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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventilgehäuse für ein Vakuumventil, mit gegenüberliegenden Ventilöffnungen, die Achsen aufweisen und von Flanschen des Ventilgehäuses umgeben sind, welche mit Gehäuseteilen des Ventilgehäuses verbunden sind, wobei ein jeweiliger Flansch ein die jeweilige Ventilöffnung umgebendes Blechteil aufweist oder insgesamt von diesem gebildet wird, welches, in einem parallel zur Achse der Ventilöffnung liegenden Längsmittelschnitt durch den Flansch gesehen U-förmig ausgebildet ist und mit seiner offenen Seite zum Gehäuseteil gerichtet ist und welches einen inneren Schenkel, der die Achse der Ventilöffnung ringförmig umgibt und an seinem am Gehäuseteil anliegenden Ende umlaufend mit dem Gehäuseteil verschweißt oder verlötet ist, einen äußeren Schenkel, der einen größeren Abstand von der Achse der Ventilöffnung als der innere Schenkel aufweist, und einen vom Gehäuseteil beabstandeten Basissteg besitzt, der den inneren und den äußeren Schenkel verbindet.
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Vakuumventile mit Ventilgehäusen mit gegenüberliegenden Ventilöffnungen, die Achsen aufweisen und von Flanschen des Ventilgehäuses umgeben sind, welche mit Gehäuseteilen des Ventilgehäuses verbunden sind, sind beispielsweise aus der
US 7,011,294 B1 und
WO 2011/088482 A1 bekannt. Die Ventilgehäuse besitzen spiegelsymmetrisch ausgebildete Gehäuseteile aus Blech, die entlang einer Berührungslinie miteinander verschweißt sind. Jedes der Gehäuseteile besitzt eine Öffnung, im Bereich von der ein Flansch mit dem Gehäuseteil durch Verschweißen verbunden ist. Die Flansche umgeben gegenüberliegende Ventilöffnungen des Ventilgehäuses, deren Achsen auf einer gemeinsamen Geraden liegen. Das Ventilgehäuse weist somit einen geradlinigen Durchgang auf, der im geöffneten Zustand des Vakuumventils freigegeben ist.
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Ein jeweiliger Flansch umfasst einen am jeweiligen Gehäuseteil angeschweißten Rohrstutzen, an welchem am vom Gehäuseteil abgelegenen Ende ein massiver Flanschring angeschweißt ist. Dieser kragt über den Rohrstutzen nach außen vor und besitzt in diesem auskragenden Bereich über seinen Umfang verteilte Öffnungen, die in Form von Gewindebohrungen zum Einschrauben von Verbindungsschrauben ausgebildet sind. Zwischen den massiven Flanschringen der gegenüberliegenden Flansche sind weiters Abstandshalter angeordnet, die mit den beiden Flanschringen verschweißt sind, damit das Ventilgehäuse den auftretenden Belastungen standhalten kann.
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Flansche dieser Art werden als ISO-F-Flansche bezeichnet (im englischen Sprachraum auch als ISO LFB Flansche). Diese sind in der Norm ISO 1609:1986 bzw. DIN 28404 bzw. Pneurop 6606/1981 normiert. ISO-F-Flansche, welche Schraubenlöcher aufweisen, können unter Zwischenschaltung von auf Zentrierringen angeordneten Dichtungen mit anderen ISO-F-Flanschen gleicher Nennweite oder mit ISO-K-Flanschen (die im englischen Sprachraum auch als ISO LF Flansche bezeichnet werden) verbunden werden. Die Verbindung eines ISO-F-Flansches mit einem ISO-K-Flansch erfolgt mittels Klammerschrauben oder mittels eines Überwurfflansches, wobei ein Sprengring in die außen umlaufende Nut des ISO-K-Flansches eingesetzt ist.
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Aus der
DE 29 27 369 A1 geht ein aus Blech ausgebildetes Ventil hervor. Das Ventil umfasst zwei Gehäusehälften und ein Dichtungs- und Führungsgehäuse zur Führung einer Absperrplatte. Das Dichtungs- und Führungsgehäuse nimmt in sickenartigen Ausbiegungen Gleitringe und Gleitstollen sowie Dichtungselemente für die Absperrplatte auf. Die Gehäusehälften sind über Außenflansche mit Schrauben miteinander verbunden. Außerhalb der Durchflussöffnung sind in der Mantelfläche der Gehäusehälften Befestigungshülsen angebracht. Die Gehäusehälften bilden somit Flansche des Ventilgehäuses aus.
