KR101969188B1 - 밸브위치 변환기 - Google Patents

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KR101969188B1
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로버트 에이치. 울프
윌리엄 티. 케이스
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카메론 테크놀로지스 리미티드
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Abstract

본 발명은 밸브가 완전히 개방 또는 폐쇄된 것인지를 결정하기 위한 장치이다. 일 실시예에서, 밸브위치 변환기는 캠 튜브와 로드를 포함한다. 캠 튜브는 원통형상 벽을 갖는다. 벽에서 제1슬롯은 튜브의 반경방향 아크를 따라 배치된다. 벽에서 제2슬롯은 제1슬롯에 예각으로 제1슬롯의 단부로부터 연장한다. 로드는 벽을 통해 신장하고, 또 제2슬롯에서 캠 튜브를 따라 직선상으로 이동하고 또 제1슬롯에서 아크로 이동하는 한편 캠 튜브를 회전시킨다.

Description

밸브위치 변환기{VALVE POSITION TRANSLATOR}
파이프 라인 및 다른 흐름을 포함하는 구조에서 탄화수소 액체와 같은 액체의 흐름을 제어하기 위하여 플러그(Plug)밸브가 통상적으로 사용된다. 몇몇 플러그 밸브는 안착(seat) 및 재안착(reseat)구조에 슬립(slip)과 시일(seal)을 포함한다. 슬립은 중앙 플러그에 장착된다. 슬립과 시일은 밸브가 폐쇄될 때 입구 및 출구 포트에서 밸브를 통하여 액체흐름을 차단하기 위하여 작동한다. 그러한 2중 밀봉작용은 밸브가 폐쇄된 동안 유리하게 밸브 몸체의 유출(bleeding)을 허용한다.
밸브가 개방되면, 슬립 시일은 밸브를 통하여 액체 흐름으로부터 완전히 제거된다. 밸브가 개방위치로부터 폐쇄위치로 천이하면, 플러그 및 부착된 슬립은 먼저 90°회전된다. 슬립과 밸브 몸체 사이의 간극은 회전하는 동안 유지되어 기동 토오크를 감소하고 또 시일 마모를 방지한다. 슬립이 입구 및 출구 포트와 반경방향으로 정렬되면, 플러그는 하강하여 밸브 몸체에 대하여 슬립을 가압하고 또 입구 및 출구 포트를 밀봉한다.
밸브가 폐쇄위치로부터 개방위치로 천이하면 순서는 거꾸로 된다. 먼저, 플러그가 상승되어, 밸브 몸체로부터 슬립을 수축시킨다. 그리고 나서, 플러그와 슬립이 90°회전되어 플러그를 통한 흐름통로를 입구 및 출구 포트와 정렬시킨다. 따라서 밸브를 개방 또는 폐쇄하기 위하여 플러그의 직선 및 회전운동이 요구된다.
플러그 밸브 조립체는 밸브 위치를 모니터하고 또 스위칭 유닛에 통신가능하게 결합된 제어 및/또는 모니터링 장치로 밸브위치를 나타내는 시각적인 밸브위치 표시 및/또는 전기신호를 제공하는 스위칭 유닛을 포함할 수 있다.
밸브가 완전히 개방 또는 폐쇄되었는지를 정확하게 결정하기 위한 장치가 여기에 개시된다.
일 실시예에서, 밸브위치 변환기(translator)는 캠(cam)튜브와 로드(rod)를 포함한다. 캠 튜브는 원통형상 벽을 갖는다. 벽에서 제1슬롯은 튜브의 반경방향 아크 (arc)를 따라 배치된다. 벽에서 제2슬롯은 제1슬롯에 예각으로 제1슬롯의 단부로부터 연장한다. 로드는 벽을 관통해 신장하고, 또 제2슬롯에서 캠 튜브를 따라 직선상으로 이동하고 또 제1슬롯에서 아크 내부로 이동하는 한편 캠 튜브를 회전시킨다.
다른 실시예에서, 밸브 조립체는 밸브와, 밸브위치 변환기 및, 밸브위치 표시기를 포함한다. 밸브는 이 밸브를 개방 및 폐쇄하기 위하여 직선 및 회전운동하는 플러그를 포함한다. 밸브위치 변환기가 밸브에 장착된다. 밸브위치 표시기가 밸브위치 변환기에 장착된다. 밸브위치 표시기는, 이 밸브위치 표시기에 제공된 회전운동에 기초하여 밸브의 위치를 나타내기 위하여 회전가능하다. 밸브위치 표시기는 밸브의 완전 개방 또는 폐쇄를 나타내는 회전운동을 생성하기 위하여 플러그의 직선 및 회전운동을 조합하고 또 생성된 회전운동을 밸브위치 표시기에 제공한다.
