KR20180059545A - 탭 또는 감압기의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치 - Google Patents

탭 또는 감압기의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 유체의 유동을 제어하는 디바이스, 예컨대 압축 가스용 탭 또는 감압기의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치(22)에 관한 것이며, 상기 표시장치는, 디바이스의 본체의 돌출부(18)와 회전 가능하게 결합되는 슬리브 형상의 지지부(24)로서, 이 지지부로부터 상기 디바이스의 길이방향 축선을 따라 액추에이팅 스핀들(20; actuating spindle)이 연장되는 것인 지지부; 이 지지부(24)를 따라 축방향으로 활주하는 표시장치 슬리브(26); 스핀들(20)에 고정되며, 그 둘레에, 곡선형 프로파일을 갖춘 적어도 하나의 트랙(32)을 포함하는 로터(28); 적어도 하나의 트랙 종동기(30; track follower)로서, 표시장치 슬리브(26)로부터 지지부(24)에 있는 길이방향 슬롯(242)을 통해 반경방향으로 연장되고 적어도 하나의 트랙(32)과 결합되는 적어도 하나의 트랙 종동기를 포함한다.

Description

탭 또는 감압기의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치
본 발명은 유체, 예컨대 압축 가스의 유동을 제어하기 위한 디바이스의 분야에 관한 것이다. 이러한 디바이스는 탭(tap) 또는 감압기일 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이러한 디바이스의 상태의 표시(indication)에 관한 것이다.
US 2005/0139268 A1로 공개된 종래 기술의 특허 문헌은, 위치 표시장치를 갖춘, 가스 실린더용 탭을 개시하고 있다. 위치 표시장치는 탭 본체의 원통형 부분과 탭의 액추에이팅 휠 사이에 장착된다. 위치 표시장치는, 실질적으로, 탭 본체의 원통형 부분 상에서 슬립(slip)하는 슬리브 형상의 지지부 및 이 지지부 상의 외측 나사부와 결합되는 내측 나사부를 갖춘 표시장치 슬리브를 포함한다. 표시장치 슬리브는 또한 탭의 액추에이팅 휠과 회전식으로 결합된다. 슬리브 형상의 지지부는, 표시장치 슬리브에 의해 덮일 수도 있고 덮이지 않을 수도 있는 신호용 단부 부분을 포함한다. 탭의 작동 중에, 액추에이팅 휠을 회전시킬 때, 표시장치 슬리브는 회전하게 되며, 지지부와의 나사식 결합으로 인해 상하로 이동하여 각각 지지부의 신호용 단부 부분을 드러낼 수도 있고 덮을 수도 있다. 이러한 표시장치는 그 단순함으로 인해 관심의 대상이 된다. 그러나, 이러한 표시장치는, 표시장치 슬리브의 위치가 액추에이팅 휠의 회전 각도와 선형적 관계에 있다는 단점을 나타낸다. 다시 말해서, 제한된 회전 각도, 예컨대 50 도 내지 90 도 사이로 이루어지는 각도만큼 개방된 탭은, 탭이 개방되어 있는지를 명확하게 표시하지 못하는 반면, 다수의 용례에 있어서, 가스는 거의 탭이 완전히 개방되어 있는 것처럼 유동한다.
DE 10 2005 015 342 A1에 공개된 종래 기술의 특허 문헌은, 밸브의 스핀들의 최종 조작에 관한 회전감에 대한 시각적 표시장치를 개시하고 있다. 이러한 표시장치는, 스핀들과 함께 회전식으로 결합되는 회전 링, 경사진 슬롯를 갖춘 이동 변환기(movement transmission), 및 표시장치 링을 포함한다. 회전 링은 핀을 포함하며, 이 핀은 이동 변환기 링의 경사진 슬롯과 결합되고 표시장치 링과 결합되어, 스핀들의 회전 시에, 경사진 슬롯을 따라 활주하는 링으로 인해 표시장치 링이 상방으로 또는 하방으로 이동하게 한다. 회전 링은 스핀들과 단지 마찰식으로 결합되며, 이는, 핀이 슬롯의 단부에 있을 때에 스핀들이 상기 링에 대해 회전할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 슬롯은 아마도 대체로 직선형인데, 왜냐하면, 표시장치가 그 2개의 단부 위치 중 하나에 도달할 때 슬롯이 추가로 회전하게 될 수 있다는 것을 염두에 두면, 슬롯은 스핀들의 회전에 응답하여 표시장치 링의 신속한 이동을 제공하도록 의도되기 때문이다.
