WO2020180137A1 - 공압 실린더 시스템 및 이를 포함하는 차단 밸브 - Google Patents

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PCT/KR2020/003140
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신경순
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신경순
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    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/75—Control of speed of the output member

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic cylinder system and a shut-off valve comprising the same.
  • a pneumatic cylinder is a device that performs a specific operation by air pressure.
  • the pneumatic cylinder is controlled by a plurality of valves and can perform an up operation and a down operation by the pressure of supplied air.
  • the pneumatic cylinder may include a pneumatic housing and a pneumatic piston mounted inside the pneumatic housing.
  • the pneumatic piston separates the interior of the pneumatic housing into two independent spaces, and is movably coupled within the pneumatic housing.
  • the pneumatic cylinder may perform a specific operation by moving the pneumatic piston in the other direction when air flows into the space on one side of the pneumatic housing. Conversely, when air flows into the space on the other side of the pneumatic housing, the pneumatic piston moves in one direction and may perform a specific operation.
  • the pneumatic cylinder can move a specific device or component that is coupled to a pneumatic piston.
  • the pneumatic cylinder may be hindered from rapidly moving in the other direction due to the pressure of air existing in the other space. That is, in the pneumatic cylinder, in order to increase the operating speed at which the pneumatic piston moves in the other direction, it is necessary to minimize the resistance caused by air existing in the space on the other side of the pneumatic housing.
  • valves using pneumatic pressure are gradually expanded in use, in addition to the existing shut-off function, there are often cases that require a back-pressure shut-off function that quickly shuts off the backflow pressure or flow by increasing the shut-off speed.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic cylinder system in which the moving speed of a pneumatic piston is increased, and a shut-off valve including the same.
  • the pneumatic cylinder system of the present invention divides the pneumatic housing having a hollow inner space into a first space and a second space, and the second space by the pressure of air supplied to the first space or the second space. It includes a pneumatic piston moving in a space or a direction of the first space, and the first space or the second space positioned in a direction in which the pneumatic piston is to be moved is pre-vented.
  • the pneumatic cylinder system of the present invention divides the internal space into a pneumatic housing having a hollow internal space, a first space and a second space, and the pressure of air supplied to the first space or the second space
  • the shut-off valve of the present invention includes a valve body part in which a fluid path is formed in a direction in which the fluid flows, a transport body moving pneumatic cylinder for moving a transport body connected to a shield plate temporarily shielding the fluid path, and the It includes a powder inflow prevention cylinder that shields the movement path through which the conveying body is moved and opens the movement path when the conveying body is rotated, and the pneumatic cylinder for moving the conveying body or the powder inflow prevention cylinder is the pneumatic cylinder system mentioned above. It is characterized in that it is formed.
  • the pneumatic cylinder system of the present invention has an effect of increasing the moving speed of the pneumatic piston by removing air pressure in the inner space of the pneumatic housing located in the direction in which the pneumatic piston is to move.
  • the pneumatic cylinder system of the present invention increases the number of exhaust passages through which air in the internal space of the pneumatic housing located in the direction in which the pneumatic piston is to be moved, or increases the total cross-sectional area of the exhaust passage, thereby moving the pneumatic piston speed It has the effect of increasing.
  • the pneumatic cylinder system of the present invention has an effect of reducing the initial driving pressure of the pneumatic piston by removing the air pressure in the inner space of the pneumatic housing located in the direction in which the pneumatic piston is to move.
  • shut-off valve including the pneumatic cylinder system of the present invention can block the flow of fluid more quickly because the pneumatic piston of the pneumatic cylinder moves quickly.
  • the powder inflow prevention ring acting as the pneumatic piston of the pneumatic cylinder system rapidly descends, so that the conveying body and the shield plate rotate quickly. There is an effect.
  • shut-off valve including the pneumatic cylinder system of the present invention
  • the conveying body and the shielding plate operated by the pneumatic cylinder system rapidly rotate to close the fluid passage.
  • FIG. 1A is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • 3A is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • 3B is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a shut-off valve to which a pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 7A is a schematic configuration diagram of a pneumatic cylinder applied to the shutoff valve of FIG. 4.
  • FIG. 7B is a schematic configuration diagram according to another embodiment of a pneumatic cylinder applied to the shut-off valve of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing the operation of the shutoff valve of FIG. 4 in a normal state.
  • FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the operation of the shut-off valve of FIG. 4 in a state of generating back pressure.
  • 1A is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention.
  • 1B is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • the pneumatic cylinder system may include a pneumatic cylinder 100 and a control module 200, referring to FIG. 1A.
  • one direction means the x direction
  • the other direction means the opposite direction.
  • the pneumatic cylinder 100 may be formed in various structures that linearly reciprocate or rotate reciprocating objects using air pressure. That is, the pneumatic cylinder 100 may be formed in a structure capable of linearly moving an object from one side to the other or rotating an object at a predetermined angle.
  • the pneumatic cylinder 100 may be formed as a general single acting cylinder or a double acting cylinder. Hereinafter, a case where the pneumatic cylinder 100 is formed as a double acting cylinder will be described.
  • the pneumatic cylinder 100 may include a pneumatic housing 110 and a pneumatic piston 120.
  • the pneumatic cylinder 100 may move the pneumatic piston 120 from the first position X1 to the second position X2, and again from the second position X2 to the first position X1.
  • the first position (X1) refers to a position where the pneumatic piston 120 has moved in one direction from the inside of the pneumatic housing 110
  • the second position (X2) is the pneumatic piston 120 is the pneumatic housing ( 110) may indicate a position moved in the other direction.
  • the pneumatic cylinder 100 moves the pneumatic piston 120 from the second position X2 to the first position X1
  • the pneumatic cylinder 100 maintains the air pressure in the internal space located at one side of the pneumatic housing 110 at atmospheric pressure. By doing so, it is possible to increase the moving speed of the pneumatic piston 120.
  • the pneumatic cylinder 100 may reduce the initial driving pressure of the pneumatic piston 120.
  • the pneumatic cylinder 100 may increase the moving speed of the pneumatic piston 120 by exhausting the air pressure of the internal space located in the direction in which the pneumatic piston 120 is to move relatively quickly to atmospheric pressure in advance.
  • the pneumatic cylinder 100 may be formed to increase a moving speed when the pneumatic piston 120 moves from the second position X2 to the first position X1.
  • a corresponding configuration may be formed to be located at a corresponding position on the other side.
  • both the required configuration may be formed on one side and the other side when it is necessary to increase the moving speed.
  • the pneumatic housing 110 may be formed in a hollow cylindrical shape.
  • the pneumatic housing 110 may include a piston hole 111 and a first main hole 112a.
  • the pneumatic housing 110 may further include a second main hole 112b.
  • the pneumatic housing 110 includes a first space 110a located in a first position X1 and a second space 110b located in a second position X2 by the pneumatic piston 120. Can be separated.
  • the pneumatic piston 120 is positioned at the second position. It can be quickly moved from (X2) to the first position (X1).
  • the piston hole 111 is formed by penetrating from the inside to the outside in the center of the other side of the pneumatic housing 110.
  • the piston hole 111 provides a path necessary for a part of the pneumatic piston 120 to reciprocate.
  • the first main hole 112a may be formed by penetrating into the first space 110a of the pneumatic housing 110 from an outer peripheral surface of one side of the pneumatic housing 110.
  • the first main hole 112a provides a path through which air required to operate the pneumatic piston 120 flows into or out of the first space 110a. Accordingly, the first main hole 112a may be formed to have an appropriate size in consideration of the operating pressure and operating speed of the pneumatic piston 120.
  • the first main hole 112a may be formed when a speed increase is required when the pneumatic cylinder 100 moves from the second position X2 to the first position X1.
  • the second main hole 112b may be formed by passing through the second space 110b of the pneumatic housing 110 from the outside of the other side of the outer peripheral surface of the pneumatic housing 110.
  • the second main hole 112b provides a path through which air required to operate the pneumatic piston 120 flows into or out of the second space 110b. Accordingly, the second main hole 112b may be formed to have an appropriate size in consideration of the operating pressure and operating speed of the pneumatic piston 120.
  • the second main hole 112b may be formed when a speed increase is required when the pneumatic cylinder 100 moves from the first position X1 to the second position X2.
  • the pneumatic piston 120 may include a piston body 121.
  • the pneumatic piston 120 may include a piston support bar 122.
  • a part of the piston body 121 and the piston support bar 122 are mounted inside the pneumatic housing 110 to move from one side to the other, and reciprocate the article coupled to the piston support bar. have. Meanwhile, the pneumatic piston 120 may not include the piston support bar 122 depending on the structure as shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the piston body 121 may be formed in an approximately disk shape, and may have an outer diameter corresponding to the inner diameter of the pneumatic housing 110.
  • the piston body 121 may be positioned to be movable inside the pneumatic housing 110 so that the outer circumferential surface faces the inner circumferential surface of the pneumatic housing 110.
  • the piston body 121 may divide the inner space of the pneumatic housing 110 into a first space 110a and a second space 110b.
  • the piston body 121 is equipped with a sealing means such as an O-ring on the outer circumferential surface, and is coupled to the inner circumferential surface of the pneumatic housing 110 and the O-ring in close contact. Accordingly, when the piston body 121 reciprocates the inside of the pneumatic housing 110, the air introduced into the first space 110a or the second space 110b is transferred to the second space 110b or the first space 110a. ) To prevent leakage.
  • One side of the piston support bar 122 is coupled to the piston body 121 and the other side extends to the outside through the piston hole 111 of the pneumatic housing 110.
  • the control module 200 may vent the first space 110a or the second space 110b in advance. In addition, the control module 200 may vent both the first space 110a and the second space 110b in advance.
  • the control module 200 supplies air to the first space 110a of the pneumatic housing 110 to move the pneumatic piston 120 to the other side, and then communicates the first space 110a with the atmosphere. It can be converted to atmospheric pressure.
