KR20230061257A - 게이트 밸브 - Google Patents
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Abstract
(과제) 서로 인접하는 체임버로 통하는 각 개구부를 상호 연통시키거나 개별적으로 개폐하거나 하기 위한 게이트 밸브에 있어서 게이트 밸브 전체의 높이 치수의 소형화를 도모하는 것이 가능한 것을 제공한다.
(해결 수단) 제 1 캠 홈(41) 및 제 1 캠 롤러(42)를 포함하고, 밸브 조립체(10)를 중간 위치와 제 1 폐색 위치 사이에서 왕복 이동시키는 제 1 개폐 기구(40)와, 제 2 캠 홈(46) 및 제 2 캠 롤러(47)를 포함하고, 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치와 제 2 폐색 위치 사이에서 왕복 이동시키는 제 2 개폐 기구(45)를 각각 개별적으로 동작 가능하게 설치하고, 이들 제 1 및 제 2 개폐 기구를 게이트 밸브(1)의 두께 방향(D)에 있어서 서로 인접시켜서 배치했다.
(해결 수단) 제 1 캠 홈(41) 및 제 1 캠 롤러(42)를 포함하고, 밸브 조립체(10)를 중간 위치와 제 1 폐색 위치 사이에서 왕복 이동시키는 제 1 개폐 기구(40)와, 제 2 캠 홈(46) 및 제 2 캠 롤러(47)를 포함하고, 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치와 제 2 폐색 위치 사이에서 왕복 이동시키는 제 2 개폐 기구(45)를 각각 개별적으로 동작 가능하게 설치하고, 이들 제 1 및 제 2 개폐 기구를 게이트 밸브(1)의 두께 방향(D)에 있어서 서로 인접시켜서 배치했다.
Description
본 발명은 반도체 제조 장치 등에 있어서 1쌍의 체임버 사이에 배치하기 위한 게이트 밸브에 관한 것이며, 더 상세하게는 서로 인접하는 프로세스 체임버 등의 제 1 체임버와 트랜스퍼 체임버 등의 제 2 체임버 사이에 배치되고, 상기 제 1 체임버로 통하는 제 1 개구부와, 상기 제 2 체임버로 통하는 제 2 개구부를 서로 연통시키거나, 개별적으로 개폐하거나 하기 위한 게이트 밸브에 관한 것이다.
상기 게이트 밸브로서는, 예를 들면 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시된 것이 알려져 있다. 이 종래의 게이트 밸브는 1쌍의 밸브판을 구비한 밸브 조립체와, 상기 밸브 조립체가 선단부에 부착된 밸브 샤프트와, 상기 밸브 샤프트에 연결된 구동 기구를 갖고 있다. 그리고 상기 구동 기구로 밸브 샤프트를 동작시킴으로써 상기 밸브 조립체를 상기 제 1 개구부와 제 2 개구부를 상호 연통시키는 퇴피 위치와, 상기 1쌍의 밸브판을 상기 제 1 개구부 및 제 2 개구부에 개별적으로 접촉시켜서 상기 개구부를 기밀하게 폐색하는 제 1 폐색 위치 및 제 2 폐색 위치로 순차 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
그런데 이와 같은 종래의 게이트 밸브의 구동 기구에서는 상기 밸브 조립체를 상기 각 위치로 이동시키는 상기 밸브 샤프트의 동작을 그 좌우 양측으로부터 가이드 하기 위해 상기 밸브 샤프트의 좌우 양측 각각에 있어서 1개의 캠 홈이 상하 방향, 즉 상기 밸브 샤프트의 축을 따른 높이 방향으로 연장 설치되어 있다.
그러나 이와 같이 상기 각 위치에 대한 상기 밸브 조립체의 일련의 이동을 상하 방향으로 연장되는 1개의 캠 홈으로 실현하고자 하면 상기 구동 기구의 높이 치수, 나아가서는 게이트 밸브 전체의 높이 치수가 커져버린다.
이와 같이 게이트 밸브 전체의 높이 치수가 대형화되면 1쌍의 체임버 사이에 있어서의 게이트 밸브의 설치용 스페이스와의 관계에서 상기 게이트 밸브를 설치할 수 없는 경우가 있는 점에서, 또한 설비 전체의 소형화의 관점으로부터도 게이트 밸브 전체의 높이 치수를 할 수 있는 한 소형화하는 것이 요망되어 있다.
그래서 본 발명의 기술적 과제는 서로 인접하는 체임버 사이에 배치하고, 구동 기구로 밸브 샤프트를 동작시켜서 상기 밸브 샤프트에 부착된 1쌍의 밸브판을 이동시킴으로써 이들 체임버로 통하는 각 개구부를 상호 연통시키거나 개별적으로 개폐하거나 하기 위한 게이트 밸브에 있어서 게이트 밸브 전체의 높이 치수의 소형화를 도모하는 것이 가능한 것을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 의한 게이트 밸브는 서로 인접하는 제 1 체임버와 제 2 체임버 사이에 배치되고, 상기 제 1 체임버로 통하는 제 1 개구부와, 상기 제 2 체임버로 통하는 제 2 개구부를 상호 연통시키거나, 개별적으로 개폐하거나 하기 위한 게이트 밸브이며, 상기 게이트 밸브는 상방측과 하방측으로 구획하는 보닛과, 상하로 연장되는 축 방향으로 상기 보닛을 관통하고, 상기 보닛의 상방측 및 하방측에 선단부 및 기단부가 배치된 1개의 밸브 샤프트와, 제 1 밸브판 및 제 2 밸브판을 서로 배향시켜서 상기 밸브 샤프트의 선단부에 부착함으로써 형성된 밸브 조립체와, 상기 밸브 샤프트의 기단부에 연결되어 상기 밸브 샤프트를 동작시킴으로써 상기 밸브 조립체를 이동시키는 밸브 구동 기구를 갖고 있으며, 상기 밸브 구동 기구는 개별적으로 구동시키는 것이 가능한 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드를 구비하고, 상기 보닛에 대해서 고정적으로 형성된 에어 실린더부와, 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드와 상기 밸브 샤프트 사이를 연결하고, 상기 에어 실린더부의 구동력을 상기 밸브 샤프트에 전달하는 동력 전달 기구를 갖고, 그것에 의해 상기 밸브 조립체를 상기 축 방향 및 상기 축과 직교하는 두께 방향으로 이동시킴으로써 상기 제 1 밸브판으로 상기 제 1 개구부를 폐색하기 위한 제 1 폐색 위치와, 상기 제 2 밸브판으로 상기 제 2 개구부를 폐색하기 위한 제 2 폐색 위치와, 이들 개구부를 상호 연통시키기 위한 퇴피 위치로 이동시킬 수 있도록 되어 있으며, 상기 동력 전달 기구는 상기 제 1 구동 로드에 연결되어 상기 제 1 구동 로드와 함께 동작하는 제 1 캠 프레임과, 상기 제 2 구동 로드와 연결되어 상기 제 2 구동 로드와 함께 동작하는 제 2 캠 프레임과, 상기 밸브 샤프트의 기단부에 부착된 레버 부재와, 상기 두께 방향에 대해서 상기 밸브 조립체를 개별적으로 왕복 이동시키는 제 1 개폐 기구 및 제 2 개폐 기구를 갖고 있으며, 상기 제 1 개폐 기구는 상기 제 1 캠 프레임 및 상기 레버 부재 중 어느 일방에 형성된 제 1 캠 홈과, 어느 타방에 형성되어 상기 제 1 캠 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 1 캠 롤러를 갖고, 상기 제 2 개폐 기구는 상기 제 2 캠 프레임 및 상기 레버 부재 중 어느 일방에 형성된 제 2 캠 홈과, 어느 타방에 형성되어 상기 제 2 캠 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 2 캠 롤러를 갖고 있으며, 상기 제 1 구동 로드의 왕복 이동에 따라 상기 제 1 캠 롤러가 상기 제 1 캠 홈을 따라 왕복 이동하고, 그것에 의해 상기 밸브 조립체가 상기 두께 방향에 있어서 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 1 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에서 왕복 이동하고, 또한 상기 제 2 구동 로드의 왕복 이동에 따라 상기 제 2 캠 롤러가 상기 제 2 캠 홈을 따라 왕복 이동하고, 그것에 의해 상기 밸브 조립체가 상기 두께 방향에 있어서 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에서 왕복 이동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 게이트 밸브는 상기 축 방향 및 상기 두께 방향의 쌍방과 직교하는 폭 방향을 갖고 있으며, 제 1 개폐 기구 및 제 2 개폐 기구에 있어서 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 폭 방향에 있어서의 상기 레버 부재의 양측에 배치되고, 또한 상기 레버 부재의 양측에 있어서 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 두께 방향으로 병설되어 있다. 보다 바람직하게는 상기 제 1 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 제 2 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 1 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 1 빠짐부가 형성되어 있으며, 상기 제 2 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 제 1 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 2 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 2 빠짐부가 형성되어 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 예를 들면 상기 밸브 조립체는 상기 축 방향에 있어서 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에 형성된 중간 위치로 더 이동 가능하게 되어 있으며, 상기 동력 전달 기구는 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드와 상기 레버 부재 사이에 개재하여 설치된 제 1 스프링 부재 및 제 2 스프링 부재를 갖고 있고, 상기 제 1 구동 로드의 구동력이 상기 제 1 스프링 부재를 통해 상기 레버 부재에 전달되고, 상기 제 2 구동 로드의 구동력이 상기 제 2 스프링 부재를 통해 상기 레버 부재에 전달되도록 되어 있으며, 또한 상기 동력 전달 기구는 상기 에어 실린더부의 구동에 의해 상기 밸브 조립체가 상기 퇴피 위치로부터 중간 위치에 도달했을 때에 상기 레버 부재의 상기 축 방향으로의 동작을 정지시킴과 아울러, 상기 개폐 기구에 의한 상기 레버 부재의 두께 방향으로의 동작을 허용하는 스토퍼부를 갖고 있고, 상기 레버 부재가 상기 스토퍼부에 의해 축 방향으로의 동작을 정지한 상태에 있어서 상기 제 1 및 제 2 구동 로드를 개별적으로 구동함으로써 상기 개폐 기구가 상기 밸브 조립체를 상기 중간 위치와 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치 사이에서 개별적으로 왕복 이동시키도록 구성되어 있어도 좋다.
