TW202517920A - 用於具可調式氣動驅動之擺閥的關閉模組 - Google Patents

Abstract

一種關閉模組(10)，具有一閥門閉合件(14)、一耦接至此閥門閉合件(14)的氣壓驅動單元(20)及一閥桿(18)，其中此氣壓驅動單元(20)具有一活塞配置，其可動性能借助於一第一止動元件可變地限制。

Description

用於具可調式氣動驅動之擺閥的關閉模組

本發明有關一種具氣壓驅動的關閉模組，此氣壓驅動具有用於精確調整板位置之校準裝置。

一般來說，閥門尤其被設計來調整流體的流速。用閥門，可經由最大之閥門開口橫截面允許或完全切斷此流動。此外，某些類型的閥門給予調節每單位時間之流率，亦即提供流體流率的可控性。

真空閥是一種特殊類型之閥門。由先前技術領域中已知的真空閥有多種設計，用於調節體積或質量流動及/或用於基本上氣密地關閉流動路徑，此流動路徑引導通過閥門外殼中所形成之開口，此等設計尤其被使用於IC、半導體或基板生產的領域中之真空室系統中，這必須在受保護的大氣中發生，較佳地係於沒有污染顆粒之存在。

此類真空室系統尤其包含至少一個可抽真空的真空室，提供用於固持待處理或製造之半導體元件或基板，此真空室具有至少一個真空室開口，及至少一個用於對真空室抽真空的真空泵，半導體元件或其他基板可經過真空室開口導引入或導引出真空室。例如，在用於半導體晶圓或液晶基板之生產系統中，高靈敏度的半導體或液晶元件依次通過數個製程真空室，其中位於製程真空室內之零件係各藉著一處理裝置處理。在製程真空室內的處理過程期間及於由真空室至真空室之運送期間兩者，高靈敏度半導體元件或基板必需始終處於受保護的大氣中-尤其是在無空氣之環境中。

周邊閥被使用於打開及關閉氣體入口或出口，且傳送閥被使用於打開及關閉真空室的傳送開口，用於插入及移除零件。

半導體零件通過之真空閥由於其應用領域和相關聯尺寸而被稱為真空傳送閥，亦由於它們大部分為矩形的開口橫截面而被稱為矩形閥門，且亦由於它們之常見操作模式而被稱為滑閥、矩形滑閥或傳送滑閥。

周邊閥尤其被使用於控制或調節真空室與真空泵或另一真空室之間的氣流。例如，周邊閥係位於製程真空室或傳送室與真空泵、大氣或另一製程真空室之間的管道系統內側。此等閥門、亦已知為泵閥之開口橫截面係大致上小於真空傳送閥的開口橫截面。由於周邊閥不僅被使用於完全打開及關閉開口(取決於使用領域)，而且亦使用於藉由在全開位置與氣密關閉位置之間的連續地調整開口橫截面來控制或調節流動，它們亦被稱為調節閥。用於控制或調節氣體流動之一種可能的周邊閥係擺閥。

在典型之擺閥中，例如由US 6,089,537(歐姆斯特德)已知，於第一步驟中，大致上圓形的閥板係在大致上也是圓形之開口上方從釋放開口的位置旋轉地樞轉至覆蓋此開口之中間位置。於滑閥的案例中下，例如在US 6,416,037(蓋瑟)或US 6,056,266(布萊查)中所述，像開口之閥板通常是矩形的，且於第一步驟中，閥板係由釋放閥口之位置被線性地推動進入覆蓋此開口的中間位置。在此中間位置中，擺閥或滑閥之閥板係位於與封閉開口的閥座相向之隔開位置。在第二步驟中，減少閥板與閥座之間的距離，以致閥板及閥座被均勻地壓抵靠著彼此，且開口基本上係以氣密方式關閉。此第二運動較佳地係基本上於相對閥座之垂直方向中發生。

例如，密封可經由配置在閥板的關閉側上之壓至環繞開口的閥座上之密封環、或經由閥座上的壓抵靠著閥板之關閉側的密封環來達成。由於兩步驟式關閉過程，閥板與閥座之間的密封環幾乎不會遭受任何將破壞此密封環之剪切力，因為閥板在第二步驟中的運動基本上是垂直於閥座之直線運動。

各種密封裝置係由先前技術領域、例如由US 6,629,682 B2(杜埃利)已知。用於真空閥中的密封環及密封件之合適材料是氟橡膠，亦已知為FKM，尤其是商品名為「Viton」的氟橡膠、以及簡稱FFKM之全氟橡膠。

各種驅動系統係亦由先前技術領域已知，用於達成閥板在擺閥的案例中平行橫越開口之旋轉運動及在滑閥案例中垂直於開口的平移運動之此種組合，例如來自用於擺閥的US 6,089,537(奧姆斯特德)及來自用於滑閥之US 6,416,037(蓋瑟)。

