DE102018129551A1

DE102018129551A1 - Ventil

Info

Publication number: DE102018129551A1
Application number: DE102018129551.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Zvokelj; Arthur Buechel; Eligio Belleri
Original assignee: VAT Holding AG
Current assignee: VAT Holding AG
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-05-28
Also published as: AT521891A1

Abstract

Ventil (1), insbesondere Vakuumventil, mit einem, einen Ventilinnenraum (2) umgebenden Ventilgehäuse (3) und mit zumindest einem Verschlussorgan (4, 5) zum Verschließen zumindest einer Durchlassöffnung (6, 7) im Ventilgehäuse (3), wobei das Ventil (1) zumindest einen Längsantrieb (8) zum Hin und Her- Bewegen des Verschlussorgans (4, 5) in dem Ventilinnenraum (2) zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und einer Zwischenstellung und zumindest einen Querantrieb (9, 10) zum Hin und Her- Bewegen des Verschlussorgans (4) in dem Ventilinnenraum (2) zwischen der Zwischenstellung und einer Schließstellung aufweist, wobei das Verschlussorgan (4) die Durchlassöffnung (6, 7) in der Schließstellung verschließt und abdichtet und in der maximalen Öffnungsstellung die Durchlassöffnung (6, 7) vollständig freigibt, wobei das Ventil (1) zusätzlich einen Verschlussdeckel (11) aufweist, welcher den Ventilinnenraum (2) in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans (4) in zwei gegeneinander abgedichtete Teilinnenräume (12, 13) unterteilt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere Vakuumventil, mit einem, einen Ventilinnenraum umgebenden Ventilgehäuse und mit zumindest einem Verschlussorgan zum Verschließen zumindest einer Durchlassöffnung im Ventilgehäuse, wobei das Ventil zumindest einen Längsantrieb zum Hin und HerBewegen des Verschlussorgans in dem Ventilinnenraum zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und einer Zwischenstellung und zumindest einen Querantrieb zum Hin und Her- Bewegen des Verschlussorgans in dem Ventilinnenraum zwischen der Zwischenstellung und einer Schließstellung aufweist, wobei das Verschlussorgan die Durchlassöffnung in der Schließstellung verschließt und abdichtet und in der maximalen Öffnungsstellung die Durchlassöffnung vollständig freigibt.
Ventile dieser Art sind in einer Vielzahl von Ausgestaltungsformen bekannt. In der Zwischenstellung ist das Ventilorgan in der Regel in Deckung mit der Durchlassöffnung angeordnet aber noch nicht an den die Durchlassöffnung umgebenden Ventilsitz angedrückt, sodass die Durchlassöffnung in der Zwischenstellung noch nicht verschlossen und abgedichtet ist.
Der Ventilinnenraum innerhalb des Ventilgehäuses muss häufig abgepumpt werden. Je größer das Ventilgehäuse ist, desto länger dauert dies und desto höhere Pumpraten sind notwendig, um den Ventilinnenraum im Ventilgehäuse abzupumpen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei gattungsgemäßen Ventilen eine Verbesserung vorzuschlagen, mit der die Pumprate und/oder die Pumpzeiten, die benötigt werden, um den Ventilinnenraum abzupumpen, herabgesetzt werden.
Hierzu schlägt die Erfindung ein Ventil gemäß Patentanspruch 1 vor.
Es ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Ventil zusätzlich einen Verschlussdeckel aufweist, welcher den Ventilinnenraum in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans in zwei gegeneinander abgedichtete Teilinnenräume unterteilt.
Dass der Verschlussdeckel zusätzlich vorhanden ist, bedeutet dabei, dass der Verschlussdeckel kein Verschlussorgan zum Verschließen einer Durchlassöffnung sondern ein gesondertes zu dem oder den Verschlussorganen eben zusätzlich vorhandenes Bauteil ist. Durch das gegeneinander Abdichten der Teilinnenräume des Ventilinnenraums in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans mittels des Verschlussdeckels muss nur der Teilinnenraum also nur der Teil des Ventilinnenraums abgepumpt werden, in den die Durchlassöffnung mündet. Der andere demgegenüber mittels des Verschlussdeckels abgedichtete Teilinnenraum muss nicht abgepumpt werden, sodass Pumpzeiten und Pumpraten herabgesetzt werden.
