KR101823305B1 - 밸브 시트 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전열관 처리 장치는, 밸브의 입구의 본네트면에 분리 가능하게 체결되는 브래킷; 상기 브래킷으로부터 상기 밸브의 입구의 본네트면에 평행한 y축을 따라 연장된 y축 레일과, 상기 y축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 y축 레일에 결합되는 y축 슬라이더를 포함하는 y축 이송부; 상기 밸브의 입구의 본네트면에 평행하고 상기 y축에 수직한 x축을 따라 상기 y축 슬라이더로부터 연장된 x축 레일과, 상기 x축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 x축 레일에 결합되는 x축 슬라이더를 포함하는 x축 이송부; 상기 x축 슬라이더에 결합되는 z축 이송 지지부와, 상기 밸브의 입구의 본네트면에 수직한 z축을 따라 연장되고 상기 z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 z축 이송 지지부에 결합되는 z축 슬라이더와, 상기 z축 슬라이더에 결합되며 z축을 따라 연장되는 측정봉을 포함하는 z축 이송부; 및 상기 밸브의 내부에 삽입되는 상기 측정봉의 z축 방향 하단에 구비되고, 상기 측정봉의 y축 방향 위치의 증분(增分)을 파악함으로써 밸브에 수용된 밸브 시트의 래핑 작업에 의한 가공량을 산출하도록, 래핑 작업 전후에 상기 밸브 시트에 접촉할 수 있는 측정자를 포함한다.

Description

밸브 시트 측정 장치 {MEASURING APPARATUS FOR VALVE SEAT}

본 발명은 밸브 시트의 측정 장치에 관한 것이다.

도 1은 기존의 스윙 체크 밸브 시트(611)의 가공량을 측정하는 장치가 설치된 상황을 도시한 도면이다. 기존의 스윙 체크 밸브 시트(611)의 가공량을 측정하기 위해서는, 스윙 체크 밸브(61)의 내부로 스윙 체크 밸브 시트 측정장치(70)를 삽입해, 스윙 체크 밸브 시트(611)에 장착시키는 방식을 사용했다. 스윙 체크 밸브 베이스 플레이트(71)를 스윙 체크 밸브 시트(611)의 시트면에 안착한 후, 스윙 체크 밸브 깊이 게이지(72)를 스윙 체크 밸브 베이스 플레이트(71)의 측면에 장착해 게이지를 돌려가면서 밸브 시트의 가공량이 얼마나 되는지를 확인했다.

도 2는 기존의 게이트 밸브 시트(62)의 가공량을 측정하는 장치가 설치된 상황을 도시한 도면이다. 게이트 밸브 시트(62)의 가공량 측정을 위해서, 게이트 밸브의 내부로 게이트 밸브 측정장치(80)를 삽입한다. 게이트 밸브 베이스 플레이트(83)를 게이트 밸브 시트(62)의 상부에 안착한 뒤, 점검 홈을 통해 측정장치의 정렬 위치를 확인한다. 게이트 밸브 측정장치(80)의 경우 텔레스코핑 게이지(telescoping gauge) 형태로 구성되어, 게이지 본체(81)로부터 측정용 암(82)이 탄성에 의해 반경 방향으로 돌출된다. 측정용 암(82)의 말단이 게이트 밸브 시트(62)에 접하면 로크 너트(84)를 잠근 뒤, 게이트 밸브 측정장치(80)를 외부로 꺼낸다. 측정용 암(82)의 길이를 자로 별도로 측정해 게이트 밸브 시트(62)의 가공량을 측정할 수 있다.

이러한 방법을 사용할 경우 측정시간이 오래 걸리고 번거로우며 밸브 크기별로 지그(jig)를 제작해야 하는 문제가 있었다. 또한 사람이 손과 눈으로 측정하는 것이어서 인적 오차가 발생하므로 측정값의 신뢰성을 판단하기 어렵다는 문제가 있었다. 또한 밸브 종류별로 다른 종류의 측정 방식을 사용해, 밸브 종류 별로 별도의 측정 장치가 필요하였다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 스윙 체크 밸브 및 게이트 밸브의 밸브 시트 가공량을 측정할 수 있는 밸브 시트 측정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치는, 밸브의 입구의 본네트면에 분리 가능하게 체결되는 브래킷; 상기 브래킷으로부터 상기 밸브의 입구의 본네트면에 평행한 y축을 따라 연장된 y축 레일과, 상기 y축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 y축 레일에 결합되는 y축 슬라이더를 포함하는 y축 이송부; 상기 밸브의 입구의 본네트면에 평행하고 상기 y축에 수직한 x축을 따라 상기 y축 슬라이더로부터 연장된 x축 레일과, 상기 x축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 x축 레일에 결합되는 x축 슬라이더를 포함하는 x축 이송부; 상기 x축 슬라이더에 결합되는 z축 이송 지지부와, 상기 밸브의 입구의 본네트면에 수직한 z축을 따라 연장되고 상기 z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 z축 이송 지지부에 결합되는 z축 슬라이더와, 상기 z축 슬라이더에 결합되며 z축을 따라 연장되는 측정봉을 포함하는 z축 이송부; 및 상기 밸브의 내부에 삽입되는 상기 측정봉의 z축 방향 하단에 구비되고, 상기 측정봉의 y축 방향 위치의 증분(增分)을 파악함으로써 밸브에 수용된 밸브 시트의 래핑 작업에 의한 가공량을 산출하도록, 래핑 작업 전후에 상기 밸브 시트에 접촉할 수 있는 측정자를 포함한다.

