DE102019130157A1 - Vacuum valve - Google Patents
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Abstract
Ein Vakuumventil umfasst ein Ventilgehäuse (1) mit einer ersten Ventilöffnung (4), die eine erste Achse (6) aufweist, und einer zweiten Ventilöffnung (5), die eine winkelig zur ersten Achse (6) stehende zweite Achse (7) aufweist, und ein Verschlussglied (10), welches parallel zur ersten Achse (6) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verfahrbar ist. In der Offenstellung des Verschlussglieds (10) ist ein von der ersten Ventilöffnung (4) bis zur zweiten Ventilöffnung (5) verlaufender Durchgangskanal durch das Vakuumventil freigegeben. Dieser weist einen Abschnitt auf, der von einem parallel zur ersten Achse (6) der ersten Ventilöffnung (4) liegenden und sich zumindest vom Bereich des Ventilsitzes (19) bis zum Bereich eines Schnittpunkts (8) zwischen der ersten Achse (6) der ersten Ventilöffnung (4) und der zweiten Achse (7) der zweiten Ventilöffnung (5) erstreckenden Rohrstück (24) gebildet wird, wobei das Ventilgehäuse (1) oder das Verschlussglied (10) das Rohrstück (24) aufweist und das Rohrstück (24) an einem der ersten Ventilöffnung (4) zugewandten ersten Ende offen ist und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende geschlossen ist und im axialen Bereich des Schnittpunktes (8) zwischen der ersten Achse (6) und der zweiten Achse (7) eine zur zweiten Ventilöffnung (4) gerichtete Seitenöffnung (26) aufweist.A vacuum valve comprises a valve housing (1) with a first valve opening (4), which has a first axis (6), and a second valve opening (5), which has a second axis (7) at an angle to the first axis (6), and a closure member (10) which can be moved parallel to the first axis (6) between an open position and a closed position. When the closure member (10) is in the open position, a passage channel extending from the first valve opening (4) to the second valve opening (5) is released through the vacuum valve. This has a section extending from a parallel to the first axis (6) of the first valve opening (4) and at least from the area of the valve seat (19) to the area of an intersection (8) between the first axis (6) of the first Valve opening (4) and the second axis (7) of the second valve opening (5) extending pipe section (24) is formed, the valve housing (1) or the closure member (10) having the pipe section (24) and the pipe section (24) on a first end facing the first valve opening (4) is open and an opposite second end is closed and in the axial area of the intersection (8) between the first axis (6) and the second axis (7) one to the second valve opening (4) has directed side opening (26).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Vakuumventil umfassend ein Ventilgehäuse mit einer ersten Ventilöffnung, die eine erste Achse aufweist, und einer zweiten Ventilöffnung, die eine winkelig zur ersten Achse stehende zweite Achse aufweist, wobei die erste und die zweite Achse sich in einem Schnittpunkt schneiden, und ein Verschlussglied, welches in einem Innenraum des Ventilgehäuses angeordnet ist und parallel zur ersten Achse zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verfahrbar ist und in der Schließstellung an einem die erste Achse umgebenden Ventilsitz des Ventilgehäuses anliegt und in der Offenstellung vom Ventilsitz abgehoben ist, wobei in der Offenstellung des Verschlussglieds ein von der ersten Ventilöffnung zur zweiten Ventilöffnung verlaufender Durchgangskanal durch das Vakuumventil freigegeben ist.The invention relates to a vacuum valve comprising a valve housing with a first valve opening, which has a first axis, and a second valve opening, which has a second axis at an angle to the first axis, the first and second axes intersecting each other, and a closure member which is arranged in an interior of the valve housing and can be moved parallel to the first axis between an open position and a closed position and, in the closed position, rests against a valve seat of the valve housing surrounding the first axis and is lifted off the valve seat in the open position, in In the open position of the closure member, a passage channel running from the first valve opening to the second valve opening is released through the vacuum valve.
