KR20000036167A - 밸브 - Google Patents

Abstract

밸브는 밸브 유입구(11), 밸브 유출구(12) 및, 상기 밸브 유입구(11)로부터 밸브 유출구(12)로 밸브 하우징(2)을 통해 연장되는 통로(66)를 갖는 밸브 하우징(2)을 포함한다. 밸브 시트(5)가 밀봉면(50)을 구비하는 통로에 제공된다. 또한, 밸브는 밸브 밀봉면(50)상의 인접부에 의해서 통로를 차단하기 위해 밸브 시트(5)속으로 적어도 일부를 이동시키는데 적용되며, 밸브 시트(5)가 배열되는 면(90)에 대해 예각으로 연장되는 방향(102)을 따라 이동되는 차단 요소(3)를 포함한다. 상기 밸브 시트(5)의 밸브 밀봉면(50)이 구형의 형상으로 형성된다.

Description

밸브 {VALVE}

독일 특허 43 42 025 및 36 09 772호에는, 밀봉 문제에 대한 최적의 경사진 시트 밸브가 기술되어 있다. 스핀들 힘에 의해서 발생되는 표면 압력의 밸브 시트면에 대한 균형은 차단부재와 연결된 스핀들 축선을 배열하므로서 이루어지고, 상기 차단부재는 스핀들 축선방향으로 돌출되고 밸브 시트면에 의해 형성되는 면의 중심에 대해 편향된다. 상기 스핀들 축선은 스핀들에 인접한 차단요소의 일부(상부)를 항해 변위되고, 스핀들 힘을 제공하는 포인트는 하기와 같이 배열된다. 이것의 효과적인 방향은 밸브 시트면 및 차단요소의 중앙면의 교차부에서 밸브 시트면에 대해 수직 라인으로 교차되며, 압력의 구성성분은 교차하는 직선 라인들에 의해서 형성되는 삼각형내의 차단요소에 힘을 부가한다.

차단요소에서 힘에 관하여 분석하면, 이 실시예에서는 한계 압력차는 △P_G으로 표시하지만, 누설이 일어나는 밀봉면의 한 포인트에서 한계 압력차 △F_PG는 취소된다. 그러나, 스핀들 힘의 증가는 밸브 하우징 및 스핀들의 강도에 의해서 제한된다.

또한, 한계 합력차△F_PG를 증가하는 것에 대해서는 공지되어 있다. 이경우 밸브가 가파르게 경사져 있는 거의 연직의 밸브 시트를 구비하거나, 또는 밸브가 원뿔형 밸브 시트를 구비하며 원뿔형 축선이 스핀들 축선을 항해 경사져 있다. 가파르게 경사진 밸브 시트는 밸브가 개방중에 밸브판이 자기 제동(self-locking) 효과로 인한 잼(jam)이 일어날수 있고 파손없이 개방되지 않는 단점을 갖게 된다. 원뿔형 시트의 경사진 실시예에서, 매우 얕은 타원형 유동 십자부는 견인력이 상기 밸브들에서 오히러 크게되도록 형성된다.

독일 특허 24 30 537호에는, 밸브 하우징의 통로속으로 횡축으로 이동가능한 웨지형 차단요소를 갖는 경사진 시트 밸브가 공지되어 있다. 차단요소의 비스듬한 면은 통로에 형성되고 연속적인 비드형상의 밸브 밀봉면을 갖는 밸브 시트를 밀봉한다. 밸브 하우징은 웨지형 차단요소용 가이드를 구비하므로 밸브 밀봉면에 대해 압축될때 통로의 길이 방향으로 차단요소를 편항되게 한다. 이것은 밸브하우징을 위한 기계적인 작용력이 추가되며 밸브의 비용을 증가시킨다.

본 발명은 밸브 유입구, 밸브 유출구 및, 상기 밸브 유입구 및 밸브 유출구사이의 밸브 하우징을 통해 연장되는 통로를 갖춘 경사진 시트 밸브에 관한 것이다.

밸브는 밸브속을 유동하는 매체에 대해 파이프 라인을 차단하기 위해 종종 사용되며, 특히 상기 밸브들은 밸브가 밀폐될때 유동방향에 대해 직각으로 변위되고 스핀들에 고정된 차단요소 및 원뿔형 시트면을 갖춘 스트로크 밸브(stroke valve)를 지칭하는 것이다. 이러한 밸브들은 유동의 결함에 기인하여 밀폐위치에서에서 일어나는 최종의 대형 유동 손실 및 높은 견인력(drag)으로 인한 단점을 갖고 있다.

경사진 시트 밸브는 직선형 시트 밸브에 대한 개선형이며, 여기에서 밸브 시트는 원뿔형상의 경사진부로 구성되며, 상기 경사부의 대칭 축선은 스핀들 축선에 대해 평행하게 연장된다. 차단요소 및 밸브 시트의 경사진 정렬은 견인력을 감소하는데 효과적이지만, 파이프 축선에 대해 비스듬히 배열된 스핀들의 경우에는 상기 밸브는 대형스트로크 및 손상된 작동능력으로 인한 단점을 갖게된다. 경사진 시트 밸브가 스핀들 축선을 구비하고 파이프 축선이 직각으로 배열되며, 표면 압력의 불균일한 분배로 인한 차단요소측면들 사이의 대형 압력차이는 필요한 압력이 모든곳에 널리 퍼져 있지 않기 때문에 밸브 시트에서 누설되는 원인이 된다. 이러한 경사진 밸브들과 함께, 스핀들에서 차단요소의 편심 배열은 핀과 같은 고정부재를 사용하여 회전에 대항하는 또다른 고정부재를 필요로 한다.

도 1은 연직부에서 밸브판 및 환상의 밸브 시트를 갖는 경사진 시트 밸브의 단면도.

도 2a는 연직부에서 밸브판 및 환상의 밸브 시트를 갖는 경사진 시트 밸브의 또다른 실시예의 사시도.

도 2b는 원뿔형 차단요소 및 환상의 밸브 시트를 갖는 경사진 시트 밸브의 측면도.

도 3은 도 2의 차단요소의 측면도.

도 4는 연직부에서 도 2의 스트로크 밸브의 개략적인 측면도.

도 5는 차단요소상에 작용하는 힘의 다이아그램과 함께, 연직부에서 도 2의 스트로크 밸브의 개략적인 측면도.

도 6a는 블랭크가 T-형상 부재속으로 확장되는, HPF과정의 제 1 단계 과정을 나타내는 도면.

도 6b는 T-형상 부재가 관통되며, T-형상 부재의 밀폐단부가 차단되는, HPF과정의 제 2 단계 과정을 나타내는 도면.

도 6c는 관통된 T-형상의 부재가 밸브형상을 이루는, HPF과정의 제 3 단계 과정을 나타내는 도면.

도 7 및 도 8은 밀폐위치(도 7) 및 개방위치(도 8)에서 직선의 웨이 밸브 형태의 본 발명의 다른 실시예의 사시도.

도 9 및 도 10은 하우징이 도 7 및 도 8에서 밸브의 밸브 하우징과 동일하며, 밀폐위치(도 9) 및 개방위치(도 10)에서 코너 밸브 형태의 본 발명의 실시예를 나타내는 도면.

도 11 내지 도 13은 밸브 밀봉면의 가능한 다른 형태를 나타내는, 본 발명의 다른 실시예의 부분 종단면도.

본 발명의 목적은 밸브를 제공하는 것으로서, 상세히 기술하면 가장 단순한 구조이면서 밸브 하우징의 통로를 신뢰할수 있게 밀봉하는 경사진 시트 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 하기와 같이 구성되는 밸브를 제공하므로서 이루어진다.

