JP4897261B2 - 真空バルブ - Google Patents

Description

本発明は真空バルブに関し、特に、軸を有する弁開口とバルブシートを備えるバルブハウジングと、弁開口を開放する開放位置とバルブハウジングのバルブシートに接触して弁開口をシールする閉塞位置との間の移動方向を直線的に移動する弁プレートと、前記弁プレートに配設され弁プレートの移動する軸方向に移動する少なくとも一つの弁ロッドと、前記弁プレートの前面または前記バルブハウジングのバルブシートに配置される柔軟なシールリングと、前記バルブハウジングのバルブシートまたは前記弁プレートの前面に配置され、弁プレートの閉塞位置において前記シールリングが接触するシーリング面と、を有し、前記シーリング面とシールリングは移動方向に対して、弁プレートの移動方向に対して直角で且つ弁開口の軸に対して直角に延出する軸の回りに、傾斜する平行な面に配置される構成を有する真空バルブに関する。

シーリング面とシールリングが、弁開口の長手軸に直角に延出する軸の周りに、バルブプレートの移動方向に対して傾斜している平行な面に存在するバルブはウェッジ形ゲートバルブとして知られている。この種のバルブは流体用バルブとして用いられ、通常真空の用途には用いられない。この種の流体用バルブは、例えば、特許文献１に開示されている。他のウェッジ形ゲートバルブは、例えば特許文献２及び特許文献３により知られている。

しかしながら、エラストマーのシールを有するバルブスライドを備える真空バルブにおいては、バルブプレートが閉塞位置に移動したとき、シールがシーリング面に接触した瞬間から長手方向に対して横方向の荷重を受けないことが常に要求される。シールに作用するこの種の剪断ストレスは、シールの寿命に関して極めて不都合であると一般的に考えられている。

それゆえ、真空技術分野におけるバルブスライド構造は、通常、閉塞部材の閉塞する移動が、閉塞移動の最終段階において、バルブシートのシーリング面に少なくとも実質的に垂直に行われるように設計されている。

上述した形式のゲートバルブの従来における第１の実施形態においては、弁プレートは、バルブを閉塞する作動装置によって、最初、弁ポートに対向するがバルブシートからは離間した位置に至るまで移動方向に移動する。続いて、シーリング面に垂直に、即ち、弁ポートの軸の方向に移動が行われ、弁プレートがバルブシートの方へ移動する。この種のゲートバルブにおける閉塞移動の第２ステップは、種々の方法、例えばレバー機構、弁プレートと支持プレート間のウェッジ形間隙内を案内される回転体、チルト部材などにより行われる。閉塞移動の第２ステップにおいて弁ロッドの曲がりを避けるため、バルブシートからバルブハウジングの壁面に向かって同時に移動するカウンタープレートが設けられている。プレートバルブ又はスライドバルブの他の形式においては、閉塞移動の第２ステップは弁ロッドが支点周りに揺動することにより行われる。

バルブを閉塞するために、最初にバルブシートに対向するがバルブシートから離間した位置まで移動し、続いてシーリング面に略垂直にバルブシートに接触する上述した形式のゲートバルブまたはスライドバルブは、例えば特許文献４に知られている。バルブの閉塞状態において、シールリングの材料に作用する腐食性処理ガスからシールリングを保護するために、そしてシールリングが腐食性ガスの影響を受けにくくするためバルブ閉塞時のシールリングのストレスを減少させるため、このバルブにはプラスチック製の支持リングが、シールリングに付随して設けられている。この支持リングは、シールリングから見て、シールリングより弁ポートに近接して設けられ、真空バルブが閉塞状態のときシールリングに作用する押圧力を規制する。シールリングと支持リングの一体構造のほかに、シールリングと支持リングが分離している種々の構造も記載されている。

特許文献５もまたシールに対して垂直に配置され、シールリングを取り巻く支持リングに支持されたシールリングを開示している。弁プレートの周囲に立ち上がり部または突起を設け、突起が弁プレートと一体で、バルブの閉塞時に弁ポートの周囲に接触してシールリングの変形を規制することもまた知られている。

プレートバルブ又はスライドバルブの他の形式においては、弁プレートが直線的にバルブシートに移動するとき、エラストマー・シールに剪断ストレスが作用しないようにシーリング面とエラストマー・シールが配置される面が三次元に構成されている。このバルブプレートは開放位置と閉塞位置との間の全移動経路を直線的に移動する。シールに作用する力はシーリング面に略垂直なもののみか、或いはシールの長手方向の付随的な力の成分が作用する。従って、シールリングには剪断力は作用しない。この種の真空バルブは、例えば特許文献６に知られる。このバルブにおいては、シーリング面とシールリングは一つの平面内に存在せず、シールリングの一部は弁プレートの内方への移動方向を考慮した弁プレートの前端部に配置される。このスライドバルブは、比較的複雑な形状のシールリングを使用せねばならず、このシールリングは大きな公称幅の場合溝に挿入されたＯ−リングとして形成できず、弁プレートに加硫接合しなければならない。そのため、シールリングが損傷した場合、弁プレート全体を交換する必要がある。

