DE102019128228A1

DE102019128228A1 - Anordnung mit einem Ventil

Info

Publication number: DE102019128228A1
Application number: DE102019128228.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Ehrne; Martin Netzer; Hanspeter Frehner
Original assignee: VAT Holding AG
Current assignee: VAT Holding AG
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2021-04-22
Also published as: KR20220080086A; WO2021073838A1; CN114555990A; JP2022552078A; US20220390035A1

Abstract

Anordnung mit einem Ventil (1), welches ein Ventilgehäuse (2) und ein, in einem Innenraum (3) des Ventilgehäuses (2) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung von einem Ventilantrieb (4) des Ventils (1) hin und her bewegbar gelagertes Verschlussorgan (5) aufweist, wobei das Verschlussorgan (5) in der Schließstellung Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) verschließt und in der Öffnungsstellung die Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) freigibt, wobei die Anordnung ein Anbauteil (8) und das Anbauteil (8) ein Anbauteilgehäuse (9) und ein Schubrohr (10) aufweist und das Schubrohr (10) verschiebbar in dem Anbauteilgehäuse (9) gelagert ist, wobei das Anbauteilgehäuse (9) und das Schubrohr (10) gemeinsam einen Leitungshohlraum (11) des Anbauteils (8) zum Hindurchleiten eines Fluides durch das Anbauteil (8) umschließen und das Anbauteilgehäuse (9) außen am Ventilgehäuse (2) befestigt ist und das Schubrohr (10) des Anbauteils (8) durch den Innenraum (3) des Ventilgehäuses (2) hindurchschiebbar ist, wenn sich das Verschlussorgan (5) in der Öffnungsstellung befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Ventil, insbesondere einem Vakuumventil, wobei das Ventil ein Ventilgehäuse und ein, in einem Innenraum des Ventilgehäuses zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung von einem Ventilantrieb des Ventils hin und her bewegbar gelagertes Verschlussorgan aufweist und im Ventilgehäuse zwei miteinander fluchtende Ventilgehäuseöffnungen angeordnet sind, wobei das Verschlussorgan in der Schließstellung die Ventilgehäuseöffnungen verschließt und in der Öffnungsstellung die Ventilgehäuseöffnungen freigibt.
Ventile der genannten Art, insbesondere auch in Form von Vakuumventilen, sind in zahlreichen Ausgestaltungsformen bekannt. Insbesondere in der Vakuumtechnik können immer dann Probleme mit Verschmutzungen im Innenraum des Ventilgehäuses auftreten, wenn entsprechend kontaminierte bzw. verschmutzte Fluide durch das Ventil und damit auch durch den Innenraum des Ventilgehäuses hindurchgeleitet werden.
In der WO 2011/105737 A2 ist dieses Problem bereits erkannt und in 1 dieser Schrift auch bildlich dargestellt. Um die Kontamination des Innenraums des Ventilgehäuses zu vermeiden, schlägt die WO 2011/105737 einen rohrartigen Fortsatz am Verschlussorgan vor, welcher in der Öffnungsstellung des Verschlussorgans dafür sorgt, dass das Rohr die Ventilgehäuseöffnungen so verbindet, dass die durch das geöffnete Ventil hindurchtransportierten Fluide nicht in den sonstigen Innenraum des Ventilgehäuses eindringen können. Hierzu sieht die WO 2011/105737 A2 ein spezielles, relativ kompliziert aufgebautes Verschlussorgan vor, bei dem die Mittel zur Verhinderung der Kontamination des Innenraums des Ventilgehäuses auch selbst dauerhaft im Innenraum des Ventilgehäuses angeordnet sind. Das Ventilgehäuse muss hierzu speziell angepasst und relativ groß ausgeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Lösung zur Beseitigung des genannten Problems bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Anordnung gemäß Patentanspruch 1 vor.
Es ist somit erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Anordnung ein Anbauteil aufweist, wobei das Anbauteil ein Anbauteilgehäuse und ein Schubrohr aufweist und das Schubrohr verschiebbar in dem Anbauteilgehäuse gelagert ist, wobei das Anbauteilgehäuse und das Schubrohr gemeinsam einen Leitungshohlraum des Anbauteils zum Hindurchleiten eines Fluides durch das Anbauteil umschließen und das Anbauteilgehäuse außen am Ventilgehäuse befestigt ist und das Schubrohr des Anbauteils durch den Innenraum des Ventilgehäuses hindurchschiebbar ist, wenn sich das Verschlussorgan in der Öffnungsstellung befindet.
Im Gegensatz zum oben genannten Stand der Technik sind die Mittel zur Verhinderung der Kontamination des Innenraums des Ventilgehäuses somit nicht mehr Teil des Ventils selbst, sondern in Form eines Anbauteils gefertigt. Dieses Anbauteil kann fix aber auch zerstörungsfrei lösbar am Ventilgehäuse befestigt werden. Das im Anbauteilgehäuse verschiebbar gelagerte Schubrohr kann durch den Innenraum des Ventilgehäuses hindurchgeschoben werden, sodass durch den Leitungshohlraum des Anbauteilgehäuses und des Schubrohres kontaminierte Fluide durch das Ventilgehäuse hindurchgeführt werden können, ohne dass sie in den das Schubrohr umgebenden Bereich des Innenraums des Ventilgehäuses eindringen können. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Fluide beim Hindurchleiten durch das Ventilgehäuse ausschließlich durch den Leitungshohlraum des Anbauteils und des Schubrohres strömen und damit der restliche Teil des Innenraums des Ventilgehäuses und damit vor allem auch das Verschlussorgan nicht kontaminiert werden kann.
