專利名稱：密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封件。該密封件在真空泵中獲得特殊但不專用的用途。
背景技術(shù)：
真空泵被認(rèn)為在其泵腔內(nèi)無(wú)油并因而在潔凈制造環(huán)境如半導(dǎo)體行業(yè)中是有 用的。這些干式真空泵一般是在每個(gè)泵級(jí)中采用相互互嚙合轉(zhuǎn)子的多級(jí)容積式 泵。這些轉(zhuǎn)子可以在每級(jí)中有相同的型線或者其型線可以在級(jí)與級(jí)之間變化。
在羅茨或Northey ("爪型")型干式真空泵中，該定子基本上由許多單獨(dú)的 定子元件構(gòu)成，這些轉(zhuǎn)子位于在這些定子元件之間所限定的泵腔中。因此有必 要在這些定子元件之間提供密封以阻止泵送流體從該泵中泄露并阻止周圍的空氣進(jìn)入該泵。通常提供o形環(huán)密封件來(lái)執(zhí)^^種密封功能。
干式真空泵經(jīng)常配置在需要它們泵送巨大數(shù)量的腐蝕性流體的場(chǎng)合，該腐 蝕性流體包括鹵素氣體和翻U。這些材料侵蝕O形環(huán)密封件，結(jié)果這些密封件 可能變成過(guò)度塑化或非常易碎，這會(huì)對(duì)設(shè)置在這些定子元件之間的密封件的完 整性產(chǎn)生不利影響。密封件上的侵蝕強(qiáng)度取決于許多因素，例如包括泵送的流 體，O形環(huán)材料，及該泵的^jg。種例子，例如在超過(guò)14(TC的a^下魏氟 氣時(shí)，由FKM彈性體(或氟化彈性體)，如Vitoif或Tecnoflon ,構(gòu)成的密封 件特別易于被侵蝕。現(xiàn)有可選的、用于苛刻的泵送環(huán)境下的密封件是由FFKM 彈性體(或全氟化彈性體)，如Kalrez⑧或Chemraz ,構(gòu)成的，但這些比Viton 貴的多。此外，F(xiàn)FKM彈性體有相對(duì)高的壓縮形變，也就是，與FKM彈性體相 比較，相對(duì)較多數(shù)量的這種材料在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)承受標(biāo)準(zhǔn)壓縮載荷后未能回復(fù) 到其原始厚度。

發(fā)明內(nèi)容
至少本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的目的是尋求解決這個(gè)問(wèn)題。 按照第一方面，本發(fā)明提供包括密封件，其包括順從環(huán)形體，嵌入該環(huán)形 體的環(huán)形加強(qiáng)件，及FFXM彈性體涂層。
嵌入該環(huán)形體的環(huán)形加強(qiáng)件的出現(xiàn)可以使該密封件具有非常低的壓縮形
變。該加強(qiáng)〗m選是抗壓縮形變的，因此可能通過(guò)該密封件隨時(shí)間保持高的密
封壓力。該KFKM彈性體(或氟化彈性體)涂層可以使得該密封件具有相對(duì)高 的抗腐蝕鵬挪良好的密封性及低的約性。與全部由FFKM彈性環(huán)形術(shù)勾成 的密封件相比較，(相對(duì)較貴的)FFKM彈性條層的與刺頓可以顯著地?cái)嘭?成本。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該環(huán)形體是由FXM彈性體或氟化彈性體構(gòu)成的，因此按 照第二方面，本發(fā)明提供密封件，其包括FKM彈性體構(gòu)成的環(huán)形體，嵌入該環(huán) 形體的環(huán)形加強(qiáng)件，及FFKM彈性^^層。
該FKM彈性體可能包括從DuPont， Ausimont， Daikin獲得的氟化彈性體 (包括VitoifA型，VitoifB型，VitoifF型，VitoifExtreme材料中的任意一種) 及從Asahi Glass公司獲得的Aflas 氟化彈性體中的一種。
順從體可能包括從包括碳，氟化轉(zhuǎn)，硅，硫酸鋇和氧化鈦的組中選出的填 充材料。
該FFKM彈性體可能包括從DuPont獲得的&31^2@全氟彈性體，從 Greene,Tweedfe股份有限公司獲得的Chemraz⑧全氟彈性體，均從Parker Hannifin 公司獲得的Parofluor，全氟彈性體和Hifluor，全氟彈性體，從Freudenberg Simrit 跨國(guó)公司獲得的Simr^全氟彈性體，從Busak和Shamban (Trelleborg)獲得的 Isolast⑧全氟彈性體中的一個(gè)。該^^層 具有位于0.1到0.3mm范圍的厚度。
