KR20010025020A - 가스 메타 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 가스 메타 - Google Patents

가스 메타 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 가스 메타 Download PDF

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KR20010025020A
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Abstract

본 발명은 복수의 변형가능한 다이아프램 측정실들과, 복수개의 연결 통로들이 형성된 중앙 바디를 포함하며, 상기 중앙 바디의 통로들은 중앙 바디의 외부로부터 각각의 중앙 바디로 가스를 공급하고 상기 중앙 바디로부터 가스를 배출시키도록 된 유형의 가스 메타를 제조하는 방법에 관한 것으로, 사출 성형에 의해 중앙 바디를 만들고, 그 중앙 바디를 분리하는 단계를 포함하는 가스 메타 제조방법에 있어서, 단일의 공정으로 연결 통로들을 모두 분리하는 것을 특징으로 하여 구성된다.

Description

가스 메타 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 가스 메타{METHOD FOR MAKING A GAS METER AND GAS METER OBTAINED BY SAID METHOD}
도 1 내지 도 4는 공지의 가스 메타(10)의 오직 일부만을 도시하고 있으며, 상기 가스 메타는 각각 변형가능한 다이아프램들에 의해 쌍을 이루어 분리된 (도면에 도시되지 않은) 4개의 측정실들과, 4개의 통로(14,16,18,20)들이 형성된 중앙 바디(12)를 포함하며, 상기 통로들은 상기 측정실들 각각으로 가스를 공급하고 중앙 바디로부터 가스를 배기시키는 작용을 한다.
두 개의 반대쪽 단부들을 관통하는 각각의 통로는 가스 메타의 상측에 배치된 공통의 상면(22)에 챔버를 연결한다.
가스 메타의 상면에 평행한 평면도인 도 1에서, 위에서 볼 수 있는 4개의 통로들이 중앙부(24)를 중심으로 분할되어 있다.
제 5 연결 통로(28)가 두 개의 인접한 통로(18,20)들 사이에 형성되어 있으며, 중앙부를 형성하는 양단부들중 한 단부(28a)로부터 상면(22) 주변에 배치된 대향 단부(22b)를 향하여 반경방향으로 연장되어 있다. 상기 제 5 연결 통로(28)는 가스 메타의 중앙 바디로부터 가스를 배기시킨다.
도 1에 직각인 평면에서 단면도로 도시된 도 2에서 볼 수 있듯이, 제 5 통로(28)는 대체로 U자형으로 이루어지고 두 개의 대향 단부(28a,28b)들만 가스 메타의 상면(22)으로 개방되어 있다.
상기 통로(28)는 U자형상을 이루는 3개의 부분들, 즉 수직의 제 1 부분(28c)과 수평의 제 2 부분(28d) 및 수직의 제 3 부분(28e)을 포함하며, 상기 제 1 부분은 중앙부와 함께 단부(28a)로부터 중앙 바디(12)의 내측을 향하여 연장되고, 상기 제 2 부분은 중앙 바디의 외주면을 향하여 연장되며, 제 3 부분은 상기 제 2 부분을 반대쪽 단부에 연결한다.
그러한 유형의 메타의 중앙 바디(12)는 통상적으로 사출성형된다.
메타의 중앙 바디가 금형에서 분리될 때, 제 5 연결 통로를 형성하는 금형 부분(30,32,34)들은 두 단계, 즉 제 5 연결 통로의 제 1 및 제 3 금형 부분(28c,28e)용으로 도 3에서 화살표(B)에 의해 표현된 제 1 방향과, 채널의 제 2 부분(28d)용으로 화살표(C)에 의해 표현된 제 2 방향으로 분리된다.
중앙 바디의 분리가 완료되면, (도 4의) 플러그(36)가 중앙 바디의 주변부에 배치된 제 5 연결 통로의 제 2 부분(28d)의 단부들중 일단부에 확고하게 고정되어서 메타의 작동중에 가스가 새지 않도록 한다.
본 발명은 복수의 변형가능한 다이아프램 측정실들과, 복수개의 통로들이 형성된 중앙 바디를 포함하며, 상기 중앙 바디의 통로들은 중앙 바디의 외부로부터 각각의 중앙 바디로 가스를 공급하고 상기 중앙 바디로부터 가스를 배출시키도록 된 유형의 가스 메타를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 사출 성형에 의해 상기 중앙 바디를 제조한 다음 분리시키는 것으로 이루어진다.
