KR102270597B1

KR102270597B1 - 진공밸브

Info

Publication number: KR102270597B1
Application number: KR1020150032994A
Authority: KR
Inventors: 마르틴 킨라이히; 마르틴 네처
Original assignee: 배트 홀딩 아게
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2021-06-29
Also published as: JP2015197221A; JP6594006B2; US20150285382A1; US9851012B2; CN104976365B; CN104976365A; KR20150114889A

Abstract

진공밸브는 제 1 하우징 부품 (1a) 과 제 2 하우징 부품 (1b) 을 갖는 밸브 하우징 (1) 과 폐쇄 부재 (9) 를 포함하며, 상기 제 1 하우징 부품과 상기 제 2 하우징 부품 사이에 고리 모양의 하우징 시일 (3b) 이 배치되고, 상기 폐쇄 부재는 상기 진공밸브가 개방되는 개방위치와 상기 진공밸브가 폐쇄되는 폐쇄위치 사이에서 이동 가능하다. 상기 하우징 시일 (3b) 은 고리 모양의 지지체 (3a) 에 설치된다. 또한 방사상으로 상기 하우징 시일 (3b) 의 내부에 고리 모양의 시트 시일 (3c) 이 상기 지지체 (3a) 에 설치되고, 상기 폐쇄 부재 (9) 는 상기 폐쇄 부재 (9) 의 상기 폐쇄위치에 있어서 상기 시트 시일에 내리눌려져 있고, 이때 상기 시트 시일 (3c) 은 상기 밸브 하우징 (1) 의 밀봉면에 밀착한다.

Description

진공밸브 {VACUUM VALVE}

본 발명은 제 1 하우징 부품과 제 2 하우징 부품을 갖는 밸브 하우징 (valve housing) 과 폐쇄 부재를 포함하는 진공밸브에 관한 것이며, 상기 제 1 하우징 부품과 상기 제 2 하우징 부품 사이에 고리 모양의 하우징 시일 (housing seal) 이 배치되고, 상기 폐쇄 부재는 상기 진공밸브가 개방되는 개방위치와 상기 진공밸브가 폐쇄되는 폐쇄위치 사이에서 이동 가능하다.

진공밸브의 밸브 하우징을 여러 부품으로 형성하고, 상기 개별적인 하우징 부품들을‘정적 시일들 (static seals)’이라고도 불리우는 탄성 밀봉링들을 통해 서로 밀봉하는 것이 공지되어 있고, 통례적이다. 이때, 상기 진공밸브의 조립, 및 경우에 따라서는 정비의 실행을 가능하게 하기 위해 또는 쉽게 하도록 하기 위해, 보통 상기 밸브 하우징의 하우징 뚜껑은 별도의 부품으로서 형성되고, 상기 부품은 시일을 통하여 상기 밸브 하우징의 기본 몸체와 연결된다.

예컨대, 이러한 유형의 진공밸브들은 특히 US 6,669,170 B2, US 6,289,932 B1, DE 40 23 845 C1, US 2009/0194728 A1, DE 10 2005 004 987 A1, DE 10 2008 003 725 A1 및 DE 31 25 034 A1 에 공지된 바와 같이 앵글 밸브들 (angle valves) 의 형태로 형성될 수 있다. 하지만, 예컨대 슬라이드 밸브들 또는 L 밸브들도 이 형태로 형성된다. 슬라이드 밸브들에 있어서, 폐쇄 부재는 그의 개방위치로부터 그의 폐쇄위치로 직선으로 이동되고 또는 상기 폐쇄 부재를 지지하는 지지체 부품은 출발 위치로부터 마지막 위치로 직선으로 이동되고, 이때 상기 마지막 위치에서 또는 상기 마지막 위치에 가까이 레버 요소들 또는 벌림 요소들이 작용하고, 상기 요소들은 상기 지지체 부품의 운동 방향에 대해 각을 이루며 상기 폐쇄 부재를 밸브 시트 (valve seat) 에 내리누른다. 이러한 슬라이드 밸브들은 보통 하나의 개별적인, 상기 지지체 부품을 움직이는 액추에이터를 구비하거나 또는 수동 드라이브 (manual drive) 를 통해서도 작동될 수 있다. 특히 판 모양으로 형성된 상기 폐쇄 부재의 L 운동은 밸브 로드 (valve rod) 의 세로 방향 및 가로 방향으로 작용하는 별도의 액추에이터들을 통해 실행될 수 있고, 또는 상기 폐쇄 부재를 상기 밸브 시트에 갖다 대기 위해 밸브 로드가 우선 직선으로 이동되고, 그 후 예컨대 링크 가이드를 통해 틸팅될 수 있다.

상기 밸브 하우징이‘세로 방향으로’두 부분으로 되어 있고, 따라서 두 하우징 절반부 각각이 밸브 개구부들 중 하나를 구비하며, 이때 상기 두 하우징 절반부가 밀봉링을 통하여 서로 연결된 진공밸브는 DE 37 17 724 A1 에 공개되어 있다.

