KR100431957B1 - 버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버터플라이 밸브에서, 회동되는 디스크와 밀착되어 실링(sealing)이 이루어지도록 하는 금속밸브 시트를 제조하는 버터플라이밸브의 밸브시트 제조장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 가공되지 않은 시이트를 고정시켜 회전시키고 상기 시이트의 상부에서 절삭날을 대고 시이트의 경사면을 가공시키되 상기 절삭날을 수직방향에 위치한 상태에서 경사면의 최대 경사면 각도까지 서서히 눕혀주어 시이트의 경사면 절반을 가공한 후 다시 절삭날을 원 위치시키는 방향으로 서서히 세워주어 나머지 절반의 경사면을 가공하도록 하므로써 이루어지는 것으로, 한번의 가공공정에 의하여 시이트의 경사면 가공이 완료되는 것이다.

Description

버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치{Valve seat manufacture system for butterfly type valve}

본 발명은 버터플라이 밸브에서, 회동되는 디스크와 밀착되어 실링(sealing)이 이루어지도록 하는 금속밸브 시트를 제조하는 버터플라이밸브의 밸브시트 제조장치에 관한 것이다.

디스크를 회전시켜 유로를 차단하되 디스크 차단시 작동한계 이탈을 방지하고 시이트와의 접촉면을 증가시켜 완벽한 실링이 이루어지며, 디스크 작동의 부드러움과 시이트의 마모를 최소화시키도록 하는 버터플라이 밸브가 본 출원인에 의해 대한민국 실용신안등록 제242558 호로 등록되어 있다.

상기된 버터플라이 밸브는 디스크의 수평축에서 하측에 축중심을 주어 디스크가 편심축을 갖고 회전 가능하게 설치하되 상기 디스크의 측면에는 하부에서 상부로 갈수록 경사각도가 커지게 경사면을 형성시키고 상기 디스크가 끼워지는 몸체의 통공내부에 상기 디스크의 경사각도와 동일한 경사각도를 갖는 시이트를 고정시킴으로써 디스크와 시이트의 밀착에 의한 실링이 이루어지도록 하고 있다.

이러한 버터플라이 밸브의 시이트(10)는 도 1 및 도 2 와 같이 경사면(20)을 형성시키되 상기 경사면(20)은 점점 경사각도가 커져 최대 경사각도가 30 도를 갖도록 하고 있다.

이같이 경사면(20)이 일정하지 않고 경사면(20)의 경사각도가 다르게시이트(10)를 가공하기가 어려워 대량생산에 걸림돌이 되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 안출 한 것으로, 시이트의 경사면을 한번의 작업으로 가공할 수 있도록 하므로써 시이트의 대량생산이 가능하도록 한 것이다.

이러한 본 발명은 가공되지 않은 시이트를 고정시켜 회전시키고 상기 시이트의 상부에서 절삭날을 대고 시이트의 경사면을 가공시키되 상기 절삭날을 수직방향에 위치한 상태에서 경사면의 최대 경사면 각도까지 서서히 눕혀주어 시이트의 경사면 절반을 가공한 후 다시 절삭날을 원 위치시키는 방향으로 서서히 세워주어 나머지 절반의 경사면을 가공하도록 하므로써 이루어지는 것으로, 한번의 가공공정에 의하여 시이트의 경사면 가공이 완료되는 것이다.

도 1 은 본 발명의 밸브시트 사시도

도 2 는 본 발명의 밸브시트 단면도

도 3 은 본 발명의 제조장치 정면도

도 4 는 본 발명의 절삭날이 한쪽으로 완전히 눕혀진 상태의 정면도

도 5 는 본 발명의 육각수직축과 육각수평축의 동력전달 상태를 나타낸 단면도

도 6a 는 본 발명의 요부 측단면도도 6b 는 본 발명의 요부 단면도

도 7 은 본 발명의 가이드판 측단면도

도 8 은 본 발명의 밀착봉 작동상태 측면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 시이트 20 : 경사면 40 : 수직프레임