除其他事項以外，既然上述閥門被使用於在真空室中製造高靈敏度的半導體元件，因此必需可靠地保證對應之密封效果、尤其是用於此等真空室。在壓縮期間，整個閥門、尤其是密封材料或與密封材料接觸的密封表面之狀態於此係尤為重要。

在此亦至關重要的是，於關閉位置中，亦即當閥門閉合件(閥板)被定位在閥門開口上方時，閥板之密封表面被帶入與閥座的密封表面完全相對，且沒有偏移。這樣，所期望之密封效果能藉由佈置於此板或閥座的側面上之密封材料可靠地提供。這些兩個部件的相對定位可據此在工廠於經典閥門中進行校準及調整。

由於閥門上之溫度影響或其他外部效果、如同衝擊，此種預設的相對對齊與定位可偏離理想之目標狀態。

此外，亦可使用擺閥的變型，其在閥側至少具有閥板及驅動裝置，但與例如製程室之外殼或壁面(具有開口)相互作用，且閥座係藉由製程室提供。用於實現此一閥門，通常需要在它們之目的地將驅動裝置及閥板附接至製程室。因此，關於閥室壁面之閥板位置的對應調整不再能於工廠進行校準。

因此，本發明係基於提供一種改進之擺閥或其零件、尤其是真空擺閥之目的，其減少或避免上述缺點。

本發明之進一步目的是提供一種改進之擺閥，其提供鐘擺運動的一簡單及可靠之調整。

這些目的係藉由實現獨立請求項之表徵性特徵來解決。以替代或有利方式進一步發展本發明的特徵可在附屬請求項中發現。

本發明之基本概念是提供一種帶有氣壓驅動裝置的真空擺閥模組，並以使得可藉由驅動裝置輕易且精確地調整閥板(閥門閉合件)之鐘擺運動的方式設計此驅動裝置。

本發明有關一種用於擺閥、尤其是用於真空擺閥模組之關閉模組，用於調節體積或質量流動及/或用於關閉和打開擺閥的閥門開口。關閉模組具有一第一密封表面，用於調節體積或質量流動及/或用於閥門開口之氣密性關閉，其中閥門閉合件較佳地係繞著一樞轉軸線可樞轉地安裝，尤其是其中第一密封表面對應於圍繞閥門開口的第二密封表面。

此外，關閉模組具有一耦接至閥門閉合件之氣壓驅動單元，其被設置來以使得閥門閉合件係能由一打開位置調整至一關閉位置、及再調整回來的方式提供閥門閉合件繞著樞轉軸線的樞轉運動，而在打開位置中，此閥門閉合件尤其是至少部分暴露此閥門開口，且於關閉位置中，此閥門閉合件尤其是定位在閥門開口上方並(完全)覆蓋閥門開口之開口橫截面。界定此樞轉軸線的閥桿係連接至閥門閉合件，並將閥門閉合件之耦接件提供至氣壓驅動單元。

於關閉位置中，第一密封表面與第二密封表面之間尤其可藉著它們之間存在的密封材料(例如包含氟聚合物之密封環)進行密封接觸，且因此能以氣密方式關閉此閥門開口。或者，於關閉位置中，密封表面可單獨彼此相向地定位，而不會相互接觸。

氣壓驅動單元具有一線性延伸的外殼，其延伸部分界定一運動軸線，其中此外殼具有一第一端部及一第二端部，且此兩端部係沿著運動軸線(直徑地)相向。

氣壓驅動單元亦具有一第一活塞，其配置在外殼中以便可沿著運動軸線線性地運動並具有一面向第一端部之第一活塞表面，其中第一部分容積可藉由第一活塞沿著運動軸線的運動而變動，此第一部分容積之容積大小至少受第一活塞表面所限制。

尤其是，第一活塞表面及第一端部因此劃定第一部分容積的界限。連同驅動裝置之外殼，第一部分容積可據此封圍。

氣壓驅動單元亦具有一第二活塞，其配置在外殼中以便可沿著運動軸線線性地運動並具有一面向第二端部的第二活塞表面，其中第二部分容積可藉由第二活塞沿著運動軸線之運動而變動，此第二部分容積的容積大小至少受第二活塞表面所限制。

尤其是，第二活塞表面及第二端部因此劃定第二部分容積之界限。連同驅動裝置的外殼，第二部分容積可據此封圍。

氣壓驅動單元具有一用於加壓第一部分容積之第一連接件及一用於加壓第二部分容積的第二連接件。

再者，藉由氣壓驅動單元提供一活塞連接器，其將第一活塞牢固地連接至第二活塞，且因而沿著運動軸線線性地提供第一活塞、第二活塞及活塞連接器之共同可動性，其中活塞連接器具有一尤其是藉著齒輪或減速齒輪耦接至閥桿的耦接元件。

