(57)【要約】【課題】真空バルブのさらなるコンパクト化を図りうるバルブロッドを提供する。【解決手段】真空バルブのためのバルブロッド（１２）は、前記真空バルブの閉塞要素（５）のための第１連結部（４０）および前記真空バルブのバルブドライバのための第２連結部（４１）を有する。バルブロッド（１２）は、その少なくとも一部が弾性係数２５０ＧＰａ以上、または３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材（４２）を含んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空バルブのためのバルブロッド（１２）であって、前記真空バルブの閉塞要素（５）のための第１連結部（４０）および前記真空バルブのバルブドライバのための第２連結部（４１）を有するものにおいて、
前記バルブロッド（１２）が、少なくとも部分的に弾性係数２５０ＧＰａ以上、または３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材（４２）を含んでいることを特徴とするバルブロッド。
【請求項２】
請求項１記載のバルブロッドにおいて、
前記素材（４２）が、セラミックまたは硬質金属であることを特徴とするバルブロッド。
【請求項３】
請求項１または２記載のバルブロッドにおいて、
前記素材（４２）が、連続的な縦長固体部材、筒状部材（４３）またはロッド（４４）を構成していることを特徴とするバルブロッド。
【請求項４】
請求項３記載のバルブロッドにおいて、
前記バルブロッド（１２）の外筒部材（４７）の縦長中空空間（４５）に前記連続的な縦長固体部材が配置され、前記外筒部材（４７）が前記縦長固体とは異なる部材からなることを特徴とするバルブロッド。
【請求項５】
請求項４記載のバルブロッドにおいて、
前記外筒部材（４７）が、スチールまたはステンレスからなることを特徴とするバルブロッド。
【請求項６】
請求項３記載のバルブロッドにおいて、
前記縦長固体が、その外側表面が少なくとも部分的にコーティング（４８）またはニッケルコーティングおよびクロムコーティングのうち少なくとも一方を備えていることを特徴とするバルブロッド。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１つに記載のバルブロッドにおいて、
前記第１連結部（４０）が、スチールまたはステンレス製の外側シースを備えている、あるいは、全体的にスチールまたはステンレスにより構成されていることを特徴とするバルブロッド。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか１つに記載のバルブロッドにおいて、
前記素材（４２）が、前記バルブロッド（１２）の全長（４９）の５０％以上または７５％以上にわたり延在していることを特徴とするバルブロッド。
【請求項９】
バルブシート（４）により囲まれているバルブ開口部（２）と、
前記バルブ開口部（２）を閉塞するための閉塞要素（５）またはバルブプレートとしての閉塞要素（５）と、
少なくとも１つのバルブロッド（１２）と、
少なくとも１つのバルブドライバと、を備え、
前記閉塞要素（５）が前記バルブロッド（１２）に取り付けられ、前記バルブロッド（１２）がバルブドライバに保持され、
前記バルブロッド（１２）が、請求項１〜８のうちいずれか１つに記載のバルブロッドであることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１０】
請求項９記載の真空バルブにおいて、
前記バルブシート（４）に前記閉塞要素（５）を押圧するための行程方向（７）が、前記バルブロッド（１２）に沿って延在する縦軸線（１４）に対して傾いているまたは垂直であることを特徴とする真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の先行技術としてのバルブロッドが知られている（特許文献１参照）。バルブロッドの一方側には閉塞要素が固定されている。他方側には閉塞要素を少なくとも１つの開位置および少なくとも１つの閉位置の間で閉塞要素を往復動させるバルブドライバを有するバルブロッドが設けられている。バルブロッドは閉塞要素をバルブドライバに対して連結するのに用いられる。真空バルブにおいて、閉塞要素が真空領域に設けられ、これに対してバルブドライバが一般的に通常圧力の他の領域に設けられている。