(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスが漏れない方法で隔離することができる半導体または基材加工プロセスチャンバ内に半導体素子または基材を移送するためのフラップ移送弁を提供する。【解決手段】第一の密封平面４１上に存在する第一の密封表面３により、フレームの形態に取り囲まれた細長い第一の開口部１と、第一の密封表面３に対応し、第二の密封平面４２上に位置する第二の密封表面９を有する細長い弁閉鎖体ビーム４とを有し、支持体４０は、弁閉鎖体ビーム４の背面７上に配置され、支持体４０上には、旋回可能な接続部４３を介し、傾斜軸４４を中心として、限定された旋回角度を通して旋回することができるように、弁閉鎖体ビーム４が配置されている。支持体４０は、弁閉鎖体ビーム４と合わせて、旋回軸受６０により、旋回軸１０を中心として旋回することができる。【選択図】図１ａ
2011163557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが漏れない方法で隔離することができる半導体または基材加工プロセスチャンバ内に半導体素子または基材を移送するためのフラップ移送弁であって、：
第一の長手方向軸（２）に沿って延伸し、第一の密封平面（４１）上に存在する第一の密封表面（３）により、フレームの形態に取り囲まれた、細長く、特にスロット状の第一の開口部（１）と、
第一の長手方向軸（２）に平行な第二の長手方向軸（５）に沿って延伸し、
第一の開口部（１）を閉鎖するために、前面（６）上の閉鎖体表面（８）を有し、
第一の密封表面（３）に対応し、それにガスが漏れないように接触させることができ、閉鎖体表面（８）の縁端領域内かつ第二の密封平面（４２）上に位置する、第二の密封表面（９）と、
を有する細長い弁閉鎖体ビーム（４）と、
前面（６）に対向する背面（７）上の、弁閉鎖体ビーム（４）の支持体（４０）であって、第二の長手方向軸（５）に平行な傾斜軸（４４）を中心として、支持体（４０）の旋回可能な接続部（４３）を介して、限定された旋回角度によって旋回可能に配置された支持体（４０）と、
弁閉鎖体ビーム（４）の閉鎖体表面（８）が第一の開口部（１）を覆って閉鎖し、支持体（４０）により、背面（７）に加えられる力の作用により、第一の密封表面（３）および第二の密封表面（９）が共通の第一の密封平面（４１）および第二の密封平面（４２）上でガスが漏れないように接触している、閉鎖位置（Ｃ）と、
弁閉鎖体ビーム（４）が第一の開口部（１）から旋回して離れ、少なくとも部分的に第一の開口部（１）を解放する、開放位置（Ｏ）との間で、
第二の長手方向軸（５）に平行である旋回軸（１０）を中心として、支持体（４０）が弁閉鎖体ビーム（４）と合わせて旋回することができる、旋回軸受（６０）と、
を有し、
旋回軸（１０）が本質的に第一の密封平面（４１）上に存在し、
傾斜軸（４４）が本質的に第二の密封平面（４２）上に存在する
ことを特徴とする、フラップ移送弁。
【請求項２】
支持体（４０）と弁閉鎖体ビームとの間の旋回可能な接続部（４３）が、少なくとも一つの
傾斜継手（４３ａ）、
ボール継手（４３ｂ）または
旋回継手（４３ｃ）
によって形成されていることを特徴とする、請求項１記載のフラップ移送弁。
【請求項３】
前記第二の密封表面（９）は、閉鎖体表面（８）の縁端領域内に位置し、
少なくとも弁閉鎖体ビーム（４）の中央領域内において、閉鎖体表面（８）が弁閉鎖体ビーム（４）の前面（６）の方向に第二の密封平面（４２）を越えて突出するように、第二の密封表面（９）が背面（７）の方向に後退し、
少なくとも一つの凹部（４５）が少なくとも弁閉鎖体ビーム（４）の中央領域内において、閉鎖体ビーム（４）の背面（７）上に形成され、前面（６）の方向に少なくとも第二の密封平面（４２）上に延伸し、傾斜軸（４４）が凹部（４５）の領域内で延伸し、
旋回可能な接続部（４３）が凹部（４５）に配置されている
ことを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項記載のフラップ移送弁。
【請求項４】
旋回可能な接続部（４３）が、
少なくとも一つの凹部（４５）と、
支持体（４０）上の少なくとも一つの凸部（４６）と、から形成され、
前記凸部（４６）が凹部（４５）内に突出し、
支持体（４０）に対する相対的な傾斜軸（４１）を中心として、弁閉鎖体ビーム（４）が旋回できるように、凸部（４６）と凹部（４５）との間に接触がある、
ことを特徴とする、請求項３記載のフラップ移送弁。
【請求項５】
旋回可能な接続部（４３）は、傾斜継手（４３ａ）の形態であり、
凹部（４５）は、ベース（４７）を有し、
凸部（４６）は、点に収束する横断面を有し、傾斜軸（４４）および第二の長手方向軸（５）が直角に通過する、平面に対する尖頭（４８）を有する
ことを特徴とし、
尖頭（４８）とベース（４７）との間の傾斜軸（４４）上に点またはライン接触があり、これが傾斜継手（４３ａ）を形成している、
請求項４記載のフラップ移送弁。
【請求項６】
凸部（４６）は、Ｖ字形状の横断面を有し、点に収束するＶ字角度により、尖頭（４８）が形成されている
ことを特徴とする、請求項５記載のフラップ移送弁。
【請求項７】
凹部（４５）は、傾斜軸（４４）および第二の長手方向軸（５）が直角で通過する平面に対し、内方に収束する横断面を有する
ことを特徴とする、請求項５または６のいずれか一項記載のフラップ移送弁。
【請求項８】
凹部（４５）は、Ｖ字形状の横断面を有し、ベース（４７）が緩やかに収束するＶ字角度によって形成されている
ことを特徴とする、請求項７記載のフラップ移送弁。
【請求項９】
凹部（４５）は、少なくとも部分的に傾斜軸（４４）に沿って延伸する溝の形態であり、溝（４５）のベース（４７）が第二の密封平面（４２）上を伸び、
凸部（４６）は、傾斜軸（４４）に沿って延伸するくさびの形態である
ことを特徴とする、請求項４〜８のいずれか一項記載のフラップ移送弁。
【請求項１０】
弁閉鎖体ビーム（４）と支持体（４０）との間のばね配置（４９）であって、
該ばね配置（４９）は、
弁閉鎖体ビーム（４）が支持体（４０）上に保持され、
凸部（４６）が凹部（４５）内に押し当てられるように配置されている、
ことを特徴とする、請求項４〜９のいずれか一項記載のフラップ移送弁。
【請求項１１】
前記ばね配置（４９）は、
弁閉鎖体ビーム（４）の背面（７）上に配置され、凸部（４６）を凹部（４５）内に押し付け、凹部（４５）内に突出する凸部（４６）の後方で傾斜軸（４４）に対して横向きに配置されている、少なくとも一つのリーフばねの形態である
ことを特徴とする、請求項１０記載のフラップ移送弁。
【請求項１２】
弁閉鎖体ビーム（４）と支持体（４０）との間で旋回角度を限定する、旋回止め具（５０）と、
弁閉鎖体ビーム（４）と支持体（４０）との間の少なくとも一つのばね（５１）と、を有し、
開放位置（Ｏ）において、少なくとも一つのばね（５１）が弁閉鎖体ビーム（４）を旋回止め具（５０）に押し付け、
弁閉鎖体ビーム（４）が開放位置（Ｏ）のときに支持体（４０）に対して傾斜し、旋回軸受（６０）により、支持体（４０）および弁閉鎖体ビーム（４）が開放位置（Ｏ）から閉鎖位置（Ｃ）に旋回する一方、第一の密封表面（３）と第二の密封表面（９）との間の接触が生じている間、これらの密封表面（３、９）が互いの上にフラットに載置されるようになる請求項１〜１１のいずれか一項記載のフラップ移送弁。
【請求項１３】
第一の開口部（１）の第一の長手方向軸（２）に平行に、かつ、旋回軸（１０）に沿って延伸する旋回シャフト（６１）が第一の開口部（１）に隣接して配置され、旋回シャフト（６１）には、旋回軸（１０）を中心として旋回するための支持体（４０）が取り付けられている
