DE8425137U1

DE8425137U1 - 4-Wege-Ventil

Info

Publication number: DE8425137U1
Application number: DE19848425137
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1985-12-19

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA fft Q j 6 3 U OE

4-Wege-Ventil mit minimalem Restvolumen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein 4-Wege-Ventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

4-Wege-Ventile sind bekannt und werden in der Heizungstechnik als Mischventil verwendet. Ein 4-Wege-Ventil hat einen Eingang 1 und einen Eingang 2 sowie einen Ausgang 1 und einen Ausgang 2. Mit diesem Ventil lassen sich in der einen Extremstellung Eingang 1 mit Ausgang 1 einerseits und Eingang 2 und Ausgang 2 andererseits miteinander verbinden. In der anderen Extremstellung läßt sich mit diesem Ventil Eingang 1 mit Ausgang 2 einerseits und Eingang 2 mit Ausgang 1 andererseits verbinden. In allen Zwischenstellungen ergeben sich für die Verwendung des Ventils als Wischventil sämtliche Zwischenzustände der Verbindung der Eingänge mit den Ausgängen.

Ein in der Halbleitertechnik weitverbreitetes Verfahren ist die Epitaxie, bei der teilweise aus der Gasphase bzw. unter Einwirkung zugeführten Reaktionsgases Halbleitermaterial in hoher Qualität abgeschieden wird. Der Abscheidungsvorgang erfolgt in einem Reaktionsgefäß, dem im zeitlichen Austausch gegen das Reaktionsgas Spülgas zuzuführen ist. Dabei kommt es darauf an, daß vor allem der Übergang von der Zufuhr des Reaktionsgases zur Zufuhr des Spülgases möglichst abrupt et folgt, nämlich damit der Abscheidungsprozeß mit Ausbleiben des Reaktionsgases und Eintreten des statt dessen zugeführten Spülgases möglichst rasch abbricht.

Für Epitaxie-Anlagen hat man die verschiedensten Ventilkom-

24.8.1984 / Bts 1 ßla

M G 1 6 3 O DE

binationen, bestehend aus 3-Wege-Ventilen verwendet, um das voranstehend erläuterte Problem zu lösen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein 4-Wege-Ventil mit minimalem Restvolumen für den einen Wechsel anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Figur zeigt ein erfindungsgemäßes 4-Wege-Ventil 1. Es besitzt die beiden Eingänge E1 und E2 und die Ausgänge A1 und A2. Mit 3 ist die als Ventilschieber vorgesehene Doppel kolben Anordnung bezeichnet, die die beiden Kolben 31 und 32 umfaßt. Sie befinden sich im Gehäuse 4. Mit 33 ist die starre Verbindungsstange dieser beiden Kolben 31 und 32 bezeichnet. Mit 34 und 35 sind Führungsstangen zur Führung der Doppelkolben-Anordnung bezeichnet. Wenigstens eine der Führungsstangen 34, 35 ist aus dem Ventil 1 herausgeführt, nämlich um die Doppelkolben-Anordnung 3 hin und her verschieben zu können. Soweit eine der Führungsstangen 34, 35 herausgeführt ist, sind entsprechende Dichtungen 134 und 135 vorgesehen. Diese Dichtungen können auch - wie für 135 angegeben - Faltenbälge sein. Jeder der beiden Kolben 31 und 32 besitzt auf jeder der beiden Kolbenflächen jeweils nahe dem Kolbenrand Dichtungen 11, 12 bzw. 13 und 14, die an im Ventilgehäuse 4 nach innen vorspringenden Flanschflächen 111, 112, 113 und 114 je nach Stellung des Ventils anliegen. Die Dichtungen sf.nd z.B. O-Ringe. Sie können statt an den Kolben auch an den Flanschflächen vorgesehen sein. Die beiden Endstellungen des Ventils sind mit dem Doppelpfeil 5 mit den Enden 51 und 52 angedeutet. In der Stellung 51, das ist die in der Figur dargestellte Stellung, dichten die beiden Dichtungen 11 und 13 und es ist Eingang E1 mit Ausgang A2 verbunden. Es kann damit z.B. Reaktionsgas aus einem Vorratsgefäß 21 in das Reaktionsgefäß zugeführt werden, das einen Auslaß

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besitzt. Gleichzeitig aus einem Vorratsgefäß 23 dem Eingang E2 zugeführtes Spülgas geht/ da beide Dichtungen 11 und 13 dichtsn, völlig getrennt vom Reaktionsgas über eine zu dem Ventil 1 gehörende Umwegleitung 6 in den Ausgang A1, der
z.B. mit einer Abgas-Anlage verbunden ist.

