阅读说明：本技术 带有位置传感器的真空阀 (Vacuum valve with position sensor ) 是由 克里斯托夫·伯姆 艾德里安·埃申莫瑟 凯尔·阿克塞尔·埃尔福德 于 2018-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种真空阀(1),其具有阀封闭件(4)和驱动单元(7),该驱动单元与所述阀封闭件(4)耦接,该驱动单元具有至少一个移调部件(5)。所述真空阀(1)还具有位置传感器(10、10’)特别是位移或距离传感器,从而可参照所述真空阀(1)的零位置特别是打开位置(O)或关闭位置(G)测量所述阀封闭件(4)的和/或至少一个所述移调部件(5)的位置。(The invention relates to a vacuum valve (1) having a valve closure (4) and a drive unit (7) which is coupled to the valve closure (4) and which has at least one adjustment element (5). The vacuum valve (1) further comprises a position sensor (10, 10'), in particular a displacement or distance sensor, so that the position of the valve closure (4) and/or of at least one adjustment element (5) can be measured with reference to a zero position, in particular an open position (O) or a closed position (G), of the vacuum valve (1).)

带有位置传感器的真空阀

技术领域

本发明涉及一种带有至少一个位置传感器的真空阀和一种用于控制真空阀的带位置测量的方法。

背景技术

通常，在现有技术的不同实施方式中已知用于调控体积流量或质量流量和/或用于基本上气密地关闭流动路径的真空阀，该流动路径穿过形成在阀壳体中的开口，这些真空阀特别是应用于IC、半导体或基板制造领域中的真空腔系统，这种制造必须在受保护的气氛中尽可能不存在杂质颗粒地进行。这种真空腔系统尤其包括至少一个可抽空的真空腔以及至少一个用于将真空腔抽空的真空泵，该真空腔被设置用于容纳待处理或待生产的半导体器件或衬底并具有至少一个真空腔开口，通过该开口可将半导体器件或其他衬底引进和引出真空室。例如，在用于半导体晶片或液晶基板的制造设备中，高敏感度的半导体或液晶元件顺序地经过多个处理真空腔，在这些处理真空腔中，位于处理真空腔内的部分分别通过一个处理装置进行处理。无论在处理真空腔内部的加工过程期间，还是在从腔到腔的传送期间，高度敏感的半导体器件或衬底都必须始终处于受保护的气氛——尤其是在真空环境——中。

为此，一方面使用用于打开和关闭气体供应件或排出件的***阀，另一方面使用用于打开和关闭用来***和取出部件的真空腔的传送口的传送阀。

半导体部件通过的真空阀根据所描述的应用领域和与之相关的尺寸设计而被称为真空传送阀，根据其大体呈矩形的开口横截面也被称为矩形阀，根据其通常的工作方式也被称为滑阀、矩形滑阀或传送滑阀。

***阀尤其用于控制或调控在真空腔与真空泵或另一真空腔之间的气体流量。***阀例如位于处理真空腔或传送腔与真空泵、大气或另一处理真空腔之间的管道系统内部。这种阀(也称为泵阀)的开口横截面通常小于真空传送阀。由于***阀根据应用领域不仅用于完全打开和关闭开口，而且还用于通过在全开位置和气密关闭位置之间连续调节开孔横截面来控制或调控流量，因此它们也称为调控阀。摆动阀是一种可能的用于控制或调控气流的***阀。

对于例如由US 6,089,537(Olmsted)已知的典型的摆动阀，在第一步中，通常圆形的阀盘经由通常同样圆形的开口从打开开口的位置、即打开位置旋转地摆动至覆盖该开口的中间位置。在例如在US 6,416,037(Geiser)或US 6,056,266(Blecha)中所描述的滑阀的情况下，阀盘就像开口那样，大多矩形地构造，并且在该第一步中直线地从释放开口的位置移动至覆盖该开口的中间位置。在该中间位置，摆动阀或滑阀的阀盘与围绕开口的阀座间隔开地相对。在第二步骤中，减小阀盘和阀座之间的距离，使得阀盘和阀座均匀地彼此压紧，从而阀封闭件到达关闭位置，在该关闭位置中，开口基本上气密地关闭。该第二运动优选基本上在垂直于阀座的方向上进行。

移调运动的相应的终止位置、即打开位置和关闭位置(若存在由沿至少两个不同的移调方向的两个部分运动组成的移调运动，则还有中间位置)在此利用机械的限位开关来识别或保持。为了精确的封闭，这里不利地要遵守狭窄的公差极限。

密封可以例如要么通过设置在阀盘关闭侧的密封圈来进行，要么通过阀座上的密封圈进行，该密封圈被压在围绕开口的阀座上，阀盘的关闭侧压紧到该阀座上。由于分两步进行的关闭过程，阀盘和阀座之间的密封圈几乎不会承受剪切力，该剪切力会破坏密封圈，因为阀盘在第二步中的运动基本上直线地垂直于阀座进行。

从现有技术例如US 6,629,682B2(Duelli)中已知不同的密封装置。用于密封圈和真空阀中的密封件的合适材料例如是氟橡胶，也称为FKM，特别是以商品名“Viton”已知的氟弹性体，以及全氟橡胶，简称FFKM。

