專利名稱：真空閘門的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種布置在真空室上的真空閘門以及一種用于將基質引入真空室中的方法，其中所述真空室具有基本上垂直布置的并且可在一個平面中用一扇閘門封閉的門洞。
背景技術：
在自動化的真空處理設備上，使用真空閘門或者說真空閥將有待加工的基質從一種環(huán)境引入到另一種環(huán)境中，其中這樣的系統(tǒng)通常以氣動方式或電氣方式驅動。許多這樣的系統(tǒng)使用了構造為滑門的閘門，所述滑門沿著布置在門洞周圍的真空密封件被推動，并且而后被壓緊以進行密封。如果滑門打開，那就可以將基質或者也將完整的裝有基質比如半導體晶片的盒子放置到真空室中。將基質穿過閘門門洞引入真空室中經常用手進行，其中一個人比如將其手臂一直伸過閘門裝置的打開平面。隨后必要的閘門的關閉過程對人的操作來說具有一種巨大的傷害危險。之所以如此，尤其因為相關操作人員必須多次在短時間里用手伸過有關的門洞。關閉系統(tǒng)的故障或者操作人員的誤操作都會引起相應的危險情況，并且可能造成嚴重的傷害。根據(jù)現(xiàn)有技術，借助于電子系統(tǒng)對這樣的閘門裝置進行監(jiān)控和控制。在這種情況下，常用的解決辦法是，對在閘門范圍內障礙物或阻擋物的存在性進行探測，并且此后停止閘門的運動。這樣的系統(tǒng)通常成本很高并且昂貴，并且通常不具有所期望的很高的安全度，因為電子系統(tǒng)本身也容易出現(xiàn)故障。在不同的重要的工業(yè)國中指出了該安全問題，并且建議通過比復雜的電子監(jiān)控系統(tǒng)更為可靠的解決方案來相應地將安全風險降低到最低限度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是消除前述現(xiàn)有技術的缺點。該任務尤其是，用一扇基本上垂直布置的滑門來實現(xiàn)一種可經濟地實現(xiàn)的真空閘門，該滑門在操作人員無意之中卡在門洞中時為其提供很高程度的保護和安全。
按本發(fā)明，該任務通過按照權利要求1和8所述特征的裝置和方法得到解決。從屬權利確定了其它優(yōu)選的實施方式。
按本發(fā)明，該任務通過以下方法得到解決，即設置布置在真空室上的真空閘門，該真空室具有基本上垂直布置的并且可在一個平面中用一扇閘門封閉的門洞。在這種情況下，所述閘門是板狀滑門，為打開和關閉所述門洞以可以平行于門洞平面并與該門洞保持一些間距地移動的方式布置所述閘門。所述閘門與一根傳動桿和一個處于閘門的與門洞對置的一側上的驅動機構進行有效連接，所述閘門支承在滑動方向上并且以一個預先規(guī)定的間距支承在門洞對面。所述傳動桿通過一個可以改變門的移動方向或者說使門的移動方向轉向的控制機構、比如一根短杠桿與所述閘門相連接，從而在由一個處于門洞范圍內的障礙物和/或邊界阻止關閉過程時橫向沿垂直于門洞的平面的方向將所述閘門壓緊在一個包圍著門洞的密封件上。該傳動桿如此與所述閘門和/或所述傳動桿側的具有彈簧元件的控制機構相連接，從而該彈簧剛好平衡或者說承載所述閘門的重量。所述閘門以這種方式彈性可移動地布置在所述傳動桿上，并且可以在垂直方向上相對于傳動桿移動由該彈簧元件確定的彈簧行程。