이러한 2가지 교시내용 중 어떤 교시내용도, 위치 표시 혹은 상태 표시의 신속한 변화를 허용하고 밸브 혹은 탭의 여러 차례의 작동 이후에 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 신뢰성 있는 표시를 제공하는 위치 표시장치를 제공하지 못한다.
본 발명은, 종래 기술, 특히 앞서 언급한 종래 기술의 단점들 중 적어도 하나를 극복하고자 하는 기술적 과제를 갖는다. 보다 구체적으로, 본 발명은 유체의 유동을 제어하는 디바이스, 예컨대 압축 가스용 탭 또는 감압기를 위한 상태 표시장치로서, 상기 디바이스를 작동시킬 때 표시의 신속한 변경을 제공하며 여러 차례의 작동 이후에도 신뢰성 있는 상태로 유지되는 것인 상태 표시장치를 제공하고자 하는 기술적 과제를 갖는다.
본 발명은, 유체의 유동을 제어하는 디바이스, 예컨대 압축 가스용 탭 또는 감압기의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치에 관한 것이며, 상기 표시장치는, 디바이스의 본체의 돌출부와 회전 가능하게 결합되는 슬리브 형상의 지지부로서, 이 지지부로부터 상기 디바이스의 길이방향 축선을 따라 액추에이팅 슬리브(actuating sleeve)가 연장되는 것인 지지부; 이 지지부를 따라 축방향으로 활주하는 표시장치 슬리브; 스핀들의 회전을 표시장치 슬리브의 병진(translation)으로 변환하기 위한 변환 수단을 포함하고, 상기 변환 수단은, 스핀들에 고정되며 그 둘레에, 곡선형 프로파일을 갖춘 적어도 하나의 트랙을 포함하는 로터를 포함하는 것인 변환 수단, 표시장치 슬리브로부터 지지부에 있는 길이방향 슬롯을 통해 반경방향으로 연장되고 적어도 하나의 트랙과 결합되는 적어도 하나의 트랙 종동기(track follower)를 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 트랙의 곡선형 프로파일은, 상기 트랙을 따라 연속적으로, 대체로 직선형인 제1 부분; S자 형상의 제2 부분; 대체로 직선형인 제3 부분을 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 제2 부분은 50 도 내지 70 도, 바람직하게는 55 도 내지 65 도로 이루어지는 각도방향 섹터(angular sector)에 걸쳐 연장된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 제1 부분은 20 도 내지 60 도, 바람직하게는 30 도 내지 50 도로 이루어지는 각도방향 섹터에 걸쳐 연장되며, 상기 제3 부분은 200 도를 초과하는 각도방향 섹터에 걸쳐 연장되고, 혹은 이와 반대도 성립한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 중 적어도 하나의 부분의 프로파일은, 길이방향 축선에 대해 수직한 평면에서 실질적으로 연장된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 길이방향 축선을 따라 적어도 5 mm, 바람직하게는 적어도 10 mm, 보다 바람직하게는 적어도 15 mm만큼 거리를 두고 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 트랙은 슬롯이며, 적어도 하나의 트랙 종동기는 핀이고, 상기 핀은 바람직하게는 표시장치 슬리브에 견고하게 부착된다.
바람직한 실시예에 따르면, 로터는 길이방향 축선을 따라, 스핀들의 대응 섹션(section)과 회전 가능하게 결합하게 되도록 비-원형 섹션을 갖는 공동(cavity)을 포함하며, 상기 비-원형 섹션은 바람직하게는 정사각형 형상이다.
바람직한 실시예에 따르면, 로터의 비-원형 섹션은 로터의 공동과 회전 가능하게 결합되는 와셔(washer)에 의해 형성되어, 와셔가 다양한 각도상 위치에 위치할 수 있게 되도록 한다.
바람직한 실시예에 따르면, 와셔는 외측 윤곽(outer contour)을 가지며, 이 외측 윤곽을 따라 에지를 갖고, 로터의 공동은, 다양한 각도상 위치를 허용하도록 하기 위해 에지의 개수보다 많은 수의 대응하는 리세스를 갖는다.
바람직한 실시예에 따르면, 지지부는, 다양한 각도상 위치에서 디바이스의 본체의 돌출부의 윤곽 에지와 회전 가능하게 결합하기 위한 플루팅(fluting)을 갖춘 내측 표면을 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 플루팅은 지지부의 일 단부에 형성되며, 상기 일 단부에는 바람직하게는 길이방향으로 슬롯이 형성되어, 사전에 결정된 레벨을 초과하는 토크가 로터에 인가될 때, 돌출부의 윤곽 에지 위로 구부러지고 통과할 수 있는 레그(leg)를 형성한다.
