KR100564150B1 - chill ring for producing bellows and bellows manufacturing method using it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 벨로우즈의 다이아프램들을 용접하는데 사용되는 칠링(chill ring)과 이러한 칠링을 사용하여 벨로우즈를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 적어도 2개의 부분으로 분리되고, 벨로우즈 다이아프램의 굴곡면에 들어맞도록 홈이 형성되는 제1면과, 내측을 향해 두께가 작아지도록 경사지도록 형성되는 제2면 및 제1면과 제2면의 외주 끝단을 연결하는 평평한 측면을 포함하는 벨로우즈 제조용 칠링을 제공한다. The present invention relates to a chill ring used to weld diaphragms of metal bellows and to a method of manufacturing the bellows using such a chilling. The present invention is divided into at least two parts, the first surface is formed with a groove to fit the curved surface of the bellows diaphragm, and the second surface and the first surface and the first surface is formed to be inclined so as to be smaller inwardly Provided is a bellows manufacturing chilling comprising a flat side connecting the two outer peripheral ends.

벨로우즈, 다이아프램, 칠링, 용접Bellows, Diaphragm, Chilling, Welding

Description

벨로우즈 제조용 칠링 및 이를 이용한 벨로우즈 제조방법{chill ring for producing bellows and bellows manufacturing method using it}Chilling for bellows manufacturing and bellows manufacturing method using it

도 1은 벨로우즈의 단면구조를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a cross-sectional structure of the bellows.

도 2는 종래의 칠링의 구조를 도시한 평면도이다. Figure 2 is a plan view showing the structure of a conventional chilling.

도 3은 벨로우즈 다이아프램들 사이에 삽입된 상태의 종래의 다른 구조의 칠링의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a chilling of another conventional structure, with the bellows diaphragm inserted between them.

도 4는 본 발명에 의한 칠링을 벨로우즈 다이아프램들 사이에 삽입한 상태의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of a state in which a chilling is inserted between bellows diaphragms according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 칠링의 상부면을 도시한 사시도이다. 5 is a perspective view showing the upper surface of the chilling according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 칠링의 하부면을 도시한 사시도이다. 6 is a perspective view showing a lower surface of the chilling according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 칠링을 벨로우즈 다이아프램에 삽입하는 상태를 도시한 도면이다. 7 is a view showing a state of inserting the chilling according to the present invention into the bellows diaphragm.

도 8은 본 발명에 의한 칠링이 벨로우즈 다이아프램에 삽입되어 있는 상태를 도시한 부분절개 사시도이다. 8 is a partial cutaway perspective view illustrating a state in which a chilling according to the present invention is inserted into a bellows diaphragm.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

11: 벨로우즈 12: 플랜지11: bellows 12: flange

13: 상부 다이아프램 14: 하부 다이아프램13: upper diaphragm 14: lower diaphragm

40: 본 발명에 의한 칠링 45: 굴곡부40: chilling 45 according to the present invention: bent portion

47: 단차홈 50: 홈47: step groove 50: groove

51: 제1면 52: 제2면51: first page 52: second page

본 발명은 벨로우즈 제조용 칠링 및 이를 이용한 벨로우즈 제조방법에 관한 것으로, 특히 금속 벨로우즈의 다이아프램들을 용접하는데 사용되는 칠링(chill ring)과 이러한 칠링을 사용하여 벨로우즈를 제조하는 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bellows manufacturing chilling method and a bellows manufacturing method using the same, and more particularly, to a chilling ring used to weld diaphragms of a metal bellows and a method of manufacturing a bellows using the chilling.

밸브용 벨로우즈는 일반의 수축주름관(익스팬션 조인트)에 비하여 소형이며, 정밀하게 제작되어야 함으로 정밀 벨로우즈라고도 부른다. 금속제의 벨로우즈는 밀봉특성과 신축 및 굽힘 특성을 갖고 있기 때문에 진공계통, 고온 고압 조건 하에서 부식성이 높은 유체나 방사선 유체, 휘발성이 있는 독극물 유체, 폭발성 유체 등의 계통의 밀봉 요소로서 폭넓게 사용되며 아울러 기계장치의 운동부 요소에 활용되고 있다. 따라서 금속제 벨로우즈는 이러한 진공장치, 반도체 제조장비, 사무자동화기기류, 소형 산업기기류, 정밀기계 등 응용분야에 없어서는 안 될 중요한 구성 부품요소로 자리잡고 있다. 정밀 벨로우즈는 제작공법에 따라 용접형, 성형과 전착이 있다. Valve bellows are also called precision bellows because they are smaller and more precise than ordinary shrink-wrinkle tubes (expansion joints). Since metal bellows have sealing properties, stretching and bending characteristics, they are widely used as sealing elements for systems such as highly corrosive fluids, radiation fluids, volatile poison fluids, and explosive fluids under vacuum, high temperature and high pressure conditions. It is being used for the motor part of the device. Therefore, metal bellows has become an indispensable component in such applications as vacuum devices, semiconductor manufacturing equipment, office automation equipment, small industrial equipment, precision machinery, and the like. Precision bellows are welded, molded and electrodeposited according to the manufacturing method.

