(57)【要約】【課題】簡易にかつ低廉に構成可能な真空バルブを提供する。【解決手段】バルブハウジング（１）が、バルブ開口部（４）を構成する窓開口部（２０）が穿設された金属板からなる隔壁部（１９）を有している。内部空間を有する真空ユニット（２７）の連結フランジ（２８）に対してネジ止めによって連結可能に構成されているフランジリング（２１）によりバルブ開口部（４）が囲まれている。フランジリング（２１）が、真空バルブの閉状態において閉塞要素（３）が押し付けられるバルブシート（６）を備えている【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉塞要素（３）と、バルブ開口部（４）および内部空間（２）を有するバルブハウジング（１）と、を備え、前記閉塞要素（３）が前記内部空間（２）に収容され、閉状態において前記バルブ開口部（４）を取り囲むバルブシート（６）に対して押し付けられ、前記バルブハウジング（１）が、前記バルブ開口部（４）を構成する窓開口部（２０）が設けられた金属板からなる、前記内部空間（２）を画定する隔壁部（１９）を有し、内部空間を有する真空ユニット（２７）の連結フランジ（２８）に対してネジ止めによって連結可能に構成されているフランジリング（２１）により前記バルブ開口部（４）が囲まれている真空バルブであって、
前記フランジリング（２１）が、前記真空バルブの閉状態において前記閉塞要素（３）が押し付けられる前記バルブシート（６）を備えていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
請求項１記載の真空バルブにおいて、
前記真空ユニットの前記連結フランジ（２８）に対して連結される前記フランジリング（２１）が、連結ボルト（３１）に螺合するねじ穴（２２）または連結ボルト（３１）を貫通させる貫通孔（５４）を備えていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項３】
請求項１または２記載の真空バルブにおいて、
前記フランジリング（２１）が前記バルブシート（６）とは反対側において、前記窓開口部（２０）に連結され、前記窓開口部（２０）を取り囲む前記隔壁部（１９）の当接部に対して当接していることを特徴とする真空バルブ。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
前記フランジリング（２１）が支持ボルト（２３）により前記隔壁部（１９）に対して連結されていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項５】
請求項４記載の真空バルブにおいて、
前記支持ボルト（２３）が、前記隔壁部（１９）の穴を貫通し、前記フランジリング（２１）のねじ穴に螺合することを特徴とする真空バルブ。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
前記隔壁部（１９）の前記金属板の厚みは５［ｍｍ］以上であることを特徴とする真空バルブ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
前記バルブ開口部（４）の軸線（５）の方向について、前記フランジリング（２１）の厚みが前記隔壁部（１９）の厚みの３倍以上であることを特徴とする真空バルブ。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
前記フランジリング（２１）が前記隔壁部（１９）に対向する側に、前記隔壁部（１９）において前記窓開口部（２０）に連結されている部分が存在する凹部を備えていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
前記バルブハウジング（１）が、第１隔壁部を構成する前記隔壁部（１９）のほか、前記バルブハウジング（１）の他のバルブ開口部（３８）を構成する他の窓開口部（２０）が設けられている金属板からなる第２隔壁部（３６）を備え、
第１フランジリングを構成する前記フランジリング（２１）のほか、前記他のバルブ開口部（３８）を取り囲み、かつ、他の真空ユニット（４０）の連結フランジ（２８）に対してねじ止めによって連結可能に構成されている第２フランジリング（３９）が設けられてい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、
前記第２フランジリング（３９）が、他の真空ユニットの前記連結フランジ（２８）への連結のため連結ボルト（３１）に螺合するねじ穴（２２）または連結ボルト（３１）を貫通させる貫通孔（５４）を備えていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の真空バルブにおいて、
前記第１隔壁部（１９）および前記第２隔壁部（３６）のそれぞれが、前記バルブハウジング（１）の対向する側のそれぞれの配置されていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうちいずれか１つに記載の真空バルブにおいて、
前記第１隔壁部（１９）および前記第２隔壁部（３６）のそれぞれが、金属板からなり、かつ、前記バルブハウジング（１）の蓋体（４７）および基体（４６）を介して相互に連結されている、少なくとも部分的に５［ｍｍ］以上であるような機械的強度を有する第１側壁（４２）および第２側壁（４３）のそれぞれに対して連結されていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項１３】
内部空間を有する真空ユニット（２７）および前記真空ユニットを閉塞する真空バルブを備え、
