KR102334779B1 - 밸브, 특히 진공밸브 - Google Patents

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배트 홀딩 아게
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Abstract

본 발명은 밸브 (1) 에 관한 것으로, 상기 밸브는 폐쇄위치에 있어서 밸브 시트 (2) 에 내리눌려져 있는 그리고 개구부 (3) 를 폐쇄하는 폐쇄부재 (4) 와, 제 1 운동경로 (6) 를 따라서 최대 개방위치와 중간위치 사이에서 상기 폐쇄부재 (4) 를 최대 개방위치로 움직이기 위한 그리고/또는 중간위치로 움직이기 위한 적어도 하나의 제 1 밸브 드라이브 (5) 와, 제 2 운동경로 (8) 를 따라서 상기 중간위치와 상기 폐쇄위치 사이에서 상기 폐쇄부재 (4) 를 중간위치로 움직이기 위한 그리고/또는 폐쇄위치로 움직이기 위한 적어도 하나의 제 2 밸브 드라이브 (7) 를 구비하며, 이때 상기 제 1 운동경로 (6) 와 상기 제 2 운동경로 (8) 는 서로 각이 져 배치되고, 상기 밸브 (1) 는 적어도 하나의 로킹본체 (10) 를 갖는 적어도 하나의 로킹장치 (9) 를 추가적으로 구비하고, 상기 적어도 하나의 로킹본체는 적어도 하나의 경사면 (11) 과 함께 작용하고 그리고/또는 적어도 하나의 경사면 (11) 을 구비하고, 이때 상기 로킹본체 (10) 는 제 3 운동경로 (12) 를 따라서 로킹위치와 해제위치 사이에서 상기 폐쇄부재 (4) 에 대해 상대적으로 움직여질 수 있다.

Description

밸브, 특히 진공밸브 {VALVE, ESPECIALLY VACUUM VALVE}
본 발명은 밸브 시트 (valve seat) 에 의해 둘러싸인 개구부와, 폐쇄부재를 갖는 밸브, 특히 진공밸브에 관한 것이며, 이때 상기 폐쇄부재는 폐쇄위치에 있어서 상기 밸브 시트에 내리눌려져 있으며, 상기 개구부를 폐쇄하고, 중간위치에 있어서 상기 밸브 시트로부터 들어올려져 있으며, 상기 개구부와 일치하여 배치되고, 최대 개방위치에 있어서 상기 개구부를 완전히 또는 적어도 부분적으로 해제하고, 이때 상기 밸브는 제 1 운동경로를 따라서 상기 최대 개방위치와 상기 중간위치 사이에서 상기 폐쇄부재를 저리로 움직이기 위한 그리고/또는 이리로 움직이기 위한 적어도 하나의 제 1 밸브 드라이브 (valve drive) 와 제 2 운동경로를 따라서 상기 중간위치와 상기 폐쇄위치 사이에서 상기 폐쇄부재를 저리로 움직이기 위한 그리고/또는 이리로 움직이기 위한 적어도 하나의 제 2 밸브 드라이브를 구비하고, 상기 제 1 운동경로와 상기 제 2 운동경로는 서로 각이 져 배치되고, 이때 상기 밸브는 상기 폐쇄위치 안에 상기 폐쇄부재를 로킹하기 위한 적어도 하나의 로킹장치를 추가적으로 구비한다.
상기 제 1 운동경로와 상기 제 2 운동경로가 상응하여 서로 각이 져 배치된 밸브들이 선행기술에 원칙적으로 공지되어 있다. 상기 밸브들은 주로 진공기술에서 이용되고, 이른바 L 밸브들 또는 J 밸브들이라고도 불리운다. 상기 최대 개방위치로부터 상기 폐쇄위치로의, 그리고 그 반대로의 상기 폐쇄부재의 어느 정도 L 모양인 또는 J 모양인 운동은 상기 밸브 시트에 배치된 그리고/또는 상기 폐쇄부재에 배치된 시일 (seal) 의 긴 수명의 의미에서 실행되는데, 왜냐하면 상기 시일에서의 전단 운동들을 가능한 한 적게 유지하기 위해서이고 또는 저지하기 위해서이다.
특히 진공영역에서, 제 1 밸브 드라이브와 제 2 밸브 드라이브로서는 주로 공압적 및/또는 전기적 드라이브들이 이용된다. 특히 상기 드라이브들에 있어서는, 상기 폐쇄부재가 상기 밸브 시트에 내리눌려져 있는 상기 폐쇄위치가 일종의 시간 동안만 안전하게 상기 제 1 밸브 드라이브와 상기 제 2 밸브 드라이브를 이용해 유지될 수 있다는 문제가 존재한다. 가스 공급 또는 전류 공급을 차단한 후, 상기 드라이브들의 누름력들은 오랜 시간 후 점점 약해진다.
