KR20230133872A - 밸브, 특히 진공 밸브 - Google Patents

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배트 홀딩 아게
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Abstract

본 발명은 밸브 플레이트(5)가 밸브 하우징(2)의 밸브 하우징 내부 공간(6) 내에 배치되어 샤프트(7)에 고정되는 밸브(1)에 관한 것으로, 상기 밸브 플레이트(5)는 샤프트(7)와 함께 폐쇄 위치와 중간 위치 사이에서 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 왕복 변위될 수 있고, 샤프트 종축(9)을 중심으로 샤프트(7)의 회전에 의해 중간 위치와 최대 개방 위치 사이에서 왕복 선회될 수 있고, 샤프트 관통부(10)는 밸브 하우징(2)에 대해 상기 샤프트(7)를 밀봉하기 위해 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 팽창 및 수축될 수 있는 벨로우즈(11)를 가지며, 상기 벨로우즈의 제 1 벨로우즈 단부(12)는 밸브 하우징(2)에 고정되고, 벨로우즈의 제 2 벨로우즈 단부(13)에 샤프트 밀봉링(14)이 배치되고, 상기 밀봉링에서 상기 샤프트(7)는 회전 가능하게 장착된다.

Description

밸브, 특히 진공 밸브
본 발명은, 밸브 하우징, 밸브 시트에 의해 둘러싸인 밸브 개구 및 밸브 플레이트를 구비하고, 상기 밸브 플레이트는 밸브 하우징의 밸브 하우징 내부 공간 내에 배치되어 샤프트에 고정되고, 상기 밸브 플레이트가 밸브 시트에 가압되어 밸브 개구를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 밸브 플레이트가 밸브 시트로부터 들어 올려져 밸브 개구와 정렬되어 배치된 중간 위치 사이에서 샤프트의 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 상기 밸브 플레이트는 샤프트와 함께 왕복 변위 가능하고, 상기 밸브 플레이트는 샤프트의 샤프트 종축을 중심으로 샤프트의 회전에 의해 중간 위치와 상기 밸브 플레이트가 밸브 개구를 완전히 또는 부분적으로 개방하는 최대 개방 위치 사이에서 왕복 선회 가능하고, 샤프트는, 샤프트가 샤프트 종축을 중심으로 회전 가능하고 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 변위 가능한 샤프트 관통부에 의해 밸브 하우징에 대해 밀봉되는 밸브, 특히 진공 밸브에 관한 것이다.
이러한 유형의 밸브들은 예를 들어 US 2007/0228314 Al호에 공개되어 있다. 이 밸브들은 주로, 공정 챔버의 챔버 개구를 폐쇄하는 데 사용된다. 이러한 밸브에 의해 필요한 경우 챔버 내로 유입되거나 챔버 밖으로 배출되는 유체의 체적 흐름도 제어될 수 있다. 밸브들은, 밸브 개구가 챔버 개구와 정렬되어 밸브에 의해 챔버 개구가 개방되고 폐쇄될 수 있는 방식으로 밸브 하우징과 함께 공정 챔버에 설치된다.
이러한 밸브의 경우에 밸브 하우징 내부 공간은 일반적으로 밸브 하우징 외부 영역과 기밀 방식으로 분리되어야 한다. 이를 위해 선행 기술에서, 한편으로는 해당 밀봉을 보장하지만, 다른 한편으로는 샤프트 관통부 내에서 샤프트가 샤프트 종축을 중심으로 회전 가능한 것과 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 변위 가능한 것을 가능하게 하는 샤프트 관통부가 사용된다. US 2007/0228314 Al호에서는 샤프트 관통부 내의 샤프트에 대해 밸브 하우징을 밀봉하기 위해, 한편으로는 샤프트가 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 변위 가능하고 다른 한편으로는 샤프트 종축을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 2개의 O-링이 사용된다. US 2007/0228314 Al호에서 사용되는 것과 같은 샤프트 관통부의 사용의 단점은 샤프트와 밀봉링의 상호 작용 시 한편으로는 그리스 캐리오버(grease carryover)와 다른 한편으로는 가스 캐리오버(gas carryover)가 발생한다는 것이다. 또한 이러한 선행 기술에서 시간이 지남에 따라 밀봉링과 샤프트의 영역에서 비교적 높은 마모도 발생한다.
JP 6776903 B2호는 자성 유체 밀봉 메커니즘을 이용해서 샤프트 관통부 내의 샤프트가 밸브 하우징에 대해 밀봉되는 일반적인 밸브를 개시하는데, 이것은 비교적 복잡하다. 본 명세서는 또한, 샤프트를 위한 드라이브를 수용하는 드라이브 하우징에 밸브 하우징을 연결하기 위해 벨로우즈가 사용되는 예들을 제시한다.
본 발명의 과제는, 한편으로는 비교적 저렴하게 구현될 수 있고 다른 한편으로는 특히 양호한 밀봉 및 긴 수명을 달성할 수 있는 전술한 유형의 밸브를 위해 샤프트 관통부를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결을 위해 본 발명은 특허 청구항 제 1 항에 따른 밸브를 제안한다.
