CN103899762B - 真空滑阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空滑阀，其具有设于真空区外的驱动单元，该驱动单元如此构成，使得关断板通过至少一个阀杆沿纵轴线的移动而能从打开位置移动至中间位置，并且通过所述阀杆沿垂直于纵轴线延伸的横轴线的移动从中间位置移动至关闭位置。阀杆与滑动部件刚性固定连接，滑动部件借助导向机构在第一位置和第二位置之间平行于纵轴线地被导向移动并且在第二位置和第三位置之间平行于横轴线地被导向移动。驱动单元具有线性致动器，其包括可平行于纵轴线线性移动的移位部件，该移位部件与滑动部件通过倾斜连接机构机械连接，使得相对于纵闭方向倾斜指向的力被施加至滑动部件以使该滑动部件从第一位置移动到第二位置并从第二位置移入第三位置。

Description

真空滑阀
技术领域
本发明涉及一种真空滑阀。
背景技术
现有技术公知用于基本气密关闭流路的真空阀的各种不同实施方式，其中该流路经过在阀体内形成的通口。该真空滑阀尤其被用在IC和半导体加工领域，这样的加工必须在保护气氛中尽量无尘地实施。例如在半导体晶片或液晶基板的加工设备中，高度敏感的半导体元件或液晶元件依次经过多个工作室，在所述工作室内，位于工作室中的半导体元件分别借助一个加工装置被加工。在工作室内的加工过程以及在从工作室到工作室的运输过程中，高度敏感的半导体元件都必须总是处于保护气氛尤其是真空中。这些工作室例如通过连通通道彼此相连，其中工作室可借助真空滑阀打开，以将零部件从一个工作室送往下一个工作室，并且接下来为了执行相应的加工步骤而被气密关闭。这种阀因所述应用领域也被称为真空传输阀并且因其矩形通口横断面也被称为矩形滑阀。
因为传输阀尤其被用在高度敏感的半导体元件的制造中，故必须保持尤其由阀门操作而造成的颗粒生成和在阀门空间的真空区内的自由颗粒数量尽量少。颗粒生成主要由例如金属-金属接触摩擦和磨损所造成。
密封件例如可以是通过设于阀盘的关闭侧且被压到围绕该通口的阀座的密封件来实现，也可以是通过阀座上的密封圈来实现，阀盘的关闭侧被压到该密封圈上。从现有技术可知不同的密封装置，例如US6,629,682B2(Duelli)。适用于密封圈的材料例如是以商标名Viton所熟知的弹性密封材料。
对用在真空阀中的密封件的要求很严格。一方面，必须在阀门关闭状态下保证阀门密封性。这主要是因为在真空区内的高压差和进而出现的作用于阀门闭锁上的强力而是一个很大的挑战。因为所用的密封件在过度压紧的情况下承受超出一般的严重磨损或损坏，故阀门必须如此构成，即，压差力没有或只能有限地作用于密封件。密封件的压紧应该沿密封件走向尽量均匀一致地实现，这要求阀盘的压紧力在整个接触区域内均匀作用于阀座。尤其是保持作用于密封件的横向负荷和纵向负荷尽量小。在沿横向于密封件纵向的横向负荷的情况下，在O型密封圈中有如下危险，它会从其承座尤其是固定它的槽中被扯出。即使硫化密封件也只能承受很有限的横向力。在阀门的打开状态和关闭状态下，密封件有时遇到侵蚀性物质并因而必须能忍受影响，和/或离开物质的流动路线，这也是为了避免侵蚀。密封件的过度磨损是工艺可靠性的一个不确定因素并且要求定期更换密封件，这反而导致了在作业过程中的更长停工期。
现有技术公开了真空阀门尤其是其驱动技术的不同实施方式，其目的在于尤其是延长所用密封件的使用寿命以及改善工艺可靠性。
根据各驱动技术，尤其是区分为滑阀(也称为闸阀或矩形闸阀)和梭梭阀，其中，现有技术中阀的启闭大多分两步完成。在第一步中，阀门关断部件尤其是例如如US6,416,037(Geiser)或US6,056,266(Blecha)所述的那样在滑阀情况下尤其是L型阀盘被基本平行于阀座线性地移动到通口上方，或者在例如US6,089,537(Olmsted)所述的梭阀情况下围绕转轴转动至通口上方，而此时没有发生阀盘和阀体阀座之间的接触。在第二步中，阀盘以其关闭侧被压到阀体的阀座上，从而气密封闭该通口。
在所述的两步运动中首先关断部件横向运动至通口上方而不会出现密封件接触阀座，并且关断部件接着被基本垂直地压到阀座，这样的两步运动除了可以精确控制体积流率外尤其还有以下优点，密封件几乎仅被垂直压紧，而没有呈现密封件横向受力或纵向受力。但缺点是驱动装置结构比较复杂，该驱动装置或是由容许关断部件的L形运动的单个驱动装置构成，或是由许多驱动装置例如两个线性驱动装置或一个线性驱动装置和一个撑张驱动装置构成。大多紧接安置在阀盘后且使阀盘相对于阀盘所处的杆垂直于阀座移动的撑张驱动装置还有以下缺点，执行彼此相对运动的许多机械部件布置在阀门内，即高度敏感的阀门真空区。这一方面提高了结构复杂性并且另一方面加剧了危害工作过程的摩擦颗粒的生成。多步运动的另一个缺点是关断部件在全开状态和全闭状态之间的移动速度有限。只被线性移动的楔形阀门虽然能够实现高的移动速度，但它因为密封件横向受力而仅有限地适用于用作真空区内的主密封件，即使如此也只能用于较少次的移动循环。
以两步进行的滑阀关闭运动可借助不同的机构来获得。例如安装在两个推杆上的关闭盘通过该推杆与驱动机构相连，该驱动机构通过沿推杆轴线的基本线性运动容许阀盘基本平行地移动到待关闭的通口的上方。借助同一驱动机构，可以通过使推杆相对于现在与该通口间隔对置且基本平行于阀座的阀盘向阀座转动且基本垂直压到阀座上。代替两个推杆，也可只采用一个推杆。使用多于两个推杆也是可行的。现有技术公开了这种驱动机构的不同类型，它们分别可具有略微不同的推杆移动路径并因此阀盘的移动路径略微不同。因此例如代替阀盘至阀座上的弧形转动，可引入阀盘垂直于阀座的绝对直线运动。不仅基本实现阀盘直线滑动至通口上，而且实现阀盘基本垂直压紧到围绕通口的阀座上的驱动机构例如由US64,431,518B1、US5,415,376A、US5,641,149A、US6,045,117A、US5,934,646A、US5,755,255A、US6,082,706、US6,095,180和US6,629,682B2公开。
但两步运动过程也可借助多个单独的驱动机构来获得。例如在US6,056,266(Blecha)和US6,S61,484(Nakagawa)中公开了滑阀，其推杆只能沿推杆轴线线性移动，由此该阀盘可被平行滑动到通口上方，而阀盘和阀座之间没有接触。该驱动机构在此情况下可以由简单的线性运动驱动装置例如缸驱动装置构成。阀盘压紧到阀座上通过单独的驱动装置在分成两部分的阀盘中或在阀盘和推杆之间来实现。该单独驱动装置尤其是以缸驱动装置形式构成，借以可将阀盘的关闭侧沿直线垂直压到阀座上，如US6,0S6,266(Blecha)所示。
DE102007030006A1示出一种相似的真空阀。活塞-缸单元用于使阀杆在其纵向上滑动，活塞-缸单元相对于阀体在横向于阀杆纵轴线的方向上可整体平行滑动地安装。同样布置在真空区外的其它活塞-缸单元也用于该平行滑动。
DE102008049353A1(Ehrne,Blecha)公开了一种真空阀，其阀杆从真空区引出并且在真空区外不仅与纵向驱动机构相连，也与单独的横向驱动机构以及支承单元相连。
在由WO2010/034046A1所公开的真空阀中，为了关闭真空阀，首先进行阀杆在其纵轴线方向上的滑动，接着是阀杆横向于其纵轴线平行地滑动。对此，阀杆可被设于真空区外的支承单元安装成能沿其纵轴线方向滑动。该支承单元可以与阀杆一起沿其横向滑动。横向作用的活塞-缸单元用于此目的。在其它实施例中，活塞-缸单元在阀杆纵轴线方向上作用，其中该支承单元的横向运动借助构成平行四边形导向机构的连杆来产生。
US6,561,483(Nakagawa)和US6,561,484(Nakagawa等人)公开了滑阀的不同实施方式，其包含由两个部分构成的阀盘。第一盘部具有通口。第二盘部借助可转动件与第一盘部相连。致动器安置在第一和第二盘部之间，从而能够使这两个盘部积极地相互靠近和分开。可转动件以波纹管形式构成。第一盘部可利用致动器被压紧到阀座上，在这里，第二盘部尤其在阀座侧过压的情况下必要时支承在对置的阀体侧。因为驱动件位于高度敏感的真空区内，故可能会由直接布置在阀盘上的驱动装置所造成的摩擦颗粒被弄脏的危险性比较高，因而须采取特殊密封措施。这样的密封件例如是波纹管。这种在阀盘上具有驱动装置的真空阀结构尤其因为需要使用附加密封件尤其是波纹管或多个密封圈来相对于第二盘部和阀座密封第一盘部而变得比较复杂，不利于维护且容易脏污。