본 발명의 밸브는,

- 밸브 유입구, 밸브 유출구 및, 상기 밸브 유입구로부터 밸브 유출구로 밸브 하우징을 통해 연장되는 통로를 갖는 밸브 하우징과,

- 통로에 제공되며 밸브 밀봉면을 구비한 밸브 시트와,

- 상기 밸브 밀봉면상의 인접부에 의해서 통로를 차단하기 위해 밸브 시트속으로 적어도 일부를 이동시키는데 적용되며, 밸브 시트가 배열되는 면에 대해 예각으로 연장되는 방향을 따라 이동되는 차단 요소로 구성된다.

상기 본 발명의 밸브는 밸브 시트의 밸브 밀봉면이 구형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

밸브 시트의 밸브 밀봉면의 구형 형상은 차단요소 및 밸브 시트사이를 선형적으로 접촉시킨다. 차단요소가 구형 또는 볼록한 밸브 밀봉면상의 선형적인 접촉부에 의해서 통로를 차단하기 위해 밸브 시트속으로 적어도 일부분이 이동되며, 그러므로서 차단상태에서 밸브시트를 적어도 일부 관통한다. 밸브 시트는 언더컷이 형성되며, 그러므로서 널리 퍼진 압력이 차단요소를 밸브시트속으로 더 푸쉬하는 압력 힘으로 전환되기 때문에 신뢰성 있게 밀봉된다.

본 발명의 또다른 장점은 밸브 시트의 밸브 밀봉면이 환형 부재(가상의)상에 놓여지고 환형부재 표면의 일부를 형성한다. 상기 환형 부재는 환형부재의 중심축선이 직립되는 중앙면을 구비한다. 밸브 밀봉면이 중앙면 위 아래에 위치된 환형부재의 표면에 의해서 형성되기 때문에, 중앙면 및 밸브 시트의 면은 예각으로 연장되며, 바람직하게는 10°내지 30°사이 더 바람직하게는 약 20°로 경사지며 연장된다.

다시말해서, 상기 환형 부재는 밸브 유입구를 항해 배열된 하부면과, 밸브 유출구를 항해 배열된 상부면으로 구성된다. 여기서, 밸브 밀봉면은 상부면 및 하부면에 각각 일부가 형성되는 가상의 환형 부재의 표면 일부분에 의해 형성되며, 일부가 상부면 및 하부면 사이의 환형 부재의 내측면상에 중앙면의 레벨에 맞게 위치된다.

바람직하게는, 환형부재는 원형 또는 타원형 부재로 구성되며, 특히 원형으로 구성되거나 라운드형 십자부를 형성하기도 한다. 차단요소의 이동방향의 돌출부에 도시된 환형부재로 둘러싸는 영역은 차단요소의 단면영역과 동일하다. 두 영역의 레벨에서, 환형부재의 내측면 및 차단요소의 내부는 밀봉 라인을 따라 접촉된다. 이러한 선형의 압력이 표면압력보다 높은 압력이라는 것을 쉽게 알수 있다. 이것은 현 밸브가 대단히 단순한 구조이면서도 신뢰할만한 밀봉 능력을 갖고 있기 때문이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 차단 요소의 이동 방향은 통로의 연장부에 대해 거의 직각으로 연장된다. 또한, 환형부재가 위치된 면은 통로의 연장부에 대해 환형부재가 예각으로 형성되도록 연장된다. 이러한 경사각은 바람직하게는 30° 내지 60°, 더 바람직하게는 45°내지 50°,가장 바람직하게는 약 45°로 이루어진다.

바람직하게는, 차단요소가 포인트되어 무딘 형상이거나 베벨형으로 형성되는 반면에, 가상의 환형 부재는 차단 요소의 이동방향에 대해 경사진 원형 십자부를 갖는 타원형 링으로 구성될수도 있다. 상기 링은 차단요소의 이동방향에서 도시되는 원형 영역을 둘러쌓는다.

본 발명의 장점에 따라서, 밸브 시트가 밸브 하우징의 일체형 부품이고 밸브 하우징이 성형될 때 만들어지도록 제공된다. 변경적으로, 밸브 시트가 밸브 하우징으로 삽입되는 분리 부재로 제공될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 장점에 따라서, 밸브 하우징은 거의 직선 통로 파이프부와 여기에 직각으로 있는 파이프 가지부를 가진 T-파이프의 형태로 제공된다. 차단 요소는 파이프 가지부내에 놓이고 측면으로부터 통로 파이프부로 이동된다. 통로 파이프부의 내면은 돌출 비드처럼 통로 파이프부으로 연장하는 내향 돌출 연속 환형면으로 성형된다. 환형 돌출 비드는 통로 파이프부의 길이방향 축선에 45。의 각도하에 놓이고, 그러므로, 또한 브랜치 파이프부의 길이방향 축선과 45。의 각을 성형한다. 환형 돌출 비드에 의해 둘러싸인 영역의 중심은 통로와 파이프 가지부의 길이방향 축선의 교차점과 일치하다. 이것은 환형 돌출 비드가 통로 파이프부와 파이프 가지부사이의 코너부내에 연장한다는 의미이다.

상술한 명세서에 따라서 성형된 밸브 하우징의 장점은 스트라이크-웨이 밸브와 코너 밸브가 동일한 밸브 하우징을 사용해서 만들어질 수 있다는 것이다. 스트라이크-웨이 밸브에서, 차단 요소와 이동 요소는 파이프 가지부분에 놓이므로 통로 파이프부로 이동된다. 코너 밸브용 밸브 하우징을 사용하여, 차단 요소를 통의 한 부분에 놓고 통로 파이프부의 다른 부분으로 이동할 수 있으므로 이 부분의 통로 파이프부와 파이프 가지부사이의 각진 통로를 차단할 수 있다. 반면, 스트라이크-웨이 밸브에서, 밸브 하우징의 입구와 출구는 통로 파이프부의 축선 단부에 의해 성형되고, 코너 밸브의 밸브 하우징의 입구와 출구는 통로 파이프부의 두 축선 단부중 하나와 파이프 가지부의 축선 단부에 의해 성형된다.

통로 파이프부의 내면상의 환형 비드형 돌출부는 적합하게 T-파이프의 벽내에 국부 비딩 변형(local beading deformation)에 의해 성형된다. 그러므로 이런 밸브 하우징에서, 외부는 통로 파이프부의 길이방향 축선과 파이프 가지부의 길이방향 축선에 45。 각도로 경사진 연속 누름부를 가진다. 밸브 하우징은 양호하게 플라스틱 재료로 만들어진다. 사출주형 또는 고압 성형은 적합한 제조법이며, 후자의 경우에, 높은 내부 및/또는 외부압력을 생성함으로서 블랭크로 소망의 성형을 만든다. 상술한 두 방법은 통로 파이프부의 내측면과 그러므로 밸브 시트와 밸브 밀봉면이 가공될 필요가 없으며 나아가 밸브 하우징과 함께 직접 제조될 수 있다는 것이 장점이다.

본 발명은 밸브 시트면으로서 3차원의 볼록하게 곡선진 시트면을 가진 밸브 시트를 가진 밸브 하우징을 포함한다. 밸브의 폐쇄된 위치에서, 차단 요소는 밸브 시트를 적극 및 비적극적으로 결합하며, 차단 요소는 특히 스핀들 또는 다른 이동 요소의 단부에 제공된다.

