Die Erfindung betri f ft ein Vakuumventilsystem zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen einer Öf fnung oder eines Volumens für ein Vakuumtransportsystem nach dem Oberbegri f f des Anspruchs 1 .

Allgemein sind Vakuumventile zum im Wesentlichen gasdichten Schliessen eines Fliesswegs , Strömungswegs oder Strahlengangs , der durch eine in einem Ventilgehäuse ausgeformte Öf fnung führt , in unterschiedlichen Aus führungs formen aus dem Stand der Technik bekannt . Vakuumventile kommen insbesondere im Bereich der IC- und Halbleiterf ertigung aber beispielsweise auch im Bereich der Elektronenmikroskopie , die ebenfalls in einer geschützten Atmosphäre möglichst ohne das Vorhandensein verunreinigender Partikel stattfinden muss , zum Einsatz .

Eine andere Anwendung von derartigen oder ähnlichen Ventilen ist beispielsweise im Bereich von Transportsystemen zu finden . Hierbei sind Rohrpostsysteme sowie Vakuumtransportsysteme zu nennen . Die Rohrpost ist eine Form des schnellen und personalarmen Transports von Gegenständen in kleinen, zylindrischen Behältern mittels z . B . Druckluft oder/oder Unterdrück in Röhren konstanten Kalibers ( typischerweise bis ca . 20 cm) .

Ein Vakuumtransportsystem nach dem hierin vorliegenden Verständnis unterscheidet sich von einem Rohrpostsystem insbesondere in der Grösse der transportierten Obj ekte ( deutlich grösser als 20 cm) sowie dem in dem Röhrensystem vorliegenden geringeren Innendruck .

Generell schlagen diese Vakuumtransportsysteme j eweils ein ähnliches Grundprinzip vor . Es handelt sich j eweils um ein Hochgeschwindigkeitsverkehrssystem, bei dem sich Kapseln oder andere Vehikel in einer weitgehend evakuierten Röhre mit einem Führungssystem, z . B . auf einem Schienensystem, einem Luftkissen oder magnetisch abstossend gleitend, mit sehr grosser Geschwindigkeit , insbesondere Schallgeschwindigkeit , fortbewegen .

Beispielsweise sind Vakuumpumpen vorgesehen, um in der Röhre einen (möglichst grossen) Unterdruckdruck zu erzeugen . Hierdurch kann der ( Luft- ) Widerstand in der Röhre sehr stark verringert werden, wodurch wiederum entsprechend sehr grosse Geschwindigkeiten der in der Röhre bewegten Vehikel erreicht werden können . In der Nähe von Stationen können Linearmotoren wie bei einer Magnetschwebebahn hohe Beschleunigungen ermöglichen . Alternativ kann ein entsprechender Antrieb seitens des in der Röhre bewegten Obj ekts vorgesehen sein .

Ein solches Vakuumtransportsystem weist beispielsweise auf Stahlbeton-Stützen mit zwei nebeneinander liegenden Fahrröhren aus Stahl oder einem anderen geeigneten Werkstof fen, z . B . metallartigem, metallhaltigem oder betonartigem Material , auf , in denen mindestens ein Groboder Feinvakuum herrscht . Das Vakuum soll durch die dadurch erzielte Reduzierung des Luftwiderstands innerhalb der Transportröhre Reisegeschwindigkeiten bis 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 ) .

Die Kapseln oder Fahrzeuge sollen möglichst reibungsarm gleitend bewegt werden . Hierzu ist z . B . die Verwendung eines elektromagnetischen Schwebesystems vorgeschlagen . 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 .

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 . Es versteht sich, dass die Transportröhren auch zumindest teilweise unterirdisch, beispielsweise in Analogie zu einer U-Bahn etc . , oder als Tunnel ausgeführt sein können .

Ein Problem für den Betrieb eines solchen Vakuumtransportsystems ist generell die Schaf fung und die Aufrechterhaltung eines gewünschten Vakuums innerhalb des Systems . 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 .

Ein weiteres Problem ist die Erfüllung von insbesondere behördlichen Sicherheitsauflagen, damit beim Betrieb des Systems mögliche Gefahren möglichst vermieden werden können . Insbesondere beim Transport von Personen aber auch beim Transport von Gütern ( z . B . Gefahrengütern) ist es unerlässlich, dass vorgesehene Sicherheitseinrichtung in einem Notfall ein unversehrtes Evakuieren von Personen oder Gütern aus der Transportröhre ermöglichen . Ein Ansatz für eine Lösung der obigen Probleme stellt die Integration einer Mehrzahl von Abtrenneinrichtungen entlang der Röhre dar . Mit Hil fe solcher Abtrenneinrichtungen können einerseits bestimmte Stationsbereiche entlang der Strecke atmosphärisch von der Röhre abgetrennt und für die Beladung und Entladung belüftete und zugänglich gemacht werden . Nach der Ladetätigkeit wird der Bereich dann wieder abgeschlossen, evakuiert und die Abtrenneinrichtungen geöf fnet .

Andererseits können die Abtrenneinrichtungen 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 Evakuierung von Personen und/oder Gütern eingeleitet werden kann .

