KR20160009672A - 레버를 구비한 가압 유체 실린더 - Google Patents

Abstract

가압 유체 실린더(1)는, 선형으로 이동가능한 밸브 스템에 밸브 요소(6)를 포함하는 차단 밸브를 구비한다. 바이어스 부재(15)는 상기 밸브 요소에 바이어스 힘을 가하고 크랭크는 상기 밸브 스템을 이동시킨다. 상기 크랭크는 일 단부에서 상기 밸브 스템에 선회 가능하게 부착된 제1 링크(37), 및 일 단부에서 상기 제1 링크의 상기 제2 단부에 선회 가능하게 부착되고 반대 단부 주위로 회전 가능하지만 위치적으로 고정된 제2 링크(50)을 포함한다. 상기 제1 링크(37)가 제1 회전 방향으로 초기에 회전하면 상기 바이어스 부재가 바이어스되고, 상기 제2 링크가 더 회전하면 상기 링크가 상사점 또는 하사점 위치를 통과하는데, 이 지점에서 바이어스 동안 상기 바이어스 부재에 저장된 에너지의 양에 의해 상기 제1 링크가 상기 상사점 또는 하사점 위치 후에 제1 회전 방향으로 더 바이어스된다.

Description

레버를 구비한 가압 유체 실린더{A PRESSURISED FLUID CYLINDER WITH A LEVER}

본 발명은 차단 밸브(shut off valve)를 가지는 가압 유체 실린더에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 예를 들어, 의료 가스, 용접 가스 등에 사용하는 가압 가스 실린더에 관한 것이다.

이러한 실린더는 전통적으로 실린더의 상부에 차단 밸브를 구비하고 이 밸브는 보호재(guard)에 의해 보호된다. 밸브는 나사 기구를 회전시킴으로써 안착부(seat) 쪽으로 이동하거나 이 안착부로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 밸브 요소를 구비한다. 이것은 밸브 몸체에 있는 암나사 나사산과 맞물리는 수나사를 갖는 핸드 휠(hand wheel)로 구성된다. 그리하여 사용자는 핸드 휠을 회전시켜 밸브 요소를 상승 및 하강시키는 것에 의해 차단 밸브를 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

이러한 기구가 널리 사용되고 있지만, 이들 기구는 다수의 문제를 지니고 있다. 핸드 휠은 다수의 회전을 요구하여 회전하는데 시간이 소요되고, 특히 보호재가 위치해 있을 때에는 액세스 가능하지 않다. 나아가, 이 핸드 휠은 완전히 개방된 위치 또는 완전히 폐쇄된 위치에서 갇혀 움직이지 못할 수 있다. 통상적으로 개방 방향과 폐쇄 방향을 사용자에 표시하는 화살표가 휠에 존재하지만, 휠의 현재 위치를 시야로 결정하는 것은 곤란하여, 사용자가, 예를 들어, 이미 완전히 개방된 밸브를 개방하려고 시도하면 잘못하여 밸브가 갇혀 움직이지 못하는 것으로 생각할 수 있다.

분명한 위치 표시가 없는 것에 따른 추가적인 곤란함은 밸브가 완전히 폐쇄된 위치에 도달하였다는 분명한 표시가 없어서 사용자가 밸브를 완전히 폐쇄하지 못하는 것에 의해, 용기로부터 의도치 않은 누설을 야기할 수 있다는 것이다.

이러한 다수의 문제는 핸드 휠 대신에 레버를 사용하는 것에 의해 극복된다.

레버는 우수한 기계적인 장점을 제공하고 그 위치는 밸브의 위치 표시를 분명히 제공할 수 있다. 레버는, 하나의 위치에서, 용기 옆에 배치되어 용기가 손상되는 것을 적절히 잘 방지할 수 있다. 그러나, 이 레버는 일반적으로 제1 위치와 정반대쪽에 있는 제2 위치로 이동하는 것이 요구되고, 이 위치에서, 레버는 일반적으로 이 용기가 종종 혹독한 환경에서 사용될 때 손상되기 쉬운데 예를 들어 부딪치거나 낙하되거나 충돌될 때 손상될 수 있다.

