KR20110057202A - 회전식 공급부 조인트, 회전식 타이밍 밸브 및 생성물 취급 장치 - Google Patents

회전식 공급부 조인트, 회전식 타이밍 밸브 및 생성물 취급 장치 Download PDF

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KR20110057202A
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줄리안 브랜든-존스
나이젤 데이비드 해리슨
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화이자 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 특히 서로에 대하여 회전하는 제1 및 제2 표면에서의 각각의 개구부가 정렬되며, 여기서 기체 베어링이 제1 및 제2 표면 사이에 베어링 힘을 제공하도록 배열될 때 유체 흐름을 투입 포트로부터 배출 포트로 적어도 주기적으로 제공하기 위한, 특히 회전식 타이밍 밸브가 될 수 있는 회전식 공급부 조인트에 관한 것이다.

Description

회전식 공급부 조인트, 회전식 타이밍 밸브 및 생성물 취급 장치{ROTARY SUPPLY JOINT, ROTARY TIMING VALVE AND PRODUCT HANDLING APPARATUS}
본 발명은 회전식 공급부 조인트, 및 특히 회전식 타이밍 밸브 및, 회전식 공급부 조인트를 포함하는 생성물 취급 장치에 관한 것이다.
회전식 타이밍 밸브에서는 2개의 표면이 제공되며, 이 표면들이 서로에 대하여 회전한다. 각각의 표면에는 개구부가 제공되며, 회전식 타이밍 밸브는 상기 표면들이 서로에 대하여 회전할 때 하나의 표면 상의 개구부가 다른 표면 상의 개구부와 주기적으로 정렬되도록 구성된다. 정렬 기간 동안 유체는 하나의 개구부로부터 다른 개구부로, 즉 하나의 표면으로부터 다른 표면으로 유동될 수 있으나, 개구부가 정렬되지 않을 때는 이와 같은 유체 흐름이 차단될 수 있다. 따라서, 상대적 회전 속도 및 개구부의 배열은 개구부 사이의 흐름의 목적하는 타이밍을 제공하도록 선택될 수 있다. 일반적으로, 하나의 표면 상의 개구부가 다른 표면 상의 개구부와 함께 항상 정렬되도록 개구부를 배열할 수 있다. 따라서, 회전식 공급부 조인트는 하나의 표면이 다른 표면에 대하여 회전할 때 하나의 표면과 연결된 부품 및 다른 표면과 연결된 부품 사이의 유체 흐름을 위한 연결을 제공할 수 있다.
일반적으로, 2 가지 형태의 회전식 타이밍 밸브가 공지되어 있다. 첫번째 형태는 원통형 회전식 타이밍 밸브이며, 이는 2개의 표면의 형상이 원통형이며, 하나의 표면이 다른 표면의 내부에 포개어 있다. 그러나, 원통형 회전식 타이밍 밸브는 제조하기가 어려우며, 따라서 2개의 부합된 원통형 표면의 매우 정확한 조절을 필요로 하여 비용이 많이 들게 된다. 게다가, 이들은 예를 들면 부품의 팽창으로 인하여 곤란할 수 있는, 사용시 표면의 부합을 유지할 필요성으로 인하여 유지에 비용이 많이 소요된다.
회전식 타이밍 밸브의 두번째 형태는 평면 회전식 타이밍 밸브이며, 이는 표면이 평평하며, 하나의 표면이 표면에 대하여 수직인 축의 둘레에서 다른 표면에 대하여 회전한다. 이와 같은 회전식 타이밍 밸브는 평평한 표면을 생성하기가 더 용이하기 때문에 이를 형성하기가 더 용이하다. 그러나, 유체의 누출이 회전식 타이밍 밸브에 의하여 전환되는 것을 방지하기 위하여 2개의 표면은 접촉되지는 않지만 서로 매우 근접하는 것이 필수적이다. 따라서, 마찰이 문제가 될 수 있으며, 예를 들면 높은 마모율, 마찰 열 발생, 표면의 상대적 회전을 구동시키기 위하여 더 큰 모터를 필요로 할 수 있는 더 많은 전력 소비, 더 고가의 소재의 사용 및/또는 제한된 수명을 초래하게 된다.
상기 기재한 것과 유사한 문제는 일반적으로 회전식 공급부 조인트에 더 많이 적용되는 것으로 이해된다.
일부 경우에서, 회전식 공급부 조인트에 의하여 공급되거나 또는 회전식 타이밍 밸브에 의하여 전환되는 유체가 특히 액체인 경우, 액체는 윤활제로서 작용할 수 있다. 그러나, 이는 항상 적절한 것은 아니며, 기타의 상황에서는 공급 또는 전환되는 유체가 액체가 아닐 수도 있다. 가압 공급원, 예를 들면 진공 펌프로의 연결을 공급하는 회전식 공급부 조인트 (또는 전환하는 회전식 타이밍 밸브)를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 가압 공급원을 공급하는 회전식 공급부 조인트 (또는 전환하는 회전식 타이밍 밸브)의 사용은 2개의 표면을 함께 구동하는 추가의 힘을 초래하는데, 이는 상기 논의된 마찰 문제를 악화시킨다.
따라서, 본 발명은 상기 논의한 난점 중 일부를 적어도 부분적으로 극복하는 회전식 공급부 조인트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 하나 이상의 배출 포트 및 하나 이상의 투입 포트 사이의 유체 흐름을 위한 연결을 제공하도록 구성된 하나 이상의 배출 포트 및 하나 이상의 투입 포트를 가지며, 서로에 대하여 회전하며, 제1 및 제2 표면의 상대적 회전 중에 실질적으로 일정한 분리가 제1 및 제2 표면 사이에 유지될 수 있도록 해당하는 형상을 갖도록 구성된 제1 및 제2 표면을 포함하며;
여기서 각각의 상기 하나 이상의 투입 포트는 유체 흐름을 위해 제1 표면 상의 하나 이상의 개구부에 연결되며;
각각의 상기 하나 이상의 배출 포트는 유체 흐름을 위해 제2 표면 상의 하나 이상의 개구부에 연결되며;
제1 및 제2 표면이 서로에 대하여 회전함에 따라 제1 표면 상의 하나 이상의 개구부는 제2 표면 상의 하나 이상의 개구부와 함께 적어도 주기적으로 적어도 부분적으로 정렬되어 유체 흐름이 한 표면에서 다른 표면으로 가능하도록 하며,
제1 및 제2 표면 사이에 제공되고 제1 및 제2 표면 사이의 베어링 힘을 제공하도록 구성된 기체 베어링을 특징으로 하는 회전식 공급부 조인트를 제공한다.