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項記載のフラップ移送弁。
【請求項１４】
第二の長手方向軸（５）に本質的に平行であり、旋回軸（１０）から距離がある、シャフト軸（１２）を中心として回転することができる、シャフト（１１）と、
シャフト軸（１２）を中心としてシャフト（１１）を回転させ、開放位置（Ｏ）と閉鎖位置（Ｃ）との間で弁閉鎖体ビーム（４）を移動させるため、シャフト（１１）に結合されている、少なくとも一つの駆動装置（１３）と、
共に回転するようにシャフト（１１）上に配置され、自由端が直接的または支持体（４０）を介して間接的に、弁閉鎖体ビーム（４）の背面（７）に係合する少なくとも１つの第一のアーム（２９）であって、シャフト軸（１２）を中心としたシャフト（１１）の回転と、これによる第一のアーム（２９）の旋回との結果、開放位置（Ｏ）と閉鎖位置（Ｃ）との間で旋回軸（１０）を中心として弁閉鎖体ビーム（４）を旋回するための力が弁閉鎖体ビーム（４）の背面（７）に加えることができる、少なくとも一つの第一のアーム（２９）と、
を特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項記載のフラップ移送弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文により、ガスが漏れない方法で隔離することができる半導体または基材加工プロセスチャンバ内に半導体素子または基材を移送するためのフラップ移送弁に関する。
【０００２】
フラップ移送弁は、例えば、EP 0 554 522から公知である。
【０００３】
とりわけ、可能な限り汚染粒子が存在しない保護雰囲気下で実施することが求められる、ＩＣおよび半導体生産の分野では、様々な真空弁が使用される。一例として、半導体ウエハまたは液晶基材の製造設備では、極めてデリケートな半導体または液晶素子が順次、複数のプロセスチャンバを通して通過し、プロセスチャンバ内に配設された半導体素子が各加工装置によって加工される。プロセスチャンバ内での加工プロセス中および一つのプロセスチャンバからもう一つへの移送中の両方において、極めてデリケートな半導体素子は、常に、保護雰囲気下、とりわけ、空気および粒子がない環境または不活性ガス雰囲気下に配設される必要がある。
【０００４】
一例として、プロセスチャンバは、移送チャネルを介して相互に接続される。これらのプロセスチャンバは、一つのプロセスチャンバから次に部品を移送するための真空移送弁によって開放することができ、各製造工程を実施した後、ガスが漏れない方法で閉鎖することができる。さらに、プロセスチャンバにドッキングすることができ、プロセスチャンバ間で半導体素子を不活性ガス雰囲気下で搬送することができる、移動する移送チャンバが使用される。
【０００５】
先行技術、例として、米国特許第５，０７６，２０５号または米国特許第５，２９２，３９３号では、中央移送チャンバの周囲にスター形態に複数のプロセスチャンバが配置されている、半導体素子、とりわけ、半導体ウエハを生成するためのマルチチャンバシステムを開示している。中央移送チャンバは、周囲にさらなるプロセスチャンバがスター形態に配置されている、第二の移送チャンバにトンネルを介して接続され、そのような様式において、そのような多様な加工ブロックにより、大きい一貫した半導体製造システムを作り出すことができる。半導体素子は、移送チャンバ内に配置されたハンドリングシステムにより、移送チャンバを介して一つのプロセスチャンバから次のプロセスチャンバに搬送される。
【０００６】
さらに、先行技術では、ラインに沿ってプロセスチャンバが配置され、かつ、真空気密的に閉鎖することができ、同じ方向に面する開口部を有する、真空チャンバシステムを開示している。プロセスチャンバラインに平行して直線的に移動することができる移送チャンバは、個別のプロセスチャンバにドッキングさせることができ、一つのプロセスチャンバから次にコンポーネントを搬送するために使用される。この用途のために排気された移送チャンバは、その移送チャンバ開口部により、真空気密的にプロセスチャンバ開口部にドッキングされる。このようなシステムは、例えば、一般的な形態で米国特許第２００７−０１８６８５１−Ａ１号（Geiser）に記載されている。
【０００７】
隣接するプロセスチャンバ間に接続開口部が提供され、移送弁により、ガスが漏れない方法で閉鎖することができるプロセスチャンバの列として、順次、プロセスチャンバを配置することも可能である。この場合、それぞれのプロセスチャンバは、少なくとも二つの開口部を有し、一つのプロセスチャンバの出力開口部は、それぞれの場合、一連のプロセスチャンバの後続のプロセスチャンバの入力開口部である。それぞれの場合、それぞれの二つのプロセスチャンバ間と、一連のプロセスチャンバの始まりと終わりに移送弁があり、移送弁は、それぞれの場合、ガスが漏れない方法で相互に隔離することができる、二つの弁開口部をその弁のハウジング内に有する。
【０００８】
記載されている真空チャンバシステムは、半導体および基材生産の異なる領域で使用され、小〜中型の半導体および基材コンポーネントの生成および加工について確立されている。しかし、新たな技術的分野では、なおより大きい集積半導体コンポーネントおよび基材が要求され、新たな製造システムの調達を要する。これの例は、幅が１メートルを超えるソーラーパネルまたはスクリーンパネル、特にプラズマおよびＬＣＤパネルである。そのような大きい半導体コンポーネント、液晶基材または他の基材を加工するため、対応して大きい寸法を持つプロセスチャンバおよび移送弁が要求される。
【０００９】
概して、材料科学の用途では、基材は、とりわけ、基材の表面を改質またはコーティングする場合の処理される材料を意味する。これは、真空またはプロセスガス環境下で実施することが求められるコーティング、改質またはハンドリングプロセスにより、適切に加工される、とりわけ、基板または帯形態の半導体テクノロジー分野のウエハ、プリント回路基板のベース材料またはいくつかの他の材料であることができる。基材という用語は、例として、厚さが０．５未満〜５ミリメートルを超えるフラットスクリーンもしくはソーラーパネル、またはステンレススチール箔、または厚さが０．０５未満〜０．２ミリメートルを超えるステンレススチール帯のためにコーティングされるガラス板も対象とする。
【００１０】
プロセスチャンバを開放および閉鎖するためのそのような移送弁は、したがって、各プロセスに応じ、いくつかの場合、幅が１０００ミリメートルを超える、格段に大きい寸法、長い密封長さおよび非常に大きい開口部横断面によって区別される。とりわけ、開口部横断面は、細長く、かつ、スロット状であり、幅が開口部の高さを相当に上回る。記載されている適用分野およびそれに関連する寸法のため、これらの弁は、移送弁と呼ばれる一方、それらの矩形の開口部横断面のため、矩形弁とも呼ばれ、それらの動作方法に応じて、スライド弁、矩形スライド、移送スライド弁、フラップ弁、フラップ移送弁または回転仕切体とも呼ばれる。
【００１１】