Dadurch, dass es sich bei dem Anbauteil um ein zumindest zunächst vom Ventil separates Teil handelt, können durch eine erfindungsgemäße Anordnung des Anbauteils am Ventil auch beliebige bereits existierende Ventile nachgerüstet werden, um diese Ventile speziell für den Betrieb mit schmutzigen bzw. kontaminierten Fluiden auszurüsten. Erfindungsgemäß wird das Anbauteilgehäuse außen am Ventilgehäuse befestigt. Das Anbauteilgehäuse befindet sich also außerhalb des Innenraums des Ventilgehäuses. Wie bereits oben gesagt, ist es zwar grundsätzlich möglich, das Anbauteilgehäuse am Ventilgehäuse dauerhaft bzw. materialschlüssig, z.B. durch Verschweißen, Verlöten oder dergleichen, anzubringen. Günstigerweise handelt es sich aber um eine zerstörungsfrei lösbare Art der Befestigung des Anbauteilgehäuses am Ventilgehäuse. Es kann sich z.B. um Verschraubungen, Klemmverbindungen oder dergleichen handeln.
Bei der Öffnungsstellung des Verschlussorgans, bei der das Schubrohr des Anbauteils durch den Innenraum des Ventilgehäuses hindurchschiebbar ist, handelt es sich günstigerweise um die maximale Öffnungsstellung des Verschlussorgans. Günstigerweise gibt das Verschlussorgan in dieser maximalen Öffnungsstellung die Ventilgehäuseöffnungen vollständig frei. Die Ventilgehäuseöffnungen sind die Öffnungen im Ventilgehäuse, durch die das Fluid in den Innenraum des Ventilgehäuses einströmen und aus diesem ausströmen kann, wenn sich das Schubrohr nicht dort befindet. Durch das Miteinander-Fluchten der Ventilgehäuseöffnungen sind diese so relativ zueinander angeordnet, dass das Schubrohr auch durch sie beide hindurchgeschoben werden kann. Erfindungsgemäße Anordnungen können mit sehr vielen an sich bekannten Ventilen ausgebildet werden. Diese Vielfalt der Möglichkeiten gilt insbesondere auch für die Verschlussorgane der Ventile. Diese können je nach Form und Größe der Ventilgehäuseöffnungen sehr unterschiedlich ausgebildet sein. Es kann sich bei den Verschlussorganen um Verschlussplatten bzw. -teller aber auch um Nadeln oder andere Verschlussorgane handeln.
Bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung sehen vor, dass das Schubrohr des Anbauteils durch die Ventilgehäuseöffnungen des Ventilgehäuses hindurchschiebbar ist, wenn sich das Verschlussorgan in der Öffnungsstellung befindet. Das Verschlussrohr kann dann in der hindurchgeschobenen Endstellung gleichzeitig beide Ventilgehäuseöffnungen durchdringen.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Leitungshohlraum des Anbauteils in einer durch die Ventilgehäuseöffnungen des Ventilgehäuses hindurchgeschobenen Endstellung des Schubrohres gegen den Innenraum des Ventilgehäuses abgedichtet ist. Hierdurch wird besonders gut verhindert, dass durch den Leitungshohlraum des Anbauteils hindurchtransportierte kontaminierte Fluide in den sonstigen Innenraum des Ventilgehäuses eindringen können. Der Grad der Abdichtung kann an die jeweiligen Druckverhältnisse und sonstigen, bei der jeweiligen Ausführungsform zu beachtenden Gegebenheiten angepasst sein. Die Abdichtung sollte jedenfalls so ausgebildet sein, dass kein Fluid aus dem Leitungshohlraum in den Innenraum des Ventilgehäuse gelangen kann. Zur Abdichtung können an sich bekannte Dichtringe zwischen Ventilgehäuse und der Außenfläche des Schubrohres vorgesehen sein. Das Schubrohr kann aber auch in einer Art Passsitz oder dergleichen in den die Ventilgehäuseöffnung umgebenden Bereichen des Ventilgehäuses abdichtend angeordnet sein. Im Sinne der Abdichtung ist es auch günstig, dass das Schubrohr und/oder das Anbauteilgehäuse in sich umfangsgeschlossen ausgebildet ist bzw. sind.
Um eine Ablagerung von Kontaminanten möglichst gut zu vermeiden, sehen bevorzugte Varianten vor, dass die erfindungsgemäße Anordnung eine Temperiereinrichtung zum Temperieren des Schubrohres und/oder des Anbauteilgehäuses aufweist. Bei der Temperiereinrichtung kann es sich sowohl um eine Heizeinrichtung als auch um eine Kühleinrichtung als auch um beides handeln. Aufgabe der Temperiereinrichtung ist es, das Schubrohr und/oder Anbauteilgehäuse so zu temperieren, also auf die Temperatur zu bringen, dass eine Ablagerung von Kontaminanten aus den hindurchgeführten Fluiden möglichst vermieden oder zumindest reduziert wird.