前記真空バルブが、閉塞要素（３）と、バルブ開口部（４）および内部空間（２）を有するバルブハウジング（１）と、を備え、前記閉塞要素（３）が前記内部空間（２）に収容され、閉状態において前記バルブ開口部（４）を取り囲むバルブシート（６）に対して押し付けられ、前記バルブハウジング（１）が、前記バルブ開口部（４）を構成するために窓開口部（２０）が設けられている金属板からなる、前記内部空間（２）を画定する隔壁部（１９）を有し、内部空間を有する真空装置（２７）の連結フランジ（２８）に対してネジ止めによって連結可能に構成されているフランジリング（２１）により前記バルブ開口部（４）が囲まれている真空装置であって、
前記フランジリング（２１）が、前記真空バルブの閉状態において前記閉塞要素（３）が押し付けられる前記バルブシート（６）を備えていることを特徴とする真空装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の真空装置において、
前記隔壁部（１９）が、前記真空バルブの前記フランジリング（２１）および前記真空ユニット（２７）の前記連結フランジ（２８）の間で挟持されていることを特徴とする真空装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の真空装置において、
前記真空バルブを前記真空ユニット（２７）に対して連結するため、前記フランジリング（２１）が、前記連結フランジ（２８）の貫通孔（３０）を貫通する連結ボルト（３１）と螺合するねじ穴（２２）を備え、あるいは、前記連結フランジ（５８）が、前記フランジリング（２１）の貫通孔（５４）を貫通する連結ボルト（３１）と螺合するねじ穴（５５）を備えていることを特徴とする真空装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空バルブおよび真空装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料節約のために隔壁部が金属板からなる真空バルブが知られている（特許文献１および特許文献２参照）。真空バルブは金属板からなるハーフハウジングを備え、ハーフハウジングは相互に対向している第１隔壁部および第２隔壁部を構成し、各ハーフハウジングにはバルブ開口部を構成する窓開口部が設けられている。バルブハウジングの各側壁部は、両方のハーフハウジングを取り囲む部材により構成され、両方のハーフハウジングは側壁部の箇所において溶接されている。相互に対向する隔壁部の外側に、窓開口部を取り囲む環状突出部が溶接され、そこには堅固なフランジリングがさらに溶接される。貫通孔が設けられている堅固なフランジリングを介して、真空バルブは真空チャンバまたは環状通路などの他の真空ユニットに対してねじ止めされる。バルブハウジングに必要な剛性を確保するため、一対のフランジリングの間に延在して相互に当接する、一対のフランジリングに対して溶接されている当接部材が設けられている。真空バルブの製造は高コストを要する。
【０００３】
これ以外の真空バルブが知られている（特許文献３参照）。
【０００４】
バルブハウジングの内側に交換可能な環状の構成部材が設けられている、高剛性のバルブハウジングを有する真空バルブが知られている。シール部材によってバルブハウジングに対して封止される当該構成部材は、真空バルブの閉状態において閉塞要素が当接するバルブシートを備えている（特許文献４参照）。閉塞要素は、開位置および真空バルブの閉状態に対応する閉位置の間で直線状に移動可能であり、閉塞要素に配置されているシール部材およびバルブシートに配置されているシール面が３次元形状を有している。このような交換可能なバルブシートを有する真空バルブが既に用いられている。バルブシートは、バルブハウジングの内部空間から、バルブ開口部を有する隔壁部に対してねじ止め可能であり、連結ボルトがバルブシートの貫通孔を通じて隔壁部のねじ穴に螺合される。これにより、バルブシートおよび隔壁部の間のシール部材が押圧される。バルブシートが取り外し可能であるため、真空バルブのハウジングが他の真空ユニットに連結されたまま、侵襲性のプロセスガスなどによってバルブシートが摩耗した場合、バルブシートが交換される。バルブシートには様々な表面が用いられてもよく、たとえばさまざまな真空プロセスに用いられるさまざまなプロセスガスへの耐性がある表面が用いられてもよい。交換可能なバルブシートを有するさらに別の真空バルブが知られている（特許文献５（図４Ａ右側）参照）。バルブシートを有する構成部材が、高剛性の隔壁部における窓開口部を通じてバルブハウジングの外側まで延在し、バルブハウジングのフランジシールからプロセスガスを隔絶するため、高剛性の隔壁部の溝部に配置されているシール部材を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開公報  ＷＯ２０１１／０８８４８２Ａ１
【特許文献２】米国特許公報  ＵＳ７０１１２９４Ｂ１
【特許文献３】独国特許公報  ＤＥ２９２７３６９Ａ１
【特許文献４】特開２０１２−０７２８８８号公報
【特許文献５】米国特許公報  ＵＳ８２７２８２５Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、簡易にかつ低廉に構成可能な真空バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、閉塞要素と、バルブ開口部および内部空間を有するバルブハウジングと、を備え、前記閉塞要素が前記内部空間に収容され、閉状態において前記バルブ開口部を取り囲むバルブシートに対して押し付けられ、前記バルブハウジングが、前記バルブ開口部を構成する窓開口部が設けられた金属板からなる、前記内部空間を画定する隔壁部を有し、内部空間を有する真空ユニットの連結フランジに対してねじ止めによって連結可能に構成されているフランジリングにより前記バルブ開口部が囲まれている真空バルブに関する。
【０００８】