該FFKM彈性體可能由具有比構(gòu)成該環(huán)形體的該FKM彈性體更優(yōu)良的抗 腐蝕性的另一種麗彈性體代替。因此，按照第三方面，本發(fā)明提供密封件， 其包括第一FKM彈性體構(gòu)成的環(huán)形體，嵌入該環(huán)形體的環(huán)形加強(qiáng)件，和具有比 第一FKM彈性體更優(yōu)良的抗腐蝕性的第二 FKM彈性體構(gòu)成的涂層。
作為另一種選擇，該環(huán)形體可能由與涂層相同的材料構(gòu)成。本發(fā)明還提供 密封件，其包括t^為FKM彈性體的順從環(huán)形體，^A該環(huán)形體的環(huán)形加強(qiáng)件， 和FKM彈性，層。
按照以上的任一方面，該加強(qiáng)fH皿包括金屬巻和穿孔的金屬或塑料管中 的一種。該加強(qiáng)件的可選形式包括編織金屬網(wǎng)，編織石墨網(wǎng)和柔性石墨管件。
作為含有FKM或FTXM的^^層，彈性體^g用于真空的，該密封件在真 空泵中獲得特殊用途。因此，按照另一方面，本發(fā)明提供真空泵，其包括兩個(gè) 定子元件和如上述位于這些元件之間的密封件從而使得各元件與該密封件接觸
以在這些元件之間提供流體密封。


現(xiàn)在參考附圖，僅僅以舉例的方式描述本發(fā)明的 特征，其中
圖1是真空泵的定子元件的前視圖2是圖1中的密封件的偵靦橫斷面視圖3是圖2中的密封件的嵌件示例的透視圖4是適用于真空泵的另一個(gè)密封件的側(cè)面橫斷面視圖5是圖4中的密封件的嵌件示例的透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出選自通用多級(jí)干式泵的泵送級(jí)的定子元件12的表面10。在泵裝配 斑呈中，第二定子元件(見(jiàn)圖2)的相應(yīng)表面14與該元件12的表面10接觸以 在定子元件之間形成空腔16。該空腔16被用來(lái)容納泵的轉(zhuǎn)子部件(未示出)。 具有羅茨和/或Northey ("爪型")型轉(zhuǎn)子的干式泵一般包括幾個(gè)這種級(jí)，各級(jí)的 空腔16都通過(guò)端口 18與相鄰的下游級(jí)相iiM。
與傳統(tǒng)的這種類型的泵一樣，在空腔16外圍提供密封件20以在相鄰的定 子元件的表面10， 14之間提供流體緊密密封從而在該泵工作時(shí)防止工作流體 (processfluid)從空腔16中逸出并防止周圍空氣進(jìn)入空腔16。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的密封件20的一個(gè)例子。該密封件20位于形jE— 個(gè)定子元件的表面中的凹槽22中。該密封件20包摘頓從環(huán)形體22，嵌入該環(huán) 形體24的環(huán)形加強(qiáng)件26及FFKM彈性體的涂層，例如以下中的一種，Kalrez 全氟彈性體，Chemraz⑧全氟彈性體，Parofluor全氟彈性體，HifluorTm全氟彈性 體，Simnz⑧全氟彈性體Isolast⑧全氟彈性體及Periast⑧全氟彈性體。
該環(huán)形體24可能由適合于使用該密封件的環(huán)境的任何材料構(gòu)成。對(duì)于在相 對(duì)高的溫度下的使用，熱穩(wěn)定性可能通過(guò)由可熔氟塑料材料構(gòu)成該環(huán)形體來(lái)提 供，例如氟化乙丙烯(FEP)，氟化烷氧(PFA)，聚氯三氟乙烯(CTFE)，聚偏 二氟乙烯(PVDF)，及聚氟乙烯(PVF)。對(duì)于在較低、皿下的使用，熱穩(wěn)定性 可育腿過(guò)由FKM彈性體構(gòu)成環(huán)形體來(lái)提供。該FKM彈性體可能包括如下所述 中的一種，從DuPont， Ausimont， Daikin獲得的氟化彈性體(包括VitoifA型， Viton^型，VitoifF型，Viton Extreme材料中的任意一種)及從Asahi Glass 公司獲得的38氟化彈性體。從包括碳，氟化藥，硅，硫酸鋇和氧化鈦的組
中選擇得至啲填充材料分布在該環(huán)形體24內(nèi)部。
