DE102020102081A1 - Verbindungsvorrichtung zur Verbindung einer Ventilstange mit einem Verschlussglied eines Vakuumventils - Google Patents

Verbindungsvorrichtung zur Verbindung einer Ventilstange mit einem Verschlussglied eines Vakuumventils Download PDF

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Abstract

Verbindungsvorrichtung zur Verbindung einer Ventilstange (4) mit einem Verschlussglied (1) eines Vakuumventils, mit einem zwischen einem ersten Verbindungsteil (10) und einem zweiten Verbindungsteil (11) angeordneten Verbindungskörper (12), der eine Grundform eines durch einen Schnitt von zwei Kreiszylindern gebildeten Steinmetz-Körpers besitzt. Der Verbindungskörper (12) ist in einem Zwischenraum zwischen Armfortsätzen (24, 25) des ersten Verbindungsteils (10) und in einem Zwischenraum zwischen Armfortsätzen (26, 27) des zweiten Verbindungsteils (11) angeordnet. Gegenanlageflächen (28, 29, 30, 31) der Armfortsätze (24, 25, 26, 27) liegen an Anlageflächen (13, 14, 15, 16) des Verbindungskörpers (12) an. Die beiden Armfortsätze (24, 25, 26, 27) des jeweiligen Verbindungsteils (10, 11) nähern sich zu ihren freien Enden hin aneinander an.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung zur Verbindung einer Ventilstange mit einem Verschlussglied eines Vakuumventils, umfassend ein mit der Ventilstange verbindbares oder verbundenes oder einstückig ausgebildetes erstes Verbindungsteil, ein mit dem Verschlussglied verbindbares oder verbundenes oder einstückig ausgebildetes zweites Verbindungsteil, und einen zwischen dem ersten Verbindungsteil und dem zweiten Verbindungsteil angeordneten Verbindungskörper.
  • Im Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Vakuumventil mit einem Ventilkörper, der eine Ventilöffnung aufweist, und mit einem von einer Ventilstange getragenen Verschlussglied, welches zwischen einer Offenstellung, in der die Ventilöffnung freigegeben ist, und einer Schließstellung in der die Ventilöffnung vom Verschlussglied verschlossen ist, verstellbar ist, wobei das Verschlussglied mit der Ventilstange über eine Verbindungsvorrichtung verbunden ist.
  • Um ein, meist tellerförmige ausgebildetes, Verschlussglied mit einer Ventilstange zu verbinden, sind Verschraubungen zwischen dem Verschlussglied und der Ventilstange bekannt.
  • Um trotz vorliegenden Toleranzen im geschlossenen Zustand des Vakuumventils eine gleichmäßige Verpressung einer zwischen dem Verschlussglied und einem Ventilsitz für das Verschlussglied angeordneten elastischen Dichtung im geschlossenen Zustand des Vakuumventils zu erreichen, wobei die elastische Dichtung im allgemeinen am Verschlussglied angebracht ist, ist es bekannt, eine Beweglichkeit des Verschlussglieds gegenüber der Ventilstange zu ermöglichen. So geht beispielsweise aus der US 2002/0130288 A1 eine Verbindungsvorrichtung zwischen der Ventilstange und dem tellerförmigen Verschlussglied hervor, welche einen elastischen Block mit einem darin angeordneten Kraftübertragungsteil aufweist. Beim Anpressen des Verschlussglieds an den Ventilsitz kann sich dadurch das Verschlussglied gegenüber der Ventilstange etwas verschwenken.
  • Weitere Verbindungsvorrichtungen zwischen einem Verschlussglied und einer Ventilstange, welche eine Bewegungsmöglichkeit des Verschlussglieds gegenüber der Ventilstange zulassen, gehen aus der US 7,134,642 B2 und US 3,837,617 hervor.
  • Aus der US 2011/0108750 A1 geht eine Verbindungsvorrichtung zwischen einer Ventilstange und einem Verschlussglied hervor, welche einen verwindbaren Querträger aufweist. Eine gewisse Verschwenkung des Verschlussglieds gegenüber der Ventilstange wird durch eine Verwindung des Querträgers ermöglicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorteilhafte Verbindungsvorrichtung zur Verbindung einer Ventilstange mit einem Verschlussglied eines Vakuumventils bereitzustellen, welche eine Verstellung des Verschlussglieds gegenüber der Ventilstange um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen ermöglicht. Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Verbindungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ein erfindungsgemäßes Vakuumventil weist die Merkmale des Anspruchs 10 auf.
