KR20210110210A - 게이트 밸브 - Google Patents

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KR20210110210A
KR20210110210A KR1020210025225A KR20210025225A KR20210110210A KR 20210110210 A KR20210110210 A KR 20210110210A KR 1020210025225 A KR1020210025225 A KR 1020210025225A KR 20210025225 A KR20210025225 A KR 20210025225A KR 20210110210 A KR20210110210 A KR 20210110210A
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valve
piston
valve plate
lock piston
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KR1020210025225A
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Inventor
나오키 키모리
히로시 오가와
Original Assignee
에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 로크 피스톤이 결합 구멍부에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부의 판단이 가능한 게이트 밸브를 제공한다.
(해결 수단) 게이트 밸브(1)는 게이트 개구(2)를 개폐하는 밸브판(4)과, 밸브판(4)에 고정된 밸브 샤프트(5)와, 구동 로드(21)를 갖는 에어 실린더(20)와, 구동 로드(21)의 신축 이동에 따라 밸브판(4)을 게이트 개구(2)를 폐쇄하는 밀폐 위치와 게이트 개구(2)를 전체 개방하는 전체 개방 위치(P1) 사이를 왕복 이동시키는 밸브 이동 기구(29)를 구비한다. 에어 실린더(20)의 실린더 하우징(22)은 밀폐 위치로 이동한 밸브판(4)을 로크하는 로크 기구와, 밸브판(4)이 로크 상태를 검출하는 로크 검출부를 갖는다. 로크 기구는 실린더 하우징(22)에 진퇴 가능하게 설치된 로크 피스톤을 갖는다. 구동 로드(21)에 고정된 캠 프레임(32)은 로크 피스톤을 결합시키는 결합 구멍부(32c)를 갖고, 로크 검출부는 로크 피스톤이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부를 검출한다.

Description

게이트 밸브{GATE VALVE}
본 발명은, 예를 들면 반도체 제조 장치 등에 있어서 진공 처리 체임버의 개구부나 그것에 접속된 이송로에 부착되고, 진공 처리 체임버를 개구부를 통해 다른 체임버 등과 연통시키거나 기밀하게 폐쇄하거나 하기 위한 게이트 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 게이트 밸브는 진공 처리 체임버로 통하는 게이트 개구를 개폐하는 밸브판과, 밸브판에 부착된 밸브 샤프트와, 밸브 샤프트를 구동하는 에어 실린더를 구비한다. 에어 실린더에 대한 압축 공기의 급배에 의해 밸브 샤프트가 구동되어 게이트 개구를 기밀하게 폐쇄하는 밀폐 위치와, 게이트 개구를 전체 개방하는 전체 개방 위치 사이를 밸브판이 게이트 개구와 이간해서 대향하는 중간 위치를 경유해서 왕복 이동하도록 구성되어 있다.
이러한 게이트 밸브는 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 밸브판을 중간 위치로부터 밀폐 위치로 이동시킬 때에 밸브 샤프트를 밀폐 위치측으로 경동시킴으로써 밸브판의 실링 부재를 게이트 개구의 밸브 시트로 압박하여 게이트 개구를 폐쇄한다.
밀폐 위치에 있어서의 밸브판의 위치 유지는 에어 실린더 내의 압축 공기의 압력을 일정하게 유지함으로써 행해진다. 이 때문에 밸브판이 밀폐 위치로 이동한 상태로 에어 실린더 내의 압축 공기의 압력이 손실되었을 경우에는 게이트 개구가 개방되어 밀폐 상태를 유지할 수 없어질 우려가 있다.
그래서 특허문헌 1에 기재된 게이트 밸브에는 밸브판이 밀폐 위치로 이동한 상태로 밸브판의 이동을 로크하는 로크 기구가 설치되어 있다. 이 로크 기구는 에어 실린더가 축소 상태에 있을 때에 에어 실린더의 피스톤에 형성된 홈에 에어 실린더의 실린더 튜브에 대해서 피스톤에 대하여 진퇴 이동 가능하게 설치된 로크 실린더를 결합시켜서 피스톤의 이동을 규제한다.
이 로크 기구의 로크 실린더는 에어 실린더의 실린더 튜브에 부착된 하우징 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 하우징 내에는 로크 실린더를 피스톤측으로 진출하는 방향으로 바이어싱하는 로크 스프링이 설치되는 한편, 하우징 내는 로크 피스톤을 피스톤으로부터 이반하는 퇴피 방향으로 이동시키기 위한 압축 공기가 공급 가능하게 구성된다. 이 때문에 에어 실린더의 축소 시에 하우징에 압축 공기의 공급이 없어지면 로크 스프링에 의해 로크 실린더가 피스톤측으로 진출하는 방향으로 바이어싱되므로 피스톤에 형성된 홈에 로크 실린더가 삽입되어 피스톤의 이동을 규제할 수 있다.
일본 특허 제3349962호 공보
그러나 특허문헌 1에 기재된 로크 기구는 밸브판이 밀폐 위치로 이동한 상태로 로크 스프링이 고장났을 경우에는 로크 실린더가 피스톤의 홈측으로 진출할 수 없어질 우려가 있다. 따라서, 밸브판이 이동 가능한 상태가 되어 게이트 개구를 통해 체임버를 기밀하게 폐쇄할 수 없어질 경우가 발생한다. 이 경우, 로크 스프링은 하우징 내에 설치되어 있기 때문에 로크 기구의 로크 실린더가 피스톤의 홈측으로 진출한 결합 상태에 있는지의 여부의 판단은 곤란하다. 그래서 로크 실린더가 피스톤의 홈에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부의 판단이 가능한 게이트 밸브가 요망되어 있다.
그래서 본 발명의 기술적 과제는 로크 기구의 로크 피스톤이 피결합부에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부의 판단이 가능한 게이트 밸브를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 의한 게이트 밸브는 밸브 상자에 개구하는 게이트 개구를 상기 밸브 상자 내에 설치된 밸브판에 의해 개폐하는 게이트 밸브로서, 상기 밸브판과, 일단부가 상기 밸브판에 부착되고, 타단측이 상기 밸브 상자로부터 연장되고, 상기 밸브 상자에 대해서 이동 가능하게 지지된 밸브 샤프트와, 상기 밸브 상자의 외측에 배치되고, 구동 로드를 갖는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더의 상기 구동 로드의 신축 이동에 따라 상기 밸브 샤프트를 통해 상기 밸브판을 이동시키고, 상기 밸브판을 상기 게이트 개구를 기밀하게 폐쇄하는 밀폐 위치와, 상기 게이트 개구를 전체 개방하는 전체 개방 위치 사이를 왕복 이동시키는 밸브 이동 기구를 구비하고, 상기 밸브 이동 기구는 상기 구동 로드에 고정된 제 1 블록과, 상기 밸브 상자로부터 연장되는 상기 밸브 샤프트에 고정된 제 2 블록과, 상기 제 2 블록을 상기 제 1 블록에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 연결하는 연결 부재를 갖고, 상기 에어 실린더는 상기 구동 로드를 신축 가능하게 지지하는 실린더 하우징을 갖고, 상기 실린더 하우징에는 상기 밀폐 위치로 이동한 상기 밸브판을 로크하기 위한 로크 기구와, 상기 로크 기구에 의해 상기 밸브판이 로크된 상태에 있는지의 여부를 검출 가능한 로크 검출부가 형성되고, 상기 로크 기구는 상기 제 1 블록과 대향하는 상기 실린더 하우징의 대향벽에 상기 제 1 블록에 대해서 진퇴 가능하게 설치된 로크 피스톤을 갖고, 상기 제 1 블록에는 상기 밸브판이 상기 밀폐 위치로 이동한 상태로 상기 제 1 블록측으로 진출한 상기 로크 피스톤을 결합시키기 위한 결합 구멍부가 형성되고, 상기 로크 검출부는 상기 로크 피스톤이 상기 결합 구멍부에 대해서 결합된 상태에 있는지의 여부를 검출 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 로크 검출부는 상기 로크 피스톤의 퇴피측 단부에 형성되어 후퇴측으로 연장되는 피검출체와, 상기 로크 피스톤이 상기 결합 구멍부에 결합된 상태에 있을 때에 상기 피검출체를 검출하는 검출 본체부를 갖는 것이 바람직하다.
이때, 보다 바람직하게는 상기 검출 본체부는 근접 센서이며, 상기 피검출체는 상기 로크 피스톤의 진퇴 방향을 따라 연장되어 진퇴 방향 진출측에 소경부가 형성되고, 진퇴 방향 퇴피측에 상기 소경부보다 큰 대경부가 형성되고, 상기 근접 센서는 상기 로크 피스톤이 상기 결합 구멍부에 결합된 상태에 있을 때에 상기 피검출체의 상기 대경부를 검출하도록 구성된다.
또한, 상기 로크 피스톤, 상기 피검출체, 및 상기 근접 센서는 상기 실린더 하우징에 설치된 수용체의 내부에 설치되고, 상기 수용체는 상기 실린더 하우징에 형성된 노치부에 착탈 가능하게 장착되어도 좋다.
또한, 상기 근접 센서는 유도형이며, 상기 수용체는 비자성 재료로 형성되고, 상기 피검출체는 도전성을 가진 자성 재료로 형성되어도 좋다.