当該２つの領域を遮断または封止するため、バルブロッドが挿入されるベロウズまたはその他のガイド手段が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ特許公開公報  ＤＥ１０  ２００８  ０４９３５３  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空バルブの進展に伴ってそのコンパクト化が必要とされている。本発明の課題は、真空バルブのさらなるコンパクト化を図りうるバルブロッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、真空バルブのためのバルブロッドであって、前記真空バルブの閉塞要素のための第１連結部および前記真空バルブのバルブドライバのための第２連結部を有するバルブロッドに関する。
【０００６】
本発明のバルブロッドは、少なくとも部分的に弾性係数２５０ＧＰａ以上、または３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材を含んでいることを特徴とする。
【０００７】
真空バルブの技術分野において勘案されていなかった前記のような高い硬度および硬性を有する素材が採用されている。あらゆる高精度の電子部品または光学部品を製造するためのクリーンルーム技術としての真空技術に適用される。当該運転領域において、プロセスチャンバおよびプロセス雰囲気の最小限の汚染さえも回避される。真空バルブのためのバルブロッドは、ステンレスまたは均等物により構成されている。２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する新たな素材は、従来のバルブロッドに用いられていた素材よりも高硬度で脆弱である。クリーンな環境下で真空バルブのバルブロッドに必要とされる素材としてこのような素材が採用されることは当業者にとって予想外の事項である。このような非常に硬質の素材により、従来よりもバルブロッドを細長く構成することができ、閉塞要素によるバルブ開口部の閉塞に際して圧力耐性を犠牲にすることなく、真空バルブの作製に必要なスペースが確保される。
【０００８】
２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する新たな素材は、セラミックまたは硬質金属である。セラミックは、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）またはジルコニア（ＺｒＯ2）である。このようなセラミックから焼成、反応連結、圧縮（ＨＰ）およびＨＩＰのうち少なくとも１つにより必要な成形体が作製される。セラミックの弾性係数は２５０ＧＰａ〜５００ＧＰａの範囲に含まれる。これは、ＤＩＮ  Ｖ  ＥＮＶ  １２２１２において、非金属の無機材料であって所定の実用性を備えている高純度かつ高品質のセラミック製品として定義されている、いわゆる高品質セラミックである。このような意味で、セラミックが金属部分、特に炭化物を含んでいてもよい。
【０００９】
セラミックに代えて、硬質金属またはハードメタルが用いられてもよい。硬質金属は炭化物を含んでいる。硬質金属は５０ｖｏｌ．％以上の炭化物を含んでいてもよい。硬質金属が、鉄系のワークピース、特にスチールのような軟質金属を有するバインダを含んでいてもよい。硬質金属は、金属含有バインダを伴う粉末冶金により製造されてもよい。硬質金属は、一般的に４００ＧＰａ以上の弾性係数を有している。硬質金属は、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）および炭化ニオブ（ＮｂＣ）のうち少なくとも１種を５０ｖｏｌ．％以上含んでいる。硬質金属は、高い硬度および金属的性質により特徴づけられる。
【００１０】