US5,769,952(Komino)公开了一种以真空传输阀形式构成的滑阀，其基本由线性调整驱动装置、可沿其推杆轴线直线移动的推杆和关断部件组成。关断部件通过两个支臂与推杆相连。通过推杆沿推杆轴线在关闭方向上的直线移动，关断部件可以平行移动到阀门通口上，其中该阀门部件与围绕通口的阀座间隔对置。这两个支臂分别在一端可转动安装在横向于该推杆延伸且平行于阀座平面延伸的横杆上且在另一端可转动安装在关断部件上。两个支臂在横杆方向上彼此平行布置并且在关断部件侧和横杆侧分别具有一个共同的几何转轴。所述支臂如此保持关断部件，即，横杆侧的几何转轴关于推杆的线性移动方向的关闭方向位于关断部件侧的转轴下方，从而与推杆关闭方向相反地作用于关断部件的力导致就关闭方向而言的两个转轴之间的距离缩短。在关断部件的直线移动距离的末尾设有导轮。如果在关断部件和导轮之间出现接触，则关断部件不能再继续沿关闭方向移动。但线性调整驱动装置还对关断部件施力，从而支臂转出，因而接近与直线移动方向垂直的状态并且起到杠杆作用。关断部件由此被移向阀座并且被压到阀座上。这样的滑阀的一个优点是驱动装置的结构相对简单，因为推杆只需被线性移动。由于该转轴的布置形式，故无法保证关断部件相对于阀座平行对准，因此关断部件在接触阀座时首先倾斜落位，作用于密封件的剪切力是不可避免的，而且不能保证均匀分布的压紧力。导轮和转动支承机构的使用不会防止尤其因摩擦而产生颗粒，因而无法保证在阀门真空区内没有颗粒。
还由现有技术公开了斜面导向机构用于在关闭路程的最后部段内将阀板压到围绕阀门通口的阀座上。这样的斜面导向机构例如在WO2005/064236A1和WO2009/070824A1中有描述。斜面导向机构布置在阀门的敏感的真空区内，在此产生颗粒并且出现不希望有的脏污。
在US2008/0302989A1(Seitz)中描述了具有阀盘和线性驱动装置的真空滑阀。至少一个支臂件在阀盘背面延伸并且可在推杆的移动方向上转动。支臂件由至少两个支臂构成，所述至少两个支臂能以平行四边形转动方式相互连接并且在推杆的移动方向上平行间隔开。如此布置一个插入件，即，该支臂件的一部分在关闭方向上在到达中间位置之后被阻止继续在关闭方向上移动，在这里，支臂件如此转出，即阀盘被压到阀座上而进入关闭位置。此实施方式的优点是驱动机构的结构非常简单并且在一个特别公开的实施方式中阀盘直线垂直运动到阀座，从而密封件被均匀压到阀座上而不受横向力。对于大多数应用不利的是存在附加机械零部件并且在阀门真空区内存在支承结构。
在被认为是最接近现有技术的US2008/0083897A1(Chen)中描述了一种真空阀，其中，阀盘的阀杆从真空区起被引导穿过呈波纹管形式的封套并且在真空区外与运动梁臂相连。运动梁臂借助滚轮安装在L形滑槽式导向机构内并且通过相对于阀杆轴向倾斜的转动梁臂与线性驱动装置相连，转动梁臂的一端与运动梁臂可转动相连，其另一端可借助滚轮直线导向移动。当阀盘从打开位置起关闭时，可借助滚轮直线移动地安装的转动梁臂端被致动器平行于阀杆轴向地驱动移动并且此时在阀杆轴向上带动该运动梁臂，直到运动梁臂的滚轮从该滑槽式导向机构的平行于阀杆轴向延伸的笔直部段进入滑槽式导向机构的横向延伸部段。因为倾斜布置转动梁臂，结果在转动梁臂端继续直线移动时，运动梁臂的滚轮在滑槽式导向机构的横向延伸部段移动，直到它抵靠到该部段的端部。通过运动梁臂的横向移动，阀杆围绕布置在封套附近的几何转轴转动，从而阀盘借助该转动运动被压紧到阀座上。所述实施方式的一个优点在于，只须采用一个简单的线性驱动装置并且主要的驱动装置部件布置在真空区外，从而使得在真空区内产生的危害工艺的颗粒较少。另一个优点在于驱动装置部件具有更好的维护性，这是因为驱动区和真空区借助波纹管被气密分隔开。但缺点是阀盘没有借助直线横向运动被垂直压紧到阀座上，这是因为该横向运动是转动运动，因而无法保证密封件在阀盘和阀座之间的均匀受压。另一个问题在于，因阀杆长度而获得很长的杠杆臂，故在阀盘受力时由很大的力既作用于转动梁臂，也作用于运动梁臂。因为杠杆臂之比和承受高负荷的部件的必然弹性，几乎做不到精确引导和精确压紧阀盘到阀座上。阀盘的最大承载能力和进而阀门的最大压差相对较小。不均匀的压紧和横向运动导致密封件受到严重磨损。
发明内容
本发明的任务是提供一种真空滑阀尤其是真空传输阀，其特点是具有比较简单构成的呈尽量只是一个致动器形式的驱动装置、在真空区内产生较少的颗粒、因基本垂直并均匀地将密封件压到阀座上而使得密封件磨损较轻、真空阀的高承载性和良好的维护性。
该任务将通过本发明的以下方面的特征的实施来完成。由本发明的其它方面得到以代替或有利的方式改进本发明的特征。
根据本发明的用于气密封闭流路的真空滑阀包括具有阀壁的阀体，阀壁具有用于流路的通口。流路一般是指在两个区域之间尤其在任何类型的例如用于太阳能用途或其它用途的两个涂覆设备之间的待封闭的开通路径，或者在半导体加工工作室与另一个工作室或外界之间的待封闭的开通路径。流路例如是两个相互连通的工作室之间的连通通道，其中该工作室可借助真空阀来打开以将半导体元件从一个工作室传输至下一个工作室并且随后被气密关闭以执行相应加工步骤。这样的阀门因所述的应用领域而也被称为真空传输阀并且因其大多呈矩形的通口横断面而也被称为矩形滑阀。当然也可以想到本发明的真空阀被用于基本气密封闭任何流路的任何其它应用。
该通口可以具有任意的横断面，尤其是矩形、圆形或椭圆形的横断面。真空阀最好以具有细长的尤其是呈矩形的通口横断面的传输阀形式构成，在此，垂直于移动轴线的通口宽度最好是平行于移动轴线的通口高度的至少两倍或至少三倍或至少五倍。但也可行的是，以不同方式构成通口横断面，例如呈圆形，其中真空阀例如是泵阀。该通口具有中心轴线，该中心轴线在通口区域内在流路中心处与该流路平行延伸。该几何通口轴线例如垂直于由通口限定的表面并且沿着流路延伸。
在一个具体实施方式中，与该阀体相对地在阀体内设置具有与第一通口对置的第二通口的第二阀壁，其中，在这两个壁和通口之间的阀体内区域构成该阀门的阀门内部或者说真空区。
阀壁内的通口被阀座环绕。通常就功能而言，阀座是指阀壁中的起到密封面作用的部分，在该部分上可放置另一个作为密封面的表面。阀座最好垂直指向阀体内且尤其位于被几何通口轴线垂直穿过的几何平面内。
利用关断板，可以关闭该通口。关断板例如具有矩形横截面和用于基本气密封闭通口的关闭侧。关断板的尺寸允许通过与通口叠置来关闭通口并建立在关断板和阀座之间的气密接触。在一个可能的实施方式中，在关闭侧的边缘固定有用于压到阀座上的密封圈。
关断板由至少一个阀杆承载。换句话说，关断板安置在至少一个阀杆上，为获得更高的关断板稳定性而优选安置在至少两个平行延伸的阀杆上。所述至少一个阀杆最好平行于真空滑阀的纵轴线延伸。关断板可以刚性地尤其是不可拆卸地安置在所述至少一个阀杆上，或者也能以可移动的方式安装在其上。对于校准或调节关断板方位取向来说有利的是具有可移动性，尤其是呈可转动形式，例如呈在阀杆和关断板之间的球窝接头形式。
驱动单元与所述至少一个阀杆连接。该驱动单元总体而言如此构成，关断板通过所述至少一个阀杆在基本沿几何纵轴线的纵闭方向上的移动而可从打开位置移动到中间位置并且可以与纵闭方向相反地回移。在打开位置上，关断板放开该通口，做法是其完全或部分位于该通口的投影区外。在中间位置上，关断板覆盖该通口并因而位于通口的投影区内，在这里，关闭侧与阀座间隔开地对置。关断板沿纵轴线移动，也就是说尤其是横向于该通口移动。此外，该驱动单元总体而言如此构成，关断板可通过所述至少一个阀杆在基本沿垂直于纵轴线延伸的几何横轴线的横闭方向上的移动而从中间位置移动至关闭位置，并且能与横闭方向相反地回移。在关闭位置上，关断板的关闭侧基本上被垂直压紧在阀座上，从而该关闭侧基本气密封闭该通口。关断板沿横轴线移动，尤其是垂直于通口移动。
换句话说，该驱动单元如此构成，所述至少一个阀杆连同关断板可执行一方面沿几何纵轴线在打开位置和中间位置之间且另一方面沿垂直于纵轴线延伸的几何横轴线在中间位置和关闭位置之间的L形运动。
该纵轴线最好垂直于通口轴线延伸并且位于被该通口轴线垂直穿过的平面内，其中该横轴线平行于该通口轴线延伸。
