KR101973560B1 - 기밀성이 향상된 스윙 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스윙 밸브의 개폐 구동시 스윙 동작 외에 푸시풀 및 클램핑 동작을 부가함으로서 기밀성을 향상시킴은 물론 밸브 오링의 손상을 방지할 수 있고 개폐 대상물인 챔버의 변형에도 안정적으로 대응할 수 있는 기밀성이 향상된 스윙 밸브에 관한 것으로, 회전력을 발생시키는 구동 박스; 상기 구동 박스로부터 회전력을 전달받아 회전하며 내부를 통해 실린더 구동용 에어를 전달하는 샤프트; 상기 샤프트에 일측이 결합되며 샤프트의 회전에 연동되어 샤프트를 중심으로 회동하는 적어도 하나 이상의 회동 플레이트; 상기 회동 플레이트의 타측 하부에 구비되며 회동 플레이트를 통해 실린더 구동용 에어를 공급받아 진퇴하는 적어도 하나 이상의 가압 실린더; 및 상기 가압 실린더의 하부에 결합되며, 상기 샤프트의 회전에 따라 회동하여 챔버의 개구부 상에 위치되고 상기 가압 실린더의 진퇴와 연동되어 챔버의 개구부를 개폐하는 블레이드; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기밀성이 향상된 스윙 밸브{SWING VALVE HAVING ENHANCED SEALING PERFORMANCE}

본 발명은 기밀성이 향상된 스윙 밸브에 관한 것으로, 특히 스윙 밸브의 개폐 구동시 스윙 동작 외에 푸시풀 및 클램핑 동작을 부가함으로서 기밀성을 향상시킴은 물론 밸브 오링의 손상을 방지할 수 있고 개폐 대상물인 챔버의 변형에도 안정적으로 대응할 수 있는 기밀성이 향상된 스윙 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 LCD 및 OLED의 대면적 글래스(Glass)상에는 소정 회로패턴을 갖는 박막이 복층으로 적층되게 되는데, 이를 위해 현장에서는 포토 공정, 식각 공정, 박막증착 공정, 열처리 공정 등과 같은 다수의 단위 공정을 반복적으로 수행하게 된다.

이때, 이와 같은 다수의 단위공정 중 대부분의 단위공정에서는 매우 정밀한 작업을 위해 안정적인 진공도를 유지하면서 공정이 수행되고 있다. 여기에서, LCD 및 OLED의 단위 공정은 1기압 이하의 저진공부터 고진공, 그리고 1기압 이상의 가압상태 등 각 단위공정에 필요한 소정 압력을 안정적으로 적절하게 유지시켜주는 것이 매우 중요하다.

이 같은 공정 조건을 만족시키기 위해 각 단위공정을 수행하는 제조설비에는 챔버와 챔버 간에 소정 압력을 유지시켜주면서 글래스 이송 시 개폐 역할을 수행하도록 하는 밸브가 구비되어 운용되고 있다.

본 발명이 적용되는 밸브는 상술한 공정에서 사용되는 밸브의 한 형태로 챔버 전단의 입구와 말단, 그리고 챔버와 챔버 사이에 설치하는 스윙 밸브이다.

도 1에는 종래 기술에 따른 스윙 밸브가 도시되어 있다.

먼저 도 1의 (a)와 (b)를 참조하면, 다수의 회동 플레이트(40)에 장착된 블레이드(60)는 이 회동 플레이트(40)를 관통연결하는 샤프트(30)에 의해 회동될 수 있어서 챔버(10)의 상부에 있는 개구부(11)를 개폐하게 된다. 여기에서 블레이드(60)에는 챔버(10)의 기밀을 위해 오링이 구비되게 되는데 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 블레이드(60)의 회전 동작에서 블레이드(60)의 회전 중심 부위(점선으로 표시됨)가 챔버(10)와 맞물려 쓸리면서 마찰됨으로써 오링이 꼬이고 파손되는 문제가 발생한다. 더군다나 이 같은 오링의 파손은 오링의 수명 단축은 물론 결국 오링의 파티클을 발생시키게 되어 반도체 공정의 청정도에 문제를 야기하기도 한다.

