CN105443778B - 两段式角阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种两段式角阀，其使用于真空舱压力平衡作业，包括：一阀体，具有相连通的一第一管道及一第二管道；以及一连接于所述阀体处的驱动缸，所述驱动缸并具有一沿轴向位移的驱动轴，所述驱动轴端部设置有一位于所述第一管道与第二管道间的气密阀片，所述气密阀片并与第一管道活动气密。本发明的有益效果为：所述驱动轴可带动气密阀片与第一管道先产生一第一间距，以控制第一、第二管道间以较小流量降低压力差，再产生一较第一间距大的第二间距以大流量完成压力平衡。确实避免第一、第二管道压力差所产生气流造成真空舱内待加工物被吹移的问题。

Description

两段式角阀

技术领域

本发明有关于真空舱压力平衡用的两段式角阀有关，具体涉及一种具有两段开启行程、可先以第一段较小流量降低真空舱压力差，再以第二段大流量完成真空舱压力平衡，以避免压力差所产生气流造成真空舱内待加工物被吹移的问题的两段式角阀。

背景技术

晶圆、TFT LCD玻璃基板于制程中常需于真空环境下处理，一般待加工的晶圆、TFTLCD玻璃基板多于一可抽真空的真空舱内进行加工，而真空舱通常具有一进气阀门连接大气或空气泵，可于加工完成后开启进气阀门以破除真空舱的真空状况，并使真空舱之压力直到与大气压力平衡，以方便真空舱可进行取料及进料动作。

然而，传统进气阀门仅有一段行程，只能控制全开或全关，并无流量控制功效。当进气阀门于真空舱真空状态下开启时，开启初期的压力差会造成极大、快速的气流，造成真空舱内部的晶圆、TFT LCD玻璃基板容易被吹动而位移，导致晶圆、TFT LCD玻璃基板自载具上掉落、撞击的问题产生。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种两段式角阀，可产生第一间距及第二间距两段行程，以控制先以第一间距较小流量降低压力差，再产生一较第一间距大的第二间距以大流量完成压力平衡。

本发明的技术方案如下：

一种两段式角阀，包括：一阀体，所述阀体具有相连通的至少一第一管道及至少一第二管道；以及

一驱动缸，其一端连接于所述阀体处，并具有一沿驱动缸轴向位移的驱动轴，所述驱动轴端部可供一气密阀片设置，且所述气密阀片位于所述第一管道与第二管道间，所述气密阀片并与第一管道活动气密；其中，所述驱动轴可带动气密阀片与第一管道产生一第一间距及一第二间距，使得所述气密阀片得以控制第一管道及第二管道间的流体流量。

