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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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[1] GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil (Gateventil), das mit einer Bearbeitungskammer einer Halbleiterherstellvorrichtung oder dergleichen verbunden ist, um einen Verbindungskanal zu öffnen und zu schließen, der mit der Bearbeitungskammer in Verbindung steht, beispielsweise einen Fluidkanal oder einen Warentransportkanal.
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[2] BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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In den Patentdokumenten der
japanischen unveröffentlichten Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2002-195424 und der
japanischen ungeprüften Patentoffenlegung Nr. 2005-291221 ist ein Absperrventil offenbart, das mit einer Bearbeitungskammer einer Halbleiterherstellvorrichtung oder dergleichen verbunden ist und das dazu ausgestaltet ist, einen mit der Bearbeitungskammer in Verbindung stehenden Verbindungskanal mittels einer im Inneren des Ventilkastens vorgesehenen Ventilklappe zu öffnen und zu schließen. Bei einem solchen Ventil muss das Dichtelement gegen ein neues ausgetauscht werden, wenn dies erforderlich ist, da ein Dichtelement in der Ventilplatte durch ein korrosives Fluid, wie ein Prozessgas oder dergleichen, das in den Verbindungskanal strömt, beschädigt werden kann.
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Um den Austausch des Dichtelementes zu erleichtern, ist bei dem in den Patentdokumenten
JP 2002-195424 A und
JP 2005-291221 A beschriebenen Absperrventil ein oberes Ende des Ventilkastens mit einem plattenförmigen Deckelelement versehen, um dadurch das Öffnen und Schließen der Öffnung zu ermöglichen, das heißt eine Oberfläche des Ventilkastens an der Seite gegenüber einer Seite, an welcher eine Ventilstange zum Öffnen und Schließen der Ventilplatte eingeführt wird, ist geöffnet, um das Herausnehmen der Ventilplatte zu ermöglichen. Außerdem kann durch Öffnen des Deckelelements die Ventilplatte an dem vorderen Ende der Ventilstange von der Seite der Öffnung her demontiert werden, wodurch die Ventilplatte einfach aus dem Ventilkasten entnommen werden kann.
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Die Montage- und Demontagestruktur der Ventilplatte mit Bezug auf die Ventilstange ist jedoch auf einem Bereich begrenzt, der eine einfache Montage und Demontage durch die Öffnung an dem oberen Ende des Ventilkastens ermöglicht. Daher ist es schwierig, die Ventilplatte stabil an dem vorderen Ende der Ventilstange anzubringen, oder es bestehen die nachfolgend beschriebenen verschiedenen Probleme.
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Beispielsweise steht bei dem in dem Patentdokument
JP 2002-195424 A beschriebenen Absperrventil ein vorstehender Abschnitt eines Blattfederelementes, das an der Ventilstange angebracht ist, mit einem Öffnungsbereich der Ventilplatte in Eingriff. Die Ventilplatte wird an der Ventilstange durch eine Rückstellkraft des Blattfederelementes befestigt (
4 und
5 in dem gleichen Dokument
JP 2002-195424 A ), oder eine schräge Fläche ist an einem Befestigungsabschnitt an dem vorderen Ende der Ventilstange vorgesehen, um in dem Lochabschnitt der Ventilplatte angebracht zu werden. Ein Keilelement für den Eingriff mit der schrägen Fläche und einer inneren Seitenfläche der Ventilplatte ist an dem vorderen Ende der Ventilstange durch Festziehen eines Gewindeelementes fixiert (
8 und
9 des gleichen Dokuments
JP 2002-195424 A ).
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Bei der in den 4 und 5 gezeigten Konfiguration des oben beschriebenen Dokumentes ist die Montage und Demontage der Ventilplatte einfach. Da die Befestigung durch die Rückstellkraft der Blattfeder erreicht wird, kann allerdings das Blattfederelement deformiert werden und Staub erzeugen, wenn das Dichtelement (O-Ring) der Ventilplatte an einem Ventilsitz befestigt wird, oder die Ventilplatte kann sich von der Ventilstange trennen. Dagegen kann bei der in den 8 und 9 des oben beschriebenen Dokumentes gezeigten Konfiguration die Ventilplatte in einer schräg gestellten Position angebracht werden, da die Befestigung lediglich an dem vorderen Ende der Ventilstange erreicht wird. Somit kann die Ventilplatte nicht notwendiger Weise so stabil angebracht werden, dass sie dem Verbindungskanal des Ventilkastens genau gegenüber liegt.