또한 챔버(10)는 공정에 따라 내부에 진공펌핑이나 열상승이 빈번히 이루어지고 이에 따라 쉽게 외관이 변형되는데, 종래 기술에 따른 스윙 밸브는 단순히 스윙 동작에 의해 챔버(10)의 개폐구를 개폐 및 씰링하게 되므로 이 같은 챔버(10)의 변형 보다 정확하게는 챔버(10)의 개폐구 부위 변형에는 대응하기 어렵다는 문제도 있다.

또한 씰링용 블레이드(60)가 그 양측면에 있는 구동부의 실린더에서 발생되는 회전력에 전적으로 의존해 씰링을 수행하게 되므로 부위별로 상하 씰링 성능에 차이가 발생하게 되어 리크(leak) 발생의 원인이 되고 있다. 여기에 더해 공정 중 챔버(10) 내부의 역압 및 가압 조건시 블레이드(60)의 중심 부위는 씰링을 위한 회전력이 덜 전달되기 때문에 이 중심 부위에서 쉽게 리크가 발생되고 있다.

본 발명의 목적은 스윙 밸브의 개폐 구동시 스윙 동작 외에 푸시풀 및 클램핑 동작을 부가함으로서 기밀성을 향상시킴은 물론 밸브 오링의 손상을 방지할 수 있고 개폐 대상물인 챔버의 변형에도 안정적으로 대응할 수 있는 기밀성이 향상된 스윙 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 회전력을 발생시키는 구동 박스; 상기 구동 박스로부터 회전력을 전달받아 회전하며 내부를 통해 실린더 구동용 에어를 전달하는 샤프트; 상기 샤프트에 일측이 결합되며 샤프트의 회전에 연동되어 샤프트를 중심으로 회동하는 적어도 하나 이상의 회동 플레이트; 상기 회동 플레이트의 타측 하부에 구비되며 회동 플레이트를 통해 실린더 구동용 에어를 공급받아 진퇴하는 적어도 하나 이상의 가압 실린더; 및 상기 가압 실린더의 하부에 결합되며, 상기 샤프트의 회전에 따라 회동하여 챔버의 개구부 상에 위치되고 상기 가압 실린더의 진퇴와 연동되어 챔버의 개구부를 개폐하는 블레이드; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 샤프트의 회전에 따라 회전된 블레이드는 챔버와 이격된 상태가 되며, 상기 가압 실린더의 푸시 가압에 따라 블레이드가 하방으로 밀려나 챔버와 밀착되어 챔버의 폐쇄가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가압 실린더의 풀 가압에 따라 블레이드가 상방으로 당겨져 챔버와 이격된 상태가 되며, 상기 샤프트의 역회전에 따라 블레이드가 역회전하여 챔버의 개방이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 구동 박스에는 공압에 의해 동작하는 메인 실린더가 구비되며, 상기 메인 실린더의 동작에 의해 진퇴하는 가동 로드의 말단에는 직선 운동을 회전 운동으로 바꿔주는 회동 링크의 일측이 연결되며, 상기 회동 링크의 타측에 상기 샤프트가 연결되어 회전력을 전달받는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 메인 실린더에는 공압에 따라 진퇴운동을 하는 내부 피스톤 헤드의 상측과 하측에 각각 구동용 에어를 공급하는 제 1 공압 밸브와 제 2 공압 밸브가 설치되며, 제 1 공압 밸브와 제 2 공압 밸브에 선택적으로 에어를 공급하여 샤프트의 회전 방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가압 실린더는 공압에 따라 진퇴운동을 하는 피스톤 헤드를 케이싱의 내부에 내장하며, 상기 피스톤 헤드에서 슬라이딩 로드의 일측이 상기 회동 플레이트의 하부에 결합되고 슬라이딩 로드의 타측이 피스톤 헤드를 구성하며, 공압에 따라 케이싱을 진퇴운동시키는 내부 피스톤 헤드를 중심으로 상측과 하측에 각각 구동용 에어를 공급하는 제 1 동작 밸브와 제 2 동작 밸브가 설치되며, 제 1 동작 밸브와 제 2 동작 밸브에 선택적으로 에어를 공급하여 블레이드의 진퇴 방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가압 실린더의 제 2 동작 밸브에 실린더 구동용 에어를 공급하게 되면 내부 피스톤 헤드를 중심으로 하부에 에어가 충진되면서 가압 실린더가 회동 플레이트측에서 챔버측으로 밀려져 블레이드에 대한 푸시 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가압 