraum ein Gleiten des rohrförmigen Teils 4 ermöglicht und der Strom eines Fluids im Wesentlichen abgesperrt wird. Ein vollständiges Absperren des Fluidstroms erfolgt durch engen Kontakt zwischen der Ventilsitzfläche 2 und der Ventiltellerfläche 3a.
  • Die Endteilfläche 4a des rohrförmigen Teils 4 weist eine Öffnung auf, und das Innere 4b des rohrförmigen Teils 4 steht mit dem Inneren V2 des Ventillochs 1 in Verbindung. Ferner weist der rohrförmige Teil 4 ein Durchgangsloch 5 im Außenumfang seines Körpers auf. Die Position des Durchgangslochs 5 ist derart ausgewählt, dass das Durchgangsloch 5 ganz oder teilweise in den Ventilkasten V1 eintritt, wenn sich der Ventilteller 3 in der Öffnungsposition (Schieber im vollständig geöffnete Zustand) befindet.
  • Gemäß 1(b) wird dann, wenn der Ventilteller 3 aus der Schließposition in die Öffnungsposition bewegt wird, der rohrförmige Teil 4 aus dem Ventilloch 1 heraus in den Ventilkasten V1 gezogen, wodurch das Durchgangsloch 5 aus dem Inneren des Ventillochs 1 in den Ventilkasten V1 gelangt und somit das Ventilloch 1 über das Innere des rohrförmigen Teils 4 und das Durchgangsloch 5 mit dem Ventilkasten V1 in Verbindung steht. In der Öffnungsposition sind der Ventilsitz 2 und die Ventiltellerfläche 3a in ausreichendem Maße voneinander beabstandet, und ein Fluid A1 strömt in Querrichtung (senkrecht zur Mittelachse) aus dem Durchgangsloch 5 durch den großen Zwischenraum, und folglich kann ein direkter Aufprall des Fluids A1 auf die Ventiltellerfläche 3a abgemildert werden und kann der Betrag an Ablagerung von enthaltener Substanz reduziert werden.
  • Obwohl bei Verwendung der Ventilstruktur die Richtung des Fluidstroms keiner besonderen Einschränkung unterliegt, kann dann, wenn das Fluid aus dem Raum V2 in dem Ventilloch 1 zu dem Ventilkasten V1 strömt, die Ablagerung von Fremdstoffen auf der Ventilsitzfläche 3, die bei herkömmlichen Ventil strukturen auftritt, auf effektive Weise reduziert werden, wodurch der Sinn der vorliegenden Erfindung erkennbar wird.
  • Ferner kann dann, wenn die Ventilstruktur bei einem L-Ventil verwendet wird, die Strömungsrichtung mittels des in dem rohrförmigen Teil 4 ausgebildeten Durchgangslochs 5 in Richtung auf die Auslassöffnung gelenkt werden. Dadurch wird der Sinn der vorliegenden Erfindung stärker verdeutlicht.
  • Die Querschnittsform des Ventillochs 1 (wenn das Ventilloch 1 senkrecht zu seiner Mittelachse ausgebildet ist) unter liegt keiner Einschränkung, es kann sich dabei um eine Kreisform, eine Ellipse, ein Polygon (Dreieck, Rechteck, Polygon), eine unregelmäßige Form und dergleichen handeln.
  • Im Hinblick auf die Abdichtbarkeit des Ventillochs 1, die einfache Bearbeitung des Lochs, die einfache Bearbeitung des in das Loch 1 eingreifenden rohrförmigen Teils 4 und dergleichen handelt es sich bei der Querschnittsform des Ventillochs 1 vorzugsweise um eine Kreisform. Entsprechend ist die Form des rohrförmigen Teils 4 vorzugsweise zylindrisch.
  • Eine Ausführungsform, bei der der Querschnitt des Ventillochs 1 kreisförmig ist und der rohrförmige Teil 4 zylindrisch ausgebildet ist, wird nachstehend beschrieben. Wenn die Querschnittsform des Ventillochs 1 verändert wird, kann die Konfiguration anderer Teile gegebenenfalls auch modifiziert werden.
  • Der Innendurchmesser des Ventillochs 1 unterliegt keiner besonderen Einschränkung und variiert je nach zu steuerndem Fluidstrom und dergleichen. Angesichts der Anwendbarkeit bei Allzweckventilen beträgt er vorzugsweise ungefähr 20 mm – 300 mm, insbesondere ungefähr 25 mm – 100 mm.
  • Die Hublänge des Ventiltellers 3 von der Schließposition bis zur Öffnungsposition kann entsprechend der Größe des Ventillochs 1 ausgewählt sein, und es wird auf die Hublänge des Ventiltellers 3 allgemeiner Ventilvorrichtungen verwiesen. Wenn beispielsweise das Ventilloch 1 einen Innendurchmesser von 70 mm aufweist, beträgt die Hublänge des Ventiltellers 3 zweckmäßigerweise ungefähr 30 mm – 40 mm.