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Außerdem weist das in dem oben genannten Patendokument
JP 2005-291221 A beschriebene Absperrventil einen radialen Lagerabschnitt und einen Rotationswinkelbegrenzungsabschnitt an einem Verbindungsbereich an dem vorderen Ende der Ventilstange auf, der in eine Stopfenaufnahme der Ventilplatte eingesetzt wird, und ist so gestaltet, dass der oben beschriebene Radiallagerabschnitt eine Rotation der Ventilplatte relativ zu der Ventilstange und eine Deformation erlaubt, um der Form eines Ventilsitzes zu folgen, wenn die Ventilplatte gegen den Ventilsitz gepresst wird, und der Drehwinkelbegrenzungsabschnitt begrenzt die in dem Radiallagerabschnitt mögliche Rotation, so dass sie in einen festgelegten Winkelbereich fällt. Diese Konfiguration kann jedoch die Ventilplatte nicht stabil so fixieren, dass sie genau dem Verbindungskanal des Ventilkastens gegenüberliegt.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es wird angestrebt, die Ventilplatte in einer passenden Haltung fest an der Ventilstange zu fixieren. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Befestigungsmittel mit hoher Festigkeit, die durch eine hochgenaue Bearbeitung geformt werden, sondern vielmehr Mittel gewünscht werden, durch deren Einsatz die Ventilplatte in einer möglichst passenden Haltung fest innerhalb eines Bereiches befestigt werden kann, der einfache Montage- und Demontagevorgänge von der Öffnung an dem oberen Ende des Ventilkastens aus erlaubt, wodurch eine einfache Montage der Ventilplatte in einer stabilen Haltung erreicht wird, wobei das Problem der Stauberzeugung oder dergleichen vermieden wird.
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Es ist eine technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konfiguration vorzuschlagen, welche die oben beschriebenen Erfordernisse bei einem Absperrventil erfüllt, welches den Verbindungskanal des Ventilkastens, der mit der Bearbeitungskammer in Verbindung steht, mittels der Ventilplatte öffnet und schließt, und insbesondere, ein Absperrventil vorzuschlagen, welches bei einem einfachen Befestigungsaufbau die Basisseite und die vordere Seite des Ventilplattenbefestigungsabschnitts der Ventilstange mithilfe eines Keileffekts oder dergleichen fest fixiert und die Halterung der Ventilplatte stabilisiert, indem die verbundenen flachen Oberflächen der Ventilplatte und der Ventilstange einander fest in engem Kontakt einander zugewandt sind.
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Zur Lösung des oben beschriebenen Problems ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Absperrventil vorgesehen mit: einem Ventilkasten, der eine Verbindungsöffnung aufweist, die mit einer Bearbeitungskammer in Verbindung steht; und einer Ventilplatte, die an einem Ventilplattenbefestigungsabschnitt an einem vorderen Ende einer Ventilstange angebracht und in dem Ventilkasten aufgenommen ist und die dazu ausgestaltet ist, die Verbindungsöffnung zu öffnen und zu schließen, indem ein Dichtelement in und außer Kontakt mit dem Umfang der Verbindungsöffnung gebracht wird; eine Ventilstange, die dazu ausgestaltet ist, die Ventilplatte zu einer Position zu verschieben, um die Verbindungsöffnung zu öffnen und zu schließen; eine Kupplungsplatte, die dazu ausgestaltet ist, die Ventilplatte mit der Ventilstange zu koppeln; einer Öffnung, die an dem Ventilkasten ausgebildet ist, um die Ventilplatte herauszunehmen; und einem Deckelelement, das lösbar befestigt ist, um die Öffnung abzudecken.
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Bei dem oben beschriebenen Absperrventil umfasst die Ventilplatte eine Befestigungsöffnung, die das Einsetzen des Ventilplattenbefestigungsabschnitts der Ventilstange ermöglicht, und verbundene flache Oberflächen, die in Presskontakt miteinander gebracht werden, wenn die Ventilplatte und die Ventilstange mittels der Kupplungsplatte gekoppelt sind, sind an der Öffnungsfläche der Befestigungsöffnung und an der äußeren Fläche des Ventilplattenbefestigungsabschnitts ausgebildet. Die Ventilstange umfasst einen zurückgesetzten Verbinderschulterabschnitt, der ein Aufsetzen des basisseitigen Endabschnitts der Ventilplatte an einer Position an der Seite des Basisendes des Ventilplattenbefestigungsabschnitts ermöglicht. Die Verbindungsschulter weist eine schräge Oberfläche auf, mit welcher der basisseitige Endabschnitt der Ventilplatte in Kontakt tritt. Die schräge Fläche bewirkt, dass sich die Ventilplatte in der Richtung verschiebt, in welcher die verbundenen flachen Oberflächen der Ventilplatte und der Ventilstange durch den Keileffekt in Presskontakt miteinander kommen. Die Kupplungsplatte koppelt die Ventilplatte und die Ventilstange miteinander in einem Zustand, in welchem die Ventilplatte zu der Basisendseite des Ventilplattenbefestigungsabschnitts gepresst wird.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist die schräge Oberfläche des Verbinderschulterabschnitts vorzugsweise eine flache Oberfläche, welche die flache Verbindungsfläche der Ventilstange in einem spitzen Winkel schneidet. Ein Abschnitt des basisseitigen Endabschnitts der Ventilplatte, der an der schrägen Fläche zur Anlage kommt, weist eine Anlagefläche parallel zu der schrägen Fläche auf.