실린더의 제 1 동작 밸브에 실린더 구동용 에어를 공급하게 되면 내부 피스톤 헤드를 중심으로 상부에 에어가 충진되면서 가압 실린더가 회동 플레이트측으로 당겨져 블레이드에 대한 풀 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 블레이드의 측면에는 기준칩이 결합되고 상기 챔버의 상부면에는 상기 기준칩의 수용 여부를 인식할 수 있는 위치 센서가 구비되어 상기 블레이드의 하강 상태를 위치 센서가 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 블레이드를 챔버에 클램핑시켜 블레이드를 챔버측으로 가압시키는 클램프; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 클램프는, 상기 블레이드의 상측면에 결합되는 연장 플레이트; 상기 연장 플레이트의 하부면에 고정되는 니플; 및 상기 챔버의 상부면에서 상기 니플과 대응되는 위치에 함몰되어 형성되며 클램핑용 에어를 공급받아 상기 니플을 클램핑하는 홀더; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 니플은 측면을 따라 반원형으로 함몰된 끼움부를 갖으며, 상기 홀더는 클램핑용 에어가 전달될 수 있는 공압 유로가 측면에 형성되고, 이 클램핑용 에어에 의해 가압편이 볼을 밀어 니플의 끼움부에 안착시켜 니플을 클램핑하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 스윙 밸브의 개폐 구동시 스윙 동작 외에 푸시풀 및 클램핑 동작을 부가함으로서 기밀성을 향상시킴은 물론 밸브 오링의 손상을 방지할 수 있고 개폐 대상물인 챔버의 변형에도 안정적으로 대응할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스윙 밸브를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 스윙 밸브를 설명하기 위한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 스윙 밸브의 스윙 및 푸시풀 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 스윙 밸브의 구동 박스를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스윙 밸브의 스윙 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 스윙 밸브의 푸시풀 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 스윙 밸브의 위치 센서를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 스윙 밸브의 클램핑 동작을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 스윙 밸브의 클램프를 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스윙 밸브를 설명하기 위한 사시도이며, (a)는 스윙 밸브의 개방 상태이고, (b)는 스윙 밸브의 폐쇄 상태이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스윙 밸브는 회전력을 발생시키고 실린더 구동용 에어를 공급하는 구동 박스(20), 상기 구동 박스(20)로부터 회전력을 전달받아 회전하며 내부를 통해 실린더 구동용 에어를 전달하는 샤프트(30), 상기 샤프트(30)에 일측이 결합되며 샤프트(30)의 회전에 연동되어 샤프트(30)를 중심으로 회동하는 회동 플레이트(40), 상기 회동 플레이트(40)의 타측 하부에 구비되며 회동 플레이트(40)를 통해 에어를 공급받아 진퇴하는 적어도 하나 이상의 가압 실린더(50), 판형으로 형성되어 상기 가압 실린더(50)의 하부에 결합되며 상기 샤프트(30)의 회전에 따라 회동하고 상기 가압 실린더(50)의 진퇴와 연동되어 챔버(10)의 개구부(11)를 개폐하는 블레이드(60) 및 상기 블레이드(60)를 챔버(10)에 클램핑시켜 블레이드(60)를 챔버(10)측으로 가압시키는 클램프(70)을 포함하여 구성될 수 있다.