추가적인 실시예에서, 밸브운동 변환기는 캠 튜브에 배치된 로드를 포함한다. 로드의 직선운동을 튜브의 회전운동으로 변환하기 위하여 튜브의 제1안내구조가 배치된다. 제1안내구조로부터 소정 각도로 튜브의 제2안내구조가 연장한다. 제2안내구조는 로드의 회전운동을 튜브로 전달하기 위하여 배치된다.
발명의 예시적인 실시예의 상세한 설명을 위하여 첨부도면이 참조될 것이다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 밸브위치 변환기를 포함하는 밸브 조립체를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 밸브위치 변환기 조립체의 분해도를 도시한다.
도 3a-3c는 다양한 실시예에 따라 밸브가 개방 또는 폐쇄될 때 밸브위치 변환기 구성부품들의 위치를 도시한다.
도 4a-4c는 다양한 실시예에 따른 밸브위치 변환기의 캠 튜브를 도시한다.
이하의 설명 및 특허청구범위에 걸쳐 특별한 시스템 구성부품을 나타내기 위하여 특정한 용어들이 사용된다. 당업자가 알 수 있듯이, 구성부품을 다른 명칭으로 나타낼 수 있다. 본 문서는 명칭은 다르지만 기능은 다르지 않은 구성부품들 사이를 구별하려고 하지는 않는다. 이하의 논의 및 특허청구범위에서 "포함하는 ("including" 과 "comprising" )" 이란 용어는 개방식으로 사용되고, 이에 따라 "포함하는, 그러나 이에 한정되지 않는"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 또한 용어, "결합하다("couple" 또는 "couples")"는 간접 또는 직접연결을 의미하도록 된다. 따라서 만일 제1장치가 제2장치에 결합(couple)한다면, 그러한 연결은 직접 연결을 통해서 또는 다른 장치 및 연결을 매개로 간접연결을 통해서 일 수 있다.
이하의 논의는 본 발명의 다양한 실시예에 대한 것이다. 이들 실시예의 하나 이상이 바람직할 수 있지만, 개시된 실시예는 특허청구범위를 포함하여, 개시의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 또는 달리 사용되어서는 안된다. 또한, 당업자는 이하의 설명이 넓은 적용예를 갖고, 또 임의의 실시예의 논의가 그러한 실시예의 단지 예시적인 것을 의미하고, 또 특허청구범위를 포함하여 개시의 범위를 그러한 실시예에 한정하는 것을 암시하려고 하지 않는다.
직선 및 회전운동은 모두 밸브를 개방 또는 폐쇄하기 위하여 요구될 수 있다. 유감스럽게도, 밸브에 결합된 스위칭 유닛은 플러그의 양쪽 직선 및 회전운동 보다는 플러그 회전에만 응답할 수 있다. 따라서 그러한 스위칭 유닛은 직선 및 회전운동 모두가 필요할 때 밸브가 완전히 개방 또는 폐쇄되었는지를 정확하게 확인할 수 없다.
밸브가 완전히 개방 또는 폐쇄되었는지의 정확한 결정은 다양한 이유로 중요하다. 예컨대, 흐름 보정의 수행은 밸브가 완전히 폐쇄되어야할 것을 요구한다. 그렇지 않으면, 밸브를 통한 흐름은 보정을 망쳐서 부정확한 액체흐름 측정을 생성할 수 있다.
본 개시의 실시예는, 플러그의 회전운동에만 기초로 밸브위치를 결정하도록 된 스위칭 유닛에 의해 플러그의 직선 및 회전운동 모두를 고려하는 밸브위치 변환기를 통합한다. 따라서 실시예들은 그러한 스위칭 유닛을 사용하여 밸브위치의 정확한 결정을 허용한다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 밸브위치 변환기(102)를 포함하는 밸브 조립체(100)를 도시한다. 밸브 조립체(100)는 밸브(104)와, 밸브 조작기(106) 및 스위칭 유닛(밸브위치 표시기)(108)을 또한 포함한다. 밸브(104)는 밸브몸체(110)와 플러그(120)를 포함한다. 도 1에서, 밸브몸체(110) 및 조작기(106)의 부위들은 내부구조를 나타내기 위하여 절개되어 있다. 밸브몸체(110)는 입구 및 출구포트 (112)를 포함한다. 플러그(120)는 포트(112)가 통로(118)와 정렬될 때 입구 및 출구포트(112)를 사이에서 유체가 통과하는 통로(118)를 포함한다. 플러그(12)의 대향 측면에 슬립(114)이 고정된다. 각 슬립(114)에 시일(116)이 결합된다. 슬립 (114)은 입구 및 출구포트(112)를 밀봉함으로써 밸브를 폐쇄한다.
