KR101299271B1 - Actuator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸브의 가동부와 실린더의 피스톤을 연결하고, 밸브를 닫을 때 피스톤의 이동 속도와 힘을 감쇄시켜 밸브가 서서히 그리고 부드럽게 닫힐 수 있도록 하여 밸브 디스크와 시트를 보호할 수 있는 엑추에이터에 관한 것으로, 그 주요 구성은 밸브 디스크와 연결되며, 이 밸브 디스크를 이동시켜 유체가 흐르는 유로를 폐쇄 혹은 개방하는 엑추에이터로써, 튜브 일측에 헤드 커버를 구비하고, 대향측에 로드 커버를 구비하되, 이들 헤드 커버와 로드 커버 각각에 압축 공기가 입출 하는 포트가 형성되고, 튜브의 내측에 압축 공기의 입출에 따라 이동하는 피스톤과, 피스톤 로드가 구비된 실린더; 상기 피스톤 로드와 연결되어 이동하며, 밸브 시트에 밀착 혹은 이격되어 유체가 흐르는 유로를 막거나 개방하는 디스크가 갖추어진 밸브; 상기 실린더의 로드 커버에 설치되며, 공기압에 의해 이동하는 피스톤을 탄성 지지하여 이동 속도를 늦춰 디스크가 서서히 시트에 밀착되도록 하는 디스크 스프링; 으로 구성된 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다. The present invention relates to an actuator which connects a moving part of a valve and a piston of a cylinder and reduces the moving speed and force of the piston when closing the valve so that the valve can be closed slowly and smoothly, thereby protecting the valve disc and the seat. The main structure is connected to the valve disk, the actuator for moving the valve disk to close or open the flow path, the head cover on one side of the tube and the rod cover on the opposite side, but the head cover and A port having a port through which compressed air enters and exits each of the rod covers, and a piston moving inside and outside the tube as the compressed air enters and exits, and a cylinder provided with a piston rod; A valve having a disk connected to the piston rod and moving to close or close the valve seat to block or open a flow path of the fluid; A disk spring installed on the rod cover of the cylinder and elastically supporting the piston moving by air pressure to slow the moving speed so that the disk gradually adheres to the seat; It is achieved by having a technical feature consisting of.

Description

엑추에이터{Actuator}Actuator

본 발명은 엑추에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브의 가동부와 실린더의 피스톤을 연결하고, 밸브를 닫을 때 피스톤의 이동 속도와 힘을 감쇄시켜 밸브가 서서히 그리고 부드럽게 닫힐 수 있도록 하여 밸브 디스크와 밸브 시트를 보호할 수 있는 엑추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator, and more particularly, to connect a moving part of a valve and a piston of a cylinder, and to reduce the moving speed and force of the piston when closing the valve so that the valve can be closed slowly and smoothly. It relates to an actuator that can protect the.

또한, 본 발명은 밸브의 개방시 피스톤의 이동 속도와 힘을 증가시켜 밸브가 닫힌 상태로 장시간 흘러 밸브 디스크와 밸브 시트가 고착되는 현상이 발생하여도 밸브를 원활하게 개방할 수 있는 엑추에이터에 관한 것이다.
In addition, the present invention relates to an actuator that can smoothly open the valve even when the phenomenon that the valve disk and the valve seat is stuck for a long time flows in the closed state by increasing the movement speed and force of the piston when the valve is opened. .

일반적으로 밸브는 각종 산업 현장 및 관로, 기계 기구에 적용되어 유체의 흐름을 일시적으로 차단하거나 흐름 방향을 바꾸거나 혹은 압력을 조절하는 역할을 한다. 이러한 밸브는 스톱 밸브, 조정 밸브, 수도 밸브, 냉매 밸브로 대별되고, 스톱 밸브에는 본 발명에서 주로 다루어질 게이트 밸브, 글로브 밸브가 있으며 첵, 볼, 다이어프램, 버터 플라이 밸브가 여기에 속한다, In general, the valve is applied to various industrial sites, pipelines, and mechanical devices to temporarily block the flow of the fluid, change the flow direction, or adjust the pressure. Such valves are roughly divided into stop valves, regulating valves, water valves and refrigerant valves, which include gate valves and globe valves to be mainly dealt with in the present invention, and 첵, ball, diaphragm, and butterfly valves.

모든 밸브는 유체의 흐름을 제어하는 가동부가 구비되어 있다. 이러한 가동부는 수동 혹은 자동으로 동작하며, 자동은 주로 제어가 용이한 공압 실린더가 이용되고, 공압 실린더는 밸브의 구경, 사용 압력, 사용 목적에 따라 규격과 형식이 결정되며, 여건에 따라 단동식 혹은 복동식이 선택된다. All valves are equipped with moving parts to control the flow of fluid. These moving parts are operated manually or automatically, and auto is mainly used pneumatic cylinder which is easy to control, and pneumatic cylinder is determined by the size and type of valve depending on the valve size, working pressure and purpose of use. Double acting is selected.

