KR100271894B1 - 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 접촉부(1, 2), 특히 두 개의 밸브 플랩 사이 또는 하나의 밸브 플랩과 연도가스 아마추어의 스토퍼 사이를 밀봉하는 장치에 관한 것이다. 상기 밀봉장치는 스프링강 스트립에 의해 형성되는 탄성 밀봉요소(5)를 포함하고, 상기 밀봉요소(5)는 서로 나란히 배열되어 같은 쪽을 가리키면서 고정장치(9)를 이용하여 하나의 접촉부(1 또는 2)에 일면만 부착되는 두 개의 평평한 클램핑 에지(6, 7) 및 활 모양으로 굽은 밀봉부(10)를 포함한다. 상기 밀봉요소(5)는 상기 클램핑 에지(6, 7) 외부에 위치하는 지지면과 함께 지지요소(8)의 평평한 베어링면(15) 위에 평평하게 위치하고, 상기 지지요소(8)도 마찬가지로 상기 고정장치(9)를 이용하여 하나의 접촉부(1 또는 2)에 부착될 수 있고, 다른 하나의 접촉부(2 또는 1)는 활 모양으로 굽은 밀봉부(10)의 정점에서 상기 밀봉요소(5)와 접촉하고, 두 개의 접촉부(1, 2) 사이의 상대운동은 상기 정점에 대략 접하는 방향으로 이루어진다. 본 발명에 있어서, 상기 지지요소(8)는 상기 활 모양으로 굽은 밀봉요소(5)에 의해 둘러싸이는 공간의 내부에 배열된다.

Description

밀봉장치

DE 38 15 402 A1에 파이프 도관의 움직이는 차단요소와 고정된 시트(seat) 사이의 접촉부를 밀봉하는 장치가 개시되어 있고, 상기 장치에서는 길게 뻗은 스프링강 스트립의 형태로 탄성밀봉재가 밀봉부분에 사용된다. 상기 스프링강 스트립은 둥근 밀봉부분의 외부에서 상기 밀봉요소의 세로방향으로 두 개의 만곡부를 나타낸다. 상기 스프링강 스트립에 있어서 두 개의 세로변은 서로 같은 쪽을 가리키며, 여기에서는 클램핑 에지(clamping edge)라는 의미로서 아래위로 위치하고, 클램핑 장치(예를 들어 연결나사)를 이용하여 움직이는 차단요소 또는 고정된 밀봉시트에 일면만 부착될 수 있다. 폐쇄과정 중에 활 모양으로 굽은 밀봉부에 대략 수직으로 상기 스프링강 스트립과 역밀봉시트의 상대운동이 이루어지는 경우에 특히 상기 밀봉재가 매우 우수하다는 것이 증명되었다. 폐쇄되었을 때 상기 상대운동이 활 모양으로 굽은 밀봉부에 접하면서 상기 상대운동이 더 활발하게 이루어져야 하는 경우, 상황에 따라서 상기 스프링강 밀봉재가 극도의 하중을 받게 되며, 이로 인해 상기 베어링면으로부터 상기 스프링강 스트립의 박리(剝離)현상이 나타남으로써, 상기 스프링강 스트립이 파손될 수 있다.

이와 같은 부정적인 결과를 방지하기 위해, 상기 밀봉요소의 내부에 지지섹션을 갖추는 방법이 WO 95/02136에 개시되어 있고, 상기 지지섹션은 블랭크 홀더(blank holder)의 의미로서 상기 클램핑 위치로부터 가장 멀리 떨어져 있으며, 상기 스프링강 스트립의 베어링면 위에 위치하는 만곡부에 가까이 인접하여 상기 스프링강 스트립의 베어링면 위에 위치하는 만곡부에 가까이 인접하여 상기 스프링강 스트립의 박리현상을 방지한다. 상기 블랭크 홀더는 예를 들어 V-형 섹션으로 형성되어 상기 스프링강 스트립의 클램핑 에지 사이에서 일면만 고정되는 고정장치에 의해 부착될 수 있다. 연도가스 아마추어 안에서 자주 발생하는 비정상적인 부식성 조건으로 인해 상기 블랭크 홀더는 상기 스프링강 스트립과 마찬가지로 고합금의 재료로 만들어져야 하므로 많은 비용이 든다. 이밖에도 상기 밀봉요소가 장착된 면적이 넓은 연도 가스밸브가 상기 블랭크 홀더에 의해 제한적으로 열릴 때, 초기분리토크(initial breakaway torque)가 바람직하지 않게 매우 높을 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 특허청구범위 1항의 개념에 따른, 이동가능한 두 개의 접촉부 사이를 밀봉하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 지지요소로서 L-형 섹션과 도면에 표시된 변형선들을 가지는 본 발명에 의한 밀봉장치의 횡단면도.