Insbesondere wenn sehr aggressive oder schmutzige Medien durch die Durchlassöffnung und damit durch den Ventilinnenraum hindurchtransportiert werden, ist es günstig, wenn das Verschlussorgan, vorzugsweise gemeinsam mit dem Querantrieb, in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans in einem der Teilinnenräume angeordnet ist und die Durchlassöffnung in den anderen der Teilinnenräume mündet. Hierdurch wird das Verschlussorgan, vorzugsweise gemeinsam mit dem Querantrieb, durch den Verschlussdeckel vor den aggressiven und/oder schmutzigen Medien geschützt, welche durch die Durchlassöffnung und damit durch den verbleibenden Teilinnenraum, in welchen die Durchlassöffnung mündet, hindurchtransportiert werden, wenn sich das Verschlussorgan in der maximalen Öffnungsstellung befindet. Hierdurch können insbesondere Dichtungen und Durchführungen geschützt werden.
Die Zwischenstellung ist auch bei der Erfindung die Stellung des bzw. der Verschlussorgane, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist und oben bereits geschildert wurde. In der Zwischenstellung ist also günstigerweise vorgesehen, dass das Verschlussorgan vor bzw. in Deckung mit der jeweiligen Durchlassöffnung angeordnet ist, die Durchlassöffnung aber noch nicht verschließt und abdichtet.
Bei dem oder den Verschlussorganen handelt es sich günstigerweise um Ventilteller, welche beim Stand der Technik an sich bekannt sind. Grundsätzlich kann die Erfindung aber auch bei Ventilen angewendet werden, bei denen die Verschlussorgane nicht als Ventilteller sondern z.B. als Ventilnadel oder dergleichen ausgeführt sind.
Grundsätzlich können der Längsantrieb und der Querantrieb als ein ineinander integrierter Antrieb ausgebildet sein. So ist es z.B. auch bei der Erfindung, wie an sich bekannt, möglich, das Verschlussorgan auf einer ersten Teilstrecke mit dem Antrieb in einer Längsrichtung zwischen der maximalen Öffnungsstellung und der Zwischenstellung hin und her zu bewegen und das Verschlussorgan oder ein daran befestigtes Bauteil dann anschließend mit demselben Antrieb an einer Kulisse, einer Schrägfläche oder dergleichen entlangzuschieben, um so das Verschlussorgan von der Zwischenstellung in die Schließstellung und umgekehrt auf einer zweiten Bewegungsbahn zu bewegen.
Bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung sehen aber vor, dass der Längsantrieb und der Querantrieb jeweils als voneinander gesonderte Antriebe ausgebildet sind. In solchen Ausgestaltungsformen handelt es sich dann also um voneinander verschiedene Antriebe, wobei der Längsantrieb eben wiederum das Verschlussorgan zwischen der maximalen Öffnungsstellung und der Zwischenstellung hin und her bewegt und der Querantrieb das Verschlussorgan zwischen der Zwischenstellung und der Schließstellung hin und her bewegt. Beim Längsantrieb und auch beim Querantrieb kann es sich um an sich bekannte Antriebe, wie z.B. pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheiten, um elektrische Linearantriebe oder andere an sich bekannte Ventilantriebe handeln, ohne dass diese hier einzeln erläutert werden müssten.
Bei bevorzugten Ausgestaltungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil zumindest eine Ventilstange aufweist, welche das Verschlussorgan trägt, wobei das Verschlussorgan durch Bewegen der Ventilstange zwischen der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung hin und her bewegbar ist. Bei Ausgestaltungsformen der Erfindung, bei denen der Längsantrieb und der Querantrieb jeweils als voneinander gesonderte Antriebe ausgebildet sind, ist günstigerweise vorgesehen, dass die Ventilstange zur Bewegung des Verschlussorgans zwischen der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung vom Längsantrieb hin und her bewegbar ist. Bei diesen Varianten ist dann günstigerweise auch vorgesehen, dass die Ventilstange das Verschlussorgan gemeinsam mit dem Querantrieb trägt. Beim Verstellen des Verschlussorgans zwischen der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung wird in solchen Ausgestaltungsformen also die Ventilstange vom Längsantrieb zusammen mit dem Verschlussorgan und mit dem Querantrieb, vorzugsweise in Richtungen parallel zur Längserstreckung der Ventilstange, hin und her bewegt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Verschlussdeckel an der Ventilstange befestigt, vorzugsweise starr fixiert, ist. Der Verschlussdeckel kann auch an einem Gehäuse des Querantriebs befestigt, vorzugsweise starr fixiert, sein. Der Verschlussdeckel ist günstigerweise mit der Ventilstange so zwangsgekoppelt, dass er mit der Ventilstange zwangsweise mitbewegt wird, wenn das Verschlussorgan zwischen der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung hin und her bewegt wird. In diesem Sinne ist günstigerweise also vorgesehen, dass der Verschlussdeckel zum Mitbewegen mit der Ventilstange mit dieser zwangsgekoppelt ist. Bevorzugt ist auch, dass der Verschlussdeckel an einem, dem Längsantrieb gegenüberliegenden Ende der Ventilstange angeordnet ist. An diesem Ende der Ventilstange sind bevorzugt auch das Verschlussorgan und, soweit separat vom Längsantrieb ausgebildet, auch der Querantrieb angeordnet.