공압 실린더와 연결된 밸브 예컨대, 게이트 밸브와 글로브 밸브는 피스톤 로드와, 유로를 차폐하는 디스크가 연결되어 피스톤 로드의 이동과 함께 디스크가 이동하며 밸브에 밀착 혹은 이격되는 것으로 유체의 흐름을 단속한다. Valves connected to the pneumatic cylinder, for example, the gate valve and globe valve is connected to the piston rod and the disk shielding the flow path to move the disk with the movement of the piston rod to control the flow of the fluid by being in close contact with or separated from the valve.

그런데 종래의 공압 실린더는 피스톤이 이동하여 밸브를 열고 닿는 힘이 동일 유사하여 비상시의 조건을 충족하기 어려운 문제가 있다. 다시 말해, 일반적인 게이트 밸브는 디스크가 쐐기형으로 구성되어 있어 장시간 동안 밸브가 닫혀 있는 경우 디스크와 시트가 고착되는 현상이 나타난다. By the way, the conventional pneumatic cylinder has a problem that it is difficult to meet the conditions of the emergency because the force of the piston to move and open the valve is the same. In other words, in the general gate valve, the disk is formed in a wedge shape, and the disk and the seat are fixed when the valve is closed for a long time.

이러한 상태에서 급박하게 밸브를 개방하는 일이 발생하는 경우, 실린더는 고착된 디스크를 강제로 이탈시켜 유체가 흐르도록 하여야 하지만 열림과 닫힘의 추력이 유사한 종래의 실린더는 그러한 힘을 갖지 못하는 문제가 있다.In this situation, when the valve is urgently opened, the cylinder should be forced out of the fixed disk to allow the fluid to flow, but the conventional cylinder having similar open and close thrusts does not have such a force. .

더욱이 종래의 공압 실린더는 공기압에 의해 빠른 속도로 밸브 디스크를 이동시켜 유로를 폐쇄함으로써, 관로에 워터 해머(Water Hammer)현상이 발생하는 문제가 있다. In addition, the conventional pneumatic cylinder has a problem in that a water hammer phenomenon occurs in the pipeline by moving the valve disc at high speed by air pressure to close the flow path.

다시 말해, 압축 공기에 의해 동작하는 디스크의 상하 이동에 따라 빠른 속도로 유로가 차단되면, 유체는 운동 에너지에서 압력 에너지로 변하여 급격하게 압력이 상승하고, 상승한 압력은 압력파가 되어 관로에 작용하는 워터 해머 현상이 발생하며, 심한 경우 진동과 소음, 충격음을 동반하고 관로가 파손되어 누수가 발생하는 위험이 있다.
In other words, when the flow path is blocked at a high speed in accordance with the vertical movement of the disk operated by the compressed air, the fluid changes from kinetic energy to pressure energy and the pressure rises rapidly, and the elevated pressure becomes a pressure wave to act on the pipeline. The water hammer phenomenon occurs, and in severe cases, there is a risk of water leakage due to vibration, noise, impact sound and damage to the pipeline.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 밸브 디스크가 밸브 시트에 밀착된 시점 즉 직전에 이 디스크와 연결된 피스톤의 이동 속도와 힘을 감소시켜 디스크가 서서히 그리고 부드럽게 시트에 밀착되도록 함으로써, 밸브 디스크와 밸브 시트를 보호할 수 있는 엑추에이터를 제공하는 데 있다. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object thereof is to reduce the moving speed and force of a piston connected to the disk at the point of time when the valve disk is in close contact with the valve seat, so that the disk is slowly and smoothly in contact with the seat. The present invention provides an actuator capable of protecting the valve disc and the valve seat.

발명의 다른 목적은 피스톤의 속도와 힘을 조절하여 기계적인 고장이 없도록 하고, 밸브의 개방 시에는 피스톤의 이동 속도 및 추력 즉 힘을 순간적으로 증가시켜 장시간 밸브 디스크와 시트 접촉에 따른 고착 현상에도 밸브를 원활하게 개방할 수 있는 엑추에이터를 제공하는 데 있다.  Another object of the present invention is to control the speed and force of the piston so that there is no mechanical failure, and when the valve is opened, the piston's moving speed and thrust, or force, is instantaneously increased to prevent the valve from sticking to the valve disk and the seat for a long time. To provide an actuator that can open the smoothly.

본 발명의 또 다른 목적은 실린더를 구성하는 로드 커버에 피스톤의 이동 속도를 감소시키는 디스크 스프링을 구비함으로써 밸브 디스크가 시트에 밀착되기 직전에 피스톤의 이동 속도를 늦춰 유로를 폐쇄하는 전체적인 속도에는 영향을 주지 않으면서도 구성 요소를 보호할 수 있는 엑추에이터를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a disk spring for reducing the moving speed of the piston in the rod cover constituting the cylinder, thereby affecting the overall speed of closing the flow path by slowing down the moving speed of the piston just before the valve disk is in close contact with the seat. It is to provide an actuator that can protect the component without giving it.