이때 바람직하게는 상기 중간 위치가 상기 축 방향에 있어서 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 바람직하게는 상기 게이트 밸브는 상기 축 방향 및 상기 두께 방향의 쌍방과 직교하는 폭 방향을 갖고 있으며, 제 1 개폐 기구 및 제 2 개폐 기구에 있어서는 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 폭 방향에 있어서의 상기 레버 부재의 양측에 각각 배치됨과 아울러, 상기 레버 부재의 양측에 있어서 각각 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 두께 방향으로 병설되고, 또한 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드에는 상기 레버 부재에 상대 이동 가능하게 연결된 제 1 지지 프레임 및 제 2 지지 프레임이 부착되어 있으며, 상기 1쌍의 제 1 캠 프레임이 상기 제 1 지지 프레임으로부터 상기 축 방향으로 세워서 설치됨과 아울러, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 1쌍의 제 1 캠 프레임 사이에 있어서 상기 제 1 지지 프레임과 상기 레버 부재가 상기 제 1 스프링 부재에 의해 접속되고, 또한 상기 1쌍의 제 2 캠 프레임이 상기 제 2 지지 프레임으로부터 상기 축 방향으로 세워서 설치됨과 아울러, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 1쌍의 제 2 캠 프레임 사이에 있어서 상기 제 2 지지 프레임과 상기 레버 부재가 상기 제 2 스프링 부재에 의해 접속되어 있다.
그리고 보다 바람직하게는 상기 제 1 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 중간 위치로부터 상기 제 2 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 1 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 1 빠짐부가 형성되어 있으며, 상기 제 2 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 중간 위치로부터 상기 제 1 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 2 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 2 빠짐부가 형성되어 있다.
또한, 본 발명에 있어서는 상기 동력 전달 기구는 상기 보닛에 대해서 고정적으로 설치된 가이드 프레임과, 상기 가이드 프레임과 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임 사이에 설치되어 이들 캠 프레임의 상기 축 방향으로의 이동을 가이드하는 제 1 및 제 2 가이드 기구를 더 갖고 있으며, 상기 제 1 가이드 기구는 상기 가이드 프레임 및 상기 제 1 캠 프레임 중 어느 일방에 상기 축을 따라 형성된 제 1 가이드 홈과, 어느 타방에 설치되어 상기 제 1 가이드 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 1 가이드 롤러를 갖고, 상기 제 2 가이드 기구는 상기 가이드 프레임 및 상기 제 2 캠 프레임 중 어느 일방에 상기 축을 따라 형성된 제 2 가이드 홈과, 어느 타방에 설치되어 상기 제 2 가이드 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 2 가이드 롤러를 갖고 있어도 좋다.
이때 바람직하게는 상기 가이드 프레임이 상기 레버 부재의 상기 폭 방향 양측에 있어서 상기 두께 방향으로 병설된 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임의 상기 폭 방향 외측에 각각 배치되어 있다. 또한, 보다 바람직하게는 상기 레버 부재의 상기 폭 방향 양측에 있어서 상기 에어 실린더부가 상기 보닛으로부터 상기 축을 따라 각각 수하됨과 아울러, 그들 에어 실린더부의 상기 폭 방향 내측에 상기 가이드 프레임이 각각 배치되고, 상기 1쌍의 에어 실린더부 각각에 있어서 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드가 상기 두께 방향으로 병설되어 있으며, 상기 제 1 지지 프레임의 양단부에 상기 1쌍의 에어 실린더부의 제 1 구동 로드가 각각 부착되고, 상기 제 2 지지 프레임의 양단부에 상기 1쌍의 에어 실린더부의 제 2 구동 로드가 각각 부착되어 있다.
본 발명에 의한 게이트 밸브는 두께 방향에 있어서 밸브 조립체를 퇴피 위치가 차지하는 위치와 제 1 폐색 위치가 차지하는 위치 사이 및 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에서 개별적으로 왕복 이동시키기 위해 각각 개별의 캠 홈을 구비한 제 1 개폐 기구 및 제 2 개폐 기구를 갖고 있다. 그 때문에 본 발명에 의하면 상기 각 캠 홈을 구비한 제 1 및 제 2 캠 프레임의 높이 치수를 억제할 수 있고, 그 결과 게이트 밸브 전체의 높이 치수의 소형화를 도모하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 의한 게이트 밸브의 일실시형태를 나타내는 외관도이다.
도 2는 밸브 구동 기구를 에어 실린더부와 동력 전달 기구로 나눈 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 에어 실린더부의 요부 단면도이다.
도 4는 도 2의 동력 전달 기구의 분해 사시도이다.
도 5는 밸브 조립체가 퇴피 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 6은 밸브 조립체가 퇴피 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 7은 밸브 조립체가 중간 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 8은 밸브 조립체가 중간 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 9는 밸브 조립체가 제 1 폐색 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 10은 밸브 조립체가 제 1 폐색 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 11은 밸브 조립체가 제 2 폐색 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 12는 밸브 조립체가 제 2 폐색 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 2는 밸브 구동 기구를 에어 실린더부와 동력 전달 기구로 나눈 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 에어 실린더부의 요부 단면도이다.
도 4는 도 2의 동력 전달 기구의 분해 사시도이다.
도 5는 밸브 조립체가 퇴피 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 6은 밸브 조립체가 퇴피 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 7은 밸브 조립체가 중간 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 8은 밸브 조립체가 중간 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 9는 밸브 조립체가 제 1 폐색 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 10은 밸브 조립체가 제 1 폐색 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
도 11은 밸브 조립체가 제 2 폐색 위치에 있을 때의 가이드 롤러와 가이드 홈의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 12는 밸브 조립체가 제 2 폐색 위치에 있을 때의 캠 롤러와 캠 홈의 위치 관계를 나타내는 개략도이다.
본 발명의 일실시형태인 바의 도 1에 나타내는 게이트 밸브(1)는 도 5~도 12에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 반도체 제조 장치에 있어서 서로 인접하는 프로세스 체임버(제 1 체임버)(2)와 트랜스퍼 체임버(제 2 체임버)(3) 사이에 배치함으로써 상기 제 1 체임버(2)로 통하는 제 1 개구부(4a) 및 상기 제 2 체임버(3)로 통하는 제 2 개구부(4b)를 상호 연통시키거나, 개별적으로 개폐하거나 하기 위한 것이다.
상기 게이트 밸브(1)는 상방측 영역(U)과 하방측 영역(B)의 경계를 이루어서 양 영역(U, B)을 구획하는 보닛(5)과, 상하로 연장되는 축(L) 방향으로 상기 보닛(5)을 관통하고, 상기 보닛(5)의 상방측 영역(U)에 선단부(6a)가 배치되고, 하방측 영역(B)에 기단부(6b)가 배치된 1개의 밸브 샤프트(6)와, 제 1 밸브판(11) 및 제 2 밸브판(12)을 상기 밸브 샤프트(6)의 선단부(6a)에 서로 배향시켜 병설함으로써 형성된 밸브 조립체(10)와, 상기 밸브 샤프트(6)의 기단부(6b)에 연결되어 상기 밸브 샤프트(6)를 동작시킴으로써 상기 밸브 조립체(10)를 이동시키는 밸브 구동 기구(20)를 갖고 있다.
상기 보닛(5)은 상기 축(L)과 직교하는 폭 방향(W)으로 긴 대략 직사각형의 금속제 플레이트로 형성되어 있고, 상방측 영역(U)을 면하는 제 1 면(상면)(5a)과 하방측 영역(B)을 면하는 제 2 면(하면)(5b)과, 상기 밸브 샤프트(6)를 삽입 통과시키는 관통 구멍(5c)을 갖고 있다. 이 보닛(5)은 도 5~도 12에 나타내는 바와 같이 하방이 개구한 중공형상의 밸브 상자(7)의 저벽을 형성하는 것이다. 상기 밸브 상자(7)는 축(L) 둘레의 사방을 둘러싸는 측벽(8)을 갖고 있으며, 상기 보닛(5)을 상기 측벽(8)의 축(L) 방향 하단부에 착탈 가능하게 부착함으로써 상기 측벽(8)의 하단측 개구부를 기밀하게 폐색할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 이 보닛(5)을 상기 밸브 상자(7)에 부착함으로써 상기 밸브 샤프트(6)의 선단부(6a)에 부착된 밸브 조립체(10)가 상기 밸브 상자(7) 내에 수용되도록 되어 있다. 또한, 상기 관통 구멍(5c)은 상기 밸브 조립체(10)의 축(L) 방향에 대한 이동 및 상기 축(L) 방향 및 상기 폭 방향(W)과 직교하는 두께 방향(D)(즉, 상기 밸브 조립체(10)에 있어서의 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)의 병설 방향)에 대한 이동을 허용하기 위해 상기 밸브 샤프트(6)의 외경보다 약간 큰 내경을 갖고 있으며, 상기 보닛(5)의 중앙에 관통 형성되어 있다.
상기 밸브 조립체(10)는 상기 폭 방향(W)으로 긴 대략 직사각형으로 형성된 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)과, 이들 밸브판(11, 12)을 상기 밸브 샤프트(6)의 선단부(6a)에 착탈 가능하게 고정하기 위한 제 1 및 제 2 클램프 부재(13, 14)를 갖고 있다. 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)은 두께 방향(D)에 있어서 서로 배향하고, 또한 서로 평행을 이룬 제 1 실링면(11a) 및 제 2 실링면(12a)을 갖고 있으며, 이들 실링면(11a, 12a)의 외주 부분에는 O링 등의 환형상의 밸브 실링 부재(11b, 12b)가 부착되어 있다. 또한, 상기 1쌍의 밸브 실링면(11a, 12a)은 반드시 평행을 이루고 있지 않아도 좋다.
