KR20140049521A

KR20140049521A - 재료의 분포를 제어하는 밸브 장치, 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20140049521A
Application number: KR20137034246A
Authority: KR
Inventors: 데이먼 엠. 패튼; 제이슨 바; 조지 엔. 베노이트; 웨인 제이. 마틴
Original assignee: 갈라 인더스트리스 인코포레이티드
Priority date: 2011-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2014-04-25
Also published as: TW201307178A; EP2714553A1; JP6232011B2; JP2014515344A; BR112013030840A2; EP2714553A4; KR20160007673A; US20120298475A1; CN103596860B; WO2012166704A1; JP5933699B2; JP2016188145A; US20150001036A1; US9187247B2; CN103596860A; JP2015147685A; TWI499548B; US8863931B2; SG195221A1

Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 재료의 분재를 다수개의 위치로 제어하는 밸브 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본원에서 개시된 개선된 밸브 장치, 재료 분배 시스템 및 재료 분배 방법은 분배될 재료가 예컨대 비-가스 유체 재료(예컨대, 미가공 액체, 용액, 슬러리, 콜로이드, 서스펜션 등) 그리고 임의 수준의 점착성, 습기 함량 또는 유사한 성질을 갖는 고체 재료를 포함하지만 이들에 제한되지 않는 적용 분야에 사용하는 데 특히 적절하다. 본원에서 개시된 밸브, 시스템 및 방법은 하나의 출구로부터 또 다른 출구로 밸브의 위치를 변경하기 위해 그를 통한 재료의 유동을 정지할 필요 없이 동작될 수 있다. 나아가, 본원에서 개시된 밸브 및 시스템은 소수의 방향 변경부를 갖고, 그에 따라 존재한다면 재료가 정체 및/또는 교착될 수 있는 시스템 내의 소수 지점이 있다.

Description

재료의 분포를 제어하는 밸브 장치, 시스템 및 방법{VALVE DEVICES, SYSTEMS, AND METHODS FOR CONTROLLING THE DISTRIBUTION OF MATERIALS}

관련출원에 대한 교차-참조

본 출원은 본원에서 충분히 설명되는 것과 같이 전체로 참조로 합체되어 있는 2011년 5월 29일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/491,226호에 대한 35 U.S.C. 제119조 하에서의 우선권을 향유한다.

본 발명의 다양한 실시예는 재료의 분배를 제어하는 밸브 장치 및 방법에 관한 것이다.

하나의 공급원으로부터 1개 이상의 목적지로의 재료의 분배를 제어하는 기존의 장치는 분배될 재료가 건조 고체 예컨대 점착성 재료(tacky material) 또는 펠릿-유체 슬러리(pellet-fluid slurry)일 때에 단점을 겪는다. 많은 상황에서, 점착성 재료, 슬러리 또는 다른 유사한 재료가 기존의 밸브 장치를 통해 분배되고, 밸브가 1개 초과의 출구 또는 목적지를 포함할 때에 어려운 문제가 일어난다. 전형적으로, 이들 밸브는 밸브가 하나의 출구로부터 또 다른 출구로 위치를 변경하기 전에 이러한 유체 또는 재료의 유동이 정지될 것을 요구한다. 진입 유체 또는 재료의 유동을 정지하지 않으면서 위치 변화를 가능케 하는 기존의 밸브는 종종 범람되는 밸브 내의 영역(즉, 유체 또는 재료가 밸브 위치의 이전의 주기로부터 축적된 영역)을 갖는다. 이러한 유체 또는 재료의 축적은 잠재적으로 (예컨대, 유체 또는 재료가 부식성, 반응성, 점착성 또는 다른 잠재-손상 성분을 함유하면) 밸브에 대한 손상 그리고 축적 영역 내의 재료의 열화 및/또는 더 새로운 재료로써의 더 오래된 재료의 교차 오염을 유발할 수 있다. 따라서, 유동 재료 특히 점착성 재료를 포함하지만 이것에 제한되지 않는 재료를 분배하는 개선된 밸브 장치 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명의 다양한 실시예는, 회전 밸브 장치(rotary valve device)에 있어서, 입구 그리고 복수개의 테이퍼형 출구(tapering outlet)와; 입구와 복수개의 출구 사이에 배치되는 곡선형 배출 슈트(curved discharge chute)와; 배출 슈트로부터 저부-장착 작동기를 통해 연장되는 메인 샤프트(main shaft)와; 저부-장착 작동기에 결합되고 메인 샤프트에 고정 가능하게 부착되는 인코더(encoder)를 포함하는 장치를 제공한다.

다른 예시 실시예는, 회전 밸브 장치에 있어서, 입구 그리고 복수개의 테이퍼형 출구와; 입구와 복수개의 출구 사이에 배치되는 곡선형 배출 슈트와; 배출 슈트로부터 연장되는 메인 샤프트와; 중간 커플링 장치를 거쳐 메인 샤프트에 결합되는 2차 샤프트로서, 2차 샤프트는 저부-장착 작동기를 통해 연장되는, 2차 샤프트와; 저부-장착 작동기에 결합되고 메인 샤프트에 고정 가능하게 부착되는 인코더를 포함하는 장치를 제공한다.