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Das aus der
DE 29 27 369 A1 bekannte Ventil ist nicht für den Einsatz im Vakuum ausgebildet. Prinzipiell wäre es möglich, das Ventilgehäuse dieses Ventils mit den entsprechenden Abdichtungen für ein Vakuumventil einzusetzen. Wenn die Gehäusehälften als Flansche des Ventilgehäuses und die Teile des Dichtungs- und Führungsgehäuses als Gehäuseteile des Ventilgehäuses verstanden werden, so kann das aus der
DE 29 27 369 A1 bekannte Ventilgehäuse als ein Ventilgehäuse der eingangs genannten Art angesehen werden. Nachteilig an diesem Vakuumventil sind u. a. die aufwendige Ausbildung und die relativ geringe Stabilität.
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ISO-F-Flansche mit massiven Flanschringen werden nicht nur im Zusammenhang mit aus Blech-Gehäuseteilen ausgebildeten Ventilgehäusen sondern auch bei massiven Ventilgehäusen eingesetzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es ein vorteilhaftes Ventilgehäuse bereitzustellen, das kostengünsitg herstellbar ist. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Ventilgehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Beim Ventilgehäuse gemäß der Erfindung besitzt das die jeweilige Ventilöffnung umgebende Blechteil zusätzlich zum die Achse der Ventilöffnung ringförmig umgebenden inneren Schenkel einen die Achse der Ventilöffnung ringförmig umgebenden äußeren Schenkel, der einen größeren Abstand von der Achse der Ventilöffnung als der innere Schenkel aufweist, und einen vom Gehäuseteil beabstandeten Basissteg, der den inneren und den äußeren Schenkel verbindet. Das Blechteil ist somit in jedem parallel zur Achse der Ventilöffnung liegenden Längsmittelschnitt durch den Flansch gesehen U-förmig ausgebildet, wobei es mit seiner offenen Seite zum Gehäuseteil gerichtet ist.
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Der innere und der äußere Schenkel des U-förmigen Blechteils sind also umfangsgeschlossen ausgebildet, d. h. umgeben die Achse der Ventilöffnung vollumfänglich.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Flansche können gegenüber Vakuumventilen mit massiv ausgebildeten Flanschen Kosten eingespart werden, wobei dennoch eine ausreichende Stabilität erreicht werden kann. Die Einsparung der Kosten ergibt sich zunächst durch die Einsparung eines massiven Flanschrings. Weiters kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Anzahl der zu fertigenden Teile verringert werden. Zudem ist die Herstellung des U-förmig ausgebildeten Blechteils automatisierbar.
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Zwischen dem Basissteg und dem jeweiligen Schenkel des jeweiligen U-förmigen Blechteils befindet sich eine Krümmung, welche vorzugsweise über 90° verläuft, d. h. der Basissteg und der jeweilige Schenkel stehen rechtwinkelig zueinander. Auch Abweichungen von einem Winkel von 90° sind denkbar und möglich, insbesondere im Bereich von +/–30°. Ein solches Blechteil kann immer noch als U-förmig bezeichnet werden.
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Der Krümmungsradius, über welchen der Basissteg mit dem jeweiligen Schenkel verbunden ist, beträgt vorzugsweise weniger als den doppelten Wert der Dicke des Blechteils, besonders bevorzugt weniger als den 1,5-fachen Wert der Dicke des Blechteils.
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Die Dicke des Blechteils beträgt vorzugsweise weniger als 5 mm, besonders bevorzugt 3 mm oder weniger. Um eine ausreichende Stabilität bei einer möglichst geringen Dicke des Blechs zu erreichen, ist die Blechdicke günstigerweise an die Nennweite des Flansches angepasst, so dass bei größeren Nennweiten des Flansches eine größere Dicke des Blechs als bei kleineren Nennweiten vorgesehen ist.
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Die Achsen der Ventilöffnungen liegen insbesondere auf einer gemeinsamen Geraden, wobei die Ventilöffnungen vorzugsweise die gleiche Form und Größe aufweisen.