상기 제 1 클램프 부재(13)는 상기 밸브 조립체(10)에 있어서의 폭 방향(W)의 중앙부의 2개소에 있어서 상방으로부터 상기 제 1 밸브판(11)과 밸브 샤프트(6)의 선단 및 상기 제 2 밸브판(12)과 밸브 샤프트(6)의 선단에 걸쳐 요철 결합되어 있다. 또한, 상기 제 2 클램프 부재(14)는 상기 밸브 조립체(10)에 있어서의 폭 방향(W)의 양단부에 있어서 상방으로부터 상기 제 1 밸브판(11)과 상기 제 2 밸브판(12)에 걸쳐 요철 결합되어 있다. 이때 상기 제 2 클램프 부재(14)의 하방에 있어서의 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12) 사이에는 스페이서 부재(15)가 상기 1쌍의 밸브판(11, 12)의 내면에 의해 협지되어 있다(도 5~도 12).
그리고 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)을 상기 선단부(6a)의 기단측 단부에 상방으로부터 요철 결합시킨 상태로 상방으로부터 체결 볼트(13a)에 의해 상기 제 1 클램프 부재(13)를 상기 밸브 샤프트(6)의 선단에 고정하면 상기 각 요철 결합 부분에 있어서 기울기가 상이한 경사면끼리가 압접된다. 그 결과, 상기 밸브 조립체(10)의 폭 방향(W)의 중앙부에 있어서는 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)의 내면에서 상기 밸브 샤프트(6)의 선단부(6a)가 협지된 상태로 이들 밸브판(11, 12)과 밸브 샤프트(6)가 상기 두께 방향(D)에 있어서 상호 체결되어 있다.
한편, 상기 밸브 조립체(10)의 폭 방향(W)의 양단부에 있어서는 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)을 상기 제 2 클램프 부재(14)의 기단측 단부에 상방으로부터 요철 결합시킨 상태로 상방으로부터 체결 볼트(14a)에 의해 상기 제 2 클램프 부재(14)를 상기 스페이서 부재(15)의 선단에 고정하면 상기 각 요철 결합 부분에 있어서 기울기가 상이한 경사면끼리가 압접된다. 그 결과, 상기 밸브 조립체(10)의 폭 방향(W)의 양단부에 있어서는 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)의 내면에서 상기 스페이서 부재(15)가 협지된 상태로 이들 밸브판(11, 12)과 상기 스페이서 부재(15)가 상기 두께 방향(D)에 있어서 상호 체결되어 있다.
또한, 이와 같은 밸브 샤프트(6)에 대한 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)의 구체적인 부착 구조에 대해서는 본건 출원인이 먼저 출원한 일본 출원(특허출원 2021-168188호)에 기재되어 있으며, 게다가 본원에 있어서 상기 밸브 조립체(10)의 구조나 밸브 샤프트(6)에 대한 밸브판(11, 12)의 부착 구조는 상기 구조에 한정되는 것은 아니고, 주지의 각종 구조를 채용할 수 있다. 그 때문에 여기에서는 그것에 관한 보다 구체적인 설명은 생략하는 것으로 한다.
그런데 상기 밸브 상자(7)는 도 5~도 12에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 체임버(2)와 제 2 체임버(3) 사이에 부착되는 것이며, 축(L) 방향에 있어서의 상기 측벽(8)의 상단측 개구부에는 상기 개구부를 기밀하게 막는 천장벽(9)이 착탈 가능하게 부착됨으로써 형성되어 있다. 이와 같이 천장벽(9)을 상기 측벽(8)에 대해서 착탈 가능하게 부착함으로써 각 밸브판(11, 12)의 밸브 실링 부재(11b, 12b)의 교환 등 밸브 조립체(10)의 유지보수를 실시함에 있어서는 각 밸브판(11, 12)의 분리 등의 각종 작업을 상기 측벽(8)의 상단측 개구를 통해 행하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 밸브 상자의 측벽(8)은 상기 두께 방향(D)에 있어서 축(L)을 사이에 두고 서로 평행을 이루어서 대향하는 제 1 내측면(8a) 및 제 2 내측면(8b)을 갖고 있다. 상기 제 1 내측면(8a)에는 상기 제 1 체임버(2)로 연통된 상기 제 1 개구부(4a)가 개설되고, 상기 제 2 내측면(8b)에는 상기 제 2 체임버(3)로 연통된 상기 제 2 개구부(4b)가 개설되어 있으며, 이들 제 1 개구부(4a) 및 제 2 개구부(4b)는 상기 두께 방향(D)에 있어서 서로 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 내측면(8a, 8b)에 있어서의 상기 제 1 및 제 2 개구부(4a, 4b)의 주위에는 상기 밸브 조립체(10)에 있어서의 제 1 및 제 2 실링면(11a, 12a)의 각 밸브 실링 부재(11b, 12b)를 접리시키기 위한 밸브 시트부(4c)가 이들 개구부(4a, 4b)를 둘러싸도록 형성되어 있다.
그리고 이와 같은 밸브 상자(7)에 장착된 상기 게이트 밸브(1)는 상기 밸브 구동 기구(20)로 밸브 샤프트(6)를 동작시킴으로써 밸브 상자(7) 내에 있어서 상기 밸브 조립체(10)가 상기 축(L) 상에 배치되고, 상기 제 1 개구부(4a)와 제 2 개구부(4b)를 상호 연통시키기 위한 퇴피 위치(도 5, 도 6)와, 상기 제 1 개구부(4a)를 상기 제 1 밸브판(11)으로 기밀하게 폐색하기 위한 제 1 폐색 위치(도 9, 도 10)와, 상기 제 2 개구부(4b)를 상기 제 2 밸브판(12)으로 기밀하게 폐색하기 위한 제 2 폐색 위치(도 11, 도 12)와, 상기 축(L) 상에 있어서 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치가 차지하는 높이 위치와 동일한 높이 위치에 설정된 중간 위치(도 7, 도 8)로 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 중간 위치에 있어서 상기 밸브 구동체(10)는 상기 제 1 및 제 2 개구부(4a, 4b)의 쌍방으로부터 이간되어 있다.
상기 밸브 조립체(10)를 이와 같이 동작시키는 상기 밸브 구동 기구(20)는 도 1~도 3에 나타내는 바와 같이 개별적으로 구동시키는 것이 가능한 제 1 구동 로드(22a) 및 제 2 구동 로드(23a)를 구비한 에어 실린더부(21)와, 상기 제 1 구동 로드(22a) 및 제 2 구동 로드(23a)와 상기 밸브 샤프트(6)의 기단부 사이를 연결하고, 상기 에어 실린더부(21)의 구동력을 상기 밸브 샤프트(6)에 전달하는 동력 전달 기구(30)를 갖고 있다.
상기 에어 실린더부(21)는 도 3에 나타내는 바와 같이 1개의 실린더 보디(24)와, 상기 실린더 보디(24) 내에서 상기 축(L)을 따라 연장 형성된 제 1 및 제 2 실린더 구멍(22b, 23b)과, 이들 1쌍의 실린더 구멍(22b, 23b) 내에 각각 슬라이딩 가능하게 설치된 1쌍의 피스톤(22c, 23c)을 갖고 있으며, 상기 1쌍의 피스톤(22c, 23c)에 상기 제 1 및 제 2 구동 로드(22a, 23a)의 기단부가 고정되어 있다. 그리고 상기 에어 실린더부(21)는 상기 실린더 보디(24)의 헤드측 단부를 상기 보닛(5)에 있어서의 하방을 향하는 제 2 면(5b)에 고정적으로 부착함으로써 상기 보닛(5)으로부터 상기 축(L)을 따라 수하되어 있다.
그것에 의해 상기 제 1 및 제 2 구동 로드(22a, 23a)의 선단측이 실린더 보디(24)의 로드측 단부로부터 하방을 향해 진퇴 가능하게 연장되어 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 실린더 구멍(22b, 23b)에 대해서는 에어를 개별적으로 급배할 수 있도록 되어 있으며, 그 때문에 상기 제 1 구동 로드(22a) 및 제 2 구동 로드(23a)를 개별적으로 구동할 수 있도록 되어 있다.
도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이 상기 동력 전달 기구(30)는 상기 제 1 구동 로드(22a) 및 제 2 구동 로드(23a)에 부착된 제 1 지지 프레임(31) 및 제 2 지지 프레임(32)과, 이들 제 1 및 제 2 지지 프레임(31, 32)에 고정적으로 부착되어 상기 축(L)을 따라 연장되는 제 1 캠 프레임(33) 및 제 2 캠 프레임(34)과, 상기 밸브 샤프트(6)의 기단부(6b)에 고정적으로 부착되어 상기 밸브 샤프트(6)와 일체로 동작하는 레버 부재(35)와, 상기 제 1 및 제 2 지지 프레임(31, 32)과 상기 레버 부재(35)를 상대적으로 변위 가능해지도록 접속하는 제 1 스프링 부재(36) 및 제 2 스프링 부재(37)를 갖고 있다. 그리고 이하에 설명하는 바와 같이, 특히 이 동력 전달 기구(30)는 축(L)을 포함해서 폭 방향(W)으로 연장되는 중심면에 관해 두께 방향(D)에 대칭으로 형성되어 있으며, 또한 축(L)을 포함해서 두께 방향(D)으로 연장되는 중심면에 관해서도 폭 방향(W)에 대칭으로 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 게이트 밸브(1) 전체에 대해서도 마찬가지로 해서 실질적으로 폭 방향(W) 및 두께 방향(D)에 대칭으로 형성되어 있다.