在圖2和3示出的例子中，該環(huán)形加強(qiáng)件26是由抗壓縮形變的線圈26提 供的。該線圈26雌由金屬材料構(gòu)成，如不 。在圖4和5示出的例子中， 該環(huán)形加強(qiáng)件是由穿孔的金屬或塑料管26提供的。使用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)是公知的技術(shù)，M3i壓模或注，劐各該環(huán)形體24形j^該加強(qiáng)件26之上。
該FFKM彈性#^層28 iM具有位于從O.lmm到0.3mm范圍內(nèi)的厚度， 最優(yōu)選為大約0.2mm。該環(huán)形體24 M31移動(dòng)3tM或類似方法涂覆有FFKM彈 性體。
在另一個(gè)實(shí)施例中，該環(huán)形體24可能由Vitoif鄉(xiāng)A氟化彈性體制成，而 該涂層28由Viton Extreme氟化彈性體制造而成，其有比Viton A型氟化彈性 體更優(yōu)良的抗腐蝕性并且比使用FFKM彈性體更便宜。這種密封件適用于不太 苛刻的環(huán)境下，在那里在涂層28上使用EFKM彈性體被認(rèn)為是不必要的。在又 一個(gè)實(shí)施例中，該涂層28可能由同該環(huán)形體24 —樣的材料構(gòu)成。
權(quán)利要求
1. 密封件，包括順從環(huán)形體，嵌入該環(huán)形體的環(huán)形加強(qiáng)件，及由FKM彈性體和FFKM彈性體中的一種構(gòu)成的涂層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中該環(huán)形體包括可熔氟塑料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其中該環(huán)形體包括FKM彈性體。
4. 密封件，其包括包含F(xiàn)KM彈性體的環(huán)形體，嵌入該環(huán)形體的環(huán)形加強(qiáng) 件，及涂層，該涂層由FFKM彈性體和具有比先前所述的FKM彈性體更高的 抗腐蝕性的第二 FKM彈性體中的一個(gè)構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的密封件，其中該環(huán)形體的FKM彈性體包括 Vtoif類型氟化彈性體和Aflas⑧氟化彈性體中的一個(gè)。
6. 根據(jù)戰(zhàn)權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的密封件，其中該順從體包含從包括 碳，氟化鈣，硅，硫^#、，氧化鈦的組中選擇得到的填充材料。
7. 根據(jù)JlM權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的密封件，其中該FRCM齊性體包 括Kakez㊣全氟彈性體，Chemraz②全氟彈性體，ParofluorTm全氟彈性體，HifluorTm 全氟彈性體，Simriz⑧全氟彈性體，Isolast②全氟彈性體及Periast⑧全氟彈性體中的 一種。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的密封件，其中該加強(qiáng)件包括金屬線圈。
9. 根據(jù)權(quán)禾腰求l-7中的任一項(xiàng)所述的密封件，其中該加強(qiáng)件包括穿孔的 金屬或塑料管。
10. 真空泵，包括兩個(gè)定子元件和位于這些元件之間的根據(jù)戰(zhàn)任一項(xiàng)權(quán)利 要求所述的密封fH吏得各元件與該密封件接觸以在這些元件之間提供流體緊密 密封的密封。
全文摘要
真空泵包括兩個(gè)定子元件(10，14)和位于上述元件之間的密封件(20)來(lái)在這些元件之間提供流體緊密密封。在一個(gè)實(shí)施例中，該密封件包括順從環(huán)形體(24)，嵌入該環(huán)形體的環(huán)形加強(qiáng)件(26)，及FFKM彈性體的涂層(28)。
文檔編號(hào)F16J15/12GK101384844SQ200780005926
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者E·U·奧科羅亞富爾 申請(qǐng)人:愛(ài)德華茲有限公司