KR20140022026A

KR20140022026A - 공압 구동기 제어용 포핏밸브 조립체

Info

Publication number: KR20140022026A
Application number: KR20137027802A
Authority: KR
Inventors: 브루스 알. 페닝
Original assignee: 제네럴 이큅먼트 앤드 매뉴팩처링 컴패니, 아이엔씨., 디/비/에이 탑웍스, 아이엔씨.
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2014-02-21
Also published as: CN202302103U; WO2012135490A1; MX2013011416A; NO20131327A1; EP2694820A1; CN102734500A; RU2013147746A; CN102734500B; US9279433B2; AU2012236468A1; US20120260993A1; JP2014512496A; CA2831892A1; BR112013025382A2

Abstract

공압 구동기를 제어하기 위한 포핏밸브 조립체는 중앙 보어를 가지는 하우징을 포함한다. 제1 모듈은 중앙 보어 내부에 배치되고, 제1 모듈은 제1 및 제2 포핏밸브들을 가진다. 제2 모듈은 중앙 보어 내부에 배치되고, 제2 모듈은 제3 및 제4 포핏밸브들을 가진다. 가압유체 공급부는 다수의 제어밸브와 유체 연통되어 제어밸브로부터의 가압유체는 포핏밸브들을 개방 및 폐쇄시킨다. 가압유체 공급부는 또한 제1 모듈 및 제2 모듈과 유체 연통되어 포핏밸브들의 개방 및 폐쇄로 공압 구동기의 위치를 제어한다.

Description

공압 구동기 제어용 포핏밸브 조립체{POPPET VALVE ASSEMBLY FOR CONTROLLING A PNEUMATIC ACTUATOR}

본 발명은 포괄적으로 포핏밸브 조립체, 및 특히 공압식 구동기를 제어하는 다중 포핏밸브들의 조립체에 관한 것이다.

전자-공압식 위치제어장치는 프로그램 가능한 제어기, 예컨대 프로그램 가능한 논리연산 제어기에 의해 제공되는 디지털 입력신호에 기초하여 공압 구동기 위치를 제어하는 기계장치이다. 일반적으로, 제어기는 I/P (전류에서 압력) 변환기에 연결되고, 이것은 다시 하나 이상의 제어밸브와 연결된다. I/P 변환기는 각각이 가압유체, 예컨대 압축공기의 공급부 및, 하나 이상의 공압 구동기 내부 용적들과 유체 연통되는 제어밸브를 제어한다. 제어기에서 I/P 변환기로의 명령에 따라, I/P 변환기는 제어밸브를 개방시켜 가압유체가 공급부에서 공압 구동기 용적들 중 하나로 유입되도록 한다. 이러한 압축공기는 공압 구동기 내부 용적 일부를 형성하는 피스톤 표면에 작용하여, 피스톤 및 피스톤에 결합된 구동기 아암을 원하는 위치로 이동시킨다.

스풀밸브 및 포핏밸브는 전자-공압식 분야에서 통상 사용되는 제어밸브이다. 일반적으로, 스풀 구조는 하우징 내에서 원통형 스풀 요소들의 선형 변위로 인하여 소형 형태인자를 가진다. 1177790v11177790v1포핏밸브 조립체는 광범위한 작동환경에서 사용되지만, 스풀 구조에 비하여 더 큰 형태인자를 가진다. 포핏밸브 조립체는 일반적으로 두 개의 상시 개방 포핏밸브 및 두 개의 상시 폐쇄 포핏밸브의 조합으로 구성된다. 한 쌍의 밸브 플러그는 단일 축-방향 변위 가능한 축에 결합되어 제1조의 상시 폐쇄 및 상시 개방 포핏밸브들을 형성한다. 제2쌍의 밸브 플러그를 가지는 제2축은 제2조의 상시 폐쇄 및 상시 개방 포핏밸브들을 가진다. 각각의 축이 제1 밸브 위치에 있을 때, 상시 폐쇄 포핏밸브의 밸브 플러그는 해당 밸브 시트와 밀봉 체결되고, 상시 개방 포핏밸브의 밸브 플러그는 해당 밸브 시트와 해제된다. 축이 제2 축 위치로 축방향 변위되면, 상시 폐쇄 포핏밸브의 밸브 플러그는 해당 밸브 시트로부터 해제되는 위치로 이동되고, 상시 개방 포핏밸브의 밸브 플러그는 해당 밸브 시트를 기밀하게 체결할 수 있는 위치로 이동된다. 제1 축 위치로 복귀하도록 축이 축방향 변위되면, 상시 폐쇄 포핏밸브의 밸브 플러그는 해당 밸브 시트를 밀봉 체결하는 위치로 이동되고, 상시 개방 포핏밸브의 밸브 플러그는 해당 밸브 시트로부터 해제되는 위치로 이동된다. 밸브 축이 축방향으로 제1 위치에서 제2 위치 및 다시 제1 위치로 왕복하면서 사이클이 반복된다.

