JP2007327623A - ゲート弁およびゲート弁におけるシール材の交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の真空用ゲート弁において、シール材を交換するための大きな作業空間を予め確保しておく必要がなく、さらにはシール材の交換作業を容易に行うことができる真空用ゲート弁およびこの真空用ゲート弁におけるシール材の交換方法を提供すること。
【解決手段】弁箱４およびバルブケース２１間を往復移動することにより弁箱４内のゲート開口部１２を閉または開とする弁板１０と、を備えたゲート弁であって、バルブケース２１の下方に、Ｘ、Ｙ両方向に往復移動可能に構成された移動装置３０を着脱自在に取付けし、弁箱４とバルブケース２１との係合を解除した後、移動装置３０を操作することにより、バルブケース２１をＸ方向およびＹ方向に移動させ、シール材２４を交換するようにしたことを特徴としている。
【選択図】図５

Description

本発明は、シール材の交換を容易にしたゲート弁およびゲート弁におけるシール材の交換方法に関するものである。

シリコンウェハなどの半導体製造、薄膜製造、液晶製造などにおいては、クリーンな環境下、高い真空中でイオンプレーティング、プラズマエッチングなどのワークの加工、処理などが行われている。近年、これらの被処理体は次第に大型化される傾向にある。このように大型の被処理体を扱う製造ラインのゲート弁では、例えば、図７に示したように、水平移動方式と呼ばれる移動方式が採用されている（特許文献1）。

図７に示した真空用ゲート弁２０では、略箱形状に形成された弁箱４の一方の側端部にバルブケース２１が具備されている。また、弁板１０の上下端部には、略Ｌ字状の金具１４，１４が取付けられ、これらの金具１４，１４を介して上下のガイドレール１６，１８に移動自在に取付けられている。さらに、シリンダ装置６，８のシャフト６ａ，８ａの先端部がこれらの金具１４，１４の先端部に連結されることにより、シリンダ装置６，８の駆動に応じて弁板１０が水平方向に往復移動されるように構成されている。
特開２００６−９７８４９号公報

ところで、このような真空用ゲート弁２０では、弁板１０に装着されたシール材を交換したり、シール材の周囲を点検したりすることが周期的に行なわれている。
大型の真空用ゲート弁２０において、例えば、弁板１０の外周面に設けられたシール材を交換するには、先ず図７の状態から弁箱４と、弁箱４の側方に設けられたバルブケース２１との係合を解除するとともに、係合が解除されたバルブケース２１を、仮想線で示した位置まで水平に引き出す。その後、シリンダ装置６，８と弁板１０との連結を解除し、さらに外部に露出されたガイドレール１６，１８上に弁板１０を移動させ、この状態からシール材の交換が行われている。

このようにしてシール材の交換を行う場合には、弁箱４とバルブケース２１との側方に、予めバルブケース２１を移動させるための作業スペースを確保しておく必要がある。よって、弁箱４の側方にこの作業スペースが無い場所には、このような真空用ゲート弁を設置することができないという問題があった。また、作業スペースは、ゲート弁が大型になる程大きくなるため、設置場所を有効利用する上で問題となっていた。