In bevorzugten Ausgestaltungsformen der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse einen Verschlussdeckelsitz aufweist, an dem der Verschlussdeckel in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans abdichtend anliegt und von dem der Verschlussdeckel zumindest in der Zwischenstellung und in der Schließstellung des Verschlussorgans abgehoben ist. Bevorzugt ist der Verschlussdeckel vom Verschlussdeckelsitz bereits dann abgehoben, wenn das Verschlussorgan die maximale Öffnungsstellung ein Stück weit verlassen hat. Bevorzugte Varianten sehen also vor, dass der Verschlussdeckel nur in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans am Verschlussdeckelsitz abdichtend anliegt.
Damit der Verschlussdeckel aus seiner abdichtenden Stellung nicht gegen einen Differenzdruck abgehoben werden muss, sehen bevorzugte Varianten der Erfindung vor, dass das Ventil eine Druckausgleichsvorrichtung aufweist, mit der ein Innendruck in zumindest einem der Teilinnenräume manipulierbar ist, wenn der Verschlussdeckel den Ventilinnenraum in die zwei gegeneinander abgedichteten Teilinnenräume unterteilt. Mittels der Druckausgleichsvorrichtung kann zu gegebener Zeit zunächst ein Druckausgleich zwischen den beiden gegeneinander abgedichteten Teilinnenräumen durchgeführt werden, bevor der Verschlussdeckel von seiner abdichtenden Stellung abgehoben wird. Eine solche Druckausgleichsvorrichtung kann z.B. eine Verbindungsleitung zwischen den Teilinnenräumen sein, welche mittels eines Steuerventils geöffnet und verschlossen werden kann. Andere Möglichkeiten bestehen darin, dass die Druckausgleichsvorrichtung zumindest eine, in eine Öffnung in einem der Teilinnenräume, mündende Pumpe aufweist. In anderen Varianten kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung zumindest eine, in eine Öffnung in einem der Teilinnenräume mündende Druckausgleichsleitung aufweist, welche den Teilinnenraum über ein Steuerventil mit einem Prozesskammerhohlraum verbindet, welcher in der maximalen Öffnungsstellung des oder der Verschlussorgane mit dem anderen der Teilinnenräume in Verbindung steht.
Bei erfindungsgemäßen Ventilen kann vorgesehen sein, dass das Ventil ein einziges Verschlussorgan aufweist. Bei den Varianten, bei denen Längsantrieb und Querantrieb als gesonderte Antriebe ausgebildet sind, reicht dann zusätzlich zum Längsantrieb in der Regel auch ein einziger Querantrieb, mit dem das Verschlussorgan zwischen der Zwischenstellung und der Schließstellung hin und her bewegt werden kann. Solche Ventile sind beim Stand der Technik im Grundaufbau hinlänglich als L-Ventile bekannt. L-Ventile können also in anderen Worten auch erfindungsgemäß mit einem entsprechenden Verschlussdeckel ausgebildet werden.
