JP5511677B2 - 真空バルブ - Google Patents

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Description

本発明は、真空バルブに関する。
プレートバルブの技術において、バルブ開口部が、当該バルブ開口部を取り囲むバルブシートに押し付けられるバルブプレートによって閉塞される、さまざまな構成の真空バルブが知られている。弾性素材からなるシール部材に強い力をかけないため、バルブプレートの閉動作が２段階で行われることが知られている。閉軌道のうち当該閉軌道の大部分を占める最初の部分において、バルブプレートがバルブ開口部を開放する開位置から、バルブ開口部を覆う一方でバルブシートから離れている中間位置に動かされる。閉軌道のうち最後の部分において、バルブプレートが中間位置から、バルブプレートがバルブシートに押し付けられてバルブ開口部が密閉される閉位置に動かされる。
スライドバルブの技術によれば、少なくとも１つのアクチュエータにより動かされるキャリアプレートと、バルブプレートとの間に設けられている機械的要素により、バルブプレートの当該２段階の動作が実現される。当該機械的要素は、バルブプレートおよびキャリアプレートの間の楔形の間隙にしたがって案内されるロール体、当該２つのプレートの間の梃子機構または傾動機構であってもよい。第２の動作過程に際してバルブロッドの曲がりを回避または制限するため、キャリアプレートまたは間隔を広げるために用いられる機械的要素によって同様にキャリアプレートに連結されているサポートプレートが、バルブハウジングのうちバルブシートに対向する壁部に支持される。前述の揺動バルブは先行技術文献に開示されている（特許文献１〜４参照）。
また、バルブロッドに対して垂直な軸回りにバルブロッドを回動させることによって閉動作の第２段階が実現されうる。バルブロッドの回動はたとえば溝つきリンク案内装置（特許文献５参照）または固有のアクチュエータによって実現される（特許文献６〜８参照）。
さらに、少なくとも１つのアクチュエータによってバルブプレートがキャリアプレートに対して変位可能であり、キャリアプレートが少なくとも１つのアクチュエータによって閉軌道の第１部分にしたがって変位可能である場合、閉動作の第２段階が実行されうることが知られている。前述の真空バルブは先行技術文献に開示されている（特許文献９および１０参照）。
バルブプレートが最初の段階で直線的ではなく小さな曲線に沿って揺動されるいわゆる揺動バルブが知られている（特許文献１１参照）。バルブシートに対するバルブプレートの十分な押圧力を実現するため、バルブハウジングにおいて移動可能であってバルブプレートをバルブシートに押し付ける押圧ロッドが設けられている。押圧ロッドがバルブプレートに設けられ、ハウジングを支持する揺動バルブが提案されている（特許文献１２参照）。
他の種類のプレートバルブまたはスライドバルブによれば、シール面およびシールリングが３次元的に構成され、バルブプレートが直線的にバルブシートに向かって動く際に、エラストマーのシール部材に負荷がかからない。バルブプレートは閉軌道にしたがって開位置から閉位置まで直線的に動かされる。前述のようなバルブは先行技術文献に開示されている（特許文献１３参照）。
相互に独立して動作可能な２つの閉塞体が共通のバルブハウジングに設けられ、第１バルブ開口部が第１閉塞体により密封され、第２バルブ開口部が第２閉塞体により密封される構成が知られている。
バルブプレートが閉動作の開始段階においてバルブシートの面に対して平行に動かされ、閉動作の終了段階においてバルブシートに対してほぼ垂直に動かされて当該バルブシートに押し付けられるようなプレートバルブはＬバルブと呼ばれている。閉動作の終了段階において、開始段階の変位方向およびバルブシートの面に対して斜めに変位する構成はＪバルブと呼ばれている。
米国特許公報 ＵＳ４５６０１４１Ａ 独国特許公報 ＤＥ３２０９２１７Ｃ２ 独国特許公報 ＤＥ３２２４３８７Ｃ２ 米国特許公報 ＵＳ３１８５４３５Ａ 米国特許公報 ＵＳ７００６４３３Ｂ２ 米国特許公報 ＵＳ７０５９５８３Ｂ２ 米国特許公報 ＵＳ６３９０４４８Ｂ１ 独国特許公開公報 ＤＥ１９６３３７９８Ａ１ 米国特許公報 ＵＳ６０５６２６６ 米国特許公報 ＵＳ６８９９３１６Ｂ２ 米国特許公報 ＵＳ６７７６３９４Ｂ２ 米国特許公開公報 ＵＳ２００７／０２２８３１４Ａ１ 米国特許公報 ＵＳ４９２１２１３
本発明は、特に長手のまたはスリット形状のバルブ開口部のための、簡単な構造を有する真空バルブを提供することを課題とする。
本発明は、バルブ開口部および前記バルブ開口部を取り囲むバルブシートを有する壁部と、閉軌道にしたがって前記バルブ開口部が開放されている開位置から、前記バルブ開口部を閉塞する閉位置まで変位可能であって、前記閉位置において前記バルブシートのシール面に対して押し付けられるシールリングまたは前記閉位置において前記バルブシートのシールリングが押し付けられるシール面を有するバルブプレートとを備えている真空バルブであって、前記真空バルブの閉塞に際して、前記バルブプレートが前記開位置から前記閉軌道の主要部分を通じて、前記バルブプレートに対して平行かつ前記シール面または前記バルブシートの前記シールリングの平面に対して平行な主要閉方向に動かされ、前記閉軌道の前記主要部分に続いて、前記バルブプレートに対して傾斜している（所定の角度を有する）とともに前記シール面または前記バルブシートの前記シールリングの前記平面に対して傾斜している前記閉軌道の終端部分を通じて動かされる真空バルブに関する。
