KR20200024153A

KR20200024153A - 에어레이터 밸브 조립체

Info

Publication number: KR20200024153A
Application number: KR1020197037628A
Authority: KR
Inventors: 헨리 디 티파니; 폴 에스. 로즈; 아론 지. 홀; 다니엘 에스. 스미스
Original assignee: 컨트롤 컨셉츠, 인코포레이티드
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2020-03-06
Also published as: JP7247108B2; WO2018217503A1; CN109715999B; MX2019014039A; CA3035742A1; CN109715999A; EP3510309A4; EP3631261A4; EP3510309A1; AU2017325585A1; JP6887012B2; CA3064555A1; EP3631261A1; KR20190039316A; WO2018048542A1; US20180073659A1; MX2019002772A; US10156297B2; CA3035742C; AU2018273326A1

Abstract

고압 에어레이터 밸브 조립체는, 중심 통로를 종료시키는 전방 및 후방 단부를 구비한 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 미끄럼 가능하게 결합된 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 이동 가능한 밸브 부재를 포함하며, 상기 밸브 부재는 상기 통로의 전방 단부를 밀봉하는 확장된 헤드 종료부를 포함한다. 상기 조립체는 상기 전방 및 후방 단부의 중간의 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 고정되는 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 스프링-하중식 스프링 가이드 부재, 및 상기 이동 가능한 밸브 부재를 밀봉된 상태로 유지하기 위해, 스프링 장력을 공급하기 위한 소정의 스프링 상수를 갖는 웨이브 스프링을 포함한다. 또한, 상기 밸브 부재의 개폐 횟수를 카운트하기 위한 선형 축 변위 카운터를 포함하는 작동 센서; 진동을 측정하기 위한 진동 센서, 또는 가속도계, 온도 센서 및/또는 공기 압력 센서도 포함된다.

Description

에어레이터 밸브 조립체

본 출원은, 이하에 기재되는 출원(들)("관련 출원들")의 주제에 관한 것으로서, 이러한 출원들로부터의 최우선의 유효 출원일(들)을 청구하며(예를 들어, 가특허출원 이외의 최우선의 유효 출원일을 청구하며), 또한 이러한 주제가 일치하지 않을 정도로, 그 전체로서 여기에 참조 인용되었으며: 또한, 본 출원은 임의의 모든 모출원, 모출원의 모출원, 상기 모출원의 모출원의 모출원(관련 출원들의 출원들) 등의 모든 주제로부터의 최우선의 유효 출원일(들)을 청구하며, 또한 이러한 주제가 일치하지 않을 정도로, 그 전체로서 여기에 참조 인용되었다.

본 출원은 2017년 5월 23일에 출원되고 발명의 명칭이 "위생 고압 에어레이터 밸브 조립체(Sanitary High-Pressure Aerator Valve Assembly)"인 특허출원 제15/603329호의 일부 계속 출원이다.

본 발명은, 일반적으로 밸브 구조물로부터의 과립 재료의 흐름을 가속시키기 위해, 비교적 대용량의 가압 가스(pressurized gas)를 과립형 재료 등을 함유한 저장 용기 내로 방출하기 위한 밸브 구조물에 관한 것으로, 특히 개선된 작동을 위해 이러한 밸브 구조물의 수정에 관한 것이다.

저장 용기의 개구로부터의 미립자 배출은, 때로는 상기 용기 벽 상에서의 미립자의 막힘, 브릿징(bridging), 래트 홀딩(rat holding), 또는 끈적끈적한 축적 때문에 문제가 되며, 이는 용기의 어디에서나 발생할 수 있지만, 그러나 일반적으로는 용기의 배출구 근처에서 발생하고 있다. 이런 막힘은 미립자가 촉촉하거나 또는 미립자를 끈적하게 하는 첨가제를 함유하였을 때 종종 악화된다. 과거에는 이런 문제점을 완화시키기 위해 다양한 시도가 이루어졌으며, 예를 들어 용기 벽이나 또는 미립자를 함유하는 호퍼(hopper)의 경사측 상에, 하나 또는 그 이상의 가스 배출 장치를 장착할 것이 제안되었다. 이러한 배출 보조 장치는, 재료 내용물의 막힘 및 브릿징을 감소시켜 상기 재료가 통상적인 중력에 의해 배출될 수 있도록, 또는 미국 특허 제 3,788,527호에 개시된 바와 같은 다른 언로딩 장비를 보조하도록, 가스 블래스트(gas blast)를 호퍼 내로 지향시키기 위해 상기 호퍼 내로 연장되는 노즐을 갖는다. 에어 블래스터(air blaster) 또는 에어 펄싱(air pulsing)과 같은 종래 기술의 이러한 배출 보조 장치들이, 다양한 정도의 상업적 성공을 거두었지만, 상기 장치들 모두는 개방된 배출 단부를 가지며, 이러한 배출 단부는 상기 개구를 통해 장치 내로 들어가서 내부 기구를 포울링시켜, 상기 장치를 부분적으로 또는 완전히 작동하지 않게 하는, 미립자 및 세립자에 노출되어 있다. 종래 기술의 이런 단점은 고가의 수리 및 세척을 위한 정지를 필요로 하여, 생산 손실을 초래한다.

