EP4229319A1 - Vacuum valve for a vacuum transport system - Google Patents

Vacuum valve for a vacuum transport system

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Publication number
EP4229319A1
EP4229319A1 EP21794524.5A EP21794524A EP4229319A1 EP 4229319 A1 EP4229319 A1 EP 4229319A1 EP 21794524 A EP21794524 A EP 21794524A EP 4229319 A1 EP4229319 A1 EP 4229319A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum
valve
transport tube
opening
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21794524.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hanspeter Frehner
Martin NETZER
Florian Ehrne
Fabio Alejandro Dubois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VAT Holding AG
Original Assignee
VAT Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VAT Holding AG filed Critical VAT Holding AG
Publication of EP4229319A1 publication Critical patent/EP4229319A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
    • F16K51/02Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00Other railway systems
    • B61B13/10Tunnel systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G51/00Conveying articles through pipes or tubes by fluid flow or pressure; Conveying articles over a flat surface, e.g. the base of a trough, by jets located in the surface
    • B65G51/04Conveying the articles in carriers having a cross-section approximating that of the pipe or tube; Tube mail systems
    • B65G51/08Controlling or conditioning the operating medium
    • B65G51/10Controlling or conditioning the operating medium at section junctions of pneumatic systems
    • B65G51/12Pneumatic gates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G51/00Conveying articles through pipes or tubes by fluid flow or pressure; Conveying articles over a flat surface, e.g. the base of a trough, by jets located in the surface
    • B65G51/04Conveying the articles in carriers having a cross-section approximating that of the pipe or tube; Tube mail systems
    • B65G51/18Adaptations of pipes or tubes; Pipe or tube joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/0227Packings

Definitions

  • the invention relates to a vacuum valve for essentially gas-tight sealing of a valve opening for a vacuum transport system. Furthermore, the invention relates to a vacuum transport system and a method for venting a transport tube segment of a vacuum transport system.
  • Vacuum transport systems are currently still in the development phase. These are each a high-speed transport system in which capsules are located in a (largely) evacuated tube z. B. move on guide systems, rail systems, air cushions or magnetically repulsively gliding at very high speeds. In the vicinity of stations, linear motors can enable high accelerations, as in a magnetic levitation train, while electrically operated compressors can generate sufficient propulsion when the cruising speed is reached. Alternatively, a corresponding drive can be provided by the object moving in the tube.
  • Such a vacuum transport system has, for example, reinforced concrete supports with two adjacent travel tubes made of steel or other suitable materials containing metal and/or concrete, in which there is at least a rough or fine vacuum.
  • the pipe system can also be constructed underground. By reducing the air resistance within the transport tube, the vacuum is intended to enable cruising speeds up to just above the speed of sound. Capsules or vehicles with space for several passengers can be placed in the tubes to be moved or loads are transported (e.g. cars).
  • the capsules or vehicles can, for example, be made primarily of aluminum or alternative lightweight materials and have a diameter of at least two meters. Furthermore, an unladen weight of 3 to 3.5 tons is proposed, with a payload of between 12 and 25 tons being possible.
  • the transport tubes can have an inner diameter slightly larger than the capsule diameter and a wall thickness of at least 20 mm.
  • the internal pressure can z. B. at approx. 100 pascals (1 millibar) are maintained.
  • the pillars that support the transport tubes can be positioned at an average distance of about 30 meters and protected against earthquakes by damping elements.
  • a further problem is the fulfillment of, in particular, official safety requirements, so that possible dangers can be avoided when operating the system.
  • goods e.g. dangerous goods
  • the safety devices provided allow people or goods to be rescued from the transport tube unharmed in an emergency. It is therefore the object of the present invention to solve these problems.
  • the present invention's approach to solving the above problems is based on an integration of a plurality of vacuum valves along the transport tube.
  • certain station areas along the route can be atmospherically separated from the tube and ventilated for loading and unloading and made accessible. After loading, the area is closed again, evacuated and the valves opened.
  • valves can be provided at certain regular intervals along the route. In an emergency, this allows a specific section of the transport tube to be closed and then ventilated so that people and/or goods can be rescued.
  • the invention relates to a vacuum valve for gas-tight sealing of a valve opening for a vacuum transport system, the vacuum transport system having a transport tube with a plurality of transport tube segments for transporting a vehicle inside along the transport tube, the valve opening defining an opening axis, and the vacuum valve also having has : a sealing surface surrounding the valve opening , a closure component for gas-tight closure of the valve opening with a peripherally closed, one-piece seal which is designed to interact with the sealing surface, and a drive unit for providing such a movement of the closure component relative to the valve opening that the closure component is parallel to a closure axis from an open position can be moved into a closed position and back, with the closure component in the open position at least partially releasing the valve opening, with the seal contacting the sealing surface in the closed position and closing the valve opening in a gas-tight manner, and with the closure axis being perpendicular to the opening axis, the Profiles of the sealing surface and seal each have a first and second main section and two side sections
  • the side sections run in a U-shape in planes that are perpendicular to the axis of the closure.
  • surface normals of the sealing surface are always at right angles to the axis of the opening.
  • the seal has a Y-shaped cross section, with the two legs of the cross section making contact with the sealing surface in the closed position.
  • the closure component is flat in the area between the two main sections, viewed in a plane perpendicular to the axis of the opening, and has a shoulder which carries the seal in the first main section.
  • the sealing surface is arranged in its second main section on the track bed and in its first main section in the shaft.
  • the vacuum valve has a valve housing.
  • the valve housing can provide the valve opening and/or be designed to connect two transport tube segments of the vacuum transport system.
  • valve housing has a shaft in which the closure component is fully positioned in the open position.
  • valve housing has a slot which is designed in such a way that the closure component dips into the slot on its way from the open position to the closed position.
  • the slot is arranged and designed in such a way that the closure component is locked in the closed position in the direction of the opening axis by end faces on the slot.
  • the closure component is mounted linearly in the valve housing to the side of the valve opening.
  • the invention also relates to a vacuum transport system with a transport tube with several Transport tube segments for transporting a vehicle inside along the transport tube, wherein a negative pressure, in particular a vacuum, can be provided inside the transport tube relative to the surrounding atmosphere, the vacuum transport system having a plurality of vacuum valves each arranged between two adjacent transport tube segments according to the description herein and a controller, which is designed to control two adjacent vacuum valves in such a way that they close or open an internal volume of at least one intermediate transport tube segment.
  • the vacuum transport system has an aeration device, the controller being designed to actuate the aeration device in such a way that a vacuum or negative pressure prevailing in the interior volume of the intermediate transport tube segment is eliminated by aeration.
  • the vehicle is a capsule or a vehicle for transporting at least one person and/or goods.
  • the invention also relates to a method for venting a transport tube segment of a transport tube of a vacuum transport system according to the description herein, with the steps: braking a vehicle traveling in the transport tube to a standstill, gas-tight closing of those vacuum valves that delimit the transport tube segment in which the vehicle has come to a standstill, ventilating the transport tube segment in which the vehicle is located with a ventilation device.
  • the device according to the invention is described in more detail below, purely by way of example, on the basis of specific exemplary embodiments shown schematically in the drawings, with further advantages of the invention also being discussed. Show in detail:
  • Fig. 1 shows an embodiment of a transport tube
  • FIG. 2-4 an embodiment of a vacuum valve according to the invention
  • Fig. 5 an embodiment of one according to the invention
  • Fig. 6 an embodiment of a profile of a seal according to the invention.
  • FIG. 1 shows a section of an exemplary transport tube 1 of a vacuum transport system in a schematic manner.
