KR20210015836A - 가스 밸브 유닛 - Google Patents

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마르꼬 꾸시사리
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Abstract

본 발명은 가스 밸브 유닛 (10) 에 관한 것으로, 가스 밸브 유닛은, 파이프 (11) 및 상기 파이프 (11) 에 배열된 밸브 (14), 및 가스 기밀성 엔클로져 (12) 를 포함하고, 상기 가스 기밀성 엔클로져 (12) 는 상기 파이프 (11) 및 상기 밸브 (14) 를 둘러싸고, 상기 가스 밸브 유닛 (10) 에는 유입구 (18) 및 유출구 (20) 가 제공되고, 상기 가스 밸브 유닛 (10) 에는 상기 파이프 (11) 가 상기 엔클로져 (12) 내측에서 상기 엔클로져 (12) 의 상기 유입구 (18) 로부터 상기 엔클로져 (12) 의 상기 유출구 (20) 로 연장되도록 배열되고, - 상기 밸브 (14) 는 제 1 회전 축선 (32') 을 갖는 드라이브 샤프트 (32) 를 포함하고, 상기 밸브 (14) 는 회전 운동을 상기 밸브 (14) 에의 상기 드라이브 샤프트 (32) 에 가함으로써 작동가능하고, - 작동 샤프트 (34) 는 제 2 회전 축선 (34') 을 갖고, - 샤프트 관통 유닛 (36) 은 가스 기밀성 방식으로 상기 엔클로져 (12) 에 해제가능하게 연결되고, 상기 샤프트 관통 유닛 (36) 내에 상기 드라이브 샤프트 (32) 는 상기 엔클로져 (12) 의 내측으로부터 외측으로 연장되도록 배열되고, - 상기 드라이브 샤프트 (32) 및 상기 작동 샤프트 (34) 는 상기 드라이브 샤프트 (32) 및 상기 작동 샤프트 (34) 의 단부들의 상호 측방향 변위를 허용하도록 구성되는 커플링 (38) 에 의해 서로 힘 전달 연결식으로 배열된다.

Description

가스 밸브 유닛
본 발명은 가스 밸브 유닛에 관한 것이고, 가스 밸브 유닛은 청구항 1 의 서문에 따라 파이프 및 상기 파이프에 배열된 밸브, 및 가스 기밀성 엔클로져를 포함하고, 가스 기밀성 엔클로져는 파이프 및 밸브를 둘러싸고, 가스 밸브 유닛에는 유입구 및 유출구가 제공되고, 가스 밸브 유닛에는 파이프가 상기 엔클로져 내측에서 엔클로져의 상기 유입구로부터 엔클로져의 유출구로 연장되도록 배열된다.
선박들에서 내연 엔진들을 위한 연료로서 천연 가스는 환경적 이유들로 인해 매우 일반화되고 있다. 동시에 가스 연료의 규제 및 핸들링을 위한 장비는 엄격한 안전 규제들을 받는다. 선박에서 내연 엔진으로의 가스 연료의 공급을 위한 연료 시스템들은 연료 공급 라인이 내측으로 진행하고, 즉 배리어 벽 시스템에 의해 에워싸여서, 연료 공급 라인이 누출된다면 주변으로의 직접 누출을 방지하도록 일반적으로 구성된다. 또한 셧오프 밸브들 및 압력 조절기들와 같은 연료 시스템의 소정 구성요소가 중앙집중된 방식으로 조립되는, 각각의 엔진 전에 별개의 가스 밸브 유닛을 그러한 연료 시스템에 제공하는 것은 공지되어 있다. 가스 밸브 유닛은 배리어 벽 시스템에 의해 형성된 엔클로져를 포함한다.
EP 2032428 B1 은 선박에서 가스 구동되는 피스톤 엔진을 위한 연료 시스템을 개시하고, 상기 가스는 액화된 가스로서 용기에서의 적어도 하나의 연료 저장 탱크에 저장된다. 연료 공급 시스템은 가스가 상승된 압력으로 그리고 액체 상으로 존재하는 별개의 연료 공급 탱크를 포함한다. 가스는 또한 연료 저장 탱크에서 액체 상으로 존재하고, 그러나, 그곳에는 액체 가스에 의해 발생된 단지 유체정역학적 압력이 지배한다. 이러한 종류의 연료 시스템에서 과잉 가스가 탱크로부터 퍼지될 필요가 있는 상황이 발생할 수 있고 이는 종종 대기로 가스의 누출을 의미한다.
WO 2017/220106 A1 는 선박에서 가스 도입 파이프 및 가스 컨슈머에 연결되는 가스 밸브 유닛을 개시한다. 가스 밸브 유닛은 연료 파이프를 위한 폐쇄되는 밸브로서 작동하도록 구성된 밸브 부재를 포함한다. 가스 밸브 유닛에는 가능한 누출 가스를 수집하고 그러한 가스가 주위 공기로 직접 퍼지는 것을 방지하는 엔클로져가 제공된다.
그러한 가스 밸브 유닛에는 밸브 및 그 액츄에이터가 내압 엔클로져 내측에 설치된다. 그러한 경우에 액츄에이터로의 액세스는 엔클로져의 개방을 요구한다. 엔클로져의 임의의 액세스 도어는 따라서 요구된 압력을 견디도록 시일되어야 한다. 이는 차례로 부착부 및 시일링이 매우 튼튼해야 하고, 따라서 장치들을 서비스하기 위한 엔클로져의 개방은 시간 소모적이고 노동집약적이라는 것을 의미한다.