前記課題を解決するための本発明の真空バルブは、前記バルブプレートに設けられている案内要素と相互作用して、前記閉軌道の前記終端部分を通じて前記バルブプレートを案内する少なくとも１つの案内要素が前記壁部に設けられ、前記シール面または前記バルブシートの前記シールリングの平面に対して傾斜している案内面によって、前記閉軌道の前記終端部分を通じて前記バルブプレートが案内され、前記バルブプレートの案内要素または前記壁部に設けられている案内要素に、当該案内面のうち少なくとも１つが設けられていることを特徴とする。
バルブプレートを閉軌道の終端部分を通じて、バルブ開口部を有する壁部に案内する少なくとも１つの案内要素が設けられることにより、簡単かつコンパクトな構造が実現されうる。バルブプレートをバルブシートに押圧する力が、バルブ開口部を有する壁部から直接的に作用するので、特に長手のまたはスリット形状のバルブ開口部にとって有利である（バルブシートの他方側の順応性または柔軟性は、バルブ開口部の長手方向にわたるバルブプレートのバルブシートに対する均等な力での押し付けに影響しない。）。
本発明の有利な実施態様において、（主要閉方向に関して）バルブ開口部の前方および後方に、バルブプレートの案内要素と相互作用するとともに、閉軌道の終端部分を通じてバルブプレートの閉動作を案内する案内要素が壁部に設けられている。それぞれが相互作用する２つの案内要素のうち少なくとも一方は、バルブプレートに対して傾斜しているシール面またはシールリングの平面に対して傾斜している案内面を有している（この案内面はシール面またはバルブシートのシールリングの平面に対して平行ではない。）。案内面は一定の傾斜角を有する傾斜面であってもよい。この傾斜角は一定ではなく変化していてもよい。（主要閉方向に関して）バルブ開口部の後方において壁部に設けられている少なくとも１つの案内要素の代わりに、バルブ開口部を有する壁部から起立している真空バルブの側壁部に少なくとも１つの案内要素が設けられていてもよい。
本発明の可能な実施態様において、（主要閉方向に関して）バルブ開口部の前方において壁部の突出部または壁部に取り付けられている突出部がバルブプレートの凹部に突き出されてもよい。この場合、壁部の突出部または壁部に取り付けられている突出部および凹部は、必要に応じて連結して案内ロール等の部材と相互作用し、閉軌道の最終部分を通じてバルブ皿（バルブプレート）を案内するための案内要素を構成する。
本発明の他の実施態様において、バルブプレートの突出部またはバルブプレートに取り付けられている突出部が、（主要閉方向に関して）バルブ開口部の前方において壁部に設けられている凹部に突き出される。この場合、バルブプレートの突出部またはバルブプレートに取り付けられている突出部および凹部は、必要に応じて共に案内ロール等の部材と相互作用し、閉軌道の最終部分を通じてバルブプレートを案内するための案内要素を構成する。
（主要閉方向に関して）バルブ開口部の後方で壁部に固定された少なくとも１つの案内要素は、壁部の突出部、壁部に取り付けられている突出部、壁部から起立している側壁部に設けられている凹部、側壁部の突出部または側壁部に取り付けられている突出部により構成されている。
本発明の一実施態様において、バルブプレートは真空バルブの唯一の閉塞体を構成する。本発明のさらなる実施態様において、第１壁部の第１バルブ開口部を閉塞する第１閉塞体を構成するバルブプレートに加えて、第２壁部の第２バルブ開口部を閉塞する機能を果たす第２閉塞体が設けられている。２つの閉塞体は真空バルブのハウジングの内部空間内に配置され、これによりバルブハウジングの第１壁部および第２壁部を構成するとともに、特に、内部空間の相互に対向する側を画定する。２つの閉塞体は相互に独立して動作可能である。
たとえばＬバルブの技術にしたがって第２閉塞体により第２バルブ開口部が閉塞されてもよい。シールリングがシール面に垂直に載せられているので、シールリングにかかる負荷は極めて小さく、多数回にわたり開閉が繰り返される第２閉塞体が設計される。そのほか、Ｊバルブの構成またはその他の構成を用いて、第２閉塞体により第２バルブ開口部が閉塞されてもよい。
付加的な第２閉塞体を構成要素とする本発明の真空バルブは、たとえば真空処理装置において基板を運搬するための輸送バルブとして採用されてもよい。標準運転において真空バルブの開閉は第２閉塞体により実行される。第２閉塞体の点検が必要である場合、真空バルブは第１閉塞体により閉塞されうる。その結果、第１閉塞体による第１バルブ開口部の閉塞によって隔離された真空装置の一部に空気が流入されることなく、第１閉塞体が修理点検される。
本発明のさらなる利点および詳細は、添付図面を参照して以下で説明される。
バルブプレートが開位置にあるときの本発明の第１実施形態としての真空バルブの説明図。 バルブハウジングの手前方の壁部が切り欠かれた、図１のバルブを反対側から見たときの説明図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 バルブプレートが閉位置にあるときの図１に対応する真空バルブの説明図。 バルブプレートが閉位置にあるときの図２に対応する真空バルブの説明図。 図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図。 図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図。 バルブプレートが中間位置にあるときの図８に対応する断面図。 図９の部分拡大図。 図９の部分拡大図。 図５のＥ−Ｅ線に沿った断面図。 バルブプレートが開位置にあるときの本発明の第１実施形態としての真空バルブの斜視図。 変形実施形態の図１０の対応断面図。 他の変形実施形態の図１１の対応説明図。 両方の閉塞体が開位置にあるときの本発明のさらなる変形実施形態としての真空バルブの説明図。 図１６のＦ−Ｆ線に沿った断面図。 第２閉塞体が中間位置にあるときの図１６の対応断面図。 第２閉塞体が図１８に示されている中間位置にあるときの図１６のＧ−Ｇ線に沿った断面図。 第２閉塞体が閉位置にあるときの図１８の対応断面図。 第１閉塞体が閉位置にある一方、第２閉塞体が中間位置にあるときの当該他の実施形態に対応する真空バルブの説明図。 図２１のＩ−Ｉ線に沿った断面図。 図２１のＨ−Ｈ線に沿った断面図。 当該他の実施形態としての真空バルブを反対側から見たときの説明図。 図２４のＪ−Ｊ線に沿った断面図。 第２閉塞体が取り外された図２３の対応断面図。 閉塞体が取り外された上で反対側から見た場合の、図２５と同じ断面における断面図。 第２閉塞体が閉位置にあるときの当該他の実施形態としての真空バルブの斜視図。 第２閉塞体のアクチュエータの断面図。さまざまな実施形態において同様の部分は省略されている。