또한, 본 발명은 급격한 유로 폐쇄에 따른 워터 해머 현상을 방지하고, 그에 따른 관로의 보호는 물론 누수 현상을 사전에 차단하여 경제적인 이득을 얻을 수 있는 엑추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide an actuator that can prevent the water hammer phenomenon due to the rapid flow path closing, and thereby protect the conduit and prevent the leakage phenomenon in advance to obtain an economic benefit.

또, 본 발명은 실린더에 압축 공기를 공급하는 배관 라인에 압력 조절기를 구비하여 밸브가 닫힐 때와 열릴 때의 압력을 달리 구성하되, 열릴 때의 압력을 높게 설정하여 밸브가 원활하게 개폐될 수 있도록 하는 직동형 공압 엑추에이터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
In addition, the present invention is provided with a pressure regulator in the pipe line for supplying compressed air to the cylinder to configure the pressure when the valve is closed and opened differently, to set the pressure at the time of opening so that the valve can be opened and closed smoothly. The purpose is to provide a direct acting pneumatic actuator.

본 발명은 밸브 디스크와 연결되며, 이 밸브 디스크를 이동시켜 유체가 흐르는 유로를 폐쇄 혹은 개방하는 엑추에이터로써, 튜브 일측에 헤드 커버를 구비하고, 대향측에 로드 커버를 구비하되, 이들 헤드 커버와 로드 커버 각각에 압축 공기가 입출 하는 포트가 형성되고, 튜브의 내측에 압축 공기의 입출에 따라 이동하는 피스톤과, 피스톤 로드가 구비된 실린더; 상기 피스톤 로드와 연결되어 이동하며, 밸브 시트에 밀착 혹은 이격되어 유체가 흐르는 유로를 막거나 개방하는 디스크가 갖추어진 밸브; 상기 실린더의 로드 커버에 설치되며, 공기압에 의해 이동하는 피스톤을 탄성 지지하여 이동 속도를 늦춰 디스크가 서서히 시트에 밀착되도록 하는 디스크 스프링; 으로 구성된 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.
The present invention is connected to the valve disk, the actuator for moving the valve disk to close or open the flow path through which the fluid flow, comprising a head cover on one side of the tube and a rod cover on the opposite side, these head cover and rod A port having a port through which compressed air enters and exits each cover, and a piston moving inside and outside the tube as the compressed air flows in and out, and a cylinder having a piston rod; A valve having a disk connected to the piston rod and moving to close or close the valve seat to block or open a flow path of the fluid; A disk spring installed on the rod cover of the cylinder and elastically supporting the piston moving by air pressure to slow the moving speed so that the disk gradually adheres to the seat; It is achieved by having a technical feature consisting of.

본 발명은 첫째, 피스톤의 이동 속도를, 밸브 디스크와 밸브 시트가 접촉하기 직전에 감속시켜 디스크가 부드럽게 시트에 밀착되도록 하여 밸브 디스크와 밸브 시트를 보호할 수 있는 발명이다. First, the present invention is an invention that can protect the valve disk and the valve seat by decelerating the moving speed of the piston, just before the valve disk and the valve seat contact, so that the disk smoothly adheres to the seat.

둘째, 본 발명은 유로의 개방시 피스톤의 이동 속도와 힘을 증가시켜 장시간 폐색에 따른 디스크와 시트의 고착 현상에 관계없이 디스크를 이동시켜 유로를 개방할 수 있는 효과가 있다. Second, the present invention has the effect of increasing the movement speed and force of the piston when opening the flow path to open the flow path by moving the disk regardless of the sticking phenomenon of the disk and the sheet due to long time obstruction.

셋째, 본 발명은 유로의 차폐 및 개방에 따른 디스크의 전체적인 이동 속도에는 영향을 주지 않으면서 실린더와 밸브를 보호할 수 있는 효과가 있다. Third, the present invention has the effect of protecting the cylinder and the valve without affecting the overall moving speed of the disk due to the shielding and opening of the flow path.

넷째, 본 발명은 관리자가 밸브의 개방 및 차폐 정도를 시각적으로 인지할 수 있도록 하여 유체의 제어가 용이한 효과가 있다. Fourth, the present invention allows the administrator to visually recognize the degree of opening and closing of the valve has the effect of easy control of the fluid.

다섯째, 본 발명은 압력 조절기를 구비하여 실린더에 공급된 공기압을 조절하여 밸브의 개폐 동작이 원활하도록 한 발명이다.
Fifth, the present invention is to provide a pressure regulator to adjust the air pressure supplied to the cylinder to facilitate the opening and closing operation of the valve.

도 1은 본 발명에 따른 엑추에이터의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 엑추에이터의 반단면도,
도 3a, b는 본 발명에 따른 엑추에이터의 동작 과정을 설명하는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 엑추에이터의 요부 확대 단면도,
도 5a, b는 본 발명에 따른 엑추에이터의 시스템도.1 is a front view of an actuator according to the present invention,
Figure 2 is a half sectional view of the actuator according to the present invention,
Figure 3a, b is a cross-sectional view illustrating the operation of the actuator according to the present invention,
Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the actuator according to the present invention,
5a, b are system diagrams of an actuator according to the present invention;

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 공압 엑추에이터의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엑추에이터의 전단면도이며, 도 3a, b는 본 발명에 따른 공압 엑추에이터의 동작 과정을 설명하는 단면도이다. First, Figure 1 is a front view of the pneumatic actuator according to the present invention, Figure 2 is a front sectional view of the actuator according to the invention, Figure 3a, b is a cross-sectional view illustrating the operation of the pneumatic actuator according to the present invention.