由现有技术已知不同的驱动系统，其用于实现阀盘的平行于开口的对于摆动阀而言旋转的运动和对于滑阀而言平移的运动，且用于实现垂直于开口的基本上平移的运动，例如由US 6,089,537(Olmsted)已知用于摆动阀，由US 6,416,037(Geiser)已知用于滑阀。

把阀盘压紧到阀座上，这必须适当地进行，从而既确保在整个压力范围内所需的气密性，又避免由于过大的压力负荷而损坏密封媒介，尤其是O型圈形式的密封圈。为了确保这一点，已知的阀规定了根据在两个阀盘侧之间产生的压力差来受控地调控阀盘的压紧压力。但是，特别是在压力波动大时，或者在从负压变为正压或相反的情况下，并不始终都保证沿密封圈的整个环周的均匀的力分布。通常力求使密封圈与由施加到阀上的压力产生的支撑力脱开。在US 6,629,682(Duelli)中，为此例如提出了一种具有密封介质的真空阀，其由密封圈和相邻的支撑圈组成，使得密封圈基本上没有支撑力。

为了必要时无论对于超压还是负压实现所要求的气密性，附加于或替代于第二移动步骤，一些已知的摆动阀或滑阀规定了阀环，该阀环可垂直于阀盘移动并围绕开口，该阀环为了气密地关闭阀而顶压到阀盘上。这种阀具有相对于阀盘可主动移动的阀环，这些阀例如由DE 1 264 191B1、DE 34 47 008C2、US 3,145,969(目的)和DE 77 31 993U已知。在US 5,577,707(Brida)中记载了一种摆动阀，该摆动阀具有带开口的阀壳体和可跨开口平行地摆动的阀盘，该阀盘用于控制流经开口的流量。围绕开口的阀环可通过多个弹簧和压缩空气缸垂直地在阀盘方向上主动移动。在US 2005/0067603A1(Lucas等人)中提出了这种摆动阀的一种可能的改进。

由于上述阀尤其用于在真空腔中制造高度敏感的半导体器件，因此即使对于这种处理腔也必须可靠地确保相应的密封效果。为此，尤其是重要的是密封材料的状态或在压紧时与密封材料处于接触的密封面的状态。在真空阀的工作寿命期间，密封材料或密封表面通常会发生磨损。

此外，例如由于磨损或老化现象，或由于外部干扰影响如机械冲击等，驱动系统或阀的机械运动部件容易发生故障，从而由此会导致密封效果受损、或真空阀的功能或可靠性通常会受损。到目前为止，在现有技术中还没有办法及时地或事先发现这种错误。

因此，为了将阀或密封件的质量恒定地维持在足够高的水平，通常以一定的时间间隔频繁地进行阀维护，其方式为，阀的零部件例如密封件、驱动元件或阀门作为整体予以更换或更新。这样的维护周期在此通常借助在一定时间段内预期的打开和关闭周期的次数算得。因此，维护大多小心地进行，以便事先在很大程度上避免出现不密封或其他故障。

这样的维护要求并非单独限于密封材料或阀盘，而是例如同样延及阀座，该阀座形成真空阀的与阀盘相对应的一部分。阀座上的密封面结构，例如嵌入阀座中的凹槽，也会受到机械应力的影响。因此，由阀的工作引起的凹槽结构变化也会引起密封件受损。为此通常也规定相应的维护间隔。

这种阀门维护的缺点是其防备性。与维护相关的零部件通常在其常规的或实际的使用寿命到期之前进行更新或替换，这意味着成本急剧增加。另外，每个这样的维护步骤通常需要一定的停机时间来进行生产过程，并且需要增加技术和财务投入。总而言之，这意味着停产的时间间隔比必要的时间短，而停产比根本上所需的更加频繁。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的真空阀，其允许优化的工作。

本发明的另一个目的是，提供一种改进的真空阀，该真空阀允许最佳的阀维护，从而允许改进、即缩短可能的过程停工时间。

本发明的另一个目的在于，提供一种改进的真空阀，它可以延长各个阀部件的寿命。

本发明的另一个目的是，提供一种改进的真空阀，该真空阀对各个部件或制造提出了不太严格的误差要求。

通过实现独立权利要求的特征部分的特征来实现这些目的。在从属权利要求中可以找到以替代方式或有利方式进一步改进本发明的特征。

本发明的基本构思是，为真空阀配备位置传感器，并在此设计该阀和位置传感器，使得由此可以实现优选持续地确定或监视阀的至少一个机械运动部件的位置。

因此，本发明的主题是一种真空阀，优选真空滑阀、摆动阀或单阀，其用于调控体积流量或质量流量，和/或用于气密地中断流动路径，其具有阀座，该阀座具有限定开口轴线的阀开口和围绕该阀开口的第一密封面。在此，阀座可以是真空阀的整体的或构造上的组成部分，特别地体现为阀壳体的一部分。替代地，阀座可以通过处理腔例如真空腔的开口而形成，与相对于阀座可运动的阀封闭件配合作用地形成本发明意义下的真空阀。

