KR20010009215A - 밸브용 패킹 구조 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 내 구성 및 복원성이 향상된 밸브용 패킹 구조 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

이러한 본발명은 유통로를 갖는 밸브본체와, 그 밸브본체의 내부에 회동되게 설치되어 상기 유통로를 개폐하도록 한 원형상의 밸브 개폐판을 갖는 밸브로서, 상기 밸브본체의 내주면에 설치되어 상기 밸브개폐판과의 사이를 씨일링하는, 불소수지 물질로서 개폐판의 둘레에 상응하는 크기를 이루며 외주면에는 요홈부를 갖는 원형상의 제1부재를 형성하고, 그 제1부재의 둘레에 상응하는 크기를 이루어 상기 제1부재의 둘레에 고정 지지되고, 상기 요홈부를 밀폐된 공간부를 이루게 폐쇄하는 원환상의 제2부재를 베클라이트 물질로서 형성하며, 밀폐된 공간부 내부로 탄성물질을 가압 충진하여 상기 제1부재와 제2부재를 일체화하는 탄성부를 형성하는 것에 의해, 내화학성 및 내마모성과 아울러 복원성을 갖게한 패킹부재를 얻게한 특징이 있다.

Description

밸브용 패킹 구조 및 그 제조방법{Constitution Of Valve Packing And Process For Preparing Thereof}

본 발명은 버터 플라이(Butter Fly)밸브를 씨일링(Sealing)하기위해 사용하는 패킹 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 특성이 다른 물질로된 각 부재들을 결합 성형하여 내 약품성, 내 마모성 및 복원성 등의 물리적인 강도와 아울러 기계적 강도를 증대한 패킹과 그 제조방법에 관 한 것이다.

일반적으로 버터 플라이 밸브 등은 액상의 화학물질이나 그 밖의 유체를 개방하거나 혹은 폐쇄하는 데에 주로 사용하는 것으로, 그 밸브의 일예를 도 1에 표시 하였다. 도 1은 종래의 패킹이 사용된 밸브의 내부를 보이게 하여 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ｉ-Ｉ선 방향에 따른 단면도이다.

대략 양단이 개구된 중공(中空)상의 원통형상을 이루고 밸브본체(1)의 내부에는 그 밸브본체(1)에 형성된 유통로(2)를 개폐하는 원형상의 밸브개폐판(3)이 회동가능하게 축지지되어 있고, 상기 밸브 개폐판(3)으로부터 상기 밸브본체(1)을 관통하여 외부로 연장된 밸브 축(Stem)(4)의 상단에는 밸브 조작 레버(5)가 일체로 설치되어 있다. 상기 밸브개폐판(3)은 상기 레버(5)의 조작시 상기 밸브축(4)와 같이 회동되면서 상기 유통로(2)를 개방 하거나 혹은 폐쇄한다. 이렇게 조작되는 상기 밸브 개폐판(3)과 밸브본체(1)과의 사이에는 그 밸브본체(1)의 내주벽부와 상기 밸브개폐판(3)과를 수밀적으로 씨일링 하기위한 패킹(10)이 상기 본체(1)측에 견고하게 설치되어 있다. 도면부호(7,8)은 상기 밸브 본체(1)의 양측으로는 그 밸브본체(1)의 유통로(2)와 연락 가능하게 접속되는 관들을 각각 표시 한 것이다.

그러나 기존의 상기한 패킹(10)들은 밸브를 통하여 이송하는 물질의 성질에 따라서 맞는 재질로 제조한 것을 사용하고 있다. 즉, 화학 약품을 이송하는 관에 설치된 밸브에는 내약품성을 갖기위해 불소수지재의 패킹을 사용하고 있고, 일반적인 유체 이송 관에는 고무패킹을 사용하고 있다.