  • Die Verbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung weist einen Verbindungskörper mit einer Grundform eines Steinmetz-Körpers auf, wobei der Steinmetz-Körper durch einen Schnitt von zwei Kreiszylindern gebildet ist. Der Verbindungskörper weist somit primäre Anlageflächen, die von Abschnitten einer eine erste Achse umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden, sowie sekundäre Anlageflächen auf, die von Abschnitten einer Zylindermantelfläche gebildet werden, welche eine rechtwinkelig zur ersten Achse stehende zweite Achse umgibt.
  • Der Verbindungskörper ist in einem Zwischenraum zwischen Armfortsätzen des ersten Verbindungsteils und in einem Zwischenraum zwischen Armfortsätzen des zweiten Verbindungsteils angeordnet. Die Armfortsätze des ersten Verbindungsteils weisen primäre Gegenanlageflächen auf, die von Abschnitten einer die erste Achse umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden, und die Armfortsätze des zweiten Verbindungsteils weisen sekundäre Gegenanlageflächen auf, die von Abschnitten einer die zweite Achse umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden. Die primären Gegenanlageflächen liegen an den primären Anlageflächen des Verbindungskörpers an und die sekundären Gegenanlageflächen liegen an den sekundären Anlageflächen des Verbindungskörpers an.
  • Die Armfortsätze des ersten Verbindungsteils weisen an freie Enden dieser Armfortsätze anschließende Abschnitte auf, über welche sie sich zu ihren freien Enden hin aneinander annähern. Die Armfortsätze des zweiten Verbindungsteils weisen an freie Enden dieser Armfortsätze anschließende Abschnitte auf, über welche sie sich zu ihren freien hin aneinander annähern. Der Verbindungskörper ist dadurch gegen ein Abziehen vom ersten Verbindungsteil in axialer Richtung des ersten Verbindungsteils sowie gegen ein Abziehen vom zweiten Verbindungsteil in axialer Richtung des zweiten Verbindungsteils formschlüssig gesichert.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausbildung weist das zweite Verbindungsteil gegenüber dem ersten Verbindungsteil eine Beweglichkeit um zwei rechtwinkelig zueinander stehende Achsen auf, welche den Achsen der beiden Kreiszylinder entsprechen, von deren Schnitt der Steinmetz-Körper gebildet wird. Das Verschlussglied kann somit bezüglich dieser beiden rechtwinkelig zueinander stehenden Achsen gegenüber der Ventilstange verstellt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Verbindungskörper eine primäre Nut, die in einer rechtwinkelig zur ersten Achse stehenden Ebene liegt, und eine sekundäre Nut auf, die in einer rechtwinkelig zur zweiten Achse stehenden Ebene liegt. Ein am ersten Verbindungsteil befestigtes erstes Spannelement ragt in die primäre Nut und ein am zweiten Verbindungsteil befestigtes zweites Spannelement ragt in die sekundäre Nut.
  • Das Eingreifen des ersten Spannelements in die primäre Nut stellt eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungskörper und dem ersten Verbindungsteil her, welche ein Abziehen des ersten Verbindungsteils vom Verbindungskörper in eine Richtung parallel zur ersten Achse blockiert. Das Eingreifen des zweiten Spannelements in die sekundäre Nut stellt eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungskörper und dem zweiten Verbindungsteil her, welche ein Abziehen des zweiten Verbindungsteils vom Verbindungskörper in eine Richtung parallel zur zweiten Achse blockiert.
  • Die ersten und zweiten Spannelemente sind vorzugsweise stiftförmig ausgebildet und in Bohrungen der Verbindungsteile angeordnet. Die Spannelemente ragen hierbei günstigerweise jeweils in einem mittleren Abschnitt ihrer Längserstreckung über zumindest einen Teil ihres Durchmessers in die jeweilige Nut. Bevorzugt ist es, dass sich die Bohrung, in der das erste Spannelement angeordnet ist, rechtwinkelig zur ersten Achse erstreckt und die Bohrung, in der das zweite Spannelement angeordnet ist, rechtwinkelig zur zweiten Achse erstreckt.