Erfindungsgemäße Ventile können aber auch als sogenannte TwinVats ausgebildet werden. In diesem Zusammenhang kann also vorgesehen sein, dass das Ventil zwei Verschlussorgane und das Ventilgehäuse zwei Durchlassöffnungen aufweist, wobei jedes der Verschlussorgane in seiner Schließstellung eine der Durchlassöffnungen verschließt und abdichtet. Je Verschlussorgan ist dann günstigerweise ein Querantrieb vorhanden. Solche Ventile kommen grundsätzlich mit einem einzigen Längsantrieb aus. Bei allen Ausgestaltungsformen der Erfindung können aber auch mehrere Längsantriebe vorhanden sein.
Bei erfindungsgemäßen Ventilen kann es sich um sogenannte Vakuumventile handeln, welche in der Vakuum- bzw. Unterdrucktechnik eingesetzt werden bzw. für diese vorgesehen sind. In der Vakuumtechnik werden solche Ventile häufig dazu eingesetzt, Prozesskammern zu öffnen und zu schließen. In den Prozesskammern können, wie an sich bekannt, spezielle, für den Prozess benötigte, Gaszusammensetzungen und Druckverhältnisse herrschen. In der Regel spricht man von Vakuumtechnik, wenn Betriebszustände mit Drücken kleiner oder gleich 0,001 mbar (Millibar) bzw. 0,1 Pascal erreicht werden. Vakuumventile sind Ventile die für diese Druckbereiche und/oder entsprechende Druckdifferenzen zur Umgebung ausgelegt sind. Man kann von Vakuumventilen aber allgemein auch dann sprechen, wenn sie für Drücke unter dem Normaldruck, also unter 1 bar ausgelegt sind.
Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung werden beispielhaft in den nachfolgend beschriebenen, schematisiert dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematisierte Seitenansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils;
2, 3 und 4 Schnitte entlang der Schnittlinie AA in der Schließstellung, der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung;
5 den Schnitt entlang der Schnittlinie BB aus 1;
6 eine Explosionsdarstellung zu diesem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils;
7, 8 und 9 Schnittdarstellungen entlang der Schnittlinie AA aus 1 zu einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils wiederum in der Schließstellung, der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung und
10 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie BB aus 1 zum zweiten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt zunächst eine schematisierte Ansicht von außen auf eine mögliche Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel. Zu sehen sind in 1 das Ventilgehäuse 3 und eine der Durchlassöffnungen 6 sowie das unten über das Ventilgehäuse 3 überstehende Längsantriebsgehäuse 18. Das Ventilgehäuse 3 umfasst in dieser Ausgestaltungsform einen Gehäusedeckel 21, welcher für Wartungszwecke und zum Austauschen einzelner Komponenten des Ventils 1 abgenommen werden kann. Im Normalbetrieb ist der Gehäusedeckel 21 fix am restlichen Ventilgehäuse 3 befestigt, sodass die Durchlassöffnungen 6 und 7 die einzigen Öffnungen im Ventilgehäuse 3 sind, die in den Ventilinnenraum 2 des Ventilgehäuses 3 führen. Das Ventilgehäuse 3 kann in an sich bekannter Art und Weise an Prozesskammern so angeordnet werden, dass die Ein- und/oder Austrittsöffnungen der Prozesskammern mit einer der Durchlassöffnungen 6 und 7 des Ventils 1 fluchten, sodass die jeweilige Ein- und/oder Auslassöffnungen der Prozesskammer mittels des Ventils 1 bzw. dessen Verschlussorganen 4 und 5 verschlossen und geöffnet werden kann.
Die 2, 3 und 4 zeigen in schematisierten Darstellungen jeweils einen Schnitt entlang der Schnittlinie AA in 1. 2 zeigt die Schließstellung, in der die beiden Verschlussorgane 4 und 5, welche hier jeweils als Ventilteller ausgeführt sind, die Durchlassöffnungen 6 und 7 verschließen und abdichten. 3 zeigt die Zwischenstellung, in der die Verschlussorgane 4 und 5 bereits vom jeweiligen Ventilsitz abgehoben sind, sodass die Durchlassöffnungen 6 und 7 nicht mehr abgedichtet sind. In der Zwischenstellung befinden sich die Verschlussorgane 4 und 5 aber noch in Deckung mit den jeweiligen Durchlassöffnungen 6 und 7.
4 zeigt die maximale Öffnungsstellung, in der die Verschlussorgane 4 und 5 so verfahren worden sind, dass sie die Durchlassöffnungen 6 und 7 vollständig freigeben.