또한, 밸브 개구부를 구비하는 밸브 하우징의 적어도 하나의 플랜지 (flange) 를 별도의 부품으로서 형성하고, 탄성 밀봉링을 통하여 밸브 하우징의 기본 몸체와 연결시키는 것이 공지되어 있다. 이러한 형성들은 예컨대 GB 990,624 에 공개되어 있다. 이때, 밀봉링을 이용해 상기 기본 몸체에 대해 밀봉된 플랜지들 중 하나는 밀봉면 (sealing surface) 도 구비하며, 진공밸브의 폐쇄된 상태에서 폐쇄 부재는 그에 배치된 탄성 밀봉링 (= 상기 진공밸브의‘동적 시일 (dynamic seal)’) 과 함께 상기 밀봉면에 내리눌려져 있다.

통례적인 진공밸브들에 있어서, 동적 시일들은 보통 폐쇄 부재에 설치되고, 밸브 시트는 밀봉면에 의해 형성되며, 상기 폐쇄 부재는 그에 배치된 시일과 함께 진공밸브의 폐쇄된 상태에서 상기 밀봉면에 밀착한다. 하지만, 밀봉 시트에 탄성 시일을 제공하는 것도 공지되어 있고, 폐쇄 부재는 폐쇄위치에 있어서 상기 폐쇄 부재의 밀봉면과 함께 상기 탄성 시일에 밀착한다.

2개 또는 그 이상의 O 링을 얇은 웨브를 통하여 연결하고, 상기 웨브는 상기 O 링들과 재료 일체식으로 형성되는 것이 WO 2012/162051 A1 에 공지되어 있다. 이를 통해 상기 O 링들은 너무 가까이 나란히 배치될 수 있고, 따라서 모든 O 링을 위한 제비 꼬리 모양의 홈들을 형성하기 위한 공간이 충분히 남아 있지 않다. 이때, 제비 꼬리 모양의 홈 안에 삽입된 O 링은 직사각형 홈 안에 삽입된 적어도 하나의 다른 O 링을 유지시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 도입부에 언급된 유형의, 비용절감적으로 형성 가능한 그리고 간단히 조립 가능한 진공밸브를 제공하는 것이다.

이는 본 발명에 따르면 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 진공밸브를 통해 달성된다.

본 발명에 따른 진공밸브에 있어서, 제 1 하우징 부품과 제 2 하우징 부품 사이에 배치된, 그리고 그들을 서로 밀봉하는 하우징 시일은 고리 모양의 지지체에 설치된다. 또한 방사상으로 상기 하우징 시일의 내부에 고리 모양의 시트 시일 (seat seal) 이 상기 지지체에 설치되고, 폐쇄 부재는 그의 폐쇄위치에 있어서 상기 시트 시일에 내리눌려져 있다. 이때, 상기 시트 시일은 밸브 하우징의 밀봉면에 밀착한다. 특히, 상기 하우징 시일에 의해 밀봉된 상기 두 하우징 부품 중 하나는 밀봉면을 구비한다. 상기 폐쇄 부재의 상기 폐쇄위치에 있어서, 상기 폐쇄 부재는 상기 시트 시일을 통해 상기 밸브 하우징에 대해 밀봉된다.

이로써, 본 발명에 따른 진공밸브에 있어서, 하기에서 밀봉 유닛이라고도 불리우는 부품이 제공되고, 상기 밀봉 유닛은 한편으로는 상기 하우징 시일을 구비하며 다른 한편으로는 상기 시트 시일을 구비하고, 상기 하우징 시일은 상기 밸브 하우징의 상기 2개의 하우징 부품 사이의 정적 시일을 형성하며, 상기 시트 시일은 상기 진공밸브의 폐쇄된 상태에서 상기 진공밸브를 통한 통로를 밀봉하는 동적 시일을 형성한다. 상기 시트 시일은, 상기 시트 시일이 놓여 있는 상기 하우징 부품의 밀봉면과 함께 상기 진공밸브의 밸브 시트를 형성한다.

본 발명에 따른 진공밸브에 있어서, 간단한 조립 과정이 가능해질 수 있고, 이때 상기 하우징 시일과 상기 시트 시일은 하나의 공통의 부품의 부분들이고, 이를 통해 간단한 핸들링이 달성된다. 또한, 상기 밸브 하우징은 밀봉 시트의 영역에서 매우 간단히 형성될 수 있고, 특히 평탄한 밀봉면을 구비할 수 있고, 상기 밀봉면에 상기 시트 시일이 밀착한다.