나아가, 다른 예시 실시예는, 재료를 출력하는 방법에 있어서, 회전 밸브 장치의 입구 내로 재료를 급송하는 단계와; 회전 배출 슈트를 통해 재료를 운반하는 단계와; 제1 출구로 배출부를 회전시키는 단계와; 제1 출구를 통해 재료를 출력하는 단계와; 제2 출구로 배출부를 회전시키는 단계와; 제2 출구를 통해 재료를 출력하는 단계를 포함하고, 재료는 입구로부터 적어도 1개의 출구로 연속적으로 유동되고, 추가로 회전 배출 슈트는 저부-작동식인, 방법을 제공한다.

도 1a는 본 발명의 예시 실시예에 따른 전기 작동 수단을 이용하는 밸브 장치의 개략 측단면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 밸브 장치의 개략 평면 사시도이고, 선 A-A는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 1a의 섹션 A-A와 대응한다.
도 1c는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 1a에 도시된 밸브 장치의 개략 외관도이다.
도 1d는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 1a에 도시된 밸브 장치의 개략 구획 외관도이다.
도 1e는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 1a에 도시된 밸브 장치의 대체의 개략 측면도이다.
도 1f는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 1a에 도시된 밸브 장치의 세부 B로서 라벨이 부착된 부분의 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 예시 실시예에 따른 전기 작동 수단을 이용하는 대체의 밸브 장치의 개략 측단면도이다.
도 2b는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 2a의 밸브 베어링(valve bearing)의 개략도이다.
도 2c는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 2a에 도시된 밸브 장치의 개략 측면도이다.
도 3a는 본 발명의 예시 실시예에 따른 공압 작동 수단을 이용하는 대체의 밸브 장치의 개략 측단면도이다.
도 3b는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 3a의 밸브 베어링의 개략도이다.
도 3c는 본 발명의 예시 실시예에 따른 도 3a에 도시된 밸브 장치의 개략 측면도이다.

본 발명의 다양한 실시예는 다수개의 위치로의 재료의 분배를 제어하는 밸브 장치, 시스템 및 방법으로 지향된다. 여기에서 개시된 개선된 밸브 장치, 재료 분배 시스템 및 재료 분배 방법은 분배될 재료가 예컨대 비-가스 유체 재료(예컨대, 미가공 액체, 용액, 슬러리, 콜로이드, 서스펜션 등) 그리고 어떤 수준의 점착성, 습기 함량 또는 유사한 성질을 갖는 고체 재료를 포함하지만 이들에 제한되지 않는 적용 분야에 사용하는 데 특히 적절하다. 여기에서 개시된 밸브 시스템 및 방법은 위에서 설명된 재료에 제한되지 않고, 또한 건조 고체를 수반하는 적용 분야에 사용될 수 있다.

여기에서 개시된 밸브, 시스템 및 방법은 하나의 출구로부터 또 다른 출구로 밸브의 위치를 변경하도록 그를 통한 재료의 유동을 정지할 필요 없이 동작될 수 있다. 나아가, 여기에서 개시된 밸브 및 시스템은 소수의 방향 변경부(few directional change)를 갖고, 그에 따라 존재한다면 재료가 정체 및/또는 교착될 수 있는 시스템 내의 소수의 지점이 있다.

집합적으로 도면을 참조하면, 이들은 단일의 입구 그리고 복수개의 출구를 포함하는 회전 밸브 장치의 다양한 개략도를 제공한다는 것이 이해되어야 한다. 구체적으로, 샤프트가 종래 기술의 실시예의 경우에서와 같은 상부보다는 밸브 시스템의 저부로부터 작동되고, 각각의 출구로 곡선형 배출 슈트를 추진한다. 작동 수단 그리고 회전 밸브 장치의 치수는 시스템을 통해 운반될 재료, 설치 영역 내의 이용 가능한 공간 그리고 그 영역의 위험 또는 비-위험 등급의 특정한 요구를 처리하도록 조정될 수 있다.

