KR101727531B1 - 게이트 밸브 - Google Patents

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Abstract

게이트 밸브가 개시된다.
개시되는 게이트 밸브는 본체 부재; 상기 본체 부재에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 승강 부재; 상기 승강 부재에 연결되어 상기 승강 부재와 함께 승강될 수 있고 상기 승강 부재에서 돌출될 수 있는 게이트 도어; 상기 승강 부재가 승강될 수 있는 구동력을 제공하는 승강 구동 몸체와, 상기 승강 구동 몸체로부터 돌출 또는 상기 승강 구동 몸체로 수축될 수 있는 승강축을 포함하는 승강 구동 부재; 상기 승강 부재에 결합되는 고정체와, 상기 승강축에 연결되어 상기 승강축에 의해 상기 고정체에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 이동체와, 상기 고정체에 대해서 상기 이동체가 이격되는 방향으로 상기 이동체를 밀어주는 탄성 부재를 포함하는 탄성 유닛; 및 상기 게이트 도어를 구동시킬 수 있는 게이트 구동부;를 포함한다.
개시되는 게이트 밸브에 의하면, 게이트 밸브가 본체 부재와, 승강 부재와, 게이트 도어와, 승강 구동 부재와, 탄성 유닛과, 게이트 구동부를 포함함에 따라, 게이트 도어 및 승강 부재를 요구되는 위치로 상승 및 상승된 상태에서 게이트 도어의 이송 작용이 단수 개의 승강 구동 부재만으로도 이루어질 수 있게 되므로, 게이트 밸브의 구조 및 제어가 간단해지고, 고장 원인이 감소될 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

게이트 밸브{Gate valve}
본 발명은 게이트 밸브에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼, 디스플레이 패널 등을 제조하는 장치에서는, 진공 챔버와 연결된 통로를 통해 웨이퍼, 패널 등이 출입되는데, 이러한 출입 통로를 개폐시키는 것이 게이트 밸브이다.
이러한 종래의 게이트 밸브의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌들이다.
그러나, 아래 제시된 특허문헌들과 같이 종래에는, 게이트 도어가 설치된 승강 부재를 유압 실린더 등의 승강 수단이 승강시키고, 그러한 승강 완료 후에는 게이트 도어가 진공 챔버의 출입 통로 입구에 밀착되도록 다른 유압 실린더 등의 푸쉬 수단이 별도로 게이트 도어를 밀어주도록 구성되고, 그에 따라 승강용과 도어 푸쉬용의 유공압 실린더, 모터, 링크 등의 수단이 별도로 각각 구비되어야 해서, 게이트 밸브의 구조 및 그에 대한 제어가 복잡해지고, 잦은 고장의 원인이 되는 문제가 있었다.
등록특허 제 10-0907816호, 등록일자: 2009.07.08., 발명의 명칭: 역압 대응식 게이트 밸브 공개특허 제 10-2003-0050409호, 공개일자: 2003.06.25., 발명의 명칭: 마운팅형 사각 게이트밸브 등록특허 제 10-0489553호, 등록일자: 2005.05.04., 발명의 명칭: 진공 게이트밸브
본 발명은 구조 및 제어가 간단해지고, 고장 원인이 감소될 수 있는 게이트 밸브를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 게이트 밸브는 본체 부재; 상기 본체 부재에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 승강 부재; 상기 승강 부재에 연결되어 상기 승강 부재와 함께 승강될 수 있고 상기 승강 부재에서 돌출될 수 있는 게이트 도어; 상기 승강 부재가 승강될 수 있는 구동력을 제공하는 승강 구동 몸체와, 상기 승강 구동 몸체로부터 돌출 또는 상기 승강 구동 몸체로 수축될 수 있는 승강축을 포함하는 승강 구동 부재; 상기 승강 부재에 결합되는 고정체와, 상기 승강축에 연결되어 상기 승강축에 의해 상기 고정체에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 이동체와, 상기 고정체에 대해서 상기 이동체가 이격되는 방향으로 상기 이동체를 밀어주는 탄성 부재를 포함하는 탄성 유닛; 및 상기 게이트 도어를 구동시킬 수 있는 게이트 구동부;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 게이트 밸브에 의하면, 게이트 밸브가 본체 부재와, 승강 부재와, 게이트 도어와, 승강 구동 부재와, 탄성 유닛과, 게이트 구동부를 포함함에 따라, 게이트 도어 및 승강 부재를 요구되는 위치로 상승 및 상승된 상태에서 게이트 도어의 이송 작용이 단수 개의 승강 구동 부재만으로도 이루어질 수 있게 되므로, 게이트 밸브의 구조 및 제어가 간단해지고, 고장 원인이 감소될 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 구성을 정면에서 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 일부에 대한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 승강 부재와 탄성 유닛이 승강 구동 부재에 의해 상승되기 시작하는 모습을 보이는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 게이트 밸브에서의 상승 결과 스토퍼가 본체 부재에 걸린 모습을 보이는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 게이트 밸브에서 승강 구동 부재에 의해 탄성 유닛의 이동체가 상승되는 모습을 보이는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 구성을 정면에서 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브의 일부에 대한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 게이트 밸브에서 승강 부재와 탄성 유닛이 승강 구동 부재에 의해 상승되기 시작하는 모습을 보이는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 게이트 밸브에서의 상승 결과 스토퍼가 본체 부재에 걸린 모습을 보이는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 게이트 밸브에서 승강 구동 부재에 의해 탄성 유닛의 이동체가 상승되는 모습을 보이는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 게이트 밸브(100)는 본체 부재(110)와, 승강 부재(120)와, 게이트 도어(125)와, 승강 구동 부재(130)와, 탄성 유닛(150)과, 게이트 구동부(160)를 포함한다.
