KR19990013874A - Valve rotation device - Google Patents
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Abstract
밸브(1)회전용 장치(3)는 밸브(1)가 그 종축(A)을 중심으로 회전하게 하되, 2개의 가능한 회전방향 중 한쪽 방향으로만 회전하게 하는 프리휠 메커니즘(free wheel mechanism)을 포함한다. 프리휠 메커니즘은 톱니배열(310, 320)이 상호 맞물릴 수 있는 2개의 톱니부재(31, 32) 및 종동(從動)스프링(33)을 포함한다.The apparatus 1 for rotation of the valve 1 comprises a freewheel mechanism which causes the valve 1 to rotate about its longitudinal axis A, but only in one of two possible directions of rotation. do. The freewheel mechanism comprises two tooth members 31 and 32 and a driven spring 33 to which the tooth arrangements 310 and 320 can engage each other.
Description
본 발명은 특허청구항 1의 전제부에 따른 밸브회전용 장치, 각각의 독립청구항에 따른 엔진용 밸브장치 및 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a valve rotation apparatus according to the preamble of claim 1, a valve apparatus for an engine and an engine according to each independent claim.
엔진, 특히 선박 및 예를 들어 발전소에서 사용되는 대형 디젤엔진에 있어서, 출구밸브 및 입구밸브 양자를 회전시켜 그들을 폐쇄 및/또는 개방시키는 것은 알려져 있다. 출구밸브는, 밸브를 폐쇄할 때 회전시킨다. 밸브를 폐쇄할 때 회전시키면, 밸브시트의 밀봉면과 대면하는 밸브의 표면상에 퇴적되어 있을 수 있는 연소찌꺼기를 주로 문지르거나 비벼서 제거한다. 따라서, 밸브 표면상의 퇴적물이 증가함에 따라 밸브의 밀봉이 점점 열화되기 때문에, 밸브의 수명은 길어진다. 입구밸브는, 개방될 때 회전시킨다. 회전시키게 되면, 퇴적물을 제거하는 것이 아니고(공급되는 것이 공기이기 때문에), 밸브가 밸브시트에 약간 붙어 있는 경우에 밸브가 밸브시트로부터 용이하게 릴리스된다.In engines, in particular large diesel engines used in ships and for example in power plants, it is known to rotate both the outlet and inlet valves to close and / or open them. The outlet valve is rotated when the valve is closed. Rotation when closing the valve removes primarily scrubbing or scrubbing of residues of combustion that may have been deposited on the surface of the valve facing the sealing surface of the valve seat. Thus, the life of the valve is long because the sealing of the valve gradually deteriorates as the deposit on the valve surface increases. The inlet valve rotates when opened. When rotated, rather than removing the deposit (because it is air supplied), the valve is easily released from the valve seat when the valve is slightly attached to the valve seat.
공지의 회전장치는, 그들의 정교한 구조 때문에 비교적 복잡하고 따라서 상당히 비싸다. 또한, 대형 디젤엔진에 설치하는 것이 상당히 어려운 경우가 종종 있다. 따라서, 본 발명의 목적은 구조적으로 매우 간단하게 함으로써 비교적 경제적이고, 또한 설치가 간단한 밸브회전장치를 제공하는 것이다.Known rotators are relatively complex and therefore quite expensive because of their sophisticated construction. In addition, installation in large diesel engines is often quite difficult. It is therefore an object of the present invention to provide a valve rotating device which is relatively economical and simple to install by making it very simple in structure.
도 1은 밸브, 밸브시트 및 밸브회전용 장치를 포함하는 밸브장치의 부분단면도이고,1 is a partial cross-sectional view of a valve device including a valve, a valve seat and a valve revolving device,
도 2는 본 발명에 따른 밸브회전용 장치의 예시적인 실시예의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of a valve rotation apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 밸브회전용 장치의 나선형스프링의 예시적인 실시예의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of a helical spring of a valve rotation apparatus according to the present invention.
상기 목적은 독립청구항의 특징을 특징으로 하는 장치에 의하여 충족되고, 특히 바람직한 실시예는 종속청구항에 기인한다.This object is met by an apparatus characterized by the features of the independent claims, a particularly preferred embodiment being due to the dependent claims.
