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Die Erfindung betrifft ein Bandventil einer Bandbehandlungsanlage.
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Derartige Bandventile sind beispielsweise in
EP 1 751 454 B1 ,
DD 77 384 A1 und
US 3 299 676 A beschrieben. Dort werden Bandventile, insbesondere für eine Bandbehandlungs- oder Bandbeschichtungsanlage vorgeschlagen, die zum Verschließen einer von einem flexiblen Bandsubstrat durchlaufenen, schlitzartigen Ventilöffnung zwischen zwei unterschiedlichen Bereichen einer Anlage vorgesehen sind und mindestens einen beweglichen Dichtkörper aufweisen, der mit einer Dichtfläche zusammen wirkt und dabei die Ventilöffnung verschließt, wobei ggf. das Bandsubstrat beim Schließen des Bandventils zwischen dem oder den Dichtkörpern und der Dichtfläche eingespannt wird, wobei die Dichtfläche die Ventilöffnung rahmenartig umgibt und der oder die Dichtkörper zum Schließen der Ventilöffnung so auf die Dichtfläche und/ oder auf das sich durch die Ventilöffnung erstreckende Bandsubstrat pressbar ist, dass er oder sie die Ventilöffnung durch wenigstens mittelbares Anlegen an die Kanten der Dichtfläche verschließt oder verschließen.
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Der Dichtkörper wird in
EP 1 751 454 B1 und
US 3 299 676 A über einen Schwenkarm konstanter Länge um eine Achse geschwenkt, so dass der Dichtkörper wahlweise in eine Ruhestellung und eine Schließstellung gebracht werden kann. Es hat sich jedoch erwiesen, dass mit dieser Lösung die benötigte Dichtheit des Ventils nur schwer realisierbar ist, weil der Dichtkörper hierfür die Dichtfläche exakt ganzflächig berühren muss. Die dafür erforderlichen sehr geringen Toleranzen einzuhalten ist praktisch kaum möglich, so dass immer eine Restundichtigkeit verbleibt.
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Bei dem in
DE 24 30 962 A1 beschriebenen Bandventil herrscht zwischen den Andrückteilen, den starren zylindrischen Rollen und den Rändern des Spalts aufgrund von Leckagen zwischen den Andrückteilen und den flexiblen Dichtungsstreifen ein Zwischendruck. Dieser Raum wird gegen das Innere der Vorrichtung durch die starren zylindrischen Rollen abgedichtet, die einerseits die Andrückteile auf ganzer Länge berühren und mit diesen rotieren und die andererseits die flexiblen Dichtungsstreifen berühren und während ihrer Rotation auf diesen schleifen.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Bandventil der beschriebenen Art so zu verbessern, dass Toleranzen zwischen Dichtkörper und Dichtfläche ausgeglichen werden können und so ein Bandventil höchster Dichtheit erhalten wird.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Bandventil einer Bandbehandlungsanlage vorgeschlagen, das zwischen zwei unterschiedlichen Bereichen der Bandbehandlungsanlage angeordnet und zum Öffnen und Schließen einer von einem flexiblen Bandsubstrat in einer Transportebene durchlaufenen, schlitzartigen Ventilöffnung ausgebildet ist, umfassend eine Antriebseinrichtung und mindestens einen mit der Antriebseinrichtung verbundenen, zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung hin und her bewegbaren zylindrischen Dichtkörper sowie eine die Ventilöffnung rahmenartig umgebende Dichtfläche, mit der der Dichtkörper in der Schließstellung zusammen wirkt, wobei der Dichtkörper so auf die Dichtfläche und/oder auf das sich durch die Ventilöffnung erstreckende Bandsubstrat pressbar ist, dass er die Ventilöffnung verschließt, wobei mindestens ein zusätzlicher, zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung hin und her bewegbarer zylindrischer Anpresskörper so angeordnet ist, dass er in der Schließstellung des mindestens einen Dichtkörpers auf der dem Bandsubstrat gegenüberliegenden Seite des Dichtkörpers auf den mindestens einen Dichtkörper gepresst wird, wobei die Antriebseinrichtung gleichzeitig mit dem mindestens einen Dichtkörper und dem mindestens einen Anpresskörper so zusammenwirkt, dass der mindestens eine Dichtkörper auf die Dichtfläche und der mindestens eine Anpresskörper auf den mindestens einen Dichtkörper gepresst ist, und der mindestens eine Anpresskörper an jedem Ende einen exzentrisch zu dem mindestens einen Anpresskörper angeordneten, drehbar gelagerten, antreibbaren Lagerzapfen aufweist.