조작기(106)는 밸브몸체(110)에 결합되고 또 플러그(120)의 운동을 제어한다. 도 1에 도시된 조작기(106)의 실시예는 조작휠(122)을 포함한다. 조작휠(122)은 밸브(104)가 개방 또는 폐쇄됨에 따라 플러그(120)를 회전, 상승 및 하강시키기 위하여 샤프트(126)와 맞물리는 조작기(106)의 기어를 회전시킨다. 조작기(106)의 다른 실시예는 조작기(106)를 작동하기 위한 조작휠(122)이외의 수단, 예컨대 전기모터, 유압모터 등을 제공할 수 있다.
조작기(106)로부터 샤프트(124)가 연장한다. 샤프트(124)는 플러그(120)의 운동에 대응하여 회전, 신장 또는 수축한다. 따라서 샤프트(124)의 운동은 플러그(120)의 운동을 반영한다. 조작기(106)가 플러그(120)를 회전시킴에 따라, 샤프트(124)는 플러그와 동일한 아크(arc) 상으로 회전한다. 조작기(106)가 플러그(120)를 수직으로 이동시킴에 따라, 샤프트(124)는 대응한 양으로 수직으로 이동된다.
밸브위치 변환기(102)가 조작기(106)에 결합된다. 샤프트(124)는 플러그의 운동 입력을 샤프트(124)의 회전 및 직선운동의 형태로 밸브위치 변환기(102)에 제공한다. 밸브위치 변환기(102)는 스위칭 유닛(108)에 또한 결합된다. 몇몇 실시예에서, 스위칭 유닛(108)은 TOPWORX에 의해 제조된 VALVETOP 회전위치 모니터일 수 있다. 밸브위치 변환기(102)는 샤프트(124)의 직선운동을 스위칭 유닛(108)을 구동하는 회전운동으로 변환하고, 또 샤프트(124)의 회전운동의, 적어도 일부를 스위칭 유닛(108)으로 전달한다. 밸브위치 변환기(102)는, 스위칭 유닛(108)의 개방 및 폐쇄된 밸브위치 사이의 완전한 천이를 나타내는 회전 아크(arc)를 스위칭 유닛(108)에 제공하도록 된다. 밸브위치 변환기(102)는, 샤프트(124)의 전체 조합된 직선 및 회전운동에 기초하여 이러한 회전 아크를 생성한다. 따라서 밸브위치 변환기(102)는, 샤프트(124(및 플러그(120))가 직선상 및 회전상으로 모두 완전히 이동되었을 때에만, 밸브(104)의 개방 및 폐쇄위치 사이의 완전한 천이를 나타내는 회전을 제공한다. 예컨대, 밸브(104)의 개방 및 폐쇄위치 사이의 완전한 천이를 나타내기 위하여 스위칭 유닛(108)의 입력에서 90°의 회전이 요구된다면, 샤프트(124)가 90°회전되고 또 샤프트(124)가 조작기(106)에 의해 완전히 신장 또는 수축(개방 또는 폐쇄된 밸브위치에 의해 요구되듯이)될 때에만 스위칭 유닛(108)에 90°회전을 제공한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 밸브위치 변환기(102)의 분해도를 도시한다. 밸브위치 변환기(102)는 하부섹션(202)과 상부섹션(204)을 포함하는 장착 브래킷을 포함한다. 장착 브래킷의 하부섹션(202)은 볼트 또는 다른 부착수단을 매개로 조작기(106)에 부착된다. 하부섹션(202)의 개구부(216)는 샤프트(124)가 장착 브래킷을 통과하는 것을 허용한다. 장착 브래킷의 상부섹션(204)은 볼트 또는 다른 부착수단을 매개로 하부섹션(202)에 부착된다.