또한, 도 4는 본 발명에 따른 엑추에이터의 요부 확대 단면도이고, 도 5a, b는 본 발명에 따른 엑추에이터를 설명하기 위한 시스템도 이다.
In addition, Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the actuator according to the present invention, Figure 5a, b is a system diagram for explaining the actuator according to the present invention.

바람직하기로 본 발명의 엑추에이터(10)는 게이트 밸브와 글로브 밸브에 적용되는 것이나, 이는 실 예에 불과한 것이고, 다른 밸브에도 적용될 수 있으며, 밸브 이외에 다른 기계 기구 및 장치에도 적용될 수 있다. Preferably, the actuator 10 of the present invention is applied to a gate valve and a globe valve, but this is only an example, and may be applied to other valves, and may be applied to other mechanical devices and devices in addition to the valve.

또한, 본 발명은 상세한 설명에 압축 공기를 이용한 공압식으로 설명되고 있으나, 공압이 아닌 유압식에도 적용될 수 있음을 밝혀 둔다. 또한, 설명에서는 밸브의 가동부와 연결되어 사용되고 있으나, 이 또한 그러하지 않고 엑추에이터 단독으로도 생산, 판매될 수 있다.In addition, the present invention has been described in the pneumatic type using the compressed air in the detailed description, it turns out that it can be applied to the hydraulic type, not pneumatic. In addition, the description is used in connection with the movable portion of the valve, but this is also not the case can be produced and sold by the actuator alone.

도면에서 본 발명의 엑추에이터는 공압(혹은 유압) 실린더(100)와 밸브(200) 그리고 디스크 스프링(300)으로 구성되고, 상기 실린더(100)에 압축 공기를 주입하는 배관 라인(10)을 갖는다.
In the drawing, the actuator of the present invention is composed of a pneumatic (or hydraulic) cylinder 100, a valve 200, and a disc spring 300, and has a piping line 10 for injecting compressed air into the cylinder 100.

실린더(100)Cylinder (100)

상기 실린더(100)는 앞서 설명한 바와 같이 유압 혹은 공압 실린더가 적용될 수 있는데, 본 발명에서는 압축 공기가 유입, 토출되는 공압 실린더로 설명될 것이며, 복동형은 물론 단독형에도 적용될 수 있다. The cylinder 100 may be a hydraulic or pneumatic cylinder as described above, in the present invention will be described as a pneumatic cylinder in which compressed air is introduced and discharged, it may be applied to a double acting type as well as a single type.

상기 실린더(100)는 외형을 구성하는 튜브(110)를 구비하고, 이 튜브(110)의 상부에 헤드 커버(120)가 갖추어지며, 헤드 커버(120)의 대향측 즉 하부에 로드 커버(130)가 갖추어진 구성으로, 이들 헤드 커버(120)와 로드 커버(130) 각각에는 압축 공기가 유입, 배출되는 포트(140)가 형성된 구성이다. The cylinder 100 includes a tube 110 constituting an outer shape, a head cover 120 is provided on an upper portion of the tube 110, and a rod cover 130 on an opposite side of the head cover 120, that is, a lower portion thereof. In this configuration, each of the head cover 120 and the rod cover 130 has a port 140 through which compressed air is introduced and discharged.

상기 튜브(110)의 내측에는 압축 공기의 유입에 따라 이동하는 피스톤(150)이 구비되고, 이 피스톤(150)의 외측면에는 기밀 유지를 위해 패킹(152)이 구비된다.The inner side of the tube 110 is provided with a piston 150 that moves in accordance with the inflow of compressed air, the outer surface of the piston 150 is provided with a packing 152 for airtightness.

상기 피스톤(150)은 저면 중앙에는 보스(152)가 구비되고, 이 보스(152)를 관통하여 피스톤 로드(160)가 연결됨과 동시에 이 보스(152)가 후술하는 디스크 스프링(300)을 압축하는 구성이다.The piston 150 is provided with a boss 152 at the center of the bottom surface, and the piston rod 160 is connected through the boss 152 and at the same time the boss 152 compresses the disk spring 300 described later. Configuration.

상기 피스톤 로드(160)는 상단이 피스톤과 연결된 상태에서 하단은 로드 커버(130)를 관통하여 연결부(104)에 의해 개폐 로드(102)와 연결되고, 연결부(104)에는 접촉 돌기(106)가 갖추어진 구성이다.The piston rod 160 is connected to the opening and closing rod 102 by the connecting portion 104 through the rod cover 130 in the upper end is connected to the piston, the contact portion 106 is connected to the connecting portion 104 It is a complete configuration.

