專利名稱：真空閥以及用于真空閥的封閉板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的用于氣密地密封流路
的真空闊以及根據權利要求12的前序部分的封閉板，該真空閥包括可移
除地安裝在至少一個推力桿上的封閉板。
背景技術：
在現有技術的各種實施方式中公知用于基本氣密地密封通向形成在 閥殼體中的開口的流路的真空閥。在必須在不存在污染顆粒的盡可能受
保護的環境下進行的IC和半導體制造的領域內，尤其要使用真空閘閥。 例如在半導體晶片或液晶基板的生產廠內，高度敏感的半導體或液晶元 件順序通過多個處理室，在這些處理室內，分別通過處理設備對存在于 處理室內的半導體元件進行處理。在處理室內進行處理期間以及在從處 理室到處理室的輸送期間，高度敏感的半導體元件必須始終處于保護環 境下(具體而言處于真空環境下)。處理室例如經由連接通道相互連接，
處理室能夠通過真空閘閥打開從而可以將部件從一個處理室輸送到下一 個處理室，隨后處理室被氣密地密封以便執行相應的制造步驟。由于上 述應用領域，這種閥還被稱為真空輸送閥，并且由于其矩形開口橫截面 而還被稱為矩形閘門。
從現有技術公知真空閥的各種實施方式，尤其是真空閥的密封和驅 動技術。根據相應的驅動技術，閘閥(也稱為閥門或矩形閘門)與梭閥 (shuttle valve)之間的具體區別在于，在現有技術中關閉和打開通常 是以兩個步驟進行的。在第一步驟中，在例如在US6，416，037 (Geiser) 或US 6,056,266 (Blecha)中公開的閘閥的情況下，閥封閉件(具體為 封閉板)在開口上方基本平行于閥座線性地運動，或者在例如US 6,089,537 (Olmsted)中公開的梭閥的情況下，閥封閉件繞樞轉軸線在開口上方樞轉，因此封閉板和閥殼體的閥座之間并不發生接觸。在第二 步驟中，封閉板利用其封閉側按壓到閥殼體的閥座上，從而將開口氣密 地密封。例如可借助于設置在閥板的封閉側并且被壓到圍繞該開口延伸 的閥座上的密封環，或者借助于位于閥座上而被閥板的封閉側壓靠的密 封環，來實現密封。密封環可被保持在槽中和/或通過硫化附接。
還公知其中借助單次線性運動而實現關閉和密封過程的閘閥。這樣
的閥例如為瑞士 Haag的VAT Vakuumventile AG的輸送閥，其是以產品 型號為"M0N0MT"系列02和03而公知，并被設計成矩形插入閥。例如 在US 4,809,950 (Geiser)和US 4,881,717 (Geiser)中描述了這種閥 的設計和操作模式。上述閥在其殼體中具有密封表面，當沿閥通道的軸 線方向觀察時，該密封表面具有彼此疊置的部分，這些部分經由連續曲 面變成側向向外延伸的平坦密封表面部分，在一個部件中具有多個部分 的該密封表面的假想母線平行與閥通道的軸線。該密封表面被加工。封 閉構件具有與該密封表面對應的接觸表面，用于進行周向封閉地密封。 更詳細地為說，所謂的陶門具有閘門殼體和閘門通道，閘門通道可以由 可在其平面中移動的封閉構件關閉。在閘門通道附近設置有密封表面， 布置在封閉構件上的周向封閉的密封件在所述封閉構件的關閉位置靠在 該密封表面上，該密封表面的假想筆直母線平行于閘門通道的軸線。周 向封閉的單件式密封件具有位于不同平面中的不同長度和/或不同形狀 的部分，該周向封閉的密封件的兩個主要部分位于與閘門通道的軸線成 直角并分開一定距離的平面內。所述密封件的這兩個主要部分通過側向 部分連接。所述封閉構件具有與殼體的密封表面的形狀一致的表面，該 表面承載周向封閉的密封件。周向封閉的密封件的側向部分為U形。在 各種情況下，這些U形側向部分的分支位于一個平面中。所述密封表面 的當沿閘門通道的軸向觀察時彼此疊置的這些部分成為側向向外延伸的 平坦的密封表面部分，從而與密封件的主要部分在它們具有平行于軸線 的筆直公共母線的區域中相接觸。這些平坦的密封表面部分位于彼此平 行且與閘門通道的軸線平行的平面內。由于封閉構件由一個部件構成， 因此可經受大的加速力，從而該閥也可用于快速關閉和緊急關閉。由于可通過單次線性運動實現關閉和密封，因此該閥可以快速地關閉和打開。
在JP 6241344 (Buriida Fuuberuto)中描述了一種用于這種輸送 閥的合適驅動器，該輸送閥可通過線性運動而關閉。該文獻所描述的驅 動器具有偏心安裝的杠桿，該杠桿用于使安裝有封閉構件的推力桿線性移動。
由于在高度敏感的半導體元件的制造中使用也使用輸送閥，因此必 須使特別是由于閥的致動而產生的顆粒以及閥空間中的自由顆粒的數量 盡可能小。顆粒的產生主要是由于例如金屬與金屬接觸而產生的摩擦， 特別是閥封閉件與閥殼體或閥座之間的摩擦、以及閥封閉件與推力桿之 間的摩擦，所述推力桿上緊固有閥封閉件，該閥封閉件連接至驅動器。
避免產生顆粒的主要困難在于閥驅動器的推力桿與閥封閉件(具體 是封閉板)之間的連接。
