KR100794739B1 - 버터플라이 밸브의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것으로서, 본 발명은 디스크 및 디스크 시트에 밀폐 수단을 결합하지 않고도 기밀성이 유지되는 간이한 구조를 채택하여 제작이 쉽고 내구성이 보장되는 버터플라이 밸브의 제조방법을 제공하기 위하여, 밸브 몸체를 기계가공 하는 단계와; 샤프트를 기계가공 하는 단계와; 디스크를 기계가공 하는 단계와; 디스크를 샤프트에 결합시키는 단계와; 상기 샤프트의 고정위치를 결정하는 단계와; 상기 샤프트와 디스크를 고정시키는 단계와; 고정핀을 결합시키는 단계;로 구성되어, 샤프트에 형성되는 돌출부와 디스크의 보스에 형성되는 타원 단면의 공간부를 이용하여 디스크를 밸브 몸체의 내주면과 밀착시킬 수 있어, 종래의 밀폐수단이 필요없이 기밀성이 유지될 수 있고, 디스크의 외주면과 밸브 몸체의 디스크 시트가 직접접촉되는 간단한 구조를 채택하여 제작이 용이하고, 밀폐수단의 마모로 인한 내구성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.

버터플라이 밸브 유체 실링

Description

버터플라이 밸브의 제조방법{manufacturing method of butterfly valve}

도 1은 종래의 버터플라이 밸브의 단면을 도시하는 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 버터플라이 밸브를 도시하는 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 버터플라이 밸브의 횡방향 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 버터플라이 밸브의 종방향 단면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 버터플라이 밸브의 제조방법을 도시하는 블럭도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 손잡이 2: 기어 박스

10: 밸브 몸체 12: 디스크 시트

14: 돌출관부 16: 돌출단

18: 구멍 20: 샤프트

22: 돌출부 24: 핀 구멍

30: 디스크 31: 외주면

32: 보스 34: 공간부

36: 나사 구멍 38: 핀구멍

40: 고정수단 42: 보강 볼트

46: 고정핀

본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스크 시트 또는 디스크에 밀폐수단을 결합하지 않고 디스크의 외주면이 디스크 시트에 직접 접촉되어 밀폐될 수 있는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브의 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 금속 재질을 이용하는 버터플라이 벨브는 도 1에 도시된 바와 같이 양단에 배관이 결합되어 밸브 몸체(10)에 형성된 관로의 내측에 배치된 디스크(30)를 회전시켜 관로를 흐르는 유체를 제어하는 것으로서, 밸브 몸체(10)의 상단에 구비된 기어박스(2)의 일측에는 핸들(1)이 결합되어 상기 핸들을 회전시킴에 의해 샤프트(20)가 기어를 통해 회전되면서 하부에 결합된 디스크(30)를 회전시키는 구조로 이루어져 있다.

그러나, 종래의 금속 재질의 버터플라이 밸브는 밸브 몸체의 디스크 시트에 디스크가 닫혀 밀폐되었을 때 기밀성을 유지하기 위하여 디스크 시트 또는 디스크 에 테프론이나 내마모성이 우수한 금속으로 제작된 링 형태의 밀폐수단 이나 원형의 판 형태의 밀폐수단 등 다양한 구조를 가지는 밀폐수단을 결합하여 사용하는 것이 일반적이다.

따라서, 밸브의 부품 수가 증가되어 제조단가가 비싸고, 상기 밀폐수단이 단 시간에 마모되는 경우 자주 교체를 하여야 하는 사용상의 문제점이 존재한다.

이를 개선하기 위하여, 밀폐수단을 사용하지 않는 경우에는 밸브의 기밀성을 유지할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 디스크 및 디스크 시트에 밀폐 수단을 결합하지 않고도 기밀성이 유지되는 버터플라이 밸브의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 간단한 구조를 채택하여 제작이 쉽고 내구성이 보장되는 버터플라이 밸브의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 버터플라이 밸브는 내부에 결합되는 디스크를 외부에서 회전시켜 관 내부에 흐르는 유체의 양을 조절하는 버터플라이 밸브에 있어서, 양측에 개구되어 각각 관에 연결되고, 내부에는 상기 디스크가 접촉되는 디스크 시트가 내부면에 형성되는 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체의 상부에 형성되는 돌출관부를 통해 외부의 손잡이부와 결합되되, 외주면에는 캠 형상의 돌출부가 하나 이상 형성되는 샤프트와; 상기 밸브 몸체 내부의 디스크 시트에 접촉되는 원판형의 디스크와; 상기 디스크의 중심에 돌출 형성되되, 상기 샤프트가 관통되는 타원형 단면의 공간부가 수직으로 형성되는 보스와; 상기 디스크를 상기 샤프트에 고정시키는 고정 수단;으로 구성되되, 상기 돌출부의 외주면과 상기 공간부의 내주면이 접촉되는 지점을 조절함으로써, 상기 샤프트 중심축의 중심에서 상기 디스크의 중심의 거리를 조정하여 상기 디스크의 외주면이 밸브 몸체 내부의 디스크 시트에 밀착될 수 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고정 수단은 상기 디스크의 보스에 형성되는 나사 구멍에 조립되어 상기 샤프트에 압력을 가하는 보강볼트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정 수단은 상기 디스크의 보스 및 샤프트에 각각 형성되는 핀 구멍을 관통하는 고정핀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 밸브 몸체는 상기 돌출관부가 형성되는 반대측에는 상기 샤프트의 단부가 삽입되는 구멍을 가지는 돌출단이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 내부에 결합되는 디스크를 외부에서 회전시켜 관 내부에 흐르는 유체의 양을 조절하는 버터플라이 밸브의 제조방법에 있어서, 상기 디스크가 접촉되는 디스크 시트가 내부면에 형성되고, 상부에는 돌출관부가 형성되는 밸브 몸체를 기계가공 하는 단계와; 외주면에는 캠 형상 돌출부가 하나 이상 형성되는 원기둥 형상의 샤프트를 기계가공 하는 단계와; 상기 샤프트가 관통되는 타원형 단면의 공간부가 수직으로 형성되는 보스가 중심에 돌출형성되는 디스크를 기계가공 하는 단계와; 상기 밸브 몸체의 돌출관부를 통해 샤프트를 결합시키고, 상기 디스크의 보스에 형성되는 공간부에 샤프트를 결합시키는 단계와; 상기 샤프트를 회전시켜 돌출부의 외주면과 디스크의 공간부가 접촉되는 지점을 조절하여, 상기 디스크가 밸브 몸체의 디스크 시트에 밀착되도록 상기 샤프트의 고정위치를 결정하는 단계와; 상기 디스크의 돌출형성되는 보스에 형성되는 나사 구멍에 보강 볼트를 결합시켜 샤프트의 외주면에 압력을 가하여 상기 디스크를 샤프트에 고정시키는 단계와; 상기 샤프트 및 디스크에 드릴링 작업을 통해 수평으로 핀 구멍을 형성시키고, 상기 핀 구멍에 고정핀을 결합시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 버터플라이 밸브의 제조방법을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2, 3, 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 버터플라이 밸브를 도시하는 분해 사시도, 횡방향 단면도, 종방향 단면도이다.

본 발명에 따른 버터플라이 밸브는 밸브 몸체(10)와 샤프트(20)와 디스크(30)와 보스(32) 및 고정 수단(40)으로 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이 밸브 몸체(10)는 양측이 개구되어 각각 관에 연결되고, 내부에는 상기 디스크(30)의 외주면(31)에 접촉되는 디스크 시트(12)가 내부면에 형성되고, 상기 밸브 몸체(10)의 상부에는 돌출관부(14)가 형성되어 상기 샤프트(20)가 결합되고, 하부에는 상기 샤프트(20)의 단부가 삽입되는 구멍(18)이 형 성되는 돌출단(16)이 형성된다.