제1 및 제2 표면 사이에 기체 베어링의 제공은 표면 사이에서 조절된 분리를 제공할 수 있다. 따라서, 분리는 충분히 작아서 전환되는 유체의 임의의 누출이 회전식 공급부 조인트의 필요한 작용에 충분히 작을 수 있다. 동시에, 작은 분리의 제공은 2개의 표면의 상대적 이동에 의하여 야기되는 마찰 문제를 크게 감소시킬 수 있다. 일부의 배열에서 기체 베어링은 실질적으로 2개의 표면 사이의 분리를 제공할 수 없는 것으로 이해된다. 그러나, 제1 및 제2 표면 사이에 베어링 힘을 제공하여 이들 사이의 접촉력이 감소될 수 있으며, 그에 의해 2개의 표면 사이에 작용하는 마찰력이 감소된다. 또한, 기체 베어링이 2개의 표면 사이에서 완전한 분리를 제공하지 않을지라도, 기체 베어링은 기체가 2개의 표면 사이의 윤활제로서 작용하는 2개의 표면 사이의 공간에 충분한 기체를 제공하여 마찰을 감소시킬 수 있다.
제1 및 제2 표면 상의 개구부의 적절한 배열 및 이의 투입 포트 및 배출 포트로의 연결에 의하여, 회전식 공급부 조인트는 회전식 타이밍 밸브로서 사용되어 하나 이상의 투입 포트 및 하나 이상의 배출 포트 사이의 유체 흐름을 위한 연결의 필요한 주기를 제공할 수 있다.
게다가, 기체 베어링의 사용은 고유하게 안정한 분리를 제공하기 때문에 특히 유용할 수 있다. 특히, 2개의 표면 사이의 분리가 임의의 이유로 인하여 감소될 경우, 기체 베어링의 베어링 힘이 증가되며, 이른바 2개의 표면 사이의 분리가 목적하는 수준으로 복귀하는 경향을 제공한다. 마찬가지로, 2개의 표면 사이의 분리가 증가될 경우, 베어링 힘이 감소되어 표면이 함께 더 근접하게 이동하는 경향을 갖는다. 따라서, 2개의 표면 상에 작용하는 기타의 힘의 변동이 존재할지라도 2개의 표면 사이의 분리는 안정하게 유지된다.
본 발명의 회전식 공급부 조인트는 특히 가압 공급원, 이른바 회전식 공급부 조인트를 작동시키는 주위 환경보다 더 낮은 압력의 기체를 갖는 시스템, 예를 들면 진공 펌프를 공급하는데 사용될 수 있다.
이러한 경우에서, 가압 공급원을 투입 포트 중 하나 이상에 연결하면 2개의 표면 상에 작용하는 힘이 이들을 함께 구동시키게 된다. 가압 공급원내의 기체의 압력 및 회전식 공급부 조인트를 둘러싼 주위 기체 압력 사이의 압력차가 클수록 2개의 표면 사이의 힘이 더 크다. 마찬가지로, 가압이 작용하게 되는 유효 면적이 클수록 표면에 작용하는 힘이 크다. 유효 면적은 가압 공급원에 연결되는 제1 표면 상의 개구부의 돌출된 면적에 해당할 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 표면이 함께 더욱 근접될 수 있으므로, 제1 표면 상의 개구부에 인접하는 가압 공급원의 레벨로부터 개구부에서 이격된 소정 거리에서의 주위 레벨까지 압력이 증가되는 압력 구배가 형성될 수 있다. 따라서, 유효 면적은 면적 전체에서의 압력이 가압 공급원의 압력일 경우 대응하는 힘이 발생하는 면적이다. 제1 및 제2 표면 사이의 분리가 감소됨에 따라 압력 구배가 변화되며 유효 면적이 증가하며 그리하여 베어링 힘이 증가되는 것에 유의하여야만 한다.
임의의 경우에서, 기체 베어링의 적절한 조절에 의하여 기체 베어링이 제공하는 베어링 힘은 가압 공급원으로의 연결의 결과로서 표면을 함께 구동시키는 힘을 보충하여 분리를 유지할 수 있다. 일반적으로, 표면에 가해질 수 있는 임의의 다른 힘을 비롯한 표면에 작용하여 표면이 함께 하도록 하는 알짜힘의 균형을 이루도록 구성될 수 있는 것으로 이해한다.
특정한 배열에서, 회전식 공급부 조인트는, 회전식 공급부 조인트의 부품을 지지하고 회전식 공급부 조인트를 사용하고자 하는 시스템내의 또 다른 부품에 장착시킬 수 있는 장착물을 포함할 수 있다. 이러한 경우에서, 제1 표면은 회전하지 않아서 임의의 유체 공급원을 하나 이상의 투입 포트에 편리하게 연결할 수 있도록 장착물에 의하여 지지될 수 있다. 제2 표면은 장착물에 대하여 또한 제1 표면에 대하여 회전축 둘레로 회전할 수 있도록 장착물 상에서 지지될 수 있다. 예를 들면, 제2 표면은 회전 베어링 상에 장착될 수 있다. 따라서, 예를 들면 회전식 타이밍 밸브의 투입 및 배출 포트 사이의 필요한 전환을 제공하기 위하여 제1 및 제2 표면의 필요한 상대적 회전이 제공될 수 있다.
제2 표면 중 하나 또는 둘 다는 표면이 제2 표면의 회전축에 대하여 평행한 직선 방향으로 이동할 수 있어서 제1 및 제2 표면 사이의 분리 조절을 제공하도록 장착물 상에서 지지될 수 있다. 하나의 배열에서, 제2 표면은 회전축에 대하여 평행한 방향으로 이동되지 않아서 제2 표면에 대한 베어링 배열의 복잡성을 감소시키도록 장착물 상에서 지지될 수 있다. 이러한 경우에서, 제1 표면은 제2 표면의 회전축에 대하여 평행한 직선 방향으로 이동할 수 있으나, 장착물에 대하여 임의의 기타의 방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있도록 장착물 상에 지지되는 것으로 이해한다. 임의의 경우에서, 제2 표면의 회전축에 대하여 평행한 직선 방향으로의 이동의 필요한 범위는 비교적 작을 수 있는데, 이는 기체 베어링이 표면에 적용된 외부힘에서의 변동의 영향하에서 2개의 표면 사이의 안정한 분리를 유지하도록 하는데 필수적인 이동의 필요한 범위만을 제공하여야만 하기 때문인 것으로 이해한다.
기체 베어링은 제1 및 제2 표면 중 하나 또는 둘 다에 제공된 하나 이상의 기체 베어링 개구부로부터 형성되며, 회전식 공급부 조인트가 작동하는 환경의 주위 압력보다 더 높은 압력에서 기체를 제공하는 기체 공급부에 연결될 수 있다.
