(57)【要約】本出願は、例えば、高出力と低出力、または所定の時間依存性の出力などの、複数の出力を選択的に提供するための設備に関する。一実施形態において、第一のピストンアセンブリが第一と第二の位置の間を移動可能であり、第二のピストンアセンブリが第三と第四の位置の間を移動可能である。第一のピストンアセンブリが第一の位置にあるときには、第二のピストンアセンブリは第三と第四の位置の間を選択的に移動可能である。第一のピストンアセンブリが第二の位置に動くときには、それは第二のピストンアセンブリを第四の位置へと動かす。
2009501878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の位置と第二の位置との間を移動可能な第一のピストンアセンブリと、
第三の位置と第四の位置との間を移動可能な第二のピストンアセンブリと、
を備える、アクチュエータ設備であって
該第一のピストンアセンブリが該第一の位置にあるときには、該第二のピストンアセンブリは該第三の位置と該第四の位置との間を選択的に移動可能であり、該第一のピストンアセンブリが該第二の位置へ動くときには、該第一のピストンアセンブリが該第二のピストンアセンブリを該第四の位置へと動かす、
アクチュエータ設備。
【請求項２】
前記第一のピストンを前記第二の位置に向けてバイアスする第一のバイアス部材と、前記第二のピストンを前記第三の位置に向けてバイアスする第二のバイアス部材と、をさらに備える、請求項１に記載のアクチュエータ設備。
【請求項３】
前記第一のバイアス部材のバイアス力は、前記第二のバイアス部材のバイアス力よりも大きい、請求項２に記載のアクチュエータ設備。
【請求項４】
加圧されたときに、前記第一のピストンアセンブリを前記第一の位置に向けてバイアスする、前記第一のピストンアセンブリに隣接した少なくとも一つの加圧可能なチャンバーをさらに備える、請求項１に記載のアクチュエータ設備。
【請求項５】
加圧されたときに、前記第二のピストンアセンブリを前記第四の位置に向けてバイアスする、前記第二のピストンアセンブリに隣接した少なくとも一つの加圧可能なチャンバーをさらに備える、請求項１に記載のアクチュエータ設備。
【請求項６】
前記第二のピストンアセンブリが、前記第四の位置にあるときには弁を閉じるように適合された、請求項１に記載のアクチュエータ設備。
【請求項７】
第一のアクチュエータと、
該第一のアクチュエータによって係合可能な第二のアクチュエータと、
を備える、アクチュエータ設備であって、
該第二のアクチュエータは、該第一のアクチュエータから独立して第一の大きさの力を供給することができ、
該第一のアクチュエータは、該第二のアクチュエータを介して作用し、該第一の大きさの力よりも大きい第二の大きさの力を選択的に供給することができる、
アクチュエータ設備。
【請求項８】
少なくとも一つの加圧可能なチャンバーをさらに備える、請求項７に記載のアクチュエータアセンブリであって、
該少なくとも一つの加圧可能なチャンバーを加圧することによって、前記第二の大きさの力を選択的に供給する、
アクチュエータアセンブリ。
【請求項９】
前記第一のアクチュエータは、前記第二のアクチュエータの中の第二のピストンアセンブリを選択的に係合し、かつ係合を解除するように、第一のピストン区画の中において移動可能な第一のピストンアセンブリを備える、請求項７に記載の弁アセンブリ。
【請求項１０】
第一のモードにおいて、流体の圧力が、前記第一のピストンアセンブリを、前記第二のピストンアセンブリとの係合を解除するように移動させる、請求項９に記載の弁のアセンブリ。
【請求項１１】
前記第二のピストンアセンブリと係合するように前記第一のピストンアセンブリをバイアスするための、該第一のピストンアセンブリに隣接して配置された第一のバイアス部材をさらに備える、請求項９に記載の弁アセンブリ。
【請求項１２】
シール部材との係合を解除するように前記第二のピストンアセンブリをバイアスするための、該第二のピストンアセンブリに隣接して配置された第二のバイアス部材をさらに備える、請求項１１に記載の弁アセンブリ。
【請求項１３】
第一の区画を画定する第一のハウジング部分と、
該第一の区画の中に摺動可能に配置された第一のピストンアセンブリと、
を備える、第一のアクチュエータと、
該第一のアクチュエータによって係合可能な第二のアクチュエータであって、
第二の区画を画定する、該第一のハウジング部分と連結された第二のハウジング部分と、
該第二の区画の中に摺動可能に配置された第二のピストンアセンブリと、
を備える、第二のアクチュエータと、
流体通路を画定する、該第二のアクチュエータに取り付けられた弁本体と、
該流体通路をシールするための、該弁本体と係合可能なシール部材と、
を備える、弁アセンブリであって、
該第二のアクチュエータは、該流体通路をシールするために、該第一のアクチュエータから独立して第一の大きさの力を該シール部材に選択的に加えることができ、
該第一のアクチュエータは、該流体通路をシールするために、該第二のアクチュエータを介して第二の大きさの力を該シール部材に選択的に加えることができる、
弁アセンブリ。
【請求項１４】
前記第一のピストンアセンブリは、第一の位置と第二の位置との間を移動可能であり、第一のバイアス部材が、該第一のピストンアセンブリを該第二の位置へバイアスするために前記第一の区画の中に配置される、請求項１３に記載の弁アセンブリ。
【請求項１５】
前記第二の大きさの力は、前記第一のバイアス部材が前記第一のピストンアセンブリを前記第二の位置へバイアスすることによって生成される、請求項１４に記載の弁アセンブリ。
【請求項１６】
前記第二のピストンアセンブリは、第三の位置と第四の位置との間を移動可能であって、第二のバイアス部材が、該第二のピストンアセンブリを該第三の位置へバイアスするために前記第二の区画の中に配置される、請求項１３に記載の弁アセンブリ。
【請求項１７】
前記第二の大きさの力は、前記第一のピストンアセンブリに隣接して位置する少なくとも一つの加圧可能なチャンバーの中の流体の圧力を増すことによって減少する、請求項１３に記載の弁アセンブリ。
【請求項１８】
前記第一の大きさの力は、前記第二のピストンアセンブリに隣接して位置する少なくとも一つの加圧可能なチャンバーの中の流体の圧力を増すことによって増加する、請求項１３に記載の弁アセンブリ。
【請求項１９】
前記シール部材はダイヤフラムである、請求項１３に記載の弁アセンブリ。
【請求項２０】
前記第二の大きさの力は、前記第一の大きさの力よりも大きい、請求項１３に記載の弁アセンブリ。
【請求項２１】
弁を制御する方法であって、該方法は、
該弁を閉鎖するための第一の大きさの作動力を使用して、該弁を通過する流体の流れを制御することと、
該弁を閉鎖位置に留まらせるための第二の大きさの作動力を使用することと、
を包含し、
該第一の大きさの作動力は、該第二の大きさの作動力よりも大きい、
方法。
【請求項２２】
