KR101017603B1 - 양방향 게이트 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양방향 게이트 밸브에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 양방향 게이트 밸브는, 전면과 후면이 각각 개구된 개구부(11, 12)가 구비된 밸브박스(10)의 내부에서 상하방향으로 작동되되, 상기 각 개구부(11, 12)를 밀폐시키는 밀폐부재(100);와, 상기 밀폐부재(100)의 하측에 결합되는 메인샤프트(200);와, 상기 메인샤프트(200)의 하측과 결합되는 제1실린더(310):와, 상기 제1실린더(310) 내부에 설치되어 상기 제1실린더(310) 내부에 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강하되, 상기 메인샤프트(200)와 연결되는 제1피스톤(320):이 구비되는 밸브구동부(300);와, 상면은 상기 밸브구동부(300)의 하면의 전측에 결합되되, 하면에는 제1샤프트 홈(510)이 형성되며, 링크(20)를 매개로 상기 밸브구동부(300)와 결합되는 제1무빙유닛(500);과, 상면은 상기 밸브구동부(300)의 하면의 후측에 결합되되, 하면에는 제2샤프트 홈(610)이 형성되며, 링크(30)를 매개로 상기 밸브구동부(300)와 결합되는 제2무빙유닛(600);과, 상단이 상기 제1샤프트 홈(510)에 결합되는 제2피스톤샤프트(710):와, 상기 제2피스톤샤프트(710)의 하단과 결합된 상태로 상하운동되는 제2피스톤(720):이 구비된 제1회전구동부(700);와, 상단이 상기 제2샤프트 홈(610)에 결합되는 제3피스톤샤프트(810):와, 상기 제3피스톤샤프트(810)의 하단과 결합된 상태로 상하운동되는 제3피스톤(820):이 구비된 제2회전구동부(800); 및 상기 제1회전구동부(700)와 제2회전구동부(800)의 하측에 결합되며, 내부로 공급되는 압축공기의 증감에 따라, 상기 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)을 상승 또는 하강시키는 제2실린더(900);를 포함하며, 상기 제2피스톤샤프트(710)와 제2피스톤(720)의 사이와 상기 제3피스톤샤프트(810)와 제3피스톤(820)의 사이에 구비되는 코일스프링(730, 830);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 양방향 게이트 밸브에 의하면, 게이트 밸브의 전후회전을 2개의 링크에만 의존하여 구동되는 종래의 구동방식과는 다르게, 2개의 링크의 회전시에 발생되는 응력을 코일스프링의 탄성복원력으로 전환하여 링크의 회전을 보조하게 되므로, 링크가 항상 일정한 패턴으로 구동될 수 있는 장점이 있다.

Description

양방향 게이트 밸브{Bidirectional drive gate valve}
본 발명은 양방향 게이트 밸브에 관한 것으로서, 게이트 밸브의 전후회전을 2개의 링크에만 의존하여 구동되는 종래의 구동방식과는 다르게, 2개의 링크의 회전시에 발생되는 응력을 코일스프링의 탄성복원력으로 전환하여 링크의 회전을 보조하게 되므로, 링크가 항상 일정한 패턴으로 구동될 수 있는 양방향 게이트 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 반도체는 고정밀도를 요구하므로 높은 청결도와 특수한 제조기술이 요구되고 있다. 이러한 이유로 반도체 소자는 공기 중에 포함된 이물질의 접촉을 가장 완벽하게 차단할 수 있는 진공상태에서 제조된다. 따라서, 반도체 제조장치의 진공 작업구역과 대기와의 밀폐기술도 반도체 제품의 품질에 많은 영향을 준다.
이에 따라, 반도체 제조공정에서는 순간적인 진공상태의 환경을 선택적으로 조성하기 위하여 게이트 밸브가 사용되며, 이러한 게이트 밸브는 크케 단일방향 게이트 밸브와 양방향 게이트 밸브의 두 가지 종류로 분류되는데, 상기와 같은 두 가 지 종류의 게이트 밸브 중에서 제조공정의 특성에 맞는 것을 채택하여 설치한다.