이와 같이 상기 제 1 및 제 2 지지 프레임(31, 32)과 상기 레버 부재(35) 사이에 각각 상기 제 1 및 제 2 스프링 부재(36, 37)를 개재하여 설치(구체적으로는 압축 설치)함으로써 의해 상기 제 1 및 제 2 구동 로드(22a, 23a)의 구동력이 상기 제 1 및 제 2 스프링 부재(36, 37)를 통해 상기 레버 부재(35)에 개별적으로 전달되고, 그 결과 상기 제 1 및 제 2 구동 로드(22a, 23a) 각각과 상기 레버 부재(35)를 상대적으로 동작시킬 수 있도록 되어 있다.
더 구체적으로 설명하면 본 실시형태에 있어서 상기 에어 실린더부(21)는 상기 제 1 실린더 구멍(22b) 및 그 피스톤(22c)과 상기 제 1 구동 로드(22a)를 상기 제 1 폐색 위치측에 배치함과 아울러, 상기 제 2 실린더 구멍(23b) 및 그 피스톤(23c)과 상기 제 2 구동 로드(23a)를 상기 제 2 폐색 위치측에 배치한 상태로 상기 보닛(5)에 고정적으로 부착되어 있다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 구동 로드(22a, 23a)는 두께 방향(D)에 있어서 제 1 구동 로드(22a)를 제 1 폐색 위치측에 배치하고, 제 2 구동 로드(23a)를 제 2 폐색 위치측에 배치하여 서로 인접하고 있다. 그리고 이와 같은 에어 실린더부(21)의 1쌍이 상기 폭 방향(W)에 있어서의 상기 밸브 샤프트(6)를 사이에 둔(즉, 축(L)을 사이에 둔) 양측에 배치되어 있다. 단, 상기 에어 실린더부(21)의 수나 배치는 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 및 제 2 지지 프레임(31, 32)은 상기 폭 방향(W)으로 긴 금속제 플레이트로 형성되어 있으며, 상기 폭 방향(W)에 있어서 상기 제 1 지지 프레임(31)의 상기 축(L)을 사이에 둔 양단부에는 상기 1쌍의 에어 실린더부(21)의 제 1 구동 로드(22a)의 각 선단부가 부착되고, 상기 제 2 지지 프레임(32)의 상기 축(L)을 사이에 둔 양단부에는 상기 1쌍의 에어 실린더부(21)의 제 2 구동 로드(23a)의 각 선단부가 부착되어 있다.
그 때문에 두께 방향(D)에 있어서 상기 제 1 및 제 2 지지 프레임(31, 32)은 상기 제 1 지지 프레임(31)을 상기 제 1 폐색 위치측에 배치함과 아울러, 상기 제 2 지지 프레임(32)을 상기 제 2 폐색 위치측에 배치하여 서로 병설되어 있다. 또한, 이들 지지 프레임(31, 32)의 상기 폭 방향(W)의 각 중앙부에는 스프링 시트(31a, 32a)가 오목 설치되어 있으며, 이들 스프링 시트(31a, 32a)가 상기 제 1 스프링 부재(36) 및 제 2 스프링 부재(37)의 축(L) 방향의 하단부를 받고 있다.
상기 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)은 모두 금속제 플레이트로 형성되어 있고, 축(L) 방향 및 두께 방향(D)으로 연장되어 서로 배향하는 내면(33a, 34a) 및 외면(33b, 34b)을 갖고 있다. 그리고 상기 제 1 캠 프레임(33)의 1쌍이 상기 1쌍의 에어 실린더부(21) 사이에 있어서 상기 제 1 지지 프레임(31)의 상기 축(L)을 사이에 둔 양측 부분으로부터 상방을 향해 고정적으로 세워서 설치되고, 마찬가지로 상기 제 2 캠 프레임(34)의 1쌍이 상기 1쌍의 에어 실린더부(21) 사이에 있어서 상기 제 2 지지 프레임(32)의 상기 축(L)을 사이에 둔 양측 부분으로부터 상방을 향해 고정적으로 세워서 설치되어 있다.
그 때문에 두께 방향(D)에 있어서 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)은 상기 제 1 캠 프레임(33)을 상기 제 1 폐색 위치측에 배치함과 아울러, 상기 제 2 캠 프레임(34)을 상기 제 2 폐색 위치측에 배치하여 서로 병설되어 있다. 그리고 이들 서로 인접하는 캠 프레임(33, 34)은 상기 축(L)을 포함해서 폭 방향(W)으로 연장되는 중심면에 관해 두께 방향(D)에 대칭으로 형성되어 있다. 한편, 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)의 각 쌍에 있어서는 상기 내면(33a, 34a)끼리가 서로 대향함과 아울러, 상기 외면(33b, 34b)끼리가 서로 배향하고 있다. 그리고 이들 1쌍의 제 1 캠 프레임(33) 및 1쌍의 제 2 캠 프레임(34)은 상기 축(L)을 포함해서 두께 방향(D)으로 연장되는 중심면에 관해 폭 방향(W)에 대칭으로 배치되어 있다.
상기 레버 부재(35)는 정면으로부터 봤을 때에 있어서 H형상을 이룬 금속제 블록에 의해 형성된 것이며, 그 축(L) 방향의 상단측에는 상기 폭 방향(W)의 중앙부에 형성된 상측 오목부(35a)와, 그 양측부에 볼록 형성된 1쌍의 상측 볼록부(35b)를 갖고 있으며, 그 축(L) 방향의 하단측에는 상기 폭 방향(W)의 중앙부에 형성된 하측 오목부(35c)와, 그 양측부에 볼록 형성된 1쌍의 하측 볼록부(35d)를 갖고 있다. 또한, 상기 폭 방향(W)의 양단에는 서로 배향하는 1쌍의 측면(35e)을 갖고 있다.
그리고 상기 상측 오목부(35a)에는 상기 밸브 샤프트(6)의 기단부(6b)가 고정적으로 부착되어 있으며, 이 레버 부재(35)의 상측 오목부(35a)와, 상기 보닛(5)의 관통 구멍(5c) 사이에 있어서 상기 밸브 샤프트(6)의 주위가 원통형상의 벨로즈(6c)에 의해 기밀하게 둘러싸여 있다. 또한, 상기 하측 오목부(35c)에는 상기 제 1 및 제 2 스프링 부재(36, 37)의 축(L) 방향의 상단부가 부착되어 있다.
상기 제 1 및 제 2 스프링 부재(36, 37)는 금속제의 코일 스프링에 의해 형성되어 있으며, 상기 밸브 조립체(10) 및 레버 부재(35)의 중량을 지지할 수 있는 스프링력(스프링 강성)을 갖고 있다. 그 때문에 상기 조립체(10)를 상기 퇴피 위치(도 5, 도 6)로부터 상기 중간 위치(도 7, 도 8)로 축(L)을 따라 이동시키는 행정에 있어서는 상기 스프링 부재(36, 37)의 스프링력으로 상기 에어 실린더부(21)의 구동 로드(22a, 23a)와 상기 밸브 조립체(10)를 일체적으로 동작시킬 수 있도록 되어 있다.
그리고 후술하는 개폐 기구(40, 45)에 의해 상기 조립체(10)를 상기 중간 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치로 상기 두께 방향(D)으로 이동시키는 행정에 있어서는 상기 구동 로드(22a, 23a)의 구동력에 의해 상기 스프링 부재(36, 37)가 압축되어 변형된다. 그 결과, 상기 밸브 조립체(10)를 상기 구동 로드(22a, 23a)와 상대적으로 이동시키고, 상기 구동 로드(22a, 23a)의 동작 방향(축(L) 방향)과 직교하는 상기 두께 방향(D)으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 동력 전달 기구(30)는 상기 밸브 샤프트(6) 및 밸브 조립체(10)의 상기 두께 방향(D)에 대한 동작에 제공되고, 상기 두께 방향(D)에 있어서 상기 밸브 조립체(10)를 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 1 폐색 위치가 차지하는 위치 사이 및 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에서 개별적으로 왕복 이동시키는 제 1 개폐 기구(40) 및 제 2 개폐 기구(45)와, 상기 축(L) 방향에 대한 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)의 왕복 이동의 가이드에 제공되고, 상기 축(L) 방향에 있어서 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 중간 위치가 차지하는 위치 사이에서 이들 캠 프레임(33, 34)의 왕복 이동을 가이드하는 제 1 가이드 기구(50) 및 제 2 가이드 기구(55)와, 상기 레버 부재(35)를 상기 중간 위치에서 상기 보닛(5)의 제 2 면(5b)에 접촉시켜서 상기 레버 부재(35)와 함께 상기 밸브 샤프트(6) 및 상기 밸브 조립체(10)의 상기 축(L) 방향으로의 이동을 저지함과 동시에 상기 두께 방향(D)으로의 이동을 허용하는 스토퍼부(60)를 갖고 있다.
상기 제 1 및 제 2 개폐 기구(40, 45)는 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)과 상기 캠 프레임(33, 34) 사이에 배치된 상기 레버 부재(35)에 걸쳐 형성되어 있으며, 구체적으로는 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)의 각 내면(33a, 34a)과, 상기 내면(33a, 34a)에 대향하는 상기 레버 부재(35)의 측면(35e) 사이에 설치되어 있다. 또한, 이들 개폐 기구(40, 45)는 상기 두께 방향(D)에 있어서 상기 제 1 개폐 기구(40)를 상기 제 1 폐색 위치측에 배치함과 아울러, 상기 제 2 개폐 기구(45)를 상기 제 2 폐색 위치측에 배치하여 서로 병설되어 있다.