Vakuumventile, bei denen die erste und die zweite Ventilöffnung des Ventilgehäuses winkelig, insbesondere rechtwinkelig, zueinander stehen und das Verschlussglied geradlinig parallel zu einer der Achsen der Ventilöffnung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verfahrbar ist, werden auch als Eckventile bezeichnet und sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. So gehen aus der
Bei Vakuumanlagen, in welchen aggressive Prozessgase eingesetzt werden, beispielsweise in der Halbleiterindustrie, besteht das Problem, dass Dichtungen von Vakuumventilen relativ rasch geschädigt werden, sodass eine häufige Wartung mit entsprechenden Standzeiten der Anlage erforderlich sind. Es wurden daher bereits Maßnahmen getroffen, um den Wartungsaufwand zu verringern. Beim aus der
Beim aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes Vakuumventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches insbesondere bei der Verwendung von aggressiven Prozessgasen vorteilhaft einsetzbar ist. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Vakuumventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object of the invention is to provide an advantageous vacuum valve of the type mentioned at the beginning, which can be used advantageously in particular when using aggressive process gases. According to the invention, this is achieved by a vacuum valve with the features of
Beim Vakuumventil gemäß der Erfindung weist der in der Offenstellung des Verschlussgliedes durch das Ventilgehäuse verlaufende Durchgangskanal einen Abschnitt auf, der von einem parallel, vorzugsweise koaxial, zur ersten Achse liegenden Rohrstück gebildet wird, mit welchem das Ventilgehäuse oder das Verschlussglied ausgestattet ist und welches sich zumindest vom Bereich des Ventilsitzes bis zum Bereich des Schnittpunkts zwischen der ersten und der zweiten Achse der ersten und zweiten Ventilöffnung erstreckt. Dieses Rohrstück ist an einem ersten Ende, welches der ersten Ventilöffnung zugewandt ist, offen und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende geschlossen. Das Rohrstück weist im axialen Bereich des Schnittpunktes zwischen der ersten und der zweiten Achse der ersten und der zweiten Ventilöffnung eine zur zweiten Ventilöffnung gerichtete Seitenöffnung auf.In the vacuum valve according to the invention, the through-channel running through the valve housing in the open position of the closure member has a section which is formed by a pipe piece lying parallel, preferably coaxial, to the first axis, with which the valve housing or the closure member is equipped and which is at least extends from the area of the valve seat to the area of the intersection between the first and second axes of the first and second valve openings. This pipe section is open at a first end facing the first valve opening and closed at an opposite second end. In the axial region of the point of intersection between the first and the second axis of the first and the second valve opening, the pipe section has a side opening directed towards the second valve opening.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann ein Gasstrom eines aggressiven Prozessgases effektiv am Dichtring, durch den im geschlossenen Zustand des Vakuumventils das Verschlussglied gegenüber dem Ventilsitz abgedichtet ist, vorbeigeleitet werden, sodass möglichst wenig des Prozessgases mit dem Dichtring in Berührung kommt.Due to the design according to the invention, a gas flow of an aggressive process gas can effectively bypass the sealing ring, which seals the closure member from the valve seat when the vacuum valve is closed, so that as little as possible of the process gas comes into contact with the sealing ring.
In einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung weist das Ventilgehäuse das Rohrstück auf, wobei das Rohrstück mit seinem ersten Ende an der Innenseite (=gehäuseinnenseitig) einer Gehäusevorderwand des Verschlussgliedes angebracht ist oder einstückig mit der Gehäusevorderwand ausgebildet ist. Das Rohrstück erstreckt sich also ausgehend von der Gehäusevorderwand in den Innenraum des Ventilgehäuses. Das Verschlussglied ist topfförmig ausgebildet und umgibt in der Schließstellung, in welcher es am Ventilsitz anliegt, das Rohrstück. Das Rohrstück wird also in der Schließstellung des Verschlussglieds vom Innenraum des topfförmigen Verschlussgliedes aufgenommen. Der Ventilsitz ist hierbei vorteilhafterweise an der Innenseite der Gehäusevorderwand angeordnet und umgibt das Rohrstück im Bereich seines ersten Endes.In a first possible embodiment of the invention, the valve housing has the pipe section, the pipe section being attached with its first end to the inside (= inside of the housing) of a housing front wall of the closure member or being formed in one piece with the housing front wall. The pipe section extends from the front wall of the housing into the interior of the valve housing. The closure member is cup-shaped and surrounds the pipe section in the closed position in which it rests on the valve seat. The pipe section is thus received in the closed position of the closure member from the interior of the cup-shaped closure member. The valve seat is advantageously arranged on the inside of the front wall of the housing and surrounds the pipe section in the region of its first end.