상기 본체 부재(110)는 반도체 웨이퍼, 디스플레이 패널 등의 이송 대상체가 상기 이송 대상체의 제조 설비 내부로 출입되는 출입 통로 앞 쪽에 설치되는 것이다.
상기 승강 부재(120)는 상기 본체 부재(110)에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 것이고, 상기 게이트 도어(125)는 상기 승강 부재(120)에 연결되어 상기 승강 부재(120)와 함께 승강될 수 있고 상기 승강 부재(120)에서 돌출될 수 있는 것이다.
상기 승강 부재(120)가 상승된 상태에서 상기 승강 부재(120)에서 상기 게이트 도어(125)가 돌출되면, 상기 게이트 도어(125)가 상기 이송 대상체의 출입 통로를 막을 수 있게 되고, 상기 게이트 도어(125)가 상기 승강 부재(120) 쪽으로 수축, 즉 후퇴된 상태에서 상기 승강 부재(120)가 하강되면, 상기 이송 대상체의 출입 통로가 열릴 수 있게 된다.
상기 승강 구동 부재(130)는 상기 승강 부재(120)가 승강될 수 있는 구동력을 제공하는 승강 구동 몸체(131)와, 상기 승강 구동 몸체(131)로부터 돌출 또는 상기 승강 구동 몸체(131)로 수축될 수 있는 승강축(132)을 포함하고, 상기 승강 부재(120)를 승강시킬 수 있는 것이다.
예시적으로, 상기 승강 구동 부재(130)가 공압 실린더인 경우, 상기 승강 구동 몸체(131)는 실린더 몸체가 되고, 상기 승강축(132)은 상기 실린더 몸체에 연결된 피스톤이 된다.
상기 승강 구동 몸체(131)는 상기 본체 부재(110)에 고정된다.
상기 탄성 유닛(150)은 상기 승강 부재(120)의 상부에 결합되는 고정체(151)와, 상기 승강축(132)에 연결되어 상기 승강축(132)에 의해 상기 고정체(151)에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 이동체(152)와, 상기 고정체(151)에 대해서 상기 이동체(152)가 이격되는 방향으로 상기 이동체(152)를 밀어주는 탄성 부재(154)를 포함하는 것이다.
상세히, 상기 고정체(151)는 일정 면적의 플레이트 형태로 형성되어 상기 승강 부재(120)의 상부에 고정되는 것이고, 상기 이동체(152)는 일정 면적의 플레이트 형태로 형성되어 상기 승강 부재(120)에서 상기 고정체(151) 아래에 상기 승강 부재(120)에 대해 승강될 수 있도록 이동 가능하게 배치되는 것이며, 상기 탄성 부재(154)는 상기 고정체(151)와 상기 이동체(152)를 연결해 주는 것이다.
본 실시예에서는, 상기 탄성 부재(154)가 미리 압축된 코일 스프링 형태의 압축 스프링으로 제시되고, 복수 개가 설치된다. 그러면, 상기 탄성 부재(154)가 상기 고정체(151)에 대해서 상기 이동체(152)가 이격되는 방향인 하측 방향으로 상기 이동체(152)를 밀어주게 된다.
도면 번호 153은 상기 고정체(151)에서 연장되고 상기 탄성 부재(154) 및 상기 이동체(152)를 관통하는 가이드 봉으로, 상기 가이드 봉(153)에 의해 상기 이동체(152)가 일정한 궤적을 따라 안정적으로 승강될 수 있게 된다.