上述的两段式角阀，所述驱动缸还包括有：

一设于所述驱动缸内的第一腔室；

一设于所述第一腔室的外活塞杆，所述外活塞杆具有一密合于第一腔室壁面的外活塞部，以及一沿驱动缸轴向设置的外杆部，所述外杆部轴向穿设有一轴孔；

一第二腔室，其设于所述外活塞部内，并与所述轴孔连通；

一内活塞杆，其具有一密合于第二腔室壁面的内活塞部，以及一穿设于所述轴孔内的内杆部，且所述内杆部连接于驱动轴；

一连通于第一腔室的外驱动流道；以及

一连通于第二腔室的内驱动流道。

上述的两段式角阀，所述驱动缸连接于阀体的一端为一开口，所述开口处设有一端块，所述端块上穿设有一枢孔，以供所述外杆部端部穿设。

上述的两段式角阀，所述外驱动流道设置于端块内，一端连通于所述第一腔室，另一端连通于端块外部。

上述的两段式角阀，所述端块处沿平行于外活塞杆轴向的方向突伸设有至少一滑杆，且所述外活塞部设有可供所述滑杆穿伸的滑孔。

上述的两段式角阀，所述内驱动流道具有一设于端块内之第一段以及一设于所述滑杆内之第二段，且所述第二段一端连通于所述第一段，另一端则连通于所述第二腔室。

上述的两段式角阀，所述第二段自滑杆连接于端块的一端沿滑杆轴心设置，并于滑杆的外周缘形成一开孔，且所述开孔并连通于第二腔室接近轴孔处。

上述的两段式角阀，所述外驱动流道与内驱动流道连通于端块外部的一端设有一接头。

上述的两段式角阀，所述内驱动流道设有一止逆装置，俾以限制所述内驱动流道内之流体仅能由第一段往第二段方向流动。

上述的两段式角阀，所述止逆装置为一设置于所述第一段与接头间的止逆钢珠，且所述止逆钢珠往接头方向位移时，所述止逆钢珠可与所述接头密合。

上述的两段式角阀，所述驱动缸相反于所述开口的另一端为一封闭端，所述封闭端与外活塞杆的外活塞部间设有一复位弹簧。

上述的两段式角阀，所述外活塞部的第二腔室可轴向滑动地设有一弹簧座，所述弹簧座可供复位弹簧的端部套设固定。

上述的两段式角阀，所述弹簧座呈中空状，其内设有一内复位弹簧，且所述内复位弹簧的一端抵接于弹簧座，另一端抵接于内活塞部。

本发明的有益效果为：

（1）产生第一间距及第二间距两段行程，以控制先以第一间距较小流量降低压力差，再产生一较第一间距大的第二间距以大流量完成压力平衡。确实避免第一、第二管道压力差所产生气流造成真空舱内待加工物被吹移之问题；

（2）真空舱刚开启时由于内外压力差最大，造成需额外增加开启之驱动力量。而本发明两段式角阀先以较小第一间距开启气密阀片与第一管道，先破除真空舱之真空状态，可有效减少开启所需之驱动力量，并减少两段式角阀与气密阀片之耗损、增加产品耐用度。

附图说明

图1为本发明的立体结构组合图。

图2为本发明的局部立体结构分解图(一)。

图3为本发明的局部立体结构分解图(二)。

图4为本发明的剖面示意图。

图5为本发明 剖面动作示意图(一)。

图6为本发明 剖面动作示意图(二)。

其中：

阀体10

第一管道11

第二管道12

驱动缸20

驱动轴21

气密阀片22

第一间距d1

第二间距d2

第一腔室23

开口24

封闭端25

端块30

枢孔31

滑杆32

外活塞杆40

外活塞部41

外杆部42

轴孔43

第二腔室44

滑孔45

环槽46

内活塞杆50

内活塞部51

内杆部52

外驱动流道60

内驱动流道70

接头63

第一段71

第二段72

开孔721

接头73

止逆装置74

止逆钢珠741

复位弹簧80

弹簧座81

内复位弹簧82。

具体实施方式

如图1~图4所示，本发明一种两段式角阀，包括：

一阀体10，所述阀体10具有相连通的至少一第一管道11及至少一第二管道12，所述第一管道11连接于真空舱(图未示)而第二管道12则连通于大气或空气泵(图未示)；以及

一驱动缸20，其一端连接于所述阀体10处，并具有一沿驱动缸20轴向位移的驱动轴21，所述驱动轴21端部可供一气密阀片22设置，且所述气密阀片22位于所述第一管道11与第二管道12间，并可受驱动轴21的带动与所述第一管道11活动气密；其中，所述驱动轴21可带动气密阀片22与第一管道11产生一第一间距d1及一第二间距d2，以使得所述气密阀片22得以控制第一管道11及第二管道12间的流体流量。

所述驱动缸20进一步包括有：

一设于所述驱动缸20内的第一腔室23；其中，所述驱动缸20连接于阀体10之一端为一开口24，所述开口24处设有一端块30，所述端块30上穿设有一枢孔31；

一设于所述第一腔室23的外活塞杆40，所述外活塞杆40具有一密合于第一腔室23壁面的外活塞部41，以及一沿驱动缸20轴向设置的外杆部42，所述外杆部42轴向穿设有一轴孔43；且所述外杆部42端部可滑动地穿设于枢孔31处；另外，所述端块30处沿平行于外活塞杆40轴向的方向突伸设有至少一滑杆32，且所述外活塞部41设有可供所述滑杆32穿伸之滑孔45；在较佳的实施例中，所述滑杆32与滑孔45的数量可为两个以上，图3、图4中以两个为例。

