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Die Erfindung betrifft ein Vakuumventilsystem zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen einer Öffnung oder eines Volumens für ein Vakuumtransportsystem.
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Allgemein sind Vakuumventile zum im Wesentlichen gasdichten Schliessen eines Fliesswegs, Strömungswegs oder Strahlengangs, der durch eine in einem Ventilgehäuse ausgeformte Öffnung führt, in unterschiedlichen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Vakuumventile kommen insbesondere im Bereich der IC- und Halbleiterfertigung aber beispielsweise auch im Bereich der Elektronenmikroskopie, die ebenfalls in einer geschützten Atmosphäre möglichst ohne das Vorhandensein verunreinigender Partikel stattfinden muss, zum Einsatz.
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Beispielsweise durchlaufen in einer Fertigungsanlage für Halbleiter-Wafer oder Flüssigkristall-Substrate die hochsensiblen Halbleiter- oder Flüssigkristall-Elemente sequentiell mehrere Prozesskammern, in denen die innerhalb der Prozesskammer befindlichen Halbleiterelemente mittels jeweils einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet werden. Sowohl während des Bearbeitungsprozesses innerhalb der Prozesskammer, als auch während des Transports von Prozesskammer zu Prozesskammer müssen sich die hochsensiblen Halbleiterelemente stets in geschützter Atmosphäre - insbesondere im Vakuum - befinden. Ausserdem werden Vakuumventile auch im Bereich der Batterieherstellung eingesetzt, wobei auch hier eine atmosphärische Trennung eines Prozessbereichs von einer Umgebungsatmosphäre bereitgestellt wird. Die Prozesskammern sind beispielsweise über Verbindungsgänge miteinander verbunden, wobei die Prozesskammern mittels sogenannter Vakuumschieberventile zum Transfer der Teile von der einen zur nächsten Prozesskammer geöffnet und im Anschluss zur Durchführung des jeweiligen Fertigungsschritts gasdicht verschlossen werden können. Derartige Ventile werden aufgrund des beschriebenen Anwendungsgebiets auch als Vakuum-Transferventile bezeichnet.
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Bei einer spezifischen Vakuum- oder Hochvakuumanwendung, bei welcher verhältnismässig grosse Werkstücke zu bearbeiten sind, kann das Verschlusselement entsprechend sehr viel grösser ausfallen als z.B. für das Verschliessen einer Vakuumkammer eines Elektronenmikroskops nötig. Der Verschluss muss hierzu derart gestaltet sein, dass auch grosse Teile in die Vakuumkammer eingebracht werden können. Insbesondere kann das Verschlusselement hierzu in Form einer Türe oder eines Tors ausgestaltet sein. Hierbei verursacht somit auch schon allein das Eigengewicht des Verschlusses eine zusätzliche Beanspruchung des Ventils.
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Ein kritische Faktor für oben genannte Vakuumventile ist stets der Zeitbedarf für das sichere Öffnen und Schliessen des Ventils. Hierdurch werden Prozess- und Bearbeitungszeiten massgeblich beeinflusst. Je grösser und massiver ein Verschlusselement eines Vakuumventils ausgeführt ist, desto grössere Massen müssen bewegt werden und desto mehr Zeit wird für eine Bewegung des Verschlusselements benötigt.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Vakuumventil bereitstellen, das ein verbessertes, insbesondere in Hinblick auf Schnelligkeit und Zuverlässigkeit, Schliessen und Öffnen der Ventilöffnung bereitstellt.
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Eine andere Anwendung von Vakuumventilen ist beispielsweise im Bereich von Transportsystemen zu finden. Hierbei sind Rohrpostsysteme sowie Vakuumtransportsysteme zu nennen. Die Rohrpost ist eine Form des schnellen und personalarmen Transports von Gegenständen in kleinen, zylindrischen Behältern mittels z.B. Druckluft oder/oder Unterdruck in Röhren konstanten Kalibers (typischerweise bis ca. 20 cm).
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Ein Vakuumtransportsystem nach dem hierin vorliegenden Verständnis unterscheidet sich von einem Rohrpostsystem insbesondere in der Grösse der transportierten Objekte (deutlich grösser als 20 cm) sowie dem in dem Röhrensystem vorliegenden geringeren Innendruck. Derartige Systeme befinden sich derzeit noch in der Entwicklungsphase.
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Generell schlagen diese Vakuumtransportsysteme jeweils ein ähnliches Grundprinzip vor. Es handelt sich jeweils um ein Hochgeschwindigkeitsverkehrssystem, bei dem sich Kapseln oder andere Vehikel in einer weitgehend evakuierten Röhre mit einem Führungssystem, z.B. auf einem Schienensystem, einem Luftkissen oder magnetisch abstossend gleitend, mit sehr grosser Geschwindigkeit fortbewegen. In der Nähe von Stationen können Linearmotoren wie bei einer Magnetschwebebahn hohe Beschleunigungen ermöglichen, während bei erreichter Reisegeschwindigkeit elektrisch betriebene Kompressoren genügend Vortrieb erzeugen können. Alternativ kann ein entsprechender Antrieb seitens des in der Röhre bewegten Objekts vorgesehen sein.
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Eines solches Vakuumtransportsystem weist beispielsweise Stahlbeton-Stützen mit zwei nebeneinander liegenden Fahrröhren aus Stahl oder einem anderen geeigneten Werkstoffen, z.B. metallartigem, metallhaltigem oder betonartigem Material, auf, in denen mindestens ein Grob- oder Feinvakuum herrscht. Das Vakuum soll durch die dadurch erzielte Reduzierung des Luftwiderstands innerhalb der Transportröhre Reisegeschwindigkeiten bis knapp oberhalb der Schallgeschwindigkeit ermöglichen. In den Röhren können Kapseln oder Fahrzeuge mit Platz für mehrere Passagiere bewegt werden bzw. Lasten transportiert werden (z.B. Autos).
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Die Kapseln oder Fahrzeuge sollen möglichst reibungsarm gleitend bewegt werden. Hierzu ist z.B. die Verwendung eines elektromagnetischen Schwebesystems vorgeschlagen.
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Die Kapseln oder Fahrzeuge können beispielsweise vorwiegend aus Aluminium oder alternativen Leichtbauwerkstoffen gefertigt sein und einen Durchmesser von mindestens zwei Metern aufweisen. Ferner ist ein Leergewicht von 3 bis 3,5 Tonnen vorgeschlagen, wobei eine Zuladung zwischen 12 und 25 Tonnen vorgesehen sein kann.