  • Der Verbindungskörper kann vorteilhafterweise zwischen dem ersten und zweiten Spannelement geklemmt sein. Dadurch kann ein zweckmäßiger sogenannter Schwergang erreicht werden, d.h. das erste Verbindungsteil kann gegenüber dem zweiten Verbindungsteil nur durch Überwindung einer durch die Klemmung des Verbindungskörpers bewirkten Festhaltekraft verstellt werden. Es kann dadurch erreicht werden, dass sich das Verschlussglied beim ersten Schließen des Vakuumventils unter Überwindung dieser Festhaltekraft entsprechend einstellt und diese Position im Weiteren beibehält. Bei folgenden Schließvorgängen kommt es daher zu keiner weiteren Verstellung des ersten Verbindungsteils gegenüber dem zweiten Verbindungsteil, wodurch eine unerwünschte Partikelproduktion im Vakuum vermieden wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
    • 1 eine Schrägsicht eines Vakuumventils mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung zwischen der Ventilstange und dem Verschlussglied, in der Offenstellung des Verschlussglieds;
    • 2 eine Schrägsicht entsprechend 1 in der Schließstellung des Verschlussglieds;
    • 3 und 4 eine Seitenansicht und Vorderansicht;
    • 5 einen Schnitt entlang der Linie AA von 4 (nur der Körper 3 und das Anschlussstück 4 sind geschnitten);
    • 6 eine Ansicht eines Teils des Vakuumventils, umfassend die Verbindungsvorrichtung, die Ventilstange, den die Ventilstange umgebenden Faltenbalg und einen am Faltenbalg angebrachten Flansch, in eine Blickrichtung rechtwinkelig zur Ventilstange;
    • 7 einen Schnitt entlang der Linie BB von 6;
    • 8 den in 6 dargestellten Teil des Vakuumventils, aber 90° um die Längsmittelachse der Ventilstange gedreht;
    • 9 einen Schnitt entlang der Linie CC von 8;
    • 10 eine Schrägsicht des in 6 dargestellten Teils des Vakuumventils;
    • 11, 12, 13 und 14 Schrägsichten des in 6 dargestellten Teils des Vakuumventils, die Verbindungsvorrichtung nach Art einer Explosionsdarstellung auseinandergezogen dargestellt, aus unterschiedlichen Blickrichtungen;
    • 15 und 16 Darstellungen analog 6 und 8, aber im verschwenkten Zustand des zweiten Verbindungsteils gegenüber dem ersten Verbindungsteil;
    • 17 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Figuren weisen unterschiedliche Maßstäbe auf und sind teilweise vereinfacht dargestellt.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Vakuumventils mit einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung wird im Folgenden anhand der 1 bis 16 erläutert.
  • Das Vakuumventil weist ein plattenförmiges Verschlussglied 1 auf, welches auch als Ventilplatte oder Ventilteller bezeichnet werden könnte. Das Verschlussglied 1 ist zwischen einer Offenstellung (1) und einer Schließstellung ( 2) verstellbar. In der Offenstellung des Verschlussglieds ist eine Ventilöffnung 2 freigegeben, in der Schließstellung ist die Ventilöffnung 2 vom Verschlussglied 1 verschlossen. Die Ventilöffnung 2 ist in einem Körper 3 angeordnet.
  • Das Verschlussglied 1 wird von einer Ventilstange 4 getragen. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Verstellung des Verschlussglieds 1 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung lediglich durch eine axiale Verstellung der Ventilstange 4. In modifizierten Ausführungsformen der Erfindung könnte das Verschlussglied zwischen der Offen- und Schließstellung auch nach Art einer L- oder J-Bewegung verstellt werden, beispielsweise durch eine axiale Verschiebung und anschließende Verkippung der Ventilstange oder Verschiebung der Ventilstange rechtwinkelig zu ihrer Längsachse, wie dies bekannt ist.
  • Zur Verstellung der Ventilstange 4, um das Verschlussglied 1 zwischen der Offen- und der Schließstellung zu verstellen, dient ein Antrieb 5, welcher im Ausführungsbeispiel von einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit gebildet wird. Die Ventilstange 4 ist mit der Kolbenstange dieser Kolben-Zylinder-Einheit verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet.
