用于真空装置的阀的制作方法

1.本发明涉及一种用于真空装置的阀以及这种真空装置。


背景技术：

2.通常，阀设置在真空泵和容器或真空腔室之间。在真空泵的操作停止时，阀关闭以维持真空腔室内的真空，并且其次避免润滑剂被真空从真空泵抽吸到真空腔室中并污染真空腔室。
3.已知的阀是蝶形阀。然而，这些阀遭受由蝶形阀中的阀盘的旋转运动导致的密封件的极端磨损。此外，根据现有技术，需要被压缩的空气来控制这种蝶阀。
4.此外，大多数已知的回流阀在低入口压力下不完全打开，导致高压降并导致性能下降。


技术实现要素：

5.因此，本发明的目的是提供一种复杂性较低并且不需要控制加压空气的阀。
6.上面给出的问题通过根据权利要求1的阀和根据权利要求12的真空装置来解决。
7.根据本发明的用于真空装置的阀包括第一壳体元件和与第一壳体元件连接的第二壳体元件。第一壳体元件和第二壳体元件限定了外腔。此外，第一壳体元件具有能够连接到真空腔室的第一开口，并且第二壳体元件具有能够连接到真空泵的第二开口。第一开口和第二开口经由外腔流体连通，以允许气体介质从第一开口流动到第二开口，并且如果阀处于打开状态，则允许气体介质通过阀从第二开口流动到第一开口。此外，内腔由第一壳体元件和第二壳体元件限定，其中，隔膜设置在内腔中，从而将内腔分成第一内腔和第二内腔。密封元件连接到隔膜，其中密封元件可连同隔膜一起移动或连同隔膜从第一位置移动到第二位置而可移动。在第一位置中，密封元件以密封或真空密封的方式封闭第一开口。在第二位置中，密封元件打开第一开口以允许气体介质流过阀。由于隔膜的移动，密封元件从对应于闭合阀的第一位置移动到对应于打开阀的第二位置。不需要加压空气来移动内腔内的隔膜。当外腔限定了气体介质在真空腔室和真空泵之间流动通过的腔室时，使用包括隔膜的内腔以便控制阀的状态。
8.优选地，内腔至少部分地且更优选地完全被外腔包围。这可能具有紧凑设计的优点。
9.优选地，第一开口和第二开口布置在一个轴线上。因此，气体介质可以容易地流过所述阀。特别地，第一开口和第二开口不布置成例如成角度的配置，从而降低真空传导性。
10.优选地，第二内腔连接到真空，并且第一内腔连接到较高压力或大气或环境压力，以将密封元件从第一位置移动到第二位置。由于第二内腔和第一内腔之间的压力差，内腔中的隔膜移动，并且从而将密封元件移动到第二位置。因此，在操作期间，当真空泵已经产生足够低的压力时，隔膜并且密封元件连同隔膜一起移动到第二位置中并且阀打开。
11.优选地，第一通道将第二内腔连接到优选地阀的低压区域。更优选地，第一通道连
接到第二壳体元件。如果真空泵在运行，则在第二壳体元件的区域中产生真空。更优选地，第一通道连接到外腔。然后，通过第一通道，第二内腔连接至低压或真空的区域。
12.优选地，第一三通阀设置在第一通道中。三通阀通过第一通道连接到第二内腔并且可以选择性地将第二内腔连接到低压区域或者连接到大气或环境压力。因此，通过三通阀，第二内腔可在低压或真空（从而将密封元件移动到第二位置）或大气压力（从而将密封元件移动到第一位置，即关闭阀）之间切换。因此，通过控制第一三通阀，可以完全控制该阀。不需要诸如压缩空气的其他能量。
13.优选地，第二通道将第一内腔连接到大气或环境压力。因此，通过第一内腔，大气或环境压力可被施加到第一内腔以与第二内腔产生压力差，从而移动密封元件。
14.优选地，第二三通阀设置在第二通道中，从而选择性地将第一内腔连接到大气或环境压力或连接到低压（即真空）的区域。更优选地，三通阀能够选择性地将第一内腔连接到第二壳体元件和/或外腔。