Für die oben genannten Aufgaben müssen die Abtrenneinrichtungen im geschlossenen Zustand eine verlässliche und robuste Abdichtung der Transportröhre bereitstellen . Zudem muss eine sichere Reproduzierbarkeit der Dichtwirkung bei mehrfachen Öf fnungs- und Schliessvorgängen gegeben sein . Die Abtrennung muss entsprechend schnell durchführbar sein

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abtrenneinrichtung, insbesondere ein Vakuumventilsystem, für ein Vakuumtransportsystem vorzusehen, welche die oben genannten Nachteile reduziert oder vermeidet .

Eine Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere ein

Vakuumventilsystem bereitzustellen, welches ein verbessertes , insbesondere in Hinblick auf Schnelligkeit und Zuverlässigkeit , Schliessen und Öf fnen des Transportsystems bereitstellt .

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 .

Die Erfindung betri f ft ein Vakuumventilsystem zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen einer Ventilöf fnung, insbesondere ein Vakuumschieberventil oder ein Torventil , für ein Vakuumtransportsystem, wobei das Vakuumtransportsystem eine Transportröhre zum Transport eines Obj ekts ( z . B . Kapsel ) im Inneren entlang der Transportröhre aufweist .

Das Vakuumventilsystem weist eine Ventilsitzanordnung auf , die die eine Öf fnungsachse definierende erste Ventilöf fnung einen die Ventilöf fnung umlaufenden ersten Ventilsitz und einen die Ventilöf fnung umlaufenden zweiten Ventilsitz aufweist . Zudem ist eine Verschlusskomponente zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen der Ventilöf fnung mit einer ersten Dichtfläche und einer zweiten Dichtfläche vorgesehen, wobei die erste Dichtfläche mit dem ersten Ventilsitz und die zweite Dichtfläche mit dem zweiten Ventilsitz , insbesondere hinsichtlich Form und/oder räumlicher Ausdehnung, korrespondiert .

Eine Antriebseinheit stellt eine Bewegung der Verschlusskomponente relativ zur Ventilsitzanordnung derart bereit , dass die Verschlusskomponente von einer Of fenposition, in welcher die Verschlusskomponente die Ventilöf fnung zumindest teilweise freigibt , in Schliessrichtung in eine Schliessposition, in welcher die erste Dichtfläche in einer Gegenüberlage relativ zum ersten Ventilsitz und die zweite Dichtfläche in einer Gegenüberlage relativ zum zweiten Ventilsitz vorliegt , und zurück verstellbar ist . Insbesondere kontaktiert in der Schliessposition ein zwischen der ersten Dichtfläche und dem ersten Ventilsitz vorliegendes erstes Dichtmaterial ( Dichtung) oder ein zwischen der zweiten Dichtfläche und dem zweiten Ventilsitz vorliegendes zweites Dichtmaterial ( Dichtung) die j eweilige Dichtfläche und den j eweiligen

Ventilsitz ( gleichzeitig) und die Ventilöf fnung ist dadurch im Wesentlichen gasdicht verschlossen . Das Dichtmaterial ist insbesondere entweder an den Dichtflächen oder an den Ventilsitzen angeordnet , z . B . aufvulkanisiert , geklebt oder geklemmt .

Als Schliessposition ist im Kontext der vorliegenden Erfindungsidee also eine Position der Verschlusskomponente zu verstehen, in welcher einen Gegenüberlage von zumindest einer Dichtfläche der Verschlusskomponente mit dem zugeordneten ( korrespondierenden ) Ventilsitz gegeben ist , unabhängig davon, ob in dieser Position ein gasdichter Abschluss der Ventilöf fnung hergestellt ist oder die Dichtfläche ( samt Dichtmaterial ) und der Ventilsitz kontaktlos vorliegen .

Die Ventilsitzanordnung kann insbesondere derart mit der Transportröhre kombinierbar sein, dass zwischen Ventilsitzanordnung und Transportröhre ein gasdichter Übergang bereitgestellt ist und die Ventilöf fnung mit einem Röhrenquerschnitt bzw . einer Röhrenöf fnung korrespondiert , insbesondere bezüglich Form, Dimensionierung und/oder Lage . Insbesondere ist die Ventilöf fnung konzentrisch oder konturähnlich zur Röhrenöf fnung bereitstellbar . Die Verschlusskomponente weist eine erste Verschlussseite mit der ersten Dichtfläche und eine zweite Verschlussseite mit der zweiten Dichtfläche auf . Die Verschlussseiten sind insbesondere gegenüberliegend angeordnet . Die Dichtflächen weisen insbesondere in entgegengesetzte Richtungen, insbesondere orthogonal zur Schliessrichtung . Die Verschlusskomponente weist zudem einen Verschlusskörper auf , der zwischen der ersten Verschlussseite und der zweiten Verschlussseite angeordnet ist und diese verbindet . Die Dichtflächen weisen insbesondere von dem Verschlusskörper weg . Der Verschlusskörper und die erste und die zweite Verschlussseite sind derart ausgebildet (und insbesondere angeordnet ) , dass die Verschlusskomponente zumindest eine zum Rand der Verschlusskomponente hin geöf fnete erste Aussparung aufweist und eine Öf fnung der zumindest ersten Aussparung in die Schliessrichtung weist .

Die Aussparung kann sich insbesondere über die gesamte Breite der Verschlusskomponente erstrecken . Insbesondere kann die Aussparung sich auch weiter auf seitliche Bereiche der Verschlusskomponente erstrecken .