밸브 밀봉면은 밸브 시트둘레로 환형으로 연장하는 가상 환형 부재의 표면 섹션상에 놓이며, 환형 부재는 밸브 시트으 흐름의 단면영역내에 놓인 중심축선둘레의 회전의 평면내에 놓이는 원형 또는 타원형 통로상의 (단면)영역을 회전함으로써 또는 중심축선을 회전함으로써 만들어진다. 단면 영역은 중심축선과 마주하는 에지에서 볼록하므로 중심축선에 인접한 환형 부재 원주점에 대한 접선은 중심축선에 거의 평행하게 연장하고 회전 평면으로부터 보다 먼 하부 또는 상부 환형 부재 원주점에 대한 접선은 회전 평면에 거의 평행하다. 실행할 수 있게, 환형 부재의 단면 영역은 포물선 또는 쌍곡선에 의해 부분적으로 성형된 원형 또는 타원형 영역이다. 유사하게, 회전 평면으로부터 먼 원주부를 가진 다각형에 의해 성형된 영역은 회전 평면에 대해서 다소 경사진 직선에 의해 성형되며, 중심축선에 가까운 원주부는 원의 일부분에 의해 성형되고 회전 평면에 가까운 원주부는 회전 평면에 대해서 급하게 경사진 직선에 의해 성형된다.

특히 양호한 실시예에서, 가상 환형 부재는 도넛형 표면을 가지며, 환형 부재는 밸브 입구와 밸브 출구사이로 연장하는, 파이프 축선 또는 주흐름 방향에 대해서 예각 α(환형 부재의 경사각)상태로 경사져 있다. 적합하게, 차단 요소는 원추절단형이고 폐쇄된 위치에 있을 때 밸브 시트의 밸브 밀봉면(원환체)과 선형 접촉한다. 표면 접촉과 비교해서, 선형 접촉은 보다 높은 표면압을 가지고 시트 표면은 적은 접촉 영역에 의해 불순물에 대해 보다 덜 민감하다.

밀봉선은 원환체 둘레의 생성 라인(generating line)에 대응하고, 원환체상에 스핀들에 가까운 제 1 (상부) 생성 라인 점과 스핀들에서 먼 제 2 (하부) 생성 라인 점이 제공된다. 수직단면내에, 환형 부재는 제 1 (상부)단면 영역과 제 2 (하부)단면 영역을 가진다. 제 1 생성 라인 점은 제 1 교차점과 제 1 접선점사이에 연장하는, 상부 단면 영역의 제 1 원주의 일부분에 놓이며, 제 1 교차점은 제 1 원주를 가진 차단 요소의 유입 측면에 공격하는 압력의 효과적인 방향으로 연장하는 상부 단면적의 제 1 직경의 스핀들 측면(상부) 교차점이고, 제 1 접선점은 내부 볼록면에 접선인 제 1 접촉점이고, 접선은 스핀들 축선에 평행하게 연장한다. 제 2 생성 라인 점은 제 2 교차점과 제 2 접선점을 연결하는, 하부 단면 영역의 제 2 원주의 일부분상에 놓이며, 제 2 교차점은 제 2 원주를 가진 회전 평면내에 놓이는 하부 단면 영역의 제 2 직경의 볼록면 내측의 교차점이고, 제 2 접선점은 스핀들 축선에 평행하게 연장하는 내부 볼록면의 접선의 제 2 접촉점이다.

이런 구성의 밸브 시트와 밸브판에서, 밸브의 폐쇄된 위치에서 차단 요소는 차압에 의해 발생된 압력(F_p)의 방향으로 밸브 시트의 하부분의 밸브 시트를 언더컷한다. 압력(F_p)은 전체 차단 요소가 스핀들 축선에 수직인 스핀들 가이드에서 밸브의 하부분내에 지지되어 있기 때문에, 밸브 시트로부터 먼 차단 요소의 상부분을 가압하지 않는다. 그러므로, 차단 요소는 스핀들의 축선 방향으로의 어떠한 작용력도 없이 안정한다. 활성 스핀들 힘(F_s)은 밸브 시트와 차단 요소사이의 표면 압력에 영향을 주는 추가의 압력없이 전체 밀봉면에 거쳐서 분포된다.

차단 요소를 공격하는 힘의 연구에서는 이상적으로 두 단면 영역의 밀봉선이 제 1(상부) 접선점과 제 2 (하부) 접선점사이로 연장하는 것을 보여주고 있다.

폐쇄된 위치에서, 밸브 시트를 적극 및 비적극적으로 인접하고 가상 환형 부재의 회전 평면에 예각 β(판의 경사도)상태로 배열된 유입 밸브판 전방 측면을 가진 밸브 판 밀봉면으로서 오목판 에지면을 가진 디스크형 밸브판은 또한 차단 요소로서 적합하다. 밸브판의 외형은 밸브의 폐쇄된 위치에서 밸브판 전방 측면이 밀봉면을 종료하는 밀봉에지(밀봉선)에 의해 성형되도록 설계되어 있다.

밀봉면상에 작용하는 마찰력과 함께, 상부 생성 라인 점을 향한 스핀들 축선의 이동은 밀봉면의 상부분내에 발생된 모멘트의 보상에 적극적인 효과를 가져온다.

차단 요소의 현 형상은 이동 요소로부터, 특히 스핀들 측면으로부터 차단 요소의 밸브 시트로의 부드러운 삽입을 허용하며, 차단 요소는 폐쇄때 밸브 시트의 어떠한 점에서도 기밀하게 밀봉한다. 가상 환형 부재의 경사도는 유동의 원형 또는 타원형 단면 영역이 얻어지기 때문에, 밸브의 견인력를 감소시킨다. 가상 환형 부재의 곡선진 표면은 밸브를 통해 흐름을 강화한다. 즉 견인력는 적다.

다른 장점은 밸브판의 하부분에서의 힘이 항상 시트면의 상부분내의 반작용 마찰력을 극복하기에 충분히 강하고 그러므로 밸브판을 최상의 위치로 놓이게 하기 때문에, 밸브 시트내의 밸브판의 자체 중심맞춤에 있다.

요약하면, 휠씬 더 양호한 밀봉이 원추형 밸브 시트면을 가진 스트로크 밸브에서보다, 구근(bulbous), 구형, 볼록 밸브 시트, 특히 원환체의 부분적인 표면으로 얻을 수 있다는 점을 주목해야 한다. 더욱이, 거의 일정한 원형 통로 섹션을 가진 보강된 흐름 성질을 가진 하우징 통로를 설계하는 것이 가능하다.