성형 벨로우즈는 박판재를 성형하여 튜브를 만든 다음, 튜브의 외측에 벨로 우즈 성형 금형을 넣어, 튜브 내부에 고압의 유체압력을 가하여 벨로우즈를 성형하는 것으로, 연성이 풍부한 금속제 박판제이면 가능하다. 표준 재질로는 황동, 베리움동, 인청동, 오스테나이트 스텐인리스강, 인코넬, 모넬 등과 같은 니켈 주성분의 슈퍼 알로이강들이 있다. The molding bellows is formed by forming a tube by forming a thin plate, and then putting a bellows molding die on the outside of the tube, and molding the bellows by applying a high pressure fluid pressure to the inside of the tube. Standard materials include nickel-based superalloys such as brass, verium copper, phosphor bronze, austenitic stainless steel, inconel and monel.

전착 벨로우즈는 벨로우즈 내측부와 똑같은 형상을 가진 맨드릴에 니켈을 적당한 두께로 도금한 후 맨드릴스테인리스을 약품으로 용해하면 아주 얇은 벨로우즈를 얻게 된다. 따라서 전착방법에 의한 벨로우즈는 직경이 매우 작은 수 미리미터에서 두께 수십미크론 단위의 벨로우즈를 만들 수 있다.Electrodeposited bellows is obtained by plating nickel on a mandrel with the same shape as the inner side of the bellows and then melting the mandrel stainless steel with a chemical to obtain a very thin bellows. Thus, the bellows by electrodeposition can produce bellows on the order of tens of microns in thickness from very few millimeters in diameter.

용접형 벨로우즈는 탄성이 뛰어난 인코넬과 같은 박판재를 스프링 작용을 할 수 있도록 다이어프램형으로 프레싱한 다음 이를 한 잎 또는 2∼3겹으로 포개어 외륜 및 내륜을 정밀 용접하여 벨로우즈를 만드는 것으로 일반적으로 짧은 길이에 비하여 벨로우즈의 스프링계수를 정밀하게 관리할 수 있으며 운동량이 성형 벨로우즈에 비하여 크게 할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 벨로우즈는 무산화 분위기에서 용접하며 용접부는 표면 장력에 의하여 완전한 구형이 된다. Welded bellows is made by pressing diaphragm type to make spring action such as high elasticity inconel and then laminating it in one leaf or two to three layers to make the bellows by precision welding the outer and inner rings. Compared to the bellows spring coefficient can be precisely managed and the momentum can be increased compared to the molded bellows. Such bellows are welded in an oxygen-free atmosphere, and the weld is completely spherical by surface tension.

도 1은 벨로우즈의 구조를 도시하고 있다. 도 1에서 벨로우즈(11)의 양 끝단에는 프랜지(12)가 부착되어 있다. 프랜지(12)는 벨로우즈 제품을 사용하고자 하는 용도에 맞도록 적절한 형상과 크기로 형성되며, 통상적으로 벨로우즈와 동일한 재질의 것을 사용하여 용접성을 높이게 된다. 프랜지(12) 사이에는 프레스 가공하여 일정한 형상의 단면을 가진 원형의 금속판(13)들이 엇갈려서 용접된 벨로우즈가 위치하게 된다. 벨로우즈의 금속판의 두께 및 단면의 형상은 사용 조건에 따라 적절 하게 선택하여 제조한다. 도 1의 A 부분은 벨로우즈 끝단의 용접부를 확대도시한 것이다. 1 shows the structure of a bellows. In FIG. 1, flanges 12 are attached to both ends of the bellows 11. The flange 12 is formed in an appropriate shape and size to suit the intended use of the bellows product, it is usually to improve the weldability by using the same material as the bellows. Between the flanges 12, the bellows welded by alternately welding the circular metal plates 13 having a cross section of a predetermined shape by pressing is placed. The thickness of the bellows metal plate and the shape of the cross section are appropriately selected and manufactured according to the conditions of use. Part A of FIG. 1 is an enlarged view of the welded portion of the bellows end.

도 2는 대한민국 특허출원 1999-44868호 “벨로우즈 제조를 위한 벨로즈 이음새 내측의 레이저 용접과 스페이서에 관한 장치 및 방법”에 관한 것이다. 상기 도 2에서는 벨로우즈 제작에 사용되던 종래의 칠링(chill ring)이 도시되어 있다. 종래의 칠링(20)은 비철금속성 재료로 구성된 링형태의 몸체로 구성되며, 인접한 한벌의 다른 벨로우즈 다이어프램들 사이에 삽입된다. 상기 칠링의 몸체는 분리슬릿(21)이 형성되어 있어서, 용접 작업 후 분리슬릿을 벌리는 것에 의해 칠링을 제거할 수 있게 된다. FIG. 2 relates to Korean Patent Application No. 1999-44868, "Apparatus and Method for Laser Welding and Spacer Inside Bellowed Seam for Manufacturing Bellows". 2 illustrates a conventional chill ring used in bellows fabrication. The conventional chilling 20 is composed of a ring-shaped body composed of a non-ferrous metal material and is inserted between adjacent sets of other bellows diaphragms. Separation slit 21 is formed in the body of the chilling, it is possible to remove the chilling by opening the separation slit after the welding operation.

또한, 상기 칠링(20)은 사각의 단면을 갖는 제1 고정부(22)를 최외곽에 포함하고 있으며, 제1 고정부에서 외측 방사형으로 확장됨에 따라 두께가 줄어드는 모양의 제2 고정부(23)를 내측에 포함하고 있다. In addition, the chilling 20 includes a first fixing part 22 having a rectangular cross section at the outermost part, and a second fixing part 23 having a shape that decreases in thickness as it extends radially from the first fixing part to the outside. ) Is included inside.