그러나 불소수지재의 패킹은 내 화학성은 있으나, 개폐판(3)과의 마찰로 인한 변형시 원래의 상태로 복귀되는 복원력이 약하여 씨일링 효과를 떨어지게 하는 폐단이 있고, 반면에 상기 고무재질의 패킹은 마찰로 인한 변형시에도 복원성이 뛰어난 장점은 있으나, 화학약품 등과 접촉되는 곳에 사용시에는 쉽게 손상되어 씨일링 효과를 떨어지게 하는 폐단이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기 제반 결점들을 해소 하고, 내 화학성 물질 및 복원성 물질로 각각 형성한 이종 부재들의 상호 결합에 의한 패킹몸체의 형성으로, 내 화학성 및 복원성 등의 물리적 특성이 개선된 밸브용 패킹구조 및 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기위해 본 발명의 밸브용 패킹 구조는 청구항1의 발명과 관련된 밸브본체의 유통로 내부에 회동되게 설치되어 그 유통로를 개폐하는 밸브 개폐용 원판을 갖는 밸브에 있어서, 상기 밸브본체의 내주면과 개폐판과의 사이에 위치되어 씨일링 하는, 불소수지 물질로서 개폐판의 둘레에 상응하는 크기로 형성되고 둘레를 따라 요홈부가 형성된 원형상의 제1부재와, 베클라이트 물질로서 상기 제1부재의 둘레에 상응하는 크기로서 형성되며 상기 제1부재의 둘레에 고정 지지되어 상기 요홈부를 밀폐된 공간부를 이루게 폐쇄하는 원환상의 제2부재와, 상기 밀폐된 공간부 내부에 고무물질을 가압 충진하여 상기 제1부재와 제2부재를 일체화하는 탄성층을 형성하는 탄성부로 된 패킹부재를 포함하는 것을 특징으로한다.

상기 패킹부재는 적어도 2개의 반원체로 분할 형성되고, 각 분할체에는 폐쇄된 공간부의 내부로 고무물질을 주입 하기위한 주입공들이 더 형성됨을 특징으로 한다.

또 상기 목적을 달성하기위해 본 발명의 밸브용 패킹의 제조방법은 청구항3의 발명과 관련된 유통로를 갖는 밸브본체의 내부에 회동되게 설치되어 상기 유통로를 개폐하는 원형상의 개폐판을 갖는 밸브의 제조함에 있어서, 상기 밸브본체의 내주면에 설치되어 상기 밸브개폐판과의 사이를 씨일링하는, 불소수지 물질로서 개폐판의 둘레에 상응하는 크기로 되고 외주면에는 요홈부를 갖는 원형상의 제1부재를 형성하는 단계와, 상기 제1부재의 둘레에 상응하는 크기를 이루어 상기 제1부재의 둘레에 고정 지지되고, 상기 요홈부를 밀폐된 공간부를 이루게 폐쇄하는 원환상의 제2부재를 베클라이트 물질로서 형성하는 단계와, 밀폐된 공간부 내부로 탄성물질을 가압 충진하여 상기 제1부재와 제2부재를 일체화하는 탄성부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로한다.

도 1은 종래의 패킹이 사용된 밸브의 내부를 보이게 하여 나타낸 사시도이고,

도 2는 도 1의 Ｉ-Ｉ선 방향에 따른 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 밸브용 패킹의 분리 사시도 이고,

도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 방향에 따른 단면도이고,

도 5는 도 4의 Ⅲ-Ⅲ선 방향에 따른 단면도 이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 밸브 본체 3 : 밸브 개폐판

4 : 밸브축 100 : 패킹부재

110 : 불소수지 재질의 제1부재 114 : 요홈부

116 : 공간부 120a,120b : 베클라이트 재질의 제2부재

122a,122b : 탄성물질 주입공 130 : 탄성부

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 밸브용 패킹 구조 및 그 제조방법의 보다 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 밸브용 패킹의 분리 사시도 이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 방향에 따른 단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅲ-Ⅲ선 방향에 따른 단면도 이다.