또한, 상기 에어 실린더의 상기 실린더 하우징 내에는 상기 구동 로드에 고정된 구동 피스톤이 설치되고, 상기 실린더 하우징 내의 상기 구동 피스톤보다 상기 구동 로드측에는 상기 밸브판을 상기 전체 개방 위치로부터 상기 밀폐 위치로 구동하는 제 1 압력실이 형성되고, 상기 구동 피스톤보다 상기 구동 로드와 반대측의 상기 실린더 하우징 내에는 상기 밸브판을 상기 밀폐 위치로부터 상기 전체 개방 위치로 구동하는 제 2 압력실이 형성되고, 상기 로크 기구의 상기 로크 피스톤은 상기 실린더 하우징의 상기 대향벽에 형성된 수용 구멍부 내에 수용되고, 상기 로크 피스톤의 진퇴 방향 퇴피측에는 상기 로크 피스톤을 상기 제 1 블록측을 향해서 진출시키는 바이어싱 스프링이 설치되고, 상기 로크 피스톤의 진퇴 방향 진출측에는 상기 로크 피스톤을 퇴피시키기 위한 로크 해제용 압력실이 형성되고, 상기 로크 해제용 압력실은 상기 제 2 압력실에 대해서 압축 공기를 공급하는 포트로 이어지는 로크 에어 통로에 연통되어도 좋다.
또한, 상기 밸브 이동 기구는 상기 밸브판을 상기 밀폐 위치와 상기 전체 개방 위치 사이를 상기 게이트 개구와 이간해서 대향하는 중간 위치를 통해 왕복 이동시켜도 좋다.
(발명의 효과)
이상과 같이 본 발명에 의하면 로크 기구의 로크 피스톤이 피결합부에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부의 판단이 가능한 게이트 밸브를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 게이트 밸브에 있어서 밸브 상자의 일부가 생략되어 노출된 밸브판이 게이트 개구의 전체 개방 위치에 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2(a)는 밸브판이 게이트 개구의 전체 개방 위치에 있는 상태의 게이트 밸브의 이면도이며, 도 2(b)는 게이트 밸브의 저면도이다.
도 3은 도 2(b)의 III-III 화살표로부터 볼 때에 상당하는 게이트 밸브의 종단면도이다.
도 4는 에어 실린더를 나타내고, 도 4(a)는 에어 실린더의 우측면도이며, 도 4(b)는 에어 실린더의 이면도이다.
도 5는 캠 프레임을 나타내고, 도 5(a)는 캠 프레임의 평면도이며, 도 5(b)는 캠 프레임의 일방측의 측면도이며, 도 5(c)는 캠 프레임의 이면도이며, 도 5(d)는 캠 프레임의 타방측의 좌측면도이다.
도 6은 게이트 개구에 대해서 밸브판이 전체 개방 위치에 있는 상태를 나타내는 밸브 상자의 부분 확대 단면도이다.
도 7은 게이트 개구에 대해서 밸브판이 중간 위치에 있는 상태를 나타내는 밸브 상자의 부분 확대 단면도이다.
도 8은 게이트 개구에 대해서 밸브판이 밀폐 위치에 있는 상태를 나타내는 밸브 상자의 부분 확대 단면도이다.
도 9는 에어 실린더가 축소 상태에 있을 때의 게이트 밸브의 종단면도이며,
도 10은 도 9의 C 화살표로부터 볼 때에 상당하는 부분의 부분 확대 단면도이다.
도 11(a)는 도 4(a)의 XI-XI 화살표로부터 볼 때에 상당하는 로크 기구 및 로크 검출부의 확대 단면도이며, 도 11(b)는 로크 피스톤이 로크 위치로 이동한 상태에 있을 때의 로크 기구 및 로크 검출부의 확대 단면도이다.
도 12는 로크 검출부의 조정을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 13은 밸브판을 밀폐 위치로부터 전체 개방 위치측으로 이동시킬 때의 압축 공기의 유로를 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 14는 밸브판을 전체 개방 위치측으로부터 밀폐 위치측으로 이동시킬 때의 압축 공기의 유로를 개략적으로 나타낸 설명도이다.
이하에 본 발명의 일실시형태에 의한 게이트 밸브에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 밸브 상자에 형성된 게이트 개구에 대해서 밸브판이 상하 방향으로 이동 가능함과 아울러, 밸브판이 게이트 개구를 기밀하게 폐쇄하는 밀폐 위치와, 게이트 개구를 전체 개방하는 전체 개방 위치 사이를 게이트 개구와 이간해서 대향하는 중간 위치를 통해 왕복 이동 가능한 게이트 밸브를 예로 해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 각 구성을 설명하기 위해서 실제 구조와 각 구조에 있어서의 축척 등을 상이하게 하는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 도 1에 나타내는 게이트 밸브의 상하 방향을 간단히 「상하 방향」이라고 기술하고, 게이트 밸브의 정면으로부터 볼 때에 있어서 좌우 방향을 간단히 「좌우 방향」이라고 기술하고, 게이트 밸브의 좌우 방향에 대해서 직교하는 방향을 「전후 방향」이라고 기술한다.
<전체 구성>
도 1, 도 2(a), 도 2(b), 도 3에 나타내는 바와 같이 본 발명의 일실시형태에 의한 게이트 밸브(1)는 도시하지 않은 진공 처리 체임버에 연통시키기 위한 게이트 개구(2)를 갖는 밸브 상자(3)(도 6 참조)와, 밸브 상자(3) 내에 수용된 밸브판(4)과, 밸브판(4)에 부착된 밸브 샤프트(5)와, 구동 로드(21)를 갖는 에어 실린더(20)와, 밸브판(4)을 게이트 개구(2)를 밀폐하는 밀폐 위치(P3)(도 8 참조)와 게이트 개구(2)를 전체 개방으로 하는 전체 개방 위치(P1)(도 1, 도 6 참조) 사이에서 게이트 개구(2)와 이간해서 대향하는 중간 위치(P2)(도 7 참조)를 통해 왕복 이동시키는 밸브 이동 기구(29)를 갖는다.
또한, 게이트 밸브(1)는 밀폐 위치(P3)에 있어서 밸브판(4)을 로크하는 로크 기구(50)(도 10 참조)와, 로크 기구(50)에 의해 밸브판(4)이 로크된 상태에 있는지의 여부를 검출 가능한 로크 검출부(60)(도 11(a) 참조)를 갖는다. 이하, 구성 부재마다 상세하게 설명한다.
(밸브판)
밸브판(4)은 도 1 및 도 6에 나타내는 바와 같이 좌우 방향으로 긴 대략 직사각형의 플레이트형상으로 형성된다. 밸브판(4) 전방측의 면은 대략 평탄한 실링 면(4a)이 형성되고, 실링 면(4a)의 외주부에는 환형상의 실링 홈(4b)이 형성된다. 실링 홈(4b) 내에는 O링 등의 탄성재로 이루어지는 환형상의 실링 부재(9)가 그 일부를 실링 면(4a)으로부터 돌출시켜서 장착되어 있다.
(밸브 상자)
밸브 상자(3)는 내부가 중공인 상자형상으로 형성되고, 전후 방향으로 이간해서 서로 대향하는 1쌍의 측벽(3a ,3b)을 갖는다. 전방측에 배치된 측벽(3a)의 상부에는 게이트 개구(2)가 형성되고, 후방측의 측벽(3b)의 상부에는 게이트 개구(2)와 동일 높이 위치에 게이트 개구(2)와 대략 동형동대(同形同大)의 배면측 개구(2a)가 형성되어 있다. 게이트 개구(2)는 밸브판(4)과 마찬가지로 좌우 방향으로 긴 대략 직사각형이며, 밸브판(4)보다 조금 작게 형성된다. 측벽(3a)의 내면에 있어서의 게이트 개구(2)의 외주부에는 게이트 개구(2)를 둘러싸도록 평탄면으로 이루어지는 환형상의 밸브 시트(8)가 설치된다. 이 밸브 시트(8)에 대해서 밸브판(4)의 이동에 따르는 실링 부재(9)를 접리시켜서 게이트 개구(2)가 개폐된다.
밸브 상자(3)의 저부에는 도 1 및 도 6에 나타내는 바와 같이 1쌍의 측벽(3a ,3b) 각각의 하단부 사이로 연장되어 측벽(3a ,3b)에 대해서 고정된 보닛(10)이 기밀하게 설치되어 있다. 보닛(10)의 좌우 방향의 중앙부에는 상하 방향으로 관통하는 관통공(10a)이 형성되고, 관통공(10a)에는 밸브 샤프트(5)가 상하 방향(축선(L1) 방향(도 2(a) 참조)) 및 전후 방향으로 이동 가능하게 삽입 통과되어 있다. 본 실시형태에서는 관통공(10a)은 평면으로부터 볼 때에 있어서 원형이다.
(밸브 샤프트)
밸브 샤프트(5)는 도 1, 도 2(a), 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 밸브판(4)의 하면의 좌우 방향 중앙부에 접속되어 하방으로 연장되는 막대형상 부재이며, 보닛(10)의 하면(10b)보다 하방으로 연장되는 부분의 상부는 밸브 샤프트(5)의 상하 방향으로의 이동에 따라 신축하는 통형상의 도시하지 않은 벨로즈에 의해 덮여 있다. 벨로즈의 상단은 관통공(10a)을 둘러싸도록 보닛(10)의 하면(10b)에 대해서 기밀하게 접속되고, 벨로즈의 하단은 제 2 블록(40)(후술하는 레버 부재(41))에 대해서 기밀하게 접속되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 밸브 샤프트(5)의 상측은 횡단면형상이 직사각형으로 형성되고, 밸브 샤프트(5)의 하측은 횡단면형상이 원형으로 형성되어 있다.