따라서, 기체의 연속적인 흐름은 기체 베어링 개구부로부터 제공되며, 필요한 베어링 힘을 제공한다. 회전식 공급부 조인트의 요구조건에 따라서, 기체 공급부는 공기 중에서 회전식 공급부 조인트 둘레로부터 끌어당기고 이를 압축시키는 압축기가 될 수 있다. 대안으로, 예를 들면 저장기로부터의 특정의 기체 또는 기체의 혼합물을 제공할 수 있다. 전자의 배열은 더 간단하며 더 저렴할 수 있다. 그러나, 후자의 배열은 예를 들면 회전식 공급부 조인트에 의하여 공급되는 유체와 반응하지 않는 불활성 기체를 제공하는데 필요할 수 있다.
특정의 배열에서, 기체 베어링은 복수의 기체 베어링 개구부를 가질 수 있으며, 기체를 기체 베어링 개구부중 2개 이상에 공급하는 것은 기체의 압력이 독립적으로 조절될 수 있도록 할 수 있다. 이와 같은 배열은 2개의 표면의 분리 조절을 개선시킬 수 있다.
예를 들면, 이와 같은 배열은 상이한 베어링 힘을 표면의 상이한 면에서 2개의 표면 사이에 제공하도록 할 수 있다. 이는 표면에 작용하는 외부 힘이 여러 면에서 상이할 수 있기 때문에 이로울 수 있다. 이와 같은 상황은 예를 들면 하나의 면의 표면에서의 개구부가 또 다른 면의 것과는 상이한 압력을 갖는 유체 공급원에 연결될 경우 및/또는 하나의 면의 표면에서의 개구부의 크기가 또 다른 면의 것과는 상이한 경우 발생할 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 기체 베어링 개구부가 예를 들면 표면 상의 공간 제약으로 인하여 크기가 상이할 경우 2개의 상이한 기체 베어링 개구부로부터 배기되는 기체의 압력을 조절하는 것이 바람직할 수 있다.
2개 이상의 기체 베어링 개구부에 대한 독립적인 압력 조절은, 예를 들면 기체 베어링 개구부를 별도의 기체 공급부에 연결시키거나 및/또는 흐름 라인내의 별도의 조절 가능한 밸브를 기체 베어링 개구부에 제공하여 제공될 수 있다.
각각의 기체 베어링 개구부는 예를 들면 기체 베어링 개구부가 동일한 압력에서 작동하도록 구성되는 경우조차 개개의 기체 흐름 제한 장치로 연결될 수 있다. 압력에 따라 기체 베어링 개구부로부터의 기체 흐름을 제한하는 각각의 기체 베어링 개구부에 별도의 기체 흐름 제한 장치를 제공하는 것은 2개의 표면 사이의 분리의 안정성을 개선시킬 수 있다. 특히, 이와 같은 배열에서 기체 베어링 개구부중 하나의 위치에서 2개의 표면 사이의 분리에서의 변화는 또 다른 기체 베어링 개구부에 의하여 제공되는 베어링 힘에 영향을 미치지 않을 수 있다.
제1 표면이 장착물에 대하여 회전하지 않도록 제1 표면이 장착물에 의하여 지지되는 상기 기재한 것과 같은 배열에서, 하나 이상의 기체 베어링 개구부는 제1 표면에만 제공될 수 있다. 이와 같은 배열은 특히 기체 베어링에 기체를 공급하는 것을 돕는다.
하나 이상의 기체 베어링 개구부는 제2 표면의 회전축을 둘러싸는 고리를 따라 제공될 수 있다. 특히, 하나 이상의 기체 베어링 개구부는 제2 표면의 회전축으로부터 등거리에 있는 위치에 제공될 수 있다. 기체 베어링 개구부 중 하나 이상은 제2 표면의 회전축을 둘러싸는 고리의 적어도 일부분을 따라 제1 표면에 형성된 채널 또는 홈의 형태로 존재할 수 있다. 예를 들면, 기체 베어링은 제2 표면의 회전축을 완전하게 둘러싸는 환상 채널을 포함하는 기체 베어링 개구부를 포함할 수 있다. 기체 베어링은 제2 표면의 회전축을 둘러싸는 고리의 아크 상에 형성된 채널의 형태로 하나 이상의 기체 베어링 개구부를 포함할 수 있다. 그러나, 또한 기체 베어링 개구부는 임의의 편리한 형상으로 형성될 수 있는 것으로 이해한다.
하나 이상의 투입 포트에 연결된 제1 표면에서의 하나 이상의 개구부는 기체 베어링 개구부에 대하여 상기 기재한 것 중 임의의 것에 해당하는 배열을 가질 수 있다.
그러나, 투입 포트에 연결된 하나 이상의 개구부는 기체 베어링 개구부의 배열에 사용된 것으로부터 하나 이상의 상이한 고리 상에 제공되어 배출 포트에 연결된 제2 표면내의 개구부중 하나가 회전식 공급부 조인트의 사용중에 기체 베어링 개구부와 함께 정렬되는 것을 방지할 수 있는 것으로 이해한다.
특정의 배열에서, 기체 베어링 개구부는 제2 표면의 회전축을 둘러싸는 제1 고리 상에 배열될 수 있으며, 하나 이상의 투입 포트에 연결된 제1 표면내의 개구부는 제2 고리 주위에 배열될 수 있다. 이러한 배열에서, 제1 고리는 제2 표면 및 제2 고리의 회전축으로부터 더 먼 간격으로 배열될 수 있다. 이러한 배열은 기체 베어링을 배열하는 더 큰 공간을 제공할 수 있기 때문에 이로울 수 있다. 또한, 제2 표면으로부터의 회전축으로부터 더 큰 간격으로 기체 베어링 개구부를 제공함으로써 제1 표면에 대한 제2 표면의 회전 안정성을 증가시킬 수 있다.
회전식 공급부 조인트는 생성물 취급 장치의 일부로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 회전식 공급부 조인트의 하나 이상의 투입 포트는 가압 공급원에 연결될 수 있으며, 하나 이상의 배출 포트는 제2 표면에 장착되는 결합된 생성물 홀더에 연결될 수 있다. 따라서, 생성물 홀더는 유체 흐름을 위해 가압 공급원에 적어도 주기적으로 연결될 수 있다. 이러한 배열은 가압이 생성물의 이동을 위한 생성물 홀더에 생성물을 고정시키는데 사용되어 예를 들면 제2 표면과 함께 생성물을 회전시킬 수 있기 때문에 이로울 수 있다. 이는 제조, 테스트 및/또는 점검 공정과 같은 공정의 한 부분으로부터 공정의 다른 부분으로 생성물을 이동시킬 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 생성물의 점검을 도울 수 있다. 예를 들면, 생성물 홀더는 생성물이 각 표면으로부터 점검될 수 있도록 제2 표면에 대하여 추가로 회전되도록 구성될 수 있다.