Bevorzugt ist auch vorgesehen, dass das Schubrohr in seiner bzw. einer durch die Ventilgehäuseöffnungen des Ventilgehäuses hindurchgeschobenen Endstellung jeweils im Bereich der Ventilgehäuseöffnungen gegen das Ventilgehäuse abgedichtet ist.
Um beim geöffneten Verschlussorgan in den Innenraum des Ventilgehäuses hineingeschoben werden zu können, sehen bevorzugte Varianten der Erfindung vor, dass das Schubrohr in einer bzw. seiner durch den Innenraum des Ventilgehäuses, vorzugsweise durch die Ventilgehäuseöffnungen des Ventilgehäuses, hindurchgeschobenen Endstellung über das Anbauteilgehäuse hervorsteht. In der entgegengesetzten Endstellung kann das Schubrohr vollständig innerhalb des Anbauteilgehäuses angeordnet sein oder auch ein Stück weit noch über das Anbauteilgehäuse überstehen.
Bevorzugte Varianten der Erfindung sehen vor, dass das Ventilgehäuse pro Ventilgehäuseöffnung jeweils einen Ventilgehäuseflansch aufweist. Günstig ist dabei wenn der jeweilige Ventilgehäuseflansch die jeweilige Ventilgehäuseöffnung umgibt. Das Anbauteilgehäuse weist günstigerweise einen ventilseitigen Flansch auf, mit dem es am Ventilgehäuse, vorzugsweise an einem entsprechenden Ventilgehäuseflansch befestigt werden kann. Weiters weist das Anbauteilgehäuse vorzugsweise einen leitungsseitigen Flansch auf, welcher der Montage des Anbauteils an einer Zu- und/oder Ableitung oder einem anderen Bauteil dienen kann.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Anbauteilgehäuse einen ventilseitigen Flansch zur, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbaren, Montage des Anbauteils an dem Ventilgehäuse, vorzugsweise an einem Ventilgehäuseflansch des Ventilgehäuses, aufweist, wobei das Schubrohr, durch den ventilseitigen Flansch hindurch, durch die Ventilgehäuseöffnungen des Ventilgehäuses hindurchschiebbar ist. Günstig ist es auch, wenn das Anbauteilgehäuse einen leitungsseitigen Flansch zur, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbaren, Montage des Anbauteils an einer Zu-oder-Ab-Leitung oder einem anderen Bauteil aufweist, In bevorzugten Ausgestaltungsformen ist das Anbauteil somit günstigerweise zwischen dem Ventilgehäuse und der Zu-oder-Ab-Leitung oder einer der Zu-oder-Ab-Leitungen angeordnet.
Grundsätzlich ist es denkbar, das Anbauteil so auszugestalten, dass das Schubrohr von Hand relativ zum Anbauteilgehäuse verschiebbar ist. Bevorzugte Varianten der Erfindung sehen allerdings vor, dass das Anbauteil zumindest eine motorische Antriebseinrichtung zum Verschieben des Schubrohres relativ zum Anbauteilgehäuse aufweist. Der Begriff der motorischen Antriebseinrichtung umfasst dabei all diejenigen, beim Stand der Technik an sich bekannten Antriebseinrichtungen, welche dazu geeignet sind, die Verschiebebewegung durchzuführen, ohne diese von Hand durchführen zu müssen. Bei den motorischen Antriebseinrichtungen kann es sich z.B. um pneumatische oder hydraulische, um elektrische oder auch um andere an sich bekannte Antriebe, insbesondere Linearantriebe, handeln.
Diese motorischen Antriebseinrichtungen können ebenso unterschiedlich ausgestaltet wie auch in unterschiedlicher Art und Weise am Anbauteil angeordnet sein. Es ist z.B. möglich, dass die motorische Antriebseinrichtung außerhalb des Leitungshohlraums im Anbauteil angeordnet ist. Genauso gut sind aber auch erfindungsgemäße Ausgestaltungsformen umsetzbar, bei denen vorgesehen ist, dass die motorische Antriebseinrichtung innerhalb des Leitungshohlraums im Anbauteil angeordnet ist.
Damit das Verschlussorgan und das Schubrohr nicht miteinander kollidieren und/oder das Schubrohr immer dann ausreichend weit in den Innenraum des Ventilgehäuses geschoben ist, wenn sich das Verschlussorgan in der Öffnungsstellung, vorzugsweise in der maximalen Öffnungsstellung, befindet, sehen bevorzugte Varianten vor, dass die motorische Antriebseinrichtung zum Verschieben des Schubrohres relativ zum Anbauteilgehäuse und der Ventilantrieb miteinander synchronisiert sind. Eine solche Synchronisierung von motorischer Antriebseinrichtung und Ventilantrieb kann z.B. mittels einer Regeleinrichtung realisiert werden, welche den Ventilantrieb einerseits und die motorische Antriebseinrichtung des Anbauteils andererseits so ansteuert, dass das Schubrohr durch den Innenraum des Ventilgehäuses hindurchgeschoben wird, wenn sich das Verschlussorgan in der Öffnungsstellung befindet. Natürlich sind auch mechanische, hydraulische oder pneumatische Arten der Kopplung der motorischen Antriebseinrichtung und des Ventilantriebs zur Synchronisierung dieser beiden Antriebe denkbar.
