KR19980019556A

KR19980019556A - 금속파이프를 이용한 볼 밸브의 제조방법 (A method of manufacturing the ball valve for welding the metal pipe)

Info

Publication number: KR19980019556A
Application number: KR1019980010800A
Authority: KR
Inventors: 박종성
Original assignee: 박종성
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1998-06-05
Also published as: KR100274507B1

Abstract

본 발명은 금속파이프를 이용한 볼밸브의 제조방법에 관한 것으로서, 금속파이프를 용접하기 위한 볼 밸브에 있어서, 작업을 위한 금속파이프를 규격에 따라 절단하여 고정된 하측펀치(14)에 하측금형(13)을 장착하고 여기에 절단되어진 금속파이프 밸브체(1)를 올려 놓은 다음 유압을 이용하여 상측금형(12)을 아랫방향으로 압축하여 금속파이프 밸브체(1)의 한쪽부분을 축관한 다음, 축관되어진 금속파이프 밸브체(1)에 스핀들(5)을 장착하기 위한 홀(101)을 가공하고, 축관된 금속파이프 밸브체(1)의 반대쪽 밖에서 안쪽으로 스핀들(5) 넣어 밸브체(1)의 홀(101)에 끼우고 밸브체(1) 내부의 고정축(15)에 시트 보강링(4), 시트 링(3), 볼(2), 시트 링(3), 시트 보강링(4)의 순서로 고정한 후, 이 고정축(15)을 밸브체(1)에서 분리하고, 2차 금형 고정축(15')에 볼 부속물이 삽입된 밸브체(1)를 끼워 반대쪽을 축관한 후, 용접을 위한 일정거리에 걸림턱(102) 형성을 위하여 유압에 의한 상,하 금형(12',13')에 장착 후 펀치(16)로 양방향에서 압축하여 확관작업을 행하고, 밸브체(1)의 양쪽 끝단부분을 일정 폭으로 절단한 후, 세척하고 몸체 내압 및 누설시험을 행하여 완성하는 것이다.

Description

금속파이프를 이용한 볼 밸브의 제조방법(A method of manufacturing the ball valve for welding the metal pipe)

본 발명은 파이프를 연결하는데 사용되는 볼 밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 금속파이프를 축관, 확관 등의 가공과정을 거처 파이프의 연결용으로 사용되는 일련의 제조공정으로 이루어지는 금속파이프 를 이용한 볼 밸브의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 금속파이프등을 연결하기 위한 볼 밸브는 도 4에서 도시한 바와 같이 밸브 밸브체(B)와 이 밸브체(B)의 중앙돌출부(B₅)의 홈(B₅₁)에 끼워지는 스핀들(S), 상기 스핀들(S)과 같이 회동할 수 있도록 스핀들(S)의 하단에 형성되어 있는 고정편(S₁)과 상단의 볼홈(B₄₁)에 의하여 결합되는 볼(B₄), 상기 볼(B₄)의 양 측면에서 지지함과 함께 밀폐기능을 하는 시트 링(B₂, B₃)이 덮개(B₁)에 의하여 설치되고, 상기 밸브체(B)의 중앙돌출부(B₅)의 상부에는 홈(B₅₁)을 통하여 돌출되어 있는 스핀들(S) 상단의 볼트부(S₂)에 슬라이딩 와샤(W)를 상, 하로 게재시켜 손잡이(H)가 끼워지고 넛트(A)에 의하여 고정설치되는 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 종래의 볼밸브는 단조 등에 의하여 제조되는 밸브체(B)의 상부로 돌출되어 있는 중앙돌출부(B₅)의 홈(B₅₁)에 스핀들(S)를 고정시키기 위하여 밸브체(B)의 내부로 부터 스핀들(S)를 삽입시킨 후, 시트링(B₂)를 안착시키고 이어서 볼(B₄)의 볼홈(B₄₁)과 스핀들(S)의 고정편(S₁)이 볼(B₄)의 볼홈(B₄₁)에 끼워지도록 볼(B₄)을 삽입한 다음, 시트링(B₃)를 끼우고 덮개(B₁)를 나사결합시켜 고정하며, 스핀들(S)의 상부에 형성된 볼트부(S₂)에 와샤(W) 및 넛트(A)를 이용하여 손잡이(H)를 고정하는 방식에 의하여 조립되어 진다.

상기와 같은 방식에 의하여 조립되어진 종래의 볼밸브는 관(P)의 연결 매개체로서 사용하고자 하는 경우에는 패킹(도면에 도시되지 않음.)을 사용하거나, 사용하지 않은 상태에서 양쪽에 니플(N)을 나사결합하여 고정설치한 다음 관(P)를 끼워 결합시키고 누수 등을 방지하기 위하여 니플(N)의 단부와 이 니플(N)의 단부와 접하는 관(P)의 접면을 용접하여야 하는 연결과정에서의 불편이 있었으며, 또 덮개(B1)을 사용하는 관계로 부품숫자의 증가와 그 증가로 인한 결합부위의 증가로 인하여 누수 등의 문제를 야기시키기도 한다.