  • the tube 1 is preferably composed of a large number of segments (see FIGS. 2a and 2b), which can be shut off from one another by vacuum valves (see FIGS. 3a and 3b).
  • a vehicle 4 could experience a complication K, such as a patient medical emergency, a leak in the vehicle body 12, or a fire 14. In such an emergency situation, the vehicle 4 must stop as quickly as possible. If the situation permits, the vehicle 4 could be held in a defined transport tube segment, or also in any segment, in which case sensors for detecting the vehicle 4 are then preferably present. If the vehicle 4 comes to a standstill in such a way that a valve cannot close, the next available valve can advantageously be accessed. Otherwise, a device could also be provided which moves the vehicle 4 in such a way that the valve area becomes free and the valve can close.
  • a complication K such as a patient medical emergency, a leak in the vehicle body 12, or a fire 14. In such an emergency situation, the vehicle 4 must stop as quickly as possible. If the situation permits, the vehicle 4 could be held in a defined transport tube segment, or also in any segment, in which case sensors for detecting the vehicle 4 are then preferably present. If the vehicle 4 comes to a standstill in such
  • the vehicle 4 can be a capsule or a vehicle and can be designed to transport at least one person and/or goods.
  • the vacuum valve has in particular a housing 5 in which the closure component is mounted in a linearly displaceable manner.
  • the housing can also be provided by the transport tube system, i . H .
  • the valve opening and/or the sealing surface could also be regarded as an external part, that is to say as not belonging to the vacuum valve.
  • the housing 5 is part of the vacuum valve, but not the valve opening 6, which seen in this way is then part of the tube.
  • the valve opening 6 is integrated into the vacuum transport system, as can be seen from the continuous rails 7 .
  • the valve opening defines an opening axis Al.
  • FIG. 3 the sealing surface 8 is shown, which runs in mutually offset sections.
  • a first main section H11 of the sealing surface is located in shaft 9 on the outer wall of the tube.
  • the seal 10 rests here in the closed position.
  • the lateral mounting and guidance 11 of the closure component 12 can also be seen here, which advantageously saves space compared to conventional shaft guides that drive the locking component from above.
  • the closure component 12 is planar throughout, except for a shoulder in the upper part 12 which supports the seal in the main section H21.
  • the seal 10 rests in the closed position on the main section H12 of the sealing surface 8 .
  • the main sections H11 and H21 lie in a first plane which is perpendicular to the opening axis A1.
  • the main sections H12 and H22 lie in a second plane, which is also perpendicular to the opening axis A1.
  • the first level and the second level are offset axially (relative to the opening axis A1) with respect to one another. This offset is bridged by the side sections, which are covered here but are to be explained in more detail with reference to FIG.
  • the sealing surface 8 runs around the valve opening 6 and the peripherally closed, one-piece seal 10 is consequently designed to interact with the sealing surface 8 so that the valve opening can be closed in a gas-tight manner.
  • a drive unit 13 provides such a movement of the closure component 12 relative to the valve opening that the closure component is displaceable parallel to the closure axis A2 from the open position to the closed position and back.
  • the closure axis A2 is perpendicular to the opening axis Al.
  • FIG. 4 shows a sectional view of the vacuum valve in the closed position.
  • Closure component 12 is clearly visible in the upper area, which ultimately also causes the main sections H21 and H22 to be offset.
  • the flat area of the closure component enters the tube through the slot 14 .
  • the seal touches the sealing surface 8 on its respective first and second main section H11 and H12 and thus closes the valve opening in a gas-tight manner.
  • FIG. 6 shows an example of how the seal 10 is then applied to the sealing surface 8.
  • the seal 10 has in particular a sealing lip with a Y-shaped cross section or profile. By pressing against the sealing surface 8, the Y-legs spread, which promises additional security of the seal when the high pressure difference occurs when the pipe segment is flooded.
  • the (not necessarily symmetrical) Y-profile also ensures that sealing can take place in both directions.
  • the seal has any other type of profile, such as a circular, rectangular, triangular, square, polygonal, labyrinth-like, U-shaped, W-shaped, or M-shaped profile.
  • the pressure difference occurring due to the flooding of the segment also causes a very high force to be exerted on the closure component 12 .
  • the side sections S21 and S22 of the seal run in a U-shape, for example, in planes that are perpendicular to the closure axis A2 or lie parallel to the opening axis Al.
  • Side sections of the sealing surface S 11 and S 12 run correspondingly (see FIG. 3).
  • the legs of the U-shaped sections connect the two main sections of the seal or the sealing surface . This creates the axial offset, whereby the valve can be closed by vertical infeed (along the closure axis).
  • the surface normals of the sealing surface 8 or of the seal 10 are always at right angles to the opening axis Al. For this reason, sealing is always carried out perpendicularly to the pressure exertion at all points of the circumferential seal. In the compression direction, the seal itself is therefore never deflected or changed by the pressure difference - it is independent of the flooding. Retention of the closure component 12 is disengaged because it is taken care of by the faces of the slot 14 .
  • the seal 10 and, correspondingly, the course of the closure component 12 is designed in such a way that it is sealed against the track bed as a sealing surface 8.
  • this can mean that the shape of the closure component 12 and/or that of the seal 10 is adapted to a track bed. But it can also mean, as in the case of FIG. 4, that an uneven track bed can be covered by a closure component 12 that is flat in this area and a seal 10 by elastic "Clinging up" of the sealing material is bridged and sealed.
  • the seal 10 is designed to close the valve opening in a gas-tight manner in that the seal seals gas-tight against a track bed structure, which is encompassed by the sealing surface, by elastic deformation in the second main section.
  • An uneven track bed i. H . a track bed structure of whatever kind that is not a flat surface may, but does not have to, have a rail, as can be seen in FIGS. 2-4.
  • a sealing surface are of course also conceivable, e.g. B. a straight shape, so that the second main section H22 of the seal can at least partially dip into a flat groove in the track bed as a sealing surface (not shown).
  • Such grooves do not normally disturb the vehicle 4 since magnetic guides are preferably used and in particular also because the "plate", ie the closure component 12, can be designed very thin, as a result of which the groove in the base can be very thin.
  • Such an additional groove would additionally lock the closure component in the axial direction.
  • the transport tube segments of a vacuum transport system can each be connected to the housing 5, as shown in FIG.
  • a controller (not shown), in particular a computer, controls two adjacent vacuum valves 3a and 3b in such a way that they close an internal volume of the transport tube segment in between or open .
  • a ventilation device 15 is then z. B. also controlled by the controller in order to lift a vacuum or negative pressure prevailing in the interior volume of the intermediate transport tube segment 2a by ventilation.
  • a loading/unloading hatch z. B. to be provided for a vehicle (not shown in FIG. 1).

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Abstract

The invention relates to a vacuum valve for closing a valve opening for a vacuum transport system in a gas-tight manner. The vacuum transport system has a transport tube with multiple transport tube segments for transporting a vehicle in the interior along the transport tube, and the valve opening defines an opening axis. The vacuum valve additionally has: a seal surface which encircles the valve opening, a closure component for closing the valve opening in a gas-tight manner, comprising a single-piece seal, which has a closed circumference and is designed to interact with the seal surface, and a drive unit for providing a movement of the closure component relative to the valve opening such that the closure component can be moved parallel to a closure axis from an open position into a closing position and back, wherein the closure component at least partly releases the valve opening in the open position, and the seal contacts the seal surface in the closing position and closes the valve opening in a gas-tight manner. The closure axis is perpendicular to the opening axis, and the respective course of the seal surface and the seal has a first and second main section as well as two lateral sections. The two main sections lie on planes which are oriented at a right angle to the opening axis and which are mutually spaced, and the two main sections are connected by one of the lateral sections on two respective opposing faces of the main sections.