  • Das Material des Ventilsitzes 2, die Form der Ventilsitzfläche 2, das Material des Ventiltellers 3, die Form der Ventiltellerfläche 3a und die Abdichtungsstruktur (Form der Dichtung oder des O-Rings und der Befestigungsstruktur für diese) zum Verbessern des dichten Absperrens durch Abdichten der Ventilsitzfläche 2 und der Ventiltellerfläche 3a und dergleichen können so ausgewählt sein, wie es für die Verwendung der Ventilstruktur geeignet ist, und es wird dabei auf den Stand der Technik verwiesen. Sowohl die Ventilsitzfläche 2 als auch die Ventiltellerfläche 3a sind zu Erläuterungszwecken in 1 in einer einfachen flachen Ebene dargestellt. Es kann jedoch beispielsweise auch eine komplizierte konkave/konvexe Fläche einer Dichtung oder eines O-Rings zum Verbessern der Abdichtung des Ventils verwendet werden.
  • Der Außendurchmesser des rohrförmigen Teils 4 ist entsprechend dem Innendurchmesser des Ventillochs 1 ausgewählt.
  • Der beim Zusammengreifen des Ventillochs 1 und des rohrförmigen Teils 4 verbleibende Zwischenraum [Differenz (D-d) zwischen dem Innendurchmesser D des Ventillochs 1 und dem Außendurchmesser d des rohrförmigen Teils 4] ermöglicht ein Gleiten des rohrförmigen Teils 4 in dem Ventilloch 1, wobei ein das Ventilloch 1 durchströmender Fluidstrom im Wesentlichen abgesperrt wird.
  • "Wesentliches Absperren eines Fluidstroms" bedeutet ein ausreichendes Reduzieren eines Fluidstroms in dem Maße, dass eine beim Stand der Technik auftretende Ablagerung von Substanzen verhindert wird, selbst wenn der den Zwischenraum durchströmende Fluidstrom direkt auf die Ventiltellerfläche 3a auftrifft.
  • Obwohl die Größe des beim Zusammengreifen des rohrförmigen Teils 4 und des Ventillochs 1 verbleibenden Zwischenraums keiner besonderen Einschrän kung unterliegt, beeinträchtigt ein zu großer Zwischenraum die Wirksamkeit des rohrförmigen Teils 4. Obwohl ein kleinerer Zwischenraum eher bevorzugt wird, behindert ein zu kleiner Zwischenraum das Gleiten des rohrförmigen Teils 4, was wiederum zu einer Beeinträchtigung einer reibungslosen Hin- und Herbewegung des Ventiltellers 3 führt.
  • Ein bevorzugtes Beispiel für einen beim Zusammengreifen des rohrförmigen Teils 4 mit dem Ventilloch 1 verbleibenden Zwischenraum wird nachstehend beschrieben.
  • Wenn der Innendurchmesser des Ventillochs 1 20 mm – 100 mm beträgt, beträgt der beim Zusammengreifen verbleibende Zwischenraum 0,1 mm – 5 mm, vorzugsweise 0,5 mm – 1 mm.
  • Wenn der Innendurchmesser des Ventillochs 1 100 mm – 150 mm beträgt, beträgt der beim Zusammengreifen verbleibende Zwischenraum 0,2 mm – 15 mm, vorzugsweise 1 mm – 3 mm.
  • Wenn der Innendurchmesser des Ventillochs 1 150 mm – 300 mm beträgt, beträgt der beim Zusammengreifen verbleibende Zwischenraum 0,4 mm – 25 mm, vorzugsweise 2 mm – 5 mm.
  • Diese Zahlenbereiche sind nur ungefähre Werte und können je nach Oberflächengüte der Innenfläche des Ventillochs 1, der Außenumfangsfläche des rohrförmigen Teils 4 und dergleichen entsprechend angepasst werden. Wenn der Innendurchmesser des Ventillochs 1 außerhalb der oben genannten Bereiche liegt, kann das Maß an beim Zusammengreifen verbleibendem Zwischenraum, der ein Gleiten des rohrförmigen Teils 4 in dem Ventilloch 1 ermöglicht und bei dem ein das Ventilloch 1 durchströmender Fluidstrom im Wesentlichen abgesperrt wird, zur Lösung der Aufgabe der Erfindung experimentell ermittelt werden.
  • Die Gesamtlänge des rohrförmigen Teils 4 kann entsprechend der Hublänge des Ventiltellers 3 und dem Innendurchmesser des Ventillochs 1 ausgewählt sein. Die Gesamtlänge ist jedoch vorzugsweise größer als die Hublänge des Ventiltellers 3, so dass der Endteil des rohrförmigen Teils 4 in dem Ventilloch 1 angeordnet ist, selbst wenn sich der Ventilteller 3 in der Öffnungsposition befindet. Die Länge des in dem Ventilloch 1 befindlichen rohrförmigen Teils 4 beträgt in der Öffnungsposition ungefähr 2 mm – 50 mm.
  • Wenn beispielsweise der Innendurchmesser des Ventillochs 1 70 mm beträgt und der Hub des Ventiltellers 3 30 mm beträgt, ist eine Gesamtlänge des rohrförmigen Teils 4 von ungefähr 32 mm – 35 mm für die praktische Anwendung geeignet.