이러한 디바이스의 일례는 CA2282129에 개시된다. 이것은, 레버가 일정 방식으로 충돌되는 경우 약화된 부분이 파단되어 밸브 기구에 손상이 일어나는 것을 방지하고 레버를 제 위치에 충분히 유지하여 밸브를 여전히 동작시킬 수 있도록 설계된 약화된 부분을 구비하는 레버를 개시한다. 레버는 밸브 요소를 이동시키는 캠 기구를 구비한다. 이것은 밸브 요소가 부품들 사이의 상대적인 슬라이딩 움직임에 의존하기 때문에 이 밸브 요소를 개방하는데 상대적으로 높은 힘을 요구한다.

또한, 완전히 개방된 위치/또는 폐쇄된 위치와 거의 개방된 위치/또는 폐쇄된 위치 사이에 분명한 구분을 제공하는 '스냅' 특징을 제공하기 위하여, 추가적인 기구가 요구되는데, 이는 추가적인 복잡성을 더한다.

본 발명에 따르면, 차단 밸브를 구비하는 가압 유체 실린더로서, 상기 차단 밸브는, 상기 밸브를 폐쇄하기 위하여 밸브 안착부 쪽으로 그리고 이 밸브 안착부로부터 멀어지는 방향으로 주축을 따라 이동 가능한 밸브 요소; 상기 주축을 따라 축방향으로 이동하여 상기 밸브 요소를 동작시키도록 한정된 밸브 스템; 상기 밸브 요소에 바이어스 힘을 가하도록 배열된 바이어스 부재, 및 상기 밸브 스템을 이동시키는 크랭크를 포함하고, 상기 크랭크는 일 단부에서 상기 밸브 스템에 선회 가능하게 부착된 제1 링크(linkage), 및 일 단부에서 상기 제1 링크의 제2 단부에 선회 가능하게 부착되고 반대 단부 주위로 회전 가능하지만 위치적으로 고정된 제2 링크를 포함하며; 상기 크랭크는, 상기 제1 링크가 초기에 제1 회전 방향으로 회전하면 상기 바이어스 부재가 바이어스되고, 상기 제2 링크가 더 회전하면 상기 링크가 상사점 또는 하사점 위치(top or bottom dead centre position)를 통과하며, 이 지점에서 바이어스 동안 상기 바이어스 부재에 저장된 에너지의 양(proportion)에 의해 상기 제1 링크가 상기 상사점 또는 하사점 위치 후에 상기 제1 회전 방향으로 더 바이어스되도록 배열되는, 상기 가압 유체 실린더가 제공된다.

상기 바이어스 부재와 상기 크랭크 기구를 함께 조합하면, 상기 상사점 또는 하사점 위치가 통과되고 나서, 사용자가 상기 바이어스 부재를 압축시키는 일을 더 이상 하지 않아도, 상기 바이어스 부재의 압축 에너지가 리턴하는 것으로부터 상기 밸브 요소를 완전히 개방된 위치 또는 완전히 폐쇄된 위치일 수 있는 위치로 압박하는 이익을 얻을 수 있어서"스냅"감을 효과적으로 느낄 수 있는 장점을 제공할 수 있다. 이것은 상기 레버가 명확히 완전히 개방된 위치 또는 완전히 폐쇄된 위치에 있다는 것을 보장할 뿐아니라, 상기 밸브 요소가 완전히 홈(home)에 있다는 것을 보여주는 "스냅" 같은 느낌을 사용자에 제공할 수 있다. 이것은 간단한 기구로 달성될 수 있고 슬라이딩 캠 맞물림에 의존하지 않아서, 이를 동작시키는데 요구되는 힘을 감소시킬 수 있다.

상기 크랭크와 바이어스 부재는 다수의 방식으로 구성될 수 있다. 일례에서, 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 스템으로부터 멀어지는 방향으로 상기 밸브 요소를 바이어스시키도록 작용하고, 가압 유체는 바이어스 부재에 대항하여 작용함으로써, 상기 밸브 요소의 개방된 위치로부터 제1 링크가 회전하면 상기 바이어스 부재를 압축시키고 상기 유체 압력의 작용에 대항하여 상기 밸브 요소를 폐쇄하며, 이때 하사점을 통과하면 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 스템으로부터 멀어지는 방향으로 상기 밸브 요소를 가압하고, 상기 제1 링크 부재가 제1 방향으로 더 회전하면 상기 밸브 요소를 완전히 폐쇄된 위치로 압박하게 된다. 상기 밸브 요소를 개방하기 위하여, 상기 제1 링크 부재가 반대 방향으로 회전하면 상기 링크가 하사점을 통과할 때까지 상기 바이어스 부재를 초기에 압축시키거나 또는 이 하사점을 지나면 상기 바이어스 부재의 바이어스 힘과 압력 힘이 상기 밸브 요소를 상기 완전히 개방된 위치로 압박하도록 작용한다. 그리하여 이 설계는 폐쇄된 위치로 스냅 결합되고 이 폐쇄된 위치에서 밸브 요소는 상기 바이어스 부재의 탄성에 의해 유지된다. 사용자는 상기 제1 링크 부재를 상기 하사점 위치를 지나도록 푸시하기만 하면, 그후 상기 바이어스 부재와 유체 압력이 상기 밸브 개방을 지원하므로, 밸브 요소를 개방하는 것이 상대적으로 용이하다.