本発明の真空バルブは、前記フランジリングが、前記真空バルブの閉状態において前記閉塞要素が押し付けられる前記バルブシートを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の真空バルブによれば、フランジリングが、真空バルブの閉状態において閉塞要素が当接するバルブシートを備えている。フランジリングには２つの機能がある。一方では真空ユニットの連結フランジに対する真空バルブのねじ止めを可能とし、他方ではフランジリングが真空バルブのバルブシートを構成する。これにより、閉状態において閉塞要素からバルブシートまたは真空ユニットの一部に力が適当に伝達される。バルブハウジングの強度を基本的に低減させ、構成部材を低減させ、コスト節約が可能になる。このような力の伝達は、隔壁部において窓開口部に連続する、フランジリングおよび連結フランジの間に挟まれている領域、特に環状の領域を通じて実現される。
【００１０】
フランジリングおよび真空ユニットの間のねじ止めによる連結のため、ねじ穴を有するフランジリングが設けられている。ねじ穴はフランジリングの表面に螺合する竪穴状に形成され、バルブシートから離れ、かつ、バルブハウジングの内側の反対側にある。ねじ穴を有するフランジリングの形成に際して、連結フランジには、連結ボルトが貫通してフランジリングのねじ穴に螺合され、そのヘッドが連結フランジに当接するように貫通孔が形成されることが好ましい。フランジリングおよび真空ユニットの連結フランジのねじ止めのため、フランジリングが連結ボルトを貫通させるための貫通孔を有していてもよい。この場合、連結ボルトはバルブハウジングの内部空間からフランジリングの貫通孔を貫通して連結フランジのねじ穴に螺合される。ねじ穴はたとえば竪穴状または鞘穴状に形成され、連結フランジにおいてバルブハウジングの反対側の表面から始まる。
【００１１】
組み立て状態においてフランジリングはバルブシートの対向側にあって、バルブシートから離れている表面において、隔壁部において窓開口部に連続して当該窓開口部を取り囲む当接領域に対して当接する。真空ユニットの連結フランジに対して連結されている状態において、隔壁部は当接領域の少なくとも一部または好ましくは少なくとも全部のほか、当該当接領域から外れている領域を通じて、連結フランジに対して当接する。当接領域の少なくとも一部または好ましくは全部を通じて、さらには隔壁部およびフランジリングの間に配置されたシールリング、および／または、隔壁部および真空ユニットの連結フランジの間に配置されたシールリングにより、隔壁部がフランジリングおよび連結フランジに挟持されている。当該挟持によってバルブハウジングが補強される。
【００１２】
真空バルブが真空ユニットに連結されていない状態で、フランジリングを隔壁部に取り外し不能に保持するため、フランジリングが好ましくは支持ボルトによって隔壁部に連結されている。連結ボルトにより真空ユニットに連結されることにより、真空バルブが真空ユニットに対して真空封止されるように連結されている状態で支持ボルトの機能が損なわれる。真空バルブが真空ユニットに対して連結されている状態で、フランジリングおよび隔壁部のねじ止めにおける遊びが生じる。
【００１３】
支持ボルトが貫通孔を通じて隔壁部を貫通し、フランジリングのねじ穴に螺合されることにより、支持ボルトによってフランジリングおよび隔壁部がねじ止めされる。連結ボルトのヘッドがバルブハウジングの外側、かつ、隔壁部においてバルブシートの反対側にある。
【００１４】
フランジリングおよび隔壁部の間にシールリングが配置されていてもよい。これに代えてまたは加えてシールリングが隔壁部および連結フランジの間に配置されてもよい。
【００１５】
真空バルブのフランジリングおよび真空ユニットの連結フランジの間の封止のため、フランジリングに環状のシール部材が配置され、当該シール部材がフランジリングの溝部に配置されまたはフランジリングに対して加硫接合される。当該シール部材は、連結フランジに設けられている管状のシール面と相互作用する。フランジリングが、連結フランジに配置されている環状のシール部材と相互作用するように設けられている環状のシール面を有していてもよい。これらの構成は組み合わせられてもよい。
【００１６】
バルブハウジングが、前述の金属板からなる第１隔壁部に加えて、第２バルブ開口部を構成する窓開口部が設けられている金属板からなる第２隔壁部を備えていてもよい。前述の第１フランジリングに加えて、第２バルブ開口部を取り囲み、かつ、真空バルブが連結される第２真空ユニットの連結フランジにねじ止めされる第２フランジリングが設けられていてもよい。第２フランジリングが閉塞要素のためのバルブシートを構成していないほかは第１フランジリングと完全に同様に構成され、他の部材（隔壁部、真空ユニット）に対して同様の方法にしたがって連結されていてもよい。第２フランジリングが、閉塞要素または付加的な閉塞要素が当接する第２バルブシートを構成してもよい。
【００１７】
本発明の真空バルブによれば、閉塞要素およびこれに対応する形状のバルブシートは様々な形態に構成可能である。バルブ駆動装置についても同様である。
【００１８】
本発明の真空バルブによれば、閉塞要素を真空バルブの開状態における開位置および真空バルブの閉状態における閉位置の間で基本的にＬ字形状の軌道を描くように動かされてもよい。このようなＬ字形状軌道の駆動方法は、たとえば米国特許公報ＵＳ６４３１５１８Ｂ１、国際特許公開公報ＷＯ２０１０／０６５９７６Ａ１またはＷＯ２０１０／０３４０４６Ａ１から公知であり、本発明の真空バルブのバルブ駆動装置および閉塞要素が当該文献に記載されているように構成されてもよい。Ｌ字形状軌道の駆動要素が、同一のまたは相違するアクチュエータにより構成されていてもよい。
【００１９】