본 발명의 예시적 양태에 의하면, 포핏밸브 조립체는 중앙 보어를 가지는 밸브 하우징을 포함한다. 제1 모듈은 중앙 보어 내부에 배치되고, 제1 모듈은 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함한다. 각각의 제1 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가진다. 중앙포트는 제1 모듈에 형성되고, 제1 모듈의 중앙포트는 공압실린더의 제1 용적과 연결된다. 배출포트는 제1 모듈에 형성되어 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 중앙포트는 배출포트와 유체 연통된다. 공급포트는 제1 모듈에 형성되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 중앙포트는 공급포트와 유체 연통된다. 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때, 가압유체는 공압실린더의 제1 용적에 제공된다. 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 배출포트는 공압실린더의 제1 용적으로부터 가압유체를 방출하도록 구성된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 상시 폐쇄 포핏밸브는 제1 용적을 포함하고 제2 상시 폐쇄 포핏밸브는 제2 용적을 포함한다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏포트는 제1 모듈에 형성된다. 제1 포핏포트는 제1 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다. 제2 포핏포트는 제1 모듈에 형성된다. 제2 포핏포트는 제2 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 모듈에 원주 방향으로 부착되는 제1 다이어프램을 포함하고, 제1 다이어프램은 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성한다. 제1 밸브 플러그는 제1 다이어프램에 결합되고, 제1 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에 형성된다. 제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되어 제1 포핏밸브가 상시 폐쇄 상태가 되도록 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시킨다. 제2 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 부착되는 제2 다이어프램을 포함하고, 제2 다이어프램은 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성한다. 제2 밸브 플러그는 제2 다이어프램에 결합되고, 제2 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성된다. 제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되어 제2 포핏밸브가 상시 폐쇄 상태가 되도록 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시킨다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 포핏밸브 조립체는 또한 중앙 보어 내부에 제1 모듈과 인접하게 배치되는 제2 모듈을 포함하고, 제2 모듈은 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함한다. 중앙포트는 제2 모듈에 형성되고 제2 모듈의 중앙포트는 공압실린더의 제2 용적과 연결된다. 배출포트는 제2 모듈에 형성되어 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 모듈의 중앙포트는 제2 모듈의 배출포트와 유체 연통된다. 공급포트는 제2 모듈에 형성되어 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 모듈의 중앙포트는 제2 모듈의 공급포트와 유체 연통된다. 제2 모듈의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제4 포핏밸브가 개방될 때, 가압유체는 공압실린더의 제2 용적에 제공된다. 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 모듈의 배출포트는 공압실린더의 제2 용적으로부터 가압유체를 방출하도록 구성된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제3 포핏포트는 제2 모듈에 형성되고, 제3 포핏포트는 제3 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다. 제4 포핏포트는 제2 모듈에 형성되고, 제4 포핏포트는 제4 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제3 상시 폐쇄 포핏밸브는 제3 용적을 포함하고 제4 상시 폐쇄 포핏밸브는 제4 용적을 포함한다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제3 포핏밸브는 제2 모듈에 원주방향으로 고정되는 제3 다이어프램을 포함하고, 제3 다이어프램은 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성한다. 제3 밸브 플러그는 제3 다이어프램에 결합되고 제3 밸브 시트는 제2 모듈의 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성된다. 제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 포핏밸브가 상시 폐쇄되도록 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시킨다. 제4 포핏밸브는 제2 모듈에 원주방향으로 고정되는 제4 다이어프램을 포함하고, 제4 다이어프램은 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성한다. 제4 밸브 플러그는 제4 다이어프램에 결합되고 제4 밸브 시트는 제2 모듈의 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성된다. 제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 포핏밸브가 상시 폐쇄되도록 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시킨다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 용적으로 도입되는 가압유체 공급에 의해 폐쇄 위치로 유지되도록 구성되고, 제2 포핏밸브는 제2 용적으로 도입되는 가압유체 공급에 의해 폐쇄 위치로 유지되도록 구성된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 하우징의 중앙 보어는 원통형이다. 추가로, 제1 모듈은 원통형이고 원통형 중앙 보어에 수용되는 크기이다. 또한, 제1 모듈 및 제2 모듈은 모두 원통형이고 중앙 보어에 수용되는 크기이다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 공압 구동기 제어용 시스템은 가압유체 공급부를 포함한다. 제1 모듈은 밸브 하우징 내부에 배치되고, 제1 모듈은 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하고, 각각의 제1 및 제2 포핏밸브는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가진다. 중앙포트는 제1 모듈에 형성되고 공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통된다. 배출포트는 제1 모듈에 형성되고, 배출포트는 대기와 유체 연통되고 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 중앙포트 및, 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 중앙포트 및, 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되지 않는다. 공급포트는 제1 모듈에 형성되고, 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되므로 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 중앙포트, 및 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제 2 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 중앙포트, 및 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않는다. 제1 제어밸브는 공급포트, 동작포트, 및 배출포트를 가지고, 여기에서 제1 제어밸브의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 동작포트는 제2 포핏밸브와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 배출포트는 대기와 유체 연통된다. 제2 제어밸브는 공급포트, 동작포트, 및 배출포트를 가지고, 여기에서 제2 제어밸브의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 동작포트는 제1 포핏밸브와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 배출포트는 대기와 유체 연통된다. 공압 구동기의 제1 용적은 부분적으로 피스톤 제1 면 및 구동기 몸체의 내부 표면으로 형성되고, 구동기 아암은 피스톤에 고정되어 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통되면, 가압유체에 의해 피스톤에 인가되는 힘은 구동기 아암을 변위시킨다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 따르면, 제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 제1 제어밸브의 동작포트는 제1 제어밸브의 배출포트와 유체 연통된다. 제2 위치에서, 제1 제어밸브의 동작포트는 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통된다. 제2 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 제2 제어밸브의 동작포트는 제2 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고, 제2 위치에서 제2 제어밸브의 동작포트는 제2 제어밸브의 배출포트와 유체 연통된다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 제2 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 공급부로부터의 가압유체에 의해 제1 포핏밸브는 폐쇄 위치로 이동한다. 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제2 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브는 공급부로부터의 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제2 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제1 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 따르면, 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제1 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에 진입하여 길이방향의 아암을 제1 방향으로 변위시킨다. 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제2 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에서 유출되어 길이방향의 아암은 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 변위된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 셔틀 밸브이다. 대안으로, 제1 제어밸브는 3/2 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이다. 또한, 제1 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 상시 폐쇄 포핏밸브는 제1 용적을 포함하고, 제1 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제1 포핏포트는 제1 용적과 유체 연통된다. 제2 상시 폐쇄 포핏밸브는 제2 용적을 포함하고, 제2 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제2 포핏포트는 제2 용적과 유체 연통된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 부착되는 제1 다이어프램을 포함하고, 제1 다이어프램은 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성한다. 제1 밸브 플러그는 제1 다이어프램에 결합되고, 제1 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에 형성된다. 제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄 상태가 된다. 제2 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 부착되는 제2 다이어프램을 포함하고, 제2 다이어프램은 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성한다. 제2 밸브 플러그는 제2 다이어프램에 결합되고, 제2 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성된다. 제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄 상태가 된다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에 진입하여 제1 다이어프램에 작용하여 제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그가 제1 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄된다. 제1 포핏밸브는 제1 포핏밸브의 제1 용적의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시키고, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제2 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에 진입하고 제2 다이어프램에 작용하여 제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그가 제2 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄된다. 제2 포핏밸브는 제2 포핏밸브의 제2 용적 내부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제2 모듈은 밸브 하우징 내부에서 제1 모듈에 인접하게 배치된다. 제2 모듈은 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하고, 각각의 제3 및 제4 포핏밸브는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가진다. 제2 중앙포트는 제2 모듈에 형성되고 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통된다. 제2 배출포트는 제2 모듈에 형성되고, 제2 배출포트는 대기와 유체 연통되어 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 대기와 유체 연통되지 않는다. 공급포트는 제2 모듈에 형성되고, 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제4 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않는다. 제1 제어밸브의 동작포트는 제3 포핏밸브와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 동작포트는 제4 포핏밸브와 유체 연통되고, 공압 구동기의 제2 용적은 부분적으로 피스톤의 제2 면 및 구동기의 내부 표면에 의해 형성되어 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통될 때, 가압유체에 의해 피스톤에 가해지는 힘은 구동기 아암을 변위시킨다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제2 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브 및 제4 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제2 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다. 제3 포핏밸브는 공압 구동기의 제2 용적으로부터 제3 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브 및 제3 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제2 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제1 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다. 제4 포핏밸브는 공압 구동기의 제2 용적으로부터 제4 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제1 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적으로 진입하고 공압 구동기의 제2 용적으로부터 유출되어 길이방향의 아암은 제1 방향으로 변위된다. 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제2 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에서 유출되고 공압 구동기의 제2 용적으로 유입되어 길이방향의 아암은 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 변위된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 용적을 포함하고, 제1 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제1 포핏포트는 제1 용적과 유체 연통된다. 제2 포핏밸브는 제2 용적을 포함하고, 제2 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제2 포핏포트는 제2 용적과 유체 연통된다. 제3 포핏밸브는 제3 용적을 포함하고, 제3 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제3 포핏포트는 제3 용적과 유체 연통된다. 제4 포핏밸브는 제4 용적을 포함하고, 제4 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제4 포핏포트는 제4 용적과 유체 연통된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제1 다이어프램을 포함하고, 제1 다이어프램은 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성한다. 제1 밸브 플러그는 제1 다이어프램에 결합되고, 제1 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에 형성된다. 제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제2 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제2 다이어프램을 포함하고, 제2 다이어프램은 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성한다. 제2 밸브 플러그는 제2 다이어프램에 결합된다. 제2 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성된다. 제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고, 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제3포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제3 다이어프램을 포함하고, 제3 다이어프램은 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성한다. 제3 밸브 플러그는 제3 다이어프램에 결합되고, 제3 밸브 시트는 제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제3 중앙 개구에 형성된다. 제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고, 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제4포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제4 다이어프램을 포함하고, 제4 다이어프램은 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성한다. 제4 밸브 플러그는 제4 다이어프램에 결합되고, 제4 밸브 시트는 제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제4 중앙 개구에 형성된다. 제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고, 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제4 포핏밸브는 상시 폐쇄된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에 진입하여 제1 다이어프램에 작용하여 제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그가 제1 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄된다. 제1 포핏밸브는 제1 포핏밸브의 제1 용적의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시키고, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제2 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에 진입하고 제2 다이어프램에 작용하여 제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그가 제2 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄된다. 제2 포핏밸브는 제2 포핏밸브의 제2 용적 내부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제2 밸브 플러그 및 제2 다이어프램에 작용하여, 제2 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 제3 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제3 포핏밸브의 제3 용적에 진입하고 제3 다이어프램에 작용하여 제3 다이어프램에 결합되는 제3 밸브 플러그가 제3 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄된다. 제3 포핏밸브는 제3 포핏밸브의 제3 용적 내부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제3 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제3 밸브 플러그 및 제3 다이어프램에 작용하여, 제3 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제4 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에 진입하고 제4 다이어프램에 작용하여 제4 다이어프램에 결합되는 제4 밸브 플러그가 제4 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄된다. 제4 포핏밸브는 제4 포핏밸브의 제4 용적 내부 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제4 밸브 플러그 및 제4 다이어프램에 작용하여, 제4 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브의 동작포트가 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 동작포트가 제2 제어밸브의 공급포트와 유체 연통될 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적 및 제2 용적으로부터 방출될 수 없고, 따라서 구동기 아암은 제1 방향 또는 제2 방향으로 변위되는 것이 방지된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 가압유체는 압축공기이다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 공압 구동기 제어용 시스템은 가압유체 공급부를 포함한다. 제1 모듈은 밸브 하우징 내부에 배치되고, 제1 모듈은 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하고, 각각의 제1 및 제2 포핏밸브는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가진다. 제1 중앙포트는 제1 모듈에 형성되고 공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통된다. 제1 배출포트는 제1 모듈에 형성되고, 제1 배출포트는 대기와 유체 연통되어 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되지 않는다. 제1 공급포트는 제1 모듈에 형성되고, 제1 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제2 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않는다. 제2 모듈은 밸브 하우징 내부에 제1 모듈에 인접하게 배치되고, 제2 모듈은 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하고, 각각의 제3 및 제4 포핏밸브는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가진다. 제2 중앙포트는 제2 모듈에 형성되고 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통된다. 제2 배출포트는 제2 모듈에 형성되고, 제2 배출포트는 대기와 유체 연통되어 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 대기와 유체 연통되지 않는다. 공급포트는 제2 모듈에 형성되고, 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되므로 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제4 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않는다. 제1 제어밸브는 공급포트, 제1 동작포트, 제2 동작포트, 제1 배출포트, 및 제2 배출포트를 가지고, 제1 제어밸브의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제1 동작포트는 제2 포핏밸브 및 제3 포핏밸브와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제2 동작포트는 제1 포핏밸브 및 제4 포핏밸브와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제1 배출포트 및 제2 배출포트는 대기와 유체 연통된다. 공압 구동기의 제1 용적은 부분적으로 피스톤의 제1 표면 및 구동기 몸체의 내부 표면에 의해 형성되고, 구동기 아암은 피스톤에 고정되어 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통될 때, 가압유체에 의해 피스톤의 제1 표면 가해지는 힘은 구동기 아암을 제1 방향으로 변위시킨다. 공압 구동기의 제2 용적은 부분적으로 피스톤의 제2 면 및 구동기의 내부 표면에 의해 형성되고 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통될 때, 가압유체에 의해 피스톤의 제2 표면에 가해지는 힘은 구동기 아암을 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 변위시킨다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가진다. 제1 위치에서, 제1 제어밸브의 제1 동작포트는 제1 제어밸브의 제1 배출포트와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제2 동작포트는 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통된다. 제2 위치에서, 제1 제어밸브의 제1 동작포트는 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제2 동작포트는 제1 제어밸브의 제2 배출포트와 유체 연통된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 시스템은 제2 제어밸브 및 제3 제어밸브를 포함한다. 제2 제어밸브는 제1 제어밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키고, 제3 제어밸브는 제1 제어밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시킨다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 5/2 셔틀 밸브이고, 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고, 제3 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이다. 대안으로, 제1 제어밸브는 5/2 스풀 밸브이고, 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고, 제3 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브 및 제4 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제2 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제2 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되고, 제3 포핏밸브는 공압 구동기의 제2 용적으로부터 제3 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브 및 제3 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제1 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제1 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되고, 제4 포핏밸브는 공압 구동기 제4 용적으로부터 제4 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제1 다이어프램을 포함하고, 제1 다이어프램은 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성한다. 제1 밸브 플러그는 제1 다이어프램에 결합되고, 제1 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에서 형성된다. 제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제2 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제2 다이어프램을 포함하고, 제2 다이어프램은 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성한다. 제2 밸브 플러그는 제2 다이어프램에 결합한다. 제2 밸브 시트는 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성된다. 제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제3 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제3 다이어프램을 포함하고, 제3 다이어프램은 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성한다. 제3 밸브 플러그는 제3 다이어프램에 결합되고, 제3 밸브 시트는 제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제3 중앙 개구에 형성된다. 제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제4 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제4 다이어프램을 포함하고, 제4 다이어프램은 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성한다. 제4 밸브 플러그는 제4 다이어프램에 결합되고, 제4 밸브 시트는 제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제4 중앙 개구에 형성된다. 제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제4 포핏밸브는 상시 폐쇄된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에 진입하고 제1 다이어프램에 작용하여 제1 다이어프램과 결합되는 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄된다. 제1 포핏밸브는 제1 포핏밸브의 제1 용적 내부의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 제2 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에 진입하고 제2 다이어프램에 작용하여 제2 다이어프램과 결합되는 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄된다. 제2 포핏밸브는 제2 포핏밸브의 제2 용적 내부의 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제2 밸브 플러그 및 제2 다이어프램에 작용하여, 제2 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 따르면, 제3 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제3 포핏밸브의 제3 용적에 진입하고 제3 다이어프램에 작용하여 제3 다이어프램과 결합되는 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄된다. 제3 포핏밸브는 제3 포핏밸브의 제3 용적 내부의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제3 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제3 밸브 플러그 및 제3 다이어프램에 작용하여, 제3 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제4 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에 진입하고 제4 다이어프램에 작용하여 제4 다이어프램과 결합되는 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄된다. 제4 포핏밸브는 제4 포핏밸브의 제4 용적 내부의 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제4 밸브 플러그 및 제4 다이어프램에 작용하여, 제4 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 공압실린더 작동방법은 가압유체 공급부를 제공하는 단계 및 공급부를 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하고, 가압유체 유동은 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브에 의해 제어된다. 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하는 제1 모듈을 제공한다. 방법은 또한 제2 제어밸브를 제1 모듈의 제1 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하고, 제1 포핏밸브는 제2 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄된다. 추가로, 방법은 제1 제어밸브를 제1 모듈의 제2 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하고, 제2 포핏밸브는 제1 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄된다. 방법은 또한 공급부를 제1 모듈의 제2 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하여 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압실린더의 제1 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제1 방향으로 병진된다. 방법은 마지막으로 제1 모듈의 제1 포핏밸브를 배출포트에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하여 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제2 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 공압실린더의 제1 용적의 가압유체는 배출되어 공압 구동기는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 병진된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 각각의 제1 및 제2 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가진다. 제1 위치에서, 가압유체는 공급부로부터, 제어밸브를 통과하여, 제1 또는 제2 포핏밸브로 흘러, 제1 또는 제2 포핏밸브를 폐쇄시킨다. 각각은 제2 위치를 가지고 여기에서 가압유체는 제1 또는 제2 포핏밸브로부터, 제어밸브를 통과하여 흐르고, 대기로 방출되어, 제1 또는 제2 포핏밸브는 개방된다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 제어밸브는 제1 위치에 있고, 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제2 제어밸브는 제2 위치에 있다. 본 발명의 다른 예시적 양태에서, 제1 제어밸브는 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 셔틀 밸브이다. 본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킨다. 대안으로, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시킨다. 또한, 제1 제어밸브는 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 파일럿 밸브이다. 또한, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키고, 또는 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시킨다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제1 다이어프램을 포함하고, 제1 다이어프램은 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성한다. 제1 밸브 플러그는 제1 다이어프램에 결합되고, 제1 밸브 시트는 공압실린더의 제1 용적과 유체 연통되는 제1 모듈의 제1 중앙 개구에 형성된다. 제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제2 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제2 다이어프램을 포함하고, 제2 다이어프램은 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성한다. 제2 밸브 플러그는 제2 다이어프램에 결합된다. 제2 밸브 시트는 공압실린더의 제1 용적과 유체 연통되는 제1 모듈의 제2 중앙 개구에 형성된다. 제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 따르면, 제1 포핏밸브는 제1 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제2 포핏밸브는 제2 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 방법은 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하는 제2 모듈을 제공하는 단계 및 제1 제어밸브를 제2 모듈의 제3 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하고, 제3 포핏밸브는 제1 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄된다. 방법은 또한 제2 제어밸브를 제2 모듈의 제4 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하고, 제4 포핏밸브는 제2 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄된다. 추가로, 방법은 또한 공급부를 제2 모듈의 제4 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하여 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압실린더의 제2 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제2 방향으로 병진된다. 마지막으로, 방법은 또한 제2 모듈의 제3 포핏밸브를 배출포트로 작동적으로 결합시키는 단계를 포함하여 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제4 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 공압실린더 제2 용적의 가압유체는 배출되어 공압 구동기는 제1 방향으로 병진된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가진다. 제1 위치에서, 가압유체는 공급부로부터, 제1 제어밸브를 통과하여, 제2 및 제3 포핏밸브로 흘러, 제2 및 제3 포핏밸브를 폐쇄시킨다. 제2 위치에서, 가압유체는 제2 및 제3 포핏밸브로부터, 제1 제어밸브를 통과하여 흐르고, 대기로 방출되어, 제2 및 제3 포핏밸브는 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제2 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 가압유체는 공급부로부터, 제2 제어밸브를 통과하여, 제1 및ad 제4 포핏밸브로 흘러, 제1 및 제4 포핏밸브를 폐쇄시킨다. 제2 위치에서, 가압유체는 제1 및 제4 포핏밸브로부터, 제2 제어밸브를 통과하여 흐르고, 대기로 방출되어, 제1 및 제4 포핏밸브는 개방된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 셔틀 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킨다. 본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 셔틀 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시킨다. 대안으로, 제1 제어밸브는 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 파일럿 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킨다. 추가로, 제1 제어밸브는 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 파일럿 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시킨다. 또한, 제1 제어밸브는 제1 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 제2 파일럿 밸브이다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 파일럿 밸브 및 제2 파일럿 밸브가 제1 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브, 제2 포핏밸브, 제3 포핏밸브, 및 제4 포핏밸브는 폐쇄 위치에 유지되어 공압실린더의 제1 및 제2 용적의 가압유체 용적은 일정하게 유지되어, 공압실린더가 제1 방향 또는 제2 방향으로 병진되는 것이 방지된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 따르면, 제3 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제3 다이어프램을 포함하고, 제3 다이어프램은 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성한다. 제3 밸브 플러그는 제3 다이어프램에 결합되고, 제3 밸브 시트는 공압실린더의 제2 용적과 유체 연통되는 제2 모듈의 제3 중앙 개구에 형성된다. 제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제4 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제4 다이어프램을 포함하고, 제4 다이어프램은 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성한다. 제4 밸브 플러그는 제4 다이어프램에 결합되고, 제4 밸브 시트는 공압실린더의 제2 용적과 유체 연통되는 제2 모듈의 제4 중앙 개구에 형성된다. 제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제4 포핏밸브는 상시 폐쇄된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제3 포핏밸브는 제3 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제4 포핏밸브는 제4 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 공압실린더 작동방법은 가압유체 공급부 제공단계를 포함한다. 방법은 또한 제1 제어밸브 제공단계를 포함하고, 제1 제어밸브는 제1 공급포트, 제2 공급포트, 대기와 유체 연통되는 제1 배출포트, 대기와 유체 연통되는 제2 배출포트, 및 공급부와 작동적으로 결합되는 공급포트를 포함한다. 방법은 또한 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 가지는 제1 모듈 제공단계를 포함한다. 방법은 또한 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브로 구성되는 제2 모듈 제공단계를 포함한다. 제1 제어밸브의 제1 동작포트는 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브 모두와 작동적으로 결합되고, 제2 및 제3 포핏밸브는 제1 동작포트를 통과하는 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄된다. 추가로, 제1 제어밸브의 제2 동작포트는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브에 작동적으로 결합되고, 제1 및 제4 포핏밸브는 제2 동작포트를 퉁과하는 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄된다. 공급부는 제1 모듈의 제2 포핏밸브에 작동적으로 결합되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제1 방향으로 병진된다. 마지막으로, 공급부는 제2 모듈의 제4 포핏밸브와 작동적으로 결합되어 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제2 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 병진된다.

