DD244797A1 - Einrichtung zur belueftung von vakuumkammern - Google Patents

Abstract

Einrichtung zum Belueften von Vakuumkammern, insbesondere fuer Elektronenstrahlbearbeitungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, ueber Dichtungen miteinander verbundene, kaskadierend aufgebaute und ausser einem kleinsten mit Ventiloeffnungen versehene Ventilteller unmittelbar an einer Belueftungsoeffnung der Vakuumkammer befindet und zur Abdichtung derselben vorgesehen ist sowie die Luftdurchtrittsflaeche der Ventiloeffnungen vom kleinsten zum groessten Ventilteller zunimmt, dass ein Stoessel zentrisch zu den Ventiltellern angeordnet und der kleinste Ventilteller mit dem Stoessel fest verbunden ist und dass zwischen den Ventiltellern jeweils ein mechanisch mit dem Stoessel verbundener Mitnehmer angeordnet ist. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Belüftung von Vakuumkammern, insbesondere für Elektronenstrahlbearbeitungsanlagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Alle bekannten Vakuumbelüftungsventile öffnen bei anliegendem Eingangssignal die Flutöffnung auf die volle Größe.

Dieser Vorgang läuft in der Regel in einer Zeit t < 1 see ab. Durch den Öffnungsquerschnitt wird die Belüftungszeit von Vakuumkammern festgelegt.

Dabei muß eine Optimierung des Öffnungsquerschnitts bezüglich der Belüftungszeit vorgenommen werden.

Wird für eine Vakuumanlage ein Ventil mit großem Öffnungsquerschnitt gewählt, kann es durch die auftretenden Turbolenzen zu Zerstörungen oder Veränderungen an den Aufbauten in der Vakuumanlage kommen.

Wird aber ein Ventil mit kleinerem Öffnungsquerschnitt verwendet, steigt die Belüftungszeit und die Produktivität der Anlage verringert sich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die in den bekannten technischen Lösungen aufgezeigten Nachteile zu beseitigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung .

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Belüftung von Vakuumkammern zu entwickeln, mit welcher eine Vakuumkammer in möglichst kurzer Zeit mit geringen Turbolenzen innerhalb der Vakuumkammer belüftet werden kann. Die Aufgabe wird mit einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in die Unteransprüchen beschrieben. Erfindungsgemäß wird eine Ventilkaskade bei der Belüftung mit einer konstanten Kraft geöffnet. Diese Kraft greift am Stößel an und wird so gewählt, daß der kleinste Ventilteller der Kaskade geöffnet, aber der nächst größere Ventilteller wegen der großen Druckdifferenz noch nicht angehoben werden kann. Mit sinkender Druckdifferenz wird die Kraft am Stößel ausreichend, um über den ersten Mitnehmer den nächsten Ventilteller anzuheben und damit die Luftdurchtrittsfläche (Belüftungsquerschnitt) zu vergrößern. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zum letzten (größten) Ventilteller bzw. bis zum vollständigen Ausgleich der Druckdifferenz.

Somit wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine schnelle Belüftung mit geringen Turbolenzen in der Vakuumkammer durch Veränderung des Belüftungsquerschnittes gewährleistet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert

Es zeigen:

Fig. 1: Aufbau der Belüftungseinrichtung

Fig. 2: grafische Darstellung über den Belüftungsverlauf beim Stand der Technik und der erfindungsgemäßen Lösung

Mit dem Beginn der Belüftung wird die Kraft F an den Ventilstößel 1 angelegt. Die Kraft F ist so groß gewählt, daß sie gerade in der Lage ist den kleinsten Ventilteller anzuheben und damit die Belüftung einzuleiten.

Mit sinkender Druckdifferenz Δρ = pu,« — Pvakuum und konstant anliegender Kraft F wird der nächst größere Ventilteller 3 durch den Mitnehmer 5 angehoben.

Dabei ist aber die Druckdifferenz Δρ hoch so groß, daß die Kraft F nicht ausreicht um den nächst größeren Vakuumteller 4 anzuheben.

Nach weiterem Absinken der Druckdifferenz Δρ wird der Vakuumteller 4 durch den Mitnehmer 6 angehoben.

-2- ^t** /Z)J

Der Ventilteller 2 ist mit dem Ventilstößel 1 vakuumdicht und die Mitnehmer 5 und 6 sind mechanisch fest (z. B. Wellensicherungsringe, Sprengringe o. ä.) mit dem Ventilstößel 1 verbunden.

In den Ventiltellern 3 und 4 sind Ventilöffnungen 7 vorgesehen, die bestimmend für die Strömungsgeschwindigkeit beim Belüftungsvorgang sind. Diese VentMöffnun'gen 7 können in Größe oder Anzahl mit zunehmender Ventiltellergröße zunehmen. Zwischen den Ventiltellern 2,3,4 und zwischen Ventilteller 4 und dem Gehäuse 9 befinden sich die Dichtringe 8. Die Anzahlder Ventilteller hängt vom speziellen Einsatzfall, der Kraft F sowie von der Größe bzw. der Anzahl der Ventilöffnungen 7 ab.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1. Einrichtung zum Belüften von Vakuumkammern, insbesondere für Elektronenstrahlbearbeitungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, über Dichtungen miteinander verbundene, kaskadierend aufgebaute und außer einem kleinsten mit Ventilöffnungen versehene Ventilteller vorgesehen sind, wobei sich der größte Ventilteller unmittelbar an einer Belüftungsöffnung der Vakuumkammer befindet und zur Abdichtung derselben vorgesehen ist sowie die Luftdurchtrittsfläche der Ventilöffnungen vom kleinsten zum größten Ventilteller zunimmt, daß ein Stößel zentrisch zu den Ventiltellern angeordnet und der kleinste Ventilteller mit dem Stößel fest verbunden ist und daß zwischen den Ventiltellern jeweils ein mechanisch mit dem Stößel verbundener Mitnehmer angeordnet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel zylindrisch ausgebildet und senkrecht zur Belüftungsöffnung der Vakuumkammer angeordnet ist und daß die Mitnehmer Sprengringe sind-.