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Vakuumventile

Unverzichtbar für das Design eines Vakuumsystems

Vakuumventile

Vakuumventile spielen eine entscheidende Rolle für das Design und Funktion von Vakuumsystemen. Sie gewährleisten eine präzise Steuerung und Zuverlässigkeit in verschiedenen Industriezweigen und Forschungsanwendungen.

Unser Portfolio an Ventilen umfasst eine breite Palette von Druckregel- und Absperrventilen mit verschiedenen Stellantrieben und Flanschtypen für unterschiedlichste Anforderungen.

Arten von Vakuumventilen

Grundlegende Vakuumsysteme bestehen aus drei Hauptkomponenten: Vakuumpumpen, Vakuumkammern und Vakuumventilen. Die Auswahl der richtigen Vakuumventile ist entscheidend für die Optimierung der Systemleistung und des Zusammenspiels dieser zentralen Bauteile.

Vakuumventile werden im Allgemeinen in zwei Hauptkategorien eingeteilt: Absperrventile und Druckregelventile.

Absperrventile

Diese Ventile isolieren den Gasdurchfluss und können manuell, pneumatisch oder elektrisch betätigt werden. Sie sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Vakuumbedingungen, indem sie Abschnitte eines Vakuumsystems isolieren.

Absperrventile eignen sich für verschiedene Anwendungen – darunter die Halbleiterproduktion, F&E sowie industrielle Prozesse – und gewährleisten eine zuverlässige Abdichtung sowie operative Effizienz.
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    HV-Eckventile

    Ideal für Hochvakuumsysteme, bei denen es auf geringe Ausgasung und Beständigkeit gegenüber hohem Differenzdruck ankommt.

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  • uhv_valve

    UHV-Eckventile

    Zuverlässige Leistung mit reduzierten Teilchenemissionen und minimaler Ausgasung für Ultrahochvakuumanwendungen.

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  • mini_valve

    Mini-Eckventile

    Besonders geeignet zur Abdichtung und Fluten in kleinen Anwendungen mit wenig Platz.

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  • hv_gate_valves

    HV-Absperrschieber

    Hoher Strömungsleitwert für Molekularströmungen – ideal für Hochvakuumanwendungen

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  • HV-Pendelschieber-Ventil

    HV-Pendelschieber-Ventile

    Reibungslose Betätigung und hoher Strömungsleitwert – ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot und der Notwendigkeit einer zuverlässigen Vakuumisolierung

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  • UHV-Absperrschieber

    UHV-Absperrschieber

    Hoher Strömungsleitwert und ausgezeichnete Abdichtung – ideal für Anwendungen im Ultrahochvakuum

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  • Kugelhähne

    Kugelhähne

    Geeignet für anspruchsvolle Prozesse – und somit für Anwendungen, die eine zuverlässige Abdichtung und Langlebigkeit erfordern

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    Inline-Ventile

    Effizienter Gasdurchfluss und hoher Differenzdruck – ideal für Industrie- und Forschungsanwendungen

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  • Belüftungsventile

    Belüftungsventile

    Kontrollierte Belüftung von Vakuumsystemen auf Atmosphärendruck – unerlässlich für die sichere Wartung und Systemabschaltung

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  • Membranventile

    Membranventile

    Optimal für Hochvakuumbedingungen

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  • Absperrklappe

    Absperrklappe

    Ideal zur Isolierung von Abschnitten eines Vakuumsystems in Hochvakuumanwendungen

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Druckregelventile

Systeme zur Druckregelung bestehen aus drei wesentlichen Bauteilen: Ventilen, Controllern und Vakuummessgeräten. Die Ventile dienen in erster Linie dazu, den Druck in einer Vakuumkammer und den Gasdurchfluss im Vakuumsystem zu steuern.

Diese Druckregelventile eignen sich ideal für Anwendungen, die eine präzise Prozesssteuerung erfordern, beispielsweise in der Halbleiterindustrie und Beschichtung.
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    Gasregelventile

    Präzise gesteuerter Gasfluss dank eines elektromagnetisch betätigten Dosiermechanismus.

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    Gasdosierventile

    Zuverlässiger, kontrollierter Gasfluss und Druck im Vakuumsystem

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Stellantriebe

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Ventile können auf unterschiedliche Weise betätigt werden.

Absperrventile werden in der Regel entweder manuell mit einem Handrad oder einem Schnellschließ-/Schnellöffnungsmechanismus oder pneumatisch mit Druckluft betätigt.

