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Die Erfindung betrifft ein Kunststoffventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der Halbleiterverarbeitungsindustrie werden stark korrosive oder ätzende Fluids bei Temperaturen verwendet, die 1500°C übersteigen. Herkömmliche Metallventile, Anschlußstücke und Armaturen sind für derartige Anwendungen nicht geeignet. Statt dessen werden hochgradig inerte Werkstoffe, etwa Fluorpolymere, z. B. PFA (Perfluoralkoxid) und PTFE (Polytetrafluorethylen), verwendet. in solchen Anwendungen ist es kritisch, wenn Ventile einen sehr hohen Leistungspegel aufweisen. Ein Problem, das allgemein bei Kunststoff und insbesondere bei Kunststoffventilen anzutreffen ist, besteht darin, daß Kunststoff unter Belastung kriechen kann, wodurch die Integrität des Ventils beeinträchtigt wird. Das
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Kriechen wird durch hohe Temperaturen sowie durch schwankende Temperaturen verstärkt. Typischerweise sind die Ventilspindel, der Ventilsitz und das Ventilgehäuse bei Belastung dem Kriechen unterworfen. Ein solches Kriechen kann die Zuverlässigkeit reduzieren, die Lebenserwartung solcher Ventile herabsetzen, den Wartungsaufwand solcher Ventile erhöhen und allgemein die mit den Ventilen verbundenen Kosten erhöhen.
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Kunststoffventile werden außerdem in vielen weiteren Anwendungen verwendet, etwa bei der Bewässerung. Das Kriechen von Kunststoffkomponenten ist in solchen Ventilen ebenfalls problematisch, obwohl vielleicht nicht potentiell ökonomisch so katastrophal wie in der Halbleiterverarbeitungsindustrie.
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In den 1 und 2 ist ein in der Halbleiterverarbeitungsindustrie verwendetes manuell betätigtes Dreiwege-Ventil 10 erläutert, das ein Ventilgehäuse 11 mit einem davon abstehenden Handgriff 12 umfaßt, der zur Betätigung des Ventils 10 gedreht wird. Ein Stellglied 13 enthält den Handgriff 12, die Stellgliedwelle 14 und einen Bewegungsübertragungsmechanismus 16. Das Stellglied 13 ist mit einer Ventilspindelanordnung 18 in Eingriff, die ein erstes oder oberes Ventilelement 20 und ein zweites oder unteres Ventilelement 22 aufweist, die jeweils als Teller konfiguriert sind und jeweils eine von ihnen abstehende Membran 24 aufweisen. Der Bewegungsübertragungsmechanismus 28 kann etwa eine Gewindewelle 32 sein oder aus Nockenflächen 34 bestehen, um die Drehbewegung des Handgriffs in eine lineare Bewegung der Ventilspindelanordnung umzuwandeln. Es werden beide Mechanismen erläutert, obwohl bei einem einzelnen Ventil im allgemeinen lediglich ein Mechanismus verwendet werden würde. Eine erste Feder 36 ist unter dem unteren Ventilelement 22 angeordnet und schafft den Sitzdruck, um das untere Ventilelement 22 und den entsprechenden unteren Ventilsitz 40 zu verschließen. Eine zusätzliche Feder 38 kann verwendet werden. Der Betätigungsmechanismus wirkt gegen die Federkraft, um das untere Ventilelement 22 vom Ventilsitz zu trennen und den unteren Ventilabschnitt 42 zu öffnen.
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Das obere Ventilelement 20 wird durch den Bewegungsübertragungsmechanismus, der Zwischenverbindungselemente 44 enthalten kann, axial bewegt. in Ventilen, die eine mit Gewinde versehene Betätigungswelle verwenden, kann der Sitzdruck zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz direkt vom dem auf den Handgriff wirkenden Drehmoment abhängen. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Sitzdruck von der subjektiven Feststellung des Bedieners, daß das Ventil ausreichend dicht ist, abhängt. Bediener neigen dazu, beim Schließen solcher Ventile eine übermäßige Kraft aufzuwenden, um sicher zu sein, daß sie ausreichend dicht sind. Dies kann einen sofortigen Ventilausfall zur Folge haben oder am Betätigungsmechanismus, einschließlich des Bewegungsübertragungsmechanismus, sowie am Ventilsitz und weiteren Abschnitten des Ventilgehäuses ein übermäßiges Kriechen verursachen. Ein hinreichend ausgeprägtes Kriechen, das die Funktion des Ventils nachteilig beeinflußt, kann nach einer begrenzten Anzahl von Benutzungszyklen auftreten.