따라서, 본 발명에 따라, 샤프트 관통부는 밸브 하우징에 대해 샤프트를 밀봉하기 위해 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 팽창 및 수축될 수 있는 벨로우즈를 갖고, 상기 벨로우즈의 제 1 벨로우즈 단부는 밸브 하우징에 고정되고, 제 1 벨로우즈 단부에 대향하는 벨로우즈의 제 2 벨로우즈 단부에 샤프트 밀봉링이 배치되고, 상기 샤프트 밀봉링에서 샤프트는 샤프트 종축을 중심으로 벨로우즈에 대해 회전 가능하게 장착되는 것이 제공된다.
샤프트 관통부의 벨로우즈의 제 2 벨로우즈 단부에 배치된 샤프트 밀봉링에 의해 샤프트는, 샤프트 종축을 중심으로 벨로우즈에 대해 회전할 수 있는 방식으로 벨로우즈에 장착된다. 그러나 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 벨로우즈의 팽창성과 수축성으로 인해 샤프트 밀봉링이 있는 제 2 벨로우즈 단부는 왕복 이동 시 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 샤프트를 따를 수 있으므로, 샤프트의 원주 방향으로만 샤프트 밀봉링과 샤프트 사이에 상대 이동이 있고, 샤프트의 종방향으로는 더 이상 상대 이동이 없다. 그 결과 그리스 캐리오버 및 가스 캐리오버에 대한 이러한 샤프트 관통부의 민감성이 선행 기술에 비해 현저히 감소한다. 또한, 샤프트와 샤프트 밀봉링에서 마모는 선행 기술의 경우보다 적다. 또한, 샤프트 관통부가 한편으로는 벨로우즈와 다른 한편으로는 샤프트 밀봉링을 포함하는 이러한 해결 방법은 비교적 저렴하고 간단하게 구현할 수 있는 것이 참조된다.
바람직하게, 샤프트는 샤프트 밀봉링에 의해 벨로우즈에 대해 밀봉되고, 샤프트 종축을 중심으로 샤프트의 회전 이동에 대해서 샤프트 밀봉링에 의해 벨로우즈로부터 분리된다. 그 결과, 샤프트 종축을 중심으로 샤프트의 회전 시 벨로우즈가 샤프트와 함께 회전되지 않는 것이 보장된다.
샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 제 2 벨로우즈 단부와 샤프트 사이의 상대 이동을 저지하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예는, 샤프트 밀봉링이 밀봉부 캐리어에 배치되고 벨로우즈의 제 2 벨로우즈 단부가 밀봉부 캐리어에 고정되고, 상기 밀봉부 캐리어는 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 샤프트의 변위 이동에 대해서 샤프트에 강제 결합되는 것을 제공한다. 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 샤프트의 변위 이동에 대해서 이러한 방식의 강제 결합에 의해, 제 2 벨로우즈 단부 및 거기에 배치된 샤프트 밀봉링도 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 샤프트에 대해 이동하지 않는 것이 보장된다.
바람직한 실시예에서 샤프트 관통부의 벨로우즈는 소위 폴딩 벨로우즈(folding bellows)일 수 있다. 그러나, 벨로우즈의 선행 기술에 공개된 다른 구성도 사용될 수 있다. 벨로우즈는 바람직하게는 샤프트가 통과하는 내부 공간을 갖는다. 샤프트는 액슬 볼트(axle bolt) 등으로도 지칭될 수 있다. 이에 따라, 샤프트 종축은 액슬 볼트 종축이라고도 할 수 있다.
단수로 언급된 모든 구성 요소는 타당한 경우, 물론 중복으로도 존재할 수 있다. 즉, 밸브 하우징은, 예를 들어 밸브 플레이트에 의해 폐쇄될 수 있는 밸브 개구 외에도, 예를 들자면, 이에 대해 정렬되어 배치된 마주 놓인 추가 밸브 개구를 더 가질 수 있다.
밸브 플레이트는 바람직하게 샤프트 종축, 즉 샤프트에 대해 편심 배치된다. 바람직한 구성에서 샤프트 종축은 바람직하게 밸브 시트에 걸쳐 있는 폐쇄 평면에 수직이고, 상기 폐쇄 평면에서 밸브 플레이트는 폐쇄 위치에서 밸브 시트에 접촉한다. 따라서 바람직하게 본 발명에 따른 밸브는 소위 셔틀 밸브(Shuttle valve)로서 설계된다. 폐쇄 위치에서 밀봉을 위해, 선행 기술에 공개된 밀봉부는 밸브 시트에는 물론 밸브 플레이트에 장착될 수 있다. 이는 자체로 공개되어 있으며 더 이상 설명할 필요가 없다.
대응하는 샤프트 관통부가 있는 본 발명에 따른 밸브의 경우, 폐쇄 위치와 밸브 플레이트가 밸브 시트로부터 들어 올려지고 여전히 밸브 개구와 정렬되어 배치된 중간 위치 사이에서 행정이 특히 크게 실현될 수 있다. 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 측정된 폐쇄 위치와 언급된 중간 위치 사이에서 밸브 플레이트의 행정은 본 발명에 따른 밸브에 의해 3mm 내지 65mm, 바람직하게는 10mm 내지 35mm 범위에서 실현될 수 있다.