동종의 EP 1 087 159 A1 에는 상응하는 밸브가 공지되어 있고, 상기 밸브에 있어서, 상기 폐쇄위치 안에 상기 폐쇄부재를 로킹하기 위한 로킹장치로서 록킹볼트는, 상기 폐쇄부재가 상응하는 위치에 있으면 제 1 밸브 드라이브의 피스톤의 상응하는 개구부들 안으로 맞물린다. 로킹장치의 이 해결책과의 문제는, 상기 로킹장치의 제조에 있어서 매우 작은 허용오차들을 갖고 작업하는 것이 필요하다는 것이다. 상기 밸브의 작동시 예컨대 온도에 의한 일종의 지오메트리 편차들 (geometry deviations) 이 생기면, 상기 로킹장치가 더 이상 기능을 수행하지 않을 위험이 존재하는데, 왜냐하면 상기 록킹볼트들이 더 이상 상기 피스톤의 개구부들 안에 맞지 않기 때문이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 동종 밸브에 로킹장치를 제공하고, 상기 로킹장치의 실현 및/또는 작동에 있어서 보다 큰 허용오차들이 허용될 수 있고, 그럼에도 불구하고 또한 상기 로킹장치의 높은 작동안전이 보장되도록 하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 동종 밸브로부터 출발하여, 상기 로킹장치가 적어도 하나의 로킹본체를 구비하고, 상기 적어도 하나의 로킹본체는 적어도 하나의 경사면과 함께 작용하고 그리고/또는 적어도 하나의 경사면을 구비하고, 이때 상기 로킹본체는 제 3 운동경로를 따라서, 상기 폐쇄부재가 상기 폐쇄위치 안에 로킹되는 로킹위치와, 상기 폐쇄부재가 상기 폐쇄위치로부터 상기 중간위치로 움직여질 수 있는 해제위치 사이에서 상기 폐쇄부재에 대해 상대적으로 움직여질 수 있는 것을 제공한다.
상기 적어도 하나의 경사면을 갖는 본 발명에 따른 해결책은 이 로킹장치의 제조 및 작동시 동시에 매우 큰 허용오차들을 허용할 수 있고, 그럼에도 불구하고 매우 작동 안전적인 시스템을 갖는다는 장점을 갖는다. 상기 경사면을 이용해, 상기 로킹장치의 작동안전에 부정적으로 영향을 끼치지 않으면서, 제조 및/또는 작동 동안 예컨대 온도에 의해 발생하는 편차들 또는 지오메트리 변화들을 보상하는 것이 간단히 가능하다.
본 발명의 구현형태들의 제 1 그룹에 있어서, 상기 경사면이 상기 로킹본체 자체에 배치되고 그리고/또는 실현되는 것이 제공될 수 있다. 하지만, 상기 로킹본체는, 직접적으로 또는 간접적으로 상기 폐쇄부재와 연결된 적어도 하나의 경사면과 함께 마찬가지로 잘 작용할 수 있다. 또한, 상기 로킹본체에서 뿐만 아니라, 상기 로킹본체와 직접적으로 함께 작용하는 상기 밸브의 부품에서도 각각 경사면이 존재하는 것이 제공될 수 있고, 그러면 이때 이 두 경사면은 서로 함께 작용한다.
본 발명의 특히 바람직한 구현형태들에 있어서, 상기 제 3 운동경로가 상기 경사면에 대해 상대적으로 예각으로 배치되는 것이 제공된다. 완벽을 기하기 위해, 상기 로킹본체의 상기 해제위치에 있어서 상기 폐쇄부재가 일반적으로 그의 폐쇄위치로부터 상기 중간위치로, 그리고 그 반대로, 즉 상기 제 2 운동경로를 따라서 움직여질 수 있을 뿐만 아니라, 유리하게는 상기 제 1 운동경로를 따라서도, 즉 상기 최대 개방위치와 상기 중간위치 사이에서도 이리 저리로 움직여질 수 있다는 것에 주의하도록 한다.
원칙적으로, 상기 로킹본체가 그의 적어도 하나의 경사면과 함께 또는 적어도 하나의 경사면을 통하여 직접적으로 상기 폐쇄부재에 작용하는 것이 가능하다. 하지만, 대안적으로, 본 발명의 의미에서 상기 로킹본체가 상기 경사면과 함께 그리고/또는 상기 경사면을 통하여 간접적으로 상기 폐쇄부재에 작용하는 것도 마찬가지로 잘 가능하다. 이 간접적인 작용의 바람직한 변형은, 상기 폐쇄부재가 적어도 하나의 밸브 로드 (valve rod) 를 통하여 요크 (yoke) 와 연결되고, 상기 로킹본체가 상기 경사면과 함께 그리고/또는 상기 경사면을 통하여 직접적으로 상기 요크에 작용하는 것을 제공한다. 상기 경사면을 형성하기 위해, 예컨대 상기 로킹본체 및/또는 상기 요크 및/또는 상기 폐쇄부재 및/또는 상기 폐쇄부재와 연결된 상기 밸브의 다른 부품은 쐐기 모양으로 형성될 수 있다. 바람직한 구현형태들에 있어서, 상기 제 3 운동경로, 즉 상기 로킹본체가 그의 로킹위치와 그의 해제위치 사이에서 이리 저리로 움직여지는 운동경로는 상기 제 1 운동경로에 대해, 즉 상기 폐쇄부재가 상기 최대 개방위치와 상기 중간위치 사이에서 이리 저리로 움직여지는 운동경로에 대해 평행으로 연장된다.
상기 중간위치는 하기에서 실시예들을 근거로 또 한 번 상세히 설명된다. 상기 중간위치는 상기 폐쇄부재가 상기 밸브 시트로부터 들어올려져 있기는 하나, 하지만 상기 개구부를 아직 덮고 있는, 즉 상기 개구부와 일치하여 놓여 있는 위치이다. 이와 달리, 상기 최대 개방위치에 있어서는, 상기 폐쇄부재가 상기 개구부를 완전히 또는 적어도 부분적으로 해제하고, 즉 더 이상 덮지 않는 것이 제공되고, 따라서 유체들 및/또는 무엇보다도 가공되어야 하는 또는 처리되어야 하는 부품들이 상기 개구부를 관통하여 안내될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 변형들은, 상기 로킹장치가 상기 제 3 운동경로를 따른 상기 로킹본체의 운동을 위해 상기 제 1 밸브 드라이브에 대해 추가적으로 그리고 상기 제 2 밸브 드라이브에 대해 추가적으로 적어도 하나의 로킹 드라이브를 구비하는 것을 제공한다. 즉, 바람직하게는 상기 로킹본체를 위한 적어도 하나의 자신의 드라이브이며, 상기 적어도 하나의 자신의 드라이브는 상기 제 3 운동경로를 따라서 상기 로킹본체를 움직이는 것을 가능하게 한다.