一第二腔室44，其设于所述外活塞部41内，并与所述轴孔43连通；

一内活塞杆50，其具有一密合于第二腔室44壁面的内活塞部51，以及一穿设于所述轴孔43内的内杆部52，且所述内杆部52的端部连接于驱动轴21；其中，在本实施例所述驱动轴21由外杆部42及内杆部52所组成；

一连通于第一腔室23的外驱动流道60；以及

一连通于第二腔室44的内驱动流道70，所述外驱动流道60与内驱动流道70连通于端块30外部的一端设有一接头63、73，以连接于驱动压力源(图未示)，所述驱动压力源可为气体压力源或液体压力源，以下为方便说明先以气体压力源为实施例说明。

如图4，所述外驱动流道60设置于端块30内，一端连通于所述第一腔室23，另一端连通于端块30外部。而所述内驱动流道70具有一设于端块30内的第一段71及一设于所述滑杆32内的第二段72。所述第一段71自端块30外部之接头73连通至滑杆32处(当滑杆32为两个以上的数量时，仅需于其中一滑杆32设置第二段72)，而所述第二段72自滑杆32连接于端块30的一端沿滑杆32轴心设置，并于滑杆32之外周缘形成一开孔721。另外，所述第二腔室44接近轴孔43的壁面上凹设有一环槽46(如图4、图5所示)，当所述外活塞部41位于与端块30相邻接的位置时，所述开孔721可借由所述环槽46连通于第二腔室44接近轴孔43之处。

更进一步地，所述内驱动流道70设有一止逆装置74，俾以限制所述内驱动流道70内之流体仅能由第一段71往第二段72方向流动。其中，所述止逆装置74为一设置于所述第一段71与接头73间的止逆钢珠741，且所述止逆钢珠741往接头73方向位移时，所述止逆钢珠741可与所述接头73密合。

另外，所述驱动缸20相反于所述开口24的另一端为一封闭端25，所述封闭端25与外活塞杆40的外活塞部41间设有一复位弹簧80，所述外活塞部41的第二腔室44可轴向滑动地设有一弹簧座81，所述弹簧座81可供复位弹簧80的端部套设固定。且所述弹簧座81呈中空状，其内设有一内复位弹簧82，且所述内复位弹簧82的一端抵接于弹簧座81，另一端抵接于内活塞部51。以提供外活塞杆40与内活塞杆50弹性回复原位的力量。

此外，所述滑杆32相对于端块30的另一端穿伸过所述外活塞部41的滑孔45后，固定于所述封闭端25处，以增加外活塞杆40滑动时的稳定度。

明了上述本案详细结构后，以下针对本案之动作原理逐一详细说明：

如图4所示，当真空舱于真空状态时，外驱动流道60与内驱动流道70处于未进气状态，外活塞杆40与内活塞杆50受复位弹簧80、内复位弹簧82的弹性推抵而处于第一腔室23、第二腔室44接近于阀体10的一侧，并使得气密阀片22与第一管道11气密。且内驱动流道70的第一段71与第二段72间保持相互连通。

当真空舱需破除真空状态时，自所述内驱动流道70输入驱动气体，驱动气体自所述接头73输入，由第一段71经第二段72之开孔721通过环槽46流动至第二腔室44接近轴孔43处，并驱动内活塞部51于第二腔室44内往驱动缸20的封闭端25方向滑移，使内杆部52带动驱动轴21、气密阀片22与第一管道11产生第一间距d1(如图5所示)。此时，空气则可以较小的流量缓速自第二管道12流往第一管道11与真空舱内，本案得以流量来控制压力差所产生的气流流速，确实避免第一、第二管道11、12压力差所产生气流造成真空舱内待加工物被吹移的问题。

再如图6所示，当驱动气体自所述接头63输入外驱动流道60，并输送至第一腔室23，使外活塞杆40的外活塞部41，被推往驱动缸20的封闭端25方向，并使外活塞杆40及位于其内的内活塞杆50，带动气密阀片22与第一管道11产生第二间距d2。以较第一间距d1大的第二间距d2以大流量完成真空舱压力平衡，以兼具有快速达成压力平衡之效果。