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Ein Weg, um diesem Problem zu begegnen, besteht darin, einen Anschlag zur Begrenzung der Drehung des Handgriffs und der Welle zu schaffen, um dem Bediener das freie Ermessen beim Abdichten zu nehmen. Diese Ventilarten sind auch einem Kriechen unterworfen und weisen typischerweise eine Einstellmutter auf, so daß der Betätigungsmechanismus zum Kompensieren des Kriechens eingestellt werden kann. Ein diesen Ventilen innewohnendes Problem besteht darin, zu erkennen, wann ein Kriechen aufgetreten ist, und zu erkennen, wie stark die Einstellmutter einzustellen ist. Dies sind oftmals subjektive, durch Bediener getroffene Festlegungen.
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In Ventilen, die Nockenflächen verwenden, weist die Welle typischerweise einen Drehanschlag auf und der Anpreßdruck des Ventilelements auf den Ventilsitz ist nicht vom Drehmoment des Handgriffs abhängig, solange der Handgriff vollständig gedreht wird. Diese mit Nocken versehenen Übertragungsmechanismen weisen effektiv eine begrenzte Drehung auf, z. B. eine Vierteldrehung, um ein vollständiges Schließen und Öffnen zu bewirken. Kunststoffventile, die Nockenflächen verwenden, sind ebenfalls dem Kriechen unterworfen, wobei dort, wo die kurze Vierteldrehung verwendet wird, die Kriechauswirkungen ausgeprägt sind. Diese Ventile benötigen typischerweise eine Einstellmutter, die nach ausgedehnter Nutzung der Ventile eingestellt werden kann, um die ursprünglichen Schließdrücke zwischen dem oberen Ventilelement und dem Ventilsitz wiederherzustellen.
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Kunststoffventile, insbesondere jene, die in der Halbleiterfertigungsindustrie verwendet werden, weisen am Ventilsitz oftmals eine ringförmige Rille oder Vertiefung 48 auf. Dieses Merkmal verleiht dem Ventilsitz eine gewisse Flexibilität, die eine größere Haltbarkeit von Sitz und Abdichtung, die Absenkungen der Fertigungstoleranzen der Kunststoffkomponenten und somit geringere Herstellungskosten schafft. Der flexible Ventilsitz macht den Ventilsitz außerdem empfindlicher auf Kriechen.
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Aus
DE 1 209 386 B ist ein Ventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt.
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In
DE 197 37 516 A1 wird ein Dreiwegmembranventil beschrieben, das ein Gehäuse mit drei Strömungsmittelkanälen besitzt, die jeweils in eine offene Innenkammer führen. Diese ist in eine mittige, eine obere und eine untere Kammer unterteilt.
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In
DE 42 01 442 A1 wird ein Druckregelventil offenbart, das mittels eines Betätigungselements beaufschlagt wird. Es ist ein Ventilkörper vorgesehen, der in einen inneren Ventilraum führende Anschlüsse einer Druckversorgungskammer und einer Druckentlüftungskammer aufweist.
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DE 72 27 309 U offenbart ein Absperr-Durchgangsventil mit einer einen Ventilkegel gegen den Ventilsitz pressenden, in einer Spindelführung drehbaren Ventilspindel. Der Ventilkegel ist an der Spindel unter Zwischenschaltung eines Federelements axial verschiebbar gelagert.