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Die Transportröhren können einen Innendurchmesser von etwas mehr als dem Kapseldurchmesser und eine Wandstärke von mindestens 20 mm aufweisen. Der Innendruck kann z.B. bei ca. 100 Pascal (1 Millibar) gehalten werden. Die Stützpfeiler, die die Transportröhren tragen, können mit einem mittleren Abstand von etwa 30 Meter positioniert sein und durch Dämpfungselemente gegen Erdbeben gesichert sein. Es versteht sich, dass die Transportröhren auch zumindest teilweise unterirdisch, beispielsweise in Analogie zu einer U-Bahn etc., oder als Tunnel ausgeführt sein können.
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Ein Problem für den Betrieb eines solchen Vakuumtransportsystems ist generell die Schaffung und die Aufrechterhaltung eines gewünschten Vakuums innerhalb des Systems. Insbesondere bei einem Entladen oder Beladen oder einer Entnahme oder einem Einsetzen eines Transportvehikels in die Transportröhre können hierbei grosse Verluste des Innenvakuums auftreten.
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Ein weiteres Problem ist die Erfüllung von insbesondere behördlichen Sicherheitsauflagen, damit beim Betrieb des Systems mögliche Gefahren möglichst vermieden werden können. Insbesondere beim Transport von Personen aber auch beim Transport von Gütern (z.B. Gefahrengütern) ist es unerlässlich, dass vorgesehene Sicherheitseinrichtung in einem Notfall ein unversehrtes Bergen bzw. Evakuieren von Personen oder Gütern aus der Transportröhre ermöglichen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abtrenneinrichtung, insbesondere ein Vakuumventil, für ein Vakuumtransportsystem vorzusehen, welche die oben genannten Nachteile reduziert oder vermeidet.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere ein Vakuumventil bereitzustellen, welches ein verbessertes, insbesondere in Hinblick auf Schnelligkeit und Zuverlässigkeit, Schliessen und Öffnen des Transportsystems bereitstellt.
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Die oben genannten Aufgaben werden durch die Verwirklichung der kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Merkmale, die die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
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Der Ansatz der vorliegenden Erfindung zum Lösen der obigen Probleme im Bereich der Vakuumtransportsysteme basiert auf einer Integration einer Mehrzahl von Abtrenneinrichtungen (Ventile) entlang der Transportröhre. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Abtrenneinrichtungen können einerseits bestimmte Stationsbereiche entlang der Strecke atmosphärisch von der Röhre abgetrennt und für die Beladung und Entladung belüftete und zugänglich gemacht werden. Nach der Ladetätigkeit wird der Bereich dann wieder abgeschlossen, evakuiert und die Ventile geöffnet.
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Andererseits können die Abtrenneinrichtungen in bestimmten regelmässigen Abständen entlang der Strecke vorgesehen sein. Hiermit lässt sich im Notfall ein bestimmter Abschnitt der Transportröhre verschliessen und anschliessend belüften, damit eine Bergung von Personen und/oder Gütern eingeleitet werden kann.
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Ein erfindungsgemässes Vakuumventil stellt im geschlossenen Zustand eine verlässliche und robuste Abdichtung der Transportröhre bereit. Zudem ist eine sichere Reproduzierbarkeit der Dichtwirkung bei mehrfachen Öffnungs- und Schliessvorgängen gegeben.
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Der Ansatz der vorliegenden Erfindung zum Lösen der obigen Probleme im Bereich der (klassischen) Vakuumventile für Vakuumbearbeitungsprozesse basiert auf einer derartigen Ausgestaltung des Ventils, dass der Verschluss schnell und verlässlich geschlossen und geöffnet werden kann.
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Die Erfindung betrifft ein Vakuumventil zum (zumindest im Wesentlichen) gasdichten Verschliessen einer ersten Ventilöffnung, insbesondere für ein Vakuumtransportsystem mit einer Transportröhre zum Transport eines Objekts im Inneren entlang der Transportröhre oder für einen Vakuumbearbeitungsprozess. Das Transportsystem kann nach einem oben beschriebenen Ansatz aufgebaut sein.
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Das Vakuumventil weist einen Ventilsitz auf, der wiederum die eine Öffnungsachse definierende erste Ventilöffnung und eine erste Dichtfläche aufweist. Ein Verschlusselement des Vakuumventils ist zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen der ersten Ventilöffnung mit einer zweiten zu der ersten Dichtfläche korrespondierenden Dichtfläche vorgesehen.
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Die Komponenten Ventilsitz, Ventilöffnung und Verschlusselement können insbesondere so ausgestaltet und dimensioniert sein, dass das Vakuumventil bezüglich Grösse und Form (Durchmesser) in das Vakuumtransportsystem integrierbar ist, insbesondere so integrierbar ist, dass damit ein Transportröhrendurchmesser vollständig verschliessbar ist und vollständig freigegeben werden kann. Die Ventilöffnung korrespondiert also insbesondere mit einem Röhrendurchmesser oder ist konzentrisch zur Röhrenöffnung bereitstellbar.
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Insbesondere kann die erste und/oder die zweite Dichtfläche ein Dichtelement (Dichtung, Dichtmaterial) aufweisen. Das Dichtelement ist insbesondere aufvulkanisiert, geklebt oder geklemmt.
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Das Vakuumventil weist zudem eine Antriebseinheit zur Bereitstellung einer Bewegung des Verschlusselements relativ zum Ventilsitz derart auf, dass das Verschlusselement von einer Offenposition, in welcher das Verschlusselement die erste Ventilöffnung zumindest teilweise freigibt, in eine Schliessposition, in welcher das Verschlusselement die erste Ventilöffnung zur Bereitstellung eines gasdichten Verschliessens der ersten Ventilöffnung vollständig überdeckt, und zurück verstellbar ist.
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Das Verschlusselement ist derart flexibel ausgebildet, dass eine räumliche Ausdehnung des Verschlusselements in der Schliessposition in eine Richtung parallel zur Öffnungsachse in Abhängigkeit eines anliegenden Differenzdrucks variabel ist.
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In anderen Worten kann das Verschlusselement damit insbesondere bei einem anliegenden Differenzdrucks gekrümmt werden.