(에어 실린더)
에어 실린더(20, 20)는 도 2(a) 및 도 3에 나타내는 바와 같이 밸브 샤프트(5)를 사이에 두고 좌우 양측에 대향해서 배치된다. 에어 실린더(20)는 후술하는 제 1 블록(30)의 일부를 구성하는 1쌍의 캠 프레임(32, 32) 각각의 좌우 방향 외측에 대향 배치됨과 아울러, 보닛(10)의 하면(10b)에 대해서 직교하는 방향(상하 방향)으로 연장되어 고정된 중공의 실린더 하우징(22)과, 실린더 하우징(22) 내에 배치되어 보닛(10)과 직교하는 방향(밸브 시트(8)의 면과 평행한 방향)으로 연장되는 구동 로드(21)와, 실린더 하우징(22) 내에 배치되어 구동 로드(21)의 상단부에 고정되고, 구동 로드(21)의 상하 이동에 따라 왕복 이동 가능한 구동 피스톤(23)을 갖는다.
본 실시형태에서는 실린더 하우징(22)은 도 3, 도 4(a), 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 에어 실린더(20)에 접속된 제 1 블록(30)의 캠 프레임(32)과 대향하는 실린더 하우징(22)의 측벽이 후술하는 제 1 가이드 롤러(27a) 및 제 2 가이드 롤러(27b)를 부착하기 위한 대향벽(롤러 프레임)(26)을 겸하고 있다. 따라서, 이하의 설명에 있어서 실린더 하우징(22)에 있어서의 제 1 가이드 롤러(27a) 및 제 2 가이드 롤러(27b)가 부착되는 측벽을 「롤러 프레임(26)」이라고 기술한다. 또한, 이 롤러 프레임(26)은 에어 실린더(20)의 실린더 하우징(22)과 고정적인 관계에 있기만 하면 좋고, 예를 들면 실린더 하우징(22)과 별개로 형성할 수도 있다.
실린더 하우징(22)의 내부에는 도 3 및 도 9에 나타내는 바와 같이 구동 피스톤(23)을 사이에 둔 상하 양측에 로드측(구동 피스톤(23)보다 하측)의 제 1 압력실(24a)과 헤드측(구동 피스톤(23)보다 상측)의 제 2 압력실(24b)이 각각 형성되어 있다. 그리고 실린더 하우징(22)의 로드측의 단부 내에는 구동 로드(21)를 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 지지함과 아울러, 구동 피스톤(23)의 하단부를 접촉시키는 컬러 부재(24d)가 기밀하게 감합되어 있다. 한편, 실린더 하우징(22)의 헤드측의 단부에는 구동 피스톤(23)을 구동 로드(21)의 후퇴단에서 접촉시키는 접촉부(24c)가 형성되어 있다.
또한, 실린더 하우징(22)의 외주에는 제 1 압력실(24a)에 대해서 압축 공기를 급배하기 위한 제 1 포트(25a)와, 제 2 압력실(24b)에 대해서 압축 공기를 급배하기 위한 제 2 포트(25b)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 제 1 포트(25a)는 제 2 포트(25b)보다 하측에 배치되어 있다. 이들 제 1 포트(25a) 및 제 2 포트(25b)는 실린더 하우징(22)이나 컬러 부재(24d)에 형성된 급배기 유로를 통해 제 1 압력실(24a) 및 제 2 압력실(24b)에 대해서 각각 접속되어 있다. 급배기 유로의 상세에 대해서는 후술한다.
(밸브 이동 기구)
이어서, 밸브 이동 기구(29)에 대해서 구체적으로 설명한다. 밸브 이동 기구(29)는 도 2(a), 도 2(b), 도 3에 나타내는 바와 같이 구동 로드(21)에 고정된 제 1 블록(30)과, 밸브 상자(3)로부터 연장되는 밸브 샤프트(5)에 고정된 제 2 블록(40)과, 제 2 블록(40)을 제 1 블록(30)에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 연결하는 연결 부재(6)를 갖는다.
(제 1 블록, 연결 부재)
본 실시형태에 있어서 제 1 블록(30)은 좌우 방향으로 연장되어 판형상이며, 구동 로드(21, 21)의 하단부를 좌우 양측에 고정하는 로드 암(31)과, 제 2 블록(40)과 롤러 프레임(26) 사이에 배치되고, 로드 암(31)의 상면에 고정되어 구동 로드(21)의 축선(L2)과 평행하게 상방으로 연장되는 판형상의 좌우 1쌍의 캠 프레임(32, 32)을 갖는다. 로드 암(31)은 제 2 블록(40)보다 하방에 배치되고, 보닛(10)과 평행하게 연장된다. 또한, 로드 암(31)의 제 2 블록(40)과 대향하는 면의 좌우 방향 중앙부에는 하방으로 함몰되는 오목형상의 스프링 시트(31a)가 형성된다. 스프링 시트(31a)와 제 2 블록(40) 사이에는 연결 부재(6)로서의 압축 스프링(6')이 개재하여 설치되어 있다. 캠 프레임(32)에 대해서는 후술한다.
(제 2 블록)
본 실시형태에 있어서 제 2 블록(40)은 도 2(a) 및 도 3에 나타내는 바와 같이 밸브 샤프트(5)의 하부(5b)에 고정된 레버 부재(41)에 의해 구성된다. 레버 부재(41)는 이면으로부터 볼 때에 있어서 대략 H형의 블록형상으로 형성되고, 보닛(10)을 면하는 상측 끝면의 좌우 방향 중앙부에 하방으로 함몰된 제 1 오목부(41a)와, 제 1 오목부(41a)의 좌우 양측에 형성되어 제 1 오목부(41a)의 측벽을 형성하는 1쌍의 제 1 견부(肩部)(41c)와, 하측 끝면의 좌우 방향 중앙에 상방으로 함몰된 제 2 오목부(41b)와, 제 2 오목부(41b)를 사이에 두고 좌우 양측에 형성되어 제 2 오목부(41b)의 측벽을 형성하는 1쌍의 제 2 견부(41d)를 갖는다.
제 1 오목부(41a)와 제 2 오목부(41b) 사이를 상하 방향으로 관통하는 밸브 샤프트(5)에 레버 부재(41)가 고정되고, 또한 제 1 오목부(41a)에는 보닛(10)에 상단이 접속된 도시하지 않은 벨로즈의 하단이 접속되어 있다. 한편, 제 2 오목부(41b)에는 로드 암(31)의 스프링 시트(31a)에 하단이 고정된 압축 스프링(6')의 상단이 고정되어 있다.
이렇게 제 1 블록(30)의 로드 암(31)과 제 2 블록(40)의 레버 부재(41) 사이를 압축 스프링(6')으로 연결함으로써 제 2 블록(40)을 제 1 블록(30)에 대해서 압축 스프링(6')의 신축 방향, 즉 밸브 샤프트(5)의 축선(L1) 방향이며, 밸브 시트(8)의 면과 평행을 이루는 상하 방향과, 그것과 직교하는 방향, 즉 밸브 시트(8)의 면과 직교하는 전후 방향으로 상대적으로 이동시킬 수 있다.
레버 부재(41)의 상부에는 스토퍼 기구(70)가 설치된다. 스토퍼 기구(70)는 레버 부재(41)의 1쌍의 제 1 견부(41c)에 있어서의 보닛(10)과 대향하는 면에 각각 설치된 정지 롤러(71)와, 보닛(10)의 하면(10b)에 있어서의 정지 롤러(71)와 대향하는 위치에 각각 형성된 정지부(72)를 갖는다. 정지 롤러(71)는 제 1 견부(41c) 상에 있어서 밸브 시트(8)의 면과 직교하는 방향(좌우 방향)으로 연장되는 중심축 둘레로 회전 가능하게 지지된다. 또한, 정지부(72)는 정지 롤러(71)를 접촉시켜서 레버 부재(41)가 추가로 축선(L1)을 따라 밸브 샤프트(5)의 선단 방향(상방)으로 이동하는 것을 저지함과 동시에 정지 롤러(71)를 밸브 시트(8)의 면과 직교하는 전후 방향으로 전동시켜 레버 부재(41)가 전후 방향으로 이동하는 것을 허용한다.
(캠 프레임)
캠 프레임(32)은 도 1, 도 3, 도 5(a), 도 5(b), 도 5(c), 도 5(d)에 나타내는 바와 같이 상하 방향으로 연장되는 직육면체형상으로 형성되고, 롤러 프레임(26)과 대향하는 측의 외측면(32a) 및 이 외측면(32a)과 반대측의 내측면(32b)에는 오목형상으로 함몰된 복수의 홈이 형성된다. 본 실시형태에서는 캠 프레임(32)의 외측면(32a)의 후방측에는 외측면(32a)의 상하 양단부 간에 걸쳐서 상하 방향으로 연속적으로 연장되어 전후 방향으로 소정 폭을 가진 가이드 홈(33)이 형성된다. 또한, 캠 프레임(32)의 내측면(32b)의 전방측의 상부 및 하부에는 좌우 방향으로 관통하는 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)이 형성되어 있다. 또한, 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)은 반드시 본 실시형태와 같이 캠 프레임(32)을 관통하고 있을 필요성은 없고, 제 2 블록(40)측이 막히는 바닥이 있는 오목홈이어도 좋다.