상기와 같은 게이트 밸브는 밀폐부재가 상하방향으로 구동되는 직선메카니즘와 상사점에서의 밀폐부재가 전후방향으로 회전되는 회전메카니즘의 두 가지의 구동패턴이 적용되고 있다. 상기 직선메카니즘의 경우 피스톤을 매개로 상하방향으로 구동되지만, 회전메카니즘의 경우 가이드 홈에 베어링을 매개로 끼워진 2개의 연결링크의 운동에 의하여 구동되었다.
그러나, 상기와 같이 링크에만 의존하여 회전메카니즘이 구동될 경우, 반복적인 회전운동에 의하여 가이드 홈에 응력이 집중되고, 이는 결국 베어링과 가이드 홈의 결합면에 미세한 틈이 발생되어 고정밀도의 진공상태를 요하는 반도체 생산공정에 미세한 먼지 등이 유입되는 치명적인 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 게이트 밸브의 전후회전을 2개의 링크에만 의존하여 구동되는 종래의 구동방식과는 다르게, 2개의 링크의 회전시에 발생되는 응력을 코일스프링의 탄성복원력으로 전환하여 링크의 회전을 보조하게 되므로, 링크가 항상 일정한 패턴으로 구동될 수 있는 양방향 게이트 밸브를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 양방향 진공 게이트 밸브는, 전면과 후면이 각각 개구된 개구부(11, 12)가 구비된 밸브박스(10)의 내부에서 상하방향으로 작동되되, 상기 각 개구부(11, 12)를 밀폐시키는 밀폐부재(100);와, 상기 밀폐부재(100)의 하측에 결합되는 메인샤프트(200);와, 상기 메인샤프트(200)의 하측과 결합되는 제1실린더(310):와, 상기 제1실린더(310) 내부에 설치되어 상기 제1실린더(310) 내부에 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강하되, 상기 메인샤프트(200)와 연결되는 제1피스톤(320):이 구비되는 밸브구동부(300);와, 상면은 상기 밸브구동부(300)의 하면의 전측에 결합되되, 하면에는 제1샤프트 홈(510)이 형성되며, 링크(20)를 매개로 상기 밸브구동부(300)와 결합되는 제1무빙유닛(500);과, 상면은 상기 밸브구동부(300)의 하면의 후측에 결합되되, 하면에는 제2샤프트 홈(610)이 형성되며, 링크(30)를 매개로 상기 밸브구동부(300)와 결합되는 제2무빙유닛(600);과, 상단이 상기 제1샤프트 홈(510)에 결합되는 제2피스톤샤프트(710):와, 상기 제2피스톤샤프트(710)의 하단과 결합된 상태로 상하운동되는 제2피스톤(720):이 구비된 제1회전구동부(700);와, 상단이 상기 제2샤프트 홈(610)에 결합되는 제3피스톤샤프트(810):와, 상기 제3피스톤샤프트(810)의 하단과 결합된 상태로 상하운동되는 제3피스톤(820):이 구비된 제2회전구동부(800); 및 상기 제1회전구동부(700)와 제2회전구동부(800)의 하측에 결합되며, 내부로 공급되는 압축공기의 증감에 따라, 상기 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)을 상승 또는 하강시키는 제2실린더(900);를 포함하며, 상기 제2피스톤샤프트(710)와 제2피스톤(720)의 사이와 상기 제3피스톤샤프트(810)와 제3피스톤(820)의 사이에 구비되는 코일스프링(730, 830);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브구동부(300)의 전·후면에 결합되는 전후면케이스(410);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인샤프트(200)의 하측 외주면에 설치되되, 측면에는 제1가이드베어링(211)이 설치되는 가이드블럭(210);과, 상기 밸브구동부(300)의 상부를 덮는 상부케이스(420);와, 상기 밸브구동부(300)의 양측면에 결합되는 측면케이스(400);와, 상기 메인샤프트(200)의 외주면에 설치되되, 상기 가이드블럭(210)과 상부케이스(420)의 사이에 형성되는 벨로우즈(220); 및 