KR20190085488A - 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조 - Google Patents

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KR20190085488A
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Abstract

[과제] 밸브 로드에 대하여 밸브판을 상기 밸브 로드의 축선 방향으로 분리 가능하도록 연결함과 아울러, 상대적인 회전을 발생시키지 않도록 강고하게 고정한다.
[해결수단] 밸브판(3)에 형성된 장착 구멍(13)의 구멍 후방벽(13b)의 일부와, 밸브 로드(4)에 형성된 장착부(14)의 로드 후방벽(14b)의 일부에, 서로 접촉함으로써 쐐기 효과를 발휘하는 경사부(13b1, 14b1)를 각각 형성하고, 상기 밸브판(3)과 밸브 로드(4)를 밸브판 고정 나사(17)에 의해 축선(L) 방향으로 고정했을 때, 상기 경사부(13b1, 14b1)끼리가 서로 접촉했을 때의 쐐기 효과에 의해, 상기 장착부(14)의 로드 전방벽(14a)과 상기 장착 구멍(13)의 구멍 전방벽(13a)이 밀착하여 상기 밸브판(3)과 밸브 로드(4)가 상대적인 회전을 발생시키지 않도록 정밀도 좋게 또한 강고하게 고정된다.

Description

밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조{MOUNTING STRUCTURE OF VALVE PLATE WITH RESPECT TO VALVE ROD}
본 발명은 게이트 밸브의 밸브판을 밸브 로드의 선단에 장착하기 위한 장착 구조에 관한 것이다.
반도체 처리 장치에 있어서는, 진공 챔버로 통하는 개구의 개폐에 게이트 밸브가 사용된다. 이 게이트 밸브는 밸브 로드의 선단에 장착한 밸브판을 밸브 상자 내에 수용하고, 이 밸브 상자를 진공 챔버에 장착하고, 상기 밸브 상자의 측벽에 형성된 상기 개구를 상기 밸브판에 의해 개폐하도록 구성되어 있다. 그 때, 상기 개구의 폐쇄는 상기 밸브판에 장착된 시일 부재를 상기 개구의 주위의 밸브 시트로 압박함으로써 행해진다.
상기 게이트 밸브에 있어서는 그 사용과 함께 상기 시일 부재가 점차 열화되어 가기 때문에, 열화된 단계에서 새로운 시일 부재로 교환할 필요가 있다. 이 경우, 종래에는 상기 게이트 밸브를 진공 챔버로부터 분리한 후, 상기 밸브판을 밸브 로드로부터 분리하여 상기 밸브 상자로부터 인출하고, 그것으로부터 상기 시일 부재의 교환을 행하지 않으면 안되었기 때문에 교환에 많은 수고와 시간을 요하고 있었다. 이 때문에, 시일 부재의 교환을 간단하고 또한 신속하게 행할 수 있는 게이트 밸브의 출현이 요망되고 있다.
또한, 최근에 있어서는 반도체의 선폭이 점점 좁아져오고 있기 때문에 처리 공정시에 발생하는 파티클의 저감(제로 파티클이 목표)이 과제가 되고 있으며, 그것을 실현하기 위해 게이트 밸브에 있어서는 작동시에 각 부품 사이에 마찰이 발생하는 것을 어떻게 없앨지라고 하는 것이 중요한 과제가 되고 있다.
한편, 특허문헌 1에는 게이트 밸브를 진공 챔버에 장착한 채, 밸브판을 밸브 로드로부터 분리하여 밸브 상자로부터 인출할 수 있는 게이트 밸브가 개시되어 있다. 이 개량형의 게이트 밸브는 상기 밸브판을 밸브 로드의 상단에 나사에 의해 고정함으로써 상기 밸브판을 밸브 로드의 축선 방향으로 분리 가능하게 한 것이고, 밸브 상자의 상면의 덮개를 분리하여 상기 나사를 풀음으로써, 상기 밸브판을 상기 밸브 로드로부터 분리하여 밸브 상자의 상면으로부터 외부로 인출할 수 있다. 이 때문에, 이 개량형의 게이트 밸브는 시일 부재의 교환을 행할 때에 게이트 밸브를 진공 챔버로부터 분리할 필요가 없어 상기 밸브판만을 밸브 상자로부터 간단하고 또한 신속하게 인출할 수 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 게이트 밸브는 상기 밸브판이 밸브 로드에 회전 가능하게 장착되어 있어서, 상기 밸브판이 밸브 시트부로 압박될 때 상기 밸브판이 상기 밸브 시트를 따라 회전하기 때문에 상기 밸브판과 밸브 시트 사이에 마찰이 발생하고, 그 마찰에 의해서 파티클이 발생하기 쉽다고 하는 결점을 갖는다. 상기 파티클이 발생하지 않게 하기 위해서는 상기 밸브판을 상기 밸브 로드에 대해 상대적으로 회전하지 않도록 정밀도 좋게 또한 확실하게 고정하는 것이 필요 불가결하다.