冒頭に記載した形式の真空バルブは特許文献７に知られる。この弁プレートは互いにウェッジ形状に先細となる前面と背面を有し、閉じた円周状のシールリングが前面と背面にそれぞれ配置されている。大きな剪断荷重がシールリングに作用するのを防ぐため、作動部材によりバルブプレートに印加される閉塞力は極めて小さい。閉塞するとき、シールリングの実質的押圧力はなく弁プレートはバルブシートに僅かに接触するだけである。シールリングの押圧及びバルブの完全なシールは、バルブの両側の間に差圧が存在するときにのみ達成され、二つのシールリングの一方がシーリング面に押圧される。しかしながら、バルブの完全な閉塞（即ちシーリング）はこのような力の差異がなければ不可能である。
ＵＳ特許Ｎｏ．２１９４２６１ ＵＳ特許Ｎｏ．４５４８３８６ ＵＳ特許Ｎｏ．５０１３００９ ＵＳ特許Ｎｏ．６６２９６８２Ｂ２ ＵＳ特許Ｎｏ．３７２２８５２ ＵＳ特許Ｎｏ．４９２１２１３ ＵＳ特許Ｎｏ．６３６７７７０Ｂ１

本発明の主要な目的は、簡単な方法で構成できる真空バルブを提供するにある。本発明の他の目的は、弁プレートの直線的移動のみが要求される真空バルブを提供するにある。本発明の他の目的は、差圧が作用しなくとも完全に閉塞することのできる真空バルブを提供するにある。本発明の他の目的は、シールリングが簡単な方法で交換ができ、大きな公称幅と同様に小さな公称幅にも適応できる真空バルブを提供するにある。

本発明に係る真空バルブは、軸を有する弁開口とバルブシートとを備えるバルブハウジングと、前記弁開口を開放する開放位置と前記バルブハウジングの前記バルブシートに接触し前記弁開口を閉塞しシールする閉塞位置との間を移動方向に直線的に移動する弁プレートと、前記弁プレートに配設され前記弁プレートが移動する軸方向に移動可能な少なくとも一つの弁ロッドと、前記弁プレートの前面または前記バルブハウジングの前記バルブシートに配置されるフレキシブルなシールリングと、前記バルブハウジングの前記バルブシートまたは前記弁プレートの前面に配置され、前記弁プレートの閉塞位置において前記シールリングに接触するシーリング面と、前記弁プレートの前面で前記シールリングまたは前記シーリング面に隣り合って配置され、あるいは、前記バルブシートで前記シーリング面または前記シールリングに隣り合って配置される、少なくとも一つのスライドスペース部材とを備える真空バルブであって、前記シールリングと前記シーリング面は、前記移動方向に直角且つ前記弁開口の軸に直角に延出する軸線の周りで、前記弁プレートの移動方向に対して傾斜する平行な面に配置され、前記少なくとも一つのスライドスペース部材は、前記弁プレートが前記閉塞位置に達するまでの前記弁プレートの移動経路の最終段階で前記バルブを閉塞するとき、前記バルブハウジングに対する前記弁プレートの滑動ベアリングを形成し、前記弁プレートの閉塞位置において前記弁プレートを前記バルブハウジングから離間して維持し、前記シールリングの押圧を規制することを特徴とする。

本発明は、バルブを閉塞する最終的移動距離において、バルブハウジングに対する弁プレートの滑動ベアリングを形成し、弁プレートの閉塞位置において弁プレートをバルブハウジングから離間して維持し、シールリングの押圧を規制する少なくとも一つのスライドスペース部材を設けることにより、ウェッジ形ゲートバルブが有利に真空バルブを構成し得る、という洞察に基づいている。かかる方法により、真空バルブの開閉を頻繁に行う場合を除き、多くの用途に対して、真空バルブを閉塞するときの適切に低いシールリングの損傷と充分に低レベルの粒子発生を達成できる。この点に関しては、少なくとも一つのスライドスペース部材がバルブハウジングを滑動する閉塞移動の最終段階は、構成部品の弾性、特にスライドスペース部材とバルブハウジングの弾性により、また、弁プレートの中央位置からの偏位によりその長さが変化する。