도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 회전 밸브 장치의 예시 실시예가 도시되어 있다. 회전 밸브 장치는 재료의 유입 스트림을 수용하는 단일의 입구(105)를 포함한다. 도시된 것과 같이, 입구(105)는 회전 밸브 장치 내로의 재료의 유동을 용이하게 하는 테이퍼형 내부 구조를 가질 수 있다. 도 1b는 이러한 테이퍼형 내부 구조를 추가로 도시하고 있다. 도 1a에는 복수개의 출구(110)가 또한 도시되어 있다. 예시 실시예에서, 적어도 2개의 출구(110)가 작업을 위해 양호하다. 가공될 재료에 따라, 출구(110)는 펠릿 조절 시스템(pellet conditioning system) 또는 배깅 시스템(bagging system)의 보유 탱크 내로 직접적으로 급송할 수 있다. 입구(105)와 출구(110) 사이에는 배출 슈트(115)가 배치된다. 배출 슈트(115)는 각각의 출구(110)로 그 주위에서 회전되어 각각의 출구(110) 내로 재료를 배출하도록 구성된다. 배출 슈트(115)는 재료의 연속 및 무중단 유동을 용이하게 하는 소수의 방향 변경부를 갖는다. 종래 기술의 실시예에서, 종종 출구들 사이에 비사용 공간(dead space)이 있고, 그에 의해 배출 슈트로부터 배출될 재료가 출구들 사이에 교착되게 하고, 이것은 결국 축적 영역 내의 재료의 열화 및/또는 더 새로운 재료로써의 더 오래된 재료의 교차 오염 등의 바람직하지 못한 장애 및 시스템 기능 불량을 유발한다. 그러나, 본 발명의 예시 실시예에서, 출구(110)는 출구들 사이의 비사용 공간을 제거하도록 구성된다. 나아가, 출구(110)는 서로로부터 등거리로 이격되고, 장치의 외부로의 재료의 분배를 용이하게 하도록 테이퍼형으로 형성된다. 나아가, 출구의 테이퍼 그리고 출구의 각도는 재료의 스플래시(splash)를 최소화하는 것을 돕는다. 추가로, 배출 슈트(115)의 상부 부분(117)은 각각의 출구(110)로 그 주위에서의 배출 슈트(115)의 매끄러운 회전을 용이하게 하도록 테이퍼형으로 형성된다. 이러한 구성 조합은 종종 종래 기술의 실시예와 관련된 행업(hang-up) 없이 재료가 각각의 출구(110)로 균등하게 분배되게 한다. 배출 슈트(115)의 단면은 예컨대 삼각형, 원형, 정사각형 또는 다각형을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 많은 기하 구성으로 되어 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

추가로, 회전 밸브 장치는 종종 펠릿-유체 슬러리와 관련된 스플래싱(splashing) 그리고 종종 건조 및/또는 점착성 펠릿과 관련된 바운싱(bouncing)의 방지를 돕도록 배출 슈트(115)의 상부 부분(117)을 포위하는 개스킷 링(gasket ring)(155)을 추가로 포함할 수 있다.

회전 밸브 장치는 배출 슈트(115)의 이동을 제어하는 기어 박스(gear box)(120)를 추가로 포함한다. 기어 박스(120)의 내부는 후속적으로 배출 슈트(115)의 회전을 추진하는 메인 샤프트(125)를 회전시키는 기어 감속 유닛(gear reduction unit)을 포함한다. 기어 박스(120)는 물, 먼지 등의 외부 요소의 간섭을 제거하도록 실질적으로 완전하지는 않지만 포위된다. 기어 박스(120)에는 샤프트(125)에 직각으로 기어 박스(120)에 결합되는 도 1c에 도시된 전기 모터(130)에 의해 전력이 공급된다. 이러한 실시예는 전기 작동기를 이용하지만, 다른 실시예는 여기에서 추가로 논의될 공압 또는 유압 작동기를 이용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명에 이용된 작동기는 본 발명의 작동기가 메인 샤프트(125)의 더 일관되고 정밀한 제어 그에 따라 배출 슈트(115)의 더 일관되고 정밀한 제어를 제공하므로 종래 기술의 체인 및 스프로킷(chain and sprocket)(불량한 정렬) 및 v-벨트(v-belt)(이탈에 취약함)를 훨씬 능가한다는 것이 추가로 이해되어야 한다. 이것은 재료의 타입이 배출 슈트(115)의 회전 속도에 직접적인 영향을 미치므로 중요하다.

도 1a에 추가로 도시된 것과 같이, 메인 샤프트(125)는 기어 박스(120)를 통해 연장될 수 있다. 기어 박스(120) 및/또는 메인 샤프트(125)는 추가 커플링이 메인 샤프트(125)의 더 양호한 제어[그리고, 더 나아가, 배출 슈트(115)의 더 양호한 제어]를 성취하는 데 요구되지 않도록 대응하여 키잉(keyed)될 수 있다. 이러한 설계는 밸브 장치의 동작 중의 배출 슈트(115)의 임의의 이동 또는 드리프트를 최소화 또는 제거를 가능케 한다.

메인 샤프트(125)는 기어 박스(120)에 결합되는 인코더(135)까지 추가로 연장될 수 있다. 더 구체적으로, 인코더(135)는 메인 샤프트(125)에 고정 가능하게 부착될 수 있다. 인코더는 회전 밸브 장치의 동작 중의 배출 슈트(115)의 장소 또는 위치의 전기 제어 시스템에 대한 지시자(indicator)로서 작용한다. 훨씬 더 구체적으로, 인코더(135)는 1˚ 미만의 회전 정확도로써 배출 슈트(115)의 임의의 주어진 위치에서 정밀한 위치 피드백을 가능케 하고, 이것은 후속의 배깅 작업에 특히 중요하다. 이러한 방식으로, 밸브 장치의 더 큰 일정한 제어가 성취될 수 있다. 종래 기술의 실시예에서, 이들의 위치 장치는 단지 배출 슈트가 출구 슈트와 정렬될 때에 위치 피드백을 제공한다.

