(57)【要約】      （修正有）【課題】真空弁の、閉鎖エレメント又は弁座のためのシール構成要素を提供し、プロセスの信頼性を改善する。【解決手段】第１のシール表面を有する弁座と、第１のシール表面に対応する第２のシール表面を有した閉鎖エレメントと、を含む真空弁において、第１のシール表面及び／又は第２のシール表面は、金属の支持体構成要素４１及びポリマー系シール材料４５を有した構成要素材料複合体を有し、シール材料は、規定のプロファイルを有して、シール表面の形体に沿って支持体構成要素上に適用される。支持体構成要素は、内部支持体領域４１ａ及び外部支持体領域４１ｂを定め、シール表面において内部支持体領域に延在する複数の既定の凹み４２を有し、各々の凹みが、それぞれ容積及び深さを定める。シール材料は、プロファイルが外部支持体領域上に提供され、一部が、支持体構成要素の凹みの一部内に延在し、容積及び／又は深さの少なくとも中間まで充填される。【選択図】図４
2018159467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容積又は質量流量を調整するための及び／又は流路を気密的に遮断するのための、真空弁、特に真空調整弁であって、
−弁座（３）であり、
−開口軸（１３）を定める弁開口（２）と、
−弁開口（２）の周囲に存在する第１のシール表面と、
を有する弁座（３）と、
−特にシール表面の形体及び寸法に関して、第１のシール表面に対応する第２のシール表面（２２）を有した閉鎖エレメント（２０、２０’）と、
を含み、
−第１のシール表面及び／又は第２のシール表面（２２）が、最低２構成要素材料複合体を有し、材料複合体が、金属の支持体構成要素（３１、４１）及びポリマー系シール材料（２５、４５）を有し、
−定められたプロファイル、特に支持体構成要素の表面法線の方向に定められた高さを有した、シール材料（２５、４５）が、シール表面の形体に沿って支持体構成要素（３１、４１）上に適用され、特に加硫される、
真空弁であり、
−金属の支持体構成要素（３１、４１）が、内部支持体領域（４１ａ）及び外部支持体領域（４１ｂ）を定めることと、
−金属の支持体構成要素（３１、４１）が、それぞれのシール表面（３、２２）の領域において内部支持体領域（４１ａ）内に延在する複数の定められた凹み（３２ａ〜ｆ、４２）を有し、凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の各々が、それぞれ容積及び深さ（ｔ）を定めることと、
−シール材料（２５、４５）が、
−シール材料（２５、４５）の定められたプロファイルが、外部支持体領域（４１ｂ）上に提供され、
−シール材料の一部（４１’）が、少なくとも支持体構成要素（３１、４１）の凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の一部内に延在し、容積及び／又は深さの少なくとも５０％まで充填されるように、
支持体構成要素（３１、４１）に適用されることと、
を特徴とし、
特に、２構成要素材料複合体が、請求項１２〜１４のうちのいずれかに記載の方法によって製作される、真空弁。
【請求項２】
−凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の１つ又は凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の大部分、特に凹みのすべてのシール材料（４１’）充填に関する充填度が、平均して、少なくとも５０％、特に少なくとも７５％又は少なくとも９０％であること、及び／又は、
−凹み（３２ａ〜ｆ、４２）によって定められた容積の少なくとも５０％、特に少なくとも７５％又は少なくとも９０％が、シール材料で少なくとも５０％、特に少なくとも７５％又は少なくとも９０％、充填されること、
を特徴とする、請求項１に記載の真空弁。
【請求項３】
内部支持体領域における、凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の少なくとも１つが、特に大部分又は実質的にすべての凹みが、
−定められた深さ（ｔ）を有して片側で終端した円柱の凹部（３２ａ〜ｂ）、又は
−凹部の直径に関して大きくなった終端領域を有した、特に楕円体の終端容積、特に貯留部容積を有した、定められた深さ（ｔ）を有して片側で終端した円柱の凹部（３２ｃ）、又は、
−アンダーカットを有する凹み（３２ｅ）、又は、
−深さが増加すると共に減少若しくは増加する幅を有した円錐若しくはくさび形状の凹み（３２ｆ）、
として形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の真空弁。
【請求項４】
凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の少なくとも１つ、特に大部分又は実質的にすべての凹みが、
−２００μmと５００μmとの間の範囲の、特に３００μmと４００μmとの間の範囲の内側支持体領域における深さ（ｔ）を有すること、及び／又は、
−特にその表面上で、８０μmと２００μmとの間の範囲の、特に１００μmと１３０μmとの間の範囲の内径（ｄ）を有すること、及び／又は、
−ｄ：ｔ＜１：２、特にｄ：ｔ＜１：３又はｄ：ｔ＜１：４の内部支持体領域における深さｔに対する内径ｄの比を有して形成されること、
を特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の真空弁。
【請求項５】
−複数の凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の平均深さ（ｔ）が、２００μmと５００μmとの間の範囲、特に３００μmと４００μmとの間の範囲であること、及び／又は、
−複数の凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の平均内径（ｄ）が、８０μmと２００μmとの間の範囲、特に１００μmと１３０μmとの間の範囲であること、及び／又は、
−ｄ：ｔ＜１：２、特にｄ：ｔ＜１：３又はｄ：ｔ＜１：４の複数の凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の深さｔに対する内径ｄの平均の比が提供されること、
を特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の真空弁。
【請求項６】
−支持体構成要素上におけるシール材料の固着が、凹み（３２ａ〜ｆ、４２）におけるシール材料（２５、４５）の機械的密着によって、実質的に提供されること、及び／又は、
−材料複合体が、固着促進剤なしで提供されること、
を特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれかに記載の真空弁。
【請求項７】