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Bei der vorliegenden Erfindung umfasst die Kupplungsplatte einen ersten Plattenabschnitt zur Befestigung an der Ventilplatte und einen zweiten Plattenabschnitt zur Befestigung an dem Ventilplattenbefestigungsabschnitt der Ventilstange, wobei die vordere Endfläche des Ventilplattenbefestigungsabschnitts der Ventilstange an einer Position angeordnet ist, die von der vorderen Endfläche der Ventilplatte in die Befestigungsöffnung zurückgezogen ist. Der erste Plattenabschnitt der Kupplungsplatte ist an der vorderen Endfläche der Ventilplatte über eine Schraube befestigt. Der zweite Plattenabschnitt ist an der vorderen Endfläche des Ventilplattenbefestigungsabschnitts über eine Schraube befestigt, so dass die Ventilplatte zu der Basisendseite des Ventilplattenbefestigungsabschnitts gepresst wird.
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Wenn bei dem Absperrventil mit der oben beschriebenen Gestaltung die Ventilplatte aus einer Öffnung des Ventilkastens entnommen wird, um das Dichtelement zu ersetzen, kann die Ventilplatte von dem Ventilplattenbefestigungsabschnitt an der vorderen Endseite der Ventilstange zusammen mit der Kupplungsplatte demontiert und durch die Öffnung aus dem Ventilkasten entnommen werden, indem das Deckelelement an der Öffnung demontiert und die Schraube, welche die Ventilstange und die Kupplungsplatte fixiert, gelöst wird.
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Wenn die Platte an dem vorderen Endabschnitt der Ventilstange angebracht ist, ist die Ventilplatte außerdem so in dem Ventilkasten aufgenommen, dass der Ventilplattenbefestigungsabschnitt der Ventilstange in die Befestigungsöffnung der Ventilplatte eingesetzt ist, wobei die beiden flachen Verbindungsflächen der Ventilstange und der Ventilplatte einander in einem Zustand zugewandt sind, in welchem die Kupplungsplatte mittels der Schraube an der vorderen Endfläche der Ventilplatte fixiert ist. Zu dieser Zeit liegen die flachen Verbindungsflächen der Ventilstange und der Ventilplatte aneinander, der basisseitige Endabschnitt der Ventilplatte ist von der Seite des Basisendes des Ventilplattenbefestigungsabschnitts der Ventilstange in den Verbinderschulterabschnitt gedrückt, um einen Zustand zu erreichen, in welchem die flachen Verbindungsflächen der Ventilstange und der Ventilplatte durch den Keileffekt, der durch die schräge Fläche bewirkt wird, fest gegeneinander gepresst werden, und die Kupplungsplatte, die mittels einer Schraube an der Ventilplatte befestigt ist, ist außerdem mittels einer Schraube an dem vorderen Endabschnitt der Ventilstange befestigt, wodurch die Ventilstange und die Ventilplatte fest miteinander gekoppelt werden können.
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Durch das Vorsehen des Presskontaktmechanismus an der Kupplungsplatte, wie er später im Detail beschrieben wird, können zu dieser Zeit die beiden flachen Verbindungsflächen an den vorderen Endseiten der Ventilplatte und der Ventilstange in engem Presskontakt miteinander gebracht werden.