Sobald die Doppelkolben-Anordnung 3 in die andere Endstellung 32 umgeschaltet ist, strömt das Gas aus der Quelle 21 am Kolben 31 vorbei in den Auslaß A1 und gleichzeitig strömt völlig getrennt davon Spülgas aus der Quelle 23 über den Ausgang A2 in das Reaktionsgefäß R.

Erfindungsgemäß ist das Ventil 1 so gebaut, daß der Raum V zwischen den Kolben 31 und 32 möglichst klein gehalten ist, denn dieser Raum V ist das Restvolumen des beim Umschalten noch in das Reaktionsgefäß vom Eingang E1 her in das Reaktionsgefäß fließenden Gases, ehe am Ausgang A2 ausschließlich nur noch Spülgas der Quelle 23 auftritt.

Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß das Restvolumen der übrigen Teilvolumina des Ventils 1, insbesondere das der Umwegleitung 6, keine Rolle spielt, da durch diese Teilvolumina hindurchfließende Gasmengen ohnehin als Abgasmengen auftreten.

Ein erfindungsgemaßes Ventil ist besonders geeignet ftir die erwähnte Anwendung in Epitaxie-Anlagen.

Claims

Neuer Anspruch 1 Unser Zeichen

(ersetzt den bisherigen VPA 84 G 1630 DE

Anspruch 1) Aktenzeichen

Ofier-Wege-Ventii/mit Kolbenanordnung als Yentilschieber und mit zwei Eingängen und mit zwei Ausgängen, gekennzeichnet dadurch, daß in dem rohrförmigen Ventilgehäuse (4) eine Doppelkolben-Anordnung (3) mit starrer axialer Verbindungsstange (33) und ait Kolben (31 und 32) vorgesehen ist, daß im Ventilgehäuse (4) im Bereich der Doppelkolben-Anordnung (3) nach innen vorspringende Flanschflächen (111, 112, 113, 114) vorgesehen sind,

daß die Kolben (31, 32) auf der jeweiligen Kolbenfläche oder daß die dieser Kolbenfläche jeweils gegenüberliegende Flansnhfläche (111, 112, 113, 114) eine Dichtung (11, 12, 13, 14) aufweisen,

daß für die Kolben (31, 32) ein Bewegungsspielraum zwischen zwei Endstellungen (51, 52) vorhanden ist, wobei in deren einer Endstellung jeweils diejenige Flanschfläche (111 bzw. 113), Kolbenfläche und Dichtung (11 bzw. 13) dichtend aneinanderliegen, die in die eine gemeinsame Richtung (51) weisen und in der anderen Endstellung jeweils diejenige Flanschfläche (112, 114), Kolbenfläche und Dichtung (12, 14) dichtend aneinanderliegen, die in die andere gemeinsame Richtung 52 weisen,

daß die eine Ausgangsleitung (A2) von diesem Restvolumen (V) ausgeht,

daß die Eingangsleitungen (El und E2) in das Ventil (1) im jeweiligen Bereich des einen bzw. des anderen Kolbens (31, 32) münden,

daß eine Umwegleitung (6) vorgesehen ist und daß die Umwegleitung (6) und der zweite Ausgang (Al) vom jeweils jenseits der Doppelkolbenanordnung (3) befindlichen Raumanteile des Ventils (1) abgehen.

BtS 1 Kow / 29.3.1985

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2. Vier-Wege-Ventil nach Anspruch "!,gekennzeichnet dadurch, daß das andere Ende der Umwegleitung (6) und der zweite Ausgang (A1) miteinander verbunden sind.