도 1의 종래의 버터플라이 밸브와 동일하게 디스크가 내부에서 회전될 수 있는 구형상의 내부 공간이 형성되고, 내부 공간의 일측에는 링 형상의 디스크 시트(12)가 형성되는 것이 바람직하다.

부가적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 돌출관부(14)에는 기밀을 유지하기 위하여 패킹(3)이 결합되는 것이 바람직하며, 상기 돌출관부(14) 및 구멍(18)에는 상기 샤프트(20)를 지지하기 위한 미끄럼 베어링(미도시)이 각각 결합되는 것이 바람직하다.

상기 샤프트(20)는 상기 밸브 몸체(10)의 상부에 형성되는 돌출관부(14)와 결합되어 밸브 몸체(10)의 내부를 관통하여 밸브 몸체(10)의 하부에 형성되는 구멍(18)에 일단부가 결합되고, 상부에는 밸브를 조절하기 위한 핸들이 기어 장치를 통해 결합되어 핸들을 회전시키면 샤프트가 회전되도록 구성된다.

특히, 종래의 샤프트와 구별되는 점은 상기 샤프트(20)의 외주면에는 캠 형상의 돌출부(24)가 하나 이상 형성된다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 캠 형상의 돌출부(24)는 원형 단면을 가지면서 돌출부의 중심은 샤프트(20)의 중심에서 편심되도록 하거나, 타원형의 단면을 가지면서 샤프트의 중심과 편심되도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로 디스크(30)에 대해 살펴보기로 한다.

상기 디스크(30)는 원판형으로 중심에는 보스(32)가 돌출되어 형성되어 상기 샤프트(20)에 결합되고, 디스크(30)의 외주면(31)은 밸브 몸체(10)의 디스크 시 트(12)에 접촉과 분리되면서 내부에 흐르는 유체의 량을 조절하게 된다.

도 3, 4에 도시된 바와 같이 디스크 시트(12)에 상기 디스크(30)의 외주면(31)이 밀폐 수단 없이 직접 접촉되므로 기밀성이 유지되도록 상기 디스크의 외주면(31)은 밸브 몸체의 외부를 향해 경사지거나, 일정한 곡선을 이루면서 전체 단면적이 감소되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 보스(32)는 상기 디스크(30)를 상기 샤프트(20)에 고정하기 위한 것으로, 디스크의 중심에 돌출형성되고, 상기 보스(32)에는 타원형 단면의 공간부(34)가 관통되어 수직으로 형성된다.

상기 공간부(34)는 단면의 장축이 디스크(30)의 수평 방향과 수평을 이루고 단축이 디스크(30)와 수직된 형상으로 보스(32)에 형성되는 것이 바람직하다.

다만, 상기 공간부(34)의 단면 중 단축의 길이는 상기 샤프트에 형성되는 캠 형상의 돌출부의 지름보다는 크게 하여 상기 샤프트가 공간부에 결합된 상태에서 샤프트(20)가 회전될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

따라서, 샤프트(20)가 회전되면서 샤프트의 중심축으로부터 디스크가 고정되는 위치를 변경시킬 수 있으므로 샤프트와 디스크를 고정시키는 과정에서 상기 디스크가 밸브 몸체의 디스크 시트에 밀착시킬 수 있다.

다음으로 고정 수단(40)에 대해 살펴보기로 한다.

상기 고정 수단은 상기 샤프트(20)의 고정 위치를 정하는 역할을 하므로 상기 보스(32)에 구멍을 형성하고 이와 결합될 수 있는 핀을 이용할 수 있으며, 보다 견고한 결합을 위하여, 상기 고정 수단(40)은 상기 디스크(30)의 보스(32)에 형성 되는 나사 구멍(36)에 조립되어 상기 샤프트의 외주면에 압력을 가하는 보강 볼트(42)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 보강 볼트(42)는 무두 볼트로 외주면에 나사가 형성되어, 상기 보스(32)에 형성되는 나사 구멍(36)을 통해 공간부(34)의 내면으로 돌출되도록 하여, 상기 공간부에 삽입되는 샤프트(20)의 외주면을 가압할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 나사 구멍(36a, 36b)는 보스(32)의 중심에서 이격된 위치에 형성될 수 있고,(보스의 중심 위치에 형성될 수도 있음) 상하부에 각각 형성되어 샤프트가 단단히 고정될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정 수단은 상기 디스크(30)의 보스(32) 및 샤프트(20)에 각각 형성되는 핀 구멍(24a, 24b, 38a, 38b)에 결합되는 고정핀(46a, 46b)를 포함하여 구성될 수 있다.

앞서 살펴본 보강 볼트(42)만으로는 샤프트(20)에 디스크를 단단하게 고정시킬 수 없으므로, 상기 디스크(30)의 보스(32) 및 샤프트(20)에 드릴링 작업을 통해 형성되는 핀 구멍에 고정핀을 결합시켜 단단하게 결합시키는 것이 바람직하다.

즉, 상기 보강 볼트(42)를 이용하여 샤프트의 고정 위치를 결정하고 상기 고정핀(46)을 이용하여 단단하게 고정하는 방식을 채택하는 것이 바람직하다.

다음으로 버터플라이 밸브의 제조방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 버터플라이 밸브의 제조방법을 도시하는 블럭도이다.

본 발명에 따른 버터블라이 밸브의 제조방법은 밸브 몸체를 기계가공 하는 단계와 샤프트를 기계가공 하는 단계 및 디스크를 기계가공 하는 단계를 통해 각 구성요소를 준비하고, 각 구성요소를 결합시키는 단계와 샤프트의 고정위치를 결정하는 단계와 샤프트와 디스크를 고정시키는 단계 및 고정핀을 결합시키는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 밸브 몸체, 샤프트, 디스크를 기계가공 하는 단계는 각 구성요소에 대한 설명으로 대체하고 이후의 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다.

상기 각 구성요소를 결합시키는 단계는 준비된 밸브 몸체의 돌출관부를 통해 샤프트를 삽입하고, 밸브의 내부에서 디스크의 보스에 형성되는 공간부를 관통되도록 한다.

또한, 상기 공간부를 관통한 샤프트의 일단부는 밸브 몸체 하부에 형성되는 구멍에 삽입된다.

다음으로 샤프트의 고정위치를 결정하는 단계는 상기 과정을 통해 결합되는 샤프트와 디스크의 고정 위치를 결정하는 단계로 상기 샤프트를 회전시켜 돌출부의 외주면과 디스크의 공간부의 내주면이 접촉되는 지점을 조절하여, 상기 디스크가 밸브 몸체의 디스크 시트에 밀착되는 위치를 결정하는 단계이다.

상기 샤프트에 형성되는 캠 형상의 돌출부의 외주면은 샤프트의 중심에서 돌출량이 연속해서 변화되므로, 상기 샤프트를 회전시켜 돌출부의 외주면이 공간부의 내주면과 접촉되는 부위를 결정함에 따라 디스크가 밸브 몸체의 디스크 시트에 밀 착되도록 샤프트의 중심으로부터 이격 거리를 조정할 수 있다.

따라서, 디스크 시트 및 디스크의 외주면에 별도의 실링 장치를 포함하지 않고도 밸브의 기밀성을 유지할 수 있게 된다.

