JP2020525717A - 圧力センサを備えた真空弁 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (15)
- 体積流量または質量流量を制御しかつ/または流路を気密に遮断するための真空弁(1)、特に真空摺動弁、揺動弁またはモノバルブであって、
・弁座を備えており、該弁座は、開口軸線(H)を定める弁開口(2)と、該弁開口(2)を包囲している第1のシール面(3)とを有しており、
・体積流量または質量流量を制御しかつ/または流路を遮断するための弁閉鎖部材(4)、特に弁板を備えており、前記弁閉鎖部材(4)は、前記第1のシール面(3)に対応する第2のシール面(6)を備えており、該第2のシール面(6)の可変の位置は、前記弁閉鎖部材(4)のその時々の位置および向きにより決められており、
・前記弁閉鎖部材(4)と連結されていて、少なくとも1つのピストン(13,13’)とシリンダ孔(9,9’)とを備えた少なくとも1つのピストン・シリンダユニット(8,8’)を有する、特に空圧式または電気空圧式の少なくとも1つの駆動ユニット(7,7’)を備えており、該駆動ユニット(7,7’)はさらに、前記ピストン(13,13’)の少なくとも一方の圧力作用面(F1,F2)に供給するための圧力媒体を有しており、前記駆動ユニット(7,7’)を介して、前記弁閉鎖部材(4)は、
−該弁閉鎖部材(4)と前記弁座とが互いに非接触状態にある開放位置(O)から、
−特にシール(23)を介して前記第1のシール面(3)と前記第2のシール面(6)との間に前記開口軸線(H)に対して軸方向でシールする接触が生じ、これにより前記弁開口(2)が気密に閉鎖されている閉鎖位置(G)へ、
かつその逆に変位可能である、真空弁(1)において、
当該真空弁(1)はさらに、少なくとも1つの圧力センサ(10,10’)を有しており、該圧力センサ(10,10’)は、前記圧力媒体の圧力測定が実施可能であるように形成され、特に前記駆動ユニット(7,7’)内に配置されていることを特徴とする、真空弁(1)。 - 前記駆動ユニット(7,7’)は、前記圧力媒体用の少なくとも1つのホース導管または導管(14,14o,14u,14’,14o’,14u’)を有しており、前記圧力センサ(10,10’)は前記ホース導管または導管(14,14o,14u,14’,14o’,14u’)内に組み込まれている、請求項1記載の真空弁。
- 前記圧力センサ(10,10’)は、
・前記圧力媒体の圧力を連続して測定するように、かつ/または
・0〜10barの圧力範囲を測定するように、かつ/または
・絶対圧を測定するように
形成されている、請求項1または2記載の真空弁。 - 前記圧力センサ(10,10’)は圧力測定用に、変形可能なダイヤフラムおよび/または圧電結晶および/または水晶共振器および/または圧電共振器を有している、請求項1から3までのいずれか1項記載の真空弁。
- ・前記圧力センサ(10,10’)は、当該真空弁(1)により規定されかつ外部環境から隔離された真空領域の外側に配置されている、かつ/または
・前記弁座は、構造的に当該真空弁(1)と結合された、当該真空弁(1)の構成部材により形成され、特に前記弁座は、当該真空弁(1)のケーシング(24)に形成されている、またはプロセスチャンバ、特にチャンバケーシングにより提供されている、請求項1から4までのいずれか1項記載の真空弁。 - 前記圧力センサ(10,10’)は、
・前記ピストン・シリンダユニット(8,8’)の少なくとも1つの入口圧力が測定可能であるように、特に2つの入口圧力が測定可能であるように、かつ/または
・前記シリンダ孔(9,9’)の少なくとも1つのチャンバ(11o,11u)、特に2つのチャンバ(11o,11u)内の圧力が測定可能であるように、
当該真空弁(1)内に配置されている、請求項1から5までのいずれか1項記載の真空弁。 - 当該真空弁(1)は、前記弁閉鎖部材(4)を2つの異なる、特に互いに実質的に直交する方向に変位させるために、2つのピストン・シリンダユニット(8,8’)を有しており、各ピストン・シリンダユニット(8,8’)は、それぞれ圧力測定用の、少なくとも1つの圧力センサ(10,10’)を有している、請求項1から6までのいずれか1項記載の真空弁。
- 当該真空弁(1)はさらに、前記弁閉鎖部材(4)および/または前記ピストン(13,13’)の位置を特に連続して測定するように形成された位置センサ(25)を有しており、特に、
・位置測定と圧力測定とは互いに制御可能であり、これにより、休止位置、特に前記開放位置(O)および/または前記閉鎖位置(G)から前記弁閉鎖部材(4)および/または前記ピストン(13,13’)が変位するために必要な圧力を決定することができるようになっており、かつ/または
・前記圧力センサ(10,10’)および前記位置センサ(25)は、圧力測定と位置測定の両方に基づき、前記弁閉鎖部材(4)および/または前記ピストン(13,13’)のそれぞれの運動が導出可能であるように形成されており、かつ/または