前記第一の大きさの力が、前記弁を開放位置と閉鎖位置との間で反復させるために使用される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
第一のアクチュエータの移動可能部材が、前記弁を開放位置と閉鎖位置との間で約２０ミリ秒未満で反復させることができる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
アクチュエータから出力を供給する方法であって、
第一の移動可能なアクチュエータ部材を、第二の移動可能なアクチュエータ部材との係合から解除するように移動させることと、
該第二の移動可能なアクチュエータ部材を、該第一の移動可能なアクチュエータ部材から独立に動かして、第一の大きさの力を供給することと、
該第一の移動可能なアクチュエータ部材を、該第二の移動可能なアクチュエータ部材と係合するように移動させて、該第一と第二の移動可能なアクチュエータ部材の両方を動かして、第二の大きさの力を供給することと、
を包含する、方法。
【請求項２５】
前記第一の大きさの力は、前記第二の大きさの力よりも小さい、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
第一のアクチュエータの移動可能部材は、バネのバイアス力によって、第二のアクチュエータの移動可能部材と係合するように移動される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
第一のアクチュエータの移動可能部材は、該第一のアクチュエータ部材に隣接した加圧可能なチャンバーの中の流体の圧力によって、第二のアクチュエータの移動可能部材との係合から解除されるように移動される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
アクチュエータを制御する方法であって、
第一の入力信号に応答して、該アクチュエータから第一の大きさの出力を提供することと、
該第一の入力信号を受信してから所定の時間が経過したあとに、該アクチュエータから第二の大きさの出力を提供することと、
を包含する、方法。
【請求項２９】
前記アクチュエータからの前記第二の大きさの出力は、前記第一の大きさの出力を上回る、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記入力信号は、前記アクチュエータに供給される流体の圧力の、第一の大きさから第二の大きさへの減少である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
所定の時間が経過したあとに、前記アクチュエータから第二の大きさの出力を提供することは、アクチュエータの中の圧力の大きさを、第二の大きさから第三の大きさに低減することを包含する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記第三の大きさは実質的にゼロである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
圧力によって駆動される装置を動かす方法であって、
第一の大きさの圧力をアクチュエータに供給して、該装置を第一の位置へ移動させるステップと、
該圧力の大きさを第二の大きさに減少させて、該装置を第二の位置へ移動させるステップと、
該装置が概ね該第二の位置に留まっている間に、該圧力を該第二の大きさから第三の大きさへ減少させるステップと、
を包含する、方法。
【請求項３４】
前記第三の大きさの圧力は、実質的にゼロである、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記駆動される装置は弁を備え、前記第一の位置は該弁が開いていることに対応し、前記第二の位置は該弁が閉じていることに対応する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
駆動される装置を動かす設備であって、
第一の位置と第二の位置との間を反復するように適合された、圧力で駆動されるアクチュエータと、
該アクチュエータが該第二の位置にあるときの、該アクチュエータの中の圧力の大きさを維持するための圧力保持装置と、
該アクチュエータが該第二の位置に留まっている間に、該圧力保持装置によって維持された、該アクチュエータからの圧力を放出することのできる排出口通路と、
を備える、設備。
【請求項３７】
バイアス要素が、前記アクチュエータを前記第一の位置へバイアスする、請求項３６に記載の設備。
【請求項３８】
前記駆動される装置は弁であり、前記第一の位置は該弁が開いていることに対応し、前記第二の位置は該弁が閉じていることに対応する、請求項３６に記載の設備。
【請求項３９】
圧力保持装置は逆止弁を備える、請求項３６に記載の設備。
【請求項４０】
高い反復周波数の弁を用いる設備であって、システムは、
アクチュエータと、
該アクチュエータを加圧することのできる圧力源と、
該アクチュエータから圧力を放出することのできる排出口通路と、
該アクチュエータを、流体的に、該圧力源と該排出口通路とに選択的に接続することで、該アクチュエータを第一の位置と第二の位置との間で移動させる、切換装置と、
該排出口通路を通って該アクチュエータから放出される、該圧力の大きさを制限するための圧力保持装置と、
該圧力保持装置によって該アクチュエータ内に保持された、該圧力を放出するための漏出経路と、
を備える、設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、米国特許仮出願第６０／６９８，８８９号、名称「ＤＵＡＬ  ＭＯＤＥ  ＡＣＴＵＡＴＯＲ」（２００５年７月１３日出願）、および第６０／７５０，４５２号、名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ  ＦＯＲ  ＤＵＡＬ  ＭＯＤＥ  ＡＣＴＵＡＴＩＯＮ」（２００５年１２月１４日出願）の利益を主張し、これらの仮出願の全ての開示内容が、全体として本明細書において参考として援用される。
【背景技術】
【０００２】
一部のプロセスは高い反復周波数で作動する弁を必要とし得る。言い換えれば、その弁は、開と閉の事象の間において比較的短時間で開閉する。こうした用途の弁を作動させるために、高周波アクチュエータがしばしば使用される。高周波アクチュエータを利用するプロセスの一つは、原子層堆積法（ＡＬＤ）である。ＡＬＤとは、アクチュエータを利用して弁を高速で開閉し、非常に薄い反応材質または化学物質の層を基板の表面に堆積させるプロセスである。典型的なＡＬＤプロセスは、例えば、最終の堆積層が完成するまでの数分間にわたり、数十から数百回の作動の反復を必要とし得る。いったんその層が堆積されると、基板は取り除かれ、新しい基板が導入され、このプロセスが繰り返される。
【０００３】