상기와 같은 종래의 칠링은 하나의 분리 슬릿을 갖고 있으며, 이로 인해 다이아프램들을 용접하고 다시 칠링을 제거할 때 칠링을 구성하는 재료의 탄성력에만 의존해야 하며, 이로 인하여 제거 작업이 용이하지 않게 된다. The conventional chilling as described above has one separating slit, which, when welding the diaphragms and removing the chilling again, relies only on the elastic force of the material constituting the chilling, which makes the removal work difficult.

또한, 종래의 칠링은 칠링 자체의 반경방향으로 수축되는 탄성력으로 벨로우즈 다이아프램들에 위치하기 때문에, 칠링 자체의 탄성력이 다른 칠링들의 탄성력과 차이가 나게 되는 경우에는 칠링이 다이아프램의 외주면에서부터 삽입되는 거리가 각각 달라지게 된다. 도 3의 도시에서와 같이 다이아프램의 외주면에서부터 칠 링의 외주면까지의 거리, 즉 칠링의 삽입거리(l)는 용접의 품질을 좌우하는 중요한 인자이다. 따라서, 이러한 삽입거리가 서로 다르게 되는 경우에는 다이아프램들의 용접의 품질이 현저하게 저하되는 문제가 발생한다. In addition, since the conventional chilling is located in the bellows diaphragms with the elastic force contracted in the radial direction of the chilling itself, when the elastic force of the chilling itself is different from the elastic force of the other chilling, the chilling is inserted from the outer peripheral surface of the diaphragm. The distances will vary. As shown in FIG. 3, the distance from the outer circumferential surface of the diaphragm to the outer circumferential surface of the chill ring, that is, the insertion distance l of the chill ring, is an important factor that determines the quality of welding. Therefore, when such insertion distances are different from each other, a problem arises in that the quality of welding of the diaphragms is significantly reduced.

도 3은 S 자형의 벨로우즈에 사용되는 칠링을 도시하고 있다. S 자형의 벨로우즈는 밀착성이 우수하며, 큰 스트로크가 가능하고, 수명이 길며, 스프링 정수가 작은 등의 여러 장점이 있어서 가장 많이 사용하게 된다. 이와 같은 벨로우즈(30)에 사용되는 다른 형상의 칠링(31)이 도시되어 있다. 상기 칠링(31)은 거의 원형의 형상으로 형성되어 있으며, 이는 상기 도 2의 칠링과 같이 용접 등에 있어서 여러 문제점들을 내포하고 있다. 3 shows a chilling used for an S-shaped bellows. S-shaped bellows are most used because they have many advantages such as good adhesion, large stroke, long life, and small spring constant. Another shape of the chilling 31 used for such a bellows 30 is shown. The chilling 31 is formed in a substantially circular shape, which includes various problems in welding and the like as the chilling of FIG. 2.

상기 도 3의 칠링은 동합금제품으로 되어있는데, 이러한 동합금 제품은 탄성이 적어 복원력이 적기 때문에 1회 사용후에는 변형이 일어나서 재사용이 불가능하게 된다. 또한, 상기 종래의 칠링은 동선을 인발하여 원형으로 성형하는 공정을 통해 제조하므로, 원형도 및 정밀도 등을 유지하기 힘들게 된다. The chilling of Figure 3 is made of a copper alloy product, such a copper alloy product is less elastic and less resilient, so that deformation occurs after a single use is impossible to reuse. In addition, the conventional chilling is manufactured through a process of drawing a copper wire to form a circular, it is difficult to maintain the circularity and precision.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 벨로우즈 다이아프램에 일치하는 칠링 형상을 제공하여 다이아프램의 외주면과 칠링의 외주면 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 하여 벨로우즈 제작 용접의 편의성을 높이고, 용접의 품질을 보장하도록 하는 벨로우즈 제조용 칠링 및 이를 이용한 벨로우즈 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems, by providing a chilling shape corresponding to the bellows diaphragm to maintain a constant distance between the outer peripheral surface of the diaphragm and the outer peripheral surface of the chilling to increase the convenience of the bellows fabrication welding, welding An object of the present invention is to provide a bellows manufacturing chilling and a bellows manufacturing method using the same.                         

또한, 본 발명은 분리되는 칠링의 구조를 제공하여 벨로우즈 다이아프램들에 삽입하여 고정할 수 있도록 하며, 이에 의해 칠링의 재활용이 가능하도록 하며, 칠링을 재활용하여 사용할 경우에도 항상 일정한 위치에 칠링이 삽입되도록 하는 벨로우즈 제조용 칠링 및 이를 이용한 벨로우즈 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention provides a structure of a separate chilling to be inserted and fixed to the bellows diaphragm, thereby enabling the recycling of the chilling, even when the chilling is used by recycling the chilling is always inserted in a constant position It is an object of the present invention to provide a bellows manufacturing chilling and a bellows manufacturing method using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 적어도 2개의 부분으로 분리되고, 벨로우즈 다이아프램의 굴곡면에 들어맞도록 홈이 형성되는 제1면과, 내측을 향해 두께가 작아지도록 경사져서 형성되는 제2면 및 제1면과 제2면의 외주 끝단을 연결하는 평평한 측면을 포함하고;
상기 칠링의 적어도 2개의 부분은 한쌍의 벨로우즈 다이아프램 사이에 삽입되며, 상기 칠링은 벨로우즈 다이아프램의 굴곡면과 상기 칠링의 제1면의 홈의 결합으로 인하여 고정되며; 그리고
상기 칠링의 측면의 상하 끝단에는 90도의 각도를 갖는 단차홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조용 칠링을 제공한다. As a constituent means for achieving the above object, the present invention is divided into at least two parts, the first surface is formed to fit the curved surface of the bellows diaphragm and inclined so as to have a smaller thickness toward the inside A second side that is formed and a flat side that connects the outer periphery of the first side and the second side;
At least two portions of the chilling are inserted between the pair of bellows diaphragms, the chilling being fixed due to the engagement of the bent surface of the bellows diaphragm with the groove of the first face of the chilling; And
The upper and lower ends of the side of the chilling provides a bellows manufacturing chilling, characterized in that the stepped groove having an angle of 90 degrees is formed.