特に中心点から中心点への、それぞれの隣接する凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の距離（ａ）が、１００μm＜ａ＜２５０μmであることを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれかに記載の真空弁。
【請求項８】
凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の少なくとも１つ、特に複数の凹み全体が、シール表面に沿って、特に弁開口に対して同心状に、延在することを特徴とする、請求項１〜７のうちのいずれかに記載の真空弁。
【請求項９】
−それぞれの隣接する凹み（３２ａ〜ｆ、４２）が、そのアラインメントに対して実質的に平行に配置されること、又は、
−凹み（３２ａ〜ｆ、４２）が、そのアラインメントに対して意図的に無秩序に配置されること、
を特徴とする、請求項１〜８のうちのいずれかに記載の真空弁。
【請求項１０】
凹み（３２ａ〜ｆ、４２）、特にすべての凹み、の容積又は容積の平均値が、特に凹み（３２ａ〜ｆ、４２）において加硫されるシール材料の容積が占める容積よりも凹みの容積が大きくなるように定められ、特に、加硫の間に発生するシール材料（２５、４５）の空間的な広がりの増大が凹み（３２ａ〜ｆ、４２）において収容され得る十分な大きさであることを特徴とする、請求項１〜９のうちのいずれかに記載の真空弁。
【請求項１１】
真空弁のための、容積若しくは質量流量を調整するために設計された、及び／又はプロセス容積に提供された真空弁の真空弁開口（２）との相互作用によるプロセス容積の気密終端のための、閉鎖エレメント（２０、２０’）、特に弁プレートであって、特に形状及びサイズに関して、弁開口の第１のシール表面に対応する第２のシール表面（２２）を有し、第１のシール表面が、真空弁開口（２）の周囲に存在する、閉鎖エレメントであり、
−第２のシール表面（２２）が、最低２構成要素材料複合体を有し、材料複合体が、金属の支持体構成要素（３１、４１）及びポリマー系シール材料（２５、４５）を有し、
−定められたプロファイル、特に支持体構成要素の表面法線の方向に定められた高さを有した、シール材料（２５、４５）が、シール表面の形体に沿って支持体構成要素（３１、４１）上に適用され、特に加硫され、
−金属の支持体構成要素（３１、４１）が、内部支持体領域（４１ａ）及び外部支持体領域（４１ｂ）を定めることと、
−金属の支持体構成要素（３１、４１）が、それぞれのシール表面（３、２２）の領域において内部支持体領域（４１ａ）内に延在する複数の定められた凹み（３２ａ〜ｆ、４２）を有し、凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の各々が、それぞれ容積及び深さ（ｔ）を定めることと、
−シール材料（２５、４５）が、
−シール材料（２５、４５）の定められたプロファイルが、外部支持体領域（４１ｂ）上に提供され、
−シール材料の一部（４１’）が、少なくとも支持体構成要素（３１、４１）の凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の一部内に延在し、容積及び／又は深さの少なくとも５０％まで充填されるように、
支持体構成要素（３１、４１）に適用されることと、
を特徴とする閉鎖エレメント。
【請求項１２】
少なくとも閉鎖エレメント（２０、２０’）の一部又は真空弁の弁座（３）を表し２構成要素材料複合体のための支持体構成要素（３１、４１）を形成する金属の材料ブランクを有した真空弁の少なくとも１つのシール表面（２２）に対して最低２構成要素材料複合体を製作する方法であって、材料ブランクの表面が外部支持体領域（４１ｂ）から内部支持体領域（４１ａ）を分離して定める方法であり、
−内部支持体領域（４１ａ）内に延在する複数の定められた凹み（３２ａ〜ｆ、４２）が、作製されたシール表面に沿って作製されるように、材料ブランクの表面加工が実行され、
−材料ブランク及びポリマー系シール材料（２５、４５）が、開放状態の多機能型に導入され、
−多機能型の閉鎖を使用する圧縮及び／又は加熱段階において、シール材料の一部（４５’）が材料ブランクの凹み（３２ａ〜ｆ、４２）に入り少なくとも部分的に充填されるように、シール材料（２５、４５）が、変形及び／又は液化、特に圧縮され、
−最終段階において、シール材料（２５、４５）及び／又は支持体構成要素（３１、４１）の状態の正常化、特に冷却及び／又は緩和が行われる、
方法であって、特に、
最終段階を実行する前に、
−シール材料の第１の部分が、外部支持体領域（４１ｂ）上においてシール表面の形体に沿って定められたプロファイルを有して加硫形態で提供され、
−シール材料の第２の部分が、材料ブランクの凹み（３２ａ〜ｆ、４２）内に延在し、凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の少なくとも５０％まで充填されて加硫形態で提供されるように、
シール材料（２５、４５）の加硫が加硫段階において行われ、
特に、多機能型が、加硫段階の間に所定の架橋曲線に従って温度制御される、方法。
【請求項１３】
凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の作製が、
−パルスレーザビーム、
−フライス、
−エッチング、
−穿孔、及び／又は、
−押圧
の手段のうちの少なくとも１つによって実行されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
凹み（３２ａ〜ｆ、４２）の１つの作製が、集束レーザビームを材料ブランクの表面上の特定の位置へ配向して、実行され、レーザ放射が、特定の位置でアラインメントを維持しながら、複数回、特に少なくとも１０回又は少なくとも５０回、パルス形態で行われることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のうちのいずれかに記載の方法を実行することによって得られる閉鎖エレメント（２０、２０’）であって、特に請求項１１に記載の閉鎖エレメント（２０、２０’）を形成する、閉鎖エレメント（２０、２０’）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本発明は、請求項１及び１１の前段部に記載の真空弁及び真空弁のための閉鎖エレメントに関し、請求項１２に記載のこのような真空弁のシール表面を製作する方法に関する。
【０００２】
発明の背景
一般に、弁ハウジングに形成された開口に通じる流路を実質的に気密閉鎖又は調整するための真空弁は、従来技術の種々の実施形態において公知である。真空スプール弁は、特に汚染粒子が存在しない保護された雰囲気において可能な限り行われる必要があるＩＣ及び半導体製造の分野で、使用される。例えば、半導体ウエハ又は液晶基板の製造設備では、感度の高い半導体又は液晶素子が、複数のプロセスチャンバを順に通過し、チャンバにおいて、プロセスチャンバの内側にある半導体素子が、各々加工装置によって加工される。プロセスチャンバの内側における加工プロセスの間も、プロセスチャンバからプロセスチャンバへの搬送の間も、感度の高い半導体素子は、常に保護された雰囲気、特に真空内にある必要がある。プロセスチャンバは、例えば接続経路を介して互いに接続され、１つのプロセスチャンバから次のプロセスチャンバへ部品を移動させるために、真空スプール弁によって開放され、その後それぞれの製造段階を実行するために、気密閉鎖され得る。このような弁はまた、説明された適用部位により真空切換弁として、その矩形開口断面により矩形スライドとして公知である。