50 : 수평프레임 100 : 회전수단 200 : 회동수단

220 : 편심회전체 240 : 링크 300 : 동력전달수단

310 : 주기어 320 : 전달기어 400 : 위치이동수단

410 : 이동판 420 : 래크 500 : 절삭수단

510 : 절삭날 600 : 가이드판

본 발명은 시이트(10)를 고정시키고 고정된 시이트(10)를 회전시키는 회전수단(100)과, 상기 회전수단(100)의 상부에 위치하고 회전운동을 직선운동으로 변화시키는 회동수단(200)과, 상기 회동수단(200)의 직선운동을 좌우 회전운동으로 변환시키는 동력전달수단(300)과, 상기 동력전달수단(300)의 좌우 회전운동에 따라 좌우로 이동하는 위치이동수단(400)과, 상기 위치이동수단(400)에 고정되어 시이트(10)의 경사면(20)을 가공하는 절삭수단(500)과, 상기 위치이동수단(400)을 반원형으로 좌우 이동되게 가이드하는 가이드판(600)을 구비하므로써 구성된다.

회전수단(100)은 회전원판(110)과, 상기 회전원판(110)을 회전시키는 도시되지 아니한 모터와, 상기 회전원판(100)의 상부에 가공되지 않은 시이트(10)를 고정시키는 도시되지 아니한 고정지그로 구성되는 것으로, 상기 회전원판(110)의 상부에는 가공되지 않은 시이트(10)를 고정지그로 고정시키고, 가공이 완료되면 고정지그를 풀어 시이트(10)를 들어내면 된다.

상기 회전원판(110)을 회전시키는 회전력은 체인(30)을 통하여 고정프레임(40)에 설치된 육각수직축(41)에 전달되어지고, 상기 고정프레임(40)에는 이송나사축(42)을 설치하여 수직이송체(43)를 상하 이동되게 하고 상기 수직이송체(43)에는 수평프레임(50)을 고정시키도록 하며, 상기 수평프레임(50)에는 본 발명의 회동수단(200), 동력전달수단(300), 위치이동수단(400), 절삭수단(500), 가이드판(600)등이 설치된다.

육각수직축(41)으로 전달된 회전력은 45°헬리컬기어(45)(55)를 통하여 수평프레임(50)에 설치된 육각수평축(51)으로 전달되고, 상기 육각수평축(51)의 회전력은 도시되지 아니한 45°헬리컬 기어를 통하여 회동수단(200)으로 전달되게 구성한다.여기서 45°헬리컬기어(45)는 육각수직축(41)에 끼워져 회전력을 전달받되 일측이 기어고정구(50a)에 의해 수직이송체(43)에 결합되는 한편 하측이 고정너트(45a)로 결합되는 것으로, 수직이송체(43)의 상하 이동에 따라 육각수직축(41)을 타고 이동하면서 육각수평축(51)에 고정된 45°헬리컬기어(55)에 동력을 전달한다.그리고 육각수평축(51)으로 전달된 회전력은 상기 45°헬리컬기어(45)(55)와 같은 기어 결합에 의해 회동수단(200)의 편심회전체(220)에 동력을 전달하게 되며, 본 발명에서는 육각수평축(51)과 회동수단(200)의 동력전달구조는 생략한다.

회동수단(200)은 상기 육각수평축(51)의 회전력을 전달받아 회전되고 몸체(210)에 결합되는 편심회전체(220)와, 상기 편심회전체(220)의 외측에 결합되고 링크(240)를 회전 가능하게 결합시키는 회전결합체(230)와, 상기 회전결합체(230)에 회전력을 직선운동으로 변환시키는 링크(240)로 구성된다.

동력전달수단(300)은 상기 링크(240)와 결합되어 링크(240)의 직선운동에 따라 좌우 회전하는 주기어(310)와, 상기 주기어(310)의 회전력을 곡선래크(420)로전달하는 전달기어(320)로 구성된다.

위치이동수단(400)은 전달기어(320)의 회전력을 전달받는 래크(420)와, 상기 래크(420)의 회동에 따라 가이드판(600)을 타고 회전하는 이동판(410)과, 이동판(410)에 결합되어 가이드판(600)의 상하부와 전면을 밀착시키는 롤러(421)(422)(423)로 구성된다.

절삭수단(500)은 모터(512)와, 상기 이동판(410)에 고정되어 모터(512)의 회전력을 절삭날(510)로 전달하는 몸체(511)와, 상기 몸체(511)에 착탈 가능하게 결합되고 시이트(10)의 경사면(20)을 가공하는 절삭날(510)로 구성된다.

이동판(410)의 양측에는 밀착링(430)을 결합시켜 가이드판(600)과의 밀착력을 주도록 하되 상기 밀착링(430)은 조절관(431)에 끼워진 조절나사(432)를 회전시킴에 따라 밀착정도가 조절되도록 한다.

그리고 본 발명의 텐션조절 스프링(70)은 편심회전체(220)의 회전 텐션을 조절할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 회전수단(100)의 회전원판(110)상부에 가공되지 않은 원통형의 시이트(10)를 고정지그로 고정시키되 상기 시이트(10)의 내측면이 절삭날(510)의 직하부에 위치하도록 하여야 하며, 이는 회전원판(110)의 상부에 미리 시이트(10) 고정장소를 결정하여 고정지그로 간단히 고정시키도록 한다.

이 상태에서 고정프레임(40)의 이송나사축(42)을 회전시켜 수평프레임(50)을 하향 이동시키되 이때 절삭날(510)을 수직상태로 놓여있게 되며, 모터(512)를 작동시켜 절삭날(510)이 회전되게 한다.

절삭날(510)이 하강하여 시이트(10)의 내면에 닿더라도 초기에 닿는 위치는 절삭이 되지 않도록 절삭날(510)과 최대한 밀착시켜주도록 한다.

그리고 회전원판(110)을 회전시키면 회전원판(110)의 회전력이 육각수직축(41)에서 45°헬리컬기어(45)(55)를 통하여 육각수평축(51)으로 전달되고 이에따라 육각수평축(51)에 결합된 편성회전체(220)가 회전하게 된다.

편심회전체(220)가 회전하면 회전결합체(230)가 외곽을 따라 회전하게 되고 회전결합체(230)에 결합된 링크(240)가 좌우 이동하게 되므로 상기 링크(240)에 결합된 주기어(310)가 좌우 이동하게 된다.

즉 편심회전체(220)가 1 회전하게 되면 링크(240)가 한번 좌우측으로 이동하게 되고 이에따라 주기어(310)도 도 4 의 실선위치에서부터 시작하여 점선위치까지 좌측으로 이동된 후 다시 실선위치까지 이동하게 된다.

주기어(310)가 한번 좌우 이동하게 되면 전달기어(320)도 주기어(310)를 따라 회전방향이 변하게 되는 것으로, 주기어(310)가 도 4 의 화살표 방향으로 회전하면 전달기어(320)도 화살표방향으로 회전하여 전달기어(320)에 치합된 래크(420)가 화살표방향으로 이동하게 되며, 전달기어(320)의 회전방향이 바뀌면 다시 원위치 하게 된다.

상기 래크(420)는 이동판(410)의 상부에 고정되어 있게 되고, 상기 이동판(410)은 가이드판(600)에 롤러(421)(422)(423)로 밀착되어 있게 되므로 이동판(410)은 래크(420)의 이동방향에 따라 가이드판(600)을 타고 좌우 이동하게 되는 것이다.

이때 이동판(410)은 롤러(421)(422)(423)의 밀착위치에 따라 가이드판(600)에서 분리되지 않고 가이드판(600)을 따라서 좌우 이동하게 되는 것으로, 상기 가이드판(600)의 상부나 하부의 곡면은 하나의 원중심에 일치되도록 한다.

상기 이동판(410)이 좌우 이동하면 이동판(410)에 고정된 절삭날(510)도 상기 이동판(410)의 이동 방향에 따라 수직상태에서 점점 눕혀지면서 이동하게 되며, 이에 따라 회전하는 시이트(10)의 내부에 밀착된 절삭날(510)이 눕혀지게 되고 이에따라 회전원판(110)에 고정되어 회전되는 시이트(10)의 경사면(20)이 절삭되게 된다.

이때 절삭날(510)은 수직상태에서 서서히 눕혀지게 되므로 시이트(10)의 경사면(20)을 형성하며 가공하게 되고, 절삭날(510)이 완전히 눕혀 졌을 때 경사면(20)의 각도가 30도가 되도록 하며, 절삭날(510)이 완전히 눕혀진 후부터 서서히 절삭날(510)이 세워지게 되어 이때부터는 서서히 경사면(20)의 각도를 낮추어주면서 경사면(20)을 가공하게 되는 것으로, 시이트(10)가 1회전하면 경사면(20) 가공이 완료되게 된다.

즉 절삭날(510)이 시이트(10)의 내측면에 수직상태로 놓여 있다가 서서히 눕혀지면서 경사면(20)을 가공하도록 하여 경사면(20)이 한쪽은 수직상태에서 서서히 경사면(20)이 형성되게 할 수 있으며, 절반동안 눕혀준 후에 다시 서서히 세워주면 경사면(20)의 각도를 서서히 줄여주면서 경사면(20)을 형성시키게 된다.

따라서 링크(240)의 길이를 조절하며 이송판(410)의 이송정도 즉 주기어(310)의 좌우 회전정도를 조절하면 절삭날(510)이 눕혀지는 각도를 조절할 수 있는 것으로 시이트(10)의 크기가 다르더라도 경사면(20)의 가공에는 하등 문제가 없다.

이같이 본 발명은 시이트(10)의 경사면(20)을 형성시킴에 있어서, 시이트(10)를 회전시켜 가며 절삭날(510)을 수직위치로 한 상태에서 절반까지는 절삭날(510)을 서서히 눕혀가면서 가공하게 하고 나머지 절반은 절삭날(510)을 서서히 세워주면서 가공하게 하므로써 시이트(10)가 1회전하면 도 1 및 도 2 에 도시된 경사면(20)을 형성시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 버터플라이 밸브의 디스크가 밀착되며 경사면이 절반까지는 서서히 각도가 많아지게 시이트를 가공함에 있어서, 시이트를 고정시키고 한번에 절삭날을 최대 경사각만큼 눕혀주었다가 세워주는 과정만으로 시이트의 경사면을 가공할 수 있는 것으로, 상부에 하부로 갈수록 경사면이 커지고 하부에서 상부로 갈수록 경사면이 작아지게 형성된 시이트의 제조가 간단히 이루어지는 것이다.

본 발명은 가공하기 어려운 버터플라이 밸브의 금속시이트 가공을 간편하게 할 수 있어 대량생산이 가능한 것이다.

Claims (6)

1. 시이트(10)를 회전원판(110)의 상부에 고정시키고 회전원판(110)을 회전시키는 회전수단(100)과,

   상기 회전수단(100)의 상부에서 수평프레임(50)이 상하 이동되게 하는 고정프레임(40)과,

   상기 수평프레임(50)에 고정되고 회전수단(100)의 상부에 위치하며 축회전을 직선운동으로 변화시키는 회동수단(200)과,

   상기 회동수단(200)의 직선운동을 좌우 회전운동으로 변환시키는 동력전달수단(300)과,

   상기 동력전달수단(300)의 좌우 회전운동에 따라 좌우로 이동하는 위치이동수단(400)과,

   상기 위치이동수단(500)에 고정되어 시이트(10)의 경사면(20)을 가공하는 절삭수단(500)과,

   상기 위치이동수단(500)이 결합되고 위치이동수단(500)을 반원형으로 좌우 이동되게 가이드하는 가이드판(600)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 회동수단(200)은 회전원판(110)의 회전력을 전달받아 회전하는 육각 수평축(51)에서 동력을 전달받아 회전하는 편심회전체(220)와, 상기편심회전체(220)의 외측에 결합되고 링크(240)를 회동 가능하게 결합시키는 회전결합체(230)와, 상기 회전결합체(230)와 주기어(310)사이에 결합되는 링크(240)로 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 동력전달수단(300)은 회동수단(200)의 링크(240)로 전달되는 좌우 이동력에 의해 좌우로 회전하는 주기어(310)와, 상기 주기어(310)와 위치이동수단(400)의 래크(420)사이에 치합되어 래크(420)를 이동시키는 전달기어(310)로 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치.
4. 제 1 항에 있어서, 위치 이동수단(400)은 이동판(410)과, 상기 이동판(410)의 상부에 결합되고 전달기어(320)에 치합되는 래크(420)와, 상기 이동판(410)의 상하부와 측면에 설치되고 가이드판(600)의 상하부와 전면에 밀착되어 이동판(410)이 가이드판(600)을 타고 이동되게 하는 롤러(421)(422)(423)로 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치.
5. 제 1 항에 있어서, 절삭수단(500)은 이동판(410)의 전면에 부착되고 하부로 모터(512)의 회전력을 전달받아 회전하는 절삭날(510)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치.
6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 가이드판(600)은 상부와 하부가 반원형으로 이루어지되 상기 상부와 하부의 반원은 하나의 원중심을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브용 밸브시트 제조장치.