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바람직하게는, 상기 칠링은 180도의 중심각도를 갖는 반원형의 몸체들로 분리되는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 제1면의 홈은 90도 이상의 중심각도를 갖는 호형상인 것을 특징으로 한다. 또한 바람직하게는, 상기 칠링은 금속성의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the chilling is characterized in that it is separated into semi-circular bodies having a central angle of 180 degrees, and the groove of the first surface is characterized in that the arc shape having a central angle of 90 degrees or more. Also preferably, the chilling is formed of a metallic material.

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또한 본 발명은,
a. 벨로우즈 다이아프램 및 상기 제1항에 따른 칠링을 다수개 준비하는 단계;
b. 상기 벨로우즈 다이아프램들을 나란히 포개어 정렬하는 단계;
c. 상기 칠링의 분리되는 부분을 인접한 한쌍의 벨로우즈 다이아프램들 사이에 각각 삽입하는 단계;
d. 상기 벨로우즈 다이아프램들을 용접하는 단계; 및
e. 상기 칠링을 분리되는 부분별로 제거하는 단계;를 포함하고,
상기 b 단계에서 상기 칠링은, 상기 벨로우즈 다이아프램의 굴곡면과 상기 칠링의 제1면의 홈의 결합으로 인하여 삽입 고정되고,
상기 칠링의 측면의 상하 끝단에는 90도의 각도를 갖는 단차 홈이 형성되어 있어서 용접시 칠링과 용접 부분이 소정거리 이격되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention,
a. Preparing a bellows diaphragm and a plurality of chilling according to claim 1;
b. Stacking the bellows diaphragms side by side;
c. Inserting separate portions of the chilling between adjacent pairs of bellows diaphragms;
d. Welding the bellows diaphragms; And
e. Removing the chilling for each part separated;
In the b step, the chilling is inserted and fixed due to the coupling of the curved surface of the bellows diaphragm and the groove of the first surface of the chilling,
The stepped groove having an angle of 90 degrees is formed at the upper and lower ends of the side surface of the chilling to provide a bellows manufacturing method, characterized in that the chilling and the weld portion are spaced apart a predetermined distance during welding.

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바람직하게는, 상기 칠링은 180도의 중심각도를 갖는 반원형의 몸체들로 분리되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the chilling is divided into semi-circular bodies having a central angle of 180 degrees.

바람직하게는, 상기 칠링의 제1면의 홈은 90도 이상의 중심각도를 갖는 호형상인 것을 특징으로 하고, 또한 상기 칠링은 금속성의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the groove of the first surface of the chilling is characterized in that the arc shape having a central angle of 90 degrees or more, and the chilling is characterized in that formed of a metallic material.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 의한 칠링을 벨로우즈 다이아프램들 사이에 삽입한 상태의 단면도이다. 벨로우즈는 원판의 형상에 원주 둘레에 따르는 홈을 암,수 두종류로 성형한 다이아프램을 적층하여 내경 및 외경 원주 모서리를 용접하는 것에 의해 제조한다. 4 is a cross-sectional view of a state in which a chilling is inserted between bellows diaphragms according to the present invention. The bellows is produced by laminating diaphragms formed of two or more types of grooves along the circumference of the disc in the shape of a disc and welding the inner and outer circumferential edges thereof.

도 4는 벨로우즈(11)의 일부를 도시하고 있다. 상부 다이아프램(13) 및 하부 다이아프램(14)이 한쌍의 다이아프램을 형성하며, 이러한 다이아프램들이 여러 개 적층되고 최 외곽에 플랜지(12)가 부착되어 하나의 벨로우즈를 형성한다. 상부 및 하부 다이아프램(13,14)들은 일정 곡선의 단면 형상을 갖게 되고, 눌려졌을 때 서로 면접촉되도록 형성된다. 4 shows a part of the bellows 11. The upper diaphragm 13 and the lower diaphragm 14 form a pair of diaphragms, and several of these diaphragms are stacked and an outermost flange 12 is attached to form a bellows. The upper and lower diaphragms 13 and 14 have a cross-sectional shape of a certain curve and are formed to be in surface contact with each other when pressed.

상기와 같은 형상의 벨로우즈 다이아프램들은 설계 조건 및 필요로하는 성능에 따라서 상부 및 하부 다이아프램들 사이의 거리, 즉 피치(pitch)가 정해지며, 다이아프램들의 외경에서 내경부까지의 거리(이를 span 이라 한다) 또한 상기 설계조건들에 따라서 정해진다. 기타 굴곡부의 굴곡정도 및 판두께, 재질, 적층면의 수 등이 상기 조건들에 따라서 정해진다. 이와 같은 형상의 다이아프램을 사용하는 벨로우즈는 밀착성이 우수하고, 큰 스트로크가 가능하며, 수명이 길고, 청정도가 우수하기 때문에 가장 많이 사용된다. Bellows diaphragms having the above-described shape have a distance between the upper and lower diaphragms, that is, a pitch, depending on the design conditions and the required performance, and the distance from the outer diameter to the inner diameter of the diaphragms (span It is also determined according to the above design conditions. The degree of bending of the other bent portion, the plate thickness, the material, the number of laminated surfaces, and the like are determined according to the above conditions. Bellows using the diaphragm having such a shape are most frequently used because of excellent adhesion, large stroke, long life, and excellent cleanliness.