이제, 본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 비제한적인 예에 의하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 회전식 타이밍 밸브의 일반적인 배열을 도시한다.
도 2는 본 발명에 의한 회전식 타이밍 밸브의 특정한 배열의 일부를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 바와 같은 회전식 타이밍 밸브의 추가의 세부도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 도 2 및 도 3에서 도시한 배열에 사용된 공기 베어링에 대한 가능한 조절 시스템을 도시한다.
본 발명은 하기에서 회전식 타이밍 밸브(10), 이른바 하나 이상의 투입 포트가 유체 흐름에 대하여 하나 이상의 배출 포트로 주기적으로 연결되며, 투입 및 배출 포트는 표면에서 결합된 개구부에 연결되도록 2개의 해당 표면 상의 개구부가 배열된 회전식 공급부 조인트에 관하여 기재한다. 그러나, 표면 상의 개구부의 적절한 배열에 의하여 제1 및 제2 표면의 상대적 회전에도 불구하고, 하나 이상의 투입 포트가 유체 흐름을 위해 하나 이상의 배출 포트에 영구적으로 연결되는 일반적인 회전식 공급부 조인트가 제공될 수 있는 것으로 이해한다.
도 1은 본 발명에 의한 회전식 타이밍 밸브(10)의 개략적인 배열을 도시한다. 도시된 배열에서, 회전식 타이밍 밸브(10)는 제1 표면(11a)을 포함하는 제1 디스크(11) 및, 제1 표면(11a)에 인접하게 배열된 제2 표면(12a)을 포함하는 제2 디스크(12)를 포함한다. 제2 디스크(12)는 제1 디스크(11)의 위치에 대하여 축(13)의 둘레에서 회전될 수 있도록 구성된다.
제1 디스크(11)는 제1 표면(11a) 상의 하나 이상의 개구부(23)로 유체 흐름이 가능하도록 통로(22)에 의하여 연결된 하나 이상의 투입 포트(21)를 포함한다. 이에 상응하여 제2 디스크(12)는 제2 표면(12a) 내의 하나 이상의 개구부(33)로부터의 유체 흐름이 가능한 통로(32)로 연결된 하나 이상의 배출 포트(31)를 포함한다.
제2 디스크(12)가 제1 디스크(11)에 대하여 회전함에 따라, 제1 표면(11a) 내의 개구부(23)는 제2 표면(12a) 내의 개구부(33)와 함께 주기적으로 정렬된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 표면(12a) 내의 개구부(33)가 제1 표면(11a) 내의 개구부(23)와 함께 적어도 부분적으로 정렬될 경우, 유체는 투입 포트(21) 및 배출 포트(31) 사이를 흐를 수 있다.
투입 포트(21)는 유체 공급원(25)에 연결될 수 있다. 따라서, 제2 디스크(12)가 제1 디스크(11)에 대하여 회전함에 따라, 유체는 유체 공급원(25)으로부터 투입 포트(21)로 주기적으로 제공되며, 제1 표면(11a) 상의 개구부(23)에서 제2 표면(12a) 상의 개구부(33)로, 그리고 나서는 배출 포트(31)로 전달된다. 그러나, 유체 공급원(25)이 가압 공급원, 예컨대 진공 펌프일 경우, 유체는 반대 방향으로, 이른바 배출 포트(31)로부터 투입 포트(21)로, 그리고 나서 가압 공급원(25)으로 흐르게 되는 것으로 이해한다.
제1 표면(11a) 상의 개구부(23) 및 제2 표면(12a) 상의 개구부(33)로의 적절한 배열에 의하여, 투입 포트(21) 및 배출 포트(31) 사이에서 연결 전환의 요구되는 듀티 사이클이 제공될 수 있다.
임의의 수의 투입 포트(21) 및 배출 포트(31)가 제공될 수 있으며, 각각은 상이한 유체 공급원 또는, 예를 들면 회전식 타이밍 밸브에 의하여 유체 공급원에 주기적으로 연결하고자 하는 상이한 공간에 연결될 수 있는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 임의의 수의 개구부(23, 33)는 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 상에 제공될 수 있으며, 복수의 개구부(23, 33)는 각각 투입 포트(21) 및 배출 포트(31) 중 임의의 하나에 연결될 수 있다. 또한, 듀티 사이클의 한 부분 도중에, 배출 포트(31)가 유체 흐름을 위해 투입 포트(21) 중 하나에 연결되고, 듀티 사이클의 또 다른 부분에서 유체 흐름을 위해 투입 포트(21) 중 또 다른 것에 연결되도록 회전식 타이밍 밸브(10)의 듀티 사이클이 구성될 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 듀티 사이클의 한 부분 동안 투입 포트(21) 및/또는 배출 포트(31)는 유체 흐름을 위해 각각 배출 포트(31) 또는 투입 포트(21)에 연결될 수 없는 것으로 이해한다.
추가로, 도 1에 도시된 회전식 타이밍 밸브(10)가 제1 및 제2 디스크(11, 12)를 포함하기는 하나, 본 발명은 디스크 사용이 필요하지 않은 것으로 이해하여야 한다. 따라서, 각각 서로에 대하여 인접하게 배열될 수 있는 제1 표면(11a) 및 제2 표면(12a)을 포함하는 한, 대안의 형상을 갖는 부품을 사용할 수 있다.
게다가, 도 1에 도시된 표면(11a, 12a)이 평평하기는 하나, 이는 필수적인 것은 아니다. 그러나, 제1 표면(11a) 및 제2 표면(12a)은 해당 형상을 가져야 하며, 제2 표면(12a)이 회전축(13) 둘레에서 제1 표면(11a)에 대하여 회전함에 따라 2개의 표면(11a, 12a) 사이의 분리는 일정하게 유지되도록 배열되어야만 한다. 예를 들면 제1 및 제2 표면은 원추형이어서 원추형 타이밍 밸브를 생성할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 평평한 표면은 정확하게 형성하기가 더 용이하므로 바람직할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 분리는 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 사이에서 유지된다. 이는 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 사이의 마찰을 감소시킨다. 도 1은 개략적인 것이며, 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 사이에 제시된 간극(15)은 비율로 정하지 않는 것으로 이해한다. 특히, 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 사이의 간극은 유체의 누출을 최소로 하기 위하여 매우 작을 수 있다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 회전식 타이밍 밸브(10)는 제1 표면(11a) 및 제2 표면(12a) 사이의 분리(15)를 유지하는 기체 베어링을 포함한다. 기체 베어링은 기체 공급부(17)에 의하여 기체가 제공되며, 베어링 힘을 제공하는 기체 흐름(18)을 제공하는 하나 이상의 기체 베어링 개구부(16)를 포함한다.