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Um den jeweiligen Flansch mit einem Flansch einer anderen Vakuumeinheit zu verbinden (unter Zwischenschaltung einer Dichtung) weist der Basissteg günstigerweise Schraubenöffnungen für Verbindungsschrauben auf. In einer möglichen Ausführungsvariante kann bei der Herstellung einer jeweiligen Schraubenöffnung, insbesondere mit Hilfe eines Stichels, durch eine plastische Verformung des Basisstegs ein ringförmiger Fortsatz ausgebildet werden, in den ein Gewinde eingeschnitten wird. Die Verbindungsschraube kann dann in das so ausgebildete Gewindeloch eingeschraubt werden. In diesem Fall kann ein jeweiliger Flansch insgesamt vom Blechteil gebildet werden. In einer anderen Ausführungsvariante können am Basissteg Muttern befestigt sein. Beispielsweise können an der dem Gehäuseteil zugewandten Seite des Basisstegs Muttern an diesem angeschweißt oder angelötet sein. Eine Befestigung am Basissteg kann auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch Bördeln oder durch Einpressen in die Schraubenöffnung des Basisstegs, wobei die Mutter gegenüber der vom Gehäuseteil abgewandten Seite des Basisstegs zurückgesetzt ist oder flächenbündig zu dieser liegt. Die Verbindungsschrauben können dann durch die Schraubenöffnungen im Basissteg in die Muttern eingeschraubt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die zur Achse der Ventilöffnung weisende Oberfläche des jeweiligen U-förmigen Blechteils, welche die Ventilöffnung begrenzt, in einem vom Gehäuseteil abgelegenen Endbereich mit einer um die Ventilöffnung umlaufenden Vertiefung versehen ist. Der Boden dieser Vertiefung bildet eine Anlagefläche für einen Zentrierring, der einen elastomeren Dichtring trägt, um den in den Flansch eingesetzten Zentrierring zu zentrieren. Diese Anlagefläche verläuft zylindermantelförmig um die Achse der Ventilöffnung.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann beispielsweise ein Ventilgehäuse mit Flanschen gemäß dem ISO-F-Standard bereitgestellt werden. Auch Flansche gemäß anderen Normen, z. B. ASA-LP, können in erfindungsgemäßer Weise bereitgestellt werden.
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Die Gehäuseteile, an denen die U-förmigen Blechteile befestigt sind, können vorteilhafterweise aus einem umgeformten Blech ausgebildet sein. Es kann dadurch ein insgesamt einfach ausbildbares und besonders kostengünstiges Ventilgehäuse bereitgestellt werden.
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Die U-förmigen Blechteile zur Ausbildung der Flansche können vorteilhafterweise aus einem ebenen Blech mittels eines Tiefziehverfahrens ausgebildet werden. Zur ausreichend exakten Ausbildung mit einem möglichst kleinen Krümmungsradius zwischen dem jeweiligen Schenkel und dem Basissteg wird dem Tiefziehvorgang günstigerweise ein Nachdrückvorgang nachgeschaltet.
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Ein solches Nachdrücken von tiefgezogenen Teilen wird beispielsweise in der Automobilindustrie zur Ausbildung von Karosserieteilen eingesetzt.
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Die Vertiefung an der zur Achse der Ventilöffnung weisenden Oberfläche des U-förmigen Blechteils, um eine Anlagefläche für einen Zentrierring auszubilden, wird günstigerweise durch einen spanabhebenden Bearbeitungsschritt hergestellt, beispielsweise mit einem Drehwerkzeug oder mit einem Fräswerkzeug.