따라서, 본 발명에 따른 밸브회전용 장치는 밸브가 그 종축을 중심으로, 그러나 2개의 가능한 회전방향 중 한쪽 방향으로만 회전하게 하는 프리휠 메커니즘을 포함한다. 프리휠 메커니즘은 톱니배열이 상호 맞물릴 수 있는 2개의 톱니부재 및 종동(從動)스프링을 포함한다.Thus, the valve-rotating device according to the invention comprises a freewheel mechanism which causes the valve to rotate about its longitudinal axis but only in one of two possible directions of rotation. The freewheel mechanism comprises two tooth members and driven springs in which the tooth arrangements can engage each other.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 예시적인 실시예에 있어서, 밸브 및 이 밸브의 회전용 장치는 조립된 후, 밸브는 한쪽 톱니부재에 연결되는 반면, 다른쪽 톱니부재에는 연결되지 않는다. 톱니부재는 밸브의 종축방향에 대하여 경사지게 연장되도록 형성되어 있는 그들의 톱니가, 톱니부재가 서로의 방향으로 이동하거나 또는 떨어질 때 상호 맞물리도록 배열되어 있고, 이로써 톱니부재가 서로의 방향으로 이동하거나 또는 떨어질 때 상호간에 대하여 회전할 수 있다. 또한, 종동스프링이 나선형스프링으로 설계되고, 이것은 밸브에 연결되어 있지 않은 톱니부재와 협동하도록 배열되어 톱니부재가 서로의 방향으로 이동할 때는 회전하지 않지만, 톱니부재가 서로 떨어질 때는 회전하고, 또는 역으로 된다. 따라서, 특히 2개의 톱니부재 및 나선형스프링을 포함하는 프리휠 메커니즘은 구조적으로 매우 간단하고, 이로써 조립비용이 상당히 경제적이다.In a preferred exemplary embodiment of the device according to the invention, after the valve and its rotating device are assembled, the valve is connected to one tooth member, while not to the other tooth member. The tooth members are arranged such that their teeth, which are formed so as to extend inclined with respect to the longitudinal direction of the valve, engage with each other when the tooth members move or fall in the direction of each other, whereby the tooth members can move or fall in the direction of each other. Can rotate relative to each other. In addition, the driven spring is designed as a helical spring, which is arranged to cooperate with a tooth member that is not connected to the valve so that the tooth members do not rotate when moving in the direction of each other, but rotate when the tooth members fall from each other, or vice versa. do. Thus, the freewheel mechanism, in particular comprising two tooth members and a helical spring, is very simple in structure, and therefore the assembly cost is quite economical.
다른 바람직한 실시예에 있어서, 먼저 베이스부, 다음에 이와 인접하는 제1 톱니부재 및 끝으로 제2 톱니부재가 밸브의 종축방향으로 보아 서로 뒤를 이어 배열되어 있다. 밸브 및 밸브회전용 장치가 조립된 후, 밸브는 제2 톱니부재에 견고하게 연결된다. 또한, 베이스부와 제1 톱니부재가 밸브의 종축방향으로 서로 고정되어 있지만, 밸브의 종축을 중심으로 서로 회전할 수 있도록 베이스부는 제1 톱니부재에 연결된다. 나선형스프링은 베이스부 및 제1 톱니부재 양자 모두와 프리스트레스(prestressed)상태로 연결되어 있다.In another preferred embodiment, first the base portion, then the first tooth member adjacent thereto and the second tooth member at the end are arranged next to one another in the longitudinal axis of the valve. After the valve and the valve rotating device are assembled, the valve is firmly connected to the second tooth member. In addition, although the base portion and the first tooth member are fixed to each other in the longitudinal axis direction of the valve, the base portion is connected to the first tooth member so as to rotate with each other about the longitudinal axis of the valve. The spiral spring is connected to both the base portion and the first tooth member in a prestressed state.