米国特許第６，４１６，０３７号（Geiser）および米国特許第６，０５６，２６６号（Blecha）は、弁スライドまたは矩形スライドとも呼ばれる、真空スライド弁またはスライド弁の形態の小さい寸法を持つ移送弁を記載している。先行技術では、閉鎖および開放プロセスは、一般的に、二つの工程で実施される。第一の工程では、弁閉鎖体、特に閉鎖体板が本質的に弁座に平行して、開口部にわたって直線的に移動し、このプロセス中、弁閉鎖体と弁ハウジングの弁座との間には接触が発生しない。第二の工程では、弁閉鎖体の閉鎖体面が弁ハウジングの弁座に押し付けられ、このように、開口部をガスが漏れない方法で閉鎖する。例として、弁閉鎖体の閉鎖体面上に配置され、開口部の周辺に伸びる弁座に押し付けられる密封リングを介するか、弁閉鎖体の閉鎖体面が押し付けられる弁座上の密封リングを介するかのいずれかにより、シールを実現することができる。
【００１２】
加えて、単一の直線移動により、閉鎖および密封プロセスが実施される比較的小さいスライド弁が公知である。一つのそのような弁は、例として、「MONOVAT Series 02および03」の製品名で公知であり、矩形インサート弁の形態である、スイスのハーグにある企業であるVAT Vakuumventile AGの移送弁である。このような弁の設計および動作方法は、例として、米国特許第４，８０９，９５０号（Geiser）および米国特許第４，８８１，７１７号（Geiser）に記載されている。
【００１３】
これらの駆動手法は、先行技術で確立されているが、非常に大きい開口部横断面、特に、細長く、スロット状の開口部横断面にのみ、限定された程度で好適である。
【００１４】
大きい開口部横断面の結果である長い密封長さのため、シール、弁閉鎖体の誘導および駆動についての要求が非常に厳格である。
【００１５】
様々な密封装置が先行技術、例えば、米国特許第６，６２９，６８２  Ｂ２号（Duelli）から公知である。密封リングの一つの好適な材料は、例として、商標Viton（登録商標）によって公知の弾性密封材料である。
【００１６】
これらのような、長い密封長さかつ大きい開口部横断面の場合、一つの特有の要求は、圧力差が非常に高いときでも、密封長さ全体にわたって密封を確保することである。使用されるシールの密封挙動は、一般的に、非常に狭い範囲に限定される。弁閉鎖体と弁座との間の距離が具体的な限定値を超過すると、弁座上のシールの接触力が低すぎ、密封がもはや確保されない。対照的に、弁閉鎖体と弁座との間の距離が短すぎ、したがって、弁座上のシールの接触力が多大すぎると、シールが相当の摩耗を受け、いくつかの状況では、破壊される。この理由のため、弁が閉鎖状態にあるときには、圧力差が高いときでも、シールの長さ全体にわたってシールと弁座との間に常に特定の接触圧力を維持する必要がある。この特定の接触圧力は、比較的狭い範囲に限定される。
【００１７】
特に、大きい寸法、特に顕著に非対称な横断面、例えば、細長く、スロット状の開口部を持つ弁の場合、圧力差が比較的高いとき、一定の接触圧力を維持するうえで問題がある。一定の接触圧力を維持するため、特定の移送弁は、弁閉鎖体がその基準位置を維持し、圧力差のため、弁閉鎖体への影響を有する高い力が生じたときでさえ、その位置を望ましくなく変化させることがないように、特に頑強に設計された弁閉鎖体およびその駆動、さらにはその軸受を提供する。可能な限り頑強かつ非弾性である弁閉鎖体およびその駆動、ならびに軸受コンポーネントの設計は、初めから解りきったことのように見える。しかし、さらなる問題は、弁閉鎖体およびその周囲の弾性の可能性のある挙動に関わるものだけではない。大きい寸法を持つプロセスチャンバの場合、チャンバ内部と取り囲む領域との間または二つのチャンバ間の圧力差の結果、チャンバ壁全体が変形する。チャンバ壁上に配置され、それに連結された移送弁は、同様に、チャンバ壁のこの変形を受ける。チャンバ壁に連結された弁座は、チャンバ壁の湾曲に対応する方式で変形することから、無変形の弁閉鎖体では、密封長さに沿ったシールの一定の接触圧力が確保されない。
【００１８】
さらなる問題として、チャンバ壁が変形するとき、シールと弁座との間に重力の力が生じることができる。換言すると、シールは、接触力に対して横向きに荷重される。横向きのせん断荷重、例えば、これは、シールの相当の摩耗およびシールの破壊にさえつながり、結果として、要求されるガス気密性がもはや確保されない。
【００１９】
EP 0 554 522 A2では、一つの処理チャンバから基材を移し、それを隣接する処理チャンバに導入するか、それを大気領域からより低い圧力のチャンバに移すための回転仕切体、とりわけ、固定された位置の軸受に保持されるフラップ状の弁板と、それと相互作用する二つの閉鎖モータとを持つ連続フロー真空コーティング設備のためのスロット仕切体を開示している。弁板は、二つのばね付き棒の介在で弁ビームに統合されており、弁ビームそのものは、直径方向に相互に対向し、合わせて回転するようにモータのシャフトに連結された二つの軸受ジャーナルを有し、モータのシャフトは、圧力抵抗的にチャンバの壁を通して通過している。二つのばね棒の補助による弁ビームへの弁板の取り付けは、二つの軸上を相互に対して移動することができ、弁動作中、弁板と弁ビームとの間で生じる相対的な移動により、継手摩擦と、したがって、摩耗粒子とが生成されることの防止を目標として、継手がなく、したがって、摩擦がない接続部を表すことを意図されている。ばね棒は、特殊なクランプピースの補助により、Ｖ字形状に圧延された適切な溝に押し付けられるように、弁板および弁ビーム上に配置されている。これらのＶ字溝は、ばね棒に応力がないときに、弁板が弁ビームに対して平行でないように画定された位置を取り、閉鎖プロセス中、弁板密封表面が外側のＯリングおよび内側のＯリングの両方に同時に載置されるように設計される。この配置は、シールを保護し、かつ、弁板の長さ全体にわたり、均一な閉鎖力および接触力を生成できることを確保することを意図されている。保守および修理中、圧力工程および駆動ユニットを問題なく交換することが可能であるべきである一方、かなり巨大で重い弁ユニットは、容器に完全に据え付けられたままである。記載されている回転仕切体の一つの不都合として、シールが弁座に押し付けられるときに、弁板の位置が弁ビームに平行ではなく、壁が変形することができるため、必然的に、シールに特定の横向きのせん断荷重がある。
【００２０】
弁座および弁閉鎖体の不可避的な弾性変形、例えば、とりわけ細長く、とりわけスロット状の開口部横断面の場合に生じる変形の際にさえ、移送弁のシールの密封長さに沿って可能な限り一定である接触力、さらにはシールへの不均一な負荷または横向きの荷重の回避への要望は、先行技術では依然として十分に解決されていない問題を表す。
【００２１】
本発明は、したがって、シールが弁座に押し付けられるときと、弁壁が変形するときの両方において、シールへの過大な負荷およびプロセスに有害な粒子の生成が回避されるように、細長く、とりわけ、スロット状の第一の開口部を有する、移送弁を設計するという目的に基づく。
【００２２】
この目的は、独立請求項の特徴の実行によって達成される。従属特許請求項では、本発明を代替または有利な方式で展開する特徴を明記する。
【００２３】
ガスが漏れない方法で隔離することができる半導体または基材加工プロセスチャンバ内に半導体素子または基材を移送するための本発明のフラップ移送弁は、幾何学的な第一の長手方向軸に沿って延伸し、第一の密封表面により、フレームの形態に取り囲まれた、細長く、特にスロット状の第一の開口部を有する。第一の密封表面は、幾何学的な第一の密封平面上に所在する。細長く、かつ、スロット状とは、とりわけ、その第一の長手方向軸に沿った矩形の第一の開口部の幅が、第一の長手方向軸に直角の第一の開口部の高さの少なくとも２または３倍、特に、４倍、５倍、６倍、８倍、１０倍または１２倍であることを意味するものとして理解されるべきである。第一の開口部の幅は、例えば５００ミリメートルを超え、特に８００ミリメートルを超え、殊更、１０００ミリメートルを超える。第一の長手方向軸は、開口部の幅に沿って延伸し、開口部横断面への垂線を形成する開口部軸に直角に伸びる。