도 1c를 이제부터 참조하면, 회전 밸브 장치의 외관도가 도시되어 있다. 이러한 도면에서, 회전 밸브 장치는 예컨대 회전 밸브 장치와 상류 장비 사이의 연결 사이에 접근 가능한 공간을 제공하는 데 사용될 수 있는 선택 사항의 슈트 연장부(140)를 포함하고, 그에 의해 회전 밸브 장치 구성 요소 또는 상류 장비를 제거할 필요 없이 사용자가 회전 밸브 장치의 내부에 접근하게 한다. 슈트 연장부(140) 및/또는 입구(105)는 상류 장치 및/또는 재료 공급원을 더 양호하게 수용하도록 예컨대 직사각형 또는 원형을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 많은 형상 및 치수로 되어 있을 수 있다는 것이 추가로 이해되어야 한다. 예컨대 그리고 도 1a-1d에 도시된 것과 같이, 입구(105)는 직사각형일 수 있다. 대체예에서 그리고 도 2a 및 2c에 도시된 것과 같이, 입구는 원형일 수 있다. 입구(105)는 이들 기하 구성에 제한되지 않고, 예컨대 삼각형 또는 임의의 다각형 형상으로 되어 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

회전 밸브 장치는 입구(105)와 출구(110) 사이에 개재되는 리드(lid)(145)를 또한 포함한다. 도 1c에 도시된 회전 밸브 장치는 선택 사항의 2개-편 리드(145)를 포함한다. 이러한 2개-편 리드(145)는 또한 도 1d의 사시도에 도시되어 있다. 유리하게는, 2개-편 리드(145)는 회전 밸브 장치의 더 용이한 조립 및 분해를 가능케 한다. 2개-편 리드(145)의 각각의 절반부는 밸브 장치의 내부 구성 요소로의 용이한 접근을 가능케 하는 도어(door)(160)를 포함할 수 있다. 이들 도어(160)는 도 1d 및 1e의 사시도에서 더 충분하게 관찰될 수 있다.

도 1c에는 도 1e 및 1f에 추가로 도시된 밸브 베어링(165)으로의 더 용이한 접근을 가능케 하는 제거 가능한 가드(removable guard)(150)가 추가로 도시되어 있다. 이들 선택 사항의 가드는 임의의 종래의 체결 장치에 의해 소정 위치에 고정될 수 있다.

도 1f를 이제부터 참조하면, "세부 B"의 라벨이 부착된 도 1a의 회전 밸브 시스템의 부분의 더 상세한 도면으로서, 메인 샤프트(125)의 상부 부분 그리고 저부-장착 밸브 베어링(165)을 도시하고 있다. 밸브 베어링(165)은 표준 상용 베어링이고, 그에 따라 주문 제작될 필요가 없고, 그에 의해 다른 종래 기술의 실시예와 구별된다는 것이 이해되어야 한다. 나아가, 밸브 베어링(165)은 저부 장착식이기 때문에, 내부 윤활이 아닌 외부 윤활이 수행될 수 있고, 그에 따라 사용자가 회전 밸브 장치의 재료(펠릿 또는 슬러리) 유동 영역 내부측에서의 윤활 유체 오염 또는 누설을 우려할 필요가 없다. 실제로, 가공될 재료에 대한 오염 위험성이 없다.

도 1f에는 나일론 등의 연질 재료로 제조될 수 있는 샤프트 안내부(170) 그리고 회전 밸브 장치를 통해 유동되는 재료가 재차 메인 샤프트(125) 및 밸브 베어링(165) 영역 내로 도달되는 것을 방지하는 스플래시 판(175)이 추가로 도시되어 있다.

메인 샤프트(125)는 배출 슈트(115)에 부착되는 가동 입구 파이프 조립체(185)를 갖는 체결 장치(180)의 예시 수단에 의해 기계 연결된다. 입구 파이프 조립체(185)는 배출 슈트와 함께 대응하여 회전된다. 깔때기 트로프(funnel trough)(190)가 배출 슈트(115) 및 입구 파이프 조립체(185) 바로 아래에 배치되고, 재료가 유동되지 않는 출구(110)[즉, 배출 슈트(115)가 기존에 지향되지 않는 임의의 출구]로의 재료의 스플래싱 또는 바운스백을 최소화 또는 방지하는 호퍼-타입 장치(hopper-type device)로서 효과적으로 작용한다. 깔때기 트로프(190)는 고정 구성 요소이고, 그에 따라 배출 슈트(115) 또는 입구 파이프 조립체(185)와 함께 회전되지 않는다. 깔때기 트로프(190)는 대기에 개방되지만, 회전 밸브 시스템 내에 포위된다. 이러한 방식으로, 재료의 유동이 하나의 출구(110)로부터 또 다른 출구(110)로 배출 슈트(115)의 위치를 변경하도록 정지될 필요가 없다.

