TWI732460B - 閘閥 - Google Patents

Abstract

本發明提供閘閥，在兩面密封式的閘閥中，降低動作時的振動而利用閥板實現閉閥時穩定的密封性。本發明的閘閥由配置在閥箱內的閥板開閉設置在閥箱的兩側面的開口部，並且具備：在閥箱內能夠升降和傾倒地被支承的閥桿；使閥桿進行預定行程升降和傾倒的驅動機構；由設置在驅動機構的行程中途的彈簧復位式的止動銷構成，通過供給壓縮空氣或停止供給而進退來限制或解除閥桿的上升的止動機構；降低在因驅動機構使閥桿動作時產生的振動的振動降低部，作為振動降低部，設置緩解止動銷的銷桿與承重輥碰撞時的衝擊的切口。

Description

閘閥

本發明涉及一種設置在兩個腔室之間的兩面密封式的閘閥。

以往，作為這種閥體，已知有下述專利文獻1所記載的閘閥。該閘閥是由閥台、閥桿、第一移動裝置、以及連結裝置構成，並閥桿將連結裝置的行程終點作為支點傾動且將閥台按壓在閥座上的閥體。在連結裝置的行程中途設置有停止連結裝置的行程動作的止動件、以及使止動件移動而進行停止行程動作的第二移動裝置。另外，止動件構成為在閥台移動到不與閥座相對的位置時通過第二移動裝置移動而停止連結裝置的行程動作，在該狀態下，第一移動裝置使閥台傾動，沿與閥座相同的方向按壓閥台。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-303372號公報

若使用專利文獻1所記載的以往的閘閥，則通過作為第二移動裝置的活塞缸體裝置而使止動件突出移動，停止連結裝置的行程動作。此時，由於止動件碰到樞軸(支點)而停止連結裝置的移動，所以有因碰撞時的衝擊而產生振動這樣的問題。然而，在以往的閘閥中，沒有任何針對該振動的對策。

因此，本發明是為瞭解決這樣的問題而做出的，其目的在於，在兩面密封式的閘閥中，降低在動作時產生的振動，從而利用閥板實現閉閥時的穩定的密封性。

為了達到上述目的，本發明的特徵在於，所述閘閥利用配置在閥箱內的閥板來開閉設置在所述閥箱的兩側面的開口部，所述閘閥具備：閥桿，其與所述閥板結合，並且以能夠升降和能夠傾倒的方式在所述閥箱內被支承；驅動機構，其設置在所述閥箱外，使所述閥桿進行預定行程升降和傾倒；止動機構，其包括設置在所述驅動機構的行程中途的彈簧復位式的止動銷，通過供給壓縮空氣使所述止動銷的銷桿抵抗彈簧的彈力而沿著與所述閥桿的行程方向正交的水平方向前進，使與所述閥桿結合的凸輪板或安裝於凸輪板的承重輥碰到所述銷桿而限制所述閥桿的上升，另一方面通過停止供給壓縮空氣使所述銷桿利用所述彈簧的反作用力沿所述水平方向後退，使所述凸輪板或所述承重輥不碰到所述銷桿而解除所述閥桿的上升限制；以及振動降低部，其降低在因所述驅動機構而使所述閥桿動作時產生的振動，作為所述振動降低部，可以在所述止動銷的銷桿實施緩解所述銷桿與所述凸輪板或所述承重輥碰撞時的衝擊的切口加工或鍃孔加工。

另外，在本發明中，作為所述振動降低部，可以設置在開閥時將所述閥板開始從所述閥箱的閥座面離開的速度設定為低速的延遲電路。

另外，在本發明中，所述閘閥可以以使固定於所述閥板的O型環平行地壓抵到閥座的方式使所述閥板的閥板面傾斜。

根據本發明的閘閥，有如下效果：通過採用了利用供給壓縮空氣或停止供給而進退從而限制或解除閥桿的上升的止動機構，從而無需通過壓力調整來控制閥桿在預定位置的停止，而且，通過具備降低在閥桿動作時產生的振動的振動降低部，從而能夠抑制動作時的振動而利用閥板穩定閉閥時的密封性，並且能夠抑制灰塵產生。

1:閘閥

2:閥箱

3:閥板

4:閥桿

5:驅動機構

6:止動機構

7:開口部(第一開口部)

8:開口部(第二開口部)