【０００３】
切換弁は、とりわけ感度の高い半導体素子の製造の間に、使用されるので、特に弁の動作によって引き起こされる粒子の生成、及び弁空間における自由粒子の数が、可能な限り低く保たれる必要がある。粒子の生成は、主として、例えば金属−金属間接触及び擦れによる、摩擦によって引き起こされる。
【０００４】
シールは、例えば、開口の環状の弁座上へ押圧される閉鎖プレートの閉鎖側に配置されたシールか、又は閉鎖プレートの閉鎖側が押圧される弁座上のシールリングを介して、行うことができる。種々のシール装置が、従来技術、例えば、US 6,629,682 B2 (Duelli)から公知である。シールリングに好適な材料は、例えば、商品名Viton（登録商標）で公知の弾性シール材料である。
【０００５】
真空弁において使用されるシールに関する要求は、非常に高い。一方で、閉鎖状態において、弁の緊密性が、確保される必要がある。これは、真空領域における高い差圧、及び結果として生じる弁閉鎖体に作用する大きな力のため、特に重要な要望である。使用されるシールは、極端に大きな圧縮が生じた場合に、平均レベルを超える摩耗にさらされ、又は破壊されるので、弁は、差圧力がシールに作用できないように又は限られた範囲でシールに作用できるだけであるように構成される必要がある。シールの圧縮は、その形体に沿って可能な限り均一に行われることになり、接触領域全体における弁座上への弁プレートの均一な接触圧力が要求される。特に、シール上への横断方向の負荷及び長手方向の負荷は、可能な限り小さく保たれることになる。Ｏ−リングシールにおいて、シールの長手方向に対して横断方向の負荷が生じた場合には、Ｏ−リングシールが載置部から、特に固定された溝から、引き離される危険性が存在する。加硫固定されたシールもまた、非常に限られた横断方向の力にさらされることしかできない。弁の開放及び閉鎖状態の両方で、シールは活動的な媒体にさらされる場合があり、したがって、影響に耐えることができるような組成物を有するか、及び／又は擦れを回避するために媒体の流路外に移動する必要がある。極端に高いレベルのシールの摩耗は、プロセスの信頼性に対する不確定要素に相当し、シールの定期的な交換を要求し、プロセスの停止時間の増加をもたらす。
【０００６】
真空弁の、特に真空弁のシール及び駆動技術、の種々の実施形態が、従来技術から公知であり、とりわけ、使用される弁の耐用年数を延長させること及びプロセスの信頼性を改善することを目的とする。
【０００７】
それぞれの駆動技術に応じて、特に、弁スライド又は矩形スライドとも呼ばれるスプール弁と振子弁との間に差別化が行われるが、閉鎖及び開放は、通常、従来技術における二段階で行われる。第１の段階において、弁閉鎖部材、特に閉鎖プレート又は閉鎖エレメントが、例えばUS 6,416,037 (Geiser)又はUS 6,056,266 (Blecha)から公知のような、特にＬ−型の、スプール弁の場合には、弁座に対して実質的に平行に開口を覆って直線変位し、又は、例えばUS 6,089,537 (Olmsted)から公知のような振子弁の場合には、閉鎖プレートと弁ハウジングの弁座との間に接触を生じさせずに、開口を覆って旋回軸のまわりを旋回する。第２の段階において、閉鎖プレートが、弁ハウジングの弁座上へその閉鎖側で押圧され、その結果、開口が気密閉鎖される。シールは、例えば、開口の環状の弁座上へ押圧される閉鎖プレートの閉鎖側に配置されたシールか、又は閉鎖プレートの閉鎖側が押圧される弁座上のシールリングを介して、行うことができる。シール,、特にシールリングは、溝に保持されるか及び／又は加硫固定され得る。
【０００８】
閉鎖部材が、第一に、シールの弁座との接触を生じさせずに開口を覆って横断方向に押され、続いて、弁座上へ実質的に垂直に押圧される、説明された二段運動は、流量の精密な調整の可能性に加えて、とりわけ、シールの横断方向又は長手方向の負荷を発生させずにシールがほとんど垂直のみに圧縮されるという利点を有する。駆動装置は、特に閉鎖部材のＬ形状の運動を可能にする単一の駆動装置によって、又は複数の駆動装置、例えば２つの直線駆動装置若しくは１つの直線駆動装置及び１つの拡張駆動装置、によって形成される比較的複雑な構成を有する。拡張駆動装置は、通常、閉鎖プレートの後ろに直接配置され、弁座上へ垂直方向に、閉鎖プレートがあるシャフトに関連して閉鎖プレートを変位させるが、互いに対して相対運動を実行する複数の機械的部分を弁内部に有する。
【０００９】
直線的な変位のみを行うウェッジ弁は、著しく高い変位速度を可能にするが、シールの横断方向の応力のため、真空領域に好適な場合がほとんどなく、好適な場合でも、いくらかの変位サイクルに対してだけである。
【００１０】
この問題は、閉鎖及びシール手順が単一の直線運動を介して行われるが、シールが、シールの横断方向の応力が完全に回避されるような幾何学的形状となるスプール弁によって、解決される。このような弁は、例えば製品名「MONOVAT series 02 and 03」で、スイス、ハーグのVAT Vakuumventile AGの矩形挿入弁として設計された切換弁として公知である。このような弁の構成及び機能性は、例えばUS 4,809,950 (Geiser) 及びUS 4,881,717 (Geiser)において、説明される。
【００１１】
これらの文献において説明される弁は、ハウジングにシール表面を有し、シール表面は、弁通路開口の軸の方向に見て、連続的に延在する湾曲部を介して、側部外方に延在する平らなシール表面部分に移行する、相前後する部分を有するが、複数の部分を有するこの一体シール表面の母線は、弁通路開口の軸に対して平行である。シール表面は、加工される。閉鎖部材は、環状閉鎖シールのための対応する接触表面を有する。より詳細に説明すると、所謂弁スライドは、スライドハウジング、及び、平面で変位可能な閉鎖部材を使用して閉鎖可能なスライド通路開口を有する。スライド通路開口の領域には、閉鎖部材上に配置された環状閉鎖シールによって閉鎖部材の閉鎖位置において押圧されるシール表面が提供され、シール表面の直線の母線は、スライド通路開口の軸に対して平行である。一体環状閉鎖シールは、異なる平面にある、種々の長さ及び／又は形状の部分を有し、環状閉鎖シールの２つの主要部分は、スライド通路開口の軸に対して垂直な平面にあり、互いに距離を置いて配置される。シールの２つの主要部分は、側部分によって接続される。閉鎖部材は、ハウジングのシール表面の形体に対応して延在して環状閉鎖シールを支承する表面を有する。環状閉鎖シールの側部分は、Ｕ形状に延在する。これらのＵ形状側部分の脚部の各々は、１つの平面にある。スライド通路開口の軸方向に見て相前後するシール表面の部分は、主要部分が共通な、直線の、軸方向に平行な母線を有する領域において、シールの主要部分の接触のために側部外方に延在する平らなシール表面部分に移行する。これらの平らなシール表面部分は、互いにかつスライド通路開口の軸に対して平行な平面にある。