该至少一个阀杆连同关断板沿纵轴线从打开位置到中间位置的移动方向被称为纵闭方向，而从中间位置到打开位置的相反移动方向被定义为相反的纵闭方向。同样，从中间位置到关闭位置的移动方向被称为横闭方向，而从关闭位置到中间位置的移动方向被称为相反的横闭方向。
阀体具有真空区并在真空区外具有驱动区。在真空区内设置所述的通口、阀座、关断板和所述至少一个阀杆的位于该真空区的部段。即，真空区是这样的阀门区域，该区域被流过通口的或者位于关断板内侧的介质流过或进入。
真空区和驱动区基本上彼此气密分隔开。所述至少一个阀杆从真空区到驱动区穿过阀体内的至少一个气密封套。该封套如此构成，使得所述至少一个阀杆可沿纵轴线在打开位置和中间位置之间运动并可沿横轴线在中间位置和关闭位置之间运动。这样的封套例如可以由容许待密封阀杆的轴向和径向可移动性的隔膜密封件构成，或者也可由至少一个波纹管构成。在该驱动区内设置所述驱动单元和所述至少一个阀杆的位于该处的部段。将驱动单元布置在位于真空区外的驱动区内的一个主要优点在于，不可避免地由驱动单元产生的摩擦颗粒不会进入敏感的真空区。由此保持真空区内的颗粒数量较小。
所述至少一个阀杆与驱动单元的布置在驱动区内的滑动部件刚性固定连接。换句话说，在驱动区内设有可滑动地安装的滑动部件，滑动部件上固定有该推杆或所述多个阀杆，从而滑动部件的运动在阀门正常操作使用中导致所述至少一个阀杆的相应运动。
滑动部件借助配属于驱动单元且安置在驱动区内的导向机构可以在第一位置和第二位置之间以及第二位置和第三位置之间移动。
在通过所述至少一个阀杆与关断板连接的滑动部件的第一位置上，关断板处于打开位置，而在滑动部件的第二位置上，关断板处于中间位置。在滑动部件的第三位置上，关断板处于关闭位置。
在第一位置和第二位置之间，滑动部件可借助导向机构平行于纵轴线不可转动地被引导并且可沿纵轴线滑动。换句话说，滑动部件在第一位置和第二位置之间借助该导向机构被如此强制直线引导，即，在第一位置和第二位置之间只有一个平行于纵轴线的平移自由度。但该平移自由度在第二位置上在纵闭方向上受限，因为导向机构构成为在到达第二位置时阻止滑动部件在纵闭方向继续滑动。
在第二位置和关断板此时处于关闭位置的第三位置之间，滑动部件利用导向机构平行于横轴线不可转动地被引导并且可沿横轴线滑动。换句话说，滑动部件在第二位置和第三位置之间利用导向机构被如此强制直线引导，即在第二位置和第三位置之间只有平行于横轴线的一个平移自由度。
换句话说，该导向机致使该滑动部件沿纵轴线和横轴线的L形直线被引导。从本发明的其它方案中获得这样的导向机构的多个具体实施方式。
该驱动单元具有线性致动器，该线性致动器包括可平行于纵轴线而直线移动的移位部件。这样的线性致动器或换句话说线性驱动装置可以由至少一个机械驱动装置如主轴驱动装置、滚轮丝杠驱动装置、滚珠丝杠驱动装置、剪式驱动装置以及活塞-缸单元如气动驱动装置、液压缸，以及机电式线性驱动装置或其它合适的驱动装置来构成。不同的线性致动器已由现有技术所公开。该移位部件在主轴驱动装置的情况下可以尤其包括主轴螺母。
移位部件与滑动部件通过倾斜连接机构机械连接。该倾斜连接机构如此构成，移位部件当在纵闭方向上直线移动时向滑动部件施加相对于纵闭方向倾斜取向的力，该力具有在纵闭方向上和在横闭方向上的力分量，从而使得被以L形式强制引导的滑动部件从第一位置移动到第二位置和从第二位置移动到第三位置。因此倾斜连接机构如此构成，在滑动部件在第二位置在纵闭方向上被锁定的情况下借助移位部件在纵闭方向上的直线移动来实现滑动部件在横闭方向上移动至第三位置。
在本发明的一个改进方案中，所述导向机构具有滑槽式导向机构。滑槽式导向机构尤其具有这样的导向件，其借助转动支承机构可绕几何滑动部件轴线转动地与该滑动部件连接。该几何滑动部件轴线垂直于纵轴线延伸并且处于该横轴线构成其几何法线的一个平面内。几何滑动部件轴线因此也位于该纵轴线构成其几何法线的几何平面内。另外，滑槽式导向机构具有第一导轨和第二导轨，该导向件的第一导向构件在该第一导轨内被引导，该导向件的第二导向构件在第二导轨内被引导。该导向件尤其是至少部分沿该纵轴线延伸。此外导向件在第一导轨和第二导轨之间延伸，导向件的相应导向构件在所述导轨中被引导。这些导向构件在纵闭方向上相互错位。
第一和第二导轨也能分别由多个导轨尤其是对置的导轨对构成。例如所述两个导轨分别由两个对置的导轨构成，尤其由形成在两个平行表面内的槽缝构成，所述表面相互对置并且该导向件和滑动部件平行于该滑动部件轴线地在所述表面之间延伸，其中该滑动部件轴线尤其是构成这些平行平面的几何法线。导向构件例如由多个滚轮构成，它们在导轨尤其是槽缝中滚动。这些导轨如此延伸，即，该滑动部件的滑动部件轴线平行于纵轴线地从第一位置被引导至第二位置并且平行于横轴线地从第二位置被引导至第三位置。存在着两个导轨的走向形态的不同组合，所述两个导轨造成滑动部件轴线的这种L形强制引导。
以下将描述一种特别简单有利的导轨走向形态。第一导轨尤其是对置的第一导轨对平行于该纵轴线直线延伸尤其由笔直延伸的槽缝构成。第二导轨尤其是第二导轨对由同样笔直的导轨部和弯曲导轨部组成，尤其是由相应的槽缝构成。笔直导轨部且尤其是笔直导轨部对平行于纵轴线直线延伸，其直线延伸距离对应于第一导轨的直线延伸距离。换句话说，笔直导轨部恰好与第一导轨一样长。弯曲导轨部基本在横闭方向上或与横闭方向相反地延伸。
弯曲导轨部可以由圆弧构成，其例如尤其垂直相交于笔直导轨部，并且其几何中心位于平行于该滑动部件轴线的几何轴线上，该几何轴线在滑动部件的第二位置上尤其经过第一导向构件。在此情况下，该滑动部件在从第二位置移动至第三位置时绕第一导向构件的几何轴线转动。但因此在从第二位置移动至第三位置时和由此也在关断板从中间位置移动至关闭位置时不仅出现在横闭方向上的移动，而且出现在纵闭方向上或与纵闭方向相反地轻微移动。此作用可能是由于几何中心移位而产生的，并且根据相关的尺寸在某种程度上会小到能采取近似线性的横向运动。
但可行的是如此选择导轨部的几何形状，当在第二和第三位置之间移动时实际上实现垂直于纵轴线且垂直于阀座的笔直的几何直线运动。这尤其可如此实现，弯曲导轨部呈几何椭圆形的弧段形状。该椭圆形的几何第一椭圆轴线位于第一导轨上，而几何第二椭圆轴线位于与横轴线平行且在滑动部件轴线的第二位置和第三位置之间延伸的几何直线上。第一和第二椭圆轴线是指几何主轴和副轴或反之。不过，根据所选的尺寸情况，呈几何椭圆形的弧段形状的弯曲导轨部具有如此近似圆弧段的形状，即，椭圆弧形和圆弧形之间的差异很小并且在加工或导向容许误差内。但这尤其取决于导向件的长度和第二和第三位置之间的位移距离。
在本发明的一个改进方案中，将移位部件与滑动部件机械连接的倾斜连接机构由斜面导向机构构成。斜面导向机构如此构成，即，容许移位部件和滑动部件之间沿几何斜轴线的相对滑动。尤其是移位部件和滑动部件借助线性支承可沿斜轴线彼此相对滑动地安装。该几何斜轴线相对于纵轴线倾斜地在该纵轴线和横轴线所处的平面内延伸。该几何斜轴线如此相对于纵轴线倾斜定位，使得滑动部件可借助通过线性致动器从第二位置到第三位置的相对滑动而移动。换句话说，在运动学上，通过滑动部件和移位部件的彼此相对滑动，该移位部件在滑动部件在纵闭方向上已固定的情况下沿纵轴线在纵闭方向上的直线运动被转换成滑动部件沿横轴线在横闭方向上的横向运动。
在一个特殊改进方案中，该斜面导向机构由在滑动部件上的指向与横闭方向和纵闭方向相反的方向上的斜面和布置在移位部件上的多个滚轮构成。这些滚轮限定出一个对应于该斜面的几何区域并且在该斜面上沿斜轴线方向滚动。这些滚轮最好沿斜轴线彼此错位布置，从而通过滚轮抵靠并在斜面上滚动来形成沿斜轴线的线性支承。尤其是其它滚轮也彼此错位地平行于滑动部件轴线布置。例如设有四个滚轮，它们共同限定出一个几何矩形区域。利用该线性支承获得了该滑动部件平行于纵轴线和横轴线被引导并且滑动部件具有两个相应的平移自由度。为了使所述斜面导向机构在两个方向作用，即不仅在该移位部件在纵闭方向上移动时作用，而且在移位部件与纵闭方向相反地移动时作用，以下改进方案是可行的。滑动部件具有侧凹面，其指向与斜面相反的方向。移位部件具有多个反行滚轮，它们在侧凹面上滚动。因此获得了在移位部件与纵闭方向相反地移动时该滑动部件从第三位置回行到第二位置并且尤其是还从第二位置回移到第一位置。代替这种优选滚轮布置形式，也可以采用其它接合件尤其是弹簧，它在相反方向上将滑动部件与移位部件连接起来。