本発明の第１実施形態は図１〜図１３を用いて説明される。第１実施形態の真空バルブは内部空間５を取り囲む壁部１，２および側壁部３，４，４３，４４を有するバルブハウジングを備えている。内部空間５はバルブの真空領域を実現する。すなわち、バルブの真空チャンバの閉状態において内部空間５は真空に維持される。
壁部１はバルブプレート７によって閉塞されるバルブ開口部６が設けられている。対向する壁部２は同様に開口部８を備えている。バルブ開口部６、内部空間５および開口部８は真空バルブの貫通経路を構成する。
バルブハウジングは、第１および第２壁部１，２に形成されている、或いは、設けられているフランジにより、従来の手法にしたがって真空装置の他の構成要素に連結可能とされている。当該フランジは図示されていない。
真空バルブの全開状態において、バルブプレート７は開位置にあってバルブ開口部６を開放、好ましくは完全に開放している（図１〜図４参照）。すなわち、バルブ開口部６の軸９の方向から見た場合にバルブプレート７はバルブ開口部６にまったく重なっていない。
真空バルブの全閉状態において、バルブプレート７は閉位置にあって、バルブ開口部６を取り囲むバルブシートに押し付けられている（図５〜図８参照）。本実施形態ではバルブシートは、バルブプレート７に設けられている弾性のシールリング１１が押し付けられるシール面１０によって構成されている。変形実施形態において、シールリングがバルブシートに設けられるとともにシール面がバルブに設けられてもよい。シールリング１１はＶｉｔｏｎ（登録商標）等の適当なエラストマー素材により形成される。
バルブプレート７を閉軌道にしたがって開位置から閉位置に往動させるとともに、その反対の開軌道にしたがって復動させるため、ピストンシリンダユニットとして構成されている２つのアクチュエータ１２が用いられている。単一のアクチュエータが用いられてもよい。２より多いアクチュエータが用いられてもよい。アクチュエータは適当な駆動力の電動モータ等、他の構成であってもよい。
アクチュエータ１２はバルブロッド１３を軸方向に動かす。ここで、バルブプレート７がバルブロッド１３に取り付けられている。２より少ないまたは多い本数のバルブロッド１３が設けられていてもよい。
アクチュエータ１２はバルブプレート７を閉軌道の全部にしたがって変位させる役割を果たす。閉軌道の異なる部分が別個のアクチュエータは設けられない。
バルブプレート７が開位置から閉位置に変位する際、バルブプレートはまず閉軌道の大部分を占める主部分にしたがって、主要閉方向１４に直線的に動かされる。この際、バルブプレート７はその平面において動かされる。すなわち、主要閉方向１４はバルブプレート７に対して平行である。主要閉方向１４はさらにバルブシートのシール面１０が存在する平面４５に対して平行である。バルブシートにシールリングが設けられている変形実施形態において、主要閉方向１４はバルブシートのシールリングが存在する平面４５に対して平行である。
閉軌道の終端部分において、バルブプレート７はバルブシートに当接してシールリング１１がシール面１０に押し付けられるまで動かされる。当該終端部分は、バルブプレートの主要平面に対して傾斜している（すなわち平行ではない）ととともにバルブシートのシール面１０が位置する平面４５に対して傾斜している。バルブプレート７の閉位置においてバルブ開口部６はバルブプレート７により密閉されている。バルブロッド１３の弾性的な曲がりによってバルブプレート７は閉軌道の終端部分にしたがって変位することができる。
図９〜図１３にはバルブプレート７が、閉軌道の主要部分の終端または閉軌道の終端部分の始端に当たる中間位置にある状態が示されている。バルブ開口部６の軸９の方向から見た場合にバルブプレートがバルブ開口部を覆う一方、バルブシートから離れていることがわかる。バルブプレート７を閉軌道の終端部分にしたがって動かすため、バルブプレート７の案内要素１７，１８と相互作用する案内要素１５，１６が壁部１に設けられている。この場合、主要閉方向１４に関してバルブ開口部の前方および後方において、壁部１に固定されている案内要素１５，１６が配置され、当該案内要素のうちバルブ開口部６の前方にある少なくとも１つの案内要素１５が壁部１に設けられている。本実施形態では、バルブ開口部６の後方にある少なくとも１つの案内要素１６も同様に壁部１に設けられている。後述のように、案内要素がバルブ開口部６を有する壁部１から起立している側壁部３に設けられてもよい。
本実施形態において、壁部１に設けられている案内要素１５および１６は、壁部１に取り付けられている別個の部材によって構成され、壁部１に設けられている突出部により構成されている。突出部は壁部１に一体的に形成されていてもよい。
壁部１に設けられている案内要素１５および１６は、平面４５に対して傾斜している案内面１９，２０を備えている。平面４５は、バルブシートのシール面１０が存在する平面、または、シールリングが設けられているバルブシートに当接する場合にバルブシートのシールリングが存在する平面である。