상기 과정을 통해 샤프트의 고정위치가 결정되면, 상기 디스크의 돌출형성되는 보스에 형성되는 나사 구멍에 보강 볼트를 결합시켜 위치가 결정된 샤프트의 외주면에 압력을 가하여 상기 디스크를 샤프트에 고정시키는 단계를 거치게 되며, 본 단계는 샤프트의 고정 위치를 결정하는 단계에서 결정된 위치에 샤프트와 디스크 시트를 단단하게 결합시키기 위하여 다음 단계의 드릴링 작업 시 유동으로 인하여 고정 위치가 변동되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 샤프트를 회전시켜 샤프트와 디스크가 고정되는 위치를 결정한 후 보강 볼트를 이용하여 샤프트가 디스크에 고정된 상태에서 고정핀을 이용하여 더욱 단단하게 고정하기 위한 다음 단계로 진행하게 된다.

고정핀을 결합시키는 단계는 상기 과정을 통해 결합위치가 정해진 샤프트를 단단하게 디스크와 체결하는 과정으로 상기 샤프트 및 디스크에 드릴링 작업을 통해 수평으로 핀 구멍을 형성시키고, 상기 핀 구멍에 고정핀을 결합시키는 과정이다.

상기 핀 구멍은 샤프트의 고정위치를 결정하는 단계를 통해 결정된 위치에서 샤프트 및 디스크의 보스에 드릴을 이용하여 수평으로 관통되어 형성되고, 핀 형상의 고정핀을 상기 핀구멍에 삽입하여 단단하게 고정시키는 것이다. 특히, 상기 보강 볼트를 통해 샤프트가 디스크에 고정된 상태에서 드릴링 작업이 진행되므로 정확한 위치에 핀 구멍을 형성시킬 수 있어 디스크를 밸브 몸체의 디스크 시트에 밀착시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 밀폐수단을 결합하지 않고도 기밀성이 유지되는 버터플라이 밸브의 제조방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 샤프트에 형성되는 돌출부와 디스크의 보스에 형성되는 타원 단면의 공간부를 이용하여 디스크를 밸브 몸체의 내주면과 밀착시킬 수 있어, 종래의 밀폐수단이 필요없이 기밀성이 유지될 수 있는 버터플라이 밸브의 제조방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 디스크의 외주면과 밸브 몸체의 디스크 시트가 직접접촉되는 간단한 구조를 채택하여 제작이 용이하고, 내마모성이 뛰어난 금속 재질의 디스크와 디스크 시트를 이용하여 밀폐수단의 마모로 인한 내구성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 내부에 결합되는 디스크를 외부에서 회전시켜 관 내부에 흐르는 유체의 양을 조절하는 버터플라이 밸브의 제조방법에 있어서,

   상기 디스크가 접촉되는 디스크 시트가 내부면에 형성되고, 상부에는 돌출관부가 형성되는 밸브 몸체를 기계가공 하는 단계와;

   외주면에는 캠 형상 돌출부가 하나 이상 형성되는 원기둥 형상의 샤프트를 기계가공 하는 단계와;

   상기 샤프트가 관통되는 타원형 단면의 공간부가 수직으로 형성되는 보스가 중심에 돌출형성되는 디스크를 기계가공 하는 단계와;

   상기 밸브 몸체의 돌출관부를 통해 샤프트를 결합시키고, 상기 디스크의 보스에 형성되는 공간부에 샤프트를 결합시키는 단계와;

   상기 샤프트를 회전시켜 상기 돌출부의 외주면과 디스크의 공간부가 접촉되는 지점을 조절하여, 상기 디스크가 밸브 몸체의 디스크 시트에 밀착되도록 상기 샤프트의 고정위치를 결정하는 단계와;

   상기 디스크의 돌출형성되는 보스에 형성되는 나사 구멍에 보강 볼트를 결합시켜 샤프트의 외주면에 압력을 가하여 상기 디스크를 샤프트에 고정시키는 단계와;

   상기 샤프트 및 디스크에 드릴링 작업을 통해 수평으로 핀 구멍을 형성시키고, 상기 핀 구멍에 고정핀을 결합시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브의 제조방법.
6. 삭제

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