氣壓驅動單元亦具有一第一止動元件，其配置於外殼之第一端部區域中，尤其是在第一端部，為第一活塞表面提供第一止動點，並限制用於第一活塞的運動路徑。以使得第一止動點之位置可相對於沿著運動軸線的方向變動之方式，可改變止動元件的位置、空間延伸及/或形狀。

藉由調整氣壓驅動裝置之止動點，可設定閥門閉合件的端部位置、尤其是打開位置或關閉位置。由於驅動裝置藉著閥桿與閉合件相互作用及耦接，用於驅動裝置中之活塞的運動之對應(經調整)受限範圍導致閥門閉合件的對應受限樞轉運動範圍(環繞樞轉軸線之角度範圍)。

尤其是，根據本發明的解決方案因此在將驅動裝置及閥門閉合件安裝或組裝於閥座上之後提供可調整性，尤其是如果閥座係例如藉由客戶提供在生產線上，且驅動裝置及閥門閉合件被安裝在此生產線上。

此外，本發明的解決方案於閥門之操作期間提供簡單且同樣精確的校準及鐘擺位置，以例如補償發生之任何漂移。例如，可藉由對應地調整止動點來校正由於熱影響而導致的與準確關閉位置之偏差。

與機電驅動裝置相比，作為氣壓驅動裝置的設計意指可避免電磁場或其他電子影響之形成。這對於在真空範圍中、例如於半導體生產中使用係尤其有利的，因為例如塗覆製程保持不受影響。

根據本發明之關閉模組被設計和構造用於與對應物的意預組合，其中對應物提供閥座及因此亦提供閥門開口。據此，關閉模組亦可被敘述為擺閥之一部分，並與至少具有閥座的之第二模組(閥座模組)一起作為一整體地形成擺閥。

在一實施例中，氣壓驅動單元可具有一第二止動元件，其配置於外殼的第二端部區域中，為第二活塞表面提供第二止動點，並限制用於第二活塞之運動路徑。以使得第二止動點的位置可相對於沿著運動軸線之方向變動的方式，可變動第二止動元件之位置、空間延伸及/或形狀。

因此，活塞配置的運動路徑可在兩個相反方向中沿著運動軸線進行調整，亦即減少或增加。活塞配置於此應被理解為第一活塞、第二活塞及活塞連接器之組合。以此一實施例，用於閥門閉合件的關閉位置及打開位置之可調整性尤其是可藉由第一及第二止動點在部分驅動單元上的調整選項來提供。

於一實施例中，耦接元件可相對於一沿著運動軸線之方向線性地延伸。尤其是，耦接元件可與運動軸線平行地對齊。

尤其是，耦接元件可被設計成一有齒的齒條或具有一有齒之齒條。

或者，耦接元件可藉由接觸表面提供。接觸表面可具有一提供增加的摩擦力且由而提供與傳動元件相互作用之塗層。

在一實施例中，氣壓驅動單元可據此具有一傳動元件、尤其是一齒輪或小齒輪，且傳動元件能以使得可將耦接元件的線性可動性轉換為傳動元件之旋轉式運動的方式操作地連接至耦接元件。

或者，傳動元件可為例如依次耦接至閥桿之軸桿、氣缸或輪子。

因此，傳動元件可被使用於將藉由驅動裝置所直接提供的線性運動轉換為旋轉式運動。

尤其是，傳動元件可提供閥門閉合件與氣壓驅動單元之耦接-至少間接地-且傳動元件的旋轉式運動可造成閥門閉合件繞著樞轉軸線之樞轉運動。

在一實施例中，關閉模組可具有一連接本體，其中閥門閉合件係相對連接本體可樞轉地安裝，氣壓驅動單元係牢固地連接至連接本體，並設計此連接本體，以將閥門閉合件(及驅動單元)連接至提供閥門開口的閥座。

根據本發明，此一連接本體可實現根據本發明之關閉模組的模組化可組合性或可安裝性。例如，連接本體能以使得其可配置來精確地裝配於為關閉模組提供閥座之部件上的方式被塑形。尤其是，連接本體被堅實地塑形，並具有適當定位之孔洞，其能够輕易地附接至閥座。

於一實施例中，第一及/或第二止動元件可具有一能由外殼外側進出的調整元件，用於變動第一及/或第二止動點相對於沿著運動軸線之方向的位置。

這允許在無需介入驅動單元內部之情況下調整止動點及如此用於活塞配置的所提供之運動距離。因此，可調整性係簡單且精確的，並能夠相當簡單地校準或對齊閥門閉合件。

在一實施例中，第一及/或第二止動元件可具有一用於密封第一及/或第二部分容積之密封元件。此一密封元件在與可由外部進出的調整元件結合下係尤其有利的。以此方式，可提供內部容積之可靠密封，具有止動點的同時可調整性。