閉塞要素の開位置および閉位置の間の閉動作が直線的になるように本発明の真空バルブが構成されてもよい。閉塞要素の揺動がない真空バルブは、米国特許公報ＵＳ４８０９９５０Ａ、ＵＳ６６８５１６３Ｂ２、ＵＳ４９２１２１３ＡまたはＵＳ７０１１２９４Ｂ１（特許文献２）から公知である。本発明の真空バルブにおけるバルブ駆動装置、閉塞要素およびバルブシートは、当該文献に記載されているように構成されてもよい。米国特許公報ＵＳ４０５２０３６ＡまたはＵＳ４４７０５７６Ａからスライドバルブが知られている。本発明の真空バルブのバルブ駆動装置および閉塞要素が当該文献に記載されているように構成されてもよい。米国特許公報ＵＳ７０１１２９４Ｂ１（特許文献２）および国際公開公報ＷＯ２０１１／０８８４８２Ａ１（特許文献１）から、楔形状の揺動可能な閉塞要素が知られている。本発明の真空バルブの閉塞要素、バルブシートおよびバルブ駆動装置が当該文献に記載されているように構成されてもよい。
【００２０】
開位置および閉位置の間で軸線回りに揺動可能な閉塞要素が採用されてもよい。開位置およびバルブシートに対向している一方で離間している位置の間で、バルブシートが存在する平面に対して垂直な軸線回りに揺動可能である閉塞要素を有する真空バルブは振子バルブとして知られている。本発明の真空バルブの閉塞要素およびバルブシートが振子バルブにしたがって構成されていてもよい。
【００２１】
本発明によれば、さまざまな構成のフランジリングがバルブハウジングに用いられてもよい。Ｌバルブまたはバルブ駆動などに関する技術常識にしたがって、適当なフランジリングが用いられることにより、バルブハウジングがさまざまな構成の閉塞要素およびバルブ駆動装置のうち一方または両方に適合し、かつ、さまざまな封止態様に適合するモジュールシステムが実現される。
【００２２】
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】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態としての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（バルブ駆動装置は図示略）。
【図４】図２のＸ部分の拡大説明図。
【図５】図３のＹ部分の拡大説明図。
【図６】真空チャンバの形態の真空ユニットを真空バルブが閉塞している状態における図２の対応断面図（バルブ駆動装置は図示略）。
【図７】真空チャンバの形態の真空ユニットを真空バルブが閉塞している状態における図３の対応断面図（バルブ駆動装置は図示略）。
【図８】図６のＶ部分の拡大説明図。
【図９】図７のＷ部分の拡大説明図。
【図１０】分解状態における各構成要素を表わす真空バルブの斜視図。
【図１１】構成が異なる真空チャンバの形態の真空ユニットを真空バルブが閉塞している状態における図６の対応説明図。
【図１２】構成が異なる真空チャンバの形態の真空ユニットを真空バルブが閉塞している状態における図７の対応説明図。
【図１３】図１１のＴ部分の拡大説明図。
【図１４】図１２のＵ部分の拡大説明図。
【図１５】本発明の第２実施形態としての真空バルブの図６の対応説明図。
【図１６】本発明の第２実施形態としての真空バルブの図７の対応説明図。
【図１７】本発明の第３実施形態としての真空バルブの図６の対応説明図。
【図１８】本発明の第３実施形態としての真空バルブの図６の対応説明図。
【図１９】本発明の第４実施形態としての真空バルブの図９の対応説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１〜図１４には、本発明の第１実施形態としての真空バルブが示されている。
【００２５】
真空バルブはバルブハウジング１を備え、バルブハウジング１は、本実施形態では平板状に形成されている閉塞要素３が配置されている内部空間２を有する。
【００２６】
図示されている真空バルブの閉状態において、バルブハウジング１において第１軸線５を有する第１バルブ開口部４が閉塞要素３により閉塞されている。閉塞要素３は、第１バルブ開口部４を取り囲むバルブシート６に対して押し付けられている。バルブシート６のシール面に対して当接する弾性のシール部材７が設けられている。シール部材が閉塞要素３のシール面のほかバルブシート６に設けられていてもよい。
【００２７】
真空バルブの閉状態において閉塞要素３は図示されている閉位置にある。
【００２８】
真空バルブの開状態において、閉塞要素３は開位置にあって、第１バルブ開口部４は閉塞要素３によって開放されている。真空バルブの開状態において、第１軸線５の方向に臨んだ際に閉塞要素３が第１バルブ開口部４を覆っていないことが好ましい。
【００２９】
閉塞要素３はバルブロッド８に取り付けられている。閉塞要素３に対して固定されている横支持機構９に対してバルブロッド８が固定されている。真空バルブの閉状態においてシール部材７を少なくともシール部材７を簡単な方法で均等に押圧するため、横支持機構９のねじれによって、バルブロッド８に対して垂直に延在する軸線回りに閉塞要素３が傾動することができる。
【００３０】
バルブ駆動装置１０によりバルブロッド８が駆動されることにより真空バルブが開閉される。バルブ駆動装置１０は様々な形態で構成されてもよく、空気圧式アクチュエータまたは電動式アクチュエータなどの、一または複数のアクチュエータを備えていてもよい。
【００３１】
バルブ駆動装置１０は図２にのみ示されている。バルブ駆動装置１０は、ともにピストンシリンダユニットにより構成されている第１アクチュエータ１１および第２アクチュエータ１２を備えている。第１アクチュエータ１１および第２アクチュエータ１２のそれぞれのシリンダは相互に堅固に連結され、かつ、バルブロッド８および第１バルブ開口部４の第１軸線５に対して垂直に延在する揺動軸線１３の回りに揺動可能である。駆動装置ハウジング１５に当接している第２アクチュエータ１２のピストン１４により、第１アクチュエータ１１および第２アクチュエータ１２のそれぞれの相互に連結されているシリンダは、戻りばね１７の付勢力に抗して揺動軸線１３の回りに揺動される。第１アクチュエータ１１のピストン１７に対して取り付けられているピストンロッドはバルブロッドに連結され、または、バルブロッド８を構成している。当該構成の第１アクチュエータ１１および第２アクチュエータ１２のそれぞれにおける両方のバルブロッド８が同期または協調して操作される。バルブロッドは、たとえば揺動軸線１３の方向に延在するヨークによって第１アクチュエータ１１のピストンロッドに対して連結されてもよい。