本発明は、このような従来の問題に鑑み、特に、大型のゲート弁において、シール材を交換するために大きな作業空間を予め確保しておく必要がなく、さらにはシール材の交換作業を容易に行うことができるゲート弁およびこのゲート弁におけるシール材の交換方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明に係るゲート弁は、
弁箱と、該弁箱の側面に着脱自在に取付けられたバルブケースと、前記弁箱および前記バルブケース間を往復移動することにより前記弁箱内のゲート開口部を閉または開とする弁板と、を備えたゲート弁であって、
前記弁箱と前記バルブケースとが並ぶ延出方向をＸ方向、このＸ方向に対し直角な方向
をＹ方向とした場合に、
前記バルブケースの下方に、前記Ｘ、Ｙ両方向に往復移動可能に構成された移動装置を着脱自在に取付けし、
前記弁箱と前記バルブケースとが一体的に組付けられた状態から、前記弁箱と前記バルブケースとの係合を解除した後、前記移動装置を操作することにより、前記バルブケースを前記弁箱から遠ざけるＸ方向への第１の移動を行ない、この第１の移動を行った後に、前記移動装置をＹ方向に移動させる第２の移動を行ない、この第２の移動により前記バルブケースをＹ方向に移動させ、前記バルブケースが前記弁箱に対しＸＹ両方向にずれた位置から前記弁箱内の前記弁板をＸ方向に引き出して、前記弁板に予め装着されているシール材を交換するとともに、
シール材装着後の前記弁板を前記弁箱内に移動させ、その後、前記バルブケースを元の位置に復帰するようにＹ方向に移動させ、さらに、前記バルブケースを元の位置に復帰するようにＸ方向に移動させ、その後、前記弁板と前記バルブケースとを一体的に組付けするようにしたことを特徴としている。

このような構成のゲート弁によれば、バルブケースの側方に予め大きな作業スペースを確保しておく必要がない。よって、比較的狭い場所でも設置することができる。
しかも、バルブケースの下面に着脱自在に設けた移動装置を用いてバルブケースおよび弁板を、主には弁箱の背面方向に移動させるので、基本的に必要なスペースを作業用として有効利用できるとともに、これらの移動操作に大きな力が不要であり、作業が容易である。

ここで、前記バルブケースを移動させる移動装置には、メンテナンス用のガイドレールが予め設置されており、前記弁板を前記弁箱内から引き出す場合に、この弁箱内の固定ガイドレールから前記メンテナンス用のガイドレールに前記弁板を移動させて、前記弁板を引き出すことが好ましい。

このような構成であれば、弁板を引き出す作業を容易かつ確実に行うことができる。
また、本発明に係るゲート弁におけるシール材の交換方法は、
弁箱と、該弁箱の側面に着脱自在に取付けられたバルブケースと、前記弁箱と前記バルブケースとの間を往復移動することにより、前記弁箱内のゲート開口部を閉または開とする弁板と、を備え、
前記弁板が水平方向に往復移動するに際して、前記弁箱内の固定ガイドレールから前記バルブケース内の切り離しガイドレール、または前記バルブケース内の切り離しガイドレールから前記弁箱内の固定ガイドレールに沿って案内されるゲート弁におけるシール材の交換方法であって、
前記バルブケース内の前記切り離しガイドレールを単独で保持するために、当該切り離しガイドレールにサポート部材を装着するサポート部材装着工程と、
前記弁箱内の固定ガイドレールと前記バルブケース内の切り離しガイドレールとの連結状態を解除するガイドレール解除工程と、
前記ガイドレール解除工程で連結が解除された前記バルブケースを、前記弁箱から遠ざかるようにＸ方向に移動させるバルブケースのＸ移動工程と、
前記水平移動工程の後に、この水平移動工程による移動方向と直角な方向のＹ方向に前記バルブケースを移動させるとともに、このＹ方向への前記バルブケースの移動に伴って別途具備されたメンテナンス用のガイドレールを、前記弁箱内の固定ガイドレールの延長上に合致させるバルブケースのＹ移動工程と、
前記Ｙ移動工程の後、前記弁箱内に収容されている前記弁板を、前記弁箱内の固定ガイドレールに沿って水平方向に引き出すとともに、この引き出された前記弁板を、前記メンテナンス用のガイドレールに合致させて、このメンテナンス用のガイドレールに引き出す弁板の引き出し工程と、を有することを特徴としている。

このようなシール材の交換方法によれば、シール材の交換作業が容易であるとともに、ゲート弁の設置スペースを有効利用することができる。
また、本発明に係るシール材の交換方法では、
前記バルブケースのＸ移動工程とＹ移動工程の間に、前記弁箱から引き出される前記弁板の傾動を防止する金具を前記弁板の側方に取付ける転倒防止金具取付け工程を具備していることが好ましい。

