KR100482158B1 - 교체형 밸브 엑튜에이터 시스템 - Google Patents

Abstract

밸브 엑튜에이터 조립체(32)가 밸브 몸체(30)와 함께 사용되는 용도로 제공된다. 밸브 몸체는 그 내부를 통한 유체 흐름을 제어하는 밸브 부재를 포함하고, 밸브 부재는 외부 커넥터부(94)를 갖는 밸브 스템에 설치된다. 밸브 몸체는 치합 구조(60)를 포함하고, 밸브 엑튜에이터는 치합 구조와/로부터 치합 및 분리하는 방향으로 이동되는 래칭 부재에 의해 밸브 몸체와 분리 가능하게 치합된다. 밸브 몸체는 항시 폐쇄 또는 개방 동작을 제공하는 밸브 엑튜에이터가 설치될 수 있는 형상으로 이루어진다. 밸브 엑튜에이터는 구동 기어와 치합된 출력단을 갖는 모터를 포함하고, 구동 기어는, 밸브 엑튜에이터가 밸브 몸체에 설치되는 경우, 밸브 스템과 치합된다. 엑튜에이터는 그의 구동 기어를 다른 것으로 단순히 교체하는 것에 의해 항시 개방 동작형으로부터 항시 폐쇄 동작형으로 변경될 수 있다. 밸브 엑튜에이터는 이방 밸브 몸체와 삼방 밸브 몸체와 같이 2가지 다른 형태의 밸브 몸체와 함께 사용될 수 있는 형상으로 이루어진다.

Description

교체형 밸브 엑튜에이터 시스템{INTERCHANGEABLE VALVE ACTUATOR SYSTEM}

본 발명은 밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 밸브 몸체에 설치되어 밸브 몸체내에 배치된 밸브 부재를 작동시키는 엑튜에이터 조립체가 내장된 밸브 시스템에 관한 것이다.

밸브들은 유체의 흐름 제어를 위해 여러 가지 용도로 사용된다. 전형적으로, 밸브는 배관과 연통된 내부 통로 또는 캐비티내에 배치된 이동식 밸브 부재를 포함하고, 밸브 부재는 배관내의 유체 흐름을 제어하기 위해 밸브 부재의 위치를 변경시키는 엑튜에이터에 응하여 이동하게 된다.

밸브 유형중 하나는 배관내에 부설된 밸브 몸체를 이용하는데, 밸브 부재는 엑튜에이터 조립체의 동작에 응하여 밸브 몸체를 통한 유체 흐름을 제어하기 위해 동작 위치의 범위에 걸쳐서 이동할 수 있도록 밸브 몸체에 설치된다. 일반적으로, 밸브 부재는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동이 가능하고, 또한 밸브 부재는 밸브 몸체에 정역 회전이 가능하게 장착된 밸브 스템과 같은 작동 부재에 설치된다. 밸브 스템은 그의 회전 운동을 제어하는 엑튜에이터 조립체에 번갈아 상호 연결되어서, 작동 위치 범위에 걸쳐서 밸브 부재를 이동시킨다.

밸브 엑튜에이터 조립체는 하우징과, 하우징내에 설치되고 출력단을 포함하는 모터, 및 하우징에 설치되어 모터 출력단과 상호 연결된 구동 기구를 포함한다. 구동 기구는 밸브 스템에 번갈아 상호 연결되어서 모터 출력단을 통한 모터의 동작에 의해 구동 기구가 이동하게 되어, 구동 기구를 통해서 밸브 스템이 이동하게 된다. 종래에는, 밸브 몸체가 엑튜에이터 조립체의 하우징에 영구적으로 고정되어 있어서, 엑튜에이터 조립체와 밸브 몸체가 하나의 단일품으로 제조 및 판매되었다. 반면에 이러한 구성은 동작이 원활하고 일반적으로 만족스럽게는 보여지지만, 상기된 종래 구성은 이러한 조립체가 정확하게 설치되지 못하거나 또는 밸브 조립체를 다른 형태의 것으로 교체할 필요가 있을 경우에는 확실한 결점을 수반하게 된다.

본 발명의 목적은 밸브 몸체와, 이 밸브 몸체에 분리 가능하게 연결된 밸브 엑튜에이터가 내장된 밸브 엑튜에이터 조립체를 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 밸브 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 분리 가능하게 연결시키기 위한 마운팅 장치가 일체로 되어 있고, 또한 밸브 몸체에 대해서 엑튜에이터 조립체를 사전 설정된 위치에서 지지하기 위한 장치를 포함하는 조립체를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 기본적으로 동일한 엑튜에이터 구조로 밸브 몸체를 개폐하는데 이용될 수 있는 교체형 구동 기구를 포함하는 밸브 엑튜에이터 조립체를 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 작동 방향이 각각 두 방향으로 밸브 몸체에 장착될 수 있는 2개의 엑튜에이터가 내장된 엑튜에이터 구조와 밸브 몸체를 제공하는데 있다. 그리고, 본 발명의 다른 목적은 어느 한 방향으로 밸브 몸체를 작동시키는 엑튜에이터 조립체가 다른 방향으로 밸브 몸체를 작동시키는 다른 엑튜에이터 조립체에 분리 및 교체가 가능하게 된 분리형 밸브 엑튜에이터 장치를 제공하는데 있다. 아울러, 본 발명의 다른 목적은 이방 밸브 또는 삼방 밸브와 같이 2가지 다른 형태의 밸브 몸체들이 이용될 수 있는 밸브 엑튜에이터 조립체를 제공하는데 있다.

본 발명의 한 견지에 따라, 밸브 조립체는 내부 통로를 한정하고, 내부 통로를 통한 유체 흐름을 제어하는 밸브 부재를 포함하는 밸브 몸체를 포함한다. 밸브 부재는 그의 동작을 위해 밸브 몸체에 회전 가능하게 설치된 밸브 스템과 같은 작동 부재에 설치된다. 밸브 스템은 밸브 몸체의 외부로부터 접근 가능한 축방향으로 연장된 커넥터부를 포함한다. 또한, 밸브 조립체는 모터를 포함하는 엑튜에이터 조립체를 포함하는데, 모터는 출력단과 구동 기구를 갖는다. 분리형 연결 장치가 밸브 몸체와 엑튜에이터 조립체 사이에 개재되어서, 엑튜에이터 기구와 밸브 몸체의 상호 연결 및 분리를 가능하게 한다. 이러한 방식에서, 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 연결되면, 엑튜에이터 조립체 구동 기구는 밸브 스템을 이동시키기 위해 밸브 스템의 커넥터부에 상호 연결되어서, 모터의 동작에 응하여 밸브 부재가 이동하게 된다. 엑튜에이터 조립체는 모터와 구동 기구가 설치되는 어댑터 플레이트(adaptor plate)를 포함하는 것이 바람직하다. 분리형 연결 장치는 밸브 몸체와 어댑터 플레이트 사이에 개재되는 것이 바람직하다. 분리형 연결 장치는 밸브 몸체상에 제공된 돌출부와, 어댑터와 돌출부에 결합된 해제형 치합 기구를 포함하는 것이 바람직하다. 해제형 치합 기구는 손으로 누르면 엑튜에이터 조립체를 밸브 스템의 종축과 평행한 방향을 따라 밸브 몸체에 연결시키고, 또한 밸브 몸체로부터 엑튜에이터 조립체를 분리시킴과 아울러 밸브 스템의 종축과 평행한 인력을 이용해서 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리 가능하게 하는 수동 치합형 해제 부재를 포함한다. 밸브 스템의 커넥터부는 밸브 몸체로부터 외측을 향해 축방향으로 돌출된 밸브 스템의 단부의 형태인 것이 바람직하고, 밸브 몸체상에 제공된 돌출부는 밸브 스템의 단부의 종축과 평행한 축방향을 따라 연장되는 것이 바람직하다. 해제형 치합 기구는 어댑터 플레이트상에 제공되어 치합 위치와 해제 위치 사이에서 이동되는 이동식 치합 부재에 의해 한정된다. 바람직한 구성에 있어서, 이동식 치합 부재가 치합 위치에 있을 때 어댑터 플레이트를 밸브 몸체에 고정시키기 위해서, 해제형 치합 기구는 이동식 치합 부재와 돌출부 사이에 개재된 로킹 장치를 포함한다. 이동식 치합 부재가 해제 위치로 이동되는 것에 의해서 어댑터 플레이트가 밸브 몸체로부터 분리된다. 로킹 장치는 돌출부내에 형성된 노치 형태이면서, 이동식 치합 부재상에 형성된 치합 구조 형태인 것이 바람직하다. 이동식 치합 부재가 치합 위치에 있을 때, 치합 기구는 어댑터 플레이트 고정을 위해 노치내에 수용되어서, 이에 의해 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 고정된다. 바람직한 구성에 있어서, 이동식 치합 부재는 어댑터 플레이트에 일체로 형성된 것이 바람직하다. 이동식 치합 부재는 한 쌍의 단부를 한정하는 암의 형태이면서 치합 위치에서 돌출부에 치합될 수도 있다. 암 부재의 제 1 단부는 어댑터 플레이트에 일체로 형성되고, 암 부재의 제 2 단부는 해제 위치에서 이동식 암 부재를 위치시키는 사용자에 의해 치합되는 것에 응하여 이동된다. 암 부재의 제 1 단부를 어댑터 플레이트에 일체로 형성하는 것에 의해 이동식 치합 부재가 그의 치합 위치로 치우치게 된다.

본 발명의 다른 견지에 따라, 밸브 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 마운트시키기 위한 마운팅 장치는 밸브 몸체상에 제공된 래칭 부재(latching member)와, 엑튜에이터 조립체상에 제공된 래치 구조를 포함하는데, 래치 구조는 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 고정시키기 위해 래칭 부재에 치합이 가능하다. 밸브 몸체에 대해서 엑튜에이터 조립체를 사전 설정된 위치에서 지지하기 위해, 한 쌍의 치합 구조가 엑튜에이터 조립체과 밸브 몸체에 제공된다. 한 쌍의 치합 구조는 밸브 몸체상에 이격 형성된 한 쌍의 돌출부와, 엑튜에이터 조립체상에 제공된 한 쌍의 함몰부 형태인 것이 바람직한데, 각 함몰부는 돌출부중 하나내에 수용되어진다. 밸브 몸체상에 제공된 래칭 부재는 한 쌍의 이격된 돌출부들로부터 분리된 직립 부재 형태인 것이 바람직하다. 바람직한 구성에 있어서, 래칭 부재는 한 쌍의 이격된 돌출부들 사이로 연장된 라인으로부터 제 1 방향을 따라 횡으로 편심되고, 밸브 스템의 커넥터부는 한 쌍의 이격된 돌출부들 사이로 연장된 라인으로부터 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 따라 횡으로 편심된다. 엑튜에이터 조립체는 모터와 구동 기구가 설치되는 어댑터 플레이트를 포함하고, 래치 구조는 어댑터 플레이트상에 제공된다. 래치 구조는 어댑터 플레이트와 일체로 형성되어 치합 및 분리 위치 사이에서 이동되는 래치 암 형태인 것이 바람직하다. 래치 구조의 치합 위치에서, 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 고정시키기 위해, 래치 암은 직립 래칭 부재에 치합된다. 분리 위치에서, 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리시키기 위해, 래치 암은 직립 래칭 부재로부터 분리된다.