따라서, 종래의 볼밸브는 상기에서 지적한 바와 같이 금속파이프를 용접하기 위하여 용접용 니플 2개를 추가로 조립하여야하고 밸브의 원재료가 황동을 사용하는 관계로 용접 초기비용(초기비용이란 황동과 동관을 접합시키기 위해서는 용접을 위한 충분한 예열이 필요하나, 원자재가 다르고 소재 두께의 차이로 예열시간이 많이 소요됨)이 높아 경제적이지 못하며, 부품수의 증가로 조립시간이 많이 소요되는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 금속파이프용 볼 밸브 제조에 있어서의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 파이프를 사용하여 간단한 구성부품으로 일련의 공정을 파이프 내에서 이루어지도록 하여 제조공정의 감소와 작업시간의 단축을 가져올 수 있도록 하며, 종래 볼밸브의 용접상의 문제점을 보완할 수 있는 용접용 볼 밸브의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 금속파이프 용접용 볼 밸브의 단면도

도 2는 본 발명 금속파이프 용접용 제조공정 흐름도

도 3는 본 발명 금속파이프의 확관 작업후 다른 파이프 장착 상태 단면도

도 4는 종래 금속파이프를 용접하기 위한 볼 밸브의 단면도

도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속파이프 몸체 2 : 볼

3 : 시트 링 4 : 시트 보강링

5 : 스핀들 6 : 핸들

7 : 너트 12,12' : 상측금형

13,13' : 하측금형 14 : 하측펀치

15,15' : 고정축 16 : 펀치

101 : 홀 102 : 걸림 턱

201 : 고정 홈

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도 1에서 도시한 바와 같이 양쪽으로 축관되어진 금속파이프 밸브체(1)의 내부의 한쪽방향으로 부터 시트보강링(4), 시트링(3), 볼(2), 시트링(3), 시트보강링(4)의 순서로 부속물이 삽입되어 있고, 상기 볼(2)의 고정 홈(201)에는 밸브체(1) 상단의 관통공(101)을 관통하여 스핀들(5)이 결합되어져 있으며, 상기 스핀들(5)에는 너트(7)로 고정되어진 핸들(6)이 장착되어 있는 구조를 갖는 것으로 그 제조방법을 설명하면 다음과 같은 것이다.

본 발명의 제조방법은 볼밸브를 제조하기 위하여 금속파이프를 규격에 따라 절단하여 하부 축관용 금형을 이용하여 파이프의 일측을 축관시킨 후, 스핀들(5)을 끼우기 위한 관통공(101)을 드릴링 등으로 형성시켜 스핀들(5)을 내부로 부터 끼우고, 시트보강링(4)과 시트링(3)을 끼워 안착시킨 다음 볼(2)의 고정홈(201)에 스핀들(5)의 하단이 결합되도록 하여 볼(2)을 시트링(3)에 안착시키고, 이어서 또다른 시트링(3)과 시트보강링(4)를 고정축 등을 이용하여 안착시키고 상부축관용 금형을 이용하여 상부를 축관시킴과 함께 밸브체(1)의 내부에 들어가는 부품들이 일련의 작용을 할 수 있도록 고정시킨다.

상기와 같은 방법에 의하여 제조된 밸브체(1)는 배관용 파이프를 연결하기 위한 밸브체의 양측을 확관하기 위한 확관용 금형에 끼우고 양측으로 확관용 펀치등으로 가공하여 확관시킨 다음, 확관용 금형으로 부터 꺼내어 스핀들(5)을 조작하기 위한 핸들(6)을 와샤(8, 9, 10, 11) 및 패킹(11')를 이용하여 고정시킴으로서 완성된다.

상기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 볼밸브 제조공정을 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

(1). 절단공정

작업하고자 하는 용도에 따라 결정된 크기의 금속파이프를 절단한다. 금속파이프 절단에 있어서는 메탈소오(metal saw), 스크류슬로팅(scarew slothing), 나이프(knife) 등을 사용할 수 있으나, 메탈소오나 스크류슬로팅으로 절단시에는 스크랩(scrap)이 발생하게 되므로 나이프를 사용하면 상기 스크랩의 발생을 방지할 수 있다.

(2). 일측 축관공정

도2의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 고정되어 있는 하측펀치(14)에 하측금형(13)을 장착하고, 여기에 상기 절단공정에서 일정크기로 절단되어진 금속파이프 밸브체(1)를 올려 놓은 다음 유압을 이용하여 상측금형(12)을 아랫방향으로 압축하게 되면, 밸브체(1)는 도2의 (b)에 도시되어 있는 바와 같은 형상으로 축관된다.

(3). 홀 가공공정

상기 공정으로 밸브체(1)의 한쪽부분을 도2의 (b)에 도시되어 있는 바와 같은 형상으로 축관한 후, 스핀들(5)을 삽입하기 위한 홀(101)의 장착위치를 정하여 드릴 등의 천공기를 이용하여 도2의 (c)에 도시되어 있는 바와 같은 형상으로 가공한다.