此外，真空阀包括用于控制体积流量或质量流量和/或用于中断流动路径的阀封闭件特别是阀盘，该阀封闭件带有与第一密封面相对应的第二密封面，该第二密封面的可变位置由阀封闭件的相应位置和方向确定。另外，真空阀具有与阀封闭件耦接的驱动单元，该驱动单元带有至少一个可运动的移调部件例如移调臂，其中，驱动单元被构造用于进行移调运动，从而阀封闭件可从打开位置移调至关闭位置，反之亦然，在打开位置阀封闭件和阀座彼此相对无接触地存在，在关闭位置，尤其是通过密封件，在第一密封面和第二密封面之间存在参照打开轴线轴向地密封的接触，并且由此气密地将阀开口封闭。

特别地，两个密封面中的一个或两个具有由密封材料制成的密封件。密封材料可以例如是基于聚合物的材料(例如弹性体，特别是含氟弹性体)，该材料硫化到密封面上，或者作为O形圈存在于阀封闭件或阀座上的凹槽中。因此，在本发明的范畴内，密封面优选地被认为是这样的面：由密封材料制成的密封件压紧地存在，以关闭阀开口(关闭位置)。

驱动单元例如构造为电动机(步进电机)或多个电动机的组合或气动驱动器。特别地，驱动单元在至少两个(基本上相互垂直的)方向上提供阀封闭件的运动。

根据本发明，真空阀具有至少一个位置传感器，其中，位置传感器被构造且布置在真空阀中，从而优选持续地可参照零位置特别是打开位置或关闭位置测量阀封闭件的和/或至少一个移调部件特别是移调臂的位置。

位置传感器优选是具有位置给定元件的位移传感器。替代地，传感器被设计为距离传感器。在多个传感器的情况下，也可以使用两种类型。优选地，位置传感器被设计为绝对的位置传感器，使得可以在不到达零位置的情况下，例如借助在标尺、实体或传感器刻度尺上的唯一的位置代码确定位置。

优选地，传感器构造且布置在真空阀中，从而可确定移调运动的至少一部分的时间曲线(Verlauf)。因此在一定的时间段内连续地确定多个位置，例如这样：以便可针对移调运动的至少这个时间段至少确定出或推导出移调运动或移调部件和/或阀封闭件的速度。此外，还可以根据位置测量确定加速度。

可选地，移调运动包括至少基本上线性的运动，并且位置传感器被构造和布置成检测线性运动的至少一部分或全部，其中，位置传感器优选是线性编码器。

替代地或附加地，移调运动包括至少基本上旋转的运动，并且位置传感器被构造和布置成检测旋转运动的至少一部分或全部，其中，位置传感器优选地是角度编码器。

可选地，位置传感器是感应的、光学的、磁性的、磁致伸缩的、电位测定的和/或电容性的位置传感器。作为其它可选方案，位置传感器布置在由真空阀限定的并且与外部环境分开的真空区域之外。在这种情况下因而有利的是，传感器总成(Sensoranordnung)可以例如被构造为，使得例如传感器本身不必进入真空区域中，因此可以保证相对较低的构造耗费。

在一些实施方式中，位置传感器被构造并布置在真空阀中，使得可借助于该一个位置传感器执行参照至少两个尤其是基本上相互垂直的移调方向进行位置测量，即一个唯一的位置传感器可以参照多个轴或方向确定位置。这例如如下进行：传感器的目标是由多个标尺要么顺序地接收，例如首先当沿着第一移调方向移调时接收、然后当沿着第二移调方向移调时接收，要么同时接收，例如通过构造为2D-位置传感器来接收。替代地，真空阀具有至少两个位置传感器，这些位置传感器被构造且布置在真空阀中，使得可借助于第一位置传感器参照第一移调方向来测量位置，并且可借助于第二位置传感器参照第二移调方向来测量位置，特别地，两个移调方向基本上相互垂直。

在一个实施方式中，真空阀具有监控与控制单元，用于以预定的控制值来控制驱动单元，以便使得阀封闭件在打开位置和关闭位置之间移调，其中，驱动单元、阀封闭件和传感器被构造并配合作用，使得基于传感器的测量信号来设置控制值，特别是使得测量信号连续地相应于预定的给定值。

在这种情况下，真空阀、传感器总成和监控与控制单元例如可选地被构造为，使得为了例如经由同监控与控制单元的常规的有线或无线连接来提供和传输测量信号而使位置传感器处于单侧的或双侧的通信中。

真空阀还可以例如具有被构造的、特别是由监控与控制单元或传感器总成提供的处理单元，使得可借助处理单元处理检测到的测量信号，并且可借助检测到的测量信号来生成状态信息。然后可以进一步处理并提供所检测到的测量信号，用于提供可评估的状态信息，例如用于由监控与控制单元进行阀门调控，或作为用户信息。

状态信息可以例如基于对检测到的位置测量信号的实际-给定-比较、例如基于驱动单元的参考位置(设置)的所检测到的和期望的位置来例如提供关于阀封闭件和/或移调部件的机械的和/或结构的完整性的信息。