다른 개선된 예시적인 실시예에 있어서, 나선형스프링은 베이스부 및 제1 톱니부재를 밸브의 종축방향으로 최소한 부분적으로 둘러싸고, 양자 모두와 견고하게 접하고 있다. 본 예시적인 실시예는 조립 및 분해가 매우 용이하다. (원칙적으로 나선형스프링을 베이스부 또는 제1 톱니부재 혹은 양자 모두의 내부로 압착하는 것을 생각할 수 있다).In another improved exemplary embodiment, the helical spring at least partially surrounds the base portion and the first tooth member in the longitudinal direction of the valve and is in firm contact with both. This exemplary embodiment is very easy to assemble and disassemble. (In principle, it is conceivable to press the helical spring into the base portion, the first tooth member, or both).
다른 바람직한 예시적인 실시예에 있어서, 제2 톱니부재는 지지판에 연결되어 있고, 지지판 및 제2 톱니부재는 밸브의 종축방향으로 서로 고정되어 있으나 밸브의 종축을 중심으로 서로 회전 가능하다. 베이스부와 지지판 사이에는 복원스프링이 배열되어 있다. 본 예시적인 실시예에 있어서, 편향 후 밸브의 재설정은 복원스프링에 의하여 간단하게 해소되는 동시에, 밸브의 회전용 장치의 기본 조작법은 유지된다.In another preferred exemplary embodiment, the second tooth member is connected to the support plate, and the support plate and the second tooth member are fixed to each other in the longitudinal axis direction of the valve, but are rotatable with respect to the longitudinal axis of the valve. Restoring springs are arranged between the base and the support plate. In the present exemplary embodiment, the resetting of the valve after deflection is simply solved by the restoring spring, while the basic operation of the device for rotating the valve is maintained.
장치의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 2개의 톱니부재의 톱니배열 및 나선형스프링의 권취방향은, 제2 톱니부재가 제1 톱니부재를 향하여 이동할 때 제2 톱니부재, 즉 밸브의 회전은 일어나지 않지만 제1 톱니부재는 자유롭게 회전하도록 실행된다. 이에 반하여, 제2 톱니부재가 제1 톱니부재로부터 떨어질 때 제1 톱니부재의 회전은 일어나지 않지만 제2 톱니부재, 즉 밸브의 회전은 일어난다. 본 실시예는 출구밸브에 특히 적합한데, 그 이유는 이 경우 밸브가 폐쇄될 때 회전이 일어나기 때문이다.In another preferred embodiment of the device, the tooth arrangement of the two tooth members and the winding direction of the helical spring are such that the rotation of the second tooth member, ie the valve, does not occur when the second tooth member moves towards the first tooth member. 1 The tooth member is executed to rotate freely. In contrast, when the second tooth member falls from the first tooth member, rotation of the first tooth member does not occur, but rotation of the second tooth member, that is, the valve, occurs. This embodiment is particularly suitable for outlet valves because in this case rotation occurs when the valve is closed.
장치의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 2개의 톱니부재의 톱니배열 및 나선형스프링의 권취방향은 제2 톱니부재가 제1 톱니부재를 향하여 이동할 때 제1 톱니부재, 즉 밸브의 회전이 일어나는 반면, 제1 톱니부재의 회전은 일어나지 않도록 설계되어 있다. 이와 반대로, 제2 톱니부재가 제1 톱니부재로부터 떨어질 때, 제2 톱니부재, 즉 밸브의 회전은 일어나지 않지만, 제1 톱니부재는 프리휠 메커니즘식으로 회전한다.In another preferred embodiment of the device, the tooth arrangement of the two tooth members and the winding direction of the helical spring are such that the rotation of the first tooth member, ie the valve, occurs when the second tooth member moves towards the first tooth member, 1 The gear member is designed to prevent rotation. On the contrary, when the second tooth member falls away from the first tooth member, the rotation of the second tooth member, that is, the valve does not occur, but the first tooth member rotates in a freewheel mechanism manner.
이러한 종류의 밸브회전용 장치는 엔진, 특히 대형 디젤엔진의 밸브장치에 특히 적합하다.Valve rotation devices of this kind are particularly suitable for valve devices in engines, especially large diesel engines.