회전 밸브 장치는 메인 샤프트(125) 그리고 입구 파이프 조립체(185)의 가동 구성 요소의 정렬을 도울 수 있는 어떤 내부 조정 기구를 갖도록 설계될 수 있다. 이러한 기구는 부품들의 불필요한 마찰 또는 결속을 피하는 데 사용될 수 있고, 또한 스플래시 판(175)에 추가 간극을 제공한다.

어떤 경우에, 심(shim)의 사용은 이러한 조정을 추가로 도울 수 있다. 즉, 심은 상향으로 입구 파이프 조립체(185)의 가동 구성 요소를 상승시켜 깔대기 트로프(190)로부터 입구 파이프 조립체를 분리하도록 밸브 베어링(165)에 위치될 수 있다.

도 2a-2c를 참조하면, 본 발명에 따른 회전 밸브 장치의 또 다른 예시 실시예가 도시되어 있다. 대체로, 이러한 실시예는 위에서 설명된 것과 동일한 구성 요소를 포함하지만; 배출 슈트(215) 각도 및 출구(210) 각도는 약간 더 급격하고, 입구(205)는 원형이다. 이전에 언급된 것과 같이, 회전 밸브 장치의 치수는 특정한 재료, 용량 및 설치 요건을 수용하도록 조정될 수 있다. 예컨대, 도 1a-1f에 도시된 실시예는 비-점착성 재료 및 펠릿-유체 슬러리에 더 적절하고, 한편 도 2a-2c에 도시된 실시예는 점착성 재료에 더 적절하다. 바람직하게는, 도 2a-2c에 도시된 배출 슈트(215) 각도는 수직선에 대해 약 22.5˚이고, 한편 도 1a-1f에 도시된 배출 슈트(115) 각도는 수직선에 대해 약 45˚이다. 그러나, 회전 밸브 장치는 결코 이들 각도에 제한되지 않고, 수직선에 대해 약 10˚ 내지 80˚의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 3a-3c를 참조하면, 본 발명에 따른 회전 밸브 장치의 또 다른 예시 실시예가 도시되어 있다. 재차, 이러한 실시예는 대체로 위에서 설명된 것과 동일한 구성 요소를 포함하지만; 이러한 실시예는 전기 작동식이 아닌 공압 작동식이다. 위험한 환경 등의 일부 환경에서, 전기를 이용하는 것은 바람직하지 못하다. 도 3a에 도시된 것과 같이, 전기 실시예에서와 같은 1개 대신에 2개의 샤프트 즉 메인 샤프트(325) 및 2차 샤프트(330)가 있다. 메인 샤프트(325)는 중간 커플링 장치(335)에 의해 2차 샤프트(330)에 결합된다. 이러한 실시예는 기어 구동부(340)를 추가로 포함하지만, 다른 실시예에서와 같은 전기 모터가 필요하지 않다.

여기에서 설명된 회전 밸브 장치는 다양한 재료 및 분배 시스템에 사용될 수 있다. 예시 실시예에서, 회전 밸브 시스템은 중합체-함유 또는 비-중합체 함유 재료의 펠릿을 분배하는 시스템에 사용될 수 있다. 예컨대, 펠릿은 건조 펠릿, 슬러리, 점착성 펠릿 및/또는 기타의 형태로 되어 있을 수 있다. 펠릿이 건조 펠릿의 형태로 되어 있지 않은 경우에, 펠릿이 접촉되는 내부 표면은 밸브 장치의 열화를 방지하도록 변형될 것이 필요할 수 있다. 예컨대, 펠릿이 슬러리 내에 포함되고 슬러리가 부식성 또는 반응성 액체 성분을 포함하면, 밸브 장치의 내부 표면에는 부식- 및/또는 반응-저항성 코팅이 코팅될 수 있다. 추가예에서 또는 대체예에서, 펠릿이 어떤 레벨의 점착성을 나타내면, 밸브 장치의 내부 표면에는 부착-저항성 또는 비-점착성 코팅이 코팅될 수 있다.

따라서, 재료와 접촉되는 본 발명의 회전 밸브 장치의 구성 요소(예컨대, 내부 구성 요소)에는 사용될 재료에 따라 다양한 코팅 예컨대 부식 보호성, 내마모성 및 내마멸성, 표면 작용력(surface traction), 낮은 마찰성, 비-전도성, 전도성 코팅 또는 이들의 조합이 표면 처리될 수 있다. 여기에서 설명된 것과 같은 표면 처리는 세정, 디그리싱(degreasing), 식각, 프라이머 코팅(primer coating), 러프닝(roughening), 그릿-블라스팅(grit-blasting), 샌드-블라스팅(sand-blasting), 피닝(peening), 피클링(pickling), 산-세척, 염기-세척, 질화, 탄질화, 전기 도금, 무전해 도금, 고속 적용 분야를 포함하는 화염 분사, 열 분사, 플라즈마 분사, 소결, 딥 코팅(dip coating), 분말 코팅, 진공 피착, 화학 증착, 물리 증착, 스퍼터링 기술, 분무 코팅, 롤 코팅(roll coating), 로드 코팅(rod coating), 압출, 회전 성형, 슬러시 성형; 열, 방사선 및/또는 광개시 경화 기술, 질화, 탄질화, 인산 처리를 이용하는 반응성 코팅; 그리고 그 상에 1개 이상의 층을 형성하는 것을 예시로서 포함하는 적어도 1개, 바람직하게는 2개 그리고 선택 사항으로서 다수개의 공정을 수반할 수 있다. 층들은 다수개의 층 구성에서 유사한 조성, 상이한 조성 또는 이들의 많은 조합을 가질 수 있다.