상기 측면케이스(400)의 내측면에 상하방향으로 함몰형성되되, 상기 제1가이드베어링(211)이 끼워지는 제1가이드 홈(401);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측면케이스(400)의 외측면에 형성되는 회전가이드베어링(402);과 상기 제1무빙유닛(500) 및 제2무빙유닛(600)의 측면에 설치되는 제2가이드베어링(501, 601);과 상기 측면케이스(400)와 제2실린더(900)의 양측면을 덮으며, 내측면에는 상기 회전가이드베어링(402)이 끼워져 회전되는 회전가이드 홈(431):과 상하방향으로 함몰형성되어 상기 제2가이드베어링(501, 601)이 끼워지는 제2가이드 홈(432):이 구비된 회전가이드케이스(430);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 제1실린더(310)와 제2실린더(900)에 설치되어 상기 각 실린더(310, 900) 내부에 위치한 상기 제1피스톤(320), 제2피스톤(720) 및 제3피스톤(820)의 상하방향의 위치를 감지하는 위치감지센서(S);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상 상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 게이트 밸브의 전후회전을 2개의 링크에만 의존하여 구동되는 종래의 구동방식과는 다르게, 2개의 링크의 회전시에 발생되는 응력을 코일스프링의 탄성복원력으로 전환하여 링크의 회전을 보조하게 되므로, 링크가 항상 일정한 패턴으로 구동될 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 밸브박스가 탈거된 상태의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 분해사시도가 도시되어 있는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브는, 밀폐부재(100), 메인샤프트(200), 밸브구동부(300), 측면케이스(400), 제1무빙유닛(500), 제1회전구동부(700), 제2무빙유닛(600), 제2회전구동부(800) 및 제2실린더(900)가 포함된다.
상기 밀폐부재(100)는 후술할 메인샤프트(200)의 상측에 결합되어 상기 메인샤프트(200)가 상하·전후 운동되는 패턴에 따라 밸브박스(10)의 내부에서 상하·전후 회동된다.
또한, 상기 밸브박스(10)에는 전면과 후면에 각각 개구부(11, 12)가 형성되어 있는데, 상기와 같이 밀폐부재(100)가 전후 회동됨에 따라 밸브박스의 각 개구부(11, 12)는 개폐된다.
상기 메인샤프트(200)의 하단은 후술할 밸브구동부(300)의 제1피스톤샤프트(330)와 결합되어 후술할 제1실린더(310)에 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강하게 되는데, 이에 따라, 상기 메인샤프트(200)의 상단에 설치되어 있는 밀폐부재(100)는 상기 밸브박스(10)의 내부에서 상하방향으로 작동된다.
또한, 상기 메인샤프트(200)의 하측 외주면에는 가이드블럭(210)이 설치되는데, 상기 가이드블럭(210)의 양 측면에는 후술할 밸브구동부(300)의 상하 운동을 가이드하는 제1가이드베어링(211)이 형성되어 있으며, 상기 제1가이드베어링(211)은 상기 밸브구동부(300)의 양측면에 결합되는 후술할 측면케이스(400) 내측면에 형성된 제1가이드 홈(401)에 끼워져 가이드 된다.
한편, 상기 메인샤프트(200)의 외주면에는 벨로우즈(220)가 구비되어 있는데, 상기 벨로우즈(220)는 상기 밸브구동부(300)의 상부를 덮는 상부케이스(420)와 상기 가이드블럭(210) 사이에 설치되며, 상기 벨로우즈(220)의 역할 및 구성은 이미 공지된 기술이라 상세한 설명은 생략한다.
상기 밸브구동부(300)는 제1실린더(310), 제1피스톤(320), 제1피스톤샤프트(330)를 포함한다.