가능한 실시형태에 있어서, 상기 하우징 시일과 상기 시트 시일은 상기 지지체에 벌커나이징되고 (vulcanized), 상기 지지체는 이 실시형태에 있어서 바람직하게는 금속으로 구성된다. 이때, 상기 지지체는 상기 하우징 시일보다 큰 탄성계수 (modulus of elasticity) 를 가지며, 상기 시트 시일보다 큰 탄성계수를 갖는다. 다른 가능한 실시형태에 있어서, 상기 하우징 시일과 상기 시트 시일은 상기 지지체에 사출 성형되고, 이때 상기 지지체는, 경우에 따라서는 강화 섬유들과 같은 첨가제를 포함하는 플라스틱으로 구성되고, 상기 플라스틱은 상기 하우징 시일과 상기 시트 시일을 구성하는 재료보다 큰 탄성계수를 갖는다. 상기 두 실시형태에 있어서, 상기 하우징 시일이 상기 지지체의 전체 바깥둘레에 걸쳐 방사상으로 바깥쪽으로 상기 지지체 위에 돌출해 있고, 상기 시트 시일이 상기 지지체의 전체 안둘레에 걸쳐 방사상으로 안쪽으로 상기 지지체 위에 돌출해 있으면 유리하다.

본 발명의 유리한 실시형태에 있어서, 상기 진공밸브는 앵글 밸브의 형태로 형성되고, 상기 제 1 하우징 부품과 상기 제 2 하우징 부품은 (상기 제 1 하우징 부품과 상기 제 2 하우징 부품 사이에 상기 하우징 시일이 놓여 있다) 상기 밸브 하우징의 기본 몸체에 의해 그리고 밸브 개구부를 구비하는 상기 밸브 하우징의 부품에 의해 형성된다. 상기 밸브 개구부를 구비하는 상기 밸브 하우징의 이 부품에는, 상기 진공밸브를 그 밖의 진공부품, 예컨대 챔버 또는 진공라인과 연결하기 위한 플랜지가 제공된다. 이때, 상기 시트 시일이 밀착되어 있는 상기 밀봉면은 유리하게는 상기 밸브 개구부를 구비하는 상기 제 2 하우징 부품에 배치되고, 상기 밸브 개구부의 축을 둘러싼다.

이하, 본 발명의 그 밖의 장점들과 상세내용들은 첨부된 도면을 근거로 설명된다.

도 1 은 본 발명에 따른 진공밸브의 실시예의 사투상도;
도 2 는 도 1 의 진공밸브의 측면도;
도 3 은 폐쇄 부재의 개방위치에서 도 2 의 선 AA 를 따른 단면;
도 4 는 폐쇄 부재의 폐쇄위치에서 도 2 의 선 AA 를 따른 단면;
도 5 는 밀봉 유닛의 사투상도;
도 6 은 밀봉유닛의 도면, 도 7 은 밀봉유닛의 측면도;
도 8 은 도 6 의 선 BB 를 따른 단면;
도 9 는 도 6 의 선 CC 를 따른 단면;
도 10 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진공밸브의 사투상도;
도 11 은 도 10 의 진공밸브의 측면도;
도 12 는 폐쇄 부재의 개방위치에서 도 11 의 선 DD 를 따른 단면;
도 13 은 폐쇄 부재의 폐쇄위치에서 도 11 의 선 DD 를 따른 단면;
도 14 는 도 10 의 진공밸브의 평면도;
도 15 는 폐쇄 부재의 폐쇄위치에서 도 14 의 선 EE 를 따른 단면;
도 16 은 분해도를 나타낸다.

본 발명에 따른 진공밸브의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 9 에 도시된다.

상기 진공밸브는 밸브 하우징 (1) 을 구비한다. 상기 밸브 하우징은 실시예에서 상기 진공밸브의 기본 몸체를 형성하는 제 1 하우징 부품 (1a) 과, 축 (7) 을 갖는 밸브 개구부 (5) 를 구비하는 제 2 하우징 부품 (1b) 을 포함한다. 제 1 하우징 부품 (1a) 과 제 2 하우징 부품 (1b) 은 고리 모양의 하우징 시일 (3b) 을 이용해 서로 밀봉되고, 상기 하우징 시일은 하기에서 상세히 설명된다.

밸브 개구부 (5) 를 구비하는 제 2 하우징 부품 (1b) 은 이음 플랜지 (11) 를 구비한다. 상기 이음 플랜지를 통하여, 상기 진공밸브는 그 밖의 진공부품, 예컨대 진공챔버 또는 진공라인과 연결될 수 있다. 이음 플랜지 (11) 는 하우징 부품 (1b) 의 관 모양의 섹션에 배치된다. 하우징 부품 (1a) 을 향한 그 단부에서, 하우징 부품 (1b) 은 하우징 부품 (1a) 과의 연결을 위한 연결 플랜지 (12) 를 구비한다. 하우징 부품 (1b) 은 밸브 접합관이라고도 불리울 수 있다.

상기 밸브 하우징의 상기 기본 몸체를 형성하는 하우징 부품 (1a) 에, 상기 밸브 하우징의 상기 기본 몸체와 일체로 형성된 밸브 접합관, 또는 상기 기본 몸체에 용접된 밸브 접합관이 제공된다. 상기 밸브 접합관은 축 (8) 을 갖는 상기 진공밸브의 그 밖의 밸브 개구부 (6) 를 구비하며, 관 모양의 섹션을 포함하고, 또한 상기 진공밸브를 그 밖의 진공부품과 연결하기 위해 상기 관 모양의 섹션의 자유 단부에 배치된 이음 플랜지 (13) 를 포함한다.