Description

Vakuumventil für ein Vakuumtransportsystem Vacuum valve for a vacuum transport system
Die Erfindung betri f ft ein Vakuumventil zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen einer Ventilöf fnung für ein Vakuumtransportsystem . Weiterhin betri f ft die Erfindung ein Vakuumtransportsystem sowie ein Verfahren zum Belüften eines Transportröhrensegments eines Vakuumtransportsystems . The invention relates to a vacuum valve for essentially gas-tight sealing of a valve opening for a vacuum transport system. Furthermore, the invention relates to a vacuum transport system and a method for venting a transport tube segment of a vacuum transport system.
Vakuumtransportsysteme sind derzeit noch in der Entwicklungsphase . Es handelt sich hierbei j eweils um ein Hochgeschwindigkeitsverkehrssystem, bei dem sich Kapseln in einer (weitgehend) evakuierten Röhre z . B . auf Führungssystemen, Schienensystemen, 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 Obj ekts vorgesehen sein . Vacuum transport systems are currently still in the development phase. These are each a high-speed transport system in which capsules are located in a (largely) evacuated tube z. B. move on guide systems, rail systems, air cushions or magnetically repulsively gliding at very high speeds. In the vicinity of stations, linear motors can enable high accelerations, as in a magnetic levitation train, while electrically operated compressors can generate sufficient propulsion when the cruising speed is reached. Alternatively, a corresponding drive can be provided by the object moving in the tube.
Ein solches Vakuumtransportsystem weist beispielsweise auf Stahlbeton-Stützen mit zwei nebeneinanderliegenden Fahrröhren aus Stahl oder anderen geeigneten, Metall und/oder Beton enthaltenden Werkstof fen auf , in denen mindestens ein Grob- oder Feinvakuum herrscht . Anstelle einer Anordnung auf Stützen kann das Röhrensystem auch unterirdisch ausgebaut sein . Das Vakuum soll durch die 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 ) . Such a vacuum transport system has, for example, reinforced concrete supports with two adjacent travel tubes made of steel or other suitable materials containing metal and/or concrete, in which there is at least a rough or fine vacuum. Instead of being arranged on supports, the pipe system can also be constructed underground. By reducing the air resistance within the transport tube, the vacuum is intended to enable cruising speeds up to just above the speed of sound. Capsules or vehicles with space for several passengers can be placed in the tubes to be moved or loads are transported (e.g. cars).
Die Kapseln oder Fahrzeuge können beispielsweise vorwiegend aus Aluminium oder alternativen Leichtbauwerkstof fen 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 . The capsules or vehicles can, for example, be made primarily of aluminum or alternative lightweight materials and have a diameter of at least two meters. Furthermore, an unladen weight of 3 to 3.5 tons is proposed, with a payload of between 12 and 25 tons being possible.
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 . The transport tubes can have an inner diameter slightly larger than the capsule diameter and a wall thickness of at least 20 mm. The internal pressure can z. B. at approx. 100 pascals (1 millibar) are maintained. The pillars that support the transport tubes can be positioned at an average distance of about 30 meters and protected against earthquakes by damping elements.
Generell ist es ein Problem für den Betrieb eines solchen Vakuumtransportsystems ein gewünschtes Vakuum innerhalb des Systems zu schaf fen und auf recht zuerhalten . Insbesondere bei einem Entladen oder Beladen oder einer Entnahme oder einem Einsetzen eines Transportvehikels in die Transportröhre können hierbei grosse Verluste des Innenvakuums auf treten . It is generally a problem for the operation of such a vacuum transport system to create and maintain a desired vacuum within the system. In particular, when unloading or loading or removing or inserting a transport vehicle into the transport tube, large losses of the internal vacuum can occur.
Ein weiteres Problem ist die Erfüllung von insbesondere behördlichen Sicherheitsauflagen, damit beim Betrieb des Systems mögliche Gefahren vermieden werden können . Insbesondere beim Transport von Personen aber auch beim Transport von Gütern ( z . B . Gefahrengütern) ist es unerlässlich, dass vorgesehene Sicherheitseinrichtungen in einem Notfall ein unversehrtes Bergen von Personen oder Gütern aus der Transportröhre ermöglichen . Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese Probleme zu lösen . A further problem is the fulfillment of, in particular, official safety requirements, so that possible dangers can be avoided when operating the system. Especially when transporting people, but also when transporting goods (e.g. dangerous goods), it is essential that the safety devices provided allow people or goods to be rescued from the transport tube unharmed in an emergency. It is therefore the object of the present invention to solve these problems.
Diese 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 . These objects are solved by realizing the characterizing features of the independent claims. Features that further develop the invention in an alternative or advantageous manner can be found in the dependent patent claims.
Der Ansatz der vorliegenden Erfindung zum Lösen der obigen Probleme basiert auf einer Integration einer Mehrzahl von Vakuumventilen entlang der Transportröhre dar . Mit Hil fe der Vakuumventile können einerseits bestimmte Stationsbereiche entlang der Strecke atmosphärisch von der Röhre abgetrennt und für die Beladung und Entladung belüftetet und zugänglich gemacht werden . Nach der Ladetätigkeit wird der Bereich dann wieder abgeschlossen, evakuiert und die Ventile geöf fnet . The present invention's approach to solving the above problems is based on an integration of a plurality of vacuum valves along the transport tube. With the help of the vacuum valves, certain station areas along the route can be atmospherically separated from the tube and ventilated for loading and unloading and made accessible. After loading, the area is closed again, evacuated and the valves opened.
Andererseits können die Ventile 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 . On the other hand, the valves can be provided at certain regular intervals along the route. In an emergency, this allows a specific section of the transport tube to be closed and then ventilated so that people and/or goods can be rescued.
Die Erfindung betri f ft ein Vakuumventil zum gasdichten Verschliessen einer Ventilöf fnung für ein Vakuumtransportsystem, wobei das Vakuumtransportsystem eine Transportröhre mit mehreren Transportröhrensegmenten zum Transport eines Vehikels im Inneren entlang der Transportröhre aufweist , wobei die Ventilöf fnung eine Öf fnungsachse definiert , und wobei das Vakuumventil ferner aufweist : eine Dichtfläche , die die Ventilöf fnung umläuft , eine Verschlusskomponente zum gasdichten Verschliessen der Ventilöf fnung mit einer umfangsgeschlossenen, einstückigen Dichtung, die zum Zusammenwirken mit der Dichtfläche ausgebildet ist , und eine Antriebseinheit zur Bereitstellung einer derartigen Bewegung der Verschlusskomponente relativ zur Ventilöf fnung, dass die Verschlusskomponente parallel zu einer Verschlussachse von einer Of fenposition in eine Schliessposition und zurück verstellbar ist , wobei die Verschlusskomponente in der Of fenposition die Ventilöf fnung zumindest teilweise freigibt , wobei die Dichtung die Dichtfläche in der Schliessposition kontaktiert und die Ventilöf fnung gasdicht verschliesst , und wobei die Verschlussachse senkrecht zur Öf fnungsachse ist , wobei die Verläufe von Dichtfläche und Dichtung j eweils einen ersten und zweiten Hauptabschnitt sowie zwei Seitenabschnitte aufweisen, die zwei Hauptabschnitte in Ebenen liegen, welche rechtwinkelig zur Öf fnungsachse stehen und voneinander beabstandet sind, und an zwei gegenüberliegenden Hauptabschnittseiten j eweils durch einen der Seitenabschnitte verbunden sind . The invention relates to a vacuum valve for gas-tight sealing of a valve opening for a vacuum transport system, the vacuum transport system having a transport tube with a plurality of transport tube segments for transporting a vehicle inside along the transport tube, the valve opening defining an opening axis, and the vacuum valve also having has : a sealing surface surrounding the valve opening , a closure component for gas-tight closure of the valve opening with a peripherally closed, one-piece seal which is designed to interact with the sealing surface, and a drive unit for providing such a movement of the closure component relative to the valve opening that the closure component is parallel to a closure axis from an open position can be moved into a closed position and back, with the closure component in the open position at least partially releasing the valve opening, with the seal contacting the sealing surface in the closed position and closing the valve opening in a gas-tight manner, and with the closure axis being perpendicular to the opening axis, the Profiles of the sealing surface and seal each have a first and second main section and two side sections, the two main sections lying in planes which are at right angles to the axis of the opening and are spaced apart from one another , and are connected at two opposite sides of the main section each by one of the side sections .