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Aus
DE 2 034 273 A geht ein Absperrventil mit einem Ventilgehäuse hervor, das eine ringförmige Sitzfläche für einen Ventilteller aufweist, welcher am am Innenende einer Gewindespindel gehalten ist, die sich dicht abschließend in einem Muttergewinde abstützt, das in einer in das Ventilgehäuse eingeschraubten Buchse vorgesehen ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kunststoffventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, das sich durch einen kompakten Aufbau auszeichnet und sich auf einfache Weise herstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein derartiges Kunststoffventil weist ein das Kriechen kompensierendes Merkmal auf, das einen reproduzierbaren Eingriff zwischen Ventilelementen und ihren entsprechenden Ventilsitzen schafft. Die Merkmale kompensieren eine Kompression innerer Ventilkomponenten sowie die Ausdehnung des Ventilgehäuses. Derartige Ventile sind speziell für Anwendungen in der Halbleiterindustrie geeignet.
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Eine Ausführungsform ist eine Dreiwege-Membranventilkonfiguration mit einer unteren Feder, die die Schließkraft für ein unteres Ventilelement schafft. Ein zusätzlicher gekapselter Federmechanismus schafft eine reproduzierbare Schließkraft für das obere Ventilelement, anstatt auf der Abwärtskraft einer Bestätigungsanordnung aus dem Drehen des Handgriffs zu beruhen. Die gekapselte Feder kompensiert jedes Kriechen der Ventilkomponenten selbsttätig.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein manuell betätigtes Dreiwege-Membranventil mit Vierteldrehung einen offenen Innenraum mit Kammern und Fließkanälen auf, die durch obere und untere Ventilabschnitte getrennt sind, wobei jeder Ventilabschnitt ein axial ausgerichtetes Ventilelement und einen Ventilsitz enthält. Ein Ventilspindelabschnitt enthält beide Ventilelemente, die durch eine Hohlspindel getrennt sind, und weist Membranen auf, die von jedem Ventilelement abstehen. Eine Betätigungsanordnung mit einer Betätigungsverbindungswelle bewegt sich durch eine Drehung des Handgriffs axial aufwärts und abwärts. Dies bewirkt, daß sich die Ventilspindelanordnung axial bewegt und daß sich die Ventilabschnitte öffnen und schließen. Die Betätigungsverbindungswelle erstreckt sich durch die Hohlspindel, ist mit dem Ventilelement des unteren Ventilabschnitts in direktem Eingriff und ist innerhalb des ersten Ventilelements axial verschiebbar.
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Die untere Feder schafft an der Ventilspindelanordnung eine aufwärts gerichtete Vorspannung und schafft insbesondere eine aufwärts gerichtete Kraft zum Schließen des unteren Ventilabschnitts, wenn die Betätigungsverbindungswelle das untere Ventilelement nicht geöffnet halt. Wenn sich die Betätigungsanordnung durch eine Drehung des Handgriffs nach unten bewegt, verursacht die Betätigungswelle, daß das untere Ventilelement vom unteren Ventilsitz getrennt wird, und veranlaßt dementsprechend, daß die erste Feder durch die Betätigungswelle zusammengedrückt wird. Außerdem drückt die Abwärtsbewegung der Betätigungsanordnung über einen Mechanismus zum Kompensieren des Kriechens in Abwärtsrichtung auf das obere Ventilelement des oberen Ventilabschnitts, um das obere Ventilelement auf den oberen Ventilsitz aufzusetzen. Der Mechanismus zum Kompensieren des Kriechens enthält einen gekapselten vorgespannten Federmechanismus. Der Mechanismus hat eine ausgedehnte Stellung und kann durch Anwenden einer axial zusammenpressenden Kraft in eine zusammengezogene und zusammengepreßte Stellung zusammengedrückt werden. Der Betätigungsmechanismus ist derart aufgebaut, daß das obere Ventilelement aufsitzt, bevor der Handgriff über seinen gesamten Bewegungsbereich gedreht worden ist. Wenn der Handgriff weiter gedreht wird, bleibt das obere Ventilelement aufgesetzt und eine weitere Abwärtsbewegung der Betätigungsanordnung drückt den gekapselten vorgespannten Federmechanismus zusammen. Diese zusätzlich zur Verfügung stehende Bewegung der Betätigungsanordnung bewirkt somit keine entsprechende Bewegung des oberen Ventilelements. Somit wird dann, wenn sich die Ventilspindel aufgrund von Kriechen der Kunststoffventilspindel zusammenzieht, d. h., wenn sie sich verkürzt, das erste Ventilelement etwas später als bei einer nicht zusammengezogenen Ventilspindel aufsetzen, wobei sich der gekapselte Federmechanismus trotzdem zusammenziehen wird, sich jedoch später in der Drehbewegung des Handgriffs und etwas geringer zusammenziehen wird. Die Abwärtskraft des Ventilelements auf den Ventilsitz wird im wesentlichen die gleiche sein wie im Fall einer nicht zusammengezogenen Ventilspindel. Somit kompensiert der gekapselte Federmechanismus effektiv und automatisch das zusammenziehend wirkende Kriechen in der Ventilsitzanordnung. Ein auseinanderdrückend wirkendes Kriechen in den Ventilgehäuseelementen wird in einer ähnlichen Weise kompensiert.