一方面，封閉板必須牢固地連接到一個或多個推力桿上，使得能夠 在閥殼體中精確引導并能夠將封閉板準確在壓到閥座上，而不會產生不 必要的材料接觸，同時在閥關閉狀態下封閉板具有高負載能力。由于材 料摩擦而使封閉板在推力桿上產生不必要的相對運動會導致由于摩擦而 產生顆粒，顆粒會污染閥空間中的高純度環境。因此，現有技術一直致 力于推力桿與封閉板之間的無游隙的牢固接觸。目的是當閥座壓在封閉 板上時盡可能使封閉板的封閉表面與閥座平行對準，以允許進行均勻密 封接觸并避免過度磨損，特別是密封元件的過度磨損。除了推力桿與封 閉板之間的牢固、無游隙的對準連接之外，在有限范圍內的可動連接也 是可以的，使得封閉板在被壓時能夠使自身對準。然而，該自身對準在 推壓期間總是會在推力桿與封閉板之間引起相對運動，所帶來的結果是 由于產生摩擦而產生污染顆粒。
另一方面，為了進行維修和/或更換，封閉板必須能夠盡可能不需要 大的拆卸力而從推力桿移除和能夠重新安裝。然而，由于在將封閉板從 推力桿拆除期間以及在將封閉板安裝在推力桿上期間需要相當大的努力 才能避免材料摩擦接觸和產生顆粒，因而需要提供通過不大的拆卸力而 可拆卸的連接與期望避免顆粒產生的目的相矛盾。在可拆卸連接的情況下，封閉板與推力桿之間產生不期望相對運動的危險當然比不可拆卸連 接(尤其是互鎖連接)的情況下大。
現有技術公開了在封閉板的背側設置用于兩個推力桿的一個或兩個 幵口的半圓形凹部，并且每個推力桿通過一個螺釘安裝，所述螺釘穿過 位于推力桿中的橫向孔并與形成在凹部中的螺紋孔接合。相對于推力桿 呈軸向的連接為以下兩種連接，即由螺釘施加并垂直于封閉板作用的力 所產生的推力桿與凹部之間的摩擦連接，以及通過推力桿上的肩狀臺階 (該臺階僅沿關閉方向作用)所產生的互鎖連接。在通過線性運動關閉 封閉板并將該封閉板壓到閥座上期間，所述臺階在所述半圓形凹部的上 邊緣處支撐推力桿。
例如在瑞士 Haag的以產品型號為"M0N0VAT"系列02和03所公知 并被設計成矩形插入閥的VAT Vajuumventile AG的輸送閥中使用了這樣 的緊固結構。為了使封閉板與閥座準確對準，在安裝封閉板之后，螺釘 最初不擰緊，從而在閥關閉期間推力桿與封閉板之間通過克服摩擦而仍 可相對運動。隨后閥被關閉。由于推力桿與封閉板之間的緊固仍不是完 全固定的，因此閥板使其自身與閥座準確地對準。而且，最初通過摩擦 連接保持的推力桿沿著線性調節路徑相對于封閉板運動，直到肩狀臺階 牢固地靠在半圓形凹部的上邊緣上，并通過互鎖而產生關閉力。在接下 來的步驟中，擰緊螺釘，使得封閉板不再相對于推力桿運動。兩個推力 桿的兩個肩狀臺階牢固地靠在半圓形凹部的上邊緣上，并通過擰緊螺釘 而產生的摩擦接觸固定在該處。由于大的力僅沿線性關閉方面作用在推 力桿與封閉板之間的連接上，并且該大的力經由肩狀臺階以互鎖的方式 吸收，因此在擰緊螺釘后不會在推力桿與封閉板之間產生顯著移動，從 而在真空閥的正常操作期間由于摩擦而產生的材料顆粒保持為較低。通 過清除來移除在將螺釘擰緊之前由于對準而在推力桿上產生的顆粒。由 于封閉板固定在推力桿上，因此直到螺釘再次變松之前不會再產生顆粒。
封閉板與推力桿之間的公知連接的缺點在于在將封閉板從推力桿 拆下和將封閉板安裝在所述推力桿上期間，與旋松和擰緊螺釘相關的時 間較長。如果不插入螺釘，則封閉板不能保持在推力桿上。因此，在兩個推力桿的情況下，必須手動保持封閉板，直到兩個螺釘均插入螺紋孔 中。拆卸時與此相反。以上所述的為準確地對準封閉板而分兩步擰緊螺 釘產生一個問題，并且該問題不能通過迄今所知的連接得到充分解決。 為了能夠防止在將封閉板安裝在推力桿上之后立即產生材料摩擦和顆 粒，需要一種更快速且更方便操作的連接元件，通過這種連接元件可以 在安裝(這種安裝應盡可能簡便)之后甚至是在首先關閉閥之前就使封 閉板與推力桿較準確地對準。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種真空閥的封閉板，該封閉板可盡可 能準確地且自對準地安裝在閥驅動器的至少一個推力桿上，并可以在無 需較大力的情況下在短時間內再次移除，真空閥操作期間在閥空間內產 生的自由物質顆粒的存在保持為較低。
此目的通過實現獨立權利要求的限定性特征而實現。在專利的從屬 權利要求中以可替換或有利的方式描述了進一步改進本發明的特征。
本發明所涉及的真空閥用于氣密地密封流路，該流路通常被理解為 是指兩個區域(具體是用于半導體制造的處理室和另一處理室或外部) 之間的可關閉開口的路徑。所述流路例如為彼此連接的兩個處理室之間 的連接通道，所述處理室能夠借助于所述真空閥打開，以將半導體部件 從一個處理室輸送到下一個處理室，然后氣密地密封，以進行相應的制 造步驟。由于所述的應用領域，這種閥還稱為真空輸送閥，并且由于它 們的大致為矩形的開口橫截面，因此也稱為矩形閘門。然而，也可以是 指用于基本氣密地密封任何期望流路的根據本發明的真空閥的任何期望 的其它應用。該真空閥包括具有用于所述流路的開口的閥殼體。所述開 口例如為矩形，并具有中心軸線，該中心軸線在所述流路的中部與該流 路平行地在所述開口的區域中延伸。該開口軸線例如與由所述開口限定 的區域垂直。所述開口被繞所述開口延伸的閥座表面包圍。