이렇게 구성된 본 발명에 따른 스윙 밸브는 기존의 단순 스윙 동작에 의존한 챔버(10)의 개폐 동작과는 달리 스윙 동작 외에 푸시풀 및 클램핑 동작을 부가됨으로써 기밀성을 향상시킴은 물론 밸브 오링의 손상을 방지할 수 있고 개폐 대상물인 챔버의 변형에도 안정적으로 대응할 수 있게 된다.

도 3을 참조하면, (a)에는 스윙 밸브의 스윙 동작이 묘사되어 있고, (b)에는 스윙 밸브의 푸쉬풀 동작이 묘사되어 있다. 클램핑 동작에 대하여는 도 8을 통해 차후에 설명될 것이다.

먼저 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 샤프트(30)의 회전에 따라 회동 플레이트(40) 및 이에 연결된 가압 실린더(50)와 블레이드(60)는 함께 회전하게 되며, 그 결과 블레이드(60)는 챔버(10)와 일정 간격 이격된 상태가 되어 스윙 동작이 완료된다.

이후 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 회동 플레이트(40)에 결합된 가압 실린더(50)는 푸시용 에어 공급에 따라 블레이드(60)를 하방으로 밀어내게 되며, 그 결과 블레이드(60)는 챔버(10)와 밀착되는 상태가 되어 푸쉬(push) 동작이 완료되게 된다. 이 상태에서 챔버(10)의 개구부(11)는 완전히 폐쇄되어 내부기밀을 이루게 된다.

이와 반대로 챔버(10)의 개구부(11)를 개방시키기 위해서 가압 실린더(50)에는 풀용 에어 공급이 이루어져 블레이드(60)를 상방으로 당기게 되며, 그 결과 블레이드(60)는 챔버(10)와 일정 간격 이격된 상태가 되어 풀(pull) 동작이 완료되게 될 것이다. 그리고 샤프트(30)의 역회전에 따라 회동 플레이트(40) 및 이에 연결된 가압 실린더(50)와 블레이드(60)는 함께 역회전하게 되며, 그 결과 챔버(10)는 완전히 개방되게 되는 구조이다.

실제 챔버(10)는 공정에 따라 내부에 진공펌핑이나 열상승이 빈번히 이루어지고 이에 따라 쉽게 외관이 변형되는데, 종래 기술에 따른 스윙 밸브는 단순히 스윙 동작만에 의해 챔버(10)의 개폐구를 개폐 및 씰링하게 되므로 이 같은 챔버(10)의 변형 보다 정확하게는 챔버(10)의 개폐구 부위 변형에는 대응하기 어렵다는 문제도 있다. 이와 달리 본 발명에 따른 스윙 밸브는 기존의 스윙 동작에 푸시풀 동작이 부가됨으로써 챔버(10)의 개구부(11)를 개폐하는 블레이드(60)를 에어에 의해 가압하게 된다. 따라서 회전력에 전적으로 의존해 씰링을 수행하게 되는 기존 방식에 비해 본 발명에 따른 스윙 밸브는 보다 향상된 씰링 성능을 가져올 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 스윙 밸브의 상세한 구조 및 동작에 대하여 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저 상기 구동 박스(20)는 상기 샤프트(30)를 회전시키고 상기 샤프트(30)를 통해 상기 가압 실린더(50)로 전달될 실린더 구동용 에어를 공급하게 된다.

도 4는 도 2의 구동 박스(20)에서 케이스를 벗겨낸 상태가 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 내부에는 공압에 의해 동작하는 메인 실린더(21)가 구비되며 이 메인 실린더(21)의 동작에 의해 진퇴하는 가동 로드(24)의 말단에는 직선 운동을 회전 운동으로 바꿔주는 회동 링크(25)의 일측이 연결되며 이 회동 링크(25)의 타측에 상기 샤프트(30)가 연결되어 회전력을 전달받게 된다. 상기 메인 실린더(21)는 공압에 따라 진퇴운동을 하는 내부 피스톤 헤드의 상측과 하측에 각각 구동용 에어를 공급하는 제 1 공압 밸브(22)와 제 2 공압 밸브(23)가 설치되며, 제 1 공압 밸브(22)와 제 2 공압 밸브(23)에 선택적으로 에어를 공급함으로써 샤프트(30)의 회전 방향을 결정하게 되는 구조이다.