다음에, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 예를 들어 디젤엔진에 사용되는 일반적인 밸브장치를 나타낸다. 밸브(1)는 밸브시트(2)에 폐쇄상태(실선)로 배열되어 있음을 알 수 있고; 밸브(1)는 일점쇄선이 개방상태임을 또한 알 수 있다. 또한, 밸브(1)의 회전용 장치는 전체를 참조부호(3)으로 나타낸다. 접촉영역, 즉 밸브(1)가 밸브시트(2)에 접하고 있는 영역은, 도 1은 참조하는 본 발명의 밸브회전용 장치의 부분을 명료하게 하기 위한 단지 개략도이기 때문에, 보다 알기 쉽도록 아주 간단하게 나타낸다.1 shows a general valve arrangement for use in a diesel engine, for example. It can be seen that the valve 1 is arranged in the closed state (solid line) in the valve seat 2; The valve 1 can also be seen that the dashed line is open. In addition, the apparatus for rotation of the valve 1 is shown with the reference number 3 whole. The contact area, i.e., the area where the valve 1 is in contact with the valve seat 2, is simply simplified for clarity because FIG. 1 is only a schematic diagram for clarity of the part of the valve-rotating device of the present invention to which reference is made. To indicate.
도 2는 본 발명에 따른 밸브(3)회전용 장치의 예시적인 실시예를 상세하게 나타내지만, 밸브 그 자체는 생략되어 있고 - 단지 밸브샤프트의 상측단부만 알 수 있다. 대신에, 밸브의 종축은 방향설정의 보조로서 나타낸다. 밸브회전용 장치(3)는 베이스부(30), 제1 톱니부재(31), 제2 톱니부재(32), 나선형스프링(33)형태의 종동스프링, 지지판(34), 베이스부(30)와 지지판(34) 사이에 배열되어 있는 복원스프링(35), 및 지지판(34)과 제2 톱니부재(32) 사이에 배열되어 있는 볼베어링(36)을 포함한다. 또한, 개별부품의 윤활유용 보어가 여러개 있으나, 더 상세하게 나타내고 있지 않다. 도시되지 않은 밸브샤프트(즉 밸브)는 원뿔 연결(프레스 시팅)에 의하여 도시된 장치의 제2 톱니부재(32)에 연결되어 있다(예를 들어 도 1에 쇄선으로 나타낸 바와 같이).Figure 2 shows in detail an exemplary embodiment of a device for rotating a valve 3 according to the invention, but the valve itself is omitted-only the upper end of the valve shaft can be seen. Instead, the longitudinal axis of the valve is shown as an aid in orientation. The valve rotation apparatus 3 includes a base 30, a first tooth member 31, a second tooth member 32, a driven spring in the form of a spiral spring 33, a support plate 34, and a base 30. And a restoring spring 35 arranged between the support plate 34 and a ball bearing 36 arranged between the support plate 34 and the second tooth member 32. In addition, although there are several bores for lubricating oil of individual parts, they are not shown in more detail. The valve shaft (ie valve), not shown, is connected to the second tooth member 32 of the device shown by a conical connection (press seating) (for example as indicated by the dashed line in FIG. 1).
베이스부(30)와 제1 톱니부재(31)는 고정링 즉 써클립(37)에 의하여 서로 연결(고정)되고, 사실상 베이스부(30)와 제1 톱니부재(31)가 밸브의 종축방향으로 서로 고정되어 있다. 이에 반하여, 베이스부(30)와 톱니부재(31)는 서로 근본적으로 회전 가능하다. 각 경우에 나선형스프링(33)은 베이스부(30)와 제1 톱니부재(31) 양자 모두를 부분적으로 둘러싸고, 양 부재와 견고하게 접하고 있다. 이것은 나선형스프링(33)의 내경을 나선형스프링(33)이 위치되는 영역의 베이스부(30) 및 제1 톱니부재(31)의 외경 보다 약간 적게 선택함으로써 달성된다. 이렇게 하여 나선형스프링(33)의 위크프레스(weak press) 또는 간섭시팅(interference seating)이 달성된다.The base portion 30 and the first tooth member 31 are connected to each other (fixed) by a fixing ring, that is, a circlip 37, and in fact, the base portion 30 and the first tooth member 31 are in the longitudinal direction of the valve. Are fixed to each other. On the contrary, the base part 30 and the tooth member 31 are fundamentally rotatable with each other. In each case, the spiral spring 33 partially surrounds both the base portion 30 and the first tooth member 31 and is in firm contact with both members. This is achieved by selecting the inner diameter of the helical spring 33 slightly less than the outer diameter of the base portion 30 and the first tooth member 31 in the region where the helical spring 33 is located. In this way a weak press or interference seating of the helical spring 33 is achieved.