본 발명은 또한 상기 방법에 의해 제조되는 가스 메타에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 가스 메타의 중앙 바디의 개략적인 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 가스 메타의 상부의 선 AA에 의한 부분 단면도.
도 3은 도 2의 것과 유사한 개략적인 부분 단면도로서, 제 5 연결 통로를 형성하는데 필요한 금형의 여러 부분들을 보여준다.
도 4는 도 2의 것과 유사한 개략적인 부분 단면도로서 제조후에 플러그가 끼워진 제 5 연결 통로를 보여준다.
도 5는 가스를 공급하고 배출시키는 연결 통로들을 보여주는 본 발명의 가스 메타의 사시도.
도 6은 가스 메타의 중앙 바디에 끼워진 커버와 다이아프램을 보여주는 본 발명의 가스 메타의 사시도.
도 7은 도 5에서와 같은 위치에서 가스 메타의 개략적인 사시도이지만, 분배용 커버와, 판부재 및 그에 부가되는 핀들을 갖는다.
도 8과 도 9는 각각 분배기의 개략적인 사시도와 저면도이다.
도 10은 연결 통로들을 형성하는데 사용되는 여러 금형 부재들을 보여주는 사시도이다.
도 11은 해당 금형 부재들과 제 5 연결 통로의 확대된 단면도이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 유형의 가스 메타를 간편하게 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 복수의 변형가능한 다이아프램 측정실들과, 복수개의 통로들이 형성된 중앙 바디를 포함하며, 상기 중앙 바디의 통로들은 중앙 바디의 외부로부터 각각의 중앙 바디로 가스를 공급하고 상기 중앙 바디로부터 가스를 배출시키도록 된 유형의 가스 메타를 제조하는 방법으로서, 상기 가스 메타를 제조하는 방법은 사출 성형에 의해 중앙 바디를 만들고, 그 중앙 바디를 분리하는 단계를 포함하며, 단일의 공정으로 연결 통로들 모두를 분리하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 종래 두 개의 다른 분리 공정이 필요하던 것이, 본 발명에 따라 하나의 공정에 의해 수행된다.
더욱이, 가스 메타는 대량으로 생산되는 물품이므로 제조 방법의 단순화는 제조 비용을 감소시키는 장점을 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 가스 메타의 연결 통로들 모두는 중앙 바디의 한 면으로 개방되고, 분리 방향이 상기 중앙 바디의 상기 면에 수직 방향으로 된다.
결과적으로, 본 발명에서는 종래 기술과 같이 연결 통로들을 제외한 다른 모든 통로들이 분리되는 방향과 다른 방향으로의 분리에 의해 수행되는 연결 통로들의 하나의 부분에 부가적인 밀봉부재(플러그)를 고정시키는 공정이 필요없게 된다.
본 발명의 제조방법은 따라서 단순화되므로 그 경제적 비용이 감소된다.
본 발명은 또한 복수의 변형가능한 다이아프램 측정실들과, 복수개의 통로들이 형성된 중앙 바디를 포함하며, 상기 중앙 바디의 통로들은 중앙 바디의 외부로부터 각각의 중앙 바디로 가스를 공급하고 상기 중앙 바디로부터 가스를 배출시키도록 되고, 모든 연결 통로들이 중앙 바디의 일면으로 개방된 유형의 가스 메타로서, 각각의 통로는 중앙 바디의 일면으로부터 완전히 볼 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제조된 가스 메타는 종래 기술의 가스 메타 보다 단순화되고 보다 신뢰성이 있는데, 그 이유는 밀봉 플러그를 잘못 고정시킴으로 인한 가스 누출의 위험이 방지되기 때문이다.
보다 구체적으로 설명하면, 분배 커버는 반경 방향의 밀봉 스트립에 의해 서로 분리되고 각각 사분원의 형태로 된 4개의 개구부(port)들을 포함하며, 상기 개구부들 각각은 측정실들과 연결되는 4개의 연결 통로들의 각각의 연결 통로의 커버로 막히지 않고 개방된 단부와 연통되며, 원형의 링이 가스 배출을 위한 제 5 통로의 개방된 단부와 모두 연통되는 4개의 개구부들을 형성하도록 반경방향의 트립(trip)들과 협동하도록 되어 있다.