하우징 부품들 (1a, 1b) 은 예컨대 알루미늄으로 구성된다. 예컨대, 특수강으로 만들어진 구현형태도 가능하다.

하우징 부품 (1a) 의 개방된 측 위에, 실시예에서 공압식 피스톤-실린더 유닛의 실린더 (14) 가 올려놓여진다. 이 피스톤-실린더 유닛은 폐쇄 부재 (9) 를 자동적으로 (기계적으로) 이동시키기 위한 액추에이터 (15) 이다. 이로써, 하우징 부품 (1a) 의 상기 개방된 측을 폐쇄하는 실린더 (14) 의 바닥 (14a) 은 마찬가지로 하우징 뚜껑 형태의 밸브 하우징 (1) 의 하우징 부품으로 간주될 수 있다. 그러나, 하기에서 상세히 설명되는 바와 같이, 실린더 (14) 의 이 바닥 (14a) 은 실시예에서 상기 진공밸브의 진공영역의 외부에 놓여 있다.

상기 진공밸브의 도시된 실시예는 앵글 밸브의 형태로 형성된다. 이로써, 제 1 밸브 개구부 (5) 와 제 2 밸브 개구부 (6) 의 축들 (7, 8) 은 서로 각을 이루며 있고, 특히 서로 직각이다.

하우징 부품들 (1a, 1b) 을 연결하기 위해 나사들 (2) 이 사용된다. 상기 나사들은 하우징 부품 (1a) 안의 보어들을 관통한다 (상기 보어들은 도 1 내지 도 4 에서는 보이지 않고, 하지만 제 2 실시예에서와 유사한 방식으로 형성된다 (도 15 참조)).

나사들 (2) 의 머리들 및/또는 그 아래에 삽입된 와셔들은 연결 플랜지 (12) 를 덮고, 이로써 하우징 부품 (1b) 을 하우징 부품 (1a) 에 대해 잡아당긴다. 하우징 부품 (1a) 은 오목부 (17) 를 구비하며, 상기 오목부 안으로 연결 플랜지 (12) 가 삽입된다. 오목부 (17) 의 바닥은 유리하게는 계단식으로 형성되며, 제 1 섹션, 및 상기 제 1 섹션에 비해 깊게 파인 제 2 섹션을 구비하고, 상기 제 1 섹션 위에는 연결 플랜지 (12) 가 놓여 있고, 상기 제 2 섹션 위에는 하우징 시일 (3d) 이 놓여 있다. 상기 하우징 부품들 (1a, 1b) 의 연결된 상태에서, 연결 플랜지 (12) 의 외부 표면은 - 적어도 나사들 (2) 에 의해 그리고, 만약 존재한다면, 와셔들에 의해 덮힌 영역들에서 - 바람직하게는 연결 플랜지 (12) 에 이어지는, 나사들 (2) 에 의해 그리고, 만약 존재한다면, 와셔들에 의해 덮힌 하우징 부품 (1a) 의 외부 표면의 섹션들과 동일 평면에 놓여 있다.

나사들 (2) 은 실린더 (14) 의 암나사 (internal thread) 에 나사결합된다. 그 대신에, 상기 나사들은 실린더 (14) 를 통한 보어들을 관통할 수도 있고, 실린더 (14) 에 대해 지지된 너트들에 나사결합될 수 있다.

상기 기술된 형성을 통해, 하우징 부품 (1a) 과 하우징 부품 (1b) 과의, 그리고 실린더 (14) 와의 매우 간단한 연결이 달성된다.

하우징 부품 (1b) 의 상기 관 모양의 섹션은 생략될 수도 있고, 이음 플랜지 (11) 는 직접 연결 플랜지 (12) 에 배치될 수 있다.

하우징 부품 (1a) 의 연결 접합관은 마찬가지로 별도의 부품에 의해 형성될 수 있고, 상기 부품은 나사결합을 통하여 하우징 부품 (1a) 과 연결된다. 이음 플랜지 (13) 가 배치된 관 모양의 섹션은 생략될 수도 있고, 이음 플랜지 (13) 는 직접 밸브 하우징 (1) 의 상기 기본 몸체에 배치될 수 있다.

밸브 하우징 (1) 안에, 특히 판 모양으로 형성된 폐쇄 부재 (9) 가 배치된다. 상기 진공밸브가 폐쇄된 (= 밀봉된) 상태에서, 폐쇄 부재 (9) 는 그의 폐쇄위치를 차지하고 밸브 시트 (4) 에 내리눌려진다 (도 4 참조). 밸브 시트 (4) 는 실시예에서 제 2 하우징 부품 (1b) 에 배치된 밀봉면에 의해 그리고 이 밀봉면 위에 놓여 있는 고리 모양의 시트 시일 (3c) 에 의해 형성된다. 폐쇄 부재 (9) 는, 바람직하게는 평탄하게 형성된, 밀봉면을 구비하며, 상기 밀봉면과 함께 상기 폐쇄 부재는 시트 시일 (3c) 에 밀착한다. 시트 시일 (3c) 은 하기에서 상세히 설명되는 밀봉 유닛 (3) 의 부품이다.