이 로킹 드라이브는 유리하게는, 상기 밸브의 상응하는 제어 또는 조절을 통하여 의도적으로 상기 밸브를 개방하기 위한 그리고/또는 열어 놓기 위한 명령이 주어지지 않을 경우에는, 상기 로킹 드라이브가 상기 로킹장치 또는 상기 로킹본체를 항상 자동적으로 상기 로킹위치로 데려가도록 또는 상기 로킹위치 안에 유지시키도록 설계된다. 이 의미에서, 본 발명의 바람직한 변형들은 상기 로킹 드라이브가 제 1 로킹 드라이브 유닛을 구비하는 것을 제공하고, 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛은 상기 경사면을 갖는 상기 로킹본체를 상기 로킹위치를 향한 방향으로 지속적으로 예비인장한다. 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛은 바람직하게는 순전히 기계적인 드라이브 유닛이다. 특히 바람직하게는, 이 의미에서 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛이 적어도 하나의 탄성적인 예비인장 본체, 바람직하게는 스프링 본체, 이거나 또는 적어도 그러한 것을 구비하는 것이 제공된다. 상기 밸브를 개방하기 위해, 본 발명의 이 구현형태들에 있어서 유리하게는 상기 로킹 드라이브가 상기 해제위치로 상기 로킹본체를 움직이기 위한 제 2 로킹 드라이브 유닛을 구비하고, 이때 상기 제 2 로킹 드라이브 유닛이 스위치 온 (switch on) 및 스위치 오프 (switch off) 될 수 있는 것이 제공된다. 이로써, 상기 제 2 로킹 드라이브 유닛은 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛을 저지하고, 보다 정확히 말하면 상기 제 2 로킹 드라이브 유닛이 의도적으로 스위치 온되면 항상 상기 제 1 드라이브 유닛을 저지한다. 상기 제 2 로킹 드라이브 유닛의 스위치 온 및 스위치 오프는 예컨대 상기 밸브의 상응하는 제어 또는 조절을 통하여 수행될 수 있다.
상기 폐쇄부재는 바람직하게는 밸브 디스크이고, 즉 특히 평평하게 형성된 폐쇄부재이다. 상기 폐쇄부재를 이용해 폐쇄되어야 하는 개구부들은 바람직한 실시변형들에 있어서 40㎠ 내지 1000㎠, 바람직하게는 60㎠ 내지 500㎠ 의 횡단면적들을 갖는다. 본 발명에 따른 밸브들은 폐쇄 장치라고도 불리울 수 있다.
그 자체가 공지된 바와 같이, 상기 폐쇄부재에서 뿐만 아니라 상기 밸브 시트에서도 적어도 하나의 시일 또는 각각 하나의 시일이 배치될 수 있다. 상기 제 1 운동경로 및/또는 상기 제 2 운동경로는 서로 각이 져 배치된다. 상기 운동경로들은 일직선으로 연장될 수 있고, 하지만 그럴 필요는 없다. 이는 상기 제 3 운동경로에게도 적용된다. 하지만, 특히 상기 제 1 운동경로는 바람직하게는 일직선으로 형성된다. 각이 진다는 것은 상기 제 1 운동경로와 상기 제 2 운동경로가 각도를 이루거나, 또는 평행하지 않다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 상기 제 1 운동경로와 상기 제 2 운동경로는 서로 적어도 거의 직각인 각도를 이룬다. 상기 운동경로들은 운동길들이라고도 불리울 수 있다. 상기 제 1 운동경로와 상기 제 2 운동경로는 상기 폐쇄부재의 운동의 길을 표시한다. 이 운동경로들은 예컨대 상기 폐쇄부재에서의 미리 확정된 점 (ponit) 의 길을 상기 폐쇄부재의 운동시 뒤쫓음으로써 그려질 수 있다. 상응하여, 상기 제 3 운동경로는 경사면을 갖는 상기 로킹본체의 운동을 묘사한다. 각각의 운동경로는 서로 반대로 향한 2개의 방향을 포함하고, 상기 방향들은 서로 겹쳐져 있고 또는 서로 동축적으로 배치된다.
상기 폐쇄부재는 바람직하게는 상기 밸브 로드에 고정된다. 본 발명의 특히 바람직한 구현형태들은, 상기 폐쇄부재가 상기 밸브 로드에 고정되고, 상기 제 1 밸브 드라이브가 위에서 이미 언급된 요크를 통하여 상기 밸브 로드에 작용하는 것을 제공한다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 밸브가 상기 제 1 운동경로를 따라서 움직이기 위한 하나의 제 1 밸브 드라이브만을 그리고/또는 상기 제 2 운동경로를 따라서 움직이기 위한 하나의 제 2 밸브 드라이브만을 그리고/또는 상기 제 3 운동경로를 따라서 상기 로킹본체를 움직이기 위한 하나의 로킹 드라이브만을 구비할 수는 없다는 것이 언급된다. 오히려, 각각 상응하는 운동경로를 따라서 상기 폐쇄부재 및/또는 상기 로킹본체를 저리로 움직이기 위한 그리고/또는 이리로 움직이기 위한 2개 또는 그 이상의 상기 언급된 드라이브들이 실현되는 것이 제공될 수 있다. 이 구현형태들에 있어서, 상기 제 1 밸브 드라이브들은 경우에 따라서는 다수의 전달부품의 중간 삽입하에 (이때, 바람직하게는 각각의 밸브 드라이브에 자신의 전달부품이 할당된다) 상기 요크에 작용할 수 있고, 상기 요크는 상기 밸브 로드와, 바람직하게는 강성적으로, 연결되고, 이때 상기 밸브 로드에 또다시 상기 폐쇄부재가 고정된다.