２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する新たな素材は、縦長の固体部材として構成されている。当該素材は、筒状部材またはロッドとして形成されている。筒状体は、縦方向または長手方向に延在して通常は前側が開放している中空空間を有する縦長の固体部材である。筒状部材の側壁は当該中空空間を囲み、好ましくは囲んで閉じている。ロッドは、中空空間を持たない縦長の固体部材である。ロッドは通常は全体的に硬質である。これに関して、バルブロッドは、通常のバルブロッドを意味する。バルブロッドは閉塞要素を支持する要素として認識されている。バルブロッドは一般的にさまざまな形態で構成され、例えば筒状体に形成されていてもよい。簡単のため、バルブロッドの通常の概念がそのような全てのものを包含するように変更される。バルブロッドは、その長さが直径よりも明確に大きい直線状の縦長の固体部材を意味する。バルブドライバは、当該技術常識に応じてさまざまな形態で構成されていてもよい。バルブドライバは閉塞要素を最大の開位置および閉塞要素がバルブシートに押し付けられる閉位置の間で、相互に非平行で傾いている少なくとも２つの方向、特に垂直な少なくとも２つの方向に動かされる。このようなバルブドライバは、Ｌ−ドライバとして知られている。もちろん、そのほかの技術常識に応じたバルブドライバが、本発明に係るバルブロッドと組み合わせられてもよい。
【００１１】
閉塞要素は、平板状の閉塞要素であるバルブプレートであってもよい。バルブプレートの幅または全長は、バルブロッドの直径よりも明確に大きい。閉塞要素は、例えば調整バルブが設けられている場合、閉塞ニードルまたはその均等物であってもよい。
【００１２】
２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材は、単一鉱物および合成物または混合物であってもよい。当該素材は混合素材であってもよい。
【００１３】
本発明に係るバルブロッドは複数の部材から構成されていてもよい。これは、２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材のみからなるのではないことを意味する。当該素材を除くバルブロッドの一部が予期せぬ方法で真空領域に配置されてもよい。プロセスチャンバもしくはプロセスガスのコンタミネーション、またはプロセスチャンバもしくはプロセスガスへの脱ガスを確実に防止するため、２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材が被覆されてもよい。当該被覆または外套は、バルブロッドのうち少なくとも真空領域に存在する部分に設けられていてもよい。被覆の第１実施形態によれば、縦長の固体部材がバルブロッドの外筒部材の縦方向に延在する中空空間に配置され、バルブロッドの外筒部材は縦長の固体部材とは異なる素材からなる。縦長固体部材を構成する、相応に高い弾性係数を有する素材が、外筒部材の中空空間に芯材として配置されている。バルブロッドの周囲のガスは、もっぱら外筒部材に接触する。外筒部材はスチール、さらに腐食体制の観点からステンレスにより構成されている。バルブロッドの外筒部材の内部中空空間は、少なくともバルブロッドの延在方向に対して垂直な径方向について２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材または当該素材からなる縦長固体部材により充満されている。中空空間の縦軸線方向の全体について当該素材が充満されている必要はない。
【００１４】
素材の外套またはジャケットの代わりに、縦長の固体部材がその外側表面に少なくとも部分的にコーティングを備えている。コーティングは、単なる例示であるが、ニッケルおよびクロムのうち一方または両方、あるいは、ニッケルおよびクロムのうち一方または両方の化合物から構成されていてもよい。コーティングは、ＰＶＤ（物理蒸着法）コーティングまたはＤＬＣ（ダイヤモンド様のカーボン）コーティングであってもよい。
【００１５】
閉塞要素をバルブロッドに対して固定するため、閉塞要素のための前記第１連結部が、スチールまたはステンレス製の外側シースを備えている、あるいは、全体的にスチールまたはステンレスにより構成されている。この意味において、バルブロッドの相応する硬性が他方において設けられ、前記素材が、前記バルブロッドの全長の５０％以上または７５％以上にわたり延在している。バルブの全長は、前記のようにバルブの大きなサイズに関連する。前記のような弾性係数を有する素材は、バルブロッドの延在領域にわたり延在する、好ましくは単一の固体部材として延在する。
【００１６】