  • Da die Gesamtlänge des rohrförmigen Teils 4 größer ist als die Hublänge des Ventiltellers 3, strömt das Fluid immer von dem rohrförmigen Teil 4 über das Durchgangsloch 5 in den Ventilkasten V1, selbst wenn sich der Ventilteller 3 in der Öffnungsposition befindet. Ferner treten so leicht keine Probleme mit einem "schiefen inkorrekten Kontakt" auf, die beim Gleiten des rohrförmigen Teils 4 in dem Ventilloch 1 entstehen können.
  • Der rohrförmige Teil 4 kann durch Gießen, Schneiden und maschinelles Bearbeiten und dergleichen einstückig mit Ventilteller 3 ausgebildet werden. Da die Dicke relativ klein ist und das Material ausschließlich für den rohrförmigen Teil 4 frei gewählt werden kann, wird der rohrförmige Teil 4 vorzugsweise separat hergestellt und dann mit dem Ventilteller 3 verbondet. Bei dem Verbondungsverfahren kann es sich um Schweißen, Schmelzspleißen, Verschrauben, Kalfatern und dergleichen handeln.
  • Obwohl das Material des rohrförmigen Teils 4 keiner Einschränkung unterliegt, werden metallische Materialen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und dergleichen bevorzugt. Von den metallischen Materialien wird nichtrostendes Metall besonders bevorzugt.
  • Obwohl die Dicke des rohrförmigen Teils 4 je nach Innendurchmesser des Ventillochs 1 und des Materials des rohrförmigen Teils 4 variiert, beträgt sie zum Beispiel vorzugsweise ungefähr 1 mm – 5 mm, wenn der Innendurchmesser des Ventillochs 1 ungefähr 20 mm – 300 mm beträgt und das Material nichtrostendes Metall ist.
  • Die Außenumfangsfläche des Körpers des rohrförmigen Teils 4 und die Innenfläche des Ventillochs 1 werden vorzugsweise einer Glättungsbehandlung zum Reduzieren des Gleitwiderstands sowie einer Abrasivbehandlung und dergleichen unterzogen. Ferner können, falls möglich, verschiedene Schmierbehandlungen in Bezug auf das Fluid durchgeführt werden.
  • Die Position und die Form des in dem rohrförmigen Teil 4 auszubildenden Durchgangslochs 5 sind beliebig, solange die Öffnung des Durchgangslochs 5 ganz oder teilweise in den Ventilkasten V1 eintritt, so dass das Durchgangsloch 5 als Durchgang für das Fluid fungieren kann, wenn sich der Ventilteller 3 in der Öffnungsposition befindet.
  • Zur adäquaten Verwendung des so gebildeten Durchgangslochs 5 als Strömungsweg tritt vorzugsweise das gesamte Durchgangsloch 5 in den Ventilkasten V1 ein, wenn sich der Ventilteller 3 in der Öffnungsposition befindet. Zum Trennen des aus dem Durchgangsloch 5 in den Ventilkasten V1 eintretenden Fluidstroms von der Ventilsitzfläche 2, wie in 3 gezeigt, befindet sich die Innenfläche der Endteilseite des Durchgangslochs 5 vorzugsweise in dem Ventilkasten V1, und zwar in einer bestimmten Distanz d1 zu der Ventilsitzfläche 2. Wenn die vorgenannte bestimmte Distanz d1 herzustellen ist, wird diese zweckmäßigerweise mit Bezug auf den Innendurchmesser des Ventillochs 1 und den Innendurchmesser des Durchgangslochs 5 festgelegt. Bei allgemeiner Verwendung beträgt d1 zweckmäßigerweise ungefähr 2 mm – 15 mm.
  • Auf im Wesentlichen gleiche Weise ist zum Trennen des aus dem Durchgangsloch 5 in den Ventilkasten V1 strömenden Fluidstroms von der Ventiltellerfläche 3a, wie in 3 gezeigt, die Innenfläche der Basisendseite des Durch gangslochs 5 in Richtung auf die Endteilseite vorzugsweise um eine bestimmten Distanz d2 von der Ventiltellerfläche 3a beabstandet. Wenn die vorgenannte bestimmte Distanz d2 herzustellen ist, beträgt sie zweckmäßigerweise ungefähr 2 mm – 15 mm, die oben genannte Distanz d1.
  • Die Form der Öffnung des in dem rohrförmigen Teil 4 auszubildenden Durchgangslochs 5 (Form des Durchgangslochs 5 in der Draufsicht des Durchgangslochs 5 entlang der Mittelachse des Durchgangslochs 5) unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Da das Ausbilden des Lochs und das Berechnen der Strömungsrate einfach sind und unerwünschte Turbulenzen in der Strömung eliminiert werden können, werden eine in 2(a) gezeigte Kreisform, eine in 2(b) gezeigte in Achsrichtung des rohrförmigen Teils 4 gelängte Ellipse, eine in 2(c) gezeigte in Außenumfangsrichtung des rohrförmigen Teils 4 gelängte Ellipse, ein in 2(d) gezeigtes Quadrat und dergleichen bevorzugt. Wenn der rohrförmige Teil 4 ein kreisförmiger Zylinder ist, bildet die tatsächliche Form der Öffnung des Durchgangslochs 5 die Schnittlinie.