또한, 종래 기술의 장치에 대한 구성의 특성상, 이들 에어 블래스터가 효율적으로 작동하기 위해서는, 주변 외부 하우징에 대해 내부 밸브 부재의 정밀한 공차가 필요하다. 이는, 주변 환경의 온도 변화는 상이한 열팽창계수를 갖는 부품들 사이에 바인딩(binding)을 유발시키고, 이에 따라 결국에는 작동 불량을 유발시킨다는 문제점을 발생시킨다. 이들 온도 변화는, 환경 조건의 변화에 의해 또는 관련 산업 공정에 의해 계절적으로 또는 매일 유발될 수 있다.

이들 종래 기술의 밸브 구조물의 작동으로 발생하는 관련의 심각한 문제는, 밸브 자체로부터 또는 용접 비트(weldment bit)와 같은 장착 플레이트로부터 유도되는 금속 조각으로, 상기 저장된 미립자를 오염시킨다는 점이다.

현재 상업적으로 널리 사용되는 이러한 타입의 에어레이터 밸브도, 전술한 종래 기술 특허에 개시된 것보다는 더 적은 가동 부품을 갖도록 개발되었다. 불행하게도, 수정된 밸브 구조물은 상기 언급된 많은 작동상 어려움에 여전히 취약하며, 이러한 어려움은 중요한 구성요소가 용접물로 제조되었다는 것에 적어도 부분적으로 기인하고 있다. 기본적으로, 상기 수정된 밸브 구조물은, 중심의 내부 통로에서 종료되는 전방 및 후방 단부를 갖는 외부 하우징, 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 미끄럼 가능하게 결합되는 이동 가능한 밸브 부재, 상기 전방 및 후방 단부의 중간에서 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 부착된 스프링 하중식 밸브 가이드 부재, 및 상기 밸브 부재를 전방으로 구동시켜 상기 통로의 전방 단부를 개방하여, 가압 가스를 주위의 대기로 방출하기 위해, 가압 가스 매체를 공급하는 공압 밸브 기구를 포함한다. 상업용 밸브 장치의 구성 시, 상기 밸브 부재는 상기 중심 통로의 전방 단부를 밀봉하는 확장된 헤드 종료부, 및 통상적인 용접에 의해 함께 접합된 다중 구성요소 부품으로 형성된 부재를 갖도록 설계된다. 보다 구체적으로, 상기 부재의 별도로 확장된 헤드 부분에 나사 결합되어 용접되는 가공된 로드(rod)가 사용되며, 상기 확장된 헤드 부분은 용접된 단부 캡에 의해 추가로 종료된다. 밸브 구성에 사용된 상기 스프링 하중식 밸브 가이드 부재에 금속 압축 스프링의 또 다른 용접은, 사용된 저장 용기 내로 용접 파편을 도입함으로써 수반되는 밸브 작동 중, 빈번한 장치 고장을 초래할 수 있다.

또한, 에어레이터 밸브에 대한 유지보수가 필요한지의 여부 또는 그 시기를 결정하기 위해서는, 에어레이터 밸브의 높은 횟수로의 주기적 작동에 대한 대략적인 추정이 필요하다. 이런 접근 방법은 결함성 부품, 비정상적인 작동 조건, 또는 정상적인 마모 및 파열을 고려하고 있지 않다.