所述閘門由此通過一根具有一種直線運動方式的傳動桿、比如在通過氣動式或液壓式往復運動活塞或者通過電動的直線驅動機構進行驅動的情況下推到所述門洞上面。一旦所述板狀的例如通常由金屬制成的閘門到達其最終位置中并且蓋住門洞，那么閘門的移動就受到一個終端止擋的阻礙。這種阻礙觸發(fā)了另一種在垂直方向上朝著門洞的橫向移動，這種移動通過所述控制機構、比如通過一種杠桿機構產生。在這種情況下，所述閘門被壓緊在環(huán)繞著該門洞的密封件上，并且由此使真空室相對于另一側的環(huán)境密封。如果在所述閘門關閉時在該門洞中出現(xiàn)一個障礙物，比如一件物體或者尤其是一個人體部位如一只手，那么所述閘門就會彈性碰到這件物體或者說碰到這個障礙物，并且按本發(fā)明在達到一個最大允許的100N的關閉力時因所述結構而停止。這一點通過以下方法來實現(xiàn)，即如此確定具有控制機構和彈簧裝置的驅動機構的尺寸，使得所述閘門被壓緊在所述密封件上，并且通過該密封件與閘門表面的摩擦使所述閘門制動并且/或者使其立即停下來。一旦一個障礙物阻止所述閘門的滑動移動，那在此僅僅進行朝著密封件方向進行橫向運動，并且將閘門壓緊在該密封件上。如此構造整套機構，使得所述彈簧元件基本上可以承受所述閘門的重量并且最多承受一定的摩擦力并且還額外地留下最多100N的關閉力。
在這種情況下如此構造該彈簧元件，使得在整個轉向過程中，也就是說在橫向擠壓運動的整個移動路徑內都存在一種彈簧作用。由此保持這種彈簧作用，直到所述閘門壓緊在所述密封件上、停下來并被鎖止。
由此確保，在由一個人體部位如一只手阻礙關閉過程時，只有允許的預先規(guī)定的彈力作用于這種障礙物上，并且可靠地避免對身體部位的傷害。
如此設計該驅動機構，使得其最大可以產生此前提及的力，并且在達到這些力的總和時自動鎖止。由此確保，在由于不當心被卡在門洞中時比如給一個人體部位如一只手或一只胳膊施加最大100N的負荷。由此以很高的可靠性排除傷害的可能性。為了進一步將這些力和傷害風險降低到最低限度，可以使用額外的電子裝置，如用于對閘門位置進行持久探測的傳感器或者用于測量力的傳感器，所述傳感器與閘門驅動機構相應的移動控制系統(tǒng)相耦合。
用于使閘門移動方向從垂直方向轉向到比如水平的或者說橫向的方向的控制機構比如可以通過轉向傳動機構、杠桿機構或者通過斜面裝置實現(xiàn)。在這種情況下，所述杠桿機構以及尤其斜面裝置是優(yōu)選的結構方案，因為它們可以特別可靠和經濟地得到實現(xiàn)。


下面示例性地并且借助于示意的附圖對本發(fā)明進行詳細解釋。其中圖1a是具有閘門的真空室，其中閘門打開著，并且具有構造為杠桿機構的控制機構；圖1b是一個真空室，具有在終端止擋處蓋住門洞的閘門；圖1c是一個真空室，具有蓋住門洞并且壓緊在密封件上的閘門，由此對閘門進行密封封閉；圖2a是按照圖1a處于打開狀態(tài)中的裝置，其中一個障礙物如一只手處于門洞中；圖2b是在閘門關閉時并且在起動碰到由人手引起的障礙物時的閘門裝置；
圖2c是具有起動碰到障礙物的閘門的閘門裝置，其中閘門通過杠桿機構自動壓緊在密封件上而停止；圖3a是按照圖1a處于打開位置中的閘門的另一種構造方案，其中控制機構是斜面機構；圖3b是按照圖3a具有處于終端止擋中的閘門的裝置；圖3c是按照3a和3b具有處于終端止擋中并且壓緊在門洞上并由此處于關閉狀態(tài)中的閘門的裝置。
具體實施例方式