상기 y축 이송부는, 상기 z축에 대응되는 방향을 축방향으로 하여 회전함으로써 상기 측정자를 밸브의 입구의 z축 방향 상방으로부터 이탈시킬 수 있도록, 회전 가능하게 상기 브래킷에 결합될 수 있다.

상기 측정자는, y축 방향으로 돌출되어 상기 밸브 시트에 접촉할 수 있는 탐침형의 측정단을 구비할 수 있다.

상기 y축 이송부는, 상기 y축 슬라이더의 y축 방향 이동량을 측정하고 측정된 상기 y축 방향 이동량을 표시하는 y축 이동량 표시부를 포함하고, 상기 x축 이송부는, 상기 x축 슬라이더의 x축 방향 이동량을 측정하고 측정된 상기 x축 방향 이동량을 표시하는 x축 이동량 표시부를 포함하며, 상기 z축 이송부는, 상기 z축 슬라이더의 z축 방향 이동량을 측정하고 측정된 상기 z축 방향 이동량을 표시하는 z축 이동량 표시부를 포함할 수 있다.

상기 y축 이동량 표시부, 상기 x축 이동량 표시부 및 상기 z축 이동량 표시부는, 상기 이동량을 숫자로 표시할 수 있는 디스플레이 장치를 구비한 디지털 캘리퍼스일 수 있다.

상기 y축 이송부는, 회전함에 따라 상기 y축 슬라이더를 y축 방향으로 이동시키는 y축 이동 노브를 포함하고, 상기 x축 이송부는, 회전함에 따라 상기 x축 슬라이더를 x축 방향으로 이동시키는 x축 정밀 이동 노브를 포함하고, 상기 z축 이송부는, 회전함에 따라 상기 z축 슬라이더를 z축 방향으로 이동시키는 z축 이동 노브 및 z축 정밀 이동 노브를 포함하되, 상기 z축 이동 노브가 1회 회전함에 따라 발생하는 상기 z축 슬라이더의 이동량은 상기 z축 정밀 이동 노브가 1회 회전함에 따라 발생하는 상기 z축 슬라이더의 이동량보다 클 수 있다.

상기 y축 슬라이더는, 상기 y축 슬라이더에 체결되며 상기 y축 레일을 가압함으로써 상기 y축 슬라이더를 상기 y축 레일에 대해 고정시키는 y축 노브 볼트를 구비하고, 상기 x축 슬라이더는, 상기 x축 슬라이더에 체결되며 상기 x축 레일을 가압함으로써 상기 x축 슬라이더를 상기 x축 레일에 대해 고정시키는 x축 노브 볼트를 구비하며, 상기 측정봉은, 상기 측정봉에 체결되며 상기 z축 슬라이더를 가압함으로써 상기 측정봉을 상기 z축 슬라이더에 대해 고정시키는 z축 노브 볼트를 구비할 수 있다.

이에 따라, 스윙 체크 밸브와 게이트 밸브의 밸브 시트 가공량을 별도 공구의 사용이나 공구 교체 없이도 하나의 측정 장치를 이용해 측정할 수 있다.

인적 오차를 줄이고 신뢰도 있는 측정값을 얻을 수 있다.

측정장치의 분리 및 설치 없이도 가공 장치를 측정 전후로 사용할 수 있다.

도 1은 기존의 스윙 체크 밸브 시트의 가공량을 측정하는 장치가 설치된상황을 도시한 도면이다.
도 2는 기존의 게이트 밸브 시트의 가공량을 측정하는 장치가 설치된 상황을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치가 밸브에 설치된 경우를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치의 브래킷을 제외한 나머지를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치의 브래킷을 제외한 나머지를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치의 브래킷을 제외한 나머지를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치의 측정자가 밸브 시트에 접촉함으로써 위치를 측정하는 상황을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치가 회전하는 상황을 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 구성에 대해서 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)가 밸브(50)에 설치된 경우를 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 브래킷(10)을 제외한 나머지를 도시한 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 브래킷(10)을 제외한 나머지를 도시한 측면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 브래킷(10)을 제외한 나머지를 도시한 정면도이다.

본 발명의 밸브 시트 측정 장치(1)는, 밸브의 입구의 본네트면(52)에 분리 가능하게 체결되는 브래킷(10); 상기 브래킷(10)으로부터 상기 밸브의 입구의 본네트면(52)에 평행한 y축을 따라 연장된 y축 레일(22)과, 상기 y축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 y축 레일(22)에 결합되는 y축 슬라이더(21)를 포함하는 y축 이송부(20); 상기 밸브의 입구의 본네트면(52)에 평행하고 상기 y축에 수직한 x축을 따라 상기 y축 슬라이더(21)로부터 연장된 x축 레일(32)과, 상기 x축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 x축 레일(32)에 결합되는 x축 슬라이더(31)를 포함하는 x축 이송부(30); 상기 x축 슬라이더(31)에 결합되는 z축 이송 지지부(41)와, 상기 밸브의 입구의 본네트면(52)에 수직한 z축을 따라 연장되고 상기 z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 z축 이송 지지부(41)에 결합되는 z축 슬라이더(42)와, 상기 z축 슬라이더(42)에 결합되며 z축을 따라 연장되는 측정봉(48)을 포함하는 z축 이송부(40); 및 상기 밸브의 내부(54)에 삽입되는 상기 측정봉(48)의 z축 방향 하단에 구비되고, 상기 측정봉(48)의 y축 방향 위치의 증분(增分)을 파악함으로써 밸브(50)에 수용된 밸브 시트(55)의 래핑 작업에 의한 가공량을 산출하도록, 래핑 작업 전후에 상기 밸브 시트(55)에 접촉할 수 있는 측정자(49)를 포함한다.