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Gemäß diesem Aspekt der vorgeschlagenen Lösung ist für den oder die Dichtkörper ein bzw. je ein Anpresskörper vorgesehen, der auf der dem Bandsubstrat gegenüberliegenden Seite des jeweiligen Dichtkörpers auf diesen gepresst wird. Insbesondere bei großen Substratbreiten wird so eine gleichmäßigere Anpresskraftverteilung über die gesamte Substratbreite, d.h. über die ganze Länge des jeweiligen Dichtkörpers, und damit eine bessere Dichtwirkung erreicht, weil der Anpresskörper einer Durchbiegung des Dichtkörpers entgegenwirkt, die insbesondere bei großen Substratbreiten zum Problem werden kann.
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Die Antriebseinrichtung wirkt gleichzeitig mit mindestens einem Dichtkörper und mindestens einem Anpresskörper so zusammen, dass der mindestens eine Dichtkörper auf die Dichtfläche und der mindestens eine Anpresskörper auf den mindestens einen Dichtkörper gepresst wird.
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Mit anderen Worten wird für die Bewegung eines Dichtkörpers von der Öffnungsstellung in die Schließstellung und zurück, und für das Anpressen eines Anpresskörpers an den zugehörigen Dichtkörper in dessen Schließstellung bzw. die Freigabe des Dichtkörpers durch den Anpresskörper, damit der Dichtkörper in die Öffnungsstellung bewegt werden kann, nur eine einzige gemeinsame Antriebseinrichtung benötigt, die all diese Vorgänge durchführt.
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Dies kann beispielsweise durch eine elastische Oberflächenschicht des Dichtkörpers oder/und des Anpresskörpers unterstützt werden. Damit wird die Dichtwirkung verbessert, weil die Bewegung und die Position eines Dichtkörpers in seiner Schließstellung damit auf einfachste Weise an verschiedene Dicken des zwischen Dichtkörper und Dichtfläche eingeklemmten Bandsubstrats angepasst werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass der mindestens eine Anpresskörper an jedem Ende einen exzentrisch zu dem mindestens einen Anpresskörper angeordneten, drehbar gelagerten, antreibbaren Lagerzapfen aufweist.
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Dadurch wird es möglich, dass der jeweilige Anpresskörper durch einfache Verdrehung eines oder beider Lagerzapfen in eine Schwenkbewegung versetzt wird. Es hat sich herausgestellt, dass bei dem vorgeschlagenen Bandventil eine Schwenkbewegung um einen exzentrisch angeordneten Lagerzapfen besonders vorteilhaft ist, um den Anpresskörper zwischen einer Öffnungsstellung, in der keine Kraft auf den in seiner Öffnungsstellung befindlichen Dichtkörper ausgeübt wird, und einer Schließstellung, in der der Anpresskörper an den Dichtkörper gepresst wird, hin und her zu bewegen.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zwei Dichtkörper auf je einer Seite der Transportebene des Bandsubstrats so angeordnet sind, dass sie in der Schließstellung an je einer Hälfte der Dichtfläche anliegen und das Bandsubstrat zwischen sich einschließen, und weiterhin zwei zylindrische Anpresskörper so angeordnet sind, dass sie in der Schließstellung der Dichtkörper auf den jeweiligen Dichtkörper gepresst sind.