此外，可以基于状态信息提供输出信号，该输出信号表明检测到的位置传感器测量信号与确定公差值的关系。因此特别地可以对由真空阀控制的过程进行评估，例如评估是否达到了所需的密封效果，或者可以识别到例如移调部件或密封面的可能的损坏。例如于是可以使用视觉或听觉信号来向用户指明：过程是否在要求的公差之内进行，或者预料到不期望地低于或超过这种公差(例如基于移调速度或最终位置)。

本发明还包括用于控制真空阀特别是真空滑阀、摆动阀或单阀的方法，其中，真空阀被构造用于调节体积流量或质量流量和/或用于气密地中断流动路径。在这种情况下，要被控制的真空阀：具有阀座，该阀座具有限定开口轴线的阀开口和围绕该阀开口的第一密封面，用于调节体积流量或质量流量和/或用于中断流动路径的阀封闭件特别是阀盘，阀封闭件带有与第一密封面对应的第二密封面，其可变的位置通过阀封闭件的相应位置和方向来确定；与阀封闭件耦联的带有至少一个可运动的移调部件的驱动单元，其中，该驱动单元被构造用于进行移调运动，从而阀封闭件可从打开位置移调至关闭位置，反之亦然，在打开位置阀封闭件和阀座彼此相对无接触地存在，在关闭位置，尤其是通过密封件在第一密封面和第二密封面之间存在参照打开轴线轴向地密封的接触，并且由此气密地将阀开口封闭。

根据本发明，在该方法的范畴内，特别是持续地测量阀封闭件和/或至少一个移调部件相对于零位置特别是打开位置或关闭位置的特别是绝对的位置。

在该方法的一种改进中，在该方法的范畴内，基于位置测量而确定出真空阀的特别是关于阀封闭件或移调部件的机械的和/或结构的完整性的状态信息，其中优选地，该状态信息借助于针对检测到的测量信号的实际-给定-比较来确定，和/或基于状态信息与预定的公差值的比较来提供关于由真空阀控制的过程的评估的输出信号。

可选地，在该方法的范畴内，基于位置测量，至少针对移调运动的一部分，确定阀封闭件和/或至少一个移调部件的速度，和/或确定从打开位置到关闭位置和/或反向的移调运动的持续时间。这种信息在此可以按图表的形式输出给用户用于评估，和/或自动地予以评估。

作为另一可选方案，在该方法的范畴内，基于位置测量探测阀封闭件和/或至少一个移调部件的终止位置特别是打开位置和/或关闭位置，和/或探测在移调运动范围中这些密封表面的可能的相互碰撞和/或这些密封面可能相互附着。

此外，本发明的主题是一种用于执行根据本发明的方法的计算机程序产品，其具有程序代码或者通过电磁波体现的计算机-数据-信号，该程序代码存储在机器可读的载体上、尤其是存储在根据本发明的真空阀的控制和处理单元上。

因此，本发明有利地提供了一种真空阀，该真空阀允许持续地或连续地测量阀封闭件和/或移调部件的位置，从而可以监控或检查并且必要时评估移调运动或移调流程。此外，位置测量允许对真空阀或其各个构件例如驱动单元、密封件或移调部件进行自动和持续的状态验证，其中，不仅可直接确定或导出有关运动构件的状态信息，还可以间接地得到关于固定部件的状态信息。在此可以尽早或重点发现表明将来的错误的故障或不正常情况，和/或可以根据查明的无故障来避免不必要的维护。在此可以有利地在正常的过程流程中进行检查，从而不必中断这些过程流程。

附图说明

本发明的真空阀将在下面借助附图中示意性地示出的实施例纯示范性地予以详述。相同的部件在附图中标有相同的附图标记。所述实施方式通常并非尺寸精准地示出，也不应理解为限制。

具体地：

图1a、b示出作为单阀的根据本发明的真空阀的可能的第一实施方式；

图2示出作为单阀的根据本发明的真空阀的可能的第二实施方式；

图3a-c示出作为传送阀的根据本发明的真空阀的可能的另一实施方式；

图4a、b所示为作为摆动阀的真空阀的根据本发明的另一实施方式的示意图；

图5a、b所示为作为传送阀的真空阀的根据本发明的另一实施方式的示意图；

图6a、b所示为作为传送阀的真空阀的根据本发明的另一实施方式的示意图。

具体实施方式

图1a、b示意性地示出根据本发明的真空阀1的第一实施方式。在该例子中，阀1被设计为所谓的单阀，并且在横截面中示出处于打开位置O(图1a)和关闭位置G(图1b)。

用于通过直线运动气密地封闭流动路径的阀1具有阀壳体24，该阀壳体带有用于流动路径的开口2，其中，所述开口2具有沿着流动路径的几何的打开轴线H。开口2使得在图中位于阀1或分隔壁(未示出)的左边的第一气体区域L与其右边的第二气体区域R连接。这种分隔壁例如由真空腔的腔壁构成。

封闭部件4可直线地沿着横向于打开轴线H延伸的、几何的移调轴线V在封闭部件平面22内在关闭方向上从使得开口2释放的、打开的位置O移动至直线地移动经过开口2的、封闭的位置G，且可相反地沿打开方向借助驱动单元7利用可动的调节部件5(在本例中为移调臂)移动。