In einer Aus führungs form verlaufen die Seitenabschnitte U- förmig in Ebenen, welche rechtwinklig zur Verschlussachse liegen . In one embodiment, the side sections run in a U-shape in planes that are perpendicular to the axis of the closure.
In einer weiteren Aus führungs form stehen Flächennormalen der Dichtfläche stets rechtwinkelig zur Öf fnungsachse . In a further embodiment, surface normals of the sealing surface are always at right angles to the axis of the opening.
In einer weiteren Aus führungs form weist die Dichtung einen Y- förmigen Querschnitt auf , wobei die beiden Schenkel des Querschnitts in der Schliessposition die Dichtfläche kontaktieren . In einer weiteren Aus führungs form ist die Verschlusskomponente , betrachtet in einer Ebene senkrecht zur Öf fnungsachse , im Bereich zwischen den beiden Hauptabschnitten plan und weist einen Absatz auf , der im ersten Hauptabschnitt die Dichtung trägt . In a further embodiment, the seal has a Y-shaped cross section, with the two legs of the cross section making contact with the sealing surface in the closed position. In a further embodiment, the closure component is flat in the area between the two main sections, viewed in a plane perpendicular to the axis of the opening, and has a shoulder which carries the seal in the first main section.
In einer weiteren Aus führungs form ist die Dichtfläche in ihrem zweiten Hauptabschnitt am Gleisbett und in ihrem ersten Hauptabschnitt im Schacht angeordnet . In a further embodiment, the sealing surface is arranged in its second main section on the track bed and in its first main section in the shaft.
In einer weiteren Aus führungs form weist das Vakuumventil ein Ventilgehäuse auf . Insbesondere kann das Ventilgehäuse die Ventilöf fnung bereitstellen und/oder dazu ausgebildet sein zwei Transportröhrensegmente des Vakuumtransportsystems zu verbinden . In a further embodiment, the vacuum valve has a valve housing. In particular, the valve housing can provide the valve opening and/or be designed to connect two transport tube segments of the vacuum transport system.
In einer weiteren Aus führungs formweist das Ventilgehäuse einen Schacht auf , in welchem die Verschlusskomponente in der Of fenposition vollständig positioniert ist . In a further embodiment, the valve housing has a shaft in which the closure component is fully positioned in the open position.
In einer weiteren Aus führungs form weist das Ventilgehäuse einen Schlitz auf , der so ausgebildet ist , dass die Verschlusskomponente auf ihrem Weg von der Of fenposition in die Schliessposition in den Schlitz eintaucht . In a further embodiment, the valve housing has a slot which is designed in such a way that the closure component dips into the slot on its way from the open position to the closed position.
In einer weiteren Aus führungs form ist der Schlitz derart angeordnet und ausgebildet , dass die Verschlusskomponente in der Schliessposition in Richtung der Öf fnungsachse durch Stirnflächen am Schlitz arretiert wird . In a further embodiment, the slot is arranged and designed in such a way that the closure component is locked in the closed position in the direction of the opening axis by end faces on the slot.
In einer weiteren Aus führungs form ist die Verschlusskomponente seitlich der Ventilöf fnung im Ventilgehäuse linear gelagert . In a further embodiment, the closure component is mounted linearly in the valve housing to the side of the valve opening.
Die Erfindung betri f ft weiterhin ein Vakuumtransportsystem mit einer Transportröhre mit mehreren Transportröhrensegmenten zum Transport eines Vehikels im Inneren entlang der Transportröhre , wobei im Inneren der Transportröhre relativ zur umgebenden Atmosphäre ein Unterdrück, insbesondere Vakuum, bereitstellbar ist , wobei das Vakuumtransportsystem mehrere j eweils zwischen zwei benachbarte Transportröhrensegmenten angeordnete Vakuumventile gemäss der Beschreibung hierin und eine Steuerung aufweist , die ausgebildet ist um zwei benachbarte der Vakuumventile so anzusteuern, dass sie ein Innenvolumen mindestens eines zwischenliegenden Transportröhrensegments verschliessen oder öf fnen . The invention also relates to a vacuum transport system with a transport tube with several Transport tube segments for transporting a vehicle inside along the transport tube, wherein a negative pressure, in particular a vacuum, can be provided inside the transport tube relative to the surrounding atmosphere, the vacuum transport system having a plurality of vacuum valves each arranged between two adjacent transport tube segments according to the description herein and a controller, which is designed to control two adjacent vacuum valves in such a way that they close or open an internal volume of at least one intermediate transport tube segment.
In einer Aus führungs form weist das Vakuumtransportsystem eine Belüftungseinrichtung auf , wobei die Steuerung ausgebildet ist um die Belüftungseinrichtung so anzusteuern, dass durch Belüftung ein in dem Innenvolumen des zwischenliegenden Transportröhrensegments vorherrschendes Vakuum oder vorherrschender Unterdrück aufgehoben wird . In one embodiment, the vacuum transport system has an aeration device, the controller being designed to actuate the aeration device in such a way that a vacuum or negative pressure prevailing in the interior volume of the intermediate transport tube segment is eliminated by aeration.
In einer weiteren Aus führungs form ist das Vehikel eine Kapsel oder ein Fahrzeug zum Transport mindestens einer Person und/oder von Gütern ausgebildet . In a further embodiment, the vehicle is a capsule or a vehicle for transporting at least one person and/or goods.
Die Erfindung betri f ft weiterhin ein Verfahren zum Belüften eines Transportröhrensegments einer Transportröhre eines Vakuumtransportsystems gemäss der Beschreibung hierin, mit den Schritten : Abbremsen eines in der Transportröhre reisenden Vehikels bis zum Stillstand, gasdichtes Schliessen derj enigen Vakuumventile , die das Transportröhrensegment begrenzen, in dem das Vehikel zum Stillstand gekommen ist , Belüften des Transportröhrensegments , in dem sich das Vehikel befindet , mit einer Belüftungseinrichtung . Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Aus führungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird . Im Einzelnen zeigen : The invention also relates to a method for venting a transport tube segment of a transport tube of a vacuum transport system according to the description herein, with the steps: braking a vehicle traveling in the transport tube to a standstill, gas-tight closing of those vacuum valves that delimit the transport tube segment in which the vehicle has come to a standstill, ventilating the transport tube segment in which the vehicle is located with a ventilation device. The device according to the invention is described in more detail below, purely by way of example, on the basis of specific exemplary embodiments shown schematically in the drawings, with further advantages of the invention also being discussed. Show in detail:
Fig . 1 eine Aus führungs form einer Transportröhre einesFig. 1 shows an embodiment of a transport tube
Vakuumtransportsystems ; vacuum transport system ;
Fig . 2-4 eine Aus führungs form eines erfindungsgemässen Vakuumventils ; Fig. 2-4 an embodiment of a vacuum valve according to the invention;
Fig . 5 eine Aus führungs form einer erfindungsgemässenFig. 5 an embodiment of one according to the invention
Verschlusskomponente ; closure component ;
Fig . 6 eine Aus führungs form eines Profils einer erfindungsgemässen Dichtung . Fig. 6 an embodiment of a profile of a seal according to the invention.