  • Die Ventilstange 4 ist abgedichtet aus dem Vakuumbereich, in welchem das Verschlussglied 1 angeordnet ist, herausgeführt.
  • Zu diesem Zweck dient im Ausführungsbeispiel ein Faltenbalg 6. Ein Ende des Faltenbalgs ist mit dem weiter unten beschriebenen ersten Verbindungsteil 10 verbunden, das andere Ende mit einem Flansch 7, der vakuumdicht mit dem Körper 3 verbindbar ist.
  • Zur Abdichtung zwischen dem Verschlussglied 1 und dem Körper 3 im geschlossenen Zustand des Vakuumventils dient ein Dichtring 8 aus einem elastomeren Material. Dieser ist im Ausführungsbeispiel am Verschlussglied 1 angebracht, wie dies bevorzugt ist. Die Ventilöffnung 2 ist von einer Dichtfläche umgeben, die den Dichtsitz bildet, an dem der Dichtring in der Schließstellung des Verschlussgliedes 1 anliegt. Auch eine umgekehrte Anordnung (Dichtring am Körper 3, Dichtfläche am Verschlussglied 1) ist grundsätzlich denkbar und möglich.
  • Der Körper 3 kann eine Vakuumkammer sein, von der in den 1 bis 5 jeweils nur ein Teil dargestellt ist. An der Vakuumkammer ist im Bereich einer Öffnung ein Anschlussstück 9 befestigt (durch in den Figuren nicht dargestellte Schrauben), wobei zur vakuumdichten Verbindung ein zwischen der Vakuumkammer und dem Anschlussstück 9 angeordneter Dichtring diese Öffnung in der Vakuumkammer umgibt. Der Antrieb 5 ist außen am Anschlussstück 9 befestigt und die Ventilstange verläuft durch einen Kanal im Anschlussstück 9, wobei der Flansch 7 innenseitig am Anschlussstück befestigt ist (mit einem dazwischenliegenden Dichtring). In den Kanal führt eine Entlüftungsbohrung und im Kanal ist eine Führungsbuchse zur Führung der Ventilstange 4 angeordnet (nicht bezeichnet in den Figuren).
  • In einer alternativen Ausbildungsform könnte es sich beim Körper 3 um ein Ventilgehäuse handeln, von dem nur ein Teil dargestellt ist und welches eine weitere Öffnung aufweist, um in der Offenstellung des Verschlussglieds 1 einen Durchgangskanal durch das Ventilgehäuse auszubilden. Ein solches Ventilgehäuse könnte beispielsweise zwischen zwei Vakuumkammern angeschlossen sein.
  • Auch eine Ausbildung des Körpers 3 in Form eines Ventilkörpers, der als Insert in eine Vakuumkammer eingesetzt wird, sodass die Ventilöffnung mit einer Öffnung in der Kammerwand fluchtet (wobei ein die Ventilöffnung 2 umgebender Dichtring zwischen der Kammerwand und dem Körper 3 angeordnet ist), ist denkbar und möglich.
  • Zur Verbindung der Ventilstange 4 mit dem Verschlussglied 1 dient eine Verbindungsvorrichtung. Diese umfasst ein mit der Ventilstange 4 verbundenes erstes Verbindungsteil 10, ein mit dem Verschlussglied 1 verbundenes zweites Verbindungsteil 11 und einen Verbindungskörper 12.
  • Das erste Verbindungsteil 10 ist mit der Ventilstange 4 starr verbunden, beispielsweise verschraubt oder verschweißt. Auch eine einstückige Ausbildung, also eine Ausbildung durchgängig aus dem gleichen Material, ist denkbar und möglich.
  • Das zweite Verbindungsteil 11 ist starr mit dem Verschlussglied 1 verbunden, im Ausführungsbeispiel an diesem angeschraubt. Auch ein Verschweißen ist denkbar und möglich, oder auch eine einstückige Ausbildung, d.h. eine Ausbildung durchgehend aus dem gleichen Material.