도 2는 추가 좌금(座金)요소를 가지는 도 1에 의한 밀봉장치의 횡단면도.

도 3은 지지요소로서 고정 스트립들을 가지는 본 발명에 의한 밀봉장치의 횡단면도.

도 4는 공지의 밀봉배열의 도면.

본 발명의 목적은 상기 장치와 동종의 장치를 계속해서 향상시켜, 가능한 한 적은 재료비용과 설치비용을 들여 폐쇄위치에 도달할 경우의 접선방향의 측력에 의해 상기 스프링강 스트립의 허용되지 않는 박리현상이 확실하게 방지하는 데 있다. 따라서 상기 밀봉요소의 필수 탄성변형의 허용치가 더 이상 감소되지 않고, 오히려 상기 밀봉장치는 상기 초기분리토크를 감소시키기 위해 비교적 유연한, 즉 비교적 부드러운 특성을 나타낸다.

상기 목적은 특허 청구항 1에 나타난 특징들을 가지는 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직하게 개선된 점들은 종속 청구항 2 내지 청구항 7에 나타나 있다.

본 발명은 도면을 통하여 더욱 상세하게 설명된다.

WO 95/02136에 의한 종래의 기술에 따라 형성된 밀봉배열은 도 4에 나타나 있다. 상호 움직이면서 두 개가 서로 마주 보고 밀봉하는 접촉부를 참고번호 1, 2로 표시하였다. 여기에서 상기 접촉부는 예를 들어 고정된 접촉부(2)와는 상대적으로 상기 스프링강 스트립과 함께 밀봉위치에서 접하면서 구부러지는 차단판(1)을 의미한다. 이는 위쪽의 활 모양의 화살표로 나타난다. 물론 대체방법으로서 상기 스프링강 스트립(5)이 움직이는 접촉부에 고정될 수도 있다. 이는 아래쪽의 점선으로 표시된 화살표로 나타난다. 상호 움직이는 두 개의 접촉부에 이에 상응하는 스프링강 스트립(5)을 설치하는 것도 물론 가능하다. 블라인드(blind) 밸브의 경우와 마찬가지로 바로 이웃하는 두 개의 밸브 플랩(flap)이 자주 폐쇄위치로 옮겨진다. 즉, 두 개의 접촉부(1, 2)가 동시에 작동하게 된다. 기본력(밀봉력) 이외에도 상당량의 접선방향의 측력(side force)이 발생한다.

상기 스프링강 스트립(5)은 활 모양으로 굽은 밀봉부(10)를 나타낸다. 상기 스프링강 스트립(5)의 두 개의 세로 끝부분은 같은 쪽을 가리키고, 클램핑 에지(6, 7)로서 평행하게 아래위로 위치한다. 상기 클램핑 에지(7)와 상기 밀봉부(10) 사이에 두 개의 만곡부(11, 12)는 세로 말단에 각각 90°로 상기 스프링강 스트립(5) 안으로 일체를 이룬다. 따라서 상기 클램핑 에지(6, 7)의 외부에 위치하는 지지면들이 상기 스프링강 스트립(5)에 형성되고, 상기 지지면들은 횡단면상으로 L-형 섹션을 나타내는 지지요소(8)의 이에 상응하는 베어링면(15)에 납작하게 위치하며, 폐쇄위치에서의 밀봉력에 대해 상기 스프링강 스트립(5)을 지지한다. 상기 L-형 섹션의 수직 레그(leg)는 두 개의 클램핑 에지(6, 7)를 고정장치(9)(예를 들어 연결나사)를 이용하여 상기 접촉부(1)를 폐쇄위치로 구부릴 때 상기 만곡부의 영역에서 상기 베어링면(15)으로부터 상기 스프링강 스트립의 박리현상을 방지하기 위해, 상기 굽은 스프링강 스트립(5) 내부의 상기 만곡부(12)의 영역에 상기 스프링강 스트립의 베어링면을 누르는 V-형 섹션(4)이 블랭크 홀더로서 장착된다. 상기 V-형 섹션(4)은 클램핑 에지(6, 7) 사이의 상기 고정장차(9)에 의해 고정된다. 상기 스프링강 스트립(5)은 도 8에서 변형되지 않은 상태로 나타나 있다.

상기 지지요소(8)가 밀봉력 방향에서 볼 때 상기 밀봉요소(5)의 아래, 즉 상기 밀봉요소(5)에 의해 둘러싸이는 설치공간 외부에 배열되는, 본 발명과 동종을 이루는 종래의 기술과의 차이점은, 상기 지지요소(8)가 본 발명의 실시예에서 상기 밀봉요소(5)에 의해 둘러싸이는 설치공간의 내부에 위치하는 데 있다. 이는 첨부되어 더욱 상세히 설명되는 도 1 내지 도 3에서 분명해진다. 상기 도면들에서는 도 4에서와 기능이 동일한 부분에 동일한 참고번호를 붙였다.