Figur 1 zeigt auf schematische Weise einen Ausschnitt einer beispielhaften Transportröhre 1 eines Vakuumtransportsystems . Die Röhre 1 setzt sich bevorzugt aus einer Viel zahl von Segmenten zusammen ( siehe 2a und 2b ) , die durch Vakuumventile ( siehe 3a und 3b ) zueinander absperrbar sind . FIG. 1 shows a section of an exemplary transport tube 1 of a vacuum transport system in a schematic manner. The tube 1 is preferably composed of a large number of segments (see FIGS. 2a and 2b), which can be shut off from one another by vacuum valves (see FIGS. 3a and 3b).
Eine Flutung mit Luft bzw . ein Druckausgleich mit der Umgebung ist aus Sicherheitsgründen relevant . Zum Beispiel könnte ein Vehikel 4 eine Komplikation K auftreten wie etwa ein medi zinischer Notfall eines Patienten, ein Leck im Vehikelgehäuse , oder ein Brand . In einer solchen Notsituation muss das Vehikel 4 schnellstmöglich anhalten . 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 . Kommt das Vehikel 4 so zum Stehen, dass ein Ventil nicht schliessen kann, so kann vorteilhaft auf das nächstverfügbare Ventil zugegri f fen werden . Anderenfalls könnte auch eine Vorrichtung vorgesehen sein, die das Vehikel 4 derart verschiebt , dass der Ventilbereich frei wird und das Ventil schliessen kann . Flooding with air or pressure equalization with the environment is relevant for safety reasons. For example, a vehicle 4 could experience a complication K, such as a patient medical emergency, a leak in the vehicle body 12, or a fire 14. In such an emergency situation, the vehicle 4 must stop as quickly as possible. If the situation permits, the vehicle 4 could be held in a defined transport tube segment, or also in any segment, in which case sensors for detecting the vehicle 4 are then preferably present. If the vehicle 4 comes to a standstill in such a way that a valve cannot close, the next available valve can advantageously be accessed. Otherwise, a device could also be provided which moves the vehicle 4 in such a way that the valve area becomes free and the valve can close.
Das Vehikel 4 kann etwa eine Kapsel oder ein Fahrzeug sein und zum Transport mindestens einer Person und/oder von Gütern ausgebildet sein . The vehicle 4 can be a capsule or a vehicle and can be designed to transport at least one person and/or goods.
Wie Figur 2 im Detail zeigt , verfügt das Vakuumventil insbesondere über ein Gehäuse 5 , in welchem die Verschlusskomponente linear verschiebbar gelagert ist . Das Gehäuse kann aber auch durch das Transportröhrensystem bereitgestellt sein, d . h . die Ventilöf fnung und/oder die Dichtfläche könnten auch als externes Teil , also als nicht dem Vakuumventil zugehörig, aufgefasst werden . Als dritte Variante ist das Gehäuse 5 Teil des Vakuumventils , nicht j edoch die Ventilöf fnung 6 , die so gesehen dann Teil der Röhre ist . As FIG. 2 shows in detail, the vacuum valve has in particular a housing 5 in which the closure component is mounted in a linearly displaceable manner. However, the housing can also be provided by the transport tube system, i . H . the valve opening and/or the sealing surface could also be regarded as an external part, that is to say as not belonging to the vacuum valve. As a third variant, the housing 5 is part of the vacuum valve, but not the valve opening 6, which seen in this way is then part of the tube.
Die Ventilöf fnung 6 ist in das Vakuumtransportsystem integriert wie man an den durchgängigen Schienen 7 erkennen kann . Die Ventilöf fnung definiert eine Öf fnungsachse Al . The valve opening 6 is integrated into the vacuum transport system, as can be seen from the continuous rails 7 . The valve opening defines an opening axis Al.
In Figur 3 ist die Dichtfläche 8 gezeigt , die in voneinander versetzten Abschnitten verläuft . Ein erster Hauptabschnitt Hl l der Dichtfläche befindet sich im Schacht 9 an der Aussenwand der Röhre . Die Dichtung 10 liegt hier in der Schliessposition auf . Zu erkennen ist hier auch die seitliche Lagerung und Führung 11 der Verschlusskomponente 12 , welche vorteilhaft Platz einspart gegenüber konventionellen Schaft-Führungen, die die Verschlusskomponente von oben antreiben . In FIG. 3 the sealing surface 8 is shown, which runs in mutually offset sections. A first main section H11 of the sealing surface is located in shaft 9 on the outer wall of the tube. The seal 10 rests here in the closed position. The lateral mounting and guidance 11 of the closure component 12 can also be seen here, which advantageously saves space compared to conventional shaft guides that drive the locking component from above.
Die Verschlusskomponente 12 ist durchgängig plan, bis auf einen Absatz im oberen Teil , welcher die Dichtung im Hauptabschnitt H21 trägt . Im Hauptabschnitt H22 liegt die Dichtung 10 in der Schliessposition am Hauptabschnitt H12 der Dichtfläche 8 an . Die Hauptabschnitte Hl l und H21 liegen in einer ersten Ebene , welche senkrecht zur Öf fnungsachse Al steht . Die Hauptabschnitte H12 und H22 liegen in einer zweiten Ebene , die ebenfalls senkrecht zur Öf fnungsachse Al steht . Die erste Ebene und die zweite Ebene sind axial (bezogen auf die Öf fnungsachse Al ) zueinander versetzt . Diesen Versatz überbrücken die Seitenabschnitte , die hier verdeckt sind, aber anhand von Figur 5 näher erläutert werden sollen . The closure component 12 is planar throughout, except for a shoulder in the upper part 12 which supports the seal in the main section H21. In the main section H22 the seal 10 rests in the closed position on the main section H12 of the sealing surface 8 . The main sections H11 and H21 lie in a first plane which is perpendicular to the opening axis A1. The main sections H12 and H22 lie in a second plane, which is also perpendicular to the opening axis A1. The first level and the second level are offset axially (relative to the opening axis A1) with respect to one another. This offset is bridged by the side sections, which are covered here but are to be explained in more detail with reference to FIG.
Die Dichtfläche 8 umläuft die Ventilöf fnung 6 und die umfangsgeschlossene , einstückige Dichtung 10 ist folglich zum Zusammenwirken mit der Dichtfläche 8 ausgebildet , sodass die Ventilöf fnung gasdicht verschlossen werden kann . The sealing surface 8 runs around the valve opening 6 and the peripherally closed, one-piece seal 10 is consequently designed to interact with the sealing surface 8 so that the valve opening can be closed in a gas-tight manner.
Eine Antriebseinheit 13 stellt eine derartige Bewegung der Verschlusskomponente 12 relativ zur Ventilöf fnung bereit , dass die Verschlusskomponente parallel zu der Verschlussachse A2 von der Of fenposition in die Schliessposition und zurück verstellbar ist . Die Verschlussachse A2 steht senkrecht zur Öf fnungsachse Al . A drive unit 13 provides such a movement of the closure component 12 relative to the valve opening that the closure component is displaceable parallel to the closure axis A2 from the open position to the closed position and back. The closure axis A2 is perpendicular to the opening axis Al.