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Verbundene Ventile sind minimalen und gesteuerten internen Belastungen unterworfen, wodurch das Auftreten von Kriechen minimiert wird. Kriechen wird durch das Ventil ohne die Notwendigkeit einer Einstellung automatisch kompensiert. Es wird keine Einstellmutter benötigt. Solche Kunststoffventile weisen einen höheren Grad an Zuverlässigkeit und eine längere Lebenserwartung auf.
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Die Schließkraft jedes Ventilelements wird durch die Federwirkung einer separaten Feder geschaffen. Überdies arbeiten die Federn nicht gegeneinander, um den inneren Ventilkomponenten keine zusätzliche Belastung aufzuerlegen. Dies minimiert das Auftreten von Kriechen.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung und in den Unteransprüchen enthalten.
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Die Erfindung wird nun in Verbindung mit einer in der beigefügten Zeichnung gezeigten Ausführungsform im einzelnen erläutert.
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1 zeigt eine Querschnittansicht eines bekannten manuell betätigten Dreiwege-Ventils.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines manuell betätigten Dreiwege-Ventils.
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3 zeigt eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines manuell betätigten Dreiwege-Kunststoffventils.
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Die 4 bis 6 zeigen schematische und graphische Querschnittansichten, die ein Dreiwege-Ventil in verschiedenen Stellungen erläutern.
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7 zeigt eine Explosionsansicht der Komponenten der Betätigungseinrichtung und des Abschnitts zum Kompensieren des Kriechens des Ventils von 3.
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ventilspindel des Ventils von 3.
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Das in den 2 und 3 gezeigte Ventil 50 ist hauptsächlich aus Kunststoffkomponenten hergestellt, wobei die Hauptkomponenten ein Ventilgehäuse 52, ein Betätigungsabschnitt 54, eine Ventilspindelanordnung 56 und ein Abschnitt 58 zum Kompensieren des Kriechens sind. Das Ventilgehäuse 52 weist eine Achse A und einen offenen Innenbereich 62 aus, der eine obere Kammer 64, eine mittlere Kammer 66 und eine untere Kammer 68 enthält. Ein erster Strömungskanal 70 ist mit der oberen Kammer 64 verbunden, ein zweiter Strömungskanal 72 ist mit der unteren Kammer 68 verbunden und ein dritter Strömungskanal 74 ist mit der mittleren Kammer 66 verbunden. Zwischen der oberen Kammer und der mittleren Kammer befindet sich ein unterer oder erster Ventilabschnitt 76 mit einem ersten Ventilsitz 78, der ein damit zusammenwirkendes oberes erstes Ventilelement 80 aufweist, das als ein Teller aufgebaut ist. Zwischen der mittleren Kammer 66 und der unteren Kammer 68 befindet sich ein unteres oder zweites Ventil 82 mit einem unteren zweiten Ventilsitz 84, der mit einem unteren zweiten Ventilelement 86 zusammenwirkt, das ebenfalls tellerförmig ist.