세트 스크류 또는 다른 부착장치에 의해 샤프트(124)에 커넥터(206)가 결합된다. 커넥터(206)를 통한 통로(232)는 커넥터(206)의 대향측면 상에서 통로(232)로부터 신장하는 로드(208)를 고정지지하는 치수로 된다. 로드(208)는 세트 스크류 또는 당업계에서 알려진 다른 부착장치에 의해 커넥터(206)에 결합될 수 있다.
커넥터(206)는 캠 튜브(210)의 구멍 내에 배치된다. 커넥터(206)와 캠 튜브(201)의 구멍은, 샤프트(124)의 회전 및 직선변위에 대응하여 커넥터(206)가 캠 튜브(210)의 구멍 내에서 회전하고 또 길이방향으로 이동하는 것을 허용하는 치수로 된다.
캠 튜브(210)는 커넥터(206)로부터 신장하는 로드(208)의 단부들이 그 안에 배치된 슬롯 세트를 포함한다. 제1슬롯(220)은 캠 튜브(210)의 반경방향 아크를 따라 배치된다. 제2슬롯(222)은 제1슬롯)210)에 예각으로 배치된다. 제1및 제2슬롯(220, 222)은 각 슬롯의 한쪽 단부에서 교차한다.
장착 브래킷의 상부섹션(204)에서 통로(224)를 통하여 위치 표시기 어댑터 (212)가 연장한다. 어댑터(212)의 부위(226)는 캠 튜브(210)의 구멍 내에 끼워지는 치수로 된다. 어댑터(212)는 당업계에서 알려진 용접 또는 부착방법을 통하여 캠 튜브(210)에 결합될 수 있다. 어댑터(212)의 플랜지(230)는 보유지지플레이트(214)에 의해 장착 브래킷의 상부섹션(204)의 대향 구멍(228)내에 보유지지된다. 보유지지플레이트(214)는 볼트 또는 다른 장착장치에 의해 장착 브래킷의 상부섹션(204)에 결합된다. 어댑터(212)는 통로(224) 및 대향 구멍(228)내에서 자유로이 회전한다.
도 3a-3c를 참조하여, 밸브위치 변환기(102)의 작동이 설명된다. 밸브(104)가 완전히 폐쇄되면, 로드(208)가 도 3a에 도시된 바와 같은 위치(302)(즉, 제2슬롯(222)의 바닥부)에 위치된다. 밸브(104)가 개방됨에 따라, 밸브 몸체(110)내에서 플러그(120)가 상승하여 샤프트(124)가 조작기(106)로부터 직선상으로 신장하게 한다. 로드(208)가 캠 튜브(210)내에서 위쪽으로 이동함에 따라, 로드(208)는 자신의 측방향 위치를 유지하고 또 캠 튜브(210)는 반시계방향(캠 튜브(210)의 정상부로부터 볼 때)으로 회전한다. 샤프트(124)가 완전히 신장하면, 로드(208)가 도 3b에 도시된 바와 같은 위치(304)(즉, 슬롯(220, 222)들의 교차부)에 위치되고, 또 캠 튜브(210)는 슬롯(222)의 경사에 의해 정해진 양으로 반시계방향으로 회전된다. 캠 튜브(210)의 몇몇 실시예에서, 위치(302)로부터 위치(304)로의 샤프트(124)의 직선운동이 캠 튜브(210)를 거의 45°회전시키도록 슬롯(222)이 구성된다. 다른 실시예에서 샤프트(124)의 직선 변위는 다른 양의 캠튜브 회전을 야기할 수 있다.
플러그(120)가 완전히 상승(즉, 샤프트(124)가 완전히 신장)되면, 조작기(106)는 플러그(120)를 회전시키기 시작한다. 밸브의 개방 동안에 플러그(120)와 샤프트(124)는 반시계방향으로 회전한다. 로드(208)가 슬롯(220)에서 측방향으로 이동함에 따라, 로드(208)가 도 3c에 도시된 바와 같은 위치(306)에서 슬롯(220)의 단부와 맞물릴 때까지 캠 튜브(210)는 정지상태로 남아있다. 몇몇 실시예에서, 슬롯(220)의 길이는 슬롯(222)에 의해 야기된 회전 아크와 대등하다.