Der Ventilinnenraum 2 des erfindungsgemäßen Ventils 1 gliedert sich in zwei Teilinnenräume 12 und 13, auf die weiter unten noch im Detail eingegangen wird. Im Ventilinnenraum 2, welcher vom Ventilgehäuse 3 umgeben ist, befinden sich die Verschlussorgane 4 und 5 zum Verschließen der Durchlassöffnungen 6 und 7 im Ventilgehäuse 3. Das Ventil 1 weist einen Längsantrieb 8 zum Hin und Her- Bewegen der Verschlussorgane 4 und 5 in dem Ventilinnenraum 2 zwischen der maximalen Öffnungsstellung gemäß 4 und der Zwischenstellung gemäß 3 auf. Weiters weist das Ventil 1 in diesem ersten Ausführungsbeispiel pro Verschlussorgan 4 und 5 jeweils einen Querantrieb 9 und 10 zum Hin und Her- Bewegen jeweils eines der Verschlussorgane 4 und 5 zwischen der Zwischenstellung gemäß 3 und der Schließstellung gemäß 2 auf. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Längsantrieb 8 und die Querantriebe 9 und 10 jeweils als voneinander gesonderte Antriebe ausgebildet. Im konkret gezeigten Beispiel handelt es sich jeweils um pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten, welche an sich bekannt sind. Natürlich könnten der Längsantrieb 8 und die Querantriebe 9 und 10 auch als hydraulische Antriebe, als elektrische Antriebe oder als sonstige Linearantriebe ausgeführt sein. Es wäre, wie eingangs bereits erläutert, auch möglich, den Längsantrieb 8 und die Querantriebe 9 und 10 als einen kombinierten Antrieb auszuführen. Auch dies ist an sich bekannt und wurde eingangs noch kurz erläutert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Verschlussorgane 4 und 5 vom Längsantrieb 8 ausschließlich linear zwischen der maximalen Öffnungsstellung und der Zwischenstellung hin und her bewegt. Die Bewegungsbahn verläuft dabei parallel zur Längserstreckung der Ventilstange 14. Die Querantriebe 9 und 10 bewegen die jeweiligen Verschlussorgane 4 und 5 in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Schließstellung und der Zwischenstellung ebenfalls rein linear auf Bewegungsbahnen hin und her, welche orthogonal zur Längserstreckung der Ventilstange 14 sind.
Der Kolben 20 des hier dargestellten Längsantriebs 8 ist an einem Ende der Ventilstange 14 fixiert und zusammen mit der Ventilstange 14 im Zylinder 19 des Längsantriebs 8 durch entsprechende Druckbeaufschlagung hin und her bewegbar. Die zur Druckbeaufschlagung des Kolbens 20 benötigten Anschlüsse können, wie beim Stand der Technik an sich bekannt, ausgeführt sein und sind hier nicht eingezeichnet. Der Zylinder 19 des Längsantriebs 8 befindet sich im Längsantriebsgehäuse 18, welches mit dem Ventilgehäuse 3 verbunden ist. Die Ventilstange 14 ist mittels Dichtungen 22 in an sich bekannter Art und Weise gegen das Längsantriebsgehäuse 18 abgedichtet, womit auch eine Abdichtung zwischen dem Zylinder 19 des Längsantriebs 8 und dem Ventilinnenraum 2 geschaffen ist. Die Ventilstange 14 trägt sowohl die Verschlussorgane 4 und 5 als auch die ihnen zugeordneten Querantriebe 9 und 10. Die Verschlussorgane 4 und 5 können durch Bewegen der Ventilstange 14 zwischen der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung hin und her bewegt werden. Beide Querantriebe 9 und 10 sind als Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet, welche pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden können. Jeder Querantrieb 9 und 10 weist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Kolben 24 auf, welcher in einem Zylinder 23 des jeweiligen Querantriebs 9 bzw. 10 linear verschiebbar gelagert ist. Die zur Druckbeaufschlagung der Kolben 24 notwendigen Anschlüsse sind wiederum nicht dargestellt, da solche Kolben-Zylinder-Anordnungen sowohl in hydraulischen als auch in pneumatischen Varianten hinlänglich bekannt sind.