본 발명의 일 예시적 양태에 의하면, 제1 모듈의 제1 포핏밸브는 배출포트와 작동적으로 결합되어 제2 포핏밸브가 폐쇄되고 제1 포핏밸브가 개방될 때, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체는 배출포트를 통하여 방출된다. 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 배출포트와 작동적으로 결합되어 제4 포핏밸브가 폐쇄되고 제3 포핏밸브가 개방될 때, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체는 배출포트를 통하여 방출된다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가진다. 제1 위치에서, 제1 동작포트는 제1 배출포트와 유체 연통되고 제2 동작포트는 공급포트와 유체 연통된다. 제2 위치에서, 제1 동작포트는 공급포트와 유체 연통되고 제2 동작포트는 제2 배출포트와 유체 연통된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제2 제어밸브 및 제3 제어밸브가 제공되고, 각각의 제2 및 제3 제어밸브는 동작포트, 대기와 작동적으로 결합되는 배출포트, 및 공급부와 작동적으로 결합되는 공급포트를 가진다. 각각의 제2 및 제3 제어밸브의 동작포트는 제1 제어밸브와 작동적으로 결합되어 제2 제어밸브는 제1 제어밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키고, 제3 제어밸브는 제1 제어밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시킨다.

본 발명의 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 제어밸브는 스풀 밸브이고 제2 및 제3 제어밸브는 파일럿 밸브이다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제1 다이어프램을 포함하고, 제1 다이어프램은 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성한다. 제1 밸브 플러그는 제1 다이어프램에 결합된다. 제1 밸브 시트는 공압실린더의 제1 용적와 유체 연통되는 제1 모듈의 제1 중앙 개구에 형성된다. 제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제2 포핏밸브는 제1 모듈에 원주방향으로 고정되는 제2 다이어프램을 포함하고, 제2 다이어프램은 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성한다. 제2 밸브 플러그는 제2 다이어프램에 결합된다. 제2 밸브 시트는 공압실린더의 제1 용적와 유체 연통되는 제1 모듈의 제2 중앙 개구에 형성된다. 제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제3 포핏밸브는 제2 모듈에 원주방향으로 고정되는 제3 다이어프램을 포함하고, 제3 다이어프램은 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성한다. 제3 밸브 플러그는 제3 다이어프램에 결합된다. 제3 밸브 시트는 공압실린더의 제2 용적와 유체 연통되는 제2 모듈의 제3 중앙 개구에 형성된다. 제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄된다. 제4 포핏밸브는 제2 모듈에 원주방향으로 고정되는 제4 다이어프램을 포함하고, 제4 다이어프램은 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성한다. 제4 밸브 플러그는 제4 다이어프램에 결합된다. 제4 밸브 시트는 공압실린더의 제2 용적와 유체 연통되는 제2 모듈의 제4 중앙 개구에 형성된다. 제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄된다.

본 발명의 또 다른 예시적 양태에 의하면, 제1 포핏밸브는 제1 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제2 포핏밸브는 제2 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제3 포핏밸브는 제3 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제4 포핏밸브는 제4 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지된다.

도 1은 포핏밸브 조립체 실시태양의 하우징 사시도이다;
도 2A는 포핏밸브 조립체 실시태양의 제1 모듈 단면도이다;
도 2B는 포핏밸브 조립체 실시태양의 제2 모듈 단면도이다;
도 3A는 제1 포핏밸브는 폐쇄 위치 및 제2 포핏밸브는 개방 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체 내부로 수축되는3/2 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 3B는 제1 포핏밸브는 개방 위치 및 제2 포핏밸브는 폐쇄 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체로부터 확장되는3/2 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 4A는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브는 폐쇄 위치 및 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 개방 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체 내부로 수축하는5/2 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 4B는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브는 개방 위치 및 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 폐쇄 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체로부터 확장하는5/2 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 5A는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브는 폐쇄 위치 및 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 개방 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체 내부로 수축하는 5/2 “지속 불가 (fail last)” 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 5B는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브는 개방 위치 및 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 폐쇄 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체로부터 확장하는 5/2 “지속 불가” 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 6A는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브는 개방 위치 및 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 폐쇄 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체로부터 확장하는5/3 “중앙 차단 (center block)” 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 6B는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브는 폐쇄 위치 및 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 개방 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 공압 구동기 몸체 내부로 수축하는5/3 “중앙 차단” 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다;
도 6C는 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브는 폐쇄 위치 및 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브는 폐쇄 위치에 있어 공압 구동기의 구동기 아암이 그 위치에서 유지되는 5/3 “중앙 차단” 기능성을 가지는 포핏밸브 조립체 실시태양의 개략도이다.

도 1, 2A 및 2B에 도시된 바와 같이, 공압 구동기 제어용 포핏밸브 조립체 (10)는 중앙 보어 (14)를 가지는 밸브 하우징 (12)을 포함한다. 제1 모듈 (16)은 중앙 보어 (14) 내부에 배치되고, 제1 모듈 (16)은 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 (18) 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브 (20)를 포함한다. 각각의 제1 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브 (18, 20)는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가진다. 중앙포트 (22)는 제1 모듈 (16)에 형성되고, 도 3A 및 3B에 도시된 바와 같이 제1 모듈 (16)의 중앙포트 (22)는 공압 구동기 (26) 제1 용적 (24)과 연결된다. 배출포트 (28)는 제1 모듈 (16)에 형성되어 제1 포핏밸브 (18)가 개방 위치에 있을 때 중앙포트 (22)는 배출포트 (28)와 유체 연통된다. 공급포트 (30)는 제1 모듈 (16)에 형성되어 제2 상시 폐쇄 포핏밸브 (20)가 개방 위치에 있을 때 중앙포트 (22)는 공급포트 (30)와 유체 연통된다. 공급포트 (30)는 가압유체 공급부 (32)와 유체 연통되도록 구성되어 제2 상시 폐쇄 포핏밸브 (20)가 개방 위치에 있을 때, 도 3A 및 3B에 도시된 바와 같이 가압유체는 공압 구동기 (26) 제1 용적 (24)으로 제공된다. 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 (18)가 개방 위치에 있을 때 배출포트 (28)는 공압 구동기 (26) 제1 용적 (24)으로부터 가압유체를 방출하도록 구성된다. 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 (18)는 제1 용적 (34)을 포함하고 제2 상시 폐쇄 포핏밸브 (20)는 제2 용적 (36)을 포함한다. 제1 포핏포트 (38a)는 제1 모듈 (16)에 형성되고, 제1 포핏포트 (38a)는 제1 용적 (34)과 유체 연통되어 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다. 제2 포핏포트 (38b)는 제1 모듈 (16)에 형성되고, 제2 포핏포트 (38b)은 제2 용적 (36)과 유체 연통되어 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다.

도 2B, 4A 및 4B에 도시된 바와 같이, 제2 모듈 (42)은 하우징 (12) 중앙 보어 (14) 내부에서 제1 모듈 (16)에 인접하게 배치되고, 제2 모듈 (42)은 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 (44) 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브 (46)를 포함한다. 제2 모듈 (42)은 실질적으로 제1 모듈 (16)과 구조 및 기능이 동일하고, 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 (44)는 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 (18)에 상당하고 제4 상시 폐쇄 포핏밸브 (44)는 제2 상시 폐쇄 포핏밸브 (20)에 상당한다. 제2 모듈 (42) 공급포트 (30')는 가압유체 공급부 (32)와 유체 연통되도록 구성되어 제4 상시 폐쇄 포핏밸브 (46)가 개방 위치에 있을 때, 도 4A 및 4B에 도시된 바와 같이, 가압유체는 공압 구동기 (26) 제2 용적 (48)으로 제공된다. 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 (44)가 개방 위치에 있을 때 제2 모듈 (42) 배출포트 (28')는 공압 구동기 (26) 제3 용적 (50)으로부터 가압유체를 방출하도록 구성된다. 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 (44)는 제3 용적 (50)을 포함하고 제4 상시 폐쇄 포핏밸브 (46)는 제4 용적 (52)을 포함한다. 제3 포핏포트 (38c)는 제2 모듈 (42)에 형성되고, 제3 포핏포트 (38c)는 제3 용적 (50)과 유체 연통되어 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다. 제4 포핏포트 (38d)는 제2 모듈 (42)에 형성되고, 제4 포핏포트 (38d)는 제4 용적 (52)과 유체 연통되어 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성한다. 제1 및 제2 모듈 (16, 42)의 제1, 제2, 제3, 및 제4 포핏포트 (38a, 38b, 38c, 38d)는 하나 이상의 제어밸브, 예컨대 파일럿 밸브 (58) 및/또는 셔틀 밸브 (60)과 작동적으로 연결되고, 제어밸브는 공압 구동기 (26)의 피스톤 (62) 위치를 조절한다.

도 1에서 도시되고 상기된 바와 같이, 포핏밸브 조립체 (10)는 하우징 (12)을 포함하고, 하우징 (12)은 단면이 직사각형일 수 있다. 그러나, 당업자는 하우징 (12) 형태가 제한적이지 않다는 것을 이해할 것이고, 하우징 (12)은 특정 분야에 적합한 임의의 형태 , 또는 형태 조합을 가질 수 있다. 하우징 (12)은 길이 축을 따라 연장되는 중앙 보어 (14)를 포함한다. 중앙 보어 (14)는 원통형태, 또는 임의의 형태 , 예컨대 타원 또는 다각 형태일 수 있다. 다수의 포트 (64)가 하우징 (12)에 형성될 수 있고, 이들 포트 (64)는 중앙 보어 (14)와 유체 연통된다. 당업자는 다수의 포트 (64) 위치, 개수 및 크기는 특정 용도의 설계 변수에 따라 달라진다는 것을 이해할 것이다. 실제로, 포핏밸브 조립체 (10) 자체는 특정 분야를 위하여 사용자-조립 가능한교환 가능한 요소들로 구성된다. 예를들면, 하우징 (12)은 스풀 밸브 (미도시)용 하우징으로 사용되도록 구성될 수 있고, 조립체에서 특정-분야의 총 부품 개수를 줄임으로써, 제조비용을 낮출 수 있다.

도 2A에 도시된 바와 같이, 포핏밸브 조립체 (10)는 또한 제1 모듈 (16)을 포함한다. 제1 모듈 (16)은 원통 형태일 수 있고 하우징 (12) 중앙 보어 (14)에 삽입될 수 있는 크기일 수 있다. 그러나, 제1 모듈 (16)은 중앙 보어 (14)에 수용 가능한 임의의 형태를 가질 수 있다. 다수의 시일 (66), 예컨대 o-링이, 제1 모듈 (16)의 외면 (70)에 형성된 둘레 홈 (68)에 배치되어 제1 모듈 (16)이 하우징 (12) 내부에 삽입될 때 중앙 보어 (14) 내에서 제1 모듈 (16)을 밀봉시킬 수 있다. 상기된 바와 같이, 제1 모듈 (16)은 제1 포핏밸브 (18) 및 제2 포핏밸브 (20)를 포함하고, 제1 및 제2 포핏밸브 (18, 20)는 제1 모듈 (16)의 길이방향 반대측 단부에 놓일 수 있다. 제1 포핏밸브 (18)는 대략 원통형 제1 내벽 (72a) 및 대략 평탄한 제1 단부벽 (74a)을 포함한다. 제1 다이어프램 (76a)은 제1 내벽 (72a)에 원주방향으로 본 분야에서 알려진 임의의 수단으로 부착되어 제1 용적 (34)은 제1 다이어프램 (76a), 제1 내벽 (72a) 일부, 및 제1 단부벽 (74a)에 의해 형성된다. 제1 포핏포트 (38a)는 제1 단부벽 (74a)에 형성되어 제1 포핏포트 (38a) 및 제1 용적 (34)은 유체 연통된다. 그러나, 당업자는 제1 포핏포트 (38a)가 제1 용적 (34)과 유체 연통될 수 있는 제1 용적 (34)을 형성하는 임의 표면의 임의 위치에 제1 포핏포트 (38a)가 배치될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 제1 모듈 배출포트 (28)는 제1 용적 (34) 바깥 제1 내벽 (72a)에 형성되어 제1 모듈 배출포트 (28)는 제1 모듈 배출 용적 (78)과 유체 연통된다. 제1 모듈 배출 용적 (78)은 제1 다이어프램 (76a), 제1 내벽 (72a) 일부, 및 제1 중앙벽 (56a)에 의해 부분적으로 형성된다. 그러나, 당업자는 제1 모듈 배출포트 (28)가 제1 모듈 배출 용적 (78)과 유체 연통될 수 있는 제1 모듈 배출 용적 (78)을 형성하는 임의 표면의 임의 위치에 제1 모듈 배출포트 (28)가 배치될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

도 2A를 다시 참조하면, 제1 모듈 (16)은 또한 제1 다이어프램 (76a) 중앙 위치에 부착되는 제1 밸브 플러그 (82a)를 포함한다. 제1 밸브 플러그 (82a)는 대략 원뿔대 형태이거나 , 대체로 원반 형태일 수 있다. 제1 스프링 (84a), 예컨대 코일 스프링, 파형 스프링, 또는 임의의 기타 적합한 압축-형태의 스프링이 제1 용적 (34) 내제1 다이어프램 (76a) 및 제1 단부벽 (74a) 사이에 배치될 수 있다. 제1 스프링 (84a)은 제1 다이어프램 (76a)에 부착된 제1 밸브 플러그 (82a)를 제1 밸브 시트 (86a)를 향하여 편향시킴으로써 제1 밸브 플러그 (82a)는 제1 밸브 시트 (86a)에 밀봉 체결되고, 제1 포핏밸브 (18)를 폐쇄시킨다. 제1 밸브 시트 (86a)는 최소한 부분적으로 제1 중앙 개구 (88a)에 의해 형성되며, 개구는 제1 모듈 (16) 외면 (70)에 형성된 제1 모듈 중앙포트 (22)에 의해 부분적으로 자체 형성되는 제1 모듈 중앙 통로 (90)에 형성된다. 제1 포핏밸브 (18)가 폐쇄 위치에 있을 때 (즉, 제1 밸브 플러그 (82a)가 제1 밸브 시트 (86a)와 밀봉 체결될 때), 제1 모듈 중앙포트 (22)는 제1 모듈 배출 용적 (78)과 유체 연통되지 않는다. 그러나, 제1 포핏밸브 (18)가 개방 위치에 있을 때 (즉, 제1 밸브 플러그 (82a)가 제1 밸브 시트 (86a)와 밀봉 체결되지 않을 때), 제1 모듈 중앙포트 (22)는 제1 모듈 배출 용적 (78)과 유체 연통된다.