시트 시일 (3c) 이 밀착되어 있는 하우징 부품 (1b) 의 밀봉면은 유리하게는 평탄하게 형성되고, 바람직하게는 제 2 하우징 부품 (1b) 의 밸브 개구부 (5) 의 축 (7) 에 대해 직각으로 있는 평면에 놓여 있다.

상기 진공밸브의 완전히 개방된 상태에서, 폐쇄 부재 (9) 는 개방위치를 차지하고 밸브 시트 (4) 로부터 들어올려져 있다 (도 3 참조).

상기 진공밸브를 개방 및 폐쇄하기 위해, 이 실시예에서는 이미 언급된, 공압식 피스톤-실린더 유닛의 형태로 형성된 액추에이터 (15) 가 사용된다. 실린더 (14) 안에는 피스톤 (18) 이 배치되고, 상기 피스톤은 폐쇄 부재 (9) 와 연결된다. 피스톤 (18) 을 폐쇄 부재 (9) 와 연결시키기 위해, 피스톤 (18) 에 피스톤 로드 (19) 가 설치되고, 상기 피스톤 로드는 수나사 (external thread) 를 구비하고, 폐쇄 부재 (9) 에 설치된 밸브 로드 (20) 의 암나사에 나사결합된다. 피스톤 로드 (19) 가 암나사를 구비할 수도 있고, 밸브 로드 (20) 의 수나사에 나사결합될 수 있다. 피스톤 로드 (19) 와 밸브 로드 (20) 는 일체로 형성될 수도 있다. 폐쇄 부재 (9) 는 탈착 가능하게, 예컨대 나사결합을 통하여 밸브 로드 (20) 와 연결될 수 있거나, 또는 분리 불가능하게 상기 밸브 로드에 설치될 수 있다.

밸브 로드 (20) 는 실시예에서 실린더 (14) 의 바닥 (14a) 에 설치된, 예컨대 상기 바닥과 일체로 형성된 가이드 슬리브 (21) 에 의해 이동 가능하게 안내된다.

실시예에서, 폐쇄 부재 (9) 와 실린더 (14) 사이에 폐쇄 스프링이 작용한다. 실린더 (14) 의 무압력 상태에서, 폐쇄 부재 (9) 는 폐쇄 스프링 (22) 에 의해 밸브 시트 (4) 에 대해 눌려지고, 상기 진공밸브는 폐쇄된다. 상기 진공밸브를 개방하기 위해 실린더 공간 (23) 은 압축공기로 가압되고, 피스톤 (18) 은 폐쇄 스프링 (22) 의 힘에 대항하여 폐쇄 부재 (9) 를 밸브 시트 (4) 로부터 들어올린다.

그 대신에, 복동식으로 작용하는 피스톤 (18) 도 이용될 수 있고, 또는 예컨대 피스톤 (18) 과 상기 실린더의 바닥 (14a) 사이에 작용하는 개방 스프링이, 반대 방향으로 단동식으로 작용하는 피스톤과 함께 이용될 수 있다.

밸브 하우징 (1) 을 통한 밸브 로드 (20) 의 통과부를 밀봉하기 위해, 실시예에서 벨로스 (25) 가 사용된다. 그 대신에, 예컨대 탄성 밀봉링도 밸브 로드 (20) 와 가이드 슬리브 (21) 사이에 배치될 수 있다.

벨로스 (25) 는 예컨대 도시된 바와 같이 물결 모양의 벨로스의 형태로 형성된다. 이때, 물결 모양들은 도면들에서 벨로스 (25) 의 두 단부섹션에서만 도시된다. 상기 벨로스는 폴딩 벨로스 또는 멤브레인 벨로스로서도 형성될 수 있다.

상기 폴딩 벨로스의 일 단부는 폐쇄 부재 (9) 와 진공 밀봉적으로 연결되고, 바람직하게는 상기 폐쇄 부재에 용접된다. 다른 단부는 밸브 하우징 (1) 과 진공 밀봉적으로 연결되고, 예컨대 용접된 플랜지 링을 이용해 그리고 상기 플랜지 링과 하우징 부품 (1a) 사이에 삽입된 밀봉링 (26) 을 이용해 연결된다. 벨로스 (25) 는 밸브 하우징 (1) 의 내부 공간에 있는 상기 진공밸브의 진공영역을 한정하며, 상기 진공영역은 진공시설 안에 장착된 상기 진공밸브의 상태에서 진공화될 수 있다.