シールリングとしては、交換が容易な溝に挿入されたＯ−リングが好適に使用できる。それほど好ましいことではないが加硫により固着されたシールリングの使用も考えられ可能である。

シーリング面及びシールリングの面の弁プレートの移動方向に対する傾斜は１°から４５°の範囲であり、特に４°から１０°の範囲が好ましい。

本発明に係るバルブは、簡単でそのため全体として経済的に製造できる。メンテナンスも簡単にできる。本発明の好ましい実施形態においては、シールリングまたはシーリング面の周方向に互いに離間した少なくとも二つのスライドスペース部材からなる。これら各スライドスペース部材はシールリングの周長より実質的に短い長さを有する。これに関連して、すべてのスライドスペース部材の位置はその全長に亘って、移動方向に平行に延出し弁プレートあるいはバルブハウジングの開口の中央を通る軸線からの距離が、軸線から最も離れたシールリングからの距離より大きいことが有利である。これにより、スライドスペース部材の結果として、バルブを開閉するときにシーリング面やシールリング（弁プレートが中央位置から偏位したとき）に摩擦キズが生ずることがない。

有利な変更した構成においては、スライドスペース部材は弁プレートまたはバルブハウジングに設けられた凹所に固定結合手段により固定され、そのため簡単に交換可能である。

本発明の他の利点及び詳細を図に示した好ましい本発明の実施例を参照して以下に記載する。本発明の更なる目的も以下の記載から理解できよう。

本発明に係る真空バルブの実施例を図１〜図１３に示す。真空バルブは軸３を有する弁開口２を備えるバルブハウジング１からなる。弁プレート４はバルブハウジング１の内部を直線的に移動するように装着される。そのため弁プレート４は概略的に示す作動デバイス６によってその長軸方向に直線的に移動する弁ロッド５に配設される。作動デバイス（アクチュエータ）６は、例えば、空気ピストン−シリンダ・ユニットによって構成することができる。例えば、電気モータを備える作動デバイスも使用することができる。弁ロッド５を長軸方向に移動するのに適する作動デバイスは知られており、本発明の範疇において詳細を記述する必要はない。

弁ロッド５及び弁プレート４の移動は作動デバイスにより一つの直線的移動方向７だけに行われればよい。この移動方向７は、例えば、図３に矢印で示される。

柔軟なプラスチック（即ち、エラストマー）からなるシールリング８が弁プレート４に配設される。シールリングに適切な材料は、例えば、バイトン（登録商標Ｖｉｔｏｎ）である。弁プレート４には環状溝９が配設され、シールリング８がＯ−リング状に形成されて環状溝９に挿入される。弁プレート４のシールリング８が配設される側は、本発明の構成においては、弁プレートの前面とする。弁プレート４の反対側は背面という。これに対応して、弁プレート４の前面及び背面に位置するバルブハウジング１の壁面１０、１１を前壁面１０、後壁面１１という。

バルブハウジング１は室空間１２を取り囲み、室空間１２には弁プレート４が配置される。室空間１２はその前後を前壁１０、後壁１１により、側面を追加の壁面１３、１４により画成される。壁面１０、１１には、互いに流入し、共に弁開口２を形成する開口部が形成されている。更に、概略的にしか示していないフランジ１５、１６が壁面１０、１１に配設され、真空バルブはこのフランジ１５、１６により真空システム、例えば真空室や真空ポンプ、の一部分に接続することができる。

本実施例においては、弁プレート４は、プレート１７と金属リングにより形成され、金属リング内側の開口部を薄いプレート１７により閉鎖する。弁プレート４はまた、一体形成とすることもできる。

本実施例においては、弁プレート４は弁ロッド５に結合ネジ１８により取り付けられている。結合ネジ１８は弁プレート４のリングの孔を貫通し、弁ロッド５の前端の内ネジに螺着される。シール４４（図９参照）が結合ネジ１８と弁プレート４との間に配置されて、結合ネジ１８を弁プレート４に対してシールする。弁ロッド５は真空領域の外に導出される。かかる目的のため、ベローズ又はダイアフラム・ベローズが真空的密な直線的貫通導出手段として装着され、その一端を弁プレート４に真空的密にシール２０により結合され、他端は接続プレート２１に溶接又は溶着される。接続プレート２１はバルブハウジング１の接続フランジ２３にシール２２により真空的密に結合される。かかる目的のため、ネジ２４は固着プレート２５及び接続プレート２１の孔を貫通し、接続フランジ２３のネジ孔に螺着され、接続プレート２１は接続フランジ２３の収納溝に挿入されたシール２２に押圧される。シール２０、２２及び４４はＯ−リング状にエラストマーにより形成され
ている。更に、作動デバイス６が固着プレート２５に固定される。