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Gemäß diesem Aspekt der vorgeschlagenen Lösung weist das vorgeschlagene Bandventil zwei statt wie bisher einen Dichtkörper auf. Dadurch wird das Bandsubstrat zwischen den beiden Dichtkörpern eingeschlossen, so dass das Bandsubstrat beim Schließen des Bandventils nicht aus der Substratebene (d.h. der Transportebene des Substrats) ausgelenkt wird. Mit anderen Worten wird der Dichtspalt nicht mehr nur durch das Zusammenwirken eines Dichtkörpers mit einer festen Dichtfläche erzeugt, sondern durch das Zusammenwirken zweier Dichtkörper mit einer festen Dichtfläche und das Zusammenwirken der beiden Dichtkörper miteinander.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass in der Breitenrichtung des Bandsubstrats verlaufende erste Abschnitte der Dichtfläche eben sind und die ersten Abschnitte der Dichtfläche verbindende zweite Abschnitte der Dichtfläche gekrümmt sind.
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Im Gegensatz zu bekannten Bandventilen, bei denen auch die in der Breitenrichtung des Bandsubstrats verlaufenden Abschnitte der Dichtfläche gekrümmt sind, damit sich der zylindrische Dichtkörper möglichst vollflächig an die Dichtfläche anschmiegt, ist dieses Bandventil wesentlich einfacher und damit kostengünstiger herstellbar, weil die Bearbeitung einer ebenen Fläche deutlich einfacher mit der erforderlichen Genauigkeit durchführbar ist als bei einer gekrümmten Dichtungsfläche. Lediglich die beiden zweiten Abschnitte der Dichtfläche, die die beiden ersten, ebenen Abschnitte der Dichtfläche miteinander zu der die Ventilöffnung rahmenförmig umgebenden Dichtfläche verbinden, sind noch gekrümmt auszuführen, was mit vergleichsweise geringem fertigungstechnischem Aufwand möglich ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass zumindest an einem Ende mindestens eines Anpresskörpers an dem Lagerzapfen des mindestens einen Anpresskörpers ein erstes Zahnrad angeordnet ist.
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Durch die ersten Zahnräder ist eine Verdrehung der Lagerzapfen der Anpresskörper und damit die Erzeugung der oben beschriebenen Schwenkbewegung der Anpresskörper besonders einfach zu erreichen, indem die ersten Zahnräder mit einem antreibenden Ritzel, beispielsweise eines Elektromotors, in Eingriff gebracht werden. Alternative Ausgestaltungen sehen vor, dass die Verdrehung der Lagerzapfen der Anpresskörper durch einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder einen Linearmotor erzeugt wird, der außermittig am Lagerzapfen, beispielsweise an einem daran angebrachten Hebel, angreift.
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Gemäß einer Weiterbildung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass zumindest an einem Ende mindestens eines Anpresskörpers ein das erste Zahnrad antreibendes zweites Zahnrad angeordnet ist, das seinerseits durch eine Antriebseinrichtung angetrieben ist.
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Hierdurch kann die Antriebseinrichtung problemlos mit nur einem Elektromotor oder einer anderen drehmomenterzeugenden Komponente gleichzeitig beide Anpresskörper in eine Schwenkbewegung versetzen, so dass beide Anpresskörper jeweils gleichzeitig auf den jeweils zugehörigen Dichtkörper gepresst oder von diesem wegbewegt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass der mindestens eine Lagerzapfen des mindestens einen Anpresskörpers je einen Exzenter aufweist.
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Durch den zusätzlichen Exzenter kann die oben beschriebene Schwenkbewegung eines Anpresskörpers gleichzeitig dazu genutzt werden, eine Kraft auf eine weitere Komponente der Antriebseinrichtung auszuüben, die wiederum dafür genutzt werden kann, einen Dichtkörper in eine Bewegung zu versetzen, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass der mindestens eine Dichtkörper an jedem Ende einen drehbar gelagerten Lagerzapfen aufweist und mindestens ein Lagerzapfen oder Exzenter eines Anpresskörpers und mindestens ein Lagerzapfen eines Dichtkörpers durch ein Hebelgetriebe miteinander wirkverbunden sind.