더욱이, 상기 커버는 두 개의 개구부들과 개방 단부들이 연통되는 연결 통로들과 제 5 통로 사이를 밀봉하기 위하여 제 5 통로의 개방된 단부를 막도록 두 개의 개구부들 사이에 일부분이 배치되는 반경방향의 스트립들중 하나의 양측면에 연장된 부재를 포함한다.
바람직한 것은, 제 5 연결 통로는 두 개의 인접한 연결 통로들 사이에 배치되고, 그 단부들중 한 단부는 중앙부에 배치되고 그 주변에 다른 4개의 연결 통로들이 배치되는 것이다.
본 발명의 다른 특징들과 잇점들은 첨부한 도면을 참고하여 비한정적으로 제공된 하기한 설명으로부터 보다 명백히 알 수 있을 것이다.
도 5와 도 6에 도시된 바와같이, 부호(38)로 전체적으로 표시된 본 발명의 가스 메타는 먼저 중앙 블록(40)과 두 개의 커버들을 포함하며, 상기 커버들중 하나의 커버(42)만이 도 6에 도시되어 있다.
중앙 블록(40)에는 두 개의 챔버(chamber)들이 형성되어 있으며, 그중 한 챔버(44)만이 도 5에 도시되어 있다. 각각의 챔버는 먼저 중앙 블록(40)에 의해 그리고 둘째로는 변형가능한 다이아프램(도 6의 다이아프램(46))에 의해 한정된다. 커버들은 중앙 블록(40)에 장착되고, 부가적인 측정실을 형성하는 각각의 변형가능한 다이아프램들과 협동한다. 두 개의 챔버들은 각각의 변형가능한 챔버의 양측에 배치되고 그 챔버들의 체적은 다이아프램들의 위치에 따라 변한다.
도 5에 도시된 바와같이, 중앙 블록(40)은 그 내부에 4개의 통로(48,50,52,54)들이 형성되며, 각각의 통로들은 해당 측정실과 연통되어 있다. 예를들어, 통로(48)는 측정실(44)과 연통되고 통로(50)는 중앙 블록(40)을 중심으로 측정실(44)에 대칭인 (도 5에는 보이지 않는) 측정실과 연통되어 있다.
통로(44-54)들은 중앙부 주위에 분포되어 있다.
증앙 블록(40)에는 또한 그로부터 가스가 배출될 수 있게 하는 제 5 연결 통로(56)가 형성되어 있다.
통로(58)가 두 개의 인접한 통로(52,54)들 사이에 배치되고 그 단부들중 한 단부(56a)로부터 반경방향으로 연장되어 중앙부를 이루고 중앙 블록(40)의 외주면측에 배치된 반대쪽 단부(56b)를 향하여 있다.
모두 5개의 연결 통로들은 일측 단부가 중앙 바디의 공통의 상부면(58)에서 개방되어 있다.
도 5에 도시된 바와같이, 각각의 통로는 상기 공통의 상부면(58)으로부터 상기 통로의 일부분을 막을 수 있는 어떠한 장애물도 없으며, 따라서 상기 상부면(58)으로부터 볼 수 있다.
도 7에 도시된 바와같이, 가스 메타의 상면(58)은 가스가 새지 않도록 하기 위하여 적층되어 상기 연결 통로(48,56)들의 개방된 단부들을 막도록 고정되는 평면상의 금속 판부재(60)를 수용한다.
상기 중앙부와 함께 형성된 제 5 통로(56)의 단부(56a)에 중심이 맞춰져 고정되는 금속의 판부재를 관통하는 구멍이 형성되어 있다.
상기 구멍의 직경은 제 5 통로의 단부의 직경 보다 더 커서 4개의 다른 연결 통로(48 - 54)들 각각의 개방 단부의 일부분이 덮히지 않고 남겨진다.
"분배 커버"로서 알려진 원형부(62)는 구멍 위의 금속의 판부재(60)에 장착된다.
커버(62)는 4개의 개구부(64,66,68,70)들을 가지며, 그 각각은 사분원 형태로 이루어지고 반경방향의 밀봉 스트립(64a-64d)들에 의해 서로 분리된다.
각각의 상기 개구부들은 4개의 연결 통로(48-54)들 각각의 막히지 않은 개방 단부와 연통되어 있다.
