KR100358200B1 - 밸브시트 가공 및 연마공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브의 내부에 위치한 밸브시트의 용접된 부위를 가공 및 연마할 수 있는 공구에 있어서, 협소한 밸브의 내부공간에 용접고정된 밸브시트의 용접된 부위를 쉽고 편리하게 가공 및 연마할 수 있는 공구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 회전공구(80)를 사용하여 밸브(3)의 내부에 삽입되어 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구에 있어서, 하단에 절삭공구 및 연마재(22, 29)가 체결되고 상기 밸브(3)의 내부에 삽입되어 회전하는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)의 둘레에 위치하며 상기 회전축(10)이 자유롭게 회전할 수 있도록 베어링(12)에 의해 연결되고, 외측에는 다수 개의 산과 골(35)이 길이방향으로 형성된 축이송부재(30)와, 상기 축이송부재(30)를 수용하고 측면에는 관통공이 형성된 몸체부(50)와, 선단에는 원형기어(68)가 형성되고 후단에는 선회손잡이(61)가 설치되며, 상기 원형기어(68)가 상기 몸체부(50)의 관통공에 삽입되어 축이송부재(30)의 다수 개의 산과 골(35)에 맞물림 하는 이송부(60)와, 상기 회전축(10)의 상단에 고정되어 상기 회전공구(80)와 상기 회전축(10)을 연결하는 구동연결부(70)를 포함하는 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구가 제공된다.

Description

밸브시트 가공 및 연마공구{Working and grinding tool of valve seat}

본 발명은 밸브의 내부에 용접된 부위를 절삭가공하고 연마할 수 있는 공구에 관한 것이며, 특히, 밸브의 크기에 따라 깊이를 조절하면서 밸브의 내부에 용접된 부위를 매끄럽게 가공 및 연마할 수 있는 공구에 관한 것이다.

도 1은 밸브박스 내의 밸브시트와 밸브디스크를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 밸브시트(1)의 상단에 밸브디스크(5)가 안착되거나 혹은 상부로 이동하게 되므로써, 밸브를 통해 이동하는 기체 또는 액체의 양을 조절한다.

그러나, 이런 밸브박스(3)에 밸브시트(1)가 용접고정되면서, 용접부위에는 비드(4)에 의한 요철이 발생하여 밸브디스크(5)와 밸브시트(1)의 정합이 안정하게 이루어지지 않게 되어 기체 또는 액체가 요철부위로 새게 된다. 그로 인하여 밸브는 이동하는 밸브를 통과하는 기체 또는 액체의 양의 조절이 어렵게 된다.

따라서, 밸브박스(3)에 밸브시트(1)를 용접하고 나서, 작업자는 밸브박스(3)의 내부에 형성된 비드(4)를 절삭가공하고 연마하여 밸브디스크(5)와 밸브시트(1)의 정합이 안정하게 이루어지도록 한다.

이 때, 밸브박스(3)의 내부가 협소하기 때문에 용접부위의 비드(4)를 제거하기가 어렵고, 그에 따른 소요시간이 많게 된다는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 밸브박스 내부에 삽입되어 용접된 부위를 기계적으로 쉽게 가공 및 연마할 수 있는 공구를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 밸브박스 내의 밸브시트와 밸브디스크를 나타낸 단면도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 밸브시트 가공 및 연마공구를 나타낸 조립도이고,

도 3은 도 2에 도시된 가공 및 연마공구가 조립된 단면도이고,

도 4는 도 2에 도시된 가공 및 연마공구가 용접비드를 제거하는 과정을 나타낸 개념도이고,

도 5는 도 2에 도시된 가공 및 연마공구가 밸브시트를 연마하는 과정을 나타낸 개념도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 회전축 20 : 회전자

