BE1004094A6

BE1004094A6 - Soupape a tres grande purete destinee a des gaz, munie d'un joint etanche a ressort.

Info

Publication number: BE1004094A6
Application number: BE9001241A
Authority: BE
Inventors: Porta Paolo Della; Porta Massimo Della; Brian Storey
Original assignee: Getters Spa
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-12-24
Publication date: 1992-09-22
Also published as: IT1237943B; IT9019011A1; IT9019011A0

Abstract

On décrit une soupape à très grande pureté destinée à des gaz, du type ''à passage direct'' qui ne nécessite pas l'utilisation d'un soufflet. L'ouverture ou la fermeture de l'écoulement des gaz est réalisée au moyen d'un joint de siège fixé à unressort. La construction entièrement métallique permet de cuire la soupape, garantissant ainsi le fait que seulement de très petites quantités de gaz d'impureté s'introduisent dans n'importe quel gaz de traitement passant à travers la soupape.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Soupape à très grande pureté destinée à des gaz, munie d'un joint étanche à ressort Fondement de l'invention 
Le domaine de la présente invention concerne les soupapes de commande d'écoulement de gaz, en particulier, des soupapes utilisées dans l'industrie des semi-conducteurs, ce qui requiert de leur part, qu'elles introduisent très peu de contamination au sein du gaz de traitement qui les traverse. 



   Comme deux types principaux de soupapes que l'on a utilisés dans de telles applications, on peut citer la soupape à diaphragme et la soupape à soufflet. La soupape à soufflet, comme son nom l'indique, requiert l'utilisation d'un soufflet, à savoir un composant extrêmement coûteux. Sa zone fortement convolutée peut donner lieu à l'introduction d'un nombre élevé et inacceptable de petites particules, au sein de l'écoulement de gaz de traitement, ainsi qu'à l'introduction de gaz de contamination.

   La soupape conventionnelle à diaphragme, dans laquelle le diaphragme lui-même est utilisé comme joint étanche dans le but d'ouvrir ou de fermer l'écoulement de gaz, nécessite le fait que l'écoulement se fasse à travers une voie non linéaire, qui provoque aisément la formation de petites particules et qui peut donner lieu à une apparition 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 inopportune de chutes de pression à travers la soupape. 



   Par conséquent, la présente invention concerne la réalisation d'une soupape à très grande pureté destinée à des gaz, exempte d'un ou de plusieurs des inconvénients des soupapes à gaz de la technique antérieure. 



   Un autre objet de la présente invention est de procurer une soupape à très grande pureté destinée à des gaz, qui ne nécessite pas l'utilisation d'un soufflet. 



   Un autre objet encore de la présente invention est de procurer une soupape à très grande pureté destinée à des gaz, qui ne nécessite pas l'utilisation d'une voie d'écoulement non linéaire pour les gaz. 



   Un autre objet encore de la présente invention est de procurer une soupape à très grande pureté destinée à des gaz, qui est construite entièrement en métal, ce qui permet le dégazage à température élevée. 



   Ces objets, ainsi que d'autres, de la présente invention apparaîtront à l'homme de métier en se référant à la description ci-après et aux dessins dans lesquels : Brève description des dessins 
La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'une soupape   d'une   forme de réalisation préférée de la présente invention, en position fermée. 



   La figure 2 est une vue en coupe transversale d'une soupape de la figure 1, en position ouverte. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   La figure 3 est une vue en coupe transversale de la portion de poignée de la soupape de la figure 1. 



  Description détaillée de l'invention et de la forme de réalisation préférée 
Les figures 1-3 se réfèrent à la même forme de réalisation préférée. On prévoit une soupape 100 à très grande pureté destinée à des gaz, construite entièrement en métal, qui introduit seulement une très faible quantité de gaz de contamination ou d'impureté et seulement une très petite quantité de particules de contamination, au sein d'un courant de gaz passant à travers la soupape. La soupape 100 comprend un corps 102 pour l'écoulement des gaz, constitué en acier inoxydable, et à travers lequel s'étend une voie"à passage   direct"104   à travers laquelle s'écoulent les gaz. Un premier siège 106 entoure la voie d'écoulement pour les gaz et sert à l'ouverture ou à la fermeture de l'écoulement des gaz.