図２、図６および図１２からわかるように、バルブ開口部の前方において、主要閉方向１４に対して横の方向に複数の案内要素１５が壁部１に設けられている（図２および図６において前壁部１は省略されているが、壁部１に設けられている案内要素１５，１６は示されている。）。案内要素１５はバルブプレート７のうち、当該図では見えていない壁部１に向いている側の凹部に突き出される。凹部は案内面２１を構成するとともに、凹部の後端部を画定する壁部領域を有する。案内面２１は閉軌道の終端部分において案内要素１５の案内面１９と相互作用する。案内面２１は、バルブシートのシール面１０が存在する、または、シールリングが設けられているバルブシートに当接する際にバルブシートのシールリングが存在する平面４５に対して傾斜している。案内面２１を有する凹部はバルブプレート７の案内要素１７を構成する。
バルブプレート７において主要閉方向に対して相互に離れている複数の突出部に代えて、案内要素１５が突き出される、或いは、靴型様の案内要素１５が突き出される貫通凹部が設けられてもよい。バルブプレート７の十分な強度を得るためには、当該バルブプレートが全体として相応の厚さをもって構成される必要がある。
バルブプレート７の案内要素１８は、バルブ開口部６の後方において壁部１に設けられている案内要素１６と相互作用する。案内要素１８は（主要閉方向１４に関して）バルブプレート７の前方領域において突出している突出部に形成されている。突出部は壁部１の反対側において案内面２２を有している。案内面２２は、バルブシートのシール面１０が存在する、または、シールリングが設けられているバルブシートに当接する際にバルブシートのシールリングが存在する平面４５に対して傾斜している。案内要素１８の案内面２２は、壁部１に設けられている案内要素１６の案内面２０と相互作用する。
本実施形態において、相互作用する面１９および２１、２０および２２の両方はシール面１０またはバルブシートのシールリングの前記平面４５に対して傾斜している。相互作用する面１９および２１、２０および２２の一方のみがシール面１０またはバルブシートのシールリングの前記平面４５に対して傾斜していてもよい。
シール面１０またはバルブシートのシールリングの平面４５に対して傾斜している案内面の角度であって、当該案内面と前記平面とがなす角度は、たとえば８°〜４０°の範囲にあり、特に好ましくは１０°〜３０°の範囲にある。
本実施形態において相互作用する案内面１９および２１，２０および２２は平坦に形成されている。前記平面に対して傾斜している案内面の平坦形状に代えて、当該案内面は曲がっていてもよい。すなわち、前記平面に対する角度は当該平面に沿って変化していてもよい。平面４５に対して（場合によっては一定ではない角度で）傾斜している部分に加えて、案内面が平面４５に対して平行である箇所または部分が、特に（バルブプレート７の閉塞に際しての案内機能のために）案内面の始端に設けられていてもよい。
本実施形態において、平坦に形成されている案内面は相互に平行であるため、面にかかる圧力は小さくて済む。
バルブプレート７は開位置から始まる真空バルブの閉塞に際して、アクチュエータ１２によってまず、バルブプレート７は案内要素１５および１７、１６および１８が相互に係合するまで主要閉方向１４に変位する。案内要素は閉動作の終了段階において相互作用する一方、閉動作の主要段階では相互作用しない。アクチュエータ１２によってバルブプレート７がさらに動かされる際、バルブロッド１３がアクチュエータ１２により同じ方向にさらに動かされる。これに応じて、相互作用する案内要素１５および１７、１６および１８によりバルブプレート７が主要閉方向１４、つまり平面が存在する方向に対して斜め方向に案内される。この際、主要閉方向１４およびバルブ開口部６の軸９が開かれる。これにより、バルブプレートはバルブシートに近づけられ、閉塞のためにバルブシートに対して押し付けられる。閉動作の終了段階におけるバルブプレート７のこの動きは曲線状の動きであってもよい。
図１４には、前記実施形態の真空バルブの変形例が示されている。バルブハウジングに固定され、（主要閉方向１４に関して）バルブ開口部６の後方に位置する案内要素１６が側壁部３に設けられている。案内要素１６は当該側壁部における凹部として構成されている。凹部は案内面２０を構成する壁部領域であって、凹部の後端部を画定する壁部領域を有する。
案内要素１６は、側壁部３と一体的に形成されている、或いは、側壁部３に取り付けられているとともに、案内面２０を有する突出部により構成されていてもよい。案内要素１６は、バルブプレート６に設けられているとともに案内面２２を有する案内要素１８と相互作用する。案内面２０，２２は図１〜図１３に示されている前記実施形態と同様に構成されている。
図１〜図１３に示されている前記実施形態のさらなる変形例が図１５に示されている。ここで、（主要閉方向１４に関して）バルブ開口部６の前方において壁部１に設けられている案内要素１５またはそのような案内要素１５のそれぞれが、壁部１の凹部により構成されている。案内要素１５は凹部の壁部領域から構成されている案内面１９を有する。
案内要素１５は、バルブプレート７に設けられている突出部により構成されている案内要素１７と相互作用する。案内要素１７は、案内面１９と相互作用する案内面２１を有する。案内要素１７を構成する突出部はバルブプレートに取り付けられている部材により構成され、或いは、バルブプレート７と一体的に構成されている。案内面１９，２１は図１〜図１３に示されている前記実施形態と同様に機能する。
前記実施形態の変形例において、２つの相互作用する案内面１５および１７または１６または１８が、２つの案内要素のうち相手側の案内面を転がる一または複数のロールを有する案内面に代えられてもよい。この際、案内面は、シール面１０またはバルブシートのシールリングが存在する平面４５に対して前述のように傾斜している。