로드(208)가 슬롯(220)의단부와 맞물린 후, 캠 튜브(210)는 플러그/샤프트 의 나머지 회전에 걸쳐 샤프트(124)와 함께 회전한다. 따라서 캠 튜브(210)는 샤프트(124)의 회전운동의 말단부위를 스위칭 유닛(108)으로 전달하는 한편, 샤프트 회전운동의 초기 부위는 무시된다. 캠 튜브(210)의 몇몇 실시예에서, 샤프트(124)의 회전은 단지 샤프트(플러그)회전의 말단 45°동안에 스위칭 유닛(108)으로 전달된다. 샤프트(124)의 직선 및 회전운동에 의해 생성된 전체 캠 캠튜브의 회전은, 밸브를 완전히 개방하기 위하여 스위칭 유닛(108)이 요구하는 회전의 아크와 대등하다.
밸브(104)가 완전 개방위치로부터 완전 폐쇄위치로 천이하면, 상기의작동순서는 일반적으로 반대로 된다. 밸브(104)가 완전히 개방되면 로드(208)는 위치(306)에서 슬롯(220)의 단부에 위치된다. 플러그(120)를 시계방향으로 회전시킴으로써 조작기(106)가 밸브(104)의 폐쇄동작을 개시한다. 샤프트(124)가 시계방향으로 회전함에 따라, 로드(208)를 슬롯(220)에서 측방향으로 이동시키고, 로드(208)가 슬롯(220, 222)의 교차부에 도달할 때까지 캠 튜브(210)는 정지상태로 남는다. 로드(208)가 슬롯(220, 222)의 교차부에 도달하면, 캠 튜브(210)는 샤프트 회전의 나머지를 통하여 시계방향으로 회전된다.
조작기(106)가 플러그(120)를 완전히 회전시켜 입구 및 출구포트(112)와 정렬시키면, 조작기(106)는 슬립(114)을 밀봉위치로 이동시키기 위하여 플러그(120)를 하강시킨다. 플러그(120)가 하감됨에 따라, 샤프트(124)는 조작기(106)내로 수축하여, 로드(208)가 위치(304)로부터 위치(302)로 이동함에 따라 캠 튜브(210)가 시계방향으로 회전되게 한다. 따라서 캠 튜브(210)는 샤프트(124)의 회전의 말단 부위를 통하여 또 샤프트(124)의 직선 수축을 통하여 회전한다. 샤프트(124)의 직선 및 회전운동에 의해 생성된 캠튜브의 전체 회전은 밸브를 완전히 폐쇄하기 위하여 스위칭 유닛(108)이 요구하는 회전 아크와 대등하다.
도 4a-4c는 다양한 실시예에 따른 밸브위치 변환기(102)의 캠 튜브(210) 및 어댑터(212)를 도시한다. 도 4a는 결합된 캠 튜브(210) 및 어댑터(212)의 정면도를 도시한다. 캠 튜브(210) 및 어댑터(212)는 결합하기 위한 캠 튜브(210) 및 어댑터 (212)의 상대 방위를 특정하는 정렬구조(402)를 포함한다. 도 4a는 캠 튜브(210)의 대향 측면들 상의 슬롯(220, 222)들을 또한 도시한다. 로드(208)는 캠 튜브(210)의 양쪽 측면들 상의 슬롯(220, 222)들을 통해 연장한다.
도 4b는 결합된 캠 튜브(210) 및 어댑터(212)의 단면도를 도시한다. 캠 튜브(210)의 후방에서 슬롯(220, 222)가 도시된다. 어댑터(212)는 스위칭 유닛 (108)의 대응구조를 고정지지하기 위한 캐비티(404)를 포함한다. 캐비티(404)의 바닥부는 어댑터(212)로부터 스위칭 유닛(108)으로 회전이 그를 통해 전달되는 홈(406) 또는 다른 구조를 포함한다. 캐비티(404)와 홈(406)은 NAMUR표준에 따라 스위칭 유닛(108)에 의해 제공된 샤프트를 수용하기 위한 치수로 될 수 있다. 어댑터(212)의 다른 실시예는 다른 결합표준 또는 구성을 지지할 수 있다. 도 4c는 캐비티(404)와 홈(406)을 포함하는 어댑터(212)의 평면도를 도시한다. 정렬구조(402) 및 슬롯(220, 222)에 대한 슬롯 홈의 방위가 또한 도시된다.