另外，所述真空閥具有至少一個推力桿(優選為兩個推力桿)。封閉 板可移除地安裝在所述至少一個推力桿上。所述至少一個推力桿可經由閥驅動器而沿其推力桿軸線基本線性地調節，所述推力桿軸線基本橫向 于所述開口軸線(即，沿與所述開口軸線垂直延伸的假想平面)在所述 封閉板的平面中延伸。所述推力桿軸線特別地與優選筆直的推力桿的中 心軸線平行或在同一直線上。所述封閉板的由該封閉板限定的平面優選 基本平行于由所述開口限定的區域。所述閥驅動器例如由現有技術中已
知的閥驅動器形成。JP 6241344 (Buriida Fuuberuto)中描述了一種可 借助單一的線性運動而關閉的用于真空閥的合適驅動器。該文獻描述的 閥驅動器具有偏心安裝的用于使推力桿線性移動的杠桿。在這種驅動器 和這種封閉板的情況下，關閉力基本軸向作用在所述推力桿上，從而真 空閥的關閉不會產生側向作用在推力桿上的力。僅流路中的壓差產生側 向力，通過將所述封閉板支撐在所述閥殼體上可以避免所述推力桿彎曲。
可替換的是，所述閥驅動器形成為使得在兩個步驟中關閉和打開。 在第一步驟中，所述封閉板與所述閥座基本平行地在開口上方沿所述推 力桿軸線線性地運動。在第二步驟中，所述封閉板以其封閉側壓到所述 閥殼體的閥座上，從而將所述開口氣密地密封。根據所述驅動器的設計， 這會導致相當大的力側向作用在所述推力桿上，為此，所述推力桿必須 具有合適的剛性尺寸，以避免過度彎曲。
在所述推力桿的末端(即在所述推力桿端部)形成柱形連接部分。 該連接部分在垂直于所述推力桿軸線的平面中優選具有圓形橫截面，該 圓形橫截面在有效連接部分的區域中沿所述推力桿軸線基本恒定。
可移除地安裝在所述至少一個推力桿上的封閉板具有封閉側和與該 封閉側基本平行且相對的背側，從而所述封閉側和所述背側指向相反的 方向。在一個實施方式中，所述封閉板的平面在所述封閉側的平面與所 述背側的平面之間居中地且平行地延伸。
另外，所述封閉板具有與所述閥座表面對應的封閉表面。"對應"應 被理解為是指所述封閉表面與所述閥座表面形成為使得所述封閉板能夠 以其封閉表面壓到所述閥座上，使得在所述封閉表面與圍繞所述開口的 所述閥座表面之間形成緊密接觸。通過借助于所述閥驅動器在所述封閉 表面與所述閥座表面之間形成密封接觸，所述流路因此所述開口被氣密地關閉，所述封閉板的所述封閉側指向所述開口，所述背側背離所述開 口。根據所述閥座的設計和所述閥的類型，所述封閉表面可指向所述推 力桿軸線也指向的一側，或者指向所述封閉側。下面更詳細地討論所述 封閉表面的設計。
根據推力桿的數量，在所述封閉板上(在該封閉板的封閉側或背側 側上)形成至少一個凹入的半圓形第一桿凹部。以下將所述封閉板的形 成有所述第一桿凹部的那一側稱為緊固側。第一桿凹部對應于所述推力 桿的所述連接部分，使得可將所述連接部分聯接到所述第一桿凹部。所 述第一桿凹部具有具體為半圓形的槽形即半筒形殼體的形狀，其中配合 到所述槽形中的所述連接部分(具體為柱形連接部分)可布置在所述第 一桿凹部中。
具體地，設置平行布置在所述封閉板的平面中的兩個所述推力桿和 兩個第一桿凹部。
所述至少一個推力桿的相應的連接部分借助緊固裝置可拆卸地固定 在所述第一桿凹部中。
所述緊固裝置呈夾緊件和機械固定元件(例如至少一個螺釘)的形 式。所述夾緊件具有與所述連接部分對應的凹入的半圓形第二桿凹部。 所述第二桿凹部同樣具有具體為半圓形的槽形，即半筒形殼體的形狀。
借助于所述機械固定元件，將所述夾緊件可調節地安裝在所述封閉 板的緊固側上，使得所述半圓形第一桿凹部和相對的所述半圓形第二桿 凹部限定寬度可調的柱形保持區域。當所述封閉板安裝在所述推力桿上 時，所述柱形連接部分被可拆卸地保持在該保持區域中。推力桿可以沿 所述推力桿的方向將其連接部分引至所述保持區域中，并可以沿相反的 方向再次移除。
換言之，所述封閉板的半圓形第一桿凹部與所述夾緊件的所述半圓 形第二桿凹部彼此相對。因此，所述兩個桿凹部基本形成所述柱形保持 區域的兩個左右的完全半圓形殼體。借助于以下事實實現寬度可調節性， 即夾緊件并因此第二桿凹部可相對于所述封閉板的所述緊固側并因此相 對于所述第一桿凹部沿與所述緊固側以及所述封閉板的所述平面基本垂直的方向調節。因此，可借助于所述機械固定元件沿垂直于所述封閉板 的所述平面的方向改變所述第一桿凹部與所述第二桿凹部之間的距離。 由于所述保持區域的形狀在一定程度上取決于夾緊件和所述桿凹部間隔 的即時設定，因此所述保持區域的形狀并不完全為柱形，或者僅在一定 距離處為柱形，具體地，該形狀被所述夾緊件與所述封閉板之間的接合 部斷開。同樣地，半圓形桿凹部的形狀可以不同于所述半圓形狀，艮P， 為半筒形殼體的形狀。因此，第一桿凹部和第二桿凹部的形狀通常被理 解為是指所限定的保持區域適于保持所述推力桿的所述柱形連接部分， 并能夠通過減小所述兩個桿凹部的間隔而在所述推力桿軸線上相對于所 述封閉板固定所述部分。當然，對于半圓形形狀，即所述桿凹部的半筒 形輪廓可以沿所述推力桿軸線的方向和橫向于所述推力桿軸線的方向被 臺階、槽或凸起中斷。