지지판(34)은 동일방식으로, 이른 바 다른 고정링 즉 써클립(38)에 의하여 제2 톱니부재(34)에 연결(고정)되어 있다. 따라서, 지지판(34) 및 제2 톱니부재(32)는 종축방향으로 서로 고정되어 있지만, 이에 반하여 서로 회전 가능하다. 이러한 회전성과 관련하여 볼베어링(36)의 기능을 상세하게 후술한다.The support plate 34 is connected (fixed) to the second tooth member 34 by a so-called other fixing ring, that is, a circlip 38, in the same manner. Accordingly, the support plate 34 and the second tooth member 32 are fixed to each other in the longitudinal axis direction, but are rotatable with each other. The function of the ball bearing 36 in connection with this rotation is described in detail below.
또한, 도 2에서는 제2 톱니부재(32) 외벽상의 부분영역에 톱니배열(320)이 배설되어 있고, 제1 톱니부재(31) 내벽상의 부분영역에 대응 톱니배열(310)이 배설되어 있다. 제2 톱니부재(32) 외벽상의 톱니배열(320)은 대시 및/또는 일점쇄선으로 나타내고, 일점쇄선은 도면평면 전면의 외벽상의 톱니배열(320)의 통로를 나타내고, 대시라인은 도면평면 후면의 톱니배열 통로를 나타낸다. 톱니배열(320)은 밸브의 종축 A에 대하여 경사지게 연장된다. 단순화를 위하여, 제2 톱니부재(32)의 개별 톱니는 도면평면의 전면에 일점쇄선 방향으로 연장되고, 다음에 제2 톱니부재를 밸브(A)의 종축을 중심으로 180°만큼(실질적으로) 회전시키는 것을 고려하여야 한다. 180°만큼 더 회전된 동일한 톱니는 도면평면의 후면에 위치되고, 대시라인 방향으로 연장된다. 유사하게 대응하여 연장된 제2 톱니부재(32) 외벽상의 톱니배열(320) 및 제1 톱니부재(31) 내벽상의 톱니배열(310)은 톱니부재(32) 외벽을 따라서 대시라인으로 또한 표시되어 있다.In FIG. 2, the tooth arrangement 320 is disposed in the partial region on the outer wall of the second tooth member 32, and the corresponding tooth arrangement 310 is disposed in the partial region on the inner wall of the first tooth member 31. The tooth arrangement 320 on the outer wall of the second tooth member 32 is represented by a dash and / or a dashed line, and the dashed line represents the passage of the tooth arrangement 320 on the outer wall of the front of the drawing plane. A sawtooth arrangement passage is shown. The tooth arrangement 320 extends inclined with respect to the longitudinal axis A of the valve. For the sake of simplicity, the individual teeth of the second tooth member 32 extend in the dashed line direction on the front of the drawing plane, and then the second tooth member is rotated by 180 ° about the longitudinal axis of the valve A (substantially). Consideration should be given to rotating. The same teeth rotated further by 180 ° are located at the rear of the drawing plane and extend in the dashed line direction. Similarly, the tooth arrangement 320 on the outer wall of the second tooth member 32 correspondingly extended and the tooth arrangement 310 on the inner wall of the first tooth member 31 are also indicated by dashed lines along the outer wall of the tooth member 32. have.