在一實施例中，氣壓驅動單元可具有一位置感測器，其被設計來確定第一及/或第二活塞沿著運動軸線之位置。例如，位置感測器可被設計為光學或電容式距離感測器。例如，能藉由感測器生成的資訊可提供位置的連續確定或監控或閥門閉合件之設定。尤其是，其可確定閥門閉合件是否處於打開或關閉位置中。

在一實施例中，閥門閉合件可具有密封材料。例如，此密封材料可被形成為O形環或硫化聚合物。密封材料較佳地係提供於第一密封表面上。

本發明亦有關一種擺閥、尤其是真空擺閥，用於調節體積或質量流動及/或用於關閉和打開一閥門開口。擺閥具有一界定閥門開口的閥座，，此閥門開口界定一開口軸線，並具有環繞閥門開口之第二密封表面。如上所述，擺閥亦有一關閉模組。

第一密封表面對應於第二密封表面，亦即密封表面的形狀及/或空間延伸尤其相同。閥座及關閉模組係相對彼此配置，並以使得閥門閉合件在打開位置中至少部分地暴露閥門開口，且閥門閉合件於關閉位置中定位在閥門開口上方並覆蓋閥門開口之開口橫截面的方式。

於一實施例中，密封模組可具有一用於分離製程大氣區域與外部大氣區域之分離裝置。這尤其是有關將擺閥作為真空擺閥的設計。

製程大氣區域尤其被理解為可藉由製程室(真空室)所界定之區域。在此區域中，可產生製程大氣、尤其是真空，用於處理基板(例如半導體)。意欲用於此區域的部件必需滿足更高之要求，例如在材料電阻方面。據此，外部大氣區域尤其應理解為存在正常大氣條件、例如室內空氣的區域。

驅動單元可被分配至外部大氣區域，並將閥門閉合件分配至製程大氣區域。

例如，可藉由密封件(例如O形環)或波紋管形成閥門之分離裝置。例如，波紋管可被提供於連接本體內側。使用兩種主要類型的波紋管。一種是隔膜波紋管，且另一種是起皺式波紋管，其特徵在於沒有焊縫且更易於清潔，但具有較小之最大行程的事實。

圖1a及1b顯示根據先前技術領域的真空擺閥100之一實施例。閥門100尤其被設計用於調節質量流動及用於基本上氣密地中斷流動路徑。閥門100具有一閥門外殼110，其具有一開口12。例如，開口12在此具有一圓形橫截面。開口12被一閥座所包圍。此閥座具有一第二密封表面13，其在關閉位置中軸向地面朝閥門閉合件14(閥板)的方向中，並橫向地延伸至開口軸線A，且具有圓環之形狀，其於所顯示的範例中形成在閥門外殼110上。

閥門閉合件14係可繞著旋轉軸線R樞轉並可基本上平行於開口軸線A調整。在閥板14(閥門閉合件)之關閉位置S(圖1a)中，此開口12被閥板14蓋住，此閥板14具有一帶有密封材料的第一密封表面。閥門100之一打開位置被顯示於圖1b中。閥門閉合件14係以使得開口12完全被覆蓋且閥門閉合件14存在於閥門外殼110中的方式繞著樞轉軸線樞轉。

閥門閉合件14係經由配置在閉合件側面並垂直於開口軸線延伸之支臂(未示出)連接至驅動單元190(例如馬達)。在閥板14的關閉位置(圖1a)中，此支臂係沿著開口軸線位於開口12之幾何突出開口橫截面的外側。

以使得閥板14–與通常之擺閥一樣–可藉著用驅動裝置190橫向於開口軸線A的橫向運動x在打開位置(圖1b)與關閉位置(圖1a)之間樞轉的方式，藉由使用一對應之齒輪來設計驅動裝置190，且基本上平行地橫越開口12的橫截面，並以繞著樞轉軸線R之樞轉運動的形式垂直於開口軸A。

關閉位置大致上被理解為一閥門閉合件之狀態，其中閥門閉合件至少覆蓋此開口。於關閉位置中，閥門閉合件相對閥座可為非接觸式(中間位置；藉由密封材料與第一密封表面及第二密封表面兩者接觸，而沒有提供開口的完全密封)。然而，在關閉位置中，亦可提供開口之氣密性關閉(密封位置)。於此案例中，密封材料係與閥門閉合件的一部分上之第二密封表面接觸。為此目的，閥門閉合件係可按照沿著開口軸線A之縱向運動y藉由驅動裝置線性地移位。