제 1 밸브 드라이브로서는 그리고/또는 제 2 밸브 드라이브로서는 그리고/또는 제 2 드라이브 로킹유닛으로서는, 여러 가지 드라이브 형태들이 이용될 수 있다. 유압적, 공압적, 전기적, 전자기적, 또는 선행기술에 공지된 다른 드라이브들, 특히 리니어 드라이브들일 수 있다. 하지만, 진공기술에서는 바람직하게는 공압적 또는 전기적 드라이브들이 이용된다. 바람직한 변형들은 이와 관련하여 상기 제 1 밸브 드라이브 및/또는 상기 제 2 밸브 드라이브 및/또는 상기 제 2 드라이브 로킹유닛이, 바람직하게는 각각, 피스톤-실린더 유닛을 구비하는 것을 제공하고, 이때 상기, 바람직하게는 각각의, 밸브 드라이브의 적어도 하나의 밸브 드라이브 부품은 실린더이고, 상기, 바람직하게는 각각의, 밸브 드라이브의 적어도 하나의 다른 밸브 드라이브 부품은 상기 실린더 안에서 움직일 수 있게 안내된 피스톤이다. 상기 제 1 밸브 드라이브 및/또는 상기 제 2 밸브 드라이브는 복동식 피스톤-실린더 배열체들일 수 있고, 상기 피스톤-실린더 배열체들은 상기 폐쇄부재를 한 방향으로 상기 각각의 운동경로를 따라서 움직이기에 적합할 뿐만 아니라 반대방향으로 상기 각각의 운동경로를 따라서 움직이기에도 적합하다. 하지만, 간단히 상기 운동경로의 한 방향으로만 작용하는 피스톤-실린더 배열체들도 사용될 수 있다. 그러면, 다른 운동방향은 상기 제 1 밸브 드라이브 및/또는 상기 제 2 밸브 드라이브에 있어서 예컨대 스프링들을 통하여, 전기적으로 또는 다른 적합한 드라이브들을 통하여 실현될 수 있다. 상기 피스톤 및 실린더 배열체들은 하우징에 고정된 밸브 드라이브 부품들에 있어서 피스톤들 뿐만 아니라 실린더들일 수 있다.
도입부에서 이미 암시한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브들은 특히 바람직하게는, 예컨대 공정챔버들을 폐쇄하기 위해 진공기술에서 사용되고, 상기 공정챔버들 안에서 전자 부품들 또는 그와 같은 것들이 가공되거나 또는 제조된다. 이와 관련하여, 특히 0.001 mbar 또는 0.1 파스칼보다 작은 또는 같은 압력들을 갖는 작동상태들이 달성되면 진공기술이라 부른다. 진공밸브들은 이 압력범위들, 및 주변에 대한 상응하는 압력차를 위해 설계된 밸브들이다. 그러면, 진공밸브들은 주로 이른바 진공영역을 구비하고, 상기 진공영역 안에서, 이 저압들을 갖는 공정상태들이 달성된다. 이러한 밸브들 또는 진공밸브들의 바람직한 구현형태들에 있어서, 상기 제 1 밸브 드라이브 및/또는 상기 제 2 밸브 드라이브 또는 상기 제 1 밸브 드라이브들 및/또는 상기 제 2 밸브 드라이브들 및/또는 상기 로킹 드라이브 또는 상기 로킹 드라이브들은 바람직하게는 상기 진공영역의 외부에 있다. 상기 진공영역의 외부의 영역으로부터 상기 진공영역을 제한 및 밀봉하기 위해, 선행기술에는 상기 밸브 로드를 위한 벨로스 부싱, 슬라이딩 부싱 및 그와 같은 것들이 공지되어 있다.
상기 제 1 밸브 드라이브가 그리고/또는 상기 제 2 밸브 드라이브도 그리고/또는 상기 로킹장치도 두 개 이상으로 존재하는 변형들에 있어서, 바람직하게는 상기 각각의 밸브 드라이브들의 또는 상기 로킹장치들의 대칭적 배열이 제공된다. 바람직하게는 상응하는 대칭평면이 있고, 상기 대칭평면과 관련하여 이 대칭이 주어지고, 따라서 상기 대칭평면은 상기 밸브 로드의 대칭축 및/또는 상기 폐쇄부재의 대칭축을 통해 연장된다.
이하, 본 발명의 바람직한 구현형태들의 그 밖의 특징들과 상세내용들은 실시예를 근거로 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 밸브의 실시예의 투시도;
도 2 내지 도 6 은 폐쇄부재가 최대 개방위치에 있는, 이 밸브에 관한 도면들;
도 6a 는 경사면과 제 3 운동경로 사이의 바람직한 상대적 위치의 도식화된 도면;
도 7 내지 도 11 은 폐쇄부재가 중간위치에 있는, 이 밸브에 관한 도면들;
도 12 내지 도 16 은 폐쇄부재가 폐쇄위치에 있는 그리고 로킹장치의 로킹본체가 해제위치에 있는, 이 밸브에 관한 도면들;
도 17 내지 도 21 은 폐쇄부재가 폐쇄위치에 있는 그리고 로킹장치의 로킹본체가 로킹위치에 있는, 이 밸브에 관한 도면들을 나타낸다.
