(57)【要約】【課題】ねじの最初の堅固な締め付け後、変位路の方向における連結棒に対する閉鎖ディスクの自己方位付けを達成し、動作中の弁ディスクと連結棒の間の相対的移動を回避する。【解決手段】流路の気密閉鎖用の真空弁が、少なくとも一つの棒凹部が形成されている閉鎖ディスクと少なくとも一つの連結棒を含む。連結部の横穴に通され、棒凹部のねじ穴に噛み合うねじによって、棒凹部を連結棒の連結部上に位置決めすることで、閉鎖ディスクが連結棒上に取り外し可能に取り付けられる。突出部と凹部が、棒凹部と連結部の結合領域に設けられている。突出部と凹部は、連結棒の軸を含む平面内で突出部が凹部により把持され、インターロック結合によって変位路の方向に閉鎖ディスクと連結棒が互いに固定されるように形成されている。【選択図】図１
2008025835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路（Ｆ）の気密閉鎖のための真空弁（１）であって、
該流路（Ｆ）のための開口（３）と該開口（３）を取り囲む弁座面（４）とを有する弁ハウジング（２）と、
弁ドライブ（１０）と、
該弁ドライブ（１０）により開口軸（１２）に垂直な閉鎖ディスク平面（Ｅ）内の連結棒軸（１９）に平行な線形変位路（１１）に沿って調節可能であって、該閉鎖ディスク平面（Ｅ）に実質垂直に連結部（９）の中心に配置された横貫通穴（１５）をもつ該連結部（９）を有する少なくとも一つの連結棒（８）と、
該少なくとも一つの連結棒（８）に取り外し可能に取り付けられた閉鎖ディスク（５）とを備え、
該閉鎖ディスク（５）は、
該弁座面（４）に対応する閉鎖面（７）と、
該連結部（９）に対応し、該開口（３）から離れて該開口（３）に面している該閉鎖ディスク（５）の側面（１３）に形成された、少なくとも一つの、特に半円状の、凹んだ棒凹部（６）と、
該閉鎖ディスク平面（Ｅ）に実質垂直に該棒凹部（６）の中心に配置されたねじ穴（１４）とを含み、
該横貫通穴（１５）内に導かれて該ねじ穴（１４）と係合して該連結部（９）を該棒凹部（６）内へ押すねじ（１６）によって該棒凹部（６）を該連結部（９）上に位置決めすることにより、該閉鎖ディスク（５）が該少なくとも一つの連結棒（８）に取り外し可能に取り付けられ、
少なくとも部分的に湾曲した該弁座面（４）と該閉鎖面（７）の法線が、該閉鎖ディスク平面（Ｅ）に実質平行であり、
該閉鎖ディスク（５）は、該弁ドライブ（１０）により、該開口（３）をブロックしない開放位置（Ｏ）と、該閉鎖ディスク（５）が該開口（３）の上へ線形に変位して、実質該変位路（１１）の流路閉鎖方向に該閉鎖面（７）を該弁座面（４）上へ押す気密閉鎖位置（Ｃ）との間で、該変位路（１１）に沿って線形に変位可能であり、
突出部（１７）と凹部（１８）が、該連結棒軸（１９）を含む平面内で該突出部（１７）が該凹部（１８）により把持され、インターロックの仕方で該変位路（１１）の方向に該閉鎖ディスク（５）と該連結棒（８）が互いに固定されるように、該棒凹部（６）と該連結部（９）の結合領域内に形成されていることを特徴とする真空弁。
【請求項２】
前記凹部（１８）は、前記ねじ（１６）により前記突出部（１７）を前記凹部（１８）内へ押すことにより、前記閉鎖ディスク（５）が前記連結棒（８）に対して前記変位路（１１）の方向においてインターロックの仕方で位置決めされるように、先細になった断面を有することを特徴とする請求項１記載の真空弁。
【請求項３】
前記突出部（１７）と前記凹部（１８）が、前記ねじ穴（１４）と前記弁ドライブ（１０）の方を向いている前記棒凹部（６）の縁（２０）との間の領域内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の真空弁。
【請求項４】
前記突出部（１７）が連結部（９）内に配置され、前記凹部（１８）が前記棒凹部（６）内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の真空弁。
【請求項５】
前記凹部（１８）が、前記連結棒軸（１９）に垂直な平面内にある溝（１８ａ，１８ｃ）の形態であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の真空弁。
【請求項６】
前記溝（１８ａ）が、該溝（１８ａ）の内部へ向かって先細になった実質Ｖ字状の断面を有することを特徴とする請求項５記載の真空弁。
【請求項７】
前記凹部（１８）が、前記ねじ穴（１４）に実質平行な穴（１８ｂ）の形態であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の真空弁。
【請求項８】
前記突出部（１７）が、突出したくぎの形態、特に、突出したまっすぐなピン（１７ｂ）又は合せピン（１７ｃ）の形態であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の真空弁。
【請求項９】
該突出部（１７）が、前記連結棒軸（１９）に垂直な平面内にある肩（１７ａ）の形態であることを特徴とする請求項５又は６記載の真空弁。