이런 타입의 밸브 장치에서 전술한 작동상의 어려움을 극복하기 위해, 이제 내부 부품이 거의 없고 또한 분류된 저장 용기에 개선된 방식으로 여전히 부착될 수 있는 개선된 공압식 가스 배출 밸브 구조물이 제공된다. 이렇게 함으로써, 본 밸브 장치는 하나 또는 그 이상의 저장 용기 측벽 상으로의 설치를 위해 고흐름 펄스 타입 전기 솔레노이드 밸브에 연결되어, 저장된 미립자와 내부 용기 사이에 방출되는 가압 가스 매체의 반복적인 펄스를 지향시킬 수 있다. 본 개선된 밸브 장치의 다중 설치는, 필요 시 개별 밸브가 상기 저장 용기의 측벽에 대해 균등하게 이격된 것으로 고려된다. 비용 절감 및 요구되는 유지보수 또는 밸브 제거를 위해, 상기 저장 용기 측벽이나 다중 측벽에 대해, 본 개선된 밸브 구조물의 부착이 단순화되었다. 보다 구체적으로, 종래 기술의 밸브 설치는, 밸브 장치를 용기 측벽에 물리적으로 고정하기 위해 다른 평탄한 장착 플랜지에 결합되는 평탄한 장착 플레이트를 통상적으로 사용하고 있으며, 상기 용기 측벽은 이러한 접합자(joinder) 방식을 달성하기 위해 상당한 용접을 필요로 하는 굴곡형 윤곽을 종종 갖는다. 이와는 별도로, 본 개선된 밸브 구성은 신규한 용접 장착 칼라에 의해 상기 용기 측벽에 대한 밸브 장치의 접합자를 가능하게 한다.

따라서 본 발명의 목적은 용접되지 않은 내부 작업 부재를 적게 갖는 작동상 개선된 가스식 배출 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 조립, 교정(calibration), 또는 유지보수를 위한 툴을 거의 또는 전혀 요구하지 않는 방식으로, 본 개선된 가스 배출 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 즉각적인 동작 또는 해석적 분석(analytic analysis)을 위한 실시간 센서 데이터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 개선된 가스 배출 장치가 저장 용기의 측벽에 물리적으로 고정될 수 있는 개선된 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 개선된 가스 배출 장치와 장착 수단 사이에 신규한 협력을 제공하고, 이에 의해 장치가 저장 용기 측벽에 물리적으로 고정될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 이들 및 또 다른 목적은 이하의 본 발명의 상세한 설명을 고려하면 명백해질 것이다.

본 발명은 중심 통로를 종료시키는 전방 및 후방 단부를 구비한 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 미끄럼 가능하게 결합되는 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 이동 가능한 밸브 부재를 가지며, 상기 밸브 부재는 상기 통로의 전방 단부를 밀봉하는 확장된 헤드 종료부를 갖는, 에어레이터 밸브 조립체에 관한 것이다. 상기 조립체는 또한 상기 전방 및 후방 단부의 중간에서 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 고정된 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 스프링-하중식 밸브 가이드 부재, 스프링 장력을 공급하여 상기 이동 가능한 부재를 밀봉된 상태로 유지하기 위해, 소정의 스프링 상수를 갖는 웨이브 스프링(wave spring)을 포함한다. 또한, 상기 스프링 장력을 극복하고 상기 밸브 부재를 전방으로 구동시켜 상기 중심 통로의 전방 단부를 밀봉하지 않고 가압 가스를 방출하기에 충분한 가압 가스 매체를 공급하기 위한 가스 밸브 기구도 포함된다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 에어레이터 밸브 조립체가 제공된다. 상기 밸브 조립체는 중심 통로를 종료시키는 전방 및 후방 단부를 갖는 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 미끄럼 가능하게 결합되는 단일체의 일체형 단일 금속 구조를 갖는 이동 가능한 밸브 부재를 포함하며, 상기 밸브 부재는 상기 통로의 전방 단부를 밀봉하는 확장된 헤드 종료부를 갖는다. 상기 조립체는 전방 및 후방 단부의 중간에서 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 고정되는 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 스프링-하중식 스프링 가이드 부재, 및 스프링 장력을 공급하여 상기 이동 가능한 밸브 부재를 밀봉된 상태로 유지하기 위해 소정의 스프링 상수를 갖는 웨이브 스프링을 포함한다. 상기 조립체는 교정된 장력 조정기, 및 상기 웨이브 스프링을 압축하기 위해 웨이브 스프링의 양 단부 상에 배치된 스프링-하중식 스프링 가이드를 포함한다. 상기 웨이브 스프링은 360°접촉 웨이브 스프링이며, 상기 360°웨이브 스프링은 상기 360°웨이브 스프링-교정된 장력 조정기와 상기 360°웨이브 스프링 스프링-하중식 스프링 가이드 사이에 연속적인 접촉을 제공한다.