그러므로, 본 발명은 유입 밸브 입구와 유출 밸브 출구를 가진 밸브 하우징을 가진 밸브를 언급한다. 밸브 하우징에는 밸브 시트와 스핀들의 단부에 배열된 차단 요소가 제공되어 있으며, 차단 요소는 폐쇄된 위치에 있을 때, 밸브 시트의 밸브 밀봉면에 적극 및 비적극적으로 인접한다. 밸브 시이트는 밸브 밀봉면으로서 3차원 볼록 시트면을 가진다. 다른 말로, 밸브 밀봉면은 중심축선을 가진 가상 부재(환형 부재의 표면상에 놓이고 밸브 시트둘레로 환형으로 연장한다. 이것은 밸브 입구와 밸브 출구사이의 주흐름 방향에 예각 α(환형 부재의 경사각) 상태로 경사져 있다. 환형 부재의 표면은 적합하게 원환체이다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 스핀들은 스핀들 축선에 따라서 수직으로, 즉, 파이프 축선을 따른 주흐름 방향에 수직으로 이동되며, 밸브의 폐쇄된 위치에서, 차단 요소는 밸브 시트의 밸브 밀봉면과 적어도 선형 접촉을 하고, 적어도 하나의 밀봉선을 가진 환형 부재의 내부 볼록면둘레의 생성 라인에 인접하며, 스핀들에 가까운 제 1 생성 라인 점과 스핀들로부터 먼 제 2 생성 라인 점은 생성 라인에 놓여 있다. 제 1 생성 라인 점은 제 1 교차점과 제 1 접선점사이로 연장하는, 환형체의 제 1 단면 영역의 제 1 원주의 일부분상에 놓이며, 제 1 교차점은 제 1 원주를 가진 압력(F_p)의 효과적인 방향으로 연장하는 제 1 단면적의 제 1 직경의 스핀들 측면 교차점이고, 제 1 접선점은 내부 볼록면에 대한 제 1 접선의 제 1 접촉점이고, 접선은 스핀들 축선에 평행하게 연장한다. 제 2 생성 라인 점은 제 2 교차점과 제 2 접선점을 연결하는, 환형 부재의 제 2 단면 영역의 일부분상에 놓이며, 제 2 교차점은 제 2 원주를 가진 중심 평면내에 놓이는 하부 단면 영역의 제 2 직경의 볼록면 내측의 교차점이고, 제 2 접선점은 스핀들 축선에 평행하게 연장하는 내부 볼록면의 접선의 제 2 접촉점이이며, 압력(F_p)은 차단 요소의 유입 측면 전방에서 수직의 방향으로 공격하며 밸브 입구(11)와 밸브 출구(12)사이의 차압(△p)에 의해 발생된다.

양호하게, 차단 요소는 원추 또는 절두된 원추형이며 특히 폐쇄 측면상에 볼록 외부 형상을 가진다.

변경예로서, 차단 요소는 밸브판 밀봉면으로서 오목판 에지면을 가진 디스크형 밸브판에 의해 폐쇄 측면상에 성형되며, 밀봉선은 유입 측면상에 위치된 밸브판 밀봉면의 밀봉 에지이고, 밸브판 밀봉면은 유입 측면 밸브판 측면(밸브판 전방 측면)이 회전 축선상에 직각으로 서있는 환형 부재의 회전 평면에 예각 β(판 경사각)상태로 경사지도록 성형한다. 양호하게, 제 1 생성 라인 점이 제 1 접선 점이고 제 2 생성 라인 점이 제 2 접선 점인 경우에, 밀봉선 및/또는 밀봉에지가 환형 부재의 볼록 내면둘레로 연장하는 생성 라인에 인접하고, 선이 스핀들에 가까운 제 1 생성 라인 점과 스핀들에 먼 제 2 생성 라인 점사이로 연장한다.

적합하게, 스핀들 축선은 중심으로부터 이동되고, 적합하게 제 1 생성 라인생성 라인 향해 이동된다.

본 발명의 다른 특성은 특히 원환체 시트면을 가지는 경사진 시트 밸브용 끼핑을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 이 방법에 의해서 피팅 하우징은 복잡한 기하학상 형상을 짧은 제조 기간(사이클 시간)내에, 저가로 간단한 방법으로 제조될 수 있고, 좁은 오차 범위내에서 높은 생산율을 낼 수 있다.

지금까지, 피팅 및 밸브는 성형 또는 재성형(forming or reforming) 및 가공법의 조합을 사효ㅇ해서 만들어 왔으므로 밸브 시트는 나중에 성형되어야 한다. 이 종래의 방법은 여러 이유들중 많은 수의 공정 단계와 특히 밸브 시트 외형의 뒤쪽 가공에 시간이 많이 들고 비싸다.

본 밸브는 블랭크로 역활하는, 예정 직경의 파이프를 피팅 하우징으로 비절단 성형공정에 의해 제조함으로써 간단한 방법으로 만들 수 있으며, 하우징은 한 피팅 밀봉면으로서 공간적으로 볼록한 피팅 시트면을 가진 최종 부품이다.

양호한 생산 방법은 고압 성형법(HPF)이며, 여기서 피팅 하우징은 다수의 방법 단계로 최종 형상을 만든다. 본 발명을 사용하므로, 누구나 3차원 볼록 밸브 시트면을 가진 경사진 밸브 시트를 가진 밸브 하우징을 생산할 수 있다.

블랭크 파이프의 내경은 피팅의 명목상의 폭에 대응한다. 고압 성형법은 1.0과 10.0 mm사이의 벽 두께를 가진 블랭크를 가공할 수 있으며, 25.0mm까지의 벽 두께를 가진 파이프는 파이프가 알루미늄으로 만들어지는 경우에 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 장점은 밸브의 파이프가 거의 성형된 영역에서도 거의 블랭크의 원 벽두께를을 가지며 벽 두께는 시트의 예정 탄성력에 의존하는 시트의 영역내에 가변가능하게 조정될 수 있다.

고압 성형(HPF)의 가변 공정 제어에서, 벽 두께는 밸브 시트면이 밸브 시트면의 영역내의 환형 스프링으로서 설계될 수 있도록 변경될 수 있으므로써, 제조 및 작동 오차는 탄성적으로 보상된다.

고압 성형에서, 부품의 치수 안정성은 툴의 성형 측면, 즉 부품 표면의 비가압 측면에만 제공된다. 밸브 시트의 치수 안정성은 효과적인 성형 압력(Pi 또는 Pa)과, 다이의 외경 대 파이프의 내경의 직경비에 의해 거의 영향을 받으며, 이 비는 1보다 크다. 툴과 직면하는 표면, 즉 최종 부품의 비가압 측면에 대한 오차는 고압 성형(HPF)에서 매우 작다. 더욱이, 좁은 오차 범위내에서의 매우 정확한 재생산성을 얻는다.

더욱이, 고압 성형(HPF)은 어느 변형가능한(유연한) 재료로부터 최종 하우징을 성형하도록 허용한다.

다른 특성은 변형에 의해 발생된 높은 스트레인이 밸브 시트의 영역에서 가공경화를 일으키고, 보다 큰 강도가 밸브 시트의 마모를 방지하는데 있다.

본 발명의 밸브를 제조하기 위한 양호한 방법에 따라서, 밀봉면의 후처리가 필요 없고 가능한 연결부가 하우징에 직접 성형될 수 있기 때문에, 밸브 하우징은 재료의 최적의 사용과 최소의 절단(밸브판의 생산)으로 매우 짧은 생산 사이클로 만들어 질 수 있다. 피팅 하우징을 제조하기 위한 생산 사이클은 3 단계 HPF법으로 3분 이내이다. 고압 성형(HPF)을 사용하면, 불규칙부(피크)를 레벨링함으로써 표면을 매우 부드럽게 허용하고, 그 결과로 감소된 견인력에 의해 개방 피팅의 효율에 강한 효과를 가져온다.

오목 밀봉면의 차단 요소를 가진 밸브에서, 밸브판의 형상과 가능하게 밸브 시트는 CNC 밀링 기계와 성형 밀링 기계로 성형된다. 또한 필요시 미세 처리는 수행될 수 있다.

스핀들은 차단 요소가 밸브 시트, 즉, 밸브의 잠재적인 폐쇄 위치내에 설정될 때 위치설정된다. 이렇게 하면, 블록킹 부재에 스핀들을 위치상으로 고정하기 위한 보어(리시빙 개구)는 단지 스핀들이 제 위치에 있을 때 드릴되거나 또는 스핀들은 차단 요소의 현존 보어내에 위치설정되고 조정된다.