Bei dem Ventil der erfindungsgemäßen Anordnung handelt es sich günstigerweise um ein sogenanntes Vakuumventil, also um ein Ventil, welches in der sogenannten Vakuumtechnik eingesetzt werden kann. In der Regel spricht man dann 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 nachfolgend beispielhaft in Form von erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten erläutert. Es zeigen:

1 bis 3 Darstellungen zu einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung;
4 bis 8 Darstellungen zu einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Anordnung;
9 und 10 Längsschnitte durch ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Anordnung;
11 und 12 Längsschnitte durch ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Anordnung;
13 und 14 Längsschnitte durch ein fünftes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Anordnung und
15 und 16 Längsschnitte durch ein sechstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer entsprechenden Anordnung.

1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung in einer perspektivischen Darstellung. Die 2 und 3 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung. In den 2 und 3 sind strichliert auch die Zu-oder-Ableitungen 15 dargestellt, durch die hindurch das jeweilige Fluid zur erfindungsgemäßen Anordnung hinströmt und von dieser auch wieder wegströmt. Eine dieser Zu-oder-Ableitungen 15 ist am leitungsseitigen Flansch 14 des Anbauteilgehäuses 9 angeordnet. Die andere Zu-oder-Ableitung 15 ist am vom Anbauteil 8 abgewandten Ventilgehäuseflansch 13 des Ventilgehäuses 2 angeordnet. Im Längsschnitt gemäß 2 befindet sich das Verschlussorgan 5 in der Schließstellung, in der es die Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 im Ventilgehäuse 2 verschließt. In dem Längsschnitt gemäß 3 befindet sich das Verschlussorgan 5 in der Öffnungsstellung bzw. maximalen Öffnungsstellung, in der es in diesem Ausführungsbeispiel die Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 vollständig freigibt.
Bei dem hier gezeigten Ventil 1 handelt es sich um ein an sich bekanntes, sogenanntes Keil-Vat, bei dem der Ventilantrieb 4 das Verschlussorgan 5 ausschließlich in einer linearen Richtung, nämlich parallel zur Ventilstange 20 zwischen Öffnungsstellung und Schließstellung hin und her bewegt. Der Ventilantrieb 4 kann dabei als reiner Linearantrieb z.B. als hydraulischer oder pneumatischer Antrieb, wie hier gezeigt, aber auch als elektrischer Antrieb oder in anderer Art und Weise ausgebildet sein. Entsprechend können auch andere Ventile in Form von sogenannten Mono-Vat's, bei denen der Ventilantrieb 4 das Verschlussorgan 5 ebenfalls ausschließlich in einer linearen Richtung zwischen Öffnungs- und Schließstellung hin und her bewegt wird, Teil einer erfindungsgemäßen Anordnung sein. Bei den hydraulischen oder pneumatischen Antrieben kann es sich um an sich bekannte Kolben-Zylinder-Anordnungen aber auch um Antriebe unter Verwendung zumindest eines Balgs handeln. Es können, wie nachfolgend anhand von anderen Ausführungsbeispielen auch noch gezeigt, auch magnetische Durchführungen bzw. magnetische Mitnehmer 32 oder Balgdurchführen verwendet werden, um das Schubrohr 10 mittels außerhalb des Anbauteilgehäuses 9 angeordneten Antrieben zu bewegen.
Erfindungsgemäße Anordnungen können aber genauso gut auch mit anderen, an sich bekannten Ventilen 1 ausgebildet werden. Beispielhaft kann diesbezüglich auf sogenannte L-Ventile verwiesen werden, bei denen das Verschlussorgan von einem oder mehreren Ventilantrieben nicht nur in einer sondern in zwei zueinander abgewinkelten, vorzugsweise orthogonal aufeinander stehenden, Richtungen zwischen Öffnungsstellung und Schließstellung hin und her bewegt wird. Die Erfindung ist natürlich aber auch mit sogenannten Schwenkventilen realisierbar, bei denen das jeweilige Verschlussorgan 5 des Ventils 1 nicht linear bewegt, sondern um eine Achse geschwenkt wird, um so zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung hin und her bewegt zu werden. Dass erfindungsgemäße Anordnungen grundsätzlich mit verschiedensten Arten von Ventilen 1 ausgebildet werden können, gilt insbesondere auch für Abwandlungsformen der hier gezeigten Ausführungsvarianten.
Das Anbauteil 8 und das Ventil 1 können zunächst als separate Bauteile gefertigt werden und dann, wie in 1 gezeigt, aneinander befestigt werden. In den hier gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Anbauteilgehäuse 9 hierzu einen ventilseitigen Flansch 12 auf, welcher an dem entsprechenden Ventilgehäuseflansch 13 des Ventilgehäuses 2 des Ventils 1, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbar, befestigt werden kann. An dem, dem ventilseitigen Flansch 12 gegenüberliegenden Ende weist das Anbauteilgehäuse 9 in diesem Ausführungsbeispiel einen leitungsseitigen Flansch 14 auf, an dem die in den 2 und 3 schematisiert gezeigte Zu-oder-Ableitung 15 befestigt werden kann. Auch das Ventilgehäuse 2 weist einen zweiten, vom Anbauteil 8 abgewandten Ventilgehäuseflansch 13 auf, an dem wiederum eine Zu-oder-Ableitung 15, wie in den 2 und 3 angedeutet, angeordnet sein kann. Mit diesem Ventilgehäuseflansch 13 kann das Ventil 1 aber auch direkt an einer Prozesskammer oder dergleichen befestigt werden.