상기 제 1 개폐 기구(40)는 상기 제 1 캠 프레임(33)의 내면(33a)에 오목 형성된 제 1 캠 홈(41)과, 그것에 대향하는 상기 레버 부재(35)의 측면(35e)에 설치된 제 1 캠 롤러(42)를 갖고 있으며, 상기 제 1 캠 롤러(42)가 상기 제 1 캠 홈(41) 내에 슬라이딩 가능하게 감합되어 있다. 한편, 상기 제 2 개폐 기구(45)는 상기 제 2 캠 프레임(34)의 내면(34a)에 오목 형성된 제 2 캠 홈(46)과, 그것에 대향하는 상기 레버 부재(35)의 측면(35e)에 설치된 제 2 캠 롤러(47)를 갖고 있으며, 상기 제 2 캠 롤러(47)가 상기 제 2 캠 홈(46) 내에 슬라이딩 가능하게 감합되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 이와 같은 제 1 및 제 2 개폐 기구(40, 45)가 레버 부재(35)의 양측면(35e)측에 각각 쌍을 이루어서 설치되어 있다.
상기 제 1 캠 홈(41)은 축(L) 방향 상단측의 시단 위치(S1)와 축(L) 방향 하단측의 종단 위치(E1)를 갖고 있으며, 두께 방향(D)에 있어서 상기 종단 위치(E1)는 시단 위치(S1)보다 상기 제 1 폐색 위치측에 배치되어 있다. 즉, 이 제 1 캠 홈(41)은 상단측의 시단 위치(S1)로부터 하단측의 종단 위치(E1)를 향해 상기 제 1 폐색 위치측으로 경사지는 프로필을 갖고 있다. 그리고 상기 제 1 캠 롤러(42)가 상기 시단 위치(S1)에 있을 때에는 상기 밸브 조립체(10)가 축(L) 상에 배치되고, 상기 종단 위치(E1)에 있을 때에는 상기 밸브 조립체(10)가 상기 제 1 폐색 위치에 배치되도록 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 동일한 형상을 갖는 2개의 상기 제 1 캠 홈(41)이 상기 제 1 캠 프레임(33)의 상단부와 하단부에 형성되어 있고, 이들 중 상단측에 배치된 제 1 캠 홈(41)은 상기 시단 위치(S1)에 있어서 상기 제 1 캠 프레임(33)의 상단면에 개구하고 있다.
한편, 상기 제 2 캠 홈(46)은 축(L) 방향 상단측의 시단 위치(S2)와 축(L) 방향 하단측의 종단 위치(E2)를 갖고 있으며, 두께 방향(D)에 있어서 상기 종단 위치(E2)는 시단 위치(S2)보다 상기 제 2 폐색 위치측에 배치되어 있다. 즉, 이 제 2 캠 홈(46)은 상단측의 시단 위치(S2)로부터 하단측의 종단 위치(E2)를 향해 상기 제 2 폐색 위치측으로 경사지는 프로필을 갖고 있다. 그리고 상기 제 2 캠 롤러(47)가 상기 시단 위치(S2)에 있을 때에는 상기 밸브 조립체(10)가 축(L) 상에 배치되고, 상기 종단 위치(E2)에 있을 때에는 상기 밸브 조립체(10)가 상기 제 2 폐색 위치에 배치되도록 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 동일한 형상을 갖는 2개의 상기 제 2 캠 홈(46)이 상기 제 2 캠 프레임(34)의 상단부와 하단부에 형성되어 있고, 이들 중 상단측에 배치된 제 2 캠 홈(46)은 상기 시단 위치(S2)에 있어서 상기 제 2 캠 프레임(34)의 상단면에 개구하고 있다.
이와 같이 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34) 중 어느 일방을 상기 레버 부재(35)에 대해서 축(L) 방향 상방으로 상대적으로 이동시키면, 그 이동시킨 캠 프레임의 캠 홈에 감합된 캠 롤러가 그 캠 홈을 따라 상기 시단 위치(S)로부터 상기 종단 위치(E)로 이동한다. 그러면 상기 레버 부재(35)가 두께 방향(D)에 있어서 상기 제 1 폐색 위치측 및 제 2 폐색 위치측 중 어느 일방으로 변위하지만 그것과 동시에 남은 타방의 캠 프레임에 감합된 캠 롤러도 두께 방향(D)에 대해서 동일한 길이 변위시킬 필요성이 있다.
그래서 이 게이트 밸브(1)에 있어서는 상기 제 1 캠 프레임(33)에 형성된 전체(상하 2개)의 캠 홈(41)이 두께 방향(D)에 있어서 상기 시단 위치(S1)로부터 상기 제 2 폐색 위치측을 향해 오목 형성된 제 1 빠짐부(41a)를 갖고 있으며, 상기 제 2 캠 프레임(34)에 형성된 전체(상하 2개)의 캠 홈(46)이 두께 방향(D)에 있어서 상기 시단 위치(S2)로부터 상기 제 1 폐색 위치측을 향해 오목 형성된 제 2 빠짐부(46a)를 갖고 있다.
또한, 이들 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)의 내면(33a, 34a)에는 수지 재료로 형성되어 상기 레버 부재(35)의 양측면(35e)과 슬라이딩시키기 위한 슬라이딩 부재(33c, 34c)가 상하에 각각 설치되어 있다. 한편, 이들 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)의 외면(33b, 34b)에도 동일하게 수지 재료로 형성되어 후술하는 가이드 프레임(25)의 가이드면(25a)과 슬라이딩시키기 위한 슬라이딩 부재(33c, 34c)가 상하에 각각 설치되어 있다. 단, 이들 슬라이딩 부재(33c, 34c)의 수나 위치는 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 동력 전달 기구(30)는 상기 에어 실린더부(21)와 상기 캠 프레임(33, 34) 사이에 있어서 상기 보닛(5)에 고정적으로 부착되고, 그 제 2 면(5b)으로부터 수하된 가이드 프레임(25)을 갖고 있으며, 상기 가이드 프레임(25)은 상기 캠 프레임(33, 34)의 외면(33b, 34b)과 대향하는 가이드면(25a)을 갖고 있다. 본 실시형태에서는 이와 같은 가이드 프레임(25)의 쌍이 폭 방향(W)에 있어서의 상기 축(L)을 사이에 둔 양측에 배치되어 있으며, 폭 방향(W)에 있어서 상기 가이드 프레임(25)이 그것과 인접하는 상기 에어 실린더부(21)의 실린더 보디(24)와 일체로 형성되어 있다.
그리고 상기 제 1 및 제 2 가이드 기구(50, 55)는 상기 가이드 프레임(25)과, 그것에 인접하는 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)에 걸쳐 형성되어 있으며, 구체적으로는 상기 가이드 프레임(25)의 가이드면(25a)과, 상기 가이드면(25a)과 대향하는 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)의 각 외면(33b, 34b) 사이에 설치되어 있다. 즉, 이들 가이드 기구(50, 55)는 상기 두께 방향(D)에 있어서 상기 제 1 가이드 기구(50)를 상기 제 1 폐색 위치측에 배치함과 아울러, 상기 제 2 가이드 기구(55)를 상기 제 2 폐색 위치측에 배치하여 서로 병설되어 있다.
상기 제 1 가이드 기구(50)는 상기 제 1 캠 프레임(33)의 외면(33b)에 오목 형성된 제 1 가이드 홈(51)과, 그것에 대향하는 상기 가이드 프레임(25)의 가이드면(25a)에 설치된 제 1 가이드 롤러(52)를 갖고 있으며, 상기 제 1 가이드 롤러(52)가 상기 제 1 가이드 홈(51) 내에 슬라이딩 가능하게 감합되어 있다. 한편, 상기 제 2 가이드 기구(55)는 상기 제 2 캠 프레임(34)의 외면(34b)에 오목 형성된 제 2 가이드 홈(56)과, 그것에 대향하는 상기 가이드 프레임(25)의 가이드면(25a)에 설치된 제 2 가이드 롤러(57)를 갖고 있으며, 상기 제 2 가이드 롤러(57)가 상기 제 2 가이드 홈(56) 내에 슬라이딩 가능하게 감합되어 있다. 본 실시형태에 있어서는 상기 제 1 가이드 기구(50)가 상기 1쌍의 제 1 캠 프레임(33)의 양 외면(33b)측에 각각 설치되고, 상기 제 2 가이드 기구(55)가 상기 1쌍의 제 2 캠 프레임(34)의 양 외면(34b)측에 각각 설치되어 있다.
상기 제 1 가이드 홈(51)은 축(L)을 따라 상기 제 1 캠 프레임(33)의 상단부로부터 하단부까지 직선형상으로 연장 형성되어 있고, 본 실시형태에서는 상기 가이드 홈(51)의 상단이 상기 제 1 캠 프레임(33)의 상단면에 개구하고 있다. 또한, 상기 제 2 가이드 홈(56)도 마찬가지로 축(L)을 따라 상기 제 2 캠 프레임(34)의 상단부로부터 하단부까지 직선형상으로 연장 형성되어 있고, 본 실시형태에서는 상기 가이드 홈(56)의 상단이 상기 제 2 캠 프레임(34)의 상단면에 개구하고 있다. 그리고 이들 가이드 홈(51, 56)은 축(L) 방향에 있어서 동일한 길이를 갖고 있다. 또한, 상기 캠 프레임(33, 34)에 각각 형성된 상기 캠 홈(41, 46) 및 가이드 홈(51, 56)의 깊이의 합을 상기 캠 프레임(33, 34)에 있어서의 상기 내면(33a, 34a)과 외면(33b, 34b) 사이의 길이보다 작게 하고, 상기 두께 방향(D)에 있어서 상기 캠 홈(41, 46) 및 가이드 홈(51, 56)을 일부 겹쳐서 배치하고 있다. 그 때문에 상기 두께 방향(D)에 있어서의 상기 밸브 구동 기구(20)나 동력 전달 기구(30)의 치수의 증대가 억제되어 있다.