在這些附圖中，以示意方式并且以剖面圖示出了按本發(fā)明的閘門裝置的優(yōu)選構造方案。圖1a示出了一個具有處于打開狀態(tài)中的閘門1的閘室5。該閘室5具有一個門洞10，該門洞10有一個密封件4布置在閘室5的外表面上，用于能夠在關閉狀態(tài)下使該閘室的外部區(qū)域相對于內部區(qū)域密封。不僅真空室而且所屬的閘門在真空應用時通常由象鋁或不銹鋼一樣的金屬制成。所述閘門1由一塊板制成，該板以可以平行于所述門洞10的平面移動的方式支承，并且在每個位置中都可以垂直于該門洞10沿橫向移向所述密封件，并且由此可以壓緊在該密封件上。閘門1相對于閘室壁體或者說所述門洞10的表面的間距通常為幾毫米，從而該閘門在平行移動時不會碰到該閘室壁體或者說該密封件4。這個按本發(fā)明的裝置涉及基本上垂直移動的閘門1。
從下面驅動閘門以進行移動，由此這種驅動克服所述閘門1的重量。該閘門1通過一根傳動桿2與一個驅動機構、比如氣動式、液動式或電氣式直線驅動機構相耦合。該傳動桿2支承在一個導向機構14中，從而該傳動桿可以與所述門洞10以指定的、優(yōu)選保持相同的間距沿縱向方向移動以關閉所述閘門，優(yōu)選可以平行于該門洞10的表面沿傳動桿的縱向移動以關閉和打開閘門1。當然該傳動桿2也可以構造為不是桿狀的機械連接部件。
在這種情況下，所述閘門1處于門洞和傳動桿2的平面之間。該傳動桿2在閘門1的背向門洞的一側上通過一個由一根短杠桿3構成的控制機構通過一個旋轉點9或者一個旋轉軸9可移動地與該閘門1相連接。在該旋轉點9下方，一個彈簧元件8布置在閘門1上，并且預張緊地與所述杠桿3的驅動側相連接，或者優(yōu)選預張緊在傳動桿2的范圍內，從而該彈簧元件8至少承載所述閘門1的重量，并且該閘門相對于杠桿3和傳動桿2保持在該杠桿裝置的上部位置中。由此實現(xiàn)這一點，即該閘門1相對于門洞保持些許的比如幾毫米的間距，從而該閘門1在正常運行中在所述門洞10上面移動時不會碰到該門洞10或者說密封件4。在閘門1垂直移動時，它就在最終位置-這里是關閉位置-中移到在圖1b中示出的邊界6處?，F(xiàn)在所述關閉驅動機構嘗試用一個稍微超過門重及摩擦力的力繼續(xù)使閘門頂向該邊界6。在這種情況下，如此移動由所述彈簧元件8預張緊的杠桿3，使得閘門1垂直于門洞橫向移動，并且由此朝門洞10和密封件4壓緊，如圖1c所示。如果該閘門1碰到一個障礙物7或者所述邊界6，那么在該閘門1壓緊在所述密封件4上時通過所述控制機構產生橫向導向力，該導向力由所述傳動桿2的導向機構14承受。
如果就象圖2a所示一個障礙物7尤其一只手7放入所述閘室的關閉門洞中，那么在閘門1無意關閉時就會出現(xiàn)危險情況，比如尤其對操作者的傷害。在這樣一種情況下，所述閘門1在按照圖2b關閉時開始移向所述障礙物7，也就是說移向這只手，并且朝其擠壓。
按本發(fā)明，如此對所述具有彈簧元件8的杠桿機構3和驅動機構一同進行設計，使得其不會對障礙物或者說手7施加超過100N的力。也就是說如此設計該彈簧元件8，使得其在所述杠桿3在可能存在障礙物7的情況下采取動作之前僅僅可以承載閘門1的重量以及可能存在的附加的摩擦力。就象圖2c所示一樣，由于障礙物所述閘門1沿著橫向擠壓在閘室壁體的密封件上，由此在密封件和閘門1之間出現(xiàn)的摩擦力起到附加的制動和停止作用。
在該實施例中，示出了一個作為受到拉力負載的彈簧元件的彈簧元件8。該裝置也可以用一個受到壓力加載的彈簧元件8來實現(xiàn)。在這種情況下，只需將傳動桿2和閘門1之間的緊固裝置進行相應重新定位，從而也彈性承載該閘門的重量。該彈簧元件8可以用不同的方式方法實現(xiàn)，比如作為螺旋彈簧、盤形彈簧、板式彈簧、氣動彈簧或者也可以作為橡膠彈性元件。