본 발명은 또한 이벤트(event)를 감지하기 위해 적어도 하나의 센서를 갖는 에어레이터 밸브 조립체에 관한 것이다. 센서는 상기 밸브 부재가 개폐되는 횟수를 카운트하기 위한 선형 축 변위 카운터; 진동을 측정하기 위한 진동 센서 또는 가속도계, 온도 센서, 및/또는 공압 센서를 포함한다. 상기 조립체는 또한 감지 데이터를 저장하기 위해 외부에서 액세스 가능한 온-보드 메모리도 포함한다.

본 발명으로서 간주되는 주제가 특별히 지적되었으며, 또한 상기 주제는 본 명세서의 말미에서 청구범위에 명백히 청구되어 있다. 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 및 이점은 첨부한 도면과 함께 이루어진 이하의 상세한 설명으로부터 명백하다.

도 1은 본 발명에 따른 위생 고압 에어레이터 밸브 조립체의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따라, 가압 가스가 밸브에 대해 대략 90°로 탈출하는 것을 허용하는 개방 위치에 있는 밸브를 도시한, 위생 고압 에어레이터의 부분 분해도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 본 발명에 따라, 가압 가스가 밸브에 대해 대략 90도 미만으로 그리고 실질적으로 수평으로 탈출하는 것을 허용하는 개방 위치에 있는 밸브를 도시한, 위생 고압 에어레이터의 부분 분해도이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 위생 고압 에어레이터 밸브 조립체의 분해도이다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 위생 고압 에어레이터의 부분 분해도이다.
도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 3개의 귀형상부(3-ear) 스프링 가이드의 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 데이터 캡처 및 분석 시스템의 사진 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 외부 지향성 어댑터의 사진 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 내부 지향성 어댑터의 사진 도면이다.

이하의 간단한 용어 정의는 본 출원의 전체에 적용된다.

"포함하는(comprising)"이라는 용어는, 포함하지만 그에 제한되지 않음을 의미하며, 또한 특허 문맥에서 전형적으로 사용되는 방식으로 해석되어야만 한다.

"일 실시예에서(in one embodiment)", "일 실시예에 따른(according to one embodiment)" 등의 문구는, 일반적으로 문구 다음에 이어지는 특별한 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 일 실시예에 포함될 수 있으며, 또한 본 발명의 하나 이상의 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다(중요하게도, 이러한 문구가 반드시 동일한 실시예를 나타내는 것은 아니다).

본 명세서가 무언가를 "예시적인" 또는 "예"로서 개시하고 있다면, 이는 비배타적 예를 언급하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 구성요소 또는 특징은 "일 수 있다(may)", "할 수 있다(can)", "할 수 있다(could)", "해야 한다(should)", "바람직하게", "가능하게 ", "전형적으로", "선택적으로", "예를 들어 ", 또는 "일 수 있다(might)"(또는 다른 그러한 언어)로 기재된 경우가 포함되거나 또는 특성을 갖는다면, 그 특정의 구성요소 또는 특징은 특성을 포함할 필요가 없다.

도 1을 참조하면, 도 1에는 본 발명에 따른 위생 고압 에어레이터 밸브 조립체(10)의 측면도가 도시되어 있다. 상기 조립체(10)는 외부 하우징 에어레이터 본체(14), 단일체의 일체형 밸브(18), 나사형 파이프 커플러(19), 및 솔레노이드/센서 하우징(12)을 포함한다.

또한, 도 2를 참조하면, 도 2에는 도 2에 도시된 본 발명에 따라 상기 단일체형 밸브(18)가 개방 위치에 있음을 나타내는 에어레이터(10)의 부분 분해도가 도시되어 있다. 가압 공기는, 격납 용기의 측부를 따라 원형의 나이핑 동작(knifing action)을 생성하여, 입자의 안착(lodging)을 제거하거나 방지하기 위해, 실질적으로 단일체 밸브(18)와 직교하는, 에어 갭(21)을 통해 탈출한다는 것을 인식해야 한다. 최적의 에어 갭은 0.093 인치 내지 0.108 인치의 범위인 것도 인식해야 한다. 여기에 기재되는 바와 같이, 본 발명은 외부의 또는 번거로운 교정 툴 또는 방법에 의지하지 않고서도, 상기 최적의 에어 갭 범위를 얻기 위한 물리적 특징을 포함한다.