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Dadurch wird es möglich, die Schwenkbewegung des Anpresskörpers zur Erzeugung einer Bewegung des Dichtkörpers zu nutzen. Weisen die Anpresskörper einen Exzenter auf, so kann eine komplexere Übertragungsfunktion zwischen der Bewegungsform des Anpresskörpers und des Dichtkörpers realisiert werden. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, die Bewegung des Lagerzapfens eines Anpresskörpers mit dem Hebelgetriebe abzugreifen, um dann durch das Hebelgetriebe eine Bewegung des Dichtkörpers zu erzeugen.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass das Hebelgetriebe einen ersten Hebel aufweist, der an einem ersten Ende schwenkbar gelagert ist und an einem zweiten, freien Ende einen Dichtkörper trägt, wobei an dem ersten Hebel zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende ein zweiter Hebel gelenkig mit einem ersten Ende angebracht ist, der an seinem zweiten, freien Ende mit dem Exzenter eines Anpresskörpers verbunden ist.
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Es hat sich gezeigt, dass mit dieser Getriebeform die gleichzeitige Erzeugung einer Bewegung der Dichtkörper zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung einerseits und einer Bewegung der Anpresskörper zwischen einer Öffnungsstellung, in der zwischen Anpresskörper und Dichtkörper keine über die Gewichtskraft hinausgehende Kraft wirkt, und einer Schließstellung, in der die Anpresskörper auf die Dichtkörper gepresst sind, erzeugen lässt.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass der mindestens eine Lagerzapfen mindestens eines Dichtkörpers in einem Schlitz oder Langloch des ersten Hebels des Hebelgetriebes gelagert und in dem jeweiligen Schlitz oder Langloch verschiebbar ist.
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Dadurch können Toleranzen der Dichtfläche oder/und des Dichtkörpers besser ausgeglichen werden, so dass die Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit gesenkt werden. Damit kann das Bandventil einfacher und kostengünstiger gefertigt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung des vorgeschlagenen Bandventils ist vorgesehen, dass der mindestens eine Lagerzapfen oder Exzenter mindestens eines Anpresskörpers in einem Schlitz oder Langloch des zweiten Hebels des Hebelgetriebes gelagert und in dem jeweiligen Schlitz oder Langloch verschiebbar ist.
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Dadurch wird es möglich, dass der Anpresskörper in der Schließstellung des Dichtkörpers auf den Dichtkörper gepresst wird und in der Öffnungsstellung des Dichtkörpers zwischen Dichtkörper und Anpresskörper zumindest keine über die Gewichtskraft hinausgehende zusätzliche Kraft wirkt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
- 1 eine Seitenansicht eines Bandventils (erstes Ausführungsbeispiel) in Öffnungsstellung,
- 2 eine Seitenansicht des Bandventils (erstes Ausführungsbeispiel) in Schließstellung,
- 3 eine Grundplatte des Bandventils (erstes Ausführungsbeispiel) mit Ventilöffnung und Dichtfläche,
- 4 eine perspektivische Ansicht der inneren Komponenten des Bandventils (erstes Ausführungsbeispiel), und
- 5 eine perspektivische Gesamtansicht des Bandventils (erstes Ausführungsbeispiel),
- 6 eine Seitenansicht eines Bandventils (zweites Ausführungsbeispiel) in Öffnungsstellung,
- 7 eine Seitenansicht eines Bandventils (zweites Ausführungsbeispiel) in Öffnungsstellung.
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Dargestellt ist in den 1 bis 5 ein Bandventil 1 einer Bandsubstratbehandlungsanlage, das zwischen zwei unterschiedlichen, benachbarten Bereichen der Bandsubstratbehandlungsanlage angeordnet ist und zum Öffnen und Schließen der von einem flexiblen Bandsubstrat 2 in einer Transportebene durchlaufenen, schlitzartigen Ventilöffnung 13 ausgebildet ist. Die Ventilöffnung 13 ist in einer Grundplatte 12 des Bandventils angeordnet.