상기 접촉 돌기(106)는 로드 커버(130)에 일체로 혹은 별개로 구성되어 조립되고 연장체(108)에 설치된 감지부(170)와 접속하여 튜브(110)에 유입되는 압축 공기를 제어한다. The contact protrusion 106 is integrally or separately configured to the rod cover 130 and connected to the sensing unit 170 installed in the extension body 108 to control the compressed air flowing into the tube 110.

상기 감지부(170)는 한쌍으로 구성되어 상기 연장체(180)에 일정 거리를 두고 설치되며, 후술하는 배관 라인에 구비된 공기 주입 개폐 밸브를 폐쇄 혹은 개방하는 신호를 출력하고, 컴프레셔와 같은 에어 유닛의 가동 혹은 정지 신호를 출력하는 것이다.The sensing unit 170 is configured in a pair and installed at a predetermined distance to the extension body 180, and outputs a signal for closing or opening the air injection opening / closing valve provided in a pipe line to be described later, and an air unit such as a compressor. It outputs start or stop signal of.

다시 말해, 실린더 튜브(110)에 공기가 주입되어 피스톤(150)이 이동하고, 이와 연동하여 피스톤 로드(160)와 개폐 로드(102)가 이동하면, 연결부(104)에 구비된 접촉 돌기(106)가 감지부(170) 사이를 오가며 접속하게 되고, 감지부는 공기 주입 정지 및 밸브 폐쇄가 이루어지도록 신호를 출력하는 것이다. In other words, when air is injected into the cylinder tube 110 to move the piston 150, and the piston rod 160 and the opening / closing rod 102 move in association with the cylinder tube 110, the contact protrusion 106 provided in the connection part 104 is provided. ) Is connected to and from the sensing unit 170, and the sensing unit outputs a signal to stop the air injection and close the valve.

한편, 상기 연장체(180)에는 눈금(182)이 표시되고, 연결부(104)에는 바늘(182a)이 설치된 구성으로, 피스톤(150)의 승, 하강 시 이 바늘(182a)이 이동하여 밸브가 어느 정도 개폐되고 있는가를 알려주는 것이다.On the other hand, the scale 180 is displayed on the extension 180, the connecting portion 104 has a needle 182a is installed, the needle (182a) is moved when the piston 150 is moved up and down, which valve It is telling whether it is opening or closing.

밸브(200)Valve 200

상기 밸브(200)는 게이트 혹은 글로브 밸브로써, 도면에는 게이트 밸브가 도시되어 있다. 상기 밸브는 2방 혹은 3방 밸브로 구성되어 상기 연장체(180)에 연결되는 구성으로, 내부에는 유체가 흐르는 유로(210)가 형성되고, 이 유로(210)에는 밸브 시트(230)가 구비되며, 이 시트(230)에 밀착되어 유로(210)를 폐쇄 혹은 개방하는 디스크(220)는 상기 개폐 로드(102)의 하단부에 연결된 구성이다.The valve 200 is a gate or globe valve, in which a gate valve is shown. The valve is composed of a two-way or three-way valve connected to the extension body 180, the fluid flow path 210 is formed therein, the flow path 210 is provided with a valve seat 230 The disk 220, which is in close contact with the sheet 230 and closes or opens the flow path 210, is connected to the lower end of the opening / closing rod 102.

디스크 스프링(300)Disc spring 300

상기 디스크 스프링(300)은 로드 커버(120)의 상면에 설치되는 것으로, 여러장의 판 스프링이 겹쳐진 구성이거나 코일 스프링으로 이루어진다.The disk spring 300 is installed on the upper surface of the rod cover 120, a plurality of leaf springs overlapping configuration or made of a coil spring.

상기 디스크 스프링(300)은 일부 혹은 전부가 로드 커버(120)의 상면에 매립된 상태로 조립되고, 피스톤(150)의 이동 시 이를 탄력 지지하여 속도를 감속시킴과 아울러 압축 후 탄성력으로 피스톤을 밀어 순간 속도와 힘을 증가시킴으로써, 유로(210)의 개방 및 폐쇄가 원활하도록 하는 구성이다. The disk spring 300 is assembled with a part or the whole embedded in the upper surface of the rod cover 120, elastically supporting it when moving the piston 150 to reduce the speed and push the piston by elastic force after compression By increasing the instantaneous speed and force, it is a configuration to facilitate the opening and closing of the flow path (210).

여기서 디스크 스프링(300)은 피스톤(150)의 저부 중앙에 구비된 보스(154)와 맞닿아 압축 혹은 탄성력을 부여하는 것이다.
Here, the disk spring 300 is in contact with the boss 154 provided at the center of the bottom of the piston 150 to impart a compressive or elastic force.

다음은 이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다.Next, the operation process of the present invention having the above configuration will be described.

첨부된 도 3a, b는 본 발명의 동작 과정을 설명한 것으로 먼저, 도 3a는 밸브가 개방된 상태 즉, 유로(210)가 개방되어 유체 혹은 기체가 흐르는 상태이다.3A and 3B illustrate an operation process of the present invention. First, FIG. 3A is a state in which a valve is opened, that is, a flow path 210 is opened to flow fluid or gas.