(4). 부속품 삽입공정

도2의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 일측 축관공정으로 한쪽부분이 축관되고, 홀(101)의 가공공정에 의하여 홀(101)이 형성된 밸브체(1)의 축관된 부분의 반대측의 바깥쪽에서 안쪽으로 스핀들(5) 넣어 홀(101)에 끼우고, 도2의 (e)에 도시되어 있는 바와 같이 시트보강링(4), 시트링(3), 볼(2), 시트링(3), 시트보강링(4)의 순서로 밸브체(1) 안쪽의 고정축(15)을 이용하여 끼운다. 이때 스핀들(5)은 볼(2)의 고정홈(201)과 고정축(15)을 이용함으로서 용이하게 체결되어진다.

(5). 타측 축관공정

부속품 삽입공정이 완료된 후, 상기 고정축(15)을 밸브체(1)로 부터 분리하고, 볼 밸브의 부속품(시트 보강링, 시트 링, 스핀들, 볼, 시트 링, 시트 보강링)을 도2의 (f)에 도시되어 있는 바와 같이 2차 금형 고정축(15')으로 고정하여 하측금형(13)에 올려 놓은 다음 유압을 이용하여 상측금형(12)을 아랫방향으로 압축하게 되면 타측 부분이 축관되어 도2의 (g)에 도시되어 있는 바와 같은 양측이 모두 축관된 밸브체(1)가 형성되게 된다.

(6). 확관 공정

상기의 제1공정으로 부터 제5공정에 의하여 도2의 (g)에 도시되어 있는 바와 같은 구조로 형성된 밸브체(1)를 도2의 (h)에 도시되어 있는 바와 같이 상,하단으로 되어 있는 확관용 금형(12',13')에 놓은 후, 양방향에서 펀치(16)로 압축하면 펀치(16)의 삽입길이 만큼 밸브체(1)는 확관되어지고 밸브체(1)의 안쪽부분에는 펀치(16)의 삽입길이 부분에 걸림턱(102)이 형성되는 것이다.

(7). 절단공정

단부를 축관시킨 금속파이프의 끝단부는 밖으로 벌어지는 현상이 발생하며, 반대로 확관을 하게되면 안쪽으로 오므러지는 현상이 발생한다. 따라서 밸브체(1)의 끝단을 매끄럽게 처리하기 위하여 끝단부분의 일정거리 만큼을 바이트 등을 사용하여 절단하고, 너트(7)를 사용하여 스핀들(5)에 핸들(6)을 조립한다.

(8). 시험공정

상기 공정으로 완성된 제품을 세척 후, KS B 2308의 공업 규격에 의하여 내구성, 몸체내압, 누설시험에 관하여 검사를 행하여 완성한다.

본 공정에서 행하는 내구성, 몸체내압 및 누설시험은 상기의 공업규격을 준용하여 시행하는 것이므로 시험방법 및 조건에 대한 상세한 설명은 여기서는 생략하는 것으로 한다.

이상에서 설명한 방법으로 제조된 볼밸브를 작업현장에서 작업자가 도 3에서 도시한 바와 같이 파이프(100)를 밸브의 걸림턱(102)까지 밀어 넣은 후 용접부위(w)를 용접하여 간편하게 시공하는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 볼밸브의 제조방법은 파이프를 이용하여 일체화된 제품을 제작함으로 인하여 작업공정의 감소와 작업시간의 단축을 가져오는 것은 물론 작업비용의 절감과 제품의 상품가치를 높일 수 있으며, 종래 고가의 황동으로 제작한 볼 밸브에 비하여 비교적 저가의 금속파이프를 사용함으로서 초기 투자비용이 적은 경제적인 측면과 용접용 니플이 불필요한 관계로 작업현장에서 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

배관작업시 파이프의 연결부위에서 통수 등을 위하여 사용되는 볼 밸브를 제조하는 방법에 있어서, 금속파이프를 규격에 따라 절단하여 하부 축관용 금형을 이용하여 파이프의 일측을 축관시킨 후, 스핀들(5)을 끼우기 위한 관통공(101)을 드릴링 등으로 형성시켜 스핀들(5)을 내부로 부터 끼우고, 시트보강링(4)과 시트링(3)을 끼워 안착시킨 다음 볼(2)의 고정홈(201)에 스핀들(5)의 하단이 결합되도록 하여 볼(2)를 시트링(3)에 안착시키고, 이어서 또다른 시트링(3)과 시트보강링(4)를 고정축 등을 이용하여 안착시키고 상부축관용 금형을 이용하여 상부를 축관시켜 밸브체(1)을 제조하고, 제조된 밸브체(1)의 양측을 확관하기 위한 확관용 금형에 끼우고 양측으로 확관용 펀치등으로 가공하여 확관시킨 다음, 확관용 금형으로 부터 꺼내어 스핀들(5)을 조작하기 위한 핸들(6)을 와샤(8, 9, 10, 11) 및 패킹(11')를 이용하여 고정시킴을 특징으로 하는 금속파이프를 이용한 볼 밸브의 제조방법