본 발명의 목적은 밸브 액츄에이터의 유지관리가 종래 기술 분야의 해결책들과 비교하여 상당히 개선되는 밸브 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 독립 청구항 및 본 발명의 상이한 실시형태들의 보다 상세들을 설명하는 다른 청구항들에 개시된 바와 같이 실질적으로 충족될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면 가스 밸브 유닛은, 파이프 및 상기 파이프에 배열된 밸브, 및 가스 기밀성 엔클로져를 포함하고, 상기 가스 기밀성 엔클로져는 파이프 및 밸브를 둘러싸고, 상기 가스 밸브 유닛에는 유입구 및 유출구가 제공되고, 가스 밸브 유닛에는 파이프는 엔클로져 내측에서 엔클로져의 유입구로부터 엔클로져의 유출구로 연장되도록 배열되고,
- 밸브는 제 1 회전 축선을 갖는 드라이브 샤프트를 포함하고, 밸브는 회전 운동을 밸브에의 드라이브 샤프트에 가함으로써 작동가능하고,
- 작동 샤프트는 제 2 회전 축선을 갖고,
- 샤프트 관통 유닛은 가스 기밀성 방식으로 엔클로져에 해제가능하게 연결되고, 상기 샤프트 관통 유닛 내에 드라이브 샤프트는 엔클로져의 내측으로부터 외측으로 연장되도록 배열되고,
드라이브 샤프트 및 작동 샤프트는 드라이브 샤프트 및 작동 샤프트의 단부들의 상호 측방향 변위를 허용하도록 구성되는 커플링에 의해 서로 힘 전달 연결식으로 배열된다.
이러한 방식으로 제 1 회전 축선 및 제 2 회전 축선은 서로로부터 거리를 가질 수 있다
본 발명의 실시형태에 따르면 샤프트 관통 유닛은 드라이브 샤프트가 회전식으로 그리고 가스 기밀성 방식으로 조립되는 원통형 개구가 제공되는 플랜지 부품을 포함한다.
본 발명의 실시형태에 따르면 샤프트 관통 유닛은 엔클로져 외측으로부터 조립되고 및/또는 분해되도록 구성된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 작동 사프트는 엔클로져 외측로부터 조립되고 및/또는 분해되도록 구성된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 커플링은 밸브의 드라이브 샤프트의 단부에서 제 1 맞물림 허브 및 작동 샤프트의 단부에서 제 2 맞물림 허브 및 제 1 맞물림 허브와 제 2 맞물림 허브 사이에서 플로우팅 부재를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 따르면 플로우팅 부재는 상기 플로우팅 부재와 제 1 맞물림 허브 사이에서 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성되는 제 1 맞물림 허브와 제 1 형태 맞물림을 갖고, 플로우팅 부재는 제 2 커플링 맞물림 허브와 플로우팅 부재 사이로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성된 제 2 맞물림 허브와 제 2 형태 맞물림을 갖는다.
본 발명의 실시형태에 따르면 제 1 형태 맞물림은 플로우팅 부재가 단지 제 1 회전 축에 대해 제 1 측방향으로 이동가능하도록 구성되고 제 2 형태 맞물림은 플로우팅 부재가 단지 상기 제 2 회전 축선에 대해 제 2 측방향으로 이동가능하도록 구성된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 커플링의 제 1 맞물림 허브에는 그 단부 면에서 측방향 직사각형 리세스가 제공되고, 플로우팅 부재는 리세스의 측면들보다 짧은 측면들을 갖는 직사각형이어서 플로우팅 부재는 리세스 내에 끼워맞춤되고, 플로우팅 부재에는 주변 섹션에 의해 외접되는 직사각형 컷아웃이 제공되고, 제 2 맞물림 허브는 측방향으로 직사각형으로 형성되고 플로우팅 부재에서 리세스의 측면들보다 짧은 측면 길이를 갖고, 제 2 맞물림 허브는 플로우팅 부재의 리세스 내에 배열된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 제 2 맞물림 허브는 제 1 맞물림 허브 및 플로우팅 부재 내측에서 축방향으로 연장되도록 배열된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 플로우팅 부재는 플로우팅 부재와 제 1 맞물림 허브 사이로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성되는 제 1 맞물림 허브와 제 1 형태 맞물림을 갖고, 플로우팅 부재는 제 2 커플링 맞물림 허브와 플로우팅 부재 사이로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성된 제 2 맞물림 허브와 제 2 형태 맞물림을 갖고, 제 2 맞물림 허브는 제 1 맞물림 허브와 플로우팅 부재 내측에서 축방향으로 연장되도록 배열된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 제 1 형태 맞물림 및 제 2 형태 맞물림은 측방향으로 네스팅된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 엔클로져는 튜브형 형태를 갖고 파이프와 동축방향으로 배열된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 엔클로져는 샤프트 관통 유닛이 해제가능하게 연결되는 슬리브 부품 및 튜브형 본체를 포함하고, 슬리브 부품은 튜브형 본체의 직경과 상이한 직경을 가져서 슬리브 부품은 본체 부품에 대해 축방향으로 이동가능하고, 샤프트 관통 유닛은 상기 엔클로져의 슬리브 부품에 해제가능하게 연결된다.
본 발명의 실시형태에 따르면 상기 엔클로져는 상기 파이프와 동축방향으로 배열되고, 상기 엔클로져는 본체 및 슬리브 부품을 포함하고, 상기 슬리브 부품은 상기 본체 부품에 대해 축방향으로 이동가능하고, 샤프트 관통 유닛은 상기 엔클로져의 슬리브 부품에 해제가능하게 연결된다.