이 경우 도면상 아래쪽 포트(140)에 압축 공기가 유입된 상태이고, 밸브의 디스크(220)는 시트(230)에서 벗어나 있다. 또한, 관리자는 연결부(104)에 구비된 바늘(182a)의 위치로 유체가 흐르고 있다는 것을 알 수 있다.In this case, compressed air is introduced into the lower port 140 in the drawing, and the disk 220 of the valve is out of the seat 230. In addition, the manager can know that the fluid is flowing to the position of the needle 182a provided in the connecting portion 104.

이러한 상태에서 밸브(200)의 유로(210)를 폐쇄하는 경우 압축 공기는 위쪽 포트(140)에 주입되고, 피스톤(150)은 공기압에 의해 하강하며 피스톤 하부에 채워진 공기는 피스톤(150)의 이동에 따라 아래쪽 포트를 통해 배출된다.In this state, when the flow path 210 of the valve 200 is closed, compressed air is injected into the upper port 140, the piston 150 is lowered by air pressure, and the air filled in the lower part of the piston moves in the piston 150. Upon discharge through the bottom port.

피스톤(150)이 이동함과 동시에 이와 연결된 피스톤 로드(160)와, 연결부(104), 개폐 로드(102) 그리고 디스크(220)가 이동한다.As the piston 150 moves, the piston rod 160, the connecting portion 104, the opening / closing rod 102, and the disk 220 connected thereto move.

피스톤(150)이 계속 이동하여 하강점 즉 밸브 디스크(220)가 시트(230)에 접촉하기 직전에, 피스톤(150)은 디스크 스프링(300)과 맞닿게 된다.The piston 150 is brought into contact with the disk spring 300 just before the piston 150 continues to move and immediately before the lowering point, ie the valve disk 220 contacts the seat 230.

하강하는 피스톤(150)의 보스(154)가 디스크 스프링(300)에 맞닿으면, 디스크 스프링(300)은 보스(154)를 탄성 지지하여 저지하고, 디스크 스프링(300)의 압축이 진행됨과 아울러 탄성력이 증가하고, 이 탄성력이 증가할 수 록 피스톤(150)은 점차 감속된다.When the boss 154 of the descending piston 150 abuts against the disk spring 300, the disk spring 300 elastically supports and stops the boss 154, and the compression of the disk spring 300 proceeds. The elastic force increases, and as the elastic force increases, the piston 150 gradually slows down.

피스톤(150)의 이동 속도가 감소하면 자연히 이와 연결된 디스크(220)의 이동 속도도 늦추어져 서서히 그리고 부드럽게 시트(230)에 밀착된다.When the moving speed of the piston 150 decreases, the moving speed of the disk 220 naturally connected thereto is also slowed down, and gradually and smoothly comes into close contact with the seat 230.

한편, 피스톤(150)과 연결되어 연동하는 연결부(104)의 접촉 돌기(106)는 디스크(220)가 시트(230)에 완전히 밀착됨 동시에 아래쪽 감지부(170)에 접촉되고, 감지부는 공기 주입을 정지시키고, 후술하는 개폐 밸브를 차단하여 공기가 배출되지 않도록 하여 유로의 폐색 상태를 유지하며, 바늘 또한 이동하여 관리자에게 유체의 흐름이 차단되었음을 인식시킨다.On the other hand, the contact protrusion 106 of the connecting portion 104 connected to and interlocked with the piston 150 is in contact with the lower sensing unit 170 at the same time the disk 220 is in close contact with the seat 230, the sensing unit is air injection Stopping, blocking the opening and closing valve to be described later to prevent the air is discharged to maintain the closed state of the flow path, the needle also moves to recognize that the flow of fluid to the manager is blocked.

바람직하기로, 본 발명은 상기 디스크 스프링(300)이 디스크(220)에 밀착되기 3mm 정도의 높이에서 피스톤(150)과 맞닿도록 한다. 이는 거리가 너무 길면 스프링의 규격이 커지고 탄성력이 너무 강하게 되며, 이보다 짧으면 탄성력이 너무 약하기 때문이다.Preferably, the present invention allows the disk spring 300 to be in contact with the piston 150 at a height of about 3 mm to be in close contact with the disk 220. This is because if the distance is too long, the size of the spring becomes large and the elastic force is too strong, and if it is shorter, the elastic force is too weak.

유로 폐색 후, 다시 유로를 개방하여 기체 혹은 유체가 흐르도록 하고자 하는 경우, 압축 공기는 상기와는 반대로 아래쪽 포트(140)에 주입되고 위쪽 포트로 공기가 배출된다.After closing the flow path, when the flow path is opened again to allow gas or fluid to flow, compressed air is injected into the lower port 140 and air is discharged to the upper port, as opposed to the above.

이와 같이 공기가 각 포트(140)를 통해 입출 되면서 피스톤(150)이 이동하는데, 이때 피스톤(150)에 의해 압축된 디스크 스프링(300)의 탄성력이 피스톤에 작용하여 피스톤을 밀어내게 된다. As the air enters and exits through each port 140, the piston 150 moves. At this time, the elastic force of the disk spring 300 compressed by the piston 150 acts on the piston to push the piston out.