도면표시와 같이, 본 발명에 따른 밸브용 패킹(100)역시 도 1표시의 밸브 본체(1)의 내주면과 개폐판(3)과의 사이에 위치하여 씨일링 작용을 하도록 하기위해 밸브본체(1)의 내주면에 상응하는 원 형상으로 형성하고 있다. 특히 본 발명의 패킹부재(100)은 물리적인 강도 및 기계적인 강도와 아울러 복원 특성을 갖도록 하기위해, 특성이 상이한 적어도 2개 이상의 물질로 형성된 부재들을 상호 결합하여 된 몸체구조를 이루고 있다.

즉, 상기 패킹부재(100)에 있어서 화학물질과 같은 내용물과 직접적으로 접하게되므로 인해 내 화학성이 요구되는 내부로는 불소수지 물질로서 형성한 소정의 폭을 갖는 원형상의 제1부재(110)이 위치된다. 상기 제1부재(110)의 성형시 양측 연부로는 소정 높이의 환형 후랜지(112a,112b)가 일체로 성형됨에 의해, 상기 내측으로는 상기 제1부재(110)의 둘레면을 따라서 요홈부(114)가 형성된다. 이 요홈부(114)의 형성 이유는 후술하는 탄성부를 형성하는 고무 등의 탄성물질을 충진하기위한 공간부를 형성하기위함이다. 상기 제1부재(110)의 직경은 설치될 밸브의 크기에 따라서 임의로 변형 실시가능하며, 또한 상기 제1부재(110)을 성형함에 사용하는 불소수지는 4불화 에틸렌 수지(PTFE, Polytetra Fluoro Ethylene)로서 그 두께는 대략 1mm정도를 이루게 성형함이 바람 직하다.

상기 제1부재(110)의 둘레로는 그 제1부재(110)의 외경에 상응하는 크기로 형성된 제2부재들(120a,120b)이 위치된다. 상기 제2부재들(120a,120b)는 상기 제1부재(110)의 후렌지들(112a,112b)과 수평면을 이루도록 하기위해 상기 요홈부(114)의 내부로 위치되게 하는데, 이때문에 상기 제2부재들(120a,120b)는 상기 요홈부(114)의 폭과 같거나 혹은 약간 작은 폭을 이루게 형성된다.

상기 제2부재들(120a,120b)가 상기 제1부재(110)의 둘레를 따라 상기 요홈부(114)의 상부측을 폐쇄함에 의해, 상기 제1부재(110)의 요홈부(114)는 폐쇄된 공간부(116)를 이루게 되며, 그 폐쇄된 공간부(116)내부로는 탄성부(130)을 형성하는 고무 등의 탄성물질을 충진할수가 있다. 상기 공간부(116)내의 탄성물질(130)의 충진은 도 4의 표시와 같이, 상기 제2부재 들(120a,120b)의 상기한 각 주입공들(120a,120b)를 통하여 충진되는데, 상기 제2부재들(120a,120b)에는 상기 공간부(116)의 내부로 탄성물질을 충진 하는데에 사용하기위한 주입공들(122a,122b)가 형성되어 있다. 상기 공간부(116)에 충진된 탄성물질이 탄성부(130)을 형성하는데, 상기 탄성부(130)은 패킹부재(100)이 변형시 원래의 위치로 복원되는 탄성력을 갖게한다.

상기에서 주입공들(120a,120b)을 통하여 탄성 물질을 충진시 상기 제2부재들(120a,120b)의 이탈됨이 없도록 하기위해 상기 제2부재들(120a,120b)는 미도시한 고정수단 예컨대, 지그나 척 등에 의하여 상기 제1부재(110)측으로 견고하게 고정된 상태에서 탄성물질의 충진 작업이 실시된다. 상기 탄성물질의 충진은 일반적인 인젝터(사출기) 등에 의하여 실시되는데, 그 인젝터가 상기 제2부재 들(120a,120b)의 각 주입공들(120a,120b)와 연결됨에 의해 탄성물질은 주입공들(120a,120b)를 통하여 상기 공간부(116)의 내부로 충진된다.상기 공간부(116)의 내부로 충진된 탄성물질은 충진후 소정의 시간이 경과되면 경화되는데 탄성물질이 경화되면, 상기 제1부재(110)과 제2부재들(120a,120b)는 일체적으로 결합되면서 하나의 완전한 패킹부재(100)을 형성하게 된다.