  • Obwohl die Größe (Innendurchmesser) und Anzahl von in dem rohrförmigen Teil 4 auszubildenden Durchganglöchern 5 keiner besonderen Einschränkung unterliegen, ist das Durchgangsloch 5 vorzugsweise mit einer ausreichenden Gesamtöffnungsfläche ausgebildet, so dass das Durchgangsloch 5 den Strom nicht behindert, wenn sich der Ventilteller 3 in der Öffnungsposition befindet. Wenn beispielsweise der Innendurchmesser des Ventillochs 1 70 mm beträgt und der in das Loch 1 einzusetzende zylinderförmig ausgebildete rohrförmige Teil 4 ein Durchgangsloch 5 mit einer kreisförmigen Öffnung aufweist, beträgt der Innendurchmesser vorzugsweise ungefähr 25 mm – 50 mm, insbesondere ungefähr 30 mm – 35 mm. Diese Bereiche sind nur beispielhaft genannt, und es können je nach Druck des zu steuernden Fluids außerhalb der oben genanten Bereiche liegende optimale Werte ausgewählt werden.
  • Wie oben beschrieben, verlaufen dann, wenn es sich bei dem Ventil um ein in 3 gezeigtes L-Ventil handelt, die Mittelachse des Ventillochs 1 und die Mittelachse des auf der anderen Seite befindlichen Fluiddurchgangs 6 unge fähr orthogonal zueinander (das heißt, sie kreuzen sich in einem Winkel von ungefähr 90°) und bilden im Wesentlichen einen 90°-Winkel. In diesem Fall beträgt die Anzahl von Durchgangslöchern 5 in dem rohrförmigen Teil 4 vorzugsweise Eins, ist das Durchgangsloch 5 der Innenwandflächenseite, auf der der Fluiddurchgang 6 offen ist, zugewandt und verläuft die Mittelachse des Durchgangslochs 5 parallel zu der Mittelachse des Fluiddurchgangs 6, wodurch das Fluid durch Wirkung des Durchgangslochs 5 sanft in Richtung auf den auf der anderen Seite befindlichen Fluiddurchgang 6 geleitet wird.
  • Die erfindungsgemäße Ventilstruktur ist nicht als unabhängiger Teil einer Ventilvorrichtung anwendbar, sondern kann auch direkt in ein Teil eingeformt sein, mit dem der Fluidstrom gesteuert wird.
  • Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung wird nun beschrieben.
  • Die Ventilvorrichtung wird unter Verwendung der erfindungsgemäßen Ventilstruktur hergestellt. Die Konfiguration der anderen Teile der Ventilvorrichtung kann die gleiche sein wie bei bekannten Ventilvorrichtungen. Gemäß 1 ist ein Betätigungsschaft S vorzugsweise von außen in den Ventilkasten V1 eingesetzt, um die Öffnungs-/Schließbewegung des Ventiltellers 3 von außerhalb des Ventilkastens V1 durchzuführen, und der Endteil des Schafts ist vorzugsweise mit der Rückfläche des Ventiltellers 3 verbunden.
  • Die Ventilvorrichtung kann verschiedene Formen aufweisen, es kann sich z.B. um ein L-Ventil (Eckventil) und dergleichen handeln, das zwischen den beiden in den Ventilkasten V1 hinein offenen Ports (Ventilloch 1 und dem anderen Durchgang 6) gebildet ist.
  • Im Falle eines oben beschriebenen L-Ventils kann ein Fluid durch Wirkung des in der erfindungsgemäßen Ventilstruktur ausgebildeten Durchgangslochs 5 sanft in Richtung auf den auf der anderen Seite befindlichen Fluiddurchgang 6 geleitet werden.
  • 4 zeigt eine schematische Schnittansicht der Struktur eines Balgventils, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilvorrichtung ist. Die Ventilvorrichtung ist ein L-Ventil, bei dem zwei in den Ventilkasten V1 hinein offene Ports im Wesentlichen orthogonal zueinander angeordnet sind.
  • Als Ventilstruktur wird die erfindungsgemäße Ventilstruktur verwendet, und der an dem Ventilteller 3 ausgebildete rohrförmige Teil 4 tritt in das Ventilloch 1 ein. Die Konfiguration des Balgventils selbst ist anders als die der Ventilstruktur die gleiche wie bei dem in 6 gezeigten herkömmlichen Mechanismus. Insbesondere ist ein Schaft S als Mechanismus für eine Hin- und Herbewegung des Ventiltellers 3 mit der Rückfläche 3b des Ventiltellers 3 verbunden, und der Schaft S ist mit einem außerhalb des Ventilkastens V1 angeordneten hin- und hergehenden Mechanismus (Luftzylinder etc.) verbunden (4). Ein Balg 7 ist zum luftdichten oder fluiddichten Absperren eines auf der Seite des hin- und hergehenden Mechanismus befindlichen Raums V3 gegen den Ventilkasten V1 an der Rückfläche 3b des Ventiltellers 3 ausgebildet und deckt den den Schaft S umgebenden Bereich ab. Ein Ende des Balgs 7 ist mit der Rückfläche 3b des Ventiltellers 3 verbunden, und die andere Endfläche ist mit einer Innenwandfläche des Ventilkastens V1 verbunden. Folglich sperrt der Balg 7 den Ventilkasten V1 gegen den auf der Seite des hin- und hergehenden Mechanismus befindlichen Raum V3 ab, wobei er sich der Hin- und Herbewegung des Ventiltellers 3 folgend mit hoher Dichtwirkung dehnt.