바람직한 실시예에 따르면, 지지부는 환형 리세스를 포함하며, 이 환형 리세스 내에서, 표시장치 슬리브는 로터의 위치에 감춰져 있을 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 표시장치 슬리브는, 윤곽이 형성된 마킹 및/또는 표시 마킹을 갖춘 원형의 외측 표면을 포함한다.
본 발명은 또한 유체의 유동을 제어하기 위한 디바이스, 예컨대 압축 가스용 탭 또는 감압기에 관한 것이며, 상기 디바이스는, 유체 입구, 유체 출구, 및 상기 유체 입구를 상기 유체 출구와 유체 연결시키는 통로를 갖춘 본체; 유체의 유동을 제어하기 위해 통로에서 시트(seat)와 협력하는 폐쇄 부재; 본체의 돌출부 상에 회전 가능하게 장착되는 스핀들로서, 폐쇄 부재의 위치에 영향을 주도록 구성되는 스핀들; 스핀들 상에 장착되는 액추에이팅 휠(actuating wheel); 디바이스의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태의 표시장치를 포함하며, 상기 표시장치는 본 발명에 따른 것이다.
바람직한 실시예에 따르면, 본체의 돌출부는 표시장치의 지지부와 짝을 이루는 에지 형성된 윤곽을 포함하며, 상기 에지 형성된 윤곽은 바람직하게는 스핀들 주위에서 글랜드 너트(gland nut)에 의해 형성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 스핀들 및 액추에이팅 휠은 디바이스의 폐쇄 위치로부터 상기 디바이스의 완전 개방 위치까지 각도상 스트로크(angular stroke)에 걸쳐 회전할 수 있으며, 표시장치는 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 따른 것이고, 트랙의 곡선형 프로파일의 S자형 부분은 폐쇄 위치 또는 완전 개방 위치로부터 시작하여 각도상 스트로크의 1/3에 위치하게 된다.
본 발명은 특히, 디바이스, 예컨대 탭, 밸브, 또는 감압기의 상태를 유용하고 신뢰성 있게 표시하는 것에 관한 것이다. 상기 표시는 디바이스의 길이방향 축선 주위의 임의의 위치에 있는 조작자가 용이하게 볼 수 있다. 또한, 로터의 사용 및 상기 로터 상에서의 트랙의 사용은, 스핀들의 각도상 위치에 대해 표시장치 슬리브의 위치를 제어하기 위한 큰 자유도를 제공한다. 또한, 표시장치는 디바이스의 기존의 구성 상에 용이하게 장착될 수 있으며, 가능하다면 단지 더 길 수도 있는 스핀들에 대한 적응만이 요구된다. 또한, 표시장치는 디바이스 상에 장착되어 있는 동안 정확하게 각도상으로 조정될 수 있다. 이러한 정확한 조정은, 스핀들을 로터에 연결하는 와셔 덕분에, 디바이스 본체 상의 지지부에 대한 여러 가지 각도상 위치 및 스핀들에 대한 로터의 여러 가지 각도상 위치의 조합에 의해 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른, 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치를 구비한, 가스 실린더용 탭의 단면도이다.
도 2는 도 1의 탭의 표시장치에 관한, 2가지 상이한 시야각에 따른 2가지 분해도를 포함한다.
도 3은 액추에이팅 휠(actuating wheel)이 없는 상태인 도 1 및 도 2의 표시장치에 관한 상부도이다.
도 4는 스핀들 및 액추에이팅 휠이 없는 상태인 도 1 및 도 2의 표시장치의 단면도이다.
도 5는 도 4에 제시된 바와 같은 표시장치의 V-V 단면도이다.
도 6은 도 1 내지 도 5의 표시장치의 슬리브 형상의 지지부에 관한 대안을 도시한 것이다.
도 7은 탭의 폐쇄 위치에 대응하는 위치에 있는, 도 1 내지 도 3의 표시장치의 단면도이다.
도 8은 디바이스가 부분 개방 위치에 있는 경우의, 도 7에 대응하는 도면이다.
도 9는 디바이스가 완전 개방 위치에 있는 경우의, 도 7 및 도 8에 대응하는 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른, 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치를 구비한, 가스 실린더용 차단 밸브 또는 탭의 단면도이다.