其中，当外活塞部41被推往驱动缸20的封闭端25方向时，所述开孔721会自外活塞部41露出，而与第一腔室23相连通。此时，借由内驱动流道70的止逆装置74(止逆钢珠741)，可防止驱动气体逆向往接头73方向流出，以确实防止意外漏气、动作不确实等问题产生。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。为了清楚地说明各部件的组合关系，上面对各种说明性的部件及其连接关系围绕其功能进行了一般地描述，至于这种部件的组合是实现哪种功能，取决于特定的应用和对整个装置所施加的设计约束条件。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本权利要求的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种两段式角阀，其特征在于，包括：

一阀体，所述阀体具有相连通的至少一第一管道及至少一第二管道；以及

一驱动缸，其一端为一开口，所述开口连接于所述阀体，并具有一沿驱动缸轴向位移的驱动轴，且所述开口处设有一端块，所述驱动轴端部可供一气密阀片设置，且所述气密阀片位于所述第一管道与第二管道间，所述气密阀片并与第一管道活动气密；所述驱动缸内包含有一第一腔室，及一设于所述第一腔室的外活塞杆；其中，所述驱动轴可带动气密阀片与第一管道产生一第一间距及一第二间距，使得所述气密阀片得以控制第一管道及第二管道间的流体流量，而且所述端块处沿平行于外活塞杆轴向的方向突伸设有至少一滑杆。

2.如权利要求1所述的两段式角阀，其特征在于，

所述外活塞杆具有一密合于第一腔室壁面的外活塞部，以及一沿驱动缸轴向设置的外杆部，所述外杆部轴向穿设有一轴孔；所述驱动缸还包括有：

一第二腔室，其设于所述外活塞部内，并与所述轴孔连通；

一内活塞杆，其具有一密合于第二腔室壁面的内活塞部，以及一穿设于所述轴孔内的内杆部，且所述内杆部连接于驱动轴；

一连通于第一腔室的外驱动流道；以及

一连通于第二腔室的内驱动流道。

3.如权利要求2所述的两段式角阀，其特征在于，所述端块上穿设有一枢孔，以供所述外杆部端部穿设。

4.如权利要求3所述的两段式角阀，其特征在于，所述外驱动流道设置于端块内，一端连通于所述第一腔室，另一端连通于端块外部。

5.如权利要求4所述的两段式角阀，其特征在于，所述外活塞部设有可供所述滑杆穿伸的滑孔。

6.如权利要求5所述的两段式角阀，其特征在于，所述内驱动流道具有一设于端块内之第一段以及一设于所述滑杆内之第二段，且所述第二段一端连通于所述第一段，另一端则连通于所述第二腔室。

7.如权利要求6所述的两段式角阀，其特征在于，所述第二段自滑杆连接于端块的一端沿滑杆轴心设置，并于滑杆的外周缘形成一开孔，且所述开孔并连通于第二腔室接近轴孔处。

8.如权利要求7所述的两段式角阀，其特征在于，所述外驱动流道与内驱动流道连通于端块外部的一端设有一接头。

9.如权利要求8所述的两段式角阀，其特征在于，所述内驱动流道设有一止逆装置，以限制所述内驱动流道内之流体仅能由第一段往第二段方向流动。

10.如权利要求9所述的两段式角阀，其特征在于，所述止逆装置为一设置于所述第一段与接头间的止逆钢珠，且所述止逆钢珠往接头方向位移时，所述止逆钢珠可与所述接头密合。

11.如权利要求3所述的两段式角阀，其特征在于，所述驱动缸相反于所述开口的另一端为一封闭端，所述封闭端与外活塞杆的外活塞部间设有一复位弹簧。

12.如权利要求11所述的两段式角阀，其特征在于，所述外活塞部的第二腔室可轴向滑动地设有一弹簧座，所述弹簧座可供复位弹簧的端部套设固定。

13.如权利要求12所述的两段式角阀，其特征在于，所述弹簧座呈中空状，其内设有一内复位弹簧，且所述内复位弹簧的一端抵接于弹簧座，另一端抵接于内活塞部。