도 3에 마찬가지로 나타낸 나선형스프링(33)은 길이 L을 가진 스프링블록 형태를 가지고; 이로써 개별 와인딩은 차례로 밀접하게 묶여있다. 도 2 및 도 3에 나타낸 에시적인 실시예에 있어서, 와인딩은 장방형 단면을 가진다(도 3에 각각의 대시라인으로 나타냄). 이를 통하여, 나선형스프링(33)의 내면은 전체가 원통형상이고, 따라서 베이스부(30) 및 제1 톱니부재(31)에 대한 표면압력은 상이한 스프링 단면 보다 작게 유지될 수 있다(스프링이 프리스트레스로 접하고 있기 때문).The helical spring 33, likewise shown in FIG. 3, has the form of a spring block having a length L; In this way the individual windings are in turn closely tied. In the exemplary embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the winding has a rectangular cross section (represented by each dashed line in FIG. 3). Through this, the inner surface of the helical spring 33 is cylindrical in its entirety, so that the surface pressure on the base portion 30 and the first tooth member 31 can be kept smaller than the different spring cross-sections (the springs are in contact with the prestresses). Because).
나선형 스프링(33)은 스프링이 회전응력을 받을 때 반경방향으로 신장 또는 수축되도록 기능한다. 신장 또는 수축되는 것은, 각 경우에 있어서, 회전응력의 방향이 나선형 스프링(33)의 와인딩센스와 일치되느냐 혹은 나선형 스프링(33)의 와인딩센스에 대향하여 위치되어 있는 가에 달려있다.The helical spring 33 functions to expand or contract in the radial direction when the spring is subjected to rotational stress. The extension or contraction depends in each case on whether the direction of rotational stress coincides with the winding sense of the helical spring 33 or is located opposite the winding sense of the helical spring 33.
도면에 따른 예시적인 실시예의 복원스프링(35)은, 밸브의 종축방향으로 압축 및 신장될 수 있는 나선형 스프링으로 디자인되어 있다.The restoring spring 35 of the exemplary embodiment according to the figure is designed with a helical spring which can be compressed and extended in the longitudinal direction of the valve.
다음에, 장치의 작동방법을 도 2를 참조하여 설명한다. 이를 위하여, 사이클 개시 시에, 도 2에 도시되지 않은 밸브는 먼저 폐쇄(도 1의 실선)된 후 개방(도 1의 일점쇄선)되고, 다시 폐쇄(도 1의 실선)되는 것을 주목하여야 한다. 밸브는 콘연결부(cone connection)를 거쳐 제2 톱니부재(32)에 견고하게 연결되어 있다. 밸브의 개방 및 폐쇄는, 엔진의 경우에는 일반적인 바와 같이, 도시되지 않은 캠샤프트(camshaft)에 의하여 일어날 수 있다.Next, a method of operating the apparatus will be described with reference to FIG. To this end, it should be noted that at the start of the cycle, the valve not shown in FIG. 2 is first closed (solid line in FIG. 1), then opened (dashed line in FIG. 1), and then closed (solid line in FIG. 1). The valve is firmly connected to the second tooth member 32 via a cone connection. Opening and closing of the valve can occur by camshaft, not shown, as is common in the case of engines.
다음, 출구밸브의 경우에 있어서, 밸브의 회전은 출구밸브가 폐쇄되어 있을 때 일어난다(전술한 바와 같이). 밸브는 밸브의 종축 A방향(여기서는 하향으로)으로 그 시트로부터 이동, 즉 개방되고, 밸브샤프트는 종축 A를 따라 직선으로 로드(load)된다(예를 들어, 캠샤프트에 의하여). 제2 톱니부재(32) 및 지지판(34)은 밸브샤프트와 함께 제1 톱니부재(31)를 향하여 이동한다. 도 2에 나타낸 톱니배열(31)에 있어서, 제1 톱니부재(31)는 프로세스에서 우측으로 회전하려고 한다. 톱니부재(31)의 이러한 회전이 가능하려면, 제1 톱니부재(31) 및 베이스부(30)와 프리스트레스로 접하고 있는 나선형 스프링(33)이 신장되어야 한다. 도 2에 나타낸 나선형 스프링(33)은 좌측 와인딩센스를 가지고 있기 때문에, 전술한 회전응력하에 반경방향으로 약간 신장된다. 이렇게 나선형 스프링이 약간 신장되는 것은 제1 톱니부재(31)( 및 베이스부(30) 또한)를 릴리스하기에 충분하지 않고, 따라서 제1 톱니부재(31)가 우측으로 회전할 수 있다(베이스부(30)는 밸브가 개방될 때 복원스프링의 비교적 큰 힘에 의하여 부하를 받기 때문에 실제적으로 프로세스중에 전혀 회전하지 않는다). 