본 발명의 다른 견지는, 출력단 구동 기어가 구비된 모터를 갖는 엑튜에이터 조립체가 일체화된 밸브 조립체내에서, 밸브 부재의 작동 방향을 제어하는 방법을 포함한다. 제어 방법은 밸브 몸체로의 연결을 위한 어댑터 플레이트와, 어댑터 플레이트에 회전 가능하게 설치된 제 1 및 제 2 구동 기어를 제공한다. 제 1 구동 기어는 제 1 방향을 향하는 기어이를 갖고, 제 2 구동 기어는 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 향하는 기어이를 갖는다. 제 1 및 제 2 구동 기어중 선택된 하나가 어댑터 플레이트에 회전 가능하게 설치되어서, 이 구동 기어가 밸브 스템과 상호 연결된다. 또한, 본 발명의 방법은 모터를 어댑터 플레이트에 설치하여서, 모터의 출력단 구동 기어가 선택된 구동 기어의 기어이에 치합되도록 한다. 모터의 동작에 응하여 제 1 구동 기어를 제 1 방향을 따라 이동시키기 위해서, 제 1 구동 기어의 기어이가 출력단 구동 기어의 일측과 치합된다. 모터의 동작에 응하여 제 2 구동 기어를 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 따라 이동시키기 위해, 제 2 구동 기어의 기어이는 제 1 구동 기어와 치합된 출력단 구동 기어의 일측과 반대되는 타측과 치합된다. 이러한 배치에 의해, 제 1 구동 기어 또는 제 2 구동 기어가 제 1 방향 또는 제 2 방향을 따라 엑튜에이터 조립체를 작동시키는데 이용된다. 밸브 몸체에 설치된 밸브 부재는 개방 위치 사이에서 이동을 하게 되어 밸브 몸체의 내부 통로를 통해 유체가 흐르도록 하고, 폐쇄 위치에서는 내부 통로를 통한 유체 흐름을 방지한다. 따라서, 본 발명의 방법은 어떤 구동 기어가 선택되어서 엑튜에이터 조립체내에 설치되느냐에 따라 밸브의 개폐 동작을 제공하게 된다. 바람직한 구성에 있어서, 선택된 구동 기어에 따라 밸브 부재를 개방 위치 또는 폐쇄 위치가 되도록 하는 구동 기어를 소정 방향으로 치우치게 하는 스프링이 선택된 구동 기어와 상호 연결되는 것이 바람직하다. 스프링과 구동 기어를 상호 연결하는 단계는, 선택된 기어와 상호 연결된 비틀림 스프링을, 선택된 기어가 회전가능하게 설치된 어댑터 플레이트와 결합된 기어 마운팅 구조에, 설치하는 것에 의해 수행된다. 선택된 구동 기어와 스프링을 상호 연결하는 단계는 선택된 구동 기어와 어댑터 플레이트 사이를 신장 스프링으로 연결하는 것에 의해 수행된다. 제 1 구동 기어는 피봇축과, 이 피봇축으로부터 외측을 향해 이격 배치된 일련의 아치형 이를 포함하는 제 1 섹터 기어 형태인 것이 바람직하다. 제 2 구동 기어는 피봇축과, 이 피봇축으로부터 내측을 향해 이격 배치된 일련의 아치형 이를 포함하는 제 2 섹터 기어 형태인 것이 바람직하다. 선택된 구동 기어를 어댑터 플레이트에 회전 가능하게 설치하는 단계는 어댑터 플레이트상에 밸브 스템이 수용되는 통로를 한정하는 마운팅 구조를 제공하고, 또한 선택된 구동 기어가 밸브 스템과 구동적으로 치합되도록 선택된 구동 기어를 마운팅 구조에 회전 가능하게 설치하는 것에 의해 수행된다. 바람직한 구성에 있어서, 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체와/로부터 치합/분리되도록 하기 위해서, 어댑터 플레이트를 밸브 몸체에 분리 가능하게 연결하는 단계는 치합 위치와 분리 위치 사이에서 이동 가능하게 어댑터 플레이트상에 설치된 암상에 치합 구조를 제공하는 것에 의해 수행된다.

본 발명의 또 다른 견지는 밸브의 작동 방향을 제어하는 방법을 포함한다. 본 발명의 방법은 출력단을 갖는 모터를 각각 갖는 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체를 제공하는 단계를 제공한다. 제 1 엑튜에이터 조립체는 모터 출력단과 치합된 제 1 구동 부재를 가져서, 모터에 의해 제 1 구동 부재가 제 1 방향을 따라 이동하게 된다. 제 2 엑튜에이터 조립체는 모터 출력단과 치합된 제 2 구동 부재를 가져서, 모터에 의해 제 2 구동 부재가 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 따라 이동하게 된다. 또한, 본 발명의 방법은 제 1 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시켜 제 1 구동 부재가 밸브 스템과 상호 연결이 되도록 하는 단계 또는 제 2 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시켜 제 2 구동 부재가 밸브 스템과 상호 연결이 되도록 하는 단계를 포함한다. 밸브 부재는 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동이 가능하고, 본 발명의 방법은 밸브를 항상 개방 또는 폐쇄하게 된다. 또한, 본 발명의 방법은 제 1 구동 부재를 제 2 방향으로 치우치기 위해서, 스프링을 제 1 엑튜에이터 조립체의 제 1 구동 부재에 연결시키는 단계와, 제 2 구동 부재를 제 1 방향으로 치우치기 위해서, 스프링을 제 2 엑튜에이터 조립체의 제 2 구동 부재에 연결시키는 단계를 포함한다. 제 1 구동 부재가 밸브 스템과 상호 연결되면, 제 1 엑튜에이터 조립체의 스프링은 밸브 부재를 그의 폐쇄 위치 방향으로 치우치게 하는 기능을 하고, 모터는 스프링의 치우침력(biasing force)에 대해 밸브 부재를 그의 개방 위치로 이동시키는 기능을 한다. 제 2 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 연결되면, 제 2 엑튜에이터 조립체의 스프링은 밸브 부재를 그의 개방 위치 방향으로 치우치게 하고, 모터는 스프링의 치우침력에 대해 밸브 부재를 그의 폐쇄 위치 방향으로 치우치게 하는 기능을 한다. 제 2 엑튜에이터 조립체의 제 2 구동 부재는 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 향하는 일련의 기어이를 갖는 기어 형태인 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체를 제공하는 각 단계는 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체의 어댑터 플레이트와 동일 구조를 갖는 어댑터 플레이트를 제공하고, 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체의 모터와 동일한 모터를 제공하는 것에 의해 수행된다.

본 발명의 또 다른 견지는 밸브 부재와 밸브 스템을 갖는 밸브 몸체와 함께 사용되는 엑튜에이터 조립체를 개선하는데 있다. 엑튜에이터 조립체는 밸브 스템과 치합된 구동 부재를 갖는 모터와, 밸브 부재를 구동 부재를 통해서 제 1 방향을 따라 치우치게 하여 소정 위치에 있는 밸브 부재를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 스프링을 포함한다. 본 발명에 의한 개선은 엑튜에이터 조립체와 밸브 몸체를 분리 가능하게 연결하고, 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리하는 것에 의해 의도된다. 또한, 본 발명에 의한 개선은 제 2 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결하는 것에 의해 의도되는데, 제 2 엑튜에이터 조립체는 밸브 스템과 치합된 제 2 구동 부재를 갖는 모터와, 밸브 부재를 제 2 구동 부재를 통해서 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 따라 치우치게 하여 소정 위치에 있는 밸부 부재를 제 1 엑튜에이터 조립체의 구동 부재에 의해 제공되는 위치와 반대되는 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 제 2 스프링을 포함한다. 엑튜에이터 조립체와 밸브 몸체 사이에 분리식 연결 장치를 제공하는 단계는 전술된 요약에 따라 동일하게 수행된다. 또한, 제 2 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결하는 단계는 제 1 엑튜에이터 조립체의 이동식 치합 구조와 실질적으로 동일한 구조로 제 2 엑튜에이터 조립체상에 제공된 이동식 치합 구조를 통해 수행된다. 바람직한 구성에 있어서, 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체 각각은 각 엑튜에이터 조립체가 설치되는 어댑터 플레이트를 포함하고, 제 1 엑튜에이터 조립체의 어댑터 플레이트는 제 2 엑튜에이터 조립체의 어댑터 플레이트와 실질적으로 동일한 구조를 갖는다.

본 발명의 또 다른 견지는 적어도 2개의 다른 밸브 몸체와 함께 사용되는 밸브 엑튜에이터를 제공하는 것으로서, 밸브 몸체들중 제 1 밸브 몸체는 제 1 밸브 스템에 설치된 제 1 밸브 부재를 포함하고, 다른 제 2 밸브 몸체는 제 2 밸브 스템에 설치된 제 2 밸브 부재를 포함한다. 각 밸브 몸체는 외면의 치합 구조를 한정한다. 제 1 밸브 스템은 제 1 밸브 부재를 제 1 및 제 2 위치 사이에서 이동시키기 위해 작동 위치들의 제 1 범위에 걸쳐 이동하게 된다. 유사하게, 제 2 밸브 스템은 제 2 밸브 부재를 제 1 및 제 2 위치 사이에서 이동시키기 위해 상기 제 1 범위와는 다른 작동 위치들의 제 2 범위에 걸쳐서 이동하게 된다. 밸브 엑튜에이터를 제 1 또는 제 2 밸브 몸체에 고정시키기 위해서, 밸브 엑튜에이터는 제 1 및 제 2 밸브 몸체의 외면 치합 구조 모두와 치합이 가능한 치합 구조를 포함한다. 또한, 밸브 엑튜에이터는 출력단을 갖는 모터와, 모터 출력단과 밸브 엑튜에이터가 설치된 제 1 또는 제 2 밸브 몸체의 밸브 스템과 구동 치합되는 구동 기구를 포함한다. 구동 기구는, 밸브 엑튜에이터가 제 1 밸브 몸체에 설치되면, 그의 제 1 동작 위치 범위에 걸쳐서 제 1 밸브 스템을 이동시키는 기능을 하고, 벨브 엑튜에이터가 제 2 밸브 몸체에 설치되면, 제 2 동작 위치 범위에 걸쳐서 제 2 밸브 스템을 이동시키는 기능을 한다. 어느 한 구성에 있어서, 제 1 밸브 몸체는 한 쌍의 내부 개방구를 갖는 이방 밸브 몸체가 될 수 있고, 제 2 밸브 몸체는 3개의 내부 개방구를 갖는 삼방 밸브 몸체가 될 수 있다. 이방 밸브 몸체인 경우, 제 1 밸브 부재는, 밸브 몸체를 통한 유체 흐름을 방지하기 위해 제 1 밸브 부재가 내부 개방구상에 위치하게 되는 폐쇄 위치와, 한 쌍의 내부 개방구가 연통되어 밸브 몸체를 통한 유체 흐름이 가능하게 되는 개방 위치 사이에서 이동하게 된다. 삼방 밸브 몸체인 경우, 제 2 밸브 부재는, 다른 2개의 내부 개방구 사이에서 유체 흐름이 가능하도록 제 2 밸브 부재가 내부 개방구들중 제 1 개방구상에 위치하게 되는 제 1 위치와, 다른 2개의 개방구 사이에서 유체 흐름이 가능하도록 제 2 밸브 부재가 내부 개방구중 제 2 개방구상에 위치하게 되는 제 2 위치 사이에서 이동하게 된다. 밸브 엑튜에이터는, 그가 이방 밸브 몸체에 설치되고 또한 제 1 밸브 부재가 사전 설정된 개방 위치에 도달한 경우, 제 1 밸브 부재의 이동을 막는 정지 장치를 포함한다. 밸브 엑튜에이터가 삼방 밸브 몸체에 설치되면, 제 2 밸브 부재가 제 1 및 제 2 내부 개방구들에 치합되는 것에 의해 제 2 밸브 부재의 이동이 제한되므로, 밸브 엑튜에이터의 정지 장치는 이용되지 않는다. 바람직한 구성에 있어서, 밸브 엑튜에이터는 앞서 요약된 분리식 연결 장치를 포함하고, 또한 각 밸브 몸체에 밸브 엑튜에이터를 설치하기 위한 마운팅 장치가 전술된 바와 같이 바람직하다.