또한, 도 2a를 참조하면, 도 2a에는 도 1에 도시된 본 발명에 따라 가압 가스 흐름(21A)이 대략 90도 미만으로, 그리고 실질적으로 밸브(182A)에 대해 수평으로 탈출하는 것을 허용하는, 개방 위치에 있는 밸브를 도시하고 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 도 3에는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 위생 고압 에어레이터 밸브 조립체의 분해도가 도시되어 있다. 스프링 가이드 부재(31)의 후방 단부에 대해 배치된 웨이브 스프링(32)은, 가압 가스의 중공의 중심 통로(14A)로의 유입에 의해 작동될 때까지, 밸브(18)를 폐쇄 상태로 유지한다. 통상적인 전기 솔레노이드 가스 밸브 기구(도 1의 도면부호 12)는, 공기 등과 같은 가압 가스 매체를 중심 통로(14A)의 후방 단부에 공급하여, 밸브 부재(18)를 전방으로 구동시켜 통로의 전방 단부를 밀봉하지 않고, 상기 가압 가스를 에어 갭(도 2의 도면부호 21)을 통해 저장 용기의 내부로 방출한다. 작동을 위해, 솔레노이드 밸브 기구(도 1의 도면부호 12)는 압축 공기 공급 라인(도시되지 않음)에 부착될 수 있으며, 40-100 psi 범위의 가스 압력에서 1/4+L 초의 시간 주기로 정상적으로 펄싱되었을 때, 상기 웨이브 스프링(32)이 극복되고, 확장된 밀봉 헤드를 구비한 일체형 밸브 부재(18)가 전방으로 이동하여 방출 밸브를 개방하고, 상기 가압 가스를 완전한 원형 방향으로 방출한다.

펄스 종료 시, 상기 내부 스프링 부재(32)는 상기 밸브 부재에 즉시 착좌하여, 저장 용기로부터 상기 내부 밸브 본체 내로의 입상 재료의 임의의 유입을 차단한다.

공기 흐름 방해를 감소시키기 위해 상기 단일체형 스프링 가이드 부재(31)가 3개의 귀형상부(3-ear)(도 5의 도면부호 31A 참조)를 포함하고, 또한 상기 각각의 귀형상부는 공기 저항을 감소시키기 위해 경사져 있음을(31B) 인식해야 할 것이다. 상기 웨이브 스프링(32)의 원주 둘레로의 균일한 힘 분포 및 스프링 힘의 복귀를 촉진시키고, 이에 따라 스프링 플러터(spring flutter)를 감소시키기 위해, 상기 웨이브 스프링(32)은 웨이브 스프링(32)과 스프링 가이드(31) 사이, 및 웨이브 스프링(32)과 교정된 장력 조정기(33) 사이에 360°접촉을 제공하도록 적어도 하나의 시임형 단부(shimmed end)(도 4의 도면부호 41A 참조)를 포함하는 것을 인식해야 할 것이다.

또한, 도 3을 참조하면, 교정된 장력 조정기(33)가 조정되었을 때, 장력 스프링 구멍(18C)이 보이도록(도 4 참조), 금속 밸브(18) 상의 장력 스프링 핀 구멍(18C)은 원하는 스프링 장력을 위해 미리 결정된다. 장력 스프링 구멍(18C)의 위치는 스프링(32) 및 예상 공기 압력과 관련된 원하는 스프링 상수의 함수로서 미리 결정된다는 것을 추가로 인식해야 한다. 예를 들어, 상기 구멍(18C)은 압축 스프링(32) 및 예상 공기 압력과 관련된 주어진 또는 소정의 스프링 상수에 대해, 상기 에어 갭(도 2의 도면부호 21)이 최적의 0.093 인치 내지 0.108 인치이도록, 상기 밸브(18) 상에 위치될 수 있다. 유사하게, 슬롯형 장력기(33)는 상기 장력기(33)가 스레드(85B)의 단부에서 바닥을 벗어날 때까지, 교정된 밸브 스레드(8SB)로 작동될 수 있다. 상기 스레드의 단부 또는 스레드 길이(85B)는, 주어진 스프링 상수 및 공기 압력에 대해 거리 에어 갭(21)이 최적의 범위에 있도록, 미리 결정될 수 있다.

또한, 도 6을 참조하면, 도 6에는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 데이터 캡처 및 분석 시스템의 사진 도면이 도시되어 있다. 센서(61)는 밸브 조립체(10)에 (물리적으로 또는 광학적으로) 연결될 수 있다. 명확성을 위해, 센서(61)는 이벤트 또는 고압 밸브 조립체의 작동 환경의 변화를 감지하거나 검출하기에 적절한 임의의 센서일 수 있음을 인식해야 한다. 이벤트는, 예를 들어 밸브(18)의 이동 횟수를 카운팅하기 위한 카운팅 센서(62), 과도한 진동을 감지하기 위한 진동 센서(63), 내부 및 주위 온도를 모니터링하기 위한 온도 센서(64), 또는 웨이브 스프링(32)을 극복하는 압력을 측정하기 위한 공압 센서(65)를 포함할 수 있다. 전술한 센서들은, 예를 들어 부착 볼트가 느슨하거나 또는 용접부가 파손되어, 이에 의해 과도한 진동을 유발하는 오작동을 나타내거나 또는 필요한 유지보수를 나타내는 데이터를 제공할 수 있음을 인식해야 한다.