9:室內空間

10:第一閥板

11:第二閥板

12:O型環

13:O型環

14:螺栓

15:維護凸緣

16:護罩凸緣

17:桿引導件

18:波紋管

19:支點輥

20:輥引導件

21:方向切換輥

22:凸輪

23:凸輪槽

24:凸輪板

26:線圈彈簧

27:氣缸

28:活塞桿

29:承重輥

30:止動銷

31:主體

32:桿罩

33:密閉空間

34:襯墊

35:彈簧

36:銷桿

37:空氣導管

38:電磁閥

39:壓縮空氣供給口

40:切口

41:鍃孔

圖1是本發明的閘閥的整體圖，圖1的(A)是主視圖，圖1的(B)是主要部分的左視圖，圖1的(C)是右視下的局部截面圖，圖1的(D)是仰視圖。

圖2是示出本發明的閘閥全開時「打開」的狀態的圖，圖2的(A)是主視下的截面圖，圖2的(B)是右側視的截面圖。

圖3是示出在本發明的閘閥的第一閥板關閉第一開口部時「關閉1」的狀態的圖，圖3的(A)是主視下的截面圖，圖3的(B)是右視下的截面圖，圖3的(C)是止動銷部分的放大截面圖，圖3的(D)是從箭頭D方向觀察的將銷桿進行切口加工後的端面圖，圖3的(E)是將銷桿鍃孔加工後的端面圖。

圖4是從本發明的閘閥的「打開」到「關閉1」的動作說明圖，圖4的(A)示出「打開」時的狀態，圖4的(B)示出動作開始時的狀態，圖4的(C)示出「關閉1」停止時的狀態。

圖5是示出在本發明的閘閥的第二閥板關閉第二開口部時「關閉2」的狀態的圖，圖5的(A)是主視下的截面圖，圖5的(B)是右視下的截面圖，圖5的(C)是止動銷部分的放大截面圖。

圖6是從本發明的閘閥的「打開」到「關閉2」的動作說明圖，圖6的(A)示出「打開」時的狀態，圖6的(B)示出動作開始時的狀態，圖6的(C)示出通過「關閉1」位置時的狀態，圖6的(D)示出「關閉2」停止時的狀態。

圖7是本發明的閘閥的右側視的主要部分截面圖、主視下的主要部分截面圖、右視下的主要部分俯視圖，圖7的(A)示出密封動作前的狀態，圖7的(B)示出密封動作時的狀態，圖7的(C)示出維護動作時的狀態。

圖8是示出本發明的閘閥的延遲電路所進行的動作的時序圖。

圖9是對本發明的閘閥的延遲電路與常規電路的動作振動進行比較的圖表。

以下，參照附圖，對用於實施本發明的方式進行詳細說明。

如圖1所示，本實施方式的閘閥1是在製造平板顯示屏和/或半導體基板的裝置中，用於隔離真空與真空或者隔離真空與大氣的閘閥，在製造顯示屏和/或基板的基礎上被用於隔離各種工序。該閘閥1是所謂的閥箱型的兩面密封式閘閥，所述閘閥1構成為具備：扁平方形的閥箱2；閥板3，其收容在閥箱2的內部；閥桿4，其與閥板3結合；驅動機構5，其使閥桿4進行預定行程升 降以及傾倒動作；止動機構6，其限制或解除閥桿4的上升；以及振動降低裝置，其降低因驅動機構5而在閥桿4動作時產生的振動。

在閥箱2的左右兩側的壁面，為了使基板通過而設置有細長形狀的開口部(第一開口部7與第二開口部8)。在第一開口部7的外壁面連接有處理室(省略圖示)，在第二開口部8的外壁面連接有搬送室(省略圖示)。而且，從搬送室經過閥箱2搬送到處理室的基板保持在通過關閉閘閥1而密封的環境中，在處理室的室內進行用於各種制膜的熱處理、氣體處理、等離子體處理等處理。

如圖2所示，在閥箱2的室內空間9相對地設置有一對選擇性地開閉開口部7、開口部8的閥板3(第一閥板10與第二閥板11)。第一閥板10與第二閥板11在其外側面嵌入固定有分別比第一開口部7和第一開口部8大一圈尺寸的O型環12、O型環13來作為彈性密封部件。

第一閥板10與第二閥板11如圖1的(C)所示地通過被螺栓14固定而能夠分開地結合為一體，作為整體而成形為從閥板面下部向閥板面上部逐漸地變成前端細的錐形。由此，通過閥板11的閥板面傾斜，在閉閥時使O型環12、O型環13平行地(以均等的力)壓抵到閥座。另外，在第二閥板11的中央通過螺栓14而能夠拆卸地安裝有閥桿4，並且從閥桿4能夠整體地拆下閥板3，或能夠僅拆下閥板3的單板(例如第一閥板10)。拆下的閥板3(第一閥板10、第二閥板11)通過拆下封閉閥箱2的頂面的維護凸緣15而開蓋，從而能夠將拆下的閥板3向外部取出，進行表面的清潔、O型環12、O型環13的更換等維護工作。