알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 밸브 몸체와 밸브 엑튜에이터 시스템에서 여러 가지를 개선시킨다. 본 발명의 다양한 견지들은 밸브 몸체와 밸브 엑튜에이터 시스템의 제조와 설치 및 동작을 매우 강화하면서 향상시키도록 서로 결합되어 이용되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 다양한 견지들은 개별적으로 또는 원한다면 부수 결합되어 사용될 수 있는 것을 이해될 것이다.

본 발명의 여러 가지 다른 특징과 목적 및 잇점들은 첨부도면들과 함께 다음의 실시예로부터 명백해질 것이다.

도면들은 본 발명을 실시하기 위해 현재 의되된 가장 바람직한 형태를 도시하고 있다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 밸브 엑튜에이터와 밸브 몸체를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 밸브 엑튜에이터와 밸브 몸체의 분해 사시도.

도 3은 밸브 몸체의 폐쇄 동작을 제공하기 위해 도 3의 밸브 엑튜에이터의 내부 구성요소들을 나타낸 분해 사시도.

도 4는 내부 구성요소들을 나타내기 위해 일부 절개된 밸브 몸체의 일부분과 소정 부분이 제거된 밸브 엑튜에이터를 나타낸 분해 사시도.

도 5는 밸브 몸체의 밸브 부재가 폐쇄 위치에 있는 경우 밸브 엑튜에이터 구성요소들의 위치를 나타내기 위해, 도 6의 5-5 선을 참조로 해서 도 4의 밸브 엑튜에이터의 구성요소를 나타낸 평면도.

도 6은 도 5의 6-6 선을 따라 취한 단면도.

도 7은 밸브 부재의 폐쇄 위치를 나타낸 도 6의 7-7 선을 따라 취한 단면도.

도 8은 도 7의 폐쇄 위치와 반대 방향으로 밸브 부재를 이동시키기 위해 밸브 구성요소들의 이동을 나타낸 도 5와 유사한 도면.

도 9은 밸브 엑튜에이터 구성요소들이 도 8에 도시된 위치로 이동하는 것과 종속하는 밸브 부재의 개방 위치로의 이동을 나타낸 도 7과 유사한 도면.

도 10은 개방 위치에서 수동 로킹된 밸브 엑튜에이터 구성요소들을 나타낸 도 5 및 도 8과 유사한 도면.

도 11은 도 10의 11-11 선을 따라 취한 단면도.

도 12는 도 10의 12-12 선을 따라 취한 단면도.

도 13은 밸브 엑튜에이터 구성요소들이 도 10 위치에 있는 경우 밸브 부재의 위치를 나타낸 도 7 및 도 9와 유사한 도면.

도 14는 도 6의 14-14 선을 따라 취한 단면도.

도 15는 도 1에 도시된 밸브 엑튜에이터와 밸브 몸체를 고정시키기 위해 치합 위치에 있는 어댑터 플레이트와 래치 암을 나타낸 도 5의 15-15 선을 따라 취한 부분 단면도.

도 16은 분리 위치로 이동되는 래치 암을 나타낸 부분 단면도.

도 17은 도 2에 도시된 밸브 몸체로부터 밸브 엑튜에이터가 제거된 상태를 나타낸 도 15와 유사한 도면.

도 18은 밸브 몸체를 개방시키기 위한 엑튜에이터의 구성요소들을 나타낸 도 3과 유사한 도면.

도 19은 도 18의 밸브 엑튜에이터의 구성요소들을 나타낸 도 4와 유사한 부분 사시도.

도 20은 도 9의 개방 위치에서 밸브 몸체의 밸브 부재를 위치시키기 위해 도 19의 밸브 엑튜에이터의 구성요소들의 위치를 도 22의 20-20 선을 참조로 해서 나타낸 도 5와 유사한 평면도.

도 21은 밸브 몸체의 밸브 부재가 도 7의 폐쇄 위치로 이동하는 경우 밸브 엑튜에이터의 구성요소들의 위치를 나타낸 도 20과 유사한 도면.

도 22는 도 20의 22-22 선을 따라 취한 단면도.

도 23은 도 20의 23-23 선을 따라 취한 단면도.

도 24는 본 발명의 밸브 엑튜에이터에 채용되는 삼방 밸브 몸체를 나타낸 단면도.

도 25는 제 1 폐쇄 위치에서 밸브 부재의 위치를 나타낸 도 24의 25-25 선을 따라 취한 단면도.

도 26은 제 2 개방 위치에서 밸브 부재의 위치를 나타낸 도 24와 유사한 도면.

도 27은 도 26의 27-27 선을 따라 취한 단면도.

도 28은 도 7과 도 9 및 도 24 내지 도 27의 밸브 몸체들용 밸브 부재의 이동 범위를 나타낸 도식도.

도 1은 밸브 몸체(30)와 밸브 엑튜에이터 조립체(32)를 포함하는 밸브 조립체(29)를 도시하고 있다. 밸브 몸체(30)는 주변 측벽(36)에 의해 한정되는 중앙 몸체부(34)와, 도 2의 반구형 상부벽(38)을 포함한다. 한 쌍의 니플(40,42:nipple)이 측벽(36)으로부터 연장된다. 니플(40,42)은 수력-작동식 가열 시스템 또는 배가??내에 유체 흐름의 조정을 요구하는 다른 설비에서 사용되는 배관과 같이 유체 흐름관내로 부설된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 도면부호 40인 니플은 인출 통로(44)를 한정하고, 도면부호 42인 니플은 내측 한정부(47)를 갖는 인입 통로(46)를 한정한다. 통로(44,46)는 중앙 밸브 몸체부(34)내에 형성된 캐비티(48)를 통해 서로 연통되는데, 캐비티(48)는 중앙 몸체부(34)의 하단에 인접하면서 측벽(36)의 하단에 고정된 플러그(50)와 함께 측벽(36)과 반구형 상부벽(38)에 의해 한정된다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 블럭(52)이 니플(40)과 밸브 몸체 측벽(36)이 교차되는 위치에 있는 밸브 몸체 상부벽(38)과 니플(40)의 상부 사이에 형성된다. 블럭(54)이 니플(42)과 밸브 몸체 측벽(36)이 교차되는 위치에 있는 니플(42)과 밸브 몸체 상부벽(38) 사이에 형성된다. 보스(56)가 블럭(52)에 의해 한정되는 평평한 상부면으로부터 위로 연장되고, 보스(58)는 블럭(54)에 의해 한정되는 평평한 상부면으로부터 위로 연장된다. 블럭(52,54)과 보스(56,58)는 실질적으로 동일한 구조이면서, 밸브 몸체(30)의 종횡 방향의 수평축과 수직축에 대해 대칭을 이룬다. 또한, 밸브 몸체(30)는 도 2에 도면부호 60으로 도시된 직립의 래칭 보스 또는 기둥 구조와 62로 도시된 밸브 스템 보스 또는 기둥 구조를 한정한다.

래칭 기둥 구조(60)는 상부를 향하는 견부(66)를 한정하는 직립 베이스(64)를 포함한다. 기둥(68)은 견부(66)로부터 위로 연장되고, 내측을 향하는 노치(70)는 기둥(68)내에 형성된다. 래칭 기둥 구조(60)는 니플(40,42)의 종축들과 일치하면서 밸브 몸체(30)에 의해 한정되는 종축으로부터 횡으로 편심된다.

스템 기둥 구조(62)는 상부벽(38)으로부터 연장되어 견부(74)에서 종지되는 베이스(72)를 포함한다. 원통형 칼라(76)는 견부(74)로부터 위로 연장된다. 칼라(76)는 개방 상단을 한정하고, 도 6의 수직 통로(78)는 칼라(76)의 개방 상단으로부터 밸브 몸체(30)에 의해 한정된 캐비티(48)로 연장된다.

도 4 및 도 6을 참조로, 밸브 부재(80)는 캐비티(48)내에 배치된다. 밸브 부재(80)는 통로(78)내에 회전 가능하게 수용되는 밸브 스템(82)과 같은 작동 부재에 연결된다. 밸브 부재(80)는 제 1 밀봉 표면(84)과, 제 2 밀봉 표면(86), 및 각 표면 사이로 연장된 외측 표면(88)을 한정한다. 외측 표면(88)으로부터 연장된 탭(90)은 밸브 스템(82)내에 형성된 슬롯내에 수용된다. 밸브 부재(80)가 밸브 스템(82)의 하단에 견고히 연결되도록 하기 위해서, 핀(92)이 탭(90)내에 형성된 개구부와, 탭(90)이 수용되는 슬롯의 반대측상에 있는 밸브 스템(92)내에 형성된 정렬된 통로를 통해서 연장된다.

밸브 스템(82)의 상단이 도 4에 도시된 커넥터부(94)를 한정한다. 노치(96)가 커넥터부(94)의 하단에 형성되고, 스템 칼라(76)에 대한 사전 설정된 축 위치로 밸브 스템(82)을 밸브 몸체부(34)에 고정하기 위한 링(미도시)이 노치(96)에 수용된다. 커넥터부(94)는 평행하게 대향하는 한 쌍의 평평한 측부 표면(100)과, 원뿔 상단(104)을 한정한다.

밸브 스템(82)을 밸브 몸체(34)에 회전 가능하게 고정시키는 것에 의해, 밸브 부재(80)가 도 4와 도 6 및 도 7에 도시된 폐쇄 위치와 도 9에 도시된 개방 위치 사이에서 이동하게 된다. 폐쇄 위치에서, 밸브 부재(80)는 밸브 캐비티(48)와 니플 통로(46)간의 연결을 차단하여, 그들 사이에서의 유체 흐름을 방지하게 된다.

도 3을 참조로, 밸브 엑튜에이터 조립체(32)는 어댑터 플레이트(108), 모터(110), 및 구동 기어(112)를 포함하는 것이 일반적이다. 설명된 방식에 있어서, 구동 기어(112)는 회전 운동이 가능하게 어댑터 플레이트(108)에 설치되고, 모터(110)는 마찬가지로 어댑터 플레이트(108)에 설치되어 구동 기어(112)에 구동식으로 치합되며, 이어서 구동 기어는 개폐 위치 사이에서 밸브 부재(80)를 이동시키기 위해 밸브 스템(82)과 치합된다.