【請求項１０】
前記肩（１７ａ）が、該肩（１７ａ）に関して外へ向かって先細になった実質Ｖ字状の断面を有することを特徴とする請求項９記載の真空弁。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のうちいずれか１項に記載の真空弁（１）のための閉鎖ディスク（５）であって、該真空弁（１）は、流路（Ｆ）の気密閉鎖のために、該流路（Ｆ）のための開口（３）と該開口（３）を取り囲む弁座面（４）とを有する弁ハウジング（２）を含み、
該閉鎖ディスク（５）は、
該真空弁（１）の該弁座面（４）に対応する閉鎖面（７）と、
少なくとも一つの、特に半円状の、凹んだ棒凹部（６）とを備え、
該少なくとも一つの棒凹部（６）は、該棒凹部（６）が沿って延長している連結棒軸（１９）を有する連結棒（８）を受けるために、該開口（３）から離れて該開口（３）に面している該閉鎖ディスク（５）の側面（１３）に形成されて、閉鎖ディスク平面（Ｅ）に実質垂直に該棒凹部（６）の中心に配置されたねじ穴（１４）を含み、
該ねじ穴（１４）と係合して該連結棒（８）の連結部（９）を該棒凹部（６）内へ押すねじ（１６）によって該棒凹部（６）を該連結部（９）上に位置決めすることにより、該閉鎖ディスク（５）が該連結棒（８）に取り外し可能に取り付けられ、
該連結棒（８）は、該真空弁（１）の開口軸（１２）に垂直な該閉鎖ディスク平面（Ｅ）において、該連結棒軸（１９）に平行な線形変位路（１１）に沿って弁ドライブ（１０）により調節可能であり、
少なくとも部分的に湾曲した該弁座面（４）と該閉鎖面（７）の法線は、該閉鎖ディスク平面（Ｅ）に実質平行であり、該閉鎖面（７）は、該閉鎖面（７）が、該閉鎖ディスク（５）が該開口（３）の上へ線形に変位する気密閉鎖位置（Ｃ）まで該変位路（１１）の流路閉鎖方向に該弁座面（４）上へ押されるように形成されており、
該連結部（９）の突出部（１７）を把持するための凹部（１８）が該棒凹部（６）に形成され、該凹部（１８）は、該連結棒軸（１９）を含む平面内で該突出部（１７）が該凹部（１８）により把持され、インターロックの仕方で該変位路（１１）の方向に該閉鎖ディスク（５）と該連結棒（８）が互いに固定されるように形成されていることを特徴とする閉鎖ディスク。
【請求項１２】
前記凹部（１８）が、前記連結棒軸（１９）に垂直な平面内にある溝（１８ａ，１８ｃ）の形態であることを特徴とする請求項１１記載の閉鎖ディスク。
【請求項１３】
前記溝（１８ａ）が、前記棒凹部（６）全体に沿って延長していることを特徴とする請求項１２記載の閉鎖ディスク。
【請求項１４】
前記溝（１８ａ）が、該溝（１８ａ）の内部へ向かって先細になった実質Ｖ字状の断面を有することを特徴とする請求項１２又は１３記載の閉鎖ディスク。
【請求項１５】
前記凹部（１８）が、前記ねじ穴（１４）に実質平行な穴（１８ｂ）の形態であることを特徴とする請求項１１記載の閉鎖ディスク。
【請求項１６】
前記突出部（１７）が、前記ねじ穴（１４）と前記弁ドライブ（１０）の方を向いている前記棒凹部（６）の縁（２０）との間の領域内に配置されていることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のうちいずれか１項に記載の閉鎖ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの連結棒上に取り付けられた閉鎖ディスクによる流路の気密閉鎖のための真空弁と、閉鎖ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術において様々な実施形態で、弁ハウジングにおいて開口を導く流路の実質的気密閉鎖のための真空弁が知られている。真空ゲート弁は、特に、ＩＣや半導体製造の分野において用いられ、そういう分野では、できるだけ汚染粒子の存在しない保護された雰囲気において製造が行わなければならない。
【０００３】
例えば、半導体ウェーハ又は液晶基板の製造ユニットにおいては、高感度の半導体素子又は液晶素子が複数のプロセスチャンバーを連続的に通過し、プロセスチャンバー内にある半導体素子が処理装置により処理される。プロセスチャンバー内での処理プロセス中には、また、プロセスチャンバーからプロセスチャンバーへの搬送中には、高感度の半導体素子は常に保護された雰囲気中に、特に、真空中に置かれなければならない。
【０００４】
プロセスチャンバー同士は、例えば連絡通路を介して互いに連結されており、あるプロセスチャンバーから次のプロセスチャンバーへと部品を搬送するため、プロセスチャンバーが真空ゲート弁によって開けられ、その後、しかるべき製造工程を実行するために気密に閉鎖される。そのような用い方をされるので、この弁は真空切換弁（vacuum transfer valve）とも呼ばれ、その矩形の開口断面の故に、矩形ゲート弁（rectangular gate valve）とも呼ばれる。
【０００５】