상기 제 1 가이드 롤러(52)는 상기 가이드 프레임(25)에 있어서의 상기 가이드면(25a)의 상기 제 1 폐색 위치측에 축(L)을 따라 상하 2개 설치되어 있으며, 상기 제 2 가이드 롤러(57)는 상기 가이드면(25a)의 상기 제 2 폐색 위치측에 동일하게 축(L)을 따라 상하 2개 설치되어 있다. 그리고 상하 1쌍의 제 1 가이드 롤러(52)의 축(L) 방향 거리는 상기 제 1 가이드 홈(51)의 축(L) 방향 길이보다 작게 되어 있으며, 동일하게 상하 1쌍의 제 2 가이드 롤러(57)의 축(L) 방향 거리는 상기 제 2 가이드 홈(56)의 축(L) 방향 길이보다 작게 되어 있다. 또한, 이들 제 1 및 제 2 가이드 홈(51, 56)의 축(L) 방향 길이는 상기 퇴피 위치 및 상기 중간 위치 사이의 축(L) 방향 거리와, 상기 캠 홈(41, 46)에 있어서의 상기 시단 위치(S1, S2) 및 상기 종단 위치(E1, E2) 사이의 축(L) 방향 거리의 합보다 크게 되어 있다.
상기 스토퍼부(60)는 상기 레버 부재(35)의 상기 1쌍의 상측 볼록부(35b)의 상단면(35f) 상에 각각 형성되고, 상기 두께 방향(D)에 대해서 전동 가능한 정지 롤러(61)와, 보닛(5)의 제 2 면(하면)에 있어서의 상기 각 정지 롤러(61)와 상대하는 부분에 설치된 쿠션(62)(도 5, 도 6)을 갖고 있다. 즉, 폭 방향(W)에 있어서 상기 정지 롤러(61)와 쿠션(62)의 쌍이 상기 밸브 샤프트(6)를 사이에 둔 좌우 양측에 설치되어 있다. 그렇게 함으로써 상기 정지 롤러(61)가 상기 보닛(5)에 접촉했을 때에 그 충격을 상기 쿠션(62)으로 완충할 수 있도록 되어 있다.
그리고 도 5~도 12에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 또는 제 2 구동 로드(22a, 23a)의 상방으로의 후퇴 동작에 의해 상기 밸브 조립체(10)가 상기 퇴피 위치로부터 중간 위치에 도달할 때까지 상기 축(L)을 따라 상방으로 이동하면 상기 레버 부재의 상단에 설치된 정지 롤러(61)가 상기 보닛(5)의 제 2 면(5b)에 설치된 쿠션(62)에 접촉함으로써 상기 밸브 조립체(10)의 축(L)을 따른 상방으로의 이동이 정지시켜진다. 계속해서, 상기 제 1 개폐 기구(40) 또는 제 2 개폐 기구(45)에 의해 상기 밸브 조립체(10)가 상기 중간 위치로부터 상기 제 1 폐색 위치 또는 제 2 폐색 위치에 도달할 때까지 상기 두께 방향(D)으로 이동할 때에는 그 이동에 따라 상기 쿠션(62)에 접촉한 정지 롤러(61)가 상기 쿠션(62) 상을 상기 두께 방향(D)으로 전동한다.
이와 같이 상기 게이트 밸브(1)에 있어서는 상기 제 1 캠 홈(41) 및 제 1 캠 롤러(42)를 포함하고, 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치와 제 1 폐색 위치 사이에서 왕복 이동시키는 제 1 개폐 기구(40)와, 상기 제 2 캠 홈(46) 및 제 2 캠 롤러(47)를 포함하고, 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치와 제 2 폐색 위치 사이에서 왕복 이동시키는 제 2 개폐 기구(45)가 두께 방향(D)에 있어서 서로 인접해서 배치되어 있다. 이와 같이 2세트의 캠 홈(41, 46)과 캠 롤러(42, 47)를 사용해서 밸브 조립체(10)를 제 1 폐색 위치와 제 2 폐색 위치로 개별적으로 이동 가능하게 한 본 실시형태에 의한 게이트 밸브(1)에 의하면 밸브 조립체를 1세트의 캠 홈과 캠 롤러를 사용해서 제 1 폐색 위치와 제 2 폐색 위치로 순차 이동시키는 종래의 것과 비교해서 캠 프레임(33, 34)의 높이를 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과 상기 밸브 구동 기구(20)의 높이 치수를 억제하고, 나아가서는 상기 게이트 밸브(1) 전체의 높이 치수를 억제하는 것이 가능해진다.
이와 같은 구성을 갖는 게이트 밸브(1)의 동작에 대해서 설명한다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 밸브 조립체(10)가 상기 퇴피 위치에 있을 때에는 상기 에어 실린더부(21)의 제 1 및 제 2 구동 로드(22a, 23a)가 함께 하방의 스트로크 단까지 진출하고 있다. 이 상태에 있어서는 상기 제 1 및 제 2 스프링 부재(36, 37)의 스프링력(스프링 강성)에 의해 상기 레버 부재(35)가 상기 제 1 및 제 2 지지 프레임(31, 32) 상에 일체적으로 지지됨과 아울러, 그들 스프링 부재(36, 37)의 탄발력에 의해 상기 제 1 및 제 2 캠 롤러(42, 47)가 상기 제 1 및 제 2 캠 홈(41, 46)의 시단 위치(S1, S2)에 배치되어 있다. 그것에 의해 상기 구동 로드(22a, 23a)와 밸브 조립체(10)가 상기 지지 프레임(31, 32)과, 캠 프레임(33, 34)과, 레버 부재(35)를 개재해서 일체적으로 연결되어 있다. 또한, 상하 1쌍의 상기 제 1 가이드 롤러(52) 및 상하 1쌍의 제 2 가이드 롤러(57) 중 하방에 배치된 가이드 롤러(52, 57)만이 상기 제 1 및 제 2 가이드 홈(51, 56) 내에 각각 감합되어 있다.
이어서, 이 상태로부터 상기 에어 실린더부(21)의 제 1 실린더 구멍(22b)에 대해서 에어를 공급하고, 상기 제 1 구동 로드(22a)를 축(L) 방향 상방을 향해 후퇴 구동시키면 상기 제 1 및 제 2 구동 로드(22a, 23a), 제 1 및 제 2 지지 프레임(31, 32), 및 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)으로 이루어지는 「로드측 어셈블리」와, 상기 레버 부재(35), 밸브 샤프트(6), 및 밸브 조립체(10)로 이루어지는 「샤프트측 어셈블리」가 일체적으로 축(L) 방향 상방을 향해 이동한다. 그러면 상기 밸브 조립체(10)가 상기 퇴피 위치로부터 축(L) 상을 상방을 향해 이동하고, 도 7 및 도 8에 나타내는 상기 중간 위치(밸브 상자(7)의 제 1 및 제 2 개구부(4a, 4b)에 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)이 각각 대향하지만 이들 밸브판의 밸브 실링 부재(11b, 12b)가 상기 개구부(4a, 4b)의 각 밸브 시트부(4c)로부터 이간되어 있는 위치)에 도달한다.
그동안 도 5에 나타내는 바와 같이 상기 제 1 및 제 2 가이드 홈(51, 56)에 감합되어 있는 하방의 제 1 및 제 2 가이드 롤러(52, 57)에 의해 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)의 쌍방이 축(L)을 따라 가이드된다. 그 때문에 상기 밸브 샤프트(6)를 축(L)에 대해서 경사시키는 일 없이 상기 축(L)을 따라 상승시킬 수 있다. 그리고 상기 밸브 조립체(10)가 상기 중간 위치에 도달하면 도 7에 나타내는 바와 같이 상방에 배치된 제 1 및 제 2 가이드 롤러(52, 57)도 상기 제 1 및 제 2 가이드 홈(51, 56)에 그 상단의 개구로부터 감합된다. 또한, 동시에 상기 레버 부재(35)의 정지 롤러(61)가 상기 보닛(5)의 쿠션(62)에 접촉함으로써 상기 「샤프트측 어셈블리」의 축(L) 방향 상방에 대한 이동이 그 위치에서 정지되고, 상기 밸브 조립체(10)의 상기 퇴피 위치로부터 축(L) 방향 상방으로의 이동이 상기 중간 위치에서 정지된다.
그래서 이와 같이 상기 밸브 조립체(10)가 상기 중간 위치에 있는 상태에 있어서 상기 제 1 실린더 구멍(22b)에 대한 에어의 공급을 계속하면 상기 「로드측 어셈블리」 중 제 1 구동 로드(22a), 제 1 지지 프레임(31), 및 제 1 캠 프레임(33)으로 이루어지는 「제 1 어셈블리」가 상기 제 1 스프링 부재(36)를 압축하면서 더 상승을 계속하고, 그것에 비해 제 2 구동 로드(23a), 제 2 지지 프레임(32), 및 제 2 캠 프레임(34)으로 이루어지는 「제 2 어셈블리」는 그 위치에서 정지한다.
그러면 상기 제 1 캠 프레임(33)에 형성된 상하 1쌍의 제 1 캠 홈(41)이 그들에 대해서 감합된 상하 1쌍의 상기 제 1 캠 롤러(42)에 대해서 각각 상승해가고, 제 1 구동 로드(22a)가 상방의 스트로크단에 도달할 때까지 상기 캠 홈(41)은 상승한다. 이때 도 10에 나타내는 바와 같이 상기 상하 1쌍의 제 1 캠 홈(41) 내에 있어서 상기 시단 위치(S1)에 있는 상하 1쌍의 제 1 캠 롤러(42)는 상기 종단 위치(E1)로 각각 이동하지만 그때 이들 제 1 캠 롤러(42)는 상기 각 캠 홈(41)에 따라 축(L) 방향과 직교하는 두께 방향(D)에 있어서 상기 제 1 폐색 위치측을 향해 이동한다.