상기와 같은 벨로우즈 다이아프램들은 적용환경, 강도, 온도, 부식 및 경제적인 측면을 고려하여 적절한 재질을 선택하게 되며, 스테인리스 강, 니켈강, 티타늄 합금강 등을 사용하게 된다. Bellows diaphragms as described above are to select the appropriate material in consideration of the application environment, strength, temperature, corrosion and economic aspects, stainless steel, nickel steel, titanium alloy steel and the like.

벨로우즈는 먼저 암수형상의 다이아프램 한쌍의 내경을 용접하고, 용접된 한 쌍의 다이아프램을 다수개 겹쳐서 쌓은후 이들의 외경을 용접하는 방식으로 제조한다. 이때, 외경 용접시 용접부의 형상을 일정하도록 하며 동시에 용접될 부분들의 간격을 일정하게 유지하는 칠링(chill ring)이 다이아프램들의 외주측에 삽입된다. The bellows is first manufactured by welding an inner diameter of a pair of male and female diaphragms, stacking a plurality of welded diaphragms, and then welding their outer diameters. At this time, a chill ring is inserted into the outer circumferential side of the diaphragms to maintain the shape of the welded portion at the time of outer diameter welding and at the same time maintain the interval of the portions to be welded.

본 발명은 상기와 같이 벨로우즈 제작, 특히 외경 용접시 다이아프램들 간의 간격을 유지하고, 용접 부분의 일정 형상을 유지하는 칠링에 관한 것이다. 본 발명에 의한 칠링이 벨로우즈의 다이아프램들 사이에 삽입된 상태의 단면이 도 4에 도시되어 있다. 또한, 도 5는 본 발명에 의한 칠링의 상부면을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 칠링의 하부면을 도시한 사시도이다. The present invention relates to a chilling to maintain the gap between the diaphragms during the bellows fabrication, in particular the outer diameter welding, and to maintain a constant shape of the welded portion as described above. A cross section with the chilling according to the invention inserted between the diaphragms of the bellows is shown in FIG. 4. 5 is a perspective view showing the upper surface of the chilling according to the present invention, Figure 6 is a perspective view showing the lower surface of the chilling according to the present invention.

도 4에서, 본 발명에 의한 칠링(40)은 상부 다이아프램(13) 및 하부 다이아프램(14) 사이에 삽입되어 있다. 본 발명에 의한 칠링(40)은 벨로우즈 다이아프램의 굴곡면(45)에 들어맞는 홈(50)이 형성되는 제1면(51)을 포함한다. 칠링(40)의 다른 면, 즉 제2면(52)은 내측을 향해 두께가 작아지도록 경사져서 형성된다. In FIG. 4, the chilling 40 according to the invention is inserted between the upper diaphragm 13 and the lower diaphragm 14. The chilling 40 according to the present invention includes a first surface 51 in which a groove 50 is formed to fit the curved surface 45 of the bellows diaphragm. The other side of the chilling 40, ie the second side 52, is formed inclined inwardly so as to have a small thickness.

본 발명에 의한 칠링(40)의 제1면(51)에는 도 5에 도시한 바와 같은 형상의 홈이 내측부에 형성되어 있다. 제1면의 외주부는 직사각단면 형상으로 형성된다. 상기 홈(50)은 하부 벨로우즈(14)의 돌출부(45)에 들어맞도록 하기 위하여 90도 이상의 중심각도로 형성된다. 상기 홈(50)은 가장 바닥면의 저면부를 갖고, 저면부를 지나 일정길이만큼 상승하는 부분을 갖도록 형성되며, 이와 같은 구성을 통해 다이아프램의 굴곡면에 삽입되어 고정될 수 있게 된다. 상기 홈(50)은 링형의 칠링(40)의 둘레를 따라서 링형상으로 형성된다. The groove | channel of the shape as shown in FIG. 5 is formed in the inner side in the 1st surface 51 of the chilling 40 by this invention. The outer peripheral portion of the first surface is formed in a rectangular cross-sectional shape. The groove 50 is formed at a central angle of 90 degrees or more to fit the protrusion 45 of the lower bellows 14. The groove 50 is formed to have a bottom portion of the bottom surface, and has a portion that rises by a predetermined length past the bottom portion, and can be inserted and fixed to the curved surface of the diaphragm through such a configuration. The groove 50 is formed in a ring shape along the circumference of the ring-shaped chilling 40.