  • the pneumatic piston 120 may be located at a position moved inside the pneumatic cylinder 100 by a friction force caused by an O-ring. Thereafter, the control module 200 may supply air to the second space 110b of the pneumatic housing 110 to move the pneumatic piston 120 to one side.
  • the control module 200 may operate in the same manner even when air is supplied to the second space 110b.
  • the control module 200 may be formed in various configurations for operating the pneumatic piston 120 as described above.
  • the control module 200 includes a first main pipe 210a, a first main valve 220a, a first venting pipe 230a, a first venting valve 240a, and a second main pipe 210b. And a second main valve 220b.
  • the first venting pipe 230a and the first venting valve 240a may be formed when it is necessary for the pneumatic cylinder 100 to rapidly move from the second position X2 to the first position X1.
  • the control module 200 may further include a second venting pipe 230b and a second venting valve 240b.
  • the second venting pipe 230b and the second venting valve 240b may be formed when it is necessary for the pneumatic cylinder 100 to rapidly move from the first position X1 to the second position X2.
  • the control module 200 may have a plurality of exhaust passages for exhausting the air in the first space 110a.
  • the number of exhaust passages for exhausting air from the first space 110a may be greater than the number of supply passages for supplying air to the first space 110a.
  • the total cross-sectional area of the exhaust passage may be wider than the total cross-sectional area of the supply passage. For example, it will be described focusing on the case of rapidly moving the pneumatic piston 120 to the first position (X1).
  • the control module 200 exhausts both the first main pipe 210a connected to the first space 110a and at least one first venting pipe 230a Use as a passage.
  • the control module 200 uses only the first main pipe 210a connected to the first space 110a as a supply passage. Accordingly, the air in the first space 110a is simultaneously exhausted to the first venting pipe 230a or the second venting pipe 230b together with the first main pipe 210a, and the pneumatic piston 120 quickly Let it move. Contrary to the above case, the control module 200 may operate in the same manner even when air is supplied to the second space 110b.
  • the control module 200 may be modularized into one controller.
  • a first main valve 220a, a first venting valve 240a, a second main valve 220b, and a second venting valve 240b constituting the control module 200 may be installed inside one case.
  • the first main pipe 210a, the first venting pipe 230a, the second main pipe 210b, and the second venting valve 240b each have a first main valve 220a and a It may be coupled to the first venting valve 240a, the second main valve 220b, and the second venting valve 240b.
  • the first main valve 220a and the second main valve 220b may be integrally formed.
  • the first main valve 220a and the second main valve 220b may be formed as one solenoid valve.
  • the first main valve 220a and the first venting valve 240a may be integrally formed.
  • the first main valve 220a and the first venting valve 240a may be formed as one solenoid valve.
  • the second main valve 220b and the second venting valve 240b may be integrally formed.
  • the second main valve 220b and the second venting valve 240b may be formed as one solenoid valve.
  • first main valve 220a, the first venting valve 240a, the second main valve 220b, and the second venting valve 240b may be integrally formed.
  • first main valve 220a, the first venting valve 240a, the second main valve 220b, and the second venting valve 240b may be formed as one solenoid valve.
  • the control module 200 may include one main valve 220.
  • the main valve 220 may be formed as one main valve acting as the first main valve 220a and the second main valve 220b of FIG. 1A.
  • the first main pipe 210a and the second main pipe 210b may be coupled to the main valve 220.
  • the main valve 220 may be connected to pipes 221, 222, and 223 necessary for supplying or exhausting air required for operation.
  • the two pipes 221 and 223 are used to supply air or exhaust air to the first main pipe 210a or the second main pipe 210b, and the other pipe 222 is an additional first It may be used to exhaust air from the first space 110a or the second space 110b inside the pneumatic housing 110 together with the venting pipe 230a or the second venting pipe 230b.
  • the first main pipe 210a has one end connected to the first main hole 112a of the pneumatic housing 110 and communicates with the first space 110a.
  • the first main pipe 210a may be formed with a predetermined diameter so that the air flow rate required to move the pneumatic piston 120 at a required speed may be supplied.
  • the first main valve 220a may open and close the first main pipe 210a so that air is supplied to the first space 110a and air is discharged from the first space 110a.
  • the first main valve 220a may be formed as a double acting solenoid valve.
  • the first main valve 220a is connected to the other end of the first main pipe 210a.
  • the first main valve 220a is a pipe 221a necessary for supplying air to the first main pipe 210a or discharging air from the first main pipe 210a according to a connection relationship with the first main pipe 210a. , 222a) may be provided.
  • the first venting pipe 230a has one end connected to the first main pipe 210a and the other end exposed to the atmosphere.
  • the first venting pipe 230a may be connected between the first main hole 112a of the pneumatic housing 110 and the first main valve 220a.
  • One or at least two of the first venting pipes 230a may be formed, and may be formed in plural according to the volume of the first space 110a and the diameter of the pneumatic housing 110.
  • the first venting valve 240a may be coupled to the middle of the first venting pipe 230a.
  • the first venting valve 240a may open and close the first venting pipe 230a to communicate the first space 110a with the atmosphere.
  • the second main pipe 210b has one end connected to the second main hole 112b of the pneumatic housing 110 and communicates with the second space 110b.
  • the second main pipe 210b may be formed with a predetermined diameter so that an air flow rate required to move the pneumatic piston 120 at a required speed may be supplied.
  • the second main valve 220b may open and close the second main pipe 210b so that air is supplied to the second space 110b and air is discharged from the second space 110b.
  • the second main valve 220b may be formed as a double acting solenoid valve.
  • the second main valve 220b is connected to the other end of the second main pipe 210b.
  • the second main valve 220b is a pipe 221b necessary for supplying air to the second main pipe 210b or discharging air from the second main pipe 210b according to a connection relationship with the second main pipe 210b. , 222b) may be provided.
  • the second venting pipe 230b has one end connected to the second main pipe 210b and the other end exposed to the atmosphere.
  • the second venting pipe 230b may be connected between the pneumatic housing 110 and the second main valve 220b.
  • the second venting pipe 230b may be formed in at least one, and may be formed in plural according to the volume of the second space 110b and the diameter of the pneumatic housing 110.
  • the second venting valve 240b may be coupled to the middle of the second venting pipe 230b.
  • the second venting valve 240b may open and close the second venting pipe 230b to communicate the second space 110b with the atmosphere.
  • the following describes a method of operating a pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention.
  • the pneumatic piston 120 moves from the first position X1 in one direction to the second position X2 in the other direction, and then returns to the first position X1.
  • the pneumatic piston 120 moves from the first position (X1) to the second position (X2), there is no need to move quickly, and when moving back to the first position (X1), it is necessary to move quickly.
  • the first main valve 220a is operated to supply air to the first space 110a through the first main pipe 210a.
  • the first venting valve 240a maintains a closed state.
  • the pneumatic piston 120 moves from the first position X1 to the second position X2 of the pneumatic housing 110 by the pressure of air supplied to the first space 110a.
  • the second main valve 220b is operated, and air in the second space 110b is discharged to the outside through the second main pipe 210b.
  • the second venting valve 240b is preferably maintained in a closed state.
  • the operation of the first main valve 220a is stopped. If necessary, after the movement of the pneumatic piston 120 is stopped, when the time for stabilizing the movement of the pneumatic piston 120 elapses, the first venting valve 240a is opened and the first space 110a is brought to atmospheric pressure. do.
  • the second main valve 220b is operated and the second space 110b through the second main pipe 210b. Air is supplied.
  • the first venting valve 240a maintains an open state
  • the second venting valve 240b maintains a closed state.
  • the pneumatic piston 120 moves from the second position X2 to the first position X1 by the pressure of air supplied to the second space 110b.
  • the first space (110a) is in an atmospheric pressure state, and the air located in the first space (110a) has been previously discharged to the atmosphere through the first venting valve (240a). You can move easily.
  • the first main valve 220a maintains the first main pipe 210a in a closed state. Since the first main valve 220a is closed while air is supplied through the first main pipe 210a, a pressure state higher than atmospheric pressure can be maintained in the first space 110a. Accordingly, when the pneumatic piston 120 opens the first main valve 220a to move to the first position X1, the air supplied to the first space 110a is removed from the first main pipe 210a. 1 It takes time to be discharged to the outside through the main valve 220a, and movement of the pneumatic piston 120 may be delayed.
  • FIG. 2A is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • a first venting hole 113a or a second venting hole 113b is formed in the pneumatic housing 110, and a first venting pipe 230a ) Or the second venting pipe 230b may be directly coupled to the first venting hole 113a or the second venting hole 113b.
  • the first venting hole 113a may be formed by passing through the first space 110a from the outer circumferential surface of the pneumatic housing 110 to be connected to the first space 110a of the pneumatic housing 110.
  • the second venting hole 113b may be formed by passing through the second space 110b from the outer circumferential surface of the pneumatic housing 110 to be connected to the second space 110b of the pneumatic housing 110.
  • first venting hole 113a and the second venting hole 113b may be formed at positions connected to the first space 110a and the second space 110b, each having a variable size.
  • first venting hole 113a may be formed at one end of the outer peripheral surface of the pneumatic housing 110 or at one side of the pneumatic housing 110.
  • second venting hole 113b may be formed on the other side or the other side of the outer peripheral surface of the pneumatic housing 110.
  • first venting valve 240a or the second venting valve 240b may be coupled to the first venting pipe 230a or the second venting pipe 230b. Accordingly, the first venting pipe 230a and the second venting pipe 230b are not coupled to the first main pipe 210a and the second main pipe 210b.
  • the pneumatic cylinder system may have a plurality of first venting holes 113a and second venting holes 113b, respectively, and may be spaced apart along the circumferential direction of the pneumatic housing 110.
  • at least two of the first venting pipe 230a and the second venting pipe 230b may be coupled to the first venting hole 113a and the second venting hole 113b, respectively.
  • the first venting hole 113a and the second venting hole 113b may have the same diameter or a larger diameter as the first main hole 112a and the second main hole 112b.
  • the diameters of the first venting hole 113a and the second venting hole 113b are formed to be large, the air in the first space 110a and the second space 110b may be discharged to the outside more quickly. .