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Das Bandventil des Ausführungsbeispiels weist innere und äußere Komponenten auf. Die 1 und 2 zeigen einen Längsschnitt durch die inneren Komponenten entlang einer senkrechten Fläche in einer Öffnungsstellung (1) und in einer Schließstellung (2) des Bandventils 1.
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Das Bandventil 1 umfasst zwei zwischen je einer Öffnungsstellung und je einer Schließstellung hin und her bewegbare Dichtkörper 3, die jeweils eine zylindrische Form haben und die an jedem ihrer Enden je einen Lagerzapfen 31 aufweisen, um die die Dichtkörper 3 drehbar sind.
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Weiter umfasst das Bandventil 1 eine in einer Grundplatte 12 des Bandventils angeordnete Ventilöffnung 13 mit einer die Ventilöffnung 13 rahmenartig umgebenden Dichtfläche 14. In der jeweiligen Schließstellung der beiden Dichtkörper 3 wirken diese mit der Dichtfläche 14 zusammen, um die beiden benachbarten Bereiche der Bandbehandlungsanlage vakuumdicht gegeneinander abzudichten.
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Beide Dichtkörper 3 sind jeweils als zylindrische Walze ausgeführt. Daher sind die in der Breitenrichtung des Bandsubstrats 2 verlaufenden ersten Abschnitte 14a der Dichtfläche 14 eben, aber die beiden diese ebenen Abschnitte 14a der Dichtfläche 14 verbindenden zweiten Abschnitte 14b der Dichtfläche 14 sind gekrümmt.
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In 3 ist die Grundplatte 12 des Bandventils gemäß Ausführungsbeispiel dargestellt, die zu den inneren Komponenten des Bandventils gehört. Die inneren Komponenten des Bandventils 1 sind als Gesamtbaugruppe in 4 in einer Teilschnittdarstellung gezeigt.
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Die Grundplatte 12 weist die Ventilöffnung 13 sowie die Dichtfläche 14 auf, welche die Ventilöffnung 13 rahmenartig umgibt. Die Dichtfläche 14 weist, wie ebenfalls in 3 dargestellt, zwei parallel verlaufende erste Abschnitte 14a auf, die eben sind. Diese beiden ebenen Abschnitte 14a sind an ihren Enden. d.h. beidseits der Substratebene 2, durch zweite, gekrümmte Abschnitte miteinander verbunden.
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Im Gegensatz zu bekannten Lösungen, bei denen die Dichtfläche 14 insgesamt gekrümmt ist, um der Kontur des Dichtkörpers zu entsprechen, ergibt sich eine signifikante fertigungstechnische Vereinfachung, weil der größte Teil der Dichtfläche 14, nämlich die ersten, ebenen Abschnitte 14a, nur noch eben gefräst oder/und geschliffen werden müssen. Lediglich bei den zweiten, gekrümmten Abschnitten 14b muss noch der deutlich höhere Aufwand hingenommen werden, der mit der hochgenauen Fertigung definiert gekrümmter Flächen einhergeht.
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Die beiden Dichtkörper 3 wirken in der Schließstellung des Bandventils gleichzeitig auf die Dichtfläche 14 und aufeinander oder, wenn sich ein Bandsubstrat 2 durch die Ventilöffnung 13 erstreckt, auf das Bandsubstrat 2 ein und verschließen dadurch gemeinsam die Ventilöffnung 13. Jeder der beiden Dichtkörper 3 ist auf einer Seite der Transportebene des Bandsubstrats 2 angeordnet. In der Schließstellung wirken sie von beiden Seiten auf das Bandsubstrat 2 und gleichzeitig auf je eine Hälfte der Dichtfläche 14 ein. Das Bandsubstrat 2 ist dabei zwischen den beiden Dichtkörpern 3 eingeschlossen.