이들 공정을 이용하여 가해지는 재료는 제한되도록 의도하지 않으면서 금속, 무기 염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물, 무기 탄질화물, 부식 억제제, 희생 전극, 프라이머, 전도체, 광학 반사기, 안료, 부동태화제(passivating agent), 방사선 개질제, 프라이머, 톱코트(topcoat), 접착제; 그리고 우레탄 및 플루오로우레탄, 폴리올레핀 및 치환형 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 플루오로폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리설파이드, 폴리술폰, 폴리아미드이미드, 폴리에테르, 폴리에테르케톤, 실리콘 등을 포함하는 중합체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물 및 무기 탄질화물은 바람직하게는 각각 금속 염, 금속 산화물, 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 탄질화물이다.

여기에서 설명된 것과 같은 회전 밸브 시스템의 동작 중에, 재료가 우선 입구 내로 급송된다. 재료는 입구로부터 곡선형 배출 슈트로 연속적으로 유동될 것이다. 곡선형 배출 슈트로부터 배출될 때에, 재료는 요구 또는 의도된 재료량이 충족될 때까지 소정의 시간 동안 밸브 장치의 적어도 1개의 출구를 통해 유동될 것이다. 곡선형 배출 슈트가 그 다음에 추가 재료가 유동될 또 다른 출구로 메인 샤프트를 거쳐 회전될 것이다. 예시 실시예에서, 밸브 장치의 입구 내로의 재료의 유동은 제1 출구로부터 제2 출구로 곡선형 배출 슈트의 이러한 전이 중에 정지될 필요가 없을 것이다. 즉, 밸브 장치는 각각의 출구 내로 요구된 재료량을 여전히 분배하면서 연속적으로 동작될 수 있다. 배출 슈트가 연속적으로 회전되는 실시예에서, 재료가 동시에 복수개의 출구 내로 유동될 수 있고, 하나의 출구 내로의 재료의 유동이 종료될 때에 또 다른 출구 내로의 재료의 유동이 시작될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 배출 슈트가 단속적으로 회전되고 즉 소정 시간 동안 하나의 출구에서 정지되는 실시예에서, 재료는 이전에 설명된 것과 같이 동시에 복수개의 출구 내로 유동될 수 있지만, 아마도 한 번에 하나의 출구 내로 유동될 것이다. 본 발명의 회전 밸브 장치는 다수개의 펠릿화 결정화 또는 조절 공정으로 실시될 수 있다. 하나의 예시 공정에서, 유체에 의해 운반될 재료는 펠릿화 시스템 내에서 펠릿화될 수 있다. 펠릿-유체 슬러리가 그 다음에 펠릿-유체 슬러리 내의 큰 응집체를 제거하도록 구성되는 응집체 캐처(agglomerate catcher)로 이동될 수 있다. 응집체 캐처는 사용자에 의한 요구에 따라 (응집체가 제거된 상태에서) 회전 밸브 장치가 펠릿-유체 슬러리를 수용하고 복수개의 출구와 정렬되는 복수개의 저장조 내로 펠릿-유체 슬러리를 출력하도록 본 발명의 회전 밸브 장치의 상부 상에 직접적으로 끼워진다. 표준 응집체 캐처는 직사각형 출구를 포함하고, 그에 따라 회전 밸브 장치가 응집체 캐처의 출구를 상호 보완하는 직사각형 입구를 포함하는 것이 바람직하다는 것이 이해되어야 한다. 펠릿-유체 슬러리의 펠릿은 후속적으로 하류 유체 제거 공정에 의해 건조될 수 있다.