엑튜에이터 조립체(32)는 하부체(114)를 갖는 하우징 차폐구를 포함하는데, 하부체(114)는 하부벽(116)과, 하부벽(116)의 양측으로부터 위로 연장된 한 쌍의 측벽(118,120)을 포함한다. 또한, 하우징 차폐구는 상부체(122)를 포함하고, 상부체(122)는 상부벽(124)과, 상부벽(124)의 양측으로부터 아래로 연장된 한 쌍의 측벽(126,128)을 포함한다. 이러한 방식에 있어서, 하부체(114)는 위로 개구된 U자 형태를 한정하고, 상부체(122)는 아래로 개구된 U자 형태를 한정하는데, 이러한 형상의 상부체(122)는 그의 측벽(118,120)간의 공간내에 수용되는 하부체(114)의 측벽(118,120)과 맞추어지게 된다. 유사하게, 하부체(114)의 측벽(118,120) 사이의 공간내에 수용되는 상부체(122)의 측벽(126,128)이 엑튜에이터 조립체(32)의 작동 요소들이 수용되는 내부를 갖는 하우징을 한정하게 된다.

어댑터 플레이트(108)는 하부벽 또는 베이스 플레이트(130)를 한정한다. 베이스 플레이트(130)로부터 위로 연장된 원통형 부재(132)는 내부 통로(134)를 한정하는데, 이 내부 통로(134)는 위로 개구되면서 베이스 플레이트(130)를 통해 아래로 연장되어 개구되어 있다. 또한, 어댑터 플레이트(108)는 중앙 수직 어퍼처를 각각 포함하는 한 쌍의 마운팅 보스(136,138)을 포함한다. 또한, 마운팅 보스(136)는 일련의 직립 리브(140,142,144)를 한정하는데, 각 리브들의 기능은 후술한다.

일련의 스프링 클립(146)이 베이스 플레이트(130)의 구석에 그로부터 위로 연장 형성된다. 각 스프링 클립(146)은 하우징 하부체(114)의 측벽(118,120)중 하나에 형성된 개방구(150)내에 수용되는 탭(148)을 한정한다. 이러한 방식에서, 어댑터 플레이트(108)는 하우징 하부체(114)의 측벽(118,120) 사이로 밑을 향해 삽입되는 스냅-결합 방식에 의해 하우징 하부체(114)에 설치되어서, 스프링 클립(146)은 내측으로 편항되고 탭(148)은 그가 개방구(150)에 도달할 때까지 측벽(118,120)의 대향하는 내표면을 따라 이동하게 된다. 이어서, 탭(146)이 개방구(150)에 삽입되도록, 스프링 클립(146)은 외측으로 이동되어서, 어댑터 플레이트(108)가 하우징 하부체(114)에 분리 가능하게 연결된다. 이러한 위치에서, 어댑터 플레이트(108)의 저면은 하우징 하부체(114)의 하부벽(116) 표면과 치합된다.

도 4 및 도 5를 참조로, 내측부(160)와, 내측부(160)에 대해 직각으로 형성된 외측부(162)를 한정하는 슬롯이 어댑터 플레이트(108)의 베이스 플레이트(130)에 형성된다. 베이스 플레이트(130)에 일체로 형성된 치합 기구는 내측부(164)와, 내측부(164)와 직각을 이루며 연장된 외측부(166)를 갖는 래치 암(163) 형태이다. 치합 버튼(168)은 래치 암의 외측부(166) 외측단에 형성된다. 치합 버튼(168)은 어댑터 플레이트(108)의 인접한 측면 가장자리를 넘어 외측으로 연장되고, 또한 도 2와 같이 하우징 상부체(122)의 측벽(128)내에 형성된 개방구(170)를 통해 연장된다.

래치 암 내측부(164)의 내측단은 베이스 플레이트(130)와 일체로 형성되어서, 래치 암(163)이 어댑터 플레이트(108)와 일체로 된 부분이 된다. 래치 암(163)은 후술되는 바와 같이, 도 5, 도 8, 도 10 및 도 15에 도시된 치합 위치와 도 16 및 도 17에 도시된 분리 위치 사이에서 이동하게 된다. 래치 암 내측부(164)를 어댑터 플레이트(108)에 일체로 형성하는 것에 의해, 래치 암(161)이 도 5, 도 8, 도 10 및 15에 도시된 치합 위치측으로 치우치게 된다.

도 3, 도 5 및 도 6을 참조로, 구동 기어(112)는 그 내부에 채널(176)이 형성된 외측부(174)와 상호 연결된 암(172)을 한정하는 섹터 기어 형태이다. 내측을 향해 대향하는 일련의 기어이(178)는 벽상에 위치하여 채널(176)을 한정하는 외측부(174)내에 형성되고, 기어이(178)는 암(172)의 내측단에 설치된 스터드(180)에 의해 한정되는 구동 기어(112)의 피봇축과 일치하는 중심을 갖는 아치 형태로 배열된다. 스터드(180)는 구동 기어 암(172)의 내측단내에 몰드된다. 또한, 구동 기어(112)는 그의 내측단으로부터 외측으로 연장된 삼각탭(182)을 포함하고, 탭(182)의 외측단에는 직립핀(184)이 형성된다.

기어 베어링(186)이 구동 기어 암(172)과, 베이스 플레이트(130)로부터 위를 향해 연장된 원통 부재(132) 사이에 개재된다. 기어 베어링(186)은 구동 기어 암에 의해 한정되는 아래로 향하는 면이 수용되는 상부면(188)을 한정한다. J자 형상의 벽(190)이 상부면(188) 상부에 있는 베어링(186)의 측면 가장자리로부터 위로 연장되고, 짧은 벽부(192)가 기어 베어링(186)의 반대측으로부터 위로 연장된다. 이러한 구조가 되면, 구동 기어 암(172)은 벽(190,192) 사이에서 한정된 공간내에 포개져서, 구동 기어 외측부(174)와 마찬가지로 탭(182)이 벽(192,190) 사이의 공간을 통해 외측으로 연장된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 기어 베어링(186)은 수직 슬롯(196)이 내부에 형성되고 아래를 향해 연장된 마운팅 부재(194)를 포함한다. 마운팅 부재(194)는 직립 원통 부재(132)에 의해 한정되는 통로(134)의 직경보다 약간 짧은 원형 단면을 갖는다. 이러한 방식에서, 기어 베어링(186)을 원통 부재(132)에 회전 가능하게 설치하는 것에 의해 어댑터 플레이트(108)에 회전 가능하게 설치하기 위해서, 마운팅 부재(194)가 통로(134)내에 수용된다. 이러한 설치에 의해 구동 기어(112)가 어댑터 플레이트(108)에 회전 가능하게 설치된다.

원통 부재(132)의 외경보다 약간 긴 내경을 갖는 비틀림 스프링(198)이 원통 부재(132)를 둘러싼다. 도 5에 도시된 바와 같이, 비틀림 스프링(198)은 비틀림 스프링(198)은 마운팅 보스(136)에 의해 한정되는 평평한 표면(202)과 치합되는 하단 연장부(200)를 한정한다. 또한, 비틀림 스프링(198)은 기어 베어링(186)에 의해 한정되는 슬롯(206)내에 수용되는 상단 연장부(204)를 한정한다. 비틀림 스프링(198)은 후술되는 이유로 인해서, 구동 기어(112)를 시계 반대 방향으로 치우치게 하는 기능을 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 수동 조작 레버(208)는 핸들부(210)와, 핀(184)을 수용하기 위해 핸들부의 내측단에 형성된 개방구를 포함한다. 또한, 레버(208)는 치합 표면(212)을 포함한다. 레버(208)는 핀(184)에 대해 회전 가능하고, 레버(208)의 핸들부(210)는 하우징 하부체(114)의 측벽(120)에 형성된 슬롯(214)을 통해 연장된다. 슬롯(214)은 각진 치합 표면(218)을 한정하는 확대 단부(216)를 포함한다.

베어링 플레이트(220)는 구동 기어(112) 위에 놓이고, 모터 조립체(110)는 베어링 플레이트(220)에 설치된다. 일반적으로, 모터 조립체(110)는 출력단 구동 기어(226)를 포함하는 구동 기어 기구(224)와 상호 연결된 모터 출력단을 갖는다. 구동 기어 기구(224)는 도면부호 228와 같은 일련의 마운팅 탭들을 포함하고, 마운팅 탭(228)들내에 형성된 어퍼처들과 정렬된 개방구(230)들이 베어링 플레이트(220)에 형성된다. 이러한 배치시, 모터 조립체(110)와 베어링 플레이트(220)를 마운팅 보스(136,138)를 통해 베이스 플레이트(114)에 견고히 고정시키기 위해서, 모터 조립체(110)와 베어링 플레이트(220)는, 탭(228)과 베어링 플레이트 개방구(230)를 마운팅 보스(136,138)상에 위치시키고 페이스너(232)를 각 마운팅 보스(136,138)에 형성된 중앙 수직 보스에 체결하는 것에 의해, 어댑터 플레이트(108)에 설치된다. 베어링 플레이트(220)는 그 내부를 통해 출력단 구동 기어(226)가 연장되는 개방구(234)와, 구동 기어(112)를 베어링 플레이트(220)에 회전 가능하게 설치하기 위해 스터드(180)가 수용되는 개방구(236)를 포함한다. 핀(184)의 상단이 수용되는 아치형 슬롯(237)이 베어링 플레이트(220)에 형성된다. 이러한 방식에서, 구동 기어(112)와 기어 베어링(186)이 베어링 플레이트(220)와 원통 부재(132) 사이에 포개져서, 기어 베어링(186)과 구동 기어(112)가 어댑터 플레이트(108)와 모터 조립체(110)에 회전 가능하게 견고히 설치된다. 레버(208)가 베어링 플레이트(220)의 하부면과 탭(182)의 상부면 사이에 포개져서, 레버(208)가 구동 기어(112)에 조립된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 모터 조립체(110)의 구동 기어(226)와 구도 익어(112)의 기어이(178)는, 모터 조립체(110)와 구동 기어(112)가 전술된 바와 같이 조립될 때, 모터 출력단 구동 기어(226)의 이가 구동 기어(112)의 이(178)에 치합되는 형상으로 배열된다. 이러한 배열에 의해, 모터 조립체(110)는 모터 출력단 구동 기어(226)와 구동 기어이(178)간의 치합을 통해 구동 기어(112)로 회전 이동을 전달하게 된다.

모터(222)는 단방향 모터인 것이 바람직하고, 모터 출력단 구동 기어(226)를 시계 방향으로 회전시키는 모터(222)에 의해 비틀림 스프링(198)에 의해 인가되는 편심력에 대해 구동 기어(112)가 시계 방향으로 이동하게 된다.

도 1 내지 도 11에 도시되고 전술된 밸브 조립체(30)의 구성요소들은 밸브 조립체(30)의 폐쇄 동작을 제공한다. 즉, 모터(222)가 작동하지 않을 때, 스프링(198)은 구동 기어(112)를 시계 반대 방향으로 이동시키고, 제한 통로부(47)의 내측 단부에 있는 밸브 몸체(30)에 의해 한정된 주변 안치 표면(239)에 밸브 부재(80)의 밀봉 표면(84)을 안치시키기 위해, 구동 기어의 이동력은 기어 베어링(186)과 밸브 스템 커넥터부(94)를 통해 밸브 스템(82) 이어서 밸브 부재(80)로 전달된다. 밸브 몸체(34)를 통한 유체 흐름을 원할 경우, 도 8에 도시되고 전술된 바와 같이, 밸브 부재(80)가 밸브 안치 표면(239)로부터 이동되어서 니플 통로(44,46)가 서로 연통되는 개방 위치로 밸브 부재(80)를 이동시키기 위해서, 모터(222)가 작동되어, 모터 출력단 구동 기어(226)로 시계 방향 회전력이 전달되어서 구동 기어(112)가 시계 방향으로 이동하게 된다.