【００１２】
直線運動によって閉鎖可能なこのような切換弁に好適な駆動装置は、JP 6241344 (Buriida Fuuberuto)において説明される。この文献において説明される駆動装置は、プッシュロッドの直線変位のための偏心して装着されたレバーを有し、プッシュロッド上に閉鎖部材が取り付けられる。
【００１３】
閉鎖エレメントに提供又は適用されたシールの実施形態は、上で述べられた弁閉鎖体のための駆動技術とは実質的に無関係である。上で述べられたように、このようなシールは、典型的に、溝にＯリングとして実施されるか、又は、改善された耐久性のために、特別なツールによって閉鎖エレメント上に加硫される。
【００１４】
シールの加硫のために、オーバフロー間隙が提供され、その結果、余剰分のシール材料、例えばエラストマー、が排出され、シールが、型で特定された形状（プロファイル）に従って作製され得る。しかしながら、オーバロード間隙を通って出る材料は、例えばアルミニウム又はステンレス鋼から製造されるプレートブランク上に留まり、加硫の後に機械的に除去される必要がある。典型的に、この除去は、現在、金属／シール材料移行ゾーンの領域におけるトリミングによって実行され、シール材料と金属の両方の除去がもたらされる。
【００１５】
しかしながら、このプロセスにおける大きな欠点は、トリミングによる材料除去の間の粒子の発生及びばりの形成である。特にこの粒子の形成及び弁閉鎖エレメント上でのこのような粒子の残留は、真空領域において実行される加工プロセスに対して極めて危険であるので、このような粒子の低減又は好ましくは完全な回避が求められている。
【００１６】
所謂下塗剤（固着促進剤）が、典型的に、金属表面上におけるシール材料の固着を確実にするために、加硫プロセスのために使用される。このような使用は、固着促進剤がまた、加硫プロセスの後に、例えば不完全真空が生じた場合に、ガス放出し、上で述べられた用途におけるプロセス容積に入り、したがって加工プロセスに不利な影響を与える場合があるという欠点を有する。
【００１７】
概要
したがって、本発明の目的は、加硫固定されたシールを有する真空弁のための、すなわち閉鎖プレート若しくは閉鎖エレメント又は弁座のための、シール構成要素を提供して、プロセスの信頼性の改善を達成することである。
【００１８】
特に、本発明の目的は、対応するシール構成要素を提供して、製作に関連したばりの形成又は残留粒子の発生を、少なくとも終端するようにプロセス容積に向けられる部分において、最小化又は完全に回避することである。
【００１９】
本発明の更なる目的は、シール構成要素の形成によって引き起こされるプロセス容積の汚染の恐れが少なくなるか又は汚染が阻止されるように、シール構成要素を製作することである。
【００２０】
これらの目的は、独立請求項の特徴の実施によって達成される。本発明を代替的に又は有利に改良する特徴は、従属請求項から推断され得る。
【００２１】
本発明は、容積又は質量流量を調整するための及び／又は流路を気密的に遮断するのための、真空弁、特に真空調整弁、例えば、振子弁又は真空切換弁に関する。真空弁は、開口軸を定める弁開口と弁開口の周囲に存在する第１のシール表面とを有する弁座と、特にシール表面の形体及び寸法に関して、第１のシール表面に対応する第２のシール表面を有した閉鎖エレメント（弁プレート）と、を有する。
【００２２】
第１のシール表面及び／又は第２のシール表面は、最低２構成要素材料複合体を有し、材料複合体は、金属の支持体構成要素及びポリマー系シール材料を順に有する。シール材料は、定められたプロファイルで、特に支持体構成要素の表面法線の方向に定められた高さで、シール表面の形体に沿って支持体構成要素に適用、特に加硫固定される。
【００２３】
本発明によれば、金属の支持体構成要素は、内部支持体領域及び外部支持体領域を定める。換言すれば、内部及び外部支持体領域は、支持体構成要素とシール材料との間の境界層によって定められた平面により分離される。
【００２４】
金属の支持体構成要素は、−特に支持体構成要素とシール材料との間の境界平面に対して−それぞれのシール表面の領域において内部支持体領域内に延在する複数の定められた凹みを有し、凹みの各々が、それぞれ容積及び深さを定める。シール材料は、更に、シール材料の定められたプロファイルが外部支持体領域上に提供され、かつシール材料の一部が、少なくとも支持体構成要素の凹みの一部内に延在し、容積及び／又は深さの少なくとも中間まで充填され、特に容積及び／又は深さの少なくとも５０％まで充填されるか又は５０％を占めるように、支持体構成要素に適用される。
【００２５】
凹み容積の充填は、それぞれの凹みによって定められた容積又は複数の凹み、特にすべての凹み、を考慮してもたらされる容積平均値に関連する。
【００２６】
シール材料は、例えば、射出成形、スクリーン印刷によって、又は加硫接触加圧法の範囲において、支持体構成要素に固着適用され得る。特に、シール材料は、架橋又は加硫状態で提供されて、支持体上に固着する。
【００２７】
したがって、支持体構成要素に対するシール材料の固着は、凹み内へのシール材料の機械的密着によって、実質的に提供され得る。特に、材料複合体は、固着促進剤なしで、すなわち所謂下塗剤又は固着促進剤なしで、提供され得る。各々独立にではあるが組み合わせられた、これらの２つの要素は、シールを、真空弁のために信頼性高く確実に提供する。固着促進剤がないので、固着促進剤のガス放出の負の影響は、回避される。ガス放出自体が固着品質に負の影響を与えるだけでなく、このガス放出はまた、プロセスチャンバ（真空容積）内のプロセスガスとの固着促進剤の反応を引き起こす場合があり、この構成要素の固着促進作用が、失われるか又は少なくとも強く減少することがあり得る。この場合には、特に、金属の下地表面からのシール材料の脱落が引き起こされる場合がある。更に、プロセスガスの、したがって生産プロセス全体の、汚染が、そこから生じる場合がある。
【００２８】
対照的に、本発明によって提供される密着により、支持体材料上でのシール材料の長期の抵抗を有した安定性の高い堅固な固着が、固着促進剤を使用せずに、提供される。
【００２９】
一実施形態では、弁プレートに結合された駆動ユニットが提供され、少なくとも実質的に長手閉鎖方向の幾何学的長手方向軸に沿って、少なくとも、弁プレート及び弁座が互いに接触せずに提供される開放位置から、介在するシール材料によって第１のシール表面と第２のシール表面との間に軸方向へのシール接触が存在する閉鎖位置へ、弁プレートが変位可能であるように、したがって弁開口が気密閉鎖されるように、及びその逆に、駆動ユニットは設計される。
【００３０】
凹みの１つ又は凹みの大部分、特に凹みのすべてのシール材料充填に関する充填度は、平均して、少なくとも５０％、特に少なくとも７５％又は少なくとも９０％であり得る。