In 2 befindet sich das Verschlussorgan 5 in seiner Schließstellung. Das im Anbauteilgehäuse 9 verschiebbar gelagerte Schubrohr 10 des Anbauteils 8 ist so weit aus dem Innenraum 3 des Ventilgehäuses 2 zurückgezogen, dass es nicht mit dem Verschlussorgan 5 kollidiert. Hierzu sind der Ventilantrieb 4 und die motorische Antriebseinrichtung 16 des Anbauteils 8 günstigerweise, z.B. über eine hier nicht dargestellte Regeleinrichtung, so miteinander synchronisiert, dass die Positionen und Bewegungen des Verschlussorgans 5 und des Schubrohres 10 so miteinander abgestimmt werden können, dass es zu keiner Kollision kommt.
Das Anbauteilgehäuse 9 und das Schubrohr 10 bilden gemeinsam einen Leitungshohlraum 11 des Anbauteils 8 aus, durch den Fluide durch das Anbauteil 8 und in der entsprechend ausgefahrenen Stellung des Schubrohres 10 gemäß 3 auch durch das Ventilgehäuse 2 hindurchgeleitet werden können.
Das Anbauteilgehäuse 9 kann, wie hier, mehrteilig aber auch einstückig aufgebaut sein. Günstigerweise umfasst es, wie hier gezeigt, sowohl einen ventilseitigen Flansch 12 als auch einen leitungsseitigen Flansch 14. Das Schubrohr 10 kann durch den ventilseitigen Flansch 12 hindurch durch die Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 des Ventilgehäuses 2 hindurchgeschoben werden. Hierzu weist das Anbauteil eine motorische Antriebseinrichtung 16 zum Verschieben des Schubrohres 10 relativ zum Anbauteilgehäuse 9 auf. Im ersten Ausführungsbeispiel ist diese motorische Antriebseinrichtung 16 außerhalb des Leitungshohlraumes 11 im Anbauteil 8 angeordnet. Die motorische Antriebseinrichtung 16 des ersten Ausführungsbeispiels weist einen ringförmigen, um das Schubrohr 10 im Anbauteilgehäuse 9 umlaufenden Zylinder 17 auf. Dieser Zylinder 17 wird in diesem Ausführungsbeispiel vom fix am Schubrohr 10 angeformten oder anderweitig angebrachten Kolbenring 18 in zwei Arbeitsräume unterteilt. Durch die Druckleitungen 10 können die Arbeitsräume des Zylinders 17 abwechselnd unter Druck gesetzt bzw. mit einem druckförmigen Medium beaufschlagt werden, um so in an sich bekannter Art und Weise pneumatisch oder hydraulisch das Schubrohr 10 relativ zum Anbauteilgehäuse 9 zu verschieben. Natürlich könnte diese Art der hier realisierten hydraulischen bzw. pneumatischen Antriebseinrichtungen auch durch andere Linearantriebe ersetzt werden.
In 3 ist die Situation dargestellt, bei der sich das Verschlussorgan 5 in seiner Öffnungsstellung bzw. maximalen Öffnungsstellung befindet. Das Schubrohr 10 des Anbauteils 8 ist in 3 durch den Innenraum 3 des Ventilgehäuses 2 hindurchgeschoben. Genauer gesagt ist das Schubrohr 10 des Anbauteils 8 in 3 durch die beiden Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 des Ventilgehäuses 2 hindurchgeschoben. Der Leitungshohlraum 11 des Anbauteils 8 ist in der durch die Ventilgehäuseöffnungen 6, 7 des Ventilgehäuses 2 hindurchgeschobenen Endstellung des Schubrohres 10 gemäß 3 gegen den sonstigen Innenraum 3 des Ventilgehäuses 2 abgedichtet. Hierdurch wird erreicht, dass das in der einen der Zu-oder-Ableitungen 15 heranströmende Fluid ausschließlich durch den Leitungshohlraum 11 des Anbauteilgehäuses 9 und Schubrohres 10 durch das Anbauteil 8 und auch durch das Ventilgehäuse 2 hindurchgeleitet wird, um so in die gegenüberliegende Zu-oder-Ableitung 15 zu gelangen. Durch das entsprechende Anordnen des Schubrohres 10 in der Endstellung gemäß 3 wird verhindert, dass das hindurchströmende Fluid im Bereich außerhalb des Leitungshohlraums 11 in den Innenraum 3 des Ventilgehäuses 2 eindringen kann. Hierdurch wird auch dann, wenn sehr verschmutzte Fluide transportiert werden, verhindert, dass der Innenraum 3 des Ventilgehäuses 2 und insbesondere auch das Verschlussorgan 5 kontaminiert bzw. durch Schmutzablagerungen verunreinigt werden. Das Schubrohr 10 ist hierzu in seiner durch die Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 des Ventilgehäuses 2 hindurchgeschobene Endstellung jeweils im Bereich der Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 gegen das Ventilgehäuse 2 abgedichtet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird dies über entsprechende Passsitze zwischen Ventilgehäuse 2 und der Außenfläche des Schubrohres 10 erreicht. Es können aber gegebenenfalls auch entsprechende Dichtungen oder dergleichen vorgesehen sein, um das Schubrohr 10 an seiner Außenfläche gegen das Ventilgehäuse 2 abzudichten.