밸브 시트 측정 장치(1)가 이러한 구조를 가짐으로써, 스윙 체크 밸브(50)와 게이트 밸브(50)의 밸브 시트(55) 가공량을 별도 공구의 사용이나 공구 교체 없이도 하나의 측정 장치를 이용해 측정할 수 있다. 또한 사람의 육안을 이용한 관찰이 개입할 여지를 줄여 인적 오차를 줄이고 신뢰도 있는 측정값을 얻을 수 있다.

브래킷(10)

브래킷(bracket, 10)은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)를 밸브(50)에 고정시키는 구성요소이다. 브래킷(10)은 밸브의 입구의 본네트면(52)에 분리 가능하게 체결되어 밸브(50)에 고정된다. 밸브의 입구의 본네트면(52)은, 밸브의 입구(51)를 둘러싸고 있으며 밸브의 입구(51)를 덮는 커버가 씌워지는 면을 의미한다.

브래킷(10)을 밸브의 입구의 본네트면(52)과 체결하기 위해, 브래킷 고정 부재(11)가 사용된다. 브래킷 고정 부재(11)는 밸브의 입구의 본네트면(52)에 형성되는 볼트 구멍(53)과 브래킷(10)의 베이스 플레이트(12)에 각각 체결되는 볼트 및 너트일 수 있다. 베이스 플레이트(12)는 평판형으로 형성될 수 있다.

만일 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)를 다른 크기의 밸브(50)에 사용하고자 하면, 기타 구성요소는 그대로 사용하면서 베이스 플레이트(12)만을 변경된 밸브(50)의 크기에 맞추어 제작함으로써 동일한 밸브 시트 측정 장치(1)를 사용할 수 있다.

y축 이송부(20)

y축 이송부(20)는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 측정자(49)를 y축 방향으로 이동시키기 위해 작동하는 구성요소이다.

y축 이송부(20)는 브래킷(10)에 연결된다. y축 이송부(20)는 상기 z축에 대응되는 방향을 축방향으로 하여 회전함으로써 측정자(49)를 밸브의 입구(51)의 z축 방향 상방으로부터 이탈시킬 수 있도록, 회전 가능하게 브래킷(10)에 결합될 수 있다.

이와 같이 y축 이송부(20)를 상기 z축에 대응되는 방향을 축방향으로 하여 회전 가능하도록 브래킷(10)에 결합시키기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)는 스윙 넥부(13)를 더 포함할 수 있다. 스윙 넥부(13)는 브래킷(10)의 구성요소이거나 y축 이송부(20)의 구성요소일 수 있다. 스윙 넥부(13)는 브래킷(10)에 대해 회전 가능하도록 결합되는 축 부재(131)와, 축 부재(131)의 상단에 연결되어 축 부재(131)의 회전에 연동하여 회전하고 y축 이송부(20)와 결합되는 스윙 넥 브래킷(132)으로 구성될 수 있다.

스윙 넥 브래킷(132)은 도시된 바와 같이 밸브의 입구의 본네트면(52)과 평행한 면을 가져 축 부재(131)와 연결될 수 있다. 또한 스윙 넥 브래킷(132)는, 상기 평행한 면으로부터 수직한 방향으로 연장된 측면을 가지고, 상기 측면이 y축 이송부(20)가 포함하는 y축 레일(22)과 결합될 수 있다.

y축 레일(22)은 y축을 따라 연장된 구성요소로, 도시된 바와 같이 병렬로 배치된 2개의 원기둥형 막대와 두 막대를 두 막대의 양 단에서 잇는 2개의 블록으로 구성될 수 있다.

y축 슬라이더(21)는 y축 레일(22)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 뭉치이다. y축 슬라이더(21)는 도시된 바와 같이 2개의 원기둥형 막대가 통과하는 2개의 통공을 구비함으로써, 막대를 따라 y축 방향으로 이동할 수 있다. 상기 통공에는 상기 막대를 지지함과 동시에 축방향 응력을 견딜 수 있는 베어링이 배치될 수 있다.

y축 슬라이더(21)는 사용자가 직접 파지하여 y축 레일(22)을 따라 이동시킬 수 있다. 이에 더하여, 보다 정확한 y축 슬라이더(21)의 y축 상 위치를 맞추기 위해, y축 이송부(20)는 y축 이동 노브(23)를 포함할 수 있다. y축 이동 노브(23)는 상술한 막대의 단부를 잇는 블록 중 어느 하나에 배치되어, 회전함에 따라 y축 슬라이더(21)를 y축 방향으로 이동시킨다. y축 이동 노브(23)는, 상기 블록과 인접하게 배치되는 롤러와 연결되어 상기 롤러를 회전시킨다. 상기 롤러는 반대편에 위치한 블록에 인접하게 배치된 다른 롤러와 함께, y축을 따라 연장된 얇은 판재(28)를 지지한다. 따라서 롤러의 회전에 연동하여, 판재(28)가 y축을 따라 이동하게 된다. 판재(28)에는 y축 슬라이더(21)가 연결된다. 판재(28)가 y축을 따라 이동함에 따라 이에 연동하여 y축 슬라이더(21)도 y축을 따라 이동한다. y축 이동 노브(23)를 세밀하게 조정함으로써 y축 슬라이더(21)의 y축 방향 이동량을 세밀하게 조절할 수 있다.