본 특허 출원에 제공된 본 발명의 예시적인 실시형태들은 첨부된 청구항들의 적용성을 제한하도록 해석되어서는 안된다. 동사 "포함하는" 은 또한 인용되지 않은 특징들의 존재를 배재하지 않도록 개방된 제한으로서 본 특허 출원에서 사용된다. 용어 “측방향” 은 드라이브 샤프트의 제 1 회전 축선의 방향에 직각인 방향을 의미한다. 종속 청구항들에서 인용된 특징들은 다르게 명백하게 언급되지 않는 한 상호 자유롭게 조합될 수 있다. 본 발명의 특징으로서 고려되는 새로운 특징들은 특히 첨부된 청구항들에 개시된다.
다음에, 본 발명은 첨부된 예시적이고, 계략적인 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛을 도시하고,
도 2 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛의 커플링을 도시하고,
도 3 은 본 발명의 추가의 또 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛을 도시하고,
도 4 는 본 발명의 추가의 또 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛을 도시하고,
도 5 는 본 발명의 추가의 또 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛을 도시하고,
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛의 커플링을 도시하고,
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛의 커플링을 도시한다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛을 개략적으로 도시한다. 가스 밸브 유닛은 가스 컨슈머, 유리하게 가스 연료공급되는 내연 피스톤 엔진과 연결되어 사용되도록 의도된다. 엔진의 연료 시스템에는 각각의 엔진의 가스 유동 방향에서 상류에 또는 전에 별개의 가스 밸브 유닛 (GVU : 10) 이 제공된다. 셧오프 밸브들 및 압력 조절기들과 같은 연료 시스템의 소정 구성요소들은 상기 가스 밸브 유닛 (10) 내에 중앙집중된 방식으로 조립된다. 가스 밸브 유닛은 도 1 의 실시형태에서 소위 압력 용기의 형태인 엔클로져 (12) 를 포함한다. 가스 밸브 유닛 (10) 의 정상 작동에서 엔클로져 (12) 내측의 공간이 매우 높은 압력 하에 있지 않을 지라도 엔클로져 (12) 는 내압성을 갖도록 배열되고, 즉 그것은 압력 용기로서 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 그것은 연료 시스템의 누출을 가능한 한 안전하게 핸들링할 수 있다. 가스 밸브 유닛 (10) 및 특히 엔클로져 (12) 는 다양한 형태들을 가질 수 있고 예를 들면 그 형태 또는 사용 가능한 플로어 공간에 따라 상이한 포지션으로 장착될 수 있다. 엔클로져 (12) 는 파이프 및 파이프 (11) 에 연결되는 적어도 하나의 밸브 (14) 및 다수의 원하는 선택적인 장치들 또는 그 안에 보조부들 (16) 을 둘러싼다. 장치들은 가스를 측정, 분석, 필터링 또는 그렇지않다면 핸들링하기 위한 필수적인 장비를 포함할 수 있다. 가스 밸브 유닛 (10) 은 유입구 (18) 및 유출구 (20) 를 추가로 포함하고 그에 의해 가스 컨슈머 (도시 생략) 의 가스 운반 시스템을 위한 외부의 파이핑 (22) 이 엔클로져 (12) 및 밸브 (14) 및 그 안에 장치들 (16) 과 연통한다. 실제적인 가스 컨슈머에 따라, 가스 컨슈머로 공급되는 가스는 본 발명에 의해 얻어질 수 있는 작용효과들을 요구하는 실제로 임의의 가스, 예를 들면 천연 가스, 석유 가스, 합성 가스, 수소 또는 그 혼합물일 수 있다.
외부의 파이핑 (22) 뿐만 아니라 유입구 (18) 및 유출구 (20) 는 유리하게 서로에 대해 동축방향으로 배열되는 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 를 포함한다. 내부 파이프 (24) 는 밸브 (14) 및 다수의 원하는 선택적인 장치들 또는 보조 디바이스들 (16) 이 내부 파이핑을 형성하도록 배열되는 엔클로져 (12) 에서 연료 파이프 (11) 에 연결된다. 내부 파이프 (24) 는 유입구 (18) 를 통해 엔클로져 (12) 내로 진입하고 그것이 유출구 (20) 를 통해 엔클로져를 나가기 전에 엔클로져 (12) 내측에서 연속적인 가스 기밀성 내부 파이핑 (11) 을 형성한다. 유입구 및 유출구에서 외부 파이프 (26) 는 엔클로져 (12) 의 공간 내로 개방되도록 배열된다. 엔클로져 (12) 및 내부 파이프 (11) 의 벽들은 공간을 형성하고 그 사이의 공간은 외부의 파이핑 (22) 의 외부 파이프 (26) 와 내부 파이프 (24) 사이의 공간과 연속적으로 유동 연통하게 된다.
엔클로져 (12) 뿐만 아니라, 외부 파이프 (26) 는 또한 내압성을 갖도록 구성되고 그것들은 가스 기밀성 방식으로 서로 연결된다. 엔클로져는 파이프 (11) 및 밸브 (14) 를 둘러싼다. 이러한 방식으로 가스 연료에 대해 1차 유동 채널인 파이프 (11, 24) 에서 가능한 누출은 예를 들면 외부 파이프 (26) 및 엔클로져 (12) 내측의 공간을 통해 가스 탱크로 복귀하게 되어 바람직한 누출 가스의 안전한 핸들링을 가능하게 한다.