Durch die Anordnung eines solchen Dichtflächenpaars kann eine wahlweise Abdichtung einer Ventilöf fnungen bezüglich zweier Ventilseiten, d . h . bezüglich einer der ersten Verschlussseite oder bezüglich einer der zweiten Verschlussseite zugewandten Seite , bereitgestellt werden . Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Ventilsystem als Notfallsystem zur Absperrung eines Tunnelabschnitts eingesetzt wird . Hierbei bleibt die Seite des Ventils , auf welcher ein solcher Notfall eintritt unbestimmt . Somit muss das System bevorzugt die Möglichkeit der Abdichtung beider Seiten bereitstellen . Mit der spezi fischen Ausgestaltung der Verschlussseiten zusammen mit dem Verschlusskörper zur Bildung der Ausnehmung können im Bereich der Ausnehmung zwei vergleichsweise dünne und beabstandete Wände des Ventilverschlusses gebildet sein, die j eweilige Dichtflächen aufweisen und mit welchen Wänden in diesem Bereich eine Abdichtung der Öf fnung bereitgestellt werden kann . Daher sind entsprechend dünne Aussparungen seitens der Ventilsitzanordnung ausreichend, in welche die Wänden (Verschlussseiten) eingrei fen können .

Für die Anwendung in einem Vakuumtransportsystem ist dies vorteilhaft , da durch die dünnen Aussparungen ( Schlitze oder Lücken) seitens der Ventilsitzanordnung eine nur vergleichsweise kleine Unterbrechung eines Führungssystems des Vakuumtransportsystems vorgesehen werden muss und eine solche kleine Unterbrechung keine oder eine nur vernachlässigbar geringe Beeinträchtigung bezüglich der Führung eines Obj ekts in dem Transportsystem bedeutet . Das erfindungsgemässe Vakuumventilsystem kann damit einfach und direkt in einem Vakuumtransportsystem vorgesehen werden, ohne dass ein unverhältnismässig grosser struktureller Eingri f f erforderlich ist .

Zudem kann durch das vorgeschlagene System eine schnelles Verschliessen der Ventilöf fnung (und damit von bestimmten Abschnitten einer Transportröhre ) erfolgen . Dies gelingt dadurch, dass im Unterschied zum Stand der Technik für das Verschliessen kein weiterer Schritt , etwa das Entfernen eines Teil der Führungssystems für das Eingrei fen des Ventilverschlusses , erfolgen muss , sondern Der Ventilverschluss unmittelbar geschlossen werden kann . In einer Aus führungs form kann die zumindest erste Aussparung einseitig in Richtung der Schliessrichtung geöf fnet sein, bei einem Einbau in einem Vakuumtransportsystem also vorzugsweise nach unten .

In einer Aus führungs form können die erste Verschlussseite , die zweite Verschlussseite und der Verschlusskörper einstückig ausgebildet sein . Alternativ können dies Komponenten miteinander fest verbunden, z . B . verschweisst , sein .

In einer weiteren Aus führungs form können der Verschlusskörper und die Verschlussseiten derart ausgebildet sein, dass die Verschlusskomponente zumindest eine , insbesondere zum Rand der Verschlusskomponente hin geöf fnete , zweite Aussparung aufweist und ein Trennsteg des Verschlusskörpers die erste und die zweite Aussparung trennt . Es versteht sich, dass die Erfindung sich ebenfalls auf die Anordnung von mehr als zwei solcher Aussparungen erstreckt .

Gemäss einer Aus führungs form kann die Ventilsitzanordnung zumindest ein erstes Eingri f fselement aufweisen und das zumindest erste Eingri f fselement kann zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilsitz angeordnet sein .

Insbesondere kann das zumindest erste Eingri f fselement derart angeordnet und ausgeformt sein, dass das zumindest erste Eingri f fselement in der Schliessposition in die zumindest erste Aussparung eingrei ft .

In einer Aus führung kann das zumindest erste Eingri f fselement an dessen entgegen der Schliessrichtung weisenden Oberseite ein Führungselement zur Führung des Obj ekts des Transportsystems aufweisen, insbesondere ein Schienenelement .

Gemäss einer Aus führungs form kann zwischen dem zumindest ersten Eingri f fselement und dem ersten Ventilsitz eine erste Lücke zum Eingri f f der ersten Verschlussseite gebildet sein und zwischen dem zumindest ersten Eingri f fselement und dem zweiten Ventilsitz eine zweite Lücke zum Eingri f f der zweiten Verschlussseite gebildet sein .

Das Eingri f fselement kann damit eine Überbrückung des Führungssystems des Vakuumtransportsystems durch ein ventilseitiges Führungselement und die zwischen dem Eingri f fselement und den Ventilsitzen gebildeten schmalen Lücken ( Spalte ) bereitstellen .

In einer Aus führungs form kann das Vakuumventilsystem einen Aktuator ( z . B . Motor, Pneumatik etc . ) aufweisen, wobei der Aktuator derart angeordnet ist , dass in der Schliessposition mittels des Aktuators ein Kontakt des ersten Ventilsitzes und der ersten Dichtfläche mit einem dazwischenliegenden ersten Dichtmaterial bereitstellbar ist , und/oder ein Kontakt des zweiten Ventilsitzes und der zweiten Dichtfläche mit einem dazwischenliegenden zweiten Dichtmaterial bereitstellbar ist . Der Aktuator kann insbesondere zur lateralen ( orthogonal zur Schliessrichtung) Verschiebung der Verschlusskomponente und/oder zur lateralen Verschiebung von zumindest einem der Ventilsitze angeordnet sein .