도 5 내지 도 9 에 도시된 밀봉 유닛 (3) 은, 이미 언급한 바와 같이, 고리 모양의, 특히 원형 고리 모양의, 하우징 시일 (3b) 과, 고리 모양의, 특히 원형 고리 모양의, 시트 시일 (3c) 을 포함한다. 하우징 시일 (3b) 과 시트 시일 (3c) 은 하나의 공통의 고리 모양의, 특히 원형 고리 모양의 지지체 (3a) 에 설치된다. 이때, 하우징 시일 (3b) 은 방사상으로 시트 시일 (3c) 의 외부에 놓여 있고, 바람직하게는 상기 시트 시일로부터 간격을 두고 있다.

지지체 (3a) 는 하우징 시일 (3b) 을 구성하는 탄성 재료 (elastic material) 및 시트 시일 (3c) 을 구성하는 탄성 재료와 구별되는 재료로 구성된다.

하우징 시일 (3b) 과 시트 시일 (3c) 은 바람직하게는 동일한 탄성 재료로 구성된다.

지지체 (3a) 를 구성하는 재료의 탄성계수는 하우징 시일 (3b) 을 구성하는 재료의 탄성계수보다 크고, 바람직하게는 적어도 5배 더 크고, 시트 시일 (3c) 을 구성하는 재료보다 크고, 바람직하게는 적어도 5배 더 크다.

상기 밀봉 유닛은 유리하게는 자체 지지식으로 형성된다.

도시된 실시예에서, 하우징 시일 (3b) 은 지지체 (3a) 의 바깥둘레에 걸친 지지체 (3a) 의 바깥둘레의 전체 연장부에 걸쳐 방사상으로 바깥쪽으로 돌출해 있고, 시트 시일 (3c) 은 지지체 (3a) 의 안둘레에 걸친 지지체 (3a) 의 안둘레의 전체 연장부에 걸쳐 방사상으로 안쪽으로 돌출해 있다 (특히 도 8 및 도 9 참조).

지지체 (3a) 와, 시트 시일 (3c) 이 놓여 있는 밀봉면 사이의 공간의 환기를 가능하게 하기 위해, 지지체 (3a) 에 관통 개구부들 (24) 이 제공된다.

시트 시일 (3c) 은, 도시된 바와 같이, 하우징 시일 (3b) 보다 큰, 밀봉 유닛 (3) 의 축 (3d) 의 방향으로 측정된 두께를 가질 수 있다.

하우징 시일 (3b) 과 시트 시일 (3c) 은 축 (3d) 과 관련하여, 두 축방향으로 지지체 (3a) 위에 돌출해 있다. 유리하게는, 지지체 (3a) 는 평탄한 원판 (disk) 의 형태로 형성된다.

밀봉 유닛 (3) 을 제조하기 위해, 가능한 실시형태에 있어서 하우징 시일 (3b) 과 시트 시일 (3c) 은 지지체 (3a) 에 벌커나이징된다. 하우징 시일 (3b) 과 시트 시일 (3c) 은 예컨대 FKM (바이톤) 또는 FFKM 으로 구성될 수 있다. 지지체 (3a) 는 이 실시형태에 있어서 바람직하게는 금속, 예컨대 알루미늄 또는 특수강으로 구성된다.

다른 가능한 실시형태에 있어서, 하우징 시일 (3b) 과 시트 시일 (3c) 은 지지체 (3a) 에 사출 성형된다. 하우징 시일 (3b) 과 시트 시일 (3c) 은 이 경우 사출 성형 가능한 재료, 예컨대 폴리우레탄으로 구성된다. 바람직하게는, 지지체 (3a) 는 이 경우 마찬가지로 기본 재료로서의 플라스틱, 특히 사출 성형 가능한 플라스틱을 구비한다. 이로써, 지지체 (3a) 는 마찬가지로 사출 성형 방법으로 제조될 수 있다. 예컨대, 지지체 (3a) 는 섬유 강화, 특히 유리 섬유 강화, 폴리아릴아마이드로 구성될 수 있고, 이때 바람직한 방식의 섬유 부분은 20% 내지 60% 의 범위에 있고, 특히 바람직하게는 50% 에 달한다.

상기 진공밸브를 조립하기 위해, 밀봉 유닛 (3) 은 하우징 부품들 (1a, 1b) 사이에 삽입된다. 이 이외에, 액추에이터 (15) 와 폐쇄 부재 (9) 와 벨로스 (25) 를 포함하는 유닛은 하우징 부품 (1a) 위에 (그 사이에 삽입된 밀봉링 (26) 과 함께) 올려놓여진다. 그 후, 나사들 (2) 이 돌려 끼워 넣어진다.

제 2 실시예는 도 10 내지 도 16 에 도시된다.

하기에서 기술되는 차이들을 제외하곤, 이 제 2 실시예에 따른 진공밸브의 형성은 상기 기술된 제 1 실시예에 상응한다. 특히, 밀봉 유닛 (3) 은 동일하게 형성되고, 하우징 부품들 (1a, 1b) 사이의 상기 밀봉 유닛의 배치는 제 1 실시예의 배치에 상응한다.

