JPH0463270B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は真空用ゲートバルブ等の真空用バル
ブのシール装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、真空用ゲートバルブとしては、第９図お
よび第１０図に示すように、前部開口部１２およ
び後部開口部１３を有する弁箱１４内に、表裏両
側に平滑なシール面を有する板状の仕切弁１５が
移動自在に配置され、その仕切弁１５の表裏両面
と弁箱１４における前部開口部１２を囲む部分お
よび後部開口部１３を囲む部分との間には、それ
ぞれ内側ベローズ５および外側ベローズ６が配置
され、内側ベローズ５および外側ベローズ６にお
ける仕切弁側端部は、仕切弁１５に対向する環状
凹部２を有する環状金具３に溶接により連結さ
れ、内側ベローズ５および外側ベローズ６の他端
部は弁箱１４に溶接により固着され、前記環状金
具３の仕切弁対向面には、前記環状凹部２の開口
部を塞ぐ鏡面薄板４が溶接により固着され、かつ
前記環状金具３には、前記環状凹部２および鏡面
薄板４により形成された環状加圧室８と各ベロー
ズ５，６間の環状ベローズ室７とを連通させる連
通孔９が設けられ、前記弁箱１４には、環状ベロ
ーズ室７に開口する流体供給口１６が設けられ、
その流体供給口１６から環状ベローズ室７に加圧
流体を供給すると共に、その加圧流体を連通孔９
から環状加圧室８に供給することにより、各ベロ
ーズ５，６を伸長させて鏡面薄板４を仕切弁１５
のシール面に押付けると共に環状加圧室８の流体
圧力により鏡面薄板４を仕切弁１５のシール面に
圧接させるように構成したものが知られている。

そしてこの真空用ゲートバルブにおいては、流
体供給口１６から加圧流体を供給したとき、まず
各ベローズ５，６が伸長して鏡面薄板４が仕切弁
１５のシール面に押付けられたのち、環状加圧室
８内の流体圧力により鏡面薄板４が仕切弁１５の
シール面に圧接されるのが理想的であるが、実際
には、鏡面薄板４のふくらみ変形速度よりも各ベ
ローズ５，６の伸長速度が遅いので、第１１図に
示すように鏡面薄板４がふくらみ変形したのち、
その鏡面薄板４のふくらみの頂部が仕切弁１５の
シール面に押付けられ、続いて各ベローズ５，６
の伸長により、鏡面薄板４が第１２図に示すよう
に扁平に圧縮変形されることになる。

しかし、このように鏡面薄板４がふくらみ変形
したのち圧縮変形されていくと、ふくらみ変形し
た鏡面薄板４が無理に圧縮されるので、第１２図
に示すように鏡面薄板４の巾方向の両側部分が屈
曲変形される傾向になつて大きな曲げ応力を発生
し、このような屈曲変形が繰返して行なわれる
と、最終的には第１３図に示すように鏡面薄板４
の巾方向の両側部分が折曲げられるようになり、
そのため真空用ゲートバルブにおけるシール部が
早期に破損するという問題がある。

〔発明の目的、構成〕

この発明は前述の問題を有利に解決できる真空
用バルブのシール装置を提供すること目的とする
ものであつて、この発明の要旨とするところは、
シール面１に向かつて開口する環状凹部２を有す
る環状金具３に、その環状凹部２を閉塞する環状
の鏡面薄板４が固着され、前記環状金具３に一端
部が固定されている内側ベローズ５および外側ベ
ローズ６の他端部がベローズ支持部材に固定さ
れ、前記内側ベローズ５および外側ベローズ６の
間の環状ベローズ室７は加圧流体供給源に接続さ
れ、前記環状金具３に前記環状凹部２および鏡面
薄板４の間の環状加圧室８と前記環状ベローズ室
７とを連通させる連通孔９が設けられている真空
用バルブにおいて、前記環状金具３の環状ベロー
ズ室側に、前記連通孔９に重なるオリフイス１０
を有する連通孔開閉板１１が、環状金具３から離
反する方向に揺動可能に取付けられていることを
特徴とする真空用バルブのシール装置にある。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。

第１図ないし第４図はこの発明を真空用ゲート
バルブに実施した第１実施例を示すものであつ
て、前部開口部１２および後部開口部１３を有す
る弁箱１４の下部に排気ポンプ接続用フランジ金
具１７が設けられ、前部開口部１２および後部開
口部１３は真空機器や真空容器等の配管系に対し
溶接により接続される。

流体圧シリンダ（図示を省略した）により操作
杆１８を介して昇降移動される板状の仕切弁１５
が弁箱１４内に配置され、その仕切弁１５の表裏
両側には鏡面仕上げによる平滑なシール面１が設
けられ、かつ仕切弁１５の左右両側部分には弁箱
１４に設けられたガイド溝（図示を省略した）に
嵌合され、また前記操作杆１８の下側部分を囲む
シール用ベローズ１９の下端部は弁箱１４に固定
され、そのベローズ１９の上端部は操作杆１８に
固着されたフランジ（図示を省略した）に固定さ
れている。