また、一部のプロセスは、高度の一体型シール（例えば、弁通過漏出量の少ない）を有する弁を必要とし得る。弁通過漏出量とは、弁が閉またはシールの位置にあるときの、弁を通過する流体（気体または液体）の量をいう。二つのシール部材を押し付けることによって形成されるシールによって閉じられる、ダイヤフラム弁のような弁においては、シール部材を押しつける力を増すと、一般的に弁通過漏出量は減少する。それゆえ、高度の一体型シールを求める用途は、より高いシール力を利用するように設計され得る。システムのメンテナンス時またはシステムのパラメータを変更するためにプロセスが中断されるときなど、弁が比較的長期間閉じたままになる用途は、弁通過漏出量が少ないことから利益を受け、かつ一般的には、シールを維持するためのより高いシール力に依存する。しかし、シール部材は、より高いシール力が使用されるときには、特に高い反復周波数または長期間の反復的な用途において、より磨耗または破損しやすくなる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、概して作動の方法および設備に関する。本出願に開示される一発明概念は、例えば、高い作動力（または閉鎖力）と低い作動力（または閉鎖力）などの、複数の出力を選択的に提供する設備に関する。一実施形態では、この設備は、例えば弁などの流量制御装置と連結されたアクチュエータを含み得、このアクチュエータは、第一の出力として高い作動力または閉鎖力を、および第二の出力として低い作動力または閉鎖力を提供し得る。例えば、サイクル中において、弁が閉じているとき、この設備はシール部材間に第一の大きさの力を提供し得る。しかしながら、弁閉鎖の持続期間および低周波の反復中は、この設備はシール部材間に第二の大きさの力を提供し得、第二の大きさの力は第一の大きさの力よりも大きい。
【０００５】
本出願において開示される別の発明概念は、互いに独立しておよび／または一緒に作動して作動力を提供することのできる、複数のアクチュエータを持つ設備に関する。一実施形態では、第一のアクチュエータは、第一の制御信号に応答して第一の位置と第二の位置との間において移動可能であり、第二のアクチュエータは、第二の制御信号に応答して第三の位置と第四の位置との間において移動可能である。第一のアクチュエータが第一の位置にあるときには、第二のアクチュエータは、第三の位置と第四の位置との間で選択的に移動可能である。しかしながら、第一のアクチュエータが第二の位置にあるときには、第一のアクチュエータは第二のアクチュエータを第四の位置へ移動させる。より具体的な実施形態においては、この設備は駆動される装置または例えば弁などの流量制御装置と連結される。それゆえ、第二のアクチュエータが自在にこの装置を開閉する位置に、第一のアクチュエータを移動することによって、装置を通過する流量が制御され得る。さらに、この装置を通過する流量は、第二のアクチュエータに強制的にこの装置を開閉させる態様で、第一のアクチュエータを動かすことによって制御され得る。
【０００６】
本出願において開示される別の発明概念は、所定の、時間依存出力を提供することに関する。一実施形態では、操作の第一のモードにおいて、設備によって第一の大きさの出力が提供され得る。操作の第二のモードにおいて、相殺作動力が提供され得、出力を第二のレベルに減少させる。所定の時間にわたり、この相殺作動力は除去され得る。より具体的な実施形態においては、圧力で駆動されるアクチュエータが作動力を提供し、設備が、一モードの間にはアクチュエータの完全な除圧を阻止するが、しかし別のモードではアクチュエータからの圧力のゆっくりした放出を可能とする。
【０００７】
本出願において開示される別の発明概念は、装置を第一の反復周波数で運転するときに第一のレベルの出力を提供し、装置を第二の反復周波数で運転するときに第二のレベルの出力を提供することに関する。一実施形態では、設備は、高い周波数で反復するときは低出力を提供または可能にし、低い周波数で反復するときは高出力を提供する。
【０００８】
以下の説明および特許請求の範囲を付属の図面とあわせて検討することで、さらなる長所および利点が、当業者には明白となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本明細書において援用され、その一部を構成する付属の図面の中で、本発明の実施形態が図示される。図面は、上記の本発明の概要と、以下の詳細な説明とあわせて、本発明の実施形態を例示する役割をはたす。
【００１０】
本出願に記載の例示的な実施形態は、通常閉の弁と連結されたアクチュエータ、またはバイアス部材および流体圧力によって駆動されるアクチュエータを含む、設備に関連して提示されるが、本発明は別の方法で構成され得ることは、当業者であれば容易に理解できる。例えば、本設備は駆動される装置と連結された別々のアクチュエータを使用するか、または駆動される装置と一体となった作動機能性を持つように構成され得る。さらに本設備は、例えば油圧アクチュエータなどの異なるアクチュエータや、例えば通常開の弁または弁以外の装置などの異なる駆動される装置などを含むように構成され得る。これらの例および開示された例示的な実施形態は、本発明の広範囲な適用を説明することを意図したものであり、本発明にいかなる制限をも与えることを意図しない。
【００１１】
本発明の多様な発明の局面、概念および特徴は、例示的な実施形態と組み合わされて実施されるように説明および図示されているが、これらの多様な局面、概念および特徴は、多くの代替的な実施形態において、単独で、または多様な組み合わせおよびその従属的組み合わせによって使用され得る。本明細書において明示的に除外されていない限り、これらすべての組み合わせおよび従属的組み合わせは、本発明の範囲内であることが意図される。さらに、代替的な材料、構造、構成、方法、回路、装置および構成要素、ソフトウェア、ハードウェア、制御ロジックと、形式、適合および機能の代替などの、本発明の多様な局面、概念および特徴に関する多様な代替的な実施形態が、本明細書に記載され得るが、かかる記載は、現在公知であるかまたはのちに開発されるかにかかわらず、有効な代替の実施形態の完全なまたは網羅的な一覧であることを意図しない。当業者は、この発明の局面、概念または特徴の一つ以上を、さらなる実施形態に容易に適用し得、たとえかかる実施形態が本明細書において明示的に開示されていなくても、本発明の範囲内で使用し得る。さらに、本発明の一部の特徴、概念または局面が、本明細書において好適な設備または方法として説明されているが、かかる説明は、明示的にそのように記載されない限り、かかる特徴が要求されまたは必要であるということを、示唆することを意図しない。またさらに、例示的または代表的な数値や値域が本開示の理解を助けるために含まれ得るが、かかる数値や値域は制限的な意味に解釈されず、かつそのように明示的に記載されている場合に限り、重要な数値や値域であることが意図される。さらに、本発明の多様な発明の局面、特徴および概念は、発明的でありまたは発明の部分を形作るものとして、本明細書において明示的に特定され得るが、かかる特定は排他的であることを意図せず、むしろ、本明細書において、かようにまたは特定の発明の一部として明示的に特定されることなく完全に説明される、発明の局面、概念、および特徴が存在し、本発明は特許請求の範囲において規定される。例示的な方法またはプロセスの説明は、すべての場合にすべてのステップを必要なものとして含むことに限定されず、またステップが提示される順序は、明示的に記載されない限り、要求されまたは必要であると解釈されるべきでない。