真空弁の全く異なる実施形態、特に、その密閉及び駆動技術において異なる実施形態が従来から知られている。個々の駆動技術に依って、特に、弁ゲート（valve gate）又は矩形ゲート弁とも呼ばれるゲート弁（gate valve）と、シャットル弁（shuttle valve）との間に区別がなされ、従来の技術における閉鎖と開放は通常二つの工程で起こる。
【０００６】
第１の工程では、ゲート弁の場合は、例えばＵＳ６４１６０３７（Geiser）又はＵＳ６０５６２６６（Blecha）に開示されているように、弁クロージャー（valve closure）、特に閉鎖ディスクが、弁座に対して実質平行に線形（linearly）に開口の上へ動き、また、シャットル弁の場合は、例えばＵＳ６０８９５３７（Olmsted）に開示されているように、閉鎖ディスクと弁ハウジングの弁座との間に接触が起こることなく、閉鎖ディスクが開口の上で旋回軸の周りを旋回する。
【０００７】
第２の工程では、閉鎖ディスクは、その閉鎖面で、弁ハウジングの弁座上へ押されて、開口が気密に閉鎖される。密閉は、例えば、閉鎖ディスクの閉鎖面上に配置され、開口の周りをはしる弁座上へ押される封止リングか、或いは、閉鎖ディスクの閉鎖面が押される弁座上の封止リングによって行われる。
【０００８】
閉鎖及び密閉プロセスが単一の線形動作によって行われるゲート弁も知られている。このようなゲート弁は、例えば、スイスのHaagのVAT Vakuumventile AG製の切換弁（transfer valve）であり、これは「MONOVATシリーズ02及び03」という製品名で知られており、矩形インサート弁（rectangular insert valve）としてデザインされている。そのような弁のデザインと作動モードは、例えばＵＳ４８０９９５０（Geiser）とＵＳ４８８１７１７（Geiser）に記載されている。
【０００９】
上記文献に記載されている弁は、そのハウジング内にシール面を有しており、弁通路の軸方向から見たとき、該シール面は互いに前後に位置した区域をもち、連続曲線によって、外へ向かって横方向にはしる平らなシール面区域になっており、一部分の中にあって複数の区域を有するシール面の仮想の母線（imaginary generators）は弁通路の軸に平行である。このシール面が処理される。周辺閉鎖シールのため、閉鎖部材がシール面に対応する接触面を有する。
【００１０】
より詳細には、いわゆる弁ゲート（valve gate）が、ゲートハウジングと、平面内で変位可能な閉鎖部材により閉鎖され得るゲート通路とを有する。閉鎖部材の閉鎖位置において、閉鎖部材上に配置された周辺閉鎖シールが載るシール面が、ゲート通路の領域内に設けられており、シール面の仮想のまっすぐな母線は、ゲート通路の軸に平行である。
【００１１】
周辺が閉鎖された一体のシールが、異なった長さ及び/又は異なった平面内にある異なった形状の区域を有しており、周辺閉鎖シールの二つの主な区域が、ゲート通路の軸に直角で、かつ互いに離れている平面内にある。該シールの二つの主な該区域は、横の区域によって連結されている。閉鎖部材は、ハウジングのシール面の外形に対応して周辺閉鎖シールを運ぶ面を有する。周辺閉鎖シールの横の区域はＵ字形状である。
【００１２】
これらＵ字形状の横の区域の肢は一つの平面内にある。ゲート通路の軸方向から見たときに互いに前後に位置しているシール面のこれらの区域は、外へ向かって横方向にはしる平らなシール面区域になっており、これにより、軸に平行な共通のまっすぐな母線を有する領域において該シールの主な区域に接触する。これらの平らなシール面区域は、互いに平行かつゲート通路の軸に平行な平面内にある。閉鎖部材は一部分を含むので、高い加速力にさらされ、これにより、該弁は急速、緊急用の閉鎖のためにも使用できる。閉鎖と密閉が単一の線形動作によって行われるので、該弁の非常に速い閉鎖と開放が可能である。
【００１３】
線形動作によって閉鎖できるそのような切換弁に適したドライブは、ＪＰ６２４１３４４（Buriida Fuuberuto）に記載されている。該文献に記載されているドライブは、閉鎖部材が取り付けられる連結棒の線形変位のための偏心装着レバーを有する。
【００１４】
切換弁は、特に、高度に敏感な半導体素子の製造に用いられるので、特に弁の動作に起因する粒子の発生や、弁空間中の自由粒子の数はできるだけ抑制する必要がある。粒子の発生は、主として例えば金属と金属の接触、特に、弁クロージャーと弁ハウジング又は弁座の間の接触や、弁クロージャーと弁クロージャーが固定されている連結棒の間の接触による摩擦の結果であり、したがってドライブに関連している。
【００１５】
粒子の発生を回避する方策は、弁ドライブの連結棒と弁クロージャー、特に閉鎖ディスクを連結することである。意図せぬ材料同士の接触なしで、かつ、弁の閉鎖状態における閉鎖ディスクの高い負荷能力でもって、弁ハウジング内での正確な案内と、閉鎖ディスクの弁座上への正確な押圧が可能となるように、閉鎖ディスクは一つ又は複数の連結棒へ堅固に連結されなければならない。
【００１６】
