KR0177867B1 - 다이어프램 밸브 - Google Patents
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Abstract
연결봉(14)을 통해 작동될 수 있는 밸브몸체를 포함하며 공압 또는 수압식으로 작동되는 밸브 특히 다이어그램 밸브에서, 이 연결봉(14)은 조절 가능한 한계 스탑부를 통해 최소 유동단면을 조절하기 위해 대응하는 위치에서 지지된다. 연결봉(14)은 밸브하우징(10)의 하우징 커버(12)를 관통하며, 밸브위치에 대한 인디케이터의 역할을 한다.
상기 연결봉(14)은 슬리브(16)안에서 미끄럼 형태로 안내되며, 이 슬리브(16)는 외부 나사(18)를 통해 하우징 커버(12)에 고정되어 부착되는 나사형 부싱(20)과 결합을 하고, 그리고 상기 슬리브(16)는 나사회전운동으로 그의 축선방향(z)으로 변위될 수 있다. 밸브몸체 반대편에 위치하는 슬리브(16)의 페이스면(26)과 접촉할 수 있는 한계 스탑부(22)는 연결봉(14)의 자유단에 부착한다. 한계 스탑부(22)는 그의 위치를 조절할 수 있도록 바람직하게 연결봉(14)위에 부착된다.
슬리브(16)와 연결봉(14)위에 있는 한계 스탑부(22)를 조정할 수 있기 때문에, 밸브의 열림 및 닫힘 작동위치를 조절할 수 있으며, 또한 미리 조절된 최소 및 최대 유동단면 사이에서 밸브를 조작할 수 있다.
Description
제1도는 밸브 하우징부의 단면도.
제2a도 내지 제2d도는 서로 다른 작동 상태에서의 상기 밸브의 제1도에 따른 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 밸브 하우징 12 : 하우징 커버
14 : 연결봉 16 : 슬리브
18 : 외부 나사 20 : 나사형 부싱
22 : 한계 스탑부 24 : 감마찰 코팅
26, 32 : 슬리브의 페이스면 34 : 한계 스탑면
z : 연결봉의 축선방향
본 발명은 연결봉으로 조작될 수 있는 밸브몸체를 포함하며 공압식 또는 수압식으로 작동되는 밸브 특히, 다이어프램 밸브에 관한 것으로, 상기 연결봉은 조절 가능한 한계 스탑으로 최소 유동단면을 조절하기 위해 대응하는 위치에서 유지되고, 또한 상기 연결봉은 밸브 하우징의 커버를 관통하며 밸브위치에 대한 인디케이터(indicator)로서의 역할을 한다.
처음에 언급된 형태의 다이어프램 밸브는 독일연방 공화국 실용신안 출원공개 제 9,207,226호에 개시되어 있다. 이 출원공개에 의하면, 연결봉이 부싱과 직접 결합되어 있으며, 이 부싱은 외부 나사로 최소 유동단면을 조절하기 위한 조절 가능한 한계 스탑으로서의 역할을 동시에 한다. 최소 유동단면 대신에 최대 유동단면도 부싱의 제2한계 스탑으로 선택적으로 조절할 수 있다. 이상의 다이어프램 밸브의 하나의 중요한 결점은, 밸브 위치를 조절하기 위해 하우징 커버를 분리시켜야 한다는 것이다. 또한 상기 두개의 한계 스탑을 개별적으로 서로 조절할 수 없기 때문에, 최소 및 최대 유동단면의 동시적인 예비조절이 불가능하다.
이러한 상황에서 보았을 때, 본 발명의 목적은 하우징 커버를 개방하지 않으며 간단한 방법으로 최소 유동단면을 예비 조절할 수 있는 초기에 언급한 형태의 밸브를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 밸브는 밸브의 작동상태를 언제나도 쉽게 확인할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 연결봉은 외부나사에 의해서 고정되는 식으로 상기 하우징 커버에 연결된 나사형 부싱과 결합하는 슬리브에 의해 이동되고 또한 나사회전 운동으로 축선 방향으로 변위될 수 있고, 그리고 밸브몸체와 마주보게 위치하는 슬리브의 페이스면(face side)과 접촉할 수 있는 상기 한계 스탑부는 연결봉의 자유단에 고정된다는 사실에 의해서 이상과 같은 목적이 얻어진다.