밸브 (14) 는 엔클로져 (12) 외측에 위치된 공압식 액츄에이터와 같은 액츄에이터 (30) 에 의해 작동된다. 밸브는 제 1 회전 축선 (32') 을 갖는 드라이브 샤프트 (32) 를 갖는다. 이러한 방식으로 밸브는 회전 운동을 밸브에의 드라이브 샤프트 (32) 에 가함으로써 작동가능하다. 드라이브 샤프트 (32) 의 회전 운동은 가스 밸브 유닛 (10) 에 배열되는 작동 샤프트 (34) 에 의해 제공될 수 있다. 작동 샤프트 (34) 는 제 2 회전 축선 (34') 을 갖는다. 작동 샤프트 (34) 는 액츄에이터 (30) 와 힘전달 연결된다. 액츄에이터 샤프트 (34) 는 드라이브 샤프트 (32) 에 맞춰져서 제 1 회전 축선 (32') 및 제 2 회전 축선 (34') 의 상호 포지션이 변경되거나 또는 비정렬될 (misaligned) 수 있다. 도 1 에서 알 수 있는 바와 같이 제 1 회전 축선 (32') 및 제 2 회전 축선 (34') 은 실질적으로 평행한하지만 서로 거리를 갖는다. 이러한 방식으로 엔클로져 (12) 내측에 밸브 (14) 의 설치 및 엔클로져 (12) 외측에 액츄에이터의 설치는 어느 정도까지 선형의 또는 각진 비정렬을 허용하고 따라서 밸브 유닛의 제작 및 조립은 상당히 보다 더 간단하게 된다. 이는 또한 내부 파이프 (11) 및 엔클로져 (12) 의 열적 팽창에서 임의의 차이를 흡수한다. 부가적으로, 예를 들면 서비스 작업을 위해 액츄에이터 (30) 에 액세스하도록 엔클로져 (12) 를 개방할 필요가 없다.
가스 밸브 유닛 (10) 은 가스 기밀성 방식으로 엔클로져 (10) 의 외부 벽에 해제가능하게 연결되는 샤프트 관통 유닛 (36) 을 포함한다. 작동 샤프트 (34) 는 엔클로져 (12) 의 내측으로부터 외측으로 연장되도록 샤프트 관통 유닛 (36) 에 대해 회전가능하게 배열된다. 또한 작동 샤프트 (34) 는 가스 기밀성 방식으로 샤프트 관통 유닛 (36) 에 시일된다. 샤프트 관통 유닛 (36) 은 원통형 개구 (42) 가 제공된 플랜지 부품 (40) 을 포함하고, 원통형 개구는 작동 샤프트 (34) 가 그를 통해 지지되고 시일된 방식으로 연장되는 예를 들면 보어 또는 해제가능한 슬리브일 수 있다. 플랜지 부품에는 부가적인 관통 시스템이 제공될 수 있고 그에 의해 예를 들면 데이터 또는 전기 케이블들, 가스 또는 다른 유체가 가스 기밀성 방식으로 안내될 수 있다.
가스 밸브 유닛 (10) 은 제 1 회전 축선 (32') 및 제 2 회전 축선 (34') 이 실질적으로 평행하지만 서로로부터 거리를 갖는 그러한 방식으로 작동 샤프트 (34) 와 드라이브 샤프트 (32) 사이에서 회전력을 전달하도록 구성되는 힘 전달 커플링 (38) 을 포함한다. 실질적으로 평행하다는 것은 회전 축선들이 그들 사이에 ≤ 5 도의 각도를 형성한다는 것으로 이해되어야 한다.
샤프트 관통 유닛 (36) 은 엔클로져의 외측으로부터 조립되고 및/또는 분해되도록 구성된다. 또한 작동 샤프트 (34) 는 엔클로져 (12) 외측으로부터 조립되고 및/또는 분해되도록 구성되어 그것은 드라이브 샤프트 (32) 에 커플링될 수 있다. 커플링 (38) 은 드라이브 샤프트 (32) 및 작동 샤프트 (34) 의 단부들의 상호 측방향 변위를 허용하도록 구성된다. 환언하면 커플링 (38) 은 실질적으로 평행한 샤프트들 (32, 34) 이 동일한 회전 축선에 있을 필요가 없게 할 수 있다. 커플링 (38) 은 밸브 (14) 의 드라이브 샤프트 (32) 의 단부에서 제 1 맞물림 허브 (44) 및 작동 샤프트 (34) 의 단부에서 제 2 맞물림 허브 (46) 및 제 1 맞물림 허브와 상기 제 2 맞물림 허브 사이에서 플로우팅 부재 (48) 를 포함한다. 제 1 맞물림 허브 (44), 플로우팅 부재 (48) 및 제 2 맞물림 허브 (46) 는 플로우팅 부재 (48) 를 통해 맞물림 허브들 사이로 토크를 전달하도록 상호 치수 형성된다. 플로우팅 부재 (48) 는 맞물림 허브들과 형태 맞물림에 의해 제 1 맞물림 허브 (44) 와 제 2 맞물림 허브 (46) 사이에 배열된다. 플로우팅 부재 (48) 는 제 1 회전 축선 (32') 에 평행한 축선 주위로 플로우팅 부재로부터 제 1 맞물림 허브 (44) 로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성되는 제 1 맞물림 허브 (44) 와 제 1 형태 맞물림을 갖는다. 플로우팅 부재 (48) 는 또한 제 1 회전 축선 (32') 과 평행한 축선 주위로 제 2 맞물림 허브 (46) 로부터 플로우팅 부재 (48) 로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 제 2 맞물림 허브 (46) 와 제 2 형태 맞물림을 갖는다. 제 1 형태 맞물림은 플로우팅 부재 (48) 가 제 1 형태 맞물림에 의해 결속되고 지배받는 단지 제 1 회전 축선 (32') 에 대해 제 1 측방향으로 이동할 수 있도록 구성된다. 또한 제 2 형태 맞물림은 플로우팅 부재 (48) 가 제 2 형태 맞물림에 의해 결속되고 지배받는 단지 제 2 회전 축선 (34') 에 대해 제 2 측방향으로 이동할 수 있도록 구성된다. 제 1 및 제 2 맞물림 허브들은 각각의 샤프트들에 강성으로 또는 제거가능하게 연결될 수 있다.