15.优选地，第一三通阀是电磁阀，并且优选地是常闭电磁阀。替代地或附加地，第二三通阀是电磁阀，并且更优选地是常闭电磁阀。
16.优选地，密封元件的直径小于第一开口的直径。因此，密封元件可以在将第一壳体元件连接到第二壳体元件之前组装到隔膜。
17.优选地，所述隔膜固定在所述第一壳体元件和所述第二壳体元件之间。
18.优选地，密封元件抵靠可连接到第一开口的凸缘而密封第一开口。优选地，凸缘是连接到阀的第一开口的真空腔室的凸缘。
19.优选地，弹簧连接到密封元件。弹簧的弹簧常数适于仅补偿密封元件的质量。因此，弹簧不被配置成抵消第一内腔和第二内腔的任何压力差。因此，在阀中不存在大的弹簧力，从而简化了阀的组装和维修。更优选地，弹簧的弹簧常数在1到10n/mm之间，并且甚至更优选地在1到5n/mm之间。
20.优选地，不使用加压空气来打开和关闭阀，即，将密封元件从第一位置移动到第二位置和/或从第二位置移动到第一位置。
21.此外，本发明涉及具有如前所述的阀的真空装置。此外，真空泵连接到阀的第二开口，并且真空腔室连接到阀的第一开口。因此，通过该阀，可以在真空泵的操作停止时将真空泵与真空腔室分离，以维持真空腔室内的真空。
22.此外，真空装置包括控制单元，其中第一三通阀连接到控制单元。控制单元被配置成如果低压区域的压力低于第一内腔中的压力，则通过第一三通阀将第二内腔与低压区域连接，以将密封元件移动到第二位置。因此，在真空泵的操作时，优选地在外腔内部的低压区域具有低于大气或环境压力的压力。因此，通过将第二内腔与低压区域连接，密封元件由于压力差而被迫进入第二位置。
23.优选地，控制单元被配置为通过第一三通阀将第二内腔与大气连接以将密封元件移动到第一位置。这与阀的正常操作期间低压区域中的压力无关，因为此时第一内腔连接到大气或环境压力。如果现在通过控制单元控制第一三通阀而将第二内腔连接到大气，则密封元件移动到第一位置。
24.优选地，控制单元连接到第二三通阀，并且进一步被配置为通过第二三通阀将第一内腔与低压区域连接，同时通过第一三通阀将第二内腔连接到大气，以即使低压区域中
的压力低于大气也将密封元件保持在第一位置。这种情况可以用于吹扫真空泵，即，在不进行抽吸的情况下运行真空泵以增加真空泵的温度来吹扫真空泵。
附图说明
25.在下文中，通过附图描述本发明。
26.该图示出了本发明的实施例。
具体实施方式
27.根据本发明的阀10包括彼此连接的第一壳体元件12和第二壳体元件14。通过第一壳体元件12和第二壳体元件14限定了外腔16。此外，第一壳体元件12包括第一开口18，并且第二壳体元件14包括第二开口20。第一开口18经由外腔16与第二开口20流体连通。从而，第一开口18可以通过凸缘连接到真空腔室，并且第二开口20可以连接到真空泵。因此，外腔16中的压力主要等于连接到第二开口20的真空泵的入口处的压力。
28.通过第一壳体元件12和第二壳体元件14限定了内腔22。在第一壳体元件12和第二壳体元件14之间，附接隔膜24，从而将内腔22分成第一内腔26 (在所示的图中，在隔膜24的上方)和第二内腔28 (在所示的图中，在隔膜24的下方)。
29.密封元件30与隔膜24连接，其中密封元件30包括密封盘。密封元件30还包括将密封元件30的盘与隔膜24连接的轴32。密封元件30与隔膜24的运动相关联地运动。因此，密封元件30可以从第一位置运动到第二位置。在第一位置中，密封元件封闭第一开口18。在如图所示的第二位置中，第一开口18打开，并且气体介质可以流过阀10。