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Gemäß einem ersten Beispiel des Presskontaktmechanismus umfasst der Presskontaktmechanismus einen schrägen Abschnitt, der an dem Endabschnitt des Ventilplattenbefestigungsabschnitts der Ventilstange an einem Endabschnitt des zweiten Plattenabschnitts zu Anlage kommt. Der schräge Abschnitt generiert eine Kraftkomponente in der Richtung, in welcher die flachen Verbindungsflächen der Ventilplatte und der Ventilstange in Presskontakt miteinander gebracht werden. In diesem Fall ist ein schräger Abschnitt parallel zu dem schrägen Abschnitt an einem Endabschnitt des Ventilplattenbefestigungsabschnitts ausgebildet, an welchem der schräge Abschnitt des zweiten Plattenabschnitts zur Anlage kommt. Wenn die Kupplungsplatte an dem vorderen Endabschnitt der Ventilstange über eine Schraube befestigt wird und der schräge Abschnitt gegen die Ventilstange gepresst wird, wird die Ventilstange in Presskontakt mit der Ventilplattenseite durch die Kraftkomponente gebracht, die durch den Keileffekt bewirkt wird. Dadurch werden die flachen Verbindungsflächen der Ventilplatte und der Ventilstange noch stärker in Presskontakt miteinander gebracht.
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Dadurch können die Ventilstange und die Ventilplatte über eine einfache Befestigungsstruktur mit Hilfe des Keileffekts eine sichere Befestigung zwischen den flachen Verbindungsflächen an der Basisendseite und der vorderen Endseite des Ventilplattenbefestigungsabschnitts der Ventilstange erreichen.
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Als ein zweites Beispiel des Presskontaktmechanismus umfasst eine Konfiguration einen frei biegbaren elastischen gebogenen Abschnitt, der an einem mittleren Abschnitt des zweiten Plattenabschnitts ausgebildet ist, und einen vorderen Eingriffsabschnitt, der an einem vorderen Endabschnitt des zweiten Plattenabschnitts ausgebildet ist, um an der Ventilstange anzugreifen. Der elastische gebogene Abschnitt wird erweitert, wenn der zweite Plattenabschnitt mit einer Schraube an der Ventilstange befestigt wird, wodurch die flachen Verbindungsflächen der Ventilplatte und der Ventilstange in Presskontakt miteinander gebracht werden.
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Wenn bei dem zweiten Presskontaktmechanismus der mittlere Abschnitt des zweiten Plattenabschnitts der Kupplungsplatte an dem vorderen Endabschnitt der Ventilstange mit der Schraube befestigt wird, erweitert sich der elastische gebogene Abschnitt in seiner Expansionskraft und bringt den vorderen Endabschnitt der Ventilstange in Presskontakt mit der inneren Fläche der Ventilplatte, so dass die flachen Verbindungsflächen an der Basisendseite und der vorderen Endseite des Ventilplatten befestigungsabschnitts der Ventilstange fest in Presskontakt gebracht werden, so dass die Befestigung in der gleichen Weise erreicht wird wie bei dem ersten Presskontaktmechanismus.
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Mit der vorliegenden Erfindung hat eine Einsetzöffnung, die an dem zweiten Plattenabschnitt der Kupplungsplatte ausgebildet ist, vorzugsweise eine Größentoleranz, die eine Relativverschiebung zwischen den zweiten Plattenabschnitt und der Ventilstange durch Befestigen der zweiten Plattenabschnitte und der Ventilstange mittels einer Schraube absorbieren kann.
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Mit dem Absperrventil gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Absperrventil vorgeschlagen, welches die Basisseite und die vordere Seite des Ventilplatten befestigungsabschnitts der Ventilstange bei einer einfachen Befestigungsstruktur mit Hilfe des Keileffekts oder dergleichen fest fixiert und die Haltung der Ventilplatte stabilisiert, indem die flachen Verbindungsflächen der Ventilplatte und der Ventilstange, die einander gegenüberliegen, fest in engen Kontakt miteinander gebracht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Schnitt durch einen Hauptabschnitt, der eine Grundkonfiguration nach Beispiel 1 eines Absperrventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Draufsicht auf eine Kupplungsplatte bei dem oben beschriebenen Beispiel 1.
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3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hauptabschnitts des oben beschriebenen Beispiels 1.
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4 ist ein Schnitt durch einen Hauptabschnitt, der eine Modifikation des oben beschriebenen Beispiels 1 zeigt.
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5 ist ein Schnitt durch einen Hauptabschnitt bei Beispiel 2 des Absperrventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine Draufsicht auf eine Kupplungsplatte bei dem oben beschriebenen Beispiel 2.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 bis 3 zeigen Beispiel 1 eines Absperrventils gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Absperrventil ist dazu ausgestaltet, verwendet zu werden, indem es mit einer Bearbeitungskammer oder dergleichen in einer Halbleiterherstellvorrichtung oder dergleichen verbunden wird, und umfasst eine Verbindungsöffnung 2, die mit der Bearbeitungskammer oder dergleichen in Verbindung steht, an einer vorderen Wand 1a eines Ventilkastens 1 und ein Dichtelement (O-Ring) 7, das in dem Ventilkasten 1 angeordnet und dazu ausgestaltet ist, in und außer Kontakt mit einem Ventilsitzabschnitt 2a um die Verbindungsöffnung 2 an einer Dichtfläche 6a an der vorderen Fläche der Ventilplatte 6 zu treten, wodurch die Verbindungsöffnung 2 geöffnet und geschlossen wird.
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Die Ventilplatte 6 ist so angebracht, dass sie an einem Ventilplattenbefestigungsabschnitt 10, der an dem vorderen Ende einer Ventilstange 9 ausgebildet ist, angebracht oder hiervon entfernt werden kann. Die Ventilstange 9 wird durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus angetrieben und verschiebt die Ventilplatte 6 zu Positionen zum Öffnen und Schließen der Verbindungsöffnung 2. Im Einzelnen weist die Ventilstange 9 eine säulenförmige Gestalt auf. Wenn ihr vorderer Endabschnitt durch eine Bodenwand des Ventilkastens 1 in den Ventilkasten 1 eingeführt wird und durch den Antriebsmechanismus angetrieben wird, wird die Ventilstange 9 von einer Schließposition, in welcher der Ventilsitzabschnitt 2a um die Verbindungsöffnung 2, die sich durch die vordere Wand 1a des Ventilkastens 1 öffnet, durch ein Dichtelement 7 der Ventilplatte 6 abgedichtet wird, zu einer zurückgezogenen Position geschwenkt, in welcher das Dichtelement 7 der Ventilplatte 6 außer Kontakt mit dem Ventilsitzabschnitt 2a bewegt wird, wobei die Ventilplatte 6 der Verbindungsöffnung 2, wie in 1 gezeigt ist, gegenüberliegt. Dann wird sie zu einer geöffneten Position verschoben, in welche die Ventilplatte vollständig von der Verbindungsöffnung 2 getrennt ist. Dies ist eine Position unterhalb der in 1 gezeigten Position. Der Antriebsmechanismus dieser Art ist grundsätzlich im Stand der Technik bekannt, so dass auf eine weitere detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
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Außerdem umfasst der Ventilkasten 1 eine Verbindungsöffnung 3, welche der Verbindungsöffnung 2 der Vorderwand 1a gegenüberliegt, an einer hinteren Wand 1b, die der Vorderwand 1a zugewandt ist, wodurch ein Kanal gebildet wird, welcher von der Verbindungsöffnung 2 der Vorderwand 1a durch die Verbindungsöffnung 3 der hinteren Wand 1b linear mit anderen Kammern oder Fluidvorrichtungen oder dergleichen verbunden wird. Außerdem ist eine Öffnung 4, welche eine Demontage der Ventilplatte 6 von der Ventilstange 9 und ein Herausnehmen erlaubt, an einer oberen Fläche des Ventilkastens 1 ausgebildet, das heißt eine Fläche gegenüber von der Seite, an welcher die Ventilstange 9 in den Ventilkasten 1 eingebracht wird. Ein plattenförmiges Deckelelement 5 deckt die Öffnung 4 ab, so dass diese geöffnet und geschlossen werden kann.
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Um die Ventilplatte 6 an dem Ventilplattenbefestigungsabschnitt 10 an der vorderen Endseite der Ventilstange 9 anzubringen, weist die Ventilplatte 6 eine Befestigungsöffnung 8 auf, welche das Einsetzen des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 erlaubt, so dass dieser in der in der Zeichnung vertikalen Richtung durch die Ventilplatte 6 hindurchtritt. Die Befestigungsöffnung 8 ist eine Öffnung mit einem rechteckigen Querschnitt und umfasst vordere und hintere Lochflächen 8a, 8b, die parallel zueinander sind, und eine vordere Lochfläche, das heißt eine Lochfläche 8a, welche in der der Dichtfläche 6a entgegengesetzten Richtung weist, ist eine flache Verbindungsfläche 8a, die an der flachen Verbindungsfläche 10a des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 zur Anlage kommt.
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Im Gegensatz dazu ist der Ventilplattenbefestigungsabschnitt 10 an dem vorderen Ende der Ventilstange 9 ein Abschnitt, der durch Abschneiden des vorderen Endabschnitts der säulenförmigen Ventilstange 9 entlang zweier flacher Flächen 10a, 10b parallel zu der vorderen Wand 1a des Ventilkastens 1 und auch parallel zueinander, wie in 1 und 3 gezeigt ist, abgeflacht ist. Eine flache Oberfläche, der beiden flachen Verbindungsflächen 10a, 10c, die der Vorderseite zugewandt ist, das heißt die flache Verbindungsfläche 10a, die der Seite der Verbindungsöffnung 2 zugewandt ist, ist als die flache Verbindungsfläche 10a ausgebildet, die fest an der flachen Verbindungsfläche 8a der Befestigungsöffnung 8 der Ventilplatte 6 anliegt.