例如，弯曲的第一密封面3沿着第一平面20a内的第一区段21a和第二平面20b内的第二区段21b环绕阀壳体24的开口2。第一平面20a和第二平面20b彼此间隔开，相互平行地并且平行于封闭部件平面22延伸。第一区段21a和相对的第二区段21b相互间横向于移调轴线V且在打开轴线H的方向上具有几何偏移。在两个相对的区段21a和21b之间，在沿着移调轴线V伸展的区域中布置了开口2。

封闭部件4具有与第一密封面3对应的第二密封面6，该第二密封面沿着与第一和第二区段21a、21b对应的区段延伸。

传送阀需要比较复杂地构造的驱动件，例如相比于借助两次运动可关闭的传送阀，单阀、即借助唯一的直线的运动可关闭的真空阀例如具有比较简单的关闭机构的优点。由于封闭部件还可以一体地构造，它会受到大的加速力，从而该阀也可以用于快速和紧急关闭。关闭和密封可以通过唯一的直线运动进行，从而可以实现非常快速地关闭和打开阀1。

特别地，单阀的优点例如在于，密封件3、6由于其走向而在关闭时在相对于密封件3、6的纵向延展段的横向上不遭受横向载荷。另一方面，密封件3、6由于其相对于打开轴线H的横向延展而不能吸收沿着打开轴线H出现到封闭部件4上的力，这些力特别是在压差较大时会作用到封闭部件4上，这需要耐用地构造封闭部件4、其驱动件及其支撑件。

根据本发明，图1a和1b中所示的真空阀1包括位移传感器10，该位移传感器在本例中具有给定位置的部件(目标)8和用于其探测的传感器面9(标尺)。位移传感器10例如被设计成(无接触的)感应性位移传感器比如带可移动的芯子的差动变压器、脉冲感应线性-位置传感器、PLCD位移传感器(永磁式非接触线性位移传感器)、光电位移传感器、电位测定位移传感器、磁致伸缩位移传感器、电容位移传感器或磁位移传感器。根据传感器10而定，标尺9有效并且给定位置的部件8无效，或者相反，也就是说，(电气的或电子的)测量信号或分析信号要么由标尺9、要么由部件8产生或提取。

在本例中，目标8固定在移调部件4上或中，从而目标利用该移调部件沿着移调轴线V运动。传感器面9沿移调方向V至少伸展经过整个移调路径，从而在移调部件4的整个可能的直线运动中可测量目标8的、进而可测量移调部件4的位置。在此，该位置相对于初始位置或零位置来求得，其优选要么是打开位置O、要么是关闭位置G。位移传感器10在此优选是绝对式编码器。替代地，采用增量式的位移传感器。

借助位置传感器10，因而可以有利地确定移调部件4的实际位置。位置测量在此可以局限于例如在探测终止位置意义上来确定一个或几个位置、优选终止位置(即打开位置O和/或关闭位置G)。但优选进行持续的或连续的位置确定，从而移调部件4的位置持续地已知，特别是其时间曲线已知。

通过根据本发明的传感器总成，因而可以例如在处理过程期间检查阀的关闭能力，相应地调节压紧压力，必要时预报密封失效。特别地，可以例如利用电的驱动单元7单独地调节压紧情况。利用气动的驱动件7，可以使用传感器总成至少检查阀是否关闭。

对运动时间曲线的了解可选地被利用来由此确定出封闭部件4的直线运动的速度。该速度可以有利地被考虑用于改善的终止位置确定，由此使得真空阀中的误差不那么紧要。由此也可以求得关闭或打开过程的精确持续时间，进而例如能实现优化或错误识别。通常，对例如通过外部的数据处理设备进行的时间-路程-曲线的分析允许推断出阀1的状态，位置传感器10或真空阀1与该数据处理设备连接。在运行周期的过程中的不规律性或变化因而可以得到识别，于是例如推断出运动的构件或密封面3、6的状态。如果两个密封面3、6在关闭位置G例如彼此贴靠，则这可借助运动变化曲线识别出来，因为移调部件4的位置由于保持力而保持恒定长达一定的时间，尽管该移调部件由驱动单元7通过移调部件5予以驱动，随后是快速的打开运动和短暂的反弹。

图2示出根据图1a、1b的实施方式的替代方案。在本例中，真空阀1具有构造成距离传感器的位置传感器10。距离传感器10例如是光电的距离传感器或超声传感器，并且借助发送器朝向移调部件4或竖直轴线V发射相应的测量信号13例如激光，从而信号13到达移调部件4(在本例中到达其背面)，从那里反射至少一部分，并且又被传感器10的探测器接收。通过确定信号传播时间(脉冲传播时间方法)和/或相差测量、相位或频率传播时间方法和/或按照斐索原理，在此确定出传感器10与移调部件4之间的距离，并由此确定出移调部件4的位置。作为其它的可选方案，通过三角测量进行位置确定。

为了改善距离或位置测量，真空阀1在本例中具有布置在移调部件上的反射器14，该反射器被构造用于使得测量信号13朝向传感器10反射，进而改善接收到的测量信号13的信号电平。