Nachfolgend wird das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der 4 bis 8 beschrieben. Es wird hier allerdings nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Bezüglich aller anderen Merkmale und Eigenschaften dieses zweiten Ausführungsbeispiels wird auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.
4 zeigt wiederum eine perspektivische Darstellung auf die erfindungsgemäße Anordnung. 5 und 6 zeigen jeweils Längsschnitte, wobei sich das Verschlussorgan 5 in 5 in seiner Schließstellung befindet und in 6 das Verschlussorgan 5 in seine maximale Öffnungsstellung zurückgezogen und das Schubrohr 10 durch die Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 und den Innenraum 3 des Ventilgehäuses 2 hindurchgeschoben ist. Der Begriff des Hindurchschiebens umfasst, allgemein gesprochen, auch die Möglichkeit, dass das Schubrohr 10 durch die eine der Ventilgehäuseöffnungen 6, 7 und den Innenraum 3 hindurchgeschoben und in die andere Ventilgehäuseöffnung 6, 7 hineingeschoben ist und mit dem Bereich des Ventilgehäuses 2, welcher die andere Ventilgehäuseöffnung 6, 7 umgibt, endet. Die 7 und 8 zeigen noch Ansichten von außen auf dieses zweite Ausführungsbeispiel.
Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel liegt im Wesentlichen darin, dass beim zweiten Ausführungsbeispiel die motorische Antriebseinrichtung 16 innerhalb des Leitungshohlraums 11 im Anbauteil 8 angeordnet ist. Dies ist besonders gut in den Schnittdarstellungen gemäß 5 und 6 zu sehen. Es handelt sich wiederum um pneumatisch aber auch hydraulisch betreibbare Ausgestaltungsformen eines motorischen Antriebs 16. Die Arbeitsräume des Zylinders 17 sind wiederum durch einen Kolben 21 voneinander getrennt und können über die entsprechenden Druckleitungen 19 mit Druck beaufschlagt werden. Über die Kolbenstange 22 und die Befestigungsrippen 23 ist der Kolben 21 mit dem Schubrohr 10 verbunden. Das Gehäuse des Zylinders 17 hingegen ist mittels der Druckleitungen 19 am Anbauteilgehäuse 9 des Anbauteils 8 fixiert. Hierdurch kann das Schubrohr 10 durch Beaufschlagen der entsprechenden Arbeitsräume im Zylinder 17 der Antriebseinrichtung 16 relativ zum Anbauteilgehäuse 9 zwischen den in 5 und 6 gezeigten Endstellung hin und her geschoben werden. Die Druckleitungen 19 haben in diesem Ausführungsbeispiel somit eine Doppelfunktion. Zum einen versorgen sie die Arbeitsräume im Zylinder 17 mit dem entsprechenden Druckmedium. Zum anderen befestigen sie aber auch das Gehäuse des Zylinders 17 am Anbauteilgehäuse 9 des Anbauteils 8. 7 zeigt eine Ansicht auf das Anbauteil 8 mit seinem leitungsseitigen Flansch 14. In der Ansicht gemäß 8 von der gegenüberliegenden Seite sieht man die Befestigungsrippen 23, welche die Kolbenstange 22 und damit den Kolben 21 mit dem Schubrohr 10 fix verbinden.
Bei den nun nachfolgend noch beschriebenen Ausführungsvarianten erfindungsgemäßer Anordnungen handelt es sich jeweils um Abwandlungsformen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der 1 bis 3. Allen diesen weiteren Varianten der Erfindung ist gemeinsam, dass die jeweilige Antriebseinrichtung 16 außerhalb des Leitungshohlraums 11 angeordnet ist. In den Ausführungsbeispielen gemäß der 9 bis 12 befindet sich die jeweilige Antriebseinrichtung 16 innerhalb des Anbauteilgehäuses 9 des jeweiligen Anbauteils 8. In den Ausführungsbeispielen gemäß der 13 bis 16 befinden sich die Linearantriebe 30 der Antriebseinrichtungen 16 sogar außerhalb des Anbauteilgehäuses 9.
Die 9, 11, 13 und 15 zeigen jeweils Längsschnitte analog zu 2, bei denen sich das Verschlussorgan 5 in der Schließstellung befindet. Die 10, 12, 14 und 16 zeigen jeweils Längsschnitte analog zu 3, bei denen sich das Verschlussorgan 5 in der Öffnungsstellung bzw. maximalen Öffnungsstellung befindet und das Schubrohr 10 durch das Ventilgehäuse 2 und die beiden Ventilgehäuseöffnungen 6 und 7 hindurchgeschoben ist.