이러한 y축 슬라이더(21)의 y축 방향 이동량을 육안으로 확인하는 것 보다 더 세밀하게 확인하기 위하여, y축 이송부(20)는 y축 이동량 표시부를 더 포함할 수 있다. y축 이동량 표시부는 y축 슬라이더(21)의 y축 방향 이동량을 측정하고, 측정된 이동량을 표시할 수 있다.

y축 슬라이더(21)의 y축 이동량을 측정하기 위하여, y축 이동량 표시부는 이동량을 숫자로 표시할 수 있는 디스플레이 장치를 구비한 디지털 캘리퍼스(digital calipers)로 구성될 수 있다. y축 이동량 표시부를 구성하는 디지털 캘리퍼스는, y축 방향으로 연장되어 양 단이 상기 블록에 배치되는 레일부(27)를 포함한다. 또한 디지털 캘리퍼스는, y축 방향으로 이동 가능하게 상기 레일부(27)에 결합되고, 상기 y축 슬라이더(21)에 결합되어, 상기 레일부(27)를 따라 y축 슬라이더(21)가 y축 방향으로 얼마나 이동하였는지를 측정하는 측정부(26)를 포함한다. 디스플레이 장치는 측정부(26)에 배치될 수 있다. 측정부(26)는 측정부(26)의 이동에 따라 발생하는 정전용량의 변화로부터 이동량을 측정하는 전기적 방식을 이용해 이동량을 측정하고, 측정된 이동량을 디스플레이 장치를 통해 표시할 수 있다. 그러나 측정부(26)는 기어를 이용하는 기계적 방법으로 이동량을 측정할 수도 있으며, 그 측정 방식은 이에 제한되지 않는다.

y축 이송부(20)는, y축 슬라이더(21)가 어느 특정한 y축 방향 위치에서 y축 레일(22)에 대해 고정될 수 있도록, y축 슬라이더(21)에 체결됨과 동시에 y축 레일(22)을 가압하는 y축 노브 볼트(25)를 더 포함할 수 있다. y축 노브 볼트(25)는, y축 레일(22)이 삽입되는 y축 슬라이더(21)의 통공으로 그 말단이 돌출될 수 있도록, 상기 통공이 연장된 방향과 나란하지 않은 방향으로 y축 슬라이더(21)에 체결된다.

y축 슬라이더(21)를 원하는 위치에 배치한 뒤, y축 노브 볼트(25)를 회전시키면, y축 노브 볼트(25)의 말단이 y축 슬라이더(21)로부터 y축 레일(22)을 향해 돌출되어 y축 레일(22)을 가압한다. 이로 인해 y축 레일(22)과 y축 슬라이더(21)간의 상대적인 움직임이 불가능해지는 잠금 상태가 된다. 잠금 상태의 해제를 위해서는 y축 노브 볼트(25)를 역으로 회전시켜, y축 노브 볼트(25)가 y축 레일(22)을 더 이상 가압하지 않도록 한다.

x축 이송부(30)

x축 이송부(30)는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 측정자(49)를 x축 방향으로 이동시키기 위해 작동하는 구성요소이다.

x축 이송부(30)는 y축 이송부(20)가 포함하는 y축 슬라이더(21)에 연결된다. x축 이송부(30)가 포함하는 x축 레일(32)은, 도시된 바와 같이 y축 슬라이더(21)로부터 x축 방향으로 연장되어 형성된다.

x축 레일(32)은 x축을 따라 연장된 구성요소로, 도시된 바와 같이 병렬로 배치된 2개의 원기둥형 막대와 두 막대를 두 막대의 말단에서 잇는 블록으로 구성될 수 있다.

x축 슬라이더(31)는 x축 레일(32)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 뭉치로, 도시된 바와 같이 2개의 원기둥형 막대가 통과하는 2개의 통공을 구비함으로써, 막대를 따라 x축 방향으로 이동할 수 있다. 상기 통공에는 상기 막대를 지지함과 동시에 축방향 응력을 견딜 수 있는 베어링이 배치될 수 있다.

x축 이송부(30)는, x축 슬라이더(31)가 어느 특정한 x축 방향 위치에서 x축 레일(32)에 대해 고정될 수 있도록, x축 슬라이더(31)에 체결됨과 동시에 x축 레일(32)을 가압하는 x축 노브 볼트(35)를 더 포함할 수 있다. x축 노브 볼트(35)는, x축 레일(32)이 삽입되는 x축 슬라이더(31)의 통공으로 그 말단이 돌출될 수 있도록, 상기 통공이 연장된 방향과 나란하지 않은 방향으로 x축 슬라이더(31)에 체결된다. x축 노브 볼트(35)는 도시된 바와 같이, 2개가 배치될 수 있으나 그 개수는 이에 제한되지 않는다.