Unsere Absperrventile der Baureihe E verfügen jedoch über eine elektrische Betätigung. Druckregelventile werden ebenfalls elektrisch betätigt und von einem Motor angetrieben.

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Manuelle Betätigung

Manuelle Ventile können ohne Elektronik über ein Handrad oder einen Schnellschließ-/Schnellöffnungsmechanismus betätigt werden.

Handräder ermöglichen eine präzise, stufenweise Steuerung für einen reibungslosen Betrieb, während sich Schnellschließ-/Schnellöffnungsmechanismen zur schnellen Isolierung oder in Notsituationen schnell betätigen lassen.

Pneumatische Betätigung

Pneumatisch betätigte Ventile benötigen eine ölfreie Druckluftversorgung. Mit der Druckluft wird ein interner Kolben bewegt, der das Ventil öffnet oder schließt.

Elektrische Betätigung

Für die elektrische Betätigung wandeln Motoren elektrische Energie in präzise mechanische Bewegung um. So kann das Ventil ohne Druckluft geöffnet oder geschlossen werden.

Elektropneumatischer Stellantrieb

Elektropneumatisch betätigte Ventile enthalten ein pneumatisch betätigtes Ventil mit eingebautem Magnetventil zur Steuerung der Druckluftzufuhr.

Ein Magnetventil wird elektrisch gesteuert; es öffnet oder schließt sich, wenn durch elektrischen Strom ein Magnetfeld erzeugt wird.

Dadurch lässt sich das Ventil über ein elektrisches Signal fernsteuern, d. h. es kombiniert die schnelle und zuverlässige Bewegung einer pneumatischen Betätigung mit dem Komfort und der Kontrolliertheit einer elektronischen Schaltung.

FAQ

Was ist ein Vakuumventil?

Ein Vakuumventil ist ein mechanisches Bauteil, das den Durchfluss von Gasen in einem Vakuumsystem steuert.

Jedes Ventil hat eine andere Funktion: Es kann einfach öffnen oder schließen, um den Gasdurchfluss zu starten oder zu stoppen, oder es kann den Durchfluss steuern, um ein gewünschtes Druckniveau zu erreichen oder aufrechtzuerhalten. Außerdem können einige Ventiltypen Gas umleiten – z. B. durch Belüften einer Vakuumkammer mit sauberem, trockenem Gas –, um das System sicher wieder auf Atmosphärendruck zu bringen oder empfindliche Bauteile während der Abschaltung zu schützen.

Vakuumventile gibt es in verschiedenen Ausführungen mit unterschiedlichen Stellantrieben, einschließlich manueller, pneumatischer und elektrischer Designs.

Sie werden in Kombination mit Vakuumpumpen und Vakuumkammern verwendet. Sie sind unerlässlich für einen zuverlässigen und präzisen Betrieb in Anwendungen wie Halbleiterproduktion, Dünnfilmbeschichtung oder in Forschungslaboren.

Worin unterscheiden sich die verschiedenen Ventiltypen?

Jeder Ventiltyp erfüllt eine bestimmte Funktion in einem Vakuumsystem.
In der folgenden Übersicht werden die wichtigsten Merkmale und Anwendungsfälle aufgezeigt, um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Ventils für Ihre Anwendung zu helfen.

Ventiltyp
Typische Funktion
Zentrale Vorteile
Typische Anwendungen
Absperrschieber
Öffnet und schließt mit einer flachen Platte zur Trennung von Abschnitten
Sehr hoher Strömungsleitwert, geeignet für Hoch- und Ultrahochvakuum
Schleusen- und Transferkammern, Beschichtungsanlagen, Isolierung von Turbomolekular-Vakuumpumpen
Eckventil
Leitet den Gasfluss mit einer Dichtung, einem Stopfen und einer Spindel um 90° um
Kompakte Bauweise eignet sich für Systeme mit rohrbedingten Einschränkungen, die eine Änderung der Strömungsrichtung erfordern
Allgemeine Vakuumsysteme, F&E-Anlagen, alle Märkte
Absperrklappe
Rotierende Scheibe zur Isolierung oder Steuerung des Durchflusses
Leicht, schnelle Betätigung
Kugelhahn
Ein-/Aus-Steuerung des Durchflusses mittels Kugelgelenk
Kompakte und robuste Bauweise, schnelle Betätigung
Industrielle und Automobilsysteme, Halbleiter
Membranventil
Steuerung des Durchflusses mittels flexibler Membran
Sauberer Betrieb, geringes Kontaminationsrisiko
Pendelschieber-Ventil
Bewegung eines flachen Ventiltellers mit rotierendem Schieber
Geeignet für beengte Platzverhältnisse, hoher Strömungsleitwert, minimale Partikel
Halbleiter und Dünnfilmbeschichtung, Isolierung von Turbomolekular-Vakuumpumpen
Belüftungsventil
Ermöglicht eine kontrollierte Belüftung Atmosphäre zur Druckentlastung
Sicherer Druckausgleich, schützt Bauteile
Wartung und Kammerbelüftung