본 발명에 따라 연결봉의 자유단상에 한계 스탑부가 설치되어 있기 때문에, 작동기의 위치를 외부에서 볼 수 있으며, 또한 밸브의 행정과 개방위치를 측정할 수 있다. 회전방향에 따라, 개방 또는 폐쇄 작동위치의 행정한계는 상기 나사형 부싱 내에서 슬리브를 회전시킴으로써 제한될 수 있다. 최대 유동단면은 슬리브를 나사형 부싱 안으로 나사를 조이는 방향으로 돌림으로써 조절할 수 있고, 따라서 최소 유동단면은 슬리브를 나사형 부싱으로부터 나사를 푸는 방향으로 돌림으로써 조절된다.
본 발명에 따른 밸브의 적절한 실시예에 의하면, 상기 한계 스탑부는 그의 위치를 조절할 수 있도록 연결봉 위에 고정되고, 하나의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 연결봉 위의 한계 스탑부의 위치를 나사회전 운동으로 조절할 수 있도록, 이 연결봉은 적어도 한계 스탑부의 영역 내에서 나사형 봉으로 실현된다. 연결봉 위에 있는 한계 스탑부를 조절할 수 있는 또 다른 가능성으로 인하여, 밸브가 최소 및 최대 유동단면에 대한 미리 조절된 값 사이에서 작동되도록, 개방 및 폐쇄 작동위치를 동시에 조절할 수 있다.
최소 유동단면을 조절하기 위해, 바람직하게 상기 연결봉은 한계 스탑면에 고정되는 식으로 연결되며, 이 한계 스탑면은 밸브몸체를 향하는 슬리브의 페이스 면에 대한 한계 스탑으로서의 역할을 한다.
상기 나사형 부싱 안에서 슬리브를 회전시키는 동안 한계 스탑부와 이 슬리브 사이의 마찰저항을 감소시키기 위하여, 감마찰 코팅을 이 한계 스탑부에 제공할 수 있다. 이 감마찰 코팅 대신에 미끄럼 특성이 있는 재료 또는 감마찰 베어링으로 이루어진 마모 디스크 또는 중간 디스크도 사용할 수 있다.
하우징 커버를 관통하고 한계 스탑부가 있는 연결봉의 부분과 슬리브부분은 이 하우징에 부착되는 투명한 돔(dome)으로 덮여 지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하우징 커버에 행정을 용이하게 모니터링하기 위한 스케일(scale)이 부착되어 있으므로 언제든지 연결봉의 위치를 볼 수 있다. 따라서, 컨트롤 에너지의 중단시 상기 슬리브는 밸브의 조작 즉, 수동 비상조작이 가능하다.
다이어프램 밸브는 다음과 같은 세 기능으로 작동하는데, 즉
- FC(fail close)스프링력이 폐쇄방향으로 작용한다
- FO(fail open)스프링력이 개방방향으로 작용한다
- DA(double acting)이중 작용
이상의 세 개의 서로 다른 변화에서, 폐쇄운동은 누름 스핀들을 통해 다이어프램에 작용하는 힘으로 실현된다. 이 누름 스핀들의 힘은 누름편(pressing piece)을 통해 다이어프램에 분산된다. 이 힘은 스프링 또는 공압식 또는 수압식 매체에 의해 발생되며, 개개의 구성형식에 따라 이 다이어프램은 상기 누름편 또는 누름 스핀들에 연결된다.
본 발명에 따른 구성은 다이어프램 밸브 작동기의 세 개의 모든 변화에서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 이점, 특징 및 상세한 설명을 도면에서 예시된 바람직한 실시예에서 개시하고 있다.
제1도를 참조하면 좀더 확실히 알 수 있도록 부분적으로 도시되어 있는 다이어프램 밸브의 밸브하우징(10)은, 연결봉(14)이 통과하는 하우징 커버(12)를 포함하고 있다. 이 연결봉(14)은 슬리브(16)를 관통한다. 외부 나사(18)를 갖는 이 슬리브(16)는 회전이 가능하게 나사형 부싱(20)안에 삽입되며, 축선 방향(z)으로의 상기 슬리브(16)의 변위가 나사회전운동으로 실현되도록, 이 나사형 부싱(20)은 하우징 커버(12)안에 고정된다.
한계 스탑을 형성하는 슬리브(16)의 페이스면(26)과 마주보게 위치하는 한계 스탑부(limit stop part)(22)가, 밸브와 마주보게 위치하는 상기 연결봉(14)의 측면에 부착되어 있다. 슬리브(16)가 한계 스탑부(22)와 접촉하고 있는 동안 그의 회전운동을 원활하게 하기 위해, 이 한계 스탑부에는 슬리브(16)와 마주보게 위치된 측면에 감마찰 코팅(antifriction coating)(24)이 제공되어 있다. 이 감마찰 코팅(24)대신에, 감마찰 베어링 또는 미끄럼 특성이 있는 재료로 이루어진 마모 디스크를 또한 사용할 수 있다.