本发明的一个改进方案规定，在滑动部件和移位部件之间如此设有在该处作用的接合件，即，限制了在移位部件通过线性致动器与纵闭方向相反地进行从第三位置到第二位置的移动时的相对滑动。这造成了当该移位部件从滑动部件的第三位置或关闭位置起与纵闭方向相反地移动时首先进行移位部件相对于滑动部件沿该斜轴线的尤其是通过上述滚轮导向机构而相对滑动，从而该滑动部件与横闭方向相反地平行于该横轴线滑动，直到该接合件限制沿斜轴线的该滑动运动。结果，滑动部件因该接合件的作用而借助移位部件在相反的纵闭方向上从第二位置即中间位置直线滑动至第一位置即打开位置。
因此，从关断板的打开位置到关闭位置以及返回的运动过程在本发明的所述改进方案中如下实现。与处于打开位置的关断板连接的滑动部件处于第一位置。移位部件布置在初始位置上并且相对于滑动部件处于彼此未错位的状态。第一导向构件布置在线形第一导轨中，第二导向构件布置在第二导轨的笔直导轨部中。接着，移位部件利用线性致动器在纵闭方向上直线滑动，其中通过斜面导向机构该滑动部件平行于纵轴线被引导，并且相对于纵闭方向倾斜取向的力被施加到滑动部件上，其具有在纵闭方向和横闭方向上的力分量。因为导向构件在此状态下均在平行于纵轴线延伸的直线导轨中被引导并且滑动部件沿纵轴线被强制引导，在这里无法实现沿横轴线的滑动，故滑动部件被移位部件在纵闭方向上带动，而没有出现在斜面导向机构上移位部件相对于滑动部件的相对滑动，直至到达关断板的中间位置或者滑动部件的第二位置。在移位部件和滑动部件处于彼此未相对滑动的第二位置上，移位部件处于中间位置并且第二导向构件位于笔直导轨部和弯曲导轨部之间的过渡区内。第二导向构件因此在纵闭方向上将滑动部件锁定在第二位置上，但是滑动部件现在可以在横闭方向上滑入第二位置。当该移位部件沿纵轴线在纵闭方向上从中间位置继续移动向最终位置时，滑动部件不再继续在纵闭方向上移动。现在，该移位部件的滚轮在滑动部件的斜面上滚动并且出现该移位部件相对于滑动部件的相对滑动，其中，第二导向构件沿第二导轨的弯曲导轨部被引导移动，因而导向件围绕滑动部件轴线在转动支承机构中转出并且滑动部件平行于横轴线在横闭方向上从第二位置一直移动到第三位置，直到关断板到达关闭位置且以其关闭侧垂直贴靠围绕该通口的阀座，从而气密封闭该通口。滑动部件和移位部件在最终位置或者说第三位置上处于彼此相对滑动的状态。
所述关闭过程按照相反顺序进行，其中，当移位部件从最终位置直线移动至中间位置时，该移位部件的反行滚轮在滑动部件的侧凹面上滚动并且在相反的横闭方向上带动该滑动部件，直到到达彼此不相对滑动的状态，因此到达第二位置。接合件限制了移位部件相对于滑动部件与纵闭方向相反地相对滑动离开不滑动状态。当移位部件从中间位置继续移动至初始位置时，滑动部件被相对于滑动部件处于未滑动状态的移位部件从第二位置移入第一位置，从而使关断板平行于纵轴线地从中间位置运动到打开位置。
所述的斜面导向机构的优点是，在横闭方向上作用的力分量在移位部件的直线移动时和在移位部件和滑动部件之间沿斜轴线的相对滑动时在沿纵闭方向作用的力分量保持不变的情况下就几何而言保持不变。因而，也可通过掌握纵向力来掌握横向力。
根据本发明，该线性致动器也可以配备有测力机构，可借以测定在纵闭方向上和与之相反的方向上作用于移位部件的力。另外，可以设有如此与测力机构和线性致动器处于信号连接且如此构成的控制装置，即，线性致动器在超出对应于关断板在阀座上的某个压紧力的力极限值时被停住。
在线性致动器以电动主轴驱动装置形式构成的情况下在纵臂方向上作用的力可以通过测定加在主轴驱动装置上的电流来获知。在尤其是气动活塞-缸单元的情况下，力测定可以通过掌握尤其是气压来实现。
不过，代替所述斜面导向机构，也可以采用如此相互机械连接的其它倾斜连接机构，即，移位部件当在纵闭方向上直线移动时施加相对于纵闭方向倾斜取向且在纵闭方向和横闭方向上具有力分量的力到滑动部件上，以使滑动部件从第一位置移动到第二位置和从第二位置移动到第三位置。
例如本发明的一个方案规定，将移位部件与滑动部件机械连接的该倾斜连接机构由具有至少两个相互平行布置的支臂的平行四边形导向机构构成。所述至少两个支臂分别可绕转轴转动地与移位部件和滑动部件连接。各转轴的走向平行于该几何滑动部件轴线，几何滑动部件轴线垂直于纵轴线延伸并且位于横轴线构成其几何法线的一个平面内，这些支臂此时如此布置和设定尺寸，即，在第一位置和第二位置之间，滑动部件上的各支臂轴在纵闭方向上相对于移位部件上的各支臂轴错位。尤其是这些支臂也如此布置和设定尺寸，即，在第二位置和第三位置之间，滑动部件上的各支臂轴在纵闭方向上相对于移位部件上的各支臂轴错位或基本不错位。因此造成了，当在滑动部件在纵闭方向上被锁定的情况下移位部件在纵闭方向上移动时，该支臂如此转出，即，该滑动部件在横闭方向上移动。与斜面导向机构一样，平行四边形导向机构造成该滑动部件平行于纵轴线被引导并且总是同样被强制平行于纵轴线取向。
在本发明的一个改进方案中，可平行于纵轴线直线调节移动的移位部件具有多个支承滚轮。这些支承滚轮的指向与横闭方向相反并且在与阀体相连的平行于纵轴线延伸的滚道上滚动，以便在与横闭方向相反的方向上将移位部件支承在阀体上。因此，横向力在与横闭方向相反的方向上直接作用于阀体，从而线性致动器基本没有横向力。
本发明还包括：至少一个支承部件在与纵闭方向相反的方向上从滑动部件刚性突出，其中该支承部件的指向与纵闭方向相反的方向的自由端具有指向该横闭方向的接触面。滑动部件设置在关断板和接触面之间。尤其是该滑动部件基本居中地定位在关断板和接触面之间。接触面如此与刚性固定连接至该阀壁的支座对置，即，支承部件的自由端在关闭位置上在横闭方向支承在支座上。如上所述，当滑动部件从第二位置移动至第三位置时，通过倾斜连接机构，在横闭方向的方向上的横向力被施加到滑动部件。在关断板的关闭位置上，不仅因为关断板压紧到阀座上，也由于在阀门上有压差，故有时很高的横向力作用于关断板，进而也作用于滑动部件。尤其是所述的关断板、至少一个阀杆、滑动部件、至少一个支承部件和接触面构成一个运动单元。通过构成阀杆的一种延长部的所述支承部件，该移位部件摆脱了与横壁方向相反地作用的横向力，这是因为所述运动单元因为杠杆作用而在横闭方向上支承在与阀壁刚性相连的支座上。所述至少一个支承部件和所述至少一个阀杆可以在本发明的一个具体实施方式中一体构成，其中所述至少一个支承部件由所述至少一个阀杆的一部分构成。
附图说明
以下，将结合附图示意所示的具体实施例来仅举例详述本发明的真空滑阀，具体所示为：
图1a以示意横截面侧视图示出了在关断板的打开位置上的具有斜面导向机构的真空滑阀的第一实施方式；
图1b示出了处于中间位置的第一实施方式；
图1c示出了处于关闭位置的第一实施方式；
图2a以示意横截面侧视图示出了在关断板的打开位置上的具有平行四边形导向机构的真空滑阀的第二实施方式；
图2b示出了处于中间位置的第二实施方式；
图2c示出了处于关闭位置的第二实施方式；
图3a以局部斜视图示出了在壳体关闭状态下的第一实施方式；
图3b以局部斜视图示出了在壳体敞开状态下的第一实施方式。
具体实施方式
由图1a、1b、1c、3a和3b构成的附图组以及由图2a、2b和2c构成的附图组分别从不同的视角和不同的详细程度示出处于不同状态的本发明真空滑阀的共同的示例性实施方式。因而总是共同描述这些附图组。这两个实施方式仅在具体特征方面彼此不同，因而有时只介绍实施方式的不同之处。有时不再重复介绍已经在之前的图中描述的附图标记和特征。还要注意的是，图1a至图2c示出了示意图，其中一些零部件有时以不同于如图3a和3b的细节图所示的方式来布置和示出以便看得更清楚。
在图1a、图1b、图1c、图3a和图3b中示出了本发明的真空滑阀的第一实施方式。真空滑阀具有包括阀壁1的阀体10，阀壁具有通口2，该通口具有通口轴线42和细长的基本呈矩形的围绕该通口2的阀座3。具有横截面略大于通口2的关闭侧5的关断板4用于基本气密封闭该通口2，做法是将关闭侧5压到阀座3上。关断板4由两个相互平行布置的阀杆6承载。因为阀杆6在图1a至图1c的侧视图中是对齐的，故在这些图中只能看到一个阀杆6，而在作为真空滑阀的斜视图的图3b中能看到两个阀杆6。
