具有搅拌摩擦焊连接的用于真空密封的闭合元件制造技术

本发明专利技术涉及一种具有搅拌摩擦焊连接的用于真空密封的闭合元件，其具有：阀盘(31)，其借助与设置成用于处理体积的真空阀(1)的真空阀开口的相互作用来实现气密性闭合处理体积，其中，阀盘(31)包括闭合侧(4、34)以及大致平行于其相对安置的后侧(3、33)，以及第一密封面(35)，其配属至闭合侧(4、34)并且尤其在形式和尺寸方面对应于真空阀开口的第二密封面，尤其具有固化密封材料(36)，其中，第二密封面围绕真空阀开口延伸；以及横梁(40)，其尤其具有接收机构(21)，接收机构(21)用于横向于横梁的延伸方向的驱动部件，其中，横梁(40)在阀盘(31)的后侧(3、33)在至少一个连接点处连接至阀盘(31)。在至少一个连接点处，横梁(40)与所述阀盘(31)的连接包括搅拌摩擦焊连接。

【技术实现步骤摘要】
具有搅拌摩擦焊连接的用于真空密封的闭合元件
本专利技术涉及用于真空阀的闭合元件以及具有阀盘和紧固至阀盘的横梁的这种阀，以及涉及用于生产阀盘和横梁之间的连接的方法，以及涉及借助所述方法生产的产品。
技术介绍
一般来讲，用于流动路径的基本气密性闭合的真空阀的不同实施例公知于现有技术，该流动路径运行穿过形成在阀壳体中的开口。尤其在发生于受保护的可能不存在污染微粒的环境的IC以及半导体制造领域中使用真空栅阀。例如，在用于半导体晶片或者液晶基板的生产线中，高度敏感的半导体元件或者液晶元件顺序运行穿过若干处理室，在若干处理室的每个中，置于处理室内部的半导体元件借助处理设备被处理。在处理期间处理室内部的处理以及在从处理室传输至处理室期间，高度敏感的半导体元件必须始终置于受保护的环境中，尤其真空中。例如，处理室借助连接通路连接在一起，能够借助真空栅阀打开处理室以将部件从一个处理室传递至下一个处理室，随后以气密性方式关闭所述处理室，以便实施相应的生产步骤。由于本申请描述的领域，这种阀还称为真空传递阀，因为它们的矩形开口截面，这种阀还称为矩形栅阀。除了别的之外，当使用传递阀生产高度敏感的半导体元件时，会生成粒子，这尤其是阀致动的结果以及阀闭合构件上的机械负荷的结果引起的，并且阀室中的自由粒子的数量必须尽可能保持较低。粒子生成主要是摩擦的结果，例如通过金属与金属接触而产生，以及作为磨耗的结果。取决于相应的驱动技术，尤其栅阀之间具有差别，还称为阀滑块或者矩形滑块以及摆阀，现有技术中在大多数情形下关闭以及打开通过两步骤实现。在第一步骤，阀闭合构件(尤其闭合盘)在栅阀的情形下诸如公开于US6,416,037(Geiser)或者US6,056，266(Blecha)，尤其具有L类型，以线性方式滑动过大致平行于阀座的开口，或者在摆阀的情形下诸如公开于US6,089,537(Olmsted)，其绕枢转轴线枢转越过开口，在该连接中，闭合盘和阀壳体的阀座之间没有发生任何接触。在第二步骤，闭合盘通过其闭合侧被按压至阀壳体的阀座上，使得开口以气密性方式被关闭。密封能够借助密封件或者借助阀座上的密封圈实现，例如，该密封件布置在闭合盘的闭合侧以及被按压至在开口周围运行的阀座上，闭合盘的闭合侧被按压得靠着阀座。密封件(尤其密封圈)能够保持在凹槽中和/或能够被粘结。不同的密封设备公开于现有技术中，例如公开于US6,629,682B2(Duelli)。例如，在真空阀的情形下用于密封圈以及密封件的合适材料是氟化橡胶，也称为FKM，尤其含氟弹性体，其公知为商标名以及全氟橡胶，简称FFKM。描述的两级移动的优势是，闭合构件初始横向滑动越过开口，而密封件和阀座之间没有任何接触，随后闭合构件大致垂直地被按压至阀座上，伴随着以精确的方式控制流动的可能性，该优势最重要的是，密封件几乎仅垂直地被按压，而在密封件上没有任何横向或者纵向负荷。为了该目的，能够使用一个单个驱动器或者多个驱动器(例如两个线性驱动器，或者一个线性驱动器以及一个膨胀驱动器)，单个驱动器能够使闭合构件L形移动。此外，栅阀是公知的，其中，关闭以及密封操作特定地借助一个单个线性移动实现，但是密封几何形状使得密封件上的剪切负荷完全被避免。这种阀例如是由瑞士哈格的VATVakuumventileAG生产的传递阀，其公知为产品名称“MONOVAT系列02和03”开发为矩形插入阀。例如，在US4,809,950(Geiser)和US4,881,717(Geiser)中描述了这种阀的设计和操作方法。这两个专利中描述的阀在其壳体中具有密封面，当沿阀通口的轴线的方向查看时，密封面具有这样的部分，所述部分一个位于另一个后面并且借助连续延伸曲率并入扁平密封面部分，扁平密封面部分向外延伸至侧面，但是，所述单个部分密封面的假想母线包括若干部分，所述若干部分定位成平行于阀通口的轴线。JP6241344(BuriiidaFuuberuto)示出了用于这种借助线性移动来闭合的传递阀的合适驱动器。