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Wenn der Ventilplattenbefestigungsabschnitt 10 in die Befestigungsöffnung 8 der Ventilplatte 6 eingesetzt ist, steht die vordere Endfläche 9a des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 nicht aus der Befestigungsöffnung 8 hervor, sondern kommt zu einer Position, die gegenüber der vorderen Endfläche 6c der Ventilplatte 6 etwas nach innen in die Befestigungsöffnung 8 zurückgesetzt ist.
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Dann ist an einer Position der Ventilstange 9 an der Basisseite des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 ein zurückgesetzt geformter Verbindungsschulterabschnitt 10b mit einer schrägen Fläche 11 ausgebildet. Durch Aufsetzen des basisseitigen Endabschnitts 6b der Ventilplatte 6 auf den Verbindungsschulterabschnitt 10b und durch Herstellen eines Presskontaktes einer schrägen Anlagefläche 6e des basisseitigen Endabschnitts 6b mit der schrägen Fläche 11 durch Abwärtspressen der Ventilplatte 6 wird die Ventilplatte 6 in einem Zustand mit der Ventiltange 9 gekoppelt, in welchem die flache Verbindungsfläche 8a der Ventilplatte 6 und die flache Verbindungsfläche 10a der Ventilstange 9 durch einen Keileffekt in Presskontakt miteinander gebracht werden.
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Die schräge Fläche 11 ist eine flache Fläche, die in der Richtung geneigt ist, in welcher sich die flache Verbindungsfläche 10a allmählich der Basisendseite der Ventilstange 9 annähert, und ist allgemein als eine einzelne schräge flache Fläche ausgestaltet, welche die flache Verbindungsfläche 10a in einem spitzen Winkel (vorzugsweise 45°) schneidet. Die schräge Fläche 11 ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann auch mit einer Form und einem Winkel ausgestaltet sein, bei dem eine Kraftkomponente einer Presskraft, die generiert wird, wenn der basisseitige Endabschnitt 6b der Ventilplatte 6 gegen den Verbinderschulterabschnitt 10b der Ventilstange 9 gepresst wird, dazu führt, dass die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 in Presskontakt miteinander gebracht werden.
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Außerdem ist eine Kupplungsplatte 14 vorgesehen, um die Ventilplatte 6 und die Ventilstange 9 aneinander zu befestigen. Die Kupplungsplatte 14 hat in der Draufsicht eine konvexe Form mit einem ersten Plattenabschnitt 14a zur integralen Befestigung an der vorderen Endfläche 6c der Ventilplatte 6 und einem zweiten Plattenabschnitt 14b zur integralen Befestigung an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9, wie es in 2 gezeigt ist, und dazu ausgestaltet, um die Ventilplatte 6 und die Ventilstange 9 durch Befestigen des ersten Plattenabschnitts 14a beziehungsweise zweiten Plattenabschnitt 14b an der vorderen Endfläche 6c der Ventilplatte 6 und der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 mit den Schrauben 16, 15 zu koppeln. Die Kupplungsplatte 14 ist vorzugsweise aus einem Metall geformt und ist elastisch. Durch Anbringen der oben beschriebenen Kupplungsplatte 14 wird die Ventilplatte 6 nach unten (zu dem Basisende der Ventilstange) gepresst, und der basisseitige Endabschnitt 6b wird in den Verbindungsschulterabschnitt 10b der Ventilstange 9 gedrückt. Gleichzeitig wird die Ventilplatte 6 durch den Presskontaktmechanismus, der an der Kupplungsplatte 14 vorgesehen ist, zu der flachen Verbindungsfläche 10a des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 gepresst, so dass die Ventilplatte 6 und die Ventilstange 9 in einem Zustand gekoppelt werden, in welchem die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a in Presskontakt miteinander stehen.