대안적인 구성에서, 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 요소를 안착부 쪽으로 바이어스시키도록 작용하고, 유체 압력은 상기 밸브 요소에 대항하여 상기 밸브를 개방하는 쪽으로 작용함으로써, 상기 밸브를 개방시키기 위하여, 상기 제1 링크 부재가 제1 방향으로 회전하면 상기 바이어스 부재를 압축시켜 상기 유체 압력이 상기 밸브를 개방시키고, 이에 따라서 상기 제1 링크 부재가 상사점 위치를 지나 제1 회전 방향으로 이동하면 상기 바이어스 부재가 상기 제1 링크 부재를 상기 제1 방향으로 더 압박하여 상기 제1 링크 부재를 완전히 개방된 위치로 푸시하게 된다. 상기 밸브를 폐쇄하기 위해서는, 사용자는 상기 바이어스 부재의 작용에 대항하여 상기 상사점 위치를 통과하게 상기 제1 링크 부재를 푸시하면 되고, 그러면 상기 상사점 위치를 지나서, 상기 바이어스 부재는 상기 유체 압력에 대항하여 상기 밸브 요소를 폐쇄하도록 작용한다.

상기 예들에서, 상기 바이어스 부재와 밸브 요소는 상기 가압 가스 공간 외부에 있고 상기 가압 가스 공간 쪽으로 폐쇄된다. 그러나, 또한 상기 밸브 요소와 바이어스 부재가 상기 가압 가스 공간 내에 있고, 상기 밸브가 상기 가압 가스 공간에서 외부 쪽으로 밸브 요소를 압박함으로써 폐쇄될 수 있다. 이 경우에, 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 요소를 폐쇄된 상태로 압박하고, 상기 제1 링크 부재는, 상기 밸브 요소가 개방된 위치로부터, 하사점 위치를 지나는 제1 방향으로 회전하면 밸브 요소가 상기 하사점 위치 쪽으로 진행하면서 상기 바이어스 부재를 압축시키며, 상기 하사점 위치를 통과할 때, 상기 바이어스 부재와 유체 압력이 상기 제1 방향으로 상기 제1 링크 기구를 더 압박하여 상기 제1 링크 부재를 완전히 폐쇄된 위치로 압박한다.

상기 밸브 스템, 밸브 요소 및 밸브 하우징은 크랭크의 회전을 축방향으로 제한하여 특정 설계 한계를 넘어 회전하지 못하도록 상호 연관된다. 대안적으로, 원치 않는 회전을 방지하기 위하여 크랭크에 대항하여 작용하는 적어도 하나의 정지부(stop)가 있을 수 있다.

본 발명에 따른 실린더의 일례가 이제 첨부 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 실린더의 상부와 밸브 몸체를 통한 단면도;
도 2는 도 1에서 라인 II-II을 따라 취한 단면도;
도 3은 밸브 몸체의 사시도;
도 4는 도 1의 상부 부분의 상세도;
도 5는 밸브를 개방하는 제2 크랭크 배열의 개략도;
도 6은 밸브를 개방하는 제3 크랭크 배열의 개략도; 및
도 7은 밸브를 개방하는 제4 크랭크 배열의 개략도.

유체 실린더는 가압 유체를 위한 실린더 몸체(1)와 밸브 몸체(2)로 구성된다. 실린더(1)는 밸브 몸체(2)의 하부 부분의 외부 표면에 있는 수나사 나사산(4)과 맞물리는 암나사 나사산(3)을 구비한다.