【００２４】
第一の開口部はガスが漏れない方法で閉鎖されることを許容するため、細長い弁閉鎖体ビームを提供する。細長い弁閉鎖体ビームは、好ましくは、弁閉鎖体ビームにより、第一の開口部を完全に覆うことができるように、好ましくは、第一の開口部の矩形の横断面に対応し、第一の開口部の全周に重なる、矩形の横断面を有する。第一の開口部の前記幅および高さの比率は、したがって、弁閉鎖体ビームにも適用される。弁閉鎖体ビームは、第一の長手方向軸に本質的に平行である、幾何学的な第二の長手方向軸に沿って延伸する。換言すると、第二の長手方向軸は、弁閉鎖体ビームの幅に沿って延伸し、第一の長手方向軸に平行に伸びる。概して、弁閉鎖体ビームは、細長い弁閉鎖体、特に幅広の弁板を意味する。弁閉鎖体ビームは、前面および背面を有する。第一の開口部は、第一の開口部に面する前面により、閉鎖することができる。この用途のため、第一の開口部と、第一の密封表面に対応し、それにガスが漏れずに接触させることができる、第二の密封表面とを閉鎖するための閉鎖体表面は、前面に提供される。この第二の密封表面は、閉鎖体表面の縁端領域内に配設され、幾何学的な第二の密封平面上に所在する。換言すると、ガスが漏れない接触は、弁閉鎖体ビームの第二の密封表面を本質的に直角に押し付けることにより、第一の開口部の全周に伸びる第一の密封表面で生じることができ、このガスが漏れない接触が生じるとき、第一の密封表面および第二の密封表面が平行であり、相互に共通の平面上に所在する。
【００２５】
一つの可能な実施態様では、第一の密封表面は、特に、第一の開口部の全周におけるフラットな弁座である。第二の密封表面は、例えば、弁閉鎖体ビームの前面の閉鎖体表面上に配置された弾性シール、特に、Ｏリングによって形成されている。しかし、シールは、第一の密封表面によって形成することもできる。換言すると、弾性シールは、弁閉鎖体ビーム上または第一の開口部の縁端領域内のいずれかに配設することができる。
【００２６】
弁閉鎖体ビームが設置され、弁閉鎖体ビームを支持する、少なくとも一つの支持体は、弁閉鎖体ビームの背面に配設されている。支持体を使用して弁閉鎖体ビームを支持し、弁閉鎖体ビームの背面に力を伝えることを可能にし、したがって、弁閉鎖体ビームが移動することを許容する。
【００２７】
支持体は、旋回軸受に連結されている。旋回軸受は、支持体およびその上に配置された弁閉鎖体ビームが閉鎖位置と開放位置との間において、本質的に、弁閉鎖体ビームの第二の長手方向軸、したがって、第一の開口部の第一の長手方向軸にも平行である、幾何学的な旋回軸を中心として旋回することを許容する。
【００２８】
閉鎖位置では、弁閉鎖体ビームの閉鎖体表面が第一の開口部を覆い、第一の開口部をガスが漏れない方法で閉鎖し、第一の密封表面および第二の密封表面が相互にガスが漏れない接触を生じさせる。換言すると、弁閉鎖体ビームは、第一の開口部上に旋回し、閉鎖位置でそれを閉鎖する。支持体により背面に加わる力の作用により、ガスが漏れない接触が生じ、かつ、維持される。この閉鎖位置では、第一の開口部の第一の密封表面の第一の密封平面および弁閉鎖体ビームの第二の密封表面の第二の密封平面が相互の上に所在する。
【００２９】
開放位置では、弁閉鎖体ビームは、第一の開口部から旋回して離れる。弁閉鎖体ビームは、したがって、第一の開口部を解放する。弁閉鎖体ビームは、好ましくは、開放位置のときには、開口部横断面の凸部を離れて完全に旋回し、このように、基材および半導体素子が第一の開口部を通して支障なく移送されることを許容する。開放位置と閉鎖位置との間の弁閉鎖体ビームの旋回角度は、好ましくは、約９０度、特に６０〜１０５度である。
しかし、弁閉鎖体ビームは、開放位置のときに、例えば５〜３０度の非常に小さな旋回角度のみによって旋回させて閉鎖位置から離れさせ、そして、例えば旋回軸に対して横向きの移動、もしくは、例えば第一の密封平面に平行な直線移動、または、さらなる旋回軸が第一の密封平面への垂線を本質的に形成することになる更なる旋回移動、といった更なる移動の形態で、開口部横断面から横向きに移動させることも可能である。
【００３０】
旋回軸受は、概して、機能的には、弁閉鎖体ビームが幾何学的な旋回軸を中心として旋回することを許容する軸受を意味する。以下の文章および例示的実施態様では、旋回軸受、例えば、これを具現化するために使用することができる構造的特徴をより詳細に記載する。
【００３１】
弁閉鎖体ビームと支持体との間には、支持体に対して相対的である幾何学的な傾斜軸を中心として、弁閉鎖体ビームが旋回することができるように設計された、旋回可能な接続部がある。この傾斜軸は、第二の長手方向軸に対して平行に、かつ支持体および弁閉鎖体ビームが旋回軸受により、閉鎖位置と開放位置との間で共同で旋回することができる旋回軸にも平行に、伸びている。傾斜軸は、好ましくは、有効な第二の密封表面間において、弁閉鎖体ビームの中央部に伸びている。弁閉鎖体ビームが支持体に対して相対的に旋回することができる旋回角度は、限定されている。
【００３２】
本発明により、閉鎖位置と開放位置との間において、旋回軸受により、支持体および弁閉鎖体ビームが共同で旋回することができる旋回軸は、本質的に、第一の開口部の第一の密封表面における第一の密封平面上に所在する。一つの具体的な実施態様では、この幾何学的な旋回軸は、幾何学的な第一の密封平面上に所在する。
【００３３】
同様に、本発明により、弁閉鎖体ビームが支持体に対して相対的に、限定された旋回角度で旋回することができる傾斜軸は、本質的に、弁閉鎖体ビームの第二の密封表面の第二の密封平面上に所在する。一つの具体的な実施態様では、幾何学的な傾斜軸は、幾何学的な第二の密封平面上に所在する。
【００３４】
この具体的な配置のため、旋回軸および傾斜軸の両方は、閉鎖位置のときには共通の平面上、具体的には、第一の密封平面および第二の密封平面上に所在し、一つが他の上部に所在する。これは、弁閉鎖体ビームの第二の密封表面が第一の開口部の第一の密封表面上に置かれたときに、本質的に、閉鎖位置に到達する直前に第一の密封表面と第二の密封表面との間の密封接触に横向きのせん断荷重がなく、その場合、第一の密封平面および第二の密封平面を相互に対してわずかに傾けて整列させることができる一方、弁閉鎖体ビームが第一の密封表面上に押し当てられていることを意味する。弁閉鎖体ビームは、本質的に、直角で第一の密封表面に押し付けられる。
【００３５】
換言すると、本発明の旋回軸および傾斜軸の配置は、第一の密封表面および第二の密封表面が実質的な閉鎖位置から閉鎖位置に移動するときに、本質的に、密封表面の相互に対する横向きの移動がないことを意味する。密封表面は、したがって、保護され、密封表面の寿命が増加し、密封表面上の摩耗の結果としての粒子生起が回避される。
【００３６】
本発明のさらなる効果として、高い圧力差のため、フラップ移送弁に高い荷重があり、このように、結果として、第一の開口部、第一の密封表面および／または弁閉鎖体ビームの周辺の壁が変形したとき、旋回軸受による旋回軸を中心とした弁閉鎖体ビームおよび支持体のさらなる旋回は、弁閉鎖体ビームが本質的に直角で第一の密封表面上に押し当てられ、有意な横向きの移動がないことから、本質的に、第一の密封表面と第二の密封表面との間の横向きの移動につながらない。
【００３７】