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Als der oben beschriebene Presskontaktmechanismus in dem oben beschriebenen Beispiel 1 ist ein schräger Abschnitt 14c an einer unteren Fläche eines vorderen Endabschnitts des zweiten Plattenabschnitts 14b der Kupplungsplatte 14 ausgebildet, und ein schräger Abschnitt 10b, der einem schrägen Abschnitt 14c zugewandt ist, ist an einem oberen Endabschnitt einer flachen Fläche 10c ausgebildet, welche in der Richtung entgegen der flachen Verbindungsfläche 10a der Ventilstange 9 gewandt ist. Die schrägen Abschnitte 14c, 14d sind vorzugsweise parallel zu der Anlagefläche 6e und der schrägen Fläche 11 vorgesehen. Wenn bei dieser Konfiguration die Kupplungsplatte 14 mit Schrauben 16, 15 an der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 befestigt ist, werden der schräge Abschnitt 14c der Kupplungsplatte 14 und der schräge Abschnitt 10d der Ventilstange 9 in Presskontakt miteinander gebracht. Eine Kraftkomponente in der Richtung, welche die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 in Presskontakt miteinander bringt, wird generiert, wodurch die Ventilplatte 6 und die Ventilstange 9 auch an der vorderen Endseite der flachen Verbindungsflächen 8a, 10a in Presskontakt miteinander gebracht werden.
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Die Gestaltung der Kupplungsplatte 19 ist nicht auf die in 1 gezeigte beschränkt. Beispielsweise kann auch eine Gestaltung einer Modifikation, wie sie in 4 gezeigt ist, eingesetzt werden. Die Modifikation in dieser Zeichnung unterscheidet sich von Beispiel 1 dahingehend, dass ein gebogener Abschnitt 14d, der für den Eingriff in einer zurückgesetzten Nut 6d an der vorderen Endfläche 6c der Ventilplatte 6 ausgestaltet ist, an einem Endabschnitt der Kupplungsplatte 14 an der Seite der Dichtfläche 6a der Ventilplatte 6 vorgesehen ist. Der gebogene Abschnitt 14d ist an einem mittleren Abschnitt des ersten Plattenabschnitts 14a bis auf Abschnitte an beiden Enden des ersten Plattenabschnitts 14a, an welchen zwei Schrauben 16 angebracht sind, ausgebildet.
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Bei der Kupplungsplatte 14 gemäß Beispiel 1 und der Modifikation hat die Einsetzöffnung 14e, die an dem zweiten Plattenabschnitt 14b der Kupplungsplatte 14 angeordnet ist, vorzugsweise eine Größentoleranz, welche die Relativverschiebung zwischen der Kupplungsplatte 14 und der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 durch ein Verfahren absorbieren kann, bei welchem die Öffnung mit einem Durchmesser ausgebildet wird, der ausreichend größer ist als der Durchmesser der oben beschriebenen Schraube 15, durch ein Verfahren, bei welchem die Öffnung als ein Langloch ausgebildet wird, oder dergleichen, da eine Relativverschiebung zwischen der Kupplungsplatte 14 an der vorderen Endfläche 9a generiert wird, wenn die Kupplungsplatte 14 an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 mit der in die Einsetzöffnung 14e eingesetzten Schraube 15 befestigt wird.
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Weitere Gestaltungen und die Wirkungsweise der Modifikation unterscheiden sich nicht von dem Fall gemäß 1, auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
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Wenn bei dem Absperrventil mit der oben beschriebenen Gestaltung die Ventilplatte 6 zum Austausch des Dichtelementes 7 aus dem Ventilkasten 1 entnommen wird, wird das Deckelelement 5 des Ventilkastens 1 demontiert und der zweite Plattenabschnitt 14b der Kupplungsplatte 14 wird von der Ventilstange 9 demontiert, indem lediglich die Schraube 15, welche den zweiten Plattenabschnitt 14b der Kupplungsplatte 14 an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 befestigt, gelöst wird, so dass die Ventilplatte 6 von dem Ventilplattenbefestigungsabschnitt 10 an der vorderen Endseite der Ventilstange 9 zusammen mit der Kupplungsplatte 14 demontiert und durch die Öffnung 4 des Ventilkastens 1 entnommen werden kann.
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Wenn die Ventilplatte 6 an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 angebracht ist, wie es in 3 gezeigt ist, ist außerdem die Ventilplatte 6 so in dem Ventilkasten 1 aufgenommen, dass der Ventilplattenbefestigungsabschnitt 10 der Ventilstange 9 in die Befestigungsöffnung 8 der Ventilplatte 6 eingesetzt ist, wobei die Ventilplatte 6 in der Richtung orientiert ist, in welcher die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 einander in einem Zustand zugewandt sind, in welchem die Kupplungsplatte 14 mittels der Schraube 16 an der vorderen Endfläche 6c befestigt ist. Dann wird, wie in 1 gezeigt ist, der basisseitige Endabschnitt 6b der Ventilplatte 6 in den Verbinderschulterabschnitt 10b an der vorderen Endseite des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 der Ventilstange 9 eingesetzt, und die Anlagefläche 6e an dem Basisende der Ventilplatte 6 wird in Anlage mit der schrägen Fläche 11 des Verbinderschulterabschnitts 10b in einen Zustand gebracht, in welchem die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 zusammengesetzt sind. In diesem Zustand wird die mittels der Schraube 16 an der Ventilplatte 6 befestigte Kupplungsplatte 14 auch an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 mit der Schraube 15 befestigt. Dementsprechend wird die Ventilplatte 6 nach unten gepresst und daher wird die Anlagefläche 6e in Presskontakt mit der schrägen Fläche 11 gebracht. Gleichzeitig wird die Ventilplatte 6 durch den Presskontaktmechanismus mit dem schrägen Abschnitt 14c der Kupplungsplatte 14 und dem schrägen Abschnitt 10d der Ventilstange 9 zu der Seite der flachen Verbindungsfläche 10a des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 gepresst, so dass die Ventilplatte 6 fest in einem Zustand an der Ventilstange 9 befestigt wird, in welchem die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 fest in Presskontakt miteinander stehen.