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Um eine unerwünschte Durchbiegung der beiden Dichtkörper 3 zu verhindern, ist weiterhin für jeden Dichtkörper 3 ein Anpresskörper 4 vorgesehen, der so angeordnet ist, dass er in der Schließstellung des jeweiligen Dichtkörpers 3 auf diesen Dichtkörper 3 gepresst wird. Wie die Dichtkörper 3 weisen die Anpresskörper 4 im Ausführungsbeispiel jeweils eine zylindrische Form auf.
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Die Anpresskörper 4 weisen an jedem Ende einen exzentrisch zu dem Anpresskörper 4 angeordneten, drehbar gelagerten, antreibbaren Lagerzapfen 42 auf. Durch die exzentrische Anordnung der Lagerzapfen 42 werden die Anpresskörper 4 bei einer Drehung der Lagerzapfen 42 nicht in eine reine Rotationsbewegung, sondern in eine Schwenkbewegung um die Lagerzapfenachse 43, die außerhalb der Anpresskörperachse 41 liegt, versetzt. Dadurch nähert sich der Anpresskörper 4 bei der Schwenkbewegung an den Dichtkörper 3 an, wodurch dieser in der Schließstellung auf die Dichtfläche 14 gepresst wird.
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Der Anpressdruck des Anpresskörpers 4 auf den Dichtkörper 3 wird dadurch weiter optimiert, dass die Lagerzapfen 42 der Anpresskörper 4 je einen Exzenter 44 aufweisen. Diese Exzenter 44 sorgen dafür, dass der Anpresskörper 4 bei der Annäherung des Dichtkörpers 3 an die Schließstellung verstärkt auf den Dichtkörper 3 gepresst wird. Im Ausführungsbeispiel weist der Dichtkörper 3 eine elastische Beschichtung auf. Diese sorgt durch Verformung dafür, dass einerseits kinematische Unverträglichkeiten verhindert werden und andererseits der Dichtspalt verbreitert wird, weil sich die im kraftlosen Zustand zylindrische Kontur des Dichtkörpers 3 einerseits im Bereich der Dichtfläche 14, andererseits aber auch in den Berührungsbereichen mit dem Anpresskörper 4 und dem anderen Dichtkörper 3 abflacht.
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An der Grundplatte 12 sind zwei Stirnplatten 12a befestigt, die die beweglichen Komponenten des Bandventils, d.h. die Dichtkörper 3, die Anpresskörper 4 sowie die Hebelgetriebe, die die Art der Bewegung der Dichtkörper 3 und der Anpresskörper 4 definieren, angeordnet. In 4 wurde eine der beiden Stirnplatten 12a weggelassen, um einen Blick auf die Hebelgetriebe zu ermöglichen.
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Der Aufbau und die Funktion dieser Hebelgetriebe werden nachfolgend näher erläutert.
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Eine kombinierte Bewegung der Dichtkörper 3 und der Anpresskörper 4 wird dadurch erreicht, dass die Dichtkörper 3 an jedem Ende einen Lagerzapfen 31 aufweisen und je ein Lagerzapfen 42 oder Exzenter 44 eines Anpresskörpers 4 und je ein Lagerzapfen 31 eines Dichtkörpers 3 durch ein Hebelgetriebe miteinander wirkverbunden sind.
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Dieses Hebelgetriebe weist im Ausführungsbeispiel jeweils einen ersten Hebel 5 auf, der an einem ersten Ende schwenkbar gelagert ist und an einem zweiten, freien Ende einen der beiden Dichtkörper 3 trägt, wobei an dem ersten Hebel 5 zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende ein zweiter Hebel 6 gelenkig mit einem ersten Ende angebracht ist, der an einem zweiten, freien Ende mit dem Exzenter 44 des Anpresskörpers 4 verbunden ist.