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Die Ventilelemente 80, 86 sind Teil der Ventilspindelanordnung 56, die außerdem den Hohlspindelabschnitt 90 enthält, der einen ausdehnbaren Abschnitt aufweist, der wie eine Ziehharmonika oder ein Blasebalg 92 aufgebaut ist, und der ermöglicht, daß der Spindelabschnitt 90 in axialer Richtung ausdehnbar und zusammenziehbar ist. Von jedem Ventilelement 80, 86 steht eine flexible Membran 94, 96 ab, wobei eine Ventilspindelanordnung 56 aus PTFE gebildet sein kann und günstig in zwei Abschnitten gebildet ist, die entweder mechanisch aneinander befestigt oder durch Schweißen versiegelt sind. Die Ventilspindelanordnung 56 ist in geeigneter Weise gefertigt.
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Das Ventilgehäuse 52 kann aus einem Hauptgehäuseabschnitt 102, einem unteren Gehäuseabschnitt 104 und einem oberen Gehäuseabschnitt 106 bestehen. Der untere Gehäuseabschnitt 104 weist eine Federkammer 108 auf, in der eine untere erste Feder 110 angeordnet ist, die aus einer Hauptfeder 111 und einer Zusatzfeder 112 besteht. Eine Federnabe 114 ist mit der Feder 110 in Eingriff und weist eine integrale Membran 116 auf. Der obere Gehäuseabschnitt 106 ist durch eine Mutter 117 am Hauptgehäuseabschnitt 102 befestigt, während der untere Gehäuseabschnitt 104 durch eine zusätzliche Mutter 118 am Hauptgehäuseabschnitt 102 befestigt ist. Die Gehäuseabschnitte sind in geeigneter Weise aus PFA gebildet, etwa durch Druckguß. Die Mutter 117, 118 sind in geeigneter Weise aus PVDF (Polyvinylidenfluorid) gebildet.
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Der Betätigungsabschnitt 54 ist prinzipiell im oberen Gehäuseabschnitt 106 eingespannt. Der Betätigungsabschnitt 54 enthält einen Handgriff 120, eine rotierbare Welle 122, die am Handgriff 120 befestigt ist und sich in den oberen Gehäuseabschnitt 106 erstreckt, sowie einen Abschnitt 58 zum Kompensieren des Kriechens. Der Betätigungsabschnitt 54 enthält ferner einen Bewegungsübertragungsabschnitt 126, der in der gezeigten Ausführungsform als mit Nocken versehene Abschnitte 128 aufgebaut ist, die mit Nocken versehene Flächen 129 aufweisen. Alternativ kann der Bewegungsübertragungsabschnitt 126 einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 132 auf der rotierbaren Welle 122 in Zusammenwirkung mit einem mit Gewinde versehenen Abschnitt 134 am Ventilgehäuse 52 enthalten.