In einer Aus führungs form kann die Verschlusskomponente derart gelagert oder aufgehängt sein, dass die Verschlusskomponente orthogonal zur Schliessrichtung beweglich oder verschiebbar ist , insbesondere bei Erreichen der Schliessposition .

Insbesondere kann die Verschlusskomponente derart gelagert oder aufgehängt sein, dass das Verschieben der Verschlusskomponente orthogonal zur Schliessrichtung durch eine Druckdi f ferenz aus einem ersten an der ersten Verschlussseite anliegenden Druck und einem zweiten an der zweiten Verschlussseite anliegenden Druck bewirkbar ist .

Das Vakuumventilsystem kann eine Verriegelung aufweisen, bei deren Freigabe ( Lösen der Verriegelung) erst die Verschiebung der Verschlusskomponente orthogonal zur Schliessrichtung ermöglicht ist .

Die Erfindung betri f ft zudem eine Verschlusskomponente für ein Vakuumventilsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche , zum ( im Wesentlichen) gasdichten Verschliessen einer Ventilöf fnung des Vakuumventilsystem . Die Verschlusskomponente weist eine erste Dichtfläche und eine zweite Dichtfläche , eine erste Verschlussseite mit der ersten Dichtfläche und eine zweite Verschlussseite mit der zweiten Dichtfläche , sowie einen zwischen der ersten Verschlussseite und der zweiten Verschlussseite angeordneten und die Verschlussseiten verbindenden Verschlusskörper auf . Der Verschlusskörper und die Verschlussseiten sind derart ausgebildet , dass die Verschlusskomponente zumindest eine zum Rand der Verschlusskomponente hin geöf fnete erste Aussparung aufweist und die zumindest erste Aussparung an einer Unterseite der Verschlusskomponente angeordnet ist .

Die Erfindung betri f ft zudem ein Vakuumventilsystem zum im

Wesentlichen gasdichten Verschliessen einer Ventilöf fnung für ein Vakuumtransportsystem, wobei das Vakuumtransportsystem eine Transportröhre zum Transport eines Obj ekts im Inneren entlang der Transportröhre ( 1 ) aufweist . Das Vakuumventilsystem weist eine Ventilsitzanordnung auf , die die Ventilöf fnung und einen die Ventilöf fnung umlaufenden ersten Ventilsitz ( 31 ) aufweist . Zudem ist eine Verschlusskomponente vorgesehen zum gasdichten Verschliessen der Ventilöf fnung mit einer ersten Dichtf lache , wobei die erste Dichtfläche mit dem ersten Ventilsitz korrespondiert , und eine Antriebseinheit ist vorgesehen zur Bereitstellung einer Bewegung der Verschlusskomponente relativ zur Ventilsitzanordnung derart , dass die Verschlusskomponente von einer Of fenposition, in welcher die Verschlusskomponente die Ventilöf fnung zumindest teilweise freigibt , in Schliessrichtung in eine Schliessposition, in welcher die erste Dichtfläche in einer Gegenüberlage relativ zum ersten Ventilsitz ( 31 ) vorliegt , und zurück verstellbar ist .

Die Verschlusskomponente weist eine erste Verschlussseite mit der ersten Dichtfläche auf . Die Verschlusskomponente weist zudem einen Verschlusskörper auf , der mit der ersten Verschlussseite verbunden ist . Der Verschlusskörper und die erste Verschlussseite sind derart ausgebildet , dass die erste Verschlussseite sich in Schliessrichtung über den Verschlusskörper hinaus erstreckt und der sich über den Verschlusskörper hinaus erstreckende Teil der ersten Verschlussseite einen Eingri f fsabschnitt bildet . Der Eingri f fsabschnitt weist zumindest einen Teil der ersten Dichtfläche auf .

Insbesondere ist eine räumliche Erstreckung der ersten

Verschlussseite in Schliessrichtung grösser als eine räumliche Erstreckung des Verschlusskörpers in Schliessrichtung .

Mit der spezi fischen Ausgestaltung der ersten Verschlussseite zusammen mit dem Verschlusskörper zur Bildung des Eingri f fsabschnitts kann in diesem Bereich eine Abdichtung der Öf fnung bereitgestellt werden kann . Daher ist eine entsprechend dünne Aussparung seitens der Ventilsitzanordnung ausreichend, in welche der Eingri f fsabschnitts eingrei fen kann .

Gemäss einer Aus führungs form kann seitens der Ventilsitzanordnung eine erste Lücke zum Eingri f f des Eingri f fsabschnitts gebildet sein . Der erste Ventilsitz erstreckt sich dann insbesondere in diese Lücke .

Im Unterschied zur Aus führungs form mit zwei Dicht flächen, vermag diese Aus führung eine Abdichtung zwar (nur ) einseitig ( in eine Richtung orthogonal zur Schliessrichtung) bereitzustellen, j edoch kann die Unterbrechung des Führungssystem entsprechend kleiner aus fallen und eine verminderte Beeinträchtigung für ein Transportvehikel in einem Vakuumtransportsystem bedeuten .