상기 논의는 본 발명의 원칙 및 다양한 실시예의 예시를 의미한다. 일단 상기 개시가 완전히 이해되면 수많은 변경 및 수정이 당업자에게는 명확할 것이다. 예컨대, 실시예들은 여기서 로드(208)가 캠 튜브(210)의 벽을 통과하는 것을 허용하는 슬롯을 포함하는 것으로 기재되지만, 몇몇 실시예에서 슬롯은 캠 튜브 벽에서 홈 또는 다른 안내구조일 수 있고, 또 로드(208)는 안내구조에 배치될 수 있다. 또한, 당업자는 실시예들이 다른 순서의 플러그의 직선 및 회전운동과, 다른 양의 직선변위를 회전으로 변환, 및 스위칭 유닛으로 다양한 양의 회전 제공을 포함하는 것을 이해할 것이다. 이하의 특허청구범위는 모든 그러한 변경 및 수정을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 밸브의 회전운동을 밸브위치표시기에 제공하는 밸브위치 변환기로서,
    원통형상 벽, 상기 원통형상 벽에서 반경 방향 아크를 따라 배치된 제1슬롯(220) 및, 상기 원통형상 벽에서 제1슬롯(220)에 예각으로 제1슬롯(220)의 단부로부터 연장하는 제2슬롯(222)을 포함하는 캠 튜브(210); 및
    상기 원통형상 벽의 제1 및 제2 슬롯(220, 222)에 배치되고, 샤프트(124)를 통해 밸브(104)에 연결된 로드(208);를 포함하고,
    상기 로드(208)는 상기 제2슬롯(222)에서 직선상으로 이동하는 동안에 상기 캠 튜브(210)를 회전시키고, 상기 제1슬롯(220)에서 상기 반경 방향 아크를 따라 이동하는 동안에 상기 캠 튜브(210)를 회전시키지 않도록 되며,
    상기 제1 및 제2 슬롯(220, 222)에서 상기 로드(208)를 매개로 한 상기 샤프트(124)의 직선 및 회전운동이, 상기 밸브(104)의 개방위치 및 폐쇄위치 사이의 위치를 나타내는 회전 아크로써 밸브위치 표시기(108)에 제공되는, 밸브위치 변환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캠 튜브(210)의 한쪽 단부에 결합된 위치표시기 어댑터(212)를 더 포함하고, 상기 위치표시기 어댑터(212)가 상기 밸브위치 표시기(108)와 대응하도록 된 캐비티(404)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치표시기 어댑터(212)와 상기 캠 튜브(210)는 각각 상기 캠 튜브(210)와 상기 위치표시기 어댑터(212)의 상대 방위를 정렬하기 위한 정렬구조(402)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 위치표시기 어댑터(212)를 보유지지하고 또 상기 위치표시기 어댑터(212)의 회전을 허용하는 대향 구멍(228)을 포함하는 장착 브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캠 튜브(210)는 상기 캠 튜브(210)의 상기 원통형상 벽에서 상기 제1 및 제2슬롯(220, 222)에 대향하는 또 다른 제1 및 제2 슬롯을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밸브(104)는 상기 밸브(104)를 개방 및 폐쇄하기 위하여 직선 및 회전운동하는 플러그(120)를 포함하고,
    상기 제1슬롯(220)은 상기 플러그(120)의 회전 아크의 초기 부위에 걸쳐 상기 캠 튜브(210)의 회전을 방지하기 위한 치수로 되고, 또 상기 플러그(120)의 회전 아크의 말단 부위에 걸쳐 상기 캠 튜브(210)를 회전하기 위한 치수로 된 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밸브(104)는 상기 밸브(104)를 개방 및 폐쇄하기 위하여 직선 및 회전운동하는 플러그(120)를 포함하고,
    상기 제2슬롯(222)은 상기 플러그(120)의 직선 운동의 전체 범위에 걸쳐 상기 캠 튜브(210)를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 밸브(104)는 상기 밸브(104)를 개방 및 폐쇄하기 위하여 직선 및 회전운동하는 플러그(120)를 포함하고,
    상기 제2슬롯(222)에서 상기 로드(208)의 운동에 의해 야기된 상기 캠 튜브(210)의 회전 아크는, 상기 제1슬롯(220)에 의해 상기 캠 튜브(210)의 회전이 방지되는 상기 플러그(120)의 회전 아크와 대등한 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 밸브(104)는 상기 밸브(104)를 개방 및 폐쇄하기 위하여 직선 및 회전운동하는 플러그(120)를 포함하고,
    상기 제1 및 제2슬롯(220, 222)에서 상기 로드(208)의 직선 및 회전운동에 의해 야기된 상기 캠 튜브(210)의 회전은, 상기 플러그(120)의 회전과 대등한 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 밸브(104)는 상기 밸브(104)를 개방 및 폐쇄하기 위하여 직선 및 회전운동하는 플러그(120)를 포함하고,
    밸브위치 변환기(102)는 상기 캠 튜브(210) 내에 배치된 커넥터(206)를 더 포함하고, 상기 커넥터(206)는 상기 로드(208)를 상기 플러그(120)와 결합하는 것을 특징으로 하는, 밸브위치 변환기.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8960224B2 (en) 2011-08-18 2015-02-24 Cameron International Corporation Valve position translator
EP2905521B1 (en) 2014-02-07 2017-04-19 Cameron Italy S.R.L. Rotary position indicator for actuator
US11174964B2 (en) * 2018-10-29 2021-11-16 Fisher Controls International Llc Position transmitter assemblies for use with actuators