하우징 커버(12) 밖으로 돌출하는, 슬리브(16)부분과 한계 스탑부(22)가 부착되어 있는 연결봉(14)부분은 투명한 재료로 만들어진 돔(30)으로 덮여 있다. 이 경우, 투명한 돔(30)은 슬리브(16)를 둘러싸고, 하우징 커버(12)위에 부착되는 위치지정 링(28)위에 놓인다.
밸브의 최소 유동단면을 미리 조절하기 위해, 슬리브(16)를 나사형 부싱(20)안에서 회전시켜 상기 슬리브는 그의 축선 방향(z)으로 변위된다. 상기 한계 스탑부(22)와 슬리브(16)의 페이스면(26)간의 접촉으로 인해 상기 연결봉(14)이 동일한 길이방향 크기로 변위되어, 밸브의 최소 개방위치도 이에 상응하게 변한다. 최대 유동단면을 조절하기 위해, 밸브의 측면상의 슬리브(16)의 페이스면(32)과 상호 작동하는 한계 스탑면(34)이 연결봉(14)에 제공되어 있다.
제2a도 ∼ 제2d도는 밸브의 다른 작동상태에서 슬리브(16)와 연결봉(14)의 조절을 보여주고 있는데, 이 조절은 한계 스탑부(22)를 통해 이루어진다.
제2a도에서, 상기 연결봉(14)이 되도록 많이 하강될 정도로 즉, 밸브가 폐쇄될 정도로, 상기 슬리브(16)는 나사형 부싱(20)안으로 나사를 조이는 방향으로 돌려진다. 이 경우 상기 한계 스탑부(22)는 높이(g)에 위치한다.
제2b도에서, 연결봉(14)이 되도록 많이 상승될 정도로 즉, 밸브가 완전히 개방될 정도로, 슬리브(16)가 나사형 부싱(20)으로부터 나사를 푸는 방향으로 돌려진다. 이 경우 한계 스탑부(22)는 높이(o)에 위치한다.
제2c도는 밸브의 최대 개방위치와 이에 따른 최대 유동단면을 제한할 수 있도록, 연결봉(14)의 최대 행정을 조절할 수 있는 있음을 보여주고 있다. 제2c도에 도시된 조절에서, 연결봉(14)과 밸브가 전행정(full stroke)을 수행할 수 있다, 다시 말해 밸브를 조작하면 폐쇄위치에서 최대 개방위치로 밸브는 이동한다. 따라서 한계 스탑부(22)는 폐쇄위치에 해당하는 초기 높이(g)에서 최대 개방위치에 해당하는 최종 높이(o)로 이동한다. 나사형 부싱(20)안에 있는 슬리브(16)를 밸브 방향으로 추가로 회전시킴으로써, 연결봉(14)과 밸브의 최대 행정을 쉽게 제한할 수 있다. 이것은 밸브를 향하는 슬리브(16)의 페이스면(32)과 연결봉(14)에 있는 한계 스탑면(34)사이의 거리(d)를 감소시키므로, 완전 행정(hv)대신에 단지 상응하게 감소된 행정만이 가능해 진다. 결과적으로, 밸브를 조작하면 밸브는 이 감소된 행정만큼 개방하게 되는데, 다시 말해 한계 스탑부(22)는 폐쇄위치에 해당하는 초기 높이(g)에서 밸브의 최대 개방위치에 해당하는 높이(o)까지 이동한다. 제2c도에 도시된 조절에서, 거리(d)가 최대 값으로 조절되고, 이 최대 거리는 완전 행정(hv)크기에 상응한다. 이것은 밸브가 개방위치에 있으면서 밸브의 최대 유동단면이 요구되는 다른 모든 밸브 조절에도 역시 적용된다.
제2d도에 도시된 조절에서, 밸브가 초기 위치에서 부분적으로 개방될 정도로, 상기 슬리브(16)가 나사형 부싱(20)으로부터 나사를 푸는 방향으로 돌려진다. 이로 인한 밸브의 최소 유동단면이 한계 스탑부(22)의 위치에 나타나 있으며, 이 한계 스탑부(22)는 폐쇄위치에 해당하는 높이(g)와 밸브의 최대 개방위치에 해당하는 높이(o)사이에서 일정한 높이로 위치한다. 따라서, 최소 유동단면의 높이(m)까지의 부분 행정(hm)은 크기(sm)만큼 상기 슬리브(16)를 조절함으로써 얻어진다. 이에 따라, 밸브의 최대 개방위치까지의 차이를 나타내는 행정(hd)만이 밸브를 작동할 때 남아 있게 된다.