  • Das Material (rostfrei und dergleichen) und die Größe herkömmlicher Balgventile können für die hier beschriebenen Bälge verwendet werden.
  • Als Balg zum Handhaben eines unter hohem Druck stehenden Fluids oder eines Vakuums wird vorzugsweise ein Metallbalg verwendet, der unter Anwendung des folgenden Produktionsverfahrens mit ultrafeiner Steigung hergestellt wird.
  • Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Metallbalgrohrs werden folgende Schritte durchgeführt: Fertigen eines Metallbalg-Basisrohrs, bei dem "Erhö hungs-und-Vertiefungs"-Profilformen in einer balgförmigen Rohrwand U-förmig ausgebildet sind, Zusammendrücken des Basisrohrs in Längsrichtung, um einander benachbarte Erhöhungen und Vertiefungen der balgförmigen Rohrwand in engen Kontakt miteinander zu bringen, ferner Druckformen des Rohrs, bis das Innere jeder Erhöhung und der Abstand zwischen einander benachbarten Erhöhungen durch Drücken im Wesentlichen eliminiert werden, und anschließendes Dehnen des Basisrohrs in Längsrichtung des Rohrs nach dem Druckformen, bis ein Spitze-Spitze-Abstand zwischen einander benachbarten Erhöhungen eine vorbestimmte Distanz erreicht.
  • Der Mechanismus zum Bewirken einer Hin- und Herbewegung des Ventiltellers 3 unterliegt keiner Einschränkung. Beispielsweise tritt bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Schaft (eine Stange) S zum Hin- und Herbewegen des Ventiltellers 3 von außerhalb eines Gehäuses h in den Ventilkasten V1 ein. Das andere Ende des Schafts S kann manuell oder automatisch betätigbar sein und mit einem beliebigen Mechanismus verbunden sein, so lange der Schaft hin- und herbewegt werden kann.
  • Als manueller Hin- und Herbewegmechanismus können beispielsweise ein Kippmechanismus unter Verwendung eines Gestänges, ein Schraubmechanismus zum Bewirken einer Hin- und Herbewegung in axialer Richtung durch einfaches Schrauben an einem Ventilteller und dergleichen verwendet werden. Als Hin- und Herbewegmechanismus unter Verwendung einer mechanischen Kraft können ein pneumatisch oder ölhydraulisch oder durch einen Elektromagneten betätigbarer zylindrischer bewegbarer Schaft und dergleichen verwendet werden.
  • Material, Größe und Form sowie Konfiguration und dergleichen der zum Öffnen und Schließen erforderlichen Elemente der herkömmlichen Teile, wie z.B. ein einen Ventilkasten bildendes Gehäuse, eine Antriebseinrichtung (eine manuelle Schraubvorrichtung, einen automatischen Zylinder etc.) zum Hin- und Herbewegen eines Ventiltellers, ein O-Ring für jedes Teil und dessen Befestigungsteil, ein Rohrkoppelteil mit einer externen Rohranordnung, die Spezifi kation des Balgs im Falle eines Balgventils und dergleichen sind von herkömmlichen Ventilvorrichtungen und herkömmlichen Balgventilvorrichtungen bekannt.
  • Die Verwendung der Ventilstruktur und der Ventilvorrichtung unterliegt keiner besonderen Einschränkung, und die Ventilstruktur und die Ventilvorrichtung können generell zum Steuern eines Fluidstroms, wie z.B. eines Gases (Luft, verschiedene Gase), einer Flüssigkeit (Öl, Wasser, Nahrung, Medikament, Mischung, Verbundstoff) und dergleichen sowie zum Handhaben eines unter hohem Druck und hohem Vakuum stehenden spezifischen Fluids verwendet werden.
  • Wie beim Stand der Technik beschrieben, tritt bei einer Absaugrohrleitung eines für einen Halbleiterfertigungsprozess verwendeten Diffusionsofens und dergleichen ein Problem hinsichtlich der Ablagerung von Reaktionsprodukten auf der Ventilsitzfläche und der Ventiltellerfläche auf. Durch Verwendung des Ventils als Steuerventileinrichtung für eine solche Rohrleitung wird der Zweck der Ventilvorrichtung verdeutlicht.
  • BEISPIELE
  • Es wurde ein L-Balgventil mit der erfindungsgemäßen Ventilstruktur hergestellt. Ein Teil davon ist in 5 gezeigt.