【００３２】
各バルブロッド８はベロウズ１８によってバルブハウジング１に対して真空封止されるように連結されている。
【００３３】
真空バルブが開状態から開放される場合、バルブロッド８が戻りばね１６の付勢力に抗して揺動軸線１３の回りに揺動することにより、閉塞要素３がバルブシート６から離間し、第１軸線５の方向に臨んだ場合に第１バルブ開口部４を覆う状態になるように、第２アクチュエータ１２のシリンダが加圧される。その結果、第１アクチュエータ１１によりバルブロッド８が軸線に沿って動かされて第１バルブ開口部４が開放される。
【００３４】
第１アクチュエータ１１によって閉塞要素３が、第１軸線５の方向に臨んだ場合に第１バルブ開口部４を覆う一方、バルブシート６から離間している位置に動かされる。その結果、第１アクチュエータ１２によってバルブロッド８が揺動軸線１３の回りに揺動され、閉塞要素３がバルブシート６に対して押し付けられる。
【００３５】
当該形態で開閉されるバルブはＬバルブであってもよい。揺動軸線１３の回りの揺動と組み合わせられる直線状の動作に代えて、公知のように相互に垂直に延在する２つの軌道にしたがってＬ字形状の動作が実現されてもよい。本発明の真空バルブは別形態の開閉動作をしてもよい。
【００３６】
バルブハウジング１は、第１窓開口部２０が設けられ（図１０参照）、本実施形態では平坦な第１隔壁部１９を備えている。第１バルブ開口部４は第１窓開口部２０の領域に存在するが、第１窓開口部２０よりも小さい。第１隔壁部１９は金属板からなる。当該金属板は５［ｍｍ］より薄く、好ましくは４［ｍｍ］より薄く、さらに好ましくは３［ｍｍ］より薄い。当該金属板は好ましくは１［ｍｍ］より厚い。金属板はたとえばスチール鋼板である。
【００３７】
第１フランジリング２１の環状開口部により第１バルブ開口部４が構成されている。すなわち、フランジリング２１が第１バルブ開口部４を全周にわたって画定している。
【００３８】
バルブハウジング１の第１軸線５の方向に臨んだ場合にフランジリング２１は、フランジリング２１のほぼ全周にわたって、第１隔壁部１９の第１窓開口部２０の領域から突出している。
【００３９】
第１軸線５の方向に第１隔壁部１９の外側を臨んだ場合、フランジリング２１はその外周縁に対してその全周にわたり連結された部分により第１隔壁部１９の背後に存在する。第１軸線５についてフランジリング２１が径方向サイズは、フランジリング２１の全周にわたり第１窓開口部２０のサイズよりも大きい。
【００４０】
換言すると、フランジリング２１は、閉塞要素３から離れている側、すなわちバルブシート６に対向する側において、第１隔壁部１９の第１窓開口部２０を全周にわたり取り囲む、第１隔壁部１９の当接部によって、第１隔壁部１９に対して当接している。当該環状の当接部により、第１隔壁部１９はフランジリング２１の環状の当接部に対して当接する。第１軸線５の径方向について第１隔壁部１９およびフランジリング２１は当接部において重なっている。
【００４１】
フランジリング２１は、第１隔壁部１９に対向する側に、第１隔壁部１９の当接部が収容される凹部を備えている。当該凹部は、フランジリング２１の外周に連続している。第１軸線５の方向について凹部の深さは、基本的に第１隔壁部１９の金属板の厚みに対応している。凹部の深さの偏差は第１隔壁部１９の金属板の厚みの３０％未満であることが好ましい。
【００４２】
フランジリング２１は堅固に構成されている。第１軸線５の方向についての厚み（軸線方向に対向する一対の表面の間隔）は、全体的に５［ｍｍ］より大きく、好ましくは１［ｃｍ］より大きく、より好ましくは１．５［ｃｍ］より大きい。
【００４３】
第１軸線５の方向についてのフランジリング２１の厚みは、第１隔壁部１９の３倍以上であり、好ましくは５倍以上である。
【００４４】
第１軸線５の径方向についてフランジリング２１（その径方向外側面の間隔）の機械的強度は全周にわたり１［ｃｍ］より大きく、好ましくは２［ｃｍ］より大きい。
【００４５】
フランジリング２１には、竪穴状または鞘穴状のねじ穴２２が設けられている。ねじ穴２２は、バルブハウジング１に対向するフランジリング２１の表面に存在する（フランジリング２１においてバルブシート６の反対側に存在する）。第１軸線５の方向に臨んだ場合、ねじ穴２２は、フランジリング１２において第１窓開口部２０の存在箇所に存在する。ねじ穴２２はフランジリング２１よりも径方向外側に存在し、第１隔壁部１９がねじ穴２２に対応し、ねじ穴２２にアクセス可能な穴を備えていてもよい。
【００４６】
バルブハウジング１の内部空間２に対向する軸線方向の表面において、フランジリング２１がバルブシート６を構成する。フランジリング２１は、真空バルブの閉状態においてシール部材７が当接するシール面を有する。シール部材がフランジリング２１に配置され（たとえば溝に収容され、または加硫接合され）、閉塞要素３が当該シール部材と当接するシール面を有していてもよい。
【００４７】
フランジリング２１は、支持ボルト２３により第１隔壁部１９に対して連結されている。フランジリング２１においてバルブシート６の対向側には、竪穴状に形成され、第１隔壁部１９の穴２５に連通するねじ穴２４が設けられている。支持リング２３は穴２５を通じてねじ穴２４に螺合され、ボルトヘッドが各穴２５を取り囲む部分において第１隔壁部１９の外側に当接する。