이 같은 구동 박스(20)는 샤프트(30)의 양측 말단에 각각 구비될 수 있다.

따라서 이 구동 박스(20)의 정방향 및 역방향 회전력에 의해 전술한 바와 같이 상기 블레이드(60)는 스윙 동작을 수행할 수 있게 되는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 스윙 밸브의 스윙 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

상기 샤프트(30)에 연결되는 회동 플레이트(40)는 지지대(47)에 의해 챔버(10) 상에 지지된다. 따라서 샤프트(30)를 축으로 이루어지는 회동 플레이트(40)의 회전 중심은 상기 지지대(47)의 높이만큼 챔버(10)의 상부면에서 이격되게 된다. 따라서 블레이드(60)의 회전 동작에서 블레이드(60)가 챔버(10)와 접촉하지 않기 때문에 블레이드(60)의 오링 파손을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

상기 회동 플레이트(40)는 샤프트(30)에 일측이 결합되며 이 샤프트(30)의 회전에 연동되어 해당 샤프트(30)를 축으로 회전하게 된다. 또한 상기 회동 플레이트(40)의 타측 하부에는 가압 실린더(50)를 개재한 상태로 블레이드(60)가 결합된다.

상기 블레이드(60)는 챔버(10)의 개구부(11)의 넓이에 비해 큰 판 형태로 형성되며 외부가 오링으로 커버되어 상기 챔버(10)의 개구부(11)를 개폐하게 된다. 이 같은 블레이드(60)는 상기 가압 실린더(50)의 하부에 결합되어 상기 샤프트(30)의 회전에 따라 회동함으로써 스윙 동작을 하게 된다. 이 같은 스윙 동작에 따라 회전된 블레이드(60)는 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 챔버(10)의 상부에 일정 간격 이격된 상태가 되게 된다.

이렇게 스윙 동작의 완료에 따라 발생된 이격 거리는 스윙 동작 이후에 이루어질 푸시풀 동작에 의해 보완될 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 스윙 밸브의 푸시풀 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

상술한 바와 같이 상기 회동 플레이트(40)의 타측 하부에 결합되는 가압 실린더(50)는 케이싱 내부에 피스톤이 내장되는 구조를 갖는다. 보다 상세하게는 슬라이딩 로드(51)의 일측이 상기 회동 플레이트(40)의 하부에 결합되고 상기 슬라이딩 로드(51)의 타측은 피스톤 헤드를 구성하며, 공압에 따라 케이싱을 진퇴운동시키는 내부 피스톤 헤드를 중심으로 상측과 하측에 각각 구동용 에어를 공급하는 제 1 동작 밸브(53)와 제 2 동작 밸브(54)가 설치되며, 제 1 동작 밸브(53)와 제 2 동작 밸브(54)에 선택적으로 에어를 공급함으로써 가압 실린더(50)를 상하 방향으로 진퇴시키게 된다. 여기에서 상기 가압 실린더(50)의 하부는 블레이드(60)의 상부면에 결합된 상태이다.

즉 하부의 제 2 동작 밸브(54)에 실린더 구동용 에어를 공급하게 되면 내부 피스톤 헤드를 중심으로 하부에 에어가 충진되면서 가압 실린더(50)가 회동 플레이트(40)측에서 챔버(10)측으로 밀려져 푸시(push) 동작을 수행하게 된다(도 6의 (b) 참조). 이러한 푸시 동작에 따라 가압 실린더(50)의 하부에 결합된 블레이드(60)는 챔버(10)의 개구부(11)를 강하게 가압하여 챔버(10)의 내부를 밀폐시키게 된다.