シール２０、２２及び４４はメタルシールとして構成することもできる。

弁ロッド５の直線的貫通導出手段は他の方法を用いてもよく、例えば、バルブハウジングの対応する収納溝に装着され、弁ロッド５の外周に接触して滑動可能な一又は複数のシールリングに構成することもできる。直線的貫通導出手段としては種々の形式が知られている。

図１は部分的に開放した状態の真空バルブを示す。弁開口２を完全に開放する開放状態とするためには、弁プレート４はバルブハウジング１の室空間１２内の領域を更に弁開口２から離れて作動デバイス６の方向へ引き戻される。

図２、３及び図１１、１２は弁プレート４が閉塞位置にあるバルブの閉塞状態を示す。弁プレート４は、閉塞位置において、バルブハウジング１のバルブシート２６に接触する。バルブシート２６は前壁１０の開口部を囲繞する壁面１０の領域に形成される。閉塞位置において弁プレート４のシールリング８が接触するシーリング面２７はバルブシート２６に配置される。

シールリング８及びシーリング面２７は平行な面２８、２９に配設される（図１３参照）。この平行な面２８、２９は移動方向７に対して角度３０を以って傾斜している。各面２８、２９は、移動方向７に直角で且つ弁開口の軸３に直角に延出する、図２に破線で示された軸線３１の周りに、移動方向に対して傾斜している。面２８、２９の移動方向に対する傾斜または角度３０は１°〜４５°の範囲であり、特に、４°から１０°の範囲の値が好ましい。

かかる意味において、この真空バルブはウェッジ形ゲートバルブと称することができる。弁プレート４の前面はシールリング８と同じ傾斜であり、即ち、面２８、２９と平行である。本実施例においては、弁プレート４の背面及び弁プレートの背面に対向して位置するバルブハウジング１の後壁面１１も弁プレートの前面に対し、またシーリング面２７を有するバルブハウジング１の前壁面１０に対して反対の方向に傾斜している（いずれの場合も軸３１に平行な軸の周りに傾斜している）。傾斜角度は角度３０で示した範囲とすることができる。傾斜角度は角度３０と同じ角度にすることが好ましい。したがって、側面（図１３）あるいはＡ−Ａ線に沿った中央断面を考慮すると、弁プレート４及びバルブハウジング１の壁面１０、１１はウェッジ形を示す。

スライドスペース部材３２が弁プレート４の前面にシールリング８に隣り合って配置されている。弁プレート４の開放位置において、これらスライドスペース部材３２はシールリング８が突出するほどには弁プレート４の面を超えて突出しない（図６参照）。この差は図６にｄで示している。図に示す本実施例において、スライドスペース部材３２は弁プレート４とは別体の挿入部品として形成され、弁プレート４の溝状凹所３３に挿入されて結合されている。凹所３３はその側壁にアンダーカット部が形成される段部を有し、アンダーカット部の内面にスライドスペース部材３２の固定用突起３４が係合する。固定用突起３４の弾性を確保するため、スライドスペース部材３２には底面から延出する複数のノッチ３５が設けられる。このように、スライドスペース部材３２は係合により凹所３３に固定される。スライドスペース部材３２を弁プレート４に結合するための方法は、例えばネジ止めなどの異なる方法も考えられ可能である。

バルブを閉塞するとき、スライドスペース部材３２は移動経路の最終段階に沿って弁プレート４が閉塞位置に達するまでバルブハウジング１に対して弁プレート４の滑動ベアリングとして作用し、これらスライドスペース部材３２は前壁面１０の内面を滑動する。弁プレート４の閉塞位置において、スライドスペース部材３２は弁プレート４を前壁面１０に接触する間バルブハウジング１から離間して維持する。このことにより弁プレート４の閉塞状態におけるシールリング８の圧縮が規制される。スライドスペース部材３２は弁プレート４の面に対して垂直方向には実質的に剛性であり、弁プレート４の閉塞時の変形は変形しない状態と比較して略距離ｄより小さい。そのためシールリング８は略距離ｄに相当する変形経路により圧縮される。（図６）
図に示す実施例においては、二つのスライドスペース部材３２が弁プレート４の両サイドに、シールリング８の径方向外側に配置されている。２つのスライドスペース部材３２は、移動方向７に平行に延出し、前面から見て弁プレート４の中央を走る軸３６からシールリング８の最も離れた位置３７より離れた位置にある（図４参照）。スライドスペース部材３２と前壁面１０との間の接触領域がシーリング面２７の両サイドとなるため、スライドスペース部材３２によりシーリング面２７に摩擦キズをつけることを防止できる。