如業已提及，在打開位置中，閥板14係定位於橫向地配置在開口12旁邊的停留區段中，以致開口12和流動路徑係暢通無阻。於中間位置中，閥板14係定位在第一開口12上方一定距離處，並覆蓋開口12之開口橫截面。於密封位置中，開口12係氣密地關閉，並藉由閥門閉合件14與閥座的密封表面13之間的氣密式接觸(藉著密封材料)中斷此流動路徑。

為了能夠使閥門之自動及調節式打開及關閉，此閥門可具有一電子控制及處理單元18，設計此單元，並以使得閥板14可據此被調整用於製程容積的氣密性關閉或用於調節此容積之內部壓力的方式連接至驅動裝置190。此一控制及處理單元18可與閥門、製程室及例如週邊單元(例如氣體入口單元)一起形成真空處理裝置之核心，例如被使用於半導體生產中。

閥板14的位置可使用一控制變數及一輸出控制信號可變地調整。輸入信號可為資訊，例如關於連接至此閥門之製程容積中的當前壓力狀態。此外，調節器可為設有進一步之輸入變數，例如流入此容積的質量。使用這些變數及要為此容積設定或達成之預定目標壓力，此閥門可接著以經調節的方式設定在調節週期之時間內，以致可藉著閥門隨著時間調節來自體積的質量流出。為此目的，真空泵典型提供於閥門之下游，亦即此閥門係配置在製程室與真空泵之間。這允許調節所期望的壓力曲線。

藉由調整閥門閉合件14之位置，可設定用於閥門開口12的各自之開口橫截面，且由而可設定每單位時間能由製程容積抽空的可能氣體量。為此目的，閥門閉合件14可具有偏離圓形之形狀，尤其是為了盡可能層流地達成介質流動。

為了設定此開口橫截面，可藉由控制及處理單元18借助於用驅動裝置190的橫向運動x將閥板14由打開位置調整至中間位置，並借助於用驅動裝置190之縱向運動y將閥板14由中間位置調整至密封位置。為了完全打開流動路徑，接著可藉由控制單元借助於縱向運動y將閥板14由密封位置運動至中間位置，並借助於橫向運動x將閥板14從此由中間位置運動至打開位置。

在本示例性實施例中，驅動裝置190被設計為電動馬達，具有能以使得驅動此驅動裝置190造成橫向運動x或縱向運動y的方式切換之齒輪。此驅動裝置190及齒輪係藉由調節系統以電子方式控制。此類型的齒輪、尤其是帶有分動齒輪之齒輪係由先前技術領域已知。其係亦可能使用數個驅動器來實現橫向運動x和縱向運動y，使由控制單元接管對驅動器的控制。於此一實施例中，多數個驅動器應被理解為驅動單元之一部分。

使用所述擺閥，不僅借助於橫向運動x藉由在打開位置與中間位置之間樞轉地調整閥板14，同時亦可首先借助於縱向運動y藉由在中間位置與密封位置之間沿著開口軸線A線性調整閥板14，可能用所述擺閥精確調節或調整流率。所述擺閥門可被使用於精確調節任務。

閥板14及閥座兩者各具有一密封表面-第一及第二密封表面。閥門閉合件上的第一密封表面亦具有一密封件。例如，此密封件可借助於硫化方式作為聚合物硫化至第二密封表面上。或者，密封件可例如被設計成在閥門密封件之溝槽中的O形環。密封材料亦可黏合至閥門閉合件，並由此形成密封。於替代實施例中，此密封件可被配置在閥座之側面上、尤其是第二密封表面13上。這些實施例的組合係亦可想像的。

例如，控制及處理單元18可為具有真空閥之一體化設計，亦即控制及處理單元係藉由真空閥提供並設有此真空閥。或者，控制及處理單元可與閥門100物理上分開，並可例如與驅動單元190無線通訊連結。

圖2顯示根據本發明的關閉模組10之俯視圖。如圖1a及1b中所顯示，與先前技術領域的閥門100對比，根據本發明之關閉模組10具有一氣壓驅動單元20。

此外，根據本發明關閉模組10被設計為擺閥的可模組化安裝零件。據此，設計模組10，使得其可例如配置於現有之壁面結構上，例如製程室的外殼壁面上或流動通道上，並與此結構相互作用。此壁面接著據此提供閥門開口及閥座，其環繞開口延伸並具有一第二密封表面，並形成一擺閥之第二模組(閥座模組)。

設計閥門閉合件14，使得閥門閉合件14的第一密封表面15對應於所意欲之閥座的一部分上之第二密封表面。尤其是，密封表面具有相同的空間擴展部分及/或形狀。

關閉模組10亦具有一支臂16，閥板14係借助於兩個補償元件17連接至此支臂16。補償元件17允許閥門閉合件14繞著連接這些補償元件17之補償軸線的有限旋轉。此種旋轉閉合件14之能力確保當關閉閥門時將兩個密封表面可靠且完全地壓抵靠著彼此。