밸브 몸체는 밸브 몸체(2)를 통해 위쪽으로 중심 부분에서 연장하는 축방향 가스 출구 경로(5)를 구비한다. 가스 출구 경로(5)를 통한 흐름은 가스 출구 포트(7)로 흐름을 선택적으로 차단하는 밸브 요소(6)에 의해 제어된다. 밸브 요소(6)의 압력 측의 측방향 포트(8)는 이 기술 분야에 잘 알려진 바와 같이 압력 게이지(G)로 이어진다.

가압 가스 경로는 내부 고압 O-링 밀봉재(9) 및 외부 고압 O-링 밀봉재(10)에 의해 밸브 요소(6) 위에서 밀봉된다.

그 안착부(11)로부터 밸브 요소(6)를 리프팅(lift)하면 실린더에서 가스 흐름 경로를 선택적으로 개방하고 폐쇄할 수 있다.

밸브 요소(6)를 리프팅하는 기구가 이제 설명된다.

밸브 요소(6)는 스프링(15)에 의해 폐쇄된 상태로 바이어스되고, 스프링의 상부(top) 단부는 밸브 몸체 내 쇼울더(16)에 지지되고, 스프링의 하부(bottom)는 밸브 스템(18)의 일부를 형성하는 환형 플랜지(17)에 지지된다. 도면에 도시된 바와 같이, 밸브 스템(18)은, 메인 스템(19), 밸브 요소 유지 부재(20) 및 밸브 요소 결합 부재(21)를 포함하고 이들은 모두 강성으로 함께 고정된다.

전술한 바와 같이, 가압 가스 경로는 내부 및 외부 고압 O-링 밀봉재(9, 10)에 의해 밀봉된다. 내부 밀봉재(9)는 케이스워크(casework)에서 하부 환형 부품(22)을 둘러싸고, 밸브 스템 유지 부재(20)와 하부 환형 부품(22) 사이의 경계면을 밀봉한다. 외부 고압 O-링 밀봉재(10)는 하부 환형 부품과 주변 밸브 몸체 사이의 경계면을 밀봉한다.

이들 밀봉재 각각을 지나는 잠재적인 누설 경로가 있다. 내부 고압 O-링 밀봉재(9)에서 이 누설 경로는 밸브 스템(8) 주위로 누설될 수 있으나, 이 누설 경로는 상부 낮은 압력 O-링 밀봉재(23)에서 밀봉된다. 대신, 하부 환형 부품(22)과 그 인접한 상부 환형 부품(24) 사이에 벤트 경로가 제공된다. 유사하게, 외부 고압 O-링 밀봉재(10) 주위로 잠재적인 누설 흐름 경로가 있고, 다시, 이것은 상부 및 하부 환형 부품(22, 24) 사이에 벤트 경로로 라우팅(routed)된다. 상부 환형 부품(24)과 주변 케이스워크 사이의 경계면은 낮은 압력 밀봉재(25)에 의해 밀봉된다. 이 결과, 내부(9) 및 외부(10) 고압 O-링 밀봉재(9, 10)를 지나는 모든 누설은 가스 누설 출구 오리피스(26)로 라우팅된다.

누설 테스트를 수행하기 위하여, 사용자는 가스 누설 출구 오리피스(26)의 출구 부근에서 검출 유체를 분사할 수 있는데 이는 가압 실린더의 누설을 간단히 표시한다.

스프링(15)의 작용에 대항하여 밸브 요소(6)를 개방하기 위하여, 레버 기구가 제공된다. 이것은 고정된 레버 축(L) 주위로 샤프트(31)가 회전 가능하도록 한 쌍의 보스(28)와 전단 핀(29)을 통해 연결된 레버(27)를 포함한다. 전단 핀은 레버 축(L) 주위로 예상치 못한 힘에 대해 밸브 기구를 보호한다. 샤프트는 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이 밸브 몸체의 상부에 각 보스(33) 내 베어링(32)에 장착된다. 편심 핀(35)은 샤프트(31)의 중심 부분을 형성하고, 레버 축(L)으로부터 오프셋된 편심 축(E) 주위로 회전하고 레버(27)가 동작될 때 이동하도록 장착된다. 링크 부재(37)는 핀 베어링(36)을 통해 편심 핀(35)에 회전 가능하게 장착되고, 하부 단부에서 연결 핀(38)으로 연장되고, 이 연결 핀은 밸브 요소 결합 부재(21) 내 오리피스(39)를 통해 연장되고 이 오리피스에 결합된다.