材料同士の摩擦により、連結棒上における弁ディスクの意図せぬ相対的運動は、弁空間における高度に清純な雰囲気を汚染しかねない摩滅粒子の発生をもたらす。したがって、従来から、連結棒と閉鎖ディスクの間の、遊びのない堅固な接触を実現する方策が模索されてきている。一方で、閉鎖ディスクは、できるだけ、メンテナンス及び/又は交換のために多大な分解操作と再取り付け操作を必要とせずに、連結棒から取り外しができるようになっていなければならない。
【００１７】
しかしながら、このような着脱可能な連結は、粒子の発生防止とは相容れないものである。なぜならば、摩擦を伴う材料同士の接触と粒子の発生は、連結棒からの閉鎖ディスクの取り外しと閉鎖ディスクの取り付けの間、かなりの努力をすることによってのみ回避できることであるから。閉鎖ディスクと連結棒の間の意図せぬ相対的運動の危険性は、勿論、材料の融合によって起こる特別な場合のように、着脱可能でない連結の場合よりも着脱可能な連結の場合に大きくなる。
【００１８】
従来技術によれば、閉鎖ディスクの後ろに二つの連結棒のための二つの開いた半円凹部を設け、各々の連結棒が、連結棒内の一つの横穴を貫通し、前記凹部内に形成されたねじ穴に係合する一つのねじにより取り付けられる。連結棒に対して軸状の連結が、前記ねじにより印加され、連結棒と凹部の間で閉鎖ディスクに対して垂直に働く力を通しての摩擦連結によりなされるとともに、連結棒内の閉鎖方向にのみ作動する肩状ステップによりインターロック連結によってもなされる。
【００１９】
上記ステップは、線形の運動と閉鎖ディスクの弁座上への押圧によって、閉鎖ディスクの閉鎖の際に、連結棒を半円凹部の上縁の上に支持する。そのような固定は、例えば、「MONOVATシリーズ02及び03」という製品名で知られ、矩形インサート弁としてデザインされているスイスのHaagのVAT Vakuumventile AG製の切換弁において用いられている。閉鎖ディスクの弁座に対する正確な方位付けを可能とするため、閉鎖ディスクの取り付け後、ねじは当初しっかりと締められず、これにより、弁の閉鎖の際の摩擦に打ち勝つことによって、連結棒と閉鎖ディスクの間の相対的な運動が依然として可能となる。
【００２０】
その後、弁が閉じられる。連結棒と閉鎖ディスクの間の固定が依然として最終的なものではないので、弁ディスクは弁座の方に向かって正確に方位付けされる。さらに、肩状ステップが半円凹部の上縁の上にしっかりと載り、インターロックにより閉鎖力フラックスが達成されるまで、線形の変位通路に沿って摩擦連結により当初保持されていた連結棒が、閉鎖ディスクに対して移動する。その次の工程において、ねじが締められ、閉鎖ディスクは、もはや連結棒に対して動けなくなる。
【００２１】
二つの連結棒の二つの肩状ステップが半円凹部の上縁の上にしっかりと載り、ねじを締めることにより摩擦連結によってそこに固定される。線形の閉鎖方向にのみ、連結棒と閉鎖ディスクの間の連結部分に大きな力が作用し、この大きな力が、肩状ステップによるインターロックを通じて吸収されるので、ねじの堅固な締め付けは、連結棒と閉鎖ディスクの間の実質的な変位をもたらすことがなく、したがって、真空弁の通常の作動においては、摩擦による材料粒子の発生は比較的に抑えられる。
【００２２】
連結棒上への方位付けにより、ねじの堅固な締め付け前に生成される粒子は、クリーニングによって除去される。閉鎖ディスクが連結棒上に固定されるため、ねじが再び緩められるまでは粒子が生成されることはない。
【００２３】
閉鎖ディスクと連結棒の間の既に知られている連結に関する不利な点は、比較的長い間、ねじの緩め及び締め付けに関連しており、閉鎖ディスクを連結棒から取り外し、また、連結棒に取り付けることが要求されていることにある。閉鎖ディスクの正確な方位付けのための上記したねじの二段締め付けは、現在までに知られている連結によって適切に解決できなかった問題である。
【００２４】
閉鎖ディスクを連結棒上に取り付けた直後に、材料同士の摩擦を防止して粒子の生成を防止することができるように、より速くより便利に操作でき、取り付け後すぐに、また、弁の当初の閉鎖前においてさえも、閉鎖ディスクが連結棒上に正確に方位付けされるような連結要素が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
したがって、本発明の目的は、弁ドライブの少なくとも一つの連結棒上にできるだけ正確に自己方位付けで取り付けることができ、大きな努力を必要とせずに短時間に取り外しができ、真空弁の作動中において弁空間内でフリーな材料粒子を少なく保つことができる真空弁の閉鎖ディスク、及び真空弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的は、本願の独立請求項の特徴部分を実行することにより達成される。本発明を代替的又は有利な仕方で発展させる特徴は、本願の従属請求項に記載されている。
【００２７】