또한 제2d도에 도시된 밸브의 최소 유동단면의 조절은 나사형 로드의 형태로 실현된 연결봉(14)위로 연결봉(14)위에 배열되고 너트로서 실현된 한계 스탑부(22)를 나사를 조이는 방향으로 돌려서 얻을 수 있다. 결과적으로, 연결봉(14)위에 있는 한계 스탑부 또는 너트(22)를 추가로 밸브방향으로 나사를 조이는 방향으로 돌리면, 이 연결봉(14)과 이에 연결되어 있는 밸브가 상승된다. 따라서, 밸브의 측면상의 슬리브(16)의 페이스면(32)과 연결봉(14)에 있는 한계 스탑면(34)사이의 거리(d)의 감소는, 연결봉(14)위로 한계 스탑부 또는 너트(22)를 대응하는 크기만큼 나사를 조이는 방향으로 돌려서도 역시 실현될 수 있다.
연결봉(14)의 행정과 이에 따라 밸브를 조절할 수 있는 이상의 두 가지 가능성 때문에, 미리 조절된 최소 유동단면을 갖는 제1위치와 미리 조절된 최대 유동단면을 갖는 제2위치 사이에서 밸브가 작동되도록, 슬리브(16)의 위치 및 한계 스탑부 또는 너트(22)의 위치를 대응하는 예비조절로 밸브의 개방 또는 폐쇄조작 위치로 조절할 수 있다.
나사형 부싱(20)안에 있는 슬리브(16)의 위치 또는 연결봉(14)위의 한계 스탑부(22)의 위치를 변경함으로써 밸브의 임의의 예비조절을 외관상으로 간단히 실현할 수 있음을, 특히 제2a도 ∼ 제2d도로부터 분명히 알 수 있다. 또한, 밸브의 개개의 작동위치는 슬리브(16)와 한계 스탑부(22)의 위치로 언제라도 쉽게 확인할 수 있다.
Claims (8)
- 연결봉(14)으로 조작될 수 있는 밸브몸체를 포함하며 공압식 또는 유압식으로 작동되는 밸브 특히, 다이어프램 밸브로서, 상기 연결봉(14)은 조절 가능한 한계 스탑으로 최소 유동단면을 조절하기 위해 대응하는 위치에서 유지되고, 또한 상기 연결봉(14)은 밸브하우징(10)의 커버(12)를 관통하며 밸브 위치에 대한 인디케이터로서의 역할을 하는 밸브에 있어서, 상기 연결봉(14)은 나사형 부싱(20)과 결합하는 슬리브(16)를 관통하며, 상기 나사형 부싱은 외부 나사(18)에 의해서 상기 하우징 커버(12)에 고정되는 식으로 연결되고, 나사회전 운동으로 상기 연결봉을 그의 축선 방향(z)으로 변위시킬 수 있고, 그리고 밸브몸체와 마주보게 위치하는 슬리브(16)의 페이스면(26)과 접촉할 수 있는 한계 스탑부(22)가, 상기 연결봉(14)의 자유단에 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항에 있어서, 상기 한계 스탑부(22)가 그의 위치를 조절할 수 있도록, 상기 연결봉(14)에 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제2항에 있어서, 상기 연결봉(14)이 적어도 한계 스탑부(22)영역 내에서 나사형 봉으로 실현되고, 그리고 연결봉(14)위에 있는 한계 스탑부(22)의 위치를 나사회전 운동으로 조절할 수 있도록, 이 한계 스탑부(22)에 내부 나사가 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 연결봉(14)이 한계 스탑면(34)에 고정되는 식으로 연결되어 있고, 이 한계 스탑면이 밸브를 향하는 페이스면(32)에 대한 한계 스탑으로서의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 한계 스탑부(22)에 감마찰 코팅(24)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 감마찰 베어링 또는 미끄럼 특성을 갖는 재료로 만들어진 마모 디스크가, 상기 한계 스탑부(22)와 슬리브(16)사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 하우징커버(12)를 관통하고 한계 스탑부(22)가 있는 연결봉(14)의 부분과 슬리브(16)부분이, 상기 하우징 커버(12)에 부착되고 행정을 모니터링하기 위한 스케일(scale)이 있는 투명한 돔(30)으로 덮여져 있는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 컨트롤 에너지의 중단 시 상기 슬리브(16)는 밸브의 조작 즉, 수동 비상조작이 가능한 것을 특징으로 하는 밸브.
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