本発明の真空バルブは、バルブシートにより囲まれているバルブ開口部と、前記バルブ開口部を閉塞するための閉塞要素またはバルブプレートとしての閉塞要素と、少なくとも１つのバルブロッドと、少なくとも１つのバルブドライバと、を備え、前記閉塞要素が前記バルブロッドに取り付けられ、前記バルブロッドがバルブドライバに保持され、前記バルブロッドが本発明に係るバルブロッドであることを特徴とする。本発明に係るバルブロッドはこのような真空バルブに採用され、これによりバルブロッドが縦方向または長手方向に対して横方向への変形への耐性を有する。この観点から、本発明に係る真空バルブによれば、閉塞要素のバルブシートへの押し当てるための行程方向が、バルブロッドに沿って延在する縦軸線に対して傾いており、好ましくは垂直である。閉塞要素をバルブシートに押し当てるための行程方向は、バルブロッドの縦軸線に対して平行、さらには同軸に配置されている。
【００１７】
被覆またはジャケットは、バルブロッドのコーティングまたは外筒部材の形態で、バルブロッドの少なくとも一部であって真空バルブの真空領域に設けられている部分に延在している。
【００１８】
補足説明すると、一般的には、０．０００１ｍｂａｒまたは０．１Ｐａ以下の圧力で運転状態が実現される場合に「真空技術」という用語が適用される。真空バルブは、当該圧力範囲および対応する差圧が存在する環境で用いられるバルブである。本発明に係る部材の２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数は、通常の大気圧および室温（例えば２０℃）において実現される。
【００１９】
本発明のさらなる利点および詳細は、添付図面を用いて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】バルブプレートが開位置にある状態における本発明の第１実施形態としてのバルブロッドを有する真空バルブの正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図５】バルブプレートが中間位置にある状態における図１の真空バルブの正面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図８】図５のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図９】バルブプレートが閉位置にある状態における図１の真空バルブの正面図。
【図１０】図９のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図１２】図９のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図１３】本発明の第１実施形態としてのバルブロッドおよびそこに取り付けられたバルブプレートの真空バルブのドライバの斜視図。
【図１４】バルブの一部が省略された図１３に対応する斜視図。
【図１５】本発明の第２実施形態としてのバルブロッドを有する真空バルブの正面図。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１７】本発明の第３実施形態としてのバルブロッドを有するほかは図１〜図１６に示されているのと同様の真空バルブに関する説明図。
【図１８】本発明の第３実施形態としてのバルブロッドを有するほかは図１〜図１６に示されているのと同様の真空バルブに関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図１６に示されている真空バルブに設けられている本発明の第１実施形態としてのバルブロッド１２においては、２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材４２が、バルブロッド１２の外筒部材４７の縦長中空空間４５に配置されている。素材４２はバルブロッド１２の芯を構成し、ロッド４４の形態の連続的な縦長固体から構成されている。縦軸線１４の方向のロッド４４の全長は、例えばバルブロッド１２の全長の５０％以上であり、好ましくは７５％以上である。バルブロッド４４は、外筒部材４７の中空空間４５を完全に満たしている。バルブプレートとして構成されている閉塞要素５から離間している端部において、外筒部材４７の中空空間４５は閉塞部材５０により閉塞されている。閉塞部材５０は、螺着、ロウ付けまたは他の方法で固定されていてもよい。前述の素材４２からなるロッド４４が単独で中空空間４５に堅固に保持されている場合、閉塞部材５０は省略されてもよい。第１連結部４０は、閉塞要素５をバルブロッド１２に固定するのに用いられる。第１連結部４０は、ステンレスまたは他のスチールにより、好ましくは全部または一部が外側シースとして製造されている。