KR100756170B1 - Production process for butterfly valve - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명의 구조를 나타낸 참고사시도.1 is a reference perspective view showing the structure of the present invention.
도2는 본 발명의 사용상태를 나타낸 횡단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a state of use of the present invention.
도3은 본 발명의 도2의 100-100선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line 100-100 of FIG. 2 of the present invention.
본 발명은 버터플라이 밸브 조립공정을 나타낸 것으로, 기존의 버터플라이 밸브와는 구조와 내구성, 경제성, 작업성, 작동성, 조립성 등에서 크게 진보된 특징을 가지는 신규한 버터플라이 밸브에 대한 조립공정을 제시한다.The present invention shows a butterfly valve assembly process, and a conventional butterfly valve assembly process for a novel butterfly valve having a greatly advanced features in structure and durability, economical efficiency, workability, operability, assembly, etc. present.
통상의 버터플라이 밸브는 밸브 몸체(1)의 디스크 시트(2)에 디스크가 닫혀 밀폐가 되었을 때 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 디스크의 면이 직각을 이루는 밀폐각도를 가진다. 다시 말해서, 디스크가 밀폐되었을 때 어떠한 형태의 버터플라이 밸브라 할지라도 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 디스크의 면(유체 차단 면)은 직각을 이루고 있다. 이와 같이 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 디스크의 면이 직각을 이루도록 한 이유는, 디스크가 닫혔을 때 밀폐기능이 잘 유지되도록 하기 위함인데, 여기서 다음과 같은 문제점들이 발견되고 있으며 그 문제점들을 개선하기 위한 방안이 시 급히 요구되고 있는 실정이다.Conventional butterfly valves have a sealing angle in which the
먼저, 디스크가 열려 있던 상태에서 샤프트를 회전시켜 디스크를 밸브 몸체(1)의 디스크 시트(2)에 끼워 닫을 때 디스크의 면이 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 직각을 유지하는 위치까지 끼워 닫아야 하기 때문에 디스크의 가장자리와 밸브 몸체(1)의 디스크 시트(2)의 마모가 심해져서 단 시간 안에 틈새가 생겨 수밀기능 또는 기밀기능이 저하되는 문제가 발생이 된다. 이와 함께 디스크를 작동시키기 위한 샤프트를 구동시킬 때 많은 힘이 가해져야 하는 이유로 동력소모가 많아지는 문제가 발생된다. 이에 밸브 몸체(1)의 디스크 시트(3)에 내마모성이 강한 금속 링이나 테프론 링 등을 고정시키거나 내마모성이 강한 소재를 코팅하고, 디스크의 가장자리에도 탄력을 가지면서 내마모성이 우수한 소재로 만든 링 구조를 장착하여 사용하게 되었던 바, 이는 앞서 설명한 경우에 비하여 디스크를 회전시켜 디스크 시트(2)에 끼워 닫기 위해 소모되는 동력은 약간 감소될 수 있었으나 밸브의 제조단가가 많이 상승되는 문제와 함께 역시 디스크의 가장자리의 링 구조와 밸브 몸체(1)의 링 구조의 마모현상은 그다지 개선하지 못하게 되었고, 링과 링의 고정수단 등의 부품의 교체 및 유지보수가 까다로운 문제가 발견되었다.First, when the disc is rotated while the disc is open and the disc is inserted into the