연결나사(9)를 이용하여 움직이거나 움직이지 않는 접촉부(2)에 일면만 고정되는 도 1의 횡단면도에 나타난 밀봉장치는 지지요소(8)로서 L-형 섹션을 나타낸다. 상기 L-형 섹션의 수직 레그는 상기 연결나사(9)에 의해 상기 접촉부(2)와 연결된다. 스프링강 스트립(5)으로 이루어진 밀봉요소는 활 모양으로 굽은 밀봉부(10)와 함께 상기 지지요소(8)의 다른 (수평) 레그 위에 위치한다. 상기 스프링강 스트립(5)이 상기 밀봉부(10)와 상기 왼쪽 클램핑 에지(6) 사이에서 완전히 평평한 반면에, 상기 스프링강 스트립은 상기 밀봉부(10)와 상기 오른쪽 클램핑 에지(7) 사이에서 바람직하게 직각을 이루는 두 개의 만곡부(11, 12)를 나타낸다. 상기 두 개의 만곡부(11, 12) 사이의 간격은 상기 지지요소(8)의 수평을 이루는 레그 아랫면의 베어링면(15)의 폭에 상응한다. 따라서 부하되지 않은 상태에서 상기 클램핑 에지(6, 7) 외부에 위치하는 상기 스프링강 스트립의 부분(지지면)은 완전히 납작하게 상기 베어링면(15) 위에 위치한다. 또한 도 1은, 상기 밀봉부(10)에 수직으로 작용하는 힘성분(V)(점선표시) 또는 상기 밀봉부(10)에 접하는 방향의 힘성분(H)(길고 짧은 점선표시)에 의해 상기 스프링강 스트립(5)이 어떻게 변형되는지를 질적으로 나타내고 있다. 상기 밀봉장치가 이의 폐쇄위치로 옮겨질 때 상기 두 개의 힘성분이 효력있게 된다. 폐쇄될 때 상기 접선방향의 측력(H)으로 인해 상기 스프링강 스트립(5)이 상기 지지면(8)으로부터 박리될 수 없음을 알 수 있다. 상기 차단 플랩(flap)을 개방하는 것과 마찬가지로 상기 접선방향의 측력(H)이 반대방향으로 전환되면, 상기 스프링강 스트립(5)이 오른쪽으로 기울기 때문에 필연적인 초기분리토크가 현저하게 감소된다. 상기 차단 플랩이 밀봉시트로부터 튀어나온 후, 상기 스프링강 스트립(5)은 이것의 초기위치로 되돌아가 상기 베어링면(15)에 인접한다. 한편, 본 발명에 의한 밀봉장치는 수직으로 작용하는 밀봉력(V)을 수용하기에 충분한 탄성을 가진다. 특별 경우로 상기 밀봉력에 대한 강성을 높이기 위해, 상기 베어링면(15) 부위에 걸쳐 상기 스프링강 스트립(5) 하부를 이에 상응하게 형태를 취하는, 마찬가지로 연결나사(9)에 의해 부착될 수 있는 좌금요소(14)를 이용하여 상기 베어링면(15)에 고정하는 것이 본 발명에 있어서 적당하다. 상기 좌금요소(14)들은 연이어 또는 간격을 두고 배열될 수 있으며, 예를 들어 이에 상응하게 굽은 좌금판으로서 실시될 수 있다.

도 3에는 도 2의 실시예와 원칙적으로 동일한 방식으로 기능을 하는 본 발명에 의한 밀봉장치의 횡단면이 나타나 있다. 단지 차이점이라면 L-형 섹션 대신에 지지요소(8)로서 단순하며 납작한(평평한) 고정 스트립이 사용된다는 점이다. 도 2에서 상기 지지요소(8)의 수직으로 나타난 레그의 섹션을 머릿속에서 시계 방향으로 90° 다른 레그의 밑으로 회전시킴으로써 도 3을 유출해 낼 수 있다. 따라서 상기 만곡부(11)는 제외되고, 상기 클램핑 에지(6)와 상기 밀봉부(10) 사이에 만곡부(13)가 생성된다. 좌금요소(14)를 제외하면 상기 실시예는 변형기술상으로 도 2의 실시예 및 도 1의 실시예와 동일하다.