该专利中描述的驱动器具有离心安装的杆，用于推动杆的线性位移，闭合构件安装在推动杆上。在具有上文名称的阀类型的流行实施例中，闭合构件和阀驱动器借助至少一个调节臂，尤其推动杆或者阀杆连接。在该连接中，刚性调节臂借助其一个端部刚性连接至闭合构件，以及借助其另一端部刚性连接至阀驱动器。在大多数阀的情形下，闭合盘借助螺栓连接而连接到至少一个推动杆。CH699258B1描述了具有闭合盘和至少一个推动杆的真空阀，至少一个杆接收机构形成在闭合盘中，闭合盘借助推动杆的接合在杆接收机构中的连接部可移除地安装在至少一个推动杆上。杆接收机构实现为盲孔，推动杆通过其连接部插入盲孔。闭合盘包括夹紧元件，夹紧元件可调节地突出至盲孔以及实现为使得闭合盘和连接部之间存在夹紧连接，作为调节夹紧元件的结果，该夹紧连接是可释放的。用于粒子密封的密封圈布置于盲孔和推动杆之间，使得防止因夹紧连接生成的粒子逃离盲孔，其结果是，由材料摩擦引起的不想要的粒子的数量在阀室中保持较低，并且能够具有在至少一个推动杆上以快速、方便的方式组装和拆除闭合盘的能力。DE102008061315B4描述了阀盘借助横梁悬挂在阀杆上。横梁相对于阀杆横向延伸。横梁尤其借助螺栓在中央连接点连接至阀杆，并且尤其借助螺栓连接在位于中央连接点的两侧的至少两个侧向连接点连接至阀盘。中央部包括中央连接点以及横梁的连接在所述中央连接点两侧的部分，在中央部，横梁位于距阀盘一定距离处。借助所述简单实现的悬挂，作为扭转横梁的结果，阀盘能够相对于阀杆绕与阀杆呈直角的枢转轴线进行特定枢转，例如在1°范围内。因此，能够实现非常简单的实现。横梁能够优选实质上实现为一件式，尤其完全由金属实现。US6471181B2描述了一种类似悬架。与阀杆连接的横梁包括第一板，第一板包括用于接收阀杆的端部的锥形开口，阀杆螺连至第一板。第二板安装在与第一板对置的弹性轴承块的两侧，螺接至阀盘，弹性轴承块在中央连接点的两侧安装至阀杆。借助所述弹性轴承块，能够绕与阀杆呈直角的轴线倾斜，使得能够实现抵靠阀座更均匀的按压阀盘的密封件。US2008/0066811A1描述了一种真空阀，其中阀盘连接至第一和第二横梁。横梁借助连接构件连接至阀盘。所述连接构件包括连接臂，连接臂在横梁的纵向方向上在两侧从连接点延伸至横梁，并且在端部连接至共用连接部，共用连接部在横梁的纵向方向上延伸并且在横梁的纵向方向上在若干点处间隔螺接在阀盘上。因此将在横梁的纵向方向上实现更均匀的力传递。对所述实施例来说共同之处是，相应的阀盘借助若干螺栓连接而连接至对应的横梁，若干螺栓连接还尤其存在于真空区域的内部。真空区域内部的螺栓连接具有所谓的虚拟内真空渗漏的风险，因为当阀内部被排空时，螺栓连接的螺纹的特定部分以或多或少气密性方式关闭而隔绝剩余环境，因此在抽空之后剩余在螺纹的该部分中的气体会缓慢逃离并且污染阀内部。基于该原因，通向螺纹部分的连接通道和连接狭槽创建于现有技术中，其结果是，螺纹被通风。结果，在抽空期间没有气体能够保留在螺纹中。换句话说，以能察觉的方式在真空阀的情形下进行测量以避免内部气体区域，内部气体区域可能置于真空阀的真空区域的内部并且被真空区域所围绕，所述内部气体区域尤其借助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空阀(1)的闭合元件(30、50、60、70)，该闭合元件具有：阀盘(2、31、51、61、71、81)，该阀盘借助与设置用于处理体积的所述真空阀(1)的真空阀开口的相互作用来实现所述处理体积的气密性闭合，其中，所述阀盘(2、31、51、61、71、81)包括：闭合侧(4、34)以及大致平行于所述闭合侧相对安置的后侧(3、33)，以及第一密封面(35)，该第一密封面配属至所述闭合侧(4、34)并且尤其在形式和尺寸方面对应于所述真空阀开口的第二密封面，所述第一密封面尤其具有固化的密封材料(36)，其中，所述第二密封面围绕所述真空阀开口延伸，以及横梁(20、40、52、62、72、82)，该横梁尤其具有接收机构(21)，所述接收机构(21)用于横向于所述横梁的延伸方向的驱动部件，其中，所述横梁(20、40、52、62、72、82)在所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的所述后侧(3、33)在至少一个连接点(23、32、53、73)处连接至所述阀盘(2、31、51、61、71、81)，其特征在于，在所述至少一个连接点(23、32、53、73)处，所述横梁(20、40、52、62、72、82)与所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的连接包括搅拌摩擦焊连接(55)。...