이것은 도 1 및 도 4에 도시된 휴지 위치로부터 리프팅 레버(27)가 리프팅되면 초기에 연결 핀(38)과 그리하여 밸브 요소가 아래쪽으로 움직이고, 이에 의해 스프링(15)을 압축시키는 크랭크 배열을 제공한다. 이것은 밸브가 개방되기 전에 스프링 힘이 극복되어야 하므로 밸브가 폐쇄된 위치에 로킹되는 것을 효과적으로 보장한다. 레버(27)가 중심 위 위치에 도달하면, 레버에 의해 연결 핀(38)에 인가되는 힘의 방향이 역전되고, 이것은, 실린더 내 가스 압력과 초기 압축에 의해 스프링에 저장되는 에너지에 의해 밸브 요소(6)가 개방 상태로 스냅하게 한다.

밸브 요소(6)를 개방하는 추가적인 크랭크 기구가 이제 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명된다. 이들은 전술한 부품과 관련된 특정 부품을 도시하는 개략도이다. 상이한 부품이 사용되는 경우, 그 차이가 본문에 설명된다.

도 5에 도시된 제2 예는 전술한 예와 유사하다. 이 경우에, 제1 레버 링크(50)는, 편심 축(E) 주위로 회전 가능한 편심 핀(35)과, 고정된 레버 축(L) 주위로 회전 가능한 회전 가능한 샤프트(31) 사이에 오프셋의 개략도이다. 이 레버 링크 부재(50)는 레버(27)에 강성으로 고정된다. 레버 링크 (50)는 일 단부에서 레버 축(L) 주위로 회전하도록 효과적으로 고정되고, 반대 단부에서 링크 부재(37)에 대해 회전 가능하다. 링크 부재(37)는 전술한 바와 같고, 링크 부재(37)와 밸브 스템(18A) 사이에 회전 가능한 연결인 핀(38A)에서 밸브 스템(18A)에 연결된다. 전술한 예는 핀(38)과 밸브 스템(18) 사이에 상대적인 축방향 움직임을 허용하는 비-원형 형상을 가지는 것으로 오리피스(39)를 도시하지만, 밸브 스템과 크랭크의 제1 및 제2 부재 사이의 조인트들 중 임의의 조인트에서 상대적인 축방향 움직임이 허용될 수 있다. 이 예에서 추가적인 차이는 스프링(15A)이, 전술한 예에서와 같이 밸브 몸체(2)에 있는 숄더(16)와 밸브 스템(18) 사이가 아니라, 이제 밸브 스템(18A)과 밸브 요소(6A) 사이에 작용한다는 것이다.

도 5의 우측에 도시된 바와 같이, 밸브 요소(6A)는 밸브 스템(18A)이 그 진행의 하부 단부 쪽을 향해 가서 스프링(15A)이 압축되는 것에 의해 밸브 요소(6A)에 바이어스 힘을 제공할 때 실린더 내 유체 압력의 작용에 대항하여 폐쇄된 상태로 유지된다. 링크는 화살표(51)의 방향으로 레버 링크 부재(50)가 이동하는 것에 의해 이 폐쇄된 위치로 이동되었다. 이 폐쇄된 위치로부터 개방된 위치로 이동하기 위하여, 레버(27)와 그리하여 레버 링크 부재(50)는 화살표(52)의 방향으로 시계방향으로 회전된다. 이 방향으로 초기에 움직이면 밸브 스템(18A)이 초기에 아래쪽으로 이동하여 스프링(15A)을 더 압축한다. 크랭크 기구가 하사점을 통과할 때, 가스 압력과 스프링은 링크 부재(50)에 시계방향 모멘트를 생성하고 이에 의해 밸브 요소를 신속히 개방시켜 사용자가 "스냅"감을 느낄 수 있다. 따라서, 사용자가 스프링(15A)의 힘에 대항하여 일을 하여, 밸브가 개방될 수 있는 하사점을 지나게 크랭크 기구를 푸시하는 것에 의해, 밸브는 폐쇄된 위치에 효과적으로 로킹된다.