支持体と弁閉鎖体ビームとの間の旋回可能な接続部は、少なくとも一つの傾斜継手、少なくとも一つのボール継手および／または少なくとも一つの旋回継手および／または傾斜軸を中心とした少なくとも一つの回転的自由度を許容する、少なくとも一つの他の継手により、形成することができる。概して、旋回可能な接続部は、機能的には、弁閉鎖体ビームと支持体との間で傾斜軸を中心として旋回することができる、連結を意味する。
【００３８】
閉鎖体表面の縁端領域内に配設された第二の密封表面は、好ましくは、弁閉鎖体ビームの背面の方向に後退し、少なくとも弁閉鎖体ビームの中央領域内において、弁閉鎖体ビームの閉鎖体表面が閉鎖体ビームの前面の方向に第二の密封平面を越えて突出する。換言すると、縁端の第二の密封表面間に配設され、それによって取り囲まれ、封止された中央領域内では、弁閉鎖体ビームは、第一の開口部の方向に第二の密封平面を越えて延伸し、閉鎖位置のときに第一の開口部に突出し、第一の開口部の第一の密封平面を越えて突出する。少なくとも弁閉鎖体ビームの中央領域内では、弁閉鎖体ビームの背面に凹部が形成され、前面の方向、したがって、第一の開口部の方向に少なくとも第二の密封平面の限り延伸する。概して、凹部は、弁閉鎖体ビームの背面で前面の限り継続せず、深さが幾何学的な第二の密封平面の限り延伸する、くぼみを表す。幾何学的な傾斜軸は、凹部の領域を通して通過する。弁閉鎖体ビームと支持体との間の旋回可能な接続部、とりわけ、少なくとも一つの傾斜継手、ボール継手、旋回継手または他の継手は、弁閉鎖体ビームの凹部に配置されている。
【００３９】
本発明のさらなる態様により、旋回可能な接続部は、支持体上の少なくとも一つの凹部および少なくとも一つの凸部によって形成されている。凸部および凹部は、凸部が凹部に突出するように設計および配置され、支持体に対する相対的な傾斜軸を中心として、弁閉鎖体ビームが旋回することができるように、凸部と凹部との間に接触がある。凸部は、一般に、凹部に挿入することができ、凹部との接触により、旋回可能な接続部を形成する支持体の断面を意味する。これは、くさび、ジャーナル、ピン、ボルト、ボール、円錐または円筒断面であることができ、凹部は、本質的にそれに対応する形状を有する。
【００４０】
本発明の一つの展開では、旋回可能な接続部は、傾斜継手の形態である。以下の文章では、この傾斜継手の好ましい設計を説明する。凹部は、ベースを有する。これは、好ましくは、最も深い、すなわち、前面に最も近接した凹部の点、ラインまたは表面を意味する。凸部は、尖頭に収束する横断面を有し、傾斜軸および第二の長手方向軸が直角で通過する、幾何学的な平面に対する尖頭を有する。この尖頭とベースとの間の傾斜軸上に点またはライン接触があり、これが傾斜継手を形成している。換言すると、本質的に点の形態または傾斜軸に沿ったラインの形態である凸部の尖頭は、凹部のベース上に所在する。傾斜軸を中心とする旋回は、この点を中心として発生する。
【００４１】
特に凸部は、Ｖ字形状の横断面を有し、凸部の尖頭は、点に収束する横断面のＶ字角度によって形成されている。特に凸部は、したがって、尖頭円錐またはくさび状である形状を有することができ、尖頭は、本質的に、傾斜軸が本質的に通過する点か、少なくとも部分的に傾斜軸に沿って延伸するラインかによって形成されている。
【００４２】
特に凹部は、傾斜軸および第二の長手方向軸が直角で通過する幾何学的な平面に対し、内方に収束する横断面、特に凹形横断面を有する。例えば、凹部はＶ字形状の横断面を有する。この場合、ベースは、緩やかに収束するＶ字角度によって形成されている。凹部は、好ましくは、少なくとも部分的に傾斜軸に沿って延伸する溝の形態であり、溝のベースは、第二の密封平面上を伸びる。この場合、凸部は、好ましくは、傾斜軸に沿って延伸するくさびの形態である。
【００４３】
凹部および凸部の両方がＶ字形状の横断面を有していると、凹部のＶ字角度は、好ましくは、凸部のＶ字角度を上回り、このように、凸部の先端が凹部内に完全に進み、凹部の収束ベースに載置されるようになることを許容する。
【００４４】
本発明のこの傾斜軸受は、多くの主要な効果を有する。凸部と凹部との間の点またはラインの形態の接触のため、軸受の接触領域が最小化される。小さい接触領域の結果、摩擦領域が小さくなり、また、摩擦によって引き起こされる粒子生起が最小化されることにもつながる。支持体上における本発明の弁閉鎖体ビームの軸受は、したがって、プロセスに有害な粒子をほとんどもたらさない。本発明の軸受のさらなる効果として、凹部が必然的に第二の凹部を越えて突出することが求められることなく、傾斜軸を第二の密封平面上に置くことができる。本発明の軸受は、したがって、弁閉鎖体ビームがフラットかつコンパクトに設計されることを許容する。加えて、本発明の軸受は、保守が容易であり、かつ、ほぼ摩耗を受けないことによって区別される。
【００４５】
本発明の一つの展開では、ばね配置は、弁閉鎖体ビームと支持体との間に配設されている。このばね配置は、弁閉鎖体ビームが支持体上に保持され、凸部が第二の密封平面に直角の方向で凹部に押し当てられるように、配置されている。ばね配置は、例として、弁閉鎖体ビームの背面において、凹部内に突出する凸部の後方で傾斜軸に対して横向きに配置されている、少なくとも一つのリーフばねによって形成され、ばね配置は、第二の密封平面に直角の方向で凸部を凹部内に押し付ける。
【００４６】
傾斜軸を中心とする、支持体に対して相対的な弁閉鎖体ビームの旋回角度を規定された方式で限定するため、本発明は、弁閉鎖体ビームと支持体との間に、旋回角度を限定する旋回止め具も提供する。弁閉鎖体ビームと支持体との間の少なくとも一つのばねが、開放位置で弁閉鎖体ビームを旋回止め具に押し付け、または、弁閉鎖体ビームが第一の密封表面に押し付けられない位置にあるとき、結果として、弁閉鎖体ビームは、規定された基本位置を取る。この規定された基本位置では、弁閉鎖体ビームは、開放位置のときに支持体に対して傾斜し、旋回軸受により、支持体および弁閉鎖体ビームが開放位置から閉鎖位置に旋回する一方、第一の密封表面と第二の密封表面との間の第一の接触が生じている間、これらの密封表面は、相互の上にフラットに載置されるようになる。密封表面の少なくとも一つは、好ましくは、弾性である。これは、如何なる圧力もない少なくとも１つの小区域で相互の上に載置されるようになる場合の密封表面間の第一の接触と、ガスが漏れない接触が生じるように、二つの密封表面が互いに押し付けられる閉鎖位置との間に、以下の文章で圧力旋回角度と呼ぶ、特定の旋回角度があることを意味する。本発明の一つの好ましい実施態様では、弁閉鎖体ビームは、基本位置の傾斜軸を中心とする、この圧力旋回角度により傾斜している。これは、閉鎖プロセス中、密封表面間で第一の接触が生じるときに、第二の密封表面が第一の密封表面に対して平行に一直線に並び、結果として、密封表面が相互の上に均一かつフラットに載置されるようになることを意味する。本発明の傾斜軸および旋回軸の配置の結果、さらなる圧力が密封表面に適用されるときに、密封平面に平行な方向において、密封表面上に有意な横向きの荷重がない。
【００４７】
本発明のさらなる態様は、第一の開口部の第一の長手方向軸に平行に、かつ、旋回軸に沿って延伸し、第一の開口部に隣接して配置されている旋回シャフトを包含し、旋回シャフトには、旋回軸を中心として旋回するための支持体が取り付けられている。一例として、第一の開口部を含有する、フラップ移送弁の弁ハウジングのその壁上で回転することができるように、旋回シャフトが設置されている。少なくとも部分的に旋回軸に直角で延伸する、少なくとも一つのアームを旋回シャフト上に配置し、合わせて回転させることができ、アームには、支持体が間接的または直接的に固定される。この旋回シャフトは、旋回軸を中心として旋回できるように弁閉鎖体ビームが設置され、単に軸受機能を有することができるか、あるいは、弁閉鎖体ビームを旋回させるための駆動機能を有することができる。