このような方法によれば、弁板を側方に引き出した場合に弁板が不用意に転倒してしまうことを防止できる。
さらに、本発明に係るシール材の交換方法では、
前記弁板のＸ、Ｙ方向への移動は、ＬＭレールとＬＭブロックとからなるＬＭガイドにより案内されることが好ましい。

このようにすれば、弁板のＸＹ両方向への移動を確実かつ正確に行うことができる。

本発明に係るゲート弁およびこのゲート弁におけるシール材の交換方法によれば、バルブケースの側方にメンテナンス用の大きな作業空間を予め確保しておく必要がなく、基本的に必要な弁箱の背面側のスペースをシール材の交換作業を行うための作業空間として有効利用することができる。したがって、大型のゲート弁であっても比較的狭い場所に設置することができるとともに、シール材の交換作業を確実かつ容易に行うことができる。また、その作業性は良好である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例によるシール材の交換方法が実施されるゲート弁２０を示したもので、特に、ワンアクションタイプと称される大型の真空用のゲート弁を示したものである。なお、本明細書において、「左」、「右」、「上」、「下」という方向を示す用語は、図１の状態から示したものであるが、「左」、「右」はそれぞれ水平方向を示している。

さらに、本明細書では、図１において、左右の方向をＸ方向の直線とし、紙面に対して直角な方向をＹ方向の直線としている。また、図１において、図７と同一要素については同一符号を付して説明する。

この真空用ゲート弁２０は、ゲート開口部１２が形成された弁箱４と、弁箱４の側方に一体的に組み込まれたバルブケース２１と、これら弁箱４およびバルブケース２１間を往復移動する弁板１０と、バルブケース２１の下面に配置された移動装置３０と、を有している。

上記弁箱４に形成されたゲート開口部１２は、開口径が１メートル程度の大きさである。本実施例では、大口径・大重量の弁板１０が水平方向の直線的な単一の移動により、弁箱４内に形成されたゲート開口部１２を開閉する構造になっている。

弁箱４内において、その下部内壁面には固定ガイドレール１８が配置されている。また、弁箱４の側端面には、中央に略矩形の開口を備えた弁箱フランジ７が設置され、この弁箱フランジ７の上下部に、それぞれシリンダ装置６とシリンダ装置８とが水平方向に設置されている。

バルブケース２１は、弁板１０が弁箱４から案内されてきたときに、弁板１０の収容体を構成するもので、その外表面には、補強のために複数のリブが差し渡されている。また、バルブケース２１内には、切り離しレール５６が配置され、この切り離しレール５６は、弁箱４内の上記固定ガイドレール１８と同じ高さに配置されている。

また、バルブケース２１内には、切り離しレール５６が不安定な状態で取付けられるのを防止するために用意された２つ組みのサポート部材５０、５０のうち、一方のサポート部材５０が、予め切り離しレール５６の右側端部に設置されている。なお、本実施例では、左側のサポート部材５０も図示されているが、この左側のサポート部材５０は、後の工程で必要に応じて設置されたものである。

サポート部材５０は、一対の板部材が上部に開口したコ字状部５０ａと、このコ字状部５０ａと一体の棒状部５０ｂと、棒状部５０ｂの下方側に配置されるフランジ５０ｃとから構成されている。これらのサポート部材５０、５０が取付けられる開口４２ａは、最終的には盲フランジ４２により覆われる。また図１において、左側のサポート部材５０の設置箇所では、盲フランジ４２を取り外した状態で、右側の設置箇所では、盲フランジ４２を取付けた状態で示されている。

サポート部材５０の取付けに際しては、一体的に連結されたコ字状部５０ａ並びに棒状部５０ｂを、先ず盲フランジ４２が外された後の開口４２ａ内に挿入し、２枚の板材からなるコ字状部５０ａで切り離しレール５６の両側を挟持し、さらに、棒状部５０ｂの下端部を下方の孔に挿入し、次いで、下方に露出した棒状部５０ｂの下端部に、フランジ５０ｃを取付ければ良い。このようにして、サポート部材５０を設置すれば、バルブケース２１内の切り離しレール５６が不用意に垂れ下がったりしてしまうことはない。