在所述第一桿凹部或第二桿凹部中形成有空腔，該空腔橫向于所述 推力桿軸線(即在垂直于所述推力桿軸線的平面內)延伸，并且在該空 腔中，彈性銷橫向于所述推力桿軸線(即在垂直于所述推力桿軸線的平 面內)并與所述柱形保持區域相切地延伸，所述彈性銷使其側表面突出 到所述柱形保持區域中。換言之，所述銷形成所述保持區域的基本圓形 橫截面的割線。
優選地，所述銷的兩個端部固定在所述空腔中，所述銷的在所述兩 個端部之間延伸的未固定的中間區域部分地位于所述空腔中，并部分地 位于所述柱形保持區域中。由于所述銷的中間區域自由延伸且未被固定， 因此該銷垂直于其縱向尺寸具有彈性，并且在該銷的中間區域中沿著所 述柱形保持區域的徑向方向向外作用在所述銷的側表面上的力的作用下 在該銷的兩個端部之間發生彎曲。該彎曲使銷產生彈性。細長銷可具有 帶圓形橫截面或橢圓、矩形、正方形、多邊形或其它橫截面的柱形形狀。 一般柱體的側表面形成所述銷的側表面。
可替換的是，可以使所述銷的僅一個端部固定在所述空腔中，而另 一端部可自由運動，結果使銷的彈性增大。
所述推力桿的所述連接部分具有橫向于所述推力桿軸線并與所述銷對應的接合部。該接合部或者圍繞所述推力桿的整個連接部分延伸，或 者僅部分圍繞所述連接部分延伸，或者側向形成為凹口的形式。優選的 是，該接合部在以所述推力桿軸線作為法線的平面(即，與所述推力桿 軸垂直的平面)上延伸。
在所述封閉板安裝在所述推力桿上的狀態(其中所述連接部分插入 所述保持區域中)下，該接合部以如下方式延伸，目卩所述銷借助于所 述夾緊件和所述固定元件而以其側表面夾緊在該接合部中。因此，所述 銷使所述推力桿沿所述推力桿軸線固定。如果該接合部僅部分圍繞所述 連接部分延伸，則該接合部形成在所述連接部分的面向所述銷的一側上。
所述接合部具體地具有向所述接合部內逐漸縮小的基本V形橫截 面、半圓形橫截面或其它橫截面。
由于所述銷切向地突出到所述保持區域中，因此在該保持區域中形 成彈性壓縮。為了安裝所述封閉板，所述保持區域的寬度(即所述桿凹 部的間隔)調節為使得所述連接部分可以以一定的徑向游隙(即余隙) 插入到所述保持區域中。在將所述封閉板安裝在所述至少一個推力桿上 并因此在將所述連接部分插入所述保持區域中時，形成彈性壓縮的所述 銷由于該銷彎曲而發生彈性變形并被強制進入所述空腔中。 一旦封閉板 完全安裝好從而所述連接部分完全插入到所述保持區域中，則所述銷和 所述接合部位于相同的高度，從而彎曲的銷部分松弛、脫出所述空腔并 緊密地配合在所述接合部中。借助于所述銷在所述接合部中的這種夾緊 作用，所述封閉板沿所述推力桿軸線的方向被以互鎖的方式部分地軸向 固定，并得以軸向保持，從而，在具體為所述推力桿指向下方的情況下， 不需要調節所述保持區域的寬度就可避免所述封閉板向下滑動。因此， 在未機械調節所述固定元件的情況下，封閉板就已被部分地固定。
在該固定狀態下，現在可通過將閥關閉并將所述封閉板壓到所述閥 座上而使所述封閉板與所述推力桿實現精確對準。結果，所述封閉表面 自身與所述閥座表面準確地對準，并且所述封閉板在所述至少一個推力 桿上采取期望位置。在該高度精確對準的狀態下，現在可借助固定元件 來調節所述夾緊件，并且可以減小所述保持區域的開口寬度，使得所述兩個相對的桿凹部夾緊所述推力桿的連接部分，該連接部分位于所述兩 個桿凹部之間，并通過摩擦連接將其固定。結果，所述彎曲銷進一步變 形，從而甚至更加牢固地夾緊在所述接合部中，這樣，增強了所述封閉 板在所述彈力桿上的軸向固定。
因為所述封閉板能夠容易地與所述推力桿對準，因此僅在最終固定 時才需要調節固定元件，并且軸向固定是互鎖固定和摩擦固定，因此可 以快速且容易地將所述封閉板安裝在所述至少一個推力桿上和從所述推 力桿移除所述封閉板。而且，由于避免了對所述固定元件進行各種調節、 初步軸向互鎖固定以及附加的最終互鎖軸向固定，因此顆粒的形成保持 為較低。
以下僅以示例的方式參照附圖中示意性示出的具體工作實施例更加 詳細地描述根據本發明的真空閥和根據本發明的封閉板。具體地說
圖1表示真空閥的斜視圖，該真空閥具有閥驅動器和位于關閉位置 的封閉板；
圖2表示圖1的真空閥的前視圖，其中封閉板位于打開位置并且沒 有閥驅動器；
圖3A以斜視圖的方式表示封閉板和推力桿的橫斷面； 圖3B表示封閉板和推力桿的剖視圖； 圖4表示夾緊件的細節圖； 圖5表示夾緊件的剖視圖6A表示封閉板的平面圖，其中夾緊件位于關閉位置；
圖6B表示封閉板的平面圖，其中夾緊件位于打開位置；以及
圖7表示封閉板的替換實施方式的平面圖，其中夾緊元件位于關閉
附圖標記列表 l真空閥2閥殼體
3開口
4閥座表面
5開口軸線
6閥驅動器
7推力桿
8推力桿軸線
9推力桿端部
10 (推力桿7的)(柱形)連接部分 11封閉板 12封閉板的平面 13封閉表面
14第一桿凹部(位于封閉板ll上) 15背側(即緊固側) 16接合部 17夾緊件
18第二桿凹部(位于夾緊件17上)