밸브를 폐쇄하기 위하여, 크랭크 기구는 화살표(51)의 방향으로 도 5의 좌측에 도시된 위치로부터 이동된다. 이것은 크랭크가 하사점에 도달할 때까지 스프링(15A)을 압축시키고, 유체 압력의 작용에 대항하여 밸브 요소(6A)를 아래쪽으로 가압하고, 하사점에 도달하면 스프링에 압축 힘이 제거되고 스프링은 전술한 로킹 힘을 제공하는 스프링으로부터 리턴되는 에너지로 팽창하며 크랭크 기구가 도 5의 우측에 도시된 폐쇄된 위치로 가압한다. 도 5에서 (53)으로 개략적으로 도시된 진행 정지부는 폐쇄된 위치를 지나 크랭크가 더 회전하는 것을 방지한다.

제3 예는 도 6에 도시된다. 이것은 스프링(15B)이 밸브 요소(6B)와 밸브 몸체(2) 사이에 작용하는 것을 제외하고는 도 5와 유사한 방식으로 구성된다.

도 6의 우측에 도시된 폐쇄된 위치에서, 스프링(15B)은 유체 압력의 작용에 대항하여 밸브(6B)를 폐쇄 상태로 압박한다. 개방된 위치로 이동하기 위하여, 레버 링크 부재(50)가 화살표(54) 방향으로 시계방향으로 이동하면 초기에 밸브 스템(18B)이 리프팅되고 이어 밸브 요소에 있는 숄더(55)가 밸브 요소(6B)에 있는 대응하는 숄더(56)와 맞물리고 나서 밸브 요소(6B)가 리프팅되고 이후 크랭크 기구가 상사점에 도달할 때까지 스프링(18B)을 누르게 된다. 상사점을 지나면, 완전히 압축된 스프링은 레버 링크 부재(50)에 시계방향 모멘트를 생성하여 밸브 요소를 도 6의 좌측에 도시된 개방된 위치로 신속히 압박하여 이로부터 추가적인 움직임이 정지부(53B)까지 제공된다. 상사점 위치와 개방된 위치 사이에 일어나는 스프링의 팽창은 밸브를 폐쇄하기 위하여 사용자에 의해 극복되어야 하는 로킹 힘을 제공한다. 이것을 하기 위하여, 사용자는 레버와 그리하여 레버 링크 부재(50)를 화살표(57)로 도시된 반-시계방향 방향으로 회전시켜 링크가 상사점을 통과할 때까지 스프링(15B)을 초기에 압축시키면, 상사점 지점에서 스프링은 레버 링크 부재(50)에 반-시계방향 모멘트를 생성하여 기구를 폐쇄된 위치로 스냅 결합시키게 된다.

제4 예는 도 7에 도시된다. 이 경우에, 밸브 요소(6C)와 스프링(15C)은 이제 가압 가스 공간 내에 있고, 밸브 요소는 개방하기 위하여 전술한 예와는 반대 방향으로 이동한다. 스프링(15C)은 밸브 요소(6C)에 힘을 생성하기 위하여 밸브 요소를 지지하는 지지부(미도시)를 구비한다. 폐쇄된 위치에서, 밸브 요소(6C)는 스프링(15C)과 가스 압력으로 제 위치로 압박된다. 밸브를 개방하기 위하여, 레버 링크 부재(50)는 화살표(58)로 도시된 바와 같이 회전된 시계방향으로 회전된다. 초기 움직임에 의해 크랭크 기구는 스프링과 유체 압력의 작용에 대항하여 하사점 쪽으로 가서 이 하사점을 통과한다. 크랭크가 하사점을 통과하면, 스프링 힘은 레버 링크 부재(50)에 시계방향 모멘트를 생성하여 밸브를 폐쇄할 수 있다. 그러나, 추가적인 움직임은 정지부(53C)에 의해 정지되어 도 7의 좌측에 도시된 개방된 위치에 밸브가 놓이게 한다. 밸브는 사용자가 스프링을 압축시켜 레버 링크 부재(50)를 화살표(57) 방향으로 이동시켜서 스프링 힘을 극복하고 크랭크를 하사점 위치를 지나게 푸시하는 일을 해야 하는 것에 의해 개방 구성(open configuration)으로 효과적으로 로킹된다. 크랭크가 이 하사점 위치를 통과하면, 스프링 힘과 유체 압력이 밸브를 푸시하여 폐쇄 상태로 유지한다.