本実施例の弁板１０は、図２に示したように、正面から見ると略舟型形状である。そして、弁板１０の基端１０ａおよび先端１０ｂ側には、両者に渡って連続したシール材装着溝１０ｃが形成され、これらの装着溝１０ｃ内に無端状のシール材２４が装着されている。

このように無端状のシール材２４が装着された弁板１０が、図１に示した弁箱４内に配置されているとき、略矩形状で大口径のゲート開口部１２が閉とされる。また、弁板１０が図１において右方のバルブケース２１内に配置されているとき、ゲート開口部１２が開とされる。

さらに、上記弁板１０には、上下部に取付け金具１５、１５が設置され、下方側の取付け金具１５には、複数のローラ５２が設置されている。また、取付け金具１５の側端面には、シリンダ装置６、８のエアーシリンダシャフト６ａ、８ａがそれぞれ固定されている。このような弁板１０は、シリンダ装置６，８によるエアーシリンダシャフト６ａ、８ａの水平方向の移動に伴って安定した状態で水平方向に移動することができ、ローラ５２の回転動作によりバルブケース２１内へと案内される。

バルブケース２１の下面に配置された移動装置３０は、バルブケース２１の移動を案内するためのものである。この移動装置３０によりバルブケース２１が、互いに直交するＸ，Ｙ方向への移動が可能にされている。この移動装置３０は、ＬＭレールとＬＭブロックとからなるいわゆるＬＭガイドを主たる構成要素とするもので、２つのＬＭガイドの他に下面に複数の走行ローラ３１を有している。このような移動装置３０では、互いに直交する方向の２つのＬＭガイドを上下に配置することにより、Ｘ、Ｙ方向に移動させる構造となっている。また、上位のＬＭガイドには、図３に示したようにメンテナンス用のガイドレール６２を有している。

このメンテナンス用のガイドレール６２は切り離しレール５６と平行に配置されたもので、バルブケース２１がＹ方向に移動された場合に、弁箱４内の固定ガイドレール１８の延長上に配置される。そして、シール部材の交換時には、このガイドレール６２が弁板１０の走行路として使用されるものである。

さらに、この移動装置３０では、三角形状の架台ブラケット３６が両側に取付けられることによりバルブケース２１と一体化されている。
このような構成の移動装置３０では、ストッパ用脚部３８を下方に下げた状態で下位のハンドル３２を操作することによりＸ方向への移動が行われる。また、上位のハンドル３４を操作することによりＹ方向への移動が行われる。

なお、本実施例では、移動装置３０が予めバルブケース２１に設置されているが、シール材を交換する場合にのみ取付けることもできる。
以上，本実施例による真空用ゲート弁２０の構成について説明したが、以下にその作用について説明する。

今、弁板１０は弁箱４内にある。ここで、弁箱４側の盲フランジ４２を取り外してから、図４に示したように、弁箱フランジ７と切り離しレール５６とを連結していたボルト５９を取り外す。そして、切り離しレール５６を支えるサポート部材５０を取付ける。これにより、切り離しレール５６の両端部がサポート部材５０，５０により、保持されたことになる。さらに、バルブケース２１と弁箱４とを連結していた、図示しないボルトを取り外す。

これにより、弁箱４に対するバルブケース２１の移動が可能となり、互いの係合が解除される。
次に、移動装置３０における第１のハンドル３２を操作し、下位のＬＭガイドにより、バルブケース２１を図１において右方に移動させる。すなわち、バルブケース２１のＸ方向への移動を行う。このバルブケース２１の第１の移動は、弁板４からバルブケース２１が若干離れたことを確認する程度の少しの移動であれば良い。

こうして、バルブケース２１が弁板４からＸ方向に若干移動されたら、次いで第２のハンドル３４を操作し、図５に示したように、バルブケース２１をＹ方向に移動させる。この移動装置３０によるＹ方向への移動は、固定ガイドレール１８の側方に、メンテナンス用のガイドレール６２を合致させるまで行う。