  • the pneumatic piston 120 when the pneumatic piston 120 moves from the second position X2 to the first position X1, the first space 110a through the first main pipe 210a and the first venting pipe 230a. ) Air can be quickly discharged to the outside. Accordingly, the pneumatic piston 120 may move to the first position X1 more quickly. That is, when the pneumatic piston 120 is moved from the second position (X2) to the first position (X1), the first venting valve (240a) is opened and the first space (110a) is maintained at atmospheric pressure. to be. Accordingly, the pneumatic piston 120 may move to the first position X1 more quickly.
  • the control module 200 may include one main valve 220.
  • the main valve 220 may be formed as one main valve acting as the first main valve 220a and the second main valve 220b of FIG. 2A.
  • the first main pipe 210a and the second main pipe 210b may be coupled to the main valve 220.
  • the main valve 220 may be connected to pipes 221, 222, and 223 required to supply or discharge air required for operation.
  • the two pipes 221 and 223 are used to supply air or discharge air to the first main pipe 210a or the second main pipe 210b, and the other pipe 222 is an additional first It may be used to vent air in the first space 110a or the second space 110b inside the pneumatic housing 110 together with the venting pipe 230a or the second venting pipe 230b.
  • 3A is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • 3B is a block diagram of a pneumatic cylinder system according to another embodiment of the present invention.
  • a pneumatic cylinder system may be formed in a structure in which the pneumatic cylinder system according to FIG. 1A and the pneumatic cylinder system according to FIG. 2A are combined with reference to FIG. 3A. That is, in the pneumatic cylinder system, a first venting hole 113a or a second venting hole 113b is formed in the pneumatic cylinder 100, and the first venting pipe 230a or the second venting pipe 230b is the first It may be directly coupled to the venting hole 113a or the second venting hole 113b. In addition, in the pneumatic cylinder system, the first venting pipe 230a and the second venting pipe 230b may be coupled to the first main pipe 210a and the second main pipe 210b.
  • the pneumatic cylinder system includes a first venting pipe 230a and a first main pipe coupled to the first venting hole 113a when the pneumatic piston 120 moves from the second position X2 to the first position X1. Air in the first space 110a may be discharged to the outside through the first venting pipe 230a coupled to the 210a. Accordingly, the pneumatic piston 120 may move to the first position X1 more quickly.
  • the control module 200 may include one main valve 220.
  • the main valve 220 may be formed as one main valve that acts as the first main valve 220a and the second main valve 220b of FIG. 3A.
  • the first main pipe 210a and the second main pipe 210b may be coupled to the main valve 220.
  • the main valve 220 may be connected to pipes 221, 222, and 223 required to supply or discharge air required for operation.
  • the two pipes 221 and 223 are used to supply air or discharge air to the first main pipe 210a or the second main pipe 210b
  • the other pipe 222 is additionally used as a first pipe. It may be used to vent air in the first space 110a or the second space 110b inside the pneumatic housing 110 together with the venting pipe 230a or the second venting pipe 230b.
  • shut-off valve to which a pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention is applied will be described.
  • FIG. 4 is a perspective view of a shut-off valve to which a pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention is applied.
  • 5 is an exploded perspective view of the shut-off valve of FIG. 4.
  • 6 is a vertical cross-sectional view of the shutoff valve of FIG. 4.
  • 7A is a schematic configuration diagram of a pneumatic cylinder applied to the shut-off valve of FIG. 4.
  • 7B is a schematic configuration diagram according to another embodiment of a pneumatic cylinder applied to the shut-off valve of FIG. 4.
  • 8 is a vertical cross-sectional view showing the operation of the shutoff valve of FIG. 4 in a normal state.
  • 9 is a vertical cross-sectional view showing the operation of the shut-off valve of FIG. 4 in a state of generating back pressure.
  • shut-off valve of the present invention is not limited to the sliding back pressure shut-off valve of FIGS. 4 to 9, and is applied to the pneumatic cylinder system of FIGS. 1A to 3B to block the flow of a fluid such as gas or air flowing through the fluid flow path. It goes without saying that it can be applied to various structures of shut-off valves.
  • a shut-off valve to which a pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention is applied includes a valve body 10, a pneumatic cylinder 20 for moving a carrier, and a powder inflow prevention cylinder 30.
  • Can include.
  • the transfer body moving pneumatic cylinder 20 and the powder inflow prevention cylinder 30 differ in specific configurations, but the operating principle of the pneumatic cylinder system according to an embodiment of the present invention is applied. Therefore, the transport body moving pneumatic cylinder 20 and the powder inflow prevention cylinder 30 are the same as the reference numerals of FIG. 1A with respect to the configuration corresponding to the pneumatic cylinder system of FIG. 1A to aid understanding even though there are differences in specific configurations. Mark with a sign.
  • the valve body 10 may be formed in a closed structure having a cylindrical or polygonal shape.
  • the valve body part 10 includes a fluid inlet part 11, an inlet part cover 12, a coupling member 13, a side wall part 14, an outlet part cover 15, and a fluid outlet part 16.
  • the valve body part 10 forms a fluid path 10a through which a fluid flows.
  • the valve body 10 accommodates a pneumatic cylinder 20 for moving a conveying body and a cylinder 30 for preventing powder inflow therein.
  • the valve body 10, referring to FIG. 6, is formed in a direction perpendicular to the fluid path, is closed when a fluid flows, and a moving path 10b that is opened when the conveying body 18a rotates. Can be equipped.
  • the fluid inlet 11 may be formed to have a predetermined length in a direction in which the fluid is introduced.
  • the inlet cover 12 may be integrated with the fluid inlet 11 to have a predetermined diameter, and may be disposed to cover the fluid inlet 11.
  • the fluid outlet 16 may be formed to have a predetermined length in a direction in which the fluid flows.
  • the outlet cover 15 is integrated with the fluid outlet 16 to have a predetermined diameter, and may be disposed to cover the fluid outlet 16.
  • the side wall portion 14 may be disposed such that a fluid passage space portion is formed between the inlet cover 12 and the outlet cover 15.
  • the side wall portion 14 may be formed in a closed structure having a cylindrical or polygonal shape.
  • the upper surface of the inlet cover 12 and the side wall 14 integrated with the fluid inlet 11 may be assembled to maintain airtightness by a coupling member 13 such as a plurality of bolts.
  • the lower surface of the outlet cover 15 and the sidewall portion 14 integrated with the fluid outlet 16 may also be assembled to maintain airtightness by a coupling member 13 such as a plurality of bolts.
  • the valve body portion 10 of the shut-off valve has a structure that is sealed by these configurations.
  • the transfer body moving pneumatic cylinder 20 may be disposed above the valve body 10.
  • the transfer body moving pneumatic cylinder 20 is located outside the fluid path, and rotates the transfer body 18a on which the shield plate 18b is seated in the fluid path when back pressure occurs.
  • the transfer body moving pneumatic cylinder 20 transfers the transfer body 18a, and the shield plate 18b transferred together may block the fluid path.
  • the transfer body 18a may be transferred to a fluid path through a moving path.
  • the transfer body moving pneumatic cylinder 20 includes a pneumatic housing 110 and a pneumatic piston 120. As shown in FIG. 7A, the pneumatic housing 110 is divided into a first space 110a and a second space 110b by a pneumatic piston 120. The pneumatic housing 110 is formed in a different shape from the pneumatic housing 110 according to the embodiment of FIG. 1A. The pneumatic housing 110 is formed in a substantially rectangular shape and an air flow path is formed in a U-shaped inside. The pneumatic housing 110 may have a rotation shaft 130 accommodated therein. The pneumatic piston 120 is formed in a different shape from the pneumatic piston 120 according to the embodiment of FIG. 1A.
  • the pneumatic piston 120 may be moved to one side and the other side by air supplied to each of the first space 110a and the second space 110b of the pneumatic housing 110.
  • the pneumatic piston 120 may rotate the rotation shaft 130 that is geared while moving to one side and the other side within a predetermined angle.
  • the pneumatic piston 120 may be formed as one in consideration of the rotational force required to rotate the rotation shaft 130.
  • the transport body moving pneumatic cylinder 20 operates by controlling the inflow of air by a control module 200 connected to the first space 110a and the second space 110b.
  • the control module 200 may be formed the same as the control module 200 according to the embodiment of FIG. 1A. Accordingly, the first main pipe 210a and the second main pipe 210b of the control module 200 are respectively connected to the first space 110a and the second space 110b of the pneumatic housing 110.
  • the control module 200 may be formed of the control module 200 according to FIGS. 2A and 3A. However, in this case, the first venting pipe 230a and the first venting valve 240a may be additionally formed in the pneumatic housing 110.
  • the pneumatic piston 120 moves to one side and rotates the rotation shaft 130 at a predetermined angle.
  • the pneumatic piston 120 may move to the other side and rotate the rotation shaft 130 at a predetermined angle.
  • the rotation shaft 130 may be coupled to the transfer body 18a.
  • the transfer body 18a may have a shield plate 18b mounted thereon. Accordingly, when the rotation shaft 130 rotates, the transport member 18a and the shield plate 18b seated on the transport member 18a may rotate together.
  • the conveying body 18a and the shield plate 18b may be rotated by the rotation shaft 130 to block a path through which the process gas formed by the side wall portion 14 and the pneumatic housing 110 flows.
  • the powder inflow prevention cylinder 30 may be disposed on the side of the valve body 10.
  • the powder inflow prevention cylinder 30 includes a pneumatic housing 110 and a pneumatic piston 120. As shown in FIG. 8, the pneumatic housing 110 is separated into a first space 110a and a second space 110b by a pneumatic piston 120.
  • the pneumatic housing 110 is formed in a different shape from the pneumatic housing 110 according to the embodiment of FIG. 1A.
  • the pneumatic housing 110 simply receives and moves the pneumatic piston 120 and forms a path through which the process gas passes through the shut-off valve.
  • the pneumatic piston 120 is formed in a different shape from the pneumatic piston 120 according to the embodiment of FIG. 1A.