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Durch die flexible Ausgestaltung des Verschlusselements kann dieses Element weniger massiv und damit leichter ausgeführt sein. Damit kann eine schnellere Bewegung des Verschlusselements bereitgestellt werden.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Vakuumventils kann die Öffnungsachse derart vorliegen, dass die erste Dichtfläche in eine Richtung parallel zur Öffnungsachse weist und die erste Dichtfläche sich orthogonal zur Öffnungsachse erstreckt.
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In einer Ausführungsform kann durch eine Erstreckung der ersten Dichtfläche eine erste Dichtebene definiert sein und die Öffnungsachse sich orthogonal zur ersten Dichtebene erstrecken.
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Gemäss einer Ausführung der Erfindung kann ein Oberflächenverlauf oder eine Oberflächengrösse des Verschlusselements in Abhängigkeit eines anliegenden Differenzdrucks variabel sein. Beispielsweise kann bei sehr geringem oder keinem Differenzdruck die Oberfläche des Verschlusselements weitgehend in einer flachen Ebene liegen, wobei bei einer Vergrösserung des Differenzdrucks die Verschlussoberfläche gekrümmt und damit vergrössert wird.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Vakuumventils betrifft eine Erstreckungsrichtung des Verschlusselements, die in der Offenposition unterschiedlich zu einer Erstreckungsrichtung des Verschlusselements in der Schliessposition sein kann. Z.B. erstreckt sich das Verschlusselement in der Schliessposition im Wesentlichen orthogonal zur Öffnungsachse, wobei das Verschlusselement sich in der Offenposition weitgehend parallel zur Öffnungsachse erstreckt oder in einem aufgerollten Zustand entlang einer Aufrollachse erstreckt. Die Aufrollachse kann insbesondere orthogonal zur Öffnungsachse und orthogonal zur Erstreckungsrichtung des Verschlusselements in der Schliessposition liegen.
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Insbesondere kann die Erstreckungsrichtung des Verschlusselements sich bei oder während einer Verstellung aus der Offenposition in die Schliessposition (oder in umgekehrter Richtung) ändern.
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In einer Ausführungsform kann eine Ausrichtung der zweiten, verschlussseitigen Dichtfläche sich bei einer Bewegung von der Offenposition in die Schliessposition oder von der Schliessposition in die Offenposition ändern, insbesondere wobei die zweite Dichtfläche in der Schliessposition im Wesentlichen in einer Ebene vorliegt und in der Offenposition gekrümmt oder spiralförmig (z.B. aufgerollt) vorliegt.
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Das Verschlusselement kann aufrollbar ausgebildet sein. Das Verschlusselement kann hierzu beispielsweise als eine Art Vorhang oder segmentiert ausgeführt sein.
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Das Verschlusselement kann also vorhangartig oder rolltorartig ausgebildet sein.
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In einer Ausführung kann das Verschlusselement segmentiert sein, wobei einzelne Segmente des Verschlusselements starr ausgebildet sind und benachbarte Segmente mittels einer flexiblen Verbindung, z.B. mittels eines Seilzuges oder mittels jeweiliger (z.B. gasdicht mit den Segmenten verbundenen) Zwischenmembranen, verbunden sind und/oder wobei die benachbarten Segmente ein Dichtelement, insbesondere jeweils ein Dichtelement, aufweisen.
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Die flexible Verbindung kann eine Beweglichkeit des gesamten Verschlusselements bereitstellen. Insbesondere wenn die flexible Verbindung als Zugseil ausgebildet ist und die Segmente verbindet, kann das Verschlusselement z.B. seitlich geführt in einer Schiene in definierte Position bezüglich der Ventilöffnung gebracht werden, z.B. mittels Auf- oder Abrollen des Zugseils.
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In einer Ausführungsform weist das Verschlusselement einen textilbasierten und/oder gewebeartigen Werkstoff auf oder ist aus diesem gefertigt. Ein derartiger Werkstoff kann z.B. ein metallisches Gewebe, ein Metallgestrick oder eine andere (z.B. aramidfaserhaltige) Textilie sein.
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Als textilbasierter und/oder gewebeartiger Werkstoff ist hier auch ein textiler Rohstoff (z.B. Naturfasern, Chemiefasern) und ein nichttextiler Rohstoff umfasst. Diese Rohstoffe können zu linien-, flächenförmigen und räumlichen Gebilden verarbeitet werden und in dieser Form damit zumindest teilweise das Verschlusselement verkörpern.
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Der textilbasierte und/oder gewebeartige Werkstoff kann insbesondere eine für den Einsatz in einem Vakuumtransportsystem erforderliche Robustheit und Widerstandsfähigkeit des Verschlusselements bereitstellen.
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So kann dieser Werkstoff beispielsweise solche Kräfte aufnehmen und ableiten, die aufgrund eines anliegenden Differenzdrucks auf das Verschlusselement wirken.
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In einer Ausführungsform weist das Verschlusselement eine flexible und gasdichte Absperrkomponente auf. Die Absperrkomponente kann z.B. einen folien-, gummi- oder membranartigen Werkstoff aufweisen. Die Absperrkomponente kann insbesondere als gasdichte Matte oder metallische Dichtfolie ausgebildet sein.
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In einer Ausführungsform weist das Verschlusselement ein Laminat auf. Das Laminat kann beispielsweise eine Kombination aus dem textilbasierten und/oder gewebeartigen Werkstoff und der Absperrkomponente sein.
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Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann das Vakuumventil einen weiteren Ventilsitz aufweisen und der weitere Ventilsitz kann wiederum eine zweite Ventilöffnung und eine die zweite Ventilöffnung umlaufende dritte Dichtfläche aufweisen, wobei die zweite Ventilöffnung der ersten Ventilöffnung gegenüberliegt und eine durch die zweite Ventilöffnung definierte Öffnungsachse koaxial oder parallel zur Öffnungsachse der ersten Ventilöffnung verläuft.
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Der weitere Ventilsitz ist gegenüberliegend zum Ventilsitz angeordnet und das Verschlusselement ist zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen der zweiten Ventilöffnung ausgebildet und weist eine mit der dritten Dichtfläche korrespondierende vierte Dichtfläche auf, wobei die vierte Dichtfläche in eine entgegengesetzte Richtung relativ zur zweiten Dichtfläche weist.