  • In 5 sind ein Ventilteller 3, ein Ventilsitz (mit integriertem Einlassport) 2 und ein rohrförmiger Teil 4 schraffiert dargestellt, um den Bereich jedes dieser Teile deutlicher zu zeigen. Ein mittlerer Teil des Balgs ist in der Zeichnung aus 5 weggelassen worden. Der Einlassport und der Auslassport öffnen sich derart in der Innenwand des Ventilkastens V1, dass ihre Mittelachsen einander in einem Winkel von 90° kreuzen.
  • Der Innendurchmesser des Ventillochs 1 beträgt 70 mm, und der Hub des Ventiltellers 3 beträgt 36 mm.
  • Der rohrförmige Teil 4 ist ein rostfreier kreisförmiger Zylinder mit einer Dicke von 2 mm, einem Außendurchmesser von 68,5 mm und einer Gesamtlänge von 44,5 mm ab der Ventiltellerfläche 3a. Der rohrförmige Teil 4 war durch WIG-(Wolframinertgas-)Schweißen mit dem Ventilteller (Material SUS304) verbondet.
  • Das in dem rohrförmigen Teil 4 ausgebildete Durchgangsloch 5 hatte eine kreisförmige Öffnung (die Mittelachse entlang betrachtet) mit einem Innendurchmesser von 32 mm, die einem Auslassport (obere Seite in der Zeichnung) zugewandt war.
  • Die Distanz d1 zwischen dem Durchgangsloch 5 und der in 3 gezeigten Ventilsitzfläche 2 betrug 7 mm, und die Distanz d2 zwischen dem Durchgangsloch 5 und der in 3 gezeigten Ventiltellerfläche 3a betrug 3,5 mm.
  • (Auswertung)
  • Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung (L-Balgventil) mit der oben beschriebenen Konfiguration wurde in eine Rohrleitung eingesetzt und als Steuerventil für ein Abgas von einem Diffusionsofen verwendet. Es wurden wiederholt Halbleiterwafer hergestellt, und es wurde das Maß an Ablagerung von enthaltenen Substanzen auf der Ventilsitzfläche 2 untersucht.
  • Zu Vergleichszwecken wurde unter Verwendung eines L-Balgventils mit einer in 6 gezeigten herkömmlichen Ventilstruktur eine im Wesentlichen gleiche Untersuchung durchgeführt.
  • Bei Verwendung eines herkömmlichen L-Balgventils erhöhte sich die Anzahl von Partikeln in dem Vakuum, wie in dem stromaufwärts (auf der Diffusions- Ofenseite) angeordneten Ventil gemessen, wenn die Anzahl von Waferbehandlungen 30 Chargen überstieg.
  • Im Gegensatz dazu veränderte sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen L-Balgventils die Anzahl von Partikeln in dem Vakuum selbst dann nicht, als die Anzahl von Waferbehandlungen 100 Chargen überstieg, was ein Anzeichen dafür ist, dass das Vakuum in dem Diffusionsofen in einem bevorzugten sauberen Zustand gehalten worden war. Dies wird auf die reduzierte Ablagerung von Reaktionsprodukten auf der Öffnungs-/Schließfläche der erfindungsgemäßen Ventilstruktur zurückgeführt.
  • Ferner hat sich herausgestellt, dass herkömmliche Ventilvorrichtungen gewartet werden müssen, um die verschlechterte Absperrleistung bei normaler Halbleiterwaferproduktion zu kompensieren, d.h. die Vorrichtungen müssen im Wesentlichen jeden Monat ausgebaut werden, während bei der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung eine solche Wartung höchstens alle 6 Monate durchgeführt werden muss.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ventilstruktur kann die Ablagerung von enthaltenen Substanzen auf der Ventilsitzfläche 2 selbst bei Verwendung der Ventilstruktur zum Steuern eines speziellen Fluids (das die Ablagerung der darin enthaltenen Substanzen vereinfacht) reduziert werden, wie z.B. bei einer Absaugrohrleitung eines Diffusionsofens und dergleichen.
  • Ferner ermöglicht eine solche Ventilstruktur das Vorsehen einer bevorzugten Ventilvorrichtung, bei der die Ventiltellerfläche und die Ventilsitzfläche seltener gewartet werden müssen.
  • Die vorliegende Anmeldung basiert auf der in Japan eingereichten Patentanmeldung Nr. 2006-15598, deren vollständiger Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht ist.