x축 슬라이더(31)를 원하는 위치에 배치한 뒤, x축 노브 볼트(35)를 회전시키면, x축 노브 볼트(35)의 말단이 x축 슬라이더(31)로부터 x축 레일(32)을 향해 돌출되어 x축 레일(32)을 가압한다. 이로 인해 x축 레일(32)과 x축 슬라이더(31)간의 상대적인 움직임이 불가능해지는 잠금 상태가 된다. 잠금 상태의 해제를 위해서는 x축 노브 볼트(35)를 역으로 회전시켜, x축 노브 볼트(35)가 x축 레일(32)을 더 이상 가압하지 않도록 한다.

x축 슬라이더(31)는 사용자가 직접 파지하여 x축 레일(32)을 따라 이동시킬 수 있다. 이에 더하여, 보다 정확한 x축 슬라이더(31)의 x축 상 위치를 맞추기 위해, x축 이송부(30)는 x축 정밀 이동 노브(33)를 포함할 수 있다. x축 정밀 이동 노브(33)는 회전함에 따라 x축 슬라이더(31)를 x축 방향으로 이동시킨다. x축 정밀 이동 노브(33)를 조정함으로써, x축 슬라이더(31)의 x축 방향 이동량을 세밀하게 조절할 수 있다.

2개의 x축 노브 볼트(35) 중 하나의 x축 노브 볼트(35)는, x축 슬라이더 본체(311)와 이격되어 배치되되 x축 레일(32)을 따라 이동 가능하게 x축 레일(32)에 결합된 x축 슬라이더 이동부(312)에 체결될 수 있다. 나머지 하나의 x축 노브 볼트(35)는 x축 슬라이더 본체(311)에 체결될 수 있다. x축 정밀 이동 노브(33)는 미세한 피치를 가지는 나사선이 형성된 볼트로 구성되어, x축 슬라이더 본체(311)와 x축 슬라이더 이동부(312)에 체결된다.

x축 슬라이더(31)를 미세하게 이동시키기 위하여, x축 슬라이더 이동부(312)에 체결된 x축 노브 볼트(35)를 회전시켜, x축 슬라이더 이동부(312)가 x축 레일(32)에 대해 상대적인 움직임을 가지지 못하도록 고정시킨다. 이후 피치가 미세하게 형성된 x축 정밀 이동 노브(33)를 회전시킴으로써, x축 레일(32)에 대해 이동 가능한 x축 슬라이더 본체(311)를 미세하게 x축을 따라 이동시킬 수 있다.

이러한 x축 슬라이더(31)의 x축 방향 이동량을 육안으로 확인하는 것 보다 더 세밀하게 확인하기 위하여, x축 이송부(30)는 x축 이동량 표시부를 더 포함할 수 있다. x축 이동량 표시부는 x축 슬라이더(31)의 x축 방향 이동량을 측정하고, 측정된 이동량을 표시할 수 있다.

x축 슬라이더(31)의 x축 이동량을 측정하기 위하여, x축 이동량 표시부는 이동량을 숫자로 표시할 수 있는 디스플레이 장치를 구비한 디지털 캘리퍼스(digital calipers)로 구성될 수 있다. x축 이동량 표시부를 구성하는 디지털 캘리퍼스는, x축 방향으로 연장되어 양 단이 각각 상기 블록 및 y축 슬라이더(21)에 배치되는 레일부(37)를 포함한다. 또한 디지털 캘리퍼스는, x축 방향으로 이동 가능하게 상기 레일부(37)에 결합되고, 상기 x축 슬라이더(31)에 결합되어, 상기 레일부(37)를 따라 x축 슬라이더(31)가 x축 방향으로 얼마나 이동하였는지를 측정하는 측정부(36)를 포함한다. 디스플레이 장치는 측정부(36)에 배치될 수 있다. 측정부(36)는 측정부(36)의 이동에 따라 발생하는 정전용량의 변화로부터 이동량을 측정하는 전기적 방식을 이용해 이동량을 측정하고, 측정된 이동량을 디스플레이 장치를 통해 표시할 수 있다. 그러나 측정부(36)는 기어를 이용하는 기계적 방법으로 이동량을 측정할 수도 있으며, 그 측정 방식은 이에 제한되지 않는다.

z축 이송부(40)

z축 이송부(40)는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 측정자(49)를 z축 방향으로 이동시키기 위해 작동하는 구성요소이다.

z축 이송부(40)는 x축 이송부(30)가 포함하는 x축 슬라이더(31)에 연결된다. z축 이송부(40)가 포함하는 z축 레일은, 도시된 바와 같이 x축 슬라이더(31)로부터 z축 방향으로 연장되어 형성된다.

x축 슬라이더(31)와 결합되는 z축 이송부(40)의 구성요소는 z축 이송 지지부(41)이다. 따라서 z축 이송 지지부(41)는 x축 슬라이더(31)의 x축 방향 움직임에 연동하여 x축 방향으로 같이 움직인다.

z축 슬라이더(42)는 z축을 따라 연장된 구성요소로, z축 방향으로 슬라이딩하여 이동할 수 있도록 z축 이송 지지부(41)에 결합된다.