閥桿4貫通封閉閥箱2的底面的護罩凸緣16的中央，並且向閥箱2的外部延伸設置。在閥桿4的中間位置設置有支承閥桿4並且引導其移動的桿引導件17。另外，在桿引導件17與護罩凸緣16之間以覆蓋閥桿4的周圍 的方式安裝有焊接波紋管和/或成型波紋管等伸縮自如的金屬制的波紋管18，使閥桿4與外部之間完全地隔斷。

在桿引導件17的上方設置有支點輥19，所述支點輥19能夠旋轉地被支承在輥引導件20，該輥引導件20支撐閥箱2。另外，在閥桿4的下端部設置有方向切換輥21。如圖2的(B)所示，方向切換輥21與設置在凸輪22的凸輪槽23卡合而能夠滑動地被支承，在凸輪22的下端部一體地結合有支承凸輪22的凸輪板24，所述凸輪槽23彎曲成截面“〈”的形狀。另外，在凸輪板24與桿引導件17之間安裝有線圈彈簧26，在凸輪板24的下端中央部連結有升降用的氣缸27的活塞桿28作為驅動機構5。應予說明，在凸輪板24的左右兩端部之上安裝有作為力點的承重輥29，所述承重輥29能夠沿著輥引導件20升降地被支承。

所述閘閥1構成為：通過在利用由以上的結構構成的驅動機構5來驅動氣缸27時，經由與凸輪板24結合的凸輪22而使閥桿4進行預定行程升降動作，從而安裝在閥桿4的閥板3移動到閥箱2內的預定高度而停止。另外，在方向切換輥21位於凸輪槽23的上端位置(中心)時閥桿4在閥箱2的中心竪立，在所述方向切換輥21位於凸輪槽23的中間位置(左側)時支點輥19繞軸旋轉而使閥桿4向右側進行傾倒動作，在所述方向切換輥21位於凸輪槽23的下端位置(右側)時支點輥19繞軸旋轉而使閥桿4向左側進行傾倒動作。由此，所述閘閥1構成為：在所述方向切換輥21在凸輪槽23的上端位置時，如圖2所示，安裝在閥桿4的閥板3(第一閥板10、第二閥板11)將開口部7、開口部8兩者都打開，在所述方向切換輥21在凸輪槽23的中間位置時，如圖3所示，第一 閥板10關閉第一開口部7，在所述方向切換輥21在凸輪槽23的下端位置時，如圖5所示，第二閥板11關閉第二開口部8。

如圖3所示，止動機構6設置在氣缸27的行程中途，並且具有通過供給壓縮空氣或停止供給壓縮空氣而進退從而限制或解除閥桿4的上升的功能。在本實施方式中，作為該止動機構6而在驅動機構5的左右兩側設置有彈簧復位式的止動銷30。如圖3的(C)放大所示，止動銷30是在主體31安裝桿罩32而成的密閉空間33的內部被襯墊34密封且收容被彈簧35施力的銷桿36的構造。止動銷30的主體31經由空氣導管37(參照圖1)而與電磁閥38連接。

在與止動銷30對置的凸輪板24的端面，與銷桿36的位置對應地設置有承重輥29。另外，在銷桿36的前端部，實施緩解所述前端部與承重輥29之間的碰撞時的衝擊的切口加工作為振動降低部，從而在銷桿36的前端部設置有如圖3的(D)那樣的沿水平方向切出了切口的切口40。切口40的深度只要至少在承重輥29與銷桿36的碰撞幅度以上即可。應予說明，作為振動降低部的例子，可以實施鍃孔加工來代替切口加工，也能夠在銷桿36的中心設置如圖3的(E)所述的圓形的鍃孔41。

通過由以上的結構構成的止動機構6，若從電磁閥38經由空氣導管37將壓縮空氣從壓縮空氣供給口39供給到主體31內，則如圖3的(C)那樣，銷桿36抵抗彈簧35的彈力而被按出前進而使銷桿36的前端部處於從桿罩32的端面突出的狀態。因此，凸輪板24的承重輥29碰到銷桿36的前端部而受阻，限制了與凸輪板24結合的閥桿4的上升。此時，由於通過銷桿36的切口40來吸收碰撞時的衝擊，所以能夠降低振動。