피팅 하우징과 여기에 배치된 차단 요소를 가진 피팅을 성형하기 위한 상술한 방법은 블랭크로 역활하고 예정 파이프 내경(d_r.i)을 가지는 파이프가 피팅 밀봉면으로서 공간적으로 볼록한 피팅 시트면을 가지고 최종 부품을 성형하는 피팅 하우징으로 비절단 성형에 의해 가공되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 피팅 하우징은 고압 성형 공정에 의해 다수의 단계로 적합하게 최종 부품으로 된다.

양호한 개발에서, 상기 방법으로 블랭크를 최종 부품으로 성형할 때 블랭크의 벽두께는 보호되고, 피팅 하우징은 심지어 성형된 부분에서도 거의 블랭크의 원래 벽 두께를 가지며, 벽 두께는 시트의 예정된 탄성력에 따라 시트 영역내에 가변적으로 조정될 수 있다.

블랭크의 변형은 적합하게 특히 환형 스프링의 형태로 탄성 피팅 시트면을 만든다.

상술한 방법에 따라서 제조된 피팅은 경사 밸브 시트와 밸브 하우징을 가진 스트로크 밸브이다. 양호하게, 밸브 하우징의 외부 외형을 거치게 성형하기 위한 제 1 방법 단계에서, 싱글 또는 멀티-파티 툴 형태에 놓여진 블랭크는 통로부와 단부에서 폐쇄된 브랜치(T-부)를 가진 T형상 부재로 넓혀지며, 툴 형태의 폐쇄후 블랭크는 다이를 누름으로써 블랭크의 단면에서 발생된 성형력에 의해 압축되며, 내부압(Pi)은 동시에 T-부를 성형하기 위한 툴내에 제공된 개구로 블랭크를 동시에 누른다. 연속적으로, 밸브 하우징은 툴 다이를 사용하여, 브랜치의 영역내의 통로의 길이방향에 수직인 T형상 부재를 침투시키고, T형상 부재의 브랜치의 폐쇄된 단부(커버)를 절단함으로써, 제 2 방법 단계에서 최종 부품 외형으로 되며, 침투 영역내의 내부를 성형하기 위한 제 3 방법 단계에서, 밸브 시트 외형은 침투된 T형상 부재의 브랜치와 통로부의 개방 단부로 내부 툴로서 삽입된 내부 외형 성형 다이를 사용하는 T형상 부재의 외측에 가해진 외부 고압(Pu)에 의해 브랜치 앞에 성형된다.

바람직하게는, 내측 형상을 보면, 관통형 T-형상 부재의 가지부 이전에 종축 방향 및 관통영역에서 내측 성형 다이를 사용하여 밸브 시트가 형성되며, 밸브 밀봉면은 밸브 시트 주위로 가지부에 비스듬히 연장되는 가상의 환형부재면에 놓여 있다.

적절하게도, 블랭크는 1 내지 10㎜ 사이의 벽 두께를 구비한다. 바람직하게도, 블랭크의 파이프 내측 직경(D_R,i) 및 내측 형셩 다이의 다이 외측 직경(d_S,a)의 비는 1 보다 크다.

도면을 참조하여 본원 발명의 양호한 실시예를 하기에 기술된다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 경사진 시트 밸브(1)의 실시예는 밸브 시트(5)를 갖는 밸브 하우징(2), 유입측면의 밸브유입구(11)와 유출측면의 밸브 유출구 (12)를 포함하며, 상기 유입구 및 유출구는 하우징(2)에 배열된 스핀들(4)의 단부에 고정되어 있는 차단 요소(3)에 의해 유동 매체에 대해 차단될수도 있다. 또한, 스핀들(4)은 유동 방향 SR 또는 파이프 축에 대해 직각으로 스핀들 축선 SA을 따라 변위된다. 밸브(1)의 밀폐위치에서, 차단 요소(3)는 밸브 시트(5)의 구형적이거나 볼록한 팽창(bulging) 밸브 밀봉면(50)에 인접하고, 상기 밀봉면(50)은 밸브 시트(5) 주위로 연장되고 표면으로서 토러스(torus, 6)를 구비하는 점선의 환형 부재 RK상에 주행된다.

상기 토러스(6)상의 섹션 U1,U2,QF1,QF2과, 포인트 MP1,MP2,SP1,SP2,TP1,TP2를 위해 제공된 위치는 토러스(6)의 중심에서 그것의 원점(origin)을 갖춘 점선의 코디네이트(coordinate)시스템에 관계되며, 그것의 축선은 환형 부재 RK의 회전면 또는 중심면 RE 와 중심축선 RA상에 놓여지고, 여기서 “ 상부 ”및 “ 하부 ”는 도 1, 2a, 2b, 4 및 5도에 도시된바와 같이 상부 스핑들 연장부를 갖는 밸브(1)의 위치를 나타낸다.

상기 토러스(6)는 밸브 유입구(11) 및 밸브 유출구(12) 사이를 연장하는 메인 유동 방향 SR의 방향에서 예각 α(환형부재의 경사각도)하에서 경사된다.

토러스(6)의 중심면 RE 및 메인 유동 방향SR에 의해서 둘러쌓이는 환형부재의 경사각도 α가 0°내지 90°, 바람직하게는 30°내지 60°, 가장바람직하게는 40°내지 50°로 이루어지므로, 유동의 단면 영역은 차단 부재(3)의 밀페영역에서 원형 또는 타원형으로 이루어진다.

차단 요소(3)는 생성면(generated surface,30, 도 2a에 도시됨) 또는 절두형상의 원뿔(truncated cone, 3a, 도2b에 도시됨)로서의 오목한 에지면을 갖는 밸브판(31) 또는 통상적으로 오목한 생성면을 갖는 요소로 이루어질수도 있다. 차단 ㅇ요소(3)의 형상은 밀폐위치에서 그 생성면(30)이 적어도 하나의 밀봉 라인(33)을 따라 생성 라인(63)과 인접하고. 생성 라인이 환형 부재(6)의 내측 생성면(61)을 따라 연장되도록 설계된다. 또한, 스핀들에 밀접한 제 1(상부) 경사 포인트 TP1가 생성 라인상에서 제 1 생성 라인 포인트 MP1로서 제공되고, 스핀들로 부터 멀리 떨어져 있는 제 2 (하부) 경사 포인트 TP2는 제 2 생성 라인 포인트 MP2로서 제공된다.

밸브(1)의 밀폐위치에서, 차단 요소(32)의 유입유동의 전방면에 대해 직각방향으로 연장되는 압력 힘 F_P는 차단 요소(32)에 힘을 부가한다. 상기 압력 힘 F_P는밸브 유출구(12) 또는 차단요소의 유출유동의 후방면(36)과, 밸브 유입구(11) 또는 전방면(32)사이의 압력차 △p에 의해서 이루어진다.

도 1에는, 밸브 시트(5)를 갖춘 경사형 시트 밸브(1)가 도시되어 있으며, 밸브 유입구(11) 및 밸브 유출구(12)가 유동 방향 SR으로 연장하는 축선상에 놓여지고, 그 통로는 차단 요소의 밀폐영역에서 공칭 너비(nominal width)에 대응된다. 밸브 시트(5)는 환상면의 일부에 대응하는 밸브 밀봉면(50)을 구비한다.

차단 요소의 후방면(36)이 밸브 하우징(2)에 적용되므로, 후방면(36)은 밸브 (1)가 개방될때 하우징의 내측벽상에 포지티브하게 접촉한다.