  • the pneumatic piston 120 may rise or fall by air supplied to the first space 110a and the second space 110b of the pneumatic housing 110, respectively.
  • the powder inflow prevention cylinder 30 operates by controlling the inflow of air by a control module 200 connected to the first space 110a and the second space 110b.
  • the control module 200 may be formed the same as the control module 200 according to the embodiment of FIG. 1A. Accordingly, the first main pipe 210a and the second main pipe 210b of the control module 200 are respectively connected to the first space 110a and the second space 110b of the pneumatic housing 110.
  • the control module 200 may be formed of the control module 200 according to FIGS. 2A and 3A. However, in this case, the first venting pipe 230a and the first venting valve 240a may be additionally formed in the pneumatic housing 110.
  • the pneumatic piston 120 When air is supplied to the first space 110a through the first main pipe 210a, the pneumatic piston 120 rises upward and shields an opening formed in the circumferential direction inside the sidewall 14.
  • the shut-off valve operates normally so that the process gas flows from top to bottom. Since the pneumatic cylinder 100 shields the open portion of the side wall portion 14, the process gas does not flow out through the open portion.
  • the pneumatic cylinder system of the present invention can increase the moving speed of the pneumatic piston by removing air pressure in the inner space of the pneumatic housing located in the direction in which the pneumatic piston is to move.
  • shut-off valve including the pneumatic cylinder system of the present invention can block the flow of fluid more quickly because the pneumatic piston of the pneumatic cylinder moves quickly.

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Abstract

본 발명은 중공인 내부 공간을 구비하는 공압 하우징 및 상기 내부 공간을 제 1 공간과 제 2 공간으로 구분하며 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 상기 제 2 공간 또는 제 1 공간 방향으로 이동하는 공압 피스톤을 포함하며, 상기 공압 피스톤이 이동하고자 하는 방향에 위치하는 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간이 사전에 벤팅되는 공압 실린더 시스템 및 이를 포함하는 차단 밸브를 개시한다.

Description

공압 실린더 시스템 및 이를 포함하는 차단 밸브
본 발명은 공압 실린더 시스템 및 이를 포함하는 차단 밸브에 관한 것이다.
공압 실린더는 공기 압력에 의하여 특정 동작을 수행하는 장치이다. 상기 공압 실린더는 다수의 밸브에 의하여 제어되며 공급되는 공기의 압력에 의하여 업 동작과 다운 동작을 수행할 수 있다. 상기 공압 실린더는 공압 하우징과 공압 하우징의 내부에 장착되는 공압 피스톤을 포함할 수 있다. 상기 공압 피스톤은 공압 하우징의 내부를 2개의 독립된 공간으로 분리하며, 공압 하우징의 내부에서 이동 가능하게 결합된다. 상기 공압 실린더는 공압 하우징의 일측 공간으로 공기가 유입되면 공압 피스톤이 타측 방향으로 이동하며 특정 동작을 수행할 수 있다. 반대로 상기 공압 실린더는 공압 하우징의 타측 공간으로 공기가 유입되면 공압 피스톤이 일측 방향으로 이동하며 특정 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 공압 실린더는 공압 피스톤에 결합되는 특정한 장치나 구성 부품을 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 공압 실린더는 공압 피스톤이 일측 방향으로 이동한 후에 다시 타측 방향으로 이동하는 경우에 타측 공간에 존재하는 공기의 압력 때문에 타측 방향으로 신속하게 이동하는데 지장을 받을 수 있다. 즉, 상기 공압 실린더는 공압 피스톤이 타측 방향으로 이동하는 동작 속도를 증가시키기 위하여는 공압 하우징의 타측 공간에 존재하는 공기에 의한 저항을 최소화하는 것이 필요하다.
또한, 공압을 이용한 밸브들은 사용 기능이 점차 확대됨에 기존의 차단 기능에 추가하여, 차단 속도를 증가시켜 역류하는 압력이나 흐름을 신속히 차단시키는 즉, 역압 차단 기능을 필요로 하는 경우가 종종 발생한다.
본 발명은 공압 피스톤의 이동 속도가 증가되는 공압 실린더 시스템 및 이를 포함하는 차단 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 공압 실린더 시스템은 중공인 내부 공간을 구비하는 공압 하우징 및 상기 내부 공간을 제 1 공간과 제 2 공간으로 구분하며 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 상기 제 2 공간 또는 제 1 공간 방향으로 이동하는 공압 피스톤을 포함하며, 상기 공압 피스톤이 이동하고자 하는 방향에 위치하는 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간이 사전에 벤팅되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 공압 실린더 시스템은 중공인 내부 공간을 구비하는 공압 하우징과, 상기 내부 공간을 제 1 공간과 제 2 공간으로 구분하며 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 상기 제 2 공간 또는 제 1 공간 방향으로 이동하는 공압 피스톤 및 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간에 대한 공기의 공급과 배기를 제어하는 제어 모듈을 포함하며, 상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간의 공기를 배기하는 배기 통로는 적어도 2개로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차단 밸브는 내부에 유체가 흐르는 방향으로 유체 경로가 형성되는 밸브 바디부와, 상기 유체 경로를 일시적으로 차폐하는 차폐판이 연결된 이송체를 이동시키는 이송체 이동 공압 실린더 및 상기 유체 경로에서 상기 이송체가 이동되는 이동 경로를 차폐하며, 상기 이송체가 회전될 때 상기 이동 경로를 개방하는 파우더 유입 방지 실린더를 포함하며, 상기 이송체 이동 공압 실린더 또는 상기 파우더 유입 방지 실린더는 위에 언급한 공압 실린더 시스템으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 공압 실린더 시스템은 공압 피스톤이 이동하고자 하는 방향에 위치하는 공압 하우징의 내부 공간의 공기 압력을 사전에 제거함으로써 공압 피스톤의 이동 속도를 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공압 실린더 시스템은 공압 피스톤이 이동하고자 하는 방향에 위치하는 공압 하우징의 내부 공간의 공기가 배기되는 배기 통로의 개수를 증가시키거나 배기 통로의 전체 단면적으로 증가시켜 공압 피스톤의 이동 속도를 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공압 실린더 시스템은 공압 피스톤이 이동하고자 하는 방향에 위치하는 공압 하우징의 내부 공간의 공기 압력을 사전에 제거함으로써 공압 피스톤의 초기 구동 압력을 감소시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공압 실린더 시스템을 포함하는 차단 밸브는 공압 실린더의 공압 피스톤이 신속하게 이동하므로 보다 신속하게 유체의 흐름을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 공압 실린더 시스템을 포함하는 차단 밸브는 역압 발생 신호가 발생하는 경우에 공압 실린더 시스템의 공압 피스톤으로 작용하는 파우더 유입 방지 링이 신속하게 하강하므로, 이송체 및 차폐판이 신속하게 회전하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공압 실린더 시스템을 포함하는 차단 밸브는 역압 발생 신호가 발생하는 경우에 공압 실린더 시스템에 의하여 작동되는 이송체 및 차폐판이 신속하게 회전하여 유체 통로를 차폐할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템이 적용된 차단 밸브의 사시도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 5는 도 4의 차단 밸브에 대한 분해 사시도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 6은 도 4의 차단 밸브에 대한 수직 단면도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 7a는 도 4의 차단 밸브에 적용된 공압 실린더의 개략적인 구성도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 7b는 도 4의 차단 밸브에 적용된 공압 실린더의 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 8은 도 4의 차단 밸브의 정상 상태에서의 작동을 나타내는 수직 단면도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 9는 도 4의 차단 밸브의 역압 발생 상태에서의 작동을 나타내는 수직 단면도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
[삭제]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공압 실린더 시스템 및 이를 포함하는 차단 밸브에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템에 대하여 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다. 도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템은, 도 1a를 참조하면, 공압 실린더(100) 및 제어 모듈(200)을 포함할 수 있다. 이하의 설명에서 일측 방향은 x 방향을 의미하며, 타측 방향은 그 반대 방향을 의미한다.
상기 공압 실린더(100)는 공기 압력을 이용하여 물체를 직선 왕복시키거나 회전 왕복시키는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 상기 공압 실린더(100)는 물체를 일측에서 타측으로 직선 이동시키거나, 물체를 소정 각도로 회전 이동시킬 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 상기 공압 실린더(100)는 일반적인 단동 실린더 또는 복동 실린더로 형성될 수 있다. 이하에서는, 상기 공압 실린더(100)가 복동 실린더로 형성되는 경우를 중심으로 설명한다.
상기 공압 실린더(100)는 공압 하우징(110) 및 공압 피스톤(120)을 포함할 수 있다. 상기 공압 실린더(100)는 공압 피스톤(120)을 제 1 위치(X1)에서 제 2 위치(X2)로 이동시키며, 다시 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동시킬 수 있다. 여기서, 상기 제 1 위치(X1)는 공압 피스톤(120)이 공압 하우징(110)의 내부에서 일측 방향으로 이동한 위치를 의미하고, 제 2 위치(X2)는 공압 피스톤(120)이 공압 하우징(110)의 내부에서 타측 방향으로 이동한 위치를 나타낼 수 있다. 상기 공압 실린더(100)는 공압 피스톤(120)을 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동시킬 때 공압 하우징(110)의 일측에 위치하는 내부 공간의 공기 압력을 대기압 상태로 유지함으로써 공압 피스톤(120)의 이동 속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 공압 실린더(100)는 공압 피스톤(120)의 초기 구동 압력을 감소시킬 수 있다.
상기 공압 실린더(100)는 공압 피스톤(120)이 상대적으로 신속하게 이동하고자 하는 방향에 위치하는 내부 공간의 공기 압력을 사전에 대기압으로 배기하여 공압 피스톤(120)의 이동 속도를 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 공압 실린더(100)는 공압 피스톤(120)이 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동할 때 이동 속도가 증가되도록 형성될 수 있다.