임의의 수의 기체 베어링 개구부(16)는 하기에 추가로 논의한 바와 같이 사용될 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 마찬가지로, 각종 상이한 기체 공급원(17)을 사용할 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 특히, 기체 공급원(17)은 회전식 타이밍 밸브(10)를 둘러싼 환경으로부터 기체, 예를 들면 공기를 끌어당기는 압축기가 될 수 있으며, 공기를 압축시켜 기체 베어링 개구부(16)에 가압하의 기체를 제공한다. 대안으로 또는 추가로, 기체 공급원(17)은 기체 베어링 개구부(16)로 제공되는 특정의 기체 또는 기체의 혼합물을 포함하는 기체의 저장기를 포함할 수 있다. 예를 들면 기체 공급부(17)는 불활성 기체를 제공할 수 있다. 임의의 경우에서, 기체 공급부(17)는 폐색을 야기할 수 있는 미립자가 기체 베어링으로 통과되지 않도록 하는 필터를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 회전식 타이밍 밸브의 특정의 배열의 일부를 도시한다. 도 2는 회전식 타이밍 밸브의 일부인 제1 표면(11a)의 평면도를 도시하며, 도 3은 제1 표면(11a)의 일부분 및 제1 표면(11a)에 인접한 제2 표면(12a)의 해당 부분의 단면도를 도시한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 표면은 환상 형태를 가지며, 표면(11a, 12a)에 대하여 수직이며 제1 표면(11a)에 대한 제2 표면(12a)의 회전축(13)에 해당하는 축(13)을 중심으로 한다.
제1 표면(11a)은 하나 이상의 투입 포트(21)로의 유체 흐름을 위한 통로(22)에 의하여 연결된 복수의 개구부(23)를 포함한다. 제2 표면(12a)은 복수의 배출 포트(31)로의 유체 흐름을 위한 통로(32)에 의하여 연결된 복수의 개구부(33)를 포함한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 표면(11a) 내의 개구부(23)는 축(13)의 둘레에 형성된 제1 고리(51) 상에 배열된다. 제2 표면(12a) 내의 복수의 개구부(33)는 축(13)으로부터 동일한 간격으로 제2 표면(12a)에 배열된다. 따라서, 제2 표면(12a)이 축(13) 둘레에서 제1 표면(11a)에 대하여 회전함에 따라 각각의 개구부(33)는 제1 표면 상의 개구부(23) 중 하나와 함께 적어도 부분적으로 주기적으로 정렬된다.
따라서, 상기 기간중에 제2 표면(12a) 내의 개구부(33)에 연결된 배출 포트(31)는 제2 표면(12a) 내의 개구부(33)에 인접하는 제1 표면(11a) 내의 개구부(23)에 연결된 투입 포트(21)로 유체 흐름을 연결시킨다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 표면(11a) 내의 개구부(23)는 크기가 상이할 수 있다. 따라서, 배출 포트(31)가 유체 흐름을 위해 개구부(23)와 결합된 투입 포트(21)에 연결되는 듀티 사이클의 일부는 조절될 수 있다. 예를 들면 제2 표면내의 개구부(33)가 제1 고리(51)의 둘레에 비하여 비교적 작을 경우, 개구부(23)가 연장되는 고리(51)의 비율은 각각의 배출 포트(31)가 유체 흐름을 위해 개구부(23)와 결합된 투입 포트(21)에 연결되는 회전식 타이밍 밸브의 듀티 사이클의 일부분에 해당한다.
도 2에 도시된 배열에서, 개구부(23) 중 하나는 고리(51)의 둘레의 절반에 해당한다. 따라서, 각각의 배출 포트(31)는 회전식 타이밍 밸브의 듀티 사이클의 거의 절반 동안 해당 투입 포트(21)에 유체 흐름을 연결시킬 수 있다.
제1 또는 제2 표면(11a, 12a)의 크기에 비하여 비교적 큰 제1 또는 제2 표면(11a, 12a) 내의 개구부(23, 33)의 경우, 개구부는 하나 이상의 통로(22, 32)에 의하여 결합된 투입 또는 배출 포트(21, 31)에 연결된 표면(11a, 12a) 내에 형성된 채널 형태로 존재할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 투입 포트(21)는 유체 공급부(25)에 연결될 수 있다. 유체 공급부(25)는 유체를 투입 포트(21)에 제공할 수 있으며, 그리하여 배출 포트(31)에 주기적으로 제공할 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 대안으로 이는 투입 포트(21)로부터 유체를 추출하고, 그후 배출 포트로부터 주기적으로 추출하는 가압 공급원, 예컨대 진공 펌프가 될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 도시된 배열을 갖는 회전식 타이밍 밸브는 또한 제1 및 제2 표면 사이의 분리를 유지하기 위하여 제1 표면(11a)으로부터 제2 표면(12a)으로 기체 흐름을 제공하도록 구성된 복수의 기체 베어링 개구부(16)를 포함하는 기체 베어링을 포함한다. 기체 베어링의 배열에 대한 추가의 상세한 기재는 하기에 제시한다.
도 2 및 도 3에 도시된 회전식 타이밍 밸브의 특정의 배열은 회전식 타이밍 밸브를 사용하고자 하는 시스템의 일부와 같은 또 다른 부품(41)에 회전식 타이밍 밸브를 장착하는데 사용될 수 있는 장착 구조물(40)을 추가로 포함한다. 제1 표면(11a)은, 제2 표면(12a)의 회전축(13)에 대하여 평행한 방향으로 제1 표면(11a)이 제한된 범위로 이동되도록 할 수 있는 베어링(42)에 의하여 장착 구조물(40)에 장착될 수 있다. 따라서, 제1 표면(11a)은 제1 및 제2 표면(11a, 12a)의 분리를 조절하기 위하여 이동될 수 있다.