I st das Vakuumventil vollständig geöf fnet , so taucht die Verschlusskomponente 12 durch den Schlitz 14 ganz in den Schacht 9 ein . If the vacuum valve is fully open, the closure component 12 is completely immersed in the shaft 9 through the slot 14 .
Figur 4 zeigt eine Schnittansicht des Vakuumventils in der Schliessposition . Hier ist der besagte Absatz im Verschlusskomponente 12 im oberen Bereich gut zu erkennen, der letztlich auch für den Versatz der Hauptabschnitte H21 und H22 sorgt. FIG. 4 shows a sectional view of the vacuum valve in the closed position. Here is the paragraph in question Closure component 12 is clearly visible in the upper area, which ultimately also causes the main sections H21 and H22 to be offset.
Auf dem Weg von der Offenposition in die Schliessposition taucht die Verschlusskomponente mit dem planen Bereich durch den Schlitz 14 in die Röhre ein. Die Dichtung berührt dann in ihrem ersten und zweiten Hauptabschnitt H21 und H22 die Dichtfläche 8 an deren jeweiligen ersten und zweiten Hauptabschnitt Hll und H12 und verschliesst damit die Ventilöffnung gasdicht. On the way from the open position to the closed position, the flat area of the closure component enters the tube through the slot 14 . In its first and second main section H21 and H22, the seal then touches the sealing surface 8 on its respective first and second main section H11 and H12 and thus closes the valve opening in a gas-tight manner.
Ein Beispiel, wie die Dichtung 10 dann an der Dichtfläche 8 angelegt wird, zeigt Figur 6. Die Dichtung 10 hat insbesondere eine Dichtungslippe mit Y-förmigem Querschnitt oder Profil. Durch Anpressen gegen die Dichtfläche 8 spreizen sich die Y-Schenkel auf, was zusätzliche Sicherheit der Abdichtung verspricht, wenn bei Flutung des Rohrsegmentes die hohe Druckdifferenz auftritt. Das (nicht zwangsläufig symmetrische) Y-Profil stellt auch sicher, dass in beide Richtungen abgedichtet werden kann. FIG. 6 shows an example of how the seal 10 is then applied to the sealing surface 8. The seal 10 has in particular a sealing lip with a Y-shaped cross section or profile. By pressing against the sealing surface 8, the Y-legs spread, which promises additional security of the seal when the high pressure difference occurs when the pipe segment is flooded. The (not necessarily symmetrical) Y-profile also ensures that sealing can take place in both directions.
Ein solches Y-Profil der Dichtung 10 ist aber nicht zwingend erforderlich. In anderen Aus führungs formen hat die Dichtung ein beliebiges andersartiges Profil, z.B. ein kreisrundes, rechteckiges, dreieckiges, viereckiges, mehreckiges, Labyrinth-artiges, U-förmiges, W-förmiges, oder M-förmiges Profil. However, such a Y-profile of the seal 10 is not absolutely necessary. In other embodiments, the seal has any other type of profile, such as a circular, rectangular, triangular, square, polygonal, labyrinth-like, U-shaped, W-shaped, or M-shaped profile.
Die durch Flutung des Segments auftretende Druckdifferenz bewirkt auch, dass auf die Verschlusskomponente 12 eine sehr hohe Kraft ausgeübt wird. Dadurch, dass der Schlitz 14 nur wenig oder kein Spiel der eingetauchten Verschlusskomponente 12 zulässt, wird diese also durch die Stirnflächen des Schlitzes 14 arretiert bzw . festgehalten, dies über den gesamten ersten Hauptabschnitt hinweg . The pressure difference occurring due to the flooding of the segment also causes a very high force to be exerted on the closure component 12 . The fact that the slot 14 allows little or no play of the immersed closure component 12, this is so by the Faces of the slot 14 locked or. recorded throughout the first main section.
Die Geometrie des Dichtungsumlaufs ist nun in Figur 5 im Detail gezeigt . Hier verlaufen die Seitenabschnitte S21 und S22 der Dichtung beispielhaft U- förmig in Ebenen, welche rechtwinklig zur Verschlussachse A2 bzw . parallel zur Öf fnungsachse Al liegen . Entsprechend verlaufen Seitenabschnitte der Dichtfläche S i l und S 12 ( siehe Figur 3 ) . Die Schenkel der U- förmigen Abschnitte verbinden dabei die beiden Hauptabschnitte der Dichtung bzw . der Dichtfläche . Somit wird der axiale Versatz geschaf fen, wodurch das Ventil durch eine vertikale Zustellung ( entlang der Verschlussachse ) geschlossen werden kann . The geometry of the seal perimeter is now shown in detail in FIG. Here, the side sections S21 and S22 of the seal run in a U-shape, for example, in planes that are perpendicular to the closure axis A2 or lie parallel to the opening axis Al. Side sections of the sealing surface S 11 and S 12 run correspondingly (see FIG. 3). The legs of the U-shaped sections connect the two main sections of the seal or the sealing surface . This creates the axial offset, whereby the valve can be closed by vertical infeed (along the closure axis).
Die Flächennormalen der Dichtfläche 8 bzw . der Dichtung 10 stehen stets rechtwinkelig zur Öf fnungsachse Al . Deshalb wird an allen Orten der umlaufenden Dichtung immer senkrecht zur Druckausübung abgedichtet . In Anpressrichtung wird die Dichtung an sich deshalb nie durch die Druckdi f ferenz abgelenkt oder verändert - sie ist unabhängig von der Flutung . Das Festhalten der Verschlusskomponente 12 ist abgekoppelt , weil dies durch die Stirnflächen des Schlitzes 14 übernommen wird . The surface normals of the sealing surface 8 or of the seal 10 are always at right angles to the opening axis Al. For this reason, sealing is always carried out perpendicularly to the pressure exertion at all points of the circumferential seal. In the compression direction, the seal itself is therefore never deflected or changed by the pressure difference - it is independent of the flooding. Retention of the closure component 12 is disengaged because it is taken care of by the faces of the slot 14 .
In seinem zweiten Hauptabschnitt H22 ist die Dichtung 10 und entsprechend der Verlauf der Verschlusskomponente 12 so ausgestaltet , dass damit gegen das Gleisbett als Dichtfläche 8 abgedichtet wird . Konkret kann das bedeuten, dass also die Form der Verschlusskomponente 12 und/oder die der Dichtung 10 an ein Gleisbett angepasst sind . Es kann aber auch bedeuten, wie in dem Fall aus Figur 4 , dass ein unebenes Gleisbett durch eine in diesem Bereich ebene Verschlusskomponente 12 und Dichtung 10 durch elastisches "Anschmiegen" des Dichtungsmaterials überbrückt und abgedichtet wird . Die Dichtung 10 ist mit anderen Worten also in einer Aus führungs form dazu ausgebildet , die Ventilöf fnung gasdicht zu verschliessen, indem die Dichtung gegenüber einer Gleisbettstruktur , welche von der Dichtfläche umfasst ist , durch elastische Verformung im zweiten Hauptabschnitt gasdicht abdichtet . Ein unebenes Gleisbett , d . h . eine wie auch immer geartete Gleisbettstruktur , die keine plane Fläche ist , kann aber muss nicht eine Schiene , wie in den Figuren 2-4 zu sehen, aufweisen . Es kann sich auch um Fahrbahnvertiefungen oder eine Kombination von Erhebungen und Vertiefungen handeln, wobei die Dichtung 10 an sich zumindest teilweise diese Unebenheiten ausgleicht durch elastisches Formanpassung . In its second main section H22, the seal 10 and, correspondingly, the course of the closure component 12 is designed in such a way that it is sealed against the track bed as a sealing surface 8. Specifically, this can mean that the shape of the closure component 12 and/or that of the seal 10 is adapted to a track bed. But it can also mean, as in the case of FIG. 4, that an uneven track bed can be covered by a closure component 12 that is flat in this area and a seal 10 by elastic "Clinging up" of the sealing material is bridged and sealed. In other words, in one embodiment the seal 10 is designed to close the valve opening in a gas-tight manner in that the seal seals gas-tight against a track bed structure, which is encompassed by the sealing surface, by elastic deformation in the second main section. An uneven track bed, i. H . a track bed structure of whatever kind that is not a flat surface may, but does not have to, have a rail, as can be seen in FIGS. 2-4. There may also be depressions in the roadway or a combination of elevations and depressions, with the seal 10 per se at least partially compensating for these unevennesses by elastically adapting its shape.