Claims (4)

1. 차단 밸브를 구비하는 가압 유체 실린더로서, 상기 차단 밸브는, 상기 밸브를 폐쇄하기 위하여 밸브 안착부 쪽으로 그리고 상기 밸브 안착부로부터 멀어지는 방향으로 주축을 따라 이동 가능한 밸브 요소; 상기 주축을 따라 축방향으로 이동하여 상기 밸브 요소를 동작시키도록 한정된 밸브 스템; 상기 밸브 요소에 바이어스 힘을 가하도록 배열된 바이어스 부재, 및 상기 밸브 스템을 이동시키는 크랭크를 포함하고, 상기 크랭크는 일 단부에서 상기 밸브 스템에 선회 가능하게 부착된 제1 링크, 및 일 단부에서 상기 제1 링크의 상기 제2 단부에 선회 가능하게 부착되고, 반대 단부 주위로 회전 가능하지만 위치적으로 고정된 제2 링크를 포함하며; 상기 크랭크는, 상기 제1 링크가 제1 회전 방향으로 초기에 회전하면 상기 바이어스 부재가 바이어스되고, 상기 제2 링크가 더 회전하면 상기 링크가 상사점 또는 하사점 위치가 통과하며, 이 지점에서 바이어스 동안 상기 바이어스 부재에 저장된 에너지의 양에 의해 상기 제1 링크가 상기 상사점 또는 하사점 위치 후에 상기 제1 회전 방향으로 더 바이어스되도록 배열되는, 가압 유체 실린더.
2. 제1항에 있어서, 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 스템으로부터 멀어지는 방향으로 상기 밸브 요소를 바이어스시키도록 작용하고, 상기 가압 유체는 바이어스 부재에 대항하여 작용함으로써, 상기 밸브 요소의 개방된 위치로부터 상기 제1 링크가 회전하면 상기 스프링을 압축시키고, 상기 유체 압력의 작용에 대항하여 상기 밸브 요소를 폐쇄하며, 이때 하사점을 통과하면 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 스템으로부터 멀어지는 방향으로 상기 밸브 요소를 압박함으로써, 상기 제1 링크 부재가 상기 제1 방향으로 더 회전하면 상기 요소를 완전히 폐쇄된 위치로 압박하며, 상기 밸브 요소를 개방시키기 위하여, 상기 제1 링크 부재가 상기 반대 방향으로 회전하면 상기 링크가 하사점을 통과할 때까지 상기 바이어스 부재를 초기에 압축시키거나 또는 상기 바이어스 부재의 바이어스 힘과 상기 압력 힘이 상기 밸브 요소를 상기 완전히 개방된 위치로 압박하도록 작용하는, 가압 유체 실린더.
3. 제1항에 있어서, 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 요소를 상기 안착부 쪽으로 바이어스시키도록 작용하고, 상기 유체 압력은 상기 밸브 요소에 대항하여 상기 밸브를 개방하는 쪽으로 작용함으로써, 상기 밸브를 개방시키기 위하여, 상기 제1 링크 부재가 제1 방향으로 회전하면 상기 유체 압력이 상기 바이어스 부재를 압축시켜 상기 밸브를 개방시키고, 상기 제1 링크 부재가 상사점 위치를 지나 상기 제1 회전 방향으로 이동하면 상기 바이어스 부재가 상기 제1 링크 부재를 상기 제1 방향으로 더 압박하여 상기 제1 링크 부재를 완전히 개방된 위치로 푸시하는, 가압 유체 실린더.
4. 제1항에 있어서, 상기 밸브 요소와 바이어스 부재는 상기 가압 가스 공간 내에 있고, 상기 밸브는 상기 가압 가스 공간의 외부 쪽으로 상기 밸브 요소를 가압함으로써 폐쇄되며, 상기 바이어스 부재는 상기 밸브 요소를 폐쇄 상태로 압박하고, 상기 제1 링크 부재는, 상기 밸브 요소가 개방된 위치로부터, 하사점 위치를 지나는 제1 방향으로 회전하면 상기 밸브 요소가 상기 하사점 위치 쪽으로 진행하면서 상기 바이어스 부재를 압축시키며, 상기 하사점 위치를 통과할 때, 상기 바이어스 부재와 유체 압력이 상기 제1 방향으로 상기 제1 링크 기구를 더 압박하여 상기 제1 링크 부재를 완전히 폐쇄된 위치로 압박하는, 가압 유체 실린더.

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