본 발명에 따른 밸브의 이용 분야 및 사용에 따라, 부식성이 강하거나 기타 공격적인 유체, 특히 가스가 밸브 하우징 내부 공간 내로 유입되도록 하는 것이 때때로 필요할 수 있다. 예를 들어, 이러한 유체 또는 가스는 밸브 하우징 내부 공간 및 밸브 플레이트의 표면을 청소하는 데 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 샤프트 관통부에 부정적인 영향을 미치지 않도록 하기 위해, 본 발명의 바람직한 변형 실시예는, 샤프트가 통과하는 밸브 하우징 밀봉링이 밸브 하우징에 배치되고, 밸브 플레이트의 폐쇄 위치와 밸브 플레이트의 최대 개방 위치에서 및 샤프트와 밸브 하우징 밀봉링 사이의 폐쇄 위치와 최대 개방 위치 사이의 밸브 플레이트의 모든 중간 위치에서, 벨로우즈의 내부 공간과 밸브 하우징의 내부 공간 사이의 오버플로우 개구가 개방 유지되고, 샤프트는 최대 개방 위치에서 시작하여 샤프트 종축에 대해 평행한 방향 중 하나로 서비스 위치로 변위 가능하고, 상기 서비스 위치에서 밸브 하우징 밀봉링은 샤프트에 밀봉 접촉하여 벨로우즈의 내부 공간을 밸브 하우징 내부 공간에 대해 밀봉한다. 이러한 구성에서 서비스 위치에서 밸브 하우징 밀봉링은 벨로우즈의 내부 공간을 밸브 하우징 내부 공간에 대해 밀봉한다. 그 결과, 서비스 위치에서 언급한 유체, 특히 가스는, 벨로우즈의 내부 공간으로 침투할 수 없고, 밸브 하우징 내로 도입될 수 있다. 이로 인해 부식성이 높거나 기타 공격적인 유체 및 가스에 대해 벨로우즈의 내부 공간과 전체 샤프트 관통부를 보호한다.
특히 바람직하게 이러한 실시예에서, 샤프트는 제 1 샤프트 섹션과 제 2 샤프트 섹션을 가지며, 상기 샤프트는 제 2 샤프트 섹션에서 제 1 샤프트 섹션에서보다 큰 직경을 가지며, 서비스 위치에서 밸브 하우징 밀봉링은 제 2 샤프트 섹션의 샤프트에 밀봉 접촉한다.
원칙적으로, 밸브 플레이트와 함께 샤프트는 그 샤프트 종축을 중심으로 수동으로 회전되고 및/또는 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 변위되는 것이 고려될 수 있고 가능하다. 그러나 본 발명의 바람직한 실시예는, 샤프트 종축을 중심으로 밸브 플레이트와 함께 샤프트의 회전을 위해 및 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 밸브 플레이트와 함께 샤프트의 변위를 위해 밸브는 밸브 드라이브를 갖는 것을 제공한다. 이러한 밸브 드라이브는 실시예로 공개되어 있다. 이것은 또한 상응하는 다른 구성에서 본 발명에 따른 밸브를 위해 사용될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 구성은, 밸브 드라이브가 드라이브 하우징 내에 배치되고 벨로우즈의 제 1 벨로우즈 단부는 캐리어 바디에 고정되고, 상기 캐리어 바디는 밸브 하우징에 제 1 벨로우즈 단부를 고정하기 위해 드라이브 하우징과 밸브 하우징 사이에 클램핑되는 것을 제공한다. 캐리어 바디는 캐리어 바디 밀봉부의 삽입 하에 드라이브 하우징과 밸브 하우징 사이에 클램핑되는 경우, 특히 바람직하다.
엘라스토머 또는 금속으로 이루어진 공개된 밀봉링은 샤프트 밀봉링, 밸브 하우징 밀봉링 및 캐리어 바디 밀봉부에서도 사용될 수 있다. 특히 바람직하게 여기에서 소위 O-링이 사용된다. 밸브에 대한 요구 사항에 따라, 선행 기술에 공개된 밀봉링 또는 O-링이 사용될 수 있다.
이미 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브용 밸브 드라이브들은 매우 상이하게 설계될 수 있다. 여기에서 선행 기술에 공개된 여러 변형예가 이용될 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 밸브의 바람직한 변형예는, 밸브 드라이브가 종방향 드라이브와 회전 드라이브 및 요크를 갖고, 상기 샤프트는 요크에서 회전 드라이브에 의해 샤프트 종축을 중심으로 회전 가능하게 장착되고, 샤프트는 샤프트 종축에 대해 평행한 방향에 대해서 요크에 강제 결합되고, 요크는 샤프트와 함께 종방향 드라이브에 의해 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 변위 가능한 것을 제공한다. 이러한 구성에서 특히 바람직하게, 샤프트 밀봉링이 배치되는 밀봉부 캐리어는 샤프트 종축에 대해 평행한 방향으로 샤프트의 변위 이동에 대해서 샤프트에 강제 결합되도록 요크에 고정되는 것이 제공된다.
본 발명에 따른 밸브는 바람직하게 소위 진공 밸브, 즉 소위 진공 기술에서 사용될 수 있는 밸브이다. 일반적으로, 0.001 mbar(밀리바) 또는 0.1 파스칼보다 작거나 같은 압력으로 작동 조건이 달성될 때, 진공 기술이라고 한다. 진공 밸브는 이러한 압력 범위 및/또는 환경에 대한 상응하는 압력 차이에 맞게 설계된 밸브이다. 그러나 진공 밸브가 정상 압력 이하, 즉 1bar 이하의 압력용으로 설계된 경우에도 일반적으로 진공 밸브라고 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 추가 특징 및 세부 사항은 이하에서 실시예를 참고로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따라 형성된 밸브를 외부에서 본 개략적인 사시도.