일본 특허 공개 2005-291221호 공보
본 발명의 기술적 과제는 밸브판과 밸브 로드를 상기 밸브판의 밸브 상자로부터의 인출을 간단하고 또한 신속하게 행할 수 있도록 연결함과 동시에, 상기 밸브판과 밸브 로드를 강고하게 고정함으로써 게이트 밸브 작동시의 파티클의 발생을 방지하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 의하면, 밸브 로드의 선단에 장착한 밸브판을 밸브 상자 내에 수용하고, 상기 밸브 상자의 측벽에 형성된 개구를 상기 밸브판에 의해 개폐하도록 구성된 게이트 밸브에 있어서, 상기 밸브 로드의 선단에 상기 밸브판을 상기 밸브 로드의 축선 방향으로 분리 가능하도록 장착하기 위한 장착 구조가 제공된다. 이 장착 구조에 있어서, 상기 밸브판은 시일 부재가 장착된 밸브 앞면과, 상기 밸브 앞면의 반대측의 밸브 배면과, 밸브 상면 및 밸브 하면과, 상기 밸브 하면에 형성된 장착 구멍을 갖고, 상기 장착 구멍은 밸브판의 좌우 방향으로 가늘고 긴 장공형상을 하고 있고, 상기 밸브 앞면측에 위치하는 구멍 전방벽과, 상기 밸브 배면측에 위치하는 구멍 후방벽과, 좌우의 구멍 측벽과, 상기 장착 구멍의 깊이 방향의 단부인 구멍 끝벽을 갖고 있고, 상기 밸브 로드는 상기 장착 구멍에 삽입되는 장착부를 갖고, 상기 장착부는 상기 장착 구멍의 구멍 전방벽에 대향하는 로드 전방벽과, 상기 장착 구멍의 구멍 후방벽에 대향하는 로드 후방벽과, 좌우의 로드 측벽과, 상기 장착 구멍의 구멍 끝벽에 대향하는 로드 선단벽을 갖고, 상기 밸브판의 밸브 상면 및 밸브 로드의 로드 선단벽에는 상기 밸브판을 밸브 로드에 고정하는 밸브판 고정 나사를 장착하기 위한 나사 삽통 구멍 및 나사 구멍이 상기 밸브 로드의 축선 상에 형성되고, 상기 장착 구멍의 구멍 후방벽의 일부 및 상기 장착부의 로드 후방벽의 일부에 상기 장착부를 상기 장착 구멍 내에 삽입하여 상기 밸브판을 밸브 로드에 상기 밸브판 고정 나사에 의해 고정했을 때, 서로 접촉함으로써 상기 장착부의 로드 전방벽과 상기 장착 구멍의 구멍 전방벽을 서로 밀접시키는 경사부가 각각 형성되어 있다.
본 발명에 있어서, 상기 장착 구멍의 구멍 전방벽, 구멍 후방벽, 및 구멍 끝벽과, 상기 장착부의 로드 전방벽, 로드 후방벽, 및 로드 선단벽은 각각 평탄하다.
또한, 상기 장착 구멍의 구멍 후방벽에 형성된 제 1 경사부는 상기 장착 구멍의 깊이 방향의 중간 위치로부터 상기 장착 구멍의 입구까지의 부분에 형성되어 있고, 상기 입구에 가까워짐에 따라 상기 구멍 후방벽과 구멍 전방벽의 거리가 점차 넓어지는 방향으로 경사져 있고, 상기 장착부의 로드 후방벽에 형성된 제 2 경사부는 상기 장착부의 축선 방향의 도중 위치로부터 상기 장착부의 기단부까지의 부분에 형성되어 있고, 상기 기단부에 가까워짐에 따라 상기 로드 후방벽과 로드 전방벽의 간격이 점차 넓어지는 방향으로 경사져 있다.
이 경우, 상기 장착 구멍의 구멍 후방벽은 구멍 끝벽과 상기 제 1 경사부 사이에 상기 구멍 전방벽과 평행한 제 1 평행부를 갖고, 상기 장착부의 로드 후방벽은 로드 선단벽과 상기 제 2 경사부 사이에 상기 로드 전방벽과 평행한 제 2 평행부를 갖고, 상기 제 1 평행부의 축선 방향 폭은 상기 제 2 평행부의 축선 방향 폭보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 밸브 로드의 장착부에 상기 나사 구멍내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 공기 구멍이 상기 장착부와 상기 장착 구멍 사이의 간극에 연통하도록 형성되어 있는 것이다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 밸브판의 밸브 상면에는 나사봉으로 이루어지는 제 1 공구를 비틀어 넣음으로써 상기 밸브판을 상기 밸브 로드에 대하여 축선 방향으로 변위시키기 위해서 나사 구멍으로 이루어지는 제 1 공구 장착 구멍이 형성되고, 상기 제 1 공구 장착 구멍은 상기 밸브 상면에 있어서의 상기 나사 삽통 구멍에 인접하고 또한 상기 밸브 로드의 로드 선단벽에 대응하는 위치에, 상기 밸브 상면으로부터 상기 장착 구멍에 도달하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또는, 상기 밸브판의 밸브 상면에는 상기 밸브판을 축선 방향으로 들어올려서 상기 밸브 로드로부터 분리하기 위한 제 2 공구를 장착하기 위해서, 제 2 공구 장착 구멍이 2개 형성되고, 상기 2개의 제 2 공구 장착 구멍은 상기 밸브 상면에 있어서의 상기 나사 삽통 구멍을 사이에 두고 좌우 대칭을 이루는 위치에 1개씩 형성되어 있어도 좋다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 밸브 로드에 대하여 밸브판을 상기 밸브 로드의 축선 방향으로 분리 가능해지도록 연결함으로써 상기 밸브판의 밸브 상자로부터의 인출을 간단하고 또한 신속하게 행할 수 있고, 또한 상기 밸브판을 상기 밸브 로드에 상대적인 회전을 발생시키지 않도록 정밀도 좋게 또한 강고하게 고정함으로써 상기 밸브판과 밸브 로드의 마찰에 의한 파티클의 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명을 적용한 게이트 밸브의 정면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따른 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따른 부분 확대 단면도이고, 도면의 방향을 90도 바꾼 도면이다.