・前記圧力センサ(10,10’)および前記位置センサ(25)は、圧力測定および位置測定に基づき、力−変位特性線を作成することができるように、特にシール(23)が存在している場合には、前記シール(23)の力−変位特性線を作成することができるように形成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の真空弁。 - 当該真空弁(1)は、処理ユニット(18)を有しており、該処理ユニット(18)は、検出された圧力センサ測定信号を前記処理ユニット(18)により処理することができると共に、前記検出された圧力センサ測定信号に基づき当該真空弁(1)の状態情報が求められるように形成されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の真空弁。
- 前記状態情報は、前記弁閉鎖部材(4)および/または前記駆動ユニット(7,7’)の機械的かつ/または構造的な完全性に関して提供され、特に前記状態情報は、前記検出された圧力センサ測定信号に関する実際−目標比較により求められている、請求項9記載の真空弁。
- 予め規定された誤差値による前記状態情報の補正に基づき、当該真空弁(1)により制御されるプロセスの評価に関して出力信号が供給される、請求項9または10記載の真空弁。
- 真空弁(1)、特に真空摺動弁、揺動弁またはモノバルブを制御する方法であって、前記真空弁(1)は、体積流量または質量流量を制御しかつ/または流路を気密に遮断するように形成されており、前記真空弁(1)は、
・開口軸線(H)を定める弁開口(2)と該弁開口(2)を包囲している第1のシール面(3)とを有する弁座、
・前記第1のシール面(3)に対応する第2のシール面(6)を備え、該第2のシール面(6)の可変の位置は、弁閉鎖部材(4)のその時々の位置および向きにより決められている、体積流量または質量流量を制御しかつ/または流路を遮断するための弁閉鎖部材(4)、特に弁板、
・前記弁閉鎖部材(4)と連結されていて、少なくとも1つのピストン(13,13’)とシリンダ孔(9,9’)とを備えた少なくとも1つのピストン・シリンダユニット(8,8’)を有する、特に空圧式または電気空圧式の少なくとも1つの駆動ユニット(7,7’)を備えており、該駆動ユニット(7,7’)はさらに、前記ピストン(13,13’)の少なくとも一方の圧力作用面(F1,F2)に供給するための圧力媒体を有しており、前記駆動ユニット(7,7’)を介して、前記弁閉鎖部材(4)は、
−該弁閉鎖部材(4)と前記弁座とが互いに非接触状態にある開放位置(O)から、−特にシール(23)を介して前記第1のシール面(3)と前記第2のシール面(6)との間に前記開口軸線(H)に対して軸方向でシールする接触が生じ、これにより前記弁開口(2)が気密に閉鎖されている閉鎖位置(G)へ、
かつその逆に変位可能である、真空弁(1)、特に真空摺動弁、揺動弁またはモノバルブを制御する方法において、
当該方法の枠内で、特に連続して、前記圧力媒体の圧力を測定し、特に圧力に応じたデジタル出力信号または圧力に応じた出力電圧を、特に0ボルト〜10ボルトの範囲内で形成することを特徴とする、真空弁(1)、特に真空摺動弁、揺動弁またはモノバルブを制御する方法。 - 当該方法の枠内で、圧力測定に基づき、特に前記駆動ユニット(7,7’)の機械的かつ/または構造的な完全性に関する前記真空弁(1)の状態情報を求め、特に、
・検出された圧力測定信号に関する実際−目標比較により前記状態情報を求めかつ/または
・予め規定された誤差値を用いた前記状態情報の補正に基づき、前記真空弁(1)により制御されるプロセスの評価に関する出力信号を供給する、請求項12記載の方法。 - 当該方法の枠内で追加的に、圧力測定と結び付けられた、前記弁閉鎖部材(4)および/または前記ピストン(13,13’)の位置測定を行い、特に
・前記圧力測定および前記位置測定に基づき、前記開放位置(O)および/または前記閉鎖位置(G)から前記弁閉鎖部材(4)および/または前記ピストン(13,13’)が変位するために必要な圧力を決定し、かつ/または
・前記圧力測定と前記位置測定の両方に基づき、前記弁閉鎖部材(4)および/または前記ピストン(13,13’)の運動をそれぞれ導出し、場合により生じ得る不一致に関して、導出された両方の前記運動を比較し、かつ/または
・前記圧力測定および前記位置測定に基づき、力−変位特性線を作成し、特にシール(23)が存在する場合には、該シール(23)の力−変位特性線を作成する、請求項12または13記載の方法。 - 機械可読担体、特に請求項1記載の真空弁(1)の制御・処理ユニットに記憶されたプログラムコードまたは請求項12記載の方法を実施する電磁波により体現されるコンピュータデータ信号を有するコンピュータプログラム製品。
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