真空弁は流路を気密閉鎖する。一般に流路は、閉鎖されたり、二つの区域の間に、特に、半導体製造のためのプロセスチャンバーと、更なるプロセスチャンバー又は外部との間に、存在するものであると理解される。流路は、例えば、互いに連結された二つのプロセスチャンバーの間の通路であり、プロセスチャンバーは、半導体部品を一つのプロセスチャンバーから次のプロセスチャンバーへ搬送するために、真空弁により開放され、また、各々の製造工程が実行された後は気密に閉鎖される。
【００２８】
上記の使用分野であるため、この弁は真空切換弁（vacuum transfer valve）とも呼ばれ、また、通常は矩形の開口断面であるため、矩形ゲート弁（rectangular gate valve）とも呼ばれる。しかしながら、様々な流路の実質的な気密閉鎖に用いられる本発明の真空弁においては、勿論、他の様々な用途が考えられる。
【００２９】
真空弁は、流路のための開口を有する弁ハウジングを含む。開口は、例えば矩形であり、流路の中央における開口の領域内で延長する中心軸を有する。この開口軸は、例えば、開口によって定められる区域に対して垂直である。開口は、開口軸が垂直に通っている複数の想像平面内において開口の周りに湾曲している弁座面によって取り囲まれている。
【００３０】
真空弁は少なくとも一つの連結棒を含み、特に、二つの連結棒を含んでいる。閉鎖ディスクの想像平面内において、連結棒は、弁ドライブにより、連結棒の軸に平行な線形変位路（linear displacement path）に沿って変位可能となっている。閉鎖ディスク平面は開口軸に対して垂直に延長している。連結棒の軸は、特に、好ましくはまっすぐな連結棒の中心軸に平行、又は共線（collinear）となっている。閉鎖ディスク平面は、開口によって定められた区域に対して実質的に平行になっている。
【００３１】
弁ドライブは、例えば、従来から知られている弁ドライブが用いられる。線形動作によって閉鎖できるそのような真空弁に適した弁ドライブは、ＪＰ６２４１３４４（Buriida Fuuberuto）に記載されている。該文献に記載されている弁ドライブは、連結棒の線形変位のための偏心装着レバーを有する。閉鎖ディスク平面に対して実質的に垂直に、連結部内において中心に配置された横の貫通穴を有する連結部は、連結棒の端に形成されている。
【００３２】
真空弁は、少なくとも一つの連結棒上に取り外し可能に取り付けられる閉鎖ディスクを有する。閉鎖ディスクは弁座面に対応する閉鎖面を有する。ここで、対応とは、閉鎖面と弁座面の間のシール接触が開口の周りに生成されるために、実質的に開口軸に対して垂直に発生する線形動作によって閉鎖ディスクが閉鎖面上へ押され得るように、閉鎖面と弁座面が形成されていることを意味する。
【００３３】
開口から離れて該開口に面している閉鎖ディスクの側面には、少なくとも一つの凹んだ、特に半円状の棒凹部、特に二つの連結棒のための二つの棒凹部が形成されている。棒凹部は連結棒の連結部に対応しており、これにより、連結部を棒凹部に結合させることができる。棒凹部は、特に、例えば円筒状であって溝形状に合う連結部が配置できる半円の溝形状を有している。更に、閉鎖ディスク平面に対して実質的に垂直に、棒凹部内の中心に配置されたねじ穴が閉鎖ディスク内に設けられる。特に、二つの連結棒と、閉鎖ディスク平面内に平行に配置された二つの棒凹部が設けられる。
【００３４】
連結棒の横穴に通され、閉鎖ディスクのねじ穴に噛み合い、連結部を棒凹部に押すねじによって、棒凹部を連結部上に位置決めすることで、閉鎖ディスクが少なくとも一つの連結棒上に取り外し可能に取り付けられる。
【００３５】
少なくとも部分的に湾曲した弁座面と閉鎖面の幾何学的法線は、閉鎖ディスク平面に実質的に平行である。閉鎖ディスクは、弁ドライブにより、特に開口すなわち流路を完全にブロックしない開放位置と、閉鎖ディスクが開口の上へ線形（linearly）に変位して、実質的に変位路の流路閉鎖方向に閉鎖面を弁座面上に押す気密閉鎖位置との間で、変位路に沿って線形に変位可能である。
【００３６】
ここで幾何学的法線とは、弁座面と閉鎖面の接触領域への垂線の意味である。真空弁が閉鎖状態にある時、該接触領域は開口の周りをはしっている。該接触領域は、例えば、閉鎖面と弁座面のシールバンドの接触区域により形成される。
【００３７】
一般に、上記の定義は、開口軸に平行な方向のせん断力が完全に又は実質的に避けられるように、真空弁が閉鎖の時、線形の閉鎖方向に沿って、閉鎖面の弁座面上への押圧（すなわち、圧縮力の方向）が、閉鎖ディスクの平面に実質平行な平面内で起こるように、弁座面と閉鎖面が形成されることを意味する。線形の変位路は、閉鎖ディスクの開放位置と閉鎖位置の間のまっすぐな線であり、好ましくは連結棒の軸に平行な線である。
【００３８】
そのような真空弁は、従来技術において実質的に開示されており、例えば、スイスのHaagのVAT Vakuumventile AG製の、「MONOVATシリーズ02及び03」という製品名で開発、販売されている矩形インサート弁がある。そのような弁のデザインと作動モードは、例えばＵＳ４８０９９５０（Geiser）とＵＳ４８８１７１７（Geiser）に記載されている。