本実施形態では、真空領域におけるパーティクル低減および腐食防止の観点から、外筒部材４７の残りの部分もステンレスから形成されている。第２連結部４１には、縦ドライバ１５（縦駆動装置）および横ドライバ１６（横駆動装置）を備えているバルブドライバ（バルブ駆動装置）が取り付けられている。ここでは、バルブドライバがヨーク２８によりバルブロッド１２に固定されている。これにより、バルブロッド１２は閉塞要素５と一緒に、図２〜図４に示されている完全開状態および図６〜図８に示されている中間位置の間で縦方向６に駆動され、中間位置および閉塞要素５をバルブシート４に押し当てるための閉位置の間で行程方向または横方向７に駆動される。当該構成は特許文献１に示されている。これに関してこれ以降で説明する。
【００２２】
図１〜図１４に示されている真空バルブは軸線３を有し、かつ、シール面を構成するバルブシート４により囲まれているバルブ開口部２が形成された壁部１を備えている。真空バルブの閉状態（図９〜図１２参照）においてバルブ開口部２を真空に封止するため、バルブプレート５が閉塞要素として設けられている。真空バルブの開状態（図１〜図４参照）において、バルブプレート５がバルブ開口部２を好ましくは完全に開放し、バルブ開口部２の軸線３の方向についてバルブ開口部２に重ならずに配置される。真空バルブを閉塞するため、バルブプレート５は開位置から、（軸線３の方向について）バルブ開口部２に重なる一方でバルブシート４から離間している中間位置まで縦方向６に動かされる。中間位置は図５〜図８に示されている。縦方向６に直線的に制御されることにより、バルブプレート５が開位置から中間位置まで変位する。バルブプレート５は、中間位置から、バルブ開口部２を封止するためにバルブシート４に押し付けられる閉位置まで、縦方向６に対して垂直かつ軸線３に対して平行な横方向または行程方向７に、バルブシート４に向かって動かされる。バルブプレート５の閉位置において、真空バルブは閉塞される（図９〜図１２参照）。横方向７に直線的に制御されることにより、バルブプレート５が中間位置から閉位置まで変位する。行程方向７について閉塞要素５をバルブシート４に押し当てるため、バルブロッド１２は、その縦軸線１４に対して傾いた方向、好ましくは垂直な方向に弾性変形する。相応に高い弾性係数を有する素材４２を通じて、バルブロッド１２は本発明の構成に基づいて撓み変形に対する強度が確保されている。閉位置においてバルブプレート５に取り付けられている弾性封止部材がバルブシート４を構成するシール面に押し付けられる。真空バルブを開放するため、反対の行程が実行され、バルブプレート５が閉位置から中間位置に動かされ、さらに開位置に動かされる。
【００２３】
真空バルブの真空領域（真空可能領域）に配置されているバルブプレート５は、真空バルブの真空領域からベロウズガイドを通じて案内されているバルブロッド１２に取り付けられている。すなわち、バルブロッド１２の一部分が真空領域にある一方、バルブロッド１２の他の部分が真空領域の外にある。ベロウズガイドは、折り畳みベロウズまたはメンブレンベロウズなどのベロウズ１３（概形のみが図示されている）により構成されている。ベロウズ１３は、一方側ではバルブロッド１２に対して真空封止状態で連結され、他方側では壁部４６に対して真空封止状態で連結されている。ベロウズ１３は、バルブロッド１２が通る壁部４６の開口部領域において、壁部１に対して堅固に連結され、壁部１に対して角度をもって、好ましくは垂直に連結されている。バルブプレート５はバルブロッド１２に対して堅固に連結され、または、バルブプレート５がその閉位置においてバルブシート４に適合できるように弾性的に連結されていてもよい。このようなバルブプレート５およびバルブロッド１２の間の弾性的な連結方法は通常のものである。
【００２４】
バルブロッド１２の縦軸線１４は縦方向６に対して平行に延在している。バルブプレート５を開位置および中間位置の間で動かすため、バルブロッド１２は縦方向６について壁部１に対して変位可能である。バルブプレート５を閉位置および中間位置の間で動かすため、バルブロッド１２は横方向７について壁部１に対して平行に変位可能である。真空領域からバルブロッド１２を案内するため、ベロウズガイドに代えてディスクガイドが設けられていてもよい。ディスクガイドは、バルブロッド１２が封止部材により封止状態で貫通する貫通経路が設けられているディスク部を備えている。バルブロッド１２は縦方向６について当該ディスク部に対して変位可能である。ディスク部は、それ自体が横方向７について壁部４６に対して変位可能に設けられ、封止部材により壁部４６に対して封止されている。ディスク部は壁部４６に対して封止され、横方向７に変位可能なキャリッジを構成する。２つの方向、特に相互に垂直な２つの方向に変位可能なディスクガイドが知られている。