阀体10被分为真空区11和驱动区12，通口2、阀座3和关断板4布置在真空区11内，而驱动区在真空区11外。两个阀杆6通过在阀体10内的呈隔膜密封件形式的两个气密封套13从真空区11穿过至驱动区12。隔膜密封件13如此构成，即，这些阀杆6可以在保持气密密封条件下在预定运动范围内沿纵轴线8和横轴线9运动。因为驱动区12与真空区11气密分隔开，故驱动区12内可盛行大气压。位于驱动区12内的摩擦颗粒不再能进入敏感的真空区。驱动单元7布置在驱动区12内。
如以下还将详述的，驱动单元7如此构成，关断板4可通过两个阀杆6沿几何纵轴线8的移动而在纵闭方向z上从打开位置O（图1a）移动到中间位置I（图1b），并且通过两个阀杆6沿垂直于该纵轴线8延伸的几何横轴线9的移动而在横闭方向y上从中间位置I（图1b）移动到关闭位置C（图1c）并且可被回移。
驱动单元7具有呈主轴驱动装置15a形式的线性致动器15，其具有可平行于纵轴线8线性移动的移位部件16，该移位部件通过主轴上的主轴螺母移动。
这两个阀杆6与驱动单元7的布置在驱动区12内的滑动部件14刚性固定连接。滑动部件14利用驱动单元7的导向机构22在驱动区12内在第一位置PO（图1a）和第二位置PI（图1b）之间平行于纵轴线8不可转动地被引导并且可沿纵轴线8移动，以及在第二位置PI（图1b）和第三位置PC（图1c）之间平行于横轴线9不可转动地被引导且可沿横轴线9移动。在第一位置PO上，关断板4处于打开位置O，在打开位置该关断板4放开该通口2，如图1a所示。在第二位置PI上，关断板4处于中间位置I，在该中间位置上该通口2被覆盖且关闭侧5与阀座3间隔开地对置，如图1b所示。在该关断板此时处于关闭位置C的第三位置PC上，关断板4的关闭侧5垂直压紧在阀座3上并且基本气密地封闭通口2，如图1c所示。以下将详细介绍导向机构的具体结构。
导向机构具有包括基本上平行于纵轴线8延伸的导向件23的滑槽式导向机构22，其利用呈两个导向短轴形式的转动支承机构25可绕几何滑动部件轴线24转动地与滑动部件14连接，该滑动部件轴线垂直于纵轴线8延伸并且处于横轴线9构成其几何法线的一个平面内，如图3b所示，导向件23呈轭架形式。滑槽式导向机构22具有两个第一导轨28和两个第二导轨29。在两个第一导轨28和两个第二导轨29之间，设有所述两个阀杆6、滑动部件14和轭架形导向件23，如图3b所示。导向件23在两侧各有一个呈导向滚轮状的第一导向构件26。各第一导向构件26在各第一导轨28中被引导。而且在两个第二导轨29中各有导向件23的一个也以导向滚轮形式构成的第二导向构件27被引导移动。这两个第一导向构件26相对于两个第二导向构件27在纵闭方向z上错位。
这两个第一导轨28平行于纵轴线8笔直延伸，如图1a至图1c用虚线所示。各第二导轨29由一个笔直导轨部29a和一个弯曲导轨部29b组成。各笔直导轨部29a平行于纵轴线8笔直延伸，其直线延伸距离等于第一导轨28的直线延伸距离。各弯曲导轨部29b基本在横闭方向y上延伸，也如图1a至图1c所示。如图1c所示，弯曲导轨部29b分别呈几何椭圆形30的弧段形式，其均在几何滑动部件轴线24构成其法线的一个平面内延伸。平行于纵轴线8的几何第一椭圆轴线30a在侧视图中位于第一导轨28上。换句话说，各第一椭圆轴线30a位于横轴线9构成其法线且第一导轨28沿其延伸的一个平面内，在这里，尤其是各第一导轨28的几何中心轴线位于该平面上。各几何椭圆形30的第二几何椭圆轴线30b位于一个平行于横轴线9且在滑动部件轴线24的第二位置PI和第三位置PC之间延伸的几何直线上。因而导轨28和29如此延伸，使得滑动部件14的滑动部件轴线24如图1a和1b所示从第一位置PO到第二位置PI平行于纵轴线8地被引导移动，并且如图1b和1c所示从第二位置PI到第三位置PC平行于横轴线9地被引导移动。
在图1a至图1c和图3a、图3b的第一实施方式中，将移位部件16与滑动部件14机械连接的倾斜连接机构由斜面导向机构17a构成，因而可实现在移位部件16和滑动部件14之间的沿几何斜轴线31的相对滑动，尤其如图1c所示。几何斜轴线31在纵轴线8和横轴线9所处的平面内相对于纵轴线8倾斜地延伸并且如此相对于纵轴线8倾斜，使得滑动部件14可通过相对滑动而借助线性致动器15从第二位置PI移动到第三位置PC，如图1b和图1c所示。斜面导向机构17a由布置在滑动部件14上的斜面33和布置在移位部件16上的多个滚轮34构成，所述斜面33沿与横闭方向y和纵闭方向z相反的方向倾斜，这些滚轮34限定出与该斜面33对应的几何区域，且在该斜面33上在沿斜轴线31的方向上滚动。在所示的实施例中，限定出斜轴线31位于其上的矩形区域的四个滚轮34在平行于斜轴线31的方向上在斜面33上滚动。
另外，滑动部件14具有侧凹面36，其指向与斜面33相反的方向，即沿横闭方向y和纵闭方向z倾斜，如出于视图原因而只在图1b中示出的那样。移位部件l6具有在侧凹面36上滚动的反行滚轮35，用于将滑动部件14从图1c的第三位置PC回移至图1b的第二位置PI并且还继续从第二位置PI至图1a的第一位置PO。利用在滑动部件14和移位部件16之间作用的接合件39，实现了在通过线性致动器15与纵闭方向y相反地完成移位部件16从第三位置PC到第二位置PI的移动时限定移位部件16和滑动部件14之间的相对滑动，如图1b所示。
如图1c所示，能平行于纵轴线8直线移动的移位部件16具有多个支承滚轮40。这些支承滚轮40的指向与横闭方向y相反并且在与阀体10相连且平行于纵轴线8延伸的滚道41上运动，从而移位部件16可以在与横闭方向y相反的方向上支承在阀体10上。
两个支承部件18在与纵闭方向z相反的方向上从滑动部件14刚性突出，这两个支承部件与两个阀杆6一体构成，从而这两个支承部件18分别由两个阀杆6的一部分构成。两个支承部件18中的每一个具有在指向与纵闭方向z相反的方向的自由端19，在该自由端上分别有指向横闭方向y的接触面20。滑动部件14基本居中地布置在关断板4和接触面20之间。接触面20在第二位置PI和第三位置PC上如此和刚性固定连接至阀壁1的支座21对置，即，支承部件18的自由端19在关闭位置C上可在横闭方向y上支承在支座21上，如图1c所示。
以下将描述关断板4从图1a的打开位置O到图1c的关闭位置C的运动过程。关断板4在打开位置O上，与之相连的滑动部件14处于第一位置PO，如图1a所示。移位部件16布置在初始位置上并且相对于滑动部件14位于没有相对滑动的状态，如图1a所示。各第一导向构件26布置在各直线第一导轨28内，各第二导向构件27布置在第二导轨29的各笔直导轨部29a内。现在，移位部件16利用线性致动器15通过主轴驱动装置15a的主轴的驱动而在纵闭方向z上直线移动，其中通过斜面导向机构17a来平行于纵轴线8地引导滑动部件14并且将相对于纵闭方向z倾斜指向的力施加到滑动部件14，该力具有在纵闭方向z和横闭方向y上的力分量。因为这两个第一导向构件26和这两个第二导向构件27在此状态中都在平行于纵轴线8延伸的直线导轨28和29a中被引导从而滑动部件14被强制沿纵轴线8引导，在这里不会有沿横轴线9的滑动，故滑动部件14被移位部件16在纵闭方向z上带动移动，而没有出现在斜面导向机构17a处移位部件16相对于滑动部件14的相对滑动，直至到达关断板4的中间位置I或者说滑动部件14的第二位置PI，如图1b所示。
在图1b的第二位置PI，移位部件16和滑动部件14处于彼此没有错位的状态中，此时移位部件16处于中间位置，第二导向构件27处于笔直导轨部29a和弯曲导轨部29b之间的过渡区。第二导向构件27因而在纵闭方向z上将滑动部件14锁定在第二位置PI上，但滑动部件14现在在第二位置PI上可在横闭方向y上移动。当移位部件16继续沿纵轴线8在纵闭方向z上从中间位置直线移动向最终位置时，即从图1b过渡至图1c，滑动部件14不会再继续沿纵闭方向z移动。现在移位部件16的滚轮34在滑动部件14的斜面33上滚动并因此出现移位部件16相对于滑动部件14的相对滑动，其中第二导向构件27沿第二导轨29的弯曲导轨部29b导向移动，因而导向件23绕滑动部件轴线24在转动支承机构25内相对于滑动部件14转动，并且使滑动部件14平行于横轴线9地在横闭方向y上从第二位置PI一直移动到第三位置PC，直到关断板4到达关闭位置C并以其关闭侧5垂直贴靠围绕通口2的阀座3，从而气密关闭该通口2，如图1c所示。这里，移位部件16通过多个支承滚轮40在与横闭方向y相反的方向上支承在滚道41上。滑动部件14和移位部件16在最终位置或者说第三位置上处于相对滑动的状态。另外，在关闭位置C，与纵闭方向z相反地刚性突出的两个支承部件18分别以指向横闭方向y的接触面20贴靠在各自的支座21上。因此，支承部件18的各自由端19在关闭位置C在横闭方向y上支承在支座21上。借助支座21来获得更高的稳定性，因而关断板4可以经受高横向负荷。