Die Erfindung betri f ft zudem ein Vakuumtransportsystem mit einer Transportröhre zum Transport eines Obj ekts im Inneren und entlang der Transportröhre , wobei im Inneren der Transportröhre relativ zur umgebenden Atmosphäre ein Unterdrück, insbesondere Vakuum, bereitstellbar ist . Das Vakuumtransportsystem weist zudem ein Vakuumventilsystem wie oben beschrieben auf , wobei das Vakuumventilsystem in das Vakuumtransportsystem integriert und mit der Transportröhre verbundenen ist . Die Ventilsitzanordnung ist derart mit der Transportröhre verbunden, dass zwischen Ventilsitzanordnung und Transportröhre ein gasdichter Übergang bereitgestellt ist und das Vakuumventilsystem und die Transportröhre eine gesamthaft umschlossene und eine Trennung zwischen der umgebenden Atmosphäre und einem Inneren des Vakuumtransportsystems bereitstellende Anordnung bilden .

Die Ventilsitzanordnung stellt die erste Ventilöf fnung sowie die erste und die zweite Dichtfläche im Inneren des Vakuumtransportsystems bereit . Die erste Ventilöf fnung korrespondiert mit einem Transportröhrenquerschnitt , insbesondere bezüglich räumlicher Ausdehnung, Lage und/oder Form . Mittels der Antriebseinheit ist eine gesteuerte Bewegung der Verschlusskomponente in die Of fenposition und in die Schliessposition bereitstellbar . Ein Innenvolumen des Vakuumtransportsystems ist mittels des Vakuumventilsystems gesamthaft oder segmentartig verschliessbar, insbesondere abtrennbar ist , und kann geöf fnet werden .

In einer Aus führungs form kann das Obj ekt ein Transportmittel sein, insbesondere eine Kapsel oder ein Fahrzeug, wobei das Transportmittel zum Transport einer oder mehrerer Person und/oder von Gütern ausgebildet ist .

Das Vakuumtransportsystem kann entsprechend einen Röhrendurchmesser von mehreren Metern, mindestens zwei Meter, aufweisen . Das Vakuumventilsystem hat insbesondere eine Abmessung von mindestens vier Metern in mindestens einer Raumrichtung . Das Vakuumtransportsystem kann durch die Integration des Vakuumventilsystems mit einem Notfallsystem zur Absperrung eines Tunnelabschnitts ausgebildet sein oder eine Schleusenvorrichtung zum Einbringen und Herausnehmen von Obj ekten in und aus dem Transportsystem aufweisen .

Insbesondere verläuft eine durch die Ventilöf fnung definierte Öf fnungsachse koaxial oder parallel zu einer durch die Transportröhrenöf fnung definierten Röhrenachse .

Die erfindungsgemässen Vorrichtungen werden 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 :

Fig . 1 eine Aus führungs form eines erfindungsgemässen

Vakuumventilsystems in einer Of fenposition;

Fig . 2 eine Aus führungs form eines erfindungsgemässen

Vakuumventilsystems in einer Schliessposition;

Fig . 3 eine Aus führungs form eines erfindungsgemässen

Vakuumventilsystems in einer Schliessposition;

Fig . 4 eine Aus führungs form eines erfindungsgemässen

Vakuumventilsystems in einer Schliessposition;

Fig . 5 einen Ausschnitt einer Aus führungs form eines erfindungsgemässen Vakuumventilsystems in einer Schliessposition;

Fig . 6 eine Aus führungs form einer erfindungsgemässen

Verschlusskomponente ; und

Fig . 7 eine Aus führungs form einer Transportröhre eines

Vakuumtransportsystems .

Figur 1 zeigt eine erste Aus führungs form eines erfindungsgemässen Vakuumventilsystems 10 zum Einsatz in einem Vakuumtransportsystem in einer Offenposition, d.h. die Ventilöffnung 15 ist zumindest teilweise freigegeben und nicht verschlossen.

Das Vakuumventilsystem 10 weist eine Verschlusskomponente 20, insbesondere einen Ventilteller oder ein Ventiltor, sowie eine Ventilsitzanordnung 30 auf. Die Verschlusskomponente 20 ist zum im Wesentlichen gasdichten Verschliessen einer Ventilöffnung 15 mit einer ersten Dichtfläche 21 (nicht ersichtlich, da auf der abgewandten Seite der Verschlusskomponente 20 angeordnet; vgl . Figur 4) ausgebildet. Die Ventilsitzanordnung 30 verfügt über einen ersten Ventilsitz 31, welcher mit der Dichtfläche 21 der Verschlusskomponente 20 korrespondiert, d.h. insbesondere bezüglich Form und räumlicher Ausdehnung so ausgestaltet ist, dass bei einem gegenseitigen Kontaktieren der Dichtflächen eine um die Ventilöffnung 15 umlaufende vollständige Abdichtung der Öffnung 15 bereitgestellt ist.

Die Ventilöffnung 15 ist insbesondere derart ausgeformt und dimensioniert, dass in einer Offenposition eine Transportkapsel oder ein Transport fahrzeug (Objekt) eines Vakuumtransportsystems durch diese Öffnung bewegt werden kann. Die Ventilöffnung 15 weist insbesondere einen Innendurchmesser von mindestens zwei Metern auf.

Die Ventilsitzanordnung 30 verfügt zudem über einen zweiten Ventilsitz 32, welcher mit einer zweiten Dichtfläche 22 (vgl. Figur 4) der Verschlusskomponente 20 korrespondiert, d.h. insbesondere bezüglich Form und räumlicher Ausdehnung so ausgestaltet ist, dass bei einem gegenseitigen Kontaktieren der Dichtflächen eine um die Ventilöffnung 15 umlaufende vollständige Abdichtung der Öf fnung 15 bereitgestellt ist .