バルブハウジング１の前壁面１０の内面に突起３８が配設されている。これら突起３８は前壁面１０の、スライドスペース部材３２が閉塞位置に達する前に越えて移動する領域に配置される。バルブを閉塞するとき、弁プレート４が弁開口２の軸３の方向からみて中央位置から偏寄し、中央位置に対して壁面１０の方向に変位する場合、例えば、バルブが水平に装着されバルブ前面が下方を向く場合は、バルブを閉塞するときスライドスペース部材３２は突起３８を越えてスライドする。そのため、弁プレート４はバルブハウジング１の壁面１０から離れて維持される。これにより、シールリング８が前壁面１０の開口縁部に衝突するのを防止する。突起３８はスライドスペース部材３２が当接する相応の傾斜面を有している。バルブの閉塞状態においては、突起３８は移動方向７から見てスライドスペース部材３２に隣り合う弁プレート４の前面の凹部３９に収容される。

突起３８と同一構造の突起４０が突起３８と対向する位置に配設される。したがって、バルブは対称な構造となり、バルブを組み立てる際に弁プレートをバルブハウジングに組み付けるときに方向を配慮する必要がない（組み付け方向を互いに１８０°換えることが可能である）。

スライド部材４１が弁プレート４の背面に配置される。スライド部材４１は、スライドスペース部材３８と同様、弁プレート４の表面から突出し、バルブを閉塞するとき、弁プレートが閉塞位置に達する前の移動経路の最終段階において、バルブハウジング１に対する弁プレート４の滑動ベアリングとして作用する。スライド部材４１は好ましくはスライドスペース部材３２と同一に構成され、凹部３９と同一の弁プレート４の背面の凹部４２に収容される。図に示す実施例においては、４個のスライド部材４１は、移動方向７に平行に延出し且つ弁プレート４の中央を通る軸３６に対して対称に配置されている。軸３６からの距離はスライドスペース部材３２の距離より小さい。そのため、突起４０を越えて移動することはなく通過をガイドする、即ち、突起４０はスライド部材４１に対し影響を及ぼすことはない。

スライド部材４１は、スライドスペース部材３２と同様、好ましくは比較的低弾性である。スライドスペース部材３２が壁面１０において越えて滑動する部分とスライド部材４１が壁面１１において滑動する部分は一方では所定の偏位により、他方では弾性の程度及びその部分の遊びにより決定される。この部分は非常に短く、３ｍｍ以下にすることも可能である。

スライドスペース部材３２及び／又はスライド部材４１の壁面１０、１１をそれぞれ滑動する外面は好ましくは良好な滑動特性を有する。この滑動特性はスライドスペース部材３２及びスライド部材４１の材料により、または相応する滑動コーティングにより得ることができる。スライドスペース部材３２及び／又はスライド部材４１は好ましくは比較的低弾性のプラストマー、例えば滑性付与のため変性されたＰＥＥＫ（登録商標）からなる。金属を使用することも考えられ可能であり、特にプラスティックコーティングを有するもの、例えばテフロン（登録商標）コーティングがこの目的のために適している。

スライドスペース部材３２及び／又はスライド部材４１の摩擦係数μは０．０５〜０．４０の範囲にあることが望ましい。

真空バルブは作動デバイス６による弁ロッド５の軸方向の変位によりその開放位置から閉塞が進行する。弁プレート４が閉塞位置に到達する直前、シールリング８は最初シーリング面２７に接触し、バルブが閉塞し続けるとシーリング面に沿って滑動する。その直後にスライドスペース部材３２及びスライド部材４１が壁面１０、１１に接触し、弁プレート４は中央に位置されスライドガイドに沿って閉塞位置に移動する。閉塞位置において、シールリング８の圧縮はスライドスペース部材３２によるバルブハウジング１からの弁プレート４の距離により所定の値に規制される。

上記のごとく、少なくとも２つのスライドスペース部材３２があり、その長さはいずれの場合もシールリング８の周長より実質的に短い。スライドスペース部材３２の長さはシールリング８の長さの１／１０より短いことが好ましい。それほど好ましいわけではないが、シールリングの周りの半分以上をシールリングに沿って滑動する一つのスライドスペース部材にすることも考えられ可能である。この種の単一のスライド部材４１を備えることも可能である。

図に示す実施例においては、スライドスペース部材３２は弁プレート４に配置されている。原理的にはこれらのスライドスペ−ス部材３２をバルブハウジング１に配置し、バルブ閉塞時にシールリング８に隣接する領域において弁プレート４の面に接触するようにすることもできる。この場合、突起３８は弁プレート４に配置され、弁プレート４の閉塞位置において突起３８を収容する凹部３９はバルブハウジング１に配置される。