관통 유닛 (36) 의 플랜지 부품 (40) 은 개구를 폐쇄하도록 엔클로져 (14) 의 개구 (50) 에 조립되고 제 1 회전 축선 (32') 이 실질적으로 개구의 중앙 축선이 되도록 배열된다. 관통 유닛을 위한 개구는 제 2 맞물림 허브 (46) 가 내측 개구를 통해 엔클로져 (12) 내측으로 진입할 수 있도록 충분히 크게 구성된다.
도 2 는 상세한 방식으로 본 발명에 따른 커플링 (38) 의 실시형태를 개시한다. 도 1 및 도 2 에 도시된 상응하는 부품들은 상응하는 도면 부호로 참조된다. 커플링 (38) 은 드라이브 샤프트 (32) 및 작동 샤프트 (34) 의 단부들의 상호 측방향 변위를 허용하도록 구성된다. 커플링 (38) 의 제 1 맞물림 허브 (44) 에는 그 단부 면에서 측방향 직사각형, 유리하게 정사각형, 리세스 (54) 가 제공된다. 플로우팅 부재 (48) 는 리세스 (54) 의 두개의 반대쪽의 측면들보다 짧은 그 두개의 측면들을 갖는 또한 직사각형, 유리하게 정사각형이어서, 플로우팅 부재 (48) 가 단지 제 1 측방향 X 에서 적절한 측방향 (제 1 회전 축선에 직각인) 유격으로 리세스 (54) 내에 끼워맞춤된다. 플로우팅 부재에는 주변 섹션 (58) 에 의해 외접되는 그 두께, 또는 리세스 (56) 를 통해 직사각형, 유리하게 정사각형, 컷아웃이 제공된다. 작동 샤프트 (34) 의 단부에서 제 2 맞물림 허브 (46) 는 또한 측방향으로 직사각형, 유리하게 정사각형으로 형성되고, 플랫형 단부 면을 갖는다. 제 2 맞물림 허브 (46) 는 플로우팅 부재 (48) 에서 리세스 (56) 의 두개의 인접한 측면들보다 짧은 측면 길이를 가져서 제 2 맞물림 허브 (46) 는 플로우팅 부재 (48) 의 리세스 (56) 내에 배열될 수 있다. 제 2 맞물림 허브 (46) 는 단지 제 2 측방향 Y 으로 적절한 측방향 (제 1 회전 축선에 직각인) 클리어런스로 플로우팅 부재 (48) 내에 끼워맞춤된다. 제 1 및 제 2 측방향들은 서로에 직각이다. 제 1 및 제 2 측방향에 의해 규정된 평면은 제 1 회전 축선 (32') 에 직각이다. 커플링은 드라이브 샤프트가 동일한 속도로 회전하고 작동 샤프트를 회전시키록 구성된다.
이러한 방식으로 제 1 맞물림 허브 (44), 플로우팅 부재 (48) 및 제 2 맞물림 허브 (46) 는 플로우팅 부재 (48) 를 통해 맞물림 허브들 사이로 토크를 전달하도록 상호 치수 형성된다. 플로우팅 부재 (48) 의 주변 섹션 (58) 의 측방향 외부 벽 (59) 및 제 1 맞물림 허브 (44) 에서 리세스 (56) 의 측방향 내부 벽 (61) 은 플로우팅 부재로부터 제 1 맞물림 허브 (44) 로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성된 제 1 맞물림 허브 (44) 와 제 1 형태 맞물림을 구성한다. 플로우팅 부재 (48) 의 주변 섹션 (58) 의 측방향 외부 벽 (63) 및 제 2 맞물림 허브 (46) 의 측방향 외부 벽 (65) 은 제 2 맞물림 허브 (46) 로부터 플로우팅 부재 (48) 로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 제 2 맞물림 허브 (46) 와 제 2 형태 맞물림을 구성한다. 플로우팅 부재 (48) 는 제 1 형태 맞물림 및 제 2 형태 맞물림에 의해 결속되고 지배받는 제 1 회전 축선 (32') 에 대해 측방향으로 이동할 수 있다. 이러한 실시형태에서 제 2 맞물림 허브 (46) 는 제 1 맞물림 허브 (44) 및 플로우팅 부재 (48) 내측으로 축방향으로 연장되도록 배열된다. 또한 제 1 형태 맞물림 및 제 2 형태 맞물림은 서로 내측에 또는 측방향으로 네스팅된다. 환언하면 형태 맞물림은 실질적으로 동일한 축방향 포지션이지만, 잇달아 존재하지 않는 포지션이다. 이러한 방식으로 커플링 (38) 의 축방향 길이는 최소화된다. 가스 밸브 유닛에서 이는 실제적으로 엔클로져 (12) 의 벽과 밸브 (14) 의 방사상 갭이 또한 최소화되어 공간 및 재료 절감들을 제공한다는 것을 의미한다.
도 3 에 특히 커플링 (38) 의 짧은 축방향 치수의 이점을 사용하는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛 (10) 이 도시된다. 도 3 및 도 1 에 도시된 상응하는 부품들은 상응하는 도면 부호로 참조된다. 도 3 에 도시된 실시형태에서 가스 밸브 유닛은 파이프 (11) 와 동축방향으로 배열되지만, 약간 보다 큰 직경을 갖는 튜브형 형태인 엔클로져 (12) 를 포함한다.