또한, 도 6을 참조하면, 결정 블록(62A, 63A, 64A, 65A)은 비정상적인 조건을 결정하고, 또한 조사를 위한 경고 조건(66)을 설정한다. 센서(62-65)는, 단일의 및/또는 다중의 에어레이터(10)에 대한 비교와 경향 분석을 위해, 센서 상태를 실시간으로 보고하거나 또는 데이터를 오프라인 데이터베이스(67)에 저장할 수 있음을 인식해야 한다. 데이터는 외부에서 액세스 가능한 온보드 메모리(69)에 로컬로 저장되어, 무선으로 또는 유선 연결을 통해 검색될 수 있다.

또한, 도 7을 참조하면, 도 7에는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 외부 지향성 어댑터(81)의 사진 도면이 도시되어 있다. 또한, 도 8을 참조하면, 도 8에는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 내부 지향성 어댑터(91)의 사진 도면이 도시되어 있다.

또한, 전술한 도면들을 참조하면, 가압 가스(도 2a의 도면부호 21A)는 미끄럼 가능한 피스톤 부재(182A)를 전방으로 구동시켜, 통로의 전방 단부를 밀봉하지 않고, 전술한 바와 같이, 원형 림(83)(도 2a의 도면부호 83)에 의해 형성된 원형 개구를 확장된 피스톤 헤드(18B)와 림(83)(도 2a의 도면부호 83) 사이에 생성한다. 외부 지향성 어댑터(81)는 가스 흐름(21A)을 소정의 경로로 지향시킨다. 상기 외부 지향성 어댑터(81)는 림(83)에 의해 형성된 원형 개구의 섹션이나 아크를 통해 가압 가스(21A)의 방출을 방지하는 것을 인식해야 한다.

유사하게, 도 8에 도시된 바와 같이, 가압 가스(도 2a의 도면부호 21A)는 미끄럼 가능한 피스톤 부재(182A)를 전방으로 구동시켜, 통로의 전방 단부를 밀봉하지 않고, 전술한 바와 같이, 원형 림(83)(도 2a의 도면부호 83)에 의해 형성된 원형 개구를 상기 확장된 피스톤 헤드(18B)와 림(83)(도 2a의 도면부호 83) 사이에 생성한다. 내부 지향성 어댑터(91)는 가스 흐름(21A)을 소정의 경로로 지향시킨다. 상기 내부 지향성 어댑터(91)는 림(83)에 의해 형성된 원형 개구의 섹션이나 아크를 통해 가압 가스(21A)의 방출을 방지하는 것을 인식해야 한다.

내부 지향성 어댑터(81)는 90도, 120도, 150도, 또는 180도와 같은 임의의 적절한 원주일 수 있다. 상기 내부 지향성 어댑터(81)는 가압 가스(21A)가 하우징(14)의 특정 섹션을 빠져 나가는 것을 차단하고, 이에 의해 림(83)에 의해 형성된 원형 개구의 차단되지 않은 섹션이나 아크를 통해 탈출 가스(21A)를 지향시키는 것을 인식해야 한다.

전술한 바는 본 발명의 예시에 불과한 것임을 인식해야 한다. 따라서 본 발명으로부터의 일탈 없이 본 기술분야의 숙련자에 의해 다양한 대안 및 수정이 고안될 수 있다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구 범위의 범주 내에 속하는 모든 그러한 대안, 수정, 및 변형을 포함하도록 의도된다.