상기 칠링(40)의 제2면(52)은 경사진 경사면으로 형성된다. 도 6에 도시한 바와 같이 제2면은 내경부를 향해 두께가 작아지도록 경사져있으며, 제2면의 외경부측 역시 제1면과 같이 전체적으로 직사각형 형상의 단면을 갖도록 평평하게 형성된다. 제2면(52)의 경사부분은 다이아프램에 접촉하지 않는 구조를 갖게 된다. 한편, 상기와 같이 제1면(51) 및 제2면(52)을 갖는 칠링(40)은 평평한 측면(53)을 갖게된다. The second surface 52 of the chilling 40 is formed as an inclined inclined surface. As shown in FIG. 6, the second surface is inclined to have a smaller thickness toward the inner diameter portion, and the outer diameter portion of the second surface is also formed flat so as to have a cross section of a rectangular shape as a whole as the first surface. The inclined portion of the second surface 52 has a structure that does not contact the diaphragm. Meanwhile, the chilling 40 having the first surface 51 and the second surface 52 as described above has a flat side surface 53.

본 발명에 의한 칠링(40)은 상기와 같은 전체적인 형상을 갖고 있으며, 또한 적어도 2개의 부분으로 분리되는 구조를 갖는다. 즉, 도 5 및 도 6에서와 같이 전체적으로 원형의 링 형상인 칠링(40)은 각각 반원형의 부분으로 분리되며, 분리된 부분들이 서로 접하면 완전한 링형상을 이루게 된다. Chilling 40 according to the present invention has the overall shape as described above, and also has a structure that is separated into at least two parts. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the ring 40 having a generally circular ring shape is divided into semi-circular portions, respectively, and when the separated portions are in contact with each other, they form a complete ring shape.

도 7은 본 발명에 의한 칠링을 벨로우즈 다이아프램에 삽입하는 상태를 도시한 도면이다. 또한 도 8은 본 발명에 의한 칠링이 벨로우즈 다이아프램에 삽입되어 있는 상태를 도시한 부분절개 사시도이다. 7 is a view illustrating a state in which the chilling is inserted into the bellows diaphragm according to the present invention. 8 is a partial cutaway perspective view showing a state in which the chilling according to the present invention is inserted into the bellows diaphragm.

본 발명에 의하여 적어도 2개의 부분으로 분리되어 형성되는 칠링(40)은 도 7에서와 같이 양쪽방향에서 각각 다이아프램 사이에 삽입된다. 종래의 칠링은 칠링이 갖고 있는 반경방향으로의 탄성 복원력에 의해 칠링이 다이아프램 사이에 고정되는 구조를 갖게 된다. 그러나, 본 발명에 의한 칠링(40)은 제1면에 형성되는 홈(50)이 다이아프램의 굴곡부(45)에 들어맞게 되고, 이 상태에서 결합되어 다이아프램 사이에 고정된다. 이와 같이 고정된 상태의 칠링(40)이 도 8에 도시되어 있 다. According to the present invention, the chilling ring 40 is formed into at least two parts and is inserted between the diaphragms in both directions as shown in FIG. 7. Conventional chilling has a structure in which the chilling is fixed between the diaphragms by the radial restoring force of the chilling. However, in the chilling 40 according to the present invention, the grooves 50 formed on the first surface are fitted to the bent portion 45 of the diaphragm, and are coupled and fixed between the diaphragms in this state. The chilling 40 in this fixed state is shown in FIG. 8.

본 발명에 의한 칠링(40)은 측면 각 끝단부에 형성되는 단차홈(47)을 갖게 된다. 측면의 상하 끝단부에는 90도의 각도를 갖는 단차홈(47)이 형성되며, 이와 같은 단차홈은 벨로우즈 다이아프램의 외경부분이 용접될 수 있는 일정한 공간을 제공하게 된다. 다이아프램의 외경부는 용접시 도 4에서와 같이 원형의 용접부를 형성하게 되며, 단차홈(47)들 사이에 다이아프램의 외경부가 위치하기 때문에 이와 같은 용접부의 형성이 용이하게 된다. Chilling 40 according to the present invention will have a stepped groove 47 formed on each side end portion. A stepped groove 47 having an angle of 90 degrees is formed at the upper and lower ends of the side, and such a stepped groove provides a constant space in which the outer diameter portion of the bellows diaphragm can be welded. The outer diameter portion of the diaphragm forms a circular weld portion as shown in FIG. 4 when welding, and since the outer diameter portion of the diaphragm is positioned between the stepped grooves 47, the formation of such a weld portion is facilitated.

본 발명에 의한 칠링(40)은 황동(Brass)과 같은 금속성의 재질로 형성될 수 있다. 본 발명에 의한 칠링은 자체적으로 탄성을 가질 필요가 없기 때문에 재료의 선택에 있어서 종래의 칠링보다 설계 자유도가 높게 된다. The chilling 40 according to the present invention may be formed of a metallic material such as brass. Since the chilling according to the present invention does not need to have elasticity on its own, the design freedom is higher than that of the conventional chilling in selecting materials.

본 발명에서와 같이 칠링을 분리하여 형성하면 칠링의 착탈 및 제거가 용이하게 되고, 또한 하나의 벨로우즈를 제조하고난 후 칠링을 재수거하여 다시 새로운 벨로우즈 제작에 사용할 수 있는 잇점이 있다. Separation and formation of the chilling as in the present invention facilitates the removal and removal of the chilling, and also has the advantage that can be used again in the manufacture of new bellows by re-collecting the chilling after manufacturing one bellows.