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Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann der Ventilsitz des Vakuumventils zwei Dichtflächen, insbesondere die erste und die dritte Dichtfläche, aufweisen. Die Dichtflächen sind hierbei insbesondere gegenüberliegende angeordnet.
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Im Unterschied zur vorgängig beschriebenen Ausführungsform verfügt das Vakuumventil hier über einen Ventilsitz, anstelle von zwei Ventilsitzen. Beide Varianten mit zwei sitzseitigen Dichtflächen stellen eine beidseitige Abdichtbarkeit der Transportröhre bzw. von zwei durch die Dichtflächen zumindest teilweise begrenzten Ventilöffnungen bereit.
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Dies kann insbesondere deshalb von Vorteil sein, wenn das Ventil als Notfallsystem zur Absperrung eines Tunnelabschnitts eingesetzt wird. Hierbei bleibt die Seite des Ventils, auf welcher ein solcher Notfall eintritt, unbestimmt. Somit muss das System bevorzugt die Möglichkeit der Abdichtung beider Seiten bereitstellen.
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In einer Ausführungsform kann das Vakuumventil einen Aktor aufweisen und der Aktor kann mit dem Ventilsitz und/oder mit der ersten Dichtfläche derart gekoppelt sein, dass der Aktor eine gesteuerte Beweglichkeit der ersten Dichtfläche in eine Richtung parallel zur Öffnungsachse bereitstellt. Der Aktor kann z.B. als Elektromotor ausgebildet sein oder pneumatisch oder hydraulisch betrieben sein.
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Insbesondere kann das Vakuumventil eine Steuerungseinheit aufweisen und die Steuerungseinheit zur derartigen Ansteuerung zumindest des Aktors eingerichtet sein, dass bei Vorliegen des Verschlusselements in der Schliessposition, insbesondere nach einer Bewegung des Verschlusselements aus der Offenposition in die Schliessposition, die erste Dichtfläche in Richtung des Verschlusselements bewegt und in Richtung der zweiten Dichtfläche gedrückt wird.
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Gemäss einer Ausführung kann die erste und/oder die zweite Dichtfläche ein Dichtmaterial aufweisen und mittels Kontaktieren des Dichtmaterials durch die erste und die zweite Dichtfläche ein gasdichtes Verschliessen der Ventilöffnung bereitstellbar sein.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Vakuumventils umläuft die erste Dichtfläche die erste Ventilöffnung zumindest teilweise, insbesondere vollständig.
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Zur Bereitstellung einer vollständigen Abdichtung der Ventilöffnung kann eine Kombination oder Überlagerung von mehreren Dichtflächen vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Dichtfläche zur seitlichen und eine andere Dichtfläche zur unteren Abdichtung vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform kann das Verschlusselement ein Expansionselement aufweisen, dessen Volumen und/oder Oberfläche in Abhängigkeit eines in dem Expansionselement vorliegenden Innendrucks variabel ist. Das Expansionselement weist die zweite Dichtfläche auf.
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Insbesondere kann das Expansionselement in der Schliessposition die erste Ventilöffnung umlaufen und die zweite Dichtfläche durch Vergrösserung des Innendrucks mit der ersten Dichtfläche in Kontakt gebracht werden, insbesondere verpresst werden.
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Das Expansionselement kann schlauchartig oder als Schlauch ausgebildet sein.
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Das Expansionselement kann so durch eine Druckbeaufschlagung im Inneren des Expansionselements eine Abdichtung der Ventilöffnung bereitstellen. Eine Vergrösserung des Innendrucks führt zu einer Expansion bzw. zunehmenden Ausdehnung des Volumens oder der Oberfläche des Expansionselements. Durch die Expansion erreicht die zweite Dichtfläche in der Schliessposition die erste Dichtfläche des Ventilsitzes, wobei mittels einer dazwischenliegenden Dichtung eine Abdichtung der Ventilöffnung bereitgestellt werden kann.
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Insbesondere kann das Expansionselement an eine Fläche oder Kante des Ventilsitzes (aufgrund einer durch einen Differenzdruck an dem Expansionselement anliegenden Kraft) gedrückt oder gezogen werden und dadurch eine Abdichtung der Ventilöffnung bereitstellen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Vakuumtransportsystem mit einer Transportröhre zum Transport eines Objekts im Inneren entlang der Transportröhre, wobei im Inneren der Transportröhre relativ zur umgebenden Atmosphäre ein Unterdruck, insbesondere Vakuum, bereitstellbar ist. Das Vakuumtransportsystem weist zudem ein in das Vakuumtransportsystem integriertes und mit der Transportröhre verbundenes erfindungsgemässes Vakuumventil wie hierin beschrieben auf. Der Ventilsitz stellt die erste Ventilöffnung und die erste Dichtfläche im Inneren des Vakuumtransportsystems bereit. Die erste Ventilöffnung korrespondiert im Wesentlichen mit einem Röhrenquerschnitt.
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Mittels der Antriebseinheit ist eine gesteuerte Bewegung des Verschlusselements aus der Offenposition in die Schliessposition, und zurück, bereitstellbar. Mittels des Vakuumventils ist ein Innenvolumen des Vakuumtransportsystems gesamthaft oder segmentartig verschliessbar, insbesondere abtrennbar, und kann geöffnet werden.
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Das in der Transportröhre bewegbare Objekt kann ein Transportmittel sein, insbesondere eine Kapsel oder ein Fahrzeug, wobei das Transportmittel zum Transport einer Person und/oder von Gütern ausgebildet ist.
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Das Vakuumtransportsystem kann entsprechend einen Röhrendurchmesser von mehreren Metern, insbesondere mindestens zwei Meter, aufweisen. Das Vakuumtransportsystem kann durch die Integration des Vakuumventils mit einem Notfallsystem zur Absperrung eines Tunnelabschnitts ausgebildet sein oder eine Schleusenvorrichtung zum Einbringen und Herausnehmen von Objekten in und aus dem Transportsystem aufweisen.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf den Einsatz in einem Vakuumtransportsystem. Vielmehr kann ein erfindungsgemässes Vakuumventil beispielsweise als Transferventil oder als Pumpenventil eingesetzt werden. Generell ist der Einsatz des erfindungsgemässen Vakuumventils für sämtliche vakuumbezogene Anwendungsbereiche denkbar, insbesondere für den Bereich der Halbleiterfertigung oder andere Anwendungen in Verbindung mit einer Vakuumprozesskammer.