19固定元件(機械)(即螺釘)
20保持區域(寬度可調節，柱形)
21空腔
22銷(彈性)
23 (銷22的)側表面
24第一孔(位于封閉板中)
25底切部
26封閉側(即緊固側)
27第二孔(位于夾緊件17中)
28 (夾緊件17的位于底切部25中的)部分
F流路
O打開位置C關閉位置
具體實施例方式
圖1至圖6B實質上以不同的視角、不同狀態和不同的詳細程度表示 本發明的一個示例性實施方式，因此在某些情況下一起描述這些圖。圖7 以詳細的視圖示出了真空閥的替換實施方式。由于所述附圖部分地使用 共用的附圖標記，并且實施方式僅在細節上部分不同，因而在某些情況 下，對已預先說明的附圖標記不在進行討論。
圖1和圖2分別以斜視圖和前視圖表示呈矩形閘門形式的真空閥1， 該真空閥用于氣密地密封由箭頭F所示的流路。圖3A、 3B和圖6A、 6B 表示封閉板11及其組成部件，包括圖1和圖2的真空閥1的推力桿7的 端部。以下一起描述這些圖。
真空閥l具有閥殼體2，該閥殼體2具有用于流路F的開口 3。開口 3具有角部倒圓的矩形橫截面。圖1表示位于關閉位置C的真空闊1，因 而開口 3被擋住而不可見，然而在圖2中的真空閥1的打開位置O中， 開口 3清楚可見。開口 3具有中央開口軸線5，該開口軸線5在流路F的 中間并與之平行地在開口 3的區域中延伸。該開口軸線5垂直于由該開 口限定的假想區域延伸。開口 3被閥座表面4包圍，閥座表面4在開口 軸線5垂直穿過的多個假想平面內圍繞開口 3彎曲。閥座表面4在閥驅 動器6的方向上指向上。
另外，真空閥l包括扁平的封閉板ll。封閉板11具有與閥座表面4 對應的封閉表面13，該封閉表面13在閥座表面4的方向上指向下，并且 同樣地在開口軸線5垂直穿過的多個假想平面內彎曲。
真空閥1具有兩個推力桿7，這兩個推力桿7可借助閥驅動器6沿 其推力桿軸線8線性地調節，推力桿軸線8基本橫向于開口軸線5。換言 之，推力桿軸線8在與開口軸線5正交的的平面上平行地延伸。
如圖3A和3B所示，推力桿7在其各自的推力桿端部9處具有柱形 連接部分10。封閉板11 (該封閉板限定封閉板平面12)可移除地安裝在 兩個推力桿7上。封閉板的該假想平面12在圖1中以矩形示出。封閉板11具有封閉側26和基本與該封閉側平行且相對的背側15。另外，封閉 板具有與閥座表面4對應的封閉表面13，該封閉表面13旨在用于通過使 封閉表面13與閥座表面4形成密封接觸而氣密地密封流路F。該接觸借 助于閥驅動器6以下述方法形成并在圖1中示出，即，使封閉板ll沿推 力桿軸線8線性運動，并使所述封閉板的封閉表面13壓到閥殼體2的閥 座4上。封閉板ll的封閉側26指向開口 3，背側15背離開口3。
閥驅動器6形成為使得推力桿7可借助閥驅動器6而沿推力桿軸線 8線性地調節。閥座表面4以閉合方式圍繞開口 3彎曲。至少部分彎曲的 閥座表面4的法線和封閉表面13的法線基本平行于封閉板的平面12。因 而，封閉板11可借助閥驅動器6沿兩個推力桿7的與推力桿軸線8平行 的線性調節路徑在將開口 3打開的打開位置O與所述開口 3被氣密封閉 的位置C之間線性移位，在位置C中，所述封閉板在開口3上方線性移 動，并因此使封閉表面3基本沿線性調節路徑的關閉方向壓到閥座表面4 上。
所述表面的幾何法線應被理解為是指閥座表面4和封閉表面3的接 觸區域的垂線，該接觸區域在真空闊1處于閉合狀態時繞開口 3延伸。 該接觸區域例如由封閉表面13和閥座表面4的密封帶的接觸表面形成。 該限定應理解為通常是指閥座表面4和封閉表面13以下述方式形成，即， 在沿線性關閉方向關閉真空閥1時，封閉表面13在閥座表面4上的按壓 (即壓力方向)基本位于與封閉板的平面12基本平行的平面內，從而完 全避免或基本避免沿與開口軸線5平行的方向的剪力。線性調節路徑為 位于封閉板11相應的打開位置O與閉合位置C之間的直線，并優選與 推力桿軸線8平行。從現有技術基本公知以該方式設計的具有閥座表面4 和封閉表面13的真空閥，該真空閥例如為由瑞士 Haag的VAT Vakuumventile AG以產品型號"M0N0VAT"系列02和03研制并銷售的矩 形插入閥。例如在US 4， 809， 950 (Geiser)和US 4,881,717 (Geiser) 中描述了這類閥的設計和操作模式，為此本問不再詳細說明所述設計。
封閉板11具有兩個與連接部分10對應的凹入的半圓形第 桿凹部 14 (參見圖6A和6B)，第一桿凹部14形成在封閉板11的緊固側上。在圖1至6B的工作實施例的情況下，緊固側由背側15形成，在圖7的工 作實施例的情況下，緊固側由封閉側26形成。
推力桿7的各自的連接部分10借助夾緊件17和機械固定元件19可 拆卸地固定在兩個第一桿凹部14中。