30 : 축이송부재 40 : 지지부

50 : 몸체부 60 : 이송부

70 : 구동연결부 80 : 회전공구

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 회전공구를 사용하여 밸브의 내부에 삽입되어 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구에 있어서, 하단에 절삭공구 및 연마재가 체결되고 상기 밸브의 내부에 삽입되어 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 둘레에 위치하며 상기 회전축이 자유롭게 회전할 수 있도록 베어링에 의해 연결되고, 외측에는 다수 개의 산과 골이 길이방향으로 형성된 축이송부재와, 상기 축이송부재를 수용하고 측면에는 관통공이 형성된 몸체부와, 선단에는 원형기어가 형성되고 후단에는 선회손잡이가 설치되며, 상기 원형기어가 상기 몸체부의 관통공에 삽입되어 축이송부재의 다수 개의 산과 골에 맞물림 하는 이송부와, 상기 회전축의 상단에 고정되어 상기 회전공구와 상기 회전축을 연결하는 구동연결부를 포함하는 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 몸체부의 하단에는 상기 몸체부와 수직방향으로 뻗어 있는 다수 개의 연장부가 고정된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전축의 하단에는 원판형의 회전자가 고정되며, 상기 회전자의 저면에는 연마휠이 고정되고, 상기 회전자의 측면에는 바이트가 고정되는 바이트 고정부재가 설치된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 이송부에는 원형눈금자가 설치되어 상기 선회손잡이의 선회에 따라 상기 회전자가 하부방향으로 이동하는 거리를 측정한다.

아래에서, 본 발명에 따른 밸브시트 가공 및 연마공구의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 밸브시트 가공 및 연마공구를 나타낸 조립도이고, 도 3은 도 2에 도시된 가공 및 연마공구가 조립된 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 가공 및 연마공구가 용접비드를 제거하는 과정을 나타낸 개념도이고, 도 5는 도 2에 도시된 가공 및 연마공구가 밸브시트를 연마하는 과정을 나타낸 개념도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공구는 회전축(10)이 형성된다. 그리고, 이런 회전축(10)의 하단에는 고정척(17)이 고정되고, 회전축(10)의 상단에는 축지지부재(14)가 연결된다. 그리고, 이런 회전축(10)의 둘레에는 축이송부재(30)가 형성되는데, 축이송부재(30)는 원통형으로, 축이송부재(30)의 내부에는 회전축(10)이 관통하여 위치하고, 축이송부재(30)의 외측에는 래크와 같은 산과 골(35)이 축이송부재(30)의 길이방향으로 형성된다. 또한, 축이송부재(30)와 회전축(10)의 사이에는 베어링(12)이 설치되어 축이송부재(30)의 내부에서 회전축(10)은 자유롭게 회전하게 된다.

그리고, 회전축(10)의 하단에 고정된 고정척(17)에는 회전자(20)가 체결된다. 고정척(17)의 측면에는 관통공(18)이 형성되어 있다. 그리고, 회전자(20)는 원판형이며 이런 원판(21)의 중심에는 상부로 연결봉(26)이 형성되어 있다. 이런 연결봉(26)에는 암나사공(27)이 형성되어 있는데, 연결봉(26)이 고정척(17)에 삽입되고 볼트가 고정척(17)의 관통공(18)을 관통하여 연결봉(26)의 암나사공(27)에 체결됨으로써, 회전자(20)는 회전축(10)에 고정된다. 한편, 볼트를 해체하게 되면 회전자(20)는 분리된다. 이런 회전자(20)의 측면에는 바이트(22)가 고정되는 바이트 고정부재(24)가 형성되어 있으며, 회전자(20)의 저면 중심에는 암나사공이 형성되어 있는데, 회전자(20)의 저면에는 중공이 형성된 연마휠(29)이 접하고, 볼트를 회전자(20)의 암나사공에 체결하면 연마휠(29)은 회전자(20)의 저면에 고정된다.

한편, 축지지부재(14)와 축이송부재(30)와 회전축(10)과 고정척(17) 및 회전자(20)가 연결된 축부(100)가 공구의 본체부(200)에 삽입된다.

공구의 본체부(200)는 크게 구동연결부(70)와 몸체부(50)와 이송부(60) 및 지지부(40)로 나누어진다.

먼저, 몸체부(50)는 원통형이며 측면으로 관통공이 형성되어 이송부(60)가 삽입되어 연결되고, 하부에는 축이송부재(30)가 관통할 수 있는 크기의 중공(44)이 형성된 지지부(40)가 연결되며, 몸체부(50)의 상부에는 회전동력을 발생하는 회전공구(80)와 연결되는 구동연결부(70)가 체결된다.