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Die erfindungsgemässen Vorrichtungen werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen:
- 1 eine Ausführungsform eines Vakuumtransportsystems mit einem Vakuumventil zum Verschliessen oder Abtrennen einer Transportröhre des Vakuumtransportsystems;
- 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vakuumventils zum Verschliessen einer Öffnung bzw. zum Abschliessen eines Volumens;
- 3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vakuumventils zum Verschliessen einer Öffnung bzw. zum Abschliessen eines Volumens im geschlossenen Zustand;
- 4a-b eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vakuumventils zum Verschliessen einer Öffnung bzw. zum Abschliessen eines Volumens;
- 5a-b eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vakuumventils zum Verschliessen einer Öffnung bzw. zum Abschliessen eines Volumens; und
- 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vakuumventils zum Verschliessen einer Öffnung bzw. zum Abschliessen eines Volumens.
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1 zeigt auf schematische Weise einen Ausschnitt einer beispielhaften Transportröhre 1 eines Vakuumtransportsystems. Die Röhre 1 setzt sich bevorzugt aus einer Vielzahl von Röhrensegmenten zusammen (siehe 2a und 2b), die durch Vakuumventile (siehe 3a und 3b) zueinander absperrbar sind.
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Eine Flutung mit Luft bzw. ein Druckausgleich mit der Umgebung ist aus Sicherheitsgründen relevant. Zum Beispiel könnte bei einem Vehikel 4, das im Inneren der Transportröhre 1 bewegt wird, eine Komplikation K auftreten wie etwa ein medizinischer Notfall, ein Leck im Vehikelgehäuse oder ein Brand. In einer solchen Notsituation ist gewünscht, dass das Vehikel 4 schnellstmöglich anhalten soll. Sofern die Lage es zulässt könnte das Vehikel 4 in einem definierten Transportröhrensegment halten, oder auch in einem beliebigen Segment, wobei dann bevorzugt Sensoren zur Detektierung des Vehikels 4 vorhanden sind.
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Kommt das Vehikel 4 so zum Stehen, dass ein Ventil nicht schliessen kann, so kann vorteilhaft auf das nächstverfügbare Ventil zugegriffen werden. Anderenfalls könnte auch eine Vorrichtung vorgesehen sein, die das Vehikel 4 derart verschiebt, dass der Ventilbereich frei wird und das Ventil schliessen kann.
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Das Vehikel 4 kann etwa eine Kapsel oder ein Fahrzeug sein und zum Transport mindestens einer Person und/oder von Gütern ausgebildet sein.
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Das Transportsystem verfügt zudem über eine Steuerung (nicht dargestellt), insbesondere Computer, die zwei benachbarte der Vakuumventile 3a und 3b derart ansteuern kann, dass sie ein Innenvolumen des zwischenliegenden Transportröhrensegments 2a verschliessen oder öffnen. Eine vorgesehene Belüftungseinrichtung 15 kann dann (nach Verschliessen des Segments 2a), z.B. ebenfalls durch die Steuerung, angesteuert werden um durch Belüftung ein in dem Innenvolumen des zwischenliegenden Transportröhrensegments 2a vorherrschendes Vakuum oder vorherrschender Unterdruck aufzuheben.
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Insbesondere ist in einigen oder allen Röhrensegmenten eine Ent-/Beladeluke z.B. für eine Entnahme oder ein Einsetzen des Vehikels 4 vorgesehen (nicht dargestellt).
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Für ein Vakuumtransportsystem, insbesondere bei einem Transport von Personen, ist ein kritischer Faktor bei Eintreten eines Notfalls die Dauer, die für das Verschliessen eines Transportröhrensegments 2a benötigt wird. Erfindungsgemäss wird ein Vakuumventil zum Verschliessen der Transportröhre vorgeschlagen, mit welchem der Vorgang des Verschliessens oder des Öffnens verhältnismässig sehr schnell und verlässlich durchgeführt werden kann.
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2 zeigt ein erfindungsgemässes Vakuumventil 10 mit einem Ventilsitz 30 und einem Verschlusselement 20. Eine Ventilöffnung 31 und eine Öffnungsachse A sind durch den Ventilsitz 30 definiert. Eine erste Dichtfläche 32 umläuft die Ventilöffnung 31. Das Verschlusselement 20 weist eine zweite Dichtfläche 22 auf, die mit der ersten Dichtfläche 32 korrespondiert. Eine Antriebseinheit 40 ist zur Bewegung des Verschlusselements 20 vorgesehen.
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Das Verschlusselement 20 ist derart flexibel ausgebildet, dass eine räumliche Ausdehnung des Verschlusselements 20 in der Schliessposition, insbesondere bei einem geschlossenen Ventilzustand, in eine Richtung parallel zur Öffnungsachse A in Abhängigkeit eines anliegenden Differenzdrucks variabel ist.
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3 zeigt ein Beispiel für die Flexibilität des erfindungsgemässen Verschlusselements 20. Das Ventil 10 ist hier geschlossen. Die erste und die zweite Dichtfläche sind durch ein Anpressen des Ventilsitzes 30 an das Verschlusselement 20 in Kontakt. Für eine derartige Kontaktierung bzw. Verpressung kann der Ventilsitz 30 beweglich in Richtung hin zum Verschlusselement 20 ausgeführt sein.
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In der gezeigten Ausführungsform verfügt das Ventil 10 über zwei Ventilsitze 30,30', die beidseitig zu dem Verschlusselement 20 angeordnet und beweglich sind. Eine Abdichtung erfolgt hier mittels der gegenseitigen Verpressung beider Ventilsitze, wobei ein Teil des Verschlusselements, insbesondere dessen Dichtfläche 22, zwischen den Ventilsitzen vorliegt. Das Verschlusselement 20 weist hier insbesondere zwei gegenüberliegende, zu den Ventilsitzen korrespondierende Dichtflächen auf. Es versteht sich jedoch, dass eine Ausführungsform mit einer einseitigen Verpressung (nicht gezeigt) ebenso als eine erfindungsgemässe Ausführungsform zu verstehen ist.