탭(2)은 입구(6), 출구, 및 입구(6)를 출구(8)에 유체 연결하는 통로(10)를 갖춘 본체(4)를 포함한다. 통로(10)에는, 상기 통로 주위의 시트(12) 그리고 가스 밀봉 방식으로 시트(12)와 협력하기 위한 폐쇄 부재(13)가 마련된다. 이를 위해, 탭(2)은, 시트(12)를 향해 멤브레인(14)을 통해 가동 폐쇄 부재(13) 상에 압력을 가하도록 구성되는 가압 요소(16)를 포함한다. 이러한 압력이 가해질 때, 멤브레인(14)은 변형되며 페쇄 부재(13)는 이동하여 시트(12)와 접촉하고 상기 시트(12)를 통해 통로를 차단하여, 통로 및 유체 유동을 차단한다.
탭(2)은, 멤브레인(14)을 따라 통로(10)의 가스 밀봉 한계 결정을 제공하기 위해 본체(4) 내에서 지지 표면에 대해 멤브레인(14)의 외측 환형 영역을 가압하는 글랜드 링(18; gland ring)을 포함한다.
가압 요소(16)는 접촉 볼(contact ball)을 통해 스핀들(20)에 의해 강제된다. 스핀들(20)은 글랜드 링(18)과 나사식으로 결합된다. 스핀들(20)의 회전 시에, 글랜드 링은 그 길이방향 축선을 따라 상방으로 또는 하방으로 이동하며, 각각 통로(10)를 개방 또는 폐쇄시킨다.
탭(2)은 탭의 개방 상태 또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치(22)를 포함한다. 표시장치(22)는 탭(2) 상에 고정되게 장착되는 슬리브 형상의 지지부(24)를 포함한다. 표시장치는, 지지부의 공동(241) 내에 숨겨지도록 또는 상기 공동으로부터 드러나도록 길이방향 축선을 따라 활주할 수 있는 표시장치 슬리브 또는 표시장치 링(26)을 또한 포함한다. 표시장치(22)는 또한, 지지부(24) 내에 수용되고 스핀들(20)에 견고하게 부착되는 로터(28)를 포함한다. 적어도 하나의 핀(30)이 지지부(24) 내의 길이방향 슬롯을 통해 표시장치 슬리브(26)로부터 반경방향으로 연장되어, 로터(28)의 외측 표면에 형성되는 슬롯(32) 내에 결합된다. 로터(28)에 있는 슬롯(32)은 길이방향으로 변하는 프로파일을 갖는다.
스핀들(20)에 견고하게 부착된 액추에이팅 휠(34)을 조작함으로써 스핀들(20)을 회전시키면, 로터(28)는 회전하고, 슬롯의 경사 및 스핀들과 로터의 회전 방향에 따라 핀(30)을 상방으로 또는 하방으로 이동시키며, 이에 따라 또한 표시장치 슬리브(26)를 상방으로 또는 하방으로 이동시킨다.
개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치는, 도 2 내지 도 9와 함께 더 상세하게 설명될 것이다.
도 2는 도 1의 탭의 표시장치에 관한, 2가지 상이한 시야각에 따른 분해도를 제시한 것이다.
도 2로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 슬리브 형상의 지지부(24)는 길이방향 슬롯(242)을 포함하며, 이 길이방향 슬롯을 통해 핀(30)이 연장된다. 핀(30)은 표시장치 슬리브(26)에 있는 대응하는 구멍 혹은 보어(261; bore) 내로 가압 억지 끼워맞춤을 이용하여 삽입된다. 핀(30)의 내측 단부는 로터(28)의 슬롯(32) 내에 결합되어, 상기 슬롯에 의해 형성되는 트랙을 따라 핀이 활주할 수 있게 한다. 슬롯(32)은 로터(28)의 외측 표면을 따라 원형 방식으로 그리고 곡선형 프로파일 혹은 적어도 비-선형 프로파일로 연장된다.
도 2의 두 가지 도시내용으로부터 명확한 바와 같이, 로터(28)에 있는 슬롯(32)은 대체로 직선형인, 보다 구체적으로 길이방향 축선에 대해 수직인 평면에서 연장되는 제1 부분(321)을 포함한다. 슬롯은 S자 형상의 제2 부분(322)을 포함하며, 대체로 직선형이고 길이방향 축선에 대해 수직인 평면에 실질적으로 포함되는 제3 부분(323)을 포함하고, 제3 부분이 실질적으로 포함되는 상기 수직인 평면은 제1 부분(321)의 평면으로부터 거리를 두고 있다. 제2 부분(322)은, 길이방향으로 서로 거리를 두고 있는 제1 부분(321)과 제3 부분(323) 사이에서 연속적이고 점진적인 연결을 제공하도록 구성된다.