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Wenn in dieser Schrift im Zusammenhang mit den Flanschen die Bezeichnungen „innen” und „außen” verwendet werden, so ist dies auf die Lage in Bezug auf die Achsen der Ventilöffnungen bezogen. Ein weiter innen liegendes Teil liegt also näher bei der Achse der jeweiligen Ventilöffnung als ein weiter außen liegendes Teil.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Ansicht eines Ventilgehäuses gemäß der Erfindung;
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2 einen Schnitt entlang der Linie AA von 1;
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3 eine Explosionsdarstellung des Ventilgehäuses von 1;
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4 eine Ansicht des Ventilgehäuses von 1 mit einem eingesetzten Zentrierring mit Dichtring und Außenring;
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5 eine Seitenansicht der in 4 dargestellten Teile;
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6 einen Schnitt entlang der Linie BB von 4, wobei zusätzlich ein Teil einer mit dem Ventilgehäuse verbundenen Vakuumeinheit schematisch eingezeichnet ist;
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7 einen vergrößerten Ausschnitt C von 6;
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8 eine Ansicht eines Vakuumventils mit einem erfindungsgemäßen Ventilgehäuse, im geöffneten Zustand des Vakuumventils;
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9 einen Schnitt entlang der Linie DD von 8;
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10 einen 9 entsprechenden Schnitt im geschlossenen Zustand des Vakuumventils.
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Das in den 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Ventilgehäuse gemäß der Erfindung besitzt ein Hauptteil 32, welches aus zwei spiegelbildlich ausgebildeten Gehäuseteilen 1, 2 aus Blech besteht. Entlang einer Berührungslinie 3, bei der die Schmalseiten der Bleche, aus denen die Gehäuseteile 1, 2 ausgebildet sind, aufeinander stoßen, sind die Gehäuseteile 1, 2 miteinander verschweißt oder verlötet. Die Berührungslinie 3 liegt auf einer Mittelebene. Die Gehäuseteile 1, 2 weisen jeweils eine Öffnung 4, 5 auf, wobei die Öffnungen 4, 5 im Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet sind und die gleiche Größe aufweisen und in Richtung rechtwinkelig zur Mittelebene miteinander fluchten. Die Öffnungen 4, 5 können auch unterschiedliche Größen aufweisen, wobei sie vorzugsweise koaxial sind.
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Das Ventilgehäuse besitzt gegenüberliegende Flansche 6, 7, die gegegenüberliegende Ventilöffnungen 8, 9 umgeben, über welche das Ventilgehäuse zum Außenraum hin geöffnet ist. Die Ventilöffnungen besitzen Achsen (= Längsachsen) 10, 11, die auf einer gemeinsamen Geraden liegen und rechtwinkelig zur Mittelebene des Ventilgehäuses stehen.
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Ein jeweiliger Flansch 6, 7 weist ein von einem umgeformten Blech gebildetes Blechteil 12, 13 auf, das im parallel zur Achse 10, 11 der Ventilöffnung 8, 9 liegenden Längsmittelschnitt durch den Flansch gesehen U-förmig ausgebildet ist, vgl. 2. Das jeweilige Blechteil 12, 13 besitzt einen inneren Schenkel 14, der die Achse 10, 11 der jeweiligen Ventilöffnung 8, 9 ringförmig, im Ausführungsbeispiel kreisringförmig, umgibt und der an seinem am jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 anliegenden Ende mit dem Gehäuseteil 1, 2 umlaufend über seinen gesamten Umfang verschweißt oder verlötet ist. Dieses Ende liegt hierbei am Rand der Öffnung 4, 5 des jeweiligen Gehäuseteils 1, 2 an. An seinem anderen, vom Gehäuseteil 1, 2 abgewandten Ende ist der innere Schenkel 14 über eine über 90° verlaufende Krümmung des Blechteils 12, 13 mit einem Basissteg 16 des Blechteils 12, 13 verbunden, der den inneren Schenkel 14 mit einem äußeren Schenkel 15 des Blechteils 12, 13 über eine über 90° verlaufende Krümmung des Blechteils verbindet. Der äußere Schenkel 15 umgibt die Achse 10, 11 der jeweiligen Ventilöffnung 8, 9 ringförmig, im Ausführungsbeispiel kreisringförmig, in einem größeren Abstand von der Achse als der innere Schenkel 14. Der Basissteg 16 verläuft ebenfalls ringförmig, im Ausführungsbeispiel kreisringförmig, wobei seine Hauptebene in der Ebene des von ihm gebildeten Rings liegt. Der Basissteg ist vom jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 beabstandet. Das jeweilige U-förmige Blechteil 12, 13 ist also mit seiner offenen Seite zum jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 gerichtet.