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In den voneinander durch das geschlossene Ventil 10 getrennten Röhrensegmenten liegen unterschiedliche Drücke p1 und p2 vor. Hierdurch liegt ein Differenzdruck (Δp) an dem Ventilverschluss 20 an. Der Druck p1 ist dabei kleiner (z.B. Vakuum) als der Druck p2 in dem Röhrensegment, in dem sich das Vehikel 4 befindet. Ein derartiger Fall kann z.B. eintreten, wenn das Segment mit dem Vehikel 4 beispielsweise zu Bergungszwecken belüftet ist. Durch den anliegenden Differenzdruck wird das Verschlusselement 20 hinsichtlich seiner räumliche Ausdehnung, Durchbiegung bzw. Krümmung verändert. In anderen Worten: der Ventilverschluss 20 erfährt durch den anliegenden Differenzdruck eine Veränderung von dessen Oberflächenverlauf.
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Das Verschlusselement 20 kann ein flexibles oder elastisches Textil oder Gewebe und/oder eine gasdichte Absperrkomponente, z.B. eine Membran oder folienartige Lage, aufweisen. Insbesondere kann das Verschlusselement 20 als mehrlagige Anordnung entsprechender Materialien oder als derartiger Lagenverbund ausgeführt sein.
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Das Verschlusselement 20 kann zumindest einen mechanisch robusten, widerstandsfähigen, z.B. mit Metall, Glas- oder Kohlefaser, Kevlar oder Aramidfaser verstärkten oder enthaltenden, Werkstoff aufweisen. Diese Materialkomponente stellt insbesondere einen gewünschten Widerstand gegen Kraft- oder Druckbeaufschlagung bereit.
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Das Verschlusselement 20 kann zumindest einen thermisch stabilen und/oder diffusionsbeständigen und/oder gasdichten, insbesondere polymerhaltigen, Werkstoff aufweisen.
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Das Verschlusselement 20 kann z.B. als lagenweise Kombination oder als Verbundwerkstoff aus einem mechanisch robusten und einem abdichtenden Werkstoff bereitgestellt sein.
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Das Ventil 10 weist eine Führung zur Führung des Verschlusselements 20 auf. Die Führung kann z.B. eine Zugvorrichtung aufweisen mittels derer das Verschlusselement 20 quer zur Öffnung durch die transportrühre gezogen werden kann.
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In der Offenposition kann das Verschlusselement 20 aufgerollt (wie gezeigt) vorgehalten oder geparkt sein.
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In einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann das Verschlusselement mittels zwei Rollen bewegt und geparkt werden. Die Rollen sind dabei an gegenüberliegenden Bereichen der Tunnelwand angeordnet. Das Verschlusselement kann dabei von der ersten Rolle abgerollt werden während es auf die zweite Rolle aufgerollt wird. Das Verschlusselement, z.B. ein Tuch oder eine Plane, kann hierfür im vollständig abgerollten Zustand z.B. eine Fläche von mindestens dem doppelten Röhrendurchmesser einschliessen.
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Ein erster Teilbereich des Verschlusselements kann eine durchgängig geschlossenen Fläche zum Verschliessen des Ventilöffnung aufweisen. Ein zweiter Teilbereich des Verschlusselements kann eine Öffnung in Form und Grösse des Röhrendurchmesser aufweisen.
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In der Offenposition korrespondiert der zweite Teilbereich mit der Ventilöffnung und gibt die Öffnung frei. In der Schliessposition korrespondiert der erste Teilbereich mit der Ventilöffnung und stellt eine Verschliessbarkeit der Öffnung bereit.
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Durch die derartige Ausgestaltung kann die Plane schnell durch die Transportröhre gezogen und damit die Öffnung verschlossen werden. Diese Ausführungsform kann aufgrund der vergleichsweise geringen strukturellen Veränderungen im Röhreninneren zum Verschliessen der Öffnung eine Verminderung von allfällig beim Verschliessen oder Öffnen entstehenden Turbolenzen oder Verwirbelungen bereitstellen.
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Der Ventilsitz oder die beiden Ventilsitze können ringförmig und zur Bereitstellung eines Dichthubes ausgebildet sein. Insbesondere kann hierzu ein mit dem Ventilsitz gekoppelter oder ein in den Ventilsitz integrierter Aktor vorgesehen sein.
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Durch das vergleichsweise geringe Gewicht des Verschlusselements 20 kann diese aufgrund der kleinen Masse entsprechend schnell bewegt und geschlossen werden. Dies ist insbesondere bei Eintreten einer Notsituation in oder an dem Vakuumtransportsystem vorteilhaft.
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Die Entstehung eines entsprechenden Notfalls, d.h. beispielsweise das Auftreten eines Lecks an der Röhre oder der Ausfall der elektrischen Versorgung und damit der Ausfall des Antriebssystems, kann naturgemäss nicht vorhergesehen werden. Insbesondere kann der Ort eines solchen Notfalls nicht vorbestimmt werden. Ein solches Ereignis kann also auf beiden Seiten einer verbauten Verschlusskomponente 20 auftreten. Dies wiederum erfordert die Möglichkeit eine Abdichtung der Röhre gegen beide Seiten herstellen zu können. Dies kann durch die gezeigte beidseitige Abdichtung sichergestellt werden.
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Zum Verschliessen des Vakuumventils 10 wird der Verschluss 20 zunächst derart bewegt, dass die Ventilöffnung überdeckt ist. Diese Bewegung kann mittels der Antriebseinheit 40 und/oder der Führung bereitgestellt werden. In dieser überdeckenden Position liegt noch kein Kontakt einer Verschlussdichtfläche mit einer korrespondierenden Ventilsitzdichtfläche vor.
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Durch eine nachfolgende aktive Querbewegung mindestens eines Ventilsitzes in Richtung des Verschlusselements 20 kann dann das Abdichten erfolgen. Zur Bereitstellung der Querbewegung können z.B. Stössel oder Stempel vorgesehen sein, die mechanisch angetrieben sind und den Ventilsitz und/oder zumindest die erste Dichtfläche bewegen.
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In der gezeigten Ausführung nach 2 und 3 ist eine Schliessbewegung von unten nach oben vorgesehen. Es versteht sich jedoch, dass die Bewegung auch entgegengesetzt oder in horizontaler Richtung erfolgen kann.
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Der Ventilverschluss 20 weist insbesondere eine umlaufende Dichtfläche 22 mit Dichtung (Dichtmaterial) auf. Entsprechend verfügt der Ventilsitz 30 über eine korrespondierende Dichtfläche.