상기 공압 실린더(100)가 제 1 위치(X1)에서 제 2 위치(X2)로 이동할 때 이동 속도의 증가가 필요한 경우는 해당 구성이 타측의 해당 위치에 위치하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 공압 실린더(100)가 제 1 위치(X1)와 제 2 위치(X2)로 이동할 때 모두 이동 속도의 증가가 필요한 경우에 일측과 타측에 필요 구성이 모두 형성될 수 있다.
상기 공압 하우징(110)은 내부가 중공인 원통 형상으로 형성될 수 있다. 상기 공압 하우징(110)은 피스톤 홀(111) 및 제 1 메인 홀(112a)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 공압 하우징(110)은 제 2 메인 홀(112b)을 더 포함할 수 있다. 상기 공압 하우징(110)은 전체 내부 공간이 공압 피스톤(120)에 의하여 제 1 위치(X1)에 위치하는 제 1 공간(110a) 및 제 2 위치(X2)에 위치하는 제 2 공간(110b)으로 분리될 수 있다. 여기서는, 상기 공압 피스톤(120)이 이동하고자 하는 방향에 있는 제 1 공간(110a)을 사전에 벤팅시켜 제 1 공간(110a)의 내부 압력을 대기압으로 유지함으로써, 공압 피스톤(120)이 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 신속하게 이동될 수 있다.
상기 피스톤 홀(111)은 공압 하우징(110)의 타측면의 중앙에 내측에서 외측으로 관통되어 형성된다. 상기 피스톤 홀(111)은 공압 피스톤(120)의 일부가 왕복 이동하는데 필요한 경로를 제공한다.
상기 제 1 메인 홀(112a)은 공압 하우징(110)의 일측의 외주면에서 공압 하우징(110)의 제 1 공간(110a)으로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 메인 홀(112a)은 공압 피스톤(120)을 작동시키는데 필요한 공기가 제 1 공간(110a)으로 유입 또는 유출되는 경로를 제공한다. 따라서, 상기 제 1 메인 홀(112a)은 공압 피스톤(120)의 작동 압력과 작동 속도를 고려하여 적정한 크기로 형성될 수 있다. 상기 제 1 메인 홀(112a)은 공압 실린더(100)가 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동할 때 속도 증가가 필요한 경우에 형성될 수 있다.
상기 제 2 메인 홀(112b)은 공압 하우징(110)의 외주면의 타측의 외측에서 공압 하우징(110)의 제 2 공간(110b)으로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 제 2 메인 홀(112b)은 공압 피스톤(120)을 작동시키는데 필요한 공기가 제 2 공간(110b)으로 유입 또는 유출되는 경로를 제공한다. 따라서, 상기 제 2 메인 홀(112b)은 공압 피스톤(120)의 작동 압력과 작동 속도를 고려하여 적정한 크기로 형성될 수 있다. 상기 제 2 메인 홀(112b)은 공압 실린더(100)가 제 1 위치(X1)에서 제 2 위치(X2)로 이동할 때 속도 증가가 필요한 경우에 형성될 수 있다.
상기 공압 피스톤(120)은 피스톤 본체(121)를 포함할 수 있다. 상기 공압 피스톤(120)은 피스톤 지지바(122)를 포함할 수 있다. 상기 공압 피스톤(120)은 피스톤 본체(121)와 피스톤 지지바(122)의 일부가 공압 하우징(110)의 내부에 장착되어 일측에서 타측으로 이동하며, 피스톤 지지 바에 결합되는 물품을 왕복 이송할 수 있다. 한편, 상기 공압 피스톤(120)은, 도 7a와 도 7b에서 보는 바와 같이 구조에 따라 피스톤 지지바(122)를 포함하지 않을 수 있다.
상기 피스톤 본체(121)는 대략 원판 형상으로 형성되며, 공압 하우징(110)의 내경에 대응되는 외경으로 형성될 수 있다. 상기 피스톤 본체(121)는 외주면이 공압 하우징(110)의 내주면에 대향하도록 공압 하우징(110)의 내부에 이동 가능하게 위치할 수 있다. 상기 피스톤 본체(121)는 공압 하우징(110)의 내부 공간을 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)으로 분리할 수 있다. 상기 피스톤 본체(121)는 외주면에 오링과 같은 실링 수단이 장착되며, 공압 하우징(110)의 내주면과 오링이 밀착되도록 결합된다. 따라서, 상기 피스톤 본체(121)는 공압 하우징(110)의 내부를 왕복 이동할 때 제 1 공간(110a) 또는 제 2 공간(110b)으로 유입되는 공기가 제 2 공간(110b) 또는 제 1 공간(110a)으로 유출되지 않도록 한다.
상기 피스톤 지지바(122)는 일측이 피스톤 본체(121)에 결합되고 타측이 공압 하우징(110)의 피스톤 홀(111)을 관통하여 외부로 연장된다.
상기 제어 모듈(200)은 제 1 공간(110a) 또는 제 2 공간(110b)을 사전에 벤팅시킬 수 있다. 또한, 상기 제어 모듈(200)은 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)을 모두 사전에 벤팅시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 모듈(200)은 공압 하우징(110)의 제 1 공간(110a)에 공기를 공급하여 공압 피스톤(120)을 타측으로 이동시킨 후에 제 1 공간(110a)을 대기와 연통시켜 대기압 상태로 변환시킬 수 있다. 상기 공압 피스톤(120)은 오링에 의한 마찰력에 의하여 공압 실린더(100)의 내부에서 이동된 위치에 위치할 수 있다. 이후에 상기 제어 모듈(200)은 공압 하우징(110)의 제 2 공간(110b)에 공기를 공급하여 공압 피스톤(120)을 일측으로 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 제 1 공간(110a)은 대기와 연통되어 대기압 상태를 유지하고 있으므로, 제 1 공간(110a)의 공기는 신속하게 대기로 방출될 수 있다. 따라서, 상기 공압 피스톤(120)은 보다 신속하게 일측으로 이동할 수 있다. 상기 제어 모듈(200)은 위의 경우와 반대로 제 2 공간(110b)에 공기가 공급되는 경우에도 동일하게 작용할 수 있다.
상기 제어 모듈(200)은 상기와 같이 공압 피스톤(120)을 작동시키기 위한 다양한 구성으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어 모듈(200)은 제 1 메인 배관(210a)과 제 1 메인 밸브(220a)와 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 1 벤팅 밸브(240a)와 제 2 메인 배관(210b) 및 제 2 메인 밸브(220b)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 1 벤팅 밸브(240a)는 공압 실린더(100)가 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 신속하게 이동하는 것이 필요한 경우에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제어 모듈(200)은 제 2 벤팅 배관(230b) 및 제 2 벤팅 밸브(240b)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 벤팅 배관(230b)과 제 2 벤팅 밸브(240b)는 공압 실린더(100)가 제 1 위치(X1)에서 제 2 위치(X2)로 신속하게 이동하는 것이 필요한 경우에 형성될 수 있다.
상기 제어 모듈(200)은 제 1 공간(110a)의 공기를 배기하는 배기 통로의 개수가 복수 개로 형성될 수 있다. 상기 제어 모듈(200)은 제 1 공간(110a)의 공기를 배기하는 배기 통로의 개수가 제 1 공간(110a)으로 공기를 공급하는 공급 통로의 개수보다 많을 수 있다. 이때, 상기 배기 통로의 전체 단면적은 공급 통로의 전체 단면적보다 더 넓을 수 있다. 예를 들면, 상기 공압 피스톤(120)을 제 1 위치(X1)로 신속하게 이동시키는 경우를 중심으로 설명한다. 상기 제어 모듈(200)은 제 1 공간(110a)의 공기를 배기할 때, 제 1 공간(110a)에 연결되는 제 1 메인 배관(210a)과 적어도 1개의 제 1 벤팅 배관(230a)을 모두 배기 통로로 사용한다. 반면에 상기 제어 모듈(200)은 제 1 공간(110a)에 공기를 공급할 때 제 1 공간(110a)에 연결되는 제 1 메인 배관(210a)만을 공급 통로로 사용한다. 따라서, 상기 제 1 공간(110a)에 있는 공기는 제 1 메인 배관(210a)과 함께 제 1 벤팅 배관(230a) 또는 제 2 벤팅 배관(230b)으로 동시에 배기되며, 공압 피스톤(120)이 신속하게 이동되도록 한다. 상기 제어 모듈(200)은 위의 경우와 반대로 제 2 공간(110b)에 공기가 공급되는 경우에도 동일하게 작용할 수 있다.
상기 제어 모듈(200)은 하나의 컨트롤러로 모듈화될 수 있다. 상기 제어 모듈(200)을 구성하는 제 1 메인 밸브(220a)와 제 1 벤팅 밸브(240a)와 제 2 메인 밸브(220b) 및 제 2 벤팅 밸브(240b)가 하나의 케이스 내부에 설치될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제 1 메인 배관(210a)과 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 2 메인 배관(210b) 및 제 2 벤팅 밸브(240b)는 각각 케이스의 내부에서 제 1 메인 밸브(220a)와 제 1 벤팅 밸브(240a)와 제 2 메인 밸브(220b) 및 제 2 벤팅 밸브(240b)와 결합될 수 있다.
상기 제 1 메인 밸브(220a)와 제 2 메인 밸브(220b)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 메인 밸브(220a)와 제 2 메인 밸브(220b)는 하나의 솔레노이드 밸브로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 메인 밸브(220a)와 제 1 벤팅 밸브(240a)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 메인 밸브(220a)와 제 1 벤팅 밸브(240a)는 하나의 솔레노이드 밸브로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 메인 밸브(220b)와 제 2 벤팅 밸브(240b)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 메인 밸브(220b)와 제 2 벤팅 밸브(240b)는 하나의 솔레노이드 밸브로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 메인 밸브(220a)와 제 1 벤팅 밸브(240a)와 제 2 메인 밸브(220b) 및 제 2 벤팅 밸브(240b)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 메인 밸브(220a)와 제 1 벤팅 밸브(240a)와 제 2 메인 밸브(220b) 및 제 2 벤팅 밸브(240b)는 하나의 솔레노이드 밸브로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템은, 도 1b를 참조하면, 제어 모듈(200)이 하나의 메인 밸브(220)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메인 밸브(220)는 도 1a의 제 1 메인 밸브(220a)와 제 2 메인 밸브(220b)의 작용을 하는 하나의 메인 밸브로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 메인 배관(210a)과 제 2 메인 배관(210b)은 메인 밸브(220)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 메인 밸브(220)는 작동에 필요한 공기를 공급 또는 배기하는데 필요한 배관(221, 222, 223)이 연결될 수 있다. 여기서, 2 개의 배관(221, 223)은 제 1 메인 배관(210a) 또는 제 2 메인 배관(210b)으로 공기를 공급하거나 공기를 배기하는데 사용되며, 다른 1개의 배관(222)은 추가로 제 1 벤팅 배관(230a) 또는 제 2 벤팅 배관(230b)과 함께 공압 하우징(110) 내부의 제 1 공간(110a) 또는 제 2 공간(110b)에서 공기를 배기하는데 사용될 수 있다.