상기 게이트 구동부(160)는 상기 게이트 도어(125)를 구동시킬 수 있는 것으로, 상기 이동체(152)의 측면에 연결되어 상기 이동체(152)와 함께 승강될 수 있는 랙 기어(161)와, 상기 승강 부재(120)에 회전 가능하게 연결되고 상기 랙 기어(161)에 맞물리는 피니언 기어(162)와, 상기 피니언 기어(162)의 회전에 따라 상기 피니언 기어(162)의 회전축 방향으로 돌출될 수 있고 상기 게이트 도어(125)와 연결되는 돌출체(165)를 포함한다.
상기 돌출체(165)의 내부는 빈 실린더 형태로 형성되고, 그 내면에 나사산이 형성된다. 그리고, 상기 피니언 기어(162)의 회전축(163) 상에는 원동체(164)가 연결되고, 상기 원동체(164)의 외면에는 상기 돌출체(165)의 내면에 형성된 나사산에 대응되는 나사산이 형성된다.
상기와 같이 구성되면, 상기 이동체(152)가 상기 고정체(151)에 대해 상대적으로 상승되면, 상기 랙 기어(161)도 상승되어, 상기 피니언 기어(162)가 일 방향으로 회전되고, 그에 따라 상기 원동체(164)도 그 일 방향으로 회전되어 상기 돌출체(165)가 상기 피니언 기어(162)와 멀어지게 되는 돌출 과정이 일어나게 됨으로써, 상기 게이트 도어(125)가 상기 승강 부재(120)로부터 돌출되어 상기 이송 대상체의 출입 통로를 막을 수 있게 된다.
반면, 상기 이동체(152)가 상기 고정체(151)에 대해 상대적으로 하강되면, 상기 랙 기어(161)도 하강되어, 상기 피니언 기어(162)가 타 방향으로 회전되고, 그에 따라 상기 원동체(164)도 그 타 방향으로 회전되어 상기 돌출체(165)가 상기 피니언 기어(162) 쪽으로 향하게 되는 수축 과정이 일어나게 됨으로써, 상기 게이트 도어(125)가 상기 승강 부재(120) 내로 수축되어 상기 이송 대상체의 출입 통로를 열 수 있게 된다.
상기 가이드 부재(140)는 상기 승강 부재(120)에서 연장되는 가이드 몸체(141)와, 상기 가이드 몸체(141)에 형성되어 상기 가이드 몸체(141)가 일정량 승강된 상태에서 상기 본체 부재(110)에 걸려 상기 가이드 몸체(141)의 승강을 제한할 수 있는 스토퍼(142)를 포함한다.
상기 가이드 몸체(141)는 예시적으로 한 쌍으로 구비되어 상기 승강축(132)을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 형성되고, 상기 승강 부재(120)의 저면에서 하방으로 봉 형태로 연장되어 상기 본체 부재(110)를 관통하는 것이며, 상기 가이드 몸체(141)의 말단에 상기 스토퍼(142)가 형성된다. 그러면, 상기 승강축(132)의 승강에 따라 상기 승강 부재(120)가 승강 시에, 상기 가이드 몸체(141)가 상기 승강 부재(120)의 승강이 요동되지 않고 안정적으로 이루어지도록 안내해줄 수 있으면서도, 상기 스토퍼(142)에 의해 상기 승강 부재(120)의 상승 제한 및 상기 이동체(152)의 상승 시작이 이루어지도록 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 게이트 밸브(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 승강 부재(120)가 상기 본체 부재(110)에 근접된 상태로 하강되어 있으면, 상기 게이트 도어(125)는 열린 상태가 된다.
그러다가, 상기 게이트 도어(125)의 닫힘 명령이 입력되면, 상기 승강 구동 부재(130)가 작동되고, 그에 따라 상기 승강축(132)이 상승을 시작한다. 그러면, 상기 승강축(132)이 연결된 상기 이동체(152)도 상승을 시작한다. 이 때, 상기 탄성 부재(154)가 하방, 즉 상기 승강축(132)을 향하는 방향으로 가하는 압력이 상기 탄성 유닛(150), 상기 게이트 구동부(160) 등이 설치된 상기 승강 부재(120) 전체의 하중보다 상대적으로 크도록 형성되어 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탄성 부재(154)는 최대로 신장된 상태가 되고, 상기 이동체(152)는 상기 승강 부재(120)의 하부에 접한 상태로 상기 승강축(132)에 의해 밀려 올려간다. 그러면, 상기 탄성 유닛(150)은 물론 상기 승강 부재(120) 전체가 상기 승강축(132)에 의해 상승하게 된다.