【００４８】
旋回軸受および好適な駆動を使用し、フラップ移送弁の弁閉鎖体ビームを開放位置と閉鎖位置との間で旋回させるため、様々な選択肢が先行技術から公知である。一つの選択肢は、回転することができるように、駆動により、上記の旋回シャフトを直接的に駆動することである。このような駆動は、例えば、EP 0 554 522に記載されている。このような駆動の一つの効果は、簡易な設計である。しかし、これは、長いレバーアームのため、旋回シャフトに非常に高いトルクが働き、特に、大きい密封表面および高い圧力差の場合、アームのねじれおよび弾性変形が不可避的であり、結果として、特定の適用では、要求されるガスの気密性がもはや確保されないという不都合を有する。
【００４９】
本発明のさらなる態様は、したがって、記載されているフラップ移送弁について、第二の長手方向軸に本質的に平行であり、特に第一の密封平面に直角の方向において、旋回軸から距離があり、弁閉鎖体板の背面上に載置されるシャフト軸を中心として回転することができるシャフトを有するためのものである。シャフト軸を中心としてこのシャフトを回転させ、開放位置と閉鎖位置との間で弁閉鎖体ビームを移動させるため、少なくとも一つの駆動がシャフトに連結されている。合わせて回転するようにシャフト上に配置されている、少なくとも一つの第一のアームは、シャフトと支持体との間に配置されている。第一のアームの自由端は、直接的または支持体を介して間接的に、弁閉鎖体ビームの背面に係合し、シャフト軸を中心としたシャフトの回転と、したがって、第一のアームの旋回との結果、開放位置と閉鎖位置との間で旋回軸を中心として弁閉鎖体ビームを旋回させるための力が弁閉鎖体ビームの背面に適用されることができる。
【００５０】
換言すると、フラップ移送弁は、例として、シャフトに沿って中央部に延伸する、そのシャフト軸を中心として回転することができるように設置されている、シャフトを有する。シャフト軸は、本質的に、弁閉鎖体ビームの第二の長手方向軸、したがって、第一の開口部の第一の長手方向軸にも平行に伸びる。このシャフトは、シャフト軸を中心としたシャフトの回転により、旋回軸を中心とした弁閉鎖体ビームの旋回を引き起こすように、弁閉鎖体ビームに動作可能に接続されている。シャフト軸を中心としてシャフトを回転させるため、少なくとも一つの駆動がシャフトに連結されている。弁閉鎖体ビームへのシャフトの動作可能な接続部のため、シャフトの回転により、弁閉鎖体ビームが開放位置と閉鎖位置との間で移動する。一例として、駆動は、直接的または間接的にシャフトの回転式移動につながることによって生成される回転式駆動であってもよく、または、特にシャフト上に直接的または間接的に配置されているレバーによって、軸に沿った移動がシャフトの回転式移動に変換される直線駆動であってもよい。
【００５１】
本発明の一つの発展は、弁ハウジング内に配置された弁閉鎖体ビーム、支持体、旋回軸受およびシャフトを提供する。第一の開口部は、弁ハウジングの第一の開口部面上に配置されている。第一の開口部に対向する第二の開口部は、第一の開口部面に対向する、弁ハウジングの第二の開口部面上に配置されている。
【００５２】
一つの可能な実施態様では、第二の開口部は、弁ハウジング内で第一の開口部に対向する。開口部は、それぞれ、弁ハウジングの内部を弁ハウジングの外部に接続し、その場合、弁閉鎖体ビームにより、少なくとも第一の開口部を閉鎖することができ、これに関する弁内部の弁外部への接続は、このように、断つすることができる。外方の第一の開口部面に対向する、弁ハウジングのその外方面を弁ハウジングの第二の開口部面と呼ぶ。対向は、正確に幾何学的に対向する位置を必然的に意味するものではないが、概して、第一の開口部面および第二の開口部面が異なる方向を指すことを意味する。しかし、弁ハウジングがそのような第二の開口部を有さないことも可能である。
【００５３】
本発明の一つの発展では、第二のアームは、それぞれの場合、少なくとも一つの第一のアームに関連し、旋回軸に平行に伸びる第二のアーム軸を中心として旋回することができるように、弁閉鎖体ビームの背面の支持体上に設置されている。第一のアームおよび第二のアームは、それらのそれぞれの自由端において、第二のアーム軸に本質的に平行である第一のアーム軸を中心として、統合された方式で相互に接続されている。シャフト、第一のアームおよび第二のアームは、したがって、レバー駆動、とりわけ、トグルレバーまたはテンションレバー機構を形成する。第一のアームおよび第二のアームの長さならびにシャフト軸と、第一のアーム軸と、第二のアーム軸との間の距離は、好ましくは、閉鎖位置のときに、シャフト軸、第一のアーム軸および第二のアーム軸が本質的に共通の平面上に所在し、第一のアームおよび第二のアームが本質的に死点で一列に並ぶように、設計されている。閉鎖位置におけるこの死点整列は、圧力差の際に、弁閉鎖体ビームにトルクが作用せず、結果として、シャフトにねじれがないことを意味する。
【００５４】
単なる一例として、図面に概略的に図示された具体的な例示的実施態様を参照しながら、本発明の装置および本発明の方法を以下の文章により詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１ａ】弁閉鎖体ビームが閉鎖位置にある、フラップ移送弁の一つの例示的実施態様の側方横断面図を示す。
【図１ｂ】弁閉鎖体ビームが開放位置にある、フラップ移送弁の例示的実施態様の側方横断面図を示す。
【図１ｃ】弁閉鎖体ビームの背面の斜視図を示す。
【図１ｄ】弁閉鎖体ビームの背面における旋回可能な接続部の詳細な斜視図を示す。
【図１ｅ】フラップ移送弁の例示的実施態様の斜視図を示す。
【図２】弁閉鎖体ビームが閉鎖位置にある、フラップ移送弁の第１の例示的代替実施態様の側方横断面図を示す。
【図３】弁閉鎖体ビームが閉鎖位置にある、フラップ移送弁の第２の例示的代替実施態様の側方横断面図を示す。
【図４】弁閉鎖体ビームが閉鎖位置にある、フラップ移送弁の第３の例示的代替実施態様の側方横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図１ａ〜１ｅは、様々な状態における本発明のフラップ移送弁の共通の例示的実施態様を、異なる図および異なる詳細の度合いから示す。これらの図は、したがって、連帯的に記載され、あるときは先の図を参照しながら既に説明された参照符号および特徴を再度記載しない。
【００５７】
ガスが漏れない方法で隔離することができる半導体または基材加工プロセスチャンバ内に半導体素子または基材を移送するためのフラップ移送弁は、図１ｅに見てとれるように、基本的に、立方形の形状である気密弁ハウジング１４を有する。二つの対向する側方の細長い面は、弁ハウジング１４の第一の開口部面および第二の開口部面を形成する。細長く、スロット状の第一の開口部１は、弁ハウジング１４の第一の開口部面上に形成され、図１ａ、１ｂおよび１ｅに見てとれるように、矩形の横断面を有する。第一の開口部１は、弁ハウジング１４の第二の開口部面上に配置されている、第二の開口部１７に対向する。二つの開口部１および１７は、本質的に同じ細長いスロット状の横断面を有し、それらの凸部が整列している。換言すると、二つの開口部１および１７は、共通の開口部軸を有する。第一の開口部１は、図１ａ、１ｂおよび１ｅに示すように、第一の長手方向軸２に沿って延伸し、第一の密封表面３により、フレームの形態に取り囲まれている。第一の密封表面３は、第一の密封平面４１上に伸び、弁内部に面するフラットな弁座を形成する。