【００１２】
上方、下方、上面、底面、上および下などの、方向および方位を示す語句は、本明細書において、図を参照するときの説明の便宜上のためのみに使用され、本発明に対する構造的または使用上の制限または参照の形成を意図するものではない。
【００１３】
図１を参照すると、概して、設備１はアクチュエータ２を含み得、アクチュエータ２は、制御機能４に応答して第一の出力６および第二の出力８を選択的に提供または可能にすることができる。この出力６と８は、例えば、弁がアクチュエータ１と連結されまたは一体である場合には、異なる大きさの作動力または異なる大きさの閉鎖力であり得る。
【００１４】
一発明の局面に従い、長期の弁の閉鎖の間には弁通過漏出量を少なくするために高い作動力が提供され得、高い周波数での作動の間には、作動の速度を速め、部品の磨耗を低減し、粒子生成を抑え、弁の寿命を延ばすために低い作動力が提供され得る。あるモードにおいて低い作動力下で高い周波数での作動を提供し得、第二のモードにおいて高い作動力下で低い弁通過漏出量を提供し得る設備は、プロセスを改善し得、それは両方のモードから利益を受ける。
【００１５】
両方のモードから利益を受けるプロセスの一例は、ＡＬＤである。ＡＬＤプロセスは、弁通過漏出量の低さが求められるシステム保守の間や、プロセスが待機モードにあるときよりも、高い周波数での作動中に、高いレベルの弁通過漏出量を一般的に許容し得る。それゆえ、低い作動力下での高い周波数での作動性能と組み合わせて高い作動力下で低い弁通過漏出量を提供する設備は、ＡＬＤおよび他の用途に改善されたソリューションをもたらす。しかしながら、ＡＬＤは、本開示の設備によって利益を蒙り得るプロセスの、単なる具体的な例にすぎない。当業者であれば、本明細書で開示される設備が、他の多くの用途およびプロセスに使用され得ることを理解できる。
【００１６】
図２は、本発明の原理による設備の例示的な実施形態の概略的説明図である。この設備は、高出力アクチュエータアセンブリ１２および低出力アクチュエータアセンブリ１４を有するアクチュエータ１０として実現され得る。高出力アクチュエータアセンブリ１２は、区画１８を画定するハウジング１６、区画の中に摺動可能に配置されるピストンアセンブリ２０、およびピストンアセンブリ２０の上方に配置されるバイアス要素２２を含み得る。バイアス要素２２は、ピストン２０と係合して下向きにバイアスするバネまたは他の適切な手段であり得る。例えばＯリングなどのシール要素２４、２６は、ピストン２０の下方の区画１８の区域をシールして第一加圧可能チャンバー２８を形成するために提供され得る。流体入り口３０および流体通路３２は、チャンバー２８を加圧するためのアクセスを提供する。
【００１７】
低出力アクチュエータアセンブリ１４は、高出力アクチュエータアセンブリ１２と連結され得る。本実施形態はアクチュエータアセンブリ１２、１４を直線構成で示すが、この図示は例示的なものであり、アクチュエータアセンブリは多様な態様で構成され得る。低出力アクチュエータアセンブリ１４は、区画３６を画定するハウジング３４、区画の中に摺動可能に配置されるピストン３８、およびピストン３８の下方に配置されるバイアス要素４０を含む。シール要素２６、４２はピストンの上方の区画３６の区域をシールして第二の加圧可能なチャンバー４４を形成するために提供され得る。流体入り口４６および流体通路４８は、チャンバー４４を加圧するためのアクセスを提供する。
【００１８】
低出力アクチュエータアセンブリ１４は、ボンネットナット５２のような適切な手段によって、例えば弁または弁本体５０のような駆動される装置と連結され得る。弁本体５０は入り口５２と出口５４を含む。弁５０を通る流量は、シール部材５６と弁座５８とを備えるシール設備によって制御される。シール部材５６は、低出力アクチュエータアセンブリ１４内においてピストン３８と連結され得、入り口５２に隣接した弁座５８の上方に位置づけられ得る。この例示的な実施形態において、シール部材５６はシールブロックである。しかしながら、例えば図３〜図５の例示的な実施形態に図示されるダイヤフラムなどのような、別のシール部材が使用され得る。
【００１９】
アクチュエータ１０は、二つのモードで機能し得る。第一のモードにおいては、高出力アクチュエータ１２内の第一の加圧可能なチャンバー２８が加圧され得、高出力アクチュエータを、低出力アクチュエータ１４との係合を解除して第一の位置に移動させる。これは、低出力アクチュエータの中の第二の加圧可能なチャンバー４４を選択的に加圧することによって、低出力アクチュエータ１４が弁５０を開閉することを可能にする。それゆえ、一例示的な実施形態において、第一および第二の加圧可能なチャンバー２８、４４への圧力信号は互いに独立して、高出力アクチュエータ１２が第一の位置に留まり、その間に低出力アクチュエータ１４が第三と第四の位置の間で反復することを可能にする。
【００２０】
第二のモードにおいては、第一の加圧可能なチャンバー２８内の圧力が除去され、バイアス要素２２が高出力ピストンアセンブリ２０を強制的に、低出力ピストンアセンブリ３８に係合する第二の位置に押しやる。高出力アクチュエータアセンブリ１２のバイアス要素２２からの力は低出力アクチュエータアセンブリ１４のバイアス要素４０からの力を上回るために、高出力ピストンアセンブリ２０は低出力ピストンアセンブリ３８を介して弁５０を選択的に開閉するように動作し得る。それゆえ、第一の加圧可能なチャンバー２８に対する圧力信号を反復することは、第二の加圧可能なチャンバー４４への任意の圧力信号から独立して、弁５０を反復し得る。しかしながら、第二の加圧可能なチャンバー４４の中の圧力は、弁５０に追加的な作動力を提供するために使用され得る。図２に示される設備１０は、低出力アクチュエータが第四の位置に移動するときに弁５０が閉じるように配置されている。しかしながら、設備１０および／または弁５０は、例えば、アクチュエータ１２、１４から出力を受け取ると弁が開くように、別様にも構成され得る。
【００２１】
図３〜図５は、別の例示的な実施形態を図示する。アクチュエータ１００は概ね図２のアクチュエータ１０と類似しており、弁１０６または他の流量制御装置などの駆動される装置と連結された低出力アクチュエータアセンブリ１０４と連結された、高出力アクチュエータアセンブリ１０２を含む。この例示的な実施形態は、二つのアクチュエータアセンブリ１０２、１０４を含むアクチュエータ１００を図示するが、当業者であれば、例えば第三、第四といったさらなるアセンブリが追加され得ることを理解できる。