상기 차단 요소(3)는 스핀들(4)용 수용 개구(34)영역에서 강화되며, 예를들어 디스크-형 플레이트를 통과하는 형상은 수용성 개구(34)를 포함하는 콤팩트한 블랙(35)속으로 형성된다.

도 2a에는 환상형 밸브 시트(5)을 갖춘 경사진 시트 밸브(1)의 실시예가 도시되어 있으며, 개방형 직경이 차단 요소(3)의 밀폐 영역에서 감소되고, 밸브 유입구(11) 및 밸브 유출구(12)는 서로에 대해 공동축선에 배열된다.

밀폐측면상에 차단 요소(3, 도3에 도시됨)가 디스크 및 웨지형상의 밸브 판으로 형성되며, 상기 오목한 판의 에지면은 밸브 판 밀봉면(30, 도 3에 도시됨)을 형성한다. 밀폐된 상태에서, 주위로 밀봉면이 연장되는 밸브 판이 밸브 시트(5)의상부에 선형적으로 인접하고, 상기 밸브 시트(5)가 스핀들에 인접하며 스핀들로 부터 이격된 밸브 시트(5)의 하부에 인접한 표면에 제공된다.

스핀들의 측면에서, 차단 요소(3)는 스핀들(4)을 수용하기 위해 축을 형성하는 아아치형 연장 부재의 형태로 강화부재(35)를 구비한다.

도 2b에도, 도 2a에 도시된바와 같이 토러스 표면의 일부에 대응하는 밸브 시트(5)를 구비하는 경사진 시트 밸브(1)의 실시예가 도시되어 있으며, 또한 차단 요소(3)도 밀폐측면에서 절두형상의 원뿔(3a)로 형성된다. 상기 밀폐위치에서, 차단요소(3,3a)가 토러스(6)속으로 연장되며, 밀봉 라인(33)을 따라 유동 매체에 대해 밸브(1)를 밀봉하며, 상기 밀봉 라인은 접촉 라인(63)을 형성하는 토러스(6)의 생성 라인(63)과 동일하게 된다.

도 4에는 하우징(2)의 밸브 시트(5)에 환형적으로 연장되는 점선(환상의 형태) 환형 부재 RK(6) 및 밀봉면(30)을 갖춘 밸브 판(31)의 형상에 의존하는 것이 도시되어 있다. 전체 횡단면을 거쳐 일정한 값인 벽 두께 S를 갖는 밸브 하우징(2)은 피팅(fitting) 하우징을 제조하기 위한 방법에 사용하며, 상기 제조 방법의 과정이 도 6a 내지 도 6c에 도시되어 있다. 밸브 판 전방면(32)은 환형 부재 RK(6)의 중심면 RE에 대해 예각β(판의 경사 각도)로 경사된다.

밸브의 밀폐위치에서, 밸브 판(31)이 밸브 판 밀봉면(30)의 전방 밀봉에지 (33)를 갖춘 토러스(6)의 생성 내측면(61)주위로 연장되는 생성 라인(63)과 접촉하며, 상기 생성 라인(63)에는 제 1 상부 생성 라인 포인트 MP1 과 제 2 하부 생성 라인 포인트 MP2가 위치된다.

밸브(1)를 통한 연직부에는, 환형 부재 RK(6)의 전체 단면 영역이 두 원형면(단면영역)QF1,QF2에 의해서 형성되며, 제 1 단면 영역 QF1은 중앙 축선 RA위에 있는 스핀들에 인접하고, 제 2 단면 영역 QF2는 중앙축선RA로 부터 이격되어 있다.

제 1 생성 라인 포인트 MP1이 제 1 상부 단면 영역 QF1의 제 1 원주부 U1상에 위치되며, 상기 제 1 단면 영역 QF1은 제 1 교차부 SP1 및 제 1 경사 포인트 TP1사이로 연장된다. 제 1 교차부 SP1이 원주 U1 및 압력 힘F_P의 효율방향으로 연장되는 상부 단면 영역QF1의 제 1 직경DM1의 스핀들 측면의 교차부SP1으로 구성된다.

제 1 경사 포인트TP1는 제 1 단면영역QF1에서 상부 토러스부의 생성된 내부면(61)에 대해 경사라인TG1의 접촉 포인트이며, 상기 경사 라인은 스핀들 축선SA와 평행하게 연장된다.

제 2 생성 라인 포인트MP2는 제 2 하부 단면 영역QF2의 제 2원주부U2상에 놓여지고, 상기 원주부는 제 2 교차부SP2 및 제 2 경사포인트TP2에 연결된다.

제 2 교차부SP2는 원주부U2 및 중앙면RE에 위치된 하부 단면 영역QF2의 제 2 직경의 생성 라인의 내측면에 위치된 교차부SP2 이다.

제 2 경사 포인트TP2는 제 2 단면영역QF2에서 하부 토러스부의 생성된 내부면(61)에 대해 경사라인TG2의 접촉 포인트이며, 상기 경사 라인은 스핀들 축선SA와 평행하게 연장된다.

밸브판(31)은 압력 힘 F_P의 유효 방향에서 하부의 밸브 시트(5)을 언더컷한다. 그러나, 밸브 시트(5)의 상부에서 밸브판(31)은 시트면(50)의 상부면상에 위치된다.

도 5에 도시된 힘의 다이아그램은 밸브판(31)과 함께 스핀들(4) 및 밸브 시트(5)에서 부가되는 힘(F_P, F_S)의 상호작용을 나타낸다.

밸브판(31)에서 힘에 대하여 살펴보면, 힘의 작용은 강성 방아를 기준으로 하여 마찰력을 무시하고 단순하게 설명될수 있다. 압력 힘 F_P의 방향에서 밸브판(31)에 의한 밸브 시트(5)의 언더컷은 한 베어링 포인트에 제공되는 제 2 교차부 SP2에서 차단요소(3)를 지지되게 하고, 또한 상기 차단요소(3)를 다른 베어링 포인트C로서 스핀들 가이드(41)에 지지되게 한다. 그러므로서, 힘 F_2,X, F_2,Y및 F_C가 적용된다. 베어링 힘F_C는 스핀들 축선SA에 대해 축선방향으로 작용하는 압력 힘F_P에 대한 반발힘이다.

압력 힘F_P및 스핀들 축선SA가 서로에 대해 예각으로 배열되기 때문에, 밸브(5)는 자체적으로 밀봉되며, 예를들어 차단요소가 어떠한 스핀들 힘 F_S의 없이 베어링 포인트C 및 제 2 교차부SP2에서 축선방향으로 안정된 방법으로 지지된다.

스핀들에서 이격되어 있으며 스핀들 축선SA 밑에 있는 밀봉면(30,50)의 일부에서, 차단요소(3)에 작용하는 압력 힘F_P은 스핀들 축선 SA상에 직각으로 작용하는 베어링 힘F_C와, 제 2베어링 포인트 SP2에서 힘 F_2,X및 F_2,Y로 균형을 이룬다.

밸브판(31)이 스핀들 축선SA에 대해 직각인 스핀들 가이드(41) 및 베어링 포인트SP2에서 밸브 시트(5)의 하부에 지지되기 때문에, 스핀들에 인접한 차단요소(30의 일부는 스핀들 축선SA위 일부분에서 압력 힘F_P에 의해 밸브 시트(5)를 푸쉬(push)하지 못한다.