도 2A를 참조하면, 포핏밸브 조립체 (10)의 제1 모듈 (16)은 또한 제2 포핏밸브 (20)를 포함한다. 당업자는 제2 포핏밸브 (20)가 제1 포핏밸브 (18)와 물리적 및 기능적으로 동일하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 제1 포핏밸브 (18)의 요소에 해당하는 제2 포핏밸브 (20) 요소는 상당하는 제1 포핏밸브 (18)와 유사한 도면부호를 사용하고, 이들 요소에 대한 설명을 반복하지 않는다. 예를들면, 제2 포핏밸브 (20) 제2 다이어프램 (76b)은 제1 포핏밸브 (18) 제1 다이어프램 (76a)과 물리적 및 기능적으로 동일하다. 그러나, 제1 포핏밸브 (18) 및 제2 포핏밸브 (20) 간에 한 가지 중요한 차이가 있다. 구체적으로, 제2 포핏밸브 (20)는 제1 모듈 공급 용적 (92)과 유체 연통되는 제1 모듈 공급포트 (30)을 포함한다. 제1 모듈 공급 용적 (92)은 제1 포핏밸브 (18)의 제1 모듈 배출 용적 (78)에 상당하는 제2 포핏밸브 (20)의 용적이다. 따라서, 제2 포핏밸브 (20)이 폐쇄 위치에 있을 때 (즉, 제2 밸브 플러그 (82b)가 제2 밸브 시트 (86b)에 밀봉 체결될 때), 제1 모듈 중앙포트 (22)는 제1 모듈 공급 용적 (92)과 유체 연통되지 않는다. 그러나, 제2 포핏밸브 (20)가 개방 위치에 있을 때 (즉, 제2 밸브 플러그 (82b)가 제2 밸브 시트 (86b)와 밀봉 체결되지 않을 때), 제1 모듈 중앙포트 (22)는 제1 모듈 공급 용적 (92)과 유체 연통된다.

도 2B에 도시되고, 전기된 바와 같이, 포핏밸브 조립체 (10)는 또한 제2 모듈 (42)을 포함한다. 제2 모듈 (42)은 제1 모듈 (16)과 물리적 및 기능적으로 동일하므로, 포핏밸브 조립체 (10) 제조비용을 낮출 수 있다. 따라서, 제2 모듈 (42)은 제1 포핏밸브 (18)와 동일한 제3 포핏밸브 (44) 및 제2 포핏밸브 (20)와 동일한 제4 포핏밸브 (46)를 포함한다. 제1 포핏밸브 (18)의 균등 요소에 상당하는 제3 포핏밸브 (44) 요소는 상당하는 제1 포핏밸브 (18) 균등 요소의 도면 부호를 사용하고, 설명은 반복되지 않는다. 예를들면, 제3 포핏밸브 (44) 제3 다이어프램 (76c)은 제1 포핏밸브 (18) 제1 다이어프램 (76a)과 물리적 및 기능적으로 동일하다. 또한, 제1 모듈 (16) 균등 요소에 상당하는 제2 모듈 (42) 요소에 상당하는 제1 모듈 (16) 요소의 도면 부호가 사용된다. 예를들면: 제2 모듈 (42)의 제2 모듈 중앙포트 (22´)는 제1 모듈 (16)의 중앙포트 (22)와 동일하다; 제2 모듈 (42)의 제2 모듈 배출포트 (28´)는 제1 모듈 (16)의 제1 모듈 배출포트 (28)와 동일하다; 제2 모듈 (42)의 제2 모듈 공급포트 (30´)는 제1 모듈 (16)의 제1 모듈 공급포트 (30)와 동일하다.

도 3A 및 3B에 도시된 바와 같이, 포핏밸브 조립체 (10)는 또한 제어 밸브, 예컨대 셔틀 밸브 (60)를 포함한다. 셔틀 밸브 (60)는 셔틀 공급포트 (94) 및 셔틀 배출포트 (96)를 포함한다. 셔틀 공급포트 (94)는 가압유체, 예컨대 압축공기 공급부 (32)에 셔틀 공급 공압라인 (98)으로 연결된다. 셔틀 배출포트 (96)는 주변 환경과 유체 연통되어 셔틀 배출포트는 대기로 방출한다. 셔틀 밸브 (60)는 또한 하기 설명되는 바와 같이 하나 이상의 포핏포트 (38a-38d)와 연결되는 셔틀 동작포트 (100)를 포함한다. 셔틀 밸브는 3/2 또는 5/2 기능성을 가질 수 있다. 3/2 기능성을 달성하기 위하여, 내부 셔틀 (미도시)은 제1 셔틀 위치 및 제2 셔틀 위치 사이로 교번되며, 이는 본 분야에서 잘 알려져 있다. 내부 셔틀 (미도시)은 제1 셔틀 위치 또는 제2 셔틀 위치 중 하나로 셔틀 스프링 (미도시)에 의해 편향된다. 더욱 하기되는 파일럿 밸브 (58)에 의해 내부 셔틀 (미도시)은 제1 셔틀 위치에서 제2 셔틀 위치로, 또는 반대로 이동된다. 도 3A에 도시된 제1 셔틀 위치에서, 셔틀 동작포트 (100)는 셔틀 공급포트 (94)와 유체 연통된다. 도 3B에 도시된 제2 셔틀 위치에서, 셔틀 동작포트 (100)는 셔틀 배출포트 (96)와 유체 연통된다. 일부 분야에서는 셔틀에서5/2 기능성, 예컨대 도 5A 및 5B에 도시된 5/2 “지속 불가 (fail last)” 기능을 요구한다. 이러한 분야에서, 5/2 셔틀 (60')은 제1 셔틀 동작포트 (102) 및 제2 셔틀 동작포트 (104)을 가진다. 5/2 셔틀 (60')은 또한 셔틀 공급포트 (94'), 제1 셔틀 배출포트 (106), 및 제2 셔틀 공급포트 (108)를 가진다. 셔틀 공급포트 (94')는 가압유체 공급부 (32)와 셔틀 공급 공압라인 (98)으로 연결된다. 하나 이상의 파일럿 밸브 (58)에 의해 내부 셔틀 (미도시)은 제1 셔틀 위치에서 제2 셔틀 위치로, 또는 반대로 이동된다. 도 5A에 도시된 제1 셔틀 위치에서, 제2 셔틀 동작포트 (104)는 셔틀 공급포트 (94')와 유체 연통되고, 제1 셔틀 동작포트 (102)는 제1 셔틀 배출포트 (106)와 유체 연통된다. 도 5B에 도시된 제2 셔틀 위치에서, 제2 셔틀 동작포트 (104)는 제2 셔틀 배출포트 (108)와 유체 연통되고, 제1 셔틀 동작포트 (102)는 셔틀 공급포트 (94')와 유체 연통된다.

도 3A 및 3B에서 도시된 바와 같이, 포핏밸브 조립체 (10)는 또한 제2 유형의 제어 밸브, 예컨대 파일럿 밸브 (58)를 포함한다. 파일럿 밸브 (58)는 파일럿 공급포트 (110) 및 파일럿 배출포트 (112)를 포함한다. 파일럿 공급포트 (110)는 가압유체, 예컨대 압축공기 공급부 (32)에 파일럿 공급 공압라인 (114)으로 연결된다. 파일럿 배출포트 (112)는 주변 환경과 유체 연통되어 파일럿 배출포트 (112)는 대기로 방출한다. 또한 파일럿 밸브 (58)는 더욱 하기되는 방식으로 하나 이상의 포핏포트 (38a-38d)에 연결되는 파일럿 동작포트 (116)를 포함한다. 파일럿 밸브 (58)는 3/2 기능성을 가지고, 셔틀 밸브 (60)와 유사한 방식으로 작동한다. 구체적으로, 내부 셔틀 (미도시)은 제1 파일럿 위치 및 제2 파일럿 위치 사이를 교번한다. 내부 셔틀 (미도시)은 셔틀 스프링 (미도시)에 의해 제1 파일럿 위치 또는 제2 파일럿 위치로 편향된다. 도 3A에 도시된 제1 파일럿 위치에서, 파일럿 동작포트 (116)는 파일럿 배출포트 (112)와 유체 연통된다. 도 3B에 도시된 제2 파일럿 위치에서, 파일럿 동작포트 (100)는 파일럿 공급포트 (110)와 유체 연통된다. 제어기 (미도시)로부터 전기입력신호를 수신하면 파일럿 밸브 (58)는 제1 파일럿 위치에서 제2 파일럿 위치로, 및 반대로 이동된다. 입력신호를 수신하면, 파일럿 (58)은 활성 (또한, 달리, 비-활성)되고, 본 분야에서 잘 알려진 방식으로 내부 셔틀 (미도시)을 기계적으로 이동시킨다. 전기된 바와 같이, 파일럿 밸브 (58)는 셔틀 밸브 (64)와 연결되어 셔틀 밸브 (60) 내부 셔틀 (미도시)를 제1 셔틀 위치에서 제2 셔틀 위치로, 또는 반대로 이동시킨다. 구제적으로, 파일럿/셔틀 공압라인 (117)은 파일럿 (58)을 셔틀 밸브 (60)과 연결하여 파일럿 동작포트 (116)가 파일럿 공급포트 (110)와 유체 연통될 때, 파일럿/셔틀 공압라인 (117)을 통해 파일럿 밸브 (58) 압력은 셔틀 밸브 (60) 내부 셔틀 (미도시) 표면에 작용하여 내부 셔틀을 제1 셔틀 위치에서 제2 셔틀 위치로 또는 역으로 이동시킨다.

도 3A에 도시된 바와 같이, 포핏밸브 조립체 (10)는 또한 공압 구동기 (26)를 포함한다. 공압 구동기 (26)는 내부에 피스톤 (62)이 활주되도록 배치되는 원통형 몸체 (118)를 포함한다. 구동기 아암 (120)은 피스톤 (62)에 고정되어 피스톤 (62)이 변위되면 구동기 아암 (120)은 길이방향으로 변위된다. 공압 구동기 (26)의 제1 실시태양에서, 구동기 스프링 (122)은 몸체 (118) 내부에 몸체 (118) 제2 단부 (124) 및 피스톤 (62) 사이에 배치되어, 피스톤을 몸체 (118) 제1 단부 (126)를 향하여 편향시킨다. 제1 실린더 용적 (24)은 피스톤 (62) 및 몸체 (118) 제1 단부 (126) 사이에 형성된다. 제1 실린더 포트 (128)는 제1 단부 (126)에 가까운 몸체 (118) 외면에 배치되어 제1 실린더 포트 (128)는 제1 실린더 용적 (24)과 유체 연통된다. 대안으로, 도 4A 및 4B에 도시된 공압 구동기 (26´)의 제2 실시태양에서, 구동기 스프링 (122)은 제거되고, 제2 실린더 포트 (130)가 제2 단부 (124)에 가까운 몸체 (118) 외면에 배치되어 제2 실린더 포트 (130)는 피스톤 (62) 및 몸체 (118) 제2 단부 (124) 사이에 형성되는 제2 실린더 용적 (48)과 유체 연통된다.

전기된 바와 같이, 상기 요소들은 모듈화되고, 특정 용도에서 상호교환 될 수 있다. 따라서, 전부는 아니지만 몇 가지 잠재적 용도에서 포핏밸브 조립체 (10) 작동을 설명한다.