Die Verschlusskomponente 20 und die Ventilsitzanordnung 30 können separiert und modular zusammensetzbar ausgeführt sein . In einer Aus führung können die Verschlusskomponente 20 und die Ventilsitzanordnung 30 zudem von einem Gehäuse 40 getrennt gefertigt sein . In einer anderen Aus führungs form kann das Gehäuse 40 auch die Ventilsitzanordnung 30 umfassen und deren Funktionalitäten bereitstellen . Insbesondere kann die Ventilsitzanordnung 30 als gegossenes Element ausgebildet sein . Eine solche Kombination bildet dann ein Gehäuse des Ventilsystems , einen Ventilsitz zum Zusammenwirken mit dem Ventilteller 20 sowie einen Teil des Vakuumtransportsystems .

Dia Anordnung von zwei gegenüberliegenden Dichtflächen 21 und 22 mit j eweils korrespondierenden Ventilsitzen 31 und 32 hat den Vorteil , dass eine Abdichtung in beide Richtungen erfolgen kann, d . h . unabhängig davon, auf welcher Seite des Ventiltellers 20 ein Unterdrück relativ zur anderen Seite vorliegt .

Diese Funktionalität ist insbesondere für die Anwendung als Notabtrennung der Transportröhre in einem Vakuumtransportsystem vorteilhaft . Die Entstehung eines entsprechenden Notfalls , d . h . beispielsweise das Auftreten eines Lecks an der Röhre oder der Aus fall der elektrischen Versorgung und damit der Aus fall des Antriebssystems , kann naturgemäss nicht vorhergesehen werden . Insbesondere kann der Ort eines solchen Notfalls nicht vorbestimmt werden .

Ein solches Ereignis kann also auf beiden Seiten einer verbauten Verschlusskomponente 20 auftreten . Dies wiederum erfordert die Möglichkeit eine Abdichtung der Röhre gegen beide Seiten herstellen zu können .

Das Vakuumventil 10 weist zudem eine Antriebseinheit 50 (hier nicht dargestellt ) zur Bewegung des Ventilverschlusses 20 entlang einer linearen Verstellachse A auf . Der Ventilverschluss 20 kann entsprechend aus der gezeigten Of fenposition entlang der Achse A in Schliessrichtung S in eine Schliessposition, wie in Figur 2 dargestellt , versetzt werden .

Die Verschlusskomponente 20 weist einen Verschlusskörper 23 auf , der zwei gegenüberliegende Verschlussseiten der Verschlusskomponente 20 verbindet . In Figur 1 ist aufgrund der Schnittansicht nur eine erste Verschlussseite 24 ersichtlich . Eine zweite Verschlussseite ist z . B . in Figur 4 ersichtlich .

Die Verschlusskomponente 20 weist zudem zwei Aussparungen 26 und 27 auf , die durch die Verschlussseiten und den Verschlusskörper 23 gebildet , insbesondere begrenzt , sind . Die Aussparungen 26 und 27 sind einseitig in Richtung der Schliessrichtung ( S ) zum Rand der Verschlusskomponente 20 hin geöf fnet . Ein Trennsteg 28 zwischen den beiden Aussparungen 26 und 27 trennt diese räumlich voneinander . Der Trennsteg 28 kann, wie hier gezeigt , durch den Verschlusskörper 23 gebildet sein . Der Trennsteg 28 kann eine vorteilhafte Stabilität und Robustheit im Bereich der Aussparungen bereitstellen .

Die Ventilsitzanordnung 30 weist ein erstes Eingri f fselement 36 und ein zweites Eingri f fselement 37 auf . Die Eingri f fselemente 36 und 37 sind zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilsitz 31 und 32 angeordnet . Die Eingriffselemente 36 und 37 sind zudem derart angeordnet und ausgeformt, dass die Elemente 36 und 37 in der Schliessposition (z.B. Figur 2) in die Aussparungen 26 und 27 eingreifen.

Die Eingriffselemente 36 und 37 weisen an deren entgegen der Schliessrichtung S weisenden Oberseiten jeweils ein Führungselement 38 und 39 zur Führung eines Objekts eines Vakuumtransportsystems auf. Die Führungselemente 38 und 39 sind hier als Schienen ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass alterative Ausführungen jeglicher zur Führung des Objekts geeigneter und ausgebildeter Führungen angeordnet sein können, beispielsweise eine Rinne, eine Nut oder ein ein Magnetfeld erzeugendes Element, z.B. eine Spule .

Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Aussparungen 26 und 27 sowie der damit zusammenwirkenden Eingriffselemente 36 und 37 können im gesamten Führungssystem (für das in einer Vakuumtransportröhre sich bewegende Objekt) vorzusehende Lücken (Spalte) vorteilhafterweise vergleichsweise schmal gehalten werden. Die Lücken werden hier benötigt, damit eine Überlagerung (Gegenüberlage) der Ventilsitze 31 und 32 mit den Dichtflächen 21 und 22 bereitgestellt werden kann und die Abdichtung des Ventils 10 erfolgen kann. Die Lücken liegen dabei zwischen den Ventilsitzen 31 und 32 und den Eingriffselementen 36 und 37 vor. Es kann dadurch eine vergleichsweise kleine Unterbrechung im Führungssystem vorgesehen werden, wodurch auch bei einem geöffneten Ventil das Objekt ohne Beeinträchtigung über die Ventilsitzanordnung bewegt werden kann. Das Objekt wird aufgrund der kleinen Spalte insbesondere nicht in seiner Bewegung beeinflusst. Dies ermöglicht weiterhin, dass vor einem Schliessen des Ventils 10 nicht zuerst ein Teil des Führungssystems aus der Transportröhre entfernt werden muss ( Stand der Technik) , um eine Lücke zu erzeugen und damit ein Ventilverschluss in die so erzeugte Lücke eingrei fen und einen dichtenden Abschluss der Öf fnung bereitstellen kann, sondern das Versetzen des Ventilverschlusses 20 in die Schliessposition kann vergleichsweise schneller und direkt erfolgen, d . h . ohne einen vorangehenden Schritt .