그러다가, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼(142)가 상기 본체 부재(110)의 저면에 걸리게 되면, 상기 가이드 몸체(141)와 연결된 상기 승강 부재(120)의 상승도 정지된다. 이 때, 상기 승강 구동 부재(130)는 계속 작동 중이므로, 상기 승강축(132)은 계속 상승하게 된다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이동체(152)가 상기 승강축(132)에 의해 밀려 올라가게 되고, 상기 탄성 부재(154)는 압축되며, 상기 이동체(152)의 상승에 따라 함께 상승되는 상기 랙 기어(161)에 맞물린 상기 피니언 기어(162) 및 그와 연결된 상기 원동체(164)가 회전되고, 그에 따라 상기 원동체(164)와 맞물린 상기 돌출체(165)가 상기 게이트 도어(125)를 미는 방향으로 돌출됨으로써, 상기 게이트 도어(125)가 상기 이송 대상체의 출입 통로를 닫게 된다.
상기와 같이, 상기 게이트 밸브(100)가 본체 부재(110)와, 승강 부재(120)와, 게이트 도어(125)와, 승강 구동 부재(130)와, 탄성 유닛(150)과, 게이트 구동부(160)를 포함함에 따라, 게이트 도어(125) 및 승강 부재(120)를 요구되는 위치로 상승 및 상승된 상태에서 게이트 도어(125)의 이송 작용이 단수 개의 승강 구동 부재(130)만으로도 이루어질 수 있게 되므로, 상기 게이트 밸브(100)의 구조 및 제어가 간단해지고, 고장 원인이 감소될 수 있게 된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 게이트 밸브에 의하면, 구조 및 제어가 간단해지고, 고장 원인이 감소될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 게이트 밸브 110 : 본체 부재
120 : 승강 부재 125 : 게이트 도어
130 : 승강 구동 부재 150 : 탄성 유닛
160 : 게이트 구동부

Claims (4)

  1. 본체 부재;
    상기 본체 부재에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 승강 부재;
    상기 승강 부재에 연결되어 상기 승강 부재와 함께 승강될 수 있고 상기 승강 부재에서 돌출될 수 있는 게이트 도어;
    상기 승강 부재가 승강될 수 있는 구동력을 제공하는 승강 구동 몸체와, 상기 승강 구동 몸체로부터 돌출 또는 상기 승강 구동 몸체로 수축될 수 있는 승강축을 포함하는 승강 구동 부재;
    상기 승강 부재에 결합되는 고정체와,
    상기 승강축에 연결되어 상기 승강축에 의해 상기 고정체에 대해 상대적으로 승강될 수 있는 이동체와,
    상기 고정체에 대해서 상기 이동체가 이격되는 방향으로 상기 이동체를 밀어주는 탄성 부재를 포함하는 탄성 유닛; 및
    상기 게이트 도어를 구동시킬 수 있는 게이트 구동부;를 포함하는 게이트 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 밸브는
    상기 승강 부재에서 연장되는 가이드 몸체와,
    상기 가이드 몸체에 형성되어 상기 가이드 몸체가 일정량 승강된 상태에서 상기 본체 부재에 걸려 상기 가이드 몸체의 승강을 제한할 수 있는 스토퍼를 포함하는 가이드 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 구동부는
    상기 이동체에 연결되어 상기 이동체와 함께 승강될 수 있는 랙 기어와,
    상기 승강 부재에 회전 가능하게 연결되고 상기 랙 기어에 맞물리는 피니언 기어와,
    상기 피니언 기어의 회전에 따라 상기 피니언 기어의 회전축 방향으로 돌출될 수 있고 상기 게이트 도어와 연결되는 돌출체를 포함하고,
    상기 이동체가 상기 고정체에 대해 상대적으로 상승되면 상기 랙 기어도 상승되어, 상기 피니언 기어가 일 방향으로 회전되고, 그에 따라 상기 돌출체가 돌출됨으로써, 상기 게이트 도어가 상기 승강 부재로부터 돌출되고,
    상기 이동체가 상기 고정체에 대해 상대적으로 하강되면 상기 랙 기어도 하강되어, 상기 피니언 기어가 타 방향으로 회전되고, 그에 따라 상기 돌출체가 수축됨으로써, 상기 게이트 도어가 상기 승강 부재 내로 수축되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 압축 스프링인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
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