In einer zweiten möglichen Ausführungsform der Erfindung weist das Verschlussglied das Rohrstück auf, wobei das Rohrstück mit seinem zweiten Ende an einem Basisteil des Verschlussglieds angebracht ist oder einstückig mit diesem ausgebildet ist und vom Basisteil des Verschlussglieds an seinem zweiten Ende verschlossen wird. Das erste Ende des Rohrstücks ragt hierbei in einen von der ersten Ventilöffnung ausgehenden, durch einen Anschlussstutzen des Ventilgehäuses verlaufenden Kanal, und zwar in der Offenstellung des Verschlussgliedes weniger weit als in der Schließstellung. Der Ventilsitz ist vorteilhafterweise wiederum an der Innenseite der Vorderwand des Ventilgehäuses angeordnet und umgibt das Rohrstück. Der Außendurchmesser des Rohrstücks entspricht günstigerweise dem Innendurchmesser des Anschlussstutzens abgesehen von einem erforderlichen Spiel, um eine Schiebeführung des Rohrstücks im Anschlussstutzen auszubilden. Der Außendurchmesser des Rohrstücks ist also geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Anschlussstutzens, vorzugsweise um weniger als 1mm.In a second possible embodiment of the invention, the closure member has the pipe section, the pipe section being attached with its second end to a base part of the closure member or being formed integrally therewith and being closed by the base part of the closure member at its second end. The first end of the pipe section protrudes into a channel starting from the first valve opening and running through a connecting piece of the valve housing, namely less far in the open position of the closure element than in the closed position. The valve seat is again advantageously arranged on the inside of the front wall of the valve housing and surrounds the pipe section. The outer diameter of the pipe section favorably corresponds to the inner diameter of the connecting piece, apart from the clearance required in order to form a sliding guide for the pipe section in the connecting piece. The outer diameter of the pipe section is therefore slightly smaller than the inner diameter of the connecting piece, preferably by less than 1 mm.
Der elastische Dichtring, über welchen das Verschlussglied in der Schließstellung gegenüber dem Ventilsitz abgedichtet ist, ist vorzugsweise am Ventilsitz angeordnet. Grundsätzlich denkbar und möglich wäre aber auch eine Anordnung am Verschlussglied, wie in der Figurenbeschreibung noch genauer erläutert werden wird.The elastic sealing ring, via which the closure member is sealed off from the valve seat in the closed position, is preferably arranged on the valve seat. In principle, however, an arrangement on the closure member would also be conceivable and possible, as will be explained in more detail in the description of the figures.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an der von der erste Ventilöffnung abgewandten Rückseite des Verschlussgliedes ein elastischer Zusatzdichtring angeordnet ist, der in der Offenstellung des Verschlussgliedes an eine Dichtfläche des Ventilgehäuses angedrückt ist. Es kann dadurch eine Abdichtung gegenüber dem Eindringen von aggressivem Prozessgas in den Bereich der Schiebedurchführung für die Ventilstange, von welcher das Verschlussglied getragen wird, erreicht werden.A preferred embodiment of the invention provides that an elastic additional sealing ring is arranged on the rear side of the closure member facing away from the first valve opening, which is pressed against a sealing surface of the valve housing in the open position of the closure member. In this way, a seal against the penetration of aggressive process gas into the area of the sliding leadthrough for the valve rod, by which the closure member is carried, can be achieved.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
-
1 eine Schrägsicht eines Vakuumventils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 das Vakuumventil von1 in teilweise explodiertem Zustand; -
3 eine Schrägsicht der Gehäusevorderwand mit dem daran angebrachten Anschlussstutzen und Rohrstück aus einer gegenüber1 und2 unterschiedlichen Blickrichtung; -
4 eine Ansicht auf die Rückseite des Vakuumventils; -
5 einen Schnitt entlang der Linie A-A von4 in der Offenstellung des Verschlussgliedes; -
6 einen Schnitt entlang der Line A-A von4 in der Schließstellung des Verschlussgliedes; -
7 und8 Schnitte analog den5 und6 eines vorderen Teils des Vakuumventils in der Offenstellung und Schließstellung des Verschlussgliedes für eine zweite Ausführungsform der Erfindung (ein rückseitiger Teil des Ventilgehäuses und der Antrieb sind der Einfachheit halber nicht dargestellt).
-
1 an oblique view of a vacuum valve according to an embodiment of the invention; -
2 the vacuum valve of1 in a partially exploded state; -
3rd an oblique view of the housing front wall with the connecting piece and pipe piece attached to it from an opposite1 and2 different viewing directions; -
4th a view of the rear of the vacuum valve; -
5 a section along the line AA of4th in the open position of the closure member; -
6th a section along the line AA of4th in the closed position of the closure member; -
7th and8th Cuts analogous to the5 and6th a front part of the vacuum valve in the open position and closed position of the closure member for a second embodiment of the invention (a rear part of the valve housing and the drive are not shown for the sake of simplicity).