상기 제 1 메인 배관(210a)은 일단이 공압 하우징(110)의 제 1 메인 홀(112a)과 연결되어 제 1 공간(110a)과 연통된다. 상기 제 1 메인 배관(210a)은 공압 피스톤(120)을 필요한 속도로 이동시키는데 필요한 공기 유량이 공급될 수 있도록 소정의 직경으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 메인 밸브(220a)는 제 1 공간(110a)으로 공기가 공급되고, 제 1 공간(110a)에서 공기가 배출되도록 제 1 메인 배관(210a)을 개폐할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 메인 밸브(220a)는 복동 솔레노이드 밸브로 형성될 수 있다. 상기 제 1 메인 밸브(220a)는 제 1 메인 배관(210a)의 타단과 연결된다. 상기 제 1 메인 밸브(220a)는 제 1 메인 배관(210a)과의 연결 관계에 따라 제 1 메인 배관(210a)으로 공기가 공급되거나 제 1 메인 배관(210a)으로부터 공기가 배출되는데 필요한 배관(221a, 222a)들을 구비할 수 있다.
상기 제 1 벤팅 배관(230a)은 일단이 제 1 메인 배관(210a)에 연결되고 타단이 대기로 노출된다. 상기 제 1 벤팅 배관(230a)은 공압 하우징(110)의 제 1 메인 홀(112a)과 제 1 메인 밸브(220a) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제 1 벤팅 배관(230a)은 1개 또는 적어도 2개로 형성될 수 있으며, 제 1 공간(110a)의 부피, 공압 하우징(110)의 직경에 따라 복수 개로 형성될 수 있다.
상기 제 1 벤팅 밸브(240a)는 제 1 벤팅 배관(230a)의 중간에 결합될 수 있다. 상기 제 1 벤팅 밸브(240a)는 제 1 벤팅 배관(230a)을 개폐하여 제 1 공간(110a)을 대기와 연통시킬 수 있다.
상기 제 2 메인 배관(210b)은 일단이 공압 하우징(110)의 제 2 메인 홀(112b)과 연결되어 제 2 공간(110b)과 연통된다. 상기 제 2 메인 배관(210b)은 공압 피스톤(120)을 필요한 속도로 이동시키는데 필요한 공기 유량이 공급될 수 있도록 소정의 직경으로 형성될 수 있다.
상기 제 2 메인 밸브(220b)는 제 2 공간(110b)으로 공기가 공급되고, 제 2 공간(110b)에서 공기가 배출되도록 제 2 메인 배관(210b)을 개폐할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 메인 밸브(220b)는 복동 솔레노이드 밸브로 형성될 수 있다. 상기 제 2 메인 밸브(220b)는 제 2 메인 배관(210b)의 타단과 연결된다. 상기 제 2 메인 밸브(220b)는 제 2 메인 배관(210b)과의 연결 관계에 따라 제 2 메인 배관(210b)으로 공기가 공급되거나 제 2 메인 배관(210b)으로부터 공기가 배출되는데 필요한 배관(221b, 222b)들을 구비할 수 있다.
상기 제 2 벤팅 배관(230b)은 일단이 제 2 메인 배관(210b)에 연결되고 타단이 대기로 노출된다. 상기 제 2 벤팅 배관(230b)은 공압 하우징(110)과 제 2 메인 밸브(220b) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제 2 벤팅 배관(230b)은 적어도 1개로 형성될 수 있으며, 제 2 공간(110b)의 부피, 공압 하우징(110)의 직경에 따라 복수 개로 형성될 수 있다.
상기 제 2 벤팅 밸브(240b)는 제 2 벤팅 배관(230b)의 중간에 결합될 수 있다. 상기 제 2 벤팅 밸브(240b)는 제 2 벤팅 배관(230b)을 개폐하여 제 2 공간(110b)을 대기와 연통시킬 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 작동 방법에 대하여 설명한다.
여기서는 상기 공압 피스톤(120)이 일측 방향의 제 1 위치(X1)에서 타측 방향의 제 2 위치(X2)로 이동하였다가 다시 제 1 위치(X1)로 복귀하는 과정을 중심으로 설명한다. 상기 공압 피스톤(120)이 제 1 위치(X1)에서 제 2 위치(X2)로 이동할 때는 신속하게 이동할 필요가 없으며, 다시 제 1 위치(X1)로 이동할 때는 신속하게 이동하는 것이 필요한 경우를 중심으로 설명한다.
먼저, 상기 제 1 메인 밸브(220a)가 작동되어 제 1 메인 배관(210a)을 통하여 제 1 공간(110a)으로 공기가 공급된다. 상기 제 1 벤팅 밸브(240a)는 닫혀진 상태를 유지한다. 상기 공압 피스톤(120)은 제 1 공간(110a)으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 제 1 위치(X1)에서 공압 하우징(110)의 제 2 위치(X2)로 이동한다. 상기 제 2 메인 밸브(220b)가 작동되며 제 2 메인 배관(210b)을 통하여 제 2 공간(110b)의 공기가 외부로 배출된다. 상기 제 2 벤팅 밸브(240b)는 바람직하게는 닫혀진 상태로 유지된다.
다음으로, 상기 공압 피스톤(120)이 제 2 위치(X2)까지 이동하면 제 1 메인 밸브(220a)의 작동이 중지된다. 필요한 경우에, 상기 공압 피스톤(120)의 이동이 정지된 후에 공압 피스톤(120)의 움직임이 안정화되는 시간이 경과되면 제 1 벤팅 밸브(240a)가 개방되고 제 1 공간(110a)은 대기압 상태로 된다.
다음으로, 상기 공압 피스톤(120)이 제 1 위치(X1)로 복귀해야 하는 상황이 발생되면, 제 2 메인 밸브(220b)가 작동되어 제 2 메인 배관(210b)을 통하여 제 2 공간(110b)으로 공기가 공급된다. 상기 제 1 벤팅 밸브(240a)는 개방된 상태를 유지하며, 제 2 벤팅 밸브(240b)는 닫혀진 상태를 유지한다. 상기 공압 피스톤(120)은 제 2 공간(110b)으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동한다. 이때, 상기 제 1 공간(110a)은 대기압 상태이며, 제 1 공간(110a)에 위치하는 공기가 제 1 벤팅 밸브(240a)를 통하여 사전에 대기중으로 배출된 상태이므로 공압 피스톤(120)이 보다 신속하게 이동할 수 있다. 일반적으로는, 상기 공압 피스톤(120)이 제 2 위치(X2)에 위치할 때, 제 1 메인 밸브(220a)는 제 1 메인 배관(210a)을 닫혀진 상태로 유지한다. 상기 제 1 메인 밸브(220a)는 제 1 메인 배관(210a)을 통하여 공기가 공급되는 상태에서 닫혀지게 되므로, 제 1 공간(110a)에는 대기압보다 높은 압력 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 상기 공압 피스톤(120)이 제 1 위치(X1)로 이동하기 위하여 제 1 메인 밸브(220a)를 개방할 때 제 1 공간(110a)에 공급된 공기가 제 1 메인 배관(210a)과 제 1 메인 밸브(220a)를 통하여 외부로 배출되는데 시간이 소요되며, 공압 피스톤(120)의 이동이 지연될 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템에 대하여 설명한다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템은, 도 2a를 참조하면, 공압 하우징(110)에 제 1 벤팅 홀(113a) 또는 제 2 벤팅 홀(113b)이 형성되며, 제 1 벤팅 배관(230a) 또는 제 2 벤팅 배관(230b)이 제 1 벤팅 홀(113a) 또는 제 2 벤팅 홀(113b)에 직접 결합될 수 있다. 상기 제 1 벤팅 홀(113a)은 공압 하우징(110)의 제 1 공간(110a)과 연결되도록 공압 하우징(110)의 외주면에서 제 1 공간(110a)으로 관통되어 형성될 수 있다. 상기 제 2 벤팅 홀(113b)은 공압 하우징(110)의 제 2 공간(110b)과 연결되도록 공압 하우징(110)의 외주면에서 제 2 공간(110b)으로 관통되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 벤팅 홀(113a)과 제 2 벤팅 홀(113b)은 각각 크기가 변하는 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 연결되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 벤팅 홀(113a)은 공압 하우징(110)의 외주면에서 일측단 또는 공압 하우징(110)의 일측면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 벤팅 홀(113b)은 공압 하우징(110)의 외주면에서 타측단 또는 타측면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 벤팅 밸브(240a) 또는 제 2 벤팅 밸브(240b)는 제 1 벤팅 배관(230a) 또는 제 2 벤팅 배관(230b)에 결합될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 2 벤팅 배관(230b)은 제 1 메인 배관(210a)과 제 2 메인 배관(210b)에 결합되지 않는다.
상기 공압 실린더 시스템은 제 1 벤팅 홀(113a)과 제 2 벤팅 홀(113b)이 각각 복수 개로 형성되며, 공압 하우징(110)의 원주 방향으로 따라 이격되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 2 벤팅 배관(230b)도 적어도 2개가 제 1 벤팅 홀(113a)과 제 2 벤팅 홀(113b)에 각각 결합될 수 있다.