たとえば、バルブ開口部６の前方で壁部１に設けられている案内要素またはそのような案内要素１５のそれぞれが、壁部１に取り付けられているとともに壁部１から突出している支持部に対して回転可能なロールにより構成されていてもよい。壁部１に固定して設けられている案内要素１６にも同様の構成が適用される。壁部１に固定して設けられている案内要素１５，１６に代えて、バルブプレート７の案内要素１７，１８が、支持部に対して回転可能な同様のロールを備えていてもよい。
本発明の真空バルブの構成には、閉じられたバルブハウジングまたはバルブ開口部６を有する壁部１に対向する壁部２がなくてもよい。バルブ開口部６を有する壁部は真空チャンバの一部であってもよい。この場合、バルブプレート７はチャンバの内側またはチャンバの外側に設けられてもよい。チャンバの壁部における開口部が遮断されるような真空バルブは扉として用いられてもよい。
本発明にしたがって構成されている真空バルブは、長手のバルブ開口部６、すなわち、主要閉方向１４に対して横の方向の長さが、主要閉方向１４の方向の幅よりも大きい真空バルブに適している。たとえば、バルブ開口部６の主要閉方向１４に対して横の方向の長さが１００ｃｍ以上に形成される。このような真空バルブは、スクリーンパネルの加工等に際して、基板を真空チャンバまたは真空領域間で運搬するために用いられる。
本発明の真空バルブは、（１気圧までの圧力差に関して）一方向に差圧が作用するまたは（１気圧までの圧力差に関して）双方向に差圧が作用するように構成されていてもよい。
本発明の真空バルブの使用であって、バルブプレート７をバルブシートに対して押し付ける方向に作用する差圧に関してのみ、バルブ開口部６が密閉される必要があるような使用に際して、少なくとも１つのアクチュエータによってバルブプレート７が閉位置において比較的弱くバルブシートに押し付けられるとともに、当該差圧によってすべての密閉力が生み出される。少なくとも１つのアクチュエータ１２の作用によってシールリング１１がシール面１０に押し付けられる力は、（作用する差圧がない状態で）シール長さ１ｍｍ当たり１Ｎ未満でさまざまに調節されうる。たとえば、当該力はシール長さ１ｍｍ当たり０．１〜０．３Ｎに調節される。当該構成は扉としての真空バルブの構成に用いられる。
本発明のさらなる実施形態が図１６〜図２８に示されている。第１閉塞体を構成するバルブプレート７に加えて、バルブプレート７とは独立して変位可能な第２閉塞体２３が設けられている。バルブプレート７によって閉塞される第１壁部１のバルブ開口部６に加えて、第２壁部２の第２バルブ開口部２４が設けられている。第２バルブ開口部２４は、第２閉塞体２３の開位置において開放され、第２閉塞体２３の閉位置において密閉される。
第２バルブ開口部２４が開放される第２閉塞体の開位置は図１７に示されている。第２閉塞体２３の閉塞のため、少なくとも１つのアクチュエータ２５（本実施形態では２つのアクチュエータ２５）によって、第２閉塞体２３は開位置から主要閉方向に動かされる。主要閉方向４６はバルブプレート７の主要閉方向１４に対して平行かつ同方向である。たとえば、第２閉塞体２３の主要閉方向４６は、バルブプレート７の主要閉方向１４に対して平行かつ逆向きであってもよい。
第２閉塞体２３が、第２バルブ開口部２４を覆う一方で第２バルブ開口部２４を取り囲むバルブシートから離れている中間位置に至ったとき（図１８および図１９参照）、少なくとも１つのアクチュエータ２５による第２閉塞体２３の変位が停止される。少なくとも１つの別のアクチュエータ２６によって第２閉塞体２３が動かされる。図１７〜図２０、図２２、図２３および図２５において、アクチュエータ２６はブロックとして示されている。アクチュエータの他の構成が図２９に示されている。たとえば、主要閉方向４６に対して横の方向または第２バルブ開口部２４の長手方向に沿って協調して動作する複数のアクチュエータ２６が設けられている。
第２閉塞体２３は、少なくとも１つのアクチュエータ２６を有するキャリアユニット２７によって駆動される。本実施形態ではキャリアユニット２７は２本のバルブロッド２８に支持されている。２本よりも少ないまたは多いバルブロッド２８が設けられていてもよい。キャリアユニット２７は少なくとも１本のバルブロッド２８に支持されている。バルブロッド２８のそれぞれは、それぞれのアクチュエータ２５によって動かされ、これによりキャリアユニット２７は第２閉塞体２３とともに第２閉塞体２３の主要閉方向に動かされる。
キャリアユニット２７に設けられている少なくとも１つのアクチュエータ２６によって第２閉塞体２３はキャリアユニット２７に連結される。アクチュエータ２６は、第２閉塞体の主要閉方向に対して垂直または壁部２の第２バルブ開口部２４の軸２９に対して平行な方向に、第２閉塞体２３を変位させる。
第２閉塞体２３は、図１８および図１９に示されている中間位置から、第２バルブ開口部２４を取り囲むバルブシートに向かって動かされた上で、当該バルブシートに到達し、これによって弾性のシールリング３０がシール面３１に押し付けられる。本実施形態ではシールリング３０は第２閉塞体２３に設けられ、シール面３１はバルブシートに設けられている。同様にこれとは反対の配置も可能である。
少なくとも１つのアクチュエータ２６によって第２閉塞体２３が、第２バルブ開口部２４を取り囲むバルブシートに押し付けられたとき、キャリアユニット２７は第２バルブ開口部２４の反対側に支持される。この際、バルブロッド２８は若干撓む。この結果、第２閉塞体２３をバルブシートに押し付けるため、バルブハウジングに対して（バルブロッド２８に対してではなく）かなりの力がかけられる必要がある。