도 4 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 밸브 유닛의 섹션을 개시한다. 또한 여기서 도 4 및 도 1 에 도시된 상응하는 부품들은 상응하는 도면 부호로 참조된다. 도 4 의 실시형태에서 관통 유닛은 메인 부품들이 서로로부터 분리되도록 해체되어 도시된다. 이러한 실시형태에서 관통 유닛 (36) 은 예를 들면 엔클로져 (12) 에 용접에 의해 강성으로 연결된 지지 슬리브 (60) 를 포함한다. 따라서 관통 유닛 (36) 의 플랜지 부품 (40) 은 지지 슬리브 (60) 의 개구에 조립된다. 관통 유닛의 플랜지 부품 (52) 을 위한 개구는 제 2 맞물림 허브 (46) 가 내측 개구를 통해 엔클로져 (12) 내측으로 진입할 수 있도록 충분히 크게 구성된다. 부가적으로 이러한 실시형태에서 플로우팅 부재 (48) 는 리테이너 컵 (62) 에 의해 제 1 맞물림 허브 (48) 의 리세스에 보유된다. 리테이너 컵은 밸브 (14) 의 드라이브 샤프트 (32) 와 동축방향으로 배열된 원통형 슬리브를 포함하고 상기 슬리브에는 플로우팅 부재 (48) 를 부분적으로 커버하고 플로우팅 부재 (48) 가 그 적절한 포지션에서 느슨해지는 것을 방지하는 내향으로 연장되는 칼라 (64) 가 제공된다. 도 4 는 또한 밸브 (14) 및/또는 액츄에이터 (30) 가 어떻게 본 발명에 따라 유리하게 조립되고/분해될 수 있는 지를 도시한다. 도 4 에서 부품들은 분리된다. 밸브 (14) 가 파이프 (11) 로부터 제거된다면, 밸브 (14) 는 처음에 그 포지션에 연결된다. 제 1 맞물림 허브 (44) 가 드라이브 샤프트 (32) 에 제거가능하게 설치되는 조건으로, 이미 설치되지 않았다면, 제 1 맞물림 허브 (44) 는 드라이브 샤프트 (32) 에 부착된다. 다음에 플로우팅 부재 (48) 는 제 1 맞물림 허브의 리세스에서 그 포지션에 놓여지고 리테이너 컵 (62) 은 조립된다. 밸브 (14) 가 파이프 (11) 에 적절히 부착될 때에, 작동 샤프트 (34) 는 엔클로져 (12) 또는 지지 슬리브 (60) 에서 개구 내측에 부분적으로 포획되어 제 2 맞물림 허브는 동시에 플로우팅 부재 (48) 의 컷아웃 (56) 내에 포획된다. 플랜지 부품 (40) 은 엔클로져 (12) 또는 지지 슬리브 (60) 에서 개구에 조립되어 작동 샤프트 (34) 는 플랜지 부품 (40) 을 통해 연장되도록 배열된다. 그리고 마지막으로 작동 샤프트 (34) 는 예를 들면 플랜지 부품 (40) 에 제거가능하게 연결되는 액츄에이터 (30) 에 커플링된다. 분해는 역순으로 행해진다.
도 5 는 본 발명의 추가의 또 다른 실시형태를 개시하고, 본 발명은 특히 본 발명에 따른 커플링 (38) 의 짧은 축방향 치수의 이점을 사용한다. 도 5 및 도 1 에 도시된 상응하는 부품들은 상응하는 도면 부호로 참조된다. 도 5 에 도시된 실시형태에서 가스 밸브 유닛은 파이프 (11) 와 동축방향으로 배열되지만, 약간 보다 큰 직경을 갖는 튜브형 형태인 엔클로져 (12) 를 포함한다. 엔클로져 (12) 는 튜브형 본체 (12') 및 슬리브 부품 (12") 을 포함하고, 그 개구 (50) 내에 샤프트 관통 유닛 (36) 이 해제가능하게 연결된다. 슬리브 부품 (12") 은 튜브형 본체 (12') 의 직경과 상이한 (보다 크거나 또는 보다 작은) 직경을 가져서 슬리브 부품은 본체 부품에 대해 축방향으로 이동가능하고 이는 도면 A 및 B 로 도시된다. 슬리브 부품 (12") 은 플랜지 (66) 등에 의해 튜브형 본체 (12') 에 시일된 방식으로 부착될 수 있다. 또한 슬리브 부품 (12") 은 o-링들과 같은 적절한 시일링 (68) 에 의해 본체에서 시일된다. 밸브 (14) 가 서비스를 받을 필요있거나 액세스가 다른 이유들로 요구될 때에 플랜지 부품 (40) 은 개구 (50) 및 작동 샤프트 (34) 로부터 분해되고 (도면 B) 제 2 맞물림 허브 (46) 는 개구 (50) 를 통해 유닛으로부터 인출되고, 현재 슬리브 부품 (12") 은 축방향으로 제거될 수 있고 밸브로의 액세스가 제공된다. 본 발명의 실시형태에 따르면 또한 제 1 맞물림 허브 (44) 및 플로우팅 부재 (48) 는 그것들 중 하나 또는 양쪽이 개구 (50) 를 통해 제거가능하도록 치수설정될 수 있다. 그러한 경우에 제 1 맞물림 허브 (44), 플로우팅 부재 (48) 및 제 2 맞물림 허브 (46) 는 유리하게 제거될 때에 플랜지 부품 (40) 을 추종하도록 구성된다.