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Als oben beschriebener Presskontaktmechanismus kann auch eine andere Konfiguration als die oben beschriebene gemäß Beispiel 1 eingesetzt werden. 5 und 6 zeigen einen Hauptabschnitt des Absperrventils gemäß Beispiel 2, bei welchem eine andere Konfiguration mit Presskontaktmechanismus gewählt ist. Dieses Absperrventil umfasst eine Kupplungsplatte 24, wie es in 6 gezeigt ist, die an der vorderen Endfläche 6c der Ventilplatte 6 mit den Schrauben 26 fixiert ist. Die Kupplungsplatte 24 umfasst einen ersten Plattenabschnitt 27a zur Befestigung an der Ventilplatte 6, der in der Draufsicht eine konkave Form aufweist, und einen zweiten Plattenabschnitt 24b zur Befestigung an der Ventilstange 9, so dass er von einem Teil des ersten Plattenabschnitts 24a in der Richtung der Dichtfläche 6a der Ventilplatte 6 entlang der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 in dem konkaven Abschnitt vorsteht. Die Kupplungsplatte 24 ist integral mit einer Metallplatte ausgebildet, die insgesamt elastische Eigenschaften aufweist.
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Der zweite Plattenabschnitt 24b ist in Form einer Blattfeder ausgebildet, indem ein elastischer gebogener Abschnitt 24d, der nach oben vorsteht und an einem mittleren Abschnitt elastisch expandierbar ist, vorgesehen ist, und umfasst einen vorderen Eingriffsabschnitt 24c, der dazu ausgestaltet ist, mit seinem vorderen Endabschnitt in eine zurückgesetzte Nut 9b der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 einzugreifen, so dass der elastische gebogene Abschnitt 24d zu einer flachen Form oder einer beinahe flachen Form erweitert wird, wenn der zweite Plattenabschnitt 24b mit einer Schraube 25, die durch die Einsetzöffnung 24e eingesetzt wird, an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 befestigt wird. Der Presskontaktmechanismus wird durch den zweiten Plattenabschnitt 24b gebildet. Die Einsetzöffnung 24a hat eine Größentoleranz, welche die Relativverschiebung zwischen den zweiten Plattenabschnitt 24b und der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 absorbieren kann, wenn der zweite Plattenabschnitt 24b mit der Schraube 25 an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 befestigt wird.
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Die Kupplungsplatte 24 ist in einer solchen Weise ausgestaltet, dass der elastische gebogene Abschnitt 24d sich linear erweitert, wenn der zweite Plattenabschnitt 24b mit einer Schraube 25 an einer Position des elastischen gebogenen Abschnitts 24d an der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 befestigt wird, und bringt eine Kraft in der Richtung auf, um die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 durch ihre expandierende Kraft zusammenzubringen, so dass die flachen Verbindungsflächen 8a, 10a der Ventilplatte 6 und der Ventilstange 9 durch Verschrauben des zweiten Plattenabschnitts 24b der Kupplungsplatte 29 mit der vorderen Endfläche 9a der Ventilstange 9 in Presskontakt miteinander gebracht werden. Dadurch können die Ventilstange 9 und die Ventilplatte 6 eine feste Befestigung zwischen den flachen Verbindungsflächen 8a, 10a an der Basisendseite und der vorderen Endseite des Ventilplattenbefestigungsabschnitts 10 der Ventilstange 9 bei einer einfachen Befestigungsstruktur erreichen. Die übrigen Gestaltungen und Wirkungsweisen beim Beispiel 2 unterscheiden sich nicht von dem Beispiel 1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002-195424 [0002]
- JP 2005-291221 [0002]
- JP 2002-195424 A [0003, 0005, 0005, 0005]
- JP 2005-291221 A [0003, 0007]