이러한 피스톤(150)은 주입되는 압축 공기의 공기압과 디스크 스프링(300)이 탄성력에 의해 추력이 증가하고, 그에 따라 순간 이동 속도가 높아진다. 이러한 힘과 속도는 오랜 시간 접촉된 상태에서 밸브 디스크와 밸브 시트가 고착된 상황에서도 이들을 충분히 이탈시킬 수 있는 힘과 속도를 갖게 되는 것이다.
The piston 150 is the air pressure of the compressed air is injected and the thrust of the disk spring 300 is increased by the elastic force, thereby increasing the instantaneous movement speed. These forces and speeds have the forces and speeds to allow them to fully dislodge even when the valve disc and valve seat are stuck in long contact.

첨부된 도 5a, b는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 시스템 도이다.5a and b are system diagrams illustrating another embodiment of the present invention.

이 실시 예의 본 발명은 상기와 마찬가지로 실린더(100)와 밸브(200) 그리고 피스톤의 속도를 감속 혹은 증속 시키는 디스크 스프링(300)이 갖추어진 실린더(100)에 압축 공기를 주입하는 배관 라인이다.The present invention of this embodiment is a pipe line for injecting compressed air into the cylinder 100 equipped with a cylinder spring, a valve 200, and a disk spring 300 to reduce or increase the speed of the piston as described above.

이 배관 라인은 외부 배관으로, 공기를 공급하는 에어 유닛(10)과, 탱크(12)를 가지며, 각 포트(140)에는 개폐 밸브(16)와 속도 조절기 그리고, 공압 밸브(14)가 연결된 구성이며, 3방 솔레노이드가 설치되는 한편으로, 유로 폐색을 위해 공기가 주입되는 배관 라인에 압력 조절기(20)가 구비된 구성이다.This piping line is an external pipe, and has an air unit 10 for supplying air and a tank 12, and each port 140 is connected to an on / off valve 16, a speed regulator, and a pneumatic valve 14. And, while the three-way solenoid is installed, the pressure regulator 20 is provided in the pipe line in which air is injected to block the flow path.

이러한 구성에서 첨부된 도 5a는 유로 폐색을 위해 공기가 주입되는 과정이다. 에어 유닛에서 공기가 공급되면, 압축 공기는 탱크와 압력 조절기(20) 그리고 공압 밸브(14)를 거쳐 개폐 밸브(16)를 통해 실린더 튜브(110)로 공급된다.Figure 5a attached in this configuration is a process in which air is injected to block the passage. When air is supplied from the air unit, the compressed air is supplied to the cylinder tube 110 through the opening and closing valve 16 via the tank, the pressure regulator 20 and the pneumatic valve 14.

이 과정에서 압력 조절기(20)는 공기의 압력을 낮춰 공급한다.In this process, the pressure regulator 20 supplies a lower pressure of air.

반대로, 밸브(200)의 유로(210)를 개방하는 경우에는 도 5b와 같이 압력 조절기(20)를 거치지 않음으로써 상기의 유로 폐색 시보다 높은 압력이 공급된다. On the contrary, when opening the flow path 210 of the valve 200, since the pressure regulator 20 does not pass as shown in FIG. 5B, a higher pressure is supplied than when the flow path is closed.

즉, 본 발명은 유로를 폐쇄하는 배관 라인에 압력 조절기(20)를 구비하여 유로(210)를 폐쇄할 때와 개방할 때 공급되는 압축 공기의 압력을 달리하여 상기 디스크 스프링(300)과 더불어 유로 폐색 시에는 서서히, 반대로 유로 개방 시에는 빠르게 피스톤을 이동시키는 구성이다.
That is, the present invention is provided with a pressure regulator 20 in the pipe line for closing the flow path by varying the pressure of the compressed air supplied when closing and opening the flow path 210 and the flow path together with the disk spring 300 It is a configuration that moves the piston slowly at the time of occlusion and conversely at the time of opening the flow path.

100 : 공압 실린더 110 : 튜브
130 : 로드 커버 140 : 포트
150 : 피스톤 160 : 피스톤 로드
200 : 밸브 220 : 디스크
230 : 시트 300 : 디스크 스프링100: pneumatic cylinder 110: tube
130: load cover 140: port
150: piston 160: piston rod
200: valve 220: disk
230: sheet 300: disc spring

Claims (7)