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Im Längsmittelschnitt parallel zur Achse 10, 11 der Ventilöffnung 8, 9 verlaufen der innere und der äußere Schenkel 14, 15 sowie der Basissteg 16 jeweils geradlinig. Der Basissteg 16 steht hierbei rechtwinkelig zur Achse der Ventilöffnung 8, 9. Die inneren und äußeren Schenkel 14, 15 des jeweiligen Blechteils 12, 13 liegen parallel zur Achse 10, 11 der Ventilöffnung 8, 9.
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Die Blechteile 12, 13 sind vorzugsweise wie dargestellt spiegelbildlich ausgebildet.
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Zumindest über einen Teil seines Umfangs ist der äußere Schenkel 15 des jeweiligen Blechteils 12, 13 an seinem in diesem Umfangsbereich stirnseitig am jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 anliegenden Ende mit dem jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 verbunden, beispielsweise über mindestens eine über einen Teil des Umfangs durchgehende Schweißnaht oder über Punktschweißungen oder durch Verlöten.
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In Richtung der Achsen 10, 11 der Ventilöffnungen 8, 9 des Ventilgehäuses gesehen, vgl. 1, erstrecken sich die Blechteile 12, 13 über einen Teil ihres Umfangs über die Gehäuseteile 1, 2 radial nach außen hinaus. Zumindest über einen Teilbereich dieses Teil des Umfangs des jeweiligen Blechteils 12, 13 besitzen die äußeren Schenkel 15 eine vergrößerte Länge, mit der sie sich seitlich neben dem jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 erstrecken. Hierbei stoßen die vom Basissteg 16 abgelegenen stirnseitigen Enden der äußeren Schenkel 15 aneinander an und sind unmittelbar miteinander verbunden, beispielsweise über Punktschweißungen oder über mindestens eine über einen Teil des Umfangs durchgehende Schweißnaht oder durch Verlöten.
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Der ringförmige Basissteg 16 des jeweiligen Blechteils 12, 13 weist über seinen Umfang gleichmäßig verteilte Schraubenöffnungen 17 zum Durchtritt von Verbindungsschrauben 18 (vgl. 6) auf. An der dem jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 zugewandten Seite des Basisstegs 16 sind Muttern 19 angeschweißt, welche somit im Zwischenraum zwischen den Schenkeln 14, 15 liegen. Die Verbindungsschrauben 18 werden in diese Muttern 19 eingeschraubt. Die Verbindungsschrauben 18 dienen zur Verbindung des jeweiligen Flansches 6, 7 des Ventilgehäuses mit einem Flansch 20 einer anderen Vakuumeinheit, von der in 6 abgesehen vom Flansch 20 nur ein kleiner Teil einer Wand 21 angedeutet ist. Es kann sich hierbei insbesondere um eine Vakuumkammer handeln. Beispielsweise könnte diese andere Vakuumeinheit aber auch eine Vakuumpumpe, ein Rohrstutzen oder ein Schlauch sein.
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Im Ausführungsbeispiel wird ein jeweiliger Flansch 6, 7 somit vom jeweiligen Blechteil 12, 13 zusammen mit den am Basissteg 16 angeschweißten Muttern 19 gebildet. In einer Ausführungsvariante könnten die Schraubenöffnungen 17 direkt mit einem Gewinde versehen sein. Falls die Wanddicke des Blechs hierzu nicht ausreichend ist, könnte das Blech umlaufend um die Schrauböffnungen 17 nach innen umgebogen sein, derart, dass es die Form eines kurzen Rohrstutzens ausbildet, an dessen innerer Wandung das Gewinde für die Verbindungsschraube 18 ausgebildet wird. Der jeweilige Flansch 6, 7 könnte dann nur vom jeweiligen Blechteil 12, 13 gebildet werden, also einstückig ausgebildet sein.
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Die zur Achse 10, 11 der jeweiligen Ventilöffnung 8, 9 weisende Oberfläche des jeweiligen U-förmigen Blechteils 12, 13 ist in einem vom jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 abgelegenen Endbereich mit einer Vertiefung 22 versehen, welche um die Ventilöffnung 8 umläuft und einen Boden besitzt. Ein Teil der Oberfläche des Bodens bildet eine Anlagefläche 23, die im Längsmittelschnitt gesehen eben ausgebildet ist (vgl. insbesondere die vergrößerte Darstellung von 7) und die Achse 10, 11 der jeweiligen Ventilöffnung 8, 9 zylindermantelförmig umgibt. Durch die Vertiefung 22 ist ein Teil der den inneren Schenkel 14 mit dem Basissteg 16 verbindenden Krümmung abgenommen (an ihrer vom Zwischenraum, der zwischen den Schenkeln 14, 15 liegt, abgewandten Seite).