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass das Ventil 1 zusätzlich einen Verschlussdeckel 11 aufweist, welcher den Ventilinnenraum 2 in der maximalen Öffnungsstellung gemäß 4 in zwei gegeneinander abgedichtete Teilräume 12 und 13 unterteilt. In der in 4 dargestellten maximalen Öffnungsstellung der Verschlussorgane 4 und 5 wird der Verschlussdeckel 11 hierzu mit der Dichtung 22 an den Verschlussdeckelsitz 16 so angedrückt, dass die beiden Teilinnenräume 12 und 13 des Ventilinnenraums 2 vom Verschlussdeckel 11 gegeneinander abgedichtet sind. Die Dichtung 22 kann sowohl am Verschlussdeckel 11 als auch am Verschlussdeckelsitz 16 angebracht sein. Günstigerweise ist dabei, wie hier auch realisiert, vorgesehen, dass die Verschlussorgane 4 und 5 gemeinsam mit dem jeweiligen Querantrieb 9 und 10 in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans in einem der Teilräume 12 angeordnet sind, während die Durchlassöffnungen 6 und 7 in den anderen der Teilinnenräume 13 münden. Dies ist gut in 4 zu sehen. Durch die Unterteilung des Ventilinnenraums 2 in zwei gegeneinander abgedichtete Teilinnenräume 12 und 13 in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussorgane 4, 5 mittels des Verschlussdeckels 11 wird erreicht, dass nur der Teilinnenraum 13 abgepumpt werden muss, wodurch, wie eingangs erläutert, kurze Pumpzeiten bei erfindungsgemäßen Ventilen erreicht werden. Außerdem wird durch die Trennung des Ventilinnenraums 2 mittels des Verschlussdeckels 11 in zwei gegeneinander abgedichtete Teilinnenräume 12 und 13 und die Anordnung der Verschlussorgane 4 und 5 sowie der Querantriebe 9 und 10 in dem Teilinnenraum 12, in den die Durchlassöffnungen 6 und 7 nicht münden, die Verschlussorgane 4 und 5 und die Querantriebe 9 und 10 vor Verschmutzungen und sonstigen Beeinträchtigungen geschützt, wenn sich die Verschlussorgane 4 und 5 in der maximalen Öffnungsstellung befinden. Der Verschlussdeckel 11 ist günstigerweise, wie hier auch dargestellt, an der Ventilstange 14 befestigt, besonders bevorzugt starr fixiert. Bevorzugt ist auch vorgesehen, dass der Verschlussdeckel 11 zum Mitbewegen mit der Ventilstange 14 mit dieser zwangsgekoppelt ist. Dies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls der Fall. Dies bedeutet, dass bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Verschlussdeckel 11 immer mit der Ventilstange 14 mitbewegt wird. Günstigerweise ist, wie hier auch vorgesehen, der Verschlussdeckel 11 an dem, dem Längsantrieb gegenüber liegenden Ende 15 der Ventilstange 14 angeordnet. Der Verschlussdeckelsitz 16, an dem der Verschlussdeckel 11, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Dichtung 22, in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans 4 bzw. 5 abdichtend anliegt, ist in den 2, 3 und 4 gut zu sehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Verschlussdeckel 11 von dem Verschlussdeckelsitz 16 abgehoben, sobald die Verschlussorgane 4 und 5 aus der maximalen Öffnungsstellung herausgefahren werden.
5 zeigt einen Schnitt durch das Ventil 1 des ersten Ausführungsbeispiels entlang der Schnittlinie BB aus 1. Dort ist eine Öffnung 25 zu sehen, welche Teil der Druckausgleichsvorrichtung 17 ist. Diese Öffnung 25 mündet in den Teilinnenraum 12. Mittels der Druckausgleichsvorrichtung 17 kann der Innendruck in zumindest einem der Teilinnenräume 12 bzw. 13, hier im Teilinnenraum 12, manipuliert werden, wenn der Verschlussdeckel 11 den Ventilinnenraum 2 in die zwei gegeneinander abgedichteten Teilinnenräume 12 und 13 unterteilt. Hierzu kann an die Öffnung 25 z.B. eine Pumpe der Druckausgleichsvorrichtung 17 angeschlossen werden. Es ist auch denkbar, die Druckausgleichsvorrichtung 17 als eine Verbindungsleitung zwischen der in 5 dargestellten Öffnung 25 der Druckausgleichsvorrichtung 17 und einer der hier nicht dargestellten Prozesskammer auszuführen, sodass über die Öffnung 25 und die nicht dargestellte Druckleitung und die nicht dargestellte Prozesskammer ein Druckausgleich zwischen den beiden Teilinnenräumen 12 und 13 möglich ist. In der Druckleitung befindet sich günstigerweise ein Sperrventil, mit der diese Druckleitung bzw. dieser Bypass geöffnet und geschlossen werden kann. Die Druckausgleichsvorrichtung 17 dient jedenfalls in bevorzugten Ausgestaltungsformen, wie der hier gezeigten, dazu, dass der Innendruck in den Teilinnenräumen 12 und 13 ausgeglichen werden kann, bevor der Verschlussdeckel 11 vom Verschlussdeckelsitz 16 abgehoben wird. Hierdurch wird vermieden, dass der Verschlussdeckel 11 beim Abheben vom Verschlussdeckelsitz 16 gegen einen Differenzdruck bewegt werden muss.