圖3示意示出另一種特別優(yōu)選的實施方式。如在圖3a中所示一樣，用于使移動方向轉向的控制機構在此包括一個垂直布置在閘門背面上的第一斜面13’以及一個布置在傳動桿上的第二斜面13”連同布置在這兩個斜面之間的滾動件11，該滾動件11構成一種軸承，并且如果所述彈性支承的閘門1因障礙物7或者所述邊界6而相對于所述傳動桿2移動，則該滾動件11就在所述斜面13之間滾動。在這種移動過程中，就象圖3b和3c所示一樣，力通過所述斜面13橫向轉向，并且該閘門1就象此前早已說明的一樣被壓緊在所述門洞10上。該裝置也可以僅僅用一個斜面13’或13”所驅動，如果該滾動件通過一根軸作為滾動件11固定在一個斜面的其中一個對置面上。同樣在使用這種通過斜面實現(xiàn)的轉向機構時，也可以在本發(fā)明的框架內采用不同的其它的機械結構方案。
總之，必須通過對彈簧元件裝置8連同密封件的摩擦和驅動機構進行相應的尺度確定來確保作用于所述障礙物7上的擠壓力不超過100N。由此在確定驅動功率的大小時，同樣應該注意，在確定驅動力的尺度時這樣的驅動力也在驅動側不會超過所述相應的力，并且該驅動機構而后停止不動或者空轉。通過使用附加的對閘門位置和力的作用進行測量并且相應地通過驅動機構進行控制的電子裝置可以實現(xiàn)進一步的改進和完善。
權利要求
1.真空閘門，其布置在真空室(5)上，該真空室(5)具有基本上垂直布置的并且在一個平面中可用閘門(1)封閉的門洞(10)，具有以下特征a)所述閘門(1)是板狀滑門，該閘門為打開和關閉門洞(10)按可以平行于所述門洞(10)的平面并且與該門洞(10)保持間距地移動的方式布置；b)所述閘門(1)在其與門洞(1)對置的一側上借助于傳動桿(2)與該閘門(1)進行有效連接，并且相對于該門洞(10)以預先規(guī)定的間距支承在移動方向上，其中所述傳動桿(2)與驅動機構相連接；c)所述閘門(1)通過控制機構(3、13’、13”、11)與所述傳動桿(2)相連接，從而在由一個處于該門洞(10)的范圍內的障礙物(7)和/或邊界(6)阻止關閉過程時，橫向將所述閘門(1)沿垂直于該門洞(10)的平面的方向壓緊在包圍著所述門洞(10)的密封件(4)上；d)所述閘門(1)與所述傳動桿(2)和/或傳動桿側的具有彈簧元件(8)的控制機構(3、13’、13”、11)相連接，使得該傳動桿(2)剛好平衡所述閘門(1)的重量。
2.按權利要求1所述的真空閘門，其特征在于，所述密封件(4)在與所述閘門(1)的表面接觸時具有一種摩擦力，從而形成用于使閘門移動制動和/或停止的阻尼元件，并且在這種情況下因對該密封件(4)的擠壓基本上還僅僅進行橫向移動。
3.按權利要求1或2所述的真空閘門，其特征在于，所述驅動機構和彈簧元件(8)承受一個力，該力至少承載閘門重量，并且其余的驅動力在所述閘門(1)的關閉過程中不超過100N。
4.按權利要求3所述的真空閘門，其特征在于，所述閘門裝置具有附加的用于對所述閘門(1)進行位置探測和/或移動控制的電子裝置。
5.按前述權利要求1到5中任一項所述的真空閘門，其特征在于，所述控制機構(3、13’、13”、11)具有杠桿(3)，該杠桿(3)可運動地將所述閘門(1)和傳動桿(2)相連接。
6.按前述權利要求1到4中任一項所述的真空閘門，其特征在于，所述控制機構(3、13’、13”、11)包括至少一個斜面(13)，并且該斜面(13)布置在所述閘門(1)或傳動桿(2)上，并且將滾動件(11)滾動布置在所述斜面(13)上，從而在所述閘門(1)相對于傳動桿(2)進行彈性移動時將所述閘門(1)橫向壓緊在所述門洞(10)上。
7.按前述權利要求1到6中任一項所述的真空閘門，其特征在于，所述閘門裝置是用于人員保護的安全裝置。