도 3A 및 3B에 도시된 바와 같이 포핏밸브 조립체 (10)에서3/2 기능성을 달성하기 위하여, 단일 모듈로서, 제1 모듈 (16)이 하우징 (12) 중앙 보어 (14) 내부에 배치된다. 간결한 설명을 위하여, 하우징 (12)은 도 3A 및 3B에서 생략되었다. 다수의 원반과 같은 간격자들 (미도시)이 중앙 보어 (14) 내부 제1 모듈 (16) 일측에 놓여 중앙 보어 (14) 내부에서 제1 모듈 (16)을 지지하고 중심을 잡는다. 공압 구동기 (26)의 제1 실린더 포트 (128)는 제1 모듈 중앙포트 (22)에 제1 구동기 공압라인 (134)으로 연결되어 제1 모듈 중앙 통로 (90)는 공압 구동기 (26)의 제1 실린더 용적 (24)과 유체 연통된다. 제1 모듈 (16)의 제1 포핏포트 (38a)는 셔틀 밸브 (60)의 셔틀 동작포트 (100) 에 제1 포핏 공압라인 (136a)으로 연결된다. 또한, 제1 모듈 (16)의 제2 포핏포트 (38b)는 파일럿 밸브 (58)의 파일럿 동작포트 (116)에 제2 포핏 공압라인 (136b)으로 연결된다. 제1 모듈 (16)의 제1 모듈 공급포트 (30)는 공급부 (32)에 모듈 공급 공압라인 (138)으로 연결되어 공급부 (32)는 제1 모듈 공급 용적 (92)과 유체 연통된다. 전기된 바와 같이, 셔틀 공급포트 (94)는 공급부 (32)에 셔틀 공급 공압라인 (98)으로 연결되고, 파일럿 공급 공압라인 (114)은 파일럿 공급포트 (110)를 공급부 (32)에 연결한다. 당업자는 전기된 (또는 하기될) 임의의 공압라인들 (134, 136a, 136b, 138)은 당업자에게 잘 알려진 방식으로 하우징 (12)에 형성된 임의의 다수의 포트 (64) 또는 중앙 보어 (14)를 통하여 연장될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 3A에 도시된 바와 같이 파일럿 밸브 (58)가 제1 위치 (비-활성 상태)에 있을 때, 파일럿 동작포트 (116)는 파일럿 배출포트 (112)와 유체 연통되고, 셔틀밸브 (60)를 제1 위치로부터 이동시킬 수 있는 파일럿 (58) 압력은 제공되지 않는다. 제1 위치에서, 제1 포핏포트 (38a)는 셔틀 동작포트 (100)와 유체 연통되고 셔틀 동작포트 (100)는 셔틀 공급포트 (94)와 유체 연통된다. 결과적으로, 공급부 (32)의 가압유체는 제1 포핏밸브 (18)의 제1 용적 (34)에 공급되고, 제1 포핏밸브 (18)을 폐쇄 위치로 유지시킨다. 또한 제1 위치에서, 제2 포핏포트 (38b)는 파일럿 배출포트 (112)와 유체 연통된다. 결과적으로, 제2 포핏밸브 (20)의 제2 용적 (36) 내부의 압력은 대기로 방출된다. 제1 모듈 공급 용적 (92) 압력이 제2 다이어프램 (76b)에 인가되어, 제2 스프링 (84b)에 의한 대향력보다 큰 힘을 제2 다이어프램 (76b)에 발생시키고, 이에 따라 도 3A에 도시된 바와 같이 제2 포핏밸브 (20)는 개방 위치로 이동된다. 제2 포핏밸브 (20)가 개방 위치 (및 제1 포핏밸브 (18)는 상기와 같이 폐쇄 위치를 유지)에 있을 때, 공급부 (32)의 가압유체는 제1 구동기 공압라인 (134)를 통해, 제1 모듈 중앙 통로 (90) 및 제1 실린더 용적 (24)으로 확장된다. 제1 실린더 용적 (24) 내부 압력이 피스톤 (62) 표면에 인가되고, 구동기 스프링 (122)에 의해 제공되는 대향력보다 더 큰 힘이 피스톤 (62)에 가해진다. 결과적으로, 피스톤 (62) 및 부착 구동기 아암 (120)은 몸체 (118)의 제2 단부 (124)를 향하여 변위된다.

도 3B에 도시된 바와 같이 파일럿 밸브 (58)가 제2 위치 (활성 상태)에 있을 때, 상기된 바와 같이 파일럿 밸브 (58)에 의해 셔틀 밸브 (60)에 압력이 제공되어 내부 셔틀 (미도시)을 제2 위치로 이동시킨다. 파일럿 밸브 (58)의 제2 위치에서, 제2 포핏포트 (38b)는 파일럿 공급포트 (110)와 유체 연통된다. 결과적으로, 공급부 (32) 가압유체는 제2 포핏밸브 (20)의 제2 용적 (36)에 공급되고, 제2 포핏밸브 (20)를 폐쇄 위치로 유지하여, 공급부 (32) 압력이 제1 모듈 공급 용적 (92)으로부터 제1 모듈 중앙 통로 (90)로 들어가지 못하도록 한다. 제2 위치에서, 제1 포핏포트 (38a)는 셔틀 배출포트 (96)와 유체 연통되고, 제1 포핏밸브 (18)의 제1 용적 (34) 내부 압력은 대기로 방출된다. 따라서, 제1 실린더 용적 (24)의 압력은 제1 모듈 중앙 통로 (90)로 진입하고, 이 압력은 제1 밸브 플러그 (82a)의 표면에 작용한다. 제1 스프링 (84a)만이 제1 포핏밸브 (18)를 폐쇄 위치로 유지하고 있으므로, 제1 밸브 플러그 (82a) 표면에 인가되는 압력으로 인한 힘은 제1 스프링 (84a)에 의해 제공되는 힘보다 더 크고, 이에 따라c 제1 포핏밸브 (18)가 개방된다. 제1 포핏밸브 (18)가 개방 위치에 있을 때 (및 제2 포핏밸브 (20)는 폐쇄 위치를 유지), 제1 실린더 용적 (24) 내부 압력은 제1 모듈 배출포트 (28)를 통해 방출된다. 제1 실린더 용적 (24)의 압력 감소로 피스톤 (62)에 대한 압력이 감소되고, 이에 따라 구동기 스프링 (122)은 피스톤 (62) 및 구동기 아암 (120)을 몸체의 제1 단부 (126)를 향하여 변위시킨다.

당업자는, 상기 3/2 구성에서, 공압 구동기 (26)는 두 위치들 사이에서만 이동될 수 있다는 것을 이해할 것이다: 구동기 아암 (120)이 몸체 (118)로부터 완전히 확장되는 제1 위치 및 구동기 아암 (120)이 몸체 (118) 내부로 완전히 수축되는 제2 위치. 당업자는 또한 상기 3/2 구성은 다른 조합의 파일럿 및 셔틀 밸브들로도 달성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를들면, 제1 포핏밸브 (18)는 셔틀 밸브 (60) 대신 파일럿 밸브 (58)에 작동적으로 연결되고, 제2 포핏밸브 (20)는 파일럿 밸브 (58) 대신 셔틀 밸브 (60)에 작동적으로 연결되어 3/2 기능성을 달성할 수 있다.

포핏밸브 조립체 (10)에서5/2 기능성을 달성하기 위하여, 도 4A 및 4B에 도시된 바와 같이 제1 모듈 (16) 및 제2 모듈 (42)은 하우징 (12) 중앙 보어 (14) 내부에 배치된다. 재차, 간단한 설명을 위하여, 하우징 (12)이 생략된다. 다수의 원반과 같은 간격자들 (미도시)이 중앙 보어 (14) 내부 제1 모듈 (16) 또는 제2 모듈 (42) 일측에 놓여 모듈들 (16, 42)을 지지하고 중심을 잡는다 스프링이 있는 공압 구동기 (26)의 제1 실시태양 대신, 두 개의 실린더 포트들 (128, 130)을 가지는 공압 구동기 (26´)의 제2 실시태양을 적용한다. 공압 구동기 (26´)의 제1 실린더 포트 (128)는 제1 모듈 중앙포트 (22)에 제1 구동기 공압라인 (134)으로 연결되어 제1 모듈 중앙 통로 (90)는 공압 구동기 (26´)의 제1 실린더 용적 (24)과 유체 연통된다. 공압 구동기 (26´)의 제2 실린더 포트 (130)는 제2 모듈 중앙포트 (22')에 제2 구동기 공압라인 (140)으로 연결되어 제2 모듈 중앙 통로 (90')는 공압 구동기 (26´)의 제2 실린더 용적 (48)과 유체 연통된다. 전기된 바와 같이 제1 모듈 (16)의 제1 포핏포트 (38a)는 셔틀 밸브 (60)의 셔틀 동작포트 (100)에 제1 포핏 공압라인 (136a)으로 연결된다. 제4 포핏 공압라인 (136d)은 제4 포핏포트 (38d)를 셔틀 밸브 (60)의 셔틀 동작포트 (100)에 연결한다. 또한, 전기된 바와 같이 제1 모듈 (16)의 제2 포핏포트 (38b)는 파일럿 밸브 (58)의 파일럿 동작포트 (116)에 제2 포핏 공압라인 (136b)으로 연결된다. 제3 포핏 공압라인 (136c)은 제3 포핏포트 (38c)를 파일럿 밸브 (58)의 파일럿 동작포트 (116)에 연결한다. 제1 모듈 (16)의 제1 모듈 공급포트 (30)는 공급부 (32)에 제1 모듈 공급 공압라인 (138)으로 연결되어 공급부 (32)는 제1 모듈 공급 용적 (92)과 유체 연통된다. 제2 모듈 (42)의 제2 모듈 공급포트 (30')는 공급부 (32)에 제2 모듈 공급 공압라인 (142)으로 연결되어 공급부 (32)는 제2 모듈 공급 용적 (92')와 유체 연통된다. 셔틀 공급포트 (94)는 공급부 (32)에 셔틀 공급 공압라인 (98)으로 연결되고, 파일럿 공급 공압라인 (114)은 파일럿 공급포트 (110)를 공급부 (32)에 연결한다.

도 4A에 도시된 바와 같이 파일럿 밸브 (58)가 제1 위치 (비-활성 상태)에 있을 때, 파일럿 동작포트 (116)는 파일럿 배출포트 (112)와 유체 연통되고, 셔틀 밸브 (60 )를 제1 위치에서 이동시키는 압력은 파일럿 (58)에 의해 제공되지 않는다. 제1 위치에서, 제1 포핏포트 (38a)는 셔틀 동작포트 (100)와 유체 연통된다. 결과적으로, 공급부 (32) 가압유체는 제1 포핏밸브 (18)의 제1 용적 (34)으로 공급되어, 제1 포핏밸브 (18)를 폐쇄 위치로 유지한다. 제1 위치에서, 제2 포핏포트 (38b)는 파일럿 배출포트 (112)와 유체 연통된다. 결과적으로, 제2 포핏밸브 (20)의 제2 용적 (36) 내부 압력은 대기로 방출된다. 제2 스프링 (84b)만이 제2 포핏밸브 (20)를 폐쇄 위치로 유지하므로, 제2 다이어프램 (76b)에 작용되는 제1 모듈 공급 용적 (92)의 압력은 제2 포핏밸브 (20)를 개방 위치로 이동시킨다. 제2 포핏밸브 (20)가 개방 위치에 있을 때 (및 제1 포핏밸브 (18)는 상기된 바와 같이 폐쇄 위치에 유지), 공급부 (32) 가압유체는 제1 구동기 공압라인 (134)을 통해, 제1 모듈 중앙 통로 (90) 및 제1 실린더 용적 (24)으로 확장된다. 제1 실린더 용적 (24) 내부 압력은 피스톤 (62)에 인가되고, 피스톤 (62) 및 부착된 구동기 아암 (120)을 몸체 (118)의 제2 단부 (124)로 이동시킨다.

제1 위치에서, 도 4A에 도시된 바와 같이, 제4 포핏포트 (38d)는 셔틀 공급포트 (94)와 유체 연통된다. 결과적으로, 공급부 (32) 가압유체는 제4 포핏밸브 (46)의 제4 용적 (52)에 공급되고, 제4 포핏밸브 (46)를 폐쇄 위치로 유지시켜, 공급부 (32) 압력이 제2 모듈 공급 용적 (92')에서 탈출되지 않도록 방지한다. 제1 파일럿 위치에서, 제3 포핏포트 (38c)은 파일럿 배출포트 (112)와 유체 연통된다. 결과적으로, 제3 포핏밸브 (44)의 제3 용적 (50)은 대기로 방출된다. 따라서, 제2 실린더 용적 (48)의 압력은 제2 모듈 중앙 통로 (90')로 진입하고, 제3 밸브 플러그 (82c)에 작용한다. 제3 스프링 (84c) 만이 제3 포핏밸브 (44)를 폐쇄 위치로 유지하므로, 제3 밸브 플러그 (82c)에 대한 압력으로 제3 포핏밸브 (44)는 개방된다. 제3 포핏밸브 (44)가 개방 위치에 있을 때 (및 제4 포핏밸브 (46)는 폐쇄 위치에 있다), 제2 실린더 용적 (48)의 압력은 제2 모듈 배출포트 (28´)를 통하여 방출된다. 결과적으로 제2 실린더 용적 (48) 압력이 감소되고 피스톤 (62)에 대하여 상응 압력이 감소되어, 몸체 (118)의 제2 단부 (124)를 향한 피스톤 (62) 이동에 대한 대향력이 감소된다.

도 4B에 도시된 바와 같이 파일럿 밸브 (58)가 제2 파일럿 위치 (활성 상태)에 있을 때, 전기된 바와 같이 셔틀 밸브 (60)에 제공되어 내부 셔틀 (미도시)을 제2 셔틀 위치로 이동시키는 압력이 파일럿 밸브 (58)에 의해 제공된다. 제2 파일럿 위치에서, 제3 포핏포트 (38c)는 파일럿 압력포트 (110)와 유체 연통된다. 결과적으로, 공급부 (32) 가압유체는 제3 포핏밸브 (44)의 제3 용적 (50)으로 제공되고, 제3 포핏밸브 (44)를 폐쇄 위치로 유지한다. 제2 셔틀 위치에서, 제4 포핏포트 (38d)는 셔틀 배출포트 (96)와 유체 연통하고 제4 포핏밸브 (46)의 제4 용적 (52) 압력은 대기로 방출된다. 제4 스프링 (84d)만이 제4 포핏밸브 (46)를 폐쇄 위치로 유지하므로, 제2 모듈 공급 용적 (92') 압력은 제4 다이어프램 (76d)에 작용하여 제4 포핏밸브 (46)를 개방 위치로 이동시킨다. 제4 포핏밸브 (46)가 개방 위치에 있을 때 (및 제3 포핏밸브 (44)는 상기된 바와 같이 폐쇄 위치를 유지한다), 공급부 (32) 가압유체는 제2 구동기 공압라인 (140)를 통하여 제2 모듈 중앙 통로 (90') 및 제2 실린더 용적 (48)으로 확장된다. 제2 실린더 용적 (48) 내부 압력은 피스톤 (62)에 작용하여, 피스톤 (62) 및 부착된 구동기 아암 (120)을 몸체 (118)의 제1 단부 (126)로 이동시킨다.