【００２２】
図３〜図５の例示的な実施形態に図示される高出力アクチュエータアセンブリ１０２は、米国特許出願第１１／１４３，４１１号の「ＦＬＵＩＤ  ＡＣＴＵＡＴＯＲ」（２００５年６月１日出願）に詳細に開示されており、その開示の全体が、すべて本明細書において参考として援用される。したがって、本明細書では、高出力アクチュエータアセンブリ１０２は概略的に説明される。高出力アクチュエータアセンブリ１０２は、下部ハウジング１０８、上部ハウジング１１０およびキャップ１１２を含み得る。上部ハウジング１１０は下部ハウジング１０８と組み付けられ得、その結果として、下部ハウジングと上部ハウジングとが下部の区画１１４を画定する。キャップ１１２は上部ハウジング１１０と組み付けられ得、その結果として、上部ハウジングとキャップとが上部の区画１１６を画定する。
【００２３】
第一のピストン１１８は、下部の区画１１６の中に移動可能に配置され、第二のピストン１２０は、上部の区画１１６の中に、バネ１２２として実現され得るバイアス要素のバイアスに対抗して、移動可能に配置される。ピストン１１８、１２０は結合され、その結果として、一体の高出力アクチュエータピストン１２４として動き得る。
【００２４】
流体通路１２６は、キャップ１１２内に位置する流体入り口１２８と流体的に接続する。通路１２６は、ピストン１２０、１１８の下方の下部および／または上部の区画１１４、１１６に、加圧流体がポート１３０および１３２を経由して入ることができるようにする。加圧流体はピストン１１８、１２０上に作用し、これらを第一の位置すなわち閉鎖位置から、バネ１２２の力に逆らって上方へ、第二の位置すなわち開放位置へと駆動する。
【００２５】
シール要素１３４がピストン１１８、１２０上に提供され、ピストンとハウジング１０８、１１０との間に滑り（ｓｌｉｄｉｎｇ）シールを形成し得る。この滑りシールは、加圧流体が望まない区域に漏出してアクチュエータの性能に悪影響を与えることを防ぐことによって、ピストン１１８、１２０の下方の区画１１４、１１６の区域が加圧可能なチャンバー１３５、１３６を形成することを可能にする。
【００２６】
低出力アクチュエータアセンブリ１０４は、例えばネジ接続などのような適切な手段によって、高出力アクチュエータアセンブリ１０２と連結される。低出力アクチュエータアセンブリ１０４は、ピストン区画１３８を形成するハウジング１３７を含む。低出力アクチュエータピストン１４０は、ピストン区画１３８の中に移動可能に配置される。バネとして実現され得るバイアス要素１４２が、ピストンを上向きにバイアスするためにピストン１４０の下方に配置される。
【００２７】
流体口１４６と流体通路１４８とは、ピストンアセンブリ１４０の上方の区画１３８に、加圧流体が入ることができるようにする。例えばＯリングなどのシール１４４は、低出力ピストン１４０と関連付けられ得て、ピストンとハウジング１３６との間に滑りシールを形成する。シール１４４は、高出力ピストンアセンブリ１２４上のシール要素と協同して、低出力ピストンアセンブリ１４０の上方の区画１３８の区域が、加圧可能なチャンバー１４１を形成することを可能にする。
【００２８】
低出力ピストンアセンブリ１４０の上部１４９は、加圧可能なチャンバー１４１のほとんどの容積を占める。これは、チャンバー１４１の中の圧力が迅速に高まることを可能にし、その結果として、必要なときに低出力ピストンアセンブリ１４０の迅速な作動が得られる。
【００２９】
図３Ａは、低出力ピストンアセンブリ１４０のシールの代替的な実施形態である。図３のシール１４４は、Ｏリングとして図示されている。図３Ａのシール１４４’はバネ式（ｓｐｒｉｎｇ  ｅｎｅｒｇｉｚｅｄ）シールとして図示されている。当該分野で周知のように、バネ式シール１４４’は、例えばＰＴＦＥ、エラストマー、熱可塑性物質または他のポリマー成分などの、外部シール材１５０を含み得る。外部シール材１５０は、金属バネ、エラストマーのＯリングまたは他の同様のバイアス手段１５２によって、押し付けられ得る。Ｏリングまたはバネ式シール以外のシールが、シール１４４’に使用され得る。例えば、図６の例示的な実施形態においては、ベローズ型のシール要素が採用されている。
【００３０】
弁本体１０６は、ボンネットナット１５４または他の適切な手段によって、低出力アクチュエータアセンブリ１０４に組み付けられ得る。弁本体１０６は入り口１５８と出口１５９とによる流体通路１５６を画定する。シール部材１６０と弁座１６２とを備えるシール設備は、弁本体１０６を通る流量を制御する。図３〜図５の例示的な実施形態におけるシール部材１６０は、ダイヤフラムとして実現される。ダイヤフラム１６０は、当該分野で周知のように、低出力アクチュエータアセンブリ１０４と弁本体１０６との間に、ボンネットナット１５４とボンネット１６４とを介して固定され得る。ボタン１６６が低出力アクチュエータピストン１４０と連結され得、ダイヤフラム１６０を動かして弁座１６２と接触させたり離したりさせる。ピストンアセンブリ１２４、１４０は、概ね図２の例示的な実施形態に記載の態様と同様に動く。しかしながら、ダイヤフラム１６０の自然形状はドーム型（図３で最適に図示）であるために、ダイヤフラム１６０が弁座１６２をシールするために変形する（図４で最適に図示）ときには、ダイヤフラム１６０は、ダイヤフラム１６０をその自然のドーム型にバイアスする弾性特性を示し得る。これらの弾性特性は、低出力アクチュエータピストン１４０の上に力を提供し得、それはピストンが最上部の位置に移動することを助ける。低出力アクチュエータピストン１４０の上方の加圧可能なチャンバー１４１が減圧されると、ダイヤフラム１６０によって加えられた力は低出力アクチュエータピストンを移動させるためのより早い反応時間を生成し得、したがって、弁流体通路１５６のより早い開放を生じる。
【００３１】
アクチュエータアセンブリ１０２、１０４および弁本体１０６は、ボンネットナットによって相互に結合されまたは組み付けられるように説明され図示されているが、構成要素を互いに固定する任意の方法が可能である。これは、直接的および間接的方法を含む。例えば、高出力アクチュエータアセンブリ１０２と低出力アクチュエータアセンブリ１０４とが、アクチュエータアセンブリ１０２と１０４との間に置かれる共通の部品にそれぞれ固定される設備が、可能である。
【００３２】