밀봉부들이 세로로 매우 많이 연장될 때는, 본 발명에 의한 밀봉장치를 표준길이(예를 들어 1㎜)의 부분들의 조합으로 만드는 것이 유리하다. 이때 상기 개개의 부분들의 전면은 서로 맞닿게 배열된다. 상기 연결부에서 서로 맞닿는 두 개의 끝부분의 비율이 항상 동일하기 위해서는, 각각의 부분길이의 끝부분 내면 또는 외면에 부착되는 폭이 좁은 스프링강 스트립이 구비되므로 다음에 이어지는 부분의 끝부분이 정확하게 직선으로 플러그식 접합연결의 의미에서 빼내어 지거나 삽입될 수 있는 것이 좋다. 상기 추가 스프링강 스트립의 길이를 제한함으로써 상기 스프링강 스트립이 클램핑 위치와 만곡부 외부에, 즉 대체로 상기 밀봉부(10)의 범위와 서로 인접하는 측면에만 뻗어 있게 되는 것이 본 발명에 있어서 적당하다. 대체방법으로서 추가 스프링강 스트립을 각각의 부분들의 연결부에 걸쳐 외부에 놓아 이에 상응하게 부착할 수도 있다.

Claims (8)

1. 스프링강 스트립(5)에 의해 형성되며 두 개가 서로 나란히 배열되어 같은 쪽을 가리키면서 고정장치(9)를 이용하여 접촉부(1, 2)에 부착되는 평평한 클램핑 에지(6, 7), 및 활 모양 베이스를 갖는 활 모양으로 굽은 밀봉부(10)를 가지는 탄성 밀봉요소를 포함하고, 상기 활 모양의 굽은 밀봉부의 적어도 하나 이상의 지주(Legs)는 다른 지주측으로 굽어져서 상기 활모양 베이스에 대면하는 하나의 중개 받침면을 형성하고, 상기 밀봉요소(5)는 상기 클랩핑 에지(6, 7)의 외부에 위치하는 지지면과 함께 지지요소(8)의 평평한 지지면(15)에 위치하고, 상기 지지요소(8)도 마찬가지로 고정장치(9)를 이용하여 상기 하나의 접촉부(1 또는 2)에 부착될 수 있고, 다른 하나의 접촉부(2 또는 1)가 활 모양으로 굽은 밀봉부(10)의 정점에서 상기 밀봉요소(5)와 접촉하며, 상기 두 개의 접촉부(1, 2) 사이의 상대운동이 대략 상기 정점에 접하는 방향으로 이루어지는, 상호 움직이는 접촉부(1, 2) 사이, 특히 두 개의 밸브 플랩 사이 또는 하나의 밸브 플랩과 연도가스 아마추어의 스토퍼 사이를 밀봉하는 밀봉장치에 있어서,

   상기 지지요소(8)가, 활 모양으로 굽은 밀봉요소(5)에 의해 둘러싸이는 공간의 내부에 배열되어, 상기 지지면(15)이 상기 받침면에 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉요소(5)의 세로 방향으로 두 개의 만곡부(11, 12 또는 13)가 상기 밀봉부(10)의 외부에 구비되고, 상기 밀봉요소(5) 내면은 만곡부(12)와 이에 부속된 클램핑 에지(7) 사이의 범위에서 상기 지지요소(8)의 아랫면(베어링면)(15) 위에서 평평하게 위치하는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 밀봉요소(5)의 동일한 면 위에 위치하는 두 개의 만곡부(11, 12)가 밀봉부(10)와 이에 상응하는 클램핑 에지(7) 사이에서 상기 지지요소(8)의 베어링면(15)의 폭에 상응하는 간격을 두고 배열되는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 지지요소(8)는 L-형 섹션으로 형성되고, 상기 L-형 섹션의 제 1레그의 내면은 베어링면(15)을 형성하고, L-형 섹션의 제 2레그는 고정장치(9)를 이용하여 두 개의 클램핑 에지(6, 7)를 상기 접촉부(2)에 고정시키는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 지지요소(8)는 납작한 고정 스트립으로서 형성되고, 상기 두 개의 만곡부(12, 13)가 상시 밀봉부(10)로 인해 상기 밀봉요소(5)의 서로 마주보는 쪽에 배열되고, 상기 고정 스트립은 상기 고정장치(9)를 이용하여 상기 두 개의 클램핑 에지(6, 7)를 상기 접촉부(2)에 고정시키며, 상기 지지요소(8)가 상기 만곡부(12)까지 이르는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서, 상기 밀봉요소(5)가 상기 지지요소(8)의 상기 베어링면(15) 폭의 일부에 걸쳐 좌금요소(14)를 이용하여 상기 지지요소(8)의 베어링면(15)의 뒷면에 체결되는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서, 상기 밀봉요소(5)는 빈틈을 두고 서로 이어지는 부분들로 구성되고, 상기 연결부는 스프링강 스트립으로 이루어진 삽입 슬리브에 의해 각각 덮여 씌워지는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 밀봉요소(5)는 와셔부재를 개재하여 지지부재의 지지면의 후면에 작용하는 지지면의 중량의 일부로부터 안전하게 지지되는 것을 특징으로 하는 밀봉장치.

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