상기 제1실린더(310)의 내부에는 상기 제1피스톤(320)과 상기 제1피스톤(320)의 중심에 연결되는 제1피스톤샤프트(330)가 상기 제1실린더(310) 내부로 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강된다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기와 같이 형성되는 제1피스톤샤프트(330)의 상단은 도 4a~d에 도시된 바와 같이, 상기 메인샤프트(200)의 하단에 연결되며, 상기 제1피스톤샤프트(330)의 하단은 상기 제1피스톤(320)의 중심에 연결되어 있다.
이에 따라, 상기 제1실린더(310)의 내부로 압축공기가 유입되면, 상기 제1피스톤(320)은 상승하게 되는데, 이때, 상기 제1피스톤(320)에 연결되어 있는 제1피스톤샤프트(330)도 동시에 상승하게 된다. 또한, 상기 제1피스톤샤프트(330)에 연결되어 있는 메인샤프트(200) 역시 상승하게 되어 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 밸브박스(10)의 개구부를 덮을 수 있는 높이까지 상승하게 되는 것이다.
상기와 같은 상태에서, 상기 제1실린더(310) 내부의 압축공기를 외부로 유출하면, 상기 제1실린더(310) 내부의 압력이 감소하게 되어 상기 메인샤프트(200), 제1피스톤샤프트(330), 제1피스톤(320)은 하강하게 된다.
또한, 상기 밸브구동부(300)의 양측면은 도 3에 도시된 바와 같이, 양측면에는 측면케이스(400)가 결합되고, 전·후면은 전후면케이스(410)와 결합되는데, 상기 전후면케이스(410) 중 어느 한쪽은 상기 제1실린더(310)에 압축공기가 유입되도록 일부 개방되는 것이 바람직하다.
상기 측면케이스(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내측면은 상기 밸브구동부(300)의 양측면에, 외측면은 회전가이드케이스(430)에 결합되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상단은 상부케이스(420)에 의해 닫혀있다.
또한, 상기 측면케이스(400)의 내측면에는 상하방향으로 제1가이드 홈(401) 이 함몰형성되는데, 상술한 바와 같이 형성되는 상기 제1가이드 홈(401)에는 상기 가이드블럭(210)의 측면에 설치된 제1가이드베어링(211)이 끼워져 가이드되며, 이에 따라, 상기 제1가이드 홈(401)에 의해 상기 밸브구동부(300)는 상하방향으로 가이드된다.
한편, 상기 측면케이스(400)의 외측면에는 회전가이드베어링(402)이 설치되는데, 상기 회전가이드베어링(402)은 상기 측면케이스(400)의 폭방향의 중심에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 회전가이드케이스(430)의 내측면에 함몰형성되는 회전가이드 홈(432)에 끼워진다.
후술하겠지만, 본 발명인 양방향 게이트 밸브는 상기와 같이 형성되는 회전가이드 홈(432)과 회전가이드베어링(402)을 중심으로 회전된다.
한편, 상기 회전가이드케이스(430)의 내측면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2가이드 홈(432)이 상하방향으로 함몰형성되는데, 상기 제2가이드 홈(432)에는 후술할 제1무빙유닛(500)과 제2무빙유닛(600)의 측면에 형성된 제2가이드베어링(501, 601)과 끼움결합되어 상기 제1무빙유닛(500)과 제2무빙유닛(600)의 상하방향 작동을 가이드한다.
또한, 상기 회전가이드케이스(430)는 상기 상부케이스(420)와 후술할 제2실린더(900)의 측면에 볼트 등을 매개로 체결된다.
상기 제1무빙유닛(500)과 제2무빙유닛(600)은 상기 밸브구동부(300)의 하면에 각각 링크를 매개로 연결되는데, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1무빙유닛(500)은 하면의 전측에, 상기 제2무빙유닛(600)은 하면의 후측에 결합된다.