또한, 상술한 종래의 버터플라이 밸브는 디스크가 밸브 몸체(1)의 중심(3)을 기준하여 직각이 되도록 강하게 닫혀야 하기 때문에 디스크 시트(2)와 디스크의 가장자리에는 강한 마찰력이 작용하게 된다. 그러므로 이와 같이 닫기 위해서는 많은 동력이 소모되거나 많은 힘(수동 작동 시)이 들게 되어 원활한 작동에 애로가 있게 된다. 그리고 일단 닫혀 있던 상태에서 디스크를 개방시킬 때에도 디스크 시트(2) 로부터 빠져 나오는 디스크의 가장자리는 디스크 시트(2)와의 사이에 큰 마찰력이 작용하기 때문에 역시 원활한 작동에 애로가 발생하게 되고 큰 동력 소모와 많은 힘이 들게 되는 것이다.In addition, the above-described conventional butterfly valve must be strongly closed so that the disc is perpendicular to the
이러한 종래 버터플라이 밸브의 단점과 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명자는 밸브 몸체(1)의 디스크 시트(2)에 링 구조를 부가하지 않고 동시에 디스크의 가장자리에도 링 구조를 부가시키지 않은 채 디스크가 디스크 시트(2)에 닫힐 때 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 2° 내지 3°의 오차 범위 안에서 덜 닫히면서도 수밀작용 및 기밀작용이 가능한 버터플라이 밸브를 발명하여 출원한 사실이 있다(출원번호 10-2005-0055493호). 그런데, 상술한 선 출원된 발명은 상술한 각도 범위 안에서 디스크의 가장자리가 디스크 시트에 정확하게 밀착되도록 하기 위해서 매우 정밀한 가공기술과 고도의 숙련도가 요구되어 대량 생산에 다소 문제가 된다는 사실이 발견되었다.In order to solve the disadvantages and problems of the conventional butterfly valve, the present inventors do not add the ring structure to the
이에 본 발명은 상술한 선 출원된 발명이 가지는 문제를 해결할 수 있는 버터플라이 밸브를 개발하였고 그 조립공정을 제공하기 위함이 과제이다.Accordingly, the present invention has been developed a butterfly valve that can solve the problems of the above-described filed invention and to provide an assembly process.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 조립공정은 다음과 같으며, 이는 본 발명과 같이 디스크(10)의 가장자리에 수밀(기밀)작용을 위한 별도의 링 구조를 채택하지 않고 또한 디스크 시트(2)에도 수밀(기밀)작용을 위한 별도의 링 구조를 채택하지 않는 버터플라이 밸브에서 디스크(10)를 디스크 시트(2)에 정밀하면서도 신 속하고 정확하게 조립시킬 수 있도록 하며, 이와 함께 고도의 숙련도나 초정밀의 비경제적인 가공 기술이 적용되지 않더라도 용이하게 조립시킬 수 있도록 한다.The assembly process of the present invention for solving the above problems is as follows, which does not adopt a separate ring structure for watertight (sealed) action on the edge of the
[조립공정에 따른 실시예][Example according to the assembly process]
디스크 시트(2)가 내부로 형성되고 샤프트(30)를 끼워 고정시킬 수 있는 구멍(4)이 대칭으로 형성된 밸브 몸체(1)를 준비하는 단계; 일측의 수직방향으로 나사구멍(30a)(30b)(30c)(30d)이 형성되고 상기 나사구멍(30b)(30c)의 사이에 구멍(31)이 형성된 샤프트(30)를 준비하는 단계; 내부로 샤프트 관통구멍(16)이 형성되고 세로 중심 방향으로는 상기 샤프트(30)에 형성된 나사구멍(30a)(30b)(30c)(30d) 및 구멍(31)과 동심의 위치에 나사구멍(12)(12a)(12b)(12c)이 형성되고 상기 나사구멍(12a)(12b) 사이에는 구멍(14)이 형성되며, 상기 나사구멍(12)(12a)과 나사구멍(12b)(12c)의 사이에 또 다른 나사구멍(13)(13a)이 형성된 보스(11)와 일체를 이룬 채 샤프트(30)가 간섭받지 않도록 배면의 상하로는 상기 샤프트 관통구멍(16)과 연하여 형성된 원호(16a)를 가지는 디스크(10)를 준비하는 단계; 밸브 몸체(1)의 안으로 디스크(10)를 삽입시킴과 아울러 밸브 몸체(1)의 구멍(4)과 보스(11)의 샤프트 통과구멍(16)을 관통하도록 샤프트(30)를 조립시켜 샤프트(30) 상에서 디스크(10)가 플로팅(Floating) 되어 유동이 될 수 있도록 함과 동시에 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 2° 내지 3°의 오차각도 범위를 유지하면서 디스크(10)의 가장자리를 밸브 시트(2)에 밀착시키고 보스(11)의 나사구멍(12)(12a)(12b)(12c)과 샤프트(30)의 나사구멍(30a)(30b)(30c)(30d)의 중심이 일치하도록 샤프트(30)의 위치를 맞추고 고정볼트(20)(20a)(20b)(20c)를 상기 나사구멍 (12)(12a)(12b)(12c)(30a)(30b)(30c)(30d)에 조립시켜 디스크(10)의 가장자리가 밸브 시트(2)에 강하게 밀착되도록 하는 단계; 상기 보스(11)의 나사구멍(13)(13a)에 무두볼트(21)(21a)를 조립시켜 강하게 조임으로서 앞서 조립된 고정볼트(20)(20a)(20b)(20c)의 고정력에 의해 샤프트(30)에 보스(11)가 안정되게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하는 단계; 상기 샤프트(30)의 구멍(31)과 보스(11)의 구멍(14) 안으로 고정핀(22)을 삽입시켜 샤프트(30)와 보스(11)의 볼트로 고정된 상태를 더욱 안정되고 강하게 고정시켜 주는 단계; 상기 고정핀(22)과 직각의 방향에서 보스(11)와 샤프트(30)를 관통하도록 드릴링을 하여 보스(11)에 구멍(15)(15a)을 형성시킴과 동시에 샤프트(30)에도 동심의 구멍(32)(32a)을 형성시킨 후 고정핀(23)(23a)을 조립시켜 샤프트(30)가 보스(11)의 샤프트 관통구멍(16) 안에서 전후로 틈새(G1)(G2)를 유지한 채 조립상태가 최종적으로 완전히 안정되도록 고정시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preparing a valve body (1) in which the disc seat (2) is formed internally and symmetrically formed with holes (4) through which the shaft (30) can be fitted and fixed; Preparing a
이하 본 발명의 바람직한 조립공정에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명에 있어서, 디스크 시트(2)가 내부로 형성되고 샤프트(30)를 끼워 고정시킬 수 있는 구멍(4)이 대칭으로 형성된 밸브 몸체(1)를 준비하는 단계를 행하는데, 통상적으로 밸브 몸체(1)는 주조로 제작이 되고 정밀한 기계 가공을 통해 밸브 시트(2) 및 구멍(4) 등이 완성된다. 다음, 도면과 같이 일측의 수직방향으로 나사구멍(30a)(30b)(30c)(30d)이 형성되고 상기 중앙 쪽의 나사구멍(30b)(30c)의 사이에 구멍(31)이 형성된 샤프트(30)를 준비하는 단계를 행하는데, 그 재질과 직경, 길이 등은 KS 규정에 준한다. 여기서 후술하는 고정볼트(20)(20a)(20b)(20c)가 조립되기 위한 나사구멍(30a)(30b)(30c)(30d)과 후술하는 고정핀(22)이 조립되기 위한 구멍(31)의 깊이는 도면과 같이 샤프트(30) 직경의 1/2 정도에 이르게 하는 것이 바람직하지만 반드시 그러한 것은 아니다.First, in the present invention, the step of preparing the valve body (1) in which the disk seat (2) is formed inward and symmetrically formed with the holes (4) to which the shaft (30) can be fitted is usually performed. The
다음, 내부로 샤프트 관통구멍(16)이 타원형의 형태를 띤 채 형성되고 세로 중심 방향으로는 상기 샤프트(30)에 형성된 나사구멍(30a)(30b)(30c)(30d) 및 구멍(31)과 동심의 위치에 고정볼트(20)(20a)(20b)(20c)가 조립되는 나사구멍(12)(12a)(12b)(12c)이 형성되고, 중앙 쪽의 나사구멍(12a)(12b) 사이에는 고정핀(22)이 삽입되는 구멍(14)이 형성되며, 상기 나사구멍(12)(12a)과 나사구멍(12b)(12c)의 사이에는 무두볼트(21)(21a)가 조립되는 또 다른 나사구멍(13)(13a)이 형성되도록 보스(11)를 기계 가공을 한다. 한편, 도3과 같이 본 발명이 조립되었을 때 샤프트(30)가 디스크 본체와 간섭받지 않도록 배면의 상하로는 상기 샤프트 관통구멍(16)과 연하여 형성된 원호(16a)를 형성시키는 것이 바람직하지만 경우에 따라서는 생략될 수도 있다. 여기서 보스(11)는 디스크(10)와 일체를 이루도록 하는 것이 보통이고 본 발명에서도 이와 같이 된 디스크를 사용하고 있으나 경우에 따라서는 보스(11)가 볼트 조립방식으로 디스크(10)의 배면에 조립될 수도 있다.Next, the shaft through-
다음, 밸브 몸체(1)의 안으로 디스크(10)를 삽입시킴과 아울러 밸브 몸체(1)의 구멍(4)과 보스(11)의 샤프트 통과구멍(16)을 관통하도록 샤프트(30)를 조립시켜 샤프트(30) 상에서 디스크(10)가 플로팅(Floating) 되어 유동이 될 수 있도록 함과 동시에 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 2° 내지 3°의 오차각도 범위를 유지하면 서 디스크(10)의 가장자리를 밸브 시트(2)에 밀착시키고 보스(11)의 나사구멍(12)(12a)(12b)(12c)과 샤프트(30)의 나사구멍(30a)(30b)(30c)(30d)의 중심이 일치하도록 샤프트(30)의 위치를 맞추고 고정볼트(20)(20a)(20b)(20c)를 상기 나사구멍(12)(12a)(12b)(12c)(30a)(30b)(30c)(30d)에 조립시켜 디스크(10)의 가장자리가 밸브 시트(2)에 강하게 밀착되도록 하는 단계를 행하고 이어서 상기 보스(11)의 나사구멍(13)(13a)에 무두볼트(21)(21a)를 조립시켜 강하게 조임으로서 앞서 조립된 고정볼트(20)(20a)(20b)(20c)의 고정력에 의해 샤프트(30)에 보스(11)가 안정되게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하는 단계를 행한다. 이 상태는 도2와 도3을 보면 쉽게 이해를 할 수 있다.Next, the
한편, 본 발명의 디스크(10)가 조립되는 각도는 반드시 상술한 각도에 국한되는 것은 아니고 경우에 따라서는 미세하게 증감될 수 있기 때문에 디스크(10)가 조립되는 각도의 수치 변화 정도는 설계변경 내지는 상업적인 변경 정도에 지나지 않아 본 발명의 권리범위에 예속되는 것은 당연하다 할 것이다.On the other hand, the angle at which the
상술한 바와 같이 디스크(30)를 디스크 시트(2)에 조립시킬 때 보스(11)에는 샤프트(30)의 직경에 비하여 전후로 공간이 충분히 형성되도록 샤프트 관통구멍(16)을 형성시킴으로서 샤프트(30) 상에서 디스크(10)를 디스크 시트(2) 쪽으로 밀어서 자유롭게 이동시킬 수 있으며 조립되는 각도도 자유롭게 변화시킬 수 있어 최대한으로 디스크(10)를 디스크 시트(2)에 정교하게 조립을 시킨 후 본 발명의 고정볼트 및 무두볼트, 고정핀으로 안정되고 완전하게 디스크(10)를 디스크 시트(2)에 조립시킬 수가 있는 것이다. 이를 본 발명에서는 플로팅(Floating) 공법이라 칭하 였으며 본 발명에서 가장 중요한 부분에 해당이 된다. 이와 같이 디스크(10)가 디스크 시트(2)에 조립된 상태는 곡률을 가지는 디스크(2)의 가장자리가 역시 곡률을 가지는 디스크 시트(2)에 접촉면이 적은 면 접촉이 되어 있기 때문에 수밀기능이나 기밀기능이 유지됨은 당연한 이치이다. 그리고 디스크(10)가 밸브 몸체(1)의 중심(3)으로부터 2∼3°의 오차를 유지하면서 디스크 시트(2) 상에 조립될 수 있도록 하는 것은 밸브몸체(1)의 외부로 노출이 되어 있는 샤프트(30)의 회전거리를 스토퍼 내지는 센서기술을 이용하여 단속할 수 있고 이 부분에 대한 기술은 공지의 것이므로 상세히 설명하지 않는다.As described above, when assembling the