도 4는 밸브판과 밸브 로드와 밸브판 고정 나사를 분리하여 나타내는 단면도이다.
도 5는 밸브판을 밸브 로드에 고정한 상태를 정면측에서 본 사시도이다.
도 6은 도 5의 밸브판 및 밸브 로드를 배면측에서 본 사시도이다.
도 7은 밸브판을 인출하기 전의 게이트 밸브의 사시도이다.
도 8은 밸브 상면의 덮개를 분리한 상태의 게이트 밸브의 사시도이다.
도 9는 밸브판과 밸브 로드를 고정하고 있는 밸브판 고정 나사를 풀고 있을 때의 게이트 밸브의 사시도이다.
도 10은 도 9의 요부 확대 단면도이다.
도 11은 제 1 공구에 의해 밸브판을 밸브 로드로부터 부상시키고 있는 도중의 게이트 밸브의 사시도이다.
도 12는 도 11의 요부 확대 단면도이다.
도 13은 제 2 공구를 밸브판에 장착한 상태의 게이트 밸브의 사시도이다.
도 14는 밸브판을 밸브 상자로부터 인출한 상태의 게이트 밸브의 사시도이다.
도 15는 밸브판으로부터 상기 공구를 분리한 상태의 게이트 밸브의 사시도이다.
도 1 및 도 2에는 밸브판과 밸브 로드의 장착에 본 발명의 장착 구조를 적용한 게이트 밸브가 나타내어져 있다. 이 게이트 밸브는 도시하지 않은 진공 챔버에 장착하여 사용하는 것이므로, 상기 진공 챔버로 통하는 개구(2)를 구비한 밸브 상자(1)와, 상기 밸브 상자(1)의 내부에 수용되어 상기 개구(2)를 개폐하는 상기 밸브판(3)과, 상기 밸브판(3)에 고정된 개폐 조작용의 상기 밸브 로드(4)와, 상기 밸브 로드(4)를 구동하는 밸브 구동부(5)를 갖고, 상기 밸브 구동부(5)에 의해 상기 밸브 로드(4)를 구동함으로써, 상기 밸브판(3)을 상기 개구(2)를 폐쇄하기 위한 위치인 실선의 폐쇄 위치와 상기 개구(2)를 개방하는 쇄선의 대피 위치로 승강시키는 것이다. 상기 밸브 구동부(5)에는 에어 실린더 등의 구동기구(6)가 설치되어 있지만, 상기 밸브 구동부(5) 및 구동기구(6)의 구성 및 작용은 공지이므로, 여기에서의 설명은 생략하는 것으로 한다.
상기 밸브 상자(1)는 가로로 가늘고 긴 직사각형의 상자 형태를 하고 있고, 상기 밸브 상자(1)의 전후방의 측벽(1a, 1c) 중 진공 챔버에 접속되는 전방의 측벽(1a)에, 가로로 가늘고 긴 직사각형의 상기 개구(2)와, 상기 개구(2)를 둘러싸는 평면형상의 밸브 시트(1b)가 형성되고, 상기 폐쇄 위치에 있어서 상기 밸브판(3)의 앞면에 장착된 시일 부재(7)를 상기 밸브 시트(1b)로 압박함으로써 상기 개구(2)가 폐쇄되도록 구성되어 있다.
상기 밸브 상자(1)의 상면에는 도 7 및 도 8로부터도 명확한 바와 같이, 덮개(10)가 복수의 덮개 부착 나사(11)에 의해 착탈 가능하게 장착되고, 상기 덮개(10)를 분리함으로써 상기 밸브 상자(1)의 상면이 개방 가능하게 되어 있고, 개방된 상면의 창구멍(12)으로부터 상기 밸브판(3)을 상기 밸브 로드(4)로부터 분리하여 축선(L)을 따라 외부로 인출할 수 있도록 되어 있다.
또한, 상기 밸브 상자(1)에는 후방의 측벽(1c)에도 개구(1d)가 형성되어 있지만, 이 개구(1d)는 상기 밸브판(3)에 의해 개폐되지 않는다.
상기 밸브판(3)은 도 2~도 6으로부터 명확한 바와 같이, 가로로 가늘고 긴 직사각형의 판형상을 하고 있고, 상기 시일 부재(7)가 장착된 밸브 앞면(3a)과, 상기 밸브 앞면(3a)의 반대측의 밸브 배면(3b)과, 밸브 상면(3c) 및 밸브 하면(3d)과, 상기 밸브 하면(3d)에 형성된 장착 구멍(13)을 갖고 있다. 상기 밸브 앞면(3a) 및 밸브 배면(3b)과 밸브 상면(3c)과 밸브 하면(3d)은 모두 평탄면이다.