スライド部材４１もバルブハウジング１に配置することが可能であり、バルブ閉塞時に弁プレート４の背面に接触する。

図に示す実施例においては、シールリング８は弁プレート４に配置され、協働するシーリング面２７がバルブハウジング１のバルブシート２６に配置されている。これに代えて、シールリングをバルブシートに配置し、シーリング面を弁プレートに配置することも可能である。スライドスペース部材をバルブハウジングと同様に弁プレートに配置することも考えられ可能である。

図に示す実施例においては、スライドスペース部材３２は弁プレート４（あるいはバルブハウジング１）に結合された別部材となっている。これに代えて、弁プレート４またはバルブハウジング１と一体の構造とすることも、望ましいわけではないが、考えられ可能である。スライド部材４１についても同じことが言える。

図に示す実施例においては、弁プレート４は金属製である。プラスチック例えばＰＥＥＫ（登録商標）で作ることも可能であり、プラスチックのコーティングを施すことも考えられ可能である。

本発明の変更した実施形態を図１４に示す。この実施形態は弁プレート４の背面にスライド部材を配置せず、この背面がウェッジ形を有していない点が図１〜図１３に示す実施形態とは異なる。ローラ４３が弁プレート４の背面に回転可能に支持されている。バルブを閉塞するときの弁プレート４が閉塞位置に達する前の移動経路における最終移動段階において、ローラ４３がバルブハウジング１の壁面１１に接触し、壁面１１を転動する。この領域において、壁面１１は壁面１０方向に斜行する傾斜部分を備えている。このローラ４３は弁プレート４に、好ましくは弁開口２の両側に、回転可能に支持されている。

図１５，１６及び１７は本発明の真空バルブにおいて使用されるシールリング８の好ましい溝９（図１５）を従来知られた溝４５、４６（図１６、１７）と対比して並置して示す。図１７は通常バチ形溝として知られる溝４６のシールリング８を挿入した状態の断面を示す。シールリング８は溝の外縁４７，４８で絞られることが判る。バルブの閉塞時に、剪断力の作用によりシールリング８が溝４６内で幾分回転するとき、外縁４７、４８間の絞りのためシールリング８の完全な緩和はもはや不可能である。

図１６は断面が円形セグメントの形状に形成された従来の円形溝状のシールリング８の溝４５を示す。円の直径はシールリング８の直径より大きい。そのため、シールリング８は外縁４７、４８の領域において自由であり、バルブが開放されたとき再度完全に緩和される。しかしながら、この溝４５はシールリング８が完全に溝内に圧入されず、溝４５は前以て完全に充満し、シールリング８が更に圧入されることを妨げるという欠点を有する。そのため本発明に関して溝４５を用いるときは、スライドスペース部材３２を効果的にするため種々の公差を正確に考慮しなければならない。

図１５に示す本発明に関して使用することが望ましい溝においては、シールリング８は外縁４７，４８に対して緩和状態において遊びを有している。シールリング８が溝９の中央に配置されたとき、図１５に示すように、側壁４９、５０は底部５１に至る全領域に亘ってシールリングから距離を有しており、この距離は外縁４７、４８の近傍で最小であり、溝の底面に向かって増加している。このように溝を構成するとシールリング８は完全に溝内に圧入される（もはや弁プレート４の外面を超えて突出していない）。更に、弁プレート４が開放のときは、シールリング８は再び完全に緩和される。

既に述べた本発明の有利な点に加えて、本発明は以下の有利な特徴を有する。金属対金属の接触、特に接触した金属部材の相対移動が防止できる。真空中に位置する部材の表面は全体として比較的小さく維持できる。この真空バルブは両方向の差圧に対して抗するように構成できる。この真空バルブは１バールの差圧においても開放できるように構成することができる。この真空バルブは小さな公称気圧にも制限されない、例えば４００ｍｍの公称気圧用にも構成できる。

以上本発明は断面円形の弁プレートを参照して述べてきたが、本発明は種々の外形形状を有する弁プレート、例えば、前面から見て正方形や長方形の弁プレート、をも使用することができる。弁プレートには一つまたはそれ以上の弁ロッド５を配設してもよい。以上の記載に従って、本発明の技術範囲はここに示した実施例に限定されるものではなく、付属する請求範囲を参照して可能な均等物の範囲とともに確定されるべきである。