第２閉塞体２３の閉位置において、キャリアユニット２７は、一方におけるバルブプレート７と、他方における主要閉方向１４に関してバルブ開口部６の後方に設けられている少なくとも１つの案内要素１６とによって支持されている。この場合、金属同士の接触を回避するため、当該支持を実現する弾性のサポートリング３２がキャリアユニット２７に設けられている。キャリアユニット２７および第２壁部２の反対側に支持されている部分のうち一方または両方に、別個に形成されている弾性の支持体が設けられてもよい。
たとえば、前述のようにキャリアユニット２７の板状部分３３であって、サポートリング３２が設けられる、或いは、他の形態で構成された弾性の支持体が設けられうる部分によって当該支持が実現される。
主要閉方向１４に関してバルブ開口部６の後方側はハウジングに固定された部分であって、壁部１または壁部１から起立している側壁部３に設けられている部分であってもよい。
前述のように、バルブプレート７の開位置において、バルブプレート７のうち主要閉方向１４に関して前方にある部分が、バルブプレート７の当該前方部分を、キャリアユニット２７が支持されるところの一定位置に維持するため、壁部１に押し付けられている。
案内面３４、３５のうち少なくとも１つは、シール面１０またはバルブ開口部６を取り囲むバルブシートのシールリングの平面４５に対して傾斜している。相互作用する案内面に代えて、案内要素１５，１７のうち一方が、案内要素１５，１７のうち他方の案内面を転がる少なくとも１つのロールを備えていてもよい。
アクチュエータ２５，２６は、前記特許文献１０の明細書から知られているように構成されていてもよい。キャリアユニットは、ピストンが配置されるシリンダ室の列が構成されている中空の梁状部分を備えていてもよい。図２９はアクチュエータ２６の変形実施例が示されている。シリンダ室３７を有する鍋状部分３６は板状部分３３にねじ止めされている（図２９にはねじブロックが示されている。）。
シリンダ室３７には、圧縮空気によって変位可能なピストン３９が設けられている。ピストン３９により、板状の第２閉塞体２３に固定されているピストンロッド４０が動かされる。鍋状部分３６およびピストン３９の間を密閉するため、蛇腹部４１が用いられる。ばね４２は、第２閉塞体２３が第２開口部２４を取り囲むバルブシートから離れる位置に向けてピストン３９を付勢する。
当該構成の真空バルブは、たとえば、真空において基板の加工処理を実行する真空装置、特に、真空処理が並行して実行されうる複数の処理チャンバが設けられている場合に用いられてもよい。通常運転においてバルブプレート７は開位置にとどまり、第２バルブ開口部２４を開放または密閉する第２閉塞体２３によって真空バルブが開閉されうる。
弾性シールリング３０の交換等、第２閉塞体が修理点検されている際、第１開口部６がバルブプレート７によって密閉される。この場合、第２閉塞体２３は開位置または中間位置にある。その結果、図２６および図２７に示されているように、真空バルブのバルブハウジングが開放されるとともに第２閉塞体が修理点検のために取り外されうる。
第１バルブ開口部６を通じて真空バルブに接続されるチャンバ、または、真空装置のうち第１バルブ開口部６に連通する部分が真空に維持されうる。第２閉塞体の修理点検および取り付けの後、バルブハウジングは再び閉塞されるとともに、ポンプ引きの後でバルブプレート７は開放される。
当該構成の真空バルブは、第２閉塞体をバルブシートから離すという意味で作用する、大気圧にまでいたる差圧に対して、第２閉塞体を差圧で作動する構成が省略されうる。当該方向に作用する高い差圧が封じられた場合、この差圧はバルブプレート７によって実現される。
前述のＬバルブの構成の技術にしたがって第２閉塞体２３が変位されることに代えて、Ｌバルブが他の形態で構成されていてもよい。閉塞動作の終端部分において第２閉塞体のキャリアプレートにより広げられ、かつ、特に、キャリアプレートに対向する側に設けられているサポートプレートもキャリアプレートにより広げられるようなスライドバルブの技術にしたがって第２閉塞体が駆動され、かつ、変位してもよい。
キャリアプレートまたはサポートプレートが存在する場合には当該サポートプレートが、板状部分３３と同様に、バルブプレート７と、（主要閉方向１４に関して）第１バルブ開口部６の後方にある部分とに支持される。スプレッド機構を有するスライドバルブの技術にしたがった構成によれば、バルブロッドまたはそれぞれのバルブロッドを変位させるとともに、第２閉塞体２３を完全な閉軌道にしたがって変位させる、ただ１種類のアクチュエータが用いられなくてはならない。
第２閉塞体２３による第２バルブ開口部の閉塞に関して、閉塞体の直線的に動かされるだけの構成が採用されうる。この場合、バルブシートは３次元的形状を備え、第２閉塞体の閉位置において、バルブシートの形状に対応する３次元形状に形成されているシールリングが、相応する外形を有するシール面に押し付けられる。
１‥壁部、２‥壁部、３‥側壁部、４‥側壁部、５‥内部空間、６‥バルブ開口部、７‥バルブプレート、８‥開口部、９‥軸、１０‥シール面、１１‥シールリング、１２‥アクチュエータ、１３‥バルブロッド、１４‥主要閉方向、１５‥案内要素、１６‥案内要素、１７‥案内要素、１８‥案内要素、１９‥案内面、２０‥案内面、２１‥案内面、２２‥案内面、２３‥第２閉塞リンク、２４‥第２バルブ開口部、２５‥アクチュエータ、２６‥アクチュエータ、２７‥キャリアユニット、２８‥バルブロッド、２９‥軸、３０‥シールリング、３１‥シール面、３２‥サポートリング、３３‥板状部分、３４‥案内面、３５‥案内面、３６‥鍋状部分、３７‥シリンダ室、３８‥ねじブロック、３９‥ピストン、４０‥ピストンロッド、４１‥蛇腹部、４２‥ばね、４３‥側壁部、４４‥側壁部、４５‥平面、４６‥主要閉方向。

Claims (21)

  1. バルブ開口部（6）および前記バルブ開口部(6)を取り囲むバルブシートを有する壁部(1)と、