또한, 본 발명의 칠링은 미리 설계된 다이아프램의 돌출부에 들어맞는 홈을 갖도록 정확한 치수로 형성되기 때문에, 칠링이 다이아프램에 삽입되는 거리가 항상 정확하게 확보되며, 칠링을 다수번 사용하더라도 치수에 변화가 없는 장점이 있다. 따라서, 다이아프램들의 외경 용접시 항상 일정한 간격으로 용접부가 위치하게 되며, 또한 용접부위에 일정한 공간을 형성하게 되는 장점을 제공한다. In addition, since the chilling of the present invention is formed with the correct dimensions to have a groove that fits into the protrusion of the pre-designed diaphragm, the distance that the chilling is inserted into the diaphragm is always ensured correctly, and the change in the dimensions even if a plurality of chillings are used There is no advantage. Therefore, when welding the outer diameter of the diaphragms, the welds are always positioned at regular intervals, and also provide an advantage of forming a constant space in the welded portion.

이하에서는 본 발명에 의한 칠링을 사용하는 벨로우즈 제조방법에 대하여 살펴본다. Hereinafter, look at the bellows manufacturing method using the chilling according to the present invention.

a. 상술한 바와 같은 분리형의 칠링 및 미리 정해진 형상으로 가공된 벨로우즈 다이아프램을 다수개 준비한다. 다이아프램들은 금형에 가공될 재질의 판을 올려놓고 프레스하는 스템핑 공정을 통해 제작되며, 상부 및 하부 다이아프램들이 한쌍을 이루어 이들이 다수개 적층될 수 있도록 적당한 개수를 준비하게 된다. a. A plurality of separate chilling and bellows diaphragms processed into a predetermined shape are prepared as described above. Diaphragms are manufactured through a stamping process in which a plate of a material to be processed is placed on a mold and pressed, and an upper and lower diaphragms are paired to prepare an appropriate number for stacking a plurality of diaphragms.

b. 상하 한쌍의 다이아프램들을 나란히 포개어서 정렬한다. 또한 정렬된 한쌍의 다이아프램들 다수개를 다시 정렬할 수도 있다. b. The top and bottom diaphragms are stacked side by side and aligned. It is also possible to rearrange multiple aligned pairs of diaphragms.

c. 상기 칠링의 분리된 부분들을 상기 한쌍의 다이아프램에 삽입한다. 이때 칠링은 다이아프램의 굴곡부에 맞는 홈을 갖게 되므로 다이아프램들 사이에 쉽게 고정될 수 있다. 상기 c 단계를 수행하기 전에, b 단계에서 정렬된 한쌍의 다이아프램들의 내경부분을 용접하는 단계를 먼저 수행할 수 있다. 먼저 내경용접을 행하는 것이 칠링의 고정에 있어서 보다 유리하며, 이러한 한쌍의 다이아프램들이 다시 여러 개 적층되어 정렬된다. c. Insert separate portions of the chilling into the pair of diaphragms. At this time, since the chilling has a groove that fits the bent portion of the diaphragm, it may be easily fixed between the diaphragms. Before performing step c, the step of welding the inner diameter portions of the pair of diaphragms aligned in step b may be performed first. It is more advantageous to fix the chilling first, and the pair of diaphragms are stacked and aligned again.

d. 상기 벨로우즈 다이아프램들을 용접한다. 상기 b 단계 이후에 내경용접 단계를 거친 다이아프램들은 칠링이 삽입되고 적층되어 있는 벨로우즈 다이아프램들을 서로 연결하기 위하여 그 외경부분을 용접하게 된다. 용접은 텅스텐 불활성 가스 용접, 또는 레이저빔을 사용하는 레이저 용접 등의 방식이 사용된다. d. Weld the bellows diaphragms. After step b, the diaphragms undergoing the inner diameter welding step weld the outer diameter portions to connect the bellows diaphragms in which the chilling is inserted and stacked. Welding is a method such as tungsten inert gas welding or laser welding using a laser beam.

또한, 다수개의 다이아프램들 및 칠링들이 서로 적층되어 있는 상태, 즉 내경용접이 행해지지 않은 상태의 경우는 내경 및 외경 용접을 모두 수행하게 된다. In addition, when the plurality of diaphragms and the chilling are stacked on each other, that is, when the inner diameter welding is not performed, both the inner diameter and the outer diameter welding are performed.

e. 상기와 같이 용접이 행해진 후, 칠링을 분리되는 부분별로 제거하게 된다. 제거는 별도의 기계적 장치에 의해 자동으로 행해질 수도 있고, 작업자가 수작업으로 제거할 수도 있다. 칠링의 제거시에 칠링의 탄성 복원력의 저하를 고려하지 않아도 되므로 제거작업이 보다 손쉽게 이루어질 수 있다. 또한, 제거된 칠링은 그 치수 및 형상이 전혀 변하지 않은 상태의 것이므로 이를 다시 다음 제작에 사용할 수 있게 된다. e. After the welding is performed as described above, the chilling is removed for each part to be separated. The removal may be done automatically by a separate mechanical device or may be manually removed by the operator. The removal operation can be made more easily because it is not necessary to take into consideration the deterioration of the elastic restoring force of the chilling when removing the chilling. In addition, the removed chilling is a state in which the dimensions and shape are not changed at all, it can be used again in the next production.

이상과 같이 본 발명에 의하면 벨로우즈 제조에 사용되는 칠링을 적어도 2개의 부분으로 분리하여 분리형으로 사용할 수 있도록 하여 칠링을 반복하여 재사용할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the chilling used to manufacture the bellows is separated into at least two parts so that the chilling can be used as a separate type.