對此，若停止來自電磁閥38的壓縮空氣的供給，則如圖5的(C)所示，銷桿36被彈簧35的反作用力彈回而後退，銷桿36的前端部處於縮進桿罩32的端面的狀態。因此，凸輪板24的承重輥29不碰到銷桿36的前端部而解除限制，從而與凸輪板24結合的閥桿4上升到氣缸27的行程終端。

以上是本實施方式的閘閥1的構造，接下來對其動作進行說明。

圖2是示出閘閥1的全開時「打開」的狀態的圖，圖3是示出閘閥1的第一閥板10關閉了第一開口部7時「關閉1」的狀態的圖，圖4是示出從「打開」到「關閉1」的動作的圖。

在閘閥1中，如圖4的(A)所示，在閥桿4下降，使方向切換輥21位於凸輪槽23的上端位置(中心)時，閥桿4在閥箱2的中心竪立，成為第一閥板10與第二閥板11分別從第一開口部7與第二開口部8離開的開閥狀態。在該狀態下，能夠使基板從第二開口部8(搬送室側)向第一開口部7(處理室側)通過。

在此，在處於關閉處理室側的「關閉1」的狀態下，利用電磁閥38供給壓縮空氣。由此，止動銷30的銷桿36沿水平方向前進，銷桿36的前端部處於從桿罩32的端面突出的狀態。另外，在圖7的(A)中，通過驅動氣缸27，使凸輪板24整體從下方被壓縮空氣的力頂起，在壓縮線圈彈簧26的同時，閥桿4經由與凸輪板24結合的凸輪22而進行預定行程上升。

然後，如圖7的(B)所示，若桿引導件17的支點輥19抵靠於輥引導件20的槽上端，則如圖4的(B)所示，閥板3(第一閥板10、第二閥板11)移動到與開口部7、開口部8相對應的高度位置。此時，氣缸27保持行程。

接下來，方向切換輥21開始沿著凸輪槽23移動，開始進行密封動作。此時，承重輥29碰到銷桿36，方向切換輥21移動到凸輪槽23的中間位 置(左側)，使閥桿4向右側進行傾倒動作。由此，如圖4的(C)所示，第一閥板10與第一開口部7接合而處於密封第一開口部7的「關閉1」的狀態，密封動作結束。

在再次打開閥體的情況下，閥桿4按照圖4的(C)→圖4的(B)→圖4的(A)的順序進行狀態變化。即，通常的閥開閉動作是從該圖4的(A)到該圖4的(C)的往返動作。

圖5是示出閘閥1的第二閥板11關閉了第二開口部8時的「關閉2」的狀態的圖，圖6是示出從「打開」到「關閉2」的動作的圖。

在閘閥1中，如圖6的(A)所示，在閥桿4下降，使方向切換輥21位於凸輪槽23的上端位置(中心)時閥桿4在閥箱2的中心竪立，成為第一閥板10與第二閥板11分別從第一開口部7與第二開口部8離開的開閥狀態。

在此，在處於關閉處理室側的「關閉2」的狀態下，停止來自電磁閥38的壓縮空氣的供給。由此，止動銷30的銷桿36沿水平方向後退，使銷桿36的前端部處於縮進桿罩32的端面的狀態。另外，通過氣缸27的驅動而使凸輪板24整體從下方被壓縮空氣的力頂起，在壓縮線圈彈簧26的同時，閥桿4經由與凸輪板24結合的凸輪22而進行預定行程上升，如圖6的(B)所示，閥板3(第一閥板10、第二閥板11)移動到與開口部7、開口部8相對應的高度位置。

此外，由於凸輪板24的承重輥29未碰到銷桿36的前端部而解除對閥桿4的限制，所以閥桿4進行上升動作直到氣缸27的行程終端。此時，方向切換輥21開始沿著凸輪槽23移動，開始進行維護動作。此時，如圖7的(C)所示，方向切換輥21移動到凸輪槽23的下端位置(右側)，使閥桿4向左側進 行傾倒動作。由此，如圖6的(D)所示，第二閥板11與第二開口部8接合而處於密封第二開口部8的「關閉2」的狀態，維護動作結束。

在該「關閉2」的狀態下，若拆下閥箱2的維護凸緣15而開蓋，並且擰松圖1的(C)所示的螺栓14而將第一閥板10從閥桿4拆下，則能夠將第一閥板10向閥箱2的外部取出。因此，通過在O型環12、O型環13中將要求耐性的側設為「關閉1」側，從而在「關閉2」的狀態下，能夠在保證腔室的氣密性的同時，進行第一閥板10的清潔、O型環12的更換等維護工作。