구동 기어(112)가 개폐 위치 사이에서 회전되는 바와 같이, 핀(184)은 베어링 플레이트 슬롯(237)내에서 이동된다.

모터(222)의 동력을 차단하여 밸브 조립체(30)를 개방하길 원하는 경우, 사용자는 레버(208)의 핸들부(210)를 치합시킨 후, 도 10에 도시된 화살표(240) 방향으로 핸들부(210)를 이동시킨다. 핸들부(210)의 이러한 이동에 의해서 레버(208)가 핀(184)을 중심으로 회전하게 되므로써, 레버(208)의 치합 표면(211)이 기어 베어링(186)에 치합되고, 구동 기어(112)가 도 10에 도시된 시계 방향을 따라 회전하게 된다. 밸브 부재(80)가 도 13에 도시된 개방 위치로 유지되길 원한다면, 핸들부(210)는 슬롯(214)의 확대 단부(216)내로 이동되어서 치합 표면(218)과 치합될 수도 있다.

전술된 바와 같이, 도 8은 도 9의 완전 개방 위치에 밸브 부재(80)가 배치되는 위치를 향하는 시계 방향을 따라 회전되는 구동 기어(112)를 도시하고 있다. 구동 기어(112)가 시계 방향으로 완전히 회전되어 밸브 부재(80)가 도 9의 개방 위치에 배치되면, 구동 기어 암 부분(172)의 가장자리가 보스(136)상에 제공된 리브(140)의 단부와 치합된다. 따라서, 리브(140)는 모터(222)의 동작에 응하여 구동 기어(112)의 회전을 제한하는 역할을 한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 래치 암(163)은 노치(70)내에 수용되어 밸브 엑튜에이터 조립체(32)와 밸브 몸체(30)를 연결시키는 치합 탭(242)을 포함하는데, 노치(70)는 밸브 몸체(30)상에 제공된 래칭 기둥(68)에 형성된다. 베이스 플레이트(130)는 래칭 기둥(68)을 부분적으로 둘러싸면서 기둥과 치합되는 아치형 직립 벽(244)을 포함하여, 직립 벽(244)이, 래치 암(163)이 도 15의 치합 위치에 있을 때, 안정성을 제공하게 된다. 또한, 스템 기둥 칼라(76)가 베이스 플레이트 원통 부재(132)에 의해 한정된 통로(134)에 수용된다. 엑튜에이터 조립체(32)와 밸브 몸체(30)가 이러한 방식으로 조립되면, 베이스 플레이트 원통 부재(132)의 하단이 스템 기둥 견부(74)에 치합되고, 벽(244)의 하부면이 래칭 기둥 견부(66)에 치합된다. 게다가, 보스(56,58)의 평평한 상부면이 하우징 하부체의 저벽(116)의 하부면과 치합된다. 이러한 치합에 의해 밸브 엑튜에이터(32)가 밸브 몸체(30)상의 4 지점에서 지지를 받게 되므로써, 그들 사이의 각진 이동이 방지된다.

밸브 엑튜에이터 조립체(32)는 교체나 수리 또는 다른 이유를 위해 밸브 몸체(30)로부터 분리될 수 있다. 밸브 엑튜에이터 조립체(32)를 분리하기 위해, 사용자는 외측 래치 암 부분(166)의 단부에 형성된 버튼(168)을 손으로 치합시켜서, 도 16에 도시된 화살표(246) 방향을 따라 래치 암(163)상에 내측 축력을 인가한다. 이것에 의해 탭(242)이 래칭 기둥 노츠(70)에서 나오게 되는 분리 위치로 래치 암(163)이 이동되므로써, 탭(242)의 단부가 노치(70)를 한정하는 래칭 기둥(68)의 구조를 제거하게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 래치 암(163)이 전술된 분리 위치로 이동될 때, 각이 지게 횡으로 이동되는 내측 래치 암 부분(164)이 수용되는 내측 슬롯부(160)가 형성된다. 래치 암(163)이 베이스 플레이트(130)에 일체로 형성되는 것에 의해 제공되는 래치 암(163)의 이러한 이동은 래치 암(163)이 치합 위치로 편심되는 것과 반대가 된다.

래치 암(163)이 도 16의 분리 위치로 있는 경우, 사용자는 도 17에 도시된 바와 같이 밸브 엑튜에이터 조립체(32)에 위로 힘을 가해서, 밸브 엑튜에이터 조립체(32)를 밸브 몸체(30)로부터 이동시킨다. 밸브 엑튜에이터 조립체(32)의 이러한 상향 이동에 의해 도 17에 도시된 바와 같이, 밸브 스템 커넥터부(94)가 기어 베어링 슬롯(196)으로부터 후퇴하게 된다. 이어서, 사용자가 래치 암 버튼(168)의 치합을 해제하면, 래치 암 버튼은 분리 위치로 복귀된다.

밸브 엑튜에이터 조립체(32)의 이동성이 밸브 몸체(30)내로 부설된 배관으로부터 밸브 몸체(30)를 분리하지 않고도 밸브 엑튜에이터 조립체를 교체 또는 보수하는 것을 가능하게 한다. 또한, 밸브 엑튜에이터 조립체(32) 또는 밸브 몸체(30)를 어떤 이유로 교체하는 경우, 밸브 엑튜에이터 조립체(32)는 제조나 테스트와 같이 어떤 때라도 밸브 몸체(30)로부터 분리될 수 있다. 밸브 몸체(30)에 다른 밸브 엑튜에이터 조립체(32)를 설치하거나 또는 밸브 엑튜에이터 조립체(32)에 다른 밸브 몸체(30)를 설치하기 위해서, 사용자는 단순히 도 15 내지 도 17의 단계들을 역으로 실시하면 된다.

도 1 내지 도 17에 도시된 밸브 엑튜에이터 조립체(32)는 평상시에는 밸브 몸체(30)를 폐쇄 동작되도록 하여, 비틀림 스프링(198)의 영향을 받는 밸브 부재(80)는 모터(222)가 작동되지 않는 도 7의 폐쇄 위치에 항상 있게 된다. 도 18 내지 도 23은 항시 개방 동작을 제공하기 위해 동일한 밸브 몸체(30)와 함께 사용될 수 있는 밸브 엑튜에이터 조립체(32')를 도시하고 있다.

도 18은 항시 개방형 밸브 엑튜에이터 조립체(32')의 구성요소들을 도시하고 있는데, 구성요소들 대부분은 항시 폐쇄형 밸브 엑튜에이터 조립체(32)의 구성요소들과 동일하며 유사한 참조번호가 사용될 것이다. 엑튜에이터 조립체(32')는 도시되고 전술된 구조와 동일한 어댑터 플레이트(108), 하우징 하부체(114), 하우징 상부체(122), 모터 조립체(110), 베어링 플레이트(220) 및 페이스너(232)를 포함한다.

밸브 엑튜에이터 조립체(32')에는 밸브 엑튜에이터 조립체(32)에 대해 도시되고 기술된 구동 기어(112) 대신에 다른 구동 기어(252)가 채용된다. 구동 기어(252)는 스터드(256)가 설치되는 환상 베이스(254)를 한정하는 섹터 기어 형태이다. 스터드(256)는 밸브 엑튜에이터 조립체(32)에 대해 도시되고 기술된 스터드(180)와 동일한 구조와 동작을 갖고, 또한 구동 기어(252)의 수직 피봇축을 따라 위로 연장된다.

구동 기어(252)는 베이스(254)로부터 전방으로 연장된 전방부(262)를 포함한다. 전방부(262)는 외측을 향하면서 아치 형상으로 배열된 일련의 기어이(264)에서 종지되고, 그의 중심선은 스터드(256)에 의해 한정되는 피봇축과 일치된다. 정지암(266)이 전방부(262)의 전방 단부로부터 기어이(264)보다 더 외측으로 연장된다.

또한, 구동 기어(252)는 스터드(256)에 의해 한정된 피봇축과 일치하는 종축을 따라 베이스(254)의 저면으로부터 아래를 향해 연장된 마운팅 부재(268)를 포함한다. 마운팅 부재(268)는 그의 단부로부터 위로 연장된 도 22의 슬롯(270)을 포함하고, 이 슬롯(270)은 밸브 스템 커넥터부(94)가 수용되는 크기와 형상으로 이루어진다. 마운팅 부재(268)는, 구동 기어(252)가 어댑터 플레이트(108)에 회전 가능하게 설치되도록 하기 위해서, 도 22에 도시된 바와 같이 어댑터 플레이트 원통 부재(132)에 의해 한정된 위로 개방된 통로(134)내에 수용될 수 있는 단면 크기와 형상을 갖는다.

도 18, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 또한 구동 기어(252)는 정지암(266)의 반대측에 있는 전방부(262)의 측부로부터 외측으로 연장되는 마운팅 보스(272)를 포함한다. 마운팅 보스(272)는 마찰-결합 방식으로 스프링(274)의 일단내로 연장되어서, 스프링(274)이 구동 기어(252)에 치합되면서 그로부터 외측 횡방향으로 연장된다.

도 20 내지 도 22는 엑튜에이터 조립체(32')에 설치된 구동 기어(252)를 도시하고 있는데, 엑튜에이터 조립체(32')는 어댑터 플레이트(108)와 모터 조립체(110) 및 베어링 플레이트(220)를 포함하면서 하우징 상하부체(122,114)로 둘러싸여 있다. 구동 기어(252)를 어댑터 플레이트(108)에 회전 가능하게 설치하기 위해서, 마운팅 보스(272)에 설치된 스프링(274)이 구비된 구동 기어(252)가 어댑터 플레이트 원통 부재(132)의 통로(134)로 연장된 마운팅 부재(268)를 매개로 어댑터 플레이트(108)에 설치된다. 모터 조립체(110)와 베어링 플레이트(220)가 구동 기어(252)상에 설치되고 또한 밸브 엑튜에이터(32)에 대해 기술된 것과 동일한 방식으로 어댑터 플레이트(108)에 설치되어서, 페이스너(232)가 모터 조립체(110)와 베어링 플레이트(220)를 어댑터 플레이트 보스(136,138)에 견고히 고정시키게 된다. 구동 기어 마운팅 스터드(256)가 어댑터 플레이트(220)의 개방구내에 수용되어서, 구동 기어(252)는 베어링 플레이트(220)와 원통 부재(132)의 상단 사이에 포개어지면서 베어링 플레이트(220)와 원통 부재(132)에 회전 가능하게 설치된다. 모터 구동 기어(226)는 구동 기어(252)의 기어이(264)에 치합된다.

인장 스프링(276)이 구동 기어(252)상에 형성되어 후방으로 연장된 암(258)상에 있는 핑거(260)와 치합되는 것에 의해 구동 기어(252)와 연결된다. 인장 스프링(276)의 반대측은 하우징 하부체(114)의 저벽(116)에 의해 한정된 직립 치합 탭(278)에 연결된다. 인장 스프링(276)의 단부를 수용하기 위해 그의 상단측으로 톱니들을 갖는 치합 탭(278)은 저벽(116)에 위로 구부러지게 형성된 절개부 형태이다.