또한, 상기와 같이 형성되는 제1무빙유닛(500)과 제2무빙유닛(600)의 측면에는 상기 회전가이드케이스(430)의 내측면에 형성된 제2가이드 홈(432)에 의해 가이드되는 제2가이드베어링(501, 601)이 형성되어 있으며, 상기 밸브구동부(300)와 링크(20, 30)를 매개로 결합된다.
삭제
상기 제1무빙유닛(500)은 제1샤프트 홈(510)이 하면에 함몰형성되며, 상기와 같이 형성되는 제1샤프트 홈(510)에는 후술할 제1회전구동부(700)의 제2피스톤샤프트(710)가 끼워지는데, 상기 제2피스톤샤프트(710)는 제2실린더(900)에 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강되면서 상기 제1무빙유닛(500)을 상하방향 작동시킨다.
상기 제2무빙유닛(600)은 제2샤프트 홈(610)이 하면에 함몰형성되며, 상기와 같이 형성되는 제2샤프트 홈(610)에는 후술할 제2회전구동부(800)의 제3피스톤샤프트(810)가 끼워지는데, 상기 제3피스톤샤프트(810)는 제2실린더(900)에 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강되면서 상기 제2무빙유닛(600)을 상하방향 작동시킨다.
즉, 상기 제1무빙유닛(500)과 제2무빙유닛(600)은 상기 밸브구동부(300)의 하면에 설치되는 위치만 다를 뿐, 동일한 형상을 하고 있다.
상기 제1회전구동부(700)는 제2피스톤샤프트(710)와 코일스프링(730) 및 제2피스톤(730)을 포함한다.
상기 제2피스톤샤프트(710)의 상단은 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1샤프트 홈(510)에 끼워지며, 하단은 상기 제2피스톤(720)에 끼워진다.
또한, 상기 제2피스톤샤프트(710)와 제2피스톤(720) 사이에는 상기 코일스프링(730)이 구비되어 있는데, 상기 코일스프링(730)은 후술할 제2실린더(900)의 내부로 압축공기가 유입되면, 상기 제2피스톤(720)이 상승됨과 동시에 코일스프링(730)에는 복원력이 발생된다.
상기와 같은 상태, 즉, 상기 제2피스톤(720)이 상승하면, 상기 코일스프링(730)의 복원력에 의해 상기 제2피스톤샤프트(710)는 상승하게 되며, 압축공기가 외부로 유출되면 상기 제2피스톤(720)과 제2피스톤샤프트(710)는 하강하게 된다.
상기 제2회전구동부(800)는 제3피스톤샤프트(810)와 코일스프링(730) 및 제3피스톤(820)을 포함한다.
상기 제3피스톤샤프트(810)의 상단은 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제2샤프트 홈(610)에 끼워지며, 하단은 상기 제3피스톤(820)에 끼워진다.
또한, 상기 제3피스톤샤프트(810)와 제3피스톤(820) 사이에는 상기 코일스프링(830)이 구비되어 있는데, 상기 코일스프링(830)은 후술할 제2실린더(900)의 내 부로 압축공기가 유입되면, 상기 제3피스톤(820)이 상승됨과 동시에 코일스프링(830)에는 탄성력이 발생된다.
상기와 같은 상태, 즉, 상기 제3피스톤(820)이 상승하면, 상기 코일스프링(830)의 복원력에 의해 상기 제3피스톤샤프트(810)는 상승하게 되며, 압축공기가 외부로 유출되면 상기 제3피스톤(820)과 제3피스톤샤프트(810)는 하강하게 된다.
즉, 상기 제1회전구동부(700)와 제2회전구동부(800)는 동일한 형상과 동일한 작동원리로 구동된다.
상기 제2실린더(900)는 도 3에 도시된 바와 같이, 육면체의 형상을 하고 있으며, 상면에는 2개의 홈이 형성되어 있는데, 상기와 같이 형성되는 2개의 홈에는 상기 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)이 삽입된다.