在再次打開閥體的情況下，閥桿4按照圖6的(D)→圖6的(C)→圖6的(B)→圖6的(A)的順序進行狀態變化。即，維護時的閥體開閉動作是從該圖6的(A)到圖6的(D)的往返動作。

此外，本實施方式的閘閥1設置有將在開閥時閥板3開始從閥箱2的閥座面離開的速度設定為低速的延遲電路作為振動降低部。圖8是示出基於該延遲電路的閥桿4的動作速度的圖。在從全閉狀態到開閥時，在剝離粘接於閥座面的閥板3時產生振動和/或噪音。因此，通過考慮該粘接的影響而調整噴嘴的開度，從而如圖8所示，以在打開動作時使閥板3開始移動的速度為低速，並從中途開始逐漸地切換為高速的方式設定動作速度。

圖9是針對常規電路與延遲電路，對動作時間與振幅量之間的關係(動作振動)進行比較而示出的圖。如圖9所示，在開閥時，由於在常規電路中閥板3受粘接的影響而急劇地動作，所以在打開動作中振幅量變大，成為隨著振動而產生灰塵的原因。對此，得知由於在延遲電路中使閥板3開始動作變慢而緩慢地動作，所以打開動作中的振幅量小，擺動大幅度地減少。因此，根據本實施 方式的閘閥1，利用延遲電路來降低閥桿4的振動，能夠抑制隨著振動的灰塵的產生。

如上所述，在本實施方式中構成為，在不使用三位停止氣缸作為使閥桿4在預定位置停止的裝置的情況下設置止動機構6，通過來自電磁閥38的壓縮空氣的供給或停止供給而使止動銷30的銷桿36前進或後退來限制或解除閥桿4的上升。止動銷30被設定為在通常時彈出，並在維護時縮進，通過利用銷桿36來停止作為力點的承重輥29而改變作為作用點的閥板3的力的方向，從而能夠利用由銷桿停止的位置來切換位於前後兩面的開口部7、開口部8的密封方向。因此，由於在使閥桿4在中間的密封位置停止時不需要通過壓力調整進行控制，所以能夠利用閥板3(第一閥板10、第二閥板11)穩定閉閥時的密封性。

1:閘閥

2:閥箱

3:閥板

4:閥桿

5:驅動機構

6:止動機構

7:開口部(第一開口部)

8:開口部(第二開口部)

9:室內空間

10:第一閥板

11:第二閥板

12:O型環

13:O型環

15:維護凸緣

16:護罩凸緣

17:桿引導件

18:波紋管

19:支點輥

20:輥引導件

21:方向切換輥

22:凸輪

23:凸輪槽

24:凸輪板

26:線圈彈簧

27:氣缸

28:活塞桿

29:承重輥

30:止動銷

31:主體

32:桿罩

33:密閉空間

34:襯墊

35:彈簧

36:銷桿

40:切口

41:鍃孔

Claims (3)

1. 一種閘閥，係利用配置在閥箱內的閥板來開閉設置在該閥箱的兩側面的開口部，該閘閥係包含：閥桿，係與該閥板結合，並且以升降和傾倒的方式在該閥箱被支承；驅動機構，係設置在該閥箱外，使該閥桿進行預定行程升降和傾倒；止動機構，係設置在該驅動機構的行程中途的彈簧復位式的止動銷，通過供給壓縮空氣而使該止動銷的銷桿抵抗彈簧的彈力沿著與該閥桿的行程方向正交的水平方向前進，使與該閥桿結合的凸輪板或安裝於凸輪板的承重輥碰到該銷桿而限制該閥桿的上升，另一方面通過停止供給壓縮空氣而使該銷桿利用該彈簧的反作用力沿該水平方向後退，使該凸輪板或該承重輥不碰到該銷桿而解除該閥桿的上升限制；以及振動降低部，其降低在因該驅動機構而使該閥桿動作時產生的振動，其中該振動降低部係在該止動銷的銷桿實施緩解該銷桿與該凸輪板或該承重輥碰撞時的衝擊的切口加工或鍃孔加工。
2. 如請求項1所述之閘閥，其中該振動降低部，係設置在開閥時將該閥板開始從該閥箱的閥座面離開的速度設定為低速的延遲電路。
3. 如請求項1所述之閘閥，其中該閘閥以使固定於該閥板的O型環平行地壓抵到閥座的方式使該閥板的閥板面傾斜。

Images