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Die Vertiefung 22 mit der Anlagefläche 23 dient zum Einsetzen eines Zentrierrings 24, der einen Dichtring 25 aus einem elastomeren Material trägt, vgl. 7 (in welcher der Dichtring 25 wie in solchen Darstellungen üblich in seinem entspannten Zustand dargestellt ist). Außen wird der Dichtring von einem Außenring 26 umgeben, der auf dem Dichtring 25 gehalten ist und zur Abstützung zwischen den zu verbindenden Flanschen dient. Ein solcher Außenring 26 kann gegebenenfalls auch entfallen.
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Der Zentrierring 24 besitzt anschließend an seine zentrale Öffnung beidseitig abstehende Vorsprünge 24a. Der auf einer Seite abstehende Vorsprung 24a wird in die Vertiefung 22 eingesetzt und liegt an der Anlagefläche 23 an.
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Die vom Boden der Vertiefung 22 gebildeten Anlagefläche 23 zentriert den Zentrierring 24 im jeweiligen Flansch 6, 7, vgl. 4 bis 7. Der bei der Umformung des Blechs zur Ausbildung des U-förmigen Blechteils 12, 13 sich ergebende Krümmungsradius der den Basissteg 16 mit dem inneren Schenkel 14 verbindenden Krümmung kann herstellungstechnisch nicht beliebig klein gestaltet werden sondern besitzt eine Mindestgröße. Zur Ausbildung des jeweiligen U-förmigen Blechteils 12, 13 wird vorteilhafterweise ein ebenes Blech tiefgezogen. An den Tiefziehvorgang wird günstigerweise ein Nachdrückvorgang angeschlossen, um einen möglichst geringen Krümmungsradius zu erreichen und die Maßgenauigkeit des Blechteils 12, 13 zu verbessern. In der Folge wird die Vertiefung 22 ausgedreht.
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Durch die Ausbildung der Vertiefung 22 wird einerseits trotz des bei der Umformung des Blechs sich ergebenden Krümmungsradius eine zylindermantelförmige Anlagefläche für den Zentrierring 24 sichergestellt, sodass der Zentrierring nicht am auslaufenden Radius der Krümmung anliegt. Weiters kann dadurch eine ausreichende Beabstandung des Anlagebereichs des Dichtrings 25 vom gekrümmten Bereich des Blechteils 12, 13 erreicht werden, sodass der Dichtring 25 an einer zylindermantelförmigen Fläche des Blechteils 12, 13 und nicht im Bereich der auslaufenden Krümmung am Blechteil 12, 13 anliegt. Diese zylindermantelförmige Fläche, die somit eine Dichtfläche 27 für den Dichtring 25 bildet, wird von der vom jeweiligen Gehäuseteil 1, 2 abgewandten Oberfläche des Basisstegs 16 des jeweiligen Blechteils 12, 13 gebildet.
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Die Flansche 6, 7 sind entsprechend der ISO-F-Norm ausgebildet bzw. zumindest zu entsprechend der ISO-F-Norm ausgebildeten Flanschen, Zentrier- und Dichtringen und, falls eingesetzt, Außenringen, kompatibel.
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Im Ausführungsbeispiel sind die miteinander verschweißten Gehäuseteile 1, 2, die ein Hauptteil des Ventilgehäuses bilden, mit einem Erweiterungsteil 28 des Ventilgehäuses verbunden, durch welches der Innenraum 29 des Ventilgehäuses erweitert wird. Das Erweiterungsteil besitzt eine Anschlussöffnung 30 mit einem Anschlussflansch 31, der im Ausführungsbeispiel entsprechend der ISO-KF-Norm ausgebildet ist. Mit diesem Anschlussflansch 31 kann ein Antriebsteil des Ventilantriebs verbunden werden, wie weiter unten anhand der 8 bis 10 erläutert wird.