Claims (10)

  1. Ventilstruktur mit mindestens einem sich in eine Innenwandfläche (W1) eines Ventilkastens (V1) hinein öffnenden Ventilloch (1), einem die Öffnung umgebenden Sitz (2) und einem Ventilteller (3), der fest an dem Ventilsitz (2) angreift und sich von diesem löst, um das Ventilloch (1) zu öffnen und zu verschließen, wobei eine Ventiltellerfläche (3a), die eine Ebene auf der Seite der Gesamtfläche des Ventiltellers (3) ist, welche in engem Kontakt mit dem Ventilsitz (2) steht, einen vorstehenden rohrförmigen Teil (4) aufweist, der gleitend mit dem Ventilloch (1) zusammengreift, wenn sich der Ventilteller (3) in der Schließposition befindet, sich der gesamte rohrförmige Teil (4) in dem Ventilloch (1) befindet und aufgrund eines beim Zusammengreifen des rohrförmigen Teils (4) mit dem Ventilloch (1) verbleibenden Zwischenraums der das Ventilloch (1) durchströmende Fluidstrom im Wesentlichen abgesperrt werden kann, wobei der rohrförmige Teil (4) eine Öffnung in seiner Endteilfläche aufweist, der rohrförmige Teil (4) ein Durchgangsloch (5) in der Umfangsfläche seines Körpers aufweist und das Durchgangsloch (5) in einer derartigen Position ausgebildet ist, dass das Durchgangsloch (5) ganz oder teilweise in den Ventilkasten (V1) eintritt, wenn sich der Ventilteller (3) in der Öffnungsposition befindet, und wenn der Ventilteller (3) aus der Schließposition in die Öffnungsposition bewegt wird, das in dem rohrförmigen Teil (4) ausgebildete Durchgangsloch (5) aus dem Inneren (V2) des Ventillochs (1) heraus in den Ventilkasten (V1) eintritt, wodurch das Ventilloch (1) über das Innere (4b) des rohrförmigen Teils (4) mit dem Ventilkasten (V1) in Verbindung steht.
  2. Ventilstruktur nach Anspruch 1, bei der die Gesamtlänge des rohrförmigen Teils (4) derart ausgewählt ist, dass der Endteil des rohrförmigen Teils (4) selbst dann in dem Ventilloch (1) platziert ist, wenn sich der Ventilteller (3) in der Öffnungsposition befindet.
  3. Ventilstruktur nach Anspruch 1, bei der die Position und die Größe des Durchgangslochs (5) derart ausgewählt sind, dass das gesamte Durchgangsloch (5) in dem Ventilkasten (V1) platziert ist, wenn sich der Ventilteller (3) in der Öffnungsposition befindet.
  4. Ventilstruktur nach Anspruch 1, bei der das Ventilloch (1) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und der rohrförmige Teil (4) zylindrisch ausgebildet ist.
  5. Ventilstruktur nach Anspruch 1, die ferner außer dem Ventilloch (1) einen in der Innenwandfläche (W1) des Ventilkastens (V1) ausgebildeten Fluiddurchgang (6) aufweist, der mit der Umgebung in Verbindung steht, wobei die Mittelachse des Ventillochs (1) im Wesentlichen orthogonal zu derjenigen des Fluiddurchgangs (6) verläuft, wobei die Anzahl von in dem rohrförmigen Teil (4) auszubildenden Durchgangslöchern (5) Eins beträgt, und wobei das Durchgangsloch (5) der Fluiddurchgangsöffnung zugewandt ist und die Mittelachse des Lochs zu der des Fluiddurchgangs (6) parallel verläuft.
  6. Ventilvorrichtung mit der Ventilstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  7. Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einem Betätigungsschaft (S) zum Ausführen einer Öffnungs-/Schließbewegung des in der Ventilstruktur vorgesehenen Ventiltellers (3) von außerhalb des Ventilkastens (V1), wobei der Schaft (S) von außen in den Ventilkasten (V1) eingeführt ist und der Endteil des Schafts (S) mit dem Ventilteller (3) verbunden ist.
  8. Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, bei der es sich um ein Balgventil handelt, wobei der Außenumfang des Körpers des Betätigungsschafts mit einem Balg abgedeckt ist.
  9. Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, bei der es sich um ein L-Ventil handelt, das ferner außer dem Ventilloch (1) eine in der Innenwandfläche (W1) des Ventilkastens (V1) ausgebildete Fluiddurchgangsöffnung aufweist, die mit der Umgebung in Verbindung steht, wobei die Mittelachse des Ventillochs (V1) im Wesentlichen orthogonal zu der des Fluiddurchgangs (6) verläuft.
  10. Ventilvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Mittelachse des Ventillochs (1) im Wesentlichen orthogonal zu der des Fluiddurchgangs (6) verläuft, wobei die Anzahl von in dem rohrförmigen Teil (4) auszubildenden Durchgangslöchern (5) Eins beträgt, und wobei das Durchgangsloch (5) der Fluiddurchgangsöffnung zugewandt ist und die Mittelachse des Lochs zu der des Fluiddurchgangs (6) parallel verläuft.