가이드 홈(33)은 저면이 평탄한 저벽(33c)을 갖고 형성되고, 가이드 홈(33)의 상측에는 전후 방향으로 폭 넓게 형성되어 상하 방향으로 직선형상으로 연장되는 폭광부(33a)가 형성되고, 가이드 홈(33)의 하측에는 폭광부(33a)의 하단으로 이어져서 하방으로 직선형상으로 연장되어 폭광부(33a)보다 폭 좁게 형성된 폭협부(33b)가 형성된다. 폭광부(33a) 및 폭협부(33b)는 동축상에 연결되어 있다. 또한, 가이드 홈(33)은 구동 로드(21)의 축선(L2)(도 2(a) 참조)에 대해서 평행하게 연장되고, 폭광부(33a)의 상측 단부는 보닛(10)을 향해 개구하고 있다.
롤러 프레임(26)에 있어서의 가이드 홈(33)에 대응하는 위치에는 도 4(a) 및 도 5(b)에 나타내는 바와 같이 가이드 홈(33)에 대해서 슬라이딩 가능하게 감합시키기 위한 제 1 가이드 롤러(27a) 및 제 2 가이드 롤러(27b)가 설치되어 있다. 제 1 가이드 롤러(27a)는 롤러 프레임(26)의 후방측 상부에 설치되고, 제 2 가이드 롤러(27b)는 롤러 프레임(26)의 후방측 하부에 설치된다. 그리고 제 1 가이드 롤러(27a)가 폭광부(33a)에 감합되고, 제 1 가이드 롤러(27a)보다 소경의 제 2 가이드 롤러(27b)가 폭협부(33b)에 감합되어 캠 프레임(32)이 밸브 시트(8)의 면에 대해서 평행하게 가이드된다. 또한, 가이드 시의 덜컹거림을 억제하기 위해서 제 1 가이드 롤러(27a)의 지름과 폭광부(33a)의 홈 폭은 대략 동일하게, 제 2 가이드 롤러(27b)의 지름과 폭협부(33b)의 홈 폭은 대략 동일하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이들 가이드 홈(33), 제 1 가이드 롤러(27a), 제 2 가이드 롤러(27b)는 밸브 이동 기구(29) 중 밸브판(4)을 도 1 및 도 6에 나타내는 전체 개방 위치(P1)와 도 7에 나타내는 중간 위치(P2) 사이에서 상하 방향으로 평행 이동시키는 평행 이동 기구를 구성하고 있다. 이 평행 이동 기구에 의해 제 1 블록(30)과 제 2 블록(40)이 상대 운동하는 일 없이 일체를 이루어 밸브 샤프트(5)의 축선(L1) 방향으로 이동함으로써 밸브판(4)이 그 실링 면(4a)에 장착된 실링 부재(9)가 밸브 상자(3)의 내면에 접촉하는 일 없이 밸브 시트(8)의 면에 대해서 평행하게 이동 가능하다.
한편, 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)은 도 3 및 도 5(d)에 나타내는 바와 같이 제 2 블록(40)(레버 부재(41))에 설치된 제 1 캠 롤러(42a) 및 제 2 캠 롤러(42b)를 각각 감합시키기 위한 것이다. 좌우 양측에 설치된 1쌍의 캠 프레임(32)에는 캠 프레임(32)의 전방측 상부에 제 1 캠 홈(34a)이 형성되고, 캠 프레임(32)의 전방측 하부에 제 2 캠 홈(34b)이 형성되어 있지만 제 2 블록(40)의 좌우 측면에는 이들 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)에 대응하는 위치에 제 1 캠 롤러(42a) 및 제 2 캠 롤러(42b)가 각각 부착되어 있다. 이들 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)은 제 1 캠 롤러(42a) 및 제 2 캠 롤러(42b)와 함께 밸브 이동 기구(29) 중 밸브판(4)을 도 7에 나타내는 중간 위치(P2)와 도 8에 나타내는 밀폐 위치(P3) 사이에서 이동시키는 연직 이동 기구를 구성하고 있다.
이 연직 이동 기구에 의해 밸브판(4)을 밸브 시트(8)의 면에 대해서 직교하는 방향으로 이동시켜서 밸브 시트(8)에 실링 부재(9)를 압박함으로써 게이트 개구(2)를 기밀하게 밀폐하거나 밸브 시트(8)로부터 실링 부재(9)를 이간시켜서 밸브판(4)을 중간 위치(P2)로 되돌리거나 할 수 있다. 또한, 연직 이동 기구에 의하면 실링 부재(9)와 밸브 시트(8)를 균일한 접촉압으로 접촉시키는 것이 가능해질 뿐만 아니라 실링 부재(9)가 밸브 시트(8)의 면 상을 슬라이딩하는 것에 의한 진애의 발생이나 실링 부재(9)의 열화나 비틈 등에 의한 실링 불량의 발생 등을 방지할 수 있다.
캠 프레임(32)에는 밸브판(4)이 밀폐 위치(P3)로 이동한 상태로 캠 프레임(32)측으로 진출한 후술하는 로크 기구(50)(도 10 참조)의 로크 피스톤(51)을 결합시키기 위한 결합 구멍부(32c)가 형성된다. 본 실시형태에서는 도 1, 도 5(b), 도 10에 나타내는 바와 같이 결합 구멍부(32c)는 캠 프레임(32)의 외측면(32a)의 전방측 하부에 형성된다.
이하에 밸브 이동 기구(29)에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
제 1 캠 홈(34a)은 도 1 및 도 5(d)에 나타내는 바와 같이 상측으로부터 하측을 향함에 따라 서서히 밸브 시트(8)의 면측(전방측)에 접근하는 방향으로 경사지도록 형성되고, 상측의 단부가 보닛(10)을 향해서 개구한다.
그리고 밸브판(4)이 전체 개방 위치(P1)(도 1 및 도 6 참조) 및 중간 위치(P2)(도 7 참조)에 있을 때에는 제 1 캠 롤러(42a)는 제 1 캠 홈(34a)의 상측의 영역의 제 1 위치(C1)에 배치된다. 또한, 밸브판(4)이 밀폐 위치(P3)(도 8 참조)에 있을 때에는 제 1 캠 롤러(42a)는 제 1 캠 홈(34a)의 하측의 영역의 제 2 위치(C2)에 배치된다.
한편, 제 2 캠 홈(34b)은 보닛(10)측(상측)으로부터 로드 암(31)측(하측)을 향함에 따라 서서히 밸브 시트(8)의 면측(전방측)으로 접근하는 방향으로 경사진 로드 암(31)측의 영역과, 보닛(10)측(상측)으로부터 로드 암(31)측(하측)을 향함에 따라 밸브 시트(8)의 면과 평행 또는 밸브 시트(8)와 이반하는 방향으로 연장되는 영역을 갖는다. 제 2 캠 홈(34b)은 이들 2개의 영역이 서로 연결되어 있다.
이 제 2 캠 홈(34b)은 제 1 캠 홈(34a)과 마찬가지로 제 1 위치(C1) 및 제 2 위치(C2)를 갖고, 제 2 캠 롤러(42b)가 제 1 캠 롤러(42a)가 제 1 캠 홈(34a)에 감합하는 것과 동일한 타이밍으로 이들 제 1 위치(C1) 및 제 2 위치(C2)에 배치된다.
그런데 이러한 게이트 밸브(1)에 있어서 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이 밀폐 위치(P3)에 있어서의 밸브판(4)의 위치 유지는 통상 에어 실린더(20) 내의 제 1 압력실(24a)의 압력을 일정하게 유지함으로써 행해진다. 그 때문에 밸브판(4)이 밀폐 위치(P3)에 있을 때에 에어 실린더(20) 내의 제 1 압력실(24a)의 압력이 어떠한 사정에 의해 손실되었을 경우 게이트 개구(2)의 적절한 밀폐 상태를 유지할 수 없어질 우려가 있다. 그 때문에 본 발명의 게이트 밸브(1)에는 밸브판(4)을 밀폐 위치(P3)에서 로크하기 위한 로크 기구(50)가 설치되어 있다.
(로크 기구)
로크 기구(50)는 도 4(a), 도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이 에어 실린더(20)의 실린더 하우징(22)(롤러 프레임(26))에 설치되어 있다. 로크 기구(50)는 캠 프레임(32)(제 1 블록(30))과 대향하는 롤러 프레임(26)에 캠 프레임(32)에 대해서 진퇴 가능하게 설치된 로크 피스톤(51)을 갖는다. 로크 피스톤(51)은 롤러 프레임(26)에 설치된 수용체(52)의 내부에 수용된다.
본 실시형태에서는 수용체(52)는 롤러 프레임(26) 전방측 하부의 가장자리부에 형성된 노치부(22a)에 볼트 등의 체결 수단을 통해 착탈 가능하게 부착된다. 수용체(52)의 캠 프레임(32)측에 면하는 대향면(52a)은 롤러 프레임(26)의 대향면(26a)과 동일 면 상에 배치된다.
수용체(52)는 도 10에 나타내는 바와 같이 대향면(52a)에 있어서 개구하여 실린더 하우징(22)의 내측으로 연장되는 바닥이 있는 통형상의 수용 구멍부(53)를 갖는다. 수용 구멍부(53) 내에 로크 피스톤(51)이 수용된다. 수용 구멍부(53)는 대향면(52a)측으로부터 에어 실린더(20)의 축선(L2)(도 2(a) 참조)에 대해서 직교하는 방향(좌측 방향)을 향하고, 대경 구멍부(53a) 및 대경 구멍부(53a)보다 소경의 소경 구멍부(53b)가 연속해서 형성된다. 대경 구멍부(53a) 및 소경 구멍부(53b)는 동축상에 형성되고, 대경 구멍부(53a)에는 로크 피스톤(51)의 진퇴 방향 진출측(선단측)으로의 이동을 규제하기 위한 이동 규제 부재(55)가 감합된다. 이동 규제 부재(55)의 지름 방향 중앙부에는 로크 피스톤(51)의 진퇴 방향을 따라 관통하는 관통공(55a)이 형성된다. 이 관통공(55a) 내에는 로크 피스톤(51)의 선단측의 축부(51a)가 이동 가능하게 삽입된다.