Nachfolgend wird nur noch auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 3 eingegangen. In allem anderen wird auf die Schilderungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der 9 und 10 weist die Antriebseinrichtung 16 zum Bewegen des Schubrohres 10 innerhalb des Anbauteilgehäuses 9 einen ringförmig umlaufenden Balg 24 auf, welcher zusammen mit der zylindermantelförmig ausgebildeten Außenwand 27 des Anbauteilgehäuses 9 einen Ringraum 26 umschließt. Über die Druckleitung 19 kann dieser Ringraum 26 durch Einleitung eines entsprechend flüssigen oder gasförmigen Druckmediums mit Druck beaufschlagt werden, sodass der Kolbenring 18 mit dem daran befestigten Schubrohr 10 von der in 9 gezeigten, zurückgezogenen Stellung in die, in 10 gezeigte Endstellung verschoben werden kann. Die Dichtung 25 dichtet den Kolbenring 18 gegen die Außenwand 27 ab. Die Rückstellung ausgehend von 10 zu der Situation gemäß 9 hin, kann erfolgen, indem das Druckmedium aus dem Ringraum 26 über die Druckleitung 19 abgelassen wird und sich der Balg 24 aufgrund seiner elastischen Vorspannung wieder in den Zustand gemäß 9 zusammenzieht und dabei den Kolbenring 18 und damit das Schubrohr 10 mitnimmt. Alternativ oder ergänzend zu dieser elastischen Rückstellung aufgrund des Balgs 24 an sich, kann natürlich auch vorgesehen sein, dass das Druckmedium aus dem Ringraum 26 aktiv über die Druckleitung 19 abgesaugt wird. Auch hierdurch kann das Schubrohr 10 ausgehend von der Stellung gemäß 10 wieder in die Stellung gemäß 9 zurückgeschoben werden.
Im vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß der 11 und 12 ist auch eine Balglösung vorgesehen, um die Antriebseinrichtung 16 innerhalb des Anbauteilgehäuses 9 auszubilden. In diesem Ausführungsbeispiel gemäß der 11 und 12 grenzt der Balg 24 innerhalb des Anbauteilgehäuses 9 zwei Ringräume 26 und 29 voneinander ab. Der Ringraum 26 ist wiederum zwischen der Außenwand 27 des Anbauteilgehäuses 9 einerseits und dem Balg 24 andererseits ausgebildet. Der Ringraum 29 hingegen wird einerseits von dem Balg 24 und andererseits aber von der Innenwand 28 bzw. dem Schubrohr 10 begrenzt. Will man das Schubrohr 10 aus der Stellung gemäß 11 in die Stellung gemäß 12 bringen, so beaufschlagt man den Ringraum 29 mittels der dem leitungsseiten Flansch 14 zugewandten Druckleitung 19. Für die Rückstellung ausgehend von 12 in die Stellung gemäß 11 beaufschlagt man über die Druckleitung 19 auf der Seite des ventilseitigen Flansches 12 den Ringraum 26.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß der 13 und 14 sind die Linearantriebe 30 der Antriebseinrichtung 16 außerhalb des Anbauteilgehäuses 9 angeordnet. Es kann sich um beliebige, beim Stand der Technik an sich bekannte Linearantriebe 30 handeln. In den 13 und 14 sind die Linearantriebe 30 vereinfacht als Kolben-Zylinder-Anordnungen dargestellt. Diese können sowohl pneumatisch als auch hydraulisch betrieben werden. Es kann sich aber, wie gesagt, auch um andere, an sich bekannte Linearantriebe 30 handeln. Die Übertragung der Bewegung der Verbindungsstangen 31 mittels der Linearantriebe 30 auf das Schubrohr 10 erfolgt in diesem fünften Ausführungsbeispiel gemäß der 13 und 14 durch sogenannte magnetische Mitnehmer 32. Diese magnetischen Mitnehmer 32 werden durch jeweils zwei paarweise miteinander wechselwirkende Magnetanordnungen 33 und 34 gebildet. Die Magnetanordnungen 34 befinden sich jeweils in der jeweiligen Verbindungsstange 31 außerhalb der Außenwand 27 und damit außerhalb des Anbauteilgehäuses 9. Die damit wechselwirkenden Magnetanordnungen 33 sind jeweils im Kolbenring 18 und damit innerhalb der Außenwand 27 des Anbauteilgehäuses 9 angeordnet. Die Magnetanordnungen 33 sind über den Kolbenring 18 fix mit dem Schubrohr 10 verbunden. Die Magnetanordnungen 33 und 34 weisen bevorzugt jeweils eine Abfolge von nebeneinander angeordneten, jeweils abwechselnd gepolten Permanentmagneten auf. Die Magnetanordnungen 33 und 34 sind relativ zueinander so angeordnet, dass sich jeweils zwei einander direkt gegenüberliegende Magnete durch die Außenwand 27 hindurch anziehen. Durch diese Art der magnetischen Kopplung folgt der Kolbenring 18 und damit das Schubrohr 10 der Bewegung der Verbindungsstangen 31 mittels der Linearantriebe 30, sodass das Schubrohr 10 durch entsprechendes Betätigen der Linearantriebe 30 zwischen den Positionen gemäß 13 und 14 hin und her bewegt werden kann.