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Durch dieses Hebelgetriebe ist jeweils ein Anpresskörper 4 mit einem Dichtkörper 3 so wirkverbunden, dass eine Drehung des Lagerzapfens 42
- 1. eine komplexe Schwenkbewegung des Anpresskörpers 4 um die Lagerzapfenachse 43, um die gelenkige Anbringung des zweiten Hebels 6 am ersten Hebel 5, und um die gelenkige Anbringung des ersten Hebels 5 erzeugt, sowie
- 2. gleichzeitig eine Schwenkbewegung des Dichtkörpers 3 um die gelenkige Anbringung des ersten Hebels 5 erzeugt.
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Zum Positionsausgleich zwischen Dichtfläche 14, Dichtkörper 3 und Anpresskörper 4 sind die Lagerzapfen 31 der Dichtkörper 3 in je einem Schlitz 51 des ersten Hebels 5 des Hebelgetriebes gelagert und in dem jeweiligen Schlitz 51 oder Langloch verschiebbar, und die Lagerzapfen 42 und die Exzenter 44 der Anpresskörper 4 in einem Schlitz 61 des zweiten Hebels 6 des Hebelgetriebes gelagert und in dem Schlitz 61 oder Langloch verschiebbar.
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5 zeigt das Hebelgetriebe 1 in einer Gesamtansicht, bei der die inneren Komponenten in einem Gehäuse 11 angeordnet sind.
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Darin ist zu erkennen, dass außerhalb des Gehäuses 11 die Antriebseinrichtung 7, im Ausführungsbeispiel ein Elektromotor, angeordnet ist. An den Enden der Anpresskörper 4 ist an deren Lagerzapfen 42 je ein erstes Zahnrad 71 angeordnet. Zwischen den ersten Zahnrädern 71 der Anpresskörper 4 ist ein zweites, die ersten Zahnräder 71 antreibendes zweites Zahnrad 72 angeordnet, das seinerseits durch die Antriebseinrichtung 7 angetrieben ist.
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Die 6 und 7 zeigen die inneren Komponenten eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Bandventils, bei dem im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel jedoch lediglich ein Dichtkörper 3 und ein Anpresskörper 4 vorgesehen sind, um die Ventilöffnung 13 wahlweise zu verschließen oder für die Passage eines Bandsubstrats freizugeben.
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Die 6 und 7 zeigen einen Längsschnitt durch die inneren Komponenten entlang einer senkrechten Fläche in einer Öffnungsstellung (6) und in einer Schließstellung ( 7) des Bandventils 1.
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Das Bandventil 1 umfasst einen zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung hin und her bewegbaren Dichtkörper 3, der eine zylindrische Form hat und an jedem seiner Enden je einen Lagerzapfen 31 aufweist, um die der Dichtkörper 3 drehbar ist.
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Weiter umfasst das Bandventil 1 eine in einer Grundplatte 12 des Bandventils angeordnete Ventilöffnung 13 mit einer die Ventilöffnung 13 rahmenartig umgebenden Dichtfläche 14. In der Schließstellung des Dichtkörpers 3 wirkt dieser mit der Dichtfläche 14 zusammen, um die beiden benachbarten Bereiche der Bandbehandlungsanlage vakuumdicht gegeneinander abzudichten.
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Der Dichtkörper 3 ist als zylindrische Walze ausgeführt. Daher sind die in der Breitenrichtung des Bandsubstrats 2 verlaufenden ersten Abschnitte 14a der Dichtfläche 14 eben, aber die beiden diese ebenen Abschnitte 14a der Dichtfläche 14 verbindenden zweiten Abschnitte 14b der Dichtfläche 14 sind gekrümmt.
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Um eine unerwünschte Durchbiegung des Dichtkörpers 3 zu verhindern, ist weiterhin ein Anpresskörper 4 vorgesehen, der so angeordnet ist, dass er in der Schließstellung des Dichtkörpers 3 auf den Dichtkörper 3 gepresst wird. Wie der Dichtkörper 3 weist der Anpresskörper 4 im Ausführungsbeispiel eine zylindrische Form auf.