Claims

에어레이터 밸브 조립체로서:
중심 통로를 종료시키는 전방 및 후방 단부를 구비한 외부 하우징;
상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 미끄럼 가능하게 결합된 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 이동 가능한 밸브 부재로서, 상기 밸브 부재는 상기 통로의 전방 단부를 밀봉하는 확장된 헤드 종료부를 갖는, 이동 가능한 밸브 부재;
상기 전방 및 후방 단부의 중간의 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 고정되는 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 스프링-하중식 스프링 가이드 부재;
상기 이동 가능한 밸브 부재를 밀봉된 상태로 유지하기 위해, 스프링 장력을 공급하기 위한 소정의 스프링 상수를 갖는 웨이브 스프링; 및
상기 스프링 장력을 극복하고, 상기 밸브 부재를 전방으로 구동시켜, 상기 중심 통로의 상기 전방 단부를 밀봉하지 않고, 가압 가스를 방출하기에 충분한 상기 가압 가스를 공급하기 위한 가스 밸브 기구를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
교정된 장력 조정기를 더 포함하며,
상기 교정된 장력 조정기 및 상기 스프링-하중식 스프링 가이드는, 상기 웨이브 스프링을 압축하기 위해 상기 웨이브 스프링의 양 단부 상에 배치되는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 2에 있어서,
상기 웨이브 스프링은 360°접촉 웨이브 스프링을 더 포함하고, 상기 360°웨이브 스프링은 360°웨이브 스프링-교정된 장력 조정기와 360°웨이브 스프링-스프링 하중식 스프링 가이드 사이에 연속적인 접촉을 제공하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 2에 있어서,
상기 중심 통로의 일부 내에서 미리 결정된 거리만큼 미끄럼 가능한 단일체의 일체형 밸브 부재를 더 포함하며, 상기 단일체의 일체형 밸브 부재는,
상기 중심 통로의 일 단부를 밀봉하기 위해 상기 단일체의 일체형 밸브 부재의 일 단부에 배치되는 확장된 헤드; 및 상기 확장된 헤드 단부와는 반대쪽의 단부에 배치되는 교정된 스레드 길이 단부를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 4에 기재된 단일체의 일체형 밸브 부재에 있어서,
상기 단일체의 일체형 밸브 부재는 장력 스프링 구멍을 더 포함하고, 상기 스프링 장력 구멍의 위치는 스프링 상수, 공기 압력, 상기 밸브 부재의 교정된 스레드 길이 단부, 및 미리 결정된 제1 에어갭의 함수로서 미리 결정되는, 단일체의 일체형 밸브 부재.
청구항 5에 기재된 교정된 장력 조정기에 있어서,
장력 스프링 구멍 위치, 스프링 상수, 밸브 부재의 교정된 스레드 길이 단부, 및 미리 결정된 제2 에어 갭의 함수로서 교정된 장력 조정기를 더 포함하는, 교정된 장력 조정기.
청구항 1에 있어서,
이벤트를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 7에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는 밸브 부재가 개쇄되는 횟수를 카운트하기 위한 선형 축 변위 카운터를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 7에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는 진동을 측정하기 위한 진동 센서를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 7에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는 온도 센서를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 7에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는 공기 압력 센서를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 7에 있어서,
감지 데이터를 저장하기 위해 외부에서 액세스 가능한 온보드 메모리를 더 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
에어레이터 밸브 조립체로서:
중심 통로를 종료시키는 전방 및 후방 단부를 구비한 외부 하우징;
상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 미끄럼 가능하게 결합된 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 이동 가능한 밸브 부재로서, 상기 밸브 부재는 상기 통로의 전방 단부를 밀봉하는 확장된 헤드 종료부를 갖는, 이동 가능한 밸브 부재;
상기 전방 및 후방 단부의 중간의 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 고정되는 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 스프링-하중식 스프링 가이드 부재;
상기 이동 가능한 밸브 부재를 밀봉된 상태로 유지하기 위해, 스프링 장력을 공급하기 위한 미리 결정된 스프링 상수를 갖는 웨이브 스프링;
상기 스프링 장력을 극복하고, 상기 밸브 부재를 전방으로 구동시켜, 상기 중심 통로의 전방 단부를 밀봉하지 않고 가압 가스를 방출하기에 충분한 상기 가압 가스 매체 공급을 위한 가스 밸브 기구; 및