로터(28)는 스핀들(20)을 수용하는 중앙 관통 구멍(281)을 포함한다. 로터는 또한 그 상측 단부에 공동(282)을 포함하며, 상기 공동은 대체로 성형(star shape)이어서, 일련의 각도방향 리세스, 예컨대 리세스를 형성한다. 예컨대 정사각형 내측 섹션(361) 및 정사각형 외측 섹션(362)을 갖는 와셔(36)는, 상기 공동의 리세스와 짝을 이루며 상기 공동의 리세스와 결합되는 윤곽(362)을 갖는 공동(282) 내로 삽입된다. 스핀들(20)의 정사각형 형상의 섹션(201)은 와셔(36)의 정사각형 내측 섹션(361)과 회전 가능하게 결합된다.
액추에이팅 휠(34)은 또한 스핀들(20)의 정사각형 섹션(201)과 결합되는 정사각형 내측 섹션(도 1 참고)을 포함한다. 너트(38)는, 스핀들(20)을 따라 안정적인 위치에서 액추에이팅 휠(34), 와셔(36), 및 로터(28)를 고정시키기 위해, 스핀들(20)의 나사식 단부 부분(202) 상에 스크류 결합된다. 스핀들은 링(203)을 포함할 수 있으며, 이 링에 대해 로터(28)가 안착될 수 있다.
슬리브 형상의 지지부(24)는, 스핀들(18) 및 돌출부, 예컨대 밸브의 본체의 글랜드 링(18) 상에서 미끄러지도록 구성된다. 이를 위해, 지지부(24)는, 글랜드 링(18)의 에지 형성된 윤곽(181)과 회전 가능하게 결합되는 플루팅(244) 또는 지지부의 내측 표면 주름부 상에 있는 단부 부분(243)을 포함한다.
스핀들(20) 및 로터(28)가 회전할 때, 슬롯(32)은 핀(30)을 따라 활주하며, 핀은 둘레 방향으로 정지 상태를 유지한다. 슬롯이 길이방향으로 나아가기 때문에, 핀도 길이방향 슬롯(242)을 따라 나아가며, 이에 따라 표시장치 슬리브(26)를 상방으로 또는 하방으로 이동시킨다.
도 3은 액추에이팅 휠(actuating wheel)이 없는 상태이며 스핀들이 없는 상태인 도 1 및 도 2의 표시장치에 관한 상부도이다. 로터(28)의 상부면 상에서 공동(282)의 윤곽의 리세스와 결합되는 에지 형성된 외측 윤곽(362)을 갖춘 와셔(36)를 확인할 수 있다. 공동의 내측 윤곽이 와셔를 위한 중간 위치를 제공하는 리세스를 포함하는 것을 확인할 수 있다.
도 4는 스핀들 및 액추에이팅 휠(actuating wheel)이 없는 상태인 도 1 및 도 2의 표시장치의 단면도이다. 도 5는 도 4의 표시장치의 V-V 단면도이다. 이들 도면은 글랜드 링(18)의 에지 형성된 윤곽(181)과 지지부(24)의 단부 부분(243)의 내측 상의 플루팅 혹은 주름부(244) 사이의 결합을 제시하고 있다.
도 3에 제시된 바와 같은 로터(28)에 대한 스핀들의 다수의 각도상 위치 설정과 글랜드 링(18), 즉 탭 본체에 대한 지지부(24)의 다수의 각도상 위치 설정의 조합에 의해, 많은 수의 각도상 위치가 제공되며, 즉 로터가 표시장치의 각도상 단부 위치에 있을 때 로터와 지지부 사이에서 작은 증분을 갖는 많은 수의 각도상 위치가 제공된다. 따라서, 이는, 유체의 유동을 제어하는 탭 또는 임의의 다른 디바이스 상에서의 표시장치의 편리한 장착 및 조정을 허용하며, 본질적으로 내재적인 공차 분산으로 인해, 단부 위치에서 스핀들과 본체 사이의 상대적인 각도상 위치는 동일한 구조의 디바이스마다 변할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 6은 도 1 내지 도 5의 표시장치의 슬리브 형상의 지지부의 대안에 관한 도면을 도시한 것이다. 대안적인 슬리브 형상의 지지부(24')는 그 하위 단부에 길이방향 슬롯을 포함하며, 이 길이방향 슬롯은 주름부 혹은 플루팅(244')을 지지하는 가요성 레그(243')를 형성한다. 이러한 지지부(24')는, 특정 레벨을 초과하는 토크가 가해질 때 글랜드 링의 에지 형성된 윤곽에 걸쳐 회전하게 허용될 수 있다는 점에서 유리하다. 이는, 탭 또는 디바이스를 조립할 때 그리고 또한 폐쇄 위치가 각도상으로 이동하게 되도록 탭이 폐쇄 표면을 영구적으로 변형시키게 강제할 때 특히 유리할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 지지부는, 글랜드 링(18)의 윤곽의 에지에 걸쳐 가요성 레그가 스냅(snap)될 때 새로운 폐쇄 위치에 도달하는 경우 액추에이팅 휠 및 스핀들과 함께 자동적으로 이동하게 된다.