도 2는 도 1의 밸브의 밸브 하우징의 종단면을 도시한 개략적인 사시도.
도 3 내지 도 6은 도 1 및 도 2에 따른 밸브의 수직 단면도.
도 7 내지 도 10은 도 3 내지 도 6에 관련된 샤프트 관통부의 영역을 상세히 도시한 도면.
본 발명에 따른 밸브(1)의 도면에 도시된 예는 진공 밸브이다. 상기 밸브는 밸브 하우징(2), 밸브 개구(4) 및 밸브 플레이트(5)를 구비한다. 밸브 개구(4)는 밸브 플레이트(5)에 의해 도 1에 도시된, 밸브(1)의 폐쇄 위치에서 폐쇄될 수 있다. 이를 위해, 밸브 플레이트(5)는 공개된 방식으로 폐쇄 위치에서 밸브 시트(3)에 대해 가압된다. 밸브 시트(3) 및/또는 밸브 플레이트(5)에 공개된 방식으로 밀봉부가 배치될 수 있다. 완전함을 위해, 여기에 도시된 실시예의 해당 변형예에 따라 밸브 시트(3)가 추가 밸브 개구(28)도 둘러쌀 수 있으므로, 밸브 플레이트(5)는 폐쇄 위치에서 추가 밸브 개구(28)를 폐쇄하는 것이 참조된다.
도 2는 밸브 플레이트(5)가 최대 개방 위치에 있는 종단면의 사시도를 도시한다. 이 위치에서 밸브 플레이트(5)는 여기에 도시된 실시예에서 밸브 개구(4)를 전체적으로, 다시 말해서 완전히 개방한다. 최대 개방 위치에서 밸브 플레이트(5)가 밸브 개구(4)를 부분적으로만 개방하는 본 발명의 실시예도 물론 고려될 수 있다.
밸브 시트(3)는 밸브 개구(4)를 둘러싸고, 이 구성 및 본 발명의 다른 바람직한 구성에서도 밸브 하우징(2)에 형성된다. 밸브 플레이트(5)는 밸브 하우징(2)의 밸브 하우징 내부 공간(6) 내에 배치되고, 도 1 및 도 2에 도시되지 않은 샤프트(7)에 고정된다. 밸브 플레이트가 밸브 시트(3)에 대해 가압되어 밸브 개구(4)를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 밸브 플레이트가 밸브 시트(3)로부터 들어 올려져 밸브 개구(4)와 정렬되어 배치되는 중간 위치 사이에서 도 3 내지 도 6에 도시된 샤프트(7)의 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향으로 밸브 플레이트(5)는 샤프트(7)와 함께 왕복 변위될 수 있다. 샤프트 종축(9)을 중심으로 샤프트(7)의 회전에 의해 밸브 플레이트(5)는 상기 중간 위치와 도 2 및 도 5에 도시된 최대 개방 위치 사이에서 왕복 선회될 수 있다. 도시된 실시예 및 다른 바람직한 변형예에서도 밸브(1)는 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 밸브 플레이트(5)와 함께 샤프트(7)의 변위를 위해 그리고 샤프트 종축(9)을 중심으로 밸브 플레이트(5)와 함께 샤프트(7)의 회전을 위해 밸브 드라이브(21)를 구비한다. 도시된 실시예에서 밸브 드라이브(21)는 드라이브 하우징(22) 내에 배치된다. 도 1 및 도 2에서는 드라이브 하우징(22)을 외부에서 볼 수 있다.
여기에 도시된 실시예에서 밸브 하우징(2)은 밸브 플레이트(5)에 의해 폐쇄될 수 있는 밸브 개구(4) 외에 추가 밸브 개구(28)를 갖는다. 이러한 구성 및 다른 바람직한 구성에서도 이러한 추가 밸브 개구는 밸브 개구(4)에 마주 놓이도록 또는 이와 정렬되도록 설계된다. 그러나 이는 반드시 필수적인 것은 아니다. 밸브 하우징(2)은 예를 들어 원칙적으로, 하나의 밸브 개구(4)만 또는 다수의 추가 또는 다른 밸브 개구(28)를 갖도록 설계될 수도 있다.
이제 도 3 내지 도 6은 도 1 및 도 2에 따른 밸브(1)의 본 발명에 따른 실시예의 수직 단면을 도시한다. 이 경우 도 3은 밸브 플레이트(5)가 밸브 시트(3)에 대하여 가압되어 밸브 개구(4)를 폐쇄하는 폐쇄 위치를 도시한다. 도 4는 밸브 플레이트(5)가 밸브 시트(3)로부터 이미 들어 올려졌지만 여전히 밸브 개구(4)와 정렬되어 배치된 중간 위치를 도시한다. 도 3에 따른 폐쇄 위치와 도 4에 따른 중간 위치 사이에서 밸브 플레이트(5)는 거기에 고정된 샤프트(7)와 함께 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 왕복 변위될 수 있다. 도 5는 여기에 도시된 밸브(1)의 최대 개방 위치를 도시한다. 이 위치에서 밸브 플레이트(5)는 밸브 개구(4)를 완전히 개방한다. 밸브 플레이트(5)는 밸브 하우징 내부 공간(6)에서 후방으로 멀어지게 선회되어, 도 5에서 더 이상 보이지 않는다. 언급한 바와 같이, 밸브 플레이트(5)가 최대 개방 위치에서 밸브 개구(4)를 전체적으로 또는 완전히 개방하지 않고 부분적으로만 개방하는 여기에 명시적으로 도시되지 않은 본 발명에 따른 실시예도 가능하다.