밸브 엑튜에이터 조립체(32')는 전술되고 도시된 밸브 액튜에이터 조립체(32)와 동일한 방식으로 밸브 몸체(30)에 설치된다. 밸브 엑튜에이터 조립체(32')가 밸브 몸체(30)에 설치되면, 밸브 스템 커네터부(94)가 도 22에 도시된 구동 기어 마운팅 부재(268)에 위를 향해 형성된 슬롯(270)내에 수용되어서, 구동 기어(252)가 밸브 스템(82)과 치합된다. 스프링(276)은 도 20에 도시된 위치 방향으로 구동 기어(252)를 편심시키는 기능을 하고, 스프링내에 있는 구동 기어(252)는 도 9에 도시된 개방 위치내에 밸브 부재(80)를 위치시키는 기능을 한다. 밸브 몸체(30)를 차단하여 유체 흐름을 방지하길 원하는 경우, 모터(222)는 출력단 구동 기어(226)가 도 21에 도시된 시계 방향으로 회전하도록 작동되어서, 모터 출력단 구동 기어(226)의 이와 구동 기어이(264)간의 치합에 의해 출력단 구동 기어(226)가 시계 반대 방향으로 회전하게 된다. 구동 기어(252)의 이러한 이동에 의해 인장 스프링(226)이 신장되어서, 구동 기어(256)가 인장 스프링(276)의 편심 방향과 반대로 회전하게 된다. 구동 기어(252)는, 그가 도 7에 도시된 폐쇄 위치에 밸브 부재(80)가 있게 되는 위치에 배치될 때까지, 모터(222)의 동작에 의해 회전되고, 이 시간 동안, 밸브 부재(80)를 그의 개방 위치로 복귀시키는 신호가 모터(222)로 수용되어 동력이 단절될 때까지, 동력이 모터(222)로 계속 공급되어서 밸브 부재(80)가 폐쇄 상태로 유지된다. 복귀 신호가 전달되면, 스프링(276)의 편심력은 밸브 부재(80)가 도 9의 개방 위치에 있는 위치로 구동 기어(252)를 복귀시키는 기능을 한다. 구동 기어(252)가 도 20의 위치로 접근할 때 스프링(274)은 리브(142)의 대향하는 면과 치합되어서, 밸브 부재(80)가 완전 개방 위치로 접근하게 되면 구동 기어(252)의 이동이 점진적으로 느려지게 된다. 구동 기어 정지암(266)은 어댑터 플레이트(108)상에 제공된 정지 표면(279)과 치합되는데, 정지 표면(279)은 구동 기어(252)를 확실하게 정지시키고 또한 사전 설정된 일정한 개방 위치에 밸브 부재(80)를 제공하기 위해 사전 설정된 위치에서 구동 기어(252)를 유지시킨다.

도 5와 도 20간의 비교로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 구동 기어(112)의 기어이(178)는 구동 기어(252)의 기어이(264)보다는 모터 출력단 구동 기어(226)의 반대측과 치합된다. 이러한 방식에서, 동일한 모터 조립체(110)가 밸브 몸체(30)를 양방향으로 작동시키기 위해 2개의 밸브 엑튜에이터(32,32') 모두에 사용될 수 있다. 즉, 양측 밸브 엑튜에이터 조립체(32,32')용 출력단 구동 기어(226)를 시계 방향으로 회전시키는 모터(222)는 단방향식이다. 구동 기어(112,252)의 각 기어이(178,264)가 모터 출력단 구동 기어(226)의 양측과 치합하는 것에 의해 모터(222)의 작동에 따라 구동 기어(112,252)가 양측 방향으로 이동하게 된다. 이러한 구조가 동일 밸브 몸체용 항시 개방 및 폐쇄형 밸브 엑튜에이터에 동일하게 적용되는 구동 기어와 편심 스프링을 제외한 나머지 모든 구성요소들에 매우 높은 이용 효율을 제공하게 된다.

비록 도면들에서는 항시 폐쇄형 구동 기어(112)를 편심시키기 위한 비틀림 스프링(198)과, 항시 개방형 구동 기어(252)를 편심시키기 위한 인장 스프링(276)을 도시하고 있지만, 구동 기어들을 편심시키기 위해 다른 만족할만한 형태의 스프링 기구가 사용될 수 있음은 알 수 있을 것이다. 도시되고 기술된 특정 구조는 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 기술하기 위한 요소들의 형상에 기인한다는 것을 알 수 있을 것이다.

게다가, 밸브 엑튜에이터를 어느 한 형태에서 다른 형태로 교체할 수 있다는 것이 매우 실용적인 잇점을 제공한다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어서, 도급자 또는 사용자는 밸브 몸체(30)들, 항시 폐쇄형 밸브 엑튜에이터(32) 및 항시 개방형 밸브 엑튜에이터(32')를 독립적으로 구입할 수 있다. 이어서, 도급자는 항기 폐쇄형 밸브 엑튜에이터 조립체(32) 또는 항시 개방형 밸브 엑튜에이터 조립체(32')를 원하는 형태로 밸브 몸체(30)에 조립할 수가 있어서, 용지나 저장창고 또는 다른 저장 설비에 저장되는 전체 부품수가 줄어들고 또한 저장된 항시 개방 및 폐쇄형 밸브 조립체를 유지하는데 드는 비용도 줄어들게 된다. 또한, 공정 라인을 설치한 후에라도 어느 한 엑튜에이터 조립체를 분리하고 단순히 다른 것으로 교체하는 것에 의해 밸브 조립체를 항시 폐쇄형에서 항시 개방형으로 변경시키는 것이 가능하다.

도 24 내지 도 27은 본 발명에 따라 삼방 밸브(284)를 갖는 밸브 엑튜에이터가 이용되는 것을 도시하고 있다. 삼방 밸브 몸체(284)는 앞서 도시되고 기술된 이방 밸브 몸체(30)와 유사하게 구성된다. 일반적으로, 삼방 밸브 몸체(284)는 서로 반대 방향을 향해 외측으로 연장된 한 쌍의 니플(288,290)을 갖는 측벽(286)을 포함한다. 측벽(286)은 내부 캐비티(292)와, 제한 통로(294,296) 각각을 통해 내부 캐비티(292)와 연통된 니플(288,290)을 한정한다. 통로(294,296)는 서로 내측을 향하는 단부 밀봉 표면(298,300)으로 개방되어 있다.

플러그 부재(302)는 측벽(286)의 하단 범위에 의해 한정되는 바와 같이 밸브 몸체(284)의 개방 하단내에 치합된다. 플러그(302)는 측벽(286)의 내부에 제공된 내부 나사와 치합 가능한 외부 나사를 포함하고, 밀봉 부재(304)가 플러그 부재(302)와 밸브 몸체(284)간의 유체 누설을 방지한다. 플러그 부재(308)는 내부 통로(308)를 한정하는 니플(306)을 포함하고, 내부 통로(308)는 밸브 몸체 내부 캐비티(292)와 연통된다. 앞서 기술된 방식과 같이, 니플(288,290)은 3개의 독립된 배관으로 부설된다.

삼방 밸브 몸체(284)는 밸브 몸체(30)에 관해 기술된 배치 구조가 동일한 보스(56,58), 래칭 기둥 구조(60), 및 밸브 스템 보스 또는 기둥 구조(62)를 포함한다. 이러한 방식에서, 밸브 엑튜에이터(32)가 그 내부를 통한 유체 흐름을 제어하기 위해 삼방 밸브 몸체(284)와 함께 채용될 수 있다.

또한, 삼방 밸브 몸체(284)는 이방 밸브 몸체(30)에 관해 기술되고 도시된 바와 같이, 밸브 부재(80)와, 커넥터부(94)를 갖는 밸브 스템(82)을 포함한다.

바람직한 구현에 있어서, 항시 폐쇄형 밸브 엑튜에이터 조립체(32)가 삼방 밸브 몸체(284)의 동작을 제어하기 위해 이용된다. 294번 통로와 308번 통로간을 연통시키는 경우, 모터(222)로의 동력이 차단되어서 스프링(198)이 통로(296)가 차단되도록 하기 위해서 도 24 위치로 밸브 부재(80)를 이동시킨다. 296번 통로와 308번 통로간을 연통시키는 경우, 모터(222)에 의해 밸브 부재(80)가 도 26 및 도 27의 위치로 이동되어서, 밀봉 표면(298)에 대해 밸브 부재(80)가 밀봉된다. 밸브 부재(80)가 밀봉 표면(298)에 치합되는 것은 밸브 부재 암(172)이 리브(140)의 단부에 치합되기 전에 선행되어서, 밸브 부재(80)와 밀봉 표면(298)간의 치합이 밸브 부재(80)의 양방향으로 이동을 막는 기구적인 차단체가 된다. 동력이 차단되면, 밸브 부재(80)는 도 25의 위치로 복귀되어서, 다시 294번 통로와 308번 통로가 연통된다.

도 28에 도시된 바와 같이, 엑튜에이터(32 또는 32')는 각도 a로 도시된 이동 범위 전체를 갖는다. 각도 b는 이방 밸브 몸체(30)내에서의 밸브 부재(80)의 이동 범위를 나타내고, 각도 c는 삼방 밸브 몸체(284)내에서의 밸브 부재(80)의 이동 범위를 나타낸다. 각도 b의 변 312는 구동 기어 암(172)과 리브(140)의 가장자리간의 치합을 나타내고, 각도 b의 변 314는 밸브 부재(80)와 239번 밀봉 표면간의 치합을 나타낸다. 각도 c의 변 316은 밸브 부재(80)와 298번 밀봉 표면간의 치합을 나타내고, 각도 c의 변 318은 밸브 부재(80)와 300번 밀봉 표면간의 치합을 나타낸다. 따라서, 엑튜에이터 조립체(32 또는 32')에 의해 제어되는 밸브 부재(80)를 그의 이동 범위내에서 제한하는 기구적 차단체들에는 밸브 엑튜에이터의 전체 이동 범위내에 있는 각진 방향의 차단체들이 제공됨을 알 수 있다.

또한, 밸브 엑튜에이터(2)는 이방 밸브 몸체(30)에 대해 기술되었던 동일한 방식으로 삼방 밸브 몸체(284)와 치합되거나 또는 그로부터 분리될 수 있음을 알 수 있다.

다양한 대안들과 실시예들이 본 발명으로 간주되는 필수구성요소를 특정하게 지적하면서 명확하게 청구하는 다음 청구항들의 범주에 속할 것이다.