以上の記述や図面は本発明を開示するものではあるが、当技術分野の技術者にとっては本発明の範囲や思想から離脱することなく種々の変更案が実施できることは自明である。

本発明に係る真空バルブの部分的開放状態における斜視図である。 図１の真空バルブの閉塞状態における正面図である。 図２のＡ−Ａに沿った断面図である。 弁プレートの正面図である。 図４のＣ−Ｃに沿った断面図である。 図５のＥ部分の詳細を示す断面図である。 弁プレートの背面からの正面図である。 図７のＤ−Ｄに沿った断面図である。 真空バルブの構成部品を示すため分解して展開した斜視図である。 弁プレートの端部領域を示す図９の部分拡大図である。 図２のＦ方向から見た真空バルブの平面図である。弁プレートを破線で示す。 図１１のＢ−Ｂに沿った断面図である。 図２のＡ−Ａに沿ったバルブハウジングの一部断面図で、弁プレートが閉塞位置近傍にある状態を示す。 図１３に対応する他の実施例を示す断面図である。 シールリングの溝の好ましい例を示す概略断面図である。 シールリングの溝の従来例を示す概略断面図である。 シールリングの溝の他の従来例を示す概略断面図である。

１ バルブハウジング、２ 弁開口、３ 弁開口の軸、４ 弁プレート、５ 弁ロッド、６ 作動デバイス、７ 移動方向、８ シールリング、９ 溝、１０，１１，１３，１４ 壁面、１２ 室空間、１５，１６ フランジ、１８ 結合ネジ、１９ ダイアフラム・ベローズ、２０，２２，４４ シール、２１ 接続プレート、２４ ネジ、２５ 固着プレート、２６ バルブシート、２７ シーリング面、２８，２９ 平面、３０ 角度、３１ 軸、３２ スライドスペース部材、３３ 凹所、３４ 固定用突起、３５ ノッチ、３６ 軸、３８，４０ 突起、３９，４２ 凹部、４１ スライド部材、４３ ローラ、４５，４６ 溝、４７，４８ 溝の外縁、４９，５０ 溝の側壁、５１ 溝の底部。

Claims (29)