상기 장착 구멍(13)은 상기 밸브 로드(4)의 선단(상단)의 장착부(14)를 삽입하여 고정하기 위한 구멍이고, 상기 장착 구멍(13)의 횡단면형상은 상기 밸브판(3)의 길이 방향, 즉 좌우 방향으로 가늘고 긴 장공형상을 하고 있다. 또한, 상기 장착 구멍(13)은 상기 밸브 앞면(3a)측에 위치하는 구멍 전방벽(13a)과, 상기 밸브 후면(3b)측에 위치하는 구멍 후방벽(13b)과, 좌우의 구멍 측벽(13c, 13c)과, 상기 장착 구멍(13)의 깊이 방향의 단부인 구멍 끝벽(13d)을 갖고 있고, 상기 구멍 전방벽(13a) 및 구멍 후방벽(13b)과 구멍 끝벽(13d)은 모두 평탄면이며, 상기 구멍 측벽(13c, 13c)은 반원형상을 한 오목 곡면이다. 또한, 상기 구멍 끝벽(13d)과 상기 구멍 전방벽(13a)은 직각으로 이어져 있고, 상기 구멍 끝벽(13d)과 상기 구멍 후방벽(13b)의 일부인 제 1 평행부(13b2)도 직각으로 이어져 있다.
상기 밸브 로드(4)는 원기둥형상을 한 본체부(4a)의 선단에, 상기 장착 구멍(13)에 삽입하기 위한 상기 장착부(14)를 갖고 있다. 상기 장착부(14)는 원기둥의 직경 방향의 측면을 축선(L)을 사이에 두고 평행한 2개의 평면을 따라 절제한 형태를 하고 있고, 상기 장착 구멍(13)의 구멍 전방벽(13a)에 대향하는 로드 전방벽(14a)과, 상기 장착 구멍(13)의 구멍 후방벽(13b)에 대향하는 로드 후방벽(14b)과, 상기 장착 구멍(13)의 좌우의 구멍 측벽(13c, 13c)에 대향하는 좌우의 로드 측벽(14c, 14c)과, 상기 장착 구멍(13)의 구멍 끝벽(13d)에 대향하는 로드 선단벽(14d)을 갖고 있다.
상기 로드 전방벽(14a) 및 로드 후방벽(14b)과 로드 선단벽(14d)은 모두 평탄면이고, 상기 로드 측벽(14c, 14c)은 원호형상을 한 볼록 곡면이다. 또한, 상기 로드 선단벽(14d)과 상기 로드 전방벽(14a)은 직각으로 이어져 있고, 상기 로드 선단벽(14d)과 상기 로드 후방벽(14b)의 일부인 제 2 평행부(14b2)도 직각으로 이어져 있다.
또한, 상기 장착 구멍(13)의 장축 방향 폭을 상기 밸브 로드(4)의 직경보다 크게 형성함으로써, 상기 장착 구멍(13)의 구멍 측벽(13c, 13c)과 장착부(14)의 로드 측벽(14c, 14c) 사이에는 간극(G2)이 형성되어 있다.
상기 밸브판(3)은 상기 밸브 로드(4)의 선단에 밸브판 고정 나사(17)에 의해 상기 밸브 로드(4)의 축선(L) 방향으로 분리 가능하도록 장착되어 있다. 이 장착을 위해, 상기 밸브판(3)의 밸브 상면(3c)에는 상기 밸브판 고정 나사(17)를 삽통하기 위한 나사 삽통 구멍(18)이 상기 축선(L) 상에 형성되고, 밸브 로드(4)의 로드 선단벽(14d)에는 상기 밸브판 고정 나사(17)를 비틀어 넣기 위한 나사 구멍(19)이 상기 축선(L) 상에 형성되어 있다.
상기 밸브판 고정 나사(17)는 육각구멍이 형성된 나사 머리(17a)와, 외주에 나사산이 형성되어 있지 않은 축부(17b)와, 외주에 나사산이 형성된 나사부(17c)를 갖는 것이고, 상기 나사부(17c)의 외경은 상기 축부(17b)의 외경보다 크다.
상기 밸브판(3)의 나사 삽통 구멍(18)은 상기 밸브판 고정 나사(17)의 나사 머리(17a)가 수용되는 대경부(18a)와, 상기 밸브판 고정 나사(17)의 나사부(17c) 및 축부(17b)가 삽입되는 소경부(18b)와, 시일 부재(7)의 교환시에 상기 밸브판 고정 나사(17)를 풀었을 때에, 상기 밸브판 고정 나사(17)의 나사부(17c)가 록킹함으로써 상기 밸브판 고정 나사(17)가 밸브판(3)으로부터 빠지는 것을 방지하는 빠짐 방지부(18c)를 갖고 있다.
상기 대경부(18a)의 내경 및 깊이는 상기 밸브판 고정 나사(17)의 나사 머리(17a)가 와셔(20)와 함께 완전히 수납되는 크기이고, 상기 소경부(18b)의 내경은 상기 대경부(18a)의 내경보다 작지만, 상기 밸브판 고정 나사(17)의 나사부(17c)의 외경보다 크고, 상기 빠짐 방지부(18c)의 내경은 상기 밸브판 고정 나사(17)의 축부(17b)의 외경보다 크지만, 나사부(17c)의 외경보다는 작다. 또한, 상기 빠짐 방지부(18c)의 내주에는 나사 구멍이 형성되어 있고, 상기 밸브판 고정 나사(17)를 상기 밸브판(3)에 장착할 때에는 상기 밸브판 고정 나사(17)의 나사부(17c)를 상기 빠짐 방지부(18c)의 나사 구멍에 비틀어 넣어 상기 빠짐 방지부(18c)를 통과하는 위치까지 전진시키고, 도 4에 나타내는 바와 같이 상기 밸브판 고정 나사(17)를 상기 밸브판(3)으로부터 완전히 분리할 때에는 그 반대의 조작을 행한다.