【００３１】
凹みによって定められた容積の少なくとも５０％、特に少なくとも７５％又は少なくとも９０％が、シール材料で少なくとも５０％、特に少なくとも７５％又は少なくとも９０％、充填され得る。
【００３２】
凹みの設計に関して、種々の実施形態が、本発明により考えられる。内部支持体領域における、凹みの少なくとも１つは、特に大部分又は実質的にすべての凹みは、
−定められた深さを有して片側で終端した円柱の凹部（例えば通路）、又は
−凹部の直径に関して大きくなった終端領域を有する、特に楕円体の終端容積、特に貯留部容積を有する、定められた深さを有して片側で終端した円柱の凹部、又は
−アンダーカットを有する凹み、又は
−深さが増加すると共に減少若しくは増加する幅を有した円錐若しくはくさび形状の凹み、
として形成され得る。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、凹みの少なくとも１つ、特に複数又は実質的にすべての凹みは、２００μmと５００μmとの間の範囲の、特に３００μmと４００μmとの間の範囲の内側支持体領域における深さを有する。したがって、前記凹みは、支持体表面に対して、例えば３００μm又は３５０μmの長さにわたって支持体材料の内部へ延在する。
【００３４】
凹みの少なくとも１つ、特に大部分又は実質的にすべての凹みは、特にその表面に対して、８０μmと２００μmとの間の範囲の、特に１００μmと１３０μmとの間の範囲の内径を有することができる。
【００３５】
一実施形態では、凹みの少なくとも１つ、特に大部分又は実質的にすべての凹みは、ｄ：ｔ＜１：２、特にｄ：ｔ＜１：３又はｄ：ｔ＜１：４の内部支持体領域における深さに対する内径の比を有して形成される。
【００３６】
上記の詳述は、代替的に、複数の又はすべての製作された凹みに関するそれぞれの平均値にも関連し得る。したがって、凹みの平均深さは、２００μmと５００μmとの間の範囲、特に３００μmと４００μmとの間の範囲であり得る。平均内径は、８０μmと２００μmとの間の範囲、特に１００μmと１３０μmとの間の範囲であり得る。ｄ：ｔ＜１：２、特にｄ：ｔ＜１：３又はｄ：ｔ＜１：４の深さに対する直径の平均の比が、凹みのために提供され得る。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、特に中心点から中心点への、それぞれの隣接する凹みの距離は、１００μm＜ａ＜２５０μmである。隣接する凹みは、この場合には、特に列状又は経路に沿って位置し、経路は、シールの形体に沿って延在する。
【００３８】
本発明によれば、凹みの少なくとも１つ、特に大部分の凹み又は複数の凹み全体は、シール表面に沿って一部にわたって延在することができる。特に、この凹みは、弁開口に対して又はシール表面の形状に従って同心状に適用され得る。
【００３９】
それぞれの隣接する凹みは、そのアラインメントに対して実質的に平行に配置されるか、又はそのアラインメントに対して（意図的に）無秩序に配置され得る。
【００４０】
作製された凹みは、更に、オーバフロー容積の目的を果たすことができる。シール材料が加硫の間に空間的に膨張し及びその後に続いて収縮するので、本発明によるシールの製作では、加硫プロセスによって製作されたシールが最終的に占める容積よりも大きい容積が、典型的に、加硫プロセスのために必要とされる。加硫したシール材料が凹みにおいて占める容積よりも容積が大きくなるように、凹み、特に複数の又はすべての凹み、の容積若しくは容積の平均値は、定められ得る。特に、この容積は、加硫の間に発生するシール材料の空間的な寸法の増大が凹みにおいて収容され得るような大きさとすることができる。このようにして、例えば、追加的なオーバフロー通路の提供が省略され得る。
【００４１】
説明された２構成要素材料複合体、特に凹みは、以下に説明される方法によって製作され得る。
【００４２】
本発明は、更に、容積若しくは質量流量を調整するように設計された真空弁のための及び／又はプロセス容積に提供された真空弁の真空弁開口との相互作用によるプロセス容積の気密終端のための閉鎖エレメント、特に弁プレートに関する。閉鎖エレメントは、特に形状及びサイズに関して、弁開口の第１のシール表面に対応する第２のシール表面を有し、第１のシール表面は、真空弁開口の周囲に存在する。第２のシール表面は、２構成要素材料複合体を有し、材料複合体は、金属の支持体構成要素及びポリマー系シール材料を順に有する。シール材料は、定められたプロファイルを有して、特に支持体構成要素の表面法線の方向に定められた高さを有して、シール表面の形体に沿って支持体構成要素上へ特に加硫して適用される。
【００４３】
本発明によれば、金属の支持体構成要素は、内部支持体領域及び外部支持体領域を定め、それぞれのシール表面の領域において支持体構成要素とシール材料との間の境界平面に対して内部支持体領域内に延在する複数の定められた凹みを有し、凹みの各々が、それぞれ容積及び深さを定める。シール材料は、シール材料の定められたプロファイルが外部支持体領域上に実質的に提供され、かつシール材料の一部が、少なくとも支持体構成要素の凹みの一部内に延在し、容積及び／又は深さの少なくとも中間まで充填されるように、支持体構成要素上に加硫固定される。
【００４４】
本発明は、更に、少なくとも閉鎖エレメントの一部又は真空弁の弁座を実施し２構成要素材料複合体のための支持体構成要素を形成する金属の材料ブランクを有した真空弁の少なくとも１つのシール表面に対して最低２構成要素材料複合体を製作する方法であって、材料ブランクの表面が外部支持体領域から内部支持体領域を分離して定める、方法に関する。
【００４５】
内部支持体領域内に延在する複数の定められた凹みが、作製されるシール表面に沿って作製されるように、材料ブランクの表面加工は実行される。材料ブランク及びポリマー系シール材料が、開放状態の多機能型に導入され、圧縮及び／又は加熱段階において、シール材料の一部が材料ブランクの凹みに入り少なくとも部分的に充填されるように、シール材料が、多機能型を閉鎖することによって、変形及び／又は液化、特に圧縮又は押圧され、最終段階において、シール材料及び／又は支持体構成要素の状態の正常化、特に冷却及び／又は緩和が行われる。
【００４６】
特に、最終段階への移行の前に、シール表面の形体に沿ったシール材料の第１の部分が、外部支持体領域上において定められたプロファイルで加硫して提供され、シール材料の第２の部分が、材料ブランクの凹み内に延在し凹みの少なくとも中間まで充填されて加硫して提供されるように、加硫段階がシール材料の加硫によって行われる。特に、多機能型は、所定の架橋曲線に従って加硫段階の間に温度制御される。
【００４７】
凹みの作製は、とりわけ以下の手段のうちの少なくとも１つによって、すなわち
−パルスレーザ放射、
−フライス、
−エッチング、
−穿孔、及び／又は
−押圧
の適用によって、実行される。
【００４８】