夾緊件17具有與連接部分10對應的凹入的半圓形第二桿凹部18， 如圖6A和6B中所示。借助機械固定元件19，將夾緊件17可調節地安裝 在封閉板11的緊固側15上，使得半圓形第一桿凹部14和相對的半圓形 第二桿凹部18限定寬度可調的柱形保持區域20,柱形連接部分10可拆 卸地保持在該柱形保持區域20中，如圖3A和3B以及圖6A和6B所示。 在第二桿凹部18或者替換地在第一桿凹部14中形成有空腔21，該空腔 21橫向于推力桿軸線8延伸，并且在該空腔21中，柱形彈性銷22橫向 于推力桿軸線8并與柱形保持區域20相切地延伸，詳細地如圖4和5所 示。彈性銷22使其側表面23突出到柱形保持區域20中。銷22利用其 兩個端部固定在空腔21中，該銷22的未固定的中間區域在這兩個端部 之間突出到柱形保持區域20中。
推力桿7的連接部分10具有接合部16，接合部16橫向于推力桿軸 線8、與銷22對應并延伸成使得銷22借助夾緊件7使其側表面23夾緊 在接合部16中，推力桿7沿推力桿軸線8固定，如圖3A和3B所示。接 合部16繞推力桿7的連接部分10在以推力桿軸線8為法線的平面上延 伸。然而，可替換的是，接合部16可以不圍繞整個連接部分10,而是形 成在推力桿7的連接部分10的指向銷22的一側上。接合部16具有以基 本V形方式向接合部16內逐漸縮小的橫截面、半圓形橫截面或其他所期 望的橫截面。
在所示的工作實施例中，空腔21形成在第二桿凹部18中，銷22布 置在夾緊件17中。可替換的是，空腔21和銷22分別設置在第一桿凹部 14和封閉板11中。
在圖1至圖6B中，機械固定元件均形成為基本垂直于封閉板的平面 12延伸的至少一個螺釘19。夾緊件17在第一桿凹部14的一側以部分28 插入底切部25中，底切部25形成在封閉板11的緊固側15上，該底切部形成為使夾緊件17在背離封閉板11指向并垂直于封閉板的平面12的 方向上被固定。螺釘19布置在第一孔24和位于夾緊件17中的對應的第 二孔27中，第一孔24在第一桿凹部14的一側形成在封閉板11的緊固 側15上，并基本垂直于封閉板的平面12延伸，第二孔27基本垂直于封 閉板的平面12延伸。結果，底切部25、第一孔24、第二孔27和夾緊件 17的部分28布置并形成為使得螺釘19利用第二桿凹部18以杠桿式的方 式將夾緊件17壓到推力桿7的連接部分10上。圖6A表示螺釘19的擰 緊狀態，其中推力桿7被牢固地固定在保持區域20中，而圖6B表示其 中推力桿7可被推入相應的保持區域20中或從相應的保持區域20拉出 的狀態，銷22用于將封閉板11初步地軸向固定在推力桿7上。
在根據圖1至圖6B的第一工作實施例中，封閉板中的第一孔24為 與螺釘19接合的螺紋孔，螺釘19具有游隙地穿過第二孔27。
另一方面，在根據圖7的第二工作實施例中，夾緊件17中的第二孔 27為與螺釘19接合的螺紋孔，螺釘19具有游隙地穿過第一孔24。在這 兩種情況下，相應的螺釘19的頭部都以容易接近的方式位于封閉板11 的背側15上，但夾緊件17在第一工作實施例中布置在背側15上，而在 第二工作實施例中布置在封閉側26上，從而在第一種情況下背側15為 緊固側，在第二種情況下封閉側26為緊固側。因此第二實施方式在封閉 板11中無需有螺紋，這是由于夾緊件17中形成有螺紋。這在封閉板11 由鋁制成的情況下尤其有利。
雖然在所示的各工作實施例中示出了可借助單一線性運動關閉的真 空閥l，但是本發明還包括這樣的真空閥，其中閥驅動器6、閥座表面4 和封閉表面13形成為使得開口 3能夠通過使封閉板11基本沿推力桿軸 線8在開口 3上方運動并利用封閉表面13沿與封閉板的平面12垂直的 方向將封閉板11壓到閥座表面4上。
權利要求
1、一種真空閥(1)，該真空閥(1)用于氣密地密封流路(F)，該真空閥(1)包括閥殼體(2)，該閥殼體(2)具有用于所述流路(F)的開口(3)和圍繞所述開口(3)的閥座表面(4)，所述開口(3)具有沿所述流路(F)的開口軸線(5)；閥驅動器(6)；至少一個推力桿(7)，該推力桿(7)能夠借助于所述閥驅動器(6)沿該推力桿的推力桿軸線(8)線性地移動，所述推力桿軸線(8)基本橫向于所述開口軸線(5)；并且該推力桿(7)具有位于推力桿端部(9)上的柱形連接部分(10)；封閉板(11)，該封閉板(11)可移除地安裝在所述至少一個推力桿(7)上，并且限定該封閉板的平面(12)，該封閉板包括封閉側(26)和與該封閉側(26)基本平行且相對的背側(15)；封閉表面(13)，該封閉表面(13)與所述閥座表面(4)對應，并用于通過借助于所述閥驅動器(6)使所述封閉表面(13)與所述閥座表面(4)形成密封接觸而氣密地密封所述流路(F)，所述封閉板(11)的所述封閉側(26)指向所述開口(3)，而所述背側(15)背離所述開口(3)；至少一個凹入的半圓形第一桿凹部(14)，該第一桿凹部(14)與所述連接部分(10)對應，并在緊固側(26；15)形成在所述封閉板(11)上，該緊固側由所述封閉側(26)或所述背側(15)形成；以及緊固裝置，所述推力桿(7)的所述連接部分(10)通過該緊固裝置可拆卸地固定在所述第一桿凹部(14)中；其中所述緊固裝置呈以下形式夾緊件(17)，該夾緊件(17)具有凹入的半圓形第二桿凹部(18)，該第二桿凹部(18)與所述連接部分(10)對