도 4에 따른 중간 위치와 도 5에 따른 최대 개방 위치 사이에서, 밸브 플레이트는 어떠한 경우든 샤프트 종축(9)을 중심으로 샤프트(7)의 회전에 의해 샤프트(7)와 함께 왕복 선회될 수 있다.
도 6은 벨로우즈(11)의 내부 공간(18)이 밸브 하우징 밀봉링(16)에 의해 폐쇄된 서비스 위치를 도시한다. 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명된다.
여기에 도시된 본 발명에 따른 밸브(1)의 경우, 본 발명의 다른 바람직한 구성과 마찬가지로, 샤프트(7)의 회전 이동 및 밸브 플레이트(5)의 선회 이동이 이루어지는 샤프트 종축(9)은 밸브 시트(3)에 의해 형성되고 도 5 및 도 6에 예시적으로 도시된 폐쇄 평면(35)에 수직이다.
도 7 내지 도 10은 도 1 내지 도 6에 따른 밸브(1)의 본 발명에 따라 형성된 샤프트 관통부(10)의 영역을 확대 도시한다. 이 경우 도 7은 도 3에 따른 폐쇄 위치에서의 상태를 도시한다. 도 8은 도 4에 따른 중간 위치에서 상응하는 상태를 도시한다. 도 9에서 이 영역은 도 5에 따른 개방 위치에서 도시되고, 도 10은 도 6에 따른 서비스 위치에서 상태를 도시한다.
샤프트(7)는 샤프트 관통부(10)에서 한편으로 샤프트 종축(9)을 중심으로 회전 가능하게 장착될 수 있다. 다른 한편으로 샤프트(7)는 샤프트 관통부(10)에서 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로도 변위 가능하게 장착될 수 있다. 그러나 무엇보다도 샤프트 관통부(10)는 밸브 하우징(2)에 대해 샤프트(7)를 밀봉하는 데 이용된다. 이를 위해 본 발명에 따라 이러한 실시예에서도, 밸브 하우징(2)에 대해 샤프트(7)를 밀봉하기 위해 샤프트 관통부(10)는 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 팽창 및 수축 가능한 벨로우즈(11)를 갖는 것이 제공된다. 이러한 벨로우즈는 이러한 구성 및 다른 바람직한 구성에서도 그 자체로 공개된 폴딩 벨로우즈로서 구현된다. 제 1 벨로우즈 단부(12)는 밸브 하우징(2)에 고정된다. 이를 위해, 벨로우즈 단부(12)는 밸브 하우징(2)에 직접 적절하게 고정될 수 있다. 여기에 도시된 실시예에서 밸브 하우징(2)에 벨로우즈 단부(12)의 이러한 고정은, 제 1 벨로우즈 단부(12)가 여기에서 이러한 예에서 마찬가지로 링형으로 설계된 캐리어 바디(23)에 고정됨으로써 이루어지며, 이 경우 캐리어 바디(23)는 드라이브 하우징(22)과 밸브 하우징(2) 사이에 클램핑된다. 해당하는 밀봉을 달성하기 위해, 여기에서도 실현된 바와 같이, 바람직하게, 캐리어 바디(23)는 캐리어 바디 밀봉부(24)의 삽입하에 드라이브 하우징(22)과 밸브 하우징(2) 사이에 클램핑되는 것이 제공된다.
제 1 벨로우즈 단부(12)에 대향하는 벨로우즈(11)의 제 2 벨로우즈 단부(13)에는, 본 실시예에서도 본 발명에 따라 샤프트 밀봉링(14)이 배치되며, 상기 샤프트 밀봉링에서 샤프트(7)는 샤프트 종축(9)을 중심으로 벨로우즈(11)에 대해 회전 가능하게 장착된다. 이 실시예 및 다른 바람직한 실시예에서도 샤프트(7)는 샤프트 밀봉링(14)에 의해 벨로우즈(11)에 대해 밀봉되지만, 샤프트 밀봉링(14)으로 인해 샤프트 종축(9)을 중심으로 샤프트(7)의 회전 이동에 대해서 벨로우즈(11)로부터도 분리된다. 이로 인해, 샤프트 종축(9)을 중심으로 샤프트(7)의 회전 시 벨로우즈(11)의 상응하는 회전이 발생하지 않는 것이 보장된다.