以相反顺序进行该关闭过程，其中当该移位部件16从最终位置直线移动至中间位置时，移位部件16的反行滚轮35在滑动部件14的侧凹面36上滚动，因而滑动部件14在相反的横闭方向y上被带动，直到达到彼此不相对滑动的位置并因此到达第二位置PI。接合件39限定移位部件16相对于滑动部件14与纵闭方向z相反地相对滑动离开未滑动位置，如图1b所示。当移位部件16进一步从中间位置移动到初始位置时，滑动部件14被相对于滑动部件14处于未滑动状态的移位部件16从第二位置PI移动到图1a的第一位置PO，从而关断板4平行于纵轴线8从中间位置I运动到打开位置O，如图1a所示。
在图2a至图2c中示出了本发明的第二实施方式，其与第一实施方式的区别在于，代替主轴驱动装置15a采用了活塞-缸单元15b作为线性致动器15来直线移动该移位部件16，并且机械连接移位部件16与滑动部件14的倾斜连接机构由平行四边形导向机构17b构成，而不是由斜面导向机构17a构成。因而以下只介绍不同之处，在这里，不再描述共同的已描述过的特征。
平行四边形导向机构17b具有两个相互平行布置的支臂对37，其分别可绕第一支臂轴38a和第二支臂轴38b转动地与移位部件16和滑动部件14连接。可利用活塞-缸单元15b沿纵轴线8移动的移位部件16借助支承滚轮40沿滚道41导向移动并且在该处与横向y相反地被支承。支臂轴38a、38b分别平行于几何滑动部件轴线24延伸，该几何滑动部件轴线垂直于纵轴线8延伸且处于该横轴线9构成其法线的一个平面内。支臂37如此倾斜地处于第一位置PO和第二位置PI，即在第一位置PO和第二位置PI之间，在滑动部件14上的各第一支臂轴38a在纵闭方向z上相对于在移位部件16上的各第二支臂轴38b错位。这些支臂如此布置和设定尺寸，在第二位置PI和第三位置PC之间，滑动部件14上的各第一支臂轴38a在纵闭方向z上错位或如在图2c的第三位置PC上所示基本不相对于移位部件16上的各第二支臂轴38b错位。因此造成当在滑动部件14在纵闭方向z上被锁定的情况下移位部件16在纵闭方向z上移动时该支臂37如此转出，即，使得滑动部件14在横闭方向y上移动。与斜面导向机构17a一样，平行四边形导向机构17b致使滑动部件14平行于纵轴线8被引导，因而总是同样平行于纵轴线8地被强制引导，如图2a至图2c所示。
平行四边形导向机构17b相对于斜面导向机构17a的一个优点在于可省掉反行滚轮35，因为平行四边形导向机构17b在横闭方向y以及相反方向上都作用。另外，可以借助在如图2c所示的第三位置Pc上基本不错开地布置支臂轴38a和38b来造成关断板4的自锁或者说锁定。而斜面导向机构17a的优点是纵向力和横向力相互成比例，从而通过掌握在移位部件16上的纵向力可精确推断在关断板4上存在的横向力。

Claims (32)

1.一种真空滑阀，该真空滑阀具有：
·阀壁(1)，该阀壁具有通口(2)和围绕该通口(2)的阀座(3)，
·关断板(4)，该关断板具有用于基本气密地封闭该通口(2)的关闭侧(5)，
·承载该关断板(4)的至少一个阀杆(6)，
·与所述至少一个阀杆(6)连接的驱动单元(7)，该驱动单元被如此构造，使得：通过所述至少一个阀杆(6)在基本沿几何纵轴线(8)的纵闭方向(z)上的移动，该关断板(4)能够从该关断板(4)放开该通口(2)的打开位置(O)移动到该关断板(4)覆盖该通口(2)且该关闭侧(5)相对于该阀座(3)间隔对置的中间位置(I)，并且通过所述至少一个阀杆(6)在基本沿垂直于该纵轴线(8)延伸的几何横轴线(9)的横闭方向(y)上的移动，该关断板(4)能够从该中间位置(I)移动到该关断板(4)的关闭侧(5)基本垂直压到阀座(3)上且基本气密地封闭该通口(2)的关闭位置(C)，并且该关断板(4)能够被再次回移，和
·具有真空区(11)的阀体(10)，在该真空区内设置有该通口(2)、该阀座(3)和该关断板(4)，所述至少一个阀杆(6)穿过该阀体(10)内的至少一个气密封套(13)能沿该纵轴线(8)和该横轴线(9)运动地从该真空区(11)被引导到设于该真空区(11)外且布置有该驱动单元(7)的驱动区(12)，
其特征在于，
·所述至少一个阀杆(6)与该驱动单元(7)的设置在该驱动区(12)内的滑动部件(14)刚性固定连接，
·利用该驱动单元(7)的在驱动区(12)内的导向机构(22)，该滑动部件(14)能在该关断板(4)处于打开位置(O)的第一位置(PO)和该关断板(4)处于中间位置(I)的第二位置(PI)之间平行于该纵轴线(8)而不可转动地被引导并能沿该纵轴线(8)滑动，其中一旦该导向机构(22)到达所述第二位置(PI)就会阻止该滑动部件(14)在纵闭方向(z)上继续移动，并且该滑动部件(14)能在所述第二位置(PI)和该关断板(4)处于关闭位置(C)的第三位置(PC)之间平行于横轴线(9)不可转动地被引导并能沿该横轴线(9)滑动，
·该驱动单元(7)具有线性致动器(15)，该线性致动器具有能平行于该纵轴线(8)直线移动的移位部件(16)，并且
·该移位部件(16)通过倾斜连接机构(17a；17b)与该滑动部件(14)机械连接，使得：
该移位部件(16)当在纵闭方向(z)上直线移动时向该滑动部件(14)施加相对于纵闭方向(z)倾斜取向的力，该力具有在纵闭方向(z)和横闭方向(y)上的力分量，以使该滑动部件(14)从所述第一位置(PO)移入所述第二位置(PI)和从所述第二位置(PI)移入所述第三位置(PC)，并且在该滑动部件(14)在该第二位置(PI)上在纵闭方向(z)上被锁定的情况下，借助该移位部件(16)在纵闭方向(z)上的直线移动来实现该滑动部件(14)在横闭方向上(y)移动到所述第三位置(PC)中，
至少一个支承部件(18)在与纵闭方向(z)相反的方向上从该滑动部件(14)刚性突出，其中该支承部件(18)的指向与该纵闭方向(z)相反的方向上的自由端(19)具有指向该横闭方向(y)的接触面(20)，
该滑动部件(14)布置在该关断板(4)和该接触面(20)之间，并且
该接触面(20)如此在第二位置(PI)和第三位置(PC)上与刚性固定连接至该阀壁(1)的支座(21)对置，使得该支承部件(18)的自由端(19)在关闭位置(C)上在横闭方向(y)上支承在该支座(21)上。
2.根据权利要求1所述的真空滑阀，其特征在于，该导向机构具有滑槽式导向机构(22)。
3.根据权利要求2所述的真空滑阀，其特征在于，该滑槽式导向机构(22)具有：
·导向件(23)，该导向件借助转动支承机构(25)能绕几何滑动部件轴线(24)转动地与该滑动部件(14)连接，该几何滑动部件轴线垂直于该纵轴线(8)延伸且处于该横轴线(9)构成其几何法线的平面内，
·第一导轨(28)，该导向件(23)的第一导向构件(26)在该第一导轨中被引导，以及
·第二导轨(29)，该导向件(23)的第二导向构件(27)在该第二导轨中被引导，
其中，这些导向构件(26,27)在纵闭方向(z)上相互错开并且这些导轨(28,29)如此延伸，即，使得该滑动部件(14)的滑动部件轴线(24)平行于该纵轴线(8)从第一位置(PO)被引导至第二位置(PI)并且平行于该横轴线(9)从第二位置(PI)被引导至第三位置(PC)。
4.根据权利要求3所述的真空滑阀，其特征在于，
第一导轨(28)平行于该纵轴线(8)直线延伸，
第二导轨(29)由笔直导轨部(29a)和弯曲导轨部(29b)组成，
该笔直导轨部(29a)平行于该纵轴线(8)以与第一导轨(28)的直线延伸距离对应的直线延伸距离直线延伸，