Claims (51)

1. 내부 캐비티와, 인입구, 및 상기 내부 캐비티와 유체 연통된 인출구를 한정하는 밸브 몸체;

   상기 내부 캐비티내에 배치된 밸브 부재로서, 상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 설치되어 상기 내부 캐비티를 통한 유체 흐름을 제어하는 밸브 부재를 이동시키는 밸브 스템을 포함하며, 상기 밸브 스템은 밸브 몸체의 외부로부터 접근되는 커넥터부를 포함하는 밸브 부재; 및

   상기 밸브 몸체에 분리 가능하게 치합되고, 그가 밸브 몸체와 치합되면 상기 밸브 스템의 커넥터부와 치합되는 구동 장치를 포함하는 엑튜에이터 조립체를 포함하고,

   상기 엑튜에이터 조립체는 밸브 스템의 커넥터부에 의해 한정된 종축과 평행을 이루는 누르는 힘에 의해 상기 밸브 몸체와 엑튜에이터 조립체를 치합시키는 해제식 치합 구조에 의해 상기 밸브 몸체에 분리 가능하게 치합되고, 또한 상기 엑튜에이터 조립체는 밸브 몸체로부터 엑튜에이터 조립체를 분리시키는 수동 치합식 해제 부재를 포함하면서 밸브 스템의 커넥터부의 종축과 평행을 이루는 당기는 힘에 의해 상기 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 해제식 치합 구조는 밸브 몸체상에 제공된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시키기 위해 상기 해제 부재와 치합되며, 상기 해제 부재는 돌출부의 치합에서 분리하는 방향으로 이동되어 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밸브 스템이 연장되는 보스를 포함하고, 상기 돌출부는 보스로부터 이격된 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밸브 스템이 연장하는 종축 방향을 가로지르는 방향을 향하는 종축을 한정하고, 상기 돌출부와 보스는 밸브 몸체의 종축 양측에 배치된 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브 몸체는, 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 치합되는 경우 엑튜에이터 조립체에 안정성을 제공하기 위해, 상기 엑튜에이터 조립체와 치합되는 한 쌍의 이격된 치합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 고정시키기 위해, 상기 해제 부재와 치합되는 노치를 포함하고, 상기 해제 부재는 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리시키기 위해 노치와 치합된 상태로부터 분리되는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 돌출부와 보스 각각은 견부를 한정하고, 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 치합되는 경우 상기 밸브 스템의 종축을 따라 상기 엑튜에이터 조립체를 사전 설정된 위치에 배치시키기 위해, 상기 엑튜에이터 조립체는 돌출부와 보스 각각의 견부와 치합되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 엑튜에이터 조립체는 모터와 구동 기구가 설치되는 어댑터 플레이트를 포함하고, 상기 해제식 치합 구조는 밸브 몸체와 어댑터 플레이트상에 제공된 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 해제식 치합 기구는 밸브 몸체상에 제공되어 어댑터 플레이트와 치합되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 작동 부재는 밸브 스템을 포함하고, 상기 커넥터부는 밸브 몸체로부터 외측을 향해 축방향으로 돌출된 밸브 스템의 단부를 포함하며, 상기 밸브 몸체상에 제공된 돌출부는 밸브 스템 단부의 종축과 평행한 축방향을 따라 연장된 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 어댑터 플레이트 해제식 치합 구조는 어댑터 플레이트상에 제공되어 치합 및 분리 위치 사이에서 이동되는 이동식 치합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 해제식 치합 구조는, 상기 이동식 치합 부재가 치합 위치에 있는 경우 상기 어댑터 플레이트를 밸브 몸체에 고정하기 위해서 또한 상기 이동식 치합 부재가 분리 위치에 있는 경우 상기 어댑터 플레이트를 밸브 몸체로부터 분리시키기 위해서, 상기 이동식 치합 부재와 돌출부 사이에 재개된 로킹 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 로킹 장치는 돌출부에 형성된 노치와, 이동식 치합 부재상에 형성된 로킹 구조를 포함하고, 상기 로킹 구조는 이동식 치합 부재가 치합 위치에 있는 경우 노치내에 수용되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 이동식 치합 부재는 어댑터 플레이트와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 이동식 치합 부재는, 상기 이동식 치합 부재가 치합 위치에 있는 경우, 한 쌍의 단부를 한정하면서 상기 돌출부와 치합 가능한 암 부재를 포함하고, 상기 암 부재의 제 1 단부는 어댑터 플레이트에 일체로 형성되며, 상기 암 부재의 제 2 단부는 상기 이동식 치합 부재를 분리 위치에 위치시키기 위해 사용자가 치합시키는 것에 응하여 이동되고, 상기 암 부재의 제 1 단부를 어댑터 플레이트에 일체로 형성하는 것에 의해 이동식 치합 부재가 그의 치합 위치 방향으로 편심되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 암 부재는 그의 제 1 단부로부터 연장된 제 1 부분과, 제 1 부분으로부터 연장되어 그의 제 2 단부에서 종지된 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 로킹 구조를 포함하는데, 상기 로킹 구조는 암 부재의 제 1 부분이 연장하는 종축 방향을 가로지르는 방향을 따라 상기 암 부재의 제 2 단부상에 힘을 인가하는 것에 응하여 상기 돌출부와 치합되고 또한 돌출부로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 암 부재의 제 2 부분은 암 부재의 제 1 부분이 연장하는 종축 방향을 가로지르는 방향을 따라 연장되고, 상기 암 부재의 제 2 부분으로 축력을 가하는 것에 의해 상기 암 부재의 제 1 부분이 횡으로 편향되어서 상기 로킹 구조가 돌출부로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 해제식 치합 구조는 액튜에이터 조립체가 치합되는 밸브 몸체상에 제공된 돌출부를 포함하고, 또한 상기 작동 부재 커넥터부의 종축 방향을 따라 상기 밸브 몸체에 대해 액튜에이터 조립체를 사전 설정된 위치에 배치하고 유지시키기 위해서, 상기 해제식 치합 구조로부터 분리된 상기 엑튜에이터 조립체와 밸브 몸체 모두에 제공된 치합 구조를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 치합 구조는 밸브 몸체상에 형성되어 엑튜에이터 조립체와 치합되는 치합 구조를 한정하는 직립 치합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 래치 구조는 어댑터 플레이트에 일체로 형성된 래치 암을 포함하는데,

    상기 래치 암은 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 고정하기 위해 래치 암이 직립 래치 부재와 치합되는 치합 위치와, 상기 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리하기 위해 래치 암이 직립 래칭 부재로부터 분리되는 분리 위치 사이에서 이동하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
21. 내부 통로를 한정하는 밸브 몸체와, 밸브 부재와, 상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 설치되고 상기 밸브 부재가 설치되는 밸브 스템, 및 출력단 구동 기어를 갖는 모터를 포함하는 엑튜에이터 조립체를 포함하는 밸브에서, 상기 밸브 부재의 동작 방향을 제어하는 방법으로서,

    상기 밸브 몸체에 어댑터 플레이트를 연결시키는 단계;

    기어이를 갖는 제 1 구동 기어를 제 1 방향을 향하게 하는 단계;

    기어이를 갖는 제 2 구동 기어를 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 향하게 하는 단계;

    상기 제 1 및 제 2 구동 기어중 선택된 하나를 어댑터 플레이트에 회전 가능하게 설치하여, 상기 선택된 구동 기어를 밸브 스템과 상호 연결시키는 단계; 및

    상기 모터의 출력단 구동 기어가 구동 기어의 기어이에 치합되도록 상기 모터를 어댑터 플레이트에 설치하여, 상기 모터의 작동에 응하여 제 1 구동 기어가 제 1 방향을 따라 이동되도록 상기 제 1 구동 기어의 기어이를 상기 출력단 구동 기어의 일측에 치합시키고, 상기 모터의 동작에 응하여 제 2 구동 기어가 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 따라 이동되도록 상기 제 2 구동 기어의 기어이를 제 1 구동 기어와 치합된 출력단 구동 기어의 일측과 반대되는 출력단 구동 기어의 타측에 치합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 밸브 부재를 통로를 통한 유체 흐름을 허용하는 개방 위치와 유체 흐름을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동이 가능하게 상기 밸브 몸체에 설치하고, 또한 상기 선택된 구동 기어를 개폐 위치중 어느 한 위치 방향으로 편심시키기 위해 상기 선택된 구동 기어와 스프링을 상호 연결시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 스프링과 구동 기어를 상호 연결시키는 단계는 어댑터 플레이트에 결합되고 선택된 구동 기어가 회전 가능하게 설치되는 기어 마운팅 구조에 비틀림 스프링을 설치하고, 상기 비틀림 스프링과 선택된 기어를 상호 연결하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 스프링과 선택된 구동 기어를 상호 연결시키는 단계는 선택된 구동 기어와 어댑터 플레이트 사이를 인장 스프링으로 연결하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 구동 기어는 제 1 섹터 기어를 포함하고, 상기 제 1 섹터 기어는 피봇축과, 상기 피봇축으로부터 이격되고 외측을 향하는 아치형의 일련의 이를 포함하며, 상기 제 2 구동 기어는 제 2 섹터 기어를 포함하고, 상기 제 2 섹터 기어는 피봇축과, 상기 피봇축으로부터 이격되고 내측을 향하는 아치형의 일련의 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 구동 기어중 선택된 기어를 어댑터 플레이트에 회전가능하게 설치하는 단계는, 어댑터 플레이트상에, 밸브 스템이 수용되는 통로를 한정하는 마운팅 구조를 제공하고, 상기 선택된 구동 기어를 마운팅 구조에 회전 가능하게 설치하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제 21 항에 있어서, 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 치합 및 밸브 몸체로부터 분리가능하도록, 상기 어댑터 플레이트를 밸브 몸체에 분리 가능하게 연결하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 어댑터 플레이트를 밸브 몸체에 분리 가능하게 연결하는 단계는 어댑터 플레이트상제 제공된 암상에 치합 구조를 제공하는 것에 의해 수행되고, 상기 암은 치합 및 분리 위치 사이에서 이동 가능하도록 어댑터 플레이트에 설치되며, 또한 상기 연결 단계는, 상기 암이 치합 위치에 있을 때 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 고정시키기 위해, 상기 치합 구조가 치합되는 밸브 몸체상에 치합 부재를 제공하는 것에 의해 수행되고, 상기 암이 분리 위치로 이동하는 것에 의해 치합 구조와 치합 부재간의 치합이 해제되어서 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 내부 통로를 한정하는 밸브 몸체와, 밸브 부재와, 및 상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 설치되고 상기 밸브 부재가 설치되는 밸브 스템을 포함하는 밸브에서, 상기 밸브의 동작 방향을 제어하는 방법으로서,

    출력단을 갖는 모터와, 상기 모터 출력단과 치합된 제 1 구동 부재를 포함하는 제 1 엑튜에이터 조립체를 제공하여, 상기 모터의 동작에 의해 제 1 구동 부재를 제 1 방향으로 이동시키는 단계;

    출력단을 갖는 모터와, 상기 모터 출력단과 치합된 제 2 구동 부재를 포함하는 제 2 엑튜에이터 조립체를 제공하여, 상기 모터의 동작에 의해 상기 제 2 구동 부재를 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 이동시키는 단계; 및

    상기 제 1 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시켜 제 1 구동 부재를 밸브 스템에 상호 연결시키거나 또는 상기 제 2 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시켜 제 2 구동 부재를 밸브 스템에 상호 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 밸브 부재는 통로를 통한 유체 흐름을 허용하는 개방 위치와 유체 흐름을 허용하지 않는 폐쇄 위치 사이에서 이동이 가능하고, 상기 제 1 엑튜에이터 조립체는 제 1 구동 부재를 제 2 방향으로 편심시키기 위해 제 1 구동 부재와 상호 연결된 스프링을 포함하며, 상기 제 2 엑튜에이터 조립체는 제 2 구동 부재를 제 1 방향으로 편심시키기 위해 제 2 구동 부재와 상호 연결된 스프링을 포함하고, 상기 제 1 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시키는 것에 의해 제 1 엑튜에이터 조립체의 스프링의 영향을 받는 밸브 부재가 항시 폐쇄 또는 개방 위치중 어느 한 위치로 편심되며, 상기 제 1 엑튜에이터 조립체의 모터 동작에 의해 편심되는 방향을 향하는 위치와 반대되는 방향으로 상기 밸브 부재가 이동되고, 상기 엑튜에이터 조립체를 설치하는 것에 의해 제 2 엑튜에이터 부재의 스프링 영향을 받는 밸브 부재가 항시 폐쇄 또는 개방 위치중 어느 한 위치 방향으로 편심되며, 상기 제 2 엑튜에이터 조립체의 모터 동작에 의해 제 2 엑튜에이터 조립체의 스프링 영향을 받는 밸브 부재가 편심되는 방향인 위치와 반대되는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 엑튜에이터 조립체의 제 1 구동 부재는 제 1 방향을 향하는 일련의 기어이를 갖는 기어를 포함하고, 상기 제 2 엑튜에이터 조립체의 제 2 구동 부재는 제 1 방향과 반대인 제 2 방향을 향하는 일련의 기어이를 갖는 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체 각각을 제공하는 단계는 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체 각각의 어댑터 플레이트와 동일한 구조를 갖는 어댑터 플레이트를 제공하고, 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체 각각의 모터와 동일한 모터를 제공하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 내부 통로를 한정하는 밸브 몸체와, 밸브 부재와, 상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 설치되고 상기 밸브 부재가 설치되어서 통로를 통한 유체 흐름을 허용 또는 차단하는 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동되는 밸브 스템, 및 상기 밸브 스템과 치합된 구동 부재를 갖는 모터와, 개방 위치 또는 폐쇄 위치에 상기 밸브 부재를 위치시키기 위해 상기 밸브 부재를 구동 부재를 통해 제 1 방향으로 편심시키는 스프링을 포함하는 엑튜에이터 조립체를 포함하는 밸브에서, 개선된 방법은