このようにして、メンテナンス用のガイドレール６２と、弁箱４内の固定ガイドレール１８とを直線状に配置したら、図６に示したように、転倒防止用の金具６４、６６を弁箱４から水平方向に、および移動装置３０に向かって上下方向に差し渡すと良い。このような金具６４，６６を弁箱４の側方位置に設置した後、図４に示したように、弁板１０に締結されている取付け金具１５とシリンダシャフト６ａ，８ａとを締結しているボルトＤを取り外し、弁箱４内から水平方向（Ｘ方向）に弁板１０を引き出せば、弁板１０をメンテナンス用のガイドレール６２上に引き出すことができる。このように、メンテナンス用のガイドレール６２に引き出す場合に、弁板１０は金具６４，６６でぐらつきが規制されるので転倒してしまうことはない。よって、安全のうちに作業を行うことができる。

本実施例では、弁板１０を図６に示したように、完全に弁箱４から引き出すとともに、バルブケース２１が元あった位置でシール材の交換作業を行えば良い。こうして、シール材の交換作業を多大の労を要することなく行うことができる。

以下に、シール材交換後の弁板の組付けについて説明する。
シール材交換後の弁板の組付けは、上記と逆の順序で行えば良い。すなわち、図６の状態から弁板１０を左方に移動させる。これにより、弁板１０は、メンテナンス用のガイドレール６２から弁箱４内の固定ガイドレール１８上に移送される。その後、転倒防止用の金具６４，６６を取り外す。そして、図４に示したように、弁板１０に締結されている取付け金具１５とシリンダシャフト６ａ，８ａとをボルトＤにて締結する。

さらに、バルブケースと弁箱の組付けについて説明する。バルブケース２１を元に戻すように逆向きのＹ方向に移動させ、これにより、バルブケース２１内の切り離しレール５６を、弁箱４内の固定ガイドレール１８の延長上に配置する。その後、バルブケースと弁箱を締結可能なように逆向きのＸ方向に移動させ、図４に示したように、バルブケース２１と弁箱４を図示しないボルトで締結後、弁箱４側のサポートフランジ５０を取外し、ボルト５９で切り離しレール５６を弁箱フランジ７に固定し、２つのレール５６，１８の位置合わせを完了させる。そして、盲フランジ４２を取り付けて、バルブケースと弁箱の組付けが完了する。

このように本実施例によるシール材の交換方法が採用された真空用ゲート弁によれば、バルブケーシング２１を従来のようにＸ方向に大きく移動させる必要がない。また、バルブケース２１をＸ方向に少し移動させた後、今度はＸ方向と直交するＹ方向にバルブケース２１を移動させるので、弁箱４の側方に大きな作業空間が不要となる。また、これにより、シール材の交換作業を容易に行うことができる。

図１は本発明の一実施例による真空用ゲート弁において、ゲート開口部が閉であるときの正面図である。 図２は図１のゲート弁に採用された弁板とシール材とを関係を示した概略斜視図である。 図３は図１におけるバルブケーシングがＹ方向に移動した状態での側面図である。 図４は図１に示した弁箱とバルブケースとの連結部の要部拡大断面図である。 図５は図１に示したバルブケースがＹ方向の移動を行った後の上面図である。 図６は図５の位置での正面図である。 図７は特開２００６−９７８４９号に開示されている従来の真空用ゲート弁の正面図である。

符号の説明

４ 弁箱
６，８ シリンダ装置
６ａ，８ａ エアーシリンダシャフト
７ 弁箱フランジ
１０ 弁板
１２ ゲート開口部
１５ 取付け金具
１８ 固定ガイドレール
２１ バルブケース
２４ シール材
３０ 移動装置
４２ 盲フランジ
５０ サポート部材
５６ 切り離しレール
６２ メンテナンス用のガイドレール
６４、６６ 転倒防止用の金具

Claims (5)