제2 파일럿 위치에서, 도 4B에 도시된 바와 같이, 제2 포핏포트 (38b)는 파일럿 동작포트 (116)와 유체 연통된다 . 결과적으로, 공급부 (32) 가압유체가 제2 포핏밸브 (20)의 제2 용적 (36)으로 공급되고, 제2 포핏밸브 (20)를 폐쇄 위치로 유지하여, 공급부 (32) 압력이 제1 모듈 공급 용적 (92)으로부터 제1 모듈 중앙 통로 (90)로 빠져 나가지 못하도록 한다. 제2 셔틀 위치에서, 제1 포핏포트 (38a)는 셔틀 배출포트 (96)와 유체 연통된다. 결과적으로, 제1 포핏밸브 (18)의 제1 용적 (34) 내부 압력은 대기로 방출된다. 따라서, 제1 실린더 용적 (24)은 제1 모듈 중앙 통로 (90)로 진입하고, 제1 밸브 플러그 (82a)에 압력이 작용한다. 제1 스프링 (84a)만이 제1 포핏밸브 (18)를 폐쇄 위치로 유지하므로, 제1 밸브 플러그 (82a)에 대한 압력으로 제1 포핏밸브 (18)는 개방된다. 제1 포핏밸브 (18)가 개방 위치에 있을 때 (및 제2 포핏밸브 (20)는 폐쇄 위치에 있다), 제1 실린더 용적 (24)의 압력은 제1 모듈 배출포트 (28)를 통하여 방출된다. 결과적으로 제1 실린더 용적 (24) 압력이 감소되고 피스톤 (62)에 대한 압력이 줄어들어, 몸체 (118)의 제1 단부 (126)를 향한 피스톤 (62) 이동에 대한 대향력이 감소된다. 5/2 구성 (및 전기된 3/2 구성)에서, 공압 구동기 (26´)는 두 위치들 사이에서만 이동된다: 구동기 아암 (120)이 몸체 (118)로부터 완전히 확장되는 제1 위치, 및 구동기 아암 (120)이 몸체 (118) 내부로 완전히 수축되는 제2 위치.

도 5A 및 5B에 도시된 바와 같이 포핏밸브 조립체 (10)에서5/2 “지속 불가” 기능성을 달성하기 위하여, 포핏밸브 조립체 (10)는 두 가지 중요한 변형을 제외하고는 상기된 표준 5/2 기능성으로 구성된다. 첫째는, 표준 5/2 구성에서 적용된3/2 셔틀 밸브 (60) 대신, 5/2 셔틀 밸브 (60')가 사용된다. 둘째는, 셔틀 스프링 (미도시)이 제거되고, 제2 파일럿 밸브 (58')가 추가된다. 제2 포핏포트 (38b)는 제1 셔틀 동작포트 (102)에 제2 포핏 공압라인 (136b)으로 연결되고, 제3 포핏포트 (38c)는 제1 셔틀 동작포트 (102)에 제3 포핏 공압라인 (136c)으로 연결된다. 또한, 제1 포핏포트 (38a)는 제2 셔틀 동작포트 (104)에 제1 포핏 공압라인 (136a)으로 연결되고, 제4 포핏포트 (38d)는 제2 셔틀 동작포트 (104)에 제4 포핏 공압라인 (136d)으로 연결된다. 제1 파일럿 밸브 (58)의 제1 파일럿 공급포트 (110)는 공급부 (32)에 제1 파일럿 공급 공압라인 (114)으로 연결되고, 제2 파일럿 밸브 (58')의 제2 파일럿 공급포트 (110')는 공급부 (32)에 제2 파일럿 공급 공압라인 (114')으로 연결되고, 5/2 셔틀 (60')의 셔틀 공급포트 (94)는 공급부 (32)에 셔틀 공급 공압라인 (98)으로 연결된다. 도 5A에 도시된 바와 같이 제1 파일럿 (58)이 활성되고 제2 파일럿 (58b)이 비-활성될 때, 셔틀 밸브 (60')의 내부 셔틀 (미도시)은 제1 위치로 이동되고 여기에서 제1 포핏포트 (38a) 및 제4 포핏포트 (38d)는 셔틀 공급포트 (94')와 유체 연통되고, 제2 포핏포트 (38b) 및 제3 포핏포트 (38c)는 제1 셔틀 배출포트 (106)와 유체 연통된다. 전기된 방식으로, 가압유체는 제1 실린더 용적 (24)으로 진입하고 제2 실린더 용적 (48)에서 방출되어, 피스톤 (62) 및 부착된 구동기 아암 (120)은 실린더 몸체 (118)의 제2 단부 (124)를 향하여 변위된다.

제1 파일럿 밸브 (58)가 비-활성될 때, 도 5B에 도시된 바와 같이, 제2 파일럿 (58')은 자동으로 활성되고, 제2 파일럿 (58')은 셔틀 밸브 (60')의 내부 셔틀 (미도시)을 제2 위치로 이동시킨다. 제2 위치에서, 제1 포핏포트 (38a) 및 제4 포핏포트 (38d)는 제2 셔틀 배출포트 (108)와 유체 연통되고, 제2 포핏포트 (38b) 및 제3 포핏포트 (38c)는 셔틀 공급포트 (94')와 유체 연통된다. 전기된 방식으로, 가압유체는 제2 실린더 용적 (48)로 진입하고 제1 실린더 용적 (24)에서 방출되어, 피스톤 (62) 및 부착된 구동기 아암 (120)은 실린더 몸체 (118)의 제1 단부 (126)를 향하여 변위된다. 제1 파일럿 (58)이 재차 활성되면, 도 5A에 도시된 바와 같이, 제2 파일럿 (58')은 자동으로 비-활성되고, 제1 파일럿 (58)은 내부 셔틀 (미도시)을 제1 위치로 이동시킨다. 당업자는, 본 구성에서 파일럿 밸브 (58, 58')에 대한 동력을 변경시킴으로써, 구동기 아암 (120)은 최종 위치를 유지한다는 것을 이해할 것이다. 5/2 기능성의 경우, 공압 구동기 (26')는 두 위치들 사이에서만 이동될 수 있다: 구동기 아암 (120)이 몸체 (118)에서 완전히 확장되는 제1 위치 및 구동기 아암 (120)이 몸체 (118) 내부로 완전히 수축되는 제2 위치.

도 6A 및6B에 도시된 바와 같이 포핏밸브 조립체 (10)에서 5/3 “중앙 차단 (center block)” 기능성을 달성하기 위하여, 포핏밸브 조립체 (10)는 셔틀 밸브 (60)가 사용되지 않는 것을 제외하고는 상기된 표준 5/2 기능성과 같이 구성된다. 셔틀 밸브 (60) 대신, 제2 파일럿 (58')이 제1 파일럿 (58)과 함께 사용된다. 제2 포핏포트 (38b)는 제1 파일럿 동작포트 (116)에 제2 포핏 공압라인 (136b)으로 연결되고, 제3 포핏포트 (38c)는 제1 파일럿 동작포트 (116)에 제3 포핏 공압라인 (136c)으로 연결된다. 또한, 제1 포핏포트 (38a)는 제2 파일럿 동작포트 (116')에 제1 포핏 공압라인 (136a)으로 연결되고, 제4 포핏포트 (38d)는 제2 파일럿 동작포트 (116')에 제4 포핏 공압라인 (136d)으로 연결된다. 제1 파일럿 밸브 (58)의 제1 파일럿 공급포트 (110)는 공급부 (32)에 제1 파일럿 공급 공압라인 (114)으로 연결되고 제2 파일럿 밸브 (58')의 제2 파일럿 공급포트 (110')는 공급부 (32)에 제2 파일럿 공급 공압라인 (114')으로 연결된다. 제1 파일럿 (58)이 비-활성이고 제2 파일럿 (58')이 활성일 때, 도 6A에 도시된 바와 같이, 제2 포핏포트 (38b) 및 제3 포핏포트 (38c)는 제1 파일럿 공급포트 (110)와 유체 연통되고, 제1 포핏포트 (38a) 및 제4 포핏포트 (38d)는 제2 파일럿 배출포트 (112')와 유체 연통된다. 전기된 방식으로, 가압유체는 제2 실린더 용적 (48)으로 진입하고 제1 실린더 용적 (24)에서 방출되고, 피스톤 (62) 및 부착된 구동기 아암 (120)은 실린더 몸체 (118)의 제1 단부 (126)를 향하여 변위된다.

제1 파일럿 (58)이 활성되고 제2 파일럿 (58')이 비-활성되면, 도 6B에 도시된 바와 같이, 제2 포핏포트 (38b) 및 제3 포핏포트 (38c)는 제1 파일럿 배출포트 (112)와 유체 연통되고, 제1 포핏포트 (38a) 및 제4 포핏포트 (38d)는 제2 셔틀 파일럿 포트 (110')와 유체 연통된다. 전기된 방식으로, 가압유체는 제1 실린더 용적 (24)로 진입하고 제2 실린더 용적 (48)에서 방출되고, 피스톤 (62) 및 부착된 구동기 아암 (120)은 실린더 몸체 (118)의 제2 단부 (124)를 향하여 변위된다.

도 6C에 도시된 바와 같이 제1 파일럿 (58) 및 제2 파일럿 (58') 모두가 비-활성될 때 (즉, 파일럿 동작포트들 (116, 116') 모두가 파일럿 공급포트들 (110, 110') 모두와 유체 연통될 때), 제2 포핏포트 (38b) 및 제3 포핏포트 (38c)는 제1 파일럿 공급포트 (110)와 유체 연통되고, 제1 포핏포트 (38a) 및 제4 포핏포트 (38d)는 제2 파일럿 공급포트 (110')와 유체 연통된다. 이러한 구성에서, 포핏밸브 (18, 20, 44, 46) 모두는 폐쇄되고, 가압유체가 제1 실린더 용적 (24) 및 제2 실린더 용적 (42) 모두로 진입 또는 방출되는 것이 방지된다. 따라서, 파일럿들 (58, 58') 모두가 비-활성될 때, 공압 구동기 (26')의 구동기 아암 (120)은 “정지 (freeze)”되고 구동기 아암 (120)이 완전히 몸체 (118)로부터 확장되는 제1 위치 및 구동기 아암 (120)이 완전히 몸체 (118) 내부로 수축되는 제2 위치 사이의 임의의 위치에 유지된다.

5/3 “중앙 배출 (center exhaust)” 기능성 (미도시)을 달성하기 위하여, 포핏밸브 조립체 (10)는 전기된 바와 같이 5/3 “중앙 차단” 기능성으로 구성된다. 그러나, 제1 파일럿 (58) 및 제2 파일럿 (58') 모두가 활성될 때, 파일럿 동작포트들 (116, 116') 모두는 파일럿 공급포트들 (110, 110') 모두와 유체 연통된다. 따라서, 파일럿들 (58, 58') 모두가 활성될 때, 공압 구동기 (26')의 구동기 아암 (120)은 “정지”되고, 구동기 아암 (120)이 완전히 몸체 (118)로부터 확장되는 제1 위치 및 구동기 아암 (120)이 완전히 몸체 (118) 내부로 수축되는 제2 위치 사이의 임의의 위치에 유지된다.

다양한 실시태양들이 상술되었지만, 본 발명을 이에 제한할 의도는 아니다. 청구범위에 속하는 개시된 실시태양들에 대한 변경들이 가능하다. 예를들면, 포핏포트는 개시된 것과는 다른 파일럿 밸브 또는 셔틀 밸브에 연결될 수 있다. 예를들면, 5/3 “중앙 차단” 구성에서, 제1 포핏 공압라인 (136a)은 제1 포핏포트 (38a)를 제2 파일럿 동작포트 (116') 대신 제1 파일럿 동작포트 (116)로 연결할 수 있고, 제2 포핏 공압라인 (136b)은 제2 포핏포트 (38b)를 제1 파일럿 동작포트 (116) 대신 제2 파일럿 동작포트 (116')로 연결할 수 있고, 제3 포핏 공압라인 (136c)은 제3 포핏포트 (38c)를 제1 파일럿 동작포트 (116) 대신 제2 파일럿 동작포트 (116')로 연결할 수 있고, 제4 포핏 공압라인 (136d)은 제4 포핏포트 (38d)를 제2 파일럿 동작포트 (116') 대신 제1 파일럿 동작포트 (116)로 연결할 수 있다. 또한, 가압유체 단일 공급부 (32)가 개시되지만, 가압유체 공급부 (32)는 여러 가압유체 공급원들로 구성될 수 있다.