수용 구멍부(53)의 저면에는 지름 방향 내측으로 돌출되는 원환형상의 스토퍼 면(53c)이 형성된다. 이 스토퍼 면(53c)에 로크 피스톤(51)의 진퇴 방향 퇴피측(기단측)의 단부가 접촉해서 로크 피스톤(51)의 진퇴 방향 퇴피측으로의 이동이 규제된다. 스토퍼 면(53c)의 중앙부에는 좌측 방향을 향해서 연장되는 안내 구멍부(56)가 형성된다. 안내 구멍부(56)는 바닥이 있는 통형상으로 형성되고, 수용 구멍부(53)와 동축상으로 연장된다. 안내 구멍부(56)의 내경은 소경 구멍부(53b)의 내경보다 작다. 안내 구멍부(56)에는 로크 피스톤(51)으로 이어지는 피검출체(61)가 진퇴 이동 가능하게 삽입된다. 피검출체(61)의 상세에 대해서는 후술한다.
로크 피스톤(51)은 도 10에 나타내는 바와 같이 축선(L3)을 따라 선단측에 원기둥형상의 축부(51a)가 형성되고, 기단측에 축부(51a)보다 대경으로 원기둥형상의 피스톤 본체부(51b)가 형성된다. 축부(51a)의 기단에 피스톤 본체부(51b)의 선단이 이어지고, 축부(51a) 및 피스톤 본체부(51b)는 동축상에 형성된다.
축부(51a)는 피스톤 본체부(51b)의 선단측 단부가 이동 규제 부재(55)의 기단측 단부에 접촉하면 축부(51a)의 선단이 수용체(52)의 대향면(52a)으로부터 돌출되고, 피스톤 본체부(51b)의 기단측 단부가 수용 구멍부(53)의 스토퍼 면(53c)에 접촉하면 축부(51a)의 선단이 수용체(52)의 대향면(52a)과 대략 동일 평면 상에 위치하는 길이를 갖는다. 즉, 로크 피스톤(51)은 피스톤 본체부(51b)가 이동 규제 부재(55)에 접촉해서 축부(51a)의 선단이 캠 프레임(32)측으로 돌출되는 로크 위치(Pr)(도 11(b) 참조)와, 피스톤 본체부(51b)가 수용 구멍부(53)의 저면에 접촉해서 축부(51a)의 선단이 수용체(52)의 대향면(52a)과 대략 동일 평면 상에 위치하는 비로크 위치(Ph)(도 11(a) 참조) 사이를 이동 가능하다.
도 10에 나타내는 바와 같이 피스톤 본체부(51b)의 기단측의 끝면의 지름 방향 중앙부에는 선단측을 향해서 함몰된 바닥이 있는 통형상의 스프링용 오목부(57)가 형성된다. 이 스프링용 오목부(57) 내에는 로크 피스톤(51)을 축선(L3)을 따라 선단측을 향해서 바이어싱하기 위한 바이어싱 스프링(58)이 수용된다. 본 실시형태에서는 바이어싱 스프링(58)은, 예를 들면 압축 코일 스프링이며, 바이어싱 스프링(58)의 선단부가 스프링용 오목부(57)의 저면에 접촉하고, 바이어싱 스프링(58)의 기단부가 수용 구멍부(53)의 저면에 접촉한 상태로 스프링용 오목부(57) 내에 수용되어 있다. 바이어싱 스프링(58)은 로크 피스톤(51)이 로크 위치(Pr)(도 11(b) 참조)로 이동한 상태로도 로크 피스톤(51)을 캠 프레임(32)측으로 바이어싱하도록 형성되어 있다.
피스톤 본체부(51b)는 그 기단측이 선단측보다 외경이 크게 형성되고, 이 외경이 크게 형성된 부분의 외주에는 지름 방향 내측으로 함몰된 오목부가 환형상으로 형성되고, 이 오목부 내에 O링(54a)이 장착되어 있다. 이 O링(54a)에 의해 피스톤 본체부(51b)를 수용 구멍부(53)에 대해서 축선(L3) 방향으로 슬라이딩 가능하게 또한 기밀하게 지지한다. 로크 피스톤(51)의 진퇴 방향 진출측에는 로크 피스톤(51)을 퇴피시키기 위한 로크 해제용 압력실(59)이 형성된다. 즉, 로크 피스톤(51)의 진퇴 방향 진출측과 수용 구멍부(53) 사이에 로크 해제용 압력실(59)이 형성된다. 이 로크 해제용 압력실(59)은 에어 실린더(20)의 제 2 압력실(24b)에 대해서 압축 공기를 공급하는 제 1 포트(25a)로 이어지는 로크 에어 유로(80)(도 13 참조)에 연통한다. 로크 기구(50)의 동작에 대해서는 후술한다.
이러한 로크 기구(50)가 게이트 밸브(1)에 설치되어 있을 경우에도 바이어싱 스프링(58)이 고장났을 경우에는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합한 상태로 할 수 없어질 우려가 발생한다. 따라서, 밸브판(4)이 이동 가능한 상태가 되고, 게이트 개구(2)를 통해 체임버를 기밀하게 폐쇄할 수 없어지는 경우가 발생한다. 이 경우 바이어싱 스프링(58)은 수용체(52) 내에 설치되어 있기 때문에 로크 기구(50)가 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부의 판단은 곤란하다. 그래서 본 실시형태에 의한 게이트 밸브(1)에는 로크 기구(50)가 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부를 확인 가능한 로크 검출부(60)가 형성되어 있다.
(로크 검출부)
로크 검출부(60)는 도 11(a) 및 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 로크 피스톤(51)의 기단측 단부에 형성되어 안내 구멍부(56) 내로 연장되는 피검출체(61)와, 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 결합된 상태에 있을 때에 피검출체(61)를 검출 가능한 검출 본체부(63)를 갖는다. 피검출체(61)는 자성체의 금속 재료제이며, 원기둥형상으로 형성된다.
이렇게 검출 본체부(63)는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 결합된 상태에 있을 때에 로크 피스톤(51)에 연결된 피검출체(61)를 검출함으로써 검출 본체부(63)가 로크 피스톤(51)을 직접 검출할 필요가 없다. 이 때문에 로크 피스톤(51)에 대한 검출 본체부(63)의 배치의 자유도를 향상할 수 있다.
본 실시형태에서는 피검출체(61)는 로크 피스톤(51)과 동축상으로 연장되고, 로크 피스톤(51)에 연결된 선단측으로부터 후단측을 향해 나사 결합부(61a), 연결부(61b), 소경부(61c), 대경부(61d)를 갖는다. 나사 결합부(61a)는 원기둥형상으로 형성되고, 나사 결합부(61a)의 외주면에는 수나사부가 형성된다. 나사 결합부(61a)는 로크 피스톤(51)의 스프링용 오목부(57)의 저면에 형성된 암나사부에 나사 결합된다. 연결부(61b)는 나사 결합부(61a)의 기단부로 이어져서 나사 결합부(61a)보다 대경의 원기둥형상으로 형성된다. 연결부(61b)는 그 외경이 스프링용 오목부(57)의 내경보다 작고, 수나사부의 내경보다 크다.
이 때문에 나사 결합부(61a)를 로크 피스톤(51)의 암나사부에 나사 결합시킨 상태로 연결부(61b)의 선단부를 스프링용 오목부(57)의 저면에 접촉시키면 로크 피스톤(51)에 대해서 피검출체(61)를 로크 피스톤(51)의 축방향으로 위치 결정할 수 있다. 또한, 연결부(61b)의 외면과 스프링용 오목부(57)의 내면 사이에는 바이어싱 스프링(58)을 수용 가능한 공간부(62)가 형성되고, 이 공간부(62) 내에 바이어싱 스프링(58)이 수용된다. 또한, 연결부(61b)의 외경은 바이어싱 스프링(58)의 내경보다 작다. 이 때문에 바이어싱 스프링(58)의 내측에 연결부(61b)를 축선(L3) 방향을 따라 삽입 통과할 수 있다.
소경부(61c)는 연결부(61b)의 기단측의 단부로부터 안내 구멍부(56) 내로 연장되고, 안내 구멍부(56)의 내경보다 작은 외경을 갖는다. 이 때문에 로크 피스톤(51)의 진퇴 이동에 따라 소경부(61c)가 안내 구멍부(56)의 내면에 접촉할 우려는 없다.
대경부(61d)는 소경부(61c)의 기단측 단부로 이어지며, 소경부(61c)보다 대경임과 아울러, 안내 구멍부(56)의 내경보다 약간 작은 외경을 갖는다. 이 때문에 대경부(61d)는 로크 피스톤(51)의 진퇴 이동에 따라 안내 구멍부(56) 내를 이동 가능하다. 대경부(61d)는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c) 내로 이동 시에 검출 본체부(63)에 의해 검출된다. 또한, 피검출체(61)는 원기둥형상으로 형성되어 있지만 이것에 한정되는 것은 아니고, 소경부(61c) 및 대경부(61d)는 단면으로부터 볼 때에 있어서 직사각형상으로 형성되어 축선(L3) 방향으로 직육면체형상으로 형성된 것이어도 좋다.