支臂16係在其另一端耦接至閥桿18且因此可繞著樞轉軸線R樞轉。

關閉模組10亦具有一連接本體30。驅動裝置20及連接本體30係牢固地連接至彼此。以使得關閉模組10可因此被連接至閥座，亦即例如可借助於螺絲緊固至對應外殼的方式配置連接本體30。這允許在打開位置與關閉位置之間調整閥門閉合件14。

圖3以剖視圖顯示根據本發明的關閉模組之氣壓驅動單元20，例如於圖2中所顯示。

驅動單元20具有一外殼21，其圍起一容積。此外殼21沿著運動軸線B延伸，並藉由第一端部22a及第二端部22b為邊界。兩端部22a及22b係沿著軸線B截然相反。

第一活塞23a和第二活塞23b係以使得它們可沿著運動軸線B線性地位移的方式配置在外殼中。每一活塞23a及23b具有一活塞表面24b及24b，此活塞表面24b及24b依序面向外殼21之各自端部22a及22b。活塞分開外殼內側的各自之部分容積25a及25b(未示出)，並藉由活塞表面限制各自容積的大小。例如，活塞表面24a限制此等部分容積25a。部分容積25a之大小係亦藉由活塞23a的位置所界定，並可據此藉由改變活塞23a之位置而變動。

此外，提供一活塞連接器26，其將第一活塞23a牢固地連接至第二活塞23b，且由而線性地沿著運動軸線B提供第一活塞23a、第二活塞23b及活塞連接器26(亦合稱：活塞配置)的共同可動性。

驅動單元20亦具有用於每一部分容積25a及25b之連接件，用於對各自的部分容積加壓。如所顯示，當加壓第一部分容積25a時，這允許活塞23a和活塞連接器26及第二活塞23b—起在第二端部22b之方向中運動。對應地，當加壓第二部分容積25b時，活塞23b連同活塞連接器26及第一活塞23a可於第一端部22a的方向中位移。

活塞接頭26亦具有一耦接元件27。此耦接元件27在此被設計成一有齒之齒條。

為了驅動閥門閉合件14的樞轉運動，耦接元件27係借助於小齒輪29(傳動元件)耦接至閥桿18。藉由齒條27與小齒輪29之相互作用，耦接元件27在驅動單元20中的活塞運動期間之線性運動被轉換為旋轉式運動。較佳地係提供一齒輪或減速齒輪(未示出)，以將小齒輪29的旋轉式運動傳輸至閥桿18。

驅動單元20亦具有一第一止動元件28a。這是配置於外殼21之第一端部22a，且為第一活塞表面24a提供一第一止動點29a，以致限制用於第一活塞23a的運動路徑。止動點29a可例如藉由止動元件28a之止動表面提供。據此，止動元件28a作為用於活塞配置在第一端部22a的第一方向中之運動限制。亦配置及/或設計此止動元件28a，使得其位置、空間延伸及/或形狀可被改變，使得第一止動點29a的位置可相對於沿著運動軸線B之方向變動或調整。

在一實施例中，止動元件28a的止動表面或止動點可例如藉由旋轉此止動元件28a沿著運動軸線位移。為此目的，止動元件28a可具有一外螺紋，其在第一端部22a之區域中與外殼中的內螺紋相互作用。或者或另外，可於其沿著軸線B之延伸中改變此止動元件28a，例如其可被加寬或拉伸(伸長)。

藉由這樣調整止動點29a，可改變活塞配置在第一方向中的運動自由度。例如，可將止動點29a運動遠離第一端部22a，由此相應地縮小運動範圍。

藉由移位此止動點29a及由而改變活塞配置之運動距離，可據此改變、調整或限制閥門閉合件14的可能樞轉運動。例如，這允許調整用於閥門閉合件14之關閉位置，以致閥門閉合件14及閥座的密封表面在此位置中係完全彼此相向。或者，例如，支臂16環繞樞轉軸線R之角度位置可被設定用於打開位置。

在本實施例中，所例示的驅動裝置20具有一第二止動元件28b。第二止動元件28b被分配給外殼21之第二端部22b，且其設計與第一止動元件類似，亦即第二止動元件28b的第二止動點可據此在面向平行於運動軸線B之方向中位移。

這意指藉由調整兩個止動點，可為關閉模組10設定用於閥門閉合件14的關閉位置及打開位置兩者。此兩個止動點形成用於活塞配置之各自的止動點。由於閉合件14之運動至樞轉的對應傳輸，亦可設定及改變用於閥門閉合件14之運動的限制。