도 7은 탭의 폐쇄 위치에 대응하는 위치에 있는, 도 1 내지 도 3의 표시장치의 단면도이다. 이러한 위치에 있어서, 핀(30)은 로터(28)의 슬롯(32)의 제1 부분(321)(도 2 참고)에 위치하게 된다. 이러한 위치에 있어서, 핀(30)은 상위 위치에 있게 되고, 표시장치 링(26)도 또한 상위 위치에 있게 되며, 예컨대 적어도 부분적으로 공동(241) 내에 감춰지게 된다(도 1, 도 2, 및 도 5 참고). 유리하게는, 이러한 위치에서의 핀(30)은 제1 부분(321)에서의 슬롯의 단부로부터 거리를 두고 있어서, 탭이 더 많은 각도에서 폐쇄되도록 허용하며, 예컨대 또한 유체를 위한 통로를 차단하는 표면의 매팅(matting)에 대해 폐쇄되도록 허용한다.
도 8은 디바이스가 부분 개방 위치에 있는 경우의, 도 7에 대응하는 도면이다. 핀(30)이 슬롯(32)의 제3 부분(323)에 위치하게 되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 이는, 액추에이팅 휠(34)이 (반시계 방향으로) 회전하는 동안, 로터(28) 및 슬롯(32)이 회전하여, 핀(30)이 제1 부분(321), S자 형상의 제2 부분(322), 및 최종적으로 제3 부분(323)을 따라 연속적으로 안내되도록 한다는 것을 의미한다. 따라서, 핀(30)은 S자 형상의 제2 부분(322)에 의해 하방으로 안내되며, 이에 따라 표시장치 슬리브(26)를 하방으로 이동시킨다. 도 8에 있어서, 표시장치 슬리브(26)는 지지부(24)의 공동(241)을 빠져나오게 되며 이때 탭 주위의 임의의 위치로부터 완전하게 볼 수 있게 된다는 것은 명확하다. 표시장치 링의 외측 표면(262)에는, 탭이 개방되어 있음을 표시하는 윤곽 형성된 마킹 및/또는 표시자 마킹이 마련될 수 있는데, 상기 마킹은 다른 경우에는 감춰져 있고, 즉 지지부(24)의 공동(241) 내에 있을 때는, 탭 주위의 어느 곳에 위치하는 관찰자에게 보이지 않는다.
도 8을 또 참고하면, 슬롯(32)의 제3 부분(323)은 제1 부분 그리고 또한 제2 부분보다 더 큰 각도방향 섹터에 걸쳐 연장된다. 실제로, 제2 부분은 신속하게 핀을 안내하여, 탭이 개방되어 있음을 표시하는 그 단부 위치에 도달하는 표시장치 슬리브의 신속한 이동을 가능하게 하는 반면, 액추에이팅 휠은 또한 완전 개방 위치로 더 회전하게 될 수 있다.
도 9는 디바이스가 완전 개방 위치에 있는 경우의, 도 7 및 도 8에 대응하는 도면이다. 도 9에 있어서, 액추에이팅 휠(34)은 탭의 최대 개방에 대응하는 각도상 단부 위치에 도달해 있다. 핀(30)은 슬롯(32)의 제3 부분(323)의 단부에 근접해 있다. 도 8에서 로터(28)의 후방측에 있었던 제1 부분(321) 및 제2 부분(322)은 도 9에서의 로터의 전방 가시측으로 이동하였다. 슬롯(32)의 제3 부분(323)이 (길이방향 축선에 대해) 일정한 높이를 나타내기 때문에, 표시장치 슬리브(26)는 도 8의 위치와 도 9의 위치 사이에서 이동하지 않는다.
일반적으로 말하면, 슬롯(32)은 그 길이를 따라 일정하지 않은 경사를 나타내어, 예컨대 유체의 유동을 제어하는 디바이스의 각도상 스트로크의 단부에서 또는 개시부에서 표시장치 슬리브의 신속한 이동을 제공하는 것이 유리하다. 앞서 언급한 실시예에 있어서, 이러한 신속한 이동은, 개방 스트로크의 개시부에 위치하는 슬롯의 S자형 제2 부분에 의해 달성된다. 그러나, 예컨대 탭이 완전히 개방될 필요가 있는 용례에서, S자형 제2 부분은 개방 스트로크의 단부에 위치하게 될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 제1 부분 및 제3 부분 중 하나는 제1 부분 및 제3 부분 중 다른 하나보다 더 큰 각도방향 섹터에 걸쳐 연장되는 것이 유리하다.