샤프트 밀봉링(14)은 벨로우즈(11)의 제 2 벨로우즈 단부(13)에 직접 고정되거나 형성될 수 있다. 여기에 도시된 실시예 및 다른 바람직한 변형예에서도, 샤프트 밀봉링(14)은 밀봉부 캐리어(15)에 배치되고 벨로우즈(11)의 제 2 벨로우즈 단부(13)는 이 밀봉부 캐리어(15)에 고정되는 것이 제공된다. 본 발명의 이러한 실시예 및 본 발명의 다른 바람직한 변형예에서도 밀봉부 캐리어(15)는 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 샤프트(7)의 변위 이동에 대해서 샤프트(7)에 강제 결합된다. 즉, 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8) 중 하나로 샤프트(7)의 변위 시, 강제적으로 벨로우즈(11)의 상응하는 팽창 또는 수축이 발생한다. 이로 인해, 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 샤프트 밀봉링(14)과 샤프트(7) 사이의 상대 이동이 발생하지 않는 것이 달성된다. 이렇게 샤프트(7)와 샤프트 밀봉링(14) 사이의 상대 이동은 이 실시예에서 및 본 발명의 다른 바람직한 변형예에서도 샤프트 종축(9)을 중심으로 회전 시 샤프트(7)의 원주 방향으로만 수행되고, 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 왕복 변위 시에는 수행되지 않는다. 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 변위 이동에 대해서 샤프트(7)에 밀봉부 캐리어(15) 및 따라서 샤프트 밀봉링(14)의 강제 결합은 이 실시예에서 및 다른 바람직한 변형예에서도, 밀봉부 캐리어(15)가 아래에서 더 자세히 설명될 요크(27)에 고정되고 따라서 강제적으로 요크(27)와 함께 이동됨으로써 달성된다.
전술한 바와 같이, 한편으로 밸브 드라이브(21)는 샤프트 종축(9)을 중심으로 밸브 플레이트(5)와 함께 샤프트(7)의 회전을 보장한다. 다른 한편으로, 밸브 드라이브(21)는 또한 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 밸브 플레이트(5)와 함께 샤프트(7)의 변위를 보장한다. 이를 실현하기 위해, 본 발명에 따른 밸브(1)에서 밸브 드라이브(21)는 물론 매우 다르게 설계될 수 있으며, 이는 선행 기술에 자체로도 공개되어 있다. 도시된 실시예에서 및 본 발명의 다른 바람직한 변형예에서도, 밸브 드라이브(21)는 한편으로는 종방향 드라이브(25)를 구비하고, 다른 한편으로는 회전 드라이브(26)를 구비하는 것이 제공될 수 있다. 이는, 특히 도 3 내지 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 여기에서도 실현된다. 종방향 드라이브(25) 및 회전 드라이브(26) 외에 요크(27)도 제공되며, 이 경우 샤프트(7)는 요크(27)에서 샤프트 종축(9)을 중심으로 회전 가능하게 장착될 수 있다. 이러한 회전 이동은 회전 드라이브(26)에 의해 수행된다. 마찰을 가능한 한 낮게 유지하기 위해, 이 실시예에서 및 다른 바람직한 실시예에서도 바람직하게 베어링(34)이 제공되고, 상기 베어링에 의해 샤프트(7)는 그 샤프트 종축(9)을 중심으로 요크(27)에서 회전 가능하게 장착된다.
그러나 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)에 대해서 샤프트(7)는 요크(27)에 강제 결합되어, 요크(27)는 샤프트(7)와 함께 종방향 드라이브(25)에 의해 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향으로 변위 가능하다. 여기에 도시된 실시예에서 및 본 발명에 따른 다른 변형예에서도 요크(27)는 바람직하게 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 변위 이동에 대해서 상응하게 장착된다. 바람직하게는 이러한 장착은, 여기에도 도시된 바와 같이, 드라이브 하우징(22) 내에 고정된 가이드 로드(32)에 의해 이루어진다.
샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 요크(27) 및 따라서 샤프트(7)와 밸브 플레이트(5)의 변위 이동을 실현하기 위해 해당하는 종방향 드라이브(25)는 매우 다르게 설계될 수 있다. 여기에서 예를 들어, 그 자체로 공개된 공압 또는 유압 드라이브도 고려될 수 있다. 이러한 드라이브는 바람직하게는 전기 선형 드라이브이다. 이러한 드라이브는 여기에서도 실시예에서와 같이 예를 들어, 종방향 드라이브(25)의 모터(29)가 요크(27) 내에 고정된 스핀들 너트(31)에 맞물리는 스핀들(30)을 회전시킴으로써 실현될 수 있다.
샤프트(7)를 회전시키고, 따라서 샤프트 종축(9)을 중심으로 밸브 플레이트(5)를 회전시키기 위한 회전 드라이브(26)는, 여기서도 구현된 바와 같이, 바람직하게는 전기 모터(33)를 갖는다. 이러한 모터는, 이 실시예에 도시된 바와 같이, 요크(27)에 고정될 수 있어서, 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 요크(27)와 함께 이동될 수 있다. 모터(33)는 여기에 도시된 바와 같이, 어떠한 경우든 상응하는 구동 샤프트를 통해 샤프트(7)에 연결되므로, 샤프트(7)는 회전 드라이브(26)에 의해 샤프트 종축(9)을 중심으로 양쪽 원주 방향으로 회전할 수 있고, 따라서 밸브 플레이트(5)는 상응하게 선회될 수 있다.