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Der Abschnitt 58 zum Kompensieren des Kriechens ist im oberen Gehäuseabschnitt 106 enthalten und als ein Mechanismus aufgebaut, der in einer Struktur 144 eine gekapselte obere zweite Feder 142 enthält. Die Struktur ist aus einem Käfig aufgebaut, der einen unteren Trägerkörper 146 mit einem ”W”-förmigen Querschnitt, einen oberen Halteabschnitt 148 und mehrere längliche Elemente aufweist, die als Trägerstifte oder Stäbe 150 aufgebaut sind, die sich durch den unteren Trägerkörper 146 und den oberen Halteabschnitt 148 und zwischen diesen erstrecken. Der untere Körper und/oder der obere Halteabschnitt 148 sind gleitfähig mit den Stäben 150 derart in Eingriff, daß die gekapselte Feder 142 auf eine kleinere axiale Länge als die in 3 gezeigte zusammenziehbar ist. Ein Verbindungsabschnitt 151 erstreckt sich vom Bewegungsübertragungsabschnitt 126 zum zweiten Ventilelement 86 und zum Abschnitt 58 zum Kompensieren des Kriechens. Der Verbindungsabschnitt 151 enthält ein Verbindungselement 152, wobei sich ein T-förmiger Querschnitt vom Eingriff mit dem oberen Halteabschnitt 148 in Abwärtsrichtung erstreckt, um ein unteres Verbindungselement 156, das ebenfalls Teil des Verbindungsabschnitts 151 ist, zu berühren und an diesem in Eingriff zu gelangen. Das untere Verbindungselement 156 erstreckt sich durch den Hohlspindelabschnitt 90, um mit Hilfe der Federnabe 114 am zweiten Ventilelement 86 und an der ersten Feder 110 in Eingriff zu gelangen. Das untere Verbindungselement ist in geeigneter Weise aus kohlefaserverstärktem PEEK (Polyetheretherketon) gebildet. Der obere Halteabschnitt 148 und der untere Trägerkörper 146 können aus PVDF, PFA o. ä. gebildet sein. Die Trägerstäbe oder Stifte können als Bolzen aufgebaut sein und können aus kohlefaserverstärktem PEEK oder rostfreiem Stahl gebildet sein.
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Eine Abwärtsbewegung des oberen T-förmigen Verbindungselements 152 verursacht ein Abwärtsbewegung des unteren Verbindungselements 156, um die erste Feder 110 zusammenzudrücken und um das untere oder zweite Ventilelement 86 aus der in der 3 gezeigten geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung zu bewegen. Diese Abwärtsbewegung des oberen Halteabschnitts 148 verursacht eine entsprechende Abwärtsbewegung der unteren zweiten Feder 144 und des Ventilelements 80, bis es mit dem Ventilsitz 78 in Eingriff gelangt und die weitere Abwärtsbewegung durch den Ventilsitz 78 gestoppt wird. Nachfolgend verursacht eine weitere Abwärtsbewegung des oberen Halteabschnitts 146 keine Abwärtsbewegung des unteren Trägerkörpers 146, statt dessen drückt sie die zweite Feder 142 und den Mechanismus zum Kompensieren des Kriechens zusammen. Wenn das obere Ventilelement 80 mit dem Ventilsitz 78 in einer geschlossenen Stellung ist, wird die Schließkraft durch die zweite Feder 142 geliefert, wobei die Kraft durch den Widerstand dieser Feder und die Federcharakteristiken bestimmt ist. Die ersten und zweiten Federn 144, 142 sind vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, der mit einem Fluoropolymer beschichtet ist.
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In den 4, 5 und 6 ist die Funktionsweise der Merkmale zum Kompensieren des Kriechens in vereinfachten diagrammartigen Querschnittsansichten erläutert. Diese Figuren zeigen den Bewegungsübertragungsabschnitt 126 als einen Gewindeabschnitt 132 auf der Welle, der mit einem Gewindeabschnitt 134 am Gehäusekörper 52 in Eingriff ist. In 4 ist der Handgriff 120 so gedreht, daß er vollständig offen ist, wobei das untere Ventilelement 86 in Schließstellung mit dem unteren Ventilsitz 84 ist, der durch die von der ersten Feder 110 gelieferte Schließkraft am unteren Ventilelement 86 gehalten wird. Der Abschnitt 58 zum Kompensieren des Kriechens ist in seiner vollständig ausgestreckten Stellung, so daß die Vorbelastung der zweiten Feder 142 eine Kraft lediglich gegen die Struktur 144 zum Kompensieren des Kriechens ausübt. Das obere Ventilelement 80 ist in der geöffneten Stellung, wodurch ein Fließen zwischen dem ersten Strömungskanal 80 und dem dritten Strömungskanal 74 bewirkt wird.