6 zeigt eine Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Gut zu sehen sind die beiden Verschlussorgane 4 und 5, der Verschlussdeckel 11, die Ventilstange 14 mit dem Kolben 20 und der daran angeordneten Dichtung 22 des Längsantriebs 8. Der Gehäusedeckel 21 ist in dieser Darstellung vom restlichen Ventilgehäuse 3 abgehoben dargestellt. Im Inneren des Ventilgehäuses 3 sieht man den Ventilinnenraum 2 mit den beiden Teilinnenräumen 12 und 13. Gut zu sehen ist in 6 auch der umlaufende Verschlussdeckelsitz 16.
In dem bisher anhand der 1 bis 6 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Ventil 1 zwei Verschlussorgane 4 und 5 auf, wobei jedem der Verschlussorgane 4 und 5 ein eigener Querantrieb 9 und 10 zugeordnet ist. Das Ventilgehäuse 3 hat zwei Durchlassöffnungen 6 und 7, wobei jedes der Verschlussorgane 4 und 5 in seiner Schließstellung eine der Durchlassöffnungen 6 und 7 verschließt und abdichtet.
Wie eingangs bereits erläutert muss dies nicht zwingend so sein. Es könnte z.B. bei der Erfindung auch nur ein einziger Querantrieb 10 vorgesehen sein, welcher beide Verschlussorgane 4 und 5 zwischen der Schließstellung und der Zwischenstellung hin und her bewegt. Alternativ kann bei der Erfindung z.B. aber auch vorgesehen sein, dass das Ventil 1 ein einziges Verschlussorgan 4 und dann gegebenenfalls auch einen einzigen Querantrieb 9 aufweist. Eine solche Variante wird beispielhaft im zweiten Ausführungsbeispiel erläutert, welches in den 7, 8 und 9 jeweils als Schnitt entlang der Schnittlinie AA aus 1 dargestellt ist. 10 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie BB aus 1 zu diesem zweiten Ausführungsbeispiel. Es handelt sich beim zweiten Ausführungsbeispiel um eine Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels, wobei das zweite Ausführungsbeispiel allerdings statt zwei Verschlussorganen 4 und 5 und zwei Querantrieben 9 und 10 nur ein einziges Verschlussorgan 4 und nur einen einzigen Querantrieb 9 aufweist. 7 zeigt wiederum die Schließstellung, in der das Verschlussorgan 4 die Durchlassöffnung 6 verschließt und abdichtet. 8 zeigt die Zwischenstellung, in der das Verschlussorgan 4 die Durchlassöffnung 6 nicht mehr abdichtet aber noch in Deckung mit der Durchlassöffnung 6 angeordnet ist. 9 zeigt die maximale Öffnungsstellung des Verschlussorgans 4, in der die Durchlassöffnung 6 vollständig freigegeben ist und in der der Verschlussdeckel 11 den Ventilinnenraum 2 erfindungsgemäß in zwei gegeneinander abgedichtete Teilinnenräume 12 und 13 unterteilt. Abgesehen vom Weglassen des zweiten Verschlussorgans 5 und des zweiten Querantriebs 10 entspricht dieses zweite Ausführungsbeispiel in Funktion und Aufbau dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird, welche für das zweite Ausführungsbeispiel ebenfalls entsprechend gelten. Dies gilt auch für die in 10 eingezeichnete Öffnung 25 und die daran realisierbaren Ausgestaltungsvarianten der Druckausgleichsvorrichtung 17.