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Vakuumventils gemäß der Erfindung ist in den
Die erste Achse
Die erste Achse
Das Ventilgehäuse
Die Ventilstange
Zwischen der am nächsten beim Innenraum
Die Kolben-Zylinder-Einheit
Auch andere Arten von Antrieben oder auch eine Handbetätigung könnten vorgesehen sein.Other types of drives or manual actuation could also be provided.
In der Schließstellung des Verschlussglieds
Die Vorderwand
Die Seitenwände des Ventilgehäuses
Im Ausführungsbeispiel ist das Ventilgehäuse
An der Innenseite der Vorderwand
In den Figuren ist eine einstückige Ausbildung der von der Vorderwand
Das Rohrstück
Bezogen auf die Richtung der ersten Achse
Der Ventilsitz
Der Dichtring
Das Verschlussglied
In der Schließstellung des Verschlussgliedes, in welcher das Verschlussglied
In der Offenstellung des Verschlussgliedes ist dieses vom Rohrstück
In der Offenstellung des Verschlussglieds
Im geschlossenen Zustand des Verschlussgliedes
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Seitenöffnung
Auch eine Ausbildung, bei welcher der Durchmesser der Seitenöffnung größer ist als der Durchmesser des Durchgangskanals, den dieser im Abschnitt von der zweiten Ventilöffnung bis zur Mündung in den Innenraum des Ventilgehäuses aufweist, ist denkbar und möglich. Die Zuführung von Prozessgas erfolgt dann vorzugsweise durch die zweite Ventilöffnung und die erste Ventilöffnung ist dann also mit dem Innenraum der Vakuumkammer verbunden, der das Prozessgas zugeführt werden soll.A design in which the diameter of the side opening is larger than the diameter of the through-channel that it has in the section from the second valve opening to the opening into the interior of the valve housing is also conceivable and possible. The supply of process gas then preferably takes place through the second valve opening and the first valve opening is then connected to the interior of the vacuum chamber to which the process gas is to be supplied.
In einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels wäre es auch denkbar und möglich, den Dichtring
An der von der ersten Ventilöffnung
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der
Ein wesentlicher Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass im zweiten Ausführungsbeispiel das Verschlussglied
Der Dichtring
Die Vorderwand
Der von der zweiten Ventilöffnung
In der Offenstellung des Verschlussgliedes
Der am Ventilsitz
Wenn durch die zweite Ventilöffnung
Der Dichtring
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung könnte der Durchmesser der Seitenöffnung
Sowohl im ersten als auch im zweiten beschriebenen Ausführungsbeispiel könnte der zweite Anschlussstutzen
Im ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel könnte der erste Anschlussstutzen
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- VentilgehäuseValve body
- 22
- erster Anschlussstutzenfirst connection piece
- 33
- zweiter Anschlussstutzensecond connection piece
- 44th
- erste Ventilöffnungfirst valve opening
- 55
- zweite Ventilöffnungsecond valve opening
- 66th
- erste Achsefirst axis
- 77th
- zweite Achsesecond axis
- 88th
- SchnittpunktIntersection
- 99
- Innenrauminner space
- 1010
- VerschlussgliedConnecting link
- 1111
- VentilstangeValve stem
- 1212th
- Dichtungpoetry
- 1313th
- Dichtungpoetry
- 1414th
- Dichtungpoetry
- 1515th
- Kolben-Zylinder-EinheitPiston-cylinder unit
- 1616
- Bohrungdrilling
- 1717th
- RingraumAnnulus
- 1818th
- DichtflächeSealing surface
- 1919th
- VentilsitzValve seat
- 2020th
- DichtringSealing ring
- 2121st
- VorderwandFront wall
- 2222nd
- Dichtungpoetry
- 2323
- RückwandBack wall
- 2424
- RohrstückPipe section
- 2525th
- Deckelcover
- 2626th
- SeitenöffnungSide opening
- 2727
- BasisteilBase part
- 2828
- Wandwall
- 2929
- ZusatzdichtungAdditional seal
- 3030th
- DichtflächeSealing surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- JP 3210186 U [0004]JP 3210186 U [0004]
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