공압 실린더의 피스톤과 연결되어 이동하는 디스크에 의해 유체의 흐름을 제어하는 밸브로써,
튜브(110)의 양측에 헤드 커버(120)와 로드 커버(130)가 구비되고, 이 헤드 커버(120)와 로드 커버(130) 각각에 압축 공기가 입출 하는 포트(140)가 형성되며, 튜브(110)의 내측에 압축 공기의 입출에 따라 이동하는 피스톤(150)과 피스톤 로드(160)가 구비된 실린더(100);
상기 피스톤 로드(160)와 연결되어 이동하며, 유체 혹은 기체가 흐르는 유로(210)에 밸브 시트(230)가 구비되고, 이 밸브 시트에 밀착되어 유로(210)를 막거나 개방하는 밸브 디스크(220)가 갖추어진 밸브(200);
상기 실린더(200)의 로드 커버(130)에 설치되며, 밸브 디스크(220)가 밸브 시트(230)에 접촉되기 이전에 피스톤(150)의 속도와 힘을 감소시켜 밸브 디스크가 밸브 시트에 서서히 밀착되도록 하고, 반대로 유로(210)의 개방 시에는 탄성력으로 피스톤(150)을 밀어 이동 속도 및 힘을 증가시키는 디스크 스프링(300);
상기 실린더(100)의 포트(140) 각각에 압축 공기를 주입하기 위한 밸브(14, 16)를 구비하되, 이 포트(140) 중 유로 폐색을 위해 압축 공기가 주입되는 배관 라인에 압력 조절기(20)를 구비하여 유로(210)의 개방 시보다 폐쇄 시의 공기압을 낮춰 공급하는 것을 특징으로 하는 엑추에이터.
A valve is connected to the piston of the pneumatic cylinder to control the flow of fluid by the moving disk,
The head cover 120 and the rod cover 130 are provided at both sides of the tube 110, and the port 140 through which compressed air enters and exits is formed at each of the head cover 120 and the rod cover 130. A cylinder (100) having a piston (150) and a piston rod (160) moving inside and out of the compressed air (110);
The valve seat 230 is connected to the piston rod 160 to move and is provided with a valve seat 230 in a flow path 210 through which a fluid or gas flows. The valve disc 220 is in close contact with the valve seat to block or open the flow path 210. Valve 200 is provided;
Is installed on the rod cover 130 of the cylinder 200, the valve disk 220 is in close contact with the valve seat by reducing the speed and force of the piston 150 before the valve disk 220 is in contact with the valve seat 230 To the contrary, the disk spring 300 to increase the moving speed and force by pushing the piston 150 with elastic force when the flow path 210 is opened;
Valves 14 and 16 for injecting compressed air into each of the ports 140 of the cylinder 100 are provided, and the pressure regulator 20 is provided in a pipe line through which compressed air is injected to block the flow path. Actuator characterized in that it is provided by lowering the air pressure at the time of closing than when opening the flow path (210).
제 1항에 있어서, 상기 피스톤(150)은 저면 중앙에 보스(154)를 구비하여 피스톤 로드(160)의 상단이 이를 관통하여 연결되도록 하고, 하강 시 이 보스(154)가 디스크 스프링(300)을 압축하며 감속이 이루어지도록 하되, 상승 시에는 디스크 스프링(300)이 탄성력으로 피스톤(150)을 밀어 순간 이동 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 엑추에이터. According to claim 1, The piston 150 is provided with a boss 154 in the center of the bottom so that the upper end of the piston rod 160 is connected through it, when the boss 154 is lowered disk spring 300 Compressing the deceleration is made, but when the disc spring 300 is an actuator, characterized in that to increase the instantaneous movement speed by pushing the piston 150 with elastic force. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디스크 스프링(300)은 코일 스프링 혹은 여러 장이 겹쳐진 판 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 엑추에이터. 3. The actuator according to claim 1 or 2, wherein the disc spring (300) comprises a coil spring or a leaf spring with several sheets overlapped. 제 1항에 있어서, 상기 밸브 디스크(220)와 연결되는 개폐 로드(102)를 구비하고, 이 개폐 로드(102)와 피스톤 로드(160)를 연결하는 연결부(104)가 갖추어지며, 상기 로드 커버(130)의 하부에는 연장체(180)가 구비되고, 이 연장체(180)의 하부에 밸브(200)가 연결되는 것을 특징으로 하는 엑추에이터. According to claim 1, It is provided with an opening and closing rod 102 connected to the valve disk 220, and the connection portion 104 for connecting the opening and closing rod 102 and the piston rod 160 is provided, the rod cover The lower portion of the 130 is provided with an extension body 180, the actuator, characterized in that the valve 200 is connected to the lower portion of the extension body (180). 제 4항에 있어서, 상기 연장체(180)에 피스톤(150)의 이동을 감지하는 한쌍의 감지부(170)가 구비되고, 이 연장체(180)의 일측에 눈금(182)이 표시되어, 피스톤 로드(160)와 연동하는 상기 연장체(180)에 설치된 바늘(182a)의 위치에 따라 밸브(200)의 유로(210)가 개폐되었는가를 알 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 엑추에이터. 5. The piston rod of claim 4, wherein a pair of sensing units 170 are provided on the extension body 180 to detect movement of the piston 150, and a scale 182 is displayed on one side of the extension body 180. Actuator to determine whether the flow path 210 of the valve 200 is opened or closed in accordance with the position of the needle (182a) installed in the extension body 180 in conjunction with (160). 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 연장체(180)에 한쌍의 감지부(170) 사이를 오가며 접속되는 접속 돌기(106)가 구비된 것을 특징으로 하는 엑추에이터. The actuator according to claim 4 or 5, wherein the extension body (180) is provided with a connection protrusion (106) connected between the pair of sensing units (170). 삭제delete
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