   Le siège 106 est muni d'une portion annulaire surélevée 108, qui peut être de section circulaire mais qui, de préférence, se termine en forme de coin 110 à angle aigu. Un corps 102 pour l'écoulement des gaz est également muni d'une surface plane supérieure 112, à travers laquelle passe un premier alésage 114 destiné au dispositif d'entraînement, de section transversale cylindrique, qui est incliné en direction de la voie de l'écoulement de gaz selon un angle correspondant à approximativement   45 .   Un couvercle de corps 116 destiné au corps 102, qui est muni d'une surface plane inférieure 118, est maintenu en relation d'étanchement aux gaz avec une surface supérieure 112, au moyen d'un joint étanche en métal 120 qui peut être constitué 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 d'un métal relativement tendre, tel que le cuivre ou le nickel.

   Le couvercle de corps 116 est également muni d'un second alésage 122 destiné au dispositif d'entraînement, qui passe à travers sa surface inférieure 118 et qui est disposé pour être en position coaxiale avec le premier alésage 114 destiné au dispositif d'entraînement et qui a le même diamètre. Egalement en position coaxiale avec l'alésage 122, on prévoit un alésage 124 destiné à la tige du dispositif d'entraînement. On prévoit également un dispositif d'entraînement 126 qui est constitué d'une tête 128 du dispositif d'entraînement se terminant, de préférence, à une extrémité, en une forme sphérique destinée à venir se mettre en contact avec un joint de siège. Le diamètre de la tête 128 du dispositif d'entraînement est légèrement inférieur au diamètre des premier et second alésage destinés au dispositif d'entraînement.

   La tête 128 du dispositif d'entraînement est fixée et, de préférence, constitue une seule pièce avec une tige 130 du dispositif d'entraînement, qui se termine à une extrémité éloignée 140 utilisée lors de l'ouverture et de la fermeture de la soupape. Le diamètre de la tige 130 du dispositif d'entraînement est dimensionné pour venir s'ajuster au sein de l'alésage 124 destiné à la tige du dispositif d'entraînement, en ajustage de coulissement. Un moyen d'étanchement 132 du dispositif d'entraînement est situé entre le second alésage 122 du dispositif d'entraînement et l'alésage 124 destiné à la tige du dispositif d'entraînement et il peut être constitué, en variante, soit d'un joint torique en métal, soit d'un coin façonné dans la surface arrière 142 de la tête du dispositif d'entraînement. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   On prévoit également un joint de siège 134 qui, par compression contre le siège 106, peut interrompre l'écoulement des gaz. Le joint de siège 134 est supporté par et peut faire partie intégrante d'un organe à ressort 136, dont une extrémité 138 est fixée à demeure à la surface supérieure 112 du corps destiné à l'écoulement des gaz ou à un évidement pratiqué dans cette dernière. Comme représenté en figure 1, le joint de siège 134 est pressé contre le siège 106 par l'intermédiaire de la tête 128 du dispositif d'entraînement, fermant ainsi la soupape et arrêtant tout écoulement de gaz.

   Lorsque la tête 128 du dispositif d'entraînement se retire, comme représenté en figure 2, l'organe à ressort 136 (et le joint de siège 134) retourne (nt) à sa (leur) position non fléchie de telle sorte que le joint de siège se trouve en dehors de la voie d'écoulement des gaz. 



   Afin d'ouvrir et de fermer la soupape, on prévoit un moyen 144 qui peut, de n'importe quelle manière, déplacer le dispositif d'entraînement 126 depuis une première position dans laquelle la tête 128 du dispositif d'entraînement s'appuie contre le moyen d'étanchement 132 du dispositif d'entraînement, permettant ainsi aux gaz de s'écouler à travers la voie d'écoulement 104, jusqu'à une seconde position dans laquelle la tête 128 du dispositif d'entraînement provoque la flexion de l'organe à ressort 136 et maintient le joint de siège 134 en contact étanche aux gaz avec le siège 106. 