【００４８】
支持ボルト２３の長手方向は第１軸線５に対して平行である。
【００４９】
第１隔壁部１９およびフランジリング２１の間に弾性のシールリング２６が設けられ、このシールリング２６は第１軸線５について支持ボルト２３の径方向外側に配置されている。フランジリング２１または第１隔壁部１９に加硫接合されたシールリングが設けられてもよい。
【００５０】
シールリング２６の他の実施形態に関して説明する。
【００５１】
フランジリング２１によって真空バルブが真空ユニット２７に対して真空封止されるように連結され、バルブハウジング１の内部空間２がバルブ開口部４を通じて真空ユニット２７の内部空間に対して連通する。真空ユニット２７は、たとえば真空チャンバである。真空ユニット２７は、筒状の通路であってもよい。真空ユニット２７は、フランジリング２１との連結のため、連結フランジ２８を備えている。図６〜図９に示されている実施形態において、連結フランジ２８は、真空ユニット２７の開口部２９を備えている側壁部により構成されている。連結ボルト３１が側壁部の貫通孔３０を貫通し、フランジリング２１のねじ穴２２に螺合される。各連結ボルト３１のヘッドが連結フランジ２８の内側表面に当接する。
【００５２】
連結ボルト３１の長手方向は第１軸線５に対して平行である。
【００５３】
連結フランジ２８およびフランジリング２１の間には、弾性素材からなる環状のシール部材３２が配置されている。当該シール部材３２は、第１軸線５について連結ボルト３１よりも径方向内側にあって、フランジリング２１を結合リング２８に対して封止する。たとえば、シール部材３２はフランジリング２１の溝に配置され、結合フランジ２８のシール面に当接する。シール部材３２は連結フランジ２８のみそに配置され、またはフランジリング２１もしくは連結フランジ２８に対して加硫接合されてもよい。両部材２１、２８のそれぞれに、相手方の部材のシール面に当接するシール部材が設けられていてもよい。
【００５４】
隔壁部１９および連結フランジ２８の間には、真空バルブが真空ユニット２７に取り付けられている状態において隔壁部１９を連結フランジ２８に対して封止する弾性のシールリング３３が配置されている。シールリング３３は、第１軸線５について連結ボルト３１および支持ボルト２３のそれぞれよりも径方向外側に存在する。シールリング３３は、連結フランジ２８の溝部に配置されている。シールリング３３は、連結フランジ２８または隔壁部１９に加硫接合されていてもよい。
【００５５】
真空バルブが真空ユニット２７に対して連結されている状態において、隔壁部１９は、シールリング２６によってフランジリング２１に対して封止されている。フランジリング２１の押圧力は、連結ボルト３１を通じて隔壁部１９に伝達される。この場合、支持ボルト２３は、シールリング２６の小さい押圧力を受ける。真空バルブがフランジリング２１を介して真空ユニット２７に対して取り付けられていない場合、フランジリング２１および隔壁部１９の間には、シールリング２６の周囲に間隙３４が存在する（図４および図５参照）。連結ボルト３１により真空ユニット２７に対して取り付けられている状態において、当該間隙３４が閉塞されている（図８および図９参照）。各支持ボルト２３のヘッドおよび隔壁部１９の間に相応する間隙３５が存在する。すなわち、真空バルブがフランジリング２１および連結ボルト３１を介して真空ユニット２１に対して連結されている状態で、支持ボルト２３が機能していない。
【００５６】
その一方、支持ボルト２３がシールリング２６を十分に押圧して間隙３４を閉じてもよい。支持ボルト２３は十分に堅固である必要があり、十分な数の支持ボルト２３が設けられる必要がある。
【００５７】
真空バルブが真空ユニット２７に取り付けられている状態において、隔壁部１９は、ねじ止めされているフランジリング２１および連結フランジ２８によって挟持されている。当該挟持は、第１軸線５についてフランジリング２１および連結フランジ２８に重複する部分で実現されている。連結フランジ２８が径方向について、隔壁部１９の窓開口部２０に連続する、フランジリング２１が隔壁部１９に当接する当接領域を越えて拡張している場合、当該当接領域により当該挟持が実現される。
【００５８】
図１１および図１２に示されている実施形態では、真空バルブがフランジリング２１を介して真空ユニット２７に対して連結され、径方向に環状カラーから離間した連結フランジ２８を備えている。連結ボルト３１が貫通孔３０を通じて連結フランジ２８を貫通し、真空領域の外側に存在する（図６および図９に示されている実施形態では、連結は真空領域の内側に存在する）フランジリング２１のねじ穴２２に螺合される。連結フランジ２８および隔壁部１９の間は封止されておらず、シールリング３３（図６および図９参照）が省略されている。真空バルブおよび真空ユニット２７の間の連結のその他の構成は、前述したのと同様である。
【００５９】
バルブハウジング１は、第１隔壁部１９およびその反対側にある平坦な金属板からなる第２隔壁部６３を備えている。第２隔壁部３６には、バルブハウジング１の第２バルブ開口部３８が存在する領域に第２窓開口部３７が設けられている。第２バルブ開口部３８は、堅固な第２フランジリングによりその周囲を画定されている。第２フランジリング３９は、第２バルブ開口部３８を通じてバルブハウジング１の内部空間２を第２真空ユニット４０の内部空間に連通させるように、真空バルブを第２真空ユニット４０に真空封止されるように連結するのに役立つ。
【００６０】
第２軸線４１は第１軸線５と重なっている。両軸線は平行であって離間していてもよく、相互に傾斜していてもよい。
【００６１】
第２開口部３８の形状およびサイズは第１開口部４の形状およびサイズと同一である。第１開口部４および第２開口部３８のそれぞれの形状およびサイズのうち一方または両方が相違していてもよい。