도 6 은 본 발명에 따른 커플링 (38) 의 실시형태를 개시한다. 커플링은 도 2 에 도시된 것에 상응하고 도 2 및 도 6 에 도시된 상응하는 부품들은 상응하는 도면부호들로 참조된다. 커플링 (38) 은 드라이브 샤프트 (32) 및 작동 샤프트 (34) 의 단부들의 상호 측방향 변위를 허용하도록 구성된다. 커플링 (38) 의 제 1 맞물림 허브 (44) 에는 그 단부 면에서 측방향 직사각형 리세스 (54) 가 제공된다. 제 1 맞물림 허브 (44) 는 드라이브 샤프트 (32) 와 동등한 직경을 갖는다. 여기서 제 1 맞물림 허브 (44) 는 드라이브 샤프트 (32) 의 일체형 부품이다. 플로우팅 부재 (48) 는 리세스 (54) 의 두개의 반대쪽의 측면들보다 짧은 그 두개의 측면들을 갖는 또한 직사각형이어서, 플로우팅 부재 (48) 가 단지 제 1 측방향 X 에서 적절한 측방향 (제 1 회전 축선에 직각인) 유격으로 리세스 (54) 내에 끼워맞춤된다. 플로우팅 부재에는 주변 섹션 (58) 에 의해 외접되는 그 두께, 또는 리세스 (56) 를 통해 직사각형, 컷아웃이 제공된다. 작동 샤프트 (34) 의 단부에서 제 2 맞물림 허브 (46) 는 또한 작동 샤프트 (34) 의 직경 이하의 측방향 치수를 갖는 측방향으로 직사각형으로 되도록 형성된다. 제 2 맞물림 허브 (46) 는 단지 제 2 측방향 Y 으로 적절한 측방향 (제 1 회전 축선에 직각인) 클리어런스로 플로우팅 부재 (48) 내에 끼워맞춤된다. 제 1 및 제 2 측방향들은 서로에 직각이다. 제 1 및 제 2 측방향에 의해 규정된 평면은 제 1 회전 축선 (32') 에 직각이다.
도 7 은 밸브 유닛이 내부 엔클로져 (12) 및 적어도 하나의 외부 엔클로져 (12.1) 를 포함하고 그곳에서 외부 엔클로져가 내부 엔클로져 (12) 를 둘러싸는 본 발명의 실시형태를 도시한다. 이는 또한 본 발명의 다른 실시형태들에서 네스팅된 엔클로져들이 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 7 및 도 1 과 도 5 에 도시된 상응하는 부품들은 상응하는 도면 부호로 참조된다. 도 7 에 도시된 실시형태에서 가스 밸브 유닛 엔클로져들 (12, 12.1) 은 튜브형이고 서로 그리고 파이프 (11) 와 동축방향으로 배열된다. 밸브의 드라이브 샤프트 (32) 의 회전 운동은 도 1 내지 도 5 의 실시형태들에 따른 두개의 힘 전달 커플링들 (38) 을 일련으로 배열함으로써 달성된다. 따라서 제 1 티어 (tier) 커플링의 작동 샤프트 (34) 은 제 2 티어 커플링의 힘 전달 커플링 (38') 에 커플링된다. 제 2 힘 전달 커플링 (38') 의 작동 샤프트 (34) 는 엔클로져 (12, 12.1) 의 내측으로부터 외측으로 연장되도록 외부 엔클로져 (12.1) 의 벽에 배열되는 샤프트 관통 유닛 (36') 에 회전 가능하게 배열된다. 도시 생략되지만 양쪽 전달 커플링들이 도 5 와 연결하여 설명되는 바와 같이 외부 엔클로져 (12.1) 에서 개구를 통해 제거 가능하게 배열된다.
실제적인 환경들이 도 1 내지 도 4 에 도시된 커플링을 사용하여 유용한 만큼 공간 절감들이 요구되지 않는 경우에, 커플링은 밸브 (14) 의 드라이브 샤프트 (32) 의 단부에서 제 1 맞물림 허브 (44) 및 작동 샤프트 (34) 의 단부에서 제 2 맞물림 허브 (46) 가 회전 축선을 통해 진행하는 그들의 단부 면들에서 크로스 방향의 그루브를 제공하도록 실현될 수 있다. 플로우팅 부재는 서로에 직각으로 배열된 각각의 면에서 크로스 방향의 설부들을 갖는 디스크형 부재이다. 커플링될 때에, 일측에서 설부 및 그루브는 다른 것에서 그루브 및 설부에 직각이다. 플로우팅 부재는 작동 샤프트 및 드라이브 샤프트와 동일한 속도로 그 중앙 주위로 회전한다.