1. 弁箱と、該弁箱の側面に着脱自在に取付けられたバルブケースと、前記弁箱および前記バルブケース間を往復移動することにより前記弁箱内のゲート開口部を閉または開とする弁板と、を備えたゲート弁であって、
   前記弁箱と前記バルブケースとが並ぶ延出方向をＸ方向、このＸ方向に対し直角な方向をＹ方向とした場合に、
   前記バルブケースの下方に、前記Ｘ、Ｙ両方向に往復移動可能に構成された移動装置を着脱自在に取付けし、
   前記弁箱と前記バルブケースとが一体的に組付けられた状態から、前記弁箱と前記バルブケースとの係合を解除した後、前記移動装置を操作することにより、前記バルブケースを前記弁箱から遠ざけるＸ方向への第１の移動を行ない、この第１の移動を行った後に、前記移動装置をＹ方向に移動させる第２の移 動を行ない、この第２の移動により前記バルブケースをＹ方向に移動させ、前記バルブケースが前記弁箱に対しＸＹ両方向にずれた位置から前記弁箱内の前記弁板をＸ方向に引き出して、前記弁板に予め装着されているシール材を交換するとともに、
   シール材装着後の前記弁板を前記弁箱内に移動させ、その後、前記バルブケースを元の位置に復帰するようにＹ方向に移動させ、さらに、前記バルブケースを元の位置に復帰するようにＸ方向に移動させ、その後、前記弁板と前記バルブケースとを一体的に組付けするようにしたことを特徴とするゲート弁。
2. 前記バルブケースを移動させる移動装置には、メンテナンス用のガイドレールが予め設置されており、前記弁板を前記弁箱内から引き出す場合に、この弁箱内の固定ガイドレールから前記メンテナンス用のガイドレールに前記弁板を移動させて、前記弁板を引き出すようにしたことを特徴とする請求項１に記載のゲート弁。
3. 弁箱と、該弁箱の側面に着脱自在に取付けられたバルブケースと、前記弁箱と前記バルブケースとの間を往復移動することにより、前記弁箱内のゲート開口部を閉または開とする弁板と、を備え、
   前記弁板が水平方向に往復移動するに際して、前記弁箱内の固定ガイドレールから前記バルブケース内の切り離しガイドレール、または前記バルブケース内の切り離しガイドレールから前記弁箱内の固定ガイドレールに沿って案内されるゲート弁におけるシール材の交換方法であって、
   前記バルブケース内の前記切り離しガイドレールを単独で保持するために、当該切り離しガイドレールにサポート部材を装着するサポート部材装着工程と、
   前記弁箱内の固定ガイドレールと前記バルブケース内の切り離しガイドレールとの連結状態を解除するガイドレール解除工程と、
   前記ガイドレール解除工程で連結が解除された前記バルブケースを、前記弁箱から遠ざかるようにＸ方向に移動させるバルブケースのＸ移動工程と、
   前記水平移動工程の後に、この水平移動工程による移動方向と直角な方向のＹ方向に前記バルブケースを移動させるとともに、このＹ方向への前記バルブケースの移動に伴って別途具備されたメンテナンス用のガイドレールを、前記弁箱内の固定ガイドレールの延長上に合致させるバルブケースのＹ移動工程と、
   前記Ｙ移動工程の後、前記弁箱内に収容されている前記弁板を、前記弁箱内の固定ガイドレールに沿って水平方向に引き出すとともに、この引き出された前記弁板を、前記メンテナンス用のガイドレールに合致させて、このメンテナンス用のガイドレールに引き出す弁板の引き出し工程と、を有することを特徴とするゲート弁におけるシール材の交換方法。
4. 前記バルブケースのＸ移動工程とＹ移動工程の間に、前記弁箱から引き出される前記弁
   板の傾動を防止する金具を前記弁板の側方に取付ける転倒防止金具取付け工程を具備していることを特徴とする請求項３に記載のシール材の交換方法。
5. 前記弁板のＸ、Ｙ方向への移動は、ＬＭレールとＬＭブロックとからなるＬＭガイドにより案内されることを特徴とする請求項４に記載のシール材の交換方法。
   
   

Images