前記仕切弁１５の先端部に楔形端部２０が形成
され、弁箱１４内の一端部には仕切弁１５の楔形
端部２０に対向する楔形ガイド溝２１が設けら
れ、前記流体圧シリンダの伸長により仕切弁１５
を弁箱１４の一端部に向かつて移動して、仕切弁
１５の楔形端部２０を弁箱１４の楔形ガイド溝２
１に嵌合させると、仕切弁１５が弁箱１４内の空
間の中心位置に保持される。

前記仕切弁１５の表面および裏面と弁箱１４内
における前記前部開口部１２を囲む部分および後
部開口部１３を囲む部分との間には、それぞれ筒
状の内側ベローズ５および外側ベローズ６が配置
され、内側ベローズ５および外側ベローズ６にお
ける仕切弁側端部は、仕切弁１５のシール面１に
対向する浅い環状凹部２を有する環状金具３に対
し溶接により固着され、かつ厚さ0.1mmのアルミ
合金の薄板からなる環状の鏡面薄板４の内周およ
び外周に厚肉部が連設され、その鏡面薄板４が、
環状金具３における環状凹部２を塞ぐようにかつ
前記仕切弁１５のシール面に対向するように配置
され、さらに鏡面薄板４の内周および外周の厚肉
部は環状金具３に対し溶接により気密に固着さ
れ、前記環状凹部２と鏡面薄板４とにより環状加
圧室８が構成されている。

前記各ベローズ５，６の他端部は、ベローズ支
持部材を兼ねる弁箱１４に対し溶接により気密に
固着され、前記各ベローズ５，６と環状金具３と
弁箱１４とにより環状ベローズ室７が構成され、
かつ弁箱１４には環状ベローズ室７に連通する流
体供給口１６が設けられ、その流体供給口１６は
開閉弁を介して空気または液体等の加圧流体供給
源に接続されている。

前記環状金具３に、環状ベローズ室７と環状加
圧室８とを連通させる複数の連通孔９が設けら
れ、かつ環状金具３における環状ベローズ室側の
面には、連通孔９に重なるオリフイス１０を有す
る金属薄板からなる連通孔開閉板１１が配置さ
れ、その連通孔開閉板１１の一側部は環状金具３
に対し溶接またはビス２２等により固定され、環
状ベローズ室７の圧力が環状加圧室８の圧力より
も小さくなつたとき、連通孔開閉板１１が第５図
に示す連通孔閉塞位置から第６図に示す連通孔開
放位置まで自動的に揺動され、また環状ベローズ
室７の圧力が環状加圧室８の圧力と等圧またはそ
れよりも大きくなつたときは、連通孔開閉板１１
がその弾性的復元力により第５図に示す連通孔閉
塞位置に自動的に復帰する。

第１図および第３図に示す状態から鏡面薄板４
を仕切弁１５に圧接させてシールする場合は、流
体供給口１６から環状ベローズ室７内に圧縮空気
または加圧液体等の加圧流体を供給すると、その
流体圧力により各ベローズ５，６が伸長されて鏡
面薄板４が仕切弁１５に押付けられ、次いで連通
孔開閉板１１のオリフイス１０から環状加圧室８
に供給される流体の圧力により、鏡面薄板４がそ
の全周にわたつて仕切弁１５のシール面１に対し
強力に圧接される。

また仕切弁１５と鏡面薄板４とのシール部を解
放する場合は、流体供給口１６に接続されている
開閉弁を開放して環状ベローズ室７を大気圧に連
通させると、環状ベローズ室７内が除圧されると
共に、連通孔開閉板が第６図に示すように環状金
具から離反する方向に揺動されて連通孔９が開放
されるので、環状加圧室８内も直ちに除圧され、
したがつて、鏡面薄板４がふくらみ変形すること
なく扁平状態を保ちながら、各ベローズ５，６の
短縮動作により鏡面薄板４が仕切弁１５から離反
移動していく。

第７図および第８図はこの発明の第２実施例を
示すものであつて、弁箱１４における前部開口部
１２および後部開口部１３の周囲の内面にシール
面１が設けられ、かつ内側ベローズ５および外側
ベローズ６の端部は、ベローズ支持部材を兼ねる
仕切弁１５に固定され、環状ベローズ室７内に開
口する流体供給口１６および流体供給路２３が仕
切弁１５に設けられ、その流体供給路２３は流体
供給管および開閉弁を介して加圧流体供給源に接
続されているが、その他の構成は第１実施例の場
合と同様である。