特に、凹みの１つの作製は、集束レーザビームを材料ブランクの表面上の特定の位置へ配向して、実行され、レーザ放射が、特定の位置でアラインメントを維持しながら（位置上の相対アラインメントを維持しながら）複数回、特に少なくとも１０回又は少なくとも５０回、パルス形態で行われる。
【００４９】
本発明は、追加的に、前述の方法を実行することによって得られる閉鎖エレメントに関する。特に、閉鎖エレメントは、説明されたように形成されることになるか又は形成される。
【００５０】
本発明による装置及び本発明による方法が、図面において概略的に示される特定の例示的な実施形態に基づいて、ほんの一例として以下でより詳細に説明され、本発明の更なる利点が同様に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による真空弁の第１の実施形態を示す。
【図２】本発明による真空弁のための実質的に矩形の弁プレートを示す。
【図３ａ】支持体構成要素（弁座又は弁プレート）において本発明により作製された凹みの実施形態を示す。
【図３ｂ】支持体構成要素（弁座又は弁プレート）において本発明により作製された凹みの実施形態を示す。
【図３ｃ】支持体構成要素（弁座又は弁プレート）において本発明により作製された凹みの実施形態を示す。
【図３ｄ】支持体構成要素（弁座又は弁プレート）において本発明により作製された凹みの実施形態を示す。
【図３ｅ】支持体構成要素（弁座又は弁プレート）において本発明により作製された凹みの実施形態を示す。
【図３ｆ】支持体構成要素（弁座又は弁プレート）において本発明により作製された凹みの実施形態を示す。
【図４】金属の支持体構成要素及びポリマー系シール材料製の本発明による最低２構成要素材料複合体の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、本発明による真空スライド弁の第１の実施形態を示す。真空スライド弁は、弁壁１を有した弁ハウジング１０を有し、弁壁１は、開口軸１３を有した開口２及び長方形の、実質的に矩形の弁座３を有し、弁座３は、開口２の周囲に存在する。特にプロセス側に提供され、開口２より若干大きい断面を有する、閉鎖側２１を有した閉鎖エレメント２０は、弁座３上へ閉鎖側２１を押圧することによる開口２の実質的な気密閉鎖のために使用される。閉鎖エレメント２０は、互いに平行に配置された２本の弁棒６によって支持される。図１の側面図に弁棒が示されるので、１つの弁棒６だけが認識可能である。本発明による代替的な実施形態によれば、単一の弁棒６だけが同様に提供され、閉鎖エレメント２０がその弁棒によって支持され得る。
【００５３】
弁ハウジング１０は、開口２、弁座３、及び閉鎖プレート２０が配置された真空領域１１と、真空領域１１の外側にある駆動領域１２とに分割される。２つの弁棒６は、真空領域１１から２つの気密貫通部を通って駆動領域１２内に誘導され、気密貫通部は、弁ハウジング１０において、ダイヤフラムシール又は終端部上にシール（例えばＯリング）を有したダイヤフラムベローズとして実施される。弁棒６が長手方向軸８及び横断方向軸９に沿ったある程度の運動範囲に気密シールを維持しながら運動可能であるように、ダイヤフラムシール又はダイヤフラムベローズは実施される。駆動領域１２が真空領域１１から気密分離されるので、大気圧を駆動領域１２に行き渡らせることができる。駆動領域１２にある摩擦粒子は、繊細な真空領域に入ることができない。
【００５４】
駆動ユニット７が、駆動領域１２に配置される。閉鎖プレート２０が、開放位置からここで示される中間位置への及びその逆の幾何学的長手方向軸８に沿った長手閉鎖方向ｚの２つの弁棒６の変位によって、かつ中間位置から閉鎖位置への及びその逆の長手方向軸８に対して垂直に延在する幾何学的横断方向軸９に沿った横断閉鎖方向ｙの２つの弁棒６の変位によって、変位可能である（閉鎖プレートの運動がＬ形状、したがって、Ｌ字型である）ように、駆動ユニット７は設計される。
【００５５】
閉鎖エレメント２０は、環状の加硫固定されたシール材料２５を有し、シール材料２５は、例えば、閉鎖側２１の内部領域に対する圧縮、すなわち閉鎖側２１のシールによって終端する表面に対する圧縮、によって画定される。ポリマー型シール材料２５は支持体材料２０に提供された凹みの機械的密着によって実質的に定着し、これにより、シール材料２５の固着が実質的に提供される。シール材料２５の固着はまた、特に、化学結合に基づいて小さな構成要素に提供され得る。支持体材料２０上へのシール材料２５の固着は、そのため、例えば、機械的固着構成要素及び化学的固着構成要素からなり、機械的固着構成要素及び化学的固着構成要素が、全体でシール材料２５の全体的な固着をもたらす。例えば、固着は、９０％の機械的作用と１０％の化学的作用とに起因し得る。
【００５６】
シール及び移行領域シール／金属の本発明による実施形態のより詳細な例示及び説明が、以下に提供される。
【００５７】
本発明の更なる実施形態は、スプール弁（図示せず）に関し、スプール弁は、例えば製品名「MONOVAT series 02 and 03」で、スイス、ハーグのVAT Vakuumventile AGの矩形挿入弁として設計された切換弁として公知であり、幅が高さより実質的に大きい矩形開口断面を有する。複雑なシール構造を有するこのような弁型はまた、例えば、 EP 2 420 709 A1により公知である。
【００５８】
このような弁はまた、閉鎖エレメントの直線運動のみによる、流路の気密閉鎖のために提供される。閉鎖部材は、開口を放つ開放位置から開口を覆うように直線的に押される閉鎖位置へ閉鎖方向に、逆に開放方向に、閉鎖部材平面において、開口軸に対して横断方向に延在する幾何学的変位軸に沿って直線的に変位可能である。閉鎖位置において、閉鎖エレメントのシール表面に適用されたシール材料は、開口の周囲に存在するシール表面上へ押圧される。
【００５９】
このような真空弁は、従来技術から公知で、単一の直線運動によって閉鎖可能であり、比較的複雑に構成された駆動装置を必要とする２つの運動によって閉鎖可能な切換弁に対して、又は応力が横断方向にシールに加えられるウェッジ弁に対して利点を有する。上で説明された真空弁の閉鎖部材は、一体であるので、高い加速力を受けることができ、その結果、この弁はまた、迅速及び緊急な閉鎖のために使用され得る。閉鎖及びシールを、単一の直線運動によって行うことができ、その結果、弁の非常に迅速な閉鎖及び開放が可能である。環状のシールは、部分のすべてで、多様な閉鎖手順の間に、固有の再現可能な状態を提供する。閉鎖の間に及び閉鎖圧の発生の際に、長手方向の広がりに対して横断方向ではなく、シールに対して垂直方向及び／又は部分的に長手方向の、直線閉鎖運動の方向にだけ、シールに応力が実質的に加えられ、その結果、シールへの横断方向の力が回避されるので、この真空弁は、真空及び高真空範囲における質の高いシールタスクに好適である。
【００６０】
本発明によれば、シール材料は、閉鎖エレメントにおける定められた凹みの提供により、閉鎖エレメント（閉塞部材）に、次々に固着する。シール材料が少なくとも部分的にこれらの凹み内に広がり、これにより、材料の密着が提供される。