  • Der Verbindungskörper 12 besitzt die Grundform eines Steinmetz-Körpers, der durch einen Schnitt von zwei Kreiszylindern gebildet ist („bicylinder“). Der Verbindungskörper 12 besitzt somit erste und zweite primäre Anlageflächen 13, 14, die von Abschnitten einer eine erste Achse 17 umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden, sowie erste und zweite sekundäre Anlageflächen 15, 16, die von Abschnitten einer eine zweite Achse 18 umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden, wobei die zweite Achse 18 rechtwinkelig zur ersten Achse 17 steht.
  • In den primären und sekundären Anlageflächen 13-16 sind Nuten 19, 20 angeordnet. Die primäre Nut 19 durchsetzt die primären Anlageflächen 13, 14, liegt in einer rechtwinkelig zur ersten Achse 17 stehenden Ebene und verläuft über einen Scheitel 22 des Verbindungskörpers 12, der dem ersten Verbindungsteil 10 zugewandt ist. Die sekundäre Nut 20 durchsetzt die sekundären Anlageflächen 15, 16, liegt in einer rechtwinkelig zur zweiten Achse 18 stehenden Ebene und verläuft über einen Scheitel 23 des Verbindungskörpers 12, der dem zweiten Verbindungsteil 11 zugewandt ist. Im Ausführungsbeispiel verlaufen die primäre Nut 19 und die sekundäre Nut 20 jeweils vollständig um den Verbindungskörper 12 herum. Sie könnten sich auch nur jeweils über Bereiche der jeweiligen Anlagefläche 13-16 erstrecken, die an den jeweiligen Scheitel 22, 23 anschließen.
  • Im Ausführungsbeispiel weist der Verbindungskörper 12 im Weiteren eine diesen durchsetzende, beispielsweise parallel zur zweiten Achse liegende, Durchgangsbohrung 21 auf. Diese könnte auch entfallen.
  • Das erste Verbindungsteil 10 besitzt zwei Armfortsätze 24, 25, welche einen Zwischenraum zwischen sich einschließen, in dem der Verbindungskörper 12 angeordnet ist. Das zweite Verbindungsteil 11 besitzt zwei Armfortsätze 26, 27, die einen Zwischenraum zwischen sich einschließen, in welchem der Verbindungskörper 12 angeordnet ist. Die Armfortsätze 24, 25 des ersten Verbindungsteils weisen primäre Gegenanlageflächen 28, 29 auf, die von Abschnitten einer die erste Achse 17 umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden. Die Armfortsätze 26, 27 des zweiten Verbindungsteils 11 weisen sekundäre Gegenanlageflächen 30, 31 auf, die von Abschnitten einer die zweite Achse 18 umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden. Die primären Gegenanlageflächen 28, 29 liegen an den primären Anlageflächen 13, 14 des Verbindungskörpers 12 an und die sekundären Gegenanlageflächen 30, 31 liegen an den sekundären Anlageflächen 15, 16 des Verbindungskörpers 12 an.
  • Abschnitte der Armfortsätze 24, 25 des ersten Verbindungsteils 10, welche an die freien Enden der Armfortsätze 24, 25 anschließen, nähern sich in Richtung zu den freien Enden der Armfortsätze 24, 25 aneinander an, d.h. der Zwischenraum zwischen den Armfortsätzen 24, 25 wird zu den freien Enden der Armfortsätze 24, 25 schmaler. Analoges gilt für die Armfortsätze 26, 27 des zweiten Verbindungsteils 11. Dadurch ist das erste Verbindungsteil 10 gegen ein Abziehen vom Verbindungskörper 12 in Richtung der Längsachse 32 des ersten Verbindungsteils 10, also auch der Ventilstange 4 (welche rechtwinkelig zur ersten Achse 17 steht) gesichert und das zweite Verbindungsteil 11 ist gegen ein Abziehen des zweiten Verbindungsteils 11 vom Verbindungskörper 12 in Richtung der Längsachse 33 des zweiten Verbindungsteils 11 (welche rechtwinkelig zur zweiten Achse 18 steht) gesichert.