该弯曲导轨部(29b)基本在横闭方向(y)上延伸或与横闭方向(y)相反地延伸。
5.根据权利要求4所述的真空滑阀，其特征在于，该弯曲导轨部(29b)呈几何椭圆形(30)的弧段形状，
·该椭圆形的几何第一椭圆轴线(30a)位于第一导轨(28)上，和
·该椭圆形的几何第二椭圆轴线(30b)位于平行于该横轴线(9)且在滑动部件轴线(24)的第二位置(PI)和第三位置(PC)之间延伸的几何直线上。
6.根据权利要求1至5之一所述的真空滑阀，其特征在于，
将该移位部件(16)和滑动部件(14)机械连接的该倾斜连接机构由斜面导向机构(17a)构成，用于实现该移位部件(16)和滑动部件(14)之间的沿几何斜轴线(31)的相对滑动，该几何斜轴线相对于纵轴线(8)倾斜地在该纵轴线(8)和横轴线(9)所处的平面中延伸，并且
该几何斜轴线(31)相对于该纵轴线(8)倾斜定位，使得该滑动部件(14)能借助通过线性致动器(15)从第二位置(PI)到第三位置(PC)的所述相对滑动而移动。
7.根据权利要求6所述的真空滑阀，其特征在于，该斜面导向机构(17a)由在该滑动部件(14)上的斜面(33)和布置在该移位部件(16)上的多个滚轮(34)构成，所述斜面指向与横闭方向(y)相反且与纵闭方向(z)相反的方向上倾斜，所述滚轮限定出与该斜面(33)对应的几何区域且在该斜面(33)上沿该斜轴线(31)的方向滚动。
8.根据权利要求6所述的真空滑阀，其特征在于，具有在该滑动部件(14)和该移位部件(16)之间作用的接合件(39)，该接合件如此布置，使得移位部件(16)在通过线性致动器(15)与纵闭方向(z)相反地从第三位置(PC)移动到第二位置(PI)时的相对滑动被限定。
9.根据权利要求1所述的真空滑阀，其特征在于，所述至少一个支承部件(18)和所述至少一个阀杆(6)一体构成，并且所述至少一个支承部件(18)由所述至少一个阀杆(6)的一部分构成。
10.根据权利要求1所述的真空滑阀，其特征在于，所述滑动部件(14)基本居中地布置在所述关断板(4)和所述接触面(20)之间。
11.根据权利要求1至5之一所述的真空滑阀，该线性致动器(15)以主轴驱动装置(15a)的形式构成。
12.根据权利要求1至5之一所述的真空滑阀，其特征在于，该线性致动器(15)以活塞-缸单元(15b)的形式构成。
13.根据权利要求1至5之一所述的真空滑阀，其特征在于，能平行于纵轴线(8)直线移动的移位部件(16)具有多个支承滚轮(40)，这些支承滚轮与横闭方向(y)相反地指向并在与该阀体(10)相连且平行于纵轴线(8)延伸的滚道(41)上滚动，以便在与横闭方向(y)相反的方向上在该阀体(10)上支承该移位部件(16)。
14.根据权利要求1至5之一所述的真空滑阀，其特征在于，
·将该移位部件(16)与滑动部件(14)机械连接的所述倾斜连接机构由平行四边形导向机构(17b)构成，该四边形导向机构具有至少两个相互平行布置的支臂(37)，
·所述至少两个支臂(37)分别以能绕支臂轴(38a,38b)转动的方式与该移位部件(16)和该滑动部件(14)连接，
·所述支臂轴(38a,38b)分别平行于几何滑动部件轴线(24)延伸，该几何滑动部件轴线垂直于该纵轴线(8)延伸且处于该横轴线(9)构成其几何法线的平面内，并且
·这些支臂(37)如此布置和设定尺寸，使得在第一位置(PO)和第二位置(PI)之间，该滑动部件(14)上的各支臂轴(38a)在纵闭方向(z)上相对于该移位部件(16)上的各支臂轴(38b)错位。
15.一种真空滑阀，该真空滑阀具有：
·阀壁(1)，该阀壁具有通口(2)和围绕该通口(2)的阀座(3)，
·关断板(4)，该关断板具有用于基本气密地封闭该通口(2)的关闭侧(5)，
·承载该关断板(4)的至少一个阀杆(6)，
·与所述至少一个阀杆(6)连接的驱动单元(7)，该驱动单元被如此构造，使得：通过所述至少一个阀杆(6)在基本沿几何纵轴线(8)的纵闭方向(z)上的移动，该关断板(4)能够从该关断板(4)放开该通口(2)的打开位置(O)移动到该关断板(4)覆盖该通口(2)且该关闭侧(5)相对于该阀座(3)间隔对置的中间位置(I)，并且通过所述至少一个阀杆(6)在基本沿垂直于该纵轴线(8)延伸的几何横轴线(9)的横闭方向(y)上的移动，该关断板(4)能够从该中间位置(I)移动到该关断板(4)的关闭侧(5)基本垂直压到阀座(3)上且基本气密地封闭该通口(2)的关闭位置(C)，并且该关断板(4)能够被再次回移，和
·具有真空区(11)的阀体(10)，在该真空区内设置有该通口(2)、该阀座(3)和该关断板(4)，所述至少一个阀杆(6)穿过该阀体(10)内的至少一个气密封套(13)能沿该纵轴线(8)和该横轴线(9)运动地从该真空区(11)被引导到设于该真空区(11)外且布置有该驱动单元(7)的驱动区(12)，
其特征在于，
·所述至少一个阀杆(6)与该驱动单元(7)的设置在该驱动区(12)内的滑动部件(14)刚性固定连接，
·利用该驱动单元(7)的在驱动区(12)内的导向机构(22)，该滑动部件(14)能在该关断板(4)处于打开位置(O)的第一位置(PO)和该关断板(4)处于中间位置(I)的第二位置(PI)之间平行于该纵轴线(8)而不可转动地被引导并能沿该纵轴线(8)滑动，其中一旦该导向机构(22)到达所述第二位置(PI)就会阻止该滑动部件(14)在纵闭方向(z)上继续移动，并且该滑动部件(14)能在所述第二位置(PI)和该关断板(4)处于关闭位置(C)的第三位置(PC)之间平行于横轴线(9)不可转动地被引导并能沿该横轴线(9)滑动，
·该驱动单元(7)具有线性致动器(15)，该线性致动器具有能平行于该纵轴线(8)直线移动的移位部件(16)，并且
·该移位部件(16)通过倾斜连接机构(17a；17b)与该滑动部件(14)机械连接，使得：
该移位部件(16)当在纵闭方向(z)上直线移动时向该滑动部件(14)施加相对于纵闭方向(z)倾斜取向的力，该力具有在纵闭方向(z)和横闭方向(y)上的力分量，以使该滑动部件(14)从所述第一位置(PO)移入所述第二位置(PI)和从所述第二位置(PI)移入所述第三位置(PC)，并且在该滑动部件(14)在该第二位置(PI)上在纵闭方向(z)上被锁定的情况下，借助该移位部件(16)在纵闭方向(z)上的直线移动来实现该滑动部件(14)在横闭方向上(y)移动到所述第三位置(PC)中，
将该移位部件(16)和滑动部件(14)机械连接的该倾斜连接机构由斜面导向机构(17a)构成，用于实现该移位部件(16)和滑动部件(14)之间的沿几何斜轴线(31)的相对滑动，该几何斜轴线相对于纵轴线(8)倾斜地在该纵轴线(8)和横轴线(9)所处的平面中延伸，并且
该几何斜轴线(31)相对于该纵轴线(8)倾斜定位，使得该滑动部件(14)能借助通过线性致动器(15)从第二位置(PI)到第三位置(PC)的所述相对滑动而移动，
该斜面导向机构(17a)由在该滑动部件(14)上的斜面(33)和布置在该移位部件(16)上的多个滚轮(34)构成，所述斜面指向与横闭方向(y)相反且与纵闭方向(z)相反的方向上倾斜，所述滚轮限定出与该斜面(33)对应的几何区域且在该斜面(33)上沿该斜轴线(31)的方向滚动，
·该滑动部件(14)具有指向与该斜面(33)相反的方向的侧凹面(36)，并且
·该移位部件(16)具有在该侧凹面(36)上滚动以通过该线性致动器(15)将该滑动部件(14)从第三位置调节(PC)回移至第二位置(PI)的反行滚轮(35)。
16.根据权利要求15所述的真空滑阀，其特征在于，具有在该滑动部件(14)和该移位部件(16)之间作用的接合件(39)，该接合件如此布置，使得移位部件(16)在通过线性致动器(15)与纵闭方向(z)相反地从第三位置(PC)移动到第二位置(PI)时的相对滑动被限定。
17.根据权利要求15所述的真空滑阀，其特征在于，所述反行滚轮(35)还用于在所述侧凹面(36)上滚动以通过所述线性致动器(15)将所述滑动部件(14)从第二位置调节(PI)回移至第一位置(PO)。
18.根据权利要求15所述的真空滑阀，其特征在于，该导向机构具有滑槽式导向机构(22)。
19.根据权利要求18所述的真空滑阀，其特征在于，该滑槽式导向机构(22)具有：