이 구성에 의해, 상기 밸브 로드(4)의 선단에 상기 밸브판(3)을 고정할 때에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브판(3)의 장착 구멍(13) 내에 밸브 로드(4)의 장착부(14)를 삽입하고, 상기 밸브판 고정 나사(17)를 장착부(14)의 상단의 상기 나사 구멍(19) 내에 비틀어 넣어 상기 장착부(14)의 로드 선단벽(14d)이 상기 장착 구멍(13)의 구멍 끝벽(13d)에 접촉하는 위치까지 상기 밸브판 고정 나사(17)를 조임으로써 상기 밸브판(3)을 밸브 로드(4)의 선단에 고정한다.
또한, 상기 밸브판(3)을 분리할 때에는 도 10에 나타내는 바와 같이, 상기 밸브판 고정 나사(17)를 풀고 나사부(17c)를 상기 나사 구멍(19)으로부터 분리함으로써 상기 밸브판(3)을 상기 밸브 로드(4)로부터 축선(L) 방향으로 분리한다.
여기서, 상기 밸브판(3)을 밸브 로드(4)에 고정할 때, 상기 장착 구멍(13)의 구멍 전방벽(13a)과 상기 장착부(14)의 로드 전방벽(14a)을 전면적으로 강하게 밀접시키고, 상기 밸브판(3)과 밸브 로드(4)를 축선(L)을 중심으로 하는 회전 방향의 상대적인 변위를 발생시키지 않도록 강고하게 고정하기 위해, 도 2 및 도 4로부터 명확한 바와 같이, 상기 장착 구멍(13)의 구멍 후방벽(13b)의 일부와 상기 장착부(14)의 로드 후방벽(14b)의 일부에 서로 접촉함으로써 쐐기 효과를 발생시키는 경사부(13b1, 14b1)가 각각 형성되어 있다.
이 중, 상기 장착 구멍(13)의 구멍 후방벽(13b)에 형성된 제 1 경사부(13b1)는 상기 장착 구멍(13)의 깊이 방향의 도중 위치로부터 상기 장착 구멍(13)의 입구(13e)까지의 부분에 형성되어 있고, 상기 입구(13e)에 가까워짐에 따라 상기 구멍 후방벽(13b)과 구멍 전방벽(13a)의 간격(Wl)이 점차 넓어지는 방향으로 경사져 있다. 상기 구멍 후방벽(13b)의 나머지 부분, 즉 상기 구멍 끝벽(13d)으로부터 상기 제 1 경사부(13b1)에 이르기까지의 부분은 상기 구멍 전방벽(13a)과 평행하는 상기 제 1 평행부(13b2)가 되고 있다. 상기 제 1 경사부(13b1)의 상하 방향 폭(장착 구멍(13)의 깊이 방향 폭)(Ml)은 상기 제 1 평행부(13b2)의 상하 방향 폭(장착 구멍(13)의 깊이 방향 폭)(M2)보다 작다.
또한, 상기 장착부(14)의 로드 후방벽(14b)에 형성된 제 2 경사부(14b1)는 상기 장착부(14)의 축선(L) 방향의 도중 위치로부터 상기 장착부(14)의 기단부(14e)까지의 부분에 형성되어 있고, 상기 기단부(14e)에 가까워짐에 따라 상기 로드 후방벽(14b)과 로드 전방벽(14a)의 사이 폭(W2)이 점차 넓어지는 방향으로 경사져 있다. 상기 로드 후방벽(14b)의 나머지 부분, 즉 상기 로드 선단벽(14d)으로부터 상기 제 2 경사부(14b1)에 이르기까지의 부분은 상기 로드 전방벽(14a)과 평행하는 상기 제 2 평행부(14b2)가 되고 있다. 상기 제 2 경사부(14b1)의 상하 방향 폭(축선(L) 방향 폭)(N1)은 상기 제 2 평행부(14b2)의 상하 방향 폭(축선(L) 방향 폭)(N2)보다 작다.
또한, 상기 제 1 평행부(13b2)의 상하 방향 폭(축선(L) 방향 폭)(M2)은 상기 제 2 평행부(14b2)의 축선 방향 폭(N2)보다 크다.
상기 구멍 후방벽(13b)에 있어서의 상기 제 1 경사부(13b1)의 상기 제 1 평행부(13b2)에 대한 경사각도(α), 및 상기 장착부(14)에 있어서의 상기 제 2 경사부(14b1)의 상기 제 2 평행부(14b2)에 대한 경사각도(β)는 서로 동일 각도이고, 2~4도 정도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3도이다.