(검출 본체부)
본 실시형태에서는 도 11(a) 및 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 검출 본체부(63)는, 예를 들면 유도형의 근접 센서(63')이지만 다른 검출 방법(예를 들면, 정전 용량형의 근접 센서, 자기형의 근접 센서)에 의해 피검출체(61)의 대경부(61d)를 검지 가능한 것이어도 좋다. 근접 센서(63')는 외형이 원기둥형상으로 형성되고, 피검출체(61)에 대해서 직교하는 방향으로 배치된다. 근접 센서(63')는 수용체(52)에 형성된 장착 구멍부(52b) 내에 장착된다.
장착 구멍부(52b)는 피검출체(61)가 삽입되는 안내 구멍부(56)에 대해서 직교하는 방향으로 연장된다. 장착 구멍부(52b)의 길이 방향 일단측은 개구하고, 장착 구멍부(52b)의 길이 방향 타단측은 안내 구멍부(56)를 초과한 위치까지 연장된다. 장착 구멍부(52b)의 내경은 근접 센서(63')의 외경보다 약간 크다. 또한, 장착 구멍부(52b)의 길이 방향 길이는 근접 센서(63')의 그것보다 짧다. 이 때문에 장착 구멍부(52b)의 개구로부터 근접 센서(63')를 삽입하면 장착 구멍부(52b)의 개구로부터 근접 센서(63')의 기단측이 개구로부터 돌출된 상태로 장착 구멍부(52b) 내에 근접 센서(63')를 장착할 수 있다.
또한, 근접 센서(63')를 장착 구멍부(52b)에 삽입한 상태로 근접 센서(63')의 선단측의 주위에는 공간부가 형성된다. 이 때문에 근접 센서(63')의 선단측이 수용체(52)에 의해 덮이는 일이 없어지며, 근접 센서(63')의 선단으로부터 발생하는 자계의 범위가 좁아지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 근접 센서(63')의 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 장착 구멍부(52b)의 길이 방향 중간부에는 장착 구멍부(52b)에 대해서 직교하는 방향으로 연장되는 고정 나사용의 나사 구멍부(52c)가 형성된다. 이 때문에 장착 구멍부(52b) 내에 근접 센서(63')를 삽입한 상태로 나사 구멍부(52c)에 도시하지 않은 고정 나사를 나사 결합함으로써 장착 구멍부(52b) 내에 근접 센서(63')를 고정할 수 있다.
본 실시형태의 근접 센서(63')는 그 길이 방향 타단(선단)에 대해서 약간의 간극을 가진 위치에 대경부(61d)가 접근하면 이 대경부(61d)를 검출한 검출 신호를 출력하고, 근접 센서(63')의 선단에 대해서 소경부(61c)가 접근하면 상기 검출 신호를 출력하지 않도록 구성된다. 이 때문에 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c) 내로 이동함과 동시에 근접 센서(63')의 선단에 대해서 대경부(61d)가 접근 이동하고, 근접 센서(63')가 검출 신호를 출력하므로 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태에 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 근접 센서(63')로부터 검출 신호가 출력되지 않을 경우에는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태가 아닌 것을 확인할 수 있다.
이렇게 피검출체(61)는 소경부(61c)와 대경부(61d)를 갖고 이루어지며, 근접 센서(63')는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 결합된 상태에 있을 때에 대경부(61d)를 검출하고, 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 결합되어 있지 않은 상태에 있을 때에 대경부(61d)를 검출하지 않으므로 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합 상태에 있는지의 여부를 간이한 구성으로 검출할 수 있다.
또한, 검출 본체부(63)는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 결합된 상태에 있을 때에 로크 피스톤(51)에 형성된 피검출체(61)를 검출하므로 검출 본체부(63)가 로크 피스톤(51)을 직접 검출할 필요가 없다. 이 때문에 로크 피스톤(51)에 대한 검출 본체부(63)의 배치의 자유도를 향상할 수 있다.
또한, 근접 센서(63')는 대경부(61d)와의 사이의 간극이 소정값보다 커지면 검출 신호를 출력하지 않을 우려가 있다. 이 때문에 근접 센서(63')의 선단과 대경부(61d) 사이의 간극이 소정값이 되도록 할 필요가 있다. 그래서 도 12에 나타내는 바와 같이 수용 구멍부(53) 내로부터 로크 피스톤(51), 바이어싱 스프링(58)을 제거하고, 위치 조정용 핀(66)을 안내 구멍부(56)에 삽입한다. 위치 조정용 핀(66)의 직경(φ)은 피검출체(61)의 대경부(61d)의 반경에 상술한 간극을 가산한 반경을 2배로 한 값을 갖는다.
그리고 안내 구멍부(56)에 위치 조정용 핀(66)을 삽입하고, 장착 구멍부(52b) 내에 근접 센서(63')를 삽입하고, 근접 센서(63')의 선단을 위치 조정용 핀(66)의 측면에 부딪치게 함으로써 근접 센서(63')의 장착 구멍부(52b)에 대한 축방향의 위치 결정을 할 수 있다. 그리고 근접 센서(63')를 위치 조정용 핀(66)에 부딪치게 한 상태인 채로 근접 센서(63')를 도시하지 않은 고정 나사를 통해 장착 구멍부(52b)에 고정함으로써 근접 센서(63')를 장착 구멍부(52b) 내의 소정 위치에 고정할 수 있다.
또한, 로크 피스톤(51), 피검출체(61), 및 근접 센서(63')는 실린더 하우징(22)에 착탈 가능한 수용체(52)의 내부에 설치되므로 근접 센서(63')의 위치 조정을 행할 경우에는 수용체(52)를 실린더 하우징(22)으로부터 분리하여 행할 수 있다. 또한, 바이어싱 스프링(58)이나 근접 센서(63') 등이 고장났을 경우에는 수용체(52)로부터 고장난 바이어싱 스프링(58)이나 근접 센서(63')를 분리하여 교환하면 좋다. 이 때문에 비용의 상승을 억제할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 근접 센서(63')는 유도형이지만 이 경우 수용체(52)는 비자성 재료로 형성되고, 피검출체(61)는 도전성을 가진 자성 재료로 형성되어도 좋다. 수용체(52)를 비자성 재료로 형성함으로써 근접 센서(63')로부터 발생하는 자계가 수용체(52) 내를 통과할 우려를 방지하고, 피검출체(61) 내를 통과하는 자계의 강도의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 피검출체(61)가 도전성을 가진 자성 재료로 형성됨으로써 피검출체(61)의 대경부(61d)에 발생하는 와전류의 크기를 증대시킬 수 있다. 그 결과, 와전류로부터 발생하는 열량이 증대되고, 유도형의 근접 센서(63')의 감도를 보다 향상시킬 수 있다.
이어서, 밸브판(4)이 밀폐 위치(P3)로부터 전체 개방 위치(P1)측으로 이동할 때의 압축 공기의 유로 및 밸브판(4)이 전체 개방 위치(P1)측으로부터 밀폐 위치(P3)측으로 이동할 때의 압축 공기의 유로를 개략적으로 설명한다.
상술한 바와 같이 제 1 포트(25a)는 도 13에 나타내는 바와 같이 에어 실린더(20)의 헤드측의 제 2 압력실(24b)에 대해서 압축 공기를 급배하기 위한 것이며, 컬러 부재(24d)의 외주의 오목홈과 실린더 하우징(22)의 내주면으로 구획된 환형상 유로(81)에 접속되어 있다. 또한, 환형상 유로(81)는 실린더 하우징(22) 내에 형성된 급배기 유로(82)를 통해 제 2 압력실(24b)에 접속되어 있다.
또한, 환형상 유로(81)는 로크 해제용 압력실(59)(도 11(a) 참조)에 대해서 압축 공기를 급배하기 위해서 실린더 하우징(22) 내에 형성된 로크 에어 유로(80)에 접속되어 있다. 또한, 급배기 유로(82)는 보닛(10) 내에 추가로 연장되어 다른 에어 실린더(20)의 실린더 하우징(22) 내에 형성된 급배기 유로(82)에 접속되어 있다.
한편, 제 2 포트(25b)는 도 14에 나타내는 바와 같이 에어 실린더(20)의 로드측의 제 1 압력실(24a)에 대해서 압축 공기를 급배하기 위한 것이며, 컬러 부재(24d)의 외주의 오목홈과 실린더 하우징(22)의 내주면으로 구획된 환형상 유로(83)에 접속되어 있다. 또한, 환형상 유로(83)는 각 실린더 하우징(22, 22) 내에 형성된 급배기 유로(84)를 통해 제 1 압력실(24a)에 접속되어 있다. 또한, 로크 기구(50)의 로크 해제용 압력실(59)과 반대측의 압력실은 도시하지 않은 연통로를 통해 대기에 개방되어 있다.
이 때문에 제 1 포트(25a)에 압축 공기가 공급되면 도 13에 나타내는 바와 같이 로크 피스톤(51)이 퇴피 방향으로 이동해서 밸브판(4)의 로크가 해제되고, 에어 실린더(20)가 신장 이동한다. 한편, 제 2 포트(25b)에 압축 공기가 공급되면 도 14에 나타내는 바와 같이 로크 피스톤(51)은 로크 해제용 압력실(59)로의 압축 공기의 공급이 없어져서 바이어싱 스프링(58)에 의해 캠 프레임(32)의 내측면(32b)에 접촉한 상태가 된다. 따라서, 에어 실린더(20)가 축소 이동한다.
이어서, 게이트 밸브(1)의 기본적인 동작에 대해서 구체적으로 설명한다.