상기 제 1 벤팅 홀(113a)과 제 2 벤팅 홀(113b)은 제 1 메인 홀(112a)과 제 2 메인 홀(112b)과 동일한 직경 또는 큰 직경으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 벤팅 홀(113a)과 제 2 벤팅 홀(113b)의 직경이 크게 형성되는 경우에 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 있는 공기가 보다 신속하게 외부로 배출될 수 있다.
상기 공압 실린더 시스템은 공압 피스톤(120)이 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동할 때, 제 1 메인 배관(210a)과 제 1 벤팅 배관(230a)을 통하여 제 1 공간(110a)의 공기가 외부로 신속하게 배출될 수 있다. 따라서, 상기 공압 피스톤(120)은 보다 신속하게 제 1 위치(X1)로 이동할 수 있다. 즉, 상기 공압 피스톤(120)이 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동되는 때에, 상기 제 1 벤팅 밸브(240a)가 개방되어 제 1 공간(110a)이 대기압으로 유지된 상태이다. 따라서, 상기 공압 피스톤(120)은 보다 신속하게 제 1 위치(X1)로 이동할 수 있다.
[규칙 제91조에 의한 정정 28.05.2020]　
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템은, 제어 모듈(200)이 하나의 메인 밸브(220)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메인 밸브(220)는 도 2a의 제 1 메인 밸브(220a)와 제 2 메인 밸브(220b)의 작용을 하는 하나의 메인 밸브로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 메인 배관(210a)과 제 2 메인 배관(210b)은 메인 밸브(220)에 결합될 수 있다. 상기 메인 밸브(220)는 작동에 필요한 공기를 공급 또는 배출하는데 필요한 배관(221, 222, 223)이 연결될 수 있다. 여기서, 2 개의 배관(221, 223)은 제 1 메인 배관(210a) 또는 제 2 메인 배관(210b)으로 공기를 공급하거나 공기를 배출하는데 사용되며, 다른 1개의 배관(222)은 추가로 제 1 벤팅 배관(230a) 또는 제 2 벤팅 배관(230b)과 함께 공압 하우징(110) 내부의 제 1 공간(110a) 또는 제 2 공간(110b)에서 공기를 벤팅하는데 사용될 수 있다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템에 대하여 설명한다.
도 3a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다. 도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 구성도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템은, 도 3a를 참조하면, 도 1a에 따른 공압 실린더 시스템과 도 2a에 따른 공압 실린더 시스템을 결합한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 상기 공압 실린더 시스템은 공압 실린더(100)에 제 1 벤팅 홀(113a) 또는 제 2 벤팅 홀(113b)이 형성되며, 제 1 벤팅 배관(230a) 또는 제 2 벤팅 배관(230b)이 제 1 벤팅 홀(113a) 또는 제 2 벤팅 홀(113b)에 직접 결합될 수 있다. 또한, 상기 공압 실린더 시스템은 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 2 벤팅 배관(230b)이 제 1 메인 배관(210a)과 제 2 메인 배관(210b)에도 결합될 수 있다.
상기 공압 실린더 시스템은 공압 피스톤(120)이 제 2 위치(X2)에서 제 1 위치(X1)로 이동할 때, 제 1 벤팅 홀(113a)에 결합된 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 1 메인 배관(210a)에 결합된 제 1 벤팅 배관(230a)을 통하여 제 1 공간(110a)의 공기가 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 상기 공압 피스톤(120)은 보다 신속하게 제 1 위치(X1)로 이동할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압 실린더 시스템은, 도 3b를 참조하면, 제어 모듈(200)이 하나의 메인 밸브(220)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메인 밸브(220)는 도 3a의 제 1 메인 밸브(220a)와 제 2 메인 밸브(220b)의 작용을 하는 하나의 메인 밸브로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 메인 배관(210a)과 제 2 메인 배관(210b)은 메인 밸브(220)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 메인 밸브(220)는 작동에 필요한 공기를 공급 또는 배출하는데 필요한 배관(221, 222, 223)이 연결될 수 있다. 여기서, 2 개의 배관(221, 223)은 제 1 메인 배관(210a) 또는 제 2 메인 배관(210b)으로 공기를 공급하거나 공기를 배출하는데 사용되며, 다른 1개의 배관(222)은 추가로 제 1 벤팅 배관(230a) 또는 제 2 벤팅 배관(230b)과 함께 공압 하우징(110) 내부의 제 1 공간(110a) 또는 제 2 공간(110b)에서 공기를 벤팅하는데 사용될 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템이 적용된 차단 밸브에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템이 적용된 차단 밸브의 사시도이다. 도 5는 도 4의 차단 밸브에 대한 분해 사시도이다. 도 6은 도 4의 차단 밸브에 대한 수직 단면도이다. 도 7a은 도 4의 차단 밸브에 적용된 공압 실린더의 개략적인 구성도이다. 도 7b는 도 4의 차단 밸브에 적용된 공압 실린더의 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도이다. 도 8은 도 4의 차단 밸브의 정상 상태에서의 작동을 나타내는 수직 단면도이다. 도 9는 도 4의 차단 밸브의 역압 발생 상태에서의 작동을 나타내는 수직 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단 밸브의 구체적인 실시예로서, 도 4 내지 도 9에 따른 슬라이딩 역압 차단 밸브를 중심으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 차단 밸브는 도 4 내지 도 9의 슬라이딩 역압 차단 밸브에 한정되지 않으며, 도 1a 내지 도 3b의 공압 실린더 시스템으 적용하여 유체 유로를 흐르는 가스나 공기와 같은 유체의 흐름을 차단하는 다양한 구조의 차단 밸브에 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템이 적용된 차단 밸브는, 도 4 내지 도 9을 참조하면, 밸브 바디부(10)와 이송체 이동 공압 실린더(20) 및 파우더 유입 방지 실린더(30)을 포함할 수 있다.
상기 이송체 이동 공압 실린더(20) 및 파우더 유입 방지 실린더(30)는 구체적인 구성에서 차이가 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 실린더 시스템의 작동 원리가 적용된다. 따라서, 상기 이송체 이동 공압 실린더(20) 및 파우더 유입 방지 실린더(30)는 구체적인 구성에서 차이가 있더라도 이해를 돕기 위하여 도 1a의 공압 실린더 시스템에 대응되는 구성에 대하여 도 1a의 도면 부호와 동일한 도면 부호를 사용하여 표시한다.
상기 밸브 바디부(10)는 원통형 또는 다각통 형상의 밀폐형 구조로 형성될 수 있다. 상기 밸브 바디부(10)는 유체 유입부(11), 유입부 커버(12), 결합 부재(13), 측벽부(14), 유출부 커버(15), 유체 유출부(16)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 밸브 바디부(10)는, 도 6을 참조하면, 내부에 유체가 흐르는 유체 경로(10a)를 형성한다. 또한, 상기 밸브 바디부(10)는 이송체 이동 공압 실린더(20)와 파우더 유입 방지 실린더(30)를 내부에 수용한다. 또한, 상기 밸브 바디부(10)는, 도 6을 참조하면, 유체 경로에 수직한 방향으로 형성되며, 유체가 흐를 때 폐쇄되며 이송체(18a)가 회전할 때 개방되는 이동 경로(10b)를 구비할 수 있다.
상기 유체 유입부(11)는 유체가 유입되는 방향으로 일정 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 유입부 커버(12)는 유체 유입부(11)와 일체화되어 일정 직경을 가지며, 유체 유입부(11)를 커버하도록 배치될 수 있다. 상기 유체 유출부(16)는 유체가 유출되는 방향으로 일정 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 유출부 커버(15)는 유체 유출부(16)와 일체화되어 일정 직경을 가지며, 유체 유출부(16)를 커버하도록 배치될 수 있다. 상기 측벽부(14)는 유입부 커버(12)와 유출부 커버(15) 사이에 유체 통과 공간부가 형성되도록 배치될 수 있다. 상기 측벽부(14)는 원통형 또는 다각통 형상의 밀폐형 구조로 형성될 수 있다.
상기 유체 유입부(11)와 일체화된 유입부 커버(12) 및 측벽부(14)의 상부면은 다수 개의 볼트 등의 결합부재(13)에 의하여 기밀이 유지되도록 조립될 수 있다. 상기 유체 유출부(16)와 일체화된 유출부 커버(15) 및 측벽부(14)의 하부면도 다수 개의 볼트 등의 결합부재(13)에 의하여 기밀이 유지되도록 조립될 수 있다. 상기 차단 밸브의 밸브 바디부(10)는 이러한 구성들에 의하여 밀폐되는 구조를 가지게 된다.
상기 이송체 이동 공압 실린더(20)는 밸브 바디부(10)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 이송체 이동 공압 실린더(20)는 유체 경로의 외측에 위치하며, 역압 발생시에 차페판(18b)이 안착된 이송체(18a)를 유체 경로로 회전 이송한다. 상기 이송체 이동 공압 실린더(20)는 이송체(18a)를 이송하며, 함께 이송된 차페판(18b)은 유체 경로를 차폐할 수 있다. 상기 이송체(18a)는 이동 경로를 통하여 유체 경로로 이송될 수 있다.
상기 이송체 이동 공압 실린더(20)는 공압 하우징(110)과 공압 피스톤(120)을 구비한다. 상기 공압 하우징(110)은, 도 7a에서 보는 바와 같이, 내부 공간이 공압 피스톤(120)에 의하여 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)으로 분리된다. 상기 공압 하우징(110)은 도 1a의 실시예에 따른 공압 하우징(110)과 다른 형태로 형성된다. 상기 공압 하우징(110)은 대략 사각 형상으로 형성되며 내부에 U자 형상으로 공기 유로가 형성된다. 상기 공압 하우징(110)은 내측에 회전축(130)이 수용될 수 있다. 상기 공압 피스톤(120)은 도 1a의 실시예에 따른 공압 피스톤(120)과 다른 형상으로 형성된다. 상기 공압 피스톤(120)은 공압 하우징(110)의 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 각각 공급되는 공기에 의하여 일측과 타측으로 이동될 수 있다. 상기 공압 피스톤(120)은 일측과 타측으로 이동하면서 기어 결합되어 있는 회전축(130)을 소정 각도내에서 회전시킬 수 있다.