본 발명에 따른 밸브(1)로 폐쇄될 수 있는 공정 챔버에서 어떤 공정이 수행되는지에 따라, 밸브 하우징 내부 공간(6) 내로, 예를 들어 거기에 있는 표면을 침전물로부터 청소하기 위해, 부식성 또는 기타 공격적인 유체, 특히 가스를 수시로 도입해야 할 필요가 있을 수 있다. 이러한 부식성 또는 기타 공격적인 유체가 벨로우즈(11)의 내부 공간(18)으로 침투할 수 없도록 하기 위해, 이 실시예 및 본 발명에 따른 다른 변형예에서도 바람직하게, 도 6 및 도 10에 도시된 서비스 위치가 제공되고, 상기 서비스 위치에서 벨로우즈(11)의 내부 공간(18)은, 부식성 또는 다른 공격적인 유체가 상기 내부 공간으로 침투할 수 없도록 폐쇄되는 것이 제공된다. 구체적으로 이를 위해, 이 실시예에서도 실현되는 바와 같이, 샤프트(7)가 통과하는 밸브 하우징 밀봉링(16)이 밸브 하우징(2)에 배치되고, 이 경우 서비스 위치를 제외한 밸브(1)의 모든 위치에서, 즉 샤프트(7)와 밸브 하우징 밀봉링(16) 사이의 폐쇄 위치에서, 최대 개방 위치에서 및 그 사이의 모든 중간 위치에서 벨로우즈(11)의 내부 공간(18)과 밸브 하우징 내부 공간(6) 사이의 오버플로우 개구(17)는 개방 유지되며, 이 경우 샤프트(7)는 도 5에 따른 최대 개방 위치부터 시작하여 밸브 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향으로 도 6 및 도 10에 따른 서비스 위치로 변위 가능하다. 이 서비스 위치에서, 밸브 하우징 밀봉링(16)이 샤프트(7)에 밀봉 접촉하여 벨로우즈(11)의 내부 공간(18)을 밸브 하우징 내부 공간(6)에 대해 밀봉하는 것이 제공된다. 폐쇄 위치, 중간 위치 및 최대 개방 위치에서 내부 챔버(18)와 밸브 하우징 내부 공간(6) 사이의 오버플로우 개구(17)가 개방 유지되는 것은 도 7 내지 도 9에서 명확하게 볼 수 있다. 서비스 위치에서 밀봉을 위해 샤프트(7)에 밸브 하우징 밀봉링(16)의 접촉은 도 10에서 볼 수 있다. 이를 실현하기 위해, 여기에 도시된 실시예들에서와 같이 바람직하게, 샤프트(7)는 제 1 샤프트 섹션(19)과 적어도 하나의 제 2 샤프트 섹션(20)을 가지며, 상기 샤프트(7)는 제 2 샤프트 섹션(20)에서 제 1 샤프트 섹션(19)보다 큰 직경을 갖는 것이 제공된다. 이와 같이 서비스 위치에서 밸브 하우징 밀봉링(16)은 제 2 샤프트 섹션(20)의 샤프트(7)에 밀봉 접촉하는 한편, 폐쇄 위치, 최대 개방 위치 및 그 사이의 중간 위치에서 밸브 하우징 밀봉링(16)은 제 1 샤프트 섹션(19)의 영역에 위치함으로써, 밸브 하우징 밀봉링(16)과 샤프트(7) 사이에 전술한 오버플로 개구(17) 및 따라서 밸브 하우징 내부 공간(6)과 벨로우즈(11)의 내부 공간(18) 사이의 대응하는 경로가 개방 유지되는 것이 달성될 수 있다.
1 밸브
2 밸브 하우징
3 밸브 시트
4 밸브 개구
5 밸브 플레이트
6 밸브 하우징 내부 공간
7 샤프트
8 방향
9 샤프트 종축
10 샤프트 관통부
11 벨로우즈
12 제 1 벨로우즈 단부
13 제 2 벨로우즈 단부
14 샤프트 밀봉링
15 밀봉부 캐리어
16 밸브 하우징 밀봉링
17 오버플로 개구
18 내부 공간
19 제 1 샤프트 섹션
20 제 2 샤프트 섹션
21 밸브 드라이브
22 드라이브 하우징
23 캐리어 바디
24 캐리어 바디 밀봉부
25 종방향 드라이브
26 회전 드라이브
27 요크
28 추가 밸브 개구
29 모터
30 스핀들
31 스핀들 너트
32 가이드 로드
33 모터
34 베어링
35 폐쇄 평면

Claims (10)

  1. 밸브(1), 특히 진공 밸브로서,
    밸브 하우징(2), 밸브 시트(3)에 의해 둘러싸인 밸브 개구(4) 및 밸브 플레이트(5)를 구비하고, 상기 밸브 플레이트(5)는 상기 밸브 하우징(2)의 밸브 하우징 내부 공간(6) 내에 배치되어 샤프트(7)에 고정되고, 상기 밸브 플레이트가 상기 밸브 시트(3)에 가압되어 상기 밸브 개구(4)를 폐쇄하는 폐쇄 위치와 상기 밸브 플레이트가 상기 밸브 시트(3)로부터 들어 올려지고 상기 밸브 개구(4)와 정렬되어 배치된 중간 위치 사이에서 상기 샤프트(7)의 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 상기 밸브 플레이트(5)는 상기 샤프트(7)와 함께 왕복 변위 가능하고, 상기 밸브 플레이트(5)는 상기 샤프트(7)의 샤프트 종축(9)을 중심으로 상기 샤프트(7)의 회전에 의해 중간 위치와 상기 밸브 플레이트가 상기 밸브 개구(4)를 완전히 또는 부분적으로 개방하는 최대 개방 위치 사이에서 왕복 선회 가능하고, 상기 샤프트(7)는, 상기 샤프트(7)가 상기 샤프트 종축(9)을 중심으로 회전 가능하고 상기 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향으로 변위 가능한 샤프트 관통부(10)에 의해 상기 밸브 하우징(2)에 대해 밀봉되고,