유효한 스핀들 힘은 압력의 상승중에 밸브판 밀봉면(30)과 밸브 시트 밀봉면 (50)사이의 밀봉상태에 어떠한 영향을 주는 추가의 압력 힘 F_P또는 상기 힘에 의해서 도출되는 표연 압력 없이 교차부 SP1, SP2위로 균일하게 분배된다.

밸브판(31)의 상기 배열은 밸브판의 하부에서 베어링 힘F_2,X, F_2,Y이 대응하는 마찰력을 극복하고 밸브판을 최적의 위치로 푸쉬할수 있도록 충분히 강하기 때문에 밸브판(31)의 자기 중심화(self-centering)를 가능하게 한다. 상기 밸브판의 자기 중심화는 밸브 시트 밀봉면(50)이 상부 토러스부QF1에서 스핀들 축선SA에 보다 큰 예각으로 형성되기 때문에, 큰 토러스 직경에 의해 향상된다.

도 6a 내지 6c에는 도 4에 도시된바와 같이 밸브 시트면(환상면)을 갖는 경사진 시트 밸브(1)를 생산하는 3단계의 제조방법인 VS1,VS2,VS3단계가 도시되어 있다.

밸브 하우징(2)의 거치른 외부형상을 얻기 위하여 제 1단계과정인 VS1에서 고압 성형 방법(high-pressure forming method, HPF)에 따라 밸브 하우징(2)을 제조할때, 블랭크R은 단부에서 밀페되는 가지부TS2 및 통로부TS1으로 구성된 T-형상의 부재TS속으로 넓혀진다. 먼저, 블랭크 R은 하나 또는 다수의 부분으로 도구형상인 W1속으로 놓여지고 T-형상 부재인 TS의 외측형상을 제공한다. 그후, 도구 형상 W1을 밀폐하고, 블랭크R은 다이 DS1, DS2을 압축하므로서 블랭크R의 단면에서 생성되는 형상 힘 F_U에 의해 실질적으로 압축된다. 연장하여 사용하고 상기 과정을 그리고 외측 발생의 내부 압력 P₁을 블랭크R에 적용하면, 파이프 물질은 횡축의 T-부 TS1를 형성하기 위한 도구에 형성되는 개구 WO속으로 압축된다. 그러므로서, 바람직한 형상이 얻어진다. 도구의 개구WO에서 압축형 다이DS3는 힘 F_G로 압력 패드DS1에 작용하고, 가지부TS2의 균일한 형상을 지지한다.

양호하게도, 종축의 용접된 파이프들은 블랭크 R로서 이용된다.

충분히 높은 내부 압력 P₁을 발생하기 위하여, 블랭크는 비-압축성 매체로 가득채워진다.

제 2단계과정인 VS2에서, T-형상 부재(TS)는 도구 다이 WS2를 이용하여 가지 부 TS2의 영역에서 통로부 TS1의 길이 방향에 대해 횡축으로 관통된다. 관통부 D의 영역은 경사진 밸브 시트(5)의 기본형태로 형성된다. 상기 가지부TS2의 밀폐단부(커버)는 차단된다.

제 3단계 과정인 VS3에서, 고압 형상방법을 이용하여 밸브 시트(5)의 형상이 T-형상의 부재 TS의 외측면에 외부의 고압P_a을 적용하므로서 내부에 위치된 도구 IS1,IS2,IS3에 의해 이루어진다. 이것을 활용하기 위해, 3개의 도구의 IS1,IS2,IS3는 통로부 TS2의 개방단부와 가지부TS2속으로 삽입된다. 공작물 TS의 외측상에 가해진 압력 P_a는 비압축성 매체를 압축하므로서 발생되며, 상기 힘은 도구W3의 압력 라인에 배열된 다이에 의해 적용된다.

도 7 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 또다른 실시예를 하기에 설명하겠다. 힘의 비율에 대하여 상세히 이미 기술하였으며, 밸브의 각각의 구성요소의 상대 배열은 하기에 기술되는 실시에에 적용된다.

도 7 내지 도 10에는, 동일한 밸브 하우징(62)을 갖는 두 밸브(60,60')의 종축단부가 도시되어 있다. 밸브(60)가 직선의 웨이(straight-way) 밸브형태인 경우, 밸브(60')는 코너 밸브로서 설계된다.

도 7에서 밀페위치로, 도 8에서 개방위치로 도시된 밸브(60)의 밸브 하우징 (62)은 파이프 가지부(70) 및 통로(66)를 형성하는 통로 파이프부(68)로 구성된 T-형상의 파이프 부재(64)를 구비한다. 상기 밸브 하우징(62)은 플라스틱 물질로 제조된다. 상기 통로 파이프부(68)의 대향 축선 단부(72,74)들은 각각 밸브(60)의 유입구(76) 및 유출구(78)를 형성한다. 상기 파이프 가지부(70)는 베벨형상의 절두원추형 원뿔형태로 차단요소(84)를 갖춘 한 단부를 구비하는 스핀들(82)의 형태로 이동요소인 장착 수단(80)에 의해서 연결된다. 스핀들(82, 관련된 회전 수단은 도 7내지 도10에 도시되어 있지 않음)을 회전시키면, 차단요소(84)를 통로(66)속으로 수직으로 이동시킨다.

상기 통로(66)에서, 밸브 시트(86)는 밸브 시트면(88)을 구비한 형태로 형성된다. 상기 밸브 시트면(88)은 통로(66)에 대해 예각으로 연장되는 면(90)에 배열된 표면으로 둘러쌓인다. 밸브 시트면(88)은 가상(imaginary)의 환형 부재(92)의 표면의 일부이고, 상기 부재의 중앙면(94)은 상기 면(90)에 대해 예각으로 연장된다. 상기 환형 부재(92)의 중심축선(96)은 중앙면(94)에 대해 직각으로 연장된다. 상기 환형 부재(92)는 통로(66)의 종축선에 대해 약 45°의 각도로 형성된다. 상기 종축선(98)은 중심축선(96)과 교차하는 중앙면(94)의 교차부와 교차한다. 상기 파이프 가지부(70)의 종축선(100)도 상기 교차부속을 통과한다.

도 7에 도시된바와 같이, 밸브 시트(86)는 통로 파이프부(68) 벽의 비드-형 (bead-like)변형에 의해 형성된다. 상기 비드-형 변형은 통로(66)에서 내측방향의 돌출부를 형성하므로, 그표면이 링의 내측면에 대응한다. 환형 부재(92)자체는 타원형상으로 형성된다. 상기 타원형상의 메인 축선들이 서로에 대해 치수설정되므로, 차단요소(84)의 이동방향으로 도시된바와 같이, 원추형 차단요소(84)가 통로(66)를 차단하기 위해 삽입되는 원형의 내측면을 얻을수 있다.

도 7의 차단위치에서, 차단요소(84)의 외측면은 밸브 시트(86)의 밸브 밀봉면(88)과 접촉한다. 여기서, 밸브 시트(86) 및 차단요소(84)사이에 언더컷이 일어난다.

도 7 및 도 8에 도시된바와 같이, 밸브 하우징(62)의 형상의 장점은 밸브 하우징(62)이 도 9 및 도 10의 코너 밸브(60')용으로, 그리고 도 7 및 도 8의 를 위해 직선의 웨이 밸브(60)용으로 이용될수 있다는데 있다. 두 밸브의 차이점은 하우징(62) 및 차단요소(84)사이의 밀봉을 위해 밸브 시트(86)의 표면이 다르다는데 있다. 코너 밸브(60')의 일부가 도 7 및 도 8의 수직의 웨이 밸브(60)의 일부와 대응하면할수록, 도 7 및 도 10에서 동일한 도면부호로 표시된다.