【００６１】
図１に示される実施形態が真空弁の例示的な実施形態を表すことは明らかである。したがって、本発明はまた、本発明によって実施されるシール、すなわち本発明による２構成要素材料複合体を有した代替的な真空弁に及ぶ。
【００６２】
図２は、水平投影した、本発明による、真空弁のための、特にＬ字型の真空弁のための、実質的に矩形の弁プレート２０’を示す。弁プレート２０’は、金属又は金属合金、例えばアルミニウム又はステンレス鋼製の、シール材料のための支持体構成要素として構成され、上にシールが適用されるシール表面２２が、弁プレート２０’の縁部の周囲に提供される。
【００６３】
シール材料は、例えば、ポリマー、特にエラストマー、であり得、特に材料は、フルオロポリマー成分及び／又はパーフルオロポリマー成分を有する。
【００６４】
シールは、架橋可能なシール材料の加硫によってシール表面２２上に作製される。複数の定められた凹みが支持体材料に広がり、各々定められた凹部を形成するように、支持体２０’の表面は前処理される。凹みは、好ましくは、支持体表面に対して少なくとも３００μmの深さを有して作製される。凹みの形状は、例えば、円柱、円錐、若しくは深さが増加すると共に減少する幅を有した角錐であるか、又はくさび形状であり、凹みは、シール輪郭に沿って（シール表面２２の形体に沿って）広がることができ、特に同心環状で実施され得る。
【００６５】
したがって、弁プレート２０’の有効表面積は、作製された凹みによって大きくなる。
【００６６】
凹みは、パルスレーザ放射を使用した支持体構成要素の照射によって作製される。個々の凹みは、特にパルス放射を使用した特定の表面位置の複数の衝撃によって作製される。ここで使用されるパルスレーザ放射は、比較的高いパルス当たりのエネルギー密度を有し、これにより、金属の液化及び／又は気化が金属の支持体表面との相互作用の際に発生する。したがって、１点への複数の適用によって、凹みが、このような除去により作製され及び／又はこのように「穿設され」得る。赤外波長範囲のレーザ放射が、好ましくは、この目的のために使用される。
【００６７】
レーザ放射の伝搬方向は、例えば、隣接する凹みが互いに実質的に平行で、特に表面に対して直交して整列するように選択される。
【００６８】
凹みはまた、代替的な方法によって生成され得る。例えば、それぞれの凹みは、確実に標的を定めた微細フライス又は機械的穿孔によって作製され得る。
【００６９】
凹みは、シール表面の領域に、すなわち所定の面積内に作製されるだけである。これは、この型の表面加工がこの定められた領域に制限され得るという利点を有し、単にこの領域だけが加工される。このようにして、シール表面だけの効率的な加工が行われ得る。これは、短い加工時間の態様下で特に有利である。
【００７０】
シール表面２２上へのシール材料の加硫の間に、シール材料の一部が、凹み内に侵入し、特に押圧されるか又は流れて、この状態で加硫（架橋）する、すなわち所望の塑性弾性形状になるように、原材料は圧力及び／又は高温下で変形する。結果として、（数、形状、及び寸法に関して）定められた凹みを有する支持体材料を有したシール表面が形成され、凹みは、シール材料を使用して少なくとも一部分だけ少なくとも部分的に充填され、したがって、支持体上のシール材料の−主に凹みにおけるポリマーの密着による−固着が提供される。例えば、加硫の範囲では、作製された凹みの少なくとも９０％又は最高で９９％が、シール材料で充填される。これらの凹みに対する充填度は、好ましくは５０％と１００％との間、特に９０％と９９％との間であり得る。
【００７１】
特に凹みが、固着の基礎となるだけでなく、オーバフロー容積として合計で同時に使用され、可能性のあるあらゆる余剰分のシール材料を収容することが可能であるように、凹みの容積は選択される。例えば、典型的に提供されるオーバフロー通路は、このような設計により省略され得る。したがって、余剰分のシール材料によるばりの形成は回避され、生成されたシール構成要素の後加工は、小さい範囲で行われるか又は完全に省略され得る。結果として、非常に有利な、対応した粒子の発生の減少が、予想されることになる。
【００７２】
材料の容積が加硫の間に一時的に増加してその後に再び減少するので、余剰分のシール材料の収集は再び、提供されることになる。
【００７３】
シール表面２２及び／又は加硫固定されたシールによって取り囲まれるエリア２３は、真空弁における閉鎖エレメント２０′の考慮される使用において終端するようにプロセス容積に向けられる閉鎖エレメント２０′の領域であり、更にシールの一部もまた、弁の閉鎖位置において、プロセス容積に向けられたままとなる。
【００７４】
図３ａ〜３ｆは、支持体構成要素（弁座又は弁プレート）において本発明により作製された凹みの種々の実施形態を示す。
【００７５】
図３ａは、シール支持体３１において規則的に配置された凹み３２ａを示す。凹み３２ａは、円柱の凹部であり、支持体材料において深さを実質的に均一にして形成される。支持体材料は、例えば、鉄又はアルミニウムを基礎として、特にそれぞれの合金として実施され得る。ポリマー系シール材料の加硫固定の範囲で、シール材料の一部が、凹み３２ａに入り、加硫完了後に凹みにおいて架橋し、支持体材料に対する密着を提供することができるように、このシール材料は、変形又は（部分的に）液化することができる。
【００７６】
支持体構成要素は、２つの隣接する凹み３２ａ間で特に距離ａ＞１５０μmを有した、特に距離２５０μm＞ａ＞１５０μmを有した、凹み３２ａを有する。好ましい一実施形態では、距離ａは実質的に２００μmである。
【００７７】
隣接する凹みは、本発明の範囲では、特に線又は経路に沿って配置される凹みと、例えば弁開口に対する定められた距離で環状に又は弁開口若しくはその中心に対して放射状に配置された凹みと理解される。
【００７８】
凹み３２ａは、１００μmと５００μmとの間（５００μm＞ｔ＞２００μm）の深さで、すなわち、支持体材料３１の表面から支持体材料の内部に少なくとも２００μmの深さで、特に少なくとも３００μmの深さで延在する。凹み３２ａは、好ましくは最高で４００μmの深さである。
【００７９】
加えて、凹み３２ａは、少なくとも８０μm、特に少なくとも１００μmの支持体表面上の内径ｄを有する。直径ｄは、好ましくは２００μm未満、特に１３０μm未満である。
【００８０】
実質的に均一な円柱の凹部を有する示される実施形態では、内径ｄは、深さが増加しても実際上一定のままである。
【００８１】
凹みの少なくとも１つ、特に実質的にすべてのこのような凹みが、深さに対する（特に支持体表面に関する）内径の固有の比を有して実施されるように、凹み３２ａはとりわけ形成され得る。深さｔに対する内径ｄの比は、この目的のためにｄ：ｔ＜１：２又はｄ：ｔ＜１：３又はｄ：ｔ＜１：４で、すなわち、凹みは、直径の少なくとも２、３、又は４倍の深さである。
【００８２】
距離ａ、深さｔ、及び直径ｄに関する上記の値が、単一の凹み又はすべての凹み３２ａだけに関連する必要がなく、本発明の文脈において、各々、作製された凹み３２ａの平均値にも関連づけることができることは明らかである。