제 2 실시예에 따른 진공밸브는 또다시 앵글 밸브의 형태로 형성된다. 하지만, 폐쇄 부재 (9) 를 그의 개방위치와 그의 폐쇄위치 사이에서 이동시키기 위해, 여기에서는 수동 드라이브가 제공된다. 이때, 회전 피스 (rotary piece, 27) 는 회전축 (28) 둘레로 회전된다. 회전 피스 (27) 는, 회전 피스 (27) 와 연결된 제 1 드라이브 부품 (29) 과 폐쇄 부재 (9) 와 연결된 제 2 드라이브 부품 (30) 이 포함하는 나사와 함께 작용한다. 상기 드라이브 부품들 중 하나, 여기에서는 제 1 드라이브 부품 (29) 은 수나사를 구비하고, 상기 수나사는 다른 드라이브 부품, 여기에서는 제 2 드라이브 부품 (30) 의 암나사와 나사 맞물림된다. 폐쇄 스프링 (22) 은 폐쇄 부재 (9) 를 그의 폐쇄위치 방향으로 가압한다 (상기 폐쇄 부재가 그의 개방위치에 있는지 또는 그의 폐쇄위치에 있는지의 여부에 상관없이). 폐쇄 부재 (9) 의 상기 개방위치에 있어서, 회전 피스 (27) 는 밸브 하우징에 고정된 스톱 (stop, 31) 에 지지된다. 이 스톱 (31) 은 예컨대 하우징 뚜껑 (32) 으로부터 떨어져 있는 관 피스 (pipe piece) 에 배치된다. 하우징 뚜껑 (32) 은 이 실시예에서 실린더 (14) 대신에 하우징 부품 (1a) 의 개방된 측을 폐쇄한다. 하우징 뚜껑 (32) 은 여기에서는 가이드 슬리브 (21) 를 구비하며, 상기 가이드 슬리브는 막대 모양의 제 2 드라이브 부품 (30) 을 축방향으로 이동 가능하게 안내한다.

회전 피스 (27) 의 회전을 통해 상기 진공밸브를 폐쇄할시 폐쇄 부재 (9) 가 밸브 시트 (4) 에 부딪치고, 그 후 회전 피스 (27) 가 동일한 회전방향으로 계속 회전되면, 회전 피스 (27) 는 스톱 (31) 으로부터 들어올려질 수 있다 (도 13 참조). 그러면, 유리하게는, 폐쇄 부재 (9) 의 상기 폐쇄위치에의 도달을 표시하는 마킹 링 (marking ring, 33) 을 볼 수 있게 된다. 상기 폐쇄위치에의 도달은 회전 피스 (27) 의 환형 칼라 (annular collar, 34) 가 스톱 (35) 에 부딪침으로써 사용자에게 촉각적으로도 신호로 알려진다 (특히 도 15 참조). 유리하게는, 스톱 (35) 은 상기 스톱에 작용하는 힘의 한계값을 초과할시 느슨해지도록 형성되고, 따라서 환형 칼라 (34) 가 상기 스톱 옆으로 지나갈 수 있다. 이를 통해, 상기 수동 드라이브에 의해 시트 시일 (3c) 에 최대로 가해질 수 있는 힘이 제한된다. 이를 통해, 시트 시일 (3c) 의 너무 높은 스트레스 부하가 저지된다.

제 2 실시예에 따른 상기 진공밸브의 조립은 제 1 실시예에서와 유사한 방식으로 수행된다. 액추에이터 (15) 를 포함하는 유닛 대신에, 여기에서는 하우징 뚜껑 (32) 과, 회전 피스 (27) 를 갖는 수동 드라이브와, 그와 연결된 폐쇄 부재 (9) 를 포함하는 유닛이 하우징 부품 (1a) 위에 올려놓여진다. 이 유닛과 하우징 부품 (1a) 과의 연결 (이때, 밀봉링 (26) 이 그 사이에 삽입된다) 그리고 하우징 부품들 (1a, 1b) 과의 연결 (이때, 밀봉 유닛 (3) 의 하우징 시일 (3b) 이 그 사이에 삽입된다) 은 또다시 나사들 (2) 을 이용해 수행되고, 상기 나사들에 여기에서는 너트들 (36) 이 나사결합된다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 상기 도시된 실시예들의 여러 가지 변경들이 가능하다. 즉, 폐쇄 부재 (9) 를 작동시키기 위해, 상기 도시된 드라이브들과 다른 드라이브들도 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 형성은 앵글 밸브들에서와 다른 진공밸브들에서도 가능하고, 예컨대 슬라이드 밸브들 또는 L 밸브들에서도 가능하다. 상기 기술된 실시예들에서, 폐쇄 부재 (9) 는 진공밸브를 개방 및 폐쇄하기 위해 직선으로 이동된다. 상기 폐쇄 부재의 이동의 다른 유형들도 가능하며, 예컨대 상기 폐쇄 부재는 L 모양 운동을 통해 상기 밸브 시트로 안내될 수 있고, 예컨대 상기 밸브 로드의 이동 및 후속하는 틸팅을 통해 안내될 수 있거나, 또는 상기 폐쇄 부재와, 직선으로 이동 가능한 지지 유닛 사이에 작용하는 벌림 부재들을 이용해 안내될 수 있다.