替代于所示的布置，传感器10布置在运动的部分即这里的封闭件4上，并且把测量射线13发送至阀1的静止位置(即与所示相反的布置)。

图3a-3c在不同的封闭位置示出根据本发明的真空阀1的另一实施方式，其在本例中构造为传送阀。

所示的传送阀是滑阀的一种特殊形式。真空阀具有矩形的、板状的封闭部件4(例如阀盘)，该封闭部件具有用于气密地封闭开口2的密封面6。开口2具有与封闭部件4相应的横截面，并且在壁12中成型。开口2被阀座包围，该阀座本身同样提供了与封闭部件4的密封面6对应的密封面3。封闭部件4的密封面6围绕封闭部件4，并且具有密封材料(密封件)。在关闭位置，密封面6、3相互压靠，并且在此将密封材料压紧。

开口2使得位于壁12左侧的第一气体区域L与壁12右侧的第二气体区域R连接。壁12例如由真空腔的腔壁形成。真空阀1于是通过腔壁12与封闭部件4的配合作用而形成。

封闭部件4布置于在此例如杆形的移调臂5上，并且沿着几何的移调轴线V伸展。移调臂5与驱动单元7机械地耦联，借助该驱动单元可使得封闭件4在壁12左侧的第一气体区域L中通过移调臂5的移调借助驱动单元7从打开位置O(图3a)经过中间位置Z(图3b)移调至关闭位置G(图3c)。

在打开位置O，封闭部件4位于开口2的投影区域之外，并且将该开口完全打开，如图3a中所示。

通过在轴向方向上平行于第一“竖直的”移调轴线V且平行于壁12对移调臂5的移调，封闭部件4可以借助驱动单元7从打开位置O移调至中间位置Z。

在该中间位置Z(图3b)中，封闭部件4的密封面6覆盖开口2，并且相对于阀座的包围开口2的密封面3处于间隔开的相对的位置。

通过在第二“水平的”移调轴线H(横向于第一移调轴线V)的方向上即例如垂直于壁12和阀座对移调臂5的移调，封闭部件4可以从中间位置Z移调至关闭位置G(图3c)。

在关闭位置G，封闭部件4气密地封闭开口2，并且气密地把第一气体区域L与第二气体区域R分开。

真空阀的打开和关闭因而借助驱动单元7通过在封闭部件4和移调臂5的两个相互垂直的方向H、V上的L形的运动进行。因此，所示的传送阀也叫L型阀。

如所示的传送阀1通常被设置用于处理容腔(真空腔)的密封和容腔的加载与卸载。在这种使用情况下，打开位置O与关闭位置G之间的频繁的切换是常见的。密封面6、3和机械的运动构件例如移调部件5或驱动单元7的其它部分由此会出现严重的磨损现象。

尤其为了及时地确定出这种磨损现象，根据本发明，真空阀1具有位置传感器10，其在本例中构造成双轴的位移传感器。不同于根据图1a、b的例子的实施方式，借助安置在移调部件5上的目标8，在两个移调方向V、H上确定位置。为此，真空阀1具有第一“竖直的”标尺9v，用于在打开位置O与中间位置Z之间的“竖直的”运动的位置确定，且具有第二“水平的”标尺9h，用于在中间位置Z与关闭位置G之间的“水平的”运动的位置确定。借助布置在移调部件5上的目标8且借助第一标尺9v，因而按依次的顺序，根据依次的运动顺序：打开位置O-中间位置Z-关闭位置G(或者相反)，测量在第一“竖直的”移调方向V上的移调部件5的位置，借助目标8和第二标尺9h测量在第二“水平的”移调方向H上的位置。

在本例中，阀1或位置传感器10还具有控制和/或分析单元11，借此来控制位置测量和/或记录或者分析位置数据，从而例如可以(在很大程度上)省去外部的计算机，并且例如对阀1进行纯阀内部的监视或状态监控。

替代于所示的依次地布置的两个线性标尺9v、9h，采用唯一的例如予以光学扫描的2D-传感面(未示出)，从而可以实现在两个轴或方向V和H上同时确定移调部件5的位置。

作为其它替代方案，并非借助唯一的位置传感器10针对两个移调方向V、H或两个移调运动进行位置确定，而是阀1分别具有用于每一移调方向V、H或移调运动的位置传感器10，即包括两个位置传感器10。

图4a和图4b示意性地示出根据本发明的摆动阀1形式的阀的另一可能的实施方式。用于基本上气密地中断流动路径的阀1具有阀壳体，该阀壳体具有开口2。开口2在此例如具有圆形的横截面。开口2被阀座包围。该阀座由在轴向上朝向阀盘4、且横向于打开轴线H延伸的、具有圆环形状的(第一)密封面3形成，该密封面在阀壳体中成形。阀盘4围绕旋转轴线R可摆动，并且基本上平行于打开轴线H可移调。在阀盘4的关闭位置G(图4b)(阀关闭)，开口2借助具有第二密封面6的阀盘4气密地封闭。阀盘4的打开位置O在图4a中示出。