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In 5 ist der Handgriff 120 bis zu dem Punkt gedreht worden, an dem das obere Ventilelement 80 am ersten Ventilsitz 78 in Eingriff gelangt. An diesem Punkt hat sich der Abschnitt 58 zum Kompensieren des Kriechens abwärts bewegt, er ist jedoch noch vollständig ausgestreckt, wobei das untere Verbindungselement 156 das untere Ventilelement 86 abwärts geschoben und somit vom ersten Ventilsitz 84 getrennt hat. Somit ist nun der Ventilabschnitt 76, der den ersten Strömungskanal 70 vom driften Strömungskanal 74 trennt, geschlossen, ferner ist der Ventilabschnitt 82 zwischen dem zweiten Strömungskanal 72 und dem dritten Strömungskanal 74 geöffnet.
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In 6 ist der Handgriff bis zum Ende seines Bereichs der Drehbewegung gedreht worden, wobei sich der Abschnitt 58 zum Kompensieren des Kriechens durch eine weitere Abwärtsbewegung des oberen Halteabschnitts 148 zusammengezogen hat, wodurch sich die Stifte 150 von dem Abschnitt 58 nach oben erstrecken. Die weitere Abwärtsbewegung des oberen Halteabschnitts 148 hat außerdem das untere Ventilelement 86 für einen größeren Abstand vom unteren Ventilsitz 84 werter nach unten geschoben. Dadurch, daß das obere Ventilelement 80 gegen eine weitere Abwärtsbewegung blockiert ist, wenn sich das untere Ventilelement 86 bewegt, ist die Ventilspindelanordnung 56 gezwungen, sich axial auszudehnen, was am Balgabschnitt 92 erfolgt. Es ist anzumerken, daß die erste Feder 110 in 5 im Vergleich zu 4 zusammengepreßt ist und in 6 noch weiter zusammengepreßt ist. Die zweite Feder 142 im Abschnitt zum Kompensieren des Kriechens ist in 6 im Vergleich zu den 4 und 5 zusammengepreßt.
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Somit werden durch die ersten und zweiten Federn 110, 144 die Schließkräfte der Ventilelemente 80, 86 an den Ventilsitzen 78, 82 erzeugt. Jedes Kriechen, das in den Ventilkomponenten stattfindet, wird weder in irgendeinem bedeutenden Umfang die Schließdrücke noch dementsprechend die Integrität der Ventilabschnitte beeinflussen.
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Der Handgriff 120 und die drehbare Welle 122 werden sich vorzugsweise um eine vorgegebene Drehstrecke drehen, die eine Vierteldrehung sein kann, wie durch den mit dem Bezugszeichen 162 (2) bezeichneten Kreisbogen angezeigt ist. Dies wird mit den in 7 gezeigten Nockenabschnitten 128 einfach realisiert. Wenn die in den 4, 5 und 6 erläuterten Gewindeabschnitte 128 verwendet werden, sind für die vollständige Drehstrecke einer solchen Konfiguration mehrere Umdrehungen notwendig. Die Bewegungsübertragungsabschnitte übersetzen die Drehbewegung in eine lineare und axiale Bewegung, die das obere Ventilelement 80, wie in den 4 und 5 gezeigt ist, um eine erste vorgegebene lineare Strecke d1 bewegt. Die Drehbewegung verschiebt außerdem ein Verbindungselement 166, wie etwa den in den 4, 5 und 6 gezeigten oberen Halteabschnitt 148 um eine zweite vorgegebene Strecke d2, wie in 6 erläutert ist. Die Differenz zwischen d2 und d1 ist gleich der Kontraktion des Mechanismus 58 zum Kompensieren des Kriechens, wie durch die Strecke d3 von 6 gezeigt ist. Außerdem wird in 6 die Abwärtsbewegungsstrecke d4 des unteren Ventilelements 86 durch die Kontraktion des Abschnitts 58 zum Kompensieren des Kriechens nicht beeinflußt und ist diese Strecke d4 gleich der Strecke d2.
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Die Verwendung der Federkräfte zum Schaffen der Schließdrücke für die Ventilelemente 80, 86 minimiert effektiv das Vorkommen von Kriechen und schafft eine Selbstkompensation von auftretendem Kriechen. Derartige Ventile sind in Umgebungen geeignet, in denen die Fluiddrücke nicht ausreichend sind, um die Schließdrücke zu überwinden.