우선, 도 13에 나타내는 바와 같이 에어 실린더(20)의 제 1 포트(25a)로부터 압축 공기를 제 2 압력실(24b)에 공급함과 아울러, 제 2 포트(25b)로부터 제 1 압력실(24a)의 압축 공기를 배기함으로써 구동 피스톤(23)이 로드측(하측)으로 이동함에 따라 구동 로드(21)(도 2(a) 참조)가 신장 이동한다. 구동 피스톤(23)이 컬러 부재(24d)에 접촉하면 도 1 및 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 제 1 블록(30)(로드 암(31) 및 캠 프레임(32))과 제 2 블록(40)(레버 부재(41))이 밸브 상자(3) 및 보닛(10)에 대해서 가장 이간한 하방 위치로 이동한다. 그것에 따라, 밸브판(4)은 게이트 개구(2)로부터 밸브 샤프트(5)의 축선(L1) 방향으로 완전히 퇴피한 전체 개방 위치(P1)로 이동하고, 게이트 개구(2)와 배면측 개구(2a) 사이에 통로가 형성된다(도 6 참조). 그 결과, 이 통로를 통해 체임버 내에 대해서 워크를 출입할 수 있다.
이때, 도 5(b) 및 도 5(d)에 나타내는 바와 같이 캠 프레임(32)의 가이드 홈(33)에는 화살표(A)가 나타내는 제 2 가이드 롤러(27b)만이 감합되고, 타방의 제 1 가이드 롤러(27a)는 아직 감합되어 있지 않다. 또한, 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)에 있어서는 각각의 제 1 위치(C1)에 제 1 캠 롤러(42a) 및 제 2 캠 롤러(42b)가 이동한다.
이어서, 도 14에 나타내는 바와 같이 에어 실린더(20)의 제 2 포트(25b)로부터 압축 공기를 제 1 압력실(24a)에 공급함과 아울러, 제 1 포트(25a)로부터 제 2 압력실(24b)의 압축 공기를 배기함으로써 구동 피스톤(23)이 헤드 방향(상방)으로 이동하고, 구동 로드(21)가 그 축선(L2)을 따라 실린더 하우징(22) 내로 축소 이동한다. 이것과 동시에 로드 암(31), 캠 프레임(32), 및 레버 부재(41)가 압축 스프링(6')의 변형(신축이나 굴곡 등)에 의한 상대 이동을 수반하는 일 없이 일체가 되고, 구동 로드(21)의 이동 방향과 동일한 방향(밸브 샤프트(5)의 축선(L1)의 상측 방향)으로 이동한다.
그것에 따라, 밸브판(4)은 도 7 및 도 14에 나타내는 바와 같이 밸브 샤프트(5)의 축선(L1)을 따라 게이트 개구(2)측으로 이동한다. 그 사이 밸브판(4)은 밸브 시트(8)의 면에 대해서 평행 이동한다. 그리고 레버 부재(41)의 정지 롤러(71)가 보닛(10)의 하면(10b)의 정지부(72)에 접촉해서 레버 부재(41)의 축선(L1) 방향으로의 이동이 정지되면 밸브판(4)은 게이트 개구(2)와 이간해서 대향하는(즉, 실링 부재(9)가 밸브 시트(8)와 이간해서 대향하는) 중간 위치(P2)로 이동하고, 밸브판(4)의 밸브 시트(8)의 면에 대한 평행 이동이 정지된다.
또한, 이때 도 5(b)에 나타내는 바와 같이 캠 프레임(32)의 가이드 홈(33)에는 화살표(B)가 나타내는 제 1 가이드 롤러(27a) 및 제 2 가이드 롤러(27b)의 쌍방이 감합되어 있다. 또한, 여전히 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)의 제 1 위치(C1)에 제 1 캠 롤러(42a) 및 제 2 캠 롤러(42b)가 각각 배치되어 있다.
그리고 도 14에 나타내는 바와 같이 추가로 에어 실린더(20)의 제 1 압력실(24a)에 압축 공기를 공급함으로써 구동 피스톤(23)을 헤드측 방향(상방)으로 이동시키고, 또한 구동 로드(21)(도 2(b) 참조)를 축소 이동시키면 상술한 바와 같이 레버 부재(41)로 이루어지는 제 2 블록(40)은 스토퍼 기구(70)(정지 롤러(71) 및 정지부(72))에 의해 축선(L1) 방향(상방)으로의 이동이 규제되어 있기 때문에 로드 암(31) 및 캠 프레임(32)으로 이루어지는 제 1 블록(30)만이 압축 스프링(6')을 압축하면서 축선(L1) 방향(상방)으로 이동한다. 그것에 따라, 레버 부재(41)는 연직 이동 기구에 의해 밸브 시트(8)측을 향해서 축선(L1)에 대해서 직교하는 방향으로 이동한다.
그 결과, 밸브판(4)은 중간 위치(P2)로부터 도 8에 나타내는 바와 같이 밀폐 위치(P3)로 이동한다. 또한, 체임버에서의 통상의 진공 처리에 있어서는 이 위치가 밀폐 위치로서 사용된다.
또한, 도 5(b) 및 도 5(d)에 나타내는 바와 같이 밸브판(4)이 이 밀폐 위치(P3)에 있을 때에는 캠 프레임(32)의 가이드 홈(33)에는 제 1 가이드 롤러(27a)와 제 2 가이드 롤러(27b)의 쌍방이 감합되어 있다. 또한, 제 1 캠 롤러(42a) 및 제 2 캠 롤러(42b)는 제 2 위치(C2)에 각각 배치된다.
이어서, 로크 기구(50) 및 로크 검출부(60)의 동작에 대해서 구체적으로 설명한다. 밸브판(4)이 밀폐 위치(P3)로 이동하면 도 10에 나타내는 바와 같이 캠 프레임(32)에 형성된 결합 구멍부(32c)와 로크 기구(50)의 로크 피스톤(51)이 대향하는 위치로 이동하고, 바이어싱 스프링(58)에 의해 로크 피스톤(51)이 진출해서 결합 구멍부(32c)에 결합된다. 이 때문에 밸브판(4)을 밀폐 위치(P3)에 있어서 로크할 수 있다.
여기에서 로크 기구(50)에 의해 밸브판(4)이 로크된 상태로는 도 11(b)에 나타내는 바와 같이 로크 검출부(60)의 피검출체(61)의 대경부(61d)가 근접 센서(63')의 길이 방향 선단에 대해서 근접한 위치로 이동하고 있다. 이 때문에 근접 센서(63')는 대경부(61d)를 검출한 검출 신호를 이미 출력하고 있다. 따라서, 이 검출 신호에 의해 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태에 있는 것을 확인할 수 있다.
여기에서 도 11(a)에 나타낸 상태에 있어서 바이어싱 스프링(58)이 고장났을 경우에는 로크 피스톤(51)을 결합 구멍부(32c)측으로 진출시킬 수 없어진다. 따라서, 밸브판(4)은 밀폐 위치(P3)에 있어서 로크되지 않은 상태가 된다. 그러나 로크 피스톤(51)은 결합 구멍부(32c)측으로 진출하고 있지 않은 상태로는 피검출체(61)의 소경부(61c)가 근접 센서(63')의 길이 방향 선단에 근접하므로 근접 센서(63')는 검출 신호를 출력하지 않는다. 이 때문에 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태가 아닌 것을 확인할 수 있다.
따라서, 로크 기구(50)의 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태에 있는지의 여부를 확인 가능한 게이트 밸브(1)를 제공할 수 있다.
이상, 본 발명에 의한 게이트 밸브(1)의 실시형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 설계 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서는 밸브 이동 기구(29)가 밸브판(4)을 밀폐 위치(P3)와 전체 개방 위치(P1) 사이에 있어서 중간 위치(P2)를 통해 왕복 이동시키는 경우를 기재했지만 밸브 이동 기구는 밸브판(4)을 중간 위치(P2)를 형성하지 않고 밀폐 위치(P3)와 전체 개방 위치(P1) 사이를 왕복 이동 가능하게 해도 좋다. 이 경우에는 연결 부재(6)를 분리하여 밸브 샤프트(5)의 하단부를 로드 암(31)에 접속하고, 캠 프레임(32)의 상단을 보닛(10)의 하면(10b)에 접속함과 아울러, 캠 프레임(32)의 하단을 로드 암(31)으로부터 분리한다. 또한, 캠 프레임(32)의 제 1 캠 홈(34a) 및 제 2 캠 홈(34b)은 상측으로부터 하측으로 진행됨에 따라 밸브 시트(8)측(전방측)으로 경사지도록 형성된다. 따라서, 에어 실린더(20)의 구동 로드(21)가 신축 이동하면 레버 부재(41)가 상하 방향으로 이동함과 아울러, 전후 방향으로 이동하고, 밸브판(4)을 전체 개방 위치(P1)와 밀폐 위치(P3) 사이에서 왕복 이동시킬 수 있다.
또한, 로크 기구(50)는 로크 피스톤(51)의 축부(51a)의 길이를 길게 형성하고, 밸브판(4)이 밀폐 위치(P3)로 이동한 상태로 축부(51a)의 선단에 대향하는 캠 프레임(32)에 좌우 방향으로 관통하는 관통공을 형성함과 아울러, 관통공에 대향하는 레버 부재(41)의 측면에 결합 구멍부(32c)를 형성한다. 이 때문에 축부(51a)는 밸브판(4)이 밀폐 위치(P3)로 이동한 상태로 관통공을 통과해서 결합 구멍부(32c)에 대해서 진퇴 가능하다. 따라서, 축부(51a)가 결합 구멍부(32c)에 결합하면 밸브판(4)을 로크할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는 근접 센서(63')는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태에 있을 때에 검출 신호를 출력하고, 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태가 아닐 때에 검출 신호를 출력하지 않는 경우를 나타냈지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 근접 센서(63')는 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태에 있을 때에 검출 신호를 출력하지 않고, 로크 피스톤(51)이 결합 구멍부(32c)에 대해서 결합된 상태가 아닐 때에 검출 신호를 출력하도록 해도 좋다. 이 경우에는 상술한 피검출체(61)의 대경부(61d)의 외경의 크기를 소경부(61c)의 외경과 동일하게 하고, 소경부(61c)의 외경을 대경부(61d)의 외경과 동일하게 한다.