상기 경사부(13b1, 14b1)를 형성함으로써, 상술한 바와 같이 밸브판 고정 나사(17)를 조여 상기 밸브판(3)을 상기 밸브 로드(4)에 고정하면, 상기 장착 구멍(13)의 제 1 경사부(13b1)와 장착부(14)의 제 2 경사부(14b1)가 서로 접촉함으로써 쐐기 효과가 작용하고, 그 쐐기 효과에 의해 상기 장착부(14)가 장착 구멍(13)의 구멍 전방벽(13a)측으로 눌리기 때문에 상기 장착부(14)의 로드 전방벽(14a)이 상기 장착 구멍(13)의 구멍 전방벽(13a)에 전면적으로 강하게 압박되어 밀착되고, 그것에 의해 상기 밸브판(3)과 밸브 로드(4)는 축선(L)을 중심으로 하는 상대적인 회전을 발생시키지 않도록 강고하게 고정되게 된다.
이 때, 상기 장착 구멍(13)의 제 1 평행부(13b2)와 장착부(14)의 제 2 평행부(14b2) 사이에는 약간의 간극(Gl)이 형성되고, 이 간극(Gl)은 상기 장착 구멍(13)의 구멍 측벽(13c, 13c)과 장착부(14)의 로드 측벽(14c, 14c) 사이의 간극(G2)에 연통하고 있다.
또한, 상기 장착부(14)에는 상기 밸브판 고정 나사(17)를 상기 나사 구멍(19)에 착탈할 때에 상기 나사 구멍(19) 내의 공기를 외부로 배출시키거나 상기 나사 구멍(19) 내에 외부로부터의 공기를 도입시키거나 하기 위한 공기 구멍(21)이, 상기 나사 구멍(19)으로부터 상기 로드 후방벽(14b)의 제 2 평행부(14b2)까지 관통하도록 형성됨으로써 상기 나사 구멍(19)과 상기 평행부(13b2, 14b2) 사이의 간극(Gl)이 연통되어 있다. 그러나, 이 공기 구멍(21)은 상기 로드 측벽(14c, 14c)에 개구함으로써 상기 나사 구멍(19)과 상기 간극(G2)을 연결하도록 형성되어 있어도 좋다.
이렇게 하여, 상기 밸브판(3)과 밸브 로드(4)가 상대적인 회전을 발생시키지 않도록 강고하게 고정됨으로써, 게이트 밸브의 작동시에 상기 밸브판(3)과 밸브 로드(4)의 상대적인 변위에 의한 마찰이나, 상기 시일 부재(7)와 밸브 시트(1b)의 마찰 등이 방지되기 때문에 부품 사이의 마찰에 의한 파티클의 발생이 억제된다. 또한, 밸브판(3)의 장착 구멍(13)의 일부와 밸브 로드(4)의 장착부(14)의 일부에 경사부(13b1, 14b1)를 형성하는 것만으로, 상기 밸브판(3)과 밸브 로드(4)를 강고하게 고정할 수 있기 때문에 그 구조는 매우 간단하다.
상기 밸브판(3)의 밸브 상면(3c)에는 상기 밸브 로드(4)에 강고하게 고정되어 있는 상기 밸브판(3)을 용이하게 분리할 수 있도록 하기 위해, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 작업용의 공구(22a, 22b)(도 14 참조)를 장착하기 위한 복수의 공구 장착 구멍(23a, 23b)이 형성되어 있다. 이 공구 장착 구멍(23a, 23b)은 나사 구멍에 의해 형성되고, 상기 공구(22a, 22b)는 나사봉에 의해 형성되어 있다.
도시된 예에서는, 상기 나사 삽통 구멍(18)에 인접하고 또한 근접하는 위치에 1개의 제 1 공구 장착 구멍(23a)이 형성되고, 상기 축선(L)(나사 삽통 구멍(18))에 대하여 좌우 대칭을 이루는 위치에 2개의 제 2 공구 장착 구멍(23b, 23b)이 형성되어 있다.
상기 제 1 공구 장착 구멍(23a)은 상기 공구 장착 구멍(23a)에 비틀어 넣어진 제 1 공구(22a)에 의해 상기 밸브판(3)을 밸브 로드(4)로부터 부상시키기(도 12 참조) 위한 것이고, 상기 밸브 로드(4)의 장착부(14)의 로드 선단벽(14d)에 대응하는 위치에 상기 밸브 상면(3c)으로부터 상기 장착 구멍(13)까지 도달하는 깊이에 형성되어 있다.
또한, 상기 제 2 공구 장착 구멍(23b, 23b)은 제 2 공구(22b)를 비틀어 넣어서 장착하기 위한 것이고, 상기 로드 선단벽(14d)으로부터 횡 방향으로 벗어난 위치에 배치되어 있으며, 상기 제 2 공구 장착 구멍(23b, 23b)의 깊이는 상기 밸브판(3)의 상하폭(H)보다 작다. 이 때문에, 상기 제 2 공구 장착 구멍(23b, 23b)은 상기 밸브판(3)의 상하폭의 도중까지 연장되어 있게 된다.
상기 조작용의 공구(22a, 22b)를 사용하여 상기 밸브판(3)을 밸브 로드(4)로부터 분리할 때에는 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 상기 밸브판 고정 나사(17)를 육각 렌치(24)에 의해 풀고, 나사부(17c)를 밸브 로드(4)의 장착부(14)의 나사 구멍(19)으로부터 빠지게 한 후, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 공구 장착 구멍(23a)에 제 1 공구(22a)를 비틀어 부착한다.