アクチュエータ１００は二つのモードにおいて機能し得、ピストンアセンブリ１２４、１４０は二つの位置の間を移動することができる。高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４は、第一の位置と第二の位置との間を移動することができる。低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０は、第三の位置と第四の位置との間を移動することができる。図３は最上部の位置にあるピストンアセンブリ１２４、１４０、の両方を示し、図４は最下部の位置にあるピストンアセンブリの両方を示し、図５は最上部の位置にある高出力アクチュエータピストンアセンブリおよび最下部の位置にある低出力アクチュエータピストンアセンブリを示す。アセンブリ１２４、１４０の位置は、バイアス要素１２２、１４２によってピストンアセンブリに向けられる力によって、および加圧可能なチャンバー１３５、１３６および１４１内の液体の圧力によって制御される。
【００３３】
高出力アクチュエータアセンブリ１０２のバネ１２２は、高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４に力を及ぼし、アセンブリをその最下部の位置へとバイアスする。ピストンアセンブリ１２４の下方のチャンバー１３５、１３６を加圧すると、バネの力と反対の力を作用させることができる。この圧力は、バネ１２２のバイアス力に逆らって、ピストン１２４をその最上部の位置へとバイアスする。加圧可能なチャンバー１３５、１３６の中に導かれる流体は、空気であり得るが、液体を含む任意の流体であり得る。低出力アクチュエータアセンブリ１０４は、同様の態様で機能し得る。図示された低出力アクチュエータアセンブリ１０４において、バネ１４２は低出力ピストン１４０の下にあり、従ってピストンアセンブリ１４０をその最上部の位置へとバイアスする。低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０の上方のチャンバー１４１の中の流体の圧力は、ピストンアセンブリをその最下部の位置へとバイアスする。
【００３４】
特に図３に関して、ピストンアセンブリ１２４と１４０の両方が最上部の位置に図示されている。高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４は、チャンバー１３５、１３６を加圧することによってアセンブリに加えられる力がバネ１２２によって加えられるバイアス力を上回るために、この位置にある。低出力アクチュエータピストン１４０は、バネ１４２によってピストンアセンブリ１４０に及ぼされる力が、減圧され得る、チャンバー１４１の中の液体の圧力によってアセンブリに加えられる力よりも大きいために、この位置にある。アクチュエータ１０が図３に示される位置にあるとき、流体通路１５６は開いており、流体は弁本体１０６を通過して流れる。
【００３５】
特に図４に関して、ピストンアセンブリ１２４、１４０の両方がその最下部の位置に図示されている。高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４は、バネ１２２によって加えられる力が、減圧され得る、加圧可能なチャンバー１３５、１３６の中の液体の圧力によってアセンブリに加えられる力よりも大きいために、この位置にある。低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０は、高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４がバネ１４２によってバイアスされ、低出力アクチュエータアセンブリを係合し、これをその最下部の位置へ移動させるために、この位置にある。それゆえ、バネ１２２によって加えられるバイアス力は、バネ１４２によって加えられるバイアス力を上回る。低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０の上方の加圧可能なチャンバー１４１が加圧される場合には、低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０は、チャンバー１４１の中の圧力によって、その最下部の位置へとさらに強制的に押される。デュアルモードアクチュエータ１００が図４に示される位置にあるとき、シール部材１６０は移動して弁座１６２と係合し、弁本体１０６を通る流れは停止する。高出力アクチュエータ１０２は低出力アクチュエータ１０４を介してまたは協同して、高いシール力を作り出すように機能するために、ダイヤフラム１６０と弁座１６２との間で作り出されるシールは、弁通過漏出量の減少をもたらし得る。
【００３６】
図５に関して、高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４はその最上部の位置にあり、低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０はその最下部の位置にある。高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４は、それがチャンバー１３５、１３６の中の圧力によって最上部の位置に留まっているときには、低出力アクチュエータピストン１４０の動きに相互作用を及ぼしたり、干渉したりすることはない。したがって、低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０は、アセンブリ上方のチャンバー１４１が加圧および減圧されるときには、シール部材１６０および弁座１６２と選択的に係合、および係合を解除する。それゆえ、加圧可能なチャンバー１４１から低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０に加えられる力が、高出力アクチュエータ１０２から独立して、ダイヤフラム１６０を移動させて弁座１６２と接触させる。バネ１４２の比較的低いバネ力および低出力ピストンアセンブリ１４０の構成は、低出力アクチュエータピストンの上方のチャンバー１４１が加圧および減圧されるときの、アセンブリの迅速な動きを助長する。
【００３７】
例示的な実施形態において、チャンバー１４１は加圧または減圧され得、その結果として、例えば、指令信号が発信されてから約２０ミリ秒以内で弁が開閉する。これは、デュアルモードアクチュエータ１００が高い周波数のアクチュエータとして動作することを可能とし、それはつまり、デュアルモードアクチュエータ１００がＡＬＤおよび同様のプロセスを行うことを可能にする。圧力が比較的低く、圧力の作用する空気ピストンの面積が比較的小さいために、低いシール力が発生する。急速な反復のために、弁構成要素は温度上昇を生じ得るが、しかしながら、低いシール力が、シール部材１６０または弁座１６２などの構成要素の破損および変形を最小限に抑え、これが弁の耐用年数を延ばし得る。さらに、この低いシール力は、シール部材１６０および弁座１６２などの弁構成要素の磨耗による粒子生成を生じにくくする。
【００３８】