Wie werden Ventile betätigt?

Ventile können auf drei verschiedene Arten betätigt werden: manuell, pneumatisch und elektrisch.

  • Manuell betätigte Ventile werden über ein Handrad oder einen Schnellschließ-/Schnellöffnungsmechanismus geöffnet. Schnellschließ-/Schnellöffnungsmechanismen lassen sich zur schnellen Isolierung oder in Notsituationen schnell betätigen.
  • Bei pneumatisch betätigten Ventilen wird Druckluft eingesetzt, um einen internen Kolben oder eine interne Membran zu bewegen, der bzw. die den Ventilmechanismus öffnet oder schließt.
  • Für die elektrische Betätigung wandeln Motorenelektrische Energie in präzise mechanische Bewegung um, was eine automatisierte und zuverlässige Steuerung ohne Druckluft ermöglicht.
Zusätzlich gibt es eine kombinierte Ausführung: Elektropneumatisch betätigte Ventile nutzen ebenfalls Druckluft, allerdings mit einem eingebauten Magnetventil zur Steuerung des Luftstroms. Dieses Magnetventil wird elektrisch gesteuert; es öffnet oder schließt sich, wenn ein Magnetfeld erzeugt wird.

Zur Überwachung stehen Stellungsanzeigen zur Verfügung, mit denen festgestellt werden kann, ob ein Ventil offen oder geschlossen ist. Manuelle Ventile verfügen in der Regel über eine optische Anzeige, während pneumatische Ventile zur präziseren Steuerung und Überwachung eine direkte elektrische Rückmeldung an das Vakuumsystem liefern können. Diese Anzeigen sind in der Regel direkt am Ventilschaft oder am Gehäuse des Stellantriebs angebracht und verfolgen dort die Position des beweglichen Elements im Inneren des Ventils.

Welche Kriterien sollte ich bei der Auswahl eines Vakuumventils berücksichtigen?

Um ein geeignetes Vakuumventil für Ihre Anwendung zu finden, sollten Sie mehrere Kriterien berücksichtigen.

  • Zweck: Die Anwendung hat erheblichen Einfluss auf die Ventilauswahl. Die Anforderungen variieren je nachdem, ob das Ventil hauptsächlich zum Öffnen und Schließen von Vakuumleitungen oder zur Druckregelung verwendet werden soll.
  • Installation und Systemkompatibilität: Die physikalischen Abmessungen des verfügbaren Installationsraums sowie die Flansche von Vakuumpumpe und -kammer haben direkten Einfluss auf die Auswahl der geeigneten Ventilgröße.
  • Fördermedium: Die Zusammensetzung der durch das Ventil strömenden Gase beeinflusst maßgeblich die Auswahl von Werkstoffen, die die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des Ventils gewährleisten.
  • Temperatur: Die zu erwartenden Temperaturen müssen bekannt sein, um geeignete Werkstoffe für den Ventilkörper und die Dichtungen auszuwählen, die eine langfristige Funktion gewährleisten.
  • Druck: Für die Auswahl eines Ventils sollte außerdem bekannt sein, welchen Druckbedingungen es ausgesetzt sein wird.

Kontaktieren Sie unsere Experten und finden Sie die perfekten Vakuumventile für Ihre Anwendung.

Was macht Vakuumventile von Pfeiffer so besonders?