    상기 엑튜에이터 조립체와 밸브 몸체 사이에 분리식 연결 장치를 제공하는 단계;

    상기 밸브 몸체로부터 엑튜에이터 조립체를 분리하는 단계; 및

    상기 제 2 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시키는 단계로서, 상기 제 2 엑튜에이터 조립체는 밸브 스템과 치합된 제 2 구동 부재를 갖는 모터와, 개방 위치 또는 폐쇄 위치에 상기 밸브 부재를 위치시키기 위해 상기 밸브 부재를 제 2 구동 부재를 통해 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 편심시키는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
34. 제 33 항에 있어서, 상기 엑튜에이터 조립체와 밸브 몸체 사이에 분리식 연결 장치를 제공하는 단계는 밸브 몸체상에 치합 부재를 제공하고, 또한 치합 및 분리 위치 사이에서 이동되는 이동식 치합 구조를 엑튜에이터 조립차상에 제공하는 것에 의해 수행되는데, 상기 치합 위치는 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 고정하기 위해 치합 구조가 치합 부재와 치합되는 위치이고, 상기 분리 위치는 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리할 수 있도록 치합 구조가 치합 부재로부터 분리되는 위치인 것을 특징으로 하는 방법.
35. 제 34 항에 있어서, 상기 제 2 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시키는 단계는 제 1 엑튜에이터 조립체상에 있는 이동식 치합 구조와 동일한 구조를 갖는 이동식 치합 구조를 제 2 엑튜에이터 조립체상에 제공하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
36. 제 35 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체 각각은 그들의 모터와 구동 부재들이 설치되는 어댑터 플레이트를 포함하고, 상기 제 1 엑튜에이터 조립체의 어댑터 플레이트는 제 2 엑튜에이터 조립체의 어댑터 플레이트와 동일한 구조인 것을 특징으로 하는 방법.
37. 제 36 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 엑튜에이터 조립체상에 있는 이동식 치합 구조는 각 엑튜에이터 조립체의 어댑터 플레이트상에 제공된 것을 특징으로 하는 방법.
38. 제 1 몸체는 제 1 외부 치합 구조와, 제 1 밸브 부재, 및 상기 제 1 밸브 부재가 설치되는 제 1 밸브 스템을 포함하고, 상기 제 1 밸브 스템은 제 1 및 제 2 위치들 사이에서 제 1 밸브 부재를 이동시키기 위해 작동 위치들의 제 1 범위에 걸쳐 이동되며, 제 2 몸체는 외부 치합 구조와, 제 2 밸브 부재, 및 상기 제 2 밸브 부재가 설치되는 제 2 밸브 스템을 포함하고, 상기 제 2 밸브 스템은 제 1 및 제 2 위치들 사이에서 제 2 밸브 부재를 이동시키기 위해 작동 위치들의 제 1 범위와는 다른 제 2 범위에 걸쳐 이동되는, 적어도 2개의 다른 밸브 몸체들과 함께 사용되는 밸브 엑튜에이터로서,

    상기 밸브 엑튜에이터를 제 1 또는 제 2 밸브 몸체에 고정시키기 위해, 상기 제 1 및 제 2 밸브 몸체의 각 외부 치합 구조를 서로 치합시키는 치합 구조;

    출력단을 갖는 모터; 및

    상기 모터 출력단과 치합되고, 상기 밸브 엑튜에이터가 제 1 밸브 몸체에 설치되는 경우 제 1 밸브 몸체의 밸브 스템과 치합되며, 상기 밸브 엑튜에이터가 제 2 밸브 몸체에 설치되는 경우 제 2 밸브 몸체의 밸브 스템과 치합되는 구동 기구를 포함하고,

    상기 밸브 엑튜에이터가 제 1 밸브 몸체에 설치되는 경우 상기 구동 기구에 의해 제 1 밸브 스템이 작동 위치들의 제 1 범위에 걸쳐 이동되고, 또한 상기 밸브 엑튜에이터가 제 2 밸브 몸체에 설치되는 경우 상기 구동 기구에 의해 제 2 밸브 스템이 작동 위치들의 제 2 범위에 걸쳐 이동되는 것을 특징으로 하는 밸브 엑튜에이터.
39. 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 밸브 몸체는 한 쌍의 내부 개방구를 갖는 이방 밸브 몸체를 포함하고, 상기 제 1 밸브 부재는 그가 내부 개방구중 하나상에 위치하여 밸브 몸체를 통한 유체 흐름을 방지하는 폐쇄 위치와, 상기 한 쌍의 개방구 사이가 연통되어 밸브 몸체를 통한 유체 흐름을 허용하는 개방 위치 사이에서 이동되며, 상기 제 2 밸브 몸체는 3개의 개방구를 갖는 삼방 밸브 몸체를 포함하고, 상기 제 2 밸브 부재는 그가 내부 개방구들중 제 1 개방구상에 위치하여 다른 2개의 개방구 사이에서 유체 흐름을 허용하는 제 1 위치와, 그가 내부 개방구들중 제 2 개방구상에 위치하여 다른 2개의 개방구 사이에서 유체 흐름을 허용하는 제 2 위치 사이에서 이동되는 것을 특징으로 하는 밸브 엑튜에이터.
40. 제 39 항에 있어서, 상기 밸브 엑튜에이터가 제 1 밸브 몸체에 설치되고 또한 상기 제 1 밸브 부재가 사전 설정된 개방 위치에 도달하는 경우, 상기 제 1 밸브 부재의 이동을 막기 위해 상기 밸브 엑튜에이터와 결합된 정지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 엑튜에이터.
41. 제 40 항에 있어서, 상기 밸브 엑튜에이터는 제 2 밸브 몸체에 설치되고, 상기 제 2 밸브 부재가 제 1 및 제 2 내부 개방구에 치합되는 것에 의해 상기 밸브 부재의 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 밸브 엑튜에이터.
42. 제 39 항에 있어서, 상기 밸브 엑튜에이터를 각 밸브 몸체에 이동 가능하게 상호 연결시키기 위해서, 상기 밸브 엑튜에이터와 제 1 및 제 2 밸브 몸체 각각의 사이에 개재된 이동식 연결 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 엑튜에이터.
43. 제 42 항에 있어서, 상기 이동식 연결 장치는 각 밸브 몸체상에 제공된 래칭 부재와, 상기 밸브 엑튜에이터상에 제공되고 상기 밸브 엑튜에이터를 밸브 몸체에 고정시키기 위해 각 밸브 몸체의 래칭 부재와 치합되는 래치 구조, 및 상기 밸브 엑튜에이터가 설치되는 밸브 몸체에 대해 상기 엑튜에이터를 사전 설정된 위치에 배치하고 유지시키기 위해 상기 밸브 엑튜에이터와 각 밸브 몸체상에 제공된 한 쌍의 치합 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 엑튜에이터.
44. 제 43 항에 있어서, 상기 밸브 엑튜에이터는 모터와 구동 기구가 설치되는 어댑터 플레이트를 포함하고, 상기 밸브 액튜에이터상에 제공된 래치 구조는 어댑터 플레이트에 일체로 형성된 래치 암을 포함하며, 상기 래치 암은 밸브 엑튜에이터를 밸브 몸체에 고정하기 위해 래치 암이 밸브 몸체 래칭 부재와 치합되는 치합 위치와, 상기 밸브 엑튜에이터를 밸브 몸체로부터 분리하기 위해 상기 래치 암이 밸브 몸체 래칭 부재로부터 분리되는 분리 위치 사이에서 이동되는 것을 특징으로 하는 밸브 엑튜에이터.
45. 내부 캐비티와, 인입구, 및 상기 내부 캐비티와 유체 연통된 인출구를 한정하는 밸브 몸체;

    상기 내부 캐비티내에 배치된 밸브 부재로서, 상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 설치되어 상기 내부 캐비티를 통한 유체 흐름을 제어하는 밸브 부재를 이동시키는 밸브 스템을 포함하며, 상기 밸브 스템은 밸브 몸체의 외부로부터 접근되는 커넥터부를 포함하는 밸브 부재; 및

    상기 밸브 몸체에 분리 가능하게 치합되고, 그가 밸브 몸체와 치합되면 상기 밸브 스템의 커넥터부와 치합되는 구동 장치를 포함하는 엑튜에이터 조립체를 포함하고,

    상기 엑튜에이터 조립체는 밸브 스템의 커넥터부에 의해 한정된 종축과 평행을 이루는 누르는 힘에 의해 상기 밸브 몸체와 엑튜에이터 조립체를 치합시키는 해제식 치합 구조에 의해 상기 밸브 몸체에 분리 가능하게 치합되고, 또한 상기 엑튜에이터 조립체는 밸브 몸체로부터 엑튜에이터 조립체를 분리시키는 수동 치합식 해제 부재를 포함하면서 밸브 스템의 커넥터부의 종축과 평행을 이루는 당기는 힘에 의해 상기 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
46. 제 45 항에 있어서, 상기 해제식 치합 구조는 밸브 몸체상에 제공된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 연결시키기 위해 상기 해제 부재와 치합되며, 상기 해제 부재는 돌출부의 치합에서 분리하는 방향으로 이동되어 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
47. 제 46 항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밸브 스템이 연장되는 보스를 포함하고, 상기 돌출부는 보스로부터 이격된 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
48. 제 47 항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 밸브 스템이 연장하는 종축 방향을 가로지르는 방향을 향하는 종축을 한정하고, 상기 돌출부와 보스는 밸브 몸체의 종축 양측에 배치된 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
49. 제 47 항에 있어서, 상기 밸브 몸체는, 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 치합되는 경우 엑튜에이터 조립체에 안정성을 제공하기 위해, 상기 엑튜에이터 조립체와 치합되는 한 쌍의 이격된 치합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
50. 제 46 항에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체에 고정시키기 위해, 상기 해제 부재와 치합되는 노치를 포함하고, 상기 해제 부재는 엑튜에이터 조립체를 밸브 몸체로부터 분리시키기 위해 노치와 치합된 상태로부터 분리되는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
51. 제 48 항에 있어서, 상기 돌출부와 보스 각각은 견부를 한정하고, 상기 엑튜에이터 조립체가 밸브 몸체에 치합되는 경우 상기 밸브 스템의 종축을 따라 상기 엑튜에이터 조립체를 사전 설정된 위치에 배치시키기 위해, 상기 엑튜에이터 조립체는 돌출부와 보스 각각의 견부와 치합되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.