    閉軌道にしたがって前記バルブ開口部(6)が開放されている開位置から、前記バルブ開口部(6)を閉塞する閉位置まで変位可能であって、前記閉位置において前記バルブシートのシール面(10)に対して押し付けられるシールリング(11)または前記閉位置において前記バルブシートのシールリングが押し付けられるシール面を有するバルブプレート(7)とを備えている真空バルブであって、
    前記真空バルブの閉塞に際して、前記バルブプレート(7)が前記開位置から前記閉軌道の主要部分を通じて、前記バルブプレート(7)に対して平行かつ前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの平面に対して平行な主要閉方向に動かされ、前記閉軌道の前記主要部分に続いて、前記バルブプレート(7)に対して傾斜しているとともに、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの前記平面に対して傾斜している前記閉軌道の終端部分を通じて動かされ、
    前記バルブプレート(7)に設けられている案内要素(17)(18)と相互作用して、前記閉軌道の前記終端部分を通じて前記バルブプレート(7)を案内する少なくとも１つの案内要素(15)(16)が前記壁部(1)に設けられ、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの平面(45)に対して傾斜している案内面(19)(20)(21)(22)によって、前記閉軌道の前記終端部分を通じて前記バルブプレート(7)が案内され、前記バルブプレート(7)の案内要素(17)(18)または前記壁部(1)に設けられている案内要素(15)(16)に当該案内面のうち少なくとも１つが設けられ、
    前記主要閉方向に関して前記バルブ開口部(6)の前方にある案内要素(15)が、前記壁部(1)の突出部または前記壁部に取り付けられている突出部により構成されているとともに、前記バルブプレートの凹部に突き出される、或は、前記バルブプレート(7)の案内要素(17)が、前記バルブプレート(7)の突出部または前記バルブプレートに取り付けられている突出部により構成されているとともに、前記主要閉方向に関して前記バルブ開口部(6)の前方にある前記壁部(1)の凹部に突き出されることを特徴とする真空バルブ。
  2. 請求項１記載の真空バルブにおいて、
    前記主要閉方向に関して前記バルブ開口部(6)の前方で前記壁部(1)に設けられている少なくとも１つの案内要素(15)と、前記主要閉方向に関して前記バルブ開口部(6)の後方で前記壁部(1)に対して固定されている少なくとも１つの案内要素(16)とが、前記バルブプレート(7)の案内要素(17)(18)のそれぞれと相互作用することを特徴とする真空バルブ。
  3. 請求項１記載の真空バルブにおいて、
    前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの前記平面(45)に対して傾斜し、前記バルブプレート(7)の案内要素(17)と相互作用する案内要素(19)が前記突出部に設けられ、代替的または付加的に、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの前記平面(45)に対して傾斜し、前記壁部(1)に設けられている案内要素(15)と相互作用する案内要素(21)が前記バルブプレート(7)の前記凹部の壁部分に設けられていることを特徴とする真空バルブ。
  4. 請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記主要閉方向に関して前記バルブ開口部(6)の前方にある複数の案内要素(15)が前記壁部(1)に設けられ、かつ、前記壁部(1)に設けられている前記複数の案内要素(15)が突き出される複数の凹部が前記バルブプレート(7)に設けられていることを特徴とする真空バルブ。
  5. 請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記壁部(1)の前記凹部の壁部分が、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの平面(45)に対して傾斜しているとともに、前記バルブプレート(7)の前記案内要素(17)と相互作用する案内面(19)を備え、代替的または付加的に、バルブプレート(7)に設けられている凹部が、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの平面(45)に対して傾斜しているとともに、前記壁部(1)に設けられている前記案内要素(15)と相互作用する案内面(21)を備えていることを特徴とする真空バルブ。
  6. 請求項５記載の真空バルブにおいて、
    前記バルブプレート(7)に複数の案内要素(17)が設けられ、かつ、前記壁部(1)が、前記主要閉方向(14)に関して前記バルブ開口部(6)の前方の領域において、前記バルブプレート(7)の前記案内要素(17)が突き出される複数の凹部を備えていることを特徴とする真空バルブ。
  7. 請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記主要閉方向(14)に関して前記バルブ開口部(6)の後方にある案内要素(16)が、前記壁部(1)の突出部または前記壁部(1)に取り付けられている突出部により構成されるとともに、前記バルブプレートの案内要素(18)と相互作用し、壁部(1)に設けられている案内要素(16)および壁部(1)に設けられている案内要素(18)のうち一方または両方が、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの平面(45)に対して傾斜している案内面(20)(22)を備えていることを特徴とする真空バルブ。