Andere Formen einer Dichtfläche sind selbstverständlich auch denkbar, z . B . eine gerade Form, sodass der zweite Hauptabschnitt H22 der Dichtung zumindest teilweise in eine ebene Nut im Gleisbett als Dichtfläche eintauchen kann (nicht dargestellt ) . Solche Nuten stören das Vehikel 4 normalerweise nicht , da etwa bevorzugt magnetische Führungen eingesetzt werden und insbesondere auch weil der " Teller" , also die Verschlusskomponente 12 sehr dünn gestaltet sein kann, wodurch die Nut im Boden sehr dünn sein kann . Durch eine solche zusätzliche Nut wäre die Verschlusskomponente zusätzlich in axialer Richtung arretiert . Other forms of a sealing surface are of course also conceivable, e.g. B. a straight shape, so that the second main section H22 of the seal can at least partially dip into a flat groove in the track bed as a sealing surface (not shown). Such grooves do not normally disturb the vehicle 4 since magnetic guides are preferably used and in particular also because the "plate", ie the closure component 12, can be designed very thin, as a result of which the groove in the base can be very thin. Such an additional groove would additionally lock the closure component in the axial direction.
Mit dem Gehäuse 5 können die Transportröhrensegmente eines Vakuumtransportsystems j eweils verbunden werden, wie in Figur 1 gezeigt . Eine Steuerung (nicht dargestellt ) , insbesondere ein Computer, steuert zwei benachbarte der Vakuumventile 3a und 3b, so an, dass sie ein Innenvolumen des zwischenliegenden Transportröhrensegments verschliessen oder öf fnen . Eine Belüftungseinrichtung 15 wird dann, z . B . ebenfalls durch die Steuerung, angesteuert um durch Belüftung ein in dem Innenvolumen des zwischenliegenden Transportröhrensegments 2a vorherrschendes Vakuum oder vorherrschender Unterdrück auf zuheben . The transport tube segments of a vacuum transport system can each be connected to the housing 5, as shown in FIG. A controller (not shown), in particular a computer, controls two adjacent vacuum valves 3a and 3b in such a way that they close an internal volume of the transport tube segment in between or open . A ventilation device 15 is then z. B. also controlled by the controller in order to lift a vacuum or negative pressure prevailing in the interior volume of the intermediate transport tube segment 2a by ventilation.
Insbesondere ist in einigen oder allen Röhrensegmenten eine Ent-/Beladeluke z . B . für ein Vehikel vorzusehen ( in Figur 1 nicht dargestellt ) . In particular, in some or all of the tube segments, a loading/unloading hatch z. B. to be provided for a vehicle (not shown in FIG. 1).
Wenn von " zwei benachbarten der Vakuumventile" die Rede ist , ist damit selbstverständlich auch der Fall inkludiert , dass zwei Segmente gleichzeitig geflutet werden indem zwei Ventile geschlossen werden, zwischen welchen sich zwei Röhrensegmente und ein of fenbleibendes Ventil befindet oder gar drei Röhrensegmente und zwei of fenbleibende Ventile , und so weiter . When "two adjacent vacuum valves" are mentioned, this of course also includes the case that two segments are flooded at the same time by closing two valves, between which there are two tube segments and one valve that remains open, or even three tube segments and two of missing valves , and so on .
Es versteht sich, dass die dargestellten Figuren nur mögliche Aus führungsbeispiele schematisch darstellen . Die verschiedenen Ansätze können erfindungsgemäss ebenso miteinander sowie mit Ventilen zum Verschliessen von Prozessvolumina unter Vakuumbedingungen des Stands der Technik kombiniert werden . It goes without saying that the figures shown only show possible exemplary embodiments schematically. According to the invention, the various approaches can also be combined with one another and with valves for closing off process volumes under vacuum conditions of the prior art.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Vakuumventil (3a, 3b) zum gasdichten Verschliessen einer Ventilöffnung (6) für ein Vakuumtransportsystem, wobei das Vakuumtransportsystem eine Transportröhre (1) mit mehreren Transportröhrensegmenten (2a, 2b) zum Transport eines Vehikels (4) im Inneren entlang der Transportröhre aufweist, wobei die Ventilöffnung eine Öffnungsachse (Al) definiert, gekennzeichnet durch 1. Vacuum valve (3a, 3b) for gas-tight sealing of a valve opening (6) for a vacuum transport system, the vacuum transport system having a transport tube (1) with a plurality of transport tube segments (2a, 2b) for transporting a vehicle (4) inside along the transport tube, the valve opening defining an opening axis (Al), characterized by
• eine Dichtfläche (8) , die die Ventilöffnung umläuft,• a sealing surface (8) surrounding the valve opening,
• eine Verschlusskomponente (12) zum gasdichten Verschliessen der Ventilöffnung mit einer umfangsgeschlossenen, einstückigen Dichtung (10) , die zum Zusammenwirken mit der Dichtfläche ausgebildet ist, und • a closure component (12) for gas-tight closure of the valve opening with a peripherally closed, one-piece seal (10) which is designed to interact with the sealing surface, and
• eine Antriebseinheit (13) zur Bereitstellung einer derartigen Bewegung der Verschlusskomponente relativ zur Ventilöffnung, dass die Verschlusskomponente parallel zu einer Verschlussachse (A2) von einer Offenposition in eine Schliessposition und zurück verstellbar ist, wobei die Verschlusskomponente in der Offenposition die Ventilöffnung zumindest teilweise freigibt, wobei die Dichtung die Dichtfläche in der Schliessposition kontaktiert und die Ventilöffnung gasdicht verschliesst, und wobei die Verschlussachse senkrecht zur Öffnungsachse ist, wobei • a drive unit (13) for providing such a movement of the closure component relative to the valve opening that the closure component can be moved parallel to a closure axis (A2) from an open position to a closed position and back, the closure component in the open position at least partially releasing the valve opening, wherein the seal contacts the sealing surface in the closed position and closes the valve opening in a gas-tight manner, and wherein the closing axis is perpendicular to the opening axis, wherein
- die Verläufe von Dichtfläche und Dichtung jeweils einen ersten und zweiten Hauptabschnitt (Hll, H12, H21, H22) sowie zwei Seitenabschnitte (Sil, S12, S21, S22) aufweisen, - die zwei Hauptabschnitte in Ebenen liegen, welche rechtwinkelig zur Öffnungsachse stehen und voneinander beabstandet sind, und an zwei gegenüberliegenden Hauptabschnittseiten jeweils durch einen der Seitenabschnitte verbunden sind. - the profiles of the sealing surface and seal each have a first and second main section (H11, H12, H21, H22) and two side sections (Sil, S12, S21, S22), - the two main sections lie in planes which are perpendicular to the axis of the opening and are spaced apart from each other, and are connected on two opposite sides of the main section, each by one of the side sections.