1 : 밸브 하우징 1a : 하우징 부품
1b : 하우징 부품 2 : 나사
3 : 밀봉 유닛 3a : 지지체
3b : 하우징 시일 3c : 시트 시일
3d : 축 4 : 밸브 시트
5 : 밸브 개구부 6 : 밸브 개구부
7 : 축 8 : 축
9 : 폐쇄 부재 10 : 폐쇄 방향
11 : 이음 플랜지 12 : 연결 플랜지
13 : 이음 플랜지 14 : 실린더
14a : 바닥 15 : 액추에이터
17 : 오목부 18 : 피스톤
19 : 피스톤 로드 20 : 밸브 로드
21 : 가이드 슬리브 22 : 폐쇄 스프링
23 : 실린더 공간 24 : 관통 개구부
25 : 벨로스 26 : 밀봉링
27 : 회전 피스 28 : 회전축
29 : 제 1 드라이브 부품 30 : 제 2 드라이브 부품
31 : 스톱 32 : 하우징 뚜껑
33 : 마킹 링 34 : 환형 칼라
35 : 스톱 36 : 너트

Claims

진공밸브로서,
상기 진공밸브는 제 1 하우징 부품 (1a) 과 제 2 하우징 부품 (1b) 을 갖는 밸브 하우징 (1) 과 폐쇄 부재 (9) 를 포함하며,
상기 제 1 하우징 부품과 상기 제 2 하우징 부품 사이에 고리 모양의 하우징 시일 (housing seal, 3b) 이 배치되고, 상기 폐쇄 부재는 상기 진공밸브가 개방되는 개방위치와 상기 진공밸브가 폐쇄되는 폐쇄위치 사이에서 이동 가능하고,
상기 하우징 시일 (3b) 은 고리 모양의 지지체 (3a) 에 설치되고, 또한 방사상으로 상기 하우징 시일 (3b) 의 내부에 고리 모양의 시트 시일 (seat seal, 3c) 이 상기 지지체 (3a) 에 설치되며, 상기 폐쇄 부재 (9) 는 상기 폐쇄 부재 (9) 의 상기 폐쇄위치에 있어서 상기 시트 시일에 내리눌려져 있고, 상기 시트 시일 (3c) 은 상기 밸브 하우징 (1) 의 밀봉면에 밀착하고, 상기 시트 시일 (3c) 이 밀착되어 있는 상기 밀봉면은, 평탄하게 형성되고, 밸브 개구부 (5) 의 축 (7) 에 대하여 직각으로 있는 평면에 놓여있고,
상기 지지체 (3a) 는 상기 하우징 시일 (3b) 을 구성하는 탄성 재료 및 상기 시트 시일 (3c) 을 구성하는 탄성 재료와 구별되는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 지지체 (3a) 는 상기 하우징 시일 (3b) 보다 큰 탄성계수를 가지며, 상기 시트 시일 (3c) 보다 큰 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 3 항에 있어서,
상기 지지체 (3a) 의 탄성계수는 상기 하우징 시일 (3b) 의 탄성계수보다 적어도 5배 더 크고, 상기 시트 시일 (3c) 의 탄성계수보다 적어도 5배 더 큰 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 하우징 부품 (1b) 이 밀봉면을 구비하며, 상기 밀봉면에 상기 시트 시일 (3c) 이 밀착하는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 하우징 부품 (1b) 은 축 (7) 을 갖는 밸브 개구부 (5) 를 구비하며, 상기 시트 시일 (3c) 이 밀착되어 있는 상기 밀봉면은 상기 밸브 개구부 (5) 의 상기 축 (7) 을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지체 (3a) 는 평탄한 원판의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 시일 (3b) 은 상기 지지체 (3a) 의 전체 바깥둘레에 걸쳐 방사상으로 바깥쪽으로 상기 지지체 (3a) 위에 돌출해 있고, 상기 시트 시일 (3c) 은 상기 지지체 (3a) 의 전체 안둘레에 걸쳐 방사상으로 안쪽으로 상기 지지체 (3a) 위에 돌출해 있는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지체 (3a) 는 상기 하우징 시일 (3b) 과 상기 시트 시일 (3c) 사이에 있는 영역에서 적어도 하나의 관통 개구부 (24) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 시일 (3b) 과 상기 시트 시일 (3c) 은 상기 지지체 (3a) 에 벌커나이징되는 (vulcanized) 것을 특징으로 하는 진공밸브.
제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징 시일 (3b) 과 상기 시트 시일 (3c) 은 상기 지지체 (3a) 에 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 진공밸브.