이와 반대로 상부의 제 1 동작 밸브(53)에 실린더 구동용 에어를 공급하게 되면 내부 피스톤 헤드를 중심으로 상부에 에어가 충진되면서 가압 실린더(50)가 회동 플레이트(40)측으로 당겨져 풀(Pull) 동작을 수행하게 된다(도 6의 (a) 참조). 이러한 풀 동작에 따라 가압 실린더(50)의 하부에 결합된 블레이드(60)는 챔버(10)의 개구부(11)를 열어 챔버(10)의 밀폐 상태를 해제시키게 된다.

이 같은 실린더 구동용 에어는 샤프트(30)의 내부를 따라 인입 및 배출되며, 샤프트(30)의 제 1 공급 밸브(33) 및 제 2 공급 밸브(34)를 통해 각각 푸시 동작용 에어와 풀 동작용 에어가 공급된다. 이렇게 공급되는 에어는 제 1 공압 유로(41)와 제 2 공압 유로(42)를 통해 회동 플레이트(40)의 일측면에 구비된 제 1 연결 밸브(43) 및 제 2 연결 밸브(44)로 공급되어 개별 회동 플레이트(40)로의 실린더 구동용 에어가 공급되게 된다(도 7 참조). 또한 개별 회동 플레이트(40)로 공급된 실린더 구동용 에어는 회동 플레이트(40)의 타측면에 구비된 제 1 분배 밸브(45) 및 제 2 분배 밸브(46)로 공급되어 각각 가압 실린더(50)와 인접 회동 플레이트(40)로 분배되는 구조이다(도 6 참조). 여기에서 제 1 공급 밸브(33), 제 1 연결 밸브(43), 제 1 분배 밸브(45), 제 1 동작 밸브(53) 및 이들을 연결하는 제 1 공압 유로(41)는 가압 실린더(50)의 풀 동작을 담당하게 된다. 또한 제 2 공급 밸브(34), 제 2 연결 밸브(44), 제 2 분배 밸브(46), 제 2 동작 밸브(54) 및 이들을 연결하는 제 2 공압 유로(42)는 가압 실린더(50)의 푸시 동작을 담당하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 스윙 밸브의 위치 센서를 설명하기 위한 도면이다.

상술한 가압 실린더(50)의 푸시풀 동작에 따라 블레이드(60)는 챔버(10)와 밀착된 상태와 이격된 상태로 전환될 것이다. 본 발명에서는 가압 실린더(50)의 푸시 동작에 따라 블레이드(60)가 챔버(10)에 완전히 밀착된 상태를 위치 센서(12)로 인식할 수 있도록 하였다.

이러한 위치 센서(12)는 챔버(10)의 상부면에 구비되며, 상기 블레이드(60)의 측면에 결합된 기준칩(62)의 위치를 검출하여 결과적으로 블레이드(60)가 챔버(10)에 완전히 밀착되었는지 여부를 판단해 신호를 출력하게 된다. 일예로 도면에서는 위치 센서(12)에 상기 기준칩(62)이 수용될 수 있는 홈을 형성하고 블레이드(60)의 하강에 따라 기준칩(62)이 위치 센서(12)의 홈 내에 위치되면 이를 인식해 신호를 출력하는 방식의 위치 센서(12)가 도시되어 있다.

이 같은 위치 센서(12)에 의해 관리자는 스윙 밸브의 푸시 동작에 의한 챔버(10)의 밀폐 상태를 자동으로 확인할 수 있으며, 또한 의도치 않게 블레이드(60)가 상승해 밀폐 상태가 해제되었을 때에도 상기 위치 센서(12)의 센싱 기능을 통해 즉시 상황을 확인할 수 있게 된다.

한편, 이렇게 스윙 동작과 푸시풀 동작의 완료에 따라 밀폐된 상태에서 본 발명에 따른 스윙 밸브는 클램핑 동작을 통해 기밀 유지력을 높여줄 수 있게 된다.