【００２５】
真空バルブを開閉するため、縦ドライバ１５および横ドライバ１６を有するバルブドライバが用いられる。縦ドライバ１５は、真空領域の外に配置されてバルブロッド１２を縦方向６に駆動し、横ドライバ１６は、同じく真空領域の外に配置されてバルブロッド１２を横方向７に駆動する。
【００２６】
本実施形態では壁部１はバルブハウジング８の一部を構成している。バルブハウジング８は、壁部１の反対側の壁部９にさらなる開口部１０を有する。バルブ開口部２および開口部１０は、バルブの開状態において開放され、バルブハウジング８を貫通する本実施形態では直線上に延在している貫通経路を構成する。バルブプレート５は、真空バルブの真空領域が形成されるバルブハウジング８の中空空間１１に収容されている。
【００２７】
これに代えて壁部１が真空チャンバの一部であってもよい（図１５および図１６を用いて後で説明する）。さらに、真空チャンバの真空領域において壁部１が設けられているように真空バルブが形成されていてもよい。
【００２８】
縦方向６および横方向７にバルブロッド１２の変位可能な収容が、縦ドライバ１５および横ドライバ１６とともに実現される。
【００２９】
真空バルブの真空領域の外で収容ユニット１７が壁部１に堅固に連結されている。収容ユニット１７は、壁部１に堅固に連結され、または、壁部１を有するバルブハウジング８に対して連結され、かつ、収容空間１９を有するドライバハウジング１８を備えている。収容空間１９にはガイドユニット２０が配置され、ガイドユニット２０は収容空間１９において横方向７に直線的に案内される。ガイドユニット２０により、バルブロッド１２が縦方向６に変位可能に案内される。ここで、ガイドユニット２０の基体２３は、ガイドソケット２１、２２によってバルブロッド１２が縦方向６に変位可能に貫通する貫通経路を有している。収容ユニット１７に対するガイドユニット２０の変位可能な案内は以降でさらに説明する。
【００３０】
縦ドライバ１５は、本実施形態ではアクチュエータとして、ガイドユニット２０の基体２３のシリンダ空間２６に配置されている２つのピストン２５を備えている。シリンダ空間２６は、ガイドユニット２０のシリンダカバー２４により閉塞されている。ピストン２５に取り付けられているピストンロッド２７がシリンダカバー２４を貫通している。ピストンロッド２７は、ヨーク２８を介してバルブロッド１２に堅固に固定され、圧縮空気によるシリンダ空間２６におけるピストン２５の変位に際して、バルブロッド１２は縦方向６に連動する。ヨーク２８は、バルブロッド１２に連結されるために、例えばバルブロッド１２に螺合され、または、形状、表面加工もしくは素材の工夫によりバルブロッド１２に連結される。
【００３１】
横ドライバ１６は、本実施形態ではアクチュエータとして、ガイドユニット２０の基体２３のシリンダ空間３０に配置されている、封止部材３６を有する２つのピストン２９を備えている。ピストン２９は、本実施形態では収容ユニット１７のドライバハウジング１８と一体的に形成されているピストンロッド３１に堅固に取り付けられている。この意味ではピストン２９は、収容ユニット１７の一部に設けられている。ピストンロッド３１は、収容ユニット１７のドライバハウジング１８に堅固に連結されている、収容ユニット１７の別個の部分により構成されている。
【００３２】
本実施形態ではピストン２９は一方向に作用するピストンとして構成されている。ピストン２９およびドライバハウジング１８の間にあるピストンロッド３１の部分に延在する空間において、ガイドユニット２０およびバルブロッド１２がともに収容ユニット１７に対して横方向７に変位可能であり、これによりバルブプレート５が閉位置から中間位置に動かされる。ガイドユニット２０およびバルブロッド１２ならびにバルブプレート５を反対方向に動かすため、本実施形態では付勢ユニットが用いられる。付勢ユニットは、ガイドユニット２０およびドライバハウジング１８の間で作用する多数のコイルばね３２を備えている。コイルばね３２はそれぞれのピストンロッド３１を囲んでいる円形部分に配置されている（図１４では１つのピストンロッド３１の周囲のみにコイルばねが示されている）。付勢ユニットを構成するためにコイルばね３２が他の形態で配置され、あるいは異なるタイプのばねを用いることが知られている。