Claims

포핏밸브 조립체에 있어서,
중앙 보어를 가지는 밸브 하우징;
중앙 보어 내부에 배치되고, 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하고, 제1 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브 각각은 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가지는, 제1 모듈;
제1 모듈에 형성되고, 공압실린더의 제1 용적과 연결되는, 중앙포트;
제1 모듈에 형성되어 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 배출포트와 유체 연통되는, 배출포트; 및
제1 모듈에 형성되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 중앙포트와 유체 연통되는 공급포트로 구성되며,
공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때, 가압유체는 공압실린더의 제1 용적에 제공되고,
제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 배출포트는 공압실린더의 제1 용적으로부터 가압유체를 방출하도록 구성되는, 포핏밸브 조립체.
제1항에 있어서, 제1 상시 폐쇄 포핏밸브는 제1 용적을 포함하고 제2 상시 폐쇄 포핏밸브는 제2 용적을 포함하는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏포트는 제1 모듈에 형성되고, 제1 포핏포트는 제1 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성하고,
제2 포핏포트는 제1 모듈에 형성되고, 제2 포핏포트는 제2 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성하는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주 방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성하는 제1 다이어프램;
제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에 형성되는 제1 밸브 시트로 구성되고,
제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되어 제1 포핏밸브가 상시 폐쇄 상태가 되도록 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시키고,
제2 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성하는 제2 다이어프램;
제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성되는 제2 밸브 시트로 구성되고,
제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되어 제2 포핏밸브가 상시 폐쇄 상태가 되도록 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시키는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
중앙 보어 내부에 제1 모듈과 인접하게 배치되고 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하는 제2 모듈;
제2 모듈에 형성되고 공압실린더의 제2 용적과 연결되는 중앙포트;
제2 모듈에 형성되어 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 모듈의 배출포트와 유체 연통되는 배출포트; 및
제2 모듈에 형성되어 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 모듈의 중앙포트와 유체 연통되는 공급포트를 더욱 포함하며,
제2 모듈의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제4 포핏밸브가 개방될 때, 가압유체는 공압실린더의 제2 용적에 제공되고,
제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 모듈의 배출포트는 공압실린더의 제2 용적으로부터 가압유체를 방출하도록 구성되는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제3 포핏포트는 제2 모듈에 형성되고, 제3 포핏포트는 제3 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성하고,
제4 포핏포트는 제2 모듈에 형성되고, 제4 포핏포트는 제4 용적과 유체 연통되고 가압유체에 대한 입구 및 출구를 형성하는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제3 상시 폐쇄 포핏밸브는 제3 용적을 포함하고 제4 상시 폐쇄 포핏밸브는 제4 용적을 포함하는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제3 포핏밸브는,
제2 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성하는 제3 다이어프램;
제3 다이어프램에 결합되는 제3 밸브 플러그; 및
제2 모듈의 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성되는 제3 밸브 시트로 구성되고,
제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 포핏밸브가 상시 폐쇄되도록 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시키고,
제4 포핏밸브는,
제2 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성하는 제4 다이어프램;
제4 다이어프램에 결합되는 제4 밸브 플러그; 및
제2 모듈의 중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성되는 제4 밸브 시트로 구성되고,
제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 포핏밸브가 상시 폐쇄되도록 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시키는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 포핏밸브는 제1 용적으로 도입되는 가압유체 공급에 의해 폐쇄 위치로 유지되도록 구성되고, 제2 포핏밸브는 제2 용적으로 도입되는 가압유체 공급에 의해 폐쇄 위치로 유지되도록 구성되는, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 하우징의 중앙 보어는 원통형인, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 모듈은 원통형이고 원통형 중앙 보어에 수용되는 크기인, 포핏밸브 조립체.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 모듈 및 제2 모듈은 모두 원통형이고 중앙 보어에 수용되는 크기인, 포핏밸브 조립체.
공압 구동기 제어용 시스템에 있어서,
가압유체 공급부; 밸브 하우징 내부에 배치되는 제1 모듈; 제1 제어밸브; 및 제2 제어밸브로 구성되고,
제1 모듈은,
각각이 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가지는 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브;
공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통되는 중앙포트;
대기와 유체 연통되어, 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 중앙포트, 및 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 중앙포트 및, 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되지 않도록 형성되는 배출포트; 및
가압유체 공급부와 유체 연통되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 중앙포트, 및 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제 2 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 중앙포트, 및 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않도록 형성되는 공급포트로 구성되고,
제1 제어밸브는 공급포트, 동작포트, 및 배출포트를 가지고, 제1 제어밸브의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 동작포트는 제2 포핏밸브와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 배출포트는 대기와 유체 연통되고;
제2 제어밸브는 공급포트, 동작포트, 및 배출포트를 가지고, 제2 제어밸브의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 동작포트는 제1 포핏밸브와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 배출포트는 대기와 유체 연통되고;
공압 구동기의 제1 용적은 부분적으로 피스톤 제1 면 및 구동기 몸체의 내부 표면으로 형성되고, 구동기 아암은 피스톤에 고정되어 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통되면, 가압유체에 의해 피스톤에 인가되는 힘은 구동기 아암을 변위시키는, 공압 구동기 제어용 시스템.
제13항에 있어서, 제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 제1 제어밸브의 동작포트는 제1 제어밸브의 배출포트와 유체 연통되고, 제2 위치에서, 제1 제어밸브의 동작포트는 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고,
제2 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 제2 제어밸브의 동작포트는 제2 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고, 제2 위치에서 제2 제어밸브의 동작포트는 제2 제어밸브의 배출포트와 유체 연통되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제2 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 공급부가압유체에 의해 제1 포핏밸브는 폐쇄 위치로 이동되고, 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제2 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제2 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제1 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제1 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에 진입하여 길이방향의 아암은 제1 방향으로 변위되고,
제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제2 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에서 유출되어 길이방향의 아암은 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 변위되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 셔틀 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 3/2 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 상시 폐쇄 포핏밸브는 제1 용적을 포함하고, 제1 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제1 포핏포트는 제1 용적과 유체 연통되고,
제2 상시 폐쇄 포핏밸브는 제2 용적을 포함하고, 제2 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제2 포핏포트는 제2 용적과 유체 연통되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성하는 제1 다이어프램;
제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에 형성되는 제1 밸브 시트로 구성되고,
제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄 상태가 되고,
제2 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성하는 제2 다이어프램;
제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성되는 제2 밸브 시트로 구성되고,
제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄 상태가 되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에 진입하여 제1 다이어프램에 작용하여 제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그가 제1 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄되고,
제1 포핏밸브는 제1 포핏밸브의 제1 용적의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시키고, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제2 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에 진입하고 제2 다이어프램에 작용하여 제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그가 제2 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄되고,
제2 포핏밸브는 제2 포핏밸브의 제2 용적 내부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
밸브 하우징 내부에서 제1 모듈에 인접하게 배치되는 제2 모듈을 더욱 포함하고,
제2 모듈은,
각각이 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가지는 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브;
제2 모듈에 형성되고 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통되는 제2 중앙포트;
제2 모듈에 형성되고, 대기와 유체 연통되어 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은 대기와 유체 연통되지 않도록 형성되는 제2 배출포트; 및
제2 모듈에 형성되고, 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제4 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않도록 형성되는 공급포트로 구성되고,
제1 제어밸브의 동작포트는 제3 포핏밸브와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 동작포트는 제4 포핏밸브와 유체 연통되고, 공압 구동기의 제2 용적은 부분적으로 피스톤의 제2 면 및 구동기의 내부 표면에 의해 형성되어 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통될 때, 가압유체에 의해 피스톤에 가해지는 힘은 구동기 아암을 변위시키는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제2 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브 및 제4 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제2 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되고, 제3 포핏밸브는 공압 구동기의 제2 용적으로부터 제3 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브 및 제3 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제2 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제1 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되고, 제4 포핏밸브는 공압 구동기의 제2 용적으로부터 제4 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제1 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적으로 진입하고 공압 구동기의 제2 용적으로부터 유출되어 길이방향의 아암은 제1 방향으로 변위되고,
제1 제어밸브 및 제2 제어밸브 모두가 제2 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에서 유출되고 공압 구동기의 제2 용적으로 유입되어 길이방향의 아암은 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 변위되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 셔틀 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 3/2 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는 제1 용적을 포함하고, 제1 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제1 포핏포트는 제1 용적과 유체 연통되고,
제2 포핏밸브는 제2 용적을 포함하고, 제2 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제2 포핏포트는 제2 용적과 유체 연통되고,
제3 포핏밸브는 제3 용적을 포함하고, 제3 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제3 포핏포트는 제3 용적과 유체 연통되고,
제4 포핏밸브는 제4 용적을 포함하고, 제4 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제4 포핏포트는 제4 용적과 유체 연통되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성하는 제1 다이어프램;
제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에 형성되는 제1 밸브 시트로 구성되고,
제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제2 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성하는 제2 다이어프램;
제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성되는 제2 밸브 시트로 구성되고,
제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고, 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제3포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성하는 제3 다이어프램;
제3 다이어프램에 결합되는 제3 밸브 플러그; 및
제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제3 중앙 개구에 형성되는 제3 밸브 시트로 구성되고,
제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고, 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제4 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성하는제4 다이어프램;
제4 다이어프램에 결합되는 제4 밸브 플러그; 및
제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제4 중앙 개구에 형성되는 제4 밸브 시트로 구성되고,
제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고, 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하여 제4 포핏밸브는 상시 폐쇄되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에 진입하여 제1 다이어프램에 작용하여 제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그가 제1 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄되고,
제1 포핏밸브는 제1 포핏밸브의 제1 용적의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시키고, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제2 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에 진입하고 제2 다이어프램에 작용하여 제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그가 제2 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄되고,
제2 포핏밸브는 제2 포핏밸브의 제2 용적 내부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제2 밸브 플러그 및 제2 다이어프램에 작용하여, 제2 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제3 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제3 포핏밸브의 제3 용적에 진입하고 제3 다이어프램에 작용하여 제3 다이어프램에 결합되는 제3 밸브 플러그가 제3 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄되고,
제3 포핏밸브는 제3 포핏밸브의 제3 용적 내부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제3 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제3 밸브 플러그 및 제3 다이어프램에 작용하여, 제3 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제4 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에 진입하고 제4 다이어프램에 작용하여 제4 다이어프램에 결합되는 제4 밸브 플러그가 제4 밸브 시트를 향하여 변위될 때 폐쇄되고,
제4 포핏밸브는 제4 포핏밸브의 제4 용적 내부 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제4 밸브 플러그 및 제4 다이어프램에 작용하여, 제4 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트로부터 멀어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브의 동작포트가 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고, 제2 제어밸브의 동작포트가 제2 제어밸브의 공급포트와 유체 연통될 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적 및 제2 용적으로부터 방출될 수 없어, 구동기 아암은 제1 방향 또는 제2 방향으로 변위되는 것이 방지되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 가압유체는 압축공기인, 시스템.
공압 구동기 제어용 시스템에 있어서,
가압유체 공급부, 밸브 하우징 내부에 배치되는 제1 모듈, 밸브 하우징 내부에 제1 모듈에 인접하게 배치되는 제2 모듈, 제1 제어밸브로 구성되고,
제1 모듈은,
각각이 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가지는 제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브;
제1 모듈에 형성되고 공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통되는 제1 중앙포트;
제1 모듈에 형성되고, 대기와 유체 연통되어 제1 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 대기와 유체 연통되지 않도록 형성되는 제1 배출포트; 및
제1 모듈에 형성되고, 가압유체 공급부와 유체 연통되어 제2 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제2 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제1 중앙포트, 및 제1 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제1 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않도록 형성되는 제1 공급포트로 구성되고,
제2 모듈은,
각각이 개방 위치 및 폐쇄 위치를 가지는 제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브;
제2 모듈에 형성되고 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통되는 제2 중앙포트;