30.弹簧34与密封元件30的轴32连接。弹簧34是弱弹簧，其仅适于补偿密封元件30（包括轴32和密封盘）的质量，以在第一内腔26和第二内腔28之间不存在压力差的情况下将密封元件30保持在第一位置。
31.此外，在图中所示的实施例中，第一三通阀36和第二三通阀38连接到阀10。特别地，第二内腔28可以通过第一三通阀36连接到大气40或连接到阀内的低压区域。此外，第一内腔26可以通过第二三通阀38连接到大气40或连接到外腔16的低压区域。在替代实施例中，仅使用第一三通阀36，而第一内腔26直接连接到大气14，而不可能通过第二三通阀38将第一内腔26连接到外腔16的低压区域。因此，该实施例仅使用第一三通阀并且避免第二三通阀38。
32.阀如下地起作用：在通过第二三通阀38的正常操作期间，第一内腔26连接到大气40。在开始时，第二内腔28也通过第一三通阀36连接到大气40。因此，在第一内腔26和第二内腔28之间不存在压力差。因此，通过弹簧34，密封元件30被迫进入封闭第一开口的第一位置。特别地，如果真空腔室连接到第一开口18，其中在真空腔室中存在低压真空，则密封元件30通过真空腔室中的压力与外腔16中的压力之间的压力差被迫进入第一位置。因此，为了开始操作，第二内腔28通过第一三通阀36连接到外腔16的低压区域。然而，由于连接到第一开口18的真空腔室与外腔16中的压力之间的压力差，密封元件30仍然保持在第一位置中。然后，启动连接到第二开口20的真空泵，并且将外腔16抽空。如果接下来真空腔室和外腔之间的压力差几乎相同，则密封元件30被迫进入第二位置或由于第一内腔26和第二内腔28之间的压力差而被迫进入第二位置。如上所述，在正常操作期间，第一内腔26处于大气压
力，而第二内腔28处于外腔16的压力，外腔16的压力由于连接到第二开口20的真空泵的抽空而降低。然后，密封元件定位在打开第一开口18的第二位置，并且因此来自连接到第一开口18的真空腔室的气体介质可以直接流过阀并通过第二开口20流向连接到第二开口20的真空泵。在真空泵停止之前，第二内腔28然后通过第一三通阀36连接到大气40。因此，第一内腔26和第二内腔28之间没有压力差。由于弹簧34，密封元件30被迫进入封闭第一开口18的第一位置。在真空泵排气时或者如果外腔16排气并且由于真空和连接到第一开口18的真空腔室，密封元件然后被迫保持在第一位置中。
33.如果需要吹扫真空泵，即，使真空泵在关闭的入口被本阀关闭的情况下运行，则阀的功能被第二三通阀38反转。因此，如果密封元件处于第一位置并且在真空泵启动时，第一内腔26通过第二三通阀38连接到外腔16的低压区域。同时，第二内腔28通过第一三通阀36连接到大气。由于在开始时，第一内腔26和第二内腔28之间没有压力差，因此密封元件30通过连接到第一开口18的真空腔室与外腔16之间的压力差保持在第一位置。在真空泵的操作期间，外腔16被抽空并且真空开始建立。因此，通过第二三通阀38，在第一内腔26中产生真空，同时在第二内腔28处保持大气压力。由于该压力差，密封元件30仍然被迫进入第一位置，即使外腔16中的压力低于连接到第一开口18的真空腔室的压力。在该操作模式期间，真空泵可以被有效地吹扫，同时通过本阀保持真空泵的入口关闭。
34.因此，提供了一种不太复杂的阀，所述阀由于没有强的弹簧力而可以被容易地维修，并且可以在没有加压空气的情况下被控制。