8.用于將基質引入真空室(5)中的方法，其中所述真空室具有基本上垂直布置的并且可在一個平面中用閘門(1)封閉的門洞(10)，該方法具有以下特征a)所述閘門(1)是板狀滑門，該閘門為打開和關閉門洞(10)按可以平行于所述門洞(10)的平面并且與該門洞(10)保持間距地移動的方式布置；b)所述閘門(1)在其與門洞(1)對置的一側上借助于傳動桿(2)與該閘門(1)進行有效連接，并且相對于該門洞(10)以預先規(guī)定的間距支承在移動方向上，其中所述傳動桿(2)與驅動機構相連接；c)所述閘門(1)通過短杠桿(3)與所述傳動桿(2)相連接，從而在由一個處于該門洞(10)的范圍內的障礙物(7)和/或邊界(6)阻止關閉過程時，橫向將所述閘門(1)沿垂直于該門洞(10)的平面的方向壓緊在包圍著所述門洞(10)的密封件(4)上；d)所述閘門(1)與所述傳動桿(2)和/或傳動桿側的具有彈簧元件(8)的杠桿(3)相連接，使得該傳動桿(2)在關閉時剛好平衡所述閘門(1)的重量。
9.按權利要求8所述的方法，其特征在于，所述密封件(4)在與所述閘門(1)的表面接觸時具有一種摩擦力，從而形成用于使閘門移動制動和/或停止的阻尼元件，并且在這種情況下因對該密封件(4)的擠壓基本上還僅僅進行一種橫向移動。
10.按權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述驅動機構和彈簧元件(8)承受一個力，該力至少承載閘門重量，并且其余的驅動力在所述閘門(1)的關閉過程中不超過100N。
11.按權利要求10所述的方法，其特征在于，用附加的電子裝置對所述閘門(1)的位置進行探測，并且/或者用所述閘門(1)的移動控制系統(tǒng)對移動過程進行控制，用于控制力的作用。
12.按前述權利要求8到11中任一項所述的方法，其特征在于，所述控制機構(3、13’、13”、11)具有杠桿(3)，該杠桿(3)可移動地將所述閘門(1)和傳動桿(2)相連接。
13.按前述權利要求8到12中任一項所述的方法，其特征在于，所述控制機構(3、13’、13”、11)用至少一個斜面(13)進行驅動，并且該斜面(13)布置在所述閘門(1)或傳動桿(2)上，并且將滾動件(11)滾動布置在所述斜面(13)上，從而在所述閘門(1)相對于傳動桿(2)進行彈性移動時將所述閘門(1)橫向壓緊在所述門洞(10)上。
14.按前述權利要求8到13中任一項所述的方法，其特征在于，所述閘門裝置用作用于人員保護的安全裝置。
全文摘要
一種具有垂直布置的可封閉的門洞(10)的真空閘門，包括以下特征a)為打開和關閉門洞，按平行于所述門洞(10)的平面并且與該門洞(10)保持些許間距的方式布置滑門(1)；b)所述閘門(1)在其背面上與傳動桿(2)進行有效連接，并且相對于所述門洞以一個預先規(guī)定的間距進行支承；c)所述閘門(1)通過控制機構與所述傳動桿(2)相連接，從而在由一個處于所述門洞(10)的范圍內的障礙物(7)阻止關閉過程時，橫向將所述閘門(1)壓緊在包圍著所述門洞(10)的密封件(4)上；d)所述閘門(1)與所述傳動桿(2)和/或所述傳動桿側的具有彈簧元件(8)的控制機構相連接，使得該傳動桿(2)剛好平衡所述閘門(1)的重量。由此保證，在關閉過程中無意地卡在門洞中時不會引起傷害。
文檔編號F16J13/24GK101014406SQ200580027302
公開日2007年8月8日 申請日期2005年7月19日 優(yōu)先權日2004年8月13日
發(fā)明者B·肖爾特范馬斯特, S·耶格 申請人:Oc歐瑞康巴爾斯公司