z축 이송부(40)는 z축 슬라이더(42)를 z축 방향으로 이동시키기 위해, z축 이동 노브(43)를 구비할 수 있다. 이에 더하여, 보다 정확한 z축 슬라이더(42)의 z축 상 위치를 맞추기 위해, z축 이송부(40)는 z축 정밀 이동 노브(44)를 포함할 수 있다. z축 이동 노브(43)와 z축 정밀 이동 노브(44)는 z축 이송 지지부(41)에 배치되어, 회전함에 따라 z축 슬라이더(42)를 z축 방향으로 이동시킨다. z축 정밀 이동 노브(44)를 조정함으로써, x축 슬라이더(31)의 x축 방향 이동량을 세밀하게 조절할 수 있다. 이러한 z축 이동 노브(43) 및 z축 정밀 이동 노브(44)의 회전에 의해서 z축 슬라이더(42)의 직선운동을 형성하기 위해, z축 이송부(40)는 내부에 랙 및 피니언(rack & pinion)구조를 가질 수 있다. 회전 운동을 하는 z축 이동 노브(43) 및 z축 정밀 이동 노브(44)에 피니언이 연결되고, z축 슬라이더(42)에 z축과 나란하게 연장된 랙이 형성되어 상기 랙과 피니언이 서로 치합한다. 이에 따라 z축 이동 노브(43) 및 z축 정밀 이동 노브(44)의 회전 운동이 z축 슬라이더(42)의 z축 방향 직선운동으로 변환될 수 있다. 다만 z축 이동 노브(43) 및 z축 정밀 이동 노브(44)의 조작에 따라 z축 슬라이더(42)의 위치를 변경하는 구조는 이에 제한되지 않는다.

이 때, z축 이동 노브(43)가 1회 회전함에 따라 발생하는 z축 슬라이더(42)의 이동량이 z축 정밀 이동 노브(44)가 1회 회전함에 따라 발생하는 z축 슬라이더(42)의 이동량보다 크도록, z축 이동 노브(43)에 연결되는 피니언의 크기와 z축 정밀 이동 노브(44)에 연결되는 피니언의 크기를 상이하게 형성할 수 있다. 따라서 사용자는 대략적인 측정자(49)의 z축 방향 위치를 z축 이동 노브(43)를 통해 맞추고, 정밀한 z축 방향 위치를 z축 정밀 이동 노브(44)를 이용해 맞출 수 있다.

이러한 z축 슬라이더(42)의 z축 방향 이동량을 육안으로 확인하는 것 보다 더 세밀하게 확인하기 위하여, z축 이송부(40)는 z축 이동량 표시부를 더 포함할 수 있다. z축 이동량 표시부는 z축 슬라이더(42)의 z축 방향 이동량을 측정하고, 측정된 이동량을 표시할 수 있다.

z축 슬라이더(42)의 z축 이동량을 측정하기 위하여, z축 이동량 표시부는 이동량을 숫자로 표시할 수 있는 디스플레이 장치를 구비한 디지털 캘리퍼스(digital calipers)로 구성될 수 있다. z축 이동량 표시부를 구성하는 디지털 캘리퍼스는, z축 방향으로 연장되어 z축 슬라이더(42)에 배치되는 레일부(47)를 포함한다. 또한 디지털 캘리퍼스는, 상기 레일부(47)가 z축 방향으로 이동 가능하게 결합되고, 상기 z축 이송 지지부(41)에 결합되어, 상기 레일부(47)의 이동량으로부터 상기 z축 슬라이더(42)가 z축 방향으로 얼마나 이동하였는지를 측정하는 측정부(46)를 포함한다. 디스플레이 장치는 측정부(46)에 배치될 수 있다. 측정부(46)는 측정부(46)의 이동에 따라 발생하는 정전용량의 변화로부터 이동량을 측정하는 전기적 방식을 이용해 이동량을 측정하고, 측정된 이동량을 디스플레이 장치를 통해 표시할 수 있다. 그러나 측정부(46)는 기어를 이용하는 기계적 방법으로 이동량을 측정할 수도 있으며, 그 측정 방식은 이에 제한되지 않는다.

z축 슬라이더(42)는, z축을 따라 연장되는 측정봉(48)과 결합된다. 따라서 측정봉(48)의 z축 방향 위치를 고정할 수 있는 측정봉 고정부(421)를 구비한다. 측정봉 고정부(421)에는 z축 방향으로 관통된 통공이 형성되어, 측정봉(48)이 삽입될 수 있다.

측정봉 고정부(421)는, 측정봉(48)이 어느 특정한 z축 방향 위치에서 z축 슬라이더(42)에 대해 고정될 수 있도록, 측정봉 고정부(421)에 체결됨과 동시에 z축 슬라이더(42)를 가압하는 z축 노브 볼트(45)를 더 포함할 수 있다. z축 노브 볼트(45)는, 측정봉(48)이 삽입되는 측정봉 고정부(421)의 통공으로 그 말단이 돌출될 수 있도록, 상기 통공이 연장된 방향과 나란하지 않은 방향으로 z축 슬라이더(42)에 체결된다. z축 노브 볼트(45)는 도시된 바와 같이, 2개가 배치될 수 있으나 그 개수는 이에 제한되지 않는다.

측정봉(48)을 원하는 위치에 배치한 뒤, z축 노브 볼트(45)를 회전시키면, z축 노브 볼트(45)의 말단이 측정봉 고정부(421)로부터 측정봉(48)을 향해 돌출되어 측정봉(48)을 가압한다. 이로 인해 측정봉(48)과 측정봉 고정부(421)간의 상대적인 움직임이 불가능해지는 잠금 상태가 된다. 잠금 상태의 해제를 위해서는 z축 노브 볼트(45)를 역으로 회전시켜, z축 노브 볼트(45)가 측정봉(48)을 더 이상 가압하지 않도록 한다.