밸브가 제1 톱니부재(31)와 연결되어 있지 않기 때문에, 단지 밸브의 밸브시트로부터 직선운동만이 밸브의 회전없이 일어난다.Next, in the case of the outlet valve, the rotation of the valve occurs when the outlet valve is closed (as described above). The valve is moved from its seat in the longitudinal axis A direction (here downwards) of the valve, i.e. opened, and the valve shaft is loaded linearly along the longitudinal axis A (e.g. by means of a camshaft). The second tooth member 32 and the support plate 34 move toward the first tooth member 31 together with the valve shaft. In the tooth arrangement 31 shown in FIG. 2, the first tooth member 31 tries to rotate to the right in the process. In order for this rotation of the tooth member 31 to be possible, the spiral spring 33 in contact with the first tooth member 31 and the base part 30 in prestress must be elongated. Since the helical spring 33 shown in FIG. 2 has a left winding sense, it extends slightly in the radial direction under the above-described rotational stress. This slight extension of the helical spring is not sufficient to release the first tooth member 31 (and also the base portion 30), so that the first tooth member 31 can rotate to the right (base portion 30 actually does not rotate at all during the process because it is loaded by the relatively large force of the restoring spring when the valve is opened). Since the valve is not connected with the first tooth member 31, only linear movement from the valve seat of the valve occurs without rotation of the valve.
밸브는, 지지판(34)상에 지지되어 지지판(34)을 제2 톱니부재(32)와 함께 밸브의 종축방향(여기서는, 상향으로)으로 이동시키는 복원스프링(35)에 의하여 폐쇄된다. 이 이동에서, 톱니부재(31, 32)는 상호간에, 이어서 그들 각각의 톱니배열(310, 320)에 대하여 회전하여야 한다. 처음에는 제2 톱니부재(32)가 회전하지 않고 다시 직선 이동하려고 한다. 이것은 나선형 스프링(33)의 회전응력이 좌측으로 생기게 하고(제1 톱니부재(31)에 의하여), 이를 통하여 나선형 스프링(33)이 반경방향으로 수축되고 베이스부(30) 및 제1 톱니부재(31)에 대하여 견고하게 압착된다. 따라서, 제1 톱니부재(31)는 회전할 수 없고; 이 회전은 나선형 스프링(33)에 의하여 방지되고 - 이 결과 제1 톱니부재는 신속하게 지지된다. 그러나, 2개의 톱니부재(31, 32)의 톱니배열(310, 320) 때문에, 2개의 톱니부재(31, 32)의 회전은 상호간에 대하여 일어나야 하고, 따라서 제2 톱니부재(32)가 반드시 회전하여야 한다. 제2 톱니부재의 이러한 회전은, 밸브가 콘연결부에 의하여 제2 톱니부재(32)에 견고하게 연결되어 있기 때문에, 밸브의 대응 회전을 수반한다. 그러나, 지지판(34)은 밸브의 폐쇄 중에 복원스프링(35)의 힘으로 계속해서 부하를 받기 때문에 실제로는 회전할 수 없다. 그럼에도 제2 톱니부재(32)를 제1 톱니부재(31)에 대하여 회전이 가능하게 하기 위하여, 지지판(34)과 제2 톱니부재(32) 사이에 볼베어링(36)이 배설된다. 이 볼베어링(36)은 제2 톱니부재(32)의 회전을 가능하게 한다.The valve is supported by the restoring spring 35 which is supported on the support plate 34 and moves the support plate 34 together with the second tooth member 32 in the longitudinal axis direction (here, upward) of the valve. In this movement, the tooth members 31, 32 must rotate with each other, and then with respect to their respective tooth arrangements 310, 320. Initially, the second tooth member 32 does not rotate and tries to move straight again. This causes the rotational stress of the helical spring 33 to the left (by the first tooth member 31), through which the helical spring 33 is contracted radially and the base 30 and the first tooth member ( It is pressed firmly with respect to 31). Therefore, the first tooth member 31 cannot rotate; This rotation is prevented by the helical spring 33-as a result of which the first tooth member is quickly supported. However, because of the tooth arrangements 310, 320 of the two tooth members 31, 32, the rotation of the two tooth members 31, 32 must occur with respect to each other, so that the second tooth member 32 must rotate. shall. This rotation of the second tooth member involves the corresponding rotation of the valve, since the valve is firmly connected to the second tooth member 32 by the cone connecting portion. However, since the support plate 34 is continuously loaded by the force of the restoring spring 35 during the closing of the valve, it cannot actually rotate. Nevertheless, a ball bearing 36 is disposed between the support plate 34 and the second tooth member 32 in order to enable the second tooth member 32 to rotate relative to the first tooth member 31. This ball bearing 36 enables the rotation of the second tooth member 32.