또한, 상기 제2실린더(900)는 상기 제1회전구동부(700)와 제2회전구동부(800)의 하측에 결합되는데, 좀 더 상세하게는 상기 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)의 외주면과 긴밀하게 결합되어 상기 제2실린더(900)의 내부로 공급되는 압축공기의 증감에 따라, 상기 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)은 상승 또는 하강되며, 상기 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)을 개별적인 컨트롤이 가능하도록 압축공기 투입구(901)가 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 바와 같은 제1실린더(310)와 제2실린더(900)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 위치감지센서(S)가 설치되는 것이 바람직한데, 상기와 같은 위치감 지센서(S)는 상기 제1실린더(310)와 제2실린더(900) 내부에서 상하방향으로 왕복동되는 피스톤(320, 720, 820)의 위치를 감지하는 역할을 하며, 이러한 위치감지센서는 자석을 이용하여 피스톤의 위치를 감지하는 자석식 센서로 제작되는 것이 좋을 것이나, 이외에도 다양한 변형이 가능할 것이다.
즉, 상기 위치감지센서(S)는 상기 제1실린더(310)의 내부에서 상하방향으로 왕복동되는 제1피스톤(320)과, 상기 제2실린더(900)의 내부에서 상하방향으로 왕복동되는 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)의 움직임을 감지하는 것이다.
다음으로 도 4a,b,c,d를 참조하여 상기와 같은 구성을 갖는 양방향 게이트 밸브의 작동을 설명한다. 도 1 내지 도 3을 함께 살펴보면, 양방향 게이트 밸브의 작동은 다음과 같다.
도 4a에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 초기상태가 도시되어 있다.
상기와 같은 도 4a의 상태에서 제1실린더에 압축공기를 유입시키면, 도 4b의 상태로 전환되는데, 상기 제1실린더(310)에 압축공기가 유입되면, 제1피스톤(320)이 상승하게되며, 상기 제1피스톤(320)에 설치된 제1피스톤샤프트(330)와 상기 제1피스톤샤프트(330)에 연결되어 있는 메인샤프트(200)는 상승하게 된다.
상기와 같이 메인샤프트가 상승하게 되면, 상기 메인샤프트(200)의 하측 외주면에 설치되어 있는 가이드블럭(210)도 상승하게 되는데, 상기 가이드블럭(210) 의 측면에 설치되어 있는 제1가이드베어링(211)은 측면케이스(400)에 형성되어 있는 제1가이드 홈(401)에 끼워진 채로 상기 메인샤프트(200)를 상부로 가이드한다.
상기와 같이 메인샤프트가 상승하면, 상기 메인샤프트(200)의 상단에 설치되어 있는 밀폐부재(100)는 밸브박스(10)의 전후면에 형성되어 있는 2개의 개구부(11, 12)를 밀폐시키는 밀폐부재(100)가 개구부(11, 12)를 밀폐시킬 수 있는 높이까지 상승하게 되며, 이때, 상기 메인샤프트(200)의 외주면에 형성되어 있는 벨로우즈(220)는 주름의 폭이 좁아지는 상태, 즉, 복원력이 저장되는 상태로 된다.
상기와 같은 도 4b의 상태에서 상기 제2실린더(900)에 압축공기를 유입시킴에 따라, 도 4c의 상태 또는 도 4d의 상태로 전환되는데, 제2피스톤(720)이 상승하는 도 c의 상태를 설명하기로 한다.
도 4c의 상태는 제2실린더에 압축공기가 유입되어 제2피스톤(720)이 상승하는 상태가 도시되어 있다.
상기와 같이 제2피스톤이 상승하기 시작하면, 상기 제2피스톤(720)이 상승하는 만큼 코일스프링(730)이 압축되면서 복원력이 발생되는데, 이 복원력보다 제2피스톤(720)이 상승하는 힘이 더 강하게 작용하면, 상기 코일스프링(730)의 상부에 형성되어 있는 제2피스톤샤프트(710)가 상승하게 된다.