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Zur Verbindung des Erweiterungsteils 28 mit dem Hauptteil 32 dienen Verbindungsflansche 33, 34 des Hauptteils 32 und des Erweiterungsteils 28. Im Ausführungsbeispiel sind hierzu Flanschringe 35, 36 am Hauptteil 32 und am Erweiterungsteil 28 angeschweißt, die das Hauptteil 32 und das Erweiterungsteil 28 umgeben und Öffnungen zum Durchtritt von Verbindungsschrauben 37 aufweisen. Die Flanschringe 35, 36 sind aus Blech ausgebildet und im Querschnitt U-förmig, wobei ihre offenen Seiten zueinander gerichtet sind. Auch ein Einsatz von massiven Flanschringen ist denkbar und möglich.
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Im Ausführungsbeispiel wird zur Herstellung des Erweiterungsteils 28 ein ebenes Blech tiefgezogen. An dieses werden der Anschlussflansch 31 und der Verbindungsflansch 34 angeschweißt oder angelötet.
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Zur Abdichtung zwischen dem Hauptteil 32 und dem Erweiterungsteil 28 dient eine ringförmige Dichtung 38. Die Dichtung 38 besitzt im Ausführungsbeispiel die Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken. Die Dichtung 38 ist als Flachdichtung ausgeführt, d. h. sie besteht aus einem blattförmigen Material, dessen Hauptebene in der Ebene des von der Dichtung 38 gebildeten Rings liegt.
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Die Dichtung 38 liegt zwischen Dichtflächen 39, 40 des Hauptteils 32 und Erweiterungsteils 28. Die Dichtfläche 39 des Hauptteils 32 wird von den schmalseitigen Rändern (= Stirnseiten) der die Gehäuseteile 1, 2 bildenden Bleche gebildet. Die Dichtfläche 40 des Erweiterungsteils 28 wird vom schmalseitigen Rand des das Erweiterungsteil 28 bildenden Blechs gebildet.
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Zur Zentrierung der Dichtung 38 besitzt diese vorzugsweise wie dargestellt Öffnungen 38a, die von den Verbindungsschrauben 37 durchsetzt werden.
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Die
8 bis
10 zeigen ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Vakuumventils, welches das beschriebene Ventilgehäuse aufweist. Im Innenraum
29 ist ein Verschlussglied
41 angeordnet, welches eine ringförmige Dichtung
42 trägt. Diese bildet die dynamische Dichtung des Vakuumventils. Im geschlossenen Zustand ist die Dichtung
42 an eine die Öffnung
4 umgebende innere Oberfläche des Gehäuseteils
1 angedrückt, welche eine Dichtfläche für die Dichtung
42 bildet und somit den Ventilsitz darstellt. Auf der gegenüberliegenden Seite stützt sich das Verschlussglied
41 am Gehäuseteil
2 ab. Hierzu können in das in diesem Ausführungsbeispiel keilförmige Verschlussglied
41 in den Figuren nicht dargestellte Abstütz- und Gleitteile integriert sein. Das in den
9 und
10 nur vereinfacht dargestellte Verschlussglied kann entsprechend dem Stand der Technik ausgebildet sein, beispielsweise wie in der in der Beschreibungseinleitung zitierten
US 7,011,294 B2 beschrieben.
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Zum Öffnen des Vakuumventils wird das Verschlussglied 41 rechtwinkelig zu den Achsen 10, 11 der Ventilöffnungen 8, 9 verschoben, sodass es die Ventilöffnungen freigibt, wodurch ein geradliniger Durchgang durch das Ventil geschaffen wird, vgl. 9.
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Zum Öffnen und Schließen des Vakuumventils dient ein Ventilantrieb 43, der im Ausführungsbeispiel von einer Kolben-Zylinder-Einheit gebildet wird. Der Zylinder dieser Kolben-Zylinder-Einheit, der das Ventilantriebsteil 43a darstellt, ist mit einem Flansch 43b ausgerüstet, beispielsweise einem Flansch der ISO-KF-Norm, und kann über diesen Flansch 43b mit dem Anschlussflansch 31 des Ventilgehäuses verbunden werden. Am im Zylinder angeordneten Kolben 43c ist eine Kolbenstange 43d angebracht, die aus dem Zylinder herausgeführt ist und an der das Verschlussglied 41 befestigt ist, beispielsweise über eine Befestigungsschraube 44.