阀盘4通过侧向地布置在该盘上的、垂直于打开轴线H延伸的臂5与驱动单元7连接。该臂5在阀盘4的关闭位置G位于开口2的沿着打开轴线H的几何投影的打开横截面之外。

驱动件7通过使用电机和相应的传动件构造，使得阀盘4——就像摆动阀那样常见——通过驱动件7的横向于打开轴线H且基本上平行地沿着开口2的横截面并垂直于打开轴线H的横向运动x、以围绕摆动轴线R的摆动运动Br的形式在打开位置O与中间位置之间可摆动，并且通过驱动件7的平行于打开轴线5进行的纵向运动Bv可直线地运动。在打开位置O，阀盘4位于布置在开口2旁侧的滞留区段中，从而将开口2和流动路径释放。在中间位置，阀盘4间隔开地位于开口2上方，并且覆盖开口2的打开横截面。在关闭位置，开口2气密地关闭，并且流动路径中断，其方式为，在阀封闭件4(阀盘)与阀座的密封面3之间存在气密的接触。

为了能够实现自动地且受控地打开和关闭阀1，阀1例如规定了电子的调控和控制单元(未示出)，其经过设计且与驱动件7连接，从而阀盘4可相应地调节，以便气密地封闭处理容腔或者调控该容腔的内压。

在当前的实施例中，驱动件7设计成电动机，其中，传动件可切换，从而驱动件78的驱动要么引起横向运动Br，要么引起纵向运动Bv。驱动件连同传动件，电子地被调控部控制。特别是带有滑槽式切换部的这种传动件由现有技术已知。此外可行的是，使用多个驱动件来引起旋转运动Br和直线运动Bv，其中，控制部承担起对这些驱动件的控制。

利用所述摆动阀1来精确地调控或调节流量，这不仅可以通过使得阀盘4借助横向运动Br在打开位置O与中间位置之间摆动地移调来实现，而且尤其可以通过使得阀盘4沿着打开轴线H或R在中间位置与关闭位置之间借助纵向运动Bv直线地移调来实现。所述的摆动阀1可以用于精确的调控任务。

无论阀盘4还是阀座，都分别具有密封面——第一和第二密封面3、6。第一密封面3还具有密封件23。该密封件23可以例如作为聚合物通过硫化而硫化到阀座上。替代地，密封件23可以例如实施成在阀座的槽中的O形圈。也可以将密封材料粘接到阀座上，并由此固化密封件23。在一种替代的实施方式中，密封件23可以布置在阀盘4处，特别是布置在第二密封面6上。也可考虑这些设计的组合。这种密封件23当然不局限于本利中所述的阀1，而是也可应用于所介绍的其它的阀实施方式。

阀盘4例如借助调控参数和输出的控制信号可变地予以调节。作为输入信号，例如得到关于在与阀1连接的处理容腔中的当前压力状态的信息。此外可以为调控器提供另一输入参数，例如流入到容腔中的质量。借助这些参数并借助应当为该容腔所调节或达到的预给定的给定压力，于是在调控周期的时间内对阀1进行受控的调节，从而可以借助阀1在该时间内调控从容腔中流出的质量。为此在阀1的后面设置真空泵，也就是说，阀1布置在处理腔与泵之间。由此可以调得所希望的压力曲线。

通过对阀封闭件4的调节，调节阀开口2的相应的打开横截面，进而调节可能的每单位时间可以从处理容腔中抽出的气体量。阀封闭件4为此可以具有与圆形形状不同的形状，以便特别是实现尽可能层流的介质流。

为了调节打开横截面，阀盘4通过调控和控制单元借助驱动件7的横向运动Br可从打开位置O移调至中间位置，并且借助驱动件7的纵向运动Bv可从中间位置移调至关闭位置。为了完全打开流动路径，阀盘4通过控制而借助驱动件7的纵向运动Bv可从关闭位置G移调至中间位置，并且从那里起，借助驱动件7的旋转运动Br可从中间位置移调至打开位置O。

必须使得阀盘4压紧到阀座上，从而既在整个压力范围内保证所需要的气密性，又避免阀1受损，或者准确地说，避免因压力负荷太大而造成密封面3、6或密封件23受损。为了保证此点，已知的阀规定：根据在阀盘两侧之间产生的压差来受控地调控阀盘4的压紧压力。

根据本发明，阀1具有两个位置传感器10和10’，其在本例中构造成线性编码器10和角度编码器10’。

直线的位置传感器10具有刻度尺9，该刻度尺在臂5上沿着直线的运动方向Bv延伸，因而在推进方向Bv上相对于阀1的固定部分可运动，即例如相对于阀壳体或驱动单元7可运动。相应的相对位置由线性编码器借助对刻度尺9扫描的读取头8来获取，该读取头为此具有位置代码。刻度尺9和/或读取头在此至少部分地“宽地”设计，从而在臂5的不同的旋转位置也可测量直线的位置。例如，刻度尺9因而围绕臂5延伸一定程度，使得它的一部分无论在打开位置O还是在关闭位置G都与探测器8相对，并且刻度尺9不会从探测器8的“视野”中摆出。