Die Vakuumventile der Baureihe E sind ein direkter Ersatz für pneumatisch und elektropneumatisch betätigte Ventile, deren Robustheit und Funktionalität sie mit den Vorteilen einer vollelektrischen Betätigung kombinieren. Druckluft und externe Magnetventile sind nicht mehr erforderlich, und auch die typischen Nachteile elektromagnetisch betätigter Ventile, wie hohe Leistungsaufnahme, eingeschränkte Positioniergenauigkeit und erhöhte Wärmeentwicklung, werden vermieden. Das Ergebnis ist eine präzise, zuverlässige Ventilsteuerung mit geringerem Energieverbrauch und vereinfachter Systemintegration.

Unsere Druckregelventile verfügen über zwei wichtige Innovationen für herausragende Leistung:

  • Die Antriebssteuerungstechnik im Controller ermöglicht einen schnellen Betrieb und eine feine Positionsauflösung, sodass schnell auf sich ändernde Prozessbedingungen reagiert werden kann.
  • Unser adaptiver Druckregelungsalgorithmus arbeitet mit der Antriebssteuerung zusammen, um die Reaktion des Ventils kontinuierlich an die aktuellen Bedingungen anzupassen. Dies trägt dazu bei, den Solldruck genau aufrechtzuerhalten.

Für welche Druckbereiche können die Ventile verwendet werden?

Vakuumventile eignen sich für alle Vakuumanwendungen, wobei die Wahl des Ventils von der für das jeweilige Druckniveau erforderlichen Dichtungstechnik abhängt:

  • Für Hochvakuumanwendungen bietet Pfeiffer ein breites Sortiment an Ventilen mit Elastomerdichtungen und ISO-KF/ISO-K-Flanschen, die eine zuverlässige Leistung gewährleisten.
  • Für Ultrahochvakuumanwendungen sind Ventile mit Metalldichtungen und CF-Flanschen die beste Wahl. Außerdem sind Ganzmetallventile mit vollmetallischen Dichtungen für Anwendungen bei hohen Temperaturen erhältlich.

Welche Dichtungen und Dichtungsmechanismen gibt es?

Dichtungen und Dichtungsmethoden spielen eine entscheidende Rolle bei der Auswahl des richtigen Ventils für ein Vakuumsystem.

Da Temperaturbeständigkeit und Ausgasungsraten variieren, richtet sich die Wahl der Dichtung letztlich nach den Prozessanforderungen. Dazu gehören die benötigte Temperaturbeständigkeit und das erforderliche Vakuumniveau.

  • Elastomerdichtungen bieten eine zuverlässige Abdichtung für Hochvakuumanwendungen. Ihre Temperaturbeständigkeit hängt sowohl vom Elastomermaterial als auch von der Betätigungsart ab – verschiedene Ventile verfügen also über unterschiedliche Eigenschaften, die sie jeweils für bestimmte Anwendungen besser geeignet machen.
  • Für Metalldichtungen wird kein Elastomer benötigt. Das bedeutet, dass sie äußerst niedrige Ausgasungsraten aufweisen und sich daher besonders für Ultrahochvakuumanwendungen eignen.

Welche Arten von Hochvakuumventilen gibt es?

Bei Pfeiffer finden Sie ein breites Sortiment an Hochvakuumventilen für unterschiedliche Installations- und Leistungsanforderungen. Die Wahl des richtigen Ventils hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Prozessablauf,Prozesstemperatur, Endvakuum und Gaszusammensetzung. Für Hoch- und Ultrahochvakuumsysteme werden Ventile benötigt, die zuverlässige Abdichtung, hohen Strömungsleitwert und Langlebigkeit vereinen.

  • Eckventile leiten den Gasfluss um 90° um, während Inline-Ventile mit gegenüberliegenden Anschlussflanschen in geraden Rohrleitungen einfach zu installieren sind. Bei beiden Varianten kommt in der Regel ein Balg als Dichtung zum Einsatz.
  • Absperrschieber und Absperrpendelschieber-Ventile sind ideal für beengte Platzverhältnisse und gewährleisten einen ungehinderten Gasfluss mit optisch freiem Durchgang. Sie sind auf Hoch- und Ultrahochvakuum ausgelegt und öffnen häufig bereits bei niedrigen Differenzialdrücken. Damit sind sie ideal für Schleusen oder vor Vakuumpumpen.
  • Kugelhähne können ebenfalls in bestimmten Hochvakuumanwendungen eingesetzt werden. Kostenoptimierte KF-Ausführungen weisen Leckraten von 10-6 mbar l/s auf und sind bis 80 °C temperaturbeständig. Sonderauslegungen sind für den HV-Bereich geeignet und können Temperaturen bis 150 °C standhalten.