EP4001720B1 (en) * 2020-11-19 2023-12-27 Goodrich Corporation Valve position indicators
US20240280184A1 (en) * 2021-04-28 2024-08-22 Crane Chempharma & Energy Corp. Wedge torque assembly
CN218165244U (zh) * 2021-05-12 2022-12-30 思未来医疗科技有限公司 一种内窥镜的抽吸阀门
WO2023288276A1 (en) 2021-07-16 2023-01-19 Engineered Controls International, Llc Actuating assembly for an internal valve

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1597794A (en) * 1922-11-13 1926-08-31 John H Horsburgh Quick-acting valve mechanism
BE371486A (ko) * 1929-08-16
US2833510A (en) * 1955-04-04 1958-05-06 Cameron Iron Works Inc Valve mechanism
US4195816A (en) 1977-04-15 1980-04-01 Bettis Corporation Valve actuator
US4235258A (en) 1978-01-03 1980-11-25 Tomoe Technical Research Company Driving device for opening and closing a valve
US4494565A (en) * 1982-04-09 1985-01-22 Westlock Controls Corporation Indicator assembly
US4623119A (en) 1985-10-28 1986-11-18 Johnston Pump/General Valve, Inc. Plug valve
US4666124A (en) 1986-04-29 1987-05-19 Johnston Pump/General Valve, Inc. Valve operator for a plug-type valve
GB8902627D0 (en) * 1989-02-07 1989-03-30 Valve Conversions Limited Position indicator assemblies for rotary mechanisms
US5005805A (en) * 1990-06-04 1991-04-09 Daniel Industries, Inc. Lift-turn valve and actuator assembly
US5435339A (en) * 1993-04-07 1995-07-25 Kdi American Products Company Manual air relief valve
IT1275248B (it) * 1995-02-22 1997-07-31 Giovanni Trevisan Indicatore di posizione angolare per visualizzare a distanza il posizionamento di elementi atti ad assumere diverse posizioni angolari ed in particolare elementi valvolari attuatori e simili
US5542644A (en) 1995-06-05 1996-08-06 Johnston Pump/General Valve, Inc. Plug-valve having a plug assembly with retractible seals that can be removed without leakage
DK174591B1 (da) * 1999-03-31 2003-07-14 Oestergaard Maskinfabrik As Ventil samt fremgangsmåde til aflukning af en ventil
US6463611B1 (en) * 1999-04-02 2002-10-15 Ecolab, Inc. Apparatus for dispensing incompatible chemicals to a common utilization point
US6276394B1 (en) * 2000-07-11 2001-08-21 General Valve, Inc. Compact stem set with load-balanced rollers for non-lubricated double block and bleed plug valves
US7350535B2 (en) * 2002-04-26 2008-04-01 Gl Tool And Manufacturing Co. Inc. Valve
US7219691B2 (en) * 2003-02-07 2007-05-22 Fisher Controls International Llc Control valve positioner mounting system
US7721755B2 (en) * 2005-01-26 2010-05-25 Ds Smith Plastics Limited Valve for controlling the flow of fluids
US7609056B2 (en) * 2006-09-11 2009-10-27 Fisher Controls International Llc Apparatus to determine the position of an actuator
SG153002A1 (en) * 2007-11-16 2009-06-29 Millipore Corp Fluid transfer device
WO2010071795A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Fluidnet Corporation Extended range fluid flow resistor
US8960224B2 (en) 2011-08-18 2015-02-24 Cameron International Corporation Valve position translator

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