【００３９】
本発明によれば、突出部と凹部が、棒凹部と連結部の結合領域に設けられている。ここで、該結合領域内では、棒凹部と連結部が互いに結合されている。突出部が連結部内に配置されてもよく、凹部が棒凹部内に配置されてもよい。或いは、突出部が棒凹部内に配置されてもよく、凹部が連結部内に配置されてもよい。更に、連結部と棒凹部のそれぞれが、少なくとも一つの突出部と一つの凹部を有していてもよい。突出部と凹部は、連結棒の軸が横たわっている平面内で突出部が凹部により把持され、インターロック結合によって変位路の方向に閉鎖ディスクと連結棒が互いに固定されるように形成されている。
【００４０】
かくして、閉鎖ディスクの取り付け状態におけるインターロック結合により、閉鎖ディスクを、連結棒に対して連結棒の軸に平行な二つの方向のどちらにも動かすことができない。これにより、摩擦、したがって粒子の生成を避けることができる。ここで、ねじが閉鎖ディスクを棒凹部の中へ押し、したがって突出部を凹部の中へ押す。その結果、突出部と凹部の位置によって定められる位置において、閉鎖ディスクが、連結棒に対し、連結棒の軸に沿って中心に置かれる。
【００４１】
閉鎖ディスク上への押圧の結果として弁座面上に作用する連結棒と閉鎖ディスクの間の力が、突出部と凹部により、実質的に摩擦結合によって移される。かくして、突出部と凹部は、二つの作用を行う。すなわち、力の伝達と、変位路の方向における位置決め（centering）であり、これにより、変位路の方向における閉鎖ディスクと連結棒の間の距離、したがって、間接的に、閉鎖ディスクと弁ドライブの間の距離が、ねじによる閉鎖ディスクの取り付け動作中に変わらない予め決められた値となる。
【００４２】
閉鎖ディスクと連結棒の間の本発明による結合は、短時間での、連結棒からの閉鎖ディスクの取り外しと、連結棒への閉鎖ディスクの取り付けを可能とする。従来においては閉鎖ディスクの正確な方位付けを必要としていた、上述のねじの二段階締め付けが不要となる。なぜなら、最初のねじの堅固な締め付け後に、方位付けが行われるからである。
【００４３】
取り付け直後、また、弁の最初の閉鎖前においてさえ、閉鎖ディスクは連結棒上に正確に方位付けされており、したがって、連結棒上への閉鎖ディスクの取り付け直後、材料同士の摩擦や粒子の生成が防止される。閉鎖ディスクは、弁ドライブの少なくとも一つの連結棒上に自己方位付けで正確に取り付けられ、そして、短時間で大きな努力を必要とせずに取り外すことができる。真空弁の動作中の弁空間内のフリーな材料粒子の発生を抑制することができる。
【００４４】
本発明の一実施形態において、ねじにより突出部を凹部内へ押す結果、閉鎖ディスクが連結棒に対して変位路の方向においてインターロックの仕方で位置決め（centering）されるように、前記凹部は、凹部の内部へ向かって先細になった断面を有する。好ましくは、突出部と凹部は、ねじ穴と弁ドライブの方を向いている棒凹部の縁との間の領域内に、特に該縁に接近して配置される。
【００４５】
本発明の一実施形態において、該凹部は、連結棒の軸に対して垂直な平面内をはしる溝の形態を有する。この溝は、該溝の内部へ向かって先細になった、実質的にＶ字状の断面を有する。或いは、該凹部は、ねじ穴に対して実質的に平行な穴の形態を有する。突出部は、前記溝又は前記穴に係合する突出したくぎ、特に、突出したまっすぐなピン又は合せピンである。
【００４６】
或いは、該突出部は、連結棒の軸に対して垂直な平面内をはしり、前記溝に係合する肩である。この肩は、面から突出して少なくとも部分的に周方向に広がった延長した部分、特にフランジ状の部分を意味し、例えば、連結棒と弁クロージャーの間の両側にかかる軸力を吸収するためのカラー、ステップ、又はビードなどである。
【００４７】
本発明の一実施形態において、該肩は、肩に対して外の方向に先細になった、実質的にＶ字状の断面を有しており、これにより、ねじによって該肩を前記溝内へ押すことにより、閉鎖ディスクが連結棒に対してインターロックの仕方で変位路の方向において位置決めされ得る。この場合、前記溝は、対応する断面、特に内側へ先細になった断面を有する。
【００４８】
突出部及び/又は凹部に関して、上述した実施形態以外の形態が可能なことは勿論である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下に、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
【００５０】
図１（ａ）乃至図２（ｃ）は、本発明の真空弁について、実質的に一つの実施形態を示している。図３（ａ）乃至（ｃ）と図４（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の真空弁について、その他の実施形態とさらにその他の実施形態を示している。
【００５１】
図１（ａ）と（ｂ）は、矢印Ｆで示した流路の気密閉鎖用の矩形ゲート弁の形態の真空弁１を示しており、それぞれ斜視図と正面図である。図２（ａ）乃至（ｃ）は、閉鎖ディスク５を示しており、図１（ａ）と（ｂ）に示された真空弁１の連結棒８の端部も示している。