여기에 도시된 실시예의 밸브 (1) 는 이른바 진공밸브 형태의 본 발명의 바람직한 구현형태이며, 상기 진공밸브는 진공기술에서 공정챔버들 안의 개구부들을 내압적으로 그리고/또는 가스 기밀적으로 폐쇄하기 위해 사용될 수 있고, 상기 개구부들을 통해, 가공되어야 하는 작업물들이 상기 공정챔버 안으로 도입되고 그리고/또는 상기 공정챔버 밖으로 빼내진다. 도 1 에서 상기 밸브 또는 진공밸브 (1) 는 상기 공정챔버로부터 떼어내져 투시도로 도시된다. 여기에 도시된 변형에 있어서, 폐쇄부재 (4) 는 밸브 디스크이다. 이때, 밸브 (1) 의 폐쇄되어야 하는 개구부 (3) 는 둥근 모서리들을 가지며 거의 직사각형 모양으로 형성된다. 개구부 (3) 는 밸브 (1) 의 밸브 시트 (2) 에 의해 둘러싸인다. 이때, 밸브 시트 (2) 는 밸브 하우징 (20) 의 부분이다. 하지만, 그래야 할 필요는 없고, 밸브 시트 (2) 는 원칙적으로 별도의 부품에서 실시될 수도 있다. 도시된 실시예에서 시일 (22) 은 폐쇄부재 (4) 에 있다. 또한, 반드시 그래야 할 필요는 없다. 시일 (2) 은 밸브 시트 (2) 에 마찬가지로 잘 배치될 수 있을 뿐만 아니라 폐쇄부재 (4) 에도 배치될 수 있다.
도 1 에서는, 여기 이 실시예에서 제 1 밸브 드라이브 (5) 가 이중으로 실행된다는 것을 이미 볼 수 있다. 제 2 밸브 드라이브 (7) 는 이 도면에서는 보이지 않고 밸브 하우징 (20) 안에 가려져 있다. 하지만, 제 1 로킹 드라이브 유닛들 (17) 을 갖는 로킹장치들 (9) 의, 마찬가지로 이중으로 실행된 로킹 드라이브들 (16) 을 볼 수 있고, 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛들은 스프링 본체들 형태의 탄성적인 예비인장 본체들 (18) 로서 실행된다. 제 2 로킹 드라이브 유닛들 (19) 은 도 1 에서 밖으로부터만 보여질 수 있다. 이에 대한 그 밖의 상세부분들은 다음의 도면들에서 볼 수 있다.
도 2 내지 도 6 은 이제 도 1 로부터의 밸브 (1) 의 여러 가지 도면을 나타내며, 이때 폐쇄부재 (4) 는 각각 최대 개방위치에 있고, 상기 최대 개방위치에 있어서 상기 폐쇄부재는 이 실시예에서 개구부 (3) 를 완전히 해제한다. 도 2 는 정면도를 나타내며, 이때 하우징 (20) 의 일부가 제거되어 있고, 따라서 부분적으로 하우징 (20) 안을 볼 수 있다. 도 3 은 도 2 로부터의 각이 진 절단선 AA 를 따른 단면도를 나타내고, 도 4 는 절단선 BB 를 따른 단면도를 나타내고, 도 5 는 절단선 CC 를 따른 단면도를 나타내고, 도 6 은 절단선 DD 를 따른 단면도를 나타낸다.
도 7 내지 도 11 은 동일한 밸브 (1) 를 작동위치에서 나타내며, 상기 작동위치에 있어서 폐쇄부재 (4) 는 중간위치에 있고, 상기 중간위치에 있어서 상기 폐쇄부재는 개구부 (3) 를 덮긴 하나, 즉 개구부 (3) 와 일치하여 놓여 있긴 하나, 하지만 상기 개구부를 아직 폐쇄하지 않는다. 이는 도 8 내지 도 11 에 따른 단면도들에서 잘 보여질 수 있는데, 왜냐하면 거기에서는 시일 (22) 이 아직 밸브 시트 (2) 에 밀착하지 않기 때문이다. 도 8 은 각이 진 절단선 EE 를 따른 단면도를 나타내고, 도 9 는 절단선 FF 를 따른 단면도를 나타내고, 도 10 은 절단선 GG 를 따른 단면도를 나타내고, 도 11 은 절단선 HH 를 따른 단면도를 나타낸다.
도 12 내지 도 16 에는 상응하는 도면들이 도시되며, 하지만 여기서 폐쇄부재 (4) 는 폐쇄위치에 있고, 상기 폐쇄위치에 있어서 개구부 (3) 는 폐쇄되고, 폐쇄부재 (4) 는 그의 시일들 (22) 과 함께 밸브 시트 (2) 에 내리눌려져 있다. 도 13 은 도 12 로부터의, 또다시 각이 진 절단선 II 를 따른 단면도를 나타내고, 도 14 는 절단선 JJ 를 따른 단면도를 나타내고, 도 15 는 절단선 KK 를 따른 단면도를 나타내고, 도 16 은 절단선 LL 를 따른 단면도를 나타낸다. 도 2 내지 도 16 에 따른 도면들에서 로킹장치 (9) 의 로킹본체 (10) 는 각각 해제위치에 있다.
이제 도 17 내지 도 21 에는, 폐쇄부재 (4) 가 상기 폐쇄위치에 있는 그리고 로킹본체 (10) 가 그의 로킹위치로 데려가져 있는 상황이 도시되고, 따라서 폐쇄부재 (4) 는 제 1 밸브 드라이브 (5) 와 상관없이 그리고 제 2 밸브 드라이브 (7) 와 상관없이 로킹장치 (9) 에 의해 상기 폐쇄위치 안에 꽉 잡혀진다. 도 18 은 또다시 도 17 로부터의 각이 진 절단선 MM 을 따른 단면도를 나타내고, 도 19 는 절단선 NN 을 따른 단면도를 나타내고, 도 20 은 절단선 OO 를 따른 단면도를 나타내고, 도 21 은 절단선 PP 를 따른 단면도를 나타낸다.