그 결과, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 상기 밸브 조립체(10)를 포함하는 「샤프트측 어셈블리」 전체가 상기 중간 위치로부터 상기 제 1 밸브판(11)으로 상기 밸브 상자(7)의 제 1 개구부(4a)를 폐색하는 제 1 폐색 위치로 축(L)과 직교하는 두께 방향(D)으로 변위한다. 또한, 그때 상기 레버 부재(35)에 설치된 상하 1쌍의 제 2 캠 롤러(47)도 상기 「샤프트측 어셈블리」의 이동에 따라 상기 제 1 폐색 위치측을 향해 이동하고, 상술한 바와 같이 상기 제 2 캠 홈(46) 내에 있어서 상기 시단 위치(S2)로부터 상기 시단 위치(S2)의 제 1 폐색 위치측에 오목 형성된 제 2 빠짐부(46a)로 이동한다.
반대로 도 5 및 도 6에 나타내는 밸브 조립체(10)의 퇴피 위치로부터 상기 제 2 실린더 구멍(23b)에 대해서 에어를 공급함으로써 상기 제 2 구동 로드(23a)를 축(L) 방향 상방을 향해 후퇴 구동시키면 상기 제 1 구동 로드(22a)를 후퇴 구동시킨 경우와 마찬가지로 밸브 조립체(10)가 도 7 및 도 8에 나타내는 중간 위치로 이동한다. 그리고 밸브 조립체(10)가 상기 중간 위치에 있는 상태에 있어서 상기 제 2 실린더 구멍(23b)에 대한 에어의 공급을 계속하면 상기 「로드측 어셈블리」 중 상기 「제 2 어셈블리」가 상기 제 2 스프링 부재(37)를 압축하면서 더 상승을 계속하고, 한편 상기 「제 1 어셈블리」는 그 위치에서 정지한다.
그러면 상기 제 2 캠 프레임(34)에 형성된 상하 1쌍의 제 2 캠 홈(46)이 그들에 대해서 감합된 상하 1쌍의 상기 제 2 캠 롤러(47)에 대해서 각각 상승해가고, 제 2 구동 로드(23a)가 상방의 스트로크단에 도달할 때까지 상기 캠 홈(46)은 상승한다. 이때 도 12에 나타내는 바와 같이 상기 상하 1쌍의 제 2 캠 홈(46) 내에 있어서 상기 시단 위치(S2)에 있는 상하 1쌍의 제 2 캠 롤러(47)는 상기 종단 위치(E2)로 각각 이동하지만 그때 이들 제 2 캠 롤러(47)는 상기 각 캠 홈(46)에 따라 축(L) 방향과 직교하는 두께 방향(D)에 있어서 상기 제 2 폐색 위치측을 향해 이동한다.
그 결과, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이 상기 밸브 조립체(10)를 포함하는 「샤프트측 어셈블리」 전체가 상기 중간 위치로부터 상기 제 2 밸브판(12)으로 상기 밸브 상자(7)의 제 2 개구부(4b)를 폐색하는 제 2 폐색 위치로 축(L)과 직교하는 두께 방향(D)으로 변위한다. 또한, 그때 상기 레버 부재(35)에 설치된 상하 1쌍의 제 1 캠 롤러(42)도 상기 「샤프트측 어셈블리」의 이동에 따라 상기 제 2 폐색 위치측을 향해 이동하고, 상술한 바와 같이 상기 제 1 캠 홈(41) 내에 있어서 상기 시단 위치(S1)로부터 상기 시단 위치(S1)의 제 2 폐색 위치측에 오목 형성된 제 1 빠짐부(41a)로 이동한다.
또한, 상기 밸브 조립체(10)를 상기 제 1 또는 제 2 폐색 위치(도 9~도 12)로부터 상기 중간 위치(도 7, 도 8)를 거쳐 상기 퇴피 위치(도 5, 도 6)로 되돌릴 경우에는 상술한 행정과는 반대의 동작을 행하게 하면 좋다.
이와 같이 상기 게이트 밸브(1)에 있어서는, 특히 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치로부터 상기 제 2 폐색 위치로 변위시킴에 있어서 종래와 같이 제 1 폐색 위치를 경유시키는 일 없이 직접적으로 상기 제 2 폐색 위치로 변위시킬 수 있기 때문에 밸브 조립체(10)의 조작성도 매우 우수하다. 또한, 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치로부터 제 1 및 제 2 폐색 위치로 변위시킬 때에 상기 「샤프트측 어셈블리」 전체를 상기 축(L)과 직교하는 두께 방향(D)으로 이동시키도록 했기 때문에 상기 제 1 및 제 2 밸브판(11, 12)을 상기 밸브 상자(7)의 제 1 및 제 2 개구부(4a, 4b)에 접리시킬 때에 상기 밸브 실링 부재(11b, 12b)의 비틀림이나 마모분의 발생 등을 억제할 수 있다.
이상에 있어서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명했지만 본 발명은 그들에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 설계 변경을 할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
예를 들면, 본 실시형태에 있어서는 상기 제 1 구동 로드(22a), 제 1 지지 프레임(31), 및 제 1 캠 프레임(33)으로 이루어지는 「제 1 어셈블리」와, 상기 제 2 구동 로드(23a), 제 2 지지 프레임(32), 및 제 2 캠 프레임(34)으로 이루어지는 「제 2 어셈블리」를 두께 방향(D)에 있어서 「제 1 어셈블리」를 상기 제 1 폐색 위치측에 배치하고, 「제 2 어셈블리」를 상기 제 2 폐색 위치측에 배치해서 병설하고 있지만 반대로 「제 1 어셈블리」를 제 2 폐색 위치측에 배치하고, 「제 2 어셈블리」를 제 1 폐색 위치측에 배치해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 제 1 및 제 2 캠 홈(41, 46)을 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34)에 형성하고, 제 1 및 제 2 캠 롤러(42, 47)를 레버 부재(35)에 설치하고 있지만 반대로 이들 캠 홈(41, 46)을 상기 레버 부재(35)에 형성하고, 상기 캠 롤러(42, 47)를 상기 캠 프레임(33, 34)에 설치해도 좋다. 그리고 본 실시형태에 있어서는 제 1 및 제 2 가이드 홈(51, 56)을 캠 프레임(33, 34)에 형성하고, 제 1 및 제 2 가이드 롤러(52, 57)를 상기 실린더 보디(24)와 일체로 형성된 가이드 프레임(25)에 설치하고 있지만 반대로 이들 가이드 홈(51, 56)을 상기 가이드 프레임(25)에 형성하고, 상기 가이드 롤러(52, 57)를 상기 캠 프레임(33, 34)에 설치해도 좋다. 또한, 가이드 프레임(25)을 상기 실린더 보디(24)와 별체로 형성하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 상기 캠 프레임(33, 34)에 형성된 상하 1쌍의 캠 홈(41, 46)을 서로 동일한 프로필로 함으로써 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치로부터 제 1 및 제 2 폐색 위치로 변위시킬 때에 상기 「샤프트측 어셈블리」 전체를 상기 축(L)과 직교하는 두께 방향(D)으로 이동시키도록 하고 있지만, 상기 상하 1쌍의 캠 홈(41, 46)을 상하에서 서로 프로필을 상이하게 함으로써 상기 밸브 조립체(10)를 상기 중간 위치로부터 제 1 및 제 2 폐색 위치로 변위시킬 때에 상기 「샤프트측 어셈블리」를 상기 축(L)에 대해서 경사시켜도 좋다.
또한, 본 실시형태에 의한 게이트 밸브(1)의 각 부재를 형성하는 재료는 반드시 상술한 것에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 적당한 재료를 채용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 동력 전달 기구(30) 및 제 1 및 제 2 캠 프레임(33, 34) 등의 각 구성이 두께 방향(D) 및 폭 방향(W)에 대칭으로 형성되고, 그 결과 게이트 밸브(1) 전체에 대해서도 실질적으로 폭 방향(W) 및 두께 방향(D)에 대칭으로 형성되어 있지만 반드시 그것에 한정되는 것은 아니고, 각각이 비대칭이어도 좋다.