이런 몸체부(50)의 저면에는 4개의 암나사공(54)이 형성되고, 이송부(60)가 삽입되는 쪽에는 관통공이 형성되어 있다.

그리고, 지지부(40)는 직각을 이루는 전후좌우방향으로 연장부(42)가 뻗어 있으며, 중심에 형성된 중공(44)의 둘레에는 4개의 관통공(46)이 몸체부(50)의 저면에 형성된 암나사공(54)과 대응하도록 형성된다. 따라서, 지지부(40)를 몸체부(50)의 저면에 위치시키고, 지지부(40)의 관통공(46)에 볼트를 삽입시킨 후에 몸체부(50)의 암나사공(54)에 체결하게 되면 지지부(40)는 몸체부(50)의 저면에 고정된다. 이런 상태에서 축부(100)를 지지부(40)와 몸체부(50)에 삽입시킨다. 이 때, 축이송부재(30)의 외측에 형성된 산과 골(35)이 몸체부(50)의 측면에 형성된관통공이 형성된 부분에 위치한다.

한편, 이송부(60)는 이송회전축(66)과 회전눈금자(64) 및 선회손잡이(61)를 포함한다. 이송회전축(66)의 선단부에는 피니언기어와 같이 축이송부재(30)의 산과 골(35)에 맞물림할 수 있는 기어(68)를 가지고 있으며, 이송회전축(66)의 둘레에는 회전눈금자(64)가 위치하며 키(62)에 의해 연결된다. 또한 이송회전축(66)의 후단에는 선회손잡이(61)가 위치하는데, 선회손잡이(61)와 회전눈금자(64) 또한 키(62)에 의해 연결된다. 따라서, 선회손잡이(61)가 선회하게 되면, 키(62)의 연결에 의해 회전눈금자(64)와 이송회전축(66)은 회전을 하게 되며, 이송회전축(66)의 선단에 형성된 기어(68)가 회전하면서, 기어(68)와 맞물려 있는 축이송부재(30)를 상하로 이송시킨다.

한편, 이송회전축(66)의 선단의 원단면에는 암나사공(69)이 형성되어 있으며, 이런 이송부(60)가 몸체부(50)의 측면에 형성된 관통공에 삽입되어 위치하게 되면 이송회전축(66)의 선단은 반대쪽의 관통공(52)에 위치하여 회전 가능하게 고정된다. 이 때, 몸체부(50)의 관통공(52)에 위치한 이송회전축(66)의 선단에는 고정링(54)이 설치되어 몸체부(50)의 내부에서 이송회전축(66)은 회전 가능하게 고정된다.

한편, 회전축(10)의 상단에 형성된 축지지부재(14)는 몸체부(50)를 관통하여 몸체부(50)의 상부에 위치한다. 이런 축지지부재(14)에는 구동연결부(70)가 연결되고, 구동연결부(70)는 회전동력을 발생하는 회전공구(80)와 체결된다. 따라서, 회전공구(80)의 회전동력은 구동연결부(70)와 축지지부재(14)와 회전축(10) 및 회전자(20)에 전달되어 회전자(20)에 설치된 바이트(22) 또는 연마휠(29)을 회전시킨다.

이런 상태에서 선회손잡이(61)를 선회시키면 회전눈금자(64)와 이송회전축(66)이 회전하게 되고 회전하는 기어(68)에 맞물려 있는 축이송부재(30)는 상하방향으로 즉, 회전축(10)의 길이방향을 따라 상하로 이동한다.

이런 축이송부재(30)의 상하이동에 따라 축이송부재(30)의 내부에 베어링(12)으로 연결된 회전축(10) 또한 상하로 이동하게 되고, 회전축(10)에 연결된 구동연결부(70) 및 회전자(20) 또한 상하로 이동하게 된다.

이상과 같이 구성된 밸브시트 가공 및 연마공구의 작동에 대하여 상세히 설명하겠다.