より強い力のシールが必要な場合には、高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４はその最下部の位置に移動され、低出力アクチュエータピストンアセンブリ１４０を介してシール部材１６０を係合し、シール部材１６０と弁座１６２との間により強い力のシールを形成し得、これは低い弁通過漏出量を生じ得る。高出力作動ピストンアセンブリ１２４は、ピストン１１８、１２０の下方のチャンバー１３５、１３６の中の空気の圧力を下げるか除去することによって、その最下部の位置に移動され得る。これにより、バネ１２２が高出力作動ピストンアセンブリ１２４を移動させ、シール部材１６０と弁座１６２との間により強い力のシールを作り出すことが可能になる。
【００３９】
アクチュエータは、高出力および低出力と特徴づけられてきた。例えば、しかしこれに限定するものではないが、高出力アクチュエータは約５０ポンドまたはそれよりも大きな力を弁座に送ることができ、一方で低出力アクチュエータは約５０ポンドまたはそれよりも小さい力を弁座に送ることができる。例示的な実施形態において、高出力アクチュエータは約７０ポンドの圧力を弁座に送ることができ、低出力アクチュエータは約２０ポンドの圧力を弁座に送ることができる。
【００４０】
図３〜図５に示されるように、本設備の別の特徴は、デュアルモードアクチュエータ１００の通常位置またはデフォルト位置が、流体通路１５６を閉じるということである。給気に不具合が生じた場合には、高出力アクチュエータアセンブリ１０２のバネ１２２が力を加えて高出力アクチュエータピストンアセンブリ１２４を最下部の位置へと動かし、これが弁本体１０６を通過する流体通路１５６をシールまたは閉鎖する。これは、システムの不具合による弁本体１０６を通る望ましくない流れが起こる可能性を低減する。
【００４１】
図６は、デュアルモードアクチュエータ１７０として実現される、本設備の別の例示的な実施形態を概略的に示す。アクチュエータ１７０は実質的に図２のアクチュエータ１０と同様であり、弁本体１７６と連結する低出力アクチュエータ１７４と連結した高出力アクチュエータ１７２を含む。低出力アクチュエータ１７４はピストン区画１８０の中に摺動可能に配置されたピストンアセンブリ１７８を含む。
【００４２】
しかしながら、本実施形態においては、シール要素４２（図２に示される）はベローズ１８２として実現されている。ベローズ１８２はピストンアセンブリ１７８の上方の区画１８０の区域をシールし、ピストン１７８の上部の下へと伸長する。ベローズ１８２の主な目的はピストン１７８の上方の区画１８０の区域をシールすることであるが、ベローズ１８２はピストンに接合されており、その結果として、ピストンがその最上部の位置からその最下部の位置へと移動するにつれて縮む。ベローズ１８２は一般的に弾性特性を有し、弾性特性はベローズが自然な位置に戻るように促す。この弾性特性は低出力作動ピストンアセンブリ１７８に上向きの力を作り出し、ピストンアセンブリをその最上部の位置へと移動させる。それゆえ、図３〜図５のダイヤフラム１６０と同様に、ベローズ１８２は弁１７６を開くための早い反応時間を作り出し得る。さらに、ベローズ１８２は金属で作られ得、その結果として、高い周波数での作動中に生じる熱による破損や変形の影響を受けにくくなる。
【００４３】
これらの実施形態に提供される説明および図示は、シール部材としてシールブロック５６およびダイヤフラム１６０を含むシール設備を示すが、弁を開閉することのできる任意の構成要素または方法も、本発明の範囲内のシール設備と考えられる。さらに、設備１０、１００および１７０は、ピストンの動きを制御するためのバネおよび空気の圧力を用いるように示されてきた。ピストンを動かすこれらの方法は、単に例示的なものであって、本発明をいかなる態様においても制限するものではない。ピストンを二つの位置の間で動かす任意の構造または方法が本明細書に組み込まれる。例えば、バネは、ピストンに力を加えるための追加の加圧可能なチャンバーによって置き換えられ得る。別の例において、バネは高出力アクチュエータピストンの下方に配置され得、加圧可能なチャンバーはピストンの上方に配置され得る。同様に、バネは低出力アクチュエータピストンの上方に配置され得、加圧可能なチャンバーはピストンの下方に配置され得る。さらに、設備の実施形態１０、１００、１７０は、アクチュエータの間および駆動される装置に対して力を直線的に伝達するように、低出力アクチュエータと直線的に接続された高出力アクチュエータを含む。しかしながら、本設備は、例えば回転運動または回転力の伝達を含む態様でなどの、非直線的な態様に構成され得、または力を非直線的に伝達し得る。
【００４４】
図７は、本発明の原理による設備の、別の例示的な実施形態の概略図を示す。本実施形態において、設備２００は、入力２０６に応答して装置２０４を操作するための、駆動される装置２０４と連結されたアクチュエータ２０２を含み得る。駆動される装置２０４は、例えば、図３〜図５の弁１０６と同様の、通常閉のダイヤフラム弁であり得る。しかしながら、駆動される装置２０４は、例えば弁のシール部材の間の時間依存性のシール力や、またはアクチュエータからの時間依存性の作動力などの、時間依存性の力の適用が望まれる場合に、アクチュエータ２０２によって操作される任意の装置であり得る。アクチュエータ２０２は例えば、図３〜図５の高出力アクチュエータアセンブリ１０２と同様のデュアルピストンアクチュエータであり得る。しかしながら、アクチュエータ２０２は、時間依存性の作動力をもたらし得るか、またはもたらすように制御さ得る、任意の装置であり得る。
【００４５】
入力２０６は、流体的にアクチュエータ２０２と連結されて、駆動される装置２０４を操作するために必須の圧力信号を提供する、圧力源として実現され得る。例えば電磁パイロット弁のような、切換装置２０８が、圧力源２０６とアクチュエータ２０２との間に直列に配置される。切換装置２０８は、圧力源２０８がアクチュエータ２０２と流体的に接続するように配された第一の位置２１０と、圧力源２０６がアクチュエータ２０２から流体的に隔離され、アクチュエータが排出口通路２１４と流体的に接続するように配された第二の位置２１２との間を切換えることができる。
【００４６】
例えば、プリセットのまたはユーザーによって調整可能なクラッキング圧力を有する放出弁または逆止弁などの圧力保持装置２１６が、排出口通路２１４に含まれる。漏出またはバイパス通路２１８がまた、本設備に含まれる。図７の例示的な実施形態において、圧力保持装置２１８は逆止弁設計で構成され得、漏出経路２１８は、逆止弁のシール部材または逆止弁を迂回するラインの較正された漏出によって構成され得、両方ともアクチュエータ２０２の内部からの圧力のゆっくりとした散逸を可能にする。
【００４７】
圧力保持装置２１６は多様な構成を有し得、かつ多様な場所に設置され得る。例えば、圧力保持装置２１６は、アクチュエータ２０２と一体であったり、切換装置２０８と一体であったり、または切換装置２０８とアクチュエータ２０２との間に位置する別個の構成要素として切換装置２０８の後ろに、または他の適切な場所に設置され得る。図７の例示的な実施形態においては、圧力保持装置２１６は排出口通路２１４内に、切換装置２０８の下流に設置される。本実施形態は、追加の構成要素を必要とせずに、望ましい結果をもたらす。