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Aufgrund der ausführungsformbedingten vergleichsweise schlanken, d.h. wenig massive und dadurch dünne Wandstärke in Richtung der Öffnungsachse, Ausführung des Verschlusses 20 kann das Abdichten der Öffnung 31 in einem vorgesehenen Unterbruch in einem Führungssystem (z.B. Schiene) für das Vehikel 4 erfolgen. Ausführungsbedingt kann die Dimension (Breite) dieses Führungssystemunterbruchs vergleichsweise klein sein und dadurch ohne merkliche Nachteile in das Transportsystem integriert werden. Durch Vorsehung einer solchen Unterbrechung kann die Integration des Ventils in das Transportsystem vergleichsweise einfach realisiert werden. Auch bringt dies den Vorteil, dass für das Verschliessen der Röhre nicht in einem ersten Schritt zunächst Teile des Führungssystems aus einem Ventilbereich entfernt werden müssen, damit eine hinreichende Kontaktierung und damit Abdichtung der Dichtflächen erreicht werden kann, sondern dass das Verschlusselement 20 direkt ohne vorangehende Schritte durch die Röhre gezogen werden kann und die gasdichte Absperrung der Röhre bereitgestellt werden kann. Hierdurch kann das Verschliessen deutlich schneller und zuverlässiger als mit bislang bekannten Lösungen durchgeführt werden.
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Die 4a und 4b zeigen eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform eines Vakuumventils 100.
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Das Vakuumventil 100 weist ein Verschlusselement 120 und eine Ventilsitz 130 auf. Der Ventilsitz 130 kann in dieser Ventilausführung eine Dichtfläche 132 und/oder eine Dichtfläche 132' als erste Dichtfläche aufweisen.
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Die zu dieser ersten Dichtfläche korrespondierende zweite Dichtfläche des Verschlusses 120 kann entsprechend als eine parallel zur Öffnungsachse A ausgerichtete Dichtfläche 122 und/oder als eine quer zur Öffnungsachse A gerichtete Dichtfläche 122' ausgebildet sein.
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Bei Vorsehung der Dichtflächen 122 und 132 umlaufen diese Dichtflächen vorzugsweise die Ventilöffnung 131, insbesondere in der Schliessposition.
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Die Flexibilität der räumlichen Ausdehnung oder des räumlichen Oberflächenverlaufs des Verschlusselements 120 ist hier durch einen segmentierten Aufbau bereitgestellt. Die einzelnen Segmente 125 sind miteinander verbunden, d.h. jeweils benachbarte Segmente sind mittels jeweiliger dazwischen befindlicher Verbindungselemente 126 gekoppelt.
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Die Segmente 125 sind insbesondere mechanisch robust und starr ausgebildet und stellen damit jedes für sich eine gasdichte Barriere dar. Die Verbindungselemente 126 können ebenfalls aus einem geeigneten, insbesondere elastischen, Dichtmaterial, z.B. Folie, Laminat oder Membran, gefertigt sein. Die Segmente 125 und die Verbindungselemente 126 können insbesondere drehbar oder kippbar relativ zueinander gelagert sein. Dabei können die Verbindungselemente 126 aus Metall gefertigt sein, insbesondere kettenartig.
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In einer Ausführungsform sind die Segmente 125 und die Verbindungselemente 126 derart miteinander verbunden, dass das Verschlusselement als Ganzes (auch in der Offenposition) einen gasdichten Ventilverschluss verkörpert. Die Übergänge zwischen den jeweiligen Segmenten 12 und den Verbindungselementen 126 sind dabei bereits gasdicht ausgestaltet.
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Die Segmentierung des Verschlusselements 120 kann insbesondere rolltorartig, z.B. ähnlich einem Garagenrolltor oder einem Rollladen, ausgeführt sein. Durch die Segmentierung kann eine vergleichsweise kompakte Bauweise bereitgestellt werden. Der Ventilverschluss 120 benötigt insbesondere in der Offenposition bzw. Parkposition (4a) wenig Bauraum.
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Die Segmente125 sind insbesondere mit einer Schiene geführt und/oder mit einem Seilzug, der durch die Verbindungselemente 126 gebildet sein kann, verbunden.
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4b zeigt den Ventilverschluss 120 in einer geschlossenen Position. Die einzelnen Segmente 125 sind dabei zusammengeführt. Durch das Zusammendrücken jeweils benachbarter Segmente und das Kontaktieren der verschlussseitigen ersten Dichtflächen mit der sitzseitigen zweiten Dichtfläche wird die Ventilöffnung 131 gasdicht verschlossen.
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Gezeigt ist ein Kontaktieren der rechts vom Verschluss 120 vorgesehenen Dichtflächen. Bei einem im rechten Röhrensegment vorliegenden geringeren Innendruck als im linken Röhrensegment kann eine solche Kontaktierung des Verschlusses 120 aufgrund der Druckdifferenz passiv erfolgen, d.h. der Verschluss 120 wird auf die Dichtfläche 132 gedrückt.
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Es versteht sich, dass das Verschlusselement 120 alternativ oder zusätzlich auf dessen linker Seite eine entsprechende Dichtfläche aufweist, die mit einer ebenfalls entsprechenden Dichtfläche seitens des Ventilsitzes in der Schliessposition korrespondiert. Hierdurch kann auch eine Abdichtung bei entgegengesetztem Differenzdruck bereitgestellt werden.
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Die ventilsitzseitigen Dichtflächen können insbesondere beweglich gelagert sein und zur Bereitstellung einer Abdichtung mittels eines Motors, pneumatisch oder hydraulisch auf das Verschlusselement 120 gepresst werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Verschlusselement 120 entlang der Öffnungsachse A beweglich sein und zur Herstellung der Abdichtung auf eine ventilsitzseitige Dichtung gedrückt werden.
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In einer Ausführungsform kann das Verschlusselement 120 bezüglich der Führung für das Verschlusselement 120 abgedichtet sein. Eine Führungsschiene kann dabei die erste Dichtfläche aufweisen.
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Eine teilweise Abdichtung der Öffnung 131 kann auch durch den Kontakt der Dichtflächen 122' und 132' bereitgestellt werden. Das untere, freie Ende des Verschlusselements 120 ist dabei auf einen bezüglich Form und Grösse korrespondierenden Anschlag gedrückt.