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Der Anpresskörper 4 weist an jedem Ende einen exzentrisch zu dem Anpresskörper 4 angeordneten, drehbar gelagerten, antreibbaren Lagerzapfen 42 auf. Durch die exzentrische Anordnung der Lagerzapfen 42 wird der Anpresskörper 4 bei einer Drehung der Lagerzapfen 42 nicht in eine reine Rotationsbewegung, sondern in eine Schwenkbewegung versetzt. Dadurch nähert sich der Anpresskörper 4 bei der Schwenkbewegung an den Dichtkörper 3 an, wodurch dieser in der Schließstellung auf die Dichtfläche 14 gepresst wird.
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Der Anpressdruck des Anpresskörpers 4 auf den Dichtkörper 3 wird dadurch weiter optimiert, dass die Lagerzapfen 42 des Anpresskörpers 4 je einen Exzenter 44 aufweisen. Diese Exzenter 44 sorgen dafür, dass der Anpresskörper 4 bei der Annäherung des Dichtkörpers 3 an die Schließstellung verstärkt auf den Dichtkörper 3 gepresst wird. Im Ausführungsbeispiel weist der Dichtkörper 3 eine elastische Beschichtung auf. Diese sorgt durch Verformung dafür, dass einerseits kinematische Unverträglichkeiten verhindert werden und andererseits der Dichtspalt verbreitert wird, weil sich die im kraftlosen Zustand zylindrische Kontur des Dichtkörpers 3 einerseits im Bereich der Dichtfläche 14, andererseits aber auch im Berührungsbereich mit dem Anpresskörper 4 abflacht.
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Eine kombinierte Bewegung des Dichtkörpers 3 und des Anpresskörpers 4 wird dadurch erreicht, dass der Dichtkörper 3 an jedem Ende einen Lagerzapfen 31 aufweist und je ein Lagerzapfen 42 oder Exzenter 44 des Anpresskörpers 4 und je ein Lagerzapfen 31 des Dichtkörpers 3 durch ein Hebelgetriebe miteinander wirkverbunden sind.
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Dieses Hebelgetriebe weist im Ausführungsbeispiel jeweils einen ersten Hebel 5 auf, der an einem ersten Ende schwenkbar gelagert ist und an einem zweiten, freien Ende den Dichtkörper 3 trägt, wobei an dem ersten Hebel 5 zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende ein zweiter Hebel 6 gelenkig mit einem ersten Ende angebracht ist, der an einem zweiten, freien Ende mit dem Exzenter 44 des Anpresskörpers 4 verbunden ist.
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Zum Positionsausgleich zwischen Dichtfläche 14, Dichtkörper 3 und Anpresskörper 4 sind die Lagerzapfen 31 des Dichtkörpers 3 in je einem Schlitz 51 des ersten Hebels 5 eines Hebelgetriebes gelagert und in dem jeweiligen Schlitz 51 oder Langloch verschiebbar, und die Lagerzapfen 42 und die Exzenter 44 des Anpresskörpers 4 in einem Schlitz 61 des zweiten Hebels 6 eines Hebelgetriebes gelagert und in dem Schlitz 61 oder Langloch verschiebbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bandventil
- 11
- Gehäuse
- 12
- Grundplatte
- 12a
- Stirnplatte
- 13
- Ventilöffnung
- 14
- Dichtfläche
- 14a
- erste, ebene Abschnitte
- 14b
- zweite, gekrümmte Abschnitte
- 2
- Bandsubstrat, Substratebene
- 3
- Dichtkörper
- 31
- Lagerzapfen
- 4
- Anpresskörper
- 41
- Anpresskörperachse
- 42
- Lagerzapfen
- 43
- Lagerzapfenachse
- 44
- Exzenter
- 5
- erster Hebel
- 51
- Schlitz, Langloch
- 6
- zweiter Hebel
- 61
- Schlitz, Langloch
- 7
- Antriebseinrichtung
- 71
- erstes Zahnrad
- 72
- zweites Zahnrad