運動範圍、尤其是用於閥門閉合件14之樞轉的角度範圍之可調整性對於根據本發明的此等關閉模組係尤其有利的，此等模組被設計用於與製程單元(例如製程室)之模組化組合，使製程單元提供閥座。這允許閥門閉合件14借助於一或兩個止動元件模組化地連接至待校準的閥座之定位，並以使得閥門閉合件一方面精確及可靠地覆蓋及關閉閥門開口，且另一方面同樣精確及可靠地採取閥門開口被釋放、尤其是完全釋放的停放位置之方式。

圖4顯示根據本發明的關閉模組10之一實施例的側視圖。

閥門閉合件14(閥板)係藉由調整支臂16連接至閥桿18，且因此可繞著樞轉軸線R並相對連接本體30旋轉。驅動單元20係牢固地連接至此連接本體30。

圖5顯示根據圖4之實施例的驅動單元之放大側視圖。此側視圖對應於氣壓驅動單元20的第二端部22b之橫側俯視圖。

驅動單元20具有一可由外側進出的調整元件41。在所顯示之實施例中，調整元件41被設計成，並可繞著運動軸線B旋轉之元件，並具有內部六角嚙合部。調整元件41亦有一指示器42，其指示止動點的定位及由而指示用於閥門外側上之閥門閉合件的角度設定。

調整元件41係耦接至對應之止動元件28b，並提供旋轉式運動至止動元件28b的傳輸。

尤其是，調整元件41及止動元件28b是一體成形的。

藉由轉動此調整元件41，第二部分容積內側之止動點可因此沿著運動軸線調整。

尤其是，止動元件具有用於密封第一或第二部分容積的密封元件。這是尤為有利的，因為可由外部調整止動點，以便防止壓縮空氣由部分容積洩漏。

應當理解的是，所顯示之圖面僅為可能的示例性實施例之示意圖。各種方式亦可彼此結合，並與先前技術領域的裝置及方法結合。

10:關閉模組 12:開口 13:第二密封表面 14:閥門閉合件 15:第一密封表面 16:支臂 17:補償元件 18:控制及處理單元 20:氣壓驅動單元 21:外殼 22a:第一端部 22b:第二端部 23a:第一活塞 23b:第二活塞 24a:活塞表面 24b:活塞表面 25a:部分容積 25b:部分容積 26:活塞連接器 27:耦接元件 28a:第一止動元件 28b:第二止動元件 29:小齒輪 29a:第一止動點 30:連接本體 41:調整元件 42:指示器 100:真空擺閥 110:閥門外殼 190:驅動裝置

下面純粹通過範例，通過附圖中示意地顯示之示例性實施例更詳細地敘述根據本發明的關閉模組。在圖面中，完全相同之元件標有相同的參考符號。所敘述之實施例通常未按比例顯示，且亦不應被理解為限制。

此等附圖詳細地顯示如下：

圖1a-b顯示根據先前技術領域的真空擺閥之一實施例；

圖2顯示根據本發明的真空關閉模組之一實施例的俯視圖；

圖3以剖視圖顯示根據本發明之關閉模組的氣壓驅動單元之一實施例；

圖4顯示根據本發明的關閉模組之一實施例的側視圖；及

圖5顯示圖4中所顯示之實施例的驅動單元之放大側視圖。

10:關閉模組

14:閥門閉合件

15:第一密封表面

16:支臂

17:補償元件

18:控制及處理單元

20:氣壓驅動單元

25a:部分容積

25b:部分容積

30:連接本體

Claims (12)