1: 게이트 밸브 2: 게이트 개구
3: 밸브 상자 4: 밸브판
5: 밸브 샤프트 6: 연결 부재
20: 에어 실린더 21: 구동 로드
22: 실린더 하우징 22a: 노치부
23: 구동 피스톤 24a: 제 1 압력실
24b: 제 2 압력실 25a: 제 1 포트(포트)
26: 롤러 프레임(대향벽) 29: 밸브 이동 기구
30: 제 1 블록 32c: 결합 구멍부
40: 제 2 블록 50: 로크 기구
51: 로크 피스톤 52: 수용체
53: 수용 구멍부 58: 바이어싱 스프링
59: 로크 해제용 압력실 60: 로크 검출부
61: 피검출체 61c: 소경부
61d: 대경부 63: 검출 본체부
63': 근접 센서 80: 로크 에어 유로
P1: 전체 개방 위치 P2: 중간 위치
P3: 밀폐 위치

Claims (7)

  1. 밸브 상자에 개구하는 게이트 개구를 상기 밸브 상자 내에 설치된 밸브판으로 개폐하는 게이트 밸브로서,
    상기 밸브판과,
    일단부가 상기 밸브판에 부착되고, 타단측이 상기 밸브 상자로부터 연장되어 상기 밸브 상자에 대해서 이동 가능하게 지지된 밸브 샤프트와,
    상기 밸브 상자의 외측에 배치되고, 구동 로드를 갖는 에어 실린더와,
    상기 에어 실린더의 상기 구동 로드의 신축 이동에 따라 상기 밸브 샤프트를 통해 상기 밸브판을 이동시키고, 상기 밸브판을 상기 게이트 개구를 기밀하게 폐쇄하는 밀폐 위치와, 상기 게이트 개구를 전체 개방하는 전체 개방 위치 사이를 왕복 이동시키는 밸브 이동 기구를 구비하고,
    상기 밸브 이동 기구는,
    상기 구동 로드에 고정된 제 1 블록과,
    상기 밸브 상자로부터 연장되는 상기 밸브 샤프트에 고정된 제 2 블록과,
    상기 제 2 블록을 상기 제 1 블록에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 연결하는 연결 부재를 갖고,
    상기 에어 실린더는,
    상기 구동 로드를 신축 가능하게 지지하는 실린더 하우징을 갖고,
    상기 실린더 하우징에는,
    상기 밀폐 위치로 이동한 상기 밸브판을 로크하기 위한 로크 기구와,
    상기 로크 기구에 의해 상기 밸브판이 로크된 상태에 있는지의 여부를 검출 가능한 로크 검출부가 형성되고,
    상기 로크 기구는 상기 제 1 블록과 대향하는 상기 실린더 하우징의 대향벽에 상기 제 1 블록에 대해서 진퇴 가능하게 설치된 로크 피스톤을 갖고,
    상기 제 1 블록에는 상기 밸브판이 상기 밀폐 위치로 이동한 상태로 상기 제 1 블록측으로 진출한 상기 로크 피스톤을 결합시키기 위한 결합 구멍부가 형성되고,
    상기 로크 검출부는 상기 로크 피스톤이 상기 결합 구멍부에 대해서 결합된 상태에 있는지의 여부를 검출 가능한 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로크 검출부는,
    상기 로크 피스톤의 퇴피측 단부에 설치되어 퇴피측으로 연장되는 피검출체와,
    상기 로크 피스톤이 상기 결합 구멍부에 결합된 상태에 있을 때에 상기 피검출체를 검출하는 검출 본체부를 갖는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 검출 본체부는 근접 센서이며,
    상기 피검출체는 상기 로크 피스톤의 진퇴 방향을 따라 연장되어 진퇴 방향 진출측에 소경부가 형성되고, 진퇴 방향 퇴피측에 상기 소경부보다 큰 대경부가 형성되고,
    상기 근접 센서는 상기 로크 피스톤이 상기 결합 구멍부에 결합된 상태에 있을 때에 상기 피검출체의 상기 대경부를 검출하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로크 피스톤, 상기 피검출체, 및 상기 근접 센서는 상기 실린더 하우징에 설치된 수용체의 내부에 설치되고,
    상기 수용체는 상기 실린더 하우징에 형성된 노치부에 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 근접 센서는 유도형이며,
    상기 수용체는 비자성 재료로 형성되고,
    상기 피검출체는 도전성을 가진 자성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 실린더의 상기 실린더 하우징 내에는 상기 구동 로드에 고정된 구동 피스톤이 설치되고,
    상기 실린더 하우징 내의 상기 구동 피스톤보다 상기 구동 로드측에는 상기 밸브판을 상기 전체 개방 위치로부터 상기 밀폐 위치로 구동하는 제 1 압력실이 형성되고, 상기 구동 피스톤보다 상기 구동 로드와 반대측의 상기 실린더 하우징 내에는 상기 밸브판을 상기 밀폐 위치로부터 상기 전체 개방 위치로 구동하는 제 2 압력실이 형성되고,
    상기 로크 기구의 상기 로크 피스톤은 상기 실린더 하우징의 상기 대향벽에 형성된 수용 구멍부 내에 수용되고,
    상기 로크 피스톤의 진퇴 방향 퇴피측에는 상기 로크 피스톤을 상기 제 1 블록측을 향해서 진출시키는 바이어싱 스프링이 설치되고,
    상기 로크 피스톤의 진퇴 방향 진출측에는 상기 로크 피스톤을 퇴피시키기 위한 로크 해제용 압력실이 형성되고,
    상기 로크 해제용 압력실은 상기 제 2 압력실에 대해서 압축 공기를 공급하는 포트로 이어지는 로크 에어 통로에 연통하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 이동 기구는 상기 밸브판을 상기 밀폐 위치와 상기 전체 개방 위치 사이를 상기 게이트 개구와 이간해서 대향하는 중간 위치를 통해 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7089245B1 (ja) 2020-12-22 2022-06-22 Smc株式会社 デュアルゲートバルブ
JP2022144982A (ja) * 2021-03-19 2022-10-03 Smc株式会社 ぶれ防止機構付きゲートバルブ
CN114409093A (zh) * 2021-12-24 2022-04-29 巨星农牧有限公司 一种稳定塘及其分隔装置
KR102574233B1 (ko) * 2023-03-14 2023-09-04 주식회사 에스알티 U motion 게이트밸브
JP7465514B1 (ja) 2023-11-21 2024-04-11 入江工研株式会社 ゲートバルブ
CN117685383B (zh) * 2024-02-04 2024-04-09 什邡慧丰采油机械有限责任公司 175MPa耐高压可快速启闭的平板阀
CN117869605A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 沈阳富创精密设备股份有限公司 一种用于半导体工艺腔室密封的单缸驱动真空矩形阀门

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3349962B2 (ja) 1997-09-24 2002-11-25 株式会社キッツエスシーティー ゲートバルブ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS349962B1 (ko) 1958-01-11 1959-11-11
FR2531176A1 (fr) * 1982-07-29 1984-02-03 Framatome Sa Dispositif de detection du fonctionnement d'une soupape
JPS5969584A (ja) * 1982-10-14 1984-04-19 Toshiba Corp 手動弁開閉固定装置
JPH03234979A (ja) * 1990-02-09 1991-10-18 Canon Inc 仕切り弁
JP3583517B2 (ja) * 1995-09-20 2004-11-04 株式会社東芝 弁ロック管理装置
US5667197A (en) * 1996-07-09 1997-09-16 Lam Research Corporation Vacuum chamber gate valve and method for making same
US5934646A (en) * 1997-04-04 1999-08-10 Nok Corporation Gate valve and cylinder apparatus
JP3915083B2 (ja) * 1998-05-20 2007-05-16 Ｓｍｃ株式会社 高真空バルブ
CN101571208B (zh) 2009-06-11 2010-07-21 辽宁能发伟业能源科技有限公司 阀门关闭锁定装置
JP5468335B2 (ja) * 2009-09-04 2014-04-09 日本トレクス株式会社 コンテナ積載用セミトレーラ
JP5533839B2 (ja) * 2011-11-04 2014-06-25 Ｓｍｃ株式会社 無摺動型ゲートバルブ
JP6160923B2 (ja) * 2014-04-30 2017-07-12 Smc株式会社 ゲートバルブ
JP6160924B2 (ja) 2014-05-08 2017-07-12 Smc株式会社 ゲートバルブ
JP6774302B2 (ja) * 2016-10-28 2020-10-21 株式会社キッツエスシーティー 真空用ゲートバルブ
JP6677350B2 (ja) * 2017-11-02 2020-04-08 富士電機株式会社 ドア開閉装置
JP7385400B2 (ja) * 2018-09-26 2023-11-22 株式会社キッツエスシーティー 真空用ゲートバルブ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3349962B2 (ja) 1997-09-24 2002-11-25 株式会社キッツエスシーティー ゲートバルブ

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CN113324058A (zh) 2021-08-31

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