位置代码优选是绝对的位置代码。替代地，位置代码是增量式的编码。对于绝对的位置传感器10、10’，读取头8相对于刻度尺9的任何相对位置都可直接被指配一个位置(该位置是相对于事先规定的零位置而言的)，其方式为，刻度尺9沿着整个测量路段都具有来自于单一的代码字的绝对的位置代码，该位置代码通过控制和分析单元可恰好被指配给一个位置。而对于增量式地确定位置的位置传感器10、10’，扫描信号并不单一，而是在整个测量范围内重复多次。在编码器的控制和分析单元中存储着“哪个距离等于增量”。由此可以确定在刻度尺9和读取头8的相对运动情况下所经过的距离，进而通过计数增量来确定相对位置。为了绝对地定位这种相对的位置，在相对运动时由作为绝对参考点的定义的零位置出发。这种零位置或零点例如通过在刻度尺9上(或者在刻度尺9固定时在读取头8上)的可由读取头8探测的位置参考标记来定义。增量式地确定平移位置或角度的传感器10、10’的缺点因而是：在测量系统重新启动时，每次都必须再次从零位置或参考位置开始。相反，绝对的线性编码器或角度编码器对于可相对平移或旋转的各部分的每个相对位置都产生单一的可区分开的扫描信号。由此可以直接地即无需到达参考位置或初始位置地给相应的相对位置指配单一的直线位置或单一的角度。

构造成角度编码器的第二位置传感器10’同样具有被读取头8’扫描的刻度尺9’，其带有绝对的或增量式的角度编码，从而可以获得关于臂5的、进而阀盘4的角度位置的信息。刻度尺9’在本例中至少部分地围绕臂5伸展(至少延伸一定程度，由此覆盖旋转运动Br的环周)，从而该刻度尺利用臂5相对于固定的探测器8’或阀1的整个固定的部分可旋转。

借助第一和第二位置传感器10、10’，因而可以有利地监视并且持续地分析阀1特别是阀盘4的运动部分的位置，进而尤其是在气密性方面或可气密地关闭性的所需可靠性方面监视并且持续地分析真空阀1的状态。

替代于如所述的摆动阀1，本发明的真空阀1可以利用另一种真空阀例如翻摆阀、滑阀或所谓的调控蝶阀来实现。此外，同样可采用摆动阀，其封闭件只能在一个方向上移调。

图5a和5b示意性地示出在本发明的传送阀中另一种可能的位置传感器总成，其示出处于关闭位置G(图5a)和打开位置O(图5b)。在所示附图中，阀座3构造在真空阀1的壳体24上。但对于本领域技术人员来说显然的是，后续说明基本上可类似地应用于一些实施方式，其中，阀座由处理腔即腔壳体提供。

此外不言而喻的是，这里纯示范性地作为摇摆机构示出的阀机构不应局限地理解，本领域技术人员可以将独创的传感器总成例如以类似的方式转用于任何的L形运动驱动件，例如带有阀盘的两个相互垂直的线性移调方向的L形运动驱动件。

为了受控地引导移调臂5，真空阀1在此例如具有引导组件15，其中，驱动单元7和引导组件15彼此间分别处于固定的布置中，这里的方式例如为，无论驱动单元7还是引导组件15都分别位置固定地与阀壳体24连接。移调臂5还与阀封闭件4和驱动单元7机械地耦联，其中，通过借助驱动单元7对移调臂5的移调，阀封闭件4在打开位置O与关闭位置G之间基本上平行于阀座地可移调，特别是在L形运动的运动中，如图3a～3c中所述。

根据本发明，引导组件现在具有位置传感器10。该位置传感器10在此被构造为，使得既能测量臂5或阀盘4的运动的“竖直的”分量V，又能测量其“水平的”分量H。例如，位置传感器10为此具有回转式编码器，其既用于确定臂5的翻摆位置(即“水平的”分量)，又用于确定其直线的平移，其方式为，事先将这种平移转换为旋转运动。替代于所示内容，使用两个分开的位置传感器，和/或把一个或多个位置传感器布置在阀中的其它位置，例如布置在驱动件7上。

在图5a、5b的基础上，图6a和6b示出了根据本发明的真空阀1的另一种可能的实施方式。不同于根据图5a、5b的实施方式，这里将用于测量阀封闭件4或移调部件5的位置的位置传感器10构造成一个系统，该系统带有用于对移调臂5的后端予以照明的照明器件16例如LED和用于检测由移调臂5反射的照明射线的摄像机系统17。摄像机系统17例如具有感测位置的探测器，从而可以由反射的射线射在探测器上的投射位置推断出移调臂5的位置。替代地，例如借助检测到的射线来产生图像，并且进行图像分析，从而由此可确定出位置。基于摄像机的位置确定在原理上由现有技术已知。同样已知使用可光学地检测的图案来改善关于图像的位置确定。据此——如所示——移调部件5的后端具有这种光学图案18。由摄像机图像中的图案18的位置可以推断出移调部件5的“水平的”位置，由成像的图案的成像大小或者其部分(相比于存储的参考参数)可以推断出其“竖直的”位置(相距摄像机的距离)。

不言而喻，所示的这些附图仅仅示意性地示出了可能的实施例。各种不同的方案同样可以相互组合，以及与现有技术的方法和装置组合。