【００５８】
細長い弁閉鎖体ビーム４は、なかでも、図１ａおよび１ｂに示すように、弁ハウジング内に配置され、第一の長手方向軸２に本質的に平行である、第二の長手方向軸５に沿って延伸する。弁閉鎖体ビーム４は、開口部１および１７の横断面に本質的に対応するが、ややより大きい横断面を有し、結果として、それは、第一の開口部１を覆うことができる。
【００５９】
図示した例示的実施態様では、二つの開口部１および１７ならびに弁閉鎖体ビーム４の幅は、各高さの６倍を超えている。横断面は、したがって、本質的に高さよりも幅、すなわち、長さにおいて延伸し、結果として、横断面を細長いと呼ぶ。
【００６０】
第一の開口部１を閉鎖するための閉鎖体表面８は、弁閉鎖体ビーム４の前面６上に位置する。加えて、Ｏリングの形態である第二の密封表面９は、閉鎖体表面８の縁端領域内に配置されている。Ｏリング９は、第一の密封表面３に対応し、すなわち、図１ａに示すように、第一の密封表面３にガスが漏れないように接触させることができる。Ｏリング９の有効領域、すなわち、第二の密封表面９は、図１ａおよび１ｂに示すように、第二の密封平面４２上に位置する。図１ａでは、フラップ移送弁が閉鎖位置Ｃに配設されていることから、第一の密封平面４１および第二の密封平面４２はそこで一致する。
【００６１】
複数の同一の支持体４０は、特に図１ｅに見てとれるように、弁閉鎖体ビーム４の背面７上に第二の長手方向軸５に沿って配置されている。しかし、より良い説明のため、以下の文章は、単一の支持体４０に基づく。支持体４０は、弁閉鎖体ビーム４と旋回軸受６０との間のインターフェースを形成する。弁閉鎖体ビーム４は、以下の文章でより詳細に説明する、旋回可能な接続部４３を介し、第二の長手方向軸５に平行である傾斜軸４４を中心として旋回することができるように、支持体４０上に配置されている。
【００６２】
第一の開口部１の第一の長手方向軸２に平行に、かつ、旋回軸１０に沿って延伸する旋回シャフト６１は、第一の開口部１に隣接して配置されている。支持体４０は、旋回軸１０を中心として旋回するため、アームを介してこの旋回シャフト６１に取り付けられている。弁閉鎖体ビーム４は、したがって、旋回軸１０を中心として旋回することができるように設置されている。旋回軸１０は、図１ａおよび１ｂに示すように、具体的には本発明により、第一の密封平面４１上で第一の開口部１の側方に伸びる。
【００６３】
第二の長手方向軸５に平行である、旋回軸１０を中心とする弁閉鎖体ビーム４の旋回可能な軸受は、機能的には、弁閉鎖体ビーム４が図１ａの閉鎖位置Ｃと図１ｂの開放位置Ｏとの間において、旋回軸１０を中心として約８０°の旋回角度で旋回することができる、旋回軸受６０を形成する。図１ａの閉鎖位置Ｃでは、弁閉鎖体ビーム４の閉鎖体表面８は、第一の開口部１を覆い、それを閉鎖する。
【００６４】
図１ａに示すように、この閉鎖位置Ｃでは、第一の密封表面３および第二の密封表面９は、互いにガスが漏れない接触を生じ、第一の密封平面４１および第二の密封平面４２が互いに載置される。開放位置Ｏでは、弁閉鎖体ビーム４は、第一の開口部１から旋回して離れ、第一の開口部１を解放する。
【００６５】
図１ａ、１ｂおよび１ｅに示すように、シャフト１１は、回転することができるように弁ハウジング１４上に半径方向に設置され、弁閉鎖体ビーム４の第二の長手方向軸５に本質的に平行である、シャフト軸１２を中心として回転することができる。シャフト軸１２は、旋回軸１０から距離がある、第一の密封表面３の第一の密封平面４１に直角の方向に伸びる。図１ａおよび１ｂに見てとれるように、旋回シャフト６１の旋回軸１０は、第一の開口部面に面する弁ハウジング１４のその半分を通して伸びる一方、対照的に、シャフト１１のシャフト軸１２は、第二の開口部面に面する弁ハウジング１４のその半分を通して伸びる。
【００６６】
一つの第一のアーム２９は、それぞれの場合、共に回転するようにシャフト１１上に配置されている。合計で三つの第一のアーム２９は、図１ｅに示すように、相互に平行に、かつ、シャフト軸１２に直角に伸びる。第一のアーム２９は、シャフト１１の回転により、シャフト軸１２を中心として旋回することができる。
【００６７】
第一のアーム２９は、それぞれ、一つの第二のアーム３０に結合している。第二のアーム３０は、旋回軸１０に平行に伸びる第二のアーム軸３２を中心として旋回することができるように、弁閉鎖体ビーム４の背面７上の支持体４０上に設置されている。各第一のアーム２９および第二のアーム３０は、第二のアーム軸３２に本質的に平行である、第一のアーム軸３１を中心として統合されるように、それらの自由端で相互に接続されている。シャフト１１、第一のアーム２９および第二のアーム３０は、したがって、レバー駆動を形成する。これにより、各第一のアーム２９は、第二のアーム３０を介し、弁閉鎖体ビーム４の背面７上の支持体４０に係合し、開放位置Ｏと閉鎖位置Ｃとの間において、旋回軸１０を中心として弁閉鎖体ビーム４を旋回させるため、シャフト軸１２を中心とするシャフト１１の回転と、これによる第一のアーム２９の旋回とにより、弁閉鎖体ビーム４の背面７に力が加わることを許容する。
【００６８】
第一のアーム２９および第二のアーム３０の長さ、ならびに、シャフト軸１２と、第一のアーム軸３１と、第二のアーム軸３２との間の距離は、図１ａに示すように、閉鎖位置Ｃでシャフト軸１２、第一のアーム軸３１および第二のアーム軸３２が本質的に共通の平面上に所在し、第一のアーム２９および第二のアーム３０が死点で本質的に一列に並ぶような長さおよび距離である。
【００６９】
シャフト軸１２を中心として回転することができるシャフト１１は、したがって、シャフト軸１２を中心としたシャフト１１の回転により、旋回軸１０を中心とした弁閉鎖体ビーム４の旋回が引き起こされるように、アーム２９および３０を介し、支持体４０および弁閉鎖体ビーム４に動作可能に接続されている。
【００７０】
電動モータの形態の駆動装置１３は、図１ｅに示すように、シャフト軸１２を中心としてシャフト１１を回転させ、開放位置Ｏと閉鎖位置Ｃとの間で弁閉鎖体ビーム４を移動させるため、弁ハウジング１４の側方に配置されている。
【００７１】
本発明により、図１ａおよび１ｂに示すように、弁閉鎖体ビーム４の背面７上に配置されている支持体４０と、傾斜軸４４が第二の密封平面４２上に所在する、弁閉鎖体ビーム４との間において、第二の長手方向軸５に平行に伸びる、傾斜軸４４を中心とする旋回可能な接続部４３がある。
【００７２】
閉鎖体表面８の縁端領域内に配設されている第二の密封表面９は、図１ａおよび１ｂに示すように、背面７の方向に後退する。閉鎖体表面８は、したがって、図１ａおよび１ｂに示すように、Ｏリング９によって取り囲まれた中央領域内において、弁閉鎖体ビーム４の前面６の方向に第二の密封平面４２を越えて突出する。換言すると、図１ａに示すように、閉鎖位置Ｃでは、閉鎖体表面８は、第一の密封平面４１を越えて第一の開口部１内に突出する。
【００７３】
凹部４５は、それぞれの場合、それぞれの支持体４０のため、弁閉鎖体ビーム４の背面７上で弁閉鎖体ビーム４の中央領域内に形成され、前面６の方向に第二の密封平面４２上へ延伸する。傾斜軸４４に沿って長手方向に伸び、弁閉鎖体ビーム４の中央部に形成されている凹部４５は、それぞれの場合、少なくとも部分的に傾斜軸４４に沿って延伸する、Ｖ字形状の溝によって形成され、溝４５のベース４７は、傾斜軸４４に沿ったラインの形態であり、したがって、第二の密封平面４２上に伸びる。