상기 제2부재들(120a,120b)는 베클라이트 물질로 성형되는데, 이를 베클라이트 물질로 성형한 이유는 상기 제1부재(110)와 후술하는 고무 충진제에 원형 유지에 필요한 강도를 부여 하기위함이다.

이와같이 하여 제조된 패킹부재(100)을 도 1에 표시한 바와 같은 밸브에 사용한 결과, 상기 패킹부재(100)는 화학물질과 같은 내용물이 접하더라도 내측에 위치한 제1부재(110)가 불소수지로 형성됨에 의해 쉽게 손상됨이 없는 내 화학성을 갖음을 알수 있었고, 이와 더불어 패킹부재(100)의 사용도중 외력에 의한 변형이 있는 경우는 내부에 충진된 탄성부(130)에 의하여 원래의 위치로 신속히 복원되는 복원력이 발휘됨을 알수 있었고, 그밖에 베클라이트로 형성된 제2부재들(120a, 120b)는 전체의 원형(原形)을 유지하는 강도를 발휘함을 알수 있었다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 내용물이나 혹은 밸브체 등과 직접적으로 접하게되는 패킹부재의 내외측부위는 내마모성 및 내 화학성을 갖는 불소수지나 혹은 베클라이트로 형성하고, 그 내부는 변형후에도 복원성이 우수한 고무등의 탄성물질을 충진하여 탄성부를 형성한 것에 의해, 화학 물질 등과 접하여도 쉽게 손상되거나 마모됨이 없는 내구성을 갖게한 효과와 아울러 압력 혹은 충격에 의한 변형시 원래의 상태로 신속히 복원될수 있게한 복원성을 갖는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 밸브본체의 유통로 내부에 회동되게 설치되어 그 유통로를 개폐하는 밸브 개폐용 원판을 갖는 밸브에 있어서,

   상기 밸브본체의 내주면과 개폐판과의 사이에 위치되어 씨일링 하는, 불소수지 물질로서 개폐판의 둘레에 상응하는 크기로 형성되고 둘레를 따라 요홈부가 형성된 원형상의 제1부재와, 베클라이트 물질로서 상기 제1부재의 둘레에 상응하는 크기로서 형성되며 상기 제1부재의 둘레에 고정 지지되어 상기 요홈부를 밀폐된 공간부를 이루게 폐쇄하는 원환상의 제2부재와, 상기 밀폐된 공간부 내부에 탄성물질을 가압 충진하여 상기 제1부재와 제2부재를 일체화하는 탄성층을 형성하는 탄성부로 된 패킹부재를 포함하는 밸브용 패킹구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 패킹부재는 적어도 2개의 반원체로 분할 형성되고, 각 분할체에는 폐쇄된 공간부의 내부로 탄성물질을 주입 하기위한 주입공들이 더 형성됨을 특징으로하는 밸브용 패킹구조.
3. 유통로를 갖는 밸브본체의 내부에 회동되게 설치되어 상기 유통로를 개폐하는 원형상의 개폐판을 갖는 밸브를 제조함에 있어서,

   상기 밸브본체의 내주면에 설치되어 상기 밸브개폐판과의 사이를 씨일링하는, 불소수지 물질로서 개폐판의 둘레에 상응하는 크기로 되고 외주면에는 요홈부를 갖는 원형상의 제1부재를 형성하는 단계;

   상기 제1부재의 둘레에 상응하는 크기를 이루어 상기 제1부재의 둘레에 고정 지지되고, 상기 요홈부를 밀폐된 공간부를 이루게 폐쇄하는 원환상의 제2부재를 베클라이트 물질로서 형성하는 단계; 및

   밀폐된 공간부 내부로 탄성물질을 가압 충진하여 상기 제1부재와 제2부재를 일체화하는 탄성부를 형성하는 단계를 포함하는 밸브용 패킹의 제조방법.