도 11 내지 도 13에는 밸브 시트 및 차단 요소사이의 밀봉면에 대한 다른형태의 실시예가 도시되어 있다. 또한 상기 도면들에는, 도 7 내지 도 10의 밸브(60,60')들의 대응하는 일부분들은 도 11내지 도 13에서도 동일한 부호로 도시되어 있다.

도 11에 도시된바와 같이, 밸브(60)의 밀봉은 플라스틱 물질로 밸브 하우징 (62)을 형성하므로서 효과적이다. 이러한 제조 이유(예를들어, 고압 성형에 의해 또는 사출성형방법으로 밸브 하우징(62)을 제조하는 경우)때문에, 밸브 밀봉면(88)은 밸브 시트(86)에 형성되며, 밀봉면의 질은 밸브(60)을 밀봉하기 위해 차단요소 (84)의 외측면에 바로 연결하기에 충분하다. 상기 플라스틱물질 대신에 다른 금속 물질이 사용될수도 있다.

도 12에 도시된바와 같이, 차단요소(84)에는 밸브(60)를 밀봉하기 위해 밸브 시트(86)의 밸브 밀봉면(86)과 결합하는 물질 코팅부(106)가 제공된다. 상기 물질 코팅부(106)는 탄성적으로 변형가능하다. 도 12의 밸브(60)의 상기 하우징(62)은 금속 또는 플라스틱 물질로 제조된다.

도 13에 도시된 실시예에서, 밸브(60)의 하우징(62)은 금속으로 제조된다. 밸브 시트(86)를 형성하는 통로(66)의 내측 돌출부에는 약 45°로 경사진 수용 홈(108)이 제공되어 있으며, 탄성 플라스틱 물질의 타원형 밀봉 부재(110)가 그속에 삽입되어 있다. 상기 타원형 환형 부재(110)는 차단요소(84)와 함께 밀봉용으로 제공된다. 또한, 밀봉면(88)은 상기 환형 부재(110)상에 형성되며, 밀봉면은 환형부재(110)의 표면 일부만을 취하게 되며, 도 7 내지 도 12에 따른 밸브의 다른 실시예에 도시된바와 같이 차단요소(84)와 선형적으로 접촉하게 되므로 밸브(60)를 밀봉시킨다.

Claims (17)

1. 밸브 유입구(11,76), 밸브 유출구(12,78) 및, 상기 밸브 유입구(11,76)로부터 밸브 유출구(12,78)로 밸브 하우징(2,62)을 통해 연장되는 통로(66)를 갖는 밸브 하우징(2,62)과,

   통로(66)에 제공되며 밸브 밀봉면(50,88)을 구비한 밸브 시트(5,86)와,

   상기 밸브 밀봉면(50,88)상의 인접부에 의해서 통로(66)를 차단하기 위해 밸브 시트(5,86)속으로 적어도 일부를 이동시키는데 적용되며, 밸브 시트(5,86)가 배열되는 면(90)에 대해 예각으로 연장되는 방향(102)을 따라 이동되는 차단 요소(3,84)로 구성되는 밸브에 있어서,

   상기 밸브 시트(5,86)의 밸브 밀봉면(50,88)이 구형의 형상으로 형성되는 것을 특징하는 밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브 밀봉면(50,88)은 가상의 환형 부재(6,92)의 표면의 일부를 형성하는 것을 특징하는 밸브.
3. 제 2항에 있어서, 밸브 시트(5,86)가 배열되는 면(90)은 환형부재(6,92)가 위치되는 면(94)에 대해 예각으로 연장되는 것을 특징하는 밸브.
4. 제 3항에 있어서, 상기 예각은 10°내지 30°사이로, 바람직하게는 약 20°로 구성되는 것을 특징하는 밸브.
5. 제 2항 내지 제 4항 중의 한항에 있어서, 상기 환형 부재(6,92)는 밸브 유입구(11,76)와 대면하는 하부면과, 밸브 유출구(12,78)와 대면하는 상부면으로 구성되며,

   상기 밸브 밀봉면(50,88)은 상부면 및 하부면에 각각 일부가 위치되고, 다시일부가 상부면 및 하부면 사이의 가상의 환형 부재(6,92)의 내측면상에 위치되는 가상의 환형 부재(6,92)의 표면 일부분에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
6. 제 2항 내지 제 5항중의 한 항에 있어서, 상기 가상의 환형 부재(6,92)는 원형 또는 타원형상으로 형성되거나, 라운드형 십자부로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
7. 제 1항 내지 제 6항중의 한 항에 있어서, 상기 차단 요소(3,84)의 이동 방향 (102)은 통로(66)의 연장부(98)에 거의 직각으로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
8. 제 1항 내지 제 7항중의 한 항에 있어서, 상기 밸브 시트(5,86)가 위치되는 면 (90)은 통로(66)의 연장부(98)에 대해 밸브 시트의 경사각도가 예각으로 연장되는 것을 특징으로 하는 밸브.
9. 제 2항 내지 제 8항중의 한 항에 있어서, 상기 환형 부재(6,92)가 위치되는 면 (94)은 통로(66)의 연장부(98)에 대해 환형 부재의 경사각도가 예각으로 연장되는 것을 특징으로 하는 밸브.
10. 제 9항에 있어서, 상기 환형 부재의 경사 각도는 30° 내지 60°, 더 바람직하게는 45°내지 50°, 가장 바람직하게는 약 45°로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
11. 제 2항 내지 제 10항중의 한 항에 있어서, 상기 차단 요소(3,84)는 포인트되는 무딘 형상 또는 베벨형 원뿔형상으로 형성되며,

    가상의 환형 부재(6,92)는 원형 십자부를 갖는 타원형 링으로 구성되며, 차단 요소(3,84)의 이동방향(102)에 대해 경사지며, 차단요소(3,84)의 이동방향(102)에서 보면 원형 영역을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 밸브.
12. 제 1항 내지 제 11항중의 한 항에 있어서, 상기 밸브 시트(5,86)는 밸브 하우징 (2,62)의 일체부로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
13. 제 1항 내지 제 11항중의 한 항에 있어서, 상기 밸브 하우징(2,62)은 거의 직선 통로 파이프부(68)와, 여기에 직각으로 형성된 파이프의 가지부(70)를 가진 T-파이프(64)의 형태로 형성되며,

    상기 통로 파이프부(68)에는 파이프 가지부(70) 및 통로 파이프부(68)의 종축선(100,98)에 대해 45°의 각도로 경사된면에 위치되어 있는 내측 돌출의 연속적인 환형면이 제공되며, 상기 환형면은 그위에 밸브 밀봉면 (50,88)을 위치시키고, 통로 파이프부(68) 및 파이프 가지부(70)사이의 두 모서리중의 하나를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 밸브.
14. 제 13항에 있어서, 상기 구형의 환형면은 비드-형 방식으로 T-파이프(64)를 국부적으로 변형시키므로서 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
15. 제 1항 내지 제 14항중의 한 항에 있어서, 밸브 하우징(2,62)은 플라스틱 물질로 제조되는 것을 특징으로 밸브.
16. 제 1항 내지 제 15항중의 한 항에 있어서, 밸브 하우징(2,62)은 사출성형된 부분을 포함하는 것을 특징으로 밸브.
17. 제 1항 내지 제 15항중의 한 항에 있어서, 밸브 하우징(2,62)은 파이프의 일부가 비-절단 형상으로 형성하므로서 형성하는 것을 특징으로 밸브.