그리고, 상기 제 1 공구(22a)를 조임으로써 그 선단을 상기 밸브 로드(4)의로드 선단벽(14d)에 접촉시킨 후, 상기 제 1 공구(22a)를 더 조임으로써 상기 밸브판(3)을 상기 밸브 로드(4)로부터 부상시키고, 상기 장착 구멍(13)의 제 1 경사부(13b1)과 상기 장착부(14)의 제 2 경사부(14b1)가 서로 접촉하지 않게 되는 위치까지 상기 밸브판(3)을 상승시킨다. 그러면, 상기 장착 구멍(13)과 장착부(14)의 감합 상태는 풀리기 때문에, 그 후에는 도 13에 나타내는 바와 같이 2개의 제 2 공구 장착 구멍(23b, 23b)에 2개의 제 2 공구(22b, 22b)를 비틀어 넣고, 이 제 2 공구(22b, 22b)를 양손에 들고 밸브판(3)을 당겨올림으로써 상기 밸브판(3)을 밸브 로드(4)로부터 분리할 수 있다.
상기 구성을 갖는 게이트 밸브에 있어서, 상기 밸브판(3)에 장착되어 있는 시일 부재(7)를 교환할 때에, 상기 밸브판(3)을 밸브 로드(4)로부터 분리하여 상기 밸브 상자(1)로부터 인출하는 공정에 대해서 도면을 참조하면서 다시 순서를 추가하여 설명한다.
상기 밸브판(3)을 인출할 때에는, 상기 밸브판(3)을 도 2에 실선으로 나타내는 상승 위치로부터 동 도면에 쇄선으로 나타내는 하강 위치까지 하강시킨다.
이어서, 도 8에 나타내는 바와 같이 밸브 상자(1)의 상면의 덮개 장착 나사(11)를 분리함으로써 덮개(10)를 분리하여 상기 밸브 상자(1)의 상면의 창구멍(12)을 개방한다.
계속해서, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 상기 창구멍(12)으로부터 육각 렌치(24)를 삽입함으로써 밸브판 고정 나사(17)를 풀고, 상기 밸브판 고정 나사(17)의 나사부(17c)를 밸브 로드(4)의 상단의 나사 구멍(19)으로부터 완전히 빼낸 상태로 한 후, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이 제 1 공구 장착 구멍(23a)에 제 1 공구(22a)를 비틀어 넣는다. 그리고, 상기 제 1 공구(22a)의 선단이 로드 상단의 로드 선단벽(14d)에 접촉한 한 후에도 더욱 비틀어 넣음으로써 상기 밸브판(3)을 상기 밸브 로드(4)로부터 부상시키고, 장착 구멍(13)의 제 1 경사부(13b1)와 장착부(14)의 제 2 경사부(14b1)가 결합하지 않게 되는 위치까지 상기 밸브판(3)을 상승시킨다. 이 때, 상기 밸브판 고정 나사(17)는 상기 밸브판(3)으로부터 완전히 분리해도 좋다.
이어서, 도 13에 나타내는 바와 같이 2개의 제 2 공구 장착 구멍(23b, 23b)에 2개의 제 2 공구(22b, 22b)를 비틀어 넣은 후, 이 제 2 공구(22b, 22b)를 양손에 들고 밸브판(3)을 당겨올림으로써, 도 14에 나타내는 바와 같이 상기 밸브판(3)을 밸브 로드(4)로부터 분리시킴과 아울러, 상기 밸브 상자(1)의 상면의 창구멍(12)을 통해서 외부로 인출한다. 그리고, 도 15에 나타내는 바와 같이 상기 각 공구(22a, 22b)를 밸브판(3)으로부터 분리한 후, 시일 부재(7)를 교환한다.
시일 부재(7)의 교환이 종료된 상기 밸브판(3)은 다시 상기 2개의 제 2 공구 (22b, 22b)를 장착하고, 상기 제 2 공구(22b, 22b)를 손에 들고 밸브 상자(1) 내에 수용하고, 장착 구멍(13) 내에 밸브 로드(4)의 장착부(14)를 감합시킨 후, 상기 제 2 공구(22b, 22b)를 분리하고, 상기 육각 렌치(24)에 의해 밸브판 고정 나사(17)를 비틀어 넣음으로써 상기 밸브 로드(4)에 고정한다. 그리고, 상기 밸브 상자(1)의 상면에 덮개(10)를 덮개 장착 나사(11)에 의해 장착함으로써 도 7에 나타내는 바와 같이 시일 부재(7)의 교환 작업은 모두 종료하고, 상기 게이트 밸브는 사용 가능한 상태가 된다.
도시된 예에서는 상기 공구(22a, 22b)로서, 육각구멍이 형성된 나사 머리를 구비한 나사봉을 사용하고 있지만, 상기 공구는 상기 나사 머리 대신에 가로로 긴 봉형상을 한 핸들이나 미끄럼 방지용의 세로홈이 측면에 형성된 원기둥형상의 핸들을 구비한 것이어도 좋다.