또한, 본 발명에 의하면, 칠링을 재사용하더라도 조림력 및 부착위치의 변동이 없으며, 작업자의 칠링 삽입작업이 보다 용이하게 되며, 그 사용이 용이한 장점을 제공한다. In addition, according to the present invention, even if the re-use of the chilling, there is no change in the simmering force and the attachment position, and the operator can easily insert the chilling, it provides an advantage that it is easy to use.

또한, 본 발명에 의하면, 균일한 두께 및 부착위치를 갖는 칠링을 사용하기 때문에 벨로우즈 다이아프램들 사이의 간격이 일정하게 유지되고 일정한 용접위치가 확보되어 벨로우즈 제작 용접의 편의성을 높이고, 용접의 품질이 높아지는 효과를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, since the use of the chilling having a uniform thickness and attachment position, the spacing between the bellows diaphragms is kept constant and a constant welding position is secured, thereby increasing the convenience of welding the bellows fabrication, and improving the quality of the welding. It can provide a higher effect.                     

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다. While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, it will be understood that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.

Claims (13)

적어도 2개의 부분으로 분리되고, 벨로우즈 다이아프램의 굴곡면에 들어맞도록 홈이 형성되는 제1면과, 내측을 향해 두께가 작아지도록 경사져서 형성되는 제2면 및 제1면과 제2면의 외주 끝단을 연결하는 평평한 측면을 포함하고;The first surface is divided into at least two parts, the first surface of the groove is formed to fit the bent surface of the bellows diaphragm, and the second surface and the first surface and the second surface of which is formed to be inclined to have a small thickness toward the inside A flat side connecting the outer periphery; 상기 칠링의 적어도 2개의 부분은 한 쌍의 벨로우즈 다이아프램 사이에 삽입되며, 상기 칠링은 벨로우즈 다이아프램의 굴곡 면과 상기 칠링의 제1면의 홈의 결합으로 인하여 고정되며; 그리고At least two portions of the chilling are inserted between the pair of bellows diaphragms, the chilling being fixed due to the engagement of the bent face of the bellows diaphragm with the groove of the first face of the chilling; And 상기 칠링의 측면의 상하 끝단에는 90도의 각도를 갖는 단차 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조용 칠링.The bellows manufacturing chilling, characterized in that the stepped groove having an angle of 90 degrees is formed at the upper and lower ends of the side of the chilling. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 칠링은 180도의 중심각도를 갖는 한 쌍의 반원형의 몸체들로 분리되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조용 칠링.The bellows chilling ring manufacturing method according to claim 1, wherein the chilling is divided into a pair of semi-circular bodies having a central angle of 180 degrees. 제 1항에 있어서, 상기 제1면의 홈은 90도 이상의 중심각도를 갖는 호형상인 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조용 칠링.The bellows manufacturing chilling ring according to claim 1, wherein the groove of the first surface has an arc shape having a central angle of 90 degrees or more. 제 1항에 있어서, 상기 칠링은 금속성의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조용 칠링. The bellows manufacturing chilling ring according to claim 1, wherein the chilling is formed of a metallic material. 삭제delete a. 벨로우즈 다이아프램 및 상기 제1항에 따른 칠링을 다수개 준비하는 단계;a. Preparing a bellows diaphragm and a plurality of chilling according to claim 1; b. 상기 벨로우즈 다이아프램들을 나란히 포개어 정렬하는 단계;b. Stacking the bellows diaphragms side by side; c. 상기 칠링의 분리되는 부분을 인접한 한쌍의 벨로우즈 다이아프램들 사이에 각각 삽입하는 단계;c. Inserting separate portions of the chilling between adjacent pairs of bellows diaphragms; d. 상기 벨로우즈 다이아프램들을 용접하는 단계; 및d. Welding the bellows diaphragms; And e. 상기 칠링을 분리되는 부분별로 제거하는 단계;를 포함하고,e. Removing the chilling for each part separated; 상기 b 단계에서 상기 칠링은, 상기 벨로우즈 다이아프램의 굴곡면과 상기 칠링의 제1면의 홈의 결합으로 인하여 삽입 고정되고, In the b step, the chilling is inserted and fixed due to the coupling of the curved surface of the bellows diaphragm and the groove of the first surface of the chilling, 상기 칠링의 측면의 상하 끝단에는 90도의 각도를 갖는 단차 홈이 형성되어 있어서 용접시 칠링과 용접 부분이 소정거리 이격되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조방법.Stepped grooves having an angle of 90 degrees is formed in the upper and lower ends of the side of the chilling, the bellows manufacturing method characterized in that the chilling and the welding portion spaced apart a predetermined distance during welding. 제 7항에 있어서, 상기 b 단계를 수행한 후에, 8. The method of claim 7, wherein after performing step b, b1. 한쌍의 다이아프램의 내경부를 용접하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조방법. b1. Bellows manufacturing method characterized in that it further comprises the step of welding the inner diameter of the pair of diaphragms. 삭제delete 제 7항에 있어서, 상기 칠링은 180도의 중심각도를 갖는 반원형의 몸체들로 분리되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조방법.8. The method of claim 7, wherein the chilling is divided into semi-circular bodies having a central angle of 180 degrees. 제 7항에 있어서, 상기 칠링의 제1면의 홈은 90도 이상의 중심각도를 갖는 호형상인 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조방법.8. The bellows manufacturing method according to claim 7, wherein the groove of the first surface of the chilling has an arc shape having a central angle of 90 degrees or more. 제 7항에 있어서, 상기 칠링은 금속성의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 벨로우즈 제조방법.8. The method of claim 7, wherein the chilling is formed of a metallic material. 삭제delete
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