【００３３】
バルブプレート５の閉位置において、バルブプレート５をバルブシート４から離間させるような過剰な差圧がバルブプレート５に対して作用することはなく、ガイドユニットから作用するバルブプレート５をバルブシート４に押し付ける圧力はバルブ開口部２を封止するためには適当な力である。これは、真空バルブが２つの真空チャンバの間の封止のために設けられ、一方のチャンバで半導体産業などのための真空処理が実行される場合も適用可能である。
【００３４】
バルブプレート５をバルブシート４から離間させる大きな差圧がある場合、バルブプレート５をバルブシート４に対して押し付ける高い圧力が必要であり、ガイドユニット２０の基体２３と収容ユニット１７のドライバハウジング１８との間に設けられ、圧力媒体、特に圧縮空気が充填されている圧力空間３３または本実施形態では２つの圧力空間が設けられている。圧力空間３３は、封止部材３４、３５により封止されている。
【００３５】
バルブプレート５をバルブシート４に押し付けるまたはバルブシート４から離間させるように作用する高い差圧は、メンテナンス等に際して真空バルブを介して連結されている２つの真空チャンバのうち一方に空気が流入した場合に生じる。
【００３６】
コイルばね３２またはその他の構成のばねが省略されてもよい。ばね（付勢要素）および圧力空間３３のうち一方または両方に代えて、２方向に作用するピストン２９が設けられてもよい。
【００３７】
ガイドユニット２０を収容ユニット１７に対して動かすため、ピストンロッド３１とガイドユニット２０の基体２３との間に配置されているガイドソケット３７が機能を発揮する（図７、図８および図１２参照）。封止部材３４、３５および３６のうち少なくとも１つが案内機能を発揮するように構成されてもよい。これらの場合、ガイドソケット３７が省略されてもよい。
【００３８】
ガイドユニット２０においてバルブプレート５の反対側から突出しているバルブロッド１２は、バルブプレート５の閉位置において当該突出部分、好ましくはバルブロッド１２の端部において、収容ユニット１７のドライバハウジング１８に配置されている横ストローク３８と相互作用または当接する。バルブプレート５の開位置および中間位置において、バルブロッド１２は横ストローク３８から離間する。バルブプレート５が中間位置から閉位置に変位する際、好ましくはバルブプレート５がバルブシート４に当接するのと同時に、バルブロッド１２が横ストローク３８に当接する。バルブロッド１２に対する横ドライバ１６の取り付け部であって、ガイドユニット２０に対するバルブロッド１２の可動な案内領域に存在する取り付け部の両側で、バルブロッド１２は壁部１または壁部1に対して堅固に連結されている部材に対して当接する。バルブロッド１２の縦運動およびガイドユニット２０の横運動から受ける大きな傾動力が必要とされることなく、簡単な方法によりバルブプレート５に対してバルブシート４への押圧力を作用させることができる。
【００３９】
縦ドライバ１５および横ドライバ１６のうち一方または両方が、２よりも少数または多数のピストン２５、２９を備えていてもよい。縦ドライバ１５のピストン２５および横ドライバ１６のピストン２９のうち一方または両方のためのシリンダ空間２６、３０の形成に代えて、ガイドユニット２０の基体２３における収容部として、ガイドユニット２０に対して堅固に連結されている別個のシリンダが設けられてもよい。シリンダおよびピストンが反対に配置されていてもよい。縦ドライバ１５のピストン２５がガイドユニット２０に対して堅固に連結され、かつ、当該ピストンのシリンダがバルブロッド１２に対して堅固に連結されていてもよい。付加的または代替的に、横ドライバ１６のピストン２９がガイドユニット２０に対して堅固に連結され、かつ、当該ピストンのシリンダが収容ユニット１７に対して堅固に連結され、または、収容ユニット１７に設けられているシリンダ空間により構成されていてもよい。
【００４０】