실제 씰링용 블레이드(60)가 대부분 널빤지 형상의 직사각형 형태를 가지기 때문에 블레이드(60)의 중심 부위에서는 씰링을 위한 가압력이 낮아져 이 중심 부위에서 리크가 발생될 가능성이 있다.

본 발명에 따른 스윙 밸브는 블레이드(60)의 특정 부위에 가압력을 더하는 클램프(70)를 구비시켜 전체적인 가압력을 높임은 물론 씰링 성능이 낮은 부위를 보강할 수 있게 하는 특징을 갖는다.

도 8은 본 발명에 따른 스윙 밸브의 클램핑 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 스윙 밸브의 클램프를 설명하기 위한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 클램프(70)는 상기 블레이드(60)의 상측면에 결합되는 연장 플레이트(71)와, 상기 연장 플레이트(71)의 하부면에 고정되는 니플(72)과, 상기 챔버(10)의 상부면에서 상기 니플(72)과 대응되는 위치에 함몰되어 형성되며 클램핑용 에어를 공급받아 상기 니플(72)을 클램핑하는 홀더(73)로 구성될 수 있다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 스윙 밸브의 스윙 동작이 완료된 상태에서는 블레이드(60)측의 니플(72)이 챔버(10)측의 홀더(73)와 떨어져 있는 상태이다. 이후 스윙 밸브의 푸시 동작이 이루어져 블레이드(60)가 챔버(10)측으로 하강하면 클램프(70)의 니플(72) 역시 하강하여 홀더(73)에 내장되게 된다. 이때 홀더(73)에는 공압 밸브(78)를 통해 클램핑용 에어가 공급되며 이러한 공압에 의해 니플(72)은 홀더(73) 내에 단단히 클램핑되고 또한 이 공압이 유지되는 동안 강력하게 홀딩되는 구조이다.

도 9를 참조하면, 상기 니플(72)은 측면을 따라 반원형으로 함몰된 끼움부를 갖는다. 또한 상기 홀더(73)는 클램핑용 에어가 전달될 수 있는 공압 유로(77)가 측면에 형성되며, 이 클램핑용 에어에 의해 내측 및 외측으로 전후진되는 가압편(74)이 볼(75)을 밀고 당겨 니플(72)을 클램핑하는 구조를 갖는다.

즉, 니플(72)이 홀더(73)에 들어간 상태에서 클램핑용 에어가 공압 유로(77)를 통해 공급되면, 가압편(74)이 홀더(73)의 내측으로 밀려들어가면서 볼(75)을 밀게 되고 이 볼(75)이 니플(72)의 끼움부에 안착됨으로써 클램핑이 이루어지게 된다. 이러한 클램핑 상태는 클램핑용 공압이 유지되는 동안 유지될 것이다.

그리고 클램핑용 공압이 해제되면 가압편(74)이 홀더(73)의 외측으로 빠져나가면서 볼(75)에 대한 외력이 사라지고 니플(72)을 빼내는 과정에서 이 볼(75)이 자연스럽게 홀더(73)의 외측으로 밀려나면서 클램핑이 해제되는 것이다.

도면에서 76은 볼(75)의 전진 및 후진시 적정 높이를 유지시켜 주기 위한 스프링이다.

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 챔버 20 : 구동 박스
30 : 샤프트 40 : 회동 플레이트
50 : 가압 실린더 60 : 블레이드
70 : 클램프

Claims (12)