제1 및 제2 표면(11a, 12a)은 예를 들면 제1 표면(11a)에 작용하는 탄성 부재에 의하여 및/또는 하나 이상의 투입 포트(21)를 가압 공급원으로의 연결에 의하여 서로를 향하여 편향될 수 있다. 그 결과, 기체 베어링에 의하여 제공되는 베어링 힘을 조절하여 제1 및 제2 표면(11a, 12a)의 분리를 조절할 수 있다. 제2 표면(12a)은, 제2 표면(12a)을 지지하며 회전축(13)의 둘레에서 회전하도록 하는 회전 베어링(43)에 의하여 장착 구조물(40)에 장착될 수 있다. 작동기 시스템(44)은 또한 제2 표면(12a)을 필요한 속도로 구동시키기 위하여 제공될 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이 또한 도 2에 도시한 바와 같이, 기체 베어링은 제1 표면(11a) 내에 형성된 복수의 기체 베어링 개구부(16)를 포함할 수 있다. 특히, 도 2에 도시한 바와 같이, 기체 베어링 개구부(16)는 축(13) 둘레에 배치된 제2 고리(52)를 따라 배열될 수 있다. 특히, 각각의 기체 베어링 개구부(16)는 제2 고리(52)의 아크를 따른 제1 표면(11a) 내에서 채널로서 형성될 수 있다.
도시한 바와 같이, 각각의 기체 베어링 개구부(16)의 크기는 동일할 수 있다. 그러나, 이는 반드시 그러할 필요는 없다. 마찬가지로, 임의의 수의 기체 베어링 개구부를 사용할 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 특히, 필요할 경우 예를 들면 형상이 환상형인 단일의 기체 베어링 개구부를 제공할 수 있다. 그러나, 기체 베어링을 제1 표면 주위에 분포된 복수의 기체 베어링 개구부로 분할시키는 것은 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 사이의 분리의 안정성을 효과적으로 개선시킬 수 있다.
기체 베어링 개구부(16)에서 배출된 기체의 압력은 동일할 수 있다. 대안으로, 일부 기체 베어링 개구부(16)의 압력은 기체 베어링 개구부(16) 중 다른 것과는 상이한 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면 가압 공급원에 연결된 제1 표면(11a) 내의 개구부(23)에 인접한 기체 베어링 개구부(16)에서의 기체 압력은 양의 압력의 유체 공급부에 연결된 제1 표면(11a) 내의 개구부(23)에 인접한 기체 베어링 개구부(16) 또는, 투입 포트(47)에 연결된 제1 표면내의 개구부(23)에 인접하지 않은 기체 베어링 개구부(16) 내의 기체 압력보다 더 큰 것이 바람직할 수 있다.
기체 베어링 개구부(16)로의 상이한 기체 압력을 제공하는 것이 바람직한 경우에서, 별도의 기체 공급부는 상이한 압력을 갖도록 하는 기체 베어링 개구부에 연결될 수 있거나 및/또는 각각의 기체 베어링 개구부에서의 압력을 조절하기 위하여 밸브가 제공될 수 있다.
임의의 경우에서, 본 발명에 의한 회전식 타이밍 밸브를 사용하는 시스템을 설치하는 도중에 회전식 타이밍 밸브의 미세한 조정을 가능케 하기 위하여 각각의 기체 베어링 개구부와 결합된 조절 가능한 밸브를 제공하는 것이 바람직할 수 있는 것으로 이해한다. 조절 가능한 밸브는 예를 들면 압력 조절기가 될 수 있다. 이들은 기체 베어링으로의 압력 공급이 일정하며, 공급 변화에 따라 변동되지 않는 것을 보장할 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 기체 베어링 개구부(16) 내의 기체 압력은 회전식 타이밍 밸브의 작동중에 조절될 수 있는 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같은 조절 시스템을 사용할 수 있다. 도 4a의 시스템에서, 제1 및 제2 조절 가능한 압력 기체 공급부(61, 62)가 제공된다. 제1 기체 압력을 갖도록 하는 기체 베어링 개구부(16a, 16b)는 제1 조절 가능한 압력 기체 공급부(61)에 연결되며, 독립적으로 조절 가능한 제2 기체 압력을 갖도록 하는 기체 베어링 개구부(16c, 16d, 16e)는 제2 조절 가능한 압력 기체 공급부(62)에 연결된다. 조절 가능한 압력 기체 공급부(61, 62) 모두는 조절기(63)에 연결될 수 있다.
대안으로, 도 4b에 도시한 바와 같이 단일의 기체 공급부(65)는 기체 베어링 개구부 모두에 공급될 수 있다. 그러나, 기체 베어링 개구부(16a, 16b)의 제1 세트는 제1 압력 조절 밸브(66)에 연결될 수 있으며, 독립적으로 조절된 압력을 갖도록 하는 기체 베어링 개구부(16c, 16d, 16e)의 제2 세트는 제2 압력 조절 가능한 밸브(67)에 연결될 수 있다. 이러한 경우에서, 조절기(63)는 기체 베어링 개구부(16) 내의 압력을 조절하기 위하여 압력 조절 밸브(66, 67)의 작동을 조절할 수 있다.
조절기(63)는 예를 들면 소정의 분리를 유지하기 위하여 기타의 각종 기능, 예를 들면 제2 표면(12a)의 회전 속도의 모니터링 및 필요한 회전 속도를 제공하기 위한 작동기(44)의 조절, 제1 및 제2 표면(11a, 12a)의 분리의 모니터링 및 기체 베어링 작동의 조절을 실시할 수 있는 것으로 이해한다.
조절 시스템의 사용 여부 또는 그러한 경우에서 기체 베어링을 조절하는데 사용된 조절 시스템의 성질과는 무관하게, 기체 흐름 제한 장치(68)를 각각의 기체 베어링 개구부(16)에 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같은 기체 흐름 제한 장치는 기체 압력에 따라 기체 베어링 개구부(16)로부터의 기체 흐름을 제한하도록 배열될 수 있다. 이는 기체 공급부 라인이 기체 베어링 개구부(16)로 개방되는 지점에서 조절판에 의하여 간단히 제공될 수 있다.
기체 흐름 제한 장치의 사용은 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 사이의 분리의 조절 안정성을 추가로 개선시킬 수 있다. 특히, 상기 표면 사이의 분리가 증가함에 따라, 기체 흐름 속도는 증가하며, 제한 장치에서의 압력 강하가 증가된다. 또한, 이는 상기 표면 사이에 작용하는 압력을 감소시켜 분리가 감소되도록 한다. 기체 흐름 제한 장치의 설치는 기체 베어링 및 이의 반응을 부하 변동에 대하여 조절하는데 사용될 수 있는 것으로 이해하여야만 한다. 추가로, 상이한 제한 장치 크기는, 특히 기체 베어링의 부하가 상이한 위치에서 상이할 경우 기체 베어링 개구부에 대하여 상이한 위치에서 사용될 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 이는 예를 들면 제1 및 제2 표면 상의 개구부의 기하에서의 변경 및 상이한 공급원으로의 연결의 결과로서 발생될 수 있다.
