KR100886160B1 - 마그네틱 니들밸브 - Google Patents

마그네틱 니들밸브

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KR100886160B1
KR100886160B1 KR1020070068503A KR20070068503A KR100886160B1 KR 100886160 B1 KR100886160 B1 KR 100886160B1 KR 1020070068503 A KR1020070068503 A KR 1020070068503A KR 20070068503 A KR20070068503 A KR 20070068503A KR 100886160 B1 KR100886160 B1 KR 100886160B1
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곽인숙
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Abstract

본 발명은 마그네틱 니들밸브에 관한 것으로서 전자마그네틱에 의하여 니들핀의 순간적인 단속이 반복 제어되어지는 가운데 노즐캡을 통해 유체가 분사되어지 대상물의 표면에 문자 및 숫자 등이 용이하게 표시되어질 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 도료와 에어가 혼합되어 노즐캡으로 분사되어지도록 구성된 니들밸브에 있어서, 상기 니들밸브는 유체공급홈과 에어공급홈이 형성된 밸브몸체의 일측에 노즐을 감싸는 노즐캡이 노즐연결구로 결합되어지며 타측에 니들부와 슬라이드봉이 끼워진 니들안내구가 고정플레이트로 결합되어지고, 상기 니들안내구의 외주연부에 전자마그네틱이 결합되어지며 상기 니들안내구에 니들조절구가 결합됨을 특징으로 한다.

Description

마그네틱 니들밸브{Magnetic needle valve}
본 발명은 마그네틱 니들밸브에 관한 것으로서, 특히 밸브몸체에 형성된 유체공급홈으로 공급되어진 도료가 노즐연결구에 결합된 노즐로 분사되어지는 가운데 도료의 분사량이 전자마그네틱으로 작동되어지는 니들핀의 순간적인 단속량으로 반복 제어되어지도록 하고, 그 일측으로 형성된 에어공급홈을 통해 공급되어지는 에어량 또는 압력에 의하여 노즐캡을 통해 분사되어지도록 함으로써, 철판, 후판, 강단 등의 표면에 문자 및 숫자가 용이하게 표시되어질 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 유로 단부에 노즐을 결합시켜 액체 또는 기체를 대상물의 표면에 분사시키는 작업은 노즐을 통해 분사되는 액체 종류에 따라 식품소독, 금형표면에 이형제를 도포, 냉각, 접착, 프레스몰딩, 오일급유, 포장습도조절, 냄새제거, 분진제거, 페인팅, 코팅 등을 할 수 있게 된다.
노즐은 오리피스 양측으로 유입구와 분사구가 결합된 노즐몸체와, 노즐몸체로 유입되는 에어량을 조절하는 디스크형태를 갖는 제어밸브 및 오리피스의 중앙에 형성된 액체공급관으로 구성되어 외부로부터 공급되는 페인트, 윤활제, 방청제, 접착제, 코팅액과 같은 액체를 노즐몸체의 일측에 형성된 액체공급관을 통해 내부로 공급됨과 동시에 별도의 에어라인을 통해 에어가 노즐본체의 유입구로 공급되어짐으로써 용도에 맞는 작업을 하게 된다.
그러나 이러한 노즐은 노즐몸체로 유입되는 에어량에 의하여 분사구를 통해 분사되어지는 유체의 분사량이 정해짐에 따라 연속적인 분사작업에는 용이하나 단속적인 작업 즉, 분사와 멈춤이 순간적으로 이루어져 대상물의 표면에 문자나 글씨를 표시하는데 작업에 어려움이 있었다.
또한, 유체 공급이 별도의 제어밸브에 의하여 제어되는 것이 아니라 전기한 바와 같이 에어량에 의하여 단순 제어되어짐에 따라 동일한 문제점이 있었다.
본 발명은 밸브몸체에 형성된 유체공급홈으로 공급되어진 도료가 노즐연결구에 결합된 노즐로 분사되어지는 가운데 도료의 분사량이 전자마그네틱으로 작동되어지는 니들핀의 단속량으로 반복적으로 제어되어지도록 하고, 그 일측으로 형성된 에어공급홈을 통해 공급되어지는 에어량 또는 압력에 의하여 노즐캡을 통해 분사되어지도록 함으로써, 철판, 후판, 강단 등의 표면에 문자 및 숫자가 용이하게 표시되어질 수 있는 마그네틱 니들밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 도료와 에어가 혼합되어 노즐캡으로 분사되어지도록 구성된 니들밸브(V)에 있어서, 상기 니들밸브(V)는 유체공급홈(11)과 에어공급홈(12)이 형성된 밸브몸체(10)의 일측에 노즐(21)을 감싸는 노즐캡(20)이 노즐연결구(22)로 결합되어지며 타측에 니들부(30)와 슬라이드봉(40)이 끼워진 니들안내구(50)가 고정플레이트(60)로 결합되어지고, 상기 니들안내구(50)의 외주연부에 전자마그네틱(70)이 결합되어지며 상기 니들안내구(50)에 니들조절구(80)가 결합됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 니들부(30)는 니들핀(31)의 단부에 숫나사부(311)가 형성되어지며 상기 숫나사부(311)가 피스톤(32)에 결합된 다이아프램(321)을 관통하여 원뿔스프링(332)이 끼워진 아마츄어(33)의 암나사부(331)에 결합되어지고, 상기 다이아프램(321)이 숫나사부(311)에 끼워진 링(34)과 너트(35)로 상기 아마츄어(33)에 밀착되게 결합되어지고, 상기 슬라이드봉(40)은 일측에 아마츄어 가압단(41)이 형성되어지며 타측에 결합숫나사부(42)를 형성하여 상기 결합숫나사부(42)가 조절로드(82)에 나사결합되어지되, 상기 아마츄어 가압단(41)과 결합숫나사부(42) 사이에 슬라이드홈(43)이 형성되어지며 상기 슬라이드홈(43)이 위치되는 니들안내구(50)에 핀홈(51)을 형성하여 상기 핀홈(51)에 끼워진 고정핀(44)이 슬라이드홈(43)을 관통하여 결합되어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 니들조절구(80)는 니들안내구(50)에 나사결합되어지는 중공형태를 갖는 고정캡(81)의 내부에 조절로드(82)가 끼워진 베어링(83)이 삽입되어 고정링(84)으로 고정되어지고, 상기 고정링(84)으로 노출된 조절로드(82)에 손잡이(85)가 결합되어지되, 상기 조절로드(82)는 일측에 결합암나사부(821)를 형성하여 슬라이드봉(40)의 결합숫나사부(42)에 결합되어지며 타측에 고정나사(822)를 형성하여 손잡이(85)가 고정너트(86)로 고정되어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정링(84)과 손잡이(85) 사이에 위치고정구(87)가 개재되어지되, 상기 위치고정구(87)는 절단면에 다수개의 요철(871)이 형성된 요철링(872)이 고정링(84)에 결합되어지고, 상기 손잡이(85)에는 관통홈(873)이 형성된 패널(874) 하부로 상기 요철(871)에 삽입되어지는 정지돌기(875)가 일체로 형성된 스토퍼편(876)이 나사결합되어짐을 특징으로 한다.
그리고 상기 노즐(21)은 에어공급홈(221)이 형성된 노즐연결구(22)의 가운데 결합되어지고, 상기 노즐캡(20)은 노즐(21)이 결합된 노즐연결구(22)에 결합되어지되, 상기 에어공급홈(221)은 노즐(21)과 노즐연결구(22) 사이에 위치되어짐을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 밸브몸체에 형성된 유체공급홈으로 공급되어진 도료가 노즐연결구에 결합된 노즐로 분사되어지는 가운데 도료의 분사량이 전자마그네틱에 의하여 작동되어지는 니들핀이 순간적인 단속이 반복 제어되어지도록 하고, 그 일측에 형성된 에어공급홈을 통해 공급되어지는 에어량 또는 압력에 의하여 노즐캡을 통해 분사되어지도록 함으로써, 철판, 후판, 강단의 표면에 문자 및 숫자 등이 용이하게 표시되어질 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.
도1은 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 사시도.
도2는 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 분해 사시도.
도3은 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 배면 사시도.
도4는 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 배면 분해 사시도.
도5 및 도6은 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 작동상태를 도시한 종단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
V:니들밸브 10:밸브몸체
11:유체공급홈 12:에어공급홈
20:노즐캡 21:노즐
22:노즐연결구 30:니들부
40:슬라이드봉 50:니들안내구
60:고정플레이트 70:전자마그네틱
80:니들조절구
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 분해 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 배면 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 배면 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브(V)는 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 밸브몸체(10), 노즐캡(20), 니들부(30), 슬라이드봉(40), 니들안내구(50), 고정플레이트(60) 및 전자마그네틱(70) 그리고 니들조절구(80)로 구성되어 밸브몸체(10)로 유입된 도료가 니들부(30)에 의하여 순간적으로 제어되어지는 가운데 에어가 혼합되어 노즐캡(20)으로 분사되어지도록 구성되어 있다.
여기에서, 상기 니들밸브(V)는 유체공급홈(11)과 에어공급홈(12)이 형성된 밸브몸체(10)의 일측에 노즐(21)을 감싸는 노즐캡(20)이 노즐연결구(22)로 결합되어지며 타측에 니들부(30)와 슬라이드봉(40)이 끼워진 니들안내구(50)가 고정플레이트(60)에 의하여 결합되어지도록 구성되어 있다.
상기 노즐연결구(22)와 니들안내구(50)는 유체공급홈(11)과 에어공급홈(12)에 직각되는 방향으로 관통된 유로(13)의 양측에 결합되어지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 니들안내구(50)의 외주연부에는 미도시한 제어부의 출력측에 접속된 전자마그네틱(70)이 결합되어지며 상기 니들안내구(50)에는 니들조절구(80)가 결합되어지도록 구성되어 있다.
상기 노즐캡(20)은 전방으로 향할수록 단면적이 좁아지는 중공인 원추형태를 갖도록 형성되어진 것으로 그 선단부에 토출홈(201)이 관통되어지는 형태를 갖도록 형성되어지고, 상기 토출홈(201)과 대향되는 후단부에 체결암나사(202)가 형성되어 후술하는 노즐연결구(22)에 형성된 체결숫나사(222)에 결합되어짐으로써 노즐연결구(22)에 결합된 노즐(21)의 외면으로부터 일정 간격이 유지되어질 수 있도록 형성되어 있다.
상기 노즐(21)은 중공인 원추형태를 갖는 것으로 그 끝단에 후술하는 니들핀(31)에 의하여 닫히거나 열리는 노즐홈(211)이 형성되어 있다.
상기 노즐연결구(22)는 노즐(21)과 노즐캡(20)이 일정한 간격이 유지되어지도록 하는 가운데 이를 밸브몸체(10)에 결합되어질 수 있도록 하고, 상기 노즐(21)과 노즐캡(20) 사이로 에어가 공급되어질 수 있는 에어공급홈(12)이 일체로 형성되어 있다. 즉, 노즐(21)은 에어공급홈(221)이 형성된 노즐연결구(22)의 가운데 결합되어지며 상기 노즐캡(20)은 노즐(21)이 결합된 노즐연결구(22)의 가장자리에 결합되어지고, 상기 에어공급홈(221)은 노즐(21)과 노즐연결구(22) 사이에 위치되어지도록 형성되어 있다.
상기 니들부(30)는 전자마그네틱(70)에 의하여 노즐(21)에 형성된 노즐홈(211)이 선택적으로 오픈되어 유체가 분사되어지거나 폐쇄되어 잠겨지도록 하는 기능을 갖는 것으로 니들핀(31)의 단부에 숫나사부(311)가 형성되어지며 상기 숫나사부(311)가 피스톤(32)에 결합된 다이아프램(321)을 관통하여 원뿔스프링(332)이 끼워진 아마츄어(33)에 형성된 암나사부(331)에 결합되어지도록 구성되어 있다.
또한, 상기 다이아프램(321)이 숫나사부(311)에 끼워진 링(34)과 너트(35)로 상기 아마츄어(33)에 밀착되게 결합되어지고, 상기 슬라이드봉(40)은 일측에 아마츄어 가압단(41)이 형성되어지며 타측에 결합숫나사부(42)를 형성하여 상기 결합숫나사부(42)가 조절로드(82)에 나사결합되어지도록 구성되어 있다.
그리고 상기 아마츄어 가압단(41)과 결합숫나사부(42) 사이에는 슬라이드홈(43)이 형성되어지며 상기 슬라이드홈(43)이 위치되는 니들안내구(50)에 핀홈(51)을 형성하여 상기 핀홈(51)에 끼워진 고정핀(44)이 슬라이드홈(43)을 관통하여 결합되어짐으로써 슬라이드봉(40)이 축방향으로 따라 회전되어짐이 없이 왕복이송되어질 수 있도록 하고, 아울러 슬라이드홈(43)의 길이 내에서 아마츄어(33)가 왕복 이송되어지는 거리를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 니들안내구(50)는 외부에 결합된 전자마그네틱(70)에 의하여 발생되어지는 자장에 의하여 그 내부에 결합된 아마츄어(33)가 이송되어지도록하며 아울러 니들조절구(80)를 밸브몸체(10)에 결합되도록 하는 기능을 갖는 것으로 중공형태를 가지며 일측에는 축의 직경보다 큰 디스크형태를 가지며 핀홈(51)이 형성된 부분에 축의 직경보다 적은 직경을 갖는 체결부(52)가 일체로 형성되어지도록 구성되어 있다.
상기 고정플레이트(60)는 중앙에 상기 니들안내구(50)가 관통되어지게 삽입되어지는 관통홈(61)이 형성되어지며 모서리에는 볼트관통홈(62)이 형성되어 밸브몸체(10)에 결합볼트(63)로 결합되어지도록 구성되어 있다.
상기 니들조절구(80)는 니들안내구(50)에 나사 결합되어지는 중공형태를 갖는 고정캡(81)의 내부에 조절로드(82)가 끼워진 베어링(83)이 삽입되어 고정링(84)으로 고정되어지도록 구성되어지고, 상기 고정링(84)으로 노출된 조절로드(82)에 손잡이(85)가 결합되어지도록 구성되어 있다.
상기 조절로드(82)는 일측에 결합암나사부(821)를 형성하여 슬라이드봉(40)의 결합숫나사부(42)에 결합되어지며 타측에 고정나사(822)를 형성하여 손잡이(85)가 고정너트(86)로 고정되어지도록 구성되어 있다.
한편, 상기 고정링(84)과 손잡이(85) 사이에는 위치고정구(87)가 개재되어지며 상기 위치고정구(87)는 절단면에 다수개의 요철(871)이 형성된 요철링(872)이 고정링(84)에 결합되어지도록 구성되어 있다.
그리고 상기 손잡이(85)에는 관통홈(873)이 형성된 패널(874) 하부에 상기 요철(871)에 삽입되어지는 정지돌기(875)가 형성된 스토퍼편(876)이 나사결합되어지도록 구성되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 마그네틱 니들밸브의 작동상태는 다음과 같다.
도5 및 도6은 본 발명에 따른 마그네틱 니들밸브의 작동상태를 도시한 종단면도이다.
먼저, 도5에 도시된 바와 같이 전자마그네틱(70)에 전원이 인가되지 않은 상태에서는 니들부(30)의 아마츄어(33)에 결합된 원뿔스프링(332)이 니들안내구(50)에 맞닿아 있게 됨으로써 원뿔스프링(332)의 탄성력에 의하여 아마츄어(33)가 우측방향으로 이송 또는 이동되어진 상태가 유지된다. 이는 아마츄어(33)가 우측방향으로 이송된 상태에서는 아마츄어(33)에 결합된 니들핀(31)의 타측이 노즐(21)의 노즐홈(211)에 끼워지게 됨에 따라 밸브몸체(10)의 유체공급홈(12)을 통해 유로(13)로 공급된 유체는 노즐(21)의 노즐홈(211)을 통해 분사되지 못하게 된다.
이때 에어공급홈(12)으로 공급되어진 에어는 유로(13)의 단부를 통해 노즐연결구(22)에 형성된 에어공급홈(12)을 경유하여 노즐(21)과 노즐캡(20)의 공간 사이를 흐르게 됨에 따라 점진적으로 압축 및 가속화되어 노즐캡(20)의 노즐홈(211)을 통해 그 전방으로 토출되어지나, 노즐(21)의 노즐홈(211)을 통해 유체가 공급되지 못함에 따라 대상물인 철판, 후판, 강판 등의 표면에 문자 및 숫자가 표시되어질 수 없게 된다. 이 같은 상태에서는 미도시한 플로터 등의 이송장치를 이용하여 밸브몸체(10)가 임의 위치 또는 다음 위치로 이송되어질 준비를 하거나 이송되어지는 과정이다.
다음, 도6에 도시된 바와 같이 전자마그네틱(70)에 전원이 인가될 경우, 니들부(30)의 아마츄어(33)에 결합된 원뿔스프링(332)이 니들안내구(50)에 맞닿아 있는 상태에서 자력의 세기가 더 큼에 따라 니들안내구(50)의 내부에 있는 아마츄어(33)가 후방으로 이동되어짐과 동시에 노즐(21)의 노즐홈(211)을 막고 있던 니들핀(31)이 빠져나옴으로서 그 사이의 공간인 유체공급홈(12)을 통해 공급되어진 유체가 노즐(21)의 외부로 분출되어지며 이때 노즐캡(20)의 토출홈(201)으로 에어가 분사되어지고 있음으로써 분사되어지는 에어에 의하여 확산된 후 대상물의 표면에 뿌려져 특정한 형태를 갖는 문자 및 숫자가 표시되어지게 된다.