【００６２】
当該実施形態では、第２フランジリング３９によって閉塞要素３のためのバルブシートは構成されていない。第２フランジリング３９、第２隔壁部３６、その反対側における支持ボルト２３による連結、および、連結ボルト３１による他の真空ユニット４０との連結が、第１隔壁部１９、第１フランジリング２１、ならびに、これらの相互連結および真空ユニット２７との連結の関係と同一である。このため、再び説明することは回避する。
【００６３】
バルブハウジング１の前壁部および後壁部のそれぞれを構成する第１隔壁部１９および第２隔壁部３６の間に、内部空間２を相互に反対側から画定するバルブハウジング１の側壁部４２、４３が延在している。側壁部４２、４３は金属板からなる。隔壁部１９、３６を構成する金属板は、各側壁部４２、４３の一部を構成する湾曲した端部を有していてもよい。相互に隣接している湾曲した部分の端部は溶接されている。
【００６４】
バルブハウジング１の堅固な底体４６および蓋体４７がねじ止めされる金属板製の上フランジ体４４および下フランジ体４５が、相互に連結された隔壁部１９、３６および側壁部４２、４３に対して溶接されている。フランジ体４４、４５はねじ鞘を備えている。フランジ体４４および底体４６の間、ならびに、フランジ体４５および蓋体４７の間のそれぞれには、バルブハウジング１の内部空間２の封止のためにシールリング４８および４９のそれぞれが配置されている。
【００６５】
蓋体４７の開口部５０、５１を通じてバルブロッド８が弾性のシールリングまたはベロウズなどによって気密に案内される。
【００６６】
真空バルブおよび真空ユニットの間の連結が真空封止される場合、バルブハウジング１の内部空間２が、少なくとも１時間以上にわたって１０〜３［ｍｂａｒ］の圧力が維持される。バルブハウジング１の内部空間２と連通する真空ユニットの内部空間は、バルブハウジング１の内部空間２と同一容積を有し、他のバルブ開口部はブラインドフランジによって隙間なく閉塞される。
【００６７】
図１５および図１６には、本発明の第２実施形態としての真空バルブが示されている。真空バルブは、次に説明する相違点を除き、図１〜図１４に示されている真空バルブの構成と同様である。
【００６８】
閉塞要素３が、真空バルブが開状態にある開位置から、真空バルブが閉状態にある閉位置まで直線的に移動する。閉塞要素３が取り付けられている少なくとも１本のバルブロッド８は、バルブ駆動装置１０によってその縦軸線方向に動かされる。バルブ駆動装置１０は、ピストンシリンダユニットにより構成され、ピストンロッドが少なくとも１つのバルブロッド８に対して連結されまたはバルブロッド８を構成している。閉塞要素３に配置されたシール部材およびバルブシート６に配置されたシール面は３次元形状を有している。シール部材がバルブシート６および閉塞要素３の両方に配置されていてもよい。当該形態の閉塞要素およびバルブシートを有する真空バルブは当業者に知られている。
【００６９】
第１真空ユニット２７および第２真空ユニット４０は、前述の第１実施形態と同様の形態にしたがって連結される。
【００７０】
図１７および図１８には、本発明の第３実施形態としての真空バルブが示されている。真空バルブは、次に説明する相違点を除き、本発明の第１実施形態としての真空バルブの構成と同様である。第２実施形態と同様に、閉塞要素３は開位置および閉位置の間を直線的に移動し、バルブロッド８がバルブ駆動装置１０によって軸線方向に動かされる。閉塞要素３は、横断面形状が楔形状になるように形成されている。
【００７１】
第１隔壁部１９と当接する第１フランジリング２１が第１バルブ開口部４を画定し、第２隔壁部３６と当接する第２フランジリング３９が第２バルブ開口部３８を画定する。第１フランジリング２１は、真空バルブの閉状態において閉塞要素３の第１側部が当接する第１バルブシート６を備えている。第２フランジリング３９は、真空バルブの閉状態において閉塞要素３の第１側部とは相互に反対側にある第２側部が当接する第２バルブシート５２を備えている。第１バルブシート６および第２バルブシート５２のそれぞれは、各フランジリング２１、３９のシール面により構成され、真空バルブの閉状態において閉塞要素３は、その弾性のシール部材７および５３によって各シール面に対して当接している。これとは逆に、閉塞要素３が第１シール面および第２シール面を備え、各バルブシート６、５２が各バルブ開口部４、３８を囲う弾性のシール部材を備えていてもよい。
【００７２】
閉塞要素３の第１側面および第２側面、ならびに、第１バルブシート６および第２バルブシート５２は、第１軸線５および第２軸線４１に対して傾斜しており、第１軸線５および第２軸線４１に対して垂直な平面に関して相互に反対方向に傾斜している。
【００７３】
バルブ駆動装置１０によって閉塞要素３が閉位置に動かされる際、真空ユニット２７および４０の間に差圧がないにもかかわらずシール部材７および５３が押圧される。弾性のシール部材７および５３がシール面に軽く当接し、当該シール部材の押圧は差圧により実現されてもよい。
【００７４】
このような構成は技術常識である。
【００７５】
本実施形態の真空バルブおよび真空ユニット２７および４０の連結部分のそのほかの構成は、第１実施形態の真空バルブとの関係において同一である。
【００７６】
図１９には、本発明の第４実施形態としての真空バルブの外観が示している。前述の第１実施形態と比較して変更が加えられている。
【００７７】
フランジリング２１は、真空ユニット２７とのねじ止めのために貫通孔５４を備えていてもよい。バルブ開口部４を有する真空バルブが取り付けられる真空ユニット２７の連結フランジ２８は、ねじ穴５５を備えている。ねじ穴５５は竪穴状に形成され、フランジリング２１に面している連結フランジ２８の表面から始まっている。バルブハウジング１の内部空間２から、連結ボルト３１が貫通孔５４を通じて連結フランジ２８のねじ穴５５に螺合される。連結ボルト３１のヘッドが、内部空間２に面しているフランジリング２１の表面に対して当接する。