도시된 실시예에서, 폐쇄부재 (4) 와 밸브 로드 (14) 와 상기 밸브 로드에 고정된 요크 (15) 는 유닛을 형성하고, 상기 유닛은 모두 함께만 움직여질 수 있다. 제 1 운동경로 (6) 를 따라서 움직이기 위해, 즉 도 2 내지 도 6 에 따른 상기 최대 개방위치로부터 도 7 내지 도 11 에 따른 상기 중간위치로, 그리고 그 반대로 움직이기 위해 제 1 밸브 드라이브 (5) 가 제공된다. 도시된 실시예에 있어서 2개의 제 1 밸브 드라이브 (5) 이며, 상기 2개의 제 1 밸브 드라이브는 각각 실린더 (26) 안에서 안내된 피스톤 (27) 을 갖는 복동식 피스톤-실린더 유닛들로서 실행된다. 이 제 1 밸브 드라이브들 (5) 을 이용해, 상기 중간위치로부터 상기 최대 개방위치로의 개방 행정 뿐만 아니라, 이에 대해 반대인, 상기 최대로 개방된 위치로부터 상기 중간위치로의 복귀 행정도 실행될 수 있다. 도시된 실시예에서, 이를 위해 피스톤 (27) 은 피스톤 로드 (28) 를 통하여 보상핀 (29) 과 연결되고, 이를 통하여 또다시 요크 (15) 와 연결된다. 피스톤 로드 (28) 안에 부싱이 있고, 보상핀 (29) 은 제 1 운동경로 (6) 에 대해 직각인 그리고 제 2 운동경로 (8) 에 대해 평행인 방향들에 있어서 이동 가능하게 상기 부싱 안에 설치된다. 보상핀 (29) 은 이 실시예에서 고정적으로 요크 (15) 에 배치된다. 부품들 (28, 29, 15) 의 이러한 구현형태를 통해, 제 2 운동경로 (8) 를 따른, 제 2 밸브 드라이브 (7) 에 의해 야기된 이 운동들에 있어서 요크 (15) 가 보상핀 (29) 과 함께 피스톤 로드 (28) 에 대해 상대적으로 이동될 수 있음으로써, 제 2 운동경로 (8) 를 따른, 요크 (15) 와 밸브 로드 (14) 와 폐쇄부재 (4) 로 이루어진 유닛의 운동으로부터의 제 1 밸브 드라이브 (5) 의 디커플링이 달성된다. 이를 통해, 제 1 밸브 드라이브 (5) 는 고정적으로 하우징 (20) 에 고정될 수 있다. 이는 한편으로는 도 4 와 도 9 의 비교에서, 다른 한편으로는 도 14 와 도 19 의 비교에서 알 수 있다.
도시된 실시예에서, 제 2 밸브 드라이브 (7) 도 복동식 피스톤-실린더 유닛의 형태로 실행된다. 이를 위해, 상기 제 2 밸브 드라이브는 피스톤 (24) 을 구비하고, 상기 피스톤은 실린더 (23) 안에서 이동 가능하게 안내된다. 실린더 (23) 안에서의 피스톤 (24) 의 이동은 제 2 운동경로 (8) 에 대해 평행으로 수행되고, 상기 제 2 운동경로를 따라서 폐쇄부재 (4) 는 상기 중간위치와 상기 폐쇄위치 사이에서 이리 저리로 움직여진다. 제 2 밸브 드라이브 (7) 의 피스톤 (24) 의 이 운동을 폐쇄부재 (4) 에 전달하기 위해, 도시된 실시예에서, 여기에서도 마찬가지로 이중으로 실행된 제 2 밸브 드라이브들 (7) 의 두 피스톤 (24) 은 고정적으로 가이드 로드들 (21) 과 연결된다. 또다시 요크 (15) 는 미끄럼 베어링들 (25) 을 이용해, 제 1 운동경로 (6) 에 대해 평행인 방향들에 있어서 이동 가능하게 상기 가이드 로드들 (21) 위에 지지된다. 이를 통해, 제 2 운동경로 (8) 에 대해 평행인 방향에서의 실린더 (23) 안에서의 피스톤 (24) 의 이동은 가이드 로드 (21), 요크 (15), 밸브 로드 (14) 를 통하여 폐쇄부재 (4) 에 전달되고, 따라서 상기 폐쇄부재는 제 2 운동경로 (8) 를 따라서 도 12 내지 도 21 에 따른 상기 폐쇄위치와 도 7 내지 도 11 에 따른 상기 중간위치 사이에서 이리 저리로 움직여질 수 있다.