  8. 請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記主要閉方向(14)に関して前記バルブ開口部(6)の後方にあって、前記壁部(1)から突出するとともに前記バルブプレート(7)に設けられている案内要素(18)と相互作用する案内要素(16)が、前記真空バルブの側壁部(3)に設けられ、前記側壁部(3)に設けられている案内要素(16)および前記バルブプレート(7)に設けられている案内要素(18)のうち一方または両方が、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの平面(45)に対して傾斜している案内面(20)(22)を備えていることを特徴とする真空バルブ。
  9. 請求項７または８記載の真空バルブにおいて、
    前記主要閉方向(14)に関して前記バルブ開口部(6)の後方で前記壁部(1)に固定して設けられている少なくとも１つの案内要素(16)と相互作用する、前記バルブプレート(7)の案内要素(18)が、前記バルブプレート(7)の、前記主要閉方向(14)に関して前方の縁から突出している突起により構成されていることを特徴とする真空バルブ。
  10. 請求項９記載の真空バルブにおいて、
    前記突起のうち前記壁部(1)の反対側に、前記シール面(10)または前記バルブシートの前記シールリングの平面(45)に対して傾斜している案内面(22)が設けられていることを特徴とする真空バルブ。
  11. 請求項１〜１０のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記閉軌道を通じて前記バルブプレート(7)を変位させるため、前記閉軌道の全部を通じて前記バルブプレート(7)を動かす少なくとも１つのアクチュエータ(12)が設けられていることを特徴とする真空バルブ。
  12. 請求項１〜１１のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記真空バルブが前記バルブプレート(7)を収容する内部空間(5)を有するバルブハウジングを備え、当該内部空間はバルブ開口部(6)を有する壁部(1)によって一方の側が画定されるとともに前記真空バルブの真空領域を形成することを特徴とする真空バルブ。
  13. 請求項１２記載の真空バルブにおいて、
    前記内部空間(5)が、前記バルブ開口部(6)を有する前記壁部(1)に対向する側が、１つの別の開口部(8)(24)を有する壁部(2)により画定されていることを特徴とする真空バルブ。
  14. 請求項１２または１３記載の真空バルブにおいて、
    前記バルブプレート(7)を前記閉軌道の前記終端部分を通じて案内する前記案内要素(15)(16)(17)(18)が、前記バルブハウジングの内部空間(5)に設けられていることを特徴とする真空バルブ。
  15. 請求項１２〜１４のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記バルブハウジングの前記内部空間(5)において、第１壁部(1)の第１バルブ開口部(6)を閉塞するための第１閉塞体を構成する前記バルブプレート(7)に加えて、第２壁部(2)に設けられている第２バルブ開口部(24)を開放する開位置と、前記第２バルブ開口部(24)が閉塞かつ密封される閉位置との間で、前記バルブプレート(7)から独立して変位可能な第２閉塞体(23)が設けられていることを特徴とする真空バルブ。
  16. 請求項１５記載の真空バルブにおいて、
    前記第２閉塞体(23)が、前記第２バルブ開口部(24)が覆われる一方で前記第２バルブ開口部(24)を取り囲む第２バルブシートから離れている中間位置に変位可能であることを特徴とする真空バルブ。
  17. 請求項１６記載の真空バルブにおいて、
    前記第２閉塞体(23)を前記開位置および前記中間位置の間で動かすために少なくとも１つのアクチュエータ(25)が設けられ、前記アクチュエータは前記バルブハウジングの外側に設けられるとともに少なくとも１つのバルブロッド(28)を軸方向に動かし、前記第２閉塞体(23)が前記バルブロッドに連動することを特徴とする真空バルブ。
  18. 請求項１７記載の真空バルブにおいて、
    少なくとも１つのバルブロッド(28)が取り付けられるキャリアユニット(27)に設けられ、前記第２閉塞体(23)を前記中間位置および前記閉位置の間で動かす少なくとも１つの別のアクチュエータ(26)を備えていることを特徴とする真空バルブ。
  19. 請求項１６〜１８のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
    前記第２閉塞体(23)を前記開位置および前記中間位置の間で動く際に、前記第２閉塞体(23)に連動する部分(33)が、前記第２閉塞体(23)の前記閉位置において、前記第２バルブ開口部(24)の反対側の領域で前記バルブプレート(7)に支持されることを特徴とする真空バルブ。
  20. 請求項１９記載の真空バルブにおいて、
    前記第２閉塞体(23)が前記開位置および前記中間位置の間で動く際に、前記第２閉塞体(23)に連動する前記部分(33)が、前記第２バルブ開口部(24)の反対側の領域で、前記第１バルブ開口部(6)を有する前記第１壁部(1)または前記第１壁部(1)から起立している側壁部(3)に設けられている少なくとも１つの案内要素(16)に支持されることを特徴とする真空バルブ。
  21. 請求項１９または２０記載の真空バルブにおいて、
    駆動装置(27)の補強部分(33)は板状に形成されていることを特徴とする真空バルブ。
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