한편, 상기 공압 피스톤(120)은, 도 7b를 참조하면, 회전축(130)을 회전시키는데 필요한 회전력을 고려하여 1개로 형성될 수 있다.
상기 이송체 이동 공압 실린더(20)는 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 연결되는 제어 모듈(200)에 의하여 공기의 유입이 제어되어 작동한다. 상기 제어 모듈(200)은 도 1a의 일 실시예에 따른 제어 모듈(200)과 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제어 모듈(200)의 제 1 메인 배관(210a)과 제 2 메인 배관(210b)는 각각 공압 하우징(110)의 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 각각 연결된다. 또한, 상기 제어 모듈(200)은 도 2a 및 도 3a에 따른 제어 모듈(200)로 형성될 수 있다. 다만, 이러한 경우에 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 1 벤팅 밸브(240a)가 추가로 공압 하우징(110)에 형성될 수 있다.
상기 제 1 메인 배관(210a)을 통하여 제 1 공간(110a)으로 공기가 공급되면 공압 피스톤(120)은 일측으로 이동하며, 회전축(130)을 소정 각도로 회전시킨다. 또한, 상기 제 2 메인 배관(210b)을 통하여 제 2 공간(110b)으로 공기가 공급되면 공압 피스톤(120)은 타측으로 이동하며 회전축(130)을 반대로 소정 각도로 회전시킬 수 있다.
상기 회전축(130)은 이송체(18a)와 결합될 수 있다. 상기 이송체(18a)는 차폐판(18b)이 안착될 수 있다. 따라서, 상기 회전축(130)이 회전하면 이송체(18a)와 이송체(18a)에 안착된 차페판(18b)이 함께 회전할 수 있다. 상기 이송체(18a)와 차페판(18b)은 회전축(130)에 의하여 회전하여 측벽부(14)와 공압 하우징(110)에 의하여 형성되는 공정 가스가 흐르는 경로를 차폐할 수 있다.
상기 파우더 유입 방지 실린더(30)는 밸브 바디부(10)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 파우더 유입 방지 실린더(30)는 공압 하우징(110)과 공압 피스톤(120)을 구비한다. 상기 공압 하우징(110)은, 도 8에서 보는 바와 같이, 내부 공간이 공압 피스톤(120)에 의하여 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)으로 분리된다. 상기 공압 하우징(110)은 도 1a의 실시예에 따른 공압 하우징(110)과 다른 형태로 형성된다. 상기 공압 하우징(110)은 단순히 공압 피스톤(120)을 수용하여 이동시키는 작용과 함께 차단 밸브에서 공정 가스가 통과하는 경로를 형성한다. 상기 공압 피스톤(120)은 도 1a의 실시예에 따른 공압 피스톤(120)과 다른 형상으로 형성된다. 상기 공압 피스톤(120)은 공압 하우징(110)의 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 각각 공급되는 공기에 의하여 상승 또는 하강을 할 수 있다. 상기 파우더 유입 방지 실린더(30)는 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 연결되는 제어 모듈(200)에 의하여 공기의 유입이 제어되어 작동한다. 상기 제어 모듈(200)은 도 1a의 일 실시예에 따른 제어 모듈(200)과 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제어 모듈(200)의 제 1 메인 배관(210a)과 제 2 메인 배관(210b)는 각각 공압 하우징(110)의 제 1 공간(110a)과 제 2 공간(110b)에 각각 연결된다. 또한, 상기 제어 모듈(200)은 도 2a 및 도 3a에 따른 제어 모듈(200)로 형성될 수 있다. 다만, 이러한 경우에 제 1 벤팅 배관(230a)과 제 1 벤팅 밸브(240a)가 추가로 공압 하우징(110)에 형성될 수 있다.
상기 제 1 메인 배관(210a)을 통하여 제 1 공간(110a)으로 공기가 공급되면 공압 피스톤(120)은 상부로 상승하며, 측벽부(14)의 내부에 원주 방향으로 형성되는 개방부를 차폐한다. 상기 차단 밸브는 공정 가스가 상부에서 하부로 흐르도록 정상적으로 작동한다. 상기 공압 실린더(100)가 측벽부(14)의 개방부를 차폐하므로 개방부를 통하여 공정 가스가 유출되지 않는다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.
본 발명의 공압 실린더 시스템은 공압 피스톤이 이동하고자 하는 방향에 위치하는 공압 하우징의 내부 공간의 공기 압력을 사전에 제거함으로써 공압 피스톤의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 공압 실린더 시스템을 포함하는 차단 밸브는 공압 실린더의 공압 피스톤이 신속하게 이동하므로 보다 신속하게 유체의 흐름을 차단할 수 있다.

Claims (13)

  1. 중공인 내부 공간을 구비하는 공압 하우징 및
    상기 내부 공간을 제 1 공간과 제 2 공간으로 구분하며 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 상기 제 2 공간 또는 제 1 공간 방향으로 이동하는 공압 피스톤을 포함하며,
    상기 공압 피스톤이 이동하고자 하는 방향에 위치하는 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간이 사전에 벤팅되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공압 실린더 시스템은
    상기 제 1 공간 또는 제 2 공간을 사전에 벤팅시키는 제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공압 하우징은
    상기 제 1 공간으로 관통되는 제 1 메인 홀 및 상기 제 2 공간으로 관통되는 제 2 메인 홀을 구비하며,
    상기 공압 피스톤은 상기 공압 하우징의 내부 공간을 상기 제 1 공간과 제 2 공간으로 분리하는 피스톤 본체를 포함하며,
    상기 제어 모듈은 상기 제 1 메인 홀에 연결되는 제 1 메인 배관과, 상기 제 1 메인 배관에 연결되는 제 1 메인 밸브와, 상기 제 2 메인 홀에 연결되는 제 2 메인 배관 및 상기 제 2 메인 배관에 연결되는 제 2 메인 밸브를 포함하며,
    상기 제 1 공간에 연결되어 상기 제 1 공간의 공기를 벤팅시키는 제 1 벤팅 배관 및 상기 제 1 벤팅 배관에 결합되는 제 1 벤팅 밸브 또는 상기 제 2 공간에 연결되어 상기 제 2 공간의 공기를 벤팅시키는 제 2 벤팅 배관과 상기 제 2 벤팅 배관에 결합되는 제 2 벤팅 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 벤팅 배관은 상기 제 1 메인 홀과 상기 제 1 메인 밸브 사이의 상기 제 1 메인 배관에 연결되며,
    상기 제 2 벤팅 배관은 상기 제 2 메인 홀과 제 2 메인 밸브 사이의 제 2 메인 배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 공압 실린더는 상기 제 1 공간으로 관통되는 제 1 벤팅 홀 또는 상기 제 2 공간으로 관통되는 제 1 벤팅 홀을 포함하며,
    상기 제 1 벤팅 배관은 상기 제 1 벤팅 홀에 연결되며,
    상기 제 2 벤팅 배관은 상기 제 2 벤팅 홀에 연결되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 벤팅 홀 또는 상기 제 2 벤팅 홀은 적어도 2개로 형성되며,
    상기 제 1 벤팅 홀 또는 제 2 벤팅 홀은 공압 하우징의 원주면을 따라 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 벤팅 배관은 상기 제 1 메인 홀과 상기 제 1 메인 밸브 사이의 상기 제 1 메인 배관에 연결되며,
    상기 제 2 벤팅 배관은 상기 제 2 메인 홀과 제 2 메인 밸브 사이의 제 2 메인 배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  8. 중공인 내부 공간을 구비하는 공압 하우징과,
    상기 내부 공간을 제 1 공간과 제 2 공간으로 구분하며 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간으로 공급되는 공기의 압력에 의하여 상기 제 2 공간 또는 제 1 공간 방향으로 이동하는 공압 피스톤 및
    상기 제 1 공간 또는 제 2 공간에 대한 공기의 공급과 배기를 제어하는 제어 모듈을 포함하며,
    상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간의 공기를 배기하는 배기 통로는 적어도 2개로 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배기 통로의 개수는 상기 제 1 공간 또는 제 2 공간으로 공기를 공급하는 공급 통로의 개수보다 많으며,
    상기 배기 통로의 전체 단면적은 상기 공급 통로의 전체 단면적보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 제 1 공간에 연결되는 제 1 메인 배관과 상기 제 1 공간에 연결되는 적어도 1개의 제 1 벤팅 배관 및 상기 제 2 공간에 연결되는 제 2 메인 배관을 포함하며,
    상기 제어 모듈은 상기 제 1 공간으로 공기를 공급할 때 상기 제 1 메인 배관을 공급 통로로 사용하며,
    상기 제 1 공간의 공기를 배기할 때 상기 제 1 메인 배관과 제 1 벤팅 배관을 동시에 개방하여 배기 통로로 사용하는 것을 특징으로 하는 공압 실린더 시스템.
  11. 내부에 유체가 흐르는 방향으로 유체 경로가 형성되는 밸브 바디부와,
    상기 유체 경로를 일시적으로 차폐하는 차폐판이 연결된 이송체를 이동시키는 이송체 이동 공압 실린더 및
    상기 유체 경로에서 상기 이송체가 이동되는 이동 경로를 차폐하며, 상기 이송체가 회전될 때 상기 이동 경로를 개방하는 파우더 유입 방지 실린더를 포함하며,
    상기 이송체 이동 공압 실린더 또는 상기 파우더 유입 방지 실린더는 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 하나의 항에 따른 공압 실린더 시스템으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차단 밸브.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이송체 이동 공압 실린더는 상기 유체 경로를 차단할 때 상대적으로 이동 속도가 빠른 것을 특징으로 하는 차단 밸브.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 파우더 유입 방지 실린더는 상기 이동 경로를 개방할 때 상대적으로 이동 속도가 빠른 것을 특징으로 하는 차단 밸브.
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