1. 軸を有する弁開口とバルブシートとを備えるバルブハウジングと、
   前記弁開口を開放する開放位置と前記バルブハウジングの前記バルブシートに接触し前記弁開口を閉塞しシールする閉塞位置との間を移動方向に直線的に移動する弁プレートと、
   前記弁プレートに配設され前記弁プレートが移動する軸方向に移動可能な少なくとも一つの弁ロッドと、
   前記弁プレートの前面または前記バルブハウジングの前記バルブシートに配置されるフレキシブルなシールリングと、
   前記バルブハウジングの前記バルブシートまたは前記弁プレートの前面に配置され、前記弁プレートの閉塞位置において前記シールリングに接触するシーリング面と、
   前記弁プレートの前面で前記シールリングまたは前記シーリング面に隣り合って配置され、あるいは、前記バルブシートで前記シーリング面または前記シールリングに隣り合って配置され、前記シールリングまたは前記シーリング面の周方向に互いに離間した少なくとも二つのスライドスペース部材とを備える真空バルブであって、
   前記シールリングと前記シーリング面は、前記移動方向に直角且つ前記弁開口の軸に直角に延出する軸線の周りで、前記弁プレートの前記移動方向に対して傾斜する平行な面に配置され、
   前記スライドスペース部材は、
   前記移動方向に平行に延出し前記弁プレートの中央を通る軸線からの距離が前記弁プレートの軸線から最も離れた前記シールリングの位置までの距離より大きく、
   前記弁プレートが前記閉塞位置に達するまでの前記弁プレートの移動経路の最終段階で前記バルブを閉塞するとき、前記バルブハウジングに対する前記弁プレートの滑動ベアリングを形成し、前記弁プレートの閉塞位置において前記弁プレートを前記バルブハウジングから離間して維持し、前記シールリングの押圧を規制することを特徴とする真空バルブ。
2. 前記スライドスペース部材は、前記シールリングの周長より短い長さを有することを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
3. 前記スライドスペース部材の長さは、前記シールリングの周長の１／１０以下の長さであることを特徴とする請求項２記載の真空バルブ。
4. 前記スライドスペース部材は、前記シールリングまたは前記シーリング面の径方向外方に位置する前記弁プレートまたは前記バルブシートの領域に配置されることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
5. 前記スライドスペース部材は、前記弁プレートの前面に配置され、前記弁プレートの閉塞位置において前記バルブハウジングの内側表面に接触することを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
6. 前記弁プレートが閉塞位置に達する前に前記スライドスペース部材が通過する前記バルブハウジングの内側表面の領域に突起が配設され、
   前記突起は、前記弁プレートを前記バルブシートから離間して維持するために前記スライドスペース部材と協働し、前記弁プレートの閉塞位置において前記スライドスペース部材に隣接することを特徴とする請求項５記載の真空バルブ。
7. 前記突起は、前記弁プレートの閉塞位置において前記弁プレートに形成された凹部内に位置することを特徴とする請求項６記載の真空バルブ。
8. 前記スライドスペース部材は、前記バルブハウジングの前記バルブシートに配設され、前記弁プレートの閉塞位置において前記弁プレートの前面に接触することを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
9. 前記弁プレートが閉塞位置に達する前に前記スライドスペース部材が通過する前記弁プレートの前面の領域に突起が配設され、
   前記突起は、前記弁プレートを前記バルブシートから離間して維持するために前記スライドスペース部材と協働し、前記弁プレートの閉塞位置において前記スライドスペース部材に隣接することを特徴とする請求項８記載の真空バルブ。
10. 前記弁プレートに配設された突起は、前記弁プレートの閉塞位置において前記バルブシートに形成された凹部内に位置することを特徴とする請求項９記載の真空バルブ。
11. 前記スライドスペース部材は、前記弁プレートまたは前記バルブシートの前面に形成された凹所に配置される別体の部品として構成されていることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
12. 前記スライドスペース部材は、前記凹所に固定結合手段により固定されることを特徴とする請求項１１記載の真空バルブ。
13. 前記スライドスペース部材は、良好な滑り特性を有する外面を備えることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
14. 前記スライドスペース部材は、前記弁プレートの面に対して垂直な方向に剛性であるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
15. 前記スライドスペース部材はプラスチックからなることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
16. 前記真空バルブは、前記バルブシートから離れた前記弁プレートの背面に、または前記弁プレートの閉塞位置において前記弁プレートの前記背面に対面する前記バルブハウジングの壁面に、配設された少なくとも一つのスライド部材を有し、
    前記少なくとも一つのスライド部材は、前記弁プレートが閉塞位置に達するまでの前記弁プレートの移動経路の最終段階において前記バルブを閉塞するとき、前記バルブハウジングに対する前記弁プレートの滑動ベアリングを形成することを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
17. 前記少なくとも一つのスライド部材は、前記弁プレートまたは前記壁面の開口部の周方向に互いに離間した少なくとも二つのスライド部材からなることを特徴とする請求項１６記載の真空バルブ。
18. 前記スライド部材は、前記シールリングの周長よりも短い長さを有することを特徴とする請求項１７記載の真空バルブ。
19. 前記少なくとも一つのスライド部材は、前記弁プレートの前記背面または前記バルブハウジングの前記壁面に形成された凹部に配設された別体の部品として構成されていていることを特徴とする請求項１６記載の真空バルブ。
20. 前記スライド部材は、前記凹部に固定結合手段により固定されることを特徴とする請求項１９記載の真空バルブ。
21. 前記少なくとも一つのスライド部材はプラスチックからなることを特徴とする請求項１６記載の真空バルブ。
22. 前記弁プレートの背面は、前記弁プレートの移動方向に直角且つ前記弁開口の軸に直角に延出する軸線の周りで、前記移動方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１６記載の真空バルブ。
23. 前記弁プレートの背面に少なくとも一つのローラが回転可能に支持され、
    前記弁プレートの移動経路における閉塞位置に達する前の最終段階において前記バルブが閉塞するとき、前記少なくとも一つのローラは前記バルブハウジングを転動することを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
24. 前記バルブハウジングは弁開口を形成する整合した開口を有する前壁面と後壁面とを備え、前記弁プレートが前記前壁面と前記後壁面の間の室空間に配置されることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
25. 前記少なくとも一つの弁ロッドは、直線的貫通導出手段により前記室空間より外部に案内されていることを特徴とする請求項２４記載の真空バルブ。
26. 前記シールリングは、前記弁プレートの前面または前記バルブシートに配設された環状溝に配置されたＯ−リングによって形成されていることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
27. 前記シールリングは、前記シールリングの中央位置における断面において、前記環状溝の底部に至る全周に亘って前記環状溝の側壁から離間し、
    前記側壁間の距離は前記環状溝の外縁またはその近傍で最小値であり、前記環状溝の底部に向かって増加することを特徴とする請求項２６記載の真空バルブ。
28. 前記シーリング面及び前記シールリングが配置される面の傾斜は、前記弁プレートの移動方向に対して１°から４５°の範囲であることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ。
29. 前記傾斜は、４°から１０°の範囲であることを特徴とする請求項２８記載の真空バルブ。

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