  • Um ein Abziehen des ersten Verbindungsteils 10 vom Verbindungskörper 12 in eine Richtung parallel zur ersten Achse 17 zu verhindern, dient ein stiftförmiges erstes Spannelement 34. Dieses ist in einer Bohrung 36 des ersten Verbindungsteils 10 angeordnet, welche rechtwinkelig zur ersten Achse 17 verläuft. Im mittleren Bereich ihrer Längserstreckung ist die Bohrung 36 über einen Teil ihres Umfangs zum Verbindungskörper 12 hin offen und das erste Spannelement 34 ragt in einem mittleren Bereich seiner Längserstreckung über einen Teil seines Durchmessers in die primäre Nut 19 des Verbindungskörpers 12.
  • Um ein Abziehen des zweiten Verbindungsteils 11 vom Verbindungskörper 12 in eine Richtung parallel zur zweiten Achse 18 zu verhindern, dient ein stiftförmiges zweites Spannelement 35. Dieses ist in einer Bohrung 37 des zweiten Verbindungsteils 11 angeordnet, die sich rechtwinkelig zur zweiten Achse 18 erstreckt. Im mittleren Bereich ihrer Längserstreckung ist die Bohrung 37 über einen Teil ihres Umfangs zum Verbindungskörper 12 hin offen und das zweite Spannelement 35 ragt in einem mittleren Abschnitt seiner Längserstreckung über einen Teil seines Durchmessers in die sekundäre Nut 20.
  • Der mittlere Abschnitt des ersten sowie des zweiten Spannelements 34, 35 liegt exzentrisch zu den beiden Endabschnitten. Nach Einstecken des jeweiligen Spannelements 34, 35 in die jeweilige Bohrung 36, 37 kann das jeweilige Spannelement 34, 35 durch Verdrehen somit gegen den Verbindungskörper 12 verspannt werden. Der Verbindungskörper 12 ist somit im montierten Zustand zwischen den Spannelementen 34, 35 eingeklemmt.
  • Zur Montage der Verbindungsvorrichtung wird zunächst der Verbindungskörper 12 parallel zur ersten Achse 17 in den Zwischenraum zwischen die Armfortsätze 24, 25 des ersten Verbindungsteils 10 eingeschoben und dort durch Einstecken des ersten Spannelements 34 in die Bohrung 36 und Verdrehen des ersten Spannelements 34 fixiert. In der Folge wird der im ersten Verbindungsteil 10 montierte Verbindungskörper 12 parallel zur zweiten Achse 18 in den Zwischenraum zwischen die Armfortsätze 26, 27 des zweiten Verbindungsteils 11 eingeschoben und das zweite Spannelement 35 wird in die Bohrung 37 eingesteckt und durch Verdrehen gegen den Verbindungskörper 12 geklemmt. Auch eine umgekehrte Montagereihenfolge (zuerst Verbinden des Verbindungskörpers mit dem zweiten Verbindungsteil 11 und dann mit dem ersten Verbindungsteil 10) ist natürlich denkbar und möglich.
  • Wenn das Verschlussglied 1 nach Montage der Verbindungsvorrichtung das erste Mal in die Schließstellung verschoben wird, so kann sich das Verschlussglied 1 an die Winkelstellung des Ventilsitzes anpassen, sodass auch große Toleranzen ausgleichbar sind. Hierbei kann das erste Verbindungsteil 10 gegenüber dem Verbindungskörper 12 um die erste Achse 17 verschwenkt werden, unter Überwindung der Reibung zwischen diesen beiden Teilen, und/oder der Ventilkörper 12 kann gegenüber dem zweiten Verbindungsteil 11 um die zweite Achse 18 verschwenkt werden, unter Überwindung der Reibung zwischen diesen beiden Teilen. In der Folge bleibt die Ausrichtung des zweiten Verbindungsteils 11 gegenüber dem ersten Verbindungsteil 12 aufgrund der Reibung, welche den Verbindungskörper 12 in seiner vorliegenden Lage hält, bestehen.
  • 15 und 16 zeigen zur Veranschaulichung eine Lage des zweiten Verbindungsteils 11, in der dieses um einen Winkel 38 um die erste Achse 17 und um einen Winkel 39 um die zweite Achse 18 gegenüber dem ersten verbindungsteil verschwenkt ist, wobei die Schwenkwinkel gegenüber üblicherweise in der Praxis auftretenden Verhältnissen stark übertrieben dargestellt sind.
  • Ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 17 dargestellt. Der Unterschied zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, dass als Spannelemente 34, 35 hier Spiralstifte vorgesehen sind (auch Schwerspannstifte genannt). Diese sind hülsenförmig ausgebildet und weisen einen über ihre Längserstreckung durchgehenden axialen Schlitz auf. Nach dem Einpressen dieser Spannelemente 34, 35 in die Bohrungen 36, 37 ist somit der Verbindungskörper 12 bereits zwischen den Spannelementen 34, 35 verklemmt, ohne dass die Spannelemente 34, 35 noch um ihre Achse verdreht werden müssten.
  • Unterschiedliche weitere Modifikationen des gezeigten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind denkbar und möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnten die ersten und zweiten Spannelemente 34, 35 auch anders als stiftförmig ausgebildet sein. Die Verbindung mit den ersten bzw. zweiten Verbindungsteilen 10, 11 könnte dann in anderer Weise ausgebildet sein. Beispielsweise könnten, z.B. kugelförmige ausgebildete, Spannelemente in Ausnehmungen des ersten bzw. zweiten Verbindungsteils 10, 11 angeordnet sein und durch ein jeweiliges Federelement an den Boden der jeweiligen Nut 19, 20 angepresst werden.
  • Wenn ein ausreichender Reibschluss zwischen dem Verbindungskörper 12 und dem ersten Verbindungsteil 10 und zweiten Verbindungsteil 11 auch ohne das erste und/oder zweite Spannelement 34, 35 ausgebildet wird, könnte das erste und/oder zweite Spannelement 34, 35 auch entfallen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Verschlussglied
    2
    Ventilöffnung
    3
    Körper
    4
    Ventilstange
    5
    Antrieb
    6
    Faltenbalg
    7
    Flansch
    8
    Dichtung
    9
    Anschlussstück
    10
    erstes Verbindungsteil
    11
    zweites Verbindungsteil
    12
    Verbindungskörper
    13
    primäre Anlagefläche
    14
    primäre Anlagefläche
    15
    sekundäre Anlagefläche
    16
    sekundäre Anlagefläche
    17
    erste Achse
    18
    zweite Achse
    19
    primäre Nut
    20
    sekundäre Nut
    21
    Durchgangsbohrung
    22
    Scheitel
    23
    Scheitel
    24
    Armfortsatz
    25
    Armfortsatz
    26
    Armfortsatz
    27
    Armfortsatz
    28
    primäre Gegenanlagefläche
    29
    primäre Gegenanlagefläche
    30
    sekundäre Gegenanlagefläche
    31
    sekundäre Gegenanlagefläche
    32
    Längsachse
    33
    Längsachse
    34
    erstes Spannelement
    35
    zweites Spannelement
    36
    Bohrung
    37
    Bohrung
    38
    Winkel
    39
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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    • US 2011/0108750 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Verbindungsvorrichtung zur Verbindung einer Ventilstange (4) mit einem Verschlussglied (1) eines Vakuumventils, umfassend - ein mit der Ventilstange (4) verbindbares oder verbundenes oder einstückig ausgebildetes erstes Verbindungsteil (10), - ein mit dem Verschlussglied (1) verbindbares oder verbundenes oder einstückig ausgebildetes zweites Verbindungsteil (11), und - einen zwischen dem ersten Verbindungsteil (10) und zweiten Verbindungsteil (11) angeordneten Verbindungskörper (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper (12) eine Grundform eines durch einen Schnitt von zwei Kreiszylindern gebildeten Steinmetz-Körpers besitzt, welcher primäre Anlageflächen (13, 14), die von Abschnitten einer eine erste Achse (17) umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden, sowie sekundäre Anlageflächen (14, 15) aufweist, die von Abschnitten einer eine rechtwinkelig zur ersten Achse (17) stehenden zweiten Achse (18) umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden, und dass das erste Verbindungsteil (10) Armfortsätze (24, 25) besitzt, zwischen denen ein Zwischenraum liegt, in welchem der Verbindungskörper (12) angeordnet ist, und das zweite Verbindungsteil (11) Armfortsätze (26, 27) besitzt, zwischen denen ein Zwischenraum liegt, in welchem der Verbindungskörper (12) angeordnet ist, wobei die Armfortsätze (24, 25) des ersten Verbindungsteils (10) primäre Gegenanlageflächen (28, 29), die von Abschnitten einer die erste Achse (17) umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden und an den primären Anlageflächen (13, 14) des Verbindungskörpers (12) anliegen, und die Armfortsätze (26, 27) des zweiten Verbindungsteils (11) sekundäre Gegenanlageflächen (30, 31) aufweisen, die von Abschnitten einer die zweite Achse (18) umgebenden Zylindermantelfläche gebildet werden und an den sekundären Anlageflächen (15, 16) des Verbindungskörpers (12) anliegen, und wobei die Armfortsätze (24, 25) des ersten Verbindungsteils (10) in an freie Enden der Armfortsätze (24, 25) des ersten Verbindungsteils (10) anschließenden Abschnitten sich zu den freien Enden der Armfortsätze (24, 25) des ersten Verbindungsteils (10) hin aneinander annähern und die Armfortsätze (26, 27) des zweiten Verbindungsteils (11) in an freie Enden der Armfortsätze (26, 27) des zweiten Verbindungsteils (11) anschließenden Abschnitten sich zu den freien Enden der Armfortsätze (26, 27) des zweiten Verbindungsteils (11) hin aneinander annähern.