또한, 일반적으로 말하면, 상기 제2 부분은 50 도 내지 70 도, 바람직하게는 55 도 내지 65 도로 이루어지는 각도방향 섹터(angular sector)에 걸쳐 연장될 수 있다. 상기 제1 부분은 20 도 내지 60 도, 바람직하게는 30 도 내지 50 도로 이루어지는 각도방향 섹터에 걸쳐 연장될 수 있으며, 상기 제3 부분은 200 도를 초과하는 각도방향 섹터에 걸쳐 연장될 수 있고, 혹은 이와 반대도 성립한다. 슬롯은 또한 1회전, 즉 360 도를 초과하는 만큼에 걸쳐 연장될 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참고하면, 슬롯의 하위 단부, 즉 제3 부분은 상위 단부, 즉 제1 부분(321)에 걸쳐 각도방향으로 연장될 수 있어, 이들 단부 사이에 중첩부를 제공한다. 슬롯의 하위 단부가 제2 부분(322)에 도달하는 경우, 이때는 슬롯이 슬롯의 폭보다 큰 피치(pitch)를 나타낼 필요가 있다. 예를 들면, 앞서 언급한 실시예에 있어서, 제3 부분은 전술한 피치에 대응하는 약간의 경사를 나타낼 수 있다.
또한, 일반적으로 말해서, 본 발명의 표시장치는, 유체의 유동을 제어하는 다양한 디바이스, 예컨대 가스 실린더용 탭 그리고 또한 감압기에 적용될 수 있다. 감압기는 일반적으로 가동 요소, 보통 피스톤에 작용하는 2개의 스프링을 포함하여, 폐쇄 부재의 이동을 제어하며 상기 폐쇄 요소의 하류에서 조절 챔버를 경계 한정한다. 이러한 2개의 스프링은 보통 반대 방향으로 가동 요소에 작용한다. 이러한 스프링 중 제1 스프링은 보통 통로를 폐쇄하는 경향이 있는 반면, 제2 스프링은 이러한 효과에 대항하고, 유체가 유동하는 것을 허용한다. 이러한 제1 스프링 및 제2 스프링 중 하나의 예응력은 보통 회전식 휠 또는 노브(knob)에 의해 해소될 수 있다. 이러한 휠 또는 노브의 상태는 본 발명의 표시장치에 의해 표시될 수 있다.

Claims (17)

  1. 유체의 유동을 제어하는 디바이스(2), 예컨대 압축 가스용 탭 또는 감압기의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치(22)로서,
    - 디바이스(2)의 본체(4)의 돌출부(18)와 회전 가능하게 결합하는 슬리브 형상의 지지부(24, 24')로서, 액추에이팅 스핀들(20)이 상기 지지부로부터 상기 디바이스(2)의 길이방향 축선을 따라 연장되는 것인 지지부;
    - 지지부(24, 24')를 따라 축방향으로 활주하는 표시장치 슬리브(26);
    - 스핀들(20)의 회전을 표시장치 슬리브(26)의 병진(translation)으로 변환하기 위한 변환 수단
    을 포함하며,
    상기 변환 수단은,
    - 스핀들(20)에 고정된 로터(28)로서, 곡선형 프로파일을 갖는 적어도 하나의 트랙(32)을 그 둘레에 포함하는 로터;
    - 지지부(24, 24')에 있는 길이방향 슬롯(242, 242')을 통해 표시장치 슬리브(26)로부터 반경방향으로 연장되는 적어도 하나의 트랙 종동기(30)로서, 적어도 하나의 트랙(32)과 결합되는 적어도 하나의 트랙 종동기
    를 포함하는 것인 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트랙(32)의 곡선형 프로파일은, 상기 트랙(32)을 따라 연속적으로, 대체로 직선형인 제1 부분(321); S자 형상의 제2 부분(322); 대체로 직선형인 제3 부분(323)을 포함하는 것인 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 부분(322)은 50 도 내지 70 도, 바람직하게는 55 도 내지 65 도로 이루어지는 각도방향 섹터(angular sector)에 걸쳐 연장되는 것인 표시장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 부분(321)은 20 도 내지 60 도, 바람직하게는 30 도 내지 50 도로 이루어지는 각도방향 섹터에 걸쳐 연장되며, 상기 제3 부분(323)은 200 도를 초과하는 각도방향 섹터에 걸쳐 연장되고, 혹은 이와 반대도 성립하는 것인 표시장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 부분(321) 및 상기 제3 부분(323) 중 적어도 하나의 부분의 프로파일은, 길이방향 축선에 대해 수직한 평면에서 실질적으로 연장되는 것인 표시장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 부분(321) 및 상기 제3 부분(323)은 길이방향 축선을 따라 적어도 5 mm, 바람직하게는 적어도 10 mm, 보다 바람직하게는 적어도 15 mm만큼 거리를 두고 있는 것인 