Legende
zu den Hinweisziffern:

1: Ventil
2: Ventilinnenraum
3: Ventilgehäuse
4: Verschlussorgan
5: Verschlussorgan
6: Durchlassöffnung
7: Durchlassöffnung
8: Längsantrieb
9: Querantrieb
10: Querantrieb
11: Verschlussdeckel
12: Teilinnenraum
13: Teilinnenraum
14: Ventilstange
15: Ende
16: Verschlussdeckelsitz
17: Druckausgleichsvorrichtung
18: Längsantriebsgehäuse
19: Zylinder
20: Kolben
21: Gehäusedeckel
22: Dichtung
23: Zylinder
24: Kolben
25: Öffnung

Claims

Ventil (1), insbesondere Vakuumventil, mit einem, einen Ventilinnenraum (2) umgebenden Ventilgehäuse (3) und mit zumindest einem Verschlussorgan (4, 5) zum Verschließen zumindest einer Durchlassöffnung (6, 7) im Ventilgehäuse (3), wobei das Ventil (1) zumindest einen Längsantrieb (8) zum Hin und HerBewegen des Verschlussorgans (4, 5) in dem Ventilinnenraum (2) zwischen einer maximalen Öffnungsstellung und einer Zwischenstellung und zumindest einen Querantrieb (9, 10) zum Hin und Her- Bewegen des Verschlussorgans (4) in dem Ventilinnenraum (2) zwischen der Zwischenstellung und einer Schließstellung aufweist, wobei das Verschlussorgan (4) die Durchlassöffnung (6, 7) in der Schließstellung verschließt und abdichtet und in der maximalen Öffnungsstellung die Durchlassöffnung (6, 7) vollständig freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) zusätzlich einen Verschlussdeckel (11) aufweist, welcher den Ventilinnenraum (2) in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans (4, 5) in zwei gegeneinander abgedichtete Teilinnenräume (12, 13) unterteilt.
Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsantrieb (8) und der Querantrieb (9, 10) jeweils als voneinander gesonderte Antriebe ausgebildet sind.
Ventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (4, 5), vorzugsweise gemeinsam mit dem Querantrieb (9, 10), in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans (4, 5) in einem der Teilinnenräume (12) angeordnet ist und die Durchlassöffnung (6, 7) in den anderen der Teilinnenräume (13) mündet.
Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) zumindest eine Ventilstange (14) aufweist, welche das Verschlussorgan (4, 5), vorzugsweise gemeinsam mit dem Querantrieb (9, 10), trägt, wobei das Verschlussorgan (4, 5) durch Bewegen der Ventilstange (14) zwischen der Zwischenstellung und der maximalen Öffnungsstellung hin und her bewegbar ist.
Ventil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (11) an der Ventilstange (14) befestigt, vorzugsweise starr fixiert, ist und/oder dass der Verschlussdeckel (11) zum Mitbewegen mit der Ventilstange (14) mit dieser zwangsgekoppelt ist.
Ventil (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (11) an einem, dem Längsantrieb (8) gegenüberliegenden Ende (15) der Ventilstange (14) angeordnet ist.
Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) einen Verschlussdeckelsitz (16) aufweist, an dem der Verschlussdeckel (11) in der maximalen Öffnungsstellung des Verschlussorgans (4, 5) abdichtend anliegt und von dem der Verschlussdeckel (11) zumindest in der Zwischenstellung und in der Schließstellung des Verschlussorgans (4, 5) abgehoben ist.
Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) eine Druckausgleichsvorrichtung (17) aufweist, mit der ein Innendruck in zumindest einem der Teilinnenräume (12, 13) manipulierbar ist, wenn der Verschlussdeckel (11) den Ventilinnenraum (2) in die zwei gegeneinander abgedichteten Teilinnenräume (12, 13) unterteilt.
Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) ein einziges Verschlussorgan (4) und einen einzigen Querantrieb (9) aufweist.
Ventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) zwei Verschlussorgane (4, 5), und vorzugsweise je Verschlussorgan (4, 5) einen Querantrieb (9, 10), aufweist, und das Ventilgehäuse (3) zwei Durchlassöffnungen (6, 7) aufweist, wobei jedes der Verschlussorgane (4, 5) in seiner Schließstellung eine der Durchlassöffnungen (6, 7) verschließt und abdichtet.