2. Vakuumventil (3a, 3b) nach Anspruch 1, wobei die Seitenabschnitte (Sil, S12, S21, S22) U-förmig in Ebenen verlaufen, welche rechtwinklig zur Verschlussachse (A2) liegen. 2. Vacuum valve (3a, 3b) according to claim 1, wherein the side sections (S11, S12, S21, S22) extend in a U-shape in planes which are perpendicular to the closure axis (A2).
3. Vakuumventil (3a, 3b) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Flächennormalen der Dichtfläche (8) stets rechtwinkelig zur Öffnungsachse (Al) stehen. 3. Vacuum valve (3a, 3b) according to one of the preceding claims, wherein surface normals of the sealing surface (8) are always at right angles to the opening axis (Al).
4. Vakuumventil (3a, 3b) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (10) einen Y-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die beiden Schenkel des Querschnitts in der Schliessposition die Dichtfläche (8) kontaktieren. 4. Vacuum valve (3a, 3b) according to one of the preceding claims, wherein the seal (10) has a Y-shaped cross section, the two legs of the cross section contacting the sealing surface (8) in the closed position.
5. Vakuumventil (3a, 3b) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschlusskomponente (12) , betrachtet in einer Ebene senkrecht zur Öffnungsachse (Al) , im Bereich zwischen den beiden Hauptabschnitten (Hll, H12, H21, H22) plan ist und einen Absatz aufweist, der im ersten Hauptabschnitt (H21) die Dichtung (10) trägt. 5. Vacuum valve (3a, 3b) according to one of the preceding claims, wherein the closure component (12), viewed in a plane perpendicular to the opening axis (A1), is planar in the area between the two main sections (H11, H12, H21, H22) and has a shoulder which carries the seal (10) in the first main section (H21).
6. Vakuumventil (3a, 3b) nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend ein Ventilgehäuse. 16 6. vacuum valve (3a, 3b) according to any one of the preceding claims, comprising a valve housing. 16
7. Vakuumventil (3a, 3b) nach Anspruch 6, wobei das Ventilgehäuse (5) einen Schacht (9) aufweist, in welchem die Verschlusskomponente (12) in der Offenposition vollständig positioniert ist. 7. Vacuum valve (3a, 3b) according to claim 6, wherein the valve housing (5) has a shaft (9) in which the closure component (12) is fully positioned in the open position.
8. Vakuumventil (3a, 3b) nach Anspruch 7, wobei die Dichtfläche (8) in ihrem zweiten Hauptabschnitt (H12) am Gleisbett und in ihrem ersten Hauptabschnitt (Hll) im Schacht (9) angeordnet ist. 8. Vacuum valve (3a, 3b) according to claim 7, wherein the sealing surface (8) is arranged in its second main section (H12) on the track bed and in its first main section (Hll) in the shaft (9).
9. Vakuumventil (3a, 3b) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Ventilgehäuse einen Schlitz (14) aufweist, der so ausgebildet ist, dass die Verschlusskomponente (12) auf ihrem Weg von der Offenposition in die Schliessposition in den Schlitz eintaucht. 9. Vacuum valve (3a, 3b) according to one of claims 6 to 8, wherein the valve housing has a slot (14) which is designed such that the closure component (12) dips into the slot on its way from the open position to the closed position .
10. Vakuumventil (3a, 3b) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Schlitz (14) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Verschlusskomponente (12) in der Schliessposition in Richtung der Öffnungsachse (Al) durch Stirnflächen am Schlitz arretiert wird. 10. Vacuum valve (3a, 3b) according to one of claims 6 to 9, wherein the slot (14) is arranged and designed such that the closure component (12) is locked in the closed position in the direction of the opening axis (A1) by end faces on the slot .
11. Vakuumventil (3a, 3b) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Verschlusskomponente (12) seitlich der Ventilöffnung (6) im Ventilgehäuse (5) linear gelagert ist . 11. Vacuum valve (3a, 3b) according to any one of claims 6 to 10, wherein the closure component (12) is mounted linearly to the side of the valve opening (6) in the valve housing (5).
12. Vakuumtransportsystem mit einer Transportröhre (1) mit mehreren Transportröhrensegmenten (2a, 2b) zum Transport eines Vehikels (4) im Inneren entlang der Transportröhre, wobei im Inneren der Transportröhre relativ zur umgebenden Atmosphäre ein Unterdrück, insbesondere Vakuum, bereitstellbar ist, 17 gekennzeichnet durch 12. Vacuum transport system with a transport tube (1) with a plurality of transport tube segments (2a, 2b) for transporting a vehicle (4) inside along the transport tube, with a negative pressure, in particular a vacuum, being able to be provided inside the transport tube relative to the surrounding atmosphere, 17 marked by
• mehrere jeweils zwischen zwei benachbarten Transportröhrensegmenten angeordnete Vakuumventile (3a, 3b) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und • a plurality of vacuum valves (3a, 3b) according to one of Claims 1 to 11, each arranged between two adjacent transport tube segments, and
• eine Steuerung ausgebildet um zwei benachbarte der Vakuumventile so anzusteuern, dass sie ein Innenvolumen mindestens eines zwischenliegenden Transportröhrensegments verschliessen oder öffnen. • a controller designed to control two adjacent vacuum valves in such a way that they close or open an internal volume of at least one intermediate transport tube segment.
13. Vakuumtransportsystem nach Anspruch 12, aufweisend eine Belüftungseinrichtung (15) , wobei die Steuerung ausgebildet ist um die Belüftungseinrichtung so anzusteuern, dass durch Belüftung ein in dem Innenvolumen des zwischenliegenden Transportröhrensegments vorherrschendes Vakuum oder vorherrschender Unterdrück aufgehoben wird. 13. Vacuum transport system according to claim 12, comprising a ventilation device (15), wherein the controller is designed to control the ventilation device in such a way that a vacuum or negative pressure prevailing in the interior volume of the intermediate transport tube segment is eliminated by ventilation.
14. Vakuumtransportsystem nach Anspruch 13, wobei das Vehikel (4) eine Kapsel oder ein Fahrzeug zum Transport mindestens einer Person und/oder von Gütern ausgebildet ist . 14. Vacuum transport system according to claim 13, wherein the vehicle (4) is a capsule or a vehicle for transporting at least one person and/or goods.
15. Verfahren zum Belüften eines Transportröhrensegments15. Method of venting a transport tube segment
(2a, 2b) einer Transportröhre (1) eines Vakuumtransportsystems nach einem der Ansprüche 12 bis 14, mit den Schritten: (2a, 2b) of a transport tube (1) of a vacuum transport system according to one of claims 12 to 14, with the steps:
• Abbremsen eines in der Transportröhre reisenden Vehikels (4) bis zum Stillstand, • braking a vehicle (4) traveling in the transport tube to a standstill,
• gasdichtes Schliessen derjenigen Vakuumventile (3a, 3b) , die das Transportröhrensegment begrenzen, in dem das Vehikel zum Stillstand gekommen ist, • gas-tight closing of those vacuum valves (3a, 3b) that delimit the transport pipe segment in which the vehicle has come to a standstill,
• Belüften des Transportröhrensegments, in dem sich das Vehikel befindet, mit einer Belüftungseinrichtung. • Aerating the transport tube segment in which the vehicle is located with an aerating device.
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