표시장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 하나의 트랙은 슬롯(32)이며, 적어도 하나의 트랙 종동기는 핀(30)이고, 상기 핀은 바람직하게는 표시장치 슬리브(26)에 견고하게 부착되는 것인 표시장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 로터(28)는 길이방향 축선을 따라, 스핀들(20)의 대응 섹션(201)과 회전 가능하게 결합하게 되도록 비-원형인 섹션(361)을 갖는 공동(282; cavity)을 포함하며, 상기 섹션(361, 201)은 바람직하게는 정사각형 형상인 것인 표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 로터(28)의 비-원형 섹션(361)은 로터(28)의 공동(282)과 회전 가능하게 결합되는 와셔(36; washer)에 의해 형성되어, 와셔(36)가 다양한 각도상 위치에 위치할 수 있게 하는 것인 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 와셔(36)는 외측 윤곽(362)을 가지며, 상기 외측 윤곽을 따라 에지를 갖고, 로터(28)의 공동(282)은, 다양한 각도상 위치를 허용하도록 하기 위해 에지의 개수보다 많은 수의 대응하는 리세스를 갖는 것인 표시장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 지지부(24, 24')는, 다양한 각도상 위치에서 디바이스(2)의 본체(4)의 돌출부(18)의 윤곽 에지(181)와 회전 가능하게 결합하기 위한 플루팅(244, 244'; fluting)을 갖춘 내측 표면을 포함하는 것인 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 플루팅(244, 244')은 지지부(24, 24')의 일 단부(243, 243')에 형성되며, 상기 일 단부(243')에는 바람직하게는 길이방향으로 슬롯이 형성되어, 사전에 결정된 레벨을 초과하는 토크가 로터에 인가될 때, 돌출부(18)의 윤곽(181)의 에지 위로 구부러지고 통과할 수 있는 레그(leg)를 형성하는 것인 표시장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 지지부(24, 24')는 환형 리세스(242, 242')를 포함하며, 표시장치 슬리브(26)는, 상기 환형 리세스 내에서, 로터(28)의 위치에 감춰져 있을 수 있는 것인 표시장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 표시장치 슬리브(26)는, 윤곽 형성된 마킹 및/또는 표시자 마킹을 갖춘 외측의 원형 표면(262)을 포함하는 것인 표시장치.
  15. 유체의 유동을 제어하는 디바이스(2), 예컨대 압축 가스용 탭 또는 감압기로서,
    - 유체 입구(6), 유체 출구(8), 및 상기 유체 입구(6)를 상기 유체 출구(8)와 유체 연결하는 통로(10)를 갖춘 본체(4);
    - 유체의 유동을 제어하기 위해 통로(10)에서 시트(12)와 협동하는 폐쇄 부재(13);
    - 본체(4)의 돌출부(18) 상에 회전 가능하게 장착되는 스핀들(20)로서, 폐쇄 부재(13)의 위치에 영향을 주도록 구성된 스핀들;
    - 스핀들(20) 상에 장착되는 액추에이팅 휠(34; actuating wheel);
    - 디바이스(2)의 개방 상태 및/또는 폐쇄 상태에 관한 표시장치(22)
    를 포함하며,
    상기 표시장치(22)는 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 따른 것인 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 본체(4)의 돌출부(18)는 표시장치(22)의 지지부(24, 24')와 짝을 이루는 에지 형성된 윤곽(181)을 포함하며, 상기 에지 형성된 윤곽(181)은 바람직하게는 스핀들(20) 주위에서 글랜드 링(18; gland ring)에 의해 형성되는 것인 디바이스.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 스핀들(20) 및 액추에이팅 휠(34)은 디바이스(2)의 폐쇄 위치로부터 상기 디바이스(2)의 완전 개방 위치까지 각도상 스트로크(angular stroke)에 걸쳐 회전할 수 있으며, 표시장치(22)는 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 따른 것이고, 트랙(32)의 곡선형 프로파일의 S자형 제2 부분(322)은 폐쇄 위치 또는 완전 개방 위치로부터 시작하여 각도상 스트로크의 1/3에 위치하게 되는 것인 디바이스.
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