なおこの発明は真空用ゲートバルブ以外の真空
用バルブのシール部にも実施することができる。

〔発明の効果〕

この発明によればシール面１に向かつて開口す
る環状凹部２を有する環状金具３に、その環状凹
部２を閉塞する環状の鏡面薄板４が固着され、前
記環状金具３に一端部が固定されている内側ベロ
ーズ５および外側ベローズ６の他端部がベローズ
支持部材に固定され、前記内側ベローズ５および
外側ベローズ６の間の環状ベローズ室７は加圧流
体供給源に接続され、前記環状金具３に前記環状
凹部２および鏡面薄板４の間の環状加圧室８と前
記環状ベローズ室７とを連通させる連通孔９が設
けられている真空用バルブにおいて、前記環状金
具３の環状ベローズ室側に、前記連通孔９に重な
るオリフイス１０を有する連通孔開閉板１１が、
環状金具３から離反する方向に揺動可能に取付け
られているので、環状ベローズ室７内に加圧流体
を供給したとき、その環状ベローズ室７内から環
状加圧室８内への加圧流体の流入がオリフイス１
０により抑制され、そのため鏡面薄板４をふくら
み変形させない状態で、流体圧力による各内側ベ
ローズ５、外側ベローズ６の伸長によつて鏡面薄
板４を平坦なシール面１に押付けたのち、環状加
圧室８内の流体圧力を増大させて、その流体圧力
により鏡面薄板４をその全周にわたつてシール面
１に対し強力に圧接させることができるので、鏡
面薄板４を大きくふくらみ変形させることなくシ
ール面１に対し強力に圧接させることができ、そ
のためシールする際に鏡面薄板４が曲げ変形され
ることはないので、鏡面薄板４が繰り返し曲げ変
形により早期に破損するのを防止することがで
き、しかも鏡面薄板４がふくらみ変形されてシー
ル面１に強力に圧接された状態で鏡面薄板４とシ
ール面１とが相対的に摺動することもないので、
鏡面薄板４が摩耗することもなく、さらにまた環
状ベローズ室７内を除圧した場合は、環状加圧室
８内の加圧流体が直ちに連通孔開閉板１１を押し
開いて連通孔９から環状ベローズ室７内に流入す
るので、シール部を開放するとき鏡面薄板４がふ
くらみ変形するのを防止することができ、そのた
め環状ベローズ室７を除圧した直後に鏡面薄板４
とシール面１とが相対的に移動する際に、それら
が摺擦することはないので、鏡面薄板４の摺擦損
傷を防止することができ、したがつて、真空用バ
ルブの耐久性を向上させることができる効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の第１実施例を
示すものであつて、第１図はシール部が開放され
ている真空用ゲートバルブの縦断側面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ線拡大断面図、第３図は第１図
におけるシール部を拡大して示す縦断側面図、第
４図は環状金具と連通孔開閉板との関係を示す拡
大縦断側面図、第５図はシール部をシールすると
きの状態を示す縦断側面図、第６図は環状ベロー
ズ室が除圧された直後の状態を示す縦断側面図で
ある。第７図および第８図はこの発明の第２実施
例を示すものであつて、第７図はシール部が開放
されている真空用ゲートバルブの縦断側面図、第
８図は第７図におけるシール部を拡大して示す縦
断側面図である。第９図は従来の真空用ゲートバ
ルブを示す縦断側面図、第１０図はそのゲートバ
ルブにおけるシール部の拡大縦断側面図、第１１
図および第１２図は従来のゲートバルブにおける
鏡面薄板が仕切弁に圧接されるときの順序を示す
縦断側面図、第１３図は従来のゲートバルブにお
ける鏡面薄板が曲げ変形された状態を示す縦断側
面図である。 図において、１はシール面、２は環状凹部、３
は環状金具、４は鏡面薄板、５は内側ベローズ、
６は外側ベローズ、７は環状ベローズ室、８は環
状加圧室、９は連通孔、１０はオリフイス、１１
は連通孔開閉板、１２は前部開口部、１３は後部
開口部、１４は弁箱、１５は仕切弁、１６は流体
供給口、２２はビス、２３は流体供給路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シール面１に向かつて開口する環状凹部２を
   有する環状金具３に、その環状凹部２を閉塞する
   環状の鏡面薄板４が固着され、前記環状金具３に
   一端部が固定されている内側ベローズ５および外
   側ベローズ６の他端部がベロース支持部材に固定
   され、前記内側ベローズ５および外側ベローズ６
   の間の環状ベローズ室７は加圧流体供給源に接続
   され、前記環状金具３に前記環状凹部２および鏡
   面薄板４の間の環状加圧室８と前記環状ベローズ
   室７とを連通させる連通孔９が設けられている真
   空用バルブにおいて、前記環状金具３の環状ベロ
   ーズ室側に、前記連通孔９に重なるオリフイス１
   ０を有する連通孔開閉板１１が、環状金具３から
   離反する方向に揺動可能に取付けられていること
   を特徴とする真空用バルブのシール装置。