1. 회전력을 발생시키는 구동 박스;
   상기 구동 박스로부터 회전력을 전달받아 회전하며 내부를 통해 실린더 구동용 에어를 전달하는 샤프트;
   상기 샤프트에 일측이 결합되며 샤프트의 회전에 연동되어 샤프트를 중심으로 회동하는 적어도 하나 이상의 회동 플레이트;
   상기 회동 플레이트의 타측 하부에 구비되며 회동 플레이트를 통해 실린더 구동용 에어를 공급받아 진퇴하는 적어도 하나 이상의 가압 실린더; 및
   상기 가압 실린더의 하부에 결합되며, 상기 샤프트의 회전에 따라 회동하여 챔버의 개구부 상에 위치되고 상기 가압 실린더의 진퇴와 연동되어 챔버의 개구부를 개폐하는 블레이드; 를 포함하고,
   상기 블레이드를 챔버에 클램핑시켜 블레이드를 챔버측으로 가압시키는 클램프; 를 더 포함하며,
   상기 클램프는,
   상기 블레이드의 상측면에 결합되는 연장 플레이트;
   상기 연장 플레이트의 하부면에 고정되는 니플; 및
   상기 챔버의 상부면에서 상기 니플과 대응되는 위치에 함몰되어 형성되며 클램핑용 에어를 공급받아 상기 니플을 클램핑하는 홀더; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트의 회전에 따라 회전된 블레이드는 챔버와 이격된 상태가 되며, 상기 가압 실린더의 푸시 가압에 따라 블레이드가 하방으로 밀려나 챔버와 밀착되어 챔버의 폐쇄가 이루어지는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가압 실린더의 풀 가압에 따라 블레이드가 상방으로 당겨져 챔버와 이격된 상태가 되며, 상기 샤프트의 역회전에 따라 블레이드가 역회전하여 챔버의 개방이 이루어지는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 구동 박스에는 공압에 의해 동작하는 메인 실린더가 구비되며, 상기 메인 실린더의 동작에 의해 진퇴하는 가동 로드의 말단에는 직선 운동을 회전 운동으로 바꿔주는 회동 링크의 일측이 연결되며, 상기 회동 링크의 타측에 상기 샤프트가 연결되어 회전력을 전달받는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 메인 실린더에는 공압에 따라 진퇴운동을 하는 내부 피스톤 헤드의 상측과 하측에 각각 구동용 에어를 공급하는 제 1 공압 밸브와 제 2 공압 밸브가 설치되며, 제 1 공압 밸브와 제 2 공압 밸브에 선택적으로 에어를 공급하여 샤프트의 회전 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 가압 실린더는 공압에 따라 진퇴운동을 하는 피스톤 헤드를 케이싱의 내부에 내장하며,
   상기 피스톤 헤드에서 슬라이딩 로드의 일측이 상기 회동 플레이트의 하부에 결합되고 슬라이딩 로드의 타측이 피스톤 헤드를 구성하며, 공압에 따라 케이싱을 진퇴운동시키는 내부 피스톤 헤드를 중심으로 상측과 하측에 각각 구동용 에어를 공급하는 제 1 동작 밸브와 제 2 동작 밸브가 설치되며, 제 1 동작 밸브와 제 2 동작 밸브에 선택적으로 에어를 공급하여 블레이드의 진퇴 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 가압 실린더의 제 2 동작 밸브에 실린더 구동용 에어를 공급하게 되면 내부 피스톤 헤드를 중심으로 하부에 에어가 충진되면서 가압 실린더가 회동 플레이트측에서 챔버측으로 밀려져 블레이드에 대한 푸시 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
8. 제 6항에 있어서,
   상기 가압 실린더의 제 1 동작 밸브에 실린더 구동용 에어를 공급하게 되면 내부 피스톤 헤드를 중심으로 상부에 에어가 충진되면서 가압 실린더가 회동 플레이트측으로 당겨져 블레이드에 대한 풀 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 블레이드의 측면에는 기준칩이 결합되고 상기 챔버의 상부면에는 상기 기준칩의 수용 여부를 인식할 수 있는 위치 센서가 구비되어 상기 블레이드의 하강 상태를 위치 센서가 인식하는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1항에 있어서,
    상기 니플은 측면을 따라 반원형으로 함몰된 끼움부를 갖으며,
    상기 홀더는 클램핑용 에어가 전달될 수 있는 공압 유로가 측면에 형성되고, 이 클램핑용 에어에 의해 가압편이 볼을 밀어 니플의 끼움부에 안착시켜 니플을 클램핑하는 것을 특징으로 하는 스윙 밸브.
    

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