상기와 같이 제2피스톤샤프트(710)가 상승하면, 상기 제2피스톤샤프트(710)는 제1무빙유닛(500)의 하면에 형성되어 있는 제1샤프트 홈(510)에 끼워진 채로 상 승하게 되는데, 이에 따라, 상기 제1무빙유닛(500)도 상승하게 된다.
상기와 같이 제1무빙유닛(500)이 상승하게 되면, 상기 제1무빙유닛(500)과 측면케이스(400)의 결합매개체인 링크(20)가 수평인 상태, 즉, 반시계 방향으로 회전되며, 상기 제2무빙유닛(600)과 측면케이스(400)의 결합부에 형성된 링크(30)도 반시계 방향으로 회전된다.
상기와 같이 2개의 링크가 반시계 방향으로 회전되면, 회전가이드베어링(402)과 회전가이드 홈(431)을 회전중심으로 밸브구동부(300)와 메인샤프트(200)도 반시계 방향으로 회전된다.
즉, 상기 메인샤프트(200)는 밸브박스(10)의 후면 개구부(12)를 밀폐한다.
상술한 바와 같이 상기 제2무빙유닛(600)과 측면케이스(400)의 결합부에 형성된 링크(30)가 반시계방향으로 회전됨에 따라, 상기 제2무빙유닛(600)은 하강하게 되는데, 상기와 같이 제2무빙유닛(600)이 하강하게 되면, 상기 제2무빙유닛(600)의 하면에 형성된 제2샤프트 홈(610)에 끼워져 있던 제3피스톤샤프트(810)도 제3피스톤(820) 측으로 하강하게 되고, 상기 제3피스톤(820)과 제3피스톤샤프트(810)의 사이에 형성되어 있는 코일스프링(830)은 압축되기 시작하면서 복원력이 저장된다.
즉, 상기 제2피스톤(720)과 제2피스톤샤프트(710) 사이에 설치되어 있는 코일스프링(730)과 상기 제3피스톤(820)과 제3피스톤샤프트(810) 사이에 설치되어 있는 코일스프링(830)에는 복원력이 저장된다.
상기와 같이 2개의 코일스프링(730, 830)에 복원력이 저장되어 있는 상태, 즉, 후면 개구부(12)를 밀폐한 상태에서 제2실린더(900)에 공급되는 압축공기를 외부로 유출시키면, 상기 코일스프링(730, 830)의 복원력에 의해 도 4c의 상태에서 도 4b의 상태로 전환되고, 제1실린더(310)에 공급되는 압축공기를 외부로 유출시키면, 벨로우즈(220)에 저장되어 있던 복원력이 작용하면서 도 4a의 상태로 전환된다.
도 4d의 상태는 제2실린더에 압축공기가 유입되어 제3피스톤(820)이 상승하는 상태가 도시되어 있는데, 도 4c의 상태와 회전방향의 차이만 있을 뿐, 작동원리는 동일하므로 당업자라면 도 4c의 작동원리를 참조하여 도 4d의 상태에 이르는데 어려움이 없을 것이다.