2개의 표면의 회전의 동적 안정성은 본 발명에 의한 회전식 공급부 조인트 또는 회전식 타이밍 밸브의 디자인에서의 중요한 요인이 될 수 있다. 특히, 충분한 안정성이 제공되지 않을 경우, 2개의 표면의 회전 속도는 제한될 필요는 없으며, 이의 사용에 따라서 만족스럽지 않을 수 있도 있다.
일반적으로, 기체 베어링 개구부는 동적 안정성을 야기하지 않으면서 공기 베어링 표면에 기체 압력을 분포시키도록 배열하여야만 한다. 베어링내에 존재하는 기체는 압축 가능하며, 하나의 부분은 제2 부분에 대하여 진동되는 상황이 발생될 수 있다. 이는 에어 해머로 공지되어 있다.
2개의 표면의 안정성을 최대로 하기 위하여, 기체 흐름 제한 장치는 가능한한 기체 베어링 개구부에 근접하게 배열되어 기체 흐름 제한 장치 및 개구부 사이의 공간내의 기체의 부피를 최소로 할 수 있다.
동적 안정성은 또한 2개의 표면 사이의 분리를 최소로 하여 증가될 수 있다. 이는 상기에서 논의한 바와 같이 유효 면적을 증가시킬 수 있다. 게다가, 2개의 표면이 서로 근접할 경우, 얇은 기체 막이 포획되어 표면의 상대적인 이동의 강한 감쇠를 제공할 수 있다. 이러한 감쇠는 안정성을 증가시킬 수 있는 것으로 이해한다. 그러나, 2개의 표면 사이의 분리가 작을수록 2개의 표면에 대한 필요한 제조 허용 범위가 커져서 회전식 공급부 조인트 또는 공급부 타이밍 밸브의 제조 단가를 증가시키며, 유지 비용을 증가시킨다.
기체 베어링 개구부의 형상, 배열 및 배치도 또한 회전의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면 제1 표면에 대하여 제2 표면의 회전축으로부터 더 떨어지도록 기체 베어링 개구부를 배열하는 것은 안정성을 증가시킬 수 있다. 마찬가지로, 크기가 더 작은 기체 베어링 개구부를 더 많은 수로 사용하면 안정성이 증가될 수 있다. 따라서, 더 큰 수의 기체 베어링 개구부를 제공하는 비용과, 사용시 이들 사이의 분리가 감소될 수 있도록 제1 및 제2 표면을 비교적 높은 허용 오차로 기계 가공하는 비용의 균형을 맞출 필요가 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 표면내의 개구부(23)가 위치하는 제1 고리(51)보다 기체 베어링 개구부(16)가 회전축(13)으로부터 더 멀리 위치할 수 있는 제2 고리(52)는 회전축으로부터 기체 베어링 개구부의 거리를 최대화한다. 그러나, 이는 반대의 경우도 가능하다. 게다가, 기체 베어링 개구부 및, 투입 포트(21)에 연결된 제1 표면(11a) 내의 개구부 둘 다는 축(13)을 둘러싸는 하나 초과의 많은 고리에 배열될 수 있다.
회전식 공급부 조인트 또는 회전식 타이밍 밸브의 구조와는 상관 없이, 다양한 환경에 사용될 수 있다. 특히, 생성물 취급 장치에 사용될 수 있다. 다수의 생성물의 제조에서 각종 공정의 자동화를 사용하면 생산 단가를 최소로 유지하는 것을 보장할 수 있다. 마찬가지로, 전달 공정의 자동화는 또한 단가를 최소화하는 것을 보장할 수 있다. 따라서, 예를 들면 제조, 수송, 테스트 및/또는 점검중에 생성물을 취급하기 위한 생성물 취급 장치의 배열은 제조 시스템의 중요한 부분이 될 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 회전식 공급부 조인트 또는 회전식 타이밍 밸브는 생성물 취급 장치의 형성에 사용될 수 있다.
예를 들면 생성물 홀더(45)는 배출 포트(31) 중 하나 이상 또는 전체에 장착될 수 있다. 따라서, 생성물 홀더(45)는 유체 흐름을 위해 하나 이상의 투입 포트(21)에 적어도 주기적으로 연결될 수 있다. 특히, 투입 포트(21)가 가압 공급원에 연결될 경우, 생성물 홀더(45)는 유체 흐름을 위해 가압 공급원에 주기적으로 연결된다.
생성물 홀더(45)는 생성물(47)의 적어도 일부분에 해당하는 형상을 갖는 수용 부분(46)을 포함할 수 있다. 채널(48)은 생성물 수용 부분(46) 및 배출 포트(31) 사이에 제공될 수 있다. 따라서, 배출 포트가 회전식 공급부 조인트 또는 회전식 타이밍 밸브에 의하여 가압 공급원에 연결될 때, 생성물(47)은 생성물 수용 부분(46)에 가압에 의하여 고정될 수 있다.
이러한 배열은 다양한 상황에 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들면 회전식 공급부 조인트를 사용하는 배열에서 생성물 홀더(45)는 유체 흐름을 위해 가압 공급원에 연속적으로 연결될 수 있다. 따라서, 생성물(47)은 생성물 수용 부분으로부터 물리적으로 제거될 때까지 생성물 수용 부분(46) 내에서 안전하게 유지될 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 생성물 홀더(45)는 듀티 사이클의 소정 부분 동안 생성물 홀더(45)를 가압 공급원에 유체 흐름을 연결시키는 회전식 타이밍 밸브와 함께 사용될 수 있다. 이와 같은 경우에서, 생성물(47)은 생성물 수용 부분내에서 유지된다. 그러나, 생성물 홀더(44)는 듀티 사이클의 또 다른 부분 동안 가압 공급원에 유체 흐름을 연결시키지 않을 수 있다. 그러한 경우, 생성물(47)은 상기 듀티 사이클 동안 생성물 수용 부분(46)으로부터 떨어질 수 있다.
추가의 변형예에서, 듀티 사이클의 추가의 부분 동안 생성물 홀더(45)는 양의 압력의 유체 공급부에 연결된 상이한 투입 포트에 유체 흐름을 연결시킬 수 있다. 이러한 양의 압력은 예를 들면 생성물 수용 부분(46)으로부터 생성물(47)을 활발하게 배출시키는데 사용될 수 있다. 그러나, 대안으로 생성물 취급 장치는 생성물 홀더(45)가 양의 압력 공급원에 연결되기 이전에 생성물(47)이 생성물 수용 부분(46)로부터 분리되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 경우에서, 양의 압력 공급원은 기체의 흐름 또는 기타의 유체를 생성물 홀더(45)에 제공하여 예를 들면 생성물 수용 부분(46)에 잔존할 수 있는 임의의 부스러기를 제거하는데 사용될 수 있다.