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Auch in anderer Weise ausgebildete Verschlussglieder
41 können von einem erfindungsgemäßen Ventilgehäuse aufgenommen werden, beispielsweise Verschlussglieder mit auseinanderspreizbaren Teilen. Ein solches geht beispielsweise aus der in der Beschreibungseinleitung genannten
WO 2011/088482 hervor.
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Ein erfindungsgemäßes Vakuumventil kann auch zum Einsatz von anderen als im Querschnitt keilförmigen Verschlussgliedern 41 ausgelegt sein. Die Gehäuseteile 1, 2 werden dann entsprechend modifiziert.
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Je nach Ausbildung des Vakuumventils, für das das Ventilgehäuse eingesetzt wird, können die Gehäuseteile 1, 2 im Bereich der Öffnungen 4, 5 anstelle der dargestellten keilförmig aufeinander zu laufenden Ausbildung auch parallel zueinander verlaufen. Die inneren und äußeren Schenkel 14, 15 werden entsprechend angepasst. Sie können dann über ihre gesamte Ausdehnung, über welche sie an das jeweilige Gehäuseteil 1, 2 anstoßen, die gleiche Länge (= Größe ihrer Erstreckung in die vom Basissteg 16 weggerichtete Richtung) aufweisen.
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Das Erweiterungsteil 28 könnte auch entfallen und ein Ventilantriebsteil 43a direkt an den Verbindungsflansch 33 angeschlossen werden. Der Verbindungsflansch 33 könnte hierbei wie zuvor beschrieben oder in einer modifizierten Form ausgebildet sein.
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Um eine ausreichende Größe des Innenraums 29 bereitzustellen könnten die Gehäuseteile 1, 2 in die Richtung der Bewegung des Verschlussgliedes 41 verlängert ausgebildet sein.
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Das Ventilgehäuse könnte auch zusätzliche oder andere Gehäuseteile aufweisen.
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Anstelle von über ihren gesamten Weg zwischen dem geöffneten Zustand und dem geschlossenen Zustand des Vakuumventils geradlinig verschiebbaren Verschlussgliedern könnten auch beispielsweise L-förmig bewegte Verschlussglieder eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuseteil
- 2
- Gehäuseteil
- 3
- Berührungslinie
- 4
- Öffnung
- 5
- Öffnung
- 6
- Flansch
- 7
- Flansch
- 8
- Ventilöffnung
- 9
- Ventilöffnung
- 10
- Achse
- 11
- Achse
- 12
- Blechteil
- 13
- Blechteil
- 14
- innerer Schenkel
- 15
- äußerer Schenkel
- 16
- Basissteg
- 17
- Schraubenöffnung
- 18
- Verbindungsschraube
- 19
- Mutter
- 20
- Flansch
- 21
- Wand
- 22
- Vertiefung
- 23
- Anlagefläche
- 24
- Zentrierring
- 24a
- Vorsprung
- 25
- Dichtung
- 26
- Außenring
- 27
- Dichtfläche
- 28
- Erweiterungsteil
- 29
- Innenraum
- 30
- Anschlussöffnung
- 31
- Anschlussflansch
- 32
- Hauptteil
- 33
- Verbindungsflansch
- 34
- Verbindungsflansch
- 35
- Flanschring
- 36
- Flanschring
- 37
- Verbindungsschraube
- 38
- Dichtung
- 38a
- Öffnung
- 39
- Dichtfläche
- 40
- Dichtfläche
- 41
- Verschlussglied
- 42
- Dichtung
- 43
- Ventilantrieb
- 43a
- Ventilantriebsteil
- 43b
- Flansch
- 43c
- Kolben
- 43d
- Kolbenstange
- 44
- Befestigungsschraube
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7011294 B1 [0002]
- WO 2011/088482 A1 [0002]
- DE 2927369 A1 [0005, 0006, 0006]
- US 7011294 B2 [0056]
- WO 2011/088482 [0059]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Norm ISO 1609:1986 [0004]
- DIN 28404 [0004]
- Pneurop 6606/1981 [0004]