    상기 샤프트 관통부(10)는 상기 밸브 하우징(2)에 대해 상기 샤프트(7)를 밀봉하기 위해 상기 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)으로 팽창 및 수축될 수 있는 벨로우즈(11)를 갖고, 상기 벨로우즈의 제 1 벨로우즈 단부(12)는 상기 밸브 하우징(2)에 고정되고, 상기 제 1 벨로우즈 단부(12)에 대향하는 상기 벨로우즈(11)의 제 2 벨로우즈 단부(13)에 샤프트 밀봉링(14)이 배치되고, 상기 샤프트 밀봉링(14)에서 상기 샤프트(7)는 상기 샤프트 종축(9)을 중심으로 상기 벨로우즈(11)에 대해 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트(7)는 상기 샤프트 밀봉링(14)에 의해 상기 벨로우즈(11)에 대해 밀봉되고, 상기 샤프트 종축(9)을 중심으로 상기 샤프트(7)의 회전 이동에 대해서 상기 샤프트 밀봉링(14)에 의해 상기 벨로우즈(11)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 샤프트 밀봉링(14)은 밀봉부 캐리어(15)에 배치되고, 상기 벨로우즈(11)의 상기 제 2 벨로우즈 단부(13)는 상기 밀봉부 캐리어(15)에 고정되고, 상기 밀봉부 캐리어(15)는 상기 샤프트 종축(9)에 대해서 평행한 방향(8)으로 상기 샤프트(7)의 변위 이동에 대해서 상기 샤프트(7)에 강제 결합되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 샤프트(7)가 통과하는 밸브 하우징 밀봉링(16)이 상기 밸브 하우징(2)에 배치되고, 상기 밸브 플레이트(5)의 폐쇄 위치와 상기 밸브 플레이트의(5)의 최대 개방 위치에서 및 상기 샤프트(7)와 상기 밸브 하우징 밀봉링(16) 사이의 폐쇄 위치와 최대 개방 위치 사이의 상기 밸브 플레이트(5)의 모든 중간 위치에서 상기 벨로우즈(11)의 내부 공간(18)과 상기 밸브 하우징 내부 공간(6) 사이의 오버플로우 개구(17)는 개방 유지되고, 상기 샤프트(7)는 최대 개방 위치에서 시작하여 상기 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8) 중 하나로 상기 밸브 하우징 밀봉링(16)이 상기 샤프트(7)에 밀봉 접촉하여 상기 벨로우즈(11)의 상기 내부 공간(18)을 상기 밸브 하우징 내부 공간(6)에 대해 밀봉하는 서비스 위치로 변위 가능한 것을 특징으로 하는 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 샤프트(7)는 제 1 샤프트 섹션(19)과 제 2 샤프트 섹션(20)을 갖고, 상기 샤프트(7)는 상기 제 2 샤프트 섹션(20)에서 상기 제 1 샤프트 섹션(19)에서보다 큰 직경을 갖고, 서비스 위치에서 상기 밸브 하우징 밀봉링(16)은 상기 제 2 샤프트 섹션(20)의 상기 샤프트(7)에 밀봉 접촉하는 것을 특징으로 하는 밸브.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브(1)는 상기 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향으로 상기 밸브 플레이트(5)와 함께 상기 샤프트(7)의 변위를 위해 및 상기 샤프트 종축(9)을 중심으로 상기 밸브 플레이트(5)와 함께 상기 샤프트(7)의 회전을 위해 밸브 드라이브(21)를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 밸브 드라이브(21)는 드라이브 하우징(22) 내에 배치되고, 상기 벨로우즈(11)의 제 1 벨로우즈 단부(12)는 캐리어 바디(23)에 고정되고, 상기 캐리어 바디(23)는 상기 밸브 하우징(2)에 상기 제 1 벨로우즈 단부(12)를 고정하기 위해 상기 드라이브 하우징(22)과 상기 밸브 하우징(2) 사이에 클램핑되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐리어 바디(23)는 캐리어 바디 밀봉부(24)의 삽입하에 상기 드라이브 하우징(22)과 상기 밸브 하우징(2) 사이에 클램핑되는 것을 특징으로 하는 밸브.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 드라이브(21)는 종방향 드라이브(25)와 회전 드라이브(26) 및 요크(27)를 갖고, 상기 샤프트(7)는 상기 요크(27)에서 상기 회전 드라이브(26)에 의해 상기 샤프트 종축(9)을 중심으로 회전 가능하게 장착되고, 상기 샤프트(7)는 상기 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향(8)에 대해서 상기 요크(27)에 강제 결합되고, 상기 요크(27)는 상기 샤프트(7)와 함께 상기 종방향 드라이브(25)에 의해 상기 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향으로 변위 가능한 것을 특징으로 하는 밸브.
  10. 제 3 항 및 제 9 항에 있어서,
    상기 밀봉부 캐리어(15)는 상기 샤프트 종축(9)에 대해 평행한 방향으로 상기 샤프트(7)의 변위 이동에 대해서 상기 샤프트(7)에 강제 결합되도록 상기 요크(27)에 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브.
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