도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 밸브박스가 탈거된 상태의 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 분해사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 게이트 밸브의 작동예시도의 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-밸브박스 11, 12-개구부
20, 30-링크
100-밀폐부재
200-메인샤프트 210-가이드블럭
211-제1가이드베어링 220-벨로우즈
300-밸브구동부 310-제1실린더
320-제1피스톤 330-제1피스톤샤프트
400-측면케이스 401-제1가이드 홈
402-회전가이드베어링 410-전후면케이스
420-상부케이스 430-회전가이드케이스
431-회전가이드 홈 432-제2가이드 홈
500-제1무빙유닛 501-제2가이드베어링
510-제1샤프트 홈
600-제2무빙유닛 601-제2회전가이드베어링
610-제2샤프트 홈
700-제1회전구동부 710-제2피스톤샤프트
720-제2피스톤 730-코일스프링
800-제2회전구동부 810-제3피스톤샤프트
820-제3피스톤 830-코일스프링
900-제2실린더

Claims (6)

  1. 전면과 후면이 각각 개구된 개구부(11, 12)가 구비된 밸브박스(10)의 내부에서 상하방향으로 작동되되, 상기 각 개구부(11, 12)를 밀폐시키는 밀폐부재(100);와
    상기 밀폐부재(100)의 하측에 결합되는 메인샤프트(200);와
    상기 메인샤프트(200)의 하측과 결합되는 제1실린더(310):와, 상기 제1실린더(310) 내부에 설치되어 상기 제1실린더(310) 내부에 공급되는 압축공기의 증감에 따라 상승 또는 하강하되, 상기 메인샤프트(200)와 연결되는 제1피스톤(320):이 구비되는 밸브구동부(300);와
    상면은 상기 밸브구동부(300)의 하면의 전측에 결합되되, 하면에는 제1샤프트 홈(510)이 형성되며, 링크(20)를 매개로 상기 밸브구동부(300)와 결합되는 제1무빙유닛(500);과
    상면은 상기 밸브구동부(300)의 하면의 후측에 결합되되, 하면에는 제2샤프트 홈(610)이 형성되며, 링크(30)를 매개로 상기 밸브구동부(300)와 결합되는 제2무빙유닛(600);과
    상단이 상기 제1샤프트 홈(510)에 결합되는 제2피스톤샤프트(710):와, 상기 제2피스톤샤프트(710)의 하단과 결합된 상태로 상하운동되는 제2피스톤(720):이 구비된 제1회전구동부(700);와
    상단이 상기 제2샤프트 홈(610)에 결합되는 제3피스톤샤프트(810):와, 상기 제3피스톤샤프트(810)의 하단과 결합된 상태로 상하운동되는 제3피스톤(820):이 구비된 제2회전구동부(800); 및
    상기 제1회전구동부(700)와 제2회전구동부(800)의 하측에 결합되며, 내부로 공급되는 압축공기의 증감에 따라, 상기 제2피스톤(720)과 제3피스톤(820)을 상승 또는 하강시키는 제2실린더(900);를 포함하며,
    상기 제2피스톤샤프트(710)와 제2피스톤(720)의 사이와 상기 제3피스톤샤프트(810)와 제3피스톤(820)의 사이에 구비되는 코일스프링(730, 830);을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브구동부(300)의 전·후면에 결합되는 전후면케이스(410);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트 밸브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인샤프트(200)의 하측 외주면에 설치되되, 측면에는 제1가이드베어링(211)이 설치되는 가이드블럭(210);과
    상기 밸브구동부(300)의 상부를 덮는 상부케이스(420);와
    상기 밸브구동부(300)의 양측면에 결합되는 측면케이스(400);와
    상기 메인샤프트(200)의 외주면에 설치되되, 상기 가이드블럭(210)과 상부케이스(420)의 사이에 형성되는 벨로우즈(220); 및
    상기 측면케이스(400)의 내측면에 상하방향으로 함몰형성되되, 상기 제1가이드베어링(211)이 끼워지는 제1가이드 홈(401);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트 밸브.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 측면케이스(400)의 외측면에 형성되는 회전가이드베어링(402);과
    상기 제1무빙유닛(500) 및 제2무빙유닛(600)의 측면에 설치되는 제2가이드베어링(501, 601);과
    상기 측면케이스(400)와 제2실린더(900)의 양측면을 덮으며, 내측면에는 상기 회전가이드베어링(402)이 끼워져 회전되는 회전가이드 홈(431):과 상하방향으로 함몰형성되어 상기 제2가이드베어링(501, 601)이 끼워지는 제2가이드 홈(432):이 구비된 회전가이드케이스(430);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트 밸브.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1실린더(310)와 제2실린더(900)에 설치되어 상기 각 실린더(310, 900) 내부에 위치한 상기 제1피스톤(320), 제2피스톤(720) 및 제3피스톤(820)의 상하방향의 위치를 감지하는 위치감지센서(S);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 게이트 밸브.
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