【００５２】
真空弁１は、流路Ｆのための開口３を有する弁ハウジング２を含む。開口３は、丸みを帯びた角を有する矩形の断面をもつ。図１（ａ）は、閉鎖状態Ｃにある真空弁１を示しており、それ故に、開口３が隠されて見えない。これに対して、図１（ｂ）は、開放状態Ｏにある真空弁１を示しており、それ故に、開口３がはっきりと見える。開口３は、流路Ｆの中央において開口３の領域内に延長して流路Ｆに平行な中心の開口軸１２を有する。
【００５３】
この開口軸１２は、該開口によって定められる想像区域に対して垂直である。開口３は、開口軸１２が垂直に通っている複数の想像平面内において開口３の周りに湾曲している弁座面４によって閉鎖される。弁座面４は、弁ドライブ１０の方向に上方を向いている。
【００５４】
さらに、真空弁１は、平らな閉鎖ディスク５を備えている。図２（ｃ）の閉鎖ディスク５の断面図に示されているように、閉鎖ディスク５は閉鎖面７を有しており、該閉鎖面７は、弁座面４に対応し、弁座面４の方向に下方を向き、開口軸１２が垂直に通っている複数の想像平面内において湾曲している。
【００５５】
それぞれ半円の路形状を有する、二つの凹んだすなわち半円状の棒凹部６が、開口３から離れて該開口３に面している閉鎖ディスク５の側面１３に形成されている。二つの棒凹部６は、閉鎖ディスク平面Ｅ内において平行に延長している。（ａ）に示された閉鎖ディスク５の棒凹部６のＡ−Ａ線に沿った断面図である図２（ｃ）に示されているように、閉鎖ディスク平面Ｅに対して垂直なねじ穴１４が、棒凹部６の内側の中央に設けられている。
【００５６】
閉鎖ディスク５は、二つの平行な連結棒８に取り外し可能に取り付けられる。連結部９を有する連結棒８は、棒凹部６の部分断面に対応する円形の断面を有する。連結棒８は、弁ドライブ１０により、連結棒軸１９に平行な線形変位路１１に沿って、開口軸１２に垂直な閉鎖ディスク平面Ｅ内において線形（linearly）に変位可能である。
【００５７】
図１（ａ）では、想像閉鎖ディスク平面Ｅが、平らな閉鎖ディスク５の中央平面Ｅを示す矩形の形態で模式的に示されている。図２（ｃ）に示されているように、連結棒８の連結部９は、連結部９の中央に配置され、閉鎖ディスク平面Ｅに対して実質的に垂直な横貫通穴１５を有する。
【００５８】
閉鎖ディスク５は、ねじ１６を横穴１５内に通してねじ穴１４と係合させることにより、棒凹部６を連結部９上に位置させることによって、二つの連結棒８に取り外し可能に取り付けられる。図２（ｃ）に示されているように、連結部９は、ねじ１６により、棒凹部６内へ押される。
【００５９】
閉鎖ディスク平面Ｅは、開口３によって定められる不図示の区域に平行である。湾曲した弁座面４と弁ドライブ１０により調節可能で接触可能な閉鎖面７の不図示の法線は、閉鎖ディスク平面Ｅに実質的に平行である。かくして、開口軸１２に平行な方向のせん断力が完全に又は実質的に避けられるように、真空弁１が閉鎖の時、線形の変位路１１に沿って、閉鎖面７の弁座面４上への押圧（図１（ａ）参照）が、閉鎖ディスク平面Ｅに実質平行な平面内で起こるように、弁座面４と閉鎖面７が形成される。
【００６０】
図１（ａ）に示されているように、閉鎖ディスク５は、弁ドライブ１０により、開口３（図１（ｂ）参照）をブロックしない開放位置Ｏと、閉鎖ディスク５が開口３の上へ線形に変位して、変位路１１の流路閉鎖方向に閉鎖面７を弁座面４上に押す気密閉鎖位置Ｃの間で、変位路１１に沿って線形に変位する。
【００６１】
図２（ａ）乃至（ｃ）に示されているように、連結棒８の連結部９において、連結棒軸１９に垂直な平面内で連結部９の周囲に延長している肩１７ａの形態をもつ突出部１７が形成されている。図２（ｂ）、（ｃ）に示されているように、この肩１７ａは、連結棒８に関して、外へ向かって先細の実質的にＶ字状の断面を有する。図２（ｂ）、（ｃ）に示されているように、棒凹部６において、連結棒軸１９に垂直な平面内にある溝１８ａの形態をもつ凹部１８が、ねじ穴１４と弁ドライブ１０の方を向いている棒凹部６の縁２０の間の領域内に配置されている。
【００６２】
溝１８ａは、棒凹部６全体に沿って周方向に延長している。肩１７ａと溝１８ａは同一平面内にある、すなわち、連結棒８に対して同じ高さにある。図２（ｃ）に示されているように、連結棒軸１９を含む想像平面内で肩１７ａが溝１８ａにより把持され、インターロック結合によって変位路１１の方向に閉鎖ディスク５と連結棒８が互いに固定されるように、肩１７ａの形態をもつ突出部１７と溝１８ａの形態をもつ凹部１８が形成されている。
【００６３】
図２（ｂ）、（ｃ）に示されているように、溝１８ａは内に向かって先細の断面を有し、肩１７ａは外に向かって先細の断面を有しており、ねじ１６によって肩１７ａが溝１８ａ内へ押される結果、閉鎖ディスク５が、変位路１１の方向において連結棒８に対してインターロックの仕方で位置決め（centering）される。このように、連結棒軸１９に関して両方向に作用する軸的インターロック固定が、連結棒８と閉鎖ディスク５の間に存在する。