이로 인하여, 출구밸브용의 원하는 장치의 조작방법은 달성된다: 밸브는 개방되어 있을 때 회전하지 않지만, 이와 반대로 폐쇄되어 있을 때 회전하고, 이로써 밸브표면상에 쌓일 수 있는 퇴적물이 문질러지거나 또는 비벼 없어지게 되어 밸브의 수명이 증가된다.This achieves the desired method of operation for the outlet valve: the valve does not rotate when it is open, but on the contrary it rotates when it is closed, so that deposits that may accumulate on the valve surface are not rubbed or rubbed. This increases the life of the valve.
입구밸브에 적용하면, 이것은 나선형 스프링(33)이 도 2에 나타낸 바와 같이 톱니부재(31, 32)의 톱니배열에 대하여 우측으로 권취되어야 한다는 의미이다. 다음에, 밸브가 개방될 때, 즉 제2 톱니부재(32)가 제1 톱니부재(31)를 향하여 이동할 때, 제1 톱니부재는 나선형 스프링(33)에 의하여 신속하게 지지되고 제2 톱니부재는 밸브와 함께 회전하는 반면, 밸브가 폐쇄될 때 제1 톱니부재(31)는 회전하고 제2 톱니부재(32)는 밸브와 함께 회전하지 않고 직선 운동한다.When applied to the inlet valve, this means that the helical spring 33 should be wound to the right with respect to the tooth arrangement of the tooth members 31 and 32 as shown in FIG. Next, when the valve is opened, that is, when the second tooth member 32 moves toward the first tooth member 31, the first tooth member is quickly supported by the helical spring 33 and the second tooth member Rotates with the valve, while the first tooth member 31 rotates and the second tooth member 32 does not rotate with the valve when the valve is closed.
개방 또는 폐쇄 시에 밸브의 회전각도는, 한 편으로는 2개의 톱니부재(31, 32) 톱니배열의 밸브의 종축에 대한 경사에 따르고, 다른 한 편으로는 스트로크, 즉 밸브의 종축 A방향으로 일어나는 2개의 톱니부재(31, 32)의 크기에 따른다는 것은 명백하다. 밸브의 종축을 중심으로 밸브가 회전하는 일반적인 값은 예를 들어 약 15°일 수 있다.The angle of rotation of the valve at the time of opening or closing depends on the inclination with respect to the longitudinal axis of the valve of the tooth arrangements of the two tooth members 31 and 32 on one side, and on the other side the stroke, ie in the longitudinal axis A direction of the valve. It is evident that this depends on the size of the two tooth members 31, 32 that occur. The typical value at which the valve rotates about the longitudinal axis of the valve can be, for example, about 15 °.
전술한 예시적인 실시예의 대안에 있어서, 나선형 스프링(33)은 예를 들어 바이어스 응력으로 베이스부(30) 및 제1 톱니부재(31)내에 압착될 수 있다.In an alternative to the above-described exemplary embodiment, the helical spring 33 may be pressed into the base portion 30 and the first tooth member 31, for example with a bias stress.
전술한 발명의 구성 및 작용에 대한 설명을 참조한다.Reference is made to the description of the construction and operation of the above-described invention.
Claims (9)
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