교정된 장력 조정기를 포함하며,
상기 교정된 장력 조정기 및 상기 스프링-하중식 스프링 가이드는, 상기 웨이브 스프링을 압축하기 위해 상기 웨이브 스프링의 양 단부 상에 배치되는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 13에 있어서,
상기 웨이브 스프링은 360°접촉 웨이브 스프링을 더 포함하고, 상기 360°웨이브 스프링은 360°웨이브 스프링-교정된 장력 조정기와 360°웨이브 스프링-스프링 하중식 스프링 가이드 사이에 연속적인 접촉을 제공하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 14에 있어서,
상기 중심 통로의 일부 내에서 미리 결정된 거리만큼 미끄럼 가능한 단일체의 일체형 밸브 부재를 더 포함하며, 상기 단일체의 일체형 밸브 부재는,
상기 중심 통로의 일 단부를 밀봉하기 위해 상기 단일체의 일체형 밸브 부재의 일 단부에 배치되는 확장된 헤드;
상기 확장된 헤드 단부와는 반대쪽의 단부에 배치되는 교정된 스레드 길이 단부;
장력 스프링 구멍으로서, 상기 스프링 장력 구멍의 위치는 스프링 상수, 공기 압력, 상기 밸브 부재의 상기 교정된 스레드 길이 단부 및 미리 결정된 제1 에어갭의 함수로서 미리 결정되는 장력 스프링 구멍
을 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 15에 청구된 교정된 장력 조정기에 있어서,
상기 장력 스프링 구멍 위치, 상기 스프링 상수, 상기 밸브 부재의 교정된 스레드 길이 단부, 및 상기 미리 결정된 제1 에어 갭의 함수로서 교정된 장력 조정기를 더 포함하는, 교정된 장력 조정기.
청구항 1에 있어서,
상기 고압 에어레이터 밸브 조립체와 관련된 이벤트를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
에어레이터 밸브 조립체로서:
중심 통로를 종료시키는 전방 및 후방 단부를 구비한 외부 하우징;
상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 미끄럼 가능하게 결합된 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 이동 가능한 밸브 부재로서, 상기 밸브 부재는 상기 통로의 전방 단부를 밀봉하는 확장된 헤드 종료부를 갖는, 이동 가능한 밸브 부재;
확장된 헤드 단부와는 반대쪽의 단부에 배치된 교정된 스레드 길이 단부;
상기 전방 및 후방 단부의 중간의 상기 외부 하우징의 상기 중심 통로 내에 고정되는 단일체의 일체형 금속 구조를 갖는 스프링-하중식 스프링 가이드 부재;
가압 가스가 없을 때 상기 이동 가능한 밸브 부재를 밀봉된 상태로 유지하기 위해, 스프링 장력을 공급하기 위한 미리 결정된 스프링 상수를 갖는 웨이브 스프링;
상기 스프링 장력을 극복하고, 상기 밸브 부재를 전방으로 구동시켜, 상기 중심 통로의 전방 단부를 밀봉하지 않고 상기 가압 가스를 방출하기에 충분한 상기 가압 가스를 공급하기 위한 가스 밸브 기구; 및
교정된 장력 조정기를 포함하며,
상기 교정된 장력 조정기 및 상기 스프링-하중식 스프링 가이드는, 상기 웨이브 스프링을 압축하기 위해 상기 웨이브 스프링의 양 단부 상에 배치되며; 상기 웨이브 스프링은,
360°접촉 웨이브 스프링으로서, 상기 360°웨이브 스프링은 360°웨이브 스프링-교정된 장력 조정기와 360°웨이브 스프링-스프링 하중식 스프링 가이드 사이에 연속적인 접촉을 제공하는, 360°접촉 웨이브 스프링;
장력 스프링 구멍으로서, 상기 스프링 장력 구멍의 위치가 스프링 상수, 공기 압력, 상기 밸브 부재의 교정된 스레드 길이 단부, 및 미리 결정된 거리와 관련된 미리 결정된 제1 에어 갭의 함수로서 결정되는, 장력 스프링 구멍을 포함하며,
상기 교정된 장력 조정기는 상기 장력 스프링 구멍 위치, 상기 스프링 상수, 상기 밸브 부재의 상기 교정된 스레드 길이 단부, 및 상기 미리 결정된 제1 에어 갭의 함수로서 교정되는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 18에 있어서,
상기 고압 에어레이터 밸브 조립체와 관련된 이벤트를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 밸브 부재의 개폐 횟수를 카운트하기 위한 선형 축 변위 카운터를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 18에 있어서,
상기 이동 가능한 밸브 부재는, 상기 가압 가스를 상기 이동 가능한 밸브 부재와 대략 직교하여 방출하기 위한 제1 밸브 부재를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 18에 있어서,
상기 이동 가능한 밸브 부재는, 상기 가압 가스를 상기 이동 가능한 밸브 부재에 대략 수평으로 방출하기 위한 제2 밸브 부재를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 18에 있어서,
수동의 지향성 공기 흐름 장치를 더 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 22에 있어서,
상기 수동의 지향성 공기 흐름 장치는, 내부 지향성 공기 흐름 장치를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.
청구항 22에 있어서,
상기 수동의 지향성 공기 흐름 장치는 외부 공기 흐름 장치를 포함하는, 에어레이터 밸브 조립체.