3.6 Ventile
An Ventile in Vakuumanlagen werden neben den allgemeinen technischen Anforderungen an Absperrorgane spezielle vakuumtechnische Anforderungen gestellt, die bei der Konstruktion berücksichtigt werden müssen.
Bei der Auslegung und Auswahl der Vakuumventile sind der minimal geforderte Enddruck und der hohe Strömungswiderstand von Bauteilen im molekularen Strömungsbereich zu beachten. Außerdem sind niedrigste Leckraten für Ventilgehäuse und Ventilsitz gefordert. Vakuumseitige Schmiermittel für die bewegten Teile der Ventile müssen für den geforderten Druck- und Temperaturbereich geeignet sein oder im Hochvakuum bzw. Ultrahochvakuum wenn möglich ganz vermieden werden. Besonders im molekularen Strömungsbereich sind möglichst kleine Totvolumen und große Leitwerte wichtig.
Die Durchführung der mechanischen Betätigungselemente muss so beschaffen sein, dass sie die Anforderungen an Dichtheit sowie Druck- und Temperaturbereich erfüllt. Mit Elastomeren gedichtete Durchführungen (z. B. Wellendichtringe) sind, je nach Qualität, für geringere Vakuumanforderungen im Druckbereich größer 1 · 10-4 hPa einsetzbar. Für Druckbereiche kleiner 1 · 10-4 hPa werden Membran- oder Federbälge eingesetzt. Außerdem können mit einem Metallbalg gedichtete Ventile bei geeigneter Konstruktion ausgeheizt werden. Ventile mit Gehäuse-, Teller- und Flanschdichtungen aus Elastomeren werden bis zu Drücken von 1 · 10-8 hPa eingesetzt. Der Einbau erfolgt häufig so, dass bei geschlossener Stellung der Atmosphärendruck auf dem Ventilteller liegt und so die Schließkraft verstärkt.
Ganzmetallventile, bei denen alle Dichtungen aus Metall ausgeführt sind, eignen sich für UHV-Anwendungen und höhere Ausheiztemperaturen, benötigen aber in der Regel höhere Schließkräfte beim Abdichten. Es werden weiche Metalle (Kupfer oder spezielle Legierungen) als Dichtungsmaterial verwendet. Neben den höheren Schließkräften muss auch mit kürzeren Standzeiten der Dichtungen gerechnet werden.
Für die unterschiedlichen Anwendungen in der Vakuumtechnik gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Ventiltypen, die entsprechend ihrer Bauart oder ihrer Funktionalität benannt sind.