측정자(49)

측정봉(48)의 z축 방향 하단은 밸브의 입구(51)를 통해 밸브의 내부(54)에 삽입된다. 이러한 측정봉(48)의 z축 방향 하단에는 측정자(49)가 구비된다. 측정자(49)는 측정봉(48)의 y축 방향 위치의 증분을 파악함으로써, 밸브(50)에 수용된 밸브 시트(55)의 래핑 작업에 의한 가공량을 산출하도록, 래핑 작업 전후에 상기 밸브 시트(55)에 접촉할 수 있는 장치이다.

측정자(49)는 따라서 밸브 시트(55)의 y축 방향 위치를 보다 정확하게 접촉을 통해 측정할 수 있도록, y축 방향을 따라 돌출되고 측정봉(48)보다 얇은 탐침형의 측정단(491)을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)가 포함하는 y축 이송부(20), x축 이송부(30) 및 z축 이송부(40)를 이용하여, 측정자(49)의 y축 방향 위치, x축 방향 위치 및 z축 방향 위치를 이동하고 결정할 수 있다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)를 이용한 밸브 시트(55)의 가공량 측정 방법을 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)의 측정자(49)가 밸브 시트(55)에 접촉함으로써 위치를 측정하는 상황을 도시한 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)가 회전하는 상황을 도시한 단면도이다.

밸브(50) 가공 작업이 진행되기 전, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)를 밸브의 입구의 본네트면(52)에 설치한다. 설치가 완료된 후, y축 이송부(20), x축 이송부(30) 및 z축 이송부(40)를 이용하여, 측정자(49)를 밸브의 입구(51)를 통해 밸브의 내부(54)로 삽입한다.

x축 이송부(30)와 z축 이송부(40)의 정밀 이동 나사를 이용해 측정자(49)가 밸브 시트(55)와 인접하게 위치하도록 하고, 그 상황에서의 측정자(49)의 x축 방향 위치 및 z축 방향 위치를 확정한다. x축 노브 볼트(35)를 이용해 x축 슬라이더(31)의 위치를 고정한다. 이후 y축 이동 노브(23)를, 측정단(491)이 밸브 시트(55)에 접촉할 때까지 천천히 회전시킨다. 이러한 경우의 밸브 시트(55)와 측정단(491)의 위치관계는 도 7에 도시된 바와 같다. 측정단(491)이 밸브 시트(55)에 접촉할 때, y축 이동량 표시부, x축 이동량 표시부 및 z축 이동량 표시부에 표시된 현재 측정자(49)의 각 축별 위치를 확인한다.

z축 이송부(40)를 이용하여 측정자(49)를 밸브의 입구(51)보다 높은 위치로 승강시킨 후, 브래킷(10)에 대해 y축 이송부(20)를 회전시켜, 측정자(49)가 밸브의 입구(51)로부터 완전히 이탈되도록 한다.

밸브의 입구의 본네트면(52)에 래핑 장치(미도시)를 설치한다. 래핑 장치의 작업부가 밸브의 입구(51)를 통해 밸브의 내부(54)로 삽입되어 밸브 시트(55)를 가공한다. y축 이송부(20)가 브래킷(10)에 대해 회전함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트 측정 장치(1)가 밸브의 입구(51)로부터 이탈할 수 있다. 따라서 밸브 시트 측정 장치(1)를 분리하지 않고도 래핑 장치가 밸브의 입구의 본네트면(52)에 장착되어 래핑 작업을 수행할 수 있다.

래핑 작업이 종료되면 래핑 장치를 밸브의 입구의 본네트면(52)으로부터 분리하고, y축 이송부(20)를 다시 브래킷(10)에 대해 회전시켜 원 위치에 배치되도록 한다. 스윙 넥부(13)가 이용될 수 있다. 이후 z축 이송부(40)를 이용하여 측정자(49)가 래핑 작업 전 밸브 시트(55)와 접촉하였던 위치에 다시 배치되도록 이동시킨다.

래핑 작업에 의해서 밸브 시트(55)가 가공되어, 밸브 시트(55)면의 y축 방향 위치는 변경되었을 것이다. 따라서 다시 y축 이동 노브(23)를, 측정단(491)이 밸브 시트(55)에 접촉할 때까지 천천히 회전시킨다. 측정자(49)는 y축을 따라서 밸브 시트(55)의 가공량만큼 이동할 것이다. 측정단(491)이 밸브 시트(55)에 접촉할 때, y축 이동량 표시부, x축 이동량 표시부 및 z축 이동량 표시부에 표시된 현재 측정자(49)의 각 축별 위치를 확인한다. 이 때, y축 방향 위치가 래핑 작업 전의 y축 방향 위치와 비교하여 얼마나 변화하였는지를 계산하면 y축 방향 증분을 산출할 수 있다. 산출된 y축 방향 증분으로부터 밸브 시트(55)의 가공량을 알 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 대해 설명하면서 게이트 밸브의 밸브 시트의 가공량을 측정하는 경우에 대해서 설명하였으나, 이는 스윙 체크 밸브의 경우에도 마찬가지로 이용될 수 있다. 따라서 스윙 체크 밸브 및 게이트 밸브 모두에 대해서 동일한 장치를 이용해 밸브 시트의 가공량을 측정할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 밸브 시트 측정 장치 10 : 브래킷
11 : 브래킷 고정 부재 12 : 베이스 플레이트
13 : 스윙 넥부 20 : y축 이송부
21 : y축 슬라이더 22 : y축 레일
23 : y축 이동 노브 25 : y축 노브 볼트
26, 36, 46 : 측정부 27, 37, 47 : 레일부
28 : 판재 30 : x축 이송부
31 : x축 슬라이더 32 : x축 레일
33 : x축 정밀 이동 노브 35 : x축 노브 볼트
40 : z축 이송부 41 : z축 이송 지지부
42 : z축 슬라이더 43 : z축 이동 노브
44 : z축 정밀 이동 노브 45 : z축 노브 볼트
48 : 측정봉 49 : 측정자
50 : 밸브 51 : 밸브의 입구
52 : 밸브의 입구의 본네트면 53 : 볼트 구멍
54 : 밸브의 내부 55 : 밸브 시트
131 : 축 부재 132 : 스윙 넥 브래킷
311 : x축 슬라이더 본체 312 : x축 슬라이더 이동부
421 : 측정봉 고정부 491 : 측정단