또 다른 예시 공정에서, 유체에 의해 운반될 재료가 펠릿화 시스템 내에서 펠릿화될 수 있다. 펠릿-유체 슬러리가 그 다음에 유체를 제거하도록 건조기로 운반될 수 있고, 이것은 대개 점착성화되는 건조된 펠릿을 가져온다. 건조된 점착성 펠릿이 그 다음에 파이프를 거쳐 본 발명의 회전 밸브 장치로 운반된다. 이러한 공정에서, 원형 입구가 원형 파이프 출구를 수용하는 것이 바람직하다. 회전 밸브 장치가 그 다음에 사용자에 의한 요구에 따라 복수개의 출구와 정렬되는 복수개의 배깅 유닛 내로 건조된 점착성 펠릿을 출력한다. 건조된 점착성 펠릿이 그 다음에 백 내에 밀봉된다. 본 발명은 여기에서 설명된 공정에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명은 복수개의 예시 태양과 연계하여 설명되었지만, 다양한 도면에 도시되고 위에서 논의된 것과 같이, 다른 유사한 태양이 사용될 수 있거나 변형 및 추가가 그로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 동일한 기능을 수행하도록 설명된 태양에 대해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 본 발명의 다양한 태양에서, 방법 및 조성이 본 발명의 주제의 태양에 따라 설명되었다. 그러나, 이들 설명된 태양에 대한 다른 등가의 방법 및 조성이 또한 여기에서의 개시 내용에 의해 고려된다. 그러므로, 본 발명은 임의의 단일의 태양에 제한되지 않아야 하고, 오히려 첨부된 특허청구범위에 따른 폭 및 범주 내에서 이해되어야 한다.