應；以及機械固定元件(19)，所述夾緊件(17)借助于該機械固定元件(19)以如下方式可調節地安裝在所述封閉板(11)的所述緊固側(26；15)上，即使得所述半圓形第一桿凹部(14)和相對的所述半圓形第二桿凹部(18)限定寬度可調的柱形保持區域(20)，所述柱形連接部分(10)可拆卸地保持在該柱形保持區域中；形成在所述第一桿凹部(14)或所述第二桿凹部(18)中的空腔(21)，該空腔(21)橫向于所述推力桿軸線(8)延伸，在該空腔(21)中，彈性銷(22)橫向于所述推力桿軸線(8)并與所述柱形保持區域(20)相切地延伸，所述彈性銷(22)使其側表面(23)突出到所述柱形保持區域(20)中；并且所述推力桿(7)的所述連接部分(10)具有橫向于所述推力桿軸線(8)的接合部(16)，該接合部(16)對應于所述銷(22)，并延伸成使得所述銷(22)借助于所述夾緊件(7)使其側表面(23)夾緊在所述接合部(16)中，所述推力桿(7)沿所述推力桿軸線(8)固定。
2、 根據權利要求l所述的真空閥，其中，所述銷(22)使其兩個端 部固定在所述空腔(21)中，所述銷(22)的未被固定的中間區域在這 兩個端部之間突出到所述柱形保持區域(20)中。
3、 根據權利要求1或2所述的真空閥，其中，所述接合部(16)在 以所述推力桿軸線(8)為法線的平面上繞所述推力桿(7)的所述連接 部分(10)延伸。
4、 根據權利要求1或2所述的真空閥，其中，所述接合部(16)形 成在所述推力桿(7)的所述連接部分(10)的指向所述銷(22)的一側 上，并且在以所述推力桿軸線(8)為法線的平面上延伸。
5、 根據權利要求1至4中任一項所述的真空閥，其中，所述接合部 (16)具有以V形方式向所述接合部(16)內逐漸縮小的橫截面或半圓形橫截面。
6、 根據權利要求1至5中任一項所述的真空閥，其中，所述空腔(21)形成在所述第二桿凹部(18)中，所述銷(22)布置在所述夾緊件(17) 中。
7、 根據權利要求1至6中任一項所述的真空閥，其中 所述機械固定元件呈基本垂直于所述封閉板的所述平面(12)延伸的至少一個螺釘(19)的形式；所述夾緊件(17)在所述第一桿凹部(14)的一側以部分(28)插 入到底切部(25)中，所述底切部(25)形成在所述封閉板(11)的所 述緊固側(26; 15)上，并形成為使所述夾緊件(17)在背離所述封閉 板(11)指向且垂直于所述封閉板的所述平面(12)的方向上被固定；所述螺釘(19)布置在第一孔(24)中，該第一孔(24)在所述第一桿凹部(14)的--側形成在所述封閉板(11)的所述緊固側(26; 15)上，并基本垂 直于所述封閉板的所述平面(12)延伸；以及位于所述夾緊件(17)中的對應的第二孔(27)中，該第二孔(27) 基本垂直于所述封閉板的所述平面(12)延伸；并且 所述底切部(25)、所述第一孔(24)、所述第二孔(27)以及所述 夾緊件(17)的所述部分(28)布置并形成為使得所述螺釘(19)利用 所述第二桿凹部(18)以杠桿式的方式將所述夾緊件(17)壓到所述推 力桿(7)的所述連接部分(10)上。
8、 根據權利要求7所述的真空閥，其中，所述第一孔(24)為與所 述螺釘(19)接合的螺紋孔，所述螺釘(19)穿過所述第二孔(27)。
9、 根據權利要求7所述的真空閥，其中，所述第二孔(27)為與所 述螺釘(19)接合的螺紋孔，所述螺釘(19)穿過所述第一孔(24)。
10、 根據權利要求1至9中任一項所述的真空閥，其中 所述閥驅動器(6)形成為使得所述推力桿(7)能夠借助于所述閥驅動器(6)沿所述推力桿軸線(8)線性地調節；所述閥座表面(4)以閉合方式圍繞所述開口 (3)彎曲； 至少部分彎曲的閥座表面(4)的法線和所述封閉表面(13)的法線基本平行于所述封閉板的所述平面(12);并且所述封閉板(11)能夠借助于所述閥驅動器(6)沿所述推力桿(7) 的線性調節路徑在以下兩個位置之間線性地移動，該線性調節路徑平行于所述推力桿軸線(8):打開位置(0)，在該打幵位置，所述開口 (3)被打開；和位置(c)，在該位置中，所述開口被氣密地密封，所述封閉板能 夠在所述開口 (3)上方線性地移動，并因此基本沿所述線性調節路 徑的關閉方向使所述封閉表面(13)壓到所述閥座表面(4)上。
11、 根據權利要求1到9中任一項所述的真空閥，其中，所述閥驅 動器(6)、所述閥座表面(4)以及所述封閉表面(13)形成為使得所述 開口 (3)能夠通過下述方式關閉使所述封閉板(11)基本沿所述推力桿軸線(8)在所述開口 (3) 上方運動；并且沿垂直于所述封閉板的所述平面(12)的方向使所述封閉板(11) 以所述封閉表面(13)壓到所述閥座表面(4)上。