  2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper (12) eine primäre Nut (19) aufweist, die in einer rechtwinkelig zur ersten Achse (17) stehenden Ebene liegt, wobei ein am ersten Verbindungsteil (10) befestigtes erstes Spannelement (34) in die primäre Nut (19) ragt, und dass der Verbindungskörper (12) eine sekundäre Nut (20) aufweist, die in einer rechtwinkelig zur zweiten Achse (18) stehenden Ebene liegt, wobei ein am zweiten Verbindungsteil (11) befestigtes zweites Spannelement (35) in die sekundäre Nut (20) ragt.
  3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste stiftförmig ausgebildete Spannelement (34) in einer Bohrung (36) im ersten Verbindungsteil (10) und das zweites stiftförmig ausgebildete Spannelement (35) in einer Bohrung (37) im zweiten Verbindungsteil (11) angeordnet ist.
  4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Spannelement (34) in einem mittleren Abschnitt seiner Längserstreckung zumindest über einen Teil seines Durchmessers in die primäre Nut (19) ragt und das zweite Spannelement (35) in einem mittleren Abschnitt seiner Längserstreckung zumindest über einen Teil seines Durchmessers in die sekundäre Nut (20) ragt.
  5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (36) im ersten Verbindungsteil (10) sich rechtwinkelig zur ersten Achse (17) erstreckt und die Bohrung (37) im zweiten Verbindungsteil (11) sich rechtwinkelig zur zweiten Achse (18) erstreckt.
  6. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Nut (19) über einen dem ersten Verbindungsteil (10) zugewandten Scheitel (22) des Verbindungskörpers (12) verläuft und sich zumindest über diejenigen Bereiche der primären Anlageflächen (14) erstreckt, die an diesen Scheitel (22) des Verbindungskörpers (12) auf gegenüberliegenden Seiten anschließen, und dass die sekundäre Nut (20) über einen dem zweiten Verbindungsteil (11) zugewandten Scheitel (23) des Verbindungskörpers (12) verläuft und sich zumindest über Bereiche der sekundären Anlageflächen (15, 16) erstreckt, die an diesen Scheitel (23) des Verbindungskörpers (12) auf gegenüberliegenden Seiten anschließen.
  7. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper (12) zwischen dem ersten und zweiten Spannelement (34, 35) geklemmt ist.
  8. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abschnitt des ersten und des zweiten Spannelements (34, 35) exzentrisch zu den beiden Endabschnitten des jeweiligen Spannelements (34, 35) liegt.
  9. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Spannelement (34, 35) als Spiralstift ausgebildet ist.
  10. Vakuumventil mit einem von einer Ventilstange (4) getragenen Verschlussglied (1), welches zwischen einer Offenstellung, in der eine Ventilöffnung (2) freigebbar ist, und einer Schließstellung, in der die Ventilöffnung (2) vom Verschlussglied (1) verschließbar ist, verstellbar ist, wobei das Verschlussglied (1) mit der Ventilstange (4) über eine Verbindungsvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
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