특정한 배열에서, 생성물 홀더(45)는, 적어도 생성물(47)을 생성물 수용 부분(46) 내에서 유지하면서 제2 표면에 대하여 회전하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 배열은 생성물 수용 부분(46)으로부터 나오는 생성물(47)의 거의 전체를 점검하는 점검 시스템을 제공할 수 있다.
상기에서 논의된 바와 같은 생성물 취급 장치는 각종 다양한 생성물에 제공될 수 있는 것으로 이해한다. 예를 들면 상기에서 논의된 바와 같은 생성물 취급 장치는 환제 및 캡슐과 같은 의약 제품을 취급하는데 제공될 수 있다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 배출 포트(31) 및 하나 이상의 투입 포트(21) 사이의 유체 흐름을 위한 연결을 제공하도록 구성된 하나 이상의 배출 포트 및 하나 이상의 투입 포트를 가지며;
    서로에 대하여 회전하며, 제1 및 제2 표면의 상대적 회전 중에 실질적으로 일정한 분리가 제1 및 제2 표면 사이에 유지될 수 있도록 해당하는 형상을 갖도록 구성된 제1 및 제2 표면(11a, 12a)을 포함하며;
    여기서 각각의 상기 하나 이상의 투입 포트(21)는 유체 흐름을 위해 제1 표면(11a) 상의 하나 이상의 개구부(23)에 연결되며;
    각각의 상기 하나 이상의 배출 포트(31)는 유체 흐름을 위해 제2 표면(12a) 상의 하나 이상의 개구부(33)에 연결되며;
    제1 및 제2 표면(11a, 12a)이 서로에 대하여 회전함에 따라 제1 표면(11a) 상의 하나 이상의 개구부(23)가 제2 표면(12a) 상의 하나 이상의 개구부(33)와 함께 적어도 주기적으로 적어도 부분적으로 정렬되어 유체 흐름이 한 표면에서 다른 표면으로 가능하도록 하며,
    제1 및 제2 표면(11a, 12a) 사이에 제공되고 제1 및 제2 표면 사이에 베어링 힘을 제공하도록 구성된 기체 베어링을 특징으로 하는 회전식 공급부 조인트.
  2. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 표면 상의 개구부(23, 33)는, 제1 및 제2 표면(11a, 12a)이 서로에 대하여 회전함에 따라 하나 이상의 투입 포트(21) 및 하나 이상의 배출 포트(31) 사이의 유체 흐름을 위한 연결의 필요한 듀티 사이클을 제공하도록 배열되는 회전식 공급부 조인트.
  3. 제1항에 있어서, 투입 포트(21) 중 하나 이상이 가압 공급원에 연결될 수 있도록 적합화된 회전식 공급부 조인트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 투입 포트(21) 중 하나 이상이 가압 공급원에 연결될 때 생성되는, 2개의 표면(11a, 12a)을 함께 끌어당기기 위하여 상기 표면 상에 가해지는 알짜힘을 보충하는 힘을 2개의 표면(11a, 12a) 사이에 제공하도록 기체 베어링이 구성되는 회전식 공급부 조인트.
  5. 제1항에 있어서, 회전식 공급부 조인트가 또 다른 부품에 장착될 때 회전식 공급부 조인트를 지지하도록 구성된 장착 구조물(40)을 포함하며;
    제1 표면(11a)이 장착 구조물에 대하여 회전하지 않도록 장착 구조물(40)에 장착되며;
    제2 표면(12a)이 회전축(13)의 둘레에서 장착 구조물 및 제1 표면에 대하여 회전할 수 있도록 장착 구조물(40)에 장착되는 회전식 공급부 조인트.
  6. 제5항에 있어서, 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 중 적어도 하나가, 제1 및 제2 표면 사이의 분리를 조절하기 위하여 제2 표면(12a)의 회전축(13)에 평행한 직선 방향으로 이동될 수 있도록 장착 구조물(40)에 장착되는 회전식 공급부 조인트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기체 베어링 개구부로부터 기체 베어링 흐름(18)을 제공하기 위하여 회전식 타이밍 밸브가 사용되는 환경의 주위 압력보다 더 높은 압력에서 기체의 공급부(17)에 연결될 수 있는 제1 및 제2 표면(11a, 12a) 중 적어도 하나에서 하나 이상의 기체 베어링 개구부(16)를 상기 기체 베어링이 포함하는 회전식 공급부 조인트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기체 베어링이 복수의 기체 베어링 개구부(16)를 포함하며, 각각에서의 기체 압력이 독립적으로 조절될 수 있도록 상기 기체 베어링 개구부 중 2개 이상에 기체가 공급되는 회전식 공급부 조인트.
  9. 제7항에 있어서, 상기 기체 베어링이, 각각의 상기 기체 베어링 개구부(16)가 각각의 기체 흐름 제한 장치(68)와 결합되도록 구성되는 회전식 공급부 조인트.
  10. 제5항 또는 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 기체 베어링 개구부(16)가 상기 제1 표면(11a) 상에 제공되는 회전식 공급부 조인트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 기체 베어링 개구부(16)가 제2 표면(12a)의 회전축(13) 둘레의 고리(52)를 따라 제공되는 회전식 공급부 조인트.
  12. 제11항에 있어서, 하나 이상의 상기 기체 베어링 개구부(16)가 상기 고리(52)의 적어도 일부분을 따라 채널의 형태로 구성되는 회전식 공급부 조인트.
  13. 제11항에 있어서, 유체 흐름을 위해 상기 하나 이상의 투입 포트(21)에 연결되는 제1 표면(11a) 상의 상기 하나 이상의 개구부가 제2 표면(12a)의 회전축(13) 둘레에서 제2 고리(51)를 따라 제공되는 회전식 공급부 조인트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 고리(51)가, 하나 이상의 기체 베어링 개구부(16)가 제공된 제1 고리(52)보다 제2 표면(12a)의 회전축(13)에 더 근접하게 제공되는 회전식 공급부 조인트.
  15. 제3항에 의한 회전식 공급부 조인트 및 하나 이상의 투입 포트(21)에 연결된 가압 공급원을 포함하며;
    제2 표면(12a)에 장착되고 유체 흐름을 위해 하나 이상의 배출 포트(31) 중 하나에 연결되는 하나 이상의 생성물 홀더(45)를 더 포함하며;
    여기서 회전식 공급부 조인트가, 상기 배출 포트(31)가 유체 흐름을 위해 하나 이상의 투입 포트(21)에 적어도 주기적으로 연결되고 생성물 홀더(45)가 유체 흐름을 위해 상기 가압 공급원에 적어도 주기적으로 연결되도록 구성되는 생성물 취급 장치.
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