위와 같이 되면 디스크(10)가 개방된 상태에서 도2의 상태가 되도록 디스크(10)를 닫을 경우 디스크(10)의 면이 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 직각을 다시 말해서, 디스크(10)의 면이 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 직각을 이루도록 억지로 닫아야 할 필요가 없기 때문에 많은 동력이나 많은 힘이 들지 않게 됨은 당연하며, 디스크(10)가 디스크 시트(2)에 닫힌 상태에서 개방을 시킬 때에도 디스크(10)가 상술한 바와 같이 밸브 몸체(1)의 중심(3)과 2° 내지 3°의 오차각도를 가진 채 닫혀 있기 때문에 적은 힘으로 부드럽게 개방을 시킬 수 있는 특징을 지니게 된다. 이로써 적은 동력이나 적은 힘을 들이고도 신속한 개방과 밀폐작용이 가능하게 되는 것이다. 따라서 디스크(10)의 가장자리와 디스크 시트(2) 사이에는 큰 마찰력이 작용하지 않고 원활하게 개방 및 밀폐가 되기 때문에 디스크(10)의 가장자리는 물론 디스크 시트(2)의 마모현상이 격감되어 양자의 내구성이 크게 상승되는 것이고 부드러운 작동이 가능하게 된다. 그러므로 수밀작용이 장시간 동안 양호하게 유지되는 것 이며 잦은 보수나 부품 교체현상은 사라지게 된다. 더욱이 본 발명은 종래와 같이 디스크(10)의 가장자리에 링 구조를 부가하거나 디스크 시트(2)에 별도의 링 구조를 부가하지 않아도 되기 때문에 제조하기가 쉽고 이에 따라 밸브의 제조단가가 크게 저렴해짐은 물론 중량도 가벼워지고 용이한 조립과 함께 보수를 위한 분해조립도 크게 용이한 장점을 지니게 되는 것이다.In this case, when the
다음, 상기 샤프트(30)의 구멍(31)과 보스(11)의 구멍(14) 안으로 고정핀(22)을 삽입시켜 샤프트(30)와 보스(11)의 볼트로 고정된 상태를 더욱 안정되고 강하게 고정시켜 주는 단계를 행하고 이어서 상기 고정핀(22)과 직각의 방향에서 보스(11)와 샤프트(30)를 관통하도록 정밀하게 드릴링(또는 드릴링 후 리이밍)을 하여 보스(11)에 구멍(15)(15a)을 형성시킴과 동시에 샤프트(30)에도 동심의 구멍(32)(32a)을 형성시킨 후 고정된(23)(23a)을 조립시켜 조립상태가 최종적으로 완전히 안정되도록 고정시키는 단계로 완성이 된다. 이 상태는 도2, 도3과 같이 샤프트(30)가 보스(11)의 샤프트 관통구멍(16) 안에서 전후로 틈새(G1)(G2)를 유지한 채 조립이 되는데, 상술한 바와 같이 디스크(10)를 디스크 시트(2)에 정교하게 조립시키기 위하여 샤프트 관통구멍(16)의 전후 길이를 여유 있게 형성시킴에 따라 틈새(G1)(G2)는 자연적으로 형성이 되는 것이다. 상기에 있어서, 조립의 순서를 조금 바꾼다거나 무두볼트를 생략하거나 무두볼트 대신에 고정핀을 사용하는 등의 설계변경 정도는 본 고안의 권리범위에 속함은 당연하다.Next, the fixing
이상과 같은 본 발명은, 디스크가 디스크 시트에 닫히는 각도를 직각의 고정 관념에서 벗어나도록 함과 아울러 디스크의 가장자리와 디스크 시트에 별도의 링 구조 또는 수밀(기밀) 구조를 부가할 필요가 없는 최상의 버터플라이 밸브를 제공하기 위한 제조공법을 제공하는 것으로, 종래 버터플라이 밸브에서 비롯되었던 상술한 문제점들을 일시에 해소하여 경제성과 내구성, 작동성, 작업성, 조립성, 유지보수성 등에 있어서 탁월하게 진보된 효과를 가진다.The present invention as described above provides the best butter without the need to add a separate ring structure or watertight (confidential) structure to the edge of the disc and the disc sheet, while deviating from the right angle of the disc closing angle. Providing a manufacturing method for providing a fly valve, to solve the above-mentioned problems caused by the conventional butterfly valve at a time, the outstandingly advanced effect in economy, durability, operability, workability, assembly, maintenance, etc. Has
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- 2006-07-21 KR KR1020060070248A patent/KR100756170B1/en active IP Right Grant
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