DE102007004295A 2006-01-24 2007-01-23 Ventilstruktur und Ventilvorrichtung mit Ventilstruktur Withdrawn DE102007004295A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-015598 2006-01-24
JP2006015598A JP2007198442A (ja) 2006-01-24 2006-01-24 弁構造およびそれを有するバルブ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007004295A1 true DE102007004295A1 (de) 2007-07-26

Family

ID=37846829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007004295A Withdrawn DE102007004295A1 (de) 2006-01-24 2007-01-23 Ventilstruktur und Ventilvorrichtung mit Ventilstruktur

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070170389A1 (de)
JP (1) JP2007198442A (de)
KR (1) KR20070077782A (de)
DE (1) DE102007004295A1 (de)
FR (1) FR2896565A1 (de)
GB (1) GB2434427A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130157A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 Vat Holding Ag Vakuumventil

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090057592A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-05 Lakhan Haresh C Flow control and closure valve with axial flow in the valve element
JP5582286B2 (ja) * 2009-12-25 2014-09-03 独立行政法人海洋研究開発機構 バルブ機構
US20130298848A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-14 Girard Systems Gas flow modulator and method for regulating gas flow
US10458335B2 (en) * 2012-09-17 2019-10-29 Hamilton Sundstrand Corporation Minimum pressure shut-off valve
KR101274191B1 (ko) * 2013-04-25 2013-06-17 지귀봉 외부장착형 벨로우즈 밸브
KR102224028B1 (ko) * 2014-05-30 2021-03-05 데이코 아이피 홀딩스 엘엘시 방출기, 공압식 제어 밸브 및 선택적인 흡인기를 갖는 진공 생성 시스템
JP7439063B2 (ja) * 2018-05-22 2024-02-27 コンパート システムズ ピーティイー.リミテッド 可変制御オリフィス弁

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1875672A (en) * 1932-09-06 Valve operatob
US2069309A (en) * 1934-07-26 1937-02-02 Roy O Henszey Flow indicator
US2538364A (en) * 1945-07-02 1951-01-16 Ralph W James Valve
US2726676A (en) * 1950-08-21 1955-12-13 Manning Oscar Replacement head and seat assemblies for faucets
US3067768A (en) * 1959-07-17 1962-12-11 Burgmaster Corp Temperature compensated hydraulic control device
JPS4861419U (de) * 1971-11-11 1973-08-04
US3943969A (en) * 1975-04-25 1976-03-16 Albert Rubin Positive acting check valve of polyvinylchloride to open in response to predetermined line pressure
JPS59169465U (ja) * 1983-04-28 1984-11-13 日立金属株式会社 流量制御弁
JPH0676778U (ja) * 1993-04-01 1994-10-28 節子 稲田 水栓における節水コマ
JP3130450B2 (ja) * 1995-06-30 2001-01-31 株式会社クボタ 流量制御弁
FR2773865B1 (fr) * 1998-01-21 2000-03-24 Theobald A Vanne de reglage de debit
JP2000013600A (ja) * 1998-06-18 2000-01-14 Canon Inc 画像処理装置及びその方法
JP2001012649A (ja) * 1999-07-01 2001-01-16 Ckd Corp スロー排気バルブ
JP4171900B2 (ja) * 2003-05-19 2008-10-29 Smc株式会社 真空調圧用バルブ
JP4355196B2 (ja) * 2003-11-20 2009-10-28 岩井機械工業株式会社 ベローズバルブ
EP1819955B1 (de) * 2004-10-28 2008-09-03 Danfoss A/S Ventilbetätigungsvorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130157A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 Vat Holding Ag Vakuumventil

Also Published As

Publication number Publication date
US20070170389A1 (en) 2007-07-26
KR20070077782A (ko) 2007-07-27
JP2007198442A (ja) 2007-08-09
GB2434427A (en) 2007-07-25
FR2896565A1 (fr) 2007-07-27
GB0701283D0 (en) 2007-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007004295A1 (de) Ventilstruktur und Ventilvorrichtung mit Ventilstruktur
DE60030341T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Veredelung und Reinigung von Metalloberflächen
EP0968382B1 (de) Sitzreinigungsfähiges doppelsitzventil
DE2217543A1 (de) Rückschlagventil
DE202010002791U1 (de) Koaxialventil mit Dichtelement
DE102005051467A1 (de) Rohrverzweigungsanordnung
DE2159963C3 (de) Kavitationsmindernde Drosselvorrichtung
DE3341643A1 (de) Vorgesteuertes druckentlastungs- und steuerventil
DE102016201342B4 (de) Vorrichtung und Dampflanze zum Aufschäumen und/oder Erwärmen von Milch
DE202006004173U1 (de) Aseptisches Doppelsitzventil
WO2017102973A1 (de) Ventileinrichtung
EP0278333B1 (de) Steuervorrichtung für einen Rohrtrenner
EP3441653A1 (de) Ventilkörper für ein schrägsitzventil
DE202021105853U1 (de) Doppelpositionierungs-Kugelventil mit geteiltem Ventilsitz
EP2849894B1 (de) Vorrichtung zum mischen von flüssigkeiten
DE102007005215B3 (de) Systemtrenner
DE202005003263U1 (de) Schieberventil
DE19618123C2 (de) Stellglied für ein Fluid
DE202010017181U1 (de) Vorrichtung zum Schließen und Öffnen einer Be-/Entladeöffnung einer Prozesskammer
EP3037700A1 (de) Verfahren zum befüllen oder entnehmen von heizungsmedium sowie heizungsanlage
DE202008010289U1 (de) Kugelabsperrventil mit T-Anschluss
DE1500275A1 (de) Hochdruckkegelventil
DE102008024722A1 (de) Zapfhahn für mit Gas beaufschlagte Getränke
DE19842603A1 (de) Sitzreinigungsfähiges Doppelsitzventil
DE102016100770A1 (de) Ventilsystem

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee