KR101166673B1 - 부분 열처리용 페럴 방호링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서, 페럴 내형에 요입되는 형상의 페럴내부 고정부가 형성되어 페럴 내부에 압입 고정되는 페럴 고정마운트와; 상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서 페럴 외형에 요입되는 형상의 페럴외부 고정부가 형성되어 패럴 외부에 압입 고정되는 페럴 외부 고정링으로; 구성되어 상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노두로 형성시켜 침탄 또는 질산 열처리시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링에 관한 것이다.
본 발명에 의하여 피팅 튜브 페럴의 부분 열처리 공정을 단순화시키고 공정상 유해 요소를 제거하여 생산 안전을 도모하여 작업효율을 향상시키고 제조 비용을 절감시키는 부분 열처리용 페럴 방호링이 제공되는 이점이 있다.

Description

부분 열처리용 페럴 방호링{Ferrule protect device for part heat treatment}

본 발명은 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서, 페럴 내형에 요입되는 형상의 페럴내부 고정부가 형성되어 페럴 내부에 압입 고정되는 페럴 고정마운트와; 상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서 페럴 외형에 요입되는 형상의 페럴외부 고정부가 형성되어 패럴 외부에 압입 고정되는 페럴 외부 고정링으로; 구성되어 상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노두로 형성시켜 침탄 또는 질산 열처리시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링에 관한 것이다.

일반적으로 유체 관로로 사용되는 튜브들을 상호 체결하기 위한 구조물인 피팅에는 유체의 누수를 방지하기 위한 밀폐수단으로 페럴(FERRULE)이 삽입 설치된다.

상기 튜브 피팅는 도 4에 도시된 바와 같이 너트(100), 전단 페럴(120), 후단 페럴(110), 피팅 몸체(130)로 구성되는데, 상기 전단 페럴(FRONT FERRULE)(120)은 중앙에 튜브(140)를 관통시키기 위한 구멍이 형성되고, 그 외주면은 선단으로 갈수록 점차적으로 좁은 폭을 가지며 피팅 몸체(120)의 단부 내주면에 형성된 피팅 몸체 경사면(131)에 면 접촉할 수 있도록 제 1경사면(121)이 형성된다.

또한, 전단 페럴(FRONT FERRULE)(120)의 끝단 내주면은 후단 페럴(BACK FERRULE)(110)의 선단에 형성된 후단 패럴 경사면(111)에 접촉되는 제 2경사면(122)이 형성된다.

상기 후단 페럴(BACK FERRULE)(110)은 전단 페럴(FRONT FERRULE)(120)과 같이 중앙에 튜브(140)를 관통시키는 구멍이 형성되고, 그 선단 외주면은 상기 전단 페럴(FRONT FERRULE)(120)의 제 2경사면(122)에 면 접촉되는 후단 패럴 경사면(111)이 형성된다.

상기 전, 후단 페럴을 튜브(140)와 피팅 몸체(130)의 연결부위에 끼워넣은 상태에서 너트(100)를 회전시켜 튜브(140)와 피팅 몸체(130)를 체결시키는데, 이때 상기 너트(100)의 압력에 의해 후단 페럴(BACK FERRULE)(110)이 일측 방향으로 이동하면서 전단 페럴(FRONT FERRULE)(120)을 가압하고, 이에 따라 상기 전단 페럴(FRONT FERRULE)(120)의 제 1경사면(121)은 피팅 몸체 경사면(131)에 강하게 밀착되어 연결부위에서의 유체 누출을 방지시킨다.

한편, 상기 전, 후단 페럴에서 상기 너트(100)의 체결에 따른 압력은 후단 페럴(BACK FERRULE)(110)이 후단 패럴 경사면(111)(이하 '선단부(111)'라고 함)이 전단 페럴(FRONT FERRULE)(120)의 제 2경사면(122)을 따라 이동 수축되어 튜브에 접촉 변형도리 때 가장 많이 발생된다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 후단 페럴(BACK FERRULE)(110)의 선단부(111)에는 접촉압력에 따른 함몰을 방지시키기 위하여 성형시 경도상승을 위한 부분 열처리(A) 작업을 수행하여야 한다.

일반적으로 상기 부분 열처리는 경도 상승을 위한 침탄 또는 질화 열처리로 실시되는데, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 후단 페럴(110)은 기능상 선단부(111) 이외의 다른 부분에는 열처리가 되면 안되므로, 종래에는 페럴 전체를 도금한 후 선단부의 도금만 제거하여 열처리를 실시하였다.

이때, 상기 선단부의 도금 제거는 효과적인 작업을 위하여 질산이 사용되는데, 이 과정이 매우 위험하고 유해한 공정이라는 문제점이 있다.

이와 같이 종래의 페럴 선단부 부분 열처리 작업은 전체 열처리 작업에 비해 매우 정밀하고 세밀한 작업을 요하는데 비하여 위험성이 높고 유해한 공정이어서 작업효율이 높지 못하며, 제조 비용이 증가되는 주요 문제점이 되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 피팅 튜브 페럴의 부분 열처리 공정을 단순화시키고 공정상 유해 요소를 제거하여 생산 안전을 도모하여 작업효율을 향상시키고 제조 비용을 절감시키는 부분 열처리용 페럴 방호링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서, 페럴 내형에 요입되는 형상의 페럴내부 고정부가 형성되어 페럴 내부에 압입 고정되는 페럴 고정마운트와; 상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서 페럴 외형에 요입되는 형상의 페럴외부 고정부가 형성되어 패럴 외부에 압입 고정되는 페럴 외부 고정링으로; 구성되어 상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노두로 형성시켜 침탄 또는 질산 열처리시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링을 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 부분 열처리용 페럴 방호링은 상기 페럴내부 고정부와 페럴외부 고정부의 노두 접촉부를 변형시켜 열처리 부분의 부분 노출도를 조절하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링으로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 부분 열처리용 페럴 방호링은 상기 페럴 고정마운트는 피팅 튜브 페럴보다 열 팽창률이 큰 소재로 구성되어 열처리 과정에 팽창되게 하고, 상기 페럴 외부 고정링은 피팅 튜브 페럴보다 열 팽창률이 작은 소재로 구성되어 열처리 과정에서 상대적으로 수축되게 하여 상기 노두 주변에 기구적 조립에 의해 형성된 조립 공차가 상기 피팅 튜브 페럴의 열처리 과정에 제거되게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링으로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 부분 열처리용 페럴 방호링은 상기 페럴 고정마운트의 페럴내부 고정부 하단에는 체결단을 형성시키고, 상기 페럴 외부 고정링의 페럴외부 고정부 하단에는 상기 페럴 고정마운트의 체결단에 체결되는 체결부가 형성되어 상기 피팅 튜브 페럴에서 선단부 부분만 노두로 형성시켜 침탄 또는 질산 열처리시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링으로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 페럴내부 마운트는 내부에 통공이 형성된 링 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링으로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 페럴 외부 고정링은 피팅 튜브 페럴이 고정된 페럴 고정마운트의 체결단 부분을 조립 또는 안착시키는 체결부가 복수개 형성된 받침 지그와; 상기 받침 지그의 상단에 결합되어 상기 페럴 고정마운트을 고정시키면서 상기 피팅 튜브 페럴의 노두를 형성시키는 지그 덮개로; 구성되어 복수개의 피팅 튜브 페럴의 부분 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링으로 되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명에 의하여 피팅 튜브 페럴의 부분 열처리 공정을 단순화시키고 공정상 유해 요소를 제거하여 생산 안전을 도모하여 작업효율을 향상시키고 제조 비용을 절감시키는 부분 열처리용 페럴 방호링이 제공되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 측단면 분해 및 조립도
도 2는 본 발명의 다른 실시예의 측단면도
도 3는 본 발명의 분해 측단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 측단면도
도 5는 본 발명이 적용되는 피팅 단면 구조도
도 6은 본 발명을 이용하여 부분 열 처리하는 후단 페럴의 측단면도
도 7 내지 도 18은 본 발명의 다양한 실시예의 단면도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1은 본 발명의 측단면 분해 및 조립도이며, 도 2는 본 발명의 다른 실시예의 측단면도이며, 도 3는 본 발명의 분해 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예의 측단면도이며, 도 5는 본 발명이 적용되는 피팅 단면 구조도이며, 도 6은 본 발명을 이용하여 부분 열 처리하는 후단 페럴의 측단면도이며, 도 7 내지 도 18은 본 발명의 다양한 실시예의 단면도이다.

본 발명은 피팅 튜브 페럴(110)(본 발명의 실시예에서 후단 패럴(110)을 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것이 아니라 전단 페럴(120)의 부분 열처리에도 사용되므로 이하 발명의 설명을 위하여 '피팅 튜브 페럴'로 기재함)의 부분 열처리 보조 기구에 관한 것이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 피팅 튜브 페럴(110)에서 부분 열처리할 선단부(111)만 노출 돌설(이하 '노두(B)'라고 함)시켜 열처리되게 하는 기구로서, 페럴내부 고정부(11)와 체결단(12)으로 형성된 페럴 고정마운트(10)와, 페럴외부 고정부(21)와 체결부(22)로 형성된 페럴 외부 고정링(20)으로 구성된다.

즉, 본 발명은 도 1과 도 2에서 보여지는 바와 같이 피팅 튜브 페럴(110)에서 부분 열처리할 부분(선단부(111)와 후단부(112))만 노출시키면서 상기 피팅 튜브 페럴(110)의 내, 외부에 밀착 결합되는 두개의 링 마운트로 요약할 수 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 페럴 고정마운트(10)는 페럴내부 고정부(11)와 체결단(12)으로 구분 형성된다.

상기 페럴 고정마운트(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 체결단(12)이 없는 구조에서는 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서, 페럴 내형에 요입되는 형상의 페럴내부 고정부를 형성시켜 페럴 내부에 압입 고정되게 한다.

본 발명은 페럴과의 고정을 견고하게 하기 위하여 후단부(112)의 부분 열처리 공정이 필요없는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 체결단(12)이 있는 구조도 제시한다.

본 발명의 상기 페럴내부 고정부(11)는 상기 피팅 튜브 페럴(110)에서 부분 열처리할 선단부(111)만 노출시키면서 페럴 내부형상에 요입 밀착되어 상기 피팅 튜브 페럴(110)을 고정시키는 페럴 내부 고정부이다.

따라서, 상기 페럴내부 고정부(11)는 상기 피팅 튜브 페럴(110)에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서 피팅 튜브 페럴(110)의 내부 형상에 요합되는 구조로 형성되어 진다.

상기 페럴내부 고정부(11) 부분의 하단에는 후술하는 페럴외부 고정부(21)의 체결부(22)와 결합시키기 위한 체결단(12)이 형성된다.

상기 체결부(22)와 체결단(12)은 도 2와 도 3의 실시예와 같이 서로 치합하는 나사산으로 형성되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기타 체결을 수행할 수 있는 수단이면 족하다.

본 발명의 페럴 외부 고정링(20)은 상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서 페럴 외형에 요입되는 형상의 페럴외부 고정부(11)가 형성되어 패럴 외부에 압입 고정되는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 선단부(111)와 후단부(112)의 부분 열처리가 부분에 따라 체결부(22)없이 압입 고정되는 구조와 도 2에 도시된 바와 같이 체결부(22)를 가지는 구조로 구분할 수 있다.

선단부(111)만 부분 열처리가 필요한 도 2의 페럴 외부 고정링(20)의 경우에는 본 발명의 페럴 외부 고정링(20)은 페럴외부 고정부(21)와 체결부(22)로 형성된다.

도 2와 도 3에서 상기 페럴외부 고정부(21)는 상기 피팅 튜브 페럴(110)에서 부분 열처리할 선단부(111)만 노출시키면서 페럴 외부에 밀착되어 상기 피팅 튜브 페럴(110)을 고정시키는 페럴 외부 고정부이다.

상기 페럴외부 고정부(21) 역시 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 피팅 튜브 페럴(110)에서 부분 열처리할 선단부(111)만 노출시키면서 피팅 튜브 페럴(110)의 외부 형상에 요합되는 구조로 형성되어 진다.

상기 페럴외부 고정부(21)의 체결에 의하여, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 페럴 고정마운트(10)와 페럴 외부 고정링(20)은 피팅 튜브 페럴(110)의 부분 열처리할 부분(선단부(111)와 후단부(112))만 노출시키면서 페럴을 하우징시키게 된다.

이와 같이 부분 열처리 부분만 노두(B)로 형성되면, 전체 구성물을 침탄 또는 질산 열처리시켜도 노두(B) 부분만 열처리되는 효과가 생긴다.

이때, 페럴의 부분 열처리 부분은 다양하게 변형될 수 있는데, 본 발명에서는 도 7 내지 도 14에 도시된 실시예와 같이 상기 페럴내부 고정부(20)와 페럴외부 고정부(10)의 노두 접촉부를 변형시켜 열처리 부분의 부분 노출도를 조절한다.

이때, 상기 페럴 고정마운트(10)와 페럴 외부 고정링(20)은 열처리를 같이 받게 되는 기구부이므로, 고온 분위기에 잘 견딜 수 있는 금속 소재로 되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 피팅 튜브 페럴(110)과 페럴 고정마운트(10)와 페럴 외부 고정링(20)이 기구적 결합에 의하여 조립되므로, 조립 공차가 생기게 된다.

상기 조립 공차는 부분 열처리시 열침투가 발생되어 부분 열처리를 방해하는 요소가 되므로 최대한 제거시키는 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 발명은, 상기 페럴 고정마운트(10)는 피팅 튜브 페럴(110)보다 열 팽창률이 큰 소재로 구성되어 열처리 과정에 팽창되게 하고, 상기 페럴 외부 고정링(20)은 피팅 튜브 페럴(110)보다 열 팽창률이 작은 소재로 구성되어 열처리 과정에서 상대적으로 수축(페럴보다 적게 팽창되어 상대적으로 수축 효과가 발생함.)되게 하여, 상기 노두(B) 주변에 기구적 조립에 의해 형성된 조립 공차가 상기 피팅 튜브 페럴(110)의 열처리 과정에서 제거되게 한다.

또한, 본 발명의 상기 페럴내부 마운트(20)는 도 10, 도 11, 도 13에 도시된 바와 같이 내부에 통공이 형성된 링 형상으로 구성되게하여, 열처리시 사용되는 용액의 흐름을 원활하게 하고, 기포의 형성 등에 의한 열처리 방해 요소가 제거될 수 있도록 한다.

한편, 본 발명은 대량 생산을 위한 효율적 공정을 제공하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 복수 피팅 튜브 페럴을 한꺼번에 부분 열처리할 수 있는 부분 열처리용 페럴 방호링를 제공한다.

복수개의 피팅 튜브 페럴을 열처리 하는 경우에는, 상기 페럴 고정마운트(10)의 구조는 동일하며, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 페럴 외부 고정링(20)는 페럴외부 고정부(21)와 체결부(22)를 분리하여 지그 덮개(20-2)와 받침 지그(20-1)로 구분 구성된다.