이로써, 제 1 밸브 드라이브들 (5) 과 제 2 밸브 드라이브들 (7) 을 이용해, 폐쇄부재 (4) 는, 로킹본체 (10) 가 그의 경사면 (11) 과 함께 그의 해제위치에 있음으로써 로킹장치 (9) 가 허용하는 동안은, 상기 기술된 방식으로 최대 개방위치와 중간위치와 폐쇄위치 사이에서 이리 저리로 움직여질 수 있다. 도 2 내지 도 16 에서 그러하며, 특히 도 6, 도 11 및 도 16 에서 잘 알아볼 수 있다. 이제 도 12 내지 도 16 에 따른 폐쇄위치로부터 출발하여 폐쇄부재 (4) 가 상기 폐쇄위치 안에 로킹되어야 하면, 이는 본 발명에 따른 로킹장치 (9) 를 이용해 그리고 특히 경사면 (11) 을 갖춘 그의 로킹본체 (10) 를 이용해 수행된다. 완벽을 기하기 위해, 이 실시예에서 로킹장치 (9) 도 이중으로 실행된다는 것에 주의하도록 한다. 이 실시예의 로킹장치 (9) 의 작동 방식은 한편으로는 해제위치를 나타내는 도 6, 도 11 및 도 16 을 근거로, 다른 한편으로는 로킹위치를 나타내는 도 21 를 근거로 특히 잘 알아볼 수 있다. 경사면 (11) 을 갖는, 쐐기 모양으로 형성된 로킹본체 (10) 는 이 실시예에서 전달 로드 (32) 를 통하여 로킹장치 (9) 의 로킹 드라이브 (16) 와 연결된다. 로킹 드라이브 (16) 를 이용해, 로킹본체 (10) 는, 여기 이 예에서 경사면 (11) 과 함께, 제 3 운동경로 (12) 를 따라서 움직여지고, 상기 제 3 운동경로는 제 1 운동경로 (6) 에 대해 평행으로 연장된다. 제 3 운동경로 (12) 를 따른 이 운동에 있어서, 로킹본체 (10) 의 운동을 이용해 폐쇄부재 (4) 와 로킹본체 (10) 사이의 상대운동이 수행된다. 이 실시예에서, 또한 로킹본체 (10) 가 그의 경사면 (11) 과 함께 직접적으로 폐쇄부재 (4) 에 작용하지 않는 것이 제공된다. 오히려, 로킹본체 (10) 가 그의 경사면 (11) 과 함께 직접적으로 요크 (15) 에 작용함으로써 폐쇄부재 (4) 에의 로킹본체 (10) 의 간접적인 작용이 제공되고, 이때 요크 (15) 는 밸브 로드 (14) 를 통하여 폐쇄부재 (4) 와 연결되어 있다. 이는 로킹본체 (10) 가 그의 경사면 (11) 과 함께, 도 21 에서 잘 볼 수 있는 바와 같이, 그의 로킹위치에 있어서 요크 (15) 를 누르면 폐쇄부재 (4) 의 로킹을 야기시킨다.
여기에 도시된 변형에 있어서, 로킹 드라이브들 (16) 은 각각 제 1 로킹 드라이브 유닛 (17) 을 구비하고, 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛은 로킹본체 (10) 를 상기 로킹위치를 향한 방향으로 지속적으로 예비인장한다. 이때, 순전히 기계적인 제 1 로킹 드라이브 유닛 (17) 이며, 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛은 탄성적인 예비인장 본체 (18) 로서, 구체적으로는 스프링 본체로서 실행된다. 물론, 엘라스토머 또는 다른 적합한 탄성적인 재료들로 이루어진 다른 탄성적인 예비인장 본체들 (18) 도 가능하다. 제 2 로킹 드라이브 유닛 (19) 을 이용해 능동적으로 저지되지 않는다면, 이 제 1 로킹 드라이브 유닛 (17) 은 전달 로드 (32) 를 통하여 로킹본체 (10) 를 항상 그의 로킹위치로 잡아당긴다. 제 2 로킹 드라이브 유닛 (19) 은, 도입부에서 이미 설명한 바와 같이, 로킹본체 (10) 를 상기 해제위치로 움직이기 위해 제공된다. 상기 제 2 로킹 드라이브 유닛은 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있도록 형성된다. 상기 제 2 로킹 드라이브 유닛이 스위치 온되면, 그는 로킹본체 (10) 가 상기 해제위치로 데려가지거나 또는 그곳에 유지되도록 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛을 저지한다. 제 2 로킹 드라이브 유닛 (19) 이 스위치 오프되자마자, 제 1 로킹 드라이브 유닛 (17) 은 로킹본체 (10) 를 자동적으로 도 21 에 따른 상기 로킹위치로 데려가고, 따라서 폐쇄부재 (4) 는 상기 폐쇄위치 안에 로킹된다.
완벽을 기하기 위해, 경사면 (11) 이 반드시 로킹본체 (10) 에서 실행될 필요는 없다는 것에 또 한 번 주의하도록 한다. 마찬가지로 요크 (15) 에서의, 바로 폐쇄부재 (4) 에서의, 또는 폐쇄부재 (4) 와 연결된 밸브 (1) 의 다른 부품에서의 경사면 (11) 일 수 있고, 그러면 로킹본체 (10) 는 상응하여 상기 부품과 함께 작용한다. 로킹본체 (10) 에서 뿐만 아니라 요크 (15) 에서도, 또는 폐쇄부재 (4) 와 연결된 밸브 (1) 의 다른 부품에서도, 또는 바로 폐쇄부재 (4) 에서도, 각각 상응하는 경사면들 (11) 이 제공될 수 있고, 그러면 상기 경사면들은 바람직하게는 상응하여 함께 작용한다. 즉, 얼마나 많은 경사면들 (11) 이 존재하고 함께 작용하는지, 그리고 어디에 경사면(들) (11) 이 배치되는지에 관한 문제에 있어서 뿐만 아니라, 로킹본체 (10) 가 이제 직접적으로 또는 간접적으로 폐쇄부재 (4) 에 작용하는지의 여부에 관한 문제에 있어서도, 본 발명의 의미에서의 여러 가지 해결 가능성들이 있다.
도 6a 에는, 상기 경사면이 어디에 실현되어있건 상기 경사면 (11) 과 제 3 운동경로 (12) 사이에 바람직하게는 예각 (13) 이 존재한다는 것이 도식적으로 도시된다.
도면들 안에 선택된 제 1, 제 2 및 제 3 운동경로 (6, 8, 12) 의 도면들에 대해, 보다 잘 알아볼 수 있도록 하기 위해 모든 이 운동경로들이 길게 도시되어 있다는 것에 주의하도록 한다.
어떤 실시형태에서건 경사면 (11) 을 통하여 로킹장치 (9) 가 만들어내지고, 상기 로킹장치는 작동 안전의 손상이 발생하지 않으면서 비교적 넉넉한 허용오차들을 갖고 제조될 수 있다. 예컨대 개별적인 부품들의 지오메트리에 있어서의, 예컨대 온도에 의한 변화들도 본 발명에 따라 형성된 상기 로킹장치의 작동 안전을 위태롭게 하지 않는다.