그리고 상기한 바와 같은 전자마그네틱(70)으로 인가되어지는 전원이 미도시한 제어부에 의하여 순간적으로 단속제어 되어짐에 따라 연속 반복적인 작업이 이루어질 수 있게 된다.
한편, 니들핀(31)의 이동거리 또는 이동간격을 조절하기 위해서는 니들조절구(80)를 구성하는 손잡이(85)를 회전시킴과 동시에 손잡이(85)에 결합된 조절로드(82)가 같이 회전되어짐으로써 조절로드(82)의 결합암나사부(821)에 결합된 슬라이드봉(40)의 결합숫나사부(42)가 회전되어지는 피치 만큼 슬라이드홈(43)에 끼워진 고정핀(44)을 따라 이송되어짐으로써 조절되어지게 된다.
이때 손잡이(85)의 내부에 결합된 스토퍼편(876)의 정지돌기(875)가 요철링(872)에 형성된 요철(871)에 끼워진 상태로 있음으로써 아마츄어(33)가 반복적으로 작동되어지는 과정에서 발생되는 진동이나 충격력에 의하여 역방향으로 회전되어 슬라이드봉(40)이 가변되어지는 것을 막을 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 도료와 에어가 혼합되어 노즐캡으로 분사되어지도록 구성된 니들밸브(V)에 있어서,
    상기 니들밸브(V)는 유체공급홈(11)과 에어공급홈(12)이 형성된 밸브몸체(10)의 일측에 노즐(21)을 감싸는 노즐캡(20)이 노즐연결구(22)로 결합되어지며 타측에 니들부(30)와 슬라이드봉(40)이 끼워진 니들안내구(50)가 고정플레이트(60)로 결합되어지고, 상기 니들안내구(50)의 외주연부에 전자마그네틱(70)이 결합되어지며 상기 니들안내구(50)에 니들조절구(80)가 결합되어 이루어지며,
    상기 니들부(30)는 니들핀(31)의 단부에 숫나사부(311)가 형성되어지며 상기 숫나사부(311)가 피스톤(32)에 결합된 다이아프램(321)을 관통하여 원뿔스프링(332)이 끼워진 아마츄어(33)의 암나사부(331)에 결합되어지고, 상기 다이아프램(321)이 숫나사부(311)에 끼워진 링(34)과 너트(35)로 상기 아마츄어(33)에 밀착되게 결합되어지고, 상기 슬라이드봉(40)은 일측에 아마츄어 가압단(41)이 형성되어지며 타측에 결합숫나사부(42)를 형성하여 상기 결합숫나사부(42)가 조절로드(82)에 나사결합되어지되, 상기 아마츄어 가압단(41)과 결합숫나사부(42) 사이에 슬라이드홈(43)이 형성되어지며 상기 슬라이드홈(43)이 위치되는 니들안내구(50)에 핀홈(51)을 형성하여 상기 핀홈(51)에 끼워진 고정핀(44)이 슬라이드홈(43)을 관통하여 결합되어짐을 특징으로 하는 마그네틱 니들밸브.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 니들조절구(80)는 니들안내구(50)에 나사결합되어지는 중공형태를 갖는 고정캡(81)의 내부에 조절로드(82)가 끼워진 베어링(83)이 삽입되어 고정링(84)으로 고정되어지고, 상기 고정링(84)으로 노출된 조절로드(82)에 손잡이(85)가 결합되어지되, 상기 조절로드(82)는 일측에 결합암나사부(821)를 형성하여 슬라이드봉(40)의 결합숫나사부(42)에 결합되어지며 타측에 고정나사(822)를 형성하여 손잡이(85)가 고정너트(86)로 고정되어짐을 특징으로 하는 마그네틱 니들밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정링(84)과 손잡이(85) 사이에 위치고정구(87)가 개재되어지되, 상기 위치고정구(87)는 절단면에 다수개의 요철(871)이 형성된 요철링(872)이 고정링(84)에 결합되어지고, 상기 손잡이(85)에는 관통홈(873)이 형성된 패널(874) 하부로 상기 요철(871)에 삽입되어지는 정지돌기(875)가 일체로 형성된 스토퍼편(876)이 나사결합되어짐을 특징으로 하는 마그네틱 니들밸브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노즐(21)은 에어공급홈(221)이 형성된 노즐연결구(22)의 가운데 결합되어지고, 상기 노즐캡(20)은 노즐(21)이 결합된 노즐연결구(22)에 결합되어지되, 상기 에어공급홈(221)은 노즐(21)과 노즐연결구(22) 사이에 위치되어짐을 특징으로 하는 마그네틱 니들밸브.
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