12、 一種用于根據權利要求1至11中任一項所述的真空閥(1)的 封閉板(11)，其中所述真空閥(1)具有用于氣密地關閉流路(F)的閥殼體(2)，該 閥殼體(2)具有用于所述流路(F)的開口 (3)和以閉合方式圍繞所述 開口 (3)彎曲的閥座表面(4)，該封閉板包括封閉側(26)和與該封閉側(26)基本平行且相對的背側(15); 封閉表面(13)，該封閉表面(13)與所述真空閥(1)的所述閥座 表面(4)對應，至少部分彎曲的封閉表面(13)的法線和所述閥座表面 (4)的法線基本平行于所述封閉板的平面(12)，該平面由所述封閉板 (11)限定，所述封閉表面(13)形成為使得所述封閉表面(13)能夠 沿平行于所述推力桿軸線(8)的調節路徑的關閉方向壓到所述閥座表面 (4)上而到達位置(C)，在該位置中，所述幵口被氣密地密封，所述封 閉板己經在所述開口 (3)上方線性運動；至少一個凹入的半圓形第一桿凹部(14)，該第一桿凹部在緊固側(26; 15)上形成在所述封閉板(11)上，該緊固側由所述封閉側(26)或所述背側(15)形成；并且該第一桿凹部與至少一個推力桿(7)的推力桿端部(9)的柱 形連接部分(10)對應，所述推力桿能夠借助于閥驅動器(6)沿其 基本橫向于所述開口軸線(5)的推力桿軸線(8)線性移動，所述 推力桿軸線(8)基本平行于所述封閉板的所述平面(12);以及 緊固裝置，所述推力桿(7)的所述連接部分(10)能夠通過該緊固 裝置可拆卸地固定在所述第一桿凹部(14)中； 其中-所述緊固裝置呈以下形式夾緊件(17)，該夾緊件(17)具有凹入的半圓形第二桿凹部(18)， 該第二桿凹部(18)與所述連接部分(10)對應；以及機械固定元件(19)，所述夾緊件(17)借助于該機械固定元件 (19)以如下方式可調節地安裝在所述封閉板(11)的所述緊固側 (26; 15)上，g卩使得所述半圓形第一桿凹部(14)和相對的所 述半圓形第二桿凹部(18)限定寬度可調的柱形保持區域(20)，所 述柱形連接部分(10)可拆卸地保持在該柱形保持區域中； 形成在所述第一桿凹部(14)或所述第二桿凹部(18)中的空腔(21 )， 該空腔(21)橫向于所述推力桿軸線(8)延伸，在該空腔(21)中，彈 性銷(22)橫向于所述推力桿軸線(8)并與所述柱形保持區域(20)相 切地延伸，所述彈性銷(22)使其側表面(23)突出到所述柱形保持區 域(20)中，使得所述銷(22)能夠借助所述夾緊件(17)將其側表面 (23)夾緊在所述接合部(16)中，所述接合部(16)橫向于所述推力 桿軸線(8)在所述推力桿(7)的所述連接部分(10)中延伸，并與所 述銷(22)對應，所述推力桿(7)能夠沿所述推力桿軸線(8)被固定。
13、 根據權利要求12所述的封閉板(11)，其中，所述銷(22)使 其兩個端部固定在所述空腔(21)中，所述銷(22)的未被固定的中間 區域在所述兩個端部之間突出到所述柱形保持區域(20)中。
14、 根據權利要求12或13所述的封閉板(ll)，其中，所述空腔(21) 形成在所述第二桿凹部(18)中，所述銷(22)布置在所述夾緊件(17)中。
15、根據權利要求12至14中任一項所述的封閉板(11)，其中， 所述機械固定元件呈基本垂直于所述封閉板的所述平面(12)延伸的至少一個螺釘(19)的形式；所述夾緊件(17)在所述第一桿凹部(14)的--'側插入到底切部(25) 中，所述底切部(25)形成在所述封閉板(11)的所述緊固側(26; 15) 上，并形成為使所述夾緊件(17)在背離所述封閉板(11)指向且垂直 于所述封閉板的所述平面(12)的方向上被固定；所述螺釘(19)布置在第一孔(24)中，該第一孔(24)在所述第一桿凹部(14)的--側形成在所述封閉板(11)的所述緊固側(26; 15)上，并基本垂直于所述封閉板的所述平面(12)延伸；以及位于所述夾緊件(17)的對應的第二孔(27)中，該第二孔(27) 基本垂直于所述封閉板的所述平面(12)延伸；并且 所述底切部(25)、所述第一孔(24)、所述第二孔(27)以及所述 夾緊件(17)布置并形成為使得所述夾緊件(17)能夠借助于螺釘(19) 利用所述第二桿凹部(18)以杠桿式的方式壓到所述推力桿(7)的所述 連接部分(10)上。
全文摘要
本發明涉及一種真空閥，其包括至少一個具有柱形連接部分的推力桿；和封閉板，其可移除地安裝在推力桿上并具有與柱形連接部分對應的至少一個凹入的半圓形第一桿凹部。夾緊件具有與柱形連接部分對應的凹入的半圓形第二桿凹部，并可借助于機械固定元件可調節地安裝在封閉板上，使得半圓形第一桿凹部和相對的半圓形第二桿凹部限定寬度可調的柱形保持區域，所述柱形連接部分可拆卸地保持在該柱形保持區域中。第一或第二桿凹部中形成空腔，該空腔橫向于推力桿軸線延伸，在該空腔中，彈性銷橫向于推力桿軸線并與柱形保持區域相切地延伸，彈性銷突出到柱形保持區域中而被夾緊在接合部中，該接合部在柱形連接部分上延伸，從而沿推力桿軸線將推力桿固定。
文檔編號F16K31/44GK101629650SQ20091014037
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月17日 優先權日2008年7月18日
發明者伯恩哈德·杜里 申請人:Vat控股公司