1 : 밸브 2 : 밸브 시트
3 : 개구부 4 : 폐쇄부재
5 : 제 1 밸브 드라이브 6 : 제 1 운동경로
7 : 제 2 밸브 드라이브 8 : 제 2 운동경로
9 : 로킹장치 10 : 로킹본체
11 : 경사면 12 : 제 3 운동경로
13 : 예각 14 : 밸브 로드
15 : 요크 16 : 로킹 드라이브
17 : 제 1 로킹 드라이브 유닛 18 : 탄성적인 예비인장 본체
19 : 제 2 로킹 드라이브 유닛 20 : 밸브 하우징
21 : 가이드 로드 22 : 시일
23 : 실린더 24 : 피스톤
25 : 미끄럼 베어링 26 : 실린더
27 : 피스톤 28 : 피스톤 로드
29 : 보상핀 30 : 실린더
31 : 피스톤 32 : 전달 로드

Claims (11)

  1. 밸브 시트 (2) 에 의해 둘러싸인 개구부 (3) 와, 폐쇄부재 (4) 를 갖는 밸브 (1) 로서,
    상기 폐쇄부재 (4) 는 폐쇄위치에 있어서 상기 밸브 시트 (2) 에 내리눌려져 있으며, 상기 개구부 (3) 를 폐쇄하고, 중간위치에 있어서 상기 밸브 시트 (2) 로부터 들어올려져 있으며, 상기 개구부 (3) 와 일치하여 배치되고, 최대 개방위치에 있어서 상기 개구부 (3) 를 완전히 또는 적어도 부분적으로 해제하고, 상기 밸브 (1) 는 제 1 운동경로 (6) 를 따라서 상기 최대 개방위치와 상기 중간위치 사이에서 상기 폐쇄부재 (4) 를 최대 개방위치 및 중간위치 중 적어도 하나로 움직이기 위한 적어도 하나의 제 1 밸브 드라이브 (5) 와 제 2 운동경로 (8) 를 따라서 상기 중간위치와 상기 폐쇄위치 사이에서 상기 폐쇄부재 (4) 를 중간위치 및 폐쇄위치 중 적어도 하나로 움직이기 위한 적어도 하나의 제 2 밸브 드라이브 (7) 를 구비하고, 상기 제 1 운동경로 (6) 와 상기 제 2 운동경로 (8) 는 서로 각지게 배치되고, 상기 밸브 (1) 는 상기 폐쇄위치에서 상기 폐쇄부재 (4) 를 로킹하기 위한 적어도 하나의 로킹장치 (9) 를 추가적으로 구비하고,
    상기 로킹장치 (9) 는 적어도 하나의 로킹본체 (10) 를 구비하고, 상기 적어도 하나의 로킹본체는 적어도 하나의 경사면 (11) 을 구비하고,
    상기 로킹본체 (10) 는 제 3 운동경로 (12) 를 따라서, 상기 폐쇄부재 (4) 가 상기 폐쇄위치 안에 로킹되는 로킹위치와 상기 폐쇄부재 (4) 가 상기 폐쇄위치로부터 상기 중간위치로 움직여질 수 있는 해제위치 사이에서 상기 폐쇄부재 (4) 에 대해 상대적으로 움직여질 수 있고,
    상기 로킹본체 (10) 는 상기 경사면 (11) 과 함께 및 상기 경사면 (11) 을 통하여 간접적으로 중 적어도 하나에 의하여 상기 폐쇄부재 (4) 에 작용하고,
    상기 폐쇄부재 (4) 는 적어도 하나의 밸브 로드 (14) 를 통하여 요크 (15) 와 연결되고, 상기 로킹본체 (10) 는 상기 경사면 (11) 과 함께 및 상기 경사면 (11) 을 통하여 직접적으로 중 적어도 하나에 의하여 상기 요크 (15) 에 작용하고,
    상기 제 3 운동경로 (12) 는 상기 경사면 (11) 에 대해 상대적으로 예각 (13) 으로 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사면 (11) 을 형성하기 위해, 상기 로킹본체 (10), 상기 폐쇄부재 (4), 및 상기 폐쇄부재 (4) 와 연결된 상기 밸브 (1) 의 다른 부품 중 적어도 하나는 쐐기 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 경사면 (11) 을 형성하기 위해, 상기 요크 (15) 는 쐐기 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 운동경로 (12) 는 상기 제 1 운동경로 (6) 에 대해 평행으로 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 로킹장치 (9) 는 상기 제 3 운동경로 (12) 를 따르는 상기 로킹본체 (10) 의 운동을 위해 상기 제 1 밸브 드라이브 (5) 에 대해 추가적으로 그리고 상기 제 2 밸브 드라이브 (7) 에 대해 추가적으로 적어도 하나의 로킹 드라이브 (16) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로킹 드라이브 (16) 는 제 1 로킹 드라이브 유닛 (17) 을 구비하고, 상기 제 1 로킹 드라이브 유닛은 상기 로킹본체 (10) 를 상기 로킹위치를 향한 방향으로 지속적으로 예비인장하는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 로킹 드라이브 유닛 (17) 은 적어도 하나의 탄성적인 예비인장 본체 (18), 또는 스프링 본체이거나 또는 적어도 하나의 탄성적인 예비인장 본체 (18), 또는 스프링 본체를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 로킹 드라이브 (16) 는 해제위치로 상기 로킹본체 (10) 를 움직이기 위한 제 2 로킹 드라이브 유닛 (19) 을 구비하고,
    상기 제 2 로킹 드라이브 유닛 (19) 은 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브는 진공 밸브인 것을 특징으로 하는 밸브 (1).
  10. 삭제
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