【００７８】
フランジリング２１および連結フランジ２８の間にはシール部材３２が存在する。シール部材はフランジリング２１または連結フランジ２８に設けられ、当該２つの部材が連結ボルト３１によって連結されている状態において、当該２つの部材を封止する。
【００７９】
少なくとも１つのシール部材３２が連結ボルト３１よりも径方向内側に存在する。
【００８０】
前述の実施形態のように、フランジリング２１は支持ボルト２３によって隔壁部１９に対して連結されている（図１９参照）。隔壁部１９およびフランジリング２１の間のシールリングは省略されてもよい。
【００８１】
真空バルブが真空ユニット２７に対して連結されている状態において、連結フランジ２８は少なくとも１つのシールリング３３によって隔壁部１９に封止されている。シールリング３３は支持ボルト２３よりも径方向外側に存在する。シールリング３３は連結フランジ２８または隔壁部１９に配置されていてもよい。
【００８２】
当該実施形態において、連結フランジ３１は、バルブハウジング１の内部空間２面している真空領域に存在する。
【００８３】
真空バルブの残りの構成は図１〜図１２に示されているのと同等に構成されてもよい。
【００８４】
第２フランジリング３９を有する第２隔壁部３６および第２真空ユニット４０との連結部分が、図１９に示されている形態と同様に構成されてもよい。第１隔壁部１９、フランジリング２１および第１真空ユニット２７との連結部分において、真空バルブの当該構成要素が図１〜図１４に示されている形態にしたがって構成されてもよい。
【００８５】
図１９に示されているのと同様の方法にしたがって前記実施形態が変更されてもよい。
【００８６】
図１９に示されている実施形態によれば、シールリング３３が省略され、その代わりにフランジリング２１および連結フランジ２８の間に配置され、連結ボルト３１の径方向外側に存在するシールリング、ならびに、フランジリング２１および隔壁部１９の間に配置され、支持ボルト２３よりも径方向外側に存在するシールリングが設けられていてもよい。
【００８７】
図１９に示されている実施形態は、図１１〜図１４に示されている実施形態と同様に鍔状の連結フランジ２８が用いられるように変更されてもよい。
【００８８】
本発明の概念を逸脱しない範囲で前記実施形態が変更されてもよい。本発明の真空バルブが、閉塞の際に相互に開帳動作可能な閉塞要素を備えていてもよい。連結ボルトが隔壁部の貫通孔を貫通する場合など、シール部材の異なる配置により、フランジリング、当該フランジリングが当接する隔壁部、および、当該フランジリングが連結される連結フランジの間の封止が実現される。
【００８９】
フランジリング２１および３９が連結フランジ２８に対して取り付けられている状態において、支持ボルト２３は機能しないので、そのような支持ボルト２３は省略されてもよい。組み立てに際して、フランジリング２１は手作業により適当に配置される。
【符号の説明】
【００９０】
１‥バルブハウジング、２‥内部空間、３‥閉塞要素、４‥第１バルブ開口部、５‥第１軸線、６‥バルブシート、７‥シール部材、８‥バルブロッド、９‥横支持機構、１０‥バルブ駆動装置、１１‥第１アクチュエータ、１２‥第２アクチュエータ、１３‥揺動軸線、１４‥ピストン、１５‥駆動装置ハウジング、１６‥戻しばね、１７‥ピストン、１８‥ベロウズ、１９‥第１隔壁部、２０‥第１窓開口部、２１‥第１フランジリング、２２‥ねじ穴、２３‥支持ボルト、２４‥ねじ穴、２５‥穴、２６‥シールリング、２７‥第１真空ユニット、２８‥第１連結フランジ、２９‥開口部、３０‥貫通孔、３１‥連結ボルト、３２‥シール部材、３３‥シール部材、３４‥間隙、３５‥間隙、３６‥第２隔壁部、３７‥第２窓開口部、３８‥第２バルブ開口部、３９‥第２フランジリング、４０‥第２真空ユニット、４１‥第２軸線、４２‥側壁部、４３‥側壁部、４４‥フランジ体、４５‥フランジ体、４６‥底体、４７‥蓋体、４８‥シールリング、４９‥シールリング、５０‥開口部、５１‥開口部、５２‥バルブシート、５３‥シール部材、５４‥貫通孔、５５‥ねじ穴。
【図１】
2016504540.tif 000003
【図２】
2016504540.tif 000004
【図３】
2016504540.tif 000005
【図４】
2016504540.tif 000006
【図５】
2016504540.tif 000007
【図６】
2016504540.tif 000008
【図７】
2016504540.tif 000009
【図８】
2016504540.tif 000010
【図９】
2016504540.tif 000011
【図１０】
2016504540.tif 000012
【図１１】
2016504540.tif 000013
【図１２】
2016504540.tif 000014
【図１３】
2016504540.tif 000015
【図１４】
2016504540.tif 000016
【図１５】
2016504540.tif 000017
【図１６】
2016504540.tif 000018
【図１７】
2016504540.tif 000019
【図１８】
2016504540.tif 000020
【図１９】
2016504540.tif 000021
【国際調査報告】
2016504540.tif 000022
2016504540.tif 000023
2016504540.tif 000024
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2016504540.tif 000026
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