   Comme représenté en figure 3, le moyen 144 comprend une came 146 qui est pressée contre l'extrémité éloignée 140 de la tige 130 du dispositif d'entraînement, et dont le mouvement est assuré par le biais d'un ressort hélicoïdal 148. Un diaphragme 150 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 assure une relation étanche aux gaz, entre le volume interne de la soupape et l'atmosphère externe. 



   L'avantage de ce déplacement axial du dispositif d'entraînement 126 réside dans le fait que l'on évite la formation de particules lâches apparaissant lors d'un mouvement rotatif qui imprime une torsion au dispositif d'entraînement. On pourrait également prévoir un moyen de régulation entre la came 146 et le dispositif d'entraînement 126, afin de maintenir les deux parties en concordance suite à l'usure. 



   Bien que l'invention ait été décrite en détail par rapport à une forme de réalisation préférée connue, à l'heure actuelle, comme étant le meilleur mode de mise en oeuvre de l'invention, on comprendra que des modifications et des variations peuvent y être apportées par l'homme de métier, sans se départir de l'esprit et du cadre des revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS 1. Soupape (100) à très grande pureté destinée à des gaz, construite entièrement en métal, n'introduisant que de très petites quantités de gaz d'impureté et très peu de particules de contamination dans un gaz passant à travers elle, cette soupape comprenant en combinaison :

A. un corps (102) d'écoulement pour les gaz, muni d'une voie (104) qui est destinée à l'écoulement des gaz et qui s'étend à travers lui, ce corps comprenant un premier siège (106) qui entoure la voie d'écoulement pour les gaz, le premier siège étant muni d'une portion annulaire surélevée (108) se terminant en forme de coin (110), ainsi qu'une surface supérieure (112) à travers laquelle passe un premier alésage (114) destiné à un dispositif d'entraînement et incliné par rapport à la voie d'écoulement des gaz ;

B. un couvercle de corps (116) comprenant une surface inférieure (118), maintenu en relation d'étanchement aux gaz avec une surface supérieure (112), au moyen d'un joint étanche (120) en métal, un second alésage (122) destiné au dispositif d'entraînement et passant à travers la surface inférieure au sein du couvercle de corps et en position coaxiale au premier alésage de dispositif d'entraînement, un alésage (124) destiné à la tige du dispositif d'entraînement étant disposé en position coaxiale aux premier et second <Desc/Clms Page number 8> alésages destinés au dispositif d'entraînement ;

C. un dispositif d'entraînement (126) comprenant une tête (128) de'dispositif d'entraînement, dont le diamètre est inférieur à celui des premier et second alésages de dispositif d'entraînement, ainsi qu'une tige (130) de dispositif d'entraînement, faisant partie intégrante de la tête du dispositif d'entraînement et dont le diamètre est dimensionné pour s'ajuster au sein de l'alésage de la tige du dispositif d'entraînement, en ajustage de coulissement ; D. un moyen d'étanchement de dispositif d'entraînement (132) situé entre le second alésage de dispositif d'entraînement et l'alésage destiné à la tige du dispositif d'entraînement ;

E. un joint de siège (134) supporté en fléchissement par un organe à ressort (136), muni d'une extrémité (138) fixée à demeure à la surface supérieure du corps d'écoulement des gaz, la position non fléchie du joint de siège se trouvant à l'extérieur de la voie d'écoulement des gaz ; F. un moyen (144) destiné à déplacer le dispositif d'entraînement (126) depuis une première position dans laquelle la tête du dispositif d'entraînement s'appuie contre le moyen d'étanchement du dispositif d'entraînement, jusqu'à une seconde position dans laquelle la tête du dispositif d'entraînement provoque la flexion de l'organe à ressort et maintient le joint de <Desc/Clms Page number 9> siège en contact d'étanchement aux gaz avec le premier siège.
2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen (144) destiné à déplacer le dispositif d'entraînement (126) est constitué par une came (146) agissant axialement le long de la tige (130) du dispositif d'entraînement, en combinaison avec un ressort (148).