1 밸브 상자 1a 측벽
2 개구 3 밸브판
3a 밸브 앞면 3b 밸브 배면
3c 밸브 상면 3d 밸브 하면
4 밸브 로드 7 시일 부재
13 장착 구멍 13a 구멍 전방벽
13b 구멍 후방벽 13b1 제 1 경사부
13b2 제 1 평행부 13c 구멍 측벽
13d 구멍 끝벽 13e 입구
14 장착부 14a 로드 전방벽
14b 로드 후방벽 14b1 제 2 경사부
14b2 제 2 평행부 14c 로드 측벽
14d 로드 선단벽 14e 기단부
17 밸브판 고정 나사 18 나사 삽통 구멍
19 나사 구멍 21 공기 구멍
22a, 22b 공구 23a, 23b 공구 장착 구멍
Wl, W2 간격 G1, G2 간극
H 상하폭

Claims (7)

  1. 밸브 로드의 선단에 장착한 밸브판을 밸브 상자 내에 수용하고, 상기 밸브 상자의 측벽에 형성된 개구를 상기 밸브판에 의해 개폐하도록 구성된 게이트 밸브에 있어서, 상기 밸브 로드의 선단에 상기 밸브판을 상기 밸브 로드의 축선 방향 으로 분리 가능하도록 장착하기 위한 장착 구조로서,
    상기 밸브판은 시일 부재가 장착된 밸브 앞면과, 상기 밸브 앞면의 반대측의 밸브 배면과, 밸브 상면 및 밸브 하면과, 상기 밸브 하면에 형성된 장착 구멍을 갖고,
    상기 장착 구멍은 밸브판의 좌우 방향으로 가늘고 긴 장공형상을 하고 있고, 상기 밸브 앞면측에 위치하는 구멍 전방벽과, 상기 밸브 배면측에 위치하는 구멍 후방벽과, 좌우의 구멍 측벽과, 상기 장착 구멍의 깊이 방향의 단부인 구멍 끝벽을 갖고 있고,
    상기 밸브 로드는 상기 장착 구멍에 삽입되는 장착부를 갖고, 상기 장착부는 상기 장착 구멍의 구멍 전방벽에 대향하는 로드 전방벽과, 상기 장착 구멍의 구멍 후방벽에 대향하는 로드 후방벽과, 좌우의 로드 측벽과, 상기 장착 구멍의 구멍 끝벽에 대향하는 로드 선단벽을 갖고,
    상기 밸브판의 밸브 상면 및 밸브 로드의 로드 선단벽에는 상기 밸브판을 밸브 로드에 고정하는 밸브판 고정 나사를 장착하기 위한 나사 삽통 구멍 및 나사 구멍이 상기 밸브 로드의 축선 상에 형성되고,
    상기 장착 구멍의 구멍 후방벽의 일부 및 상기 장착부의 로드 후방벽의 일부에, 상기 장착부를 상기 장착 구멍 내에 삽입하여 상기 밸브판을 밸브 로드에 상기 밸브판 고정 나사에 의해 고정했을 때, 서로 접촉함으로써 상기 장착부의 로드 전방벽과 상기 장착 구멍의 구멍 전방벽을 서로 밀접시키는 경사부가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착 구멍의 구멍 전방벽, 구멍 후방벽 및 구멍 끝벽과, 상기 장착부의 로드 전방벽, 로드 후방벽 및 로드 선단벽은 각각 평탄한 것을 특징으로 하는 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 장착 구멍의 구멍 후방벽에 형성된 제 1 경사부는 상기 장착 구멍의 깊이 방향의 도중 위치로부터 상기 장착 구멍의 입구까지의 부분에 형성되어 있고, 상기 입구에 가까워짐에 따라 상기 구멍 후방벽과 구멍 전방벽의 간격이 점차 넓어지는 방향으로 경사져 있고,
    상기 장착부의 로드 후방벽에 형성된 제 2 경사부는 상기 장착부의 축선 방향의 도중 위치로부터 상기 장착부의 기단부까지의 부분에 형성되어 있고, 상기 기단부에 가까워짐에 따라 상기 로드 후방벽과 로드 전방벽의 간격이 점차 넓어지는 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 장착 구멍의 구멍 후방벽은 구멍 끝벽과 상기 제 1 경사부 사이에 상기 구멍 전방벽과 평행한 제 1 평행부를 갖고, 상기 장착부의 로드 후방벽은 로드 선단벽과 상기 제 2 경사부 사이에 상기 로드 전방벽과 평행한 제 2 평행부를 갖고, 상기 제 1 평행부의 축선 방향 폭은 상기 제 2 평행부의 축선 방향 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 로드의 장착부에는 상기 나사 구멍 내부의 공기를 외부로 배출하기 위한 공기 구멍이 상기 장착부와 상기 장착 구멍 사이의 간극에 연통하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브판의 밸브 상면에는 나사봉으로 이루어지는 제 1 공구를 비틀어 넣음으로써 상기 밸브판을 상기 밸브 로드에 대하여 축선 방향으로 변위시키기 위해 나사 구멍으로 이루어지는 제 1 공구 장착 구멍이 형성되고, 상기 제 1 공구 장착 구멍은 상기 밸브 상면에 있어서의 상기 나사 삽통 구멍에 인접하고 또한 상기 밸브 로드의 로드 선단벽에 대응하는 위치에, 상기 밸브 상면으로부터 상기 장착 구멍에 도달하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브판의 밸브 상면에는 상기 밸브판을 축선 방향으로 들어올려 상기 밸브 로드로부터 분리하기 위한 제 2 공구를 장착하기 위해 제 2 공구 장착 구멍이 2개 형성되고, 상기 2개의 제 2 공구 장착 구멍은 상기 밸브 상면에 있어서의 상기 나사 삽통 구멍을 사이에 두고 좌우 대칭을 이루는 위치에 1개씩 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브 로드에 대한 밸브판의 장착 구조.
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