1: 게이트 밸브
5: 보닛
6: 밸브 샤프트 6a: 선단부
6b: 기단부 10: 밸브 조립체
11: 제 1 밸브판 12: 제 2 밸브판
20: 밸브 구동 기구 21: 에어 실린더부
22a: 제 1 구동 로드 23a: 제 2 구동 로드
25: 가이드 프레임 30: 동력 전달 기구
31: 제 1 지지 프레임 32: 제 2 지지 프레임
33: 제 1 캠 프레임 34: 제 2 캠 프레임
35: 레버 부재 36: 제 1 스프링 부재
37: 제 2 스프링 부재 40: 제 1 개폐 기구
41: 제 1 캠 홈 41a: 제 1 빠짐부
42: 제 1 캠 롤러 45: 제 2 개폐 기구
46: 제 2 캠 홈 46a: 제 2 빠짐부
47: 제 2 캠 롤러 50: 제 1 가이드 기구
51: 제 1 가이드 홈 52: 제 1 가이드 롤러
55: 제 2 가이드 기구 56: 제 2 가이드 홈
57: 제 2 가이드 롤러 60: 스토퍼부
S1, S2: 시단 위치 E1, E2: 종단 위치
L: 축
6: 밸브 샤프트 6a: 선단부
6b: 기단부 10: 밸브 조립체
11: 제 1 밸브판 12: 제 2 밸브판
20: 밸브 구동 기구 21: 에어 실린더부
22a: 제 1 구동 로드 23a: 제 2 구동 로드
25: 가이드 프레임 30: 동력 전달 기구
31: 제 1 지지 프레임 32: 제 2 지지 프레임
33: 제 1 캠 프레임 34: 제 2 캠 프레임
35: 레버 부재 36: 제 1 스프링 부재
37: 제 2 스프링 부재 40: 제 1 개폐 기구
41: 제 1 캠 홈 41a: 제 1 빠짐부
42: 제 1 캠 롤러 45: 제 2 개폐 기구
46: 제 2 캠 홈 46a: 제 2 빠짐부
47: 제 2 캠 롤러 50: 제 1 가이드 기구
51: 제 1 가이드 홈 52: 제 1 가이드 롤러
55: 제 2 가이드 기구 56: 제 2 가이드 홈
57: 제 2 가이드 롤러 60: 스토퍼부
S1, S2: 시단 위치 E1, E2: 종단 위치
L: 축
Claims (10)
- 서로 인접하는 제 1 체임버와 제 2 체임버 사이에 배치되고, 상기 제 1 체임버로 통하는 제 1 개구부와, 상기 제 2 체임버로 통하는 제 2 개구부를 상호 연통시키거나, 개별적으로 개폐하거나 하기 위한 게이트 밸브로서,
상기 게이트 밸브는 상방측과 하방측으로 구획하는 보닛과, 상하로 연장되는 축 방향으로 상기 보닛을 관통하고, 상기 보닛의 상방측 및 하방측에 선단부 및 기단부가 배치된 1개의 밸브 샤프트와, 제 1 밸브판 및 제 2 밸브판을 서로 배향시켜서 상기 밸브 샤프트의 선단부에 부착함으로써 형성된 밸브 조립체와, 상기 밸브 샤프트의 기단부에 연결되고, 상기 밸브 샤프트를 동작시킴으로써 상기 밸브 조립체를 이동시키는 밸브 구동 기구를 갖고 있으며,
상기 밸브 구동 기구는 개별적으로 구동시키는 것이 가능한 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드를 구비하고, 상기 보닛에 대해서 고정적으로 형성된 에어 실린더부와, 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드와 상기 밸브 샤프트 사이를 연결하고, 상기 에어 실린더부의 구동력을 상기 밸브 샤프트에 전달하는 동력 전달 기구를 갖고, 그것에 의해 상기 밸브 조립체를 상기 축 방향 및 상기 축과 직교하는 두께 방향으로 이동시킴으로써 상기 제 1 밸브판으로 상기 제 1 개구부를 폐색하기 위한 제 1 폐색 위치와, 상기 제 2 밸브판으로 상기 제 2 개구부를 폐색하기 위한 제 2 폐색 위치와, 이들 개구부를 상호 연통시키기 위한 퇴피 위치로 이동시킬 수 있도록 되어 있으며,
상기 동력 전달 기구는 상기 제 1 구동 로드에 연결되어 상기 제 1 구동 로드와 함께 동작하는 제 1 캠 프레임과, 상기 제 2 구동 로드와 연결되어 상기 제 2 구동 로드와 함께 동작하는 제 2 캠 프레임과, 상기 밸브 샤프트의 기단부에 부착된 레버 부재와, 상기 두께 방향에 대해서 상기 밸브 조립체를 개별적으로 왕복 이동시키는 제 1 개폐 기구 및 제 2 개폐 기구를 갖고 있으며,
상기 제 1 개폐 기구는 상기 제 1 캠 프레임 및 상기 레버 부재 중 어느 일방에 형성된 제 1 캠 홈과, 어느 타방에 설치되어 상기 제 1 캠 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 1 캠 롤러를 갖고, 상기 제 2 개폐 기구는 상기 제 2 캠 프레임 및 상기 레버 부재 중 어느 일방에 형성된 제 2 캠 홈과, 어느 타방에 설치되어 상기 제 2 캠 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 2 캠 롤러를 갖고 있으며,
상기 제 1 구동 로드의 왕복 이동에 따라 상기 제 1 캠 롤러가 상기 제 1 캠 홈을 따라 왕복 이동하고, 그것에 의해 상기 밸브 조립체가 상기 두께 방향에 있어서 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 1 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에서 왕복 이동하고, 또한 상기 제 2 구동 로드의 왕복 이동에 따라 상기 제 2 캠 롤러가 상기 제 2 캠 홈을 따라 왕복 이동하고, 그것에 의해 상기 밸브 조립체가 상기 두께 방향에 있어서 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에서 왕복 이동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 1 항에 있어서,
상기 게이트 밸브는 상기 축 방향 및 상기 두께 방향의 쌍방과 직교하는 폭 방향을 갖고 있으며,
제 1 개폐 기구 및 제 2 개폐 기구에 있어서 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 폭 방향에 있어서의 상기 레버 부재의 양측에 배치되고, 또한 상기 레버 부재의 양측에 있어서 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 두께 방향으로 병설되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 제 2 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 1 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 1 빠짐부가 형성되어 있으며, 상기 제 2 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 제 1 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 2 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 2 빠짐부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 1 항에 있어서,
상기 밸브 조립체는 상기 축 방향에 있어서 상기 퇴피 위치가 차지하는 위치와 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치 사이에 형성된 중간 위치로 더 이동 가능하게 되어 있으며,
상기 동력 전달 기구는 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드와 상기 레버 부재 사이에 개재하여 설치된 제 1 스프링 부재 및 제 2 스프링 부재를 갖고 있고, 상기 제 1 구동 로드의 구동력이 상기 제 1 스프링 부재를 통해 상기 레버 부재에 전달되고, 상기 제 2 구동 로드의 구동력이 상기 제 2 스프링 부재를 통해 상기 레버 부재에 전달되도록 되어 있으며,
또한, 상기 동력 전달 기구는 상기 에어 실린더부의 구동에 의해 상기 밸브 조립체가 상기 퇴피 위치로부터 중간 위치에 도달했을 때에 상기 레버 부재의 상기 축 방향으로의 동작을 정지시킴과 아울러, 상기 개폐 기구에 의한 상기 레버 부재의 두께 방향으로의 동작을 허용하는 스토퍼부를 갖고 있고,
상기 레버 부재가 상기 스토퍼부에 의해 축 방향으로의 동작을 정지한 상태에 있어서 상기 제 1 및 제 2 구동 로드를 개별적으로 구동함으로써 상기 개폐 기구가 상기 밸브 조립체를 상기 중간 위치와 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치 사이에서 개별적으로 왕복 이동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 4 항에 있어서,
상기 중간 위치가 상기 축 방향에 있어서 상기 제 1 및 제 2 폐색 위치가 차지하는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 게이트 밸브는 상기 축 방향 및 상기 두께 방향의 쌍방과 직교하는 폭 방향을 갖고 있으며,
제 1 개폐 기구 및 제 2 개폐 기구에 있어서는 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 폭 방향에 있어서의 상기 레버 부재의 양측에 각각 배치됨과 아울러, 상기 레버 부재의 양측에 있어서 각각 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임이 상기 두께 방향으로 병설되고, 또한 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드에는 상기 레버 부재로 상대 이동 가능하게 연결된 제 1 지지 프레임 및 제 2 지지 프레임이 부착되어 있으며,
상기 1쌍의 제 1 캠 프레임이 상기 제 1 지지 프레임으로부터 상기 축 방향으로 세워서 설치됨과 아울러, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 1쌍의 제 1 캠 프레임 사이에 있어서 상기 제 1 지지 프레임과 상기 레버 부재가 상기 제 1 스프링 부재에 의해 접속되고, 또한 상기 1쌍의 제 2 캠 프레임이 상기 제 2 지지 프레임으로부터 상기 축 방향으로 세워서 설치됨과 아울러, 상기 폭 방향에 있어서의 상기 1쌍의 제 2 캠 프레임 사이에 있어서 상기 제 2 지지 프레임과 상기 레버 부재가 상기 제 2 스프링 부재에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 중간 위치로부터 상기 제 2 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 1 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 1 빠짐부가 형성되어 있으며, 상기 제 2 캠 홈에는 상기 밸브 조립체를 상기 중간 위치로부터 상기 제 1 폐색 위치로 이동시켰을 때에 상기 제 2 캠 롤러를 빠지게 하기 위한 제 2 빠짐부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 6 항에 있어서,
상기 동력 전달 기구는 상기 보닛에 대해서 고정적으로 설치된 가이드 프레임과, 상기 가이드 프레임과 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임 사이에 설치되고, 이들 캠 프레임의 상기 축 방향으로의 이동을 가이드하는 제 1 및 제 2 가이드 기구를 더 갖고 있으며,
상기 제 1 가이드 기구는 상기 가이드 프레임 및 상기 제 1 캠 프레임 중 어느 일방에 상기 축을 따라 형성된 제 1 가이드 홈과, 어느 타방에 설치되어 상기 제 1 가이드 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 1 가이드 롤러를 갖고, 상기 제 2 가이드 기구는 상기 가이드 프레임 및 상기 제 2 캠 프레임 중 어느 일방에 상기 축을 따라 형성된 제 2 가이드 홈과, 어느 타방에 설치되어 상기 제 2 가이드 홈에 슬라이딩 가능하게 감합된 제 2 가이드 롤러를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 8 항에 있어서,
상기 가이드 프레임이 상기 레버 부재의 상기 폭 방향 양측에 있어서 상기 두께 방향으로 병설된 상기 제 1 및 제 2 캠 프레임의 상기 폭 방향 외측에 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브. - 제 9 항에 있어서,
상기 레버 부재의 상기 폭 방향 양측에 있어서 상기 에어 실린더부가 상기 보닛으로부터 상기 축을 따라 각각 수하됨과 아울러, 그들 에어 실린더부의 상기 폭 방향 내측에 상기 가이드 프레임이 각각 배치되고,
상기 1쌍의 에어 실린더부 각각에 있어서 상기 제 1 구동 로드 및 제 2 구동 로드가 상기 두께 방향으로 병설되어 있으며,
상기 제 1 지지 프레임의 양단부에 상기 1쌍의 에어 실린더부의 제 1 구동 로드가 각각 부착되고, 상기 제 2 지지 프레임의 양단부에 상기 1쌍의 에어 실린더부의 제 2 구동 로드가 각각 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브.
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