·导向件(23)，该导向件借助转动支承机构(25)能绕几何滑动部件轴线(24)转动地与该滑动部件(14)连接，该几何滑动部件轴线垂直于该纵轴线(8)延伸且处于该横轴线(9)构成其几何法线的平面内，
·第一导轨(28)，该导向件(23)的第一导向构件(26)在该第一导轨中被引导，以及
·第二导轨(29)，该导向件(23)的第二导向构件(27)在该第二导轨中被引导，
其中，这些导向构件(26,27)在纵闭方向(z)上相互错开并且这些导轨(28,29)如此延伸，即，使得该滑动部件(14)的滑动部件轴线(24)平行于该纵轴线(8)从第一位置(PO)被引导至第二位置(PI)并且平行于该横轴线(9)从第二位置(PI)被引导至第三位置(PC)。
20.根据权利要求19所述的真空滑阀，其特征在于，
第一导轨(28)平行于该纵轴线(8)直线延伸，
第二导轨(29)由笔直导轨部(29a)和弯曲导轨部(29b)组成，
该笔直导轨部(29a)平行于该纵轴线(8)以与第一导轨(28)的直线延伸距离对应的直线延伸距离直线延伸，
该弯曲导轨部(29b)基本在横闭方向(y)上延伸或与横闭方向(y)相反地延伸。
21.根据权利要求20所述的真空滑阀，其特征在于，该弯曲导轨部(29b)呈几何椭圆形(30)的弧段形状，
·该椭圆形的几何第一椭圆轴线(30a)位于第一导轨(28)上，和
·该椭圆形的几何第二椭圆轴线(30b)位于平行于该横轴线(9)且在滑动部件轴线(24)的第二位置(PI)和第三位置(PC)之间延伸的几何直线上。
22.根据权利要求15所述的真空滑阀，该线性致动器(15)以主轴驱动装置(15a)的形式构成。
23.根据权利要求15所述的真空滑阀，其特征在于，该线性致动器(15)以活塞-缸单元(15b)的形式构成。
24.根据权利要求15所述的真空滑阀，其特征在于，能平行于纵轴线(8)直线移动的移位部件(16)具有多个支承滚轮(40)，这些支承滚轮与横闭方向(y)相反地指向并在与该阀体(10)相连且平行于纵轴线(8)延伸的滚道(41)上滚动，以便在与横闭方向(y)相反的方向上在该阀体(10)上支承该移位部件(16)。
25.一种真空滑阀，该真空滑阀具有：
·阀壁(1)，该阀壁具有通口(2)和围绕该通口(2)的阀座(3)，
·关断板(4)，该关断板具有用于基本气密地封闭该通口(2)的关闭侧(5)，
·承载该关断板(4)的至少一个阀杆(6)，
·与所述至少一个阀杆(6)连接的驱动单元(7)，该驱动单元被如此构造，使得：通过所述至少一个阀杆(6)在基本沿几何纵轴线(8)的纵闭方向(z)上的移动，该关断板(4)能够从该关断板(4)放开该通口(2)的打开位置(O)移动到该关断板(4)覆盖该通口(2)且该关闭侧(5)相对于该阀座(3)间隔对置的中间位置(I)，并且通过所述至少一个阀杆(6)在基本沿垂直于该纵轴线(8)延伸的几何横轴线(9)的横闭方向(y)上的移动，该关断板(4)能够从该中间位置(I)移动到该关断板(4)的关闭侧(5)基本垂直压到阀座(3)上且基本气密地封闭该通口(2)的关闭位置(C)，并且该关断板(4)能够被再次回移，和
·具有真空区(11)的阀体(10)，在该真空区内设置有该通口(2)、该阀座(3)和该关断板(4)，所述至少一个阀杆(6)穿过该阀体(10)内的至少一个气密封套(13)能沿该纵轴线(8)和该横轴线(9)运动地从该真空区(11)被引导到设于该真空区(11)外且布置有该驱动单元(7)的驱动区(12)，
其特征在于，
·所述至少一个阀杆(6)与该驱动单元(7)的设置在该驱动区(12)内的滑动部件(14)刚性固定连接，
·利用该驱动单元(7)的在驱动区(12)内的导向机构(22)，该滑动部件(14)能在该关断板(4)处于打开位置(O)的第一位置(PO)和该关断板(4)处于中间位置(I)的第二位置(PI)之间平行于该纵轴线(8)而不可转动地被引导并能沿该纵轴线(8)滑动，其中一旦该导向机构(22)到达所述第二位置(PI)就会阻止该滑动部件(14)在纵闭方向(z)上继续移动，并且该滑动部件(14)能在所述第二位置(PI)和该关断板(4)处于关闭位置(C)的第三位置(PC)之间平行于横轴线(9)不可转动地被引导并能沿该横轴线(9)滑动，
·该驱动单元(7)具有线性致动器(15)，该线性致动器具有能平行于该纵轴线(8)直线移动的移位部件(16)，并且
·该移位部件(16)通过倾斜连接机构(17a；17b)与该滑动部件(14)机械连接，使得：
该移位部件(16)当在纵闭方向(z)上直线移动时向该滑动部件(14)施加相对于纵闭方向(z)倾斜取向的力，该力具有在纵闭方向(z)和横闭方向(y)上的力分量，以使该滑动部件(14)从所述第一位置(PO)移入所述第二位置(PI)和从所述第二位置(PI)移入所述第三位置(PC)，并且在该滑动部件(14)在该第二位置(PI)上在纵闭方向(z)上被锁定的情况下，借助该移位部件(16)在纵闭方向(z)上的直线移动来实现该滑动部件(14)在横闭方向上(y)移动到所述第三位置(PC)中，
·将该移位部件(16)与滑动部件(14)机械连接的所述倾斜连接机构由平行四边形导向机构(17b)构成，该四边形导向机构具有至少两个相互平行布置的支臂(37)，
·所述至少两个支臂(37)分别以能绕支臂轴(38a,38b)转动的方式与该移位部件(16)和该滑动部件(14)连接，
·所述支臂轴(38a,38b)分别平行于几何滑动部件轴线(24)延伸，该几何滑动部件轴线垂直于该纵轴线(8)延伸且处于该横轴线(9)构成其几何法线的平面内，并且
·这些支臂(37)如此布置和设定尺寸，使得在第一位置(PO)和第二位置(PI)之间，该滑动部件(14)上的各支臂轴(38a)在纵闭方向(z)上相对于该移位部件(16)上的各支臂轴(38b)错位。
26.根据权利要求25所述的真空滑阀，其特征在于，该导向机构具有滑槽式导向机构(22)。
27.根据权利要求26所述的真空滑阀，其特征在于，该滑槽式导向机构(22)具有：
·导向件(23)，该导向件借助转动支承机构(25)能绕几何滑动部件轴线(24)转动地与该滑动部件(14)连接，该几何滑动部件轴线垂直于该纵轴线(8)延伸且处于该横轴线(9)构成其几何法线的平面内，
·第一导轨(28)，该导向件(23)的第一导向构件(26)在该第一导轨中被引导，以及
·第二导轨(29)，该导向件(23)的第二导向构件(27)在该第二导轨中被引导，
其中，这些导向构件(26,27)在纵闭方向(z)上相互错开并且这些导轨(28,29)如此延伸，即，使得该滑动部件(14)的滑动部件轴线(24)平行于该纵轴线(8)从第一位置(PO)被引导至第二位置(PI)并且平行于该横轴线(9)从第二位置(PI)被引导至第三位置(PC)。
28.根据权利要求27所述的真空滑阀，其特征在于，
第一导轨(28)平行于该纵轴线(8)直线延伸，
第二导轨(29)由笔直导轨部(29a)和弯曲导轨部(29b)组成，
该笔直导轨部(29a)平行于该纵轴线(8)以与第一导轨(28)的直线延伸距离对应的直线延伸距离直线延伸，
该弯曲导轨部(29b)基本在横闭方向(y)上延伸或与横闭方向(y)相反地延伸。
29.根据权利要求28所述的真空滑阀，其特征在于，该弯曲导轨部(29b)呈几何椭圆形(30)的弧段形状，
·该椭圆形的几何第一椭圆轴线(30a)位于第一导轨(28)上，和
·该椭圆形的几何第二椭圆轴线(30b)位于平行于该横轴线(9)且在滑动部件轴线(24)的第二位置(PI)和第三位置(PC)之间延伸的几何直线上。
30.根据权利要求25所述的真空滑阀，该线性致动器(15)以主轴驱动装置(15a)的形式构成。
31.根据权利要求25所述的真空滑阀，其特征在于，该线性致动器(15)以活塞-缸单元(15b)的形式构成。
32.根据权利要求25所述的真空滑阀，其特征在于，能平行于纵轴线(8)直线移动的移位部件(16)具有多个支承滚轮(40)，这些支承滚轮与横闭方向(y)相反地指向并在与该阀体(10)相连且平行于纵轴线(8)延伸的滚道(41)上滚动，以便在与横闭方向(y)相反的方向上在该阀体(10)上支承该移位部件(16)。
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