【技术特征摘要】
2015.10.02 EP 15188085.31.一种用于真空阀(1)的闭合元件(30、50、60、70)，该闭合元件具有：阀盘(2、31、51、61、71、81)，该阀盘借助与设置用于处理体积的所述真空阀(1)的真空阀开口的相互作用来实现所述处理体积的气密性闭合，其中，所述阀盘(2、31、51、61、71、81)包括：闭合侧(4、34)以及大致平行于所述闭合侧相对安置的后侧(3、33)，以及第一密封面(35)，该第一密封面配属至所述闭合侧(4、34)并且尤其在形式和尺寸方面对应于所述真空阀开口的第二密封面，所述第一密封面尤其具有固化的密封材料(36)，其中，所述第二密封面围绕所述真空阀开口延伸，以及横梁(20、40、52、62、72、82)，该横梁尤其具有接收机构(21)，所述接收机构(21)用于横向于所述横梁的延伸方向的驱动部件，其中，所述横梁(20、40、52、62、72、82)在所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的所述后侧(3、33)在至少一个连接点(23、32、53、73)处连接至所述阀盘(2、31、51、61、71、81)，其特征在于，在所述至少一个连接点(23、32、53、73)处，所述横梁(20、40、52、62、72、82)与所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的连接包括搅拌摩擦焊连接(55)。2.根据权利要求1所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，所述横梁(20、40、52、62、72、82)在两个连接点(23、32、53、73)处连接至所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的后侧，其中，所述两个连接点均借助搅拌摩擦焊连接(55)实现。3.根据权利要求2所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，所述接收机构(21)居中地布置或者形成在所述横梁(20、40、52、62)上，所述两个连接点(23、32、53)相对于所述接收机构(21)水平地布置在两侧。4.根据权利要求1至3中任一项所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，在所述至少一个连接点(23、32、53、73)处，所述横梁(20、40、52、62、72、82)包括凹进，所述凹进大致平行于一轴线延伸，该轴线正交于由所述后侧(3、33)或者所述闭合侧(4、43)的形式和/或表面所限定的平面。5.根据权利要求1至3中任一项所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，在所述闭合侧(4、34)上，所述阀盘(2、31、51、61、71、81)包括配属至所述至少一个连接点(23、32、53、73)的凹进，其中，所述凹进大致平行于一轴线延伸，该轴线正交于由所述后侧(3、33)或者所述闭合侧(4、43)的形式和/或表面所限定的平面。6.根据权利要求4或5所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，所述凹进沿所述轴线的方向延伸限定的深度，其中，所述深度在所述连接点(23、32、53、73)处大于所述横梁(20、40、52、62、72、82)或者所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的材料厚度。7.根据权利要求4至6中任一项所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，所述横梁(20、40、52、62、72、82)的所述凹进以这种方式形成，使得所述凹进延伸穿过所述横梁(20、40、52、62、72、82)并且突出至所述阀盘(2、31、51、61、71、81)中。8.根据权利要求4至6中任一项所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的所述凹进以这种方式形成，使得所述凹进延伸穿过所述阀盘(2、31、51、61、71、81)并且突出至所述横梁(20、40、52、62、72、82)中。9.根据权利要求1至8中任一项所述的闭合元件(30、50、60、70)，其特征在于，通过间歇塑化所述横梁(20、40、52、62、72、82)和所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的材料所创建的材料锁合存在于所述连接点(23、32、53、73)处的过渡区域中，其中，通过沿着所述轴线延伸通过所述横梁(20、40、52、62、72、82)与所述阀盘(2、31、51、61、71、81)的接触点的部分，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·布莱哈，R·戈弗雷，M·霍斯费尔德，
申请(专利权)人：VAT控股公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH