KR100536895B1 - 볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼의 구면 가공기, 또는 머시닝센터 등의 전용기에 장착되어 구면을 가공하고자 하는 볼의 구멍 중심 즉, 센터(center)를 매우 신속정확하게 자동으로 셋팅시킬 수 있게 함으로서 볼의 구면가공 및 핸들 축 결합부의 가공을 정확하고 신속하게 할 수 있게 유도하는 볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그에 관련된다.

주 구성으로는 상단 중앙부에 체결구멍(11)을 가진 수직안내봉(12)과, 가장자리에 일정한 간격으로 다수의 스프링장착요홈(13) 및 저면 중앙부에 전용기의 척(4) 또는 척 고정부에 고정시킬 수 있게 한 고정축부(15)를 가진 플렌지(16)로 이루어진 베이스(1);와,

상기 베이스(1)의 수직안내봉(12)에 삽입되어 정확하게 수직방향으로 승강이송되는 관통공(21)을 가진 관체부(22)와, 상기 관체부(22)의 하부에 형성되며 스톱퍼(14)의 지주봉(14')을 삽입시킬 수 있게 한 안내공(27) 및 상기 안내공(27)에 삽입된 스톱퍼(14)의 받침링(14")의해 제어되는 환상의 요홈부(23) 및 환상의 안착플렌지부(24), 그리고 저면 가장자리에 형성되며 플렌지(16)에 형성된 스프링장착요홈(13)과의 사이에 스프링(5)을 삽입 설치할 수 있도록 형성된 다수의 스프링장착홈(25)과, 상기 안착플렌지부(24)의 내경 상측에 형성되며 볼(6)의 구면에 마찰 작용하는 구면안착부(25') 또는 셋팅 링(25)으로 이루어진 슬라이더(2)와,

볼(6)의 상단에 안착되며 장볼트 및 너트 등의 체결부재(31)에 의해 볼(6)의 상단을 가압시켜주는 가압판(3)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 베이스(1)에 슬라이더(2)를 조립한 상태에서 구면가공 또는 핸들축 결합부를 가공하고자 하는 볼(6)을 관체부(22)를 통하여 구면안착부(25') 또는 셋팅링(25)에 안착시키고, 이어서 볼(6)의 상단에 가압판(3)을 대고 체결부재(31)로서 체결고정시키면 상기 체결부재(31)의 체결압력에 의해 슬라이더(2)가 압축스프링(5)을 강제 압축시키면서 하강하게 되며 어느정도 하강한 뒤에는 볼(6)의 하단이 스톱퍼(14)의 상단 받침링(14")에 안착되면서 스톱퍼(14)와 구면안착부(25') 또는 셋팅링(25)에 의해 자동으로 볼(6)의 중심센터가 정확하게 셋팅되는 것이며, 따라서 볼을 장착 고정시키는 과정에서 중심센터의 셋팅이 자동으로 신속정확하게 이루어지게 되어 구면가공 및 핸들축 결합부를 가공할 때 공차발생을 극소화시킴에 따라 가공정밀도를 크게 높일 수 있음과 동시에 불량발생률을 극소화시켜 품질향상과 생산성증대, 그리고 이에 따른 신뢰성을 극대화시킬 수 있는 볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그를 제공할 수 있게 하기 위한 것이다.

Description

볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그{jig for a ball valve}

본 발명은 볼 밸브의 내부에 삽입 설치되어 각종 유류의 개폐에 사용되는 볼의 구면 및 핸들축 결합부를 볼가공기 또는 머시닝센터에서 매우 신속 간편하고도 정밀하게 가공할 수 있도록 유도하기 위해 제공되는 볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 볼 밸브의 내부에 장착되는 볼에 있어서, 볼의 구면을 가공하기 위해서는 통상 전용가공기의 척에 볼에 형성된 주축결합부를 결합고정시키고, 반대편 중앙에서 심압축으로 지지한 뒤 회전시키면서 바이트로서 가공하게 된다.

그러나 여기서 매우 큰 어려움 중의 하나는 전용기에 구면가공하고자 하는 볼을 장착고정시키는 방법이 매우 번거롭고, 어려우며, 전문가가 아니면 장착고정이 매우 어렵다는 것이다.

즉, 전용기의 척에 볼을 장착고정시키기 위해서는 볼의 중심과 척의 중심을 정확하게 일치시켜 주어야만, 회전이 편심없이 원활하게 이루어지게 되고, 바이트에 무리가 가지 않게 되는 데, 이 때 상기한 볼을 척에 정확하게 고정시키기 위해서는 다이알게이지 등으로서 볼의 편심을 측정해 가면서 척에 장착된 조오를 조절해 주어야 하며, 이 작업이 매우 전문성을 요하기 때문에 초보자가 쉽게 할 수 있는 작업이 아니기 때문이다.

또한, 전문가라 하더라도 볼을 척에 고정시키기 위해서는 척에 형성된 3~4개의 조오를 풀고 조이는 과정을 반복하여야 하고, 또, 볼을 회전시켜가면서 볼 중심과 척의 중심을 맞춰야 함으로써, 볼을 척에 고정시키는 데 이루 말할 수 없는 번거로움과 시간이 소요되어 생산성이 크게 떨어지는 폐단이 따르게 되며, 또, 아무리 기능과 경험이 뛰어난 작업자가 셋팅하더라도 볼 중심을 척중심에 정확하게 셋팅시키기가 사실상 불가능하여 가공되는 볼마다 중심편차가 발생되게 되어 호환성이 떨어짐은 물론, 정확하게 볼의 센터를 기준으로 한 볼의 구면가공이 이루어지지 못함에 따라 밸브바디에 조립하여 주축과 핸들을 연결설치한 후 회전시켰을 때 볼 및 패킹의 마모가 지나치게 크게 발생할 수 밖에 없는 등의 폐단이 따르게 되어 궁극적으로는 내구성 및 수명단축의 폐단을 야기시키게 됨은 물론 가공중 불량발생률이 상당히 높을 수 밖에 없는 등의 폐단이 따르게 된다.

또한, 볼의 양측에 위치한 핸들축 결합부를 가공할 때는 구면이 가공된 볼을 머시닝센터의 척 또는 테이블에 장착시킨 뒤 가공하게 되는데, 이때 볼의 중심센터가 정확하게 설정되어야만 결합부 가공이 정확하게 이루어질 수 있게 된다.

그러나 구면이 가공된 볼을 중심센터가 정확하게 설정되도록 머시닝센터의 척 또는 테이블에 장착시키는 작업이 매우 어렵고, 이에 따라 볼의 정밀도가 크게 떨어지게 됨과 동시에 불량발생이 자주 야기되는 등의 폐단이 따르게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 특히, 머시닝센터를 비롯한 볼 전용가공기의 척이나 척 장착부 또는 테이블에 장착되며 구면을 가공하고자 하는 볼을 장착고정시키는 과정에서 자동으로 볼의 중심이 매우 신속정확하게 셋팅될 수 있게 한 볼 센터 셋팅용 지그를 제공하여, 볼의 정밀도 향상과 생산성 극대화, 불량발생률 최소화, 그리고 구면가공에 따른 정밀도 향상과 핸들 축 결합부 가공에 따른 정밀도를 크게 향상시킬 수 있게 하려는 데 발명의 목적이 있는 것이다.

머시닝센터의 테이블, 또는 볼(6)의 구면가공을 하는 전용기의 일측 척에 장착하거나 또는 척을 제거한 뒤 척장착부에 장착하여 구면 또는 핸들 축 결합부를 가공하고자 하는 볼의 중심센터를 신속정확하게 셋팅할 수 있게 하는 볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그를 구성하되,

상기 지그는 상단 중앙부에 체결구멍(11)을 가진 수직안내봉(12)과, 가장자리에 일정간격으로 다수 형성된 스프링장착요홈(13) 및 저면 중앙부에 전용기의 척에 고정시킬 수 있게 한 고정축부(15)를 가진 플렌지(16)로 이루어진 베이스(1);와,

상기 베이스(1)의 수직안내봉(12)에 삽입되어 정확하게 수직방향으로 승강이송되는 관통공(21)을 가진 관체부(22)와, 상기 관체부(22)의 하부에 형성되며 상기 스톱퍼(14)의 지주봉(14')이 관통설치될 수 있도록 한 안내공(27) 및 스톱퍼(14)의 받침링(14")에 의해 제어되는 환상의 요홈부(23) 및 환상의 안착플렌지부(24), 그리고 저면 가장자리에 형성되며 플렌지(16)에 형성된 스프링장착요홈(13)과의 사이에 스프링(5)을 삽입설치할 수 있도록 형성된 다수의 스프링장착홈(26)과, 상기 안착플렌지부(24)의 내경 상측에 형성되며 볼(6)의 구면이 안정적으로 안착되도록 한 구면안착부(25')로 이루어진 슬라이더(2);와,

상기 안내공(27)을 통하여 삽입되어 베이스(1)의 플렌지 면위에 안착되며 안내봉(14')과 원형링 형상의 받침링(14")으로 이루어진 스톱퍼(14)와;

볼(6)의 상단에 안착되며 장볼트 및 너트 등의 체결부재(31)에 의해 볼(6)의 상단을 가압시켜주는 가압판(3);으로 구성된다.

상기한 슬라이더(2)의 안착플렌지부(24) 내경 상측에 "ㄴ"형의 단차부(24')를 형성하고, 상기 단차부(24')에 베어링강, 황동, 등등을 비롯하여 다양한 소재들 중 어느 하나로 된 셋팅링(25)을 장착고정시켜도 된다.

또한, 베이스(1)의 플렌지(16) 소정위치에 머시닝센터의 테이블(도시하지 않음)에 원활하게 장착할 수 있도록 장착구멍(도시하지 않음)을 형성할 수 도 있으며, 이 경우에는 고정축부(15)와 선택적으로 사용할 수 있다.

특히, 본 발명은 구면가공 또는 핸들축 결합부를 가공하여야 하는 볼을 장착시키는 과정에서 자연스럽게 볼의 구멍 중심센터가 정확하게 셋팅되도록 한 것으로서 가공정밀도를 높임과 동시에 매우 정밀한 볼을 제조할 수 있게 하려는 것이기에, 베이스(1)를 구성하는 수직안내봉(12)의 진직도와, 플렌지(16)의 수평, 스톱퍼(14)의 높이와 상면, 구면안착부(25') 또는 셋팅링(25), 관통공(21)등 모든 구성이 매우 정밀하게 가공형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명은 먼저, 베이스(1)의 수직안내봉(12)에 슬라이더(2)의 관체부(22)를 삽입시키고, 슬라이드(2)의 요홈부(23) 및 안내공(27)을 관통하여 스톱퍼(14)의 지주봉(14')을 삽입시켜 지주봉(14')의 하단이 베이스(1)의 플렌지(16)에 안착시키며, 플랜지(16)와 안착플렌지(24)에 대응 형성된 스프링장착요홈(13)과 스프링장착홈(26)에 압축스프링(5)을 개재시켜 조립한다.

이어서 상기 베이스(1)의 플렌지(16)저면 중앙부에 형성된 고정축부(15)(또는 장착구멍을 통하여 볼트 등의 체결부재를 이용하여 머시닝센터의 척 또는 테이블에 장착시켜도 됨)를 척, 또는 척 장착부에 정확하게 장착고정시킨 뒤 관체부(22)를 중심으로 구면을 가공하고자 하는 볼(6)의 중심 구멍을 끼운다음 볼(6)의 상단에 가압판(3)을 대고 체결부재(31)로서 수직안내봉(12)의 상단에 형성된 체결구멍(11)에 체결하게 되면 볼(6)의 외주면 하측이 안착플렌지부(24)에 형성된 구면안착부(25') 또는 셋팅링(25)의 내측면에 밀착된 상태에서 슬라이더(2)를 강제로 하강시키게 된다.

또, 상기 슬라이더(2)가 체결부재(31)의 체결압력에 의해 압축스프링(5)을 가압하면서 하강하는 과정에서 볼(6)의 하단, 즉 볼(6)에 형성된 구멍 하단이 스톱퍼(14)의 상면에 닿게 되면 체결부재(31)에 의한 가압력과 안착플렌지부(24)에 장착된 셋팅링(25), 그리고 스톱퍼(14)의 유기적인 작용에 의해 볼(6)의 중심센터가 교정되면서 정확하게 셋팅되게된다.

즉, 체결부재(31)를 체결하는 압력에 의해 가압판(3)이 볼(6)의 상단을 누르게 되고, 이 과정에서 구면안착부(25') 또는 셋팅링(25)에 의해 볼(6)이 구면 안착부(25') 및 셋팅링(25)의 중심으로 조절되게 되며, 더불어 체결부재(31)의 체결압력이 볼(6)을 거쳐 압축스프링(5)에 의해 상승되어 있는 슬라이더(2)의 안착플랜지부(24)에 작용됨으로서 슬라이더(2)가 압축스프링(5)을 가압하면서 하강하게 되고, 어느정도 하강한 후에는 볼(6)의 하단이 스톱퍼(14)의 상면에 작용하게 되어 볼(6)의 하단 수평이 맞춰지면서 볼의 중심센터가 셋팅링(25)에 의해 자연적이면서도 정확하게 셋팅되게 된다는 것이다.

다시 말하면, 본 발명의 특징은 스톱퍼(14)와 구면안착부(25') 또는 셋팅링(25), 그리고 압축스프링(5)과 가압판(3)의 유기적인 작용에 의해 볼(6)의 센터가 매우 신속정확하게 셋팅될 수 있게 한다는 데에 있다는 것이다.

이와 같이 지그에 구면 또는 핸들축 결합부를 가공하여야 하는 볼을 장착시킨 뒤에는 볼의 구면가공기(구면가공을 하고자 하는 경우)나 머시닝센터(핸들축 결합부를 가공하고자 하는 경우)의 척 또는 테이블에 장착고정시킨 상태에서 소정의 가공을 수행하면 되며, 이때 볼의 정밀도가 극대화될 수 있게 되는 것이다.

즉, 가공하고자 하는 볼의 중심이 신속정확하게 셋팅된 상태에서 구면가공 또는 축 결합부를 가공하게 되는 것이기에 볼의 중심을 기준으로 한 가공이 정밀하게 이루어질 수 밖에 없고, 이에 따라 볼의 가공정밀도가 극대화될 수 있게 된다는 것이며, 따라서 볼의 품질 및 상품성 그리고 생산성이 극대화될 수 있게 된다는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 구면 또는 핸들축결합부를 가공하고자 하는 볼을 지그에 장착 고정시키는 과정에서 자연적으로 볼의 구멍중심이 정확하게 셋팅되게 한 것으로서, 전문가가 아닌 초보자라도 신속정확하게 볼을 셋팅시킬 수 있고, 이에 따라 볼 셋팅에 따른 시간과 인력이 크게 절감되어 생산성이 극대화됨은 물론, 볼의 정밀도가 극대화될 수 있어 품질과 신뢰성이 크게 향상되는 등의 특징이 따르는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 분해 단면도.

도 2은 본 발명의 조립된 상태를 나타낸 단면도로서 볼 센터가 교정되기 전의 상태를 나타낸 것임.

도 3는 본 발명의 조립된 상태를 나타낸 단면도로서 볼 센터가 교정된 상태를 나타낸 것임

도 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 요부 단면도.

Claims (2)

1. 상단 중앙부에 체결구멍(11)을 가진 수직안내봉(12)과, 가장자리에 다수의 스프링장착요홈(13) 및 저면 중앙부에 전용기의 척(4)에 고정시킬 수 있게한 고정축부(15)를 가진 플렌지(16)로 이루어진 베이스(1);와,

   상기 베이스(1)의 수직안내봉(12)에 삽입되어 정확하게 수직방향으로 승강이송되는 관통공(21)을 가진 관체부(22)와, 상기 관체부(22)의 하부에 형성되며 상기 스톱퍼(14)의 지주봉(14')이 삽입관통되는 안내공(27)과 스톱퍼(14)의 받침링(14")에 의해 제어되는 환상의 요홈부(23) 및 환상의 안착플렌지부(24), 그리고 저면 가장자리에 형성되며 플렌지(16)에 형성된 스프링장착요홈(13)과의 사이에 스프링(5)을 삽입설치할 수 있도록 형성된 다수의 스프링장착홈(26)과, 상기 안착플렌지부(24)의 내경 상측에 형성되며 볼(6)의 구면이 안정적으로 안착되도록 한 구면안착부(25')로 이루어진 슬라이더(2);와,

   상기 환상의 요홉부(23)에 형성된 안내공(27)에 관통설치되며 볼의 구멍 하단이 안착되게 끔 안내봉(14')과 원형링 형상의 받침링(14")으로 이루어진 스톱퍼(14);와,

   볼(6)의 상단에 안착되며 장볼트 및 너트 등의 체결부재(31)에 의해 볼(6)의 상단을 가압시켜주는 가압판(3);으로 이루어짐을 특징으로 하는 볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그.
2. 제 1항에 있어서,

   슬라이더(2)의 안착플렌지부(24) 내경 상측에 "ㄴ"형의 단차부(24')를 형성하고, 상기 단차부(24')에 셋팅링(25)을 장착설치함을 특징으로 하는 볼 밸브용 볼 센터 셋팅용 지그.