図１５および図１６に示されている他の実施形態（変形例）において、図１〜図１４に示されている第１実施形態と比較してバルブドライバ、バルブロッド１２および底に連結されているバルブプレート５の構成は同一である。バルブ開口部２を有する真空バルブの壁部１が、図１５および図１６に部分的にのみ示されている真空チャンバ３９の一部である点で第１実施形態と相違している。バルブプレート５は、真空吸引または減圧された際にバルブの真空領域が形成される真空チャンバ３９の内側に存在している。開口部を通じて真空チャンバ３９の真空領域から突出している壁部４６が、図１５および図１６において、フランジ連結部材を介して真空チャンバ３９に対して、真空チャンバ３９の開口部の周辺箇所に連結されている別個の部材として示されている。フランジ連結部材の開放により、壁部４６と、そこに取り付けられたバルブドライバ、ならびにバルブロッド１２およびバルブプレート５が取り外し可能になる。
【００４１】
真空バルブに関する前述の２つの実施形態において、バルブロッド１２は例えばステンレス製の外筒部材４７と、その中空空間４５に配置されている前記のように高い弾性係数を有する素材４２からなるロッド４４と、を備えている。本発明にしたがって構成された当該真空バルブにおける代替的なバルブロッド１２が、他の真空バルブに設けられている他の実施形態が図１７および図１８に示されている。図１７において、バルブロッド１２は、同様にロッド４４の形態で形成された、２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する固体の素材４２を備えている。ロッド４４の外側にコーティング４８（メッキ層）が設けられている。コーティング４８は、前記のようにニッケルまたはクロムコーティングであってもよい。コーティング４８は外筒部材４７を適当に保護し、バルブロッド１２の腐食を防止し、バルブロッド１２からパーティクルを発生させない。図１〜図１６に示されているバルブロッド１２において、図１７に示されているバルブロッド１２と同様にロッド４４に代えて素材４２からなる筒状部材４３が設けられてもよい。図１８には、２５０ＧＰａ以上、好ましくは３５０ＧＰａ以上の弾性係数を有する素材４２が筒状部材４３として構成されている本発明のバルブロッド１２のさらに他の実施形態が示されている。この実施形態において、素材４２が少なくとも部分的にバルブロッド１２の表面を直接的に構成している。ここでは外筒部材４７にコーティング４８が設けられている。これは閉塞要素５をバルブロッド１２に対する固定を簡易化するが、必須の構成または条件ではない。閉塞要素５のバルブロッド１２に対する固定は、第２実施形態と同様に、素材４２に対して直接的に実現される。当該他の実施形態では、第１連結部４０は、プラグのように筒状部材４３に挿入される。他方側に配置され、筒状に構成されている閉塞部材５０は省略されてもよい。閉塞部材５０は第１連結部４０と同様にシースのような構成を備え、筒状部材４３またはこれに対応するロッド４４が前述の素材４２により補強されてもよい。
【００４２】
これは、本発明のバルブロッド１２の実施例にしか過ぎない。本発明のバルブロッド１２の前述の特徴および実施形態は、他の技術および方法により相互に組み合わせられてもよい。図１〜図１６に示され、かつ、説明された真空バルブとは異なる真空バルブに本発明のバルブロッド１２が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１‥壁部、２‥バルブ開口部、３‥軸線、４‥バルブシート、５‥閉塞要素、６‥縦方向、７‥行程方向、８‥バルブハウジング、９‥壁部、１０‥開口部、１１‥内部空間、１２‥バルブロッド、１３‥ベロウズ、１４‥縦軸線、１５‥縦ドライバ、１６‥横ドライバ、１７‥収容ユニット、１８‥ドライバハウジング、１９‥収容空間、２０‥ガイドユニット、２１‥ガイドソケット、２２‥ガイドソケット、２３‥基体、２４‥シリンダカバー、２５‥ピストン、２６‥シリンダ空間、２７‥ピストンロッド、２８‥ヨーク、２９‥ピストン、３０‥シリンダ空間、３１‥ピストンロッド、３２‥コイルばね、３３‥圧力空間、３４‥封止部材、３５‥封止部材、３６‥封止部材、３７‥ガイドソケット、３８‥横ストローク、３９‥真空チャンバ、４０‥第１連結部、４１‥第２連結部、４２‥素材、４３‥筒状部材、４４‥ロッド、４５‥中空空間、４６‥壁部、４７‥外筒部材、４８‥コーティング、４９‥全長、５０‥閉塞部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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