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Das Bereitstellen einer flächigen Gasdichtheit des Verschlusselements 120 kann durch einzelne Dichtflächen an den jeweiligen Vorderseiten und Hinterseiten (in Bewegungsrichtung bei einer Schliessbewegung) der einzelnen Segmente 125 erfolgen. Durch ein Zusammendrücken der Segmente 125 und damit derer Dichtflächen wie in 4b gezeigt entsteht dann ein die Ventilöffnung 131 vollständig gasdicht abdeckender Verschluss, vergleichbar mit einer durchgehenden Verschlusswand.
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Die 5a und 5b zeigen eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform eines Vakuumventils 200.
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Das Vakuumventil 200 weist ein Verschlusselement 220 und einen Ventilsitz auf. Der Ventilsitz weist in dieser Ventilausführung eine erste Dichtfläche 232 auf. Eine zu dieser ersten Dichtfläche 232 korrespondierende zweite Dichtfläche 222 des Verschlusses 220 ist einem Expansionselement 225 des Verschlusselements 220 zugeordnet. In den 5a und 5b sind die Dichtflächen jeweils auf der rechten Seite des Verschlusses 220 bezeichnet. Es versteht sich jedoch, dass entsprechende Dichtflächen (und Ventilsitz) auch auf der linken Seite des Verschlusses 220 vorgesehen sein können und damit eine beidseitige Abdichtung bereitgestellt werden kann.
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Das Expansionselement 225 ist derart ausgeführt und angeordnet, dass mittels Expansion des Expansionselements 225 eine Abdichtung der Ventilöffnung bereitgestellt werden kann. Das Verschlusselement 220 kann hierzu in die Schliessposition versetzt werden, wobei nach Erreichen der Schliessposition das Expansionselement 225 expandiert wird.
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Das Expansionselement 225 ist beispielsweise als schlauchartige oder taschenartige Komponente, insbesondere als Schlauch, ausgebildet. Das Expansionselement 225 kann insbesondere so gestaltet sein, dass es in der Schliessposition die Ventilöffnung umläuft. Das Expansionselement 225 kann insbesondere ein elastisches Material aufweisen oder aus einem solchen gefertigt sein.
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In der Schliessposition liegt das Expansionselement 225 in einer Gegenüberlage zum Ventilsitz vor. 5a zeigt diesen Zustand, der insbesondere nach Erreichen der Schliessposition (ausgehend von der Offenposition) oder nach einem Zusammenziehen des Expansionselements 225 vorliegt. Das Ventil 200 ist hierbei nicht dicht verschlossen.
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Zum Schliessen des Ventils 200, insbesondere der Ventilöffnung, kann das Expansionselement 225 ausgedehnt werden. Ein derartiges Ausdehnen oder Expandieren kann beispielsweise durch ein Aufblasen des Expansionselements 225 erfolgen. Hierzu wird das Innenvolumen des Expansionselements 225 z.B. mit Luft (Druckluft) oder einem anderen Fluid (Gas, Flüssigkeit etc.) gefüllt, es wird das Fluid insbesondere in das Innenvolumen des Expansionselements 225 gepumpt oder geblasen.
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Durch die Ausdehnung des Expansionselements 225 kann die verschlussseitige Dichtfläche 222 an die sitzseitige Dichtfläche 232 gedrückt werden (5b) und so eine gasdichte Absperrung der Öffnung erfolgen. Der Ventilsitz ist hierbei insbesondere so ausgestaltet, dass das Expansionselement 225 sich in einer dafür vorgesehenen Lücke oder einem Spalt verpressen kann.
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5b zeigt einen Zustand, in dem in voneinander durch das geschlossene Ventil 200 getrennten Bereichen unterschiedliche Drücke vorliegen. Hierdurch liegt ein Differenzdruck (Δp) an dem Ventilverschluss 220 an. Durch den anliegenden Differenzdruck wird das Verschlusselement 220 in Richtung des Bereichs mit kleinerem Relativdruck gewölbt.
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Zum Öffnen des Ventils 200 kann das Expansionselement 225 belüftet bzw. das Fluid aus dem Innenvolumen abgepumpt werden. Hierdurch wird die Verpressung gelöst und ein Kontakt der Dichtflächen 222 und 232 kann aufgelöst werden. Im Anschluss kann das Verschlusselement 220 z.B. aufgerollt werden.
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6 zeigt eine erfindungsgemässe Variante des Vakuumventils 200 nach 5b in geschlossenem Zustand. Das Verschlusselement 220 weist hier ebenfalls ein Expansionselement 225 auf. Im Unterschied zu der Ausführung gemäss den 5a und 5b liegt das Expansionselement 225 bei geschlossenem Ventil nicht direkt in einer dafür vorgesehenen Lücke oder einem Spalt vor, sondern wird an eine (äussere) Kante oder dafür vorgesehene Fläche gedrückt.
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Der Ventilsitz kann hierfür wie gezeigt abgeschrägt sein, wodurch eine mit dem Expansionselement 225 (z.B. Ballon oder Schlauch) zusammenwirkende Dichtfläche bereitgestellt ist. Alternativ kann der Ventilsitz auch eine Ecke oder Kante aufweisen, die das Expansionselement 225 kontaktiert. Generell kann hierbei jede Oberfläche des Ventilsitzes, die beim Verschliessen des Ventils mit dem Expansionselement 225 dichtend zusammenwirkt und/oder dafür vorgesehen ist, als korrespondierende Dichtfläche verstanden werden.
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Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Expansionselement 225 durch diese Anordnung bei einem anliegenden Differenzdruck aufgrund dieses Differenzdrucks und die dadurch entstehende Wölbung des Verschlusselements 220, insbesondere zusätzlich, auf die sitzseitige Dichtfläche gedrückt wird. Je grösser dabei der Differenzdruck ist, desto grösser kann eine an dem Expansionselement 225 ziehende Kraft und damit die Verpresskraft zwischen den Dichtflächen (zwischen Expansionselement 225 und Ventilsitz) sein.
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Es versteht sich, dass die dargestellten Figuren nur mögliche Ausführungsbeispiele schematisch darstellen. Die verschiedenen Ansätze können erfindungsgemäss ebenso miteinander sowie mit Ventilen zum Verschliessen von Transportsystemen des Stands der Technik kombiniert werden.