Die Figuren 2 , 3 und 4 zeigen die Aus führungs form des Vakuumventilsystems 10 nach Figur 1 in einer Schliessposition in unterschiedlichen Ansichten und Schnitten . Mittel der Antriebseinheit 50 des Vakuumventilsystems 10 ist die Verschlusskomponente 20 in die gezeigt Schliessposition verschiebbar .

Die perspektivische Ansicht der Figur 2 zeigt das Eingri f fselement 37 in einem in die Aussparung 27 eingrei fenden Zustand . In anderen Worten : das Eingri f fselement 37 wird hier von der Aussparung 27 umschlossen .

Die Aussparung 27 ist begrenzt durch den Trennsteg 28 sowie durch ein weiteres durch den Verschlusskörper 23 bereitgestelltes Begrenzungselement 29 .

Ein Führungssystem 41 für die Führung des Obj ekt in der Transportröhre kann beispielsweise mit dem Gehäuse 40 verbunden oder in das Gehäuse 40 integriert sein . Dieses Führungssystem 41 kann hier als äusseres Führungssystem oder als Transport führungssystem bezeichnet werden, wohingegen die Führungselemente 38 und 39 das Vakuumventilsystems als innere Führungselemente oder Ventil führungselemente bezeichnet werden können . Die inneren Führungselemente 38 und 39 stellen hierbei insbesondere einen Übergang von und zu dem äusseren Führungssystem bereit .

In Figur 3 ist das in die Aussparung 26 eingrei fende Eingri f fselement 36 ersichtlich . Die beiden Verschlussseiten 24 und 25 der Verschlusskomponente 20 sind beidseitig von dem Eingri f fselement 36 angeordnet . Die beiden Verschlussseiten 24 und 25 liegen im Bereich der Aussparung 26 in den dünnen Spalten vor, die durch das Eingri f fselement 36 und den ersten und zweiten Ventilsitz 31 und 32 gebildet sind . Das äusseres Führungssystem 41 des Vakuumtransportsystems ist durch die in den Lücken vorliegenden Verschlussseiten 24 und 25 unterbrochen .

Figur 4 zeigt eine weitere Schnittansicht der Aus führungs form des Vakuumventilsystems 10 nach Figur 1 in der Schliessposition . Hier ist insbesondere die Gegenüberlage der Ventilsitze 31 und 32 zu den j eweiligen Dichtflächen 21 und 22 des Verschlusses 20 dargestellt .

Die erste Verschlussseite 24 weist die erste Dichtfläche 21 mit einem ersten Dichtmaterial 21a auf und die zweite Verschlussseite 25 weist die zweite Dichtfläche 22 mit einem zweiten Dichtmaterial 22a auf . Die Dichtflächen sowie die Dichtmaterialien sind hier umlaufend um die Verschlusskomponente 20 so ausgebildet , dass diese in der gezeigten Schliessposition mit dem j eweils zugewandten Ventilsitz 31 bzw . 32 korrespondieren .

Das Vakuumventilsystem 10 hier insbesondere so ausgelegt , dass in der Schliessposition nur j eweils ein Dichtmaterial 21a oder 22a mit einem Ventilsitz in Kontakt bringbar ist . Bei einer linearen Absenkung der Verschlusskomponente 20 aus der Of fenposition in die Schliessposition wird die Verschlusskomponente 20 insbesondere derart versetzt , dass zunächst keines der Dichtmaterialien 21a oder 22a einen Ventilsitz 31 oder 32 berührt . Die Verschlusskomponente 20 liegt hierbei insbesondere mittig zwischen den Ventilsitzen 31 und 32 vor (vgl . Figur 5 ) . Die Verschlusskomponente 20 liegt hierbei insbesondere kontaktlos relativ zur Ventilsitzanordnung 30 vor .

In der gezeigten Aus führungs form sind die Dichtungen 21a und 22a an der Verschlusskomponente 20 , insbesondere an deren Dichtflächen 21 und 22 vorgesehen . Es versteht sich, dass gemäss einer alternativen Aus führung die Dichtungen alternativ oder zusätzlich an zumindest einem oder an beiden Ventilsitzen 31 und 32 vorgesehen sein können .

Das j eweilige Dichtmaterial kann insbesondere als O-Ring in einer Nut vorgesehen sein oder auf das Trägermaterial vulkanisiert sein .

Figur 5 zeigt einen Ausschnitt des Zusammenwirkens einer Aussparung einer Verschlusskomponente 20 mit einem Eingri f fselement 36 einer Ventilsitzanordnung einer erfindungsgemässen Aus führungs form eines Vakuumventilsystems in der Schliessposition .