1. 一種用於擺閥、尤其是真空擺閥之關閉模組(10)，用於調節體積或質量流動及/或用於關閉和打開該擺閥的閥門開口(12)，具有： 閥門閉合件(14)，具有第一密封表面(15)，其中該閥門閉合件(14)係繞著樞轉軸線(R)可樞轉地安裝； 氣壓驅動單元(20)，耦接至該閥門閉合件(14)，其設置來以使得該閥門閉合件(14)係可由打開位置調整進入關閉位置並調整回來之方式提供該閥門閉合件(14)繞著該樞轉軸線(R)的樞轉運動；及 閥桿(18)，其界定該樞轉軸線(R)，被連接至該閥門閉合件(14)，並提供該閥門閉合件(14)至該氣壓驅動單元(14)之耦接， 其特徵在於： 該氣壓驅動單元(20)具有： 線性延伸的外殼(21)，其延伸部分界定運動軸線(B)，其中該外殼(21)具有第一端部(22a)及第二端部(22b)，且該等端部(22a、22b)沿著該運動軸線(B)係彼此相對； 第一活塞(23a)，配置在該外殼(21)中，以便可沿著該運動軸線(B)線性地運動，並具有面向該第一端部(22a)之第一活塞表面(24a)，其中第一部分容積(25a)可藉由該第一活塞(23a)沿著該運動軸線(B)的運動而變動，該第一部分容積之容積大小係至少受該第一活塞表面(24a)所限制； 第二活塞(23b)，配置於該外殼(21)中，以便可沿著該運動軸線(B)線性地運動，並具有面向該第二端部(22b)的第二活塞表面(24b)，其中第二部分容積可藉由該第二活塞(23b)沿著該運動軸線(B)之運動而變動，該第二部分容積的容積大小係至少受該第二活塞表面(24b)所限制； 第一連接件(25a)，用於對該第一部分容積加壓； 第二連接件(25b)，用於對該第二部分容積加壓； 活塞連接器(26)，其將該第一活塞(23a)牢固地連接該第二活塞(23b)，且由而線性地沿著該運動軸線(B)提供該第一活塞(23a)、該第二活塞(23b)及該活塞連接器(26)之共同可動性，其中該活塞連接器(26)具有耦接元件(27)，該耦接元件尤其是借助於齒輪或減速齒輪耦接至該閥桿(18)；及 第一止動元件(28a) 其配置在該外殼(21)的第一端部(22a)之區域中； 為該第一活塞表面(24a)提供第一止動點(29a)並限制用於該第一活塞(23a)的運動路徑；及 其位置、空間延伸及/或形狀可被改變，並以使得該第一止動點(29a)之位置可相對於沿著該運動軸線(B)的方向變動之方式。
2. 如請求項1所述的關閉模組(10)，其中該氣壓驅動單元(20)具有第二止動元件(28b)， 其係配置在該外殼(21)的第二端部(22b)之區域中； 為該第二活塞表面(24b)提供第二止動點，並限制用於該第二活塞(23b)的運動路徑；及 其位置、空間延伸及/或形狀可被改變，並以使得該第二止動點之位置可相對於沿著該運動軸線(B)的方向變動之方式。
3. 如請求項1或2所述的關閉模組(10)，其中該耦接元件(27)相對於沿著該運動軸線(B)的方向線性地延伸。
4. 如請求項1至3中任一項所述的關閉模組(10)，其中該耦接元件(27)具有齒狀的齒條或被設計成有齒之齒條。
5. 如請求項1至4中任一項所述的關閉模組(10)，其中該氣壓驅動單元(20)具有傳動元件(29)、尤其是齒輪或小齒輪，且該傳動元件(29)係以使得該耦接元件的線性可動性能被轉換為該傳動元件(29)之旋轉式運動的方式操作性地連接至該耦接元件(27)。
6. 如請求項5所述的關閉模組(10)，其中該傳動元件(29)提供該閥門閉合件(14)至該氣壓驅動單元(20)的耦接，且該傳動元件(29)之旋轉式運動造成該閥門閉合件(14)繞著該樞轉軸線(R)的旋轉式運動。
7. 如請求項1至6中任一項所述的關閉模組(10)，其中該封閉模組(10)包含連接本體(30)，其中 該閥門閉合件(14)係可相對該連接本體(30)樞轉地安裝； 該氣壓驅動單元(20)係牢固地連接至該連接本體(30)；及 該連接本體(30)被設計來將該閥門閉合件(14)連接至提供該閥門開口的閥座。
8. 如請求項1至7中任一項所述的關閉模組(10)，其中該第一止動元件(28a)及/或該第二止動元件(28b)具有用於密封該第一及/或該第二部分容積的密封元件。
9. 如請求項1至8中任一項所述的關閉模組(10)，其中該第一及/或該第二止動元件(28a、28b)包含一可由該外殼外側進出的調整元件(41)，用於變動該第一及/或第二止動點相對於沿著該運動軸線(B)之方向的位置。
10. 如請求項1至9中任一項所述的關閉模組(10)，其中該氣壓驅動單元(20)具有位置感測器，該位置感測器係設計來確定該第一活塞(23a)及/或第二活塞(23b)沿著該運動軸線的位置。
11. 如請求項1至10中任一項所述的關閉模組(10)，其中該閥門閉合件(14)包含密封材料。
12. 一種擺閥(10)、尤其是真空擺閥，用於調節體積或質量流動及/或用於關閉和打開閥門開口(12)，具有： 閥座，其界定該閥門開口(12)並具有環繞該閥門開口(12)的第二密封表面(13)，該閥門開口(12)界定開口軸線(A)；及 如請求項1至11中任一項所述的關閉模組(10)； 其中 該第一密封表面(15)對應於該第二密封表面(13)；及 該閥座及該關閉模組(10)係以使得該閥門閉合件(14)在該打開位置中至少部分地暴露該閥門開口(12)且該閥門閉合件(14)於該關閉位置中被定位在該閥門開口(12)上方並覆蓋該閥門開口(12)的開口橫截面之方式相對彼此配置。