제2 모듈에 형성되고, 대기와 유체 연통되어 제3 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 대기와 유체 연통되고, 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 대기와 유체 연통되지 않도록 형성되는 제2 배출포트; 및
제2 모듈에 형성되고, 가압유체 공급부와 유체 연통되므로 제4 포핏밸브가 개방 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제4 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 제2 중앙포트, 및 제2 중앙포트와 유체 연통되는 공압 구동기의 제2 용적은, 가압유체 공급부와 유체 연통되지 않도록 형성되는 공급포트로 구성되고,
제1 제어밸브는 공급포트, 제1 동작포트, 제2 동작포트, 제1 배출포트, 및 제2 배출포트를 가지고, 제1 제어밸브의 공급포트는 가압유체 공급부와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제1 동작포트는 제2 포핏밸브 및 제3 포핏밸브와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제2 동작포트는 제1 포핏밸브 및 제4 포핏밸브와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제1 배출포트 및 제2 배출포트는 대기와 유체 연통되고,
공압 구동기의 제1 용적은 부분적으로 피스톤의 제1 표면 및 구동기 몸체의 내부 표면에 의해 형성되고, 구동기 아암은 피스톤에 고정되어 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제1 용적과 유체 연통될 때, 가압유체에 의해 피스톤의 제1 표면 가해지는 힘은 구동기 아암을 제1 방향으로 변위시키고,
공압 구동기의 제2 용적은 부분적으로 피스톤의 제2 면 및 구동기의 내부 표면에 의해 형성되고 가압유체 공급부가 공압 구동기의 제2 용적과 유체 연통될 때, 가압유체에 의해 피스톤의 제2 표면에 가해지는 힘은 구동기 아암을 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 변위시키는, 공압 구동기 제어용 시스템.
제40항에 있어서,
제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 제1 제어밸브의 제1 동작포트는 제1 제어밸브의 제1 배출포트와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제2 동작포트는 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고,
제2 위치에서, 제1 제어밸브의 제1 동작포트는 제1 제어밸브의 공급포트와 유체 연통되고, 제1 제어밸브의 제2 동작포트는 제1 제어밸브의 제2 배출포트와 유체 연통되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제2 제어밸브 및 제3 제어밸브를 더욱 포함하고, 제2 제어밸브는 제1 제어밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키고, 제3 제어밸브는 제1 제어밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 5/2 셔틀 밸브이고, 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고, 제3 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 5/2 스풀 밸브이고, 제2 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브이고, 제3 제어밸브는 3/2 파일럿 밸브인, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브 및 제4 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제2 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제2 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되고, 제3 포핏밸브는 공압 구동기의 제2 용적으로부터 제3 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방된되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 포핏밸브 및 제3 포핏밸브는 공급부 가압유체에 의해 폐쇄 위치로 이동되고, 제1 포핏밸브는 공압 구동기의 제1 용적으로부터 제1 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되고, 제4 포핏밸브는 공압 구동기 제4 용적으로부터 제4 포핏밸브 일부에 작용하는 가압유체에 의해 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는 제1 용적을 포함하고, 제1 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제1 포핏포트는 제1 용적과 유체 연통되고,
제2 포핏밸브는 제2 용적을 포함하고, 제2 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제2 포핏포트는 제2 용적과 유체 연통되고,
제3 포핏밸브는 제3 용적을 포함하고, 제3 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제3 포핏포트는 제3 용적과 유체 연통되고,
제4 포핏밸브는 제4 용적을 포함하고, 제4 포핏포트는 제1 모듈에 형성되어 제4 포핏포트는 제4 용적과 유체 연통되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성하는 제1 다이어프램;
제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제1 중앙 개구에서 형성되는 제1 밸브 시트로 구성되고,
제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제2 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성하는 제2 다이어프램을 포함하고,
제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그; 및
중앙 통로와 유체 연통되는 제2 중앙 개구에 형성되는 제2 밸브 시트로 구성되고,
제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제3 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성하는 제3 다이어프램;
제3 다이어프램에 결합되는 제3 밸브 플러그; 및
제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제3 중앙 개구에 형성되는 제3 밸브 시트로 구성되고,
제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제4 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성하는 제4 다이어프램;
제4 다이어프램에 결합되는 제4 밸브 플러그; 및
제2 중앙 통로와 유체 연통되는 제4 중앙 개구에 형성되는 제4 밸브 시트로 구성되고,
제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제4 포핏밸브는 상시 폐쇄되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에 진입하고 제1 다이어프램에 작용하여 제1 다이어프램과 결합되는 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄되고,
제1 포핏밸브는 제1 포핏밸브의 제1 용적 내부의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제1 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제1 밸브 플러그 및 제1 다이어프램에 작용하여, 제1 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제2 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에 진입하고 제2 다이어프램에 작용하여 제2 다이어프램과 결합되는 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄되고,
제2 포핏밸브는 제2 포핏밸브의 제2 용적 내부의 가압유체가 제2 포핏밸브의 제2 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체가 제2 밸브 플러그 및 제2 다이어프램에 작용하여, 제2 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제3 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제3 포핏밸브의 제3 용적에 진입하고 제3 다이어프램에 작용하여 제3 다이어프램과 결합되는 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄되고,
제3 포핏밸브는 제3 포핏밸브의 제3 용적 내부의 가압유체가 제1 포핏밸브의 제3 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제3 밸브 플러그 및 제3 다이어프램에 작용하여, 제3 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제4 포핏밸브는 공급부 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에 진입하고 제4 다이어프램에 작용하여 제4 다이어프램과 결합되는 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트를 향하여 변위시킬 때 폐쇄되고,
제4 포핏밸브는 제4 포핏밸브의 제4 용적 내부의 가압유체가 제4 포핏밸브의 제4 용적에서 유출되고, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체가 제4 밸브 플러그 및 제4 다이어프램에 작용하여, 제4 스프링의 편향력을 극복하는 힘을 발생시켜, 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트로부터 떨어지도록 변위시킬 때 개방되는, 시스템.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 가압유체는 압축공기인, 시스템.
공압실린더 작동방법에 있어서,
가압유체 공급부를 제공하는 단계;
공급부를 가압유체 유동을 제어하는 제1 제어밸브 및 제2 제어밸브에 작동적으로 결합시키는 단계;
제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하는 제1 모듈은 제공하는 단계;
제1 포핏밸브는 제2 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄되도록 제2 제어밸브를 제1 모듈의 제1 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계;
제2 포핏밸브는 제1 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄되도록 제1 제어밸브를 제1 모듈의 제2 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계;
제2 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압실린더의 제1 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제1 방향으로 병진되도록 공급부를 제1 모듈의 제2 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계; 및
제1 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제2 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 공압실린더의 제1 용적의 가압유체는 배출되어 공압 구동기는 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 병진되도록 제1 모듈의 제1 포핏밸브를 배출포트에 작동적으로 결합시키는 단계로 구성되는, 공압실린더 작동방법.
제54항에 있어서, 각각의 제1 및 제2 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 가압유체는 공급부로부터, 제어밸브를 통과하여, 제1 또는 제2 포핏밸브로 흘러, 제1 또는 제2 포핏밸브를 폐쇄시키고, 제2 위치에서 가압유체는 제1 또는 제2 포핏밸브로부터, 제어밸브를 통과하여 흐르고, 대기로 방출되어, 제1 또는 제2 포핏밸브는 개방되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브가 제2 위치에 있을 때, 제2 제어밸브는 제1 위치에 있고, 제1 제어밸브가 제1 위치에 있을 때, 제2 제어밸브는 제2 위치에 있는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 셔틀 밸브인, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 파일럿 밸브인, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성하는 제1 다이어프램;
제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제1 용적과 유체 연통되는 제1 모듈의 제1 중앙 개구에 형성되는 제1 밸브 시트로 구성되고,
제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제2 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성하는 제2 다이어프램;
제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제1 용적과 유체 연통되는 제1 모듈의 제2 중앙 개구에 형성되는 제2 밸브 시트로 구성되고,
제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 포핏밸브는 제1 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제2 포핏밸브는 제2 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브를 포함하는 제2 모듈을 제공하는 단계;
제3 포핏밸브는 제1 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄되도록 제1 제어밸브를 제2 모듈의 제3 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계;
제4 포핏밸브는 제2 제어밸브를 통한 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄되도록 제2 제어밸브를 제2 모듈의 제4 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계;
제4 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압실린더의 제2 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제2 방향으로 병진되도록 공급부를 제2 모듈의 제4 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계; 및
제3 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제4 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 공압실린더 제2 용적의 가압유체는 배출되어 공압 구동기는 제1 방향으로 병진되도록 제2 모듈의 제3 포핏밸브를 배출포트로 작동적으로 결합시키는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 가압유체는 공급부로부터, 제1 제어밸브를 통과하여, 제2 및 제3 포핏밸브로 흘러, 제2 및 제3 포핏밸브를 폐쇄시키고,
제2 위치에서, 가압유체는 제2 및 제3 포핏밸브로부터, 제1 제어밸브를 통과하여 흐르고, 대기로 방출되어, 제2 및 제3 포핏밸브는 개방되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제2 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 가압유체는 공급부로부터, 제2 제어밸브를 통과하여, 제1 및ad 제4 포핏밸브로 흘러, 제1 및 제4 포핏밸브를 폐쇄시키고, 제2 위치에서, 가압유체는 제1 및 제4 포핏밸브로부터, 제2 제어밸브를 통과하여 흐르고, 대기로 방출되어, 제1 및 제4 포핏밸브는 개방되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 셔틀 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 셔틀 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 파일럿 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 셔틀 밸브이고 제2 제어밸브는 파일럿 밸브이고, 파일럿 밸브는 셔틀 밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 제1 파일럿 밸브이고 제2 제어밸브는 제2 파일럿 밸브인, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 파일럿 밸브 및 제2 파일럿 밸브가 제1 위치에 있을 때, 제1 포핏밸브, 제2 포핏밸브, 제3 포핏밸브, 및 제4 포핏밸브는 폐쇄 위치에 유지되어 공압실린더의 제1 및 제2 용적의 가압유체 용적은 일정하게 유지되어, 공압실린더가 제1 방향 또는 제2 방향으로 병진되는 것이 방지되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제3 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성하는 제3 다이어프램;
제3 다이어프램에 결합되는 제3 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제2 용적과 유체 연통되는 제2 모듈의 제3 중앙 개구에 형성되는 제3 밸브 시트로 구성되고,
제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제4 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성하는 제4 다이어프램;
제4 다이어프램에 결합되는 제4 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제2 용적과 유체 연통되는 제2 모듈의 제4 중앙 개구에 형성되는 제4 밸브 시트로 구성되고,
제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제4 포핏밸브는 상시 폐쇄되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제3 포핏밸브는 제3 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제4 포핏밸브는 제4 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되는, 방법.
공압실린더 작동방법에 있어서,
가압유체 공급부 제공단계;
제1 공급포트, 제2 공급포트, 대기와 유체 연통되는 제1 배출포트, 대기와 유체 연통되는 제2 배출포트, 및 공급부와 작동적으로 결합되는 공급포트를 포함하는 제1 제어밸브 제공단계;
제1 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제2 상시 폐쇄 포핏밸브를 가지는 제1 모듈 제공단계;
제3 상시 폐쇄 포핏밸브 및 제4 상시 폐쇄 포핏밸브로 구성되는 제2 모듈 제공단계;
제2 및 제3 포핏밸브는 제1 동작포트를 통과하는 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄되도록 제1 제어밸브의 제1 동작포트를 제1 모듈의 제2 포핏밸브 및 제2 모듈의 제3 포핏밸브 모두와 작동적으로 결합시키는 단계;
제1 및 제4 포핏밸브는 제2 동작포트를 퉁과하는 가압유체 유동에 의해 개방 및 폐쇄되도록 제1 제어밸브의 제2 동작포트를 제1 모듈의 제1 포핏밸브 및 제2 모듈의 제4 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계;
제2 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제1 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제1 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제1 방향으로 병진되도록 공급부를 제1 모듈의 제2 포핏밸브에 작동적으로 결합시키는 단계; 및
제4 포핏밸브가 개방 위치에 있고 제3 포핏밸브가 폐쇄 위치에 있을 때, 가압유체는 공압 구동기의 제2 용적에 제공되어, 공압 구동기는 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 병진되도록 공급부를 제2 모듈의 제4 포핏밸브와 작동적으로 결합시키는 단계로 구성되는, 공압실린더 작동방법.
제76항에 있어서,
제2 포핏밸브가 폐쇄되고 제1 포핏밸브가 개방될 때, 공압 구동기의 제1 용적으로부터의 가압유체는 배출포트를 통하여 방출되도록 제1 모듈의 제1 포핏밸브를 배출포트와 작동적으로 결합시키는 단계; 및
제4 포핏밸브가 폐쇄되고 제3 포핏밸브가 개방될 때, 공압 구동기의 제2 용적으로부터의 가압유체는 배출포트를 통하여 방출되도록 제2 모듈의 제3 포핏밸브를 배출포트와 작동적으로 결합시키는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 제어밸브는 제1 위치 및 제2 위치를 가지고, 제1 위치에서, 제1 동작포트는 제1 배출포트와 유체 연통되고 제2 동작포트는 공급포트와 유체 연통되고,
제2 위치에서, 제1 동작포트는 공급포트와 유체 연통되고 제2 동작포트는 제2 배출포트와 유체 연통되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
각각이 동작포트, 대기와 작동적으로 결합되는 배출포트, 및 공급부와 작동적으로 결합되는 공급포트를 가지는 제2 제어밸브 및 제3 제어밸브를 제공하는 단계; 및
제2 제어밸브는 제1 제어밸브를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키고, 제3 제어밸브는 제1 제어밸브를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키도록 각각의 제2 및 제3 제어밸브의 동작포트를 제1 제어밸브와 작동적으로 결합시키는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 제어밸브는 스풀 밸브이고 제2 및 제3 제어밸브는 파일럿 밸브인, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
제1 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제1 용적을 형성하는 제1 다이어프램;
제1 다이어프램에 결합되는 제1 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제1 용적와 유체 연통되는 제1 모듈의 제1 중앙 개구에 형성되는 제1 밸브 시트로 구성되고,
제1 스프링은 제1 용적 내부에 배치되고 제1 밸브 플러그를 제1 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제1 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제2 포핏밸브는,
제1 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제2 용적을 형성하는 제2 다이어프램;
제2 다이어프램에 결합되는 제2 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제1 용적와 유체 연통되는 제1 모듈의 제2 중앙 개구에 형성되는 제2 밸브 시트로 구성되고,
제2 스프링은 제2 용적 내부에 배치되고 제2 밸브 플러그를 제2 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제2 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제3 포핏밸브는,
제2 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제3 용적을 형성하는 제3 다이어프램;
제3 다이어프램에 결합되는 제3 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제2 용적와 유체 연통되는 제2 모듈의 제3 중앙 개구에 형성되는 제3 밸브 시트로 구성되고,
제3 스프링은 제3 용적 내부에 배치되고 제3 밸브 플러그를 제3 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄되고,
제4 포핏밸브는,
제2 모듈에 원주방향으로 고정되고 최소한 부분적으로 제4 용적을 형성하는 제4 다이어프램;
제4 다이어프램에 결합되는 제4 밸브 플러그; 및
공압실린더의 제2 용적와 유체 연통되는 제2 모듈의 제4 중앙 개구에 형성되는 제4 밸브 시트로 구성되고,
제4 스프링은 제4 용적 내부에 배치되고 제4 밸브 플러그를 제4 밸브 시트와 밀봉 체결하도록 편향시켜 제3 포핏밸브는 상시 폐쇄되는, 방법.
선행 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 포핏밸브는 제1 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제2 포핏밸브는 제2 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제3 포핏밸브는 제3 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되고, 제4 포핏밸브는 제4 용적의 가압유체에 의해 폐쇄 위치에 유지되는, 방법.