【００７４】
換言すると、この凹部４５は、傾斜軸４４および第二の長手方向軸５が直角で通過する仮想的な平面、すなわち、図１ａおよび１ｂの横断面平面に対して内方に収束する、Ｖ字形状の横断面を有する。図１ｄの凹部４５のベース４７は、図１ａ、１ｂおよび１ｄに示すように、緩やかに収束するＶ字角度によって形成され、傾斜軸４４がそれを通過する。
【００７５】
それぞれの支持体４０は、それぞれの場合、一つの凸部４６を有する。凸部４６は、傾斜軸４４に沿って延伸し、Ｖ字形状の横断面を有するくさびの形態であり、凸部４６は、横断面において、点に収束するＶ字角度によって形成されている尖頭４８を有する。換言すると、凸部４６は、ラインの形態である尖頭頂部４８を持つ、くさび形状である。凸部４６は、点に収束する横断面を有し、尖頭４８は、傾斜軸４４および第二の長手方向軸５が直角で通過する仮想的な平面、すなわち、図１ａおよび１ｂに示す横断面図を参照する。
【００７６】
凹部４５のＶ字角度は、凸部４６のＶ字角度を上回り、結果として、凸部４６は完全に凹部４５内に突出することができ、ラインの形態である頂部４８、厳密には、凸部４６の尖頭４８は、ラインの形態である凹部４５のベース４７上に載置されている。尖頭４８、厳密には、頂部４８とベース４７との間には、したがって、凸部４６と凹部４５との間において傾斜軸４４上に配設されたライン接触があり、弁閉鎖体ビーム４は、支持体４０に対して相対的な傾斜軸４１を中心として、旋回することができる。この接触は、旋回可能な接続部４３を傾斜継手４３ａの形態で形成する。
【００７７】
それぞれの場合、背面７上に設置された二つのリーフばねの形態のばね配置４９は、弁閉鎖体ビーム４と支持体４０との間に配置されている。リーフばね４９は、凹部４５内に突出する凸部４６の後方で傾斜軸４４に対して横向きに設置され、図１ｃおよび１ｄに示すように、弁閉鎖体ビーム４が支持体４０上に保持され、凸部４６が凹部４５内に押し付けられる。リーフばね４９は、ねじにより、溝の形態である凹部４５と、凹部４５内に突出する凸部４６とを介して横向きに取り付けられ、このように、結果として、支持体４０と閉鎖体ビーム４との間において、傾斜軸４４を中心としてばね付き方式で旋回することができる、接続部となる。
【００７８】
とりわけ、本発明の軸受配置によって可能にされる、第一の密封平面４１上の旋回軸１０および第二の密封平面４２上の傾斜軸４４の本発明の配置は、弁閉鎖体ビーム４が図１ａの閉鎖位置Ｃに移動しているときに押し付けられているとき、密封表面３および９の横向きの移動を防止することを可能にし、結果として、Ｏリング９が非常に小さい量の摩耗のみを受け、その寿命が相当に増加する。凸部４６と凹部４５との間のライン接触のため、粒子の、摩擦に依存する発生が低く保たれ、かくして、要求される粒子からの自由が確保される。
【００７９】
本発明により、図１ａ〜１ｅに記載するような傾斜継手４３ａに代わり、例として、図３に示すような傾斜継手４３ａの異なる実施態様か、傾斜軸４４が第二の密封平面４２上に存在する異なる継手、例として、図２のボール継手４３ｂまたは図４の旋回継手４３ｃを使用することも可能である。以下の文章では、可能な代替実施態様を包括的に記載し、既に説明した実施態様からの差のみを記載する。
【００８０】
図２は、支持体４０と弁閉鎖体ビーム４との間の旋回可能な接続部４３を示し、接続部４３は、少なくとも一つのボール継手４３ｂによって形成されている。ボール継手４３ｂは、支持体４０内に形成されたボール５２と、凹部４５内に形成された対応するボールホルダ５３とによって形成されている。ボール５２および対応するボールホルダ５３の中心は、傾斜軸４４上、したがって、傾斜軸４４および第二の長手方向軸５が直角で通過する平面、すなわち、図２に示すような横断面平面に対する第二の密封平面４２上にある。
【００８１】
さらに、図２に示す代替実施態様は、弁閉鎖体ビーム４と支持体４０との間で旋回角度を限定する、旋回止め具５０を有する。第二の密封平面４２に直角の方向に働くばね５１は、弁閉鎖体ビーム４と支持体４０との間に配置されている。開放位置Ｏでは、ばね５１は、弁閉鎖体ビーム４を旋回止め具５０に押し当て、開放位置Ｏのときには、弁閉鎖体ビーム４が支持体４０に対して傾斜し、旋回軸受６０による開放位置Ｏから閉鎖位置Ｃへの支持体４０および弁閉鎖体ビーム４の旋回中、第一の密封表面３と第二の密封表面９との間で接触が生じているときには、これらの密封表面３および９が相互の上にフラットに載置されるようになる。この配置は、図１ａ〜１ｅに示すような第一の例示的実施態様でも使用することができる。
【００８２】
図３は、凹部４５のベース４７がフラットであり、第二の密封平面４２上で延伸する、第二の代替実施態様を示す。支持体４０上の凸部４６は、傾斜軸４４に沿って延伸し、縁端の形態である、尖頭４８を有する。閉鎖位置Ｃでは、縁端４８および凸部４６の上側半分は、ベース４７上に載置される。閉鎖位置Ｃから離脱すると直ちに、弁閉鎖体ビーム４は、傾斜軸４４および縁端４８を中心として、旋回止め具５０を形成する凸部４６の下側半分の上へ傾斜し、結果として、先に記載したように、開放位置Ｏのときに弁閉鎖体ビーム４が支持体４０に対して傾斜する。この配置は、限定された旋回角度を持つ傾斜継手４３ａを形成する。さらに、図１ａ〜１ｅに示す例示的実施態様に対応する方式では、弁閉鎖体ビーム４は、凸部４６を凹部４５内に押し当てるため、図３に図示しないばね配置４９を有する。
【００８３】
図４は、旋回継手４３ｃを持つ第三の代替実施態様を示す。傾斜軸４４に沿って延伸し、中心軸が傾斜軸４４上にあるボルト断面５４が凹部４５内に配置されている。ボルト断面５４は、支持体４０に結合されたボルトホルダ５５内に保持され、ボルト断面５４およびボルトホルダ５５、またこれにより、弁閉鎖体ビーム４および支持体４０は、第二の密封平面４２上に所在する傾斜軸４４を中心として、相互に対して相対的に旋回することができ、このようにして旋回継手４３ｃを形成する。この第三の代替実施態様は、図２に示す第一の例示的代替実施態様と同じ様式で、旋回止め具５０およびばね５１も有し、結果として、弁閉鎖体ビーム４は、フラップ移送弁が閉鎖状態にないときに、規定された位置を取る。
【００８４】
図１ａ〜１ｅ、２、３および４に図示および説明した、四つの具体的な例示的実施態様は、概略的な例証に拠って本発明を図示するための例としてのみ役割を果たす。本発明は、当然のことながら、これらの例示的実施態様およびそれらの特徴の組み合わせに制限されない。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
1. Title of the Invention
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2. Detailed Description of the Invention
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1. Claims
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1. Abstract
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2. Representative Drawing
Fig. 1a
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