【００８３】
凹み３２ａは、例えばレーザ適用によって、シール支持体３１に導入又は予め導入され得る。例えば、レーザ穿孔の方法が、この目的のために使用され、高い繰り返し周波数（例えば、５０又は１００kHz）を有する多数の短レーザパルス（例えば、ナノ秒、ピコ秒、又はフェムト秒の範囲のパルス幅及び１０〜５０パルス）が、支持体の表面に焦点を合わせて配向され、高性能短パルスレーザを使用して出射される。一連のパルスは、この場合には常に表面の同じ位置に配向されたままである。このようにして、凹みは、段階的に、すなわち段階を追って、作製され得る。支持体材料の一部は、入射したレーザパルス毎に「除去される」、すなわち液化によって変位するか又は気化される。
【００８４】
この場合にもたらされる凹みの形状は、例えば、パルス幅、パルスピークパワー、繰り返し周波数、又はビーム集束及びビーム径などの選択可能なレーザパラメータを介して、並びにプラズマ形成などの達成可能な作用によって、設定及び決定され得る。
【００８５】
凹み３２ａは、代替的に、例えば他の切削、研磨、圧縮、研削、エッチング方法によって、作製され得る。凹みは、例えば支持体材料の微細精密穿孔、フライス、標的を定めた圧縮によって、生成され得る。
【００８６】
図３ａによる実施形態のための詳述は、図３ｂ〜３ｆの実施形態に準用される。
【００８７】
レーザビームのアラインメントは、この場合にはシール支持体３１の内部における凹みの延在方向を決定する。図３ａによる例では、レーザビームのアラインメントは、表面の法線と平行に、すなわち表面に対して直交して、選択される。
【００８８】
図３ｂもまた、支持体材料において種々の延在方向を有するが、円柱状に作製された凹み３２ｂを示す。支持体材料上におけるシール材料の更に改善された固着が、このような変形形態において提供され得る。横断方向に表面に対して直交せずに延在する凹み３２ｂにより、表面において加硫したシール材料は、特に対応する直交応力が生じた場合に、支持体からの脱落が困難になり得る。特に、延在部が（示されるような）反対方向に配向される凹みの場合には、脱落は特に困難になる。
【００８９】
図３ｃは、本発明による凹み３２ｃの更なる実施形態を示す。これらの凹みは、各々、その閉塞端に拡容貯留部を有する。このようにして、全体として大きくなったオーバフロー容積が、余剰分の及び／又は膨張シール材料を収容するために提供され得る。したがって、特別なオーバフロー通路が、真空弁のためのシール表面の製作で省略され、シール材料の量が、それに合わせて選択され得る。したがって、シール表面の後加工もまた省略され、これにより、その結果としての粒子形成の可能性がなくなる。これは、真空技術における非常に高い清浄度基準に関して、特に有利である。
【００９０】
図３ｄは、更に、図面に広がる溝の形で代替的な凹み３２ｄを示す。このような溝３２ｄは、例えば材料内に押圧又はフライス加工され得る。溝３２ｄは、例えば弁開口と同心状にこの弁開口の周囲に形成されるように、特にシール表面の形状に沿って形成され得る。
【００９１】
図３ｅは、それぞれのアンダーカットを有した孔の形で本発明による凹み３２ｅを示す。支持体上におけるシール材料の固着は、凹み３２ｅの形状によって更に強化される。加硫して提供されたシール材料の凹みからの脱落は、深さが増加すると共に増加する内径又は幅のために著しく困難になる。
【００９２】
図３ｆは、本発明による凹み３２ｆの更なる変形形態を例示する。凹み３２ｆは、円錐及び／若しくは角錐又はくさび形状で形成され、くさび形状の実施形態の場合には、例えば図面に広がるこれらの凹みは、少なくとも部分的な領域で弁開口と同心状に延在して、作製される。
【００９３】
図４は、金属の支持体構成要素４１及びポリマー系シール材料４５製の本発明による最低２構成要素材料複合体の断面を示す。材料複合体は、真空弁のための真空シールの片側の部分を実施する。
【００９４】
支持体構成要素４１は、シール表面の形体によって及び／又は支持体構成要素４１とシール材料４５との間の境界面によって定められた平面に関して、内部支持体領域４１ａ及び外部支持体領域４１ｂを定める。
【００９５】
シールを生成するために、シール材料４５は、対の構成要素、例えば、対向するシール表面によって圧縮される。特にシール表面は、この目的のために、真空弁の（弁座又は弁プレートの側の）シール表面に沿ったシール材料４５の形状に対応する形状を有する。
【００９６】
シール材料４５は、特にフルオロポリマーを主成分とし、エラストマーのグループに属することになる。シール材料４５の示された形状を作製するために、シール材料は、原材料として、すなわち非架橋及び非加硫で、温度制御可能な型に支持体材料と共に導入され、型を閉鎖することによって所望の形状に圧縮される。型又は対応する型部分の加熱と共に、最初に、原材料の粘度が低減し、材料は、第１に、改善されたかたちで目的の形状をとり、第２に、支持体構成要素４１の示された凹み４２に部分的に入ることができる。材料は、凹み４２において流れ及び／又は製作パラメータに応じた加圧によってこれらの凹み４２内に押圧され得る。
【００９７】
更に温度制御の間に、原材料の架橋（加硫）、したがって支持体エレメント４１上におけるシール材料４５の固着が、温度制御によって引き起こされる。シール材料の一部４５’が、このとき凹み４２において加硫した形で提供され、特に金属の支持体４１に対する密着を提供する。固着に関して作用が弱い構成要素はまた、機械的密着の他に、化学的作用（例えば化学結合）に基づくことができる。
【００９８】
上で既に説明されたように、凹み４２は、各々支持体構成要素４１内へ定められた方向に定められた深さで延在する。凹み４２は、特にレーザ加工によって生成される。
【００９９】
図４は、追加的に、凹みにおけるシール材料構成要素４５’の存在を例示する。シール材料構成要素４５’は、それぞれの凹み４２に対して、特にこの凹み４２によって定められた容積の少なくとも５０％を占める。特に、凹み４２は、平均して少なくとも５０％、材料で充填される。特定される充填度は、一般に凹み４２の容積又は深さに関連し得る。
【０１００】
示された図面が可能性のある例示的な実施形態を概略的に表すだけであることは明らかである。本発明によれば、様々なアプローチが、互いに、及び従来技術の真空条件下でプロセス容積を閉鎖する方法及び装置と、組み合わせられ得る。
【図１】
2018159467.tif 000003
【図２】
2018159467.tif 000004
【図３ａ】
2018159467.tif 000005
【図３ｂ】
2018159467.tif 000006
【図３ｃ】
2018159467.tif 000007
【図３ｄ】
2018159467.tif 000008
【図３ｅ】
2018159467.tif 000009
【図３ｆ】
2018159467.tif 000010
【図４】
2018159467.tif 000011
【外国語明細書】
2018159467000001.pdf