본 발명은 가장 바람직한 실시형태로 고려되는 것과 연결하여 예들로써 본원에 설명되지만, 본 발명은 개시된 실시형태들에 제한되지 않고, 첨부된 청구항에서 규정된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 포함되는 그 특징들의 다양한 조합들 또는 변경예들 및 몇몇 다른 적용예들을 포함하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 상기 임의의 실시형태와 연결하여 언급된 상세들은 그러한 조합이 기술적으로 실행 가능할 때에 임의의 다른 실시형태 와 연결되어 사용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 가스 밸브 유닛 (10) 으로서,
    파이프 (11) 및 상기 파이프 (11) 에 배열된 적어도 하나의 밸브 (14), 및 가스 기밀성 엔클로져 (12) 를 포함하고,
    가스 기밀성 엔클로져 (12) 는 상기 파이프 (11) 및 상기 적어도 하나의 밸브 (14) 를 둘러싸고,
    상기 가스 밸브 유닛 (10) 에는 유입구 (18) 및 유출구 (20) 가 제공되고,
    상기 가스 밸브 유닛 (10) 에는 상기 파이프 (11) 가 상기 엔클로져 (12) 내측에서 상기 엔클로져 (12) 의 상기 유입구 (18) 로부터 상기 엔클로져 (12) 의 상기 유출구 (20) 로 연장되도록 배열되고,
    - 상기 밸브 (14) 는 제 1 회전 축선 (32') 을 갖는 드라이브 샤프트 (32) 를 포함하고, 상기 밸브 (14) 는 회전 운동을 상기 밸브 (14) 에의 상기 드라이브 샤프트 (32) 에 가함으로써 작동가능하고,
    - 작동 샤프트 (34) 는 제 2 회전 축선 (34') 을 갖고,
    - 샤프트 관통 유닛 (36) 은 가스 기밀성 방식으로 상기 엔클로져 (12) 에 해제가능하게 연결되고, 상기 샤프트 관통 유닛 (36) 내에 상기 드라이브 샤프트 (32) 는 상기 엔클로져 (12) 의 내측으로부터 외측으로 연장되도록 배열되고,
    - 상기 드라이브 샤프트 (32) 및 상기 작동 샤프트 (34) 는 상기 드라이브 샤프트 (32) 및 상기 작동 샤프트 (34) 의 단부들의 상호 측방향 변위를 허용하도록 구성되는 커플링 (38) 에 의해 서로 힘 전달 연결식으로 배열되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트 관통 유닛 (36) 은 상기 드라이브 샤프트 (32) 가 회전식으로 그리고 가스 기밀성 방식으로 조립되는 원통형 개구 (42) 가 제공되는 플랜지 부품 (40) 을 포함하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트 관통 유닛 (36) 은 상기 엔클로져 (12) 의 외측으로부터 조립되고 및/또는 분해되도록 구성되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 작동 샤프트 (34) 는 상기 엔클로져 (12) 의 외측으로부터 조립되고 및/또는 분해되도록 구성되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플링 (38) 은 상기 밸브 (14) 의 상기 드라이브 샤프트 (32) 의 단부에서 제 1 맞물림 허브 (44) 및 상기 작동 샤프트 (34) 의 단부에서 제 2 맞물림 허브 (46) 및 상기 제 1 맞물림 허브와 상기 제 2 맞물림 허브 사이에서 플로우팅 부재 (48) 를 포함하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 플로우팅 부재 (48) 는 상기 플로우팅 부재 (48) 와 상기 제 1 맞물림 허브 (44) 사이로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성되는 상기 제 1 맞물림 허브 (44) 와 제 1 형태 맞물림을 갖고, 상기 플로우팅 부재 (48) 는 상기 제 2 맞물림 허브 (46) 와 상기 플로우팅 부재 (48) 사이로의 토크의 전달을 가능하게 하도록 구성된 상기 제 2 맞물림 허브 (46) 와 제 2 형태 맞물림을 갖는, 가스 밸브 유닛 (10).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 형태 맞물림은 상기 플로우팅 부재 (48) 가 단지 상기 제 1 회전 축선 (32') 에 대해 제 1 측방향으로 이동가능하도록 구성되고 상기 제 2 형태 맞물림은 상기 플로우팅 부재 (48) 가 단지 상기 제 2 회전 축선 (34') 에 대해 제 2 측방향으로 이동가능하도록 구성되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 커플링 (38) 의 상기 제 1 맞물림 허브 (44) 에는 단부 면에서 측방향 직사각형 리세스 (54) 가 제공되고,
    상기 플로우팅 부재 (48) 는 상기 리세스 (54) 의 측면들보다 짧은 측면들을 갖는 직사각형이어서 상기 플로우팅 부재 (48) 는 상기 리세스 (54) 내에 끼워맞춤되고, 상기 플로우팅 부재에는 주변 섹션 (58) 에 의해 외접되는 직사각형 컷아웃 (56) 이 제공되고,
    상기 제 2 맞물림 허브 (46) 는 측방향으로 직사각형으로 형성되고 상기 플로우팅 부재 (48) 에서 상기 리세스 (56) 의 측면들보다 짧은 측면 길이를 갖고,
    상기 제 2 맞물림 허브 (46) 는 상기 플로우팅 부재 (48) 의 상기 리세스 (56) 내에 배열되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 맞물림 허브 (46) 는 상기 제 1 맞물림 허브 (44) 및 상기 플로우팅 부재 (48) 내측으로 축방향으로 연장되도록 배열되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  10. 제 6 항 및 제 9 항에 따른 가스 밸브 유닛 (10).
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔클로져 (12) 는 튜브형 형태를 갖고 상기 파이프 (11) 와 동축방향으로 배열되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 엔클로져는 상기 샤프트 관통 유닛 (36) 이 해제가능하게 연결되는 슬리브 부품 및 튜브형 본체를 포함하고, 상기 슬리브 부품은 상기 튜브형 본체의 직경과 상이한 직경을 가져서 상기 슬리브 부품은 상기 본체 부품에 대해 축방향으로 이동가능하고,
    상기 샤프트 관통 유닛 (36) 은 상기 엔클로져 (12) 의 상기 슬리브 부품 (12") 에 해제가능하게 연결되는, 가스 밸브 유닛 (10).
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔클로져는 상기 파이프 (11) 와 동축방향으로 배열되고,
    상기 엔클로져는 본체 (12') 및 슬리브 부품 (12") 을 포함하고,
    상기 슬리브 부품 (12") 은 상기 본체 부품에 대해 축방향으로 이동가능하고,
    상기 샤프트 관통 유닛 (36) 은 상기 엔클로져 (12) 의 상기 슬리브 부품 (12") 에 해제가능하게 연결되는, 가스 밸브 유닛 (10).
KR1020207034807A 2018-06-05 2018-06-05 가스 밸브 유닛 KR102595406B1 (ko)

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