Im sechsten Ausführungsbeispiel gemäß der 15 und 16 hingegen sind die Verbindungsstangen 31 der Linearantriebe 30 mechanisch mittels Mitnehmerstegen 35 mit dem Schubrohr 10 fix verbunden. Die Mitnehmerstege 35 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch einen ringförmig ausgeführten Balg 24 und entsprechende Längsschlitze 36 in der Außenwand 27 hindurchgeführt. Der Balg 24 sorgt hierbei für eine entsprechende Abdichtung des Innenraums des Anbauteilgehäuses 9 nach außen. Über diese Art der Balgdurchführung können die Linearantriebe 30 über die Verbindungsstangen 31 und die Mitnehmerstege 35 wiederum das Schubrohr 10 zwischen den Positionen gemäß 15 und 16 hin und her schieben. Die Dichtungen 25 dichten wie in den vorab geschilderten Ausführungsbeispielen das Schubrohr 10 an seiner Außenfläche gegen das Anbauteilgehäuse 9 ab.
Bezugszeichenliste
zu den Hinweisziffern:

1: Ventil 29 Ringraum
2: Ventilgehäuse 30 Linearantrieb
3: Innenraum 31 Verbindungsstange
4: Ventilantrieb 32 magnetischer Mitnehmer
5: Verschlussorgan 33 Magnetanordnung
6: Ventilgehäuseöffnung 34 Magnetanordnung
7: Ventilgehäuseöffnung 35 Mitnehmersteg
8: Anbauteil 36 Längsschlitz
9: Anbauteilgehäuse
10: Schubrohr
11: Leitungshohlraum
12: ventilseitiger Flansch
13: Ventilgehäuseflansch
14: leitungsseitiger Flansch
15: Zu-oder-Ab-Leitung
16: Antriebseinrichtung
17: Zylinder
18: Kolbenring
19: Druckleitung
20: Ventilstange
21: Kolben
22: Kolbenstange
23: Befestigungsrippe
24: Balg
25: Dichtung
26: Ringraum
27: Außenwand
28: Innenwand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2011/105737 A2 [0003]
WO 2011/105737 [0003]

Claims

Anordnung mit einem Ventil (1), insbesondere einem Vakuumventil, wobei das Ventil (1) ein Ventilgehäuse (2) und ein, in einem Innenraum (3) des Ventilgehäuses (2) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung von einem Ventilantrieb (4) des Ventils (1) hin und her bewegbar gelagertes Verschlussorgan (5) aufweist und im Ventilgehäuse (2) zwei miteinander fluchtende Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) angeordnet sind, wobei das Verschlussorgan (5) in der Schließstellung die Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) verschließt und in der Öffnungsstellung die Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung ein Anbauteil (8) aufweist, wobei das Anbauteil (8) ein Anbauteilgehäuse (9) und ein Schubrohr (10) aufweist und das Schubrohr (10) verschiebbar in dem Anbauteilgehäuse (9) gelagert ist, wobei das Anbauteilgehäuse (9) und das Schubrohr (10) gemeinsam einen Leitungshohlraum (11) des Anbauteils (8) zum Hindurchleiten eines Fluides durch das Anbauteil (8) umschließen und das Anbauteilgehäuse (9) außen am Ventilgehäuse (2) befestigt ist und das Schubrohr (10) des Anbauteils (8) durch den Innenraum (3) des Ventilgehäuses (2) hindurchschiebbar ist, wenn sich das Verschlussorgan (5) in der Öffnungsstellung befindet.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungshohlraum (11) des Anbauteils (8) in einer durch die Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) des Ventilgehäuses (2) hindurchgeschobenen Endstellung des Schubrohres (10) gegen den Innenraum (3) des Ventilgehäuses (2) abgedichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubrohr (10) in seiner bzw. einer durch die Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) des Ventilgehäuses (2) hindurchgeschobenen Endstellung jeweils im Bereich der Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) gegen das Ventilgehäuse (2) abgedichtet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubrohr (10) in einer bzw. seiner durch den Innenraum (3) des Ventilgehäuses (2), vorzugsweise durch die Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) des Ventilgehäuses (2), hindurchgeschobenen Endstellung über das Anbauteilgehäuse (9) hervorsteht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteilgehäuse (9) einen ventilseitigen Flansch (12) zur, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbaren, Montage des Anbauteils (8) an dem Ventilgehäuse (2), vorzugsweise an einem Ventilgehäuseflansch (13) des Ventilgehäuses (2), aufweist, wobei das Schubrohr (10), durch den ventilseitigen Flansch (12) hindurch, durch die Ventilgehäuseöffnungen (6, 7) des Ventilgehäuses (2) hindurchschiebbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteilgehäuse (9) einen leitungsseitigen Flansch (14) zur, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbaren, Montage des Anbauteils (8) an einer Zu-oder-Ab-Leitung (15) oder einem anderen Bauteil aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (8) zumindest eine motorische Antriebseinrichtung (16) zum Verschieben des Schubrohres (10) relativ zum Anbauteilgehäuse (9) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die motorische Antriebseinrichtung (16) außerhalb des Leitungshohlraums (11) im Anbauteil (8) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die motorische Antriebseinrichtung (16) innerhalb des Leitungshohlraums (11) im Anbauteil (8) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die motorische Antriebseinrichtung (16) zum Verschieben des Schubrohres (10) relativ zum Anbauteilgehäuse (9) und der Ventilantrieb (4) miteinander synchronisiert sind.