【００４８】
図７の例示的な例において、運転中、切換装置２０８が第一の位置２１０にあるときには、圧力源２０６はアクチュエータ２０２と流体的に接続する。その結果として、圧力源２０６からの圧力信号が、アクチュエータ２０２に、例えばバネ２２０などのバイアス要素のバイア力に逆らって、弁２０４を開けさせることができる。切換装置２０８が第二の位置２１２に切換えたときには、圧力源はもはやアクチュエータ２０２と流体的に接続していない。そのかわりに、アクチュエータ２０２は排出口通路２１４と流体的に接続するように配され、その結果として、圧力信号からのアクチュエータの中の圧力は、排出口通路を経由して排出される。アクチュエータ２０２の中の圧力を排出することで、弁２０４がバイアス要素２２０のバイアス力の下で、閉鎖位置に移動することが可能になる。それゆえ、切換装置２０８が第一と第二の位置２１０、２１２との間で移動することによって、弁２０４が対応して開放位置と閉鎖位置との間を反復する。ＡＬＤなどの高い反復周波数の操作においては、弁２０４は、例えば一分間に２０サイクルなどの周波数で反復する。
【００４９】
反復中に、排出口通路２１４内の圧力保持装置２１６は、アクチュエータ２０２から排出される圧力の大きさを制限する。例えば、圧力源２０６がアクチュエータ２０２に約７０ｐｓｉを供給し、圧力保持装置２１６は、約３０ｐｓｉのクラッキング圧力を有する逆止弁からなる場合には、つぎに切換装置２０８が第二の位置２１２に移動するときには、圧力保持装置２１６はアクチュエータ２０２の中の約７０ｐｓｉを受ける。アクチュエータ２０２の中の圧力は圧力保持装置２１６を開かせ、圧力を排出させる。しかしながら、圧力が約３０ｐｓｉに下降すると、圧力保持装置２１６は閉じ、装置からのそれ以上のいかなる圧力の排出をも妨げる。その結果として、約３０ｐｓｉがアクチュエータ２０２の中に保持される。アクチュエータ２０２の中に保持された圧力は、バイアス要素からのバイアス力または閉鎖力の一部に逆らい、または相殺するように働き、その結果として、弁２０４のシール部材へのシール力は、バイアス要素が及ぼすことのできる全体のシール力よも低くなる。バイアス部材およびアクチュエータからの実際の力の大きさはユーザーの判断に任され、例えば、圧力保持弁２１６のクラッキング圧力またはバイアス要素のバイアス力を変更することによって、調整およびカスタマイズされ得る。
【００５０】
それゆえに、弁２０４が速く（例えば、一秒間に１回）反復しているときには、シール力は比較的低い（例えば、２０ポンド）。その結果として、アクチュエータ２０２の中に保持される圧力は、シール部材の間に与えられるシール力を低減し、これは高速作動およびより高いシール力に関連するシールの破損および粒子生成の可能性を低減し、従って弁の寿命を延ばす。
【００５１】
漏出経路２１８は、圧力保持装置２１６が閉じていて、装置からの圧力の排出を妨げているときにおいても、圧力が遅い速度ででも漏出経路２１８を経由して排出され得るように構成される。その結果として、高い反復周波数での動作の間に、弁２０４が予想されるよりも長い時間、例えば３０秒間閉鎖位置に留まる場合には、圧力保持装置２１６によってアクチュエータ２０２の中に保持された圧力は、漏出経路２１８を経由して排出される。圧力の排出の速度は、漏出経路２１８の構成に基づいてカスタマイズまたは調節され得る。例えば、漏出経路２１８が大気に開放された通路として構成される場合には、通路の相対的サイズが圧力の排出速度を決定する。
【００５２】
設備２００は、それゆえに、空気圧アクチュエータ２０２が、すべての保持された圧力を排出し、全てのバイアス力を弁２０４を閉じるために適用させ、低い弁通過漏出量のシールを形成することを、ゆっくりと可能にする。この態様において、設備２００は、高い周波数での反復の間に高度の一体型シールを提供するが、より高いシール力を使用しない。
【００５３】
図８は、本設備の別の例示的な実施形態を概略的に示す。本実施形態において、設備２３０はアクチュエータ２３２、駆動される装置２３４、圧力源２３６、切換装置２３８、圧力保持装置２４０、および図７に記載の実施形態と同様の設計であり得る排出口通路２４２を含む。さらに、設備２３０は図７の設備２００と実質的に同様に動作する。しかしながら、本実施形態において、圧力保持装置２４０は切換装置２３８とアクチュエータ２３２との間に配置されており、漏出経路２４４は圧力保持装置２４０を迂回するバイパスとして図示されている。さらに、本設備は逆止弁２４６を含み得、これはアクチュエータ２４６内の圧力が逆止弁２４６を通って排出されることを防ぐ。逆止弁２４６はまた、プリセットのまたはユーザーによって調整可能な、例えば５ｐｓｉなどのクラッキング圧力を有し得る。
【００５４】
図７および図８の例によって図示されるように、本発明は、例えば作動力または閉鎖力などの、第一の大きさの力の適用を提供または可能にし、その一方で異なる大きさのその力の適用を提供または可能にすることによって、二つ以上の出力を提供し得る。図７および図８の例は、入力状態が変更されたときに、一つのレベルの出力を提供し、入力状態の変更に続いてある期間が過ぎたあとに、第二のレベルの出力を提供する。
【００５５】
図７および図８の例において、出力間の変更は時間に依存する。図７および図８の例において、装置が所定の時間のあいだ第二の位置に留まるときには、異なる力が加えられる。これは、例えば、装置がある運転モードにおいて反復し、別の運転モードにおいて静止しているとき、または装置があるモードにおいて第一の反復周波数で動作し、第二のモードにおいて第二の反復周波数で動作するときに起こり得る。
【００５６】
本発明は、好適な実施形態を参照して説明された。本明細書を読み理解する者によって、修正および変更が想起される。特許請求の範囲またはその均等物の範囲内にある限り、すべてのかかる修正および変更を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、第一の例示的な実施形態の概略図である。
【図２】図２は、第二の例示的な実施形態の概略図である。
【図３】図３は、第三の例示的な実施形態の断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図３の実施形態のシールの、代替の実施形態の断面図である。
【図４】図４は、第一の閉鎖位置における、図３の実施形態の断面図である。
【図５】図５は、第二の閉鎖位置における、図３の実施形態の断面図である。
【図６】図６は、第四の例示的な実施形態の概略図である。
【図７】図７は、第五の例示的な実施形態の概略図である。
【図８】図８は、第六の例示的な実施形態の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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