Claims (7)

1. 밸브의 입구의 본네트면에 분리 가능하게 체결되는 브래킷;
   상기 브래킷으로부터 상기 밸브의 입구의 본네트면에 평행한 y축을 따라 연장된 y축 레일과, 상기 y축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 y축 레일에 결합되는 y축 슬라이더를 포함하는 y축 이송부;
   상기 밸브의 입구의 본네트면에 평행하고 상기 y축에 수직한 x축을 따라 상기 y축 슬라이더로부터 연장된 x축 레일과, 상기 x축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 x축 레일에 결합되는 x축 슬라이더를 포함하는 x축 이송부;
   상기 x축 슬라이더에 결합되는 z축 이송 지지부와, 상기 밸브의 입구의 본네트면에 수직한 z축을 따라 연장되고 상기 z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 z축 이송 지지부에 결합되는 z축 슬라이더와, 상기 z축 슬라이더에 결합되며 z축을 따라 연장되는 측정봉을 포함하는 z축 이송부; 및
   상기 밸브의 내부에 삽입되는 상기 측정봉의 z축 방향 하단에 구비되고, 상기 측정봉의 y축 방향 위치의 증분(增分)을 파악함으로써 밸브에 수용된 밸브 시트의 래핑 작업에 의한 가공량을 산출하도록, 래핑 작업 전후에 상기 밸브 시트에 접촉할 수 있는 측정자를 포함하되,
   상기 y축 이송부는, 상기 z축에 대응되는 방향을 축방향으로 하여 회전함으로써 상기 측정자를 상기 밸브의 입구의 z축 방향 상방으로부터 이탈시킬 수 있도록, 회전 가능하게 상기 브래킷에 결합되는, 밸브 시트 측정 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 측정자는, y축 방향으로 돌출되어 상기 밸브 시트에 접촉할 수 있는 탐침형의 측정단을 구비하는, 밸브 시트 측정 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 y축 이송부는, 상기 y축 슬라이더의 y축 방향 이동량을 측정하고 측정된 상기 y축 방향 이동량을 표시하는 y축 이동량 표시부를 포함하고,
   상기 x축 이송부는, 상기 x축 슬라이더의 x축 방향 이동량을 측정하고 측정된 상기 x축 방향 이동량을 표시하는 x축 이동량 표시부를 포함하며,
   상기 z축 이송부는, 상기 z축 슬라이더의 z축 방향 이동량을 측정하고 측정된 상기 z축 방향 이동량을 표시하는 z축 이동량 표시부를 포함하는, 밸브 시트 측정 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 y축 이동량 표시부, 상기 x축 이동량 표시부 및 상기 z축 이동량 표시부는, 상기 이동량을 숫자로 표시할 수 있는 디스플레이 장치를 구비한 디지털 캘리퍼스인, 밸브 시트 측정 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 y축 이송부는, 회전함에 따라 상기 y축 슬라이더를 y축 방향으로 이동시키는 y축 이동 노브를 포함하고,
   상기 x축 이송부는, 회전함에 따라 상기 x축 슬라이더를 x축 방향으로 이동시키는 x축 정밀 이동 노브를 포함하고,
   상기 z축 이송부는, 회전함에 따라 상기 z축 슬라이더를 z축 방향으로 이동시키는 z축 이동 노브 및 z축 정밀 이동 노브를 포함하되,
   상기 z축 이동 노브가 1회 회전함에 따라 발생하는 상기 z축 슬라이더의 이동량은 상기 z축 정밀 이동 노브가 1회 회전함에 따라 발생하는 상기 z축 슬라이더의 이동량보다 큰, 밸브 시트 측정 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 y축 슬라이더는, 상기 y축 슬라이더에 체결되며 상기 y축 레일을 가압함으로써 상기 y축 슬라이더를 상기 y축 레일에 대해 고정시키는 y축 노브 볼트를 구비하고,
   상기 x축 슬라이더는, 상기 x축 슬라이더에 체결되며 상기 x축 레일을 가압함으로써 상기 x축 슬라이더를 상기 x축 레일에 대해 고정시키는 x축 노브 볼트를 구비하며,
   상기 측정봉은, 상기 측정봉에 체결되며 상기 z축 슬라이더를 가압함으로써 상기 측정봉을 상기 z축 슬라이더에 대해 고정시키는 z축 노브 볼트를 구비하는, 밸브 시트 측정 장치.

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