도 4에서 상기 받침 지그(20-1)는 피팅 튜브 페럴(110)이 고정된 페럴 고정마운트(10)의 체결단(12) 부분을 조립 또는 안착시키는 복수 체결부가 되며, 상기 지그 덮개는 상기 받침 지그(20-1)의 상단에 결합되어 상기 페럴 고정마운트(10)을 고정시키면서 상기 피팅 튜브 페럴(110)의 노두(B)를 형성시키는 복수 페럴외부 고정부가 된다.

따라서, 상기 받침 지그(20-1)와 지그 덮개(20-2)를 사용하면 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 피팅 튜브 페럴(110)의 선단부(111)를 한꺼번에 노두(B)로 노출시켜 열처리할 수 있는 특징이 형성된다.

한편, 상기 도 4에서 상기 받침 지그(20-1)와 지그 덮개(20-2)의 결합 요소는 생략하였으나, 나사 체결 등 공지의 체결 수단을 사용할 수 있다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

A : 부분 열처리 부분 B : 노두
10 : 페럴 고정마운트 11 : 페럴내부 고정부
12 : 체결단 20 : 페럴 외부 고정링
20-1 : 받침 지그 20-2 : 지그 덮개
21 : 페럴외부 고정부 22 : 체결부
100 : 너트
110 : 피팅 튜브 페럴(후단 패럴) 111 : 선단부(후단 패럴 경사면)
112 : 후단부 120 : 전단 페럴
121 : 제 1경사면 122 : 제 2경사면
130 : 피팅 몸체 131 : 피팅 몸체 경사면
140 : 튜브

Claims (6)

1. 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서, 페럴 내형에 요입되는 형상의 페럴내부 고정부가 형성되어 페럴 내부에 압입 고정되는 페럴 고정마운트와;
   상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노출시키면서 페럴 외형에 요입되는 형상의 페럴외부 고정부가 형성되어 패럴 외부에 압입 고정되는 페럴 외부 고정링으로;
   구성되어
   상기 피팅 튜브 페럴에서 열처리할 부분만 부분 노두로 형성시켜 침탄 또는 질산 열처리시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링.
2. 제1항에 있어서 상기 부분 열처리용 페럴 방호링은
   상기 페럴내부 고정부와 페럴외부 고정부의 노두 접촉부를 변형시켜 열처리 부분의 부분 노출도를 조절하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링.
3. 제2항에 있어서 상기 부분 열처리용 페럴 방호링은
   상기 페럴 고정마운트는 피팅 튜브 페럴보다 열 팽창률이 큰 소재로 구성되어 열처리 과정에 팽창되게 하고,
   상기 페럴 외부 고정링은 피팅 튜브 페럴보다 열 팽창률이 작은 소재로 구성되어 열처리 과정에서 상대적으로 수축되게 하여
   상기 노두 주변에 기구적 조립에 의해 형성된 조립 공차가 상기 피팅 튜브 페럴의 열처리 과정에 제거되게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서 상기 부분 열처리용 페럴 방호링은
   상기 페럴 고정마운트의 페럴내부 고정부 하단에는 체결단을 형성시키고,
   상기 페럴 외부 고정링의 페럴외부 고정부 하단에는 상기 페럴 고정마운트의 체결단에 체결되는 체결부가 형성되어
   상기 피팅 튜브 페럴에서 선단부 부분만 노두로 형성시켜 침탄 또는 질산 열처리시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링.
5. 제4항에 있어서 상기 페럴내부 마운트는
   내부에 통공이 형성된 링 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링.
6. 제4항에 있어서 상기 페럴 외부 고정링은
   피팅 튜브 페럴이 고정된 페럴 고정마운트의 체결단 부분을 조립 또는 안착시키는 체결부가 복수개 형성된 받침 지그;
   상기 받침 지그의 상단에 결합되어 상기 페럴 고정마운트을 고정시키면서 상기 피팅 튜브 페럴의 노두를 형성시키는 지그 덮개로;
   구성되어
   복수개의 피팅 튜브 페럴의 부분 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 부분 열처리용 페럴 방호링.

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