Zwischen dem ersten Ventilsitz 31 und dem

Eingri f fselement 36 ist ein erster Spalt 34 ( Lücke ) gebildet . Zwischen dem zweiten Ventilsitz 32 und dem Eingri f fselement 36 ist ein zweiter Spalt 35 ( Lücke ) gebildet .

Die erste Verschlussseite 24 ragt in den ersten Spalt 34 .

Die zweite Verschlussseite 25 ragt in den zweiten Spalt 35 . Die Verschlussseiten 24 und 25 ragen derart in die Spalte 34 und 35 , dass die Dichtungen 21a und 22a ( Dichtmaterialien) der Verschlusskomponente 20 den j eweiligen Ventilsitzen 31 und 32 gegenüberliegen .

Die Verschlusskomponente 20 ist hier also in eine Schliessposition versetzt , wobei noch kein gasdichter Abschluss der Ventilöf fnung 15 gegeben ist .

Mit einer weiteren lateralen Bewegung der Verschlusskomponente 20 orthogonal zur Schliessrichtung ist einen der Dichtungen 21a oder 22b mit dem entsprechenden Ventilsitz in Kontakt bringbar . Die Verschlusskomponente 20 kann entsprechend in Richtung des ersten oder in Richtung des zweiten Ventilsitzes bewegt werden .

Diese Bewegung kann beispielsweise mittels eines Aktuators ( z . B . Elektromotor oder pneumatisch) durchgeführt werden .

Alternativ kann eine relative Druckdi f ferenz zwischen der linken und der rechten Seite der Verschlusskomponente 20 die Bewegung verursachen . Hierzu kann insbesondere zunächst eine Verrieglung für eine lateralen Bewegung der Verschlusskomponente 20 vorliegen und diese Verrieglung nach einem Erreichen der Schliessposition wie gezeigt gelöst werden .

Hierdurch kann dann insbesondere das zwischen der ersten Dichtfläche 21 und dem ersten Ventilsitz 31 vorliegende erste Dichtmaterial 21a oder das zwischen der zweiten Dichtfläche 22 und dem zweiten Ventilsitz 32 vorliegende zweite Dichtmaterial 22a die j eweilige Dichtfläche 21 bzw . 22 und ( gleichzeitig) den j eweiligen Ventilsitz 31 bzw . 32 kontaktieren und damit die Ventilöf fnung 15 im Wesentlichen gasdicht verschliessen . In anderen Worten kann zum Verschliessen des

Vakuumventilsystem 10 der Ventilteller 20 also zunächst derart bewegt, dass der Teller die Ventilöffnung 15 überdeckt. Diese Bewegung kann mittels der Antriebseinheit 50 bereitgestellt werden. In dieser überdeckenden Zwischenposition liegt noch kein Kontakt einer Ventilteller-Dicht fläche mit einer korrespondierenden Ventilsitz-Dicht fläche vor. Das Versetzen des Verschlusses 20 aus die Position in die gasdicht schliessende Schliessposition kann passiv, d.h. durch eine anliegende Druckdifferenz, oder aktiv, d.h. durch ein aktives Querversetzen des Tellers 20 erfolgen.

Im passiven Fall kann der Ventilschluss 20 z.B. mittels entsprechender Rückhaltesysteme (z.B. magnetisch oder mechanisch) solange kontaktlos zwischen den beiden Ventilöffnungen gehalten werden, bis die in Figur 5 gezeigt Position erreicht ist. Nach Erreichen kann das Rückhaltesystem gelöst werden und die vorliegende Druckdifferenz bewegt den Teller 20 in Richtung der Unterdruckseite, wodurch ein Kontakt der Ventilteller- Dichtfläche mit der entsprechend korrespondierenden Ventilsitz-Dicht fläche entsteht und eine Abdichtung der Röhre bereitgestellt ist.

Im aktiven Fall, wobei z.B. die Grösse des Differenzdrucks nicht für ein passives Verschliessen ausreicht, sind Querbewegungselemente (z.B. Aktuatoren) vorgesehen, die eine aktive Bewegung des Ventiltellers 20 in Richtung beider Ventilöffnungen bereitstellen können. Diese aktive Bewegung wird vorzugsweise ebenfalls nach Erreichen der Zwischenposition ausgeführt. Die Querbewegungselemente können z.B. Stössel oder Stempel sein, die mechanisch angetrieben sind oder können in Form von Magneten vorgesehen sein .

Figur 6 zeigt eine Aus führungs form einer erfindungsgemässen Verschlusskomponente 20 . Gezeigt ist eine erste Dichtung 21a auf einer Dichtfläche der Verschlusskomponente 20 sowie zwei Aussparungen 26 und 27 , die durch einen Trennsteg 28 voneinander getrennt sind . Dichtfläche und Dichtung 21a sind an einer ersten Verschlussseite bereitgestellt .

Figur 7 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 erfindungsgemässe Vakuumventilsysteme 10 zueinander absperrbar sind .

Eine Flutung mit Luft bzw . ein Druckausgleich mit der Umgebung ist aus Sicherheitsgründen relevant und kann z . B . mit einem Flutventil bereitgestellt werden . Zum Beispiel könnte an einem Vehikel 4 ( Obj ekt ) 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 . Das betref fende Segment kann dann mittels der Vakuumventilsysteme 10 abgetrennt werden .

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 . Das Vehikel 4 kann etwa eine Kapsel oder ein Fahrzeug sein und zum Transport mindestens einer Person und/oder von Gütern ausgebildet sein .

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 Transportsystemen des Stands der Technik kombiniert werden .