【００６４】
かくして、ねじ１６の初期の堅固な締め付け後、変位路１１の方向における連結棒８に対する閉鎖ディスク５の方位付けが起こる。取り付け直後、また、真空弁１の最初の閉鎖前においてさえ、閉鎖ディスク５は連結棒８上に正確に方位付けされており、したがって、連結棒８上への閉鎖ディスク５の取り付け直後、材料同士の摩擦や粒子の生成が防止され得る。
【００６５】
閉鎖ディスク５は、弁ドライブ１０の連結棒８上に自己方位付けで正確に取り付けられ、また、取り外すことができ、真空弁１の動作中の弁区間内におけるフリーな材料粒子の発生を抑制することができ、押入れによるインターロック嵌合によって、閉鎖ディスク（弁ディスク）５と連結棒８の間には、何ら相対的移動が生起しない。
【００６６】
図３（ａ）乃至（ｃ）は、他の実施形態を示している。ここでは、凹部１８は、棒凹部６内のねじ穴１４に実質平行な穴１８ｂの形態であり、穴１８ｂの軸とねじ穴１４の軸は、連結棒軸１９を含む共通の想像平面上にある。図３（ｂ）、（ｃ）に示されているように、突出部１７は、連結棒８の連結部９内に固定された突出したまっすぐなピン１７ｂの形態の突出くぎとして形成されている。
【００６７】
ねじ１６の締め付けの時、まっすぐなピン１７ｂを穴１８ｂ内へ導くことによって、連結棒軸１９に関して変位路１１の両方向に作用する軸的インターロック固定と、径方向のインターロック固定が、連結棒８と閉鎖ディスク５の間に生まれる。これにより、変位路１１の方向における線形の相対的動作と、連結棒軸１９の周りの回転動作が防止される。
【００６８】
図４（ａ）乃至（ｃ）は、さらに他の実施形態を示している。ここでは、凹部１８は、連結棒軸１９に垂直な平面内において棒凹部６内をはしる鎌状の溝１８ｃの形態である。突出部１７は、連結棒８の連結部９内に固定された突出した合せピン１７ｃの形態の突出くぎとして形成されている。
【００６９】
ねじ１６の締め付けの時、合せピン１７ｃを鎌状の溝１８ｃへ導くことによって、連結棒軸１９に関して変位路１１の両方向に作用する軸的インターロック固定が、連結棒８と閉鎖ディスク５の間に生まれる。これにより、変位路１１の方向における線形の相対的動作が不可能になる。合せピン１７ｃの代わりに、上記他の実施形態において示したまっすぐなピン１７ｂを用いることもできる。さらに、鎌状の溝１８ｃの代わりに、最初の実施形態において示した溝１８ａを用いることもできる。
【００７０】
以上、本発明をいくつかの実施形態を用いて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明の範囲を逸脱せずに様々な変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】（ａ）は閉鎖位置にある閉鎖ディスクと弁ドライブを含む第１の真空弁を示す斜視図であり、（ｂ）は弁ドライブなしの開放位置にある閉鎖ディスクを含む（ａ）に示された第１の真空弁を示す正面図である。
【図２】（ａ）は図１に示された第１の真空弁の閉鎖ディスクを示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）に示された棒凹部と連結部の詳細を示す図であり、（ｃ）は（ａ）に示された棒凹部と連結部のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】（ａ）は他の実施形態における閉鎖ディスクの正面図であり、（ｂ）は（ａ）に示された棒凹部と連結部のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示された棒凹部と連結部のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】（ａ）はさらに他の実施形態における閉鎖ディスクの正面図であり、（ｂ）は（ａ）に示された棒凹部と連結部のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ａ）に示された棒凹部と連結部のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  真空弁
２  弁ハウジング
３  開口
４  弁座面
５  閉鎖ディスク
６  棒凹部
７  閉鎖面
８  連結棒
９  連結部
１０  弁ドライブ
１１  線形変位路
１２  開口軸
１３  側面
１４  ねじ穴
１５  横穴
１６  ねじ
１７  突出部
１７ａ  肩
１７ｂ  ピン
１７ｃ  合せピン
１８  凹部
１８ａ  溝
１８ｂ  穴
１８ｃ  鎌状の溝
１９  連結棒軸
２０  縁
Ｃ  閉鎖位置
Ｅ  閉鎖ディスク平面
Ｆ  流路
Ｏ  開放位置
【図１】
2008025835.tif 000003
【図２】
2008025835.tif 000004
【図３】
2008025835.tif 000005
【図４】
2008025835.tif 000006