Claims

회전 밸브 장치에 있어서,
입구 그리고 복수개의 테이퍼형 출구와;
입구와 복수개의 출구 사이에 배치되는 곡선형 배출 슈트와;
배출 슈트로부터 저부-장착 작동기를 통해 연장되는 메인 샤프트와;
저부-장착 작동기에 결합되고 메인 샤프트에 고정 가능하게 부착되는 인코더
를 포함하는 장치.
제1항에 있어서, 복수개의 출구는 서로로부터 등거리에 있는 장치.
제1항에 있어서, 입구는 테이퍼형 내부 구조를 갖는 장치.
제1항에 있어서, 배출 슈트의 상부 부분이 테이퍼형인 장치.
제1항에 있어서, 배출 슈트의 상부 부분을 포위하는 개스킷 링을 추가로 포함하는 장치.
제1항에 있어서, 작동기는 후속적으로 배출 슈트를 회전시키는 메인 샤프트를 회전시키도록 구성되는 기어 감속 유닛을 갖는 기어 박스를 포함하는 장치.
제6항에 있어서, 기어 박스는 실질적으로 포위되는 장치.
제6항에 있어서, 메인 샤프트 및 기어 박스는 대응하여 키잉되는 장치.
제6항에 있어서, 기어 박스에 전력을 공급하도록 구성되는 전기 모터를 추가로 포함하는 장치.
제9항에 있어서, 전기 모터는 직각으로 기어 박스에 결합되는 장치.
제1항에 있어서, 인코더는 1˚ 미만의 회전 각도의 정확도로써 배출 슈트의 임의의 주어진 위치에서의 정밀한 위치 피드백을 제공하는 장치.
제1항에 있어서, 배출 슈트에 메인 샤프트를 고정하도록 구성되는 저부-장착 밸브 베어링을 추가로 포함하는 장치.
제1항에 있어서, 배출 슈트는 수직선에 대해 10˚ 내지 80˚의 각도로 되어 있는 장치.
제13항에 있어서, 배출 슈트는 수직선에 대해 약 22.5˚의 각도로 되어 있는 장치.
제13항에 있어서, 배출 슈트는 수직선에 대해 약 45˚의 각도로 되어 있는 장치.
제1항에 있어서, 연속 회전 밸브 장치의 하나의 내부 구성 요소의 적어도 일부에는 부식 보호성, 내마모성 및 내마멸성, 표면 작용력, 낮은 마찰성, 비-전도성, 전도성 코팅 또는 이들의 조합이 표면 처리될 수 있는 장치.
제16항에 있어서, 세정, 디그리싱, 식각, 프라이머 코팅, 러프닝, 그릿-블라스팅, 샌드-블라스팅, 피닝, 피클링, 산-세척, 염기-세척, 질화, 탄질화, 전기 도금, 무전해 도금, 고속 적용 분야를 포함하는 화염 분사, 열 분사, 플라즈마 분사, 소결, 딥 코팅, 분말 코팅, 진공 피착, 화학 증착, 물리 증착, 스퍼터링 기술, 분무 코팅, 롤 코팅, 로드 코팅, 압출, 회전 성형, 슬러시 성형; 열, 방사선 및/또는 광개시 경화 기술, 질화, 탄질화, 인산 처리를 이용하는 반응성 코팅; 또는 이들의 조합에 의해 적어도 1개의 구성 요소 층의 표면 처리를 추가로 포함하는 장치.
제16항에 있어서, 표면 처리는 금속, 무기 염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물, 무기 탄질화물, 부식 억제제, 희생 전극, 프라이머, 전도체, 광학 반사기, 안료, 부동태화제, 방사선 개질제, 프라이머, 톱코트, 접착제; 우레탄 및 플루오로우레탄, 폴리올레핀 및 치환형 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 플루오로폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리설파이드, 폴리술폰, 폴리아미드이미드, 폴리에테르, 폴리에테르케톤, 실리콘을 포함하는 중합체; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나인 장치.
회전 밸브 장치에 있어서,
입구 그리고 복수개의 테이퍼형 출구와;
입구와 복수개의 출구 사이에 배치되는 곡선형 배출 슈트와;
배출 슈트로부터 연장되는 메인 샤프트와;
중간 커플링 장치를 거쳐 메인 샤프트에 결합되는 2차 샤프트로서, 2차 샤프트는 저부-장착 작동기를 통해 연장되는, 2차 샤프트와;
저부-장착 작동기에 결합되고 2차 샤프트에 고정 가능하게 부착되는 인코더
를 포함하는 장치.
제19항에 있어서, 복수개의 출구는 서로로부터 등거리에 있는 장치.
제19항에 있어서, 작동기가 공압식으로 추진되는 장치.
제19항에 있어서, 작동기가 유압식으로 추진되는 장치.
제19항에 있어서, 입구는 테이퍼형 내부 구조를 갖는 장치.
제19항에 있어서, 배출 슈트의 상부 부분이 테이퍼형인 장치.
제19항에 있어서, 배출 슈트의 상부 부분을 포위하는 개스킷 링을 추가로 포함하는 장치.
제19항에 있어서, 인코더는 1˚ 미만의 회전 각도의 정확도로써 배출 슈트의 임의의 주어진 위치에서의 정밀한 위치 피드백을 제공하는 장치.
제19항에 있어서, 배출 슈트에 메인 샤프트를 고정하도록 구성되는 저부-장착 밸브 베어링을 추가로 포함하는 장치.
제19항에 있어서, 배출 슈트는 수직선에 대해 10˚ 내지 80˚의 각도로 되어 있는 장치.
제28항에 있어서, 배출 슈트는 수직선에 대해 약 22.5˚의 각도로 되어 있는 장치.
제28항에 있어서, 배출 슈트는 수직선에 대해 약 45˚의 각도로 되어 있는 장치.
제19항에 있어서, 연속 회전 밸브 장치의 하나의 내부 구성 요소의 적어도 일부에는 부식 보호성, 내마모성 및 내마멸성, 표면 작용력의, 낮은 마찰성, 비-전도성, 전도성 코팅 또는 이들의 조합이 표면 처리될 수 있는 장치.
제31항에 있어서, 세정, 디그리싱, 식각, 프라이머 코팅, 러프닝, 그릿-블라스팅, 샌드-블라스팅, 피닝, 피클링, 산-세척, 염기-세척, 질화, 탄질화, 전기 도금, 무전해 도금, 고속 적용 분야를 포함하는 화염 분사, 열 분사, 플라즈마 분사, 소결, 딥 코팅, 분말 코팅, 진공 피착, 화학 증착, 물리 증착, 스퍼터링 기술, 분무 코팅, 롤 코팅, 로드 코팅, 압출, 회전 성형, 슬러시 성형; 열, 방사선 및/또는 광개시 경화 기술, 질화, 탄질화, 인산 처리를 이용하는 반응성 코팅; 또는 이들의 조합에 의해 적어도 1개의 구성 요소 층의 표면 처리를 추가로 포함하는 장치.
제31항에 있어서, 표면 처리는 금속, 무기 염, 무기 산화물, 무기 탄화물, 무기 질화물, 무기 탄질화물, 부식 억제제, 희생 전극, 프라이머, 전도체, 광학 반사기, 안료, 부동태화제, 방사선 개질제, 프라이머, 톱코트, 접착제; 우레탄 및 플루오로우레탄, 폴리올레핀 및 치환형 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 플루오로폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리설파이드, 폴리술폰, 폴리아미드이미드, 폴리에테르, 폴리에테르케톤, 실리콘을 포함하는 중합체; 또는 이들의 조합 중 적어도 하나인 장치.
재료를 출력하는 방법에 있어서,
회전 밸브 장치의 입구 내로 재료를 급송하는 단계와;
상기 재료를 회전 배출 슈트를 통해 운반하는 단계와;
제1 출구로 배출부를 회전시키는 단계와;
제1 출구를 통해 재료를 출력하는 단계와;
제2 출구로 배출부를 회전시키는 단계와;
제2 출구를 통해 재료를 출력하는 단계
를 포함하고,
재료는 입구로부터 적어도 1개의 출구로 연속적으로 유동되고, 추가로 회전 배출 슈트는 저부-작동식인,
방법.
제34항에 있어서, 재료는 중합체-함유 재료인 방법.
제34항에 있어서, 재료는 건조 펠릿, 펠릿-유체 슬러리, 점착성 펠릿 또는 이들의 조합의 형태로 되어 있는 방법.
제34항에 있어서, 재료는 후속적으로 제1 및 제2 출구와 정렬되는 백 내로 배깅되는 방법.
제37항에 있어서, 재료는 건조 펠릿, 점착성 펠릿 또는 이들의 조합의 형태로 되어 있는 방법.
제34항에 있어서, 재료는 후속적으로 펠릿 조절 시스템 또는 건조 시스템의 저장조로 운반되는 방법.
제39항에 있어서, 재료는 펠릿-유체 슬러리의 형태로 되어 있는 방법.