밸브박스(3)의 내부에 밸브시트(1)가 용접되어 작업하여야 할 조건이 갖추어지면, 먼저 밸브박스(3)의 내부로 삽입될 수 있으며 밸브시트(1)의 크기와 적합한 회전자(20)를 선택하여 고정척(17)에 체결한다. 그리고, 용접비드(4)를 제거할 경우에는 회전자(20)의 바이트 고정부재(24)에 바이트(22)를 체결하고, 구동연결부(70)에 회전공구(80)를 체결한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 이런 상태에서 회전자(20)를 밸브박스(3)의 내부로 삽입시킨다. 그러면 지지부(40)의 연장부(42)는 밸브박스(3)의 상면에 안착되고, 회전자(20)에 고정된 바이트(22)가 밸브시트(1)의 용접부위에 형성된 용접비드(4)에 접하도록 선회손잡이(61)를 선회시킨다. 그러면 축이송부재(30)가 하향으로 이동하면서 회전자(20)에 고정된 바이트(22)가 용접비드(4)에 접하게 된다. 이 때, 회전공구(80)의 회전동력에 의해 바이트(22)는 회전하게 된다.

따라서, 회전하는 바이트(22)에 의해 비드(4)는 제거된다.

그런 다음, 밸브박스(3)로부터 회전자(20)를 외부로 인출시키고, 바이트(22)를 바이트 고정부재(24)로부터 해체시킨다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 연마휠(29)을 회전자(20)의 저면에 설치한다.

그리고, 회전자(20)를 밸브박스(3)의 내부에 삽입시킨 후에 회전공구(80)를 회전시키면, 연마휠(29)에 의해 용접비드(4)가 제거된 부분이 연마되어 매끄럽게 된다.

이렇게 절삭가공된 밸브박스(3)에 밸브로드와 밸브디스크(5 ; 도 1에 도시됨)를 설치하고 밸브를 작동하게 되면 밸브시트(1)와 밸브디스크(5)가 정합하게 되어 밸브를 통해 이동하는 기체 또는 액체의 양을 정확하게 조절할 수 있게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 밸브시트 가공 및 연마공구는 협소한 밸브의 내부에 삽입되어 바이트를 회전시킴으로써 밸브의 내부에 형성된 용접비드를 제거할 수 있으며, 연마휠을 공구에 장착하고 밸브시트의 상면을 연마함으로써, 밸브의 주 기능인 기체 또는 액체의 이송양을 정확하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 밸브시트 가공 및 연마공구는 용접비드 제거 뿐만 아니라, 밸브박스 내부에 밸브시트를 안착시키기 위한 밸브시트 안착위치를 매끈하게 절삭가공 및 연마할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 밸브시트 가공 및 연마공구에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (4)

1. 회전공구를 사용하여 밸브의 내부에 삽입되어 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구에 있어서,

   하단에 절삭공구 및 연마재가 체결되고 상기 밸브의 내부에 삽입되어 회전하는 회전축과;

   상기 회전축의 둘레에 위치하며 상기 회전축이 자유롭게 회전할 수 있도록 베어링에 의해 연결되고, 외측에는 다수 개의 산과 골이 길이방향으로 형성된 축이송부재와;

   상기 축이송부재를 수용하고 측면에 관통공이 형성된 몸체부와;

   선단에는 원형기어가 형성되고 후단에는 선회손잡이가 설치되며, 상기 원형기어가 상기 몸체부의 관통공에 삽입되어 축이송부재의 다수 개의 산과 골에 맞물림 하는 이송부와;

   상기 회전축의 상단에 고정되어 상기 회전공구와 상기 회전축을 연결하는 구동연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체부의 하단에는 상기 몸체부와 수직방향으로 뻗어 있는 다수 개의 연장부가 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전축의 하단에는 원판형의 회전자가 고정되며, 상기 회전자의 저면에는 연마휠이 고정되고, 상기 회전자의 측면에는 바이트를 고정하는 바이트 고정부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 이송부에는 원형눈금자가 설치되어 상기 선회손잡이의 선회에 따라 상기 회전자가 하부방향으로 이동하는 거리를 측정할 수 있는 것을 특징을 하는 밸브의 내부를 가공 및 연마하는 공구.