분배 커버(62) 중앙부의 원형의 링(64e)에는, 반경방향의 스트립(64a-64d)들과 함께 제 5 통로(56)의 단부(56a) 바로 위에 위치하는 4개의 작은 구멍(72-78)들이 형성되며, 상기 제 5 통로는 중앙부와 일치되게 상기 각각의 구멍들과 연통된다.
도 5에 도시된 바와같이, 가스 메타의 상면(58)에 직각인 축의 원통형 지지부(80)는 제 5 연결 통로의 단부(56a) 내측에 배치되고 중앙 블록(40)에 고정되어 있다.
커버(62)의 중앙에는 도 8과 9에 도시된 바와같이 "분배기"로서 언급되는 가스 분배 요소(84)를 수납하도록 피보트(82)가 지지부(80)의 중심축에 장착된다.
분배기(84)는 분배 커버(62)의 표면에서 회전하도록 장착되며 4개의 원형에서 분할된 섹터(sector)들을 가지며, 상기 섹터들은 구멍(84a)과 차단부(84b)를 형성하도록 배열되어 있으며, 상기 차단부는 각각 90도의 각도를 이루는 두 개의 평면부(84c,84d)들에 의해 분리된다.
분배기(84)는 또한 중공의 중앙부(84e)를 가지며, 그 중앙부는 피보트(82)에 맞물리는 베어링(84f)을 포함하고 중공의 차단부와 연통된다.
분배기에 의해 한정된 구멍(84a)은 개구부(64-70)들 각각을 배치하는 작용을 함으로써 4개의 연결 통로(48-54)들의 각각을 중앙 바디(40)의 외부와 연통되게 하여서 가스가 해당 측정실로 유입되게 한다.
상기 분배기의 차단부(84b)와 중앙부(84e)는 4개의 통로(48-54)들의 하나를, 분배 커버의 구멍과 그에 대응되는 개구부를 통해 제 5 통로(56)와 연통되게 하는 한편, 중앙 바디의 외부로부터 조립체를 고립시키고 두 개의 평면부(84c,84d)는 나머지 개구부들을 막은 채로 유지된다.
따라서, 측정실들중 하나에 존재하는 가스는 대응하는 연결 통로를 따라 챔버를 떠나서 대응하는 개구부를 통한 다음, 분배기의 차단부(84d) 및 중앙부(84e)속으로 유입되며, 이어서 커버의 구멍(72-78)들을 통하여 제 5 연결 통로(56)를 따라 유동하여 금속의 판부재(60)를 관통하여 형성되고 그리고 상기 통로의 반대쪽 단부(56b)와 일치하는 구멍(86)을 통해 측정실로부터 배출된다.
부재(87)는 따라서 개방된 단부들 각각을 막게 되어 제 5 통로와 연결 통로(52,54)들 사이를 밀봉하고 상기 상면(58)의 개방된 단부들은 개구부(68,70)들과 연통된다.
잘 알려져 있듯이, 분배기의 회전은 여러 측정실로부터 그리고 그 속으로 가스의 유입 및 배출을 제어한다. 4개의 챔버들과 회전 분배기를 갖는 가스 메타는 잘 알려진, 예를들어 미국 특허 제 3 161 049호로부터 알려져 있다. 그러므로, 그러한 가스 메타에 대한, 측정실들의 다이아프램들의 위치와 회전 분배기 작동 사이의 관계를 상세히 기재할 필요는 없을 것이다. 상술한 특허 공보를 참조하면 충분할 것이다.
그럼에도 불구하고, 분배기를 변형가능한 다이아프램에 동력학적으로 연결하는 동력전달수단을 가스 메타가 가지는 것은 언급되어야 한다.
도 5와 도 7에 도시된 바와같이, 동력전달수단은 두 개의 핀(88,90)들을 포함하며, 상기 핀들은 그 높이의 일부분이 중앙 블록(40)을 관통하고 가스 메타의 측정실들과 연통된다. 도 7에 있어서, 핀(88)의 일부분이 챔버(44)에서 보일 수 있다. 이들 핀들 각각은 변형가능한 다이아프램에 연결되고, 다이아프램의 변위에 대응하여 회동 운동을 수행한다.
동력전달수단은 또한 핀(88,90)들중 하나를 분배기(84)에 형성된 구멍(92)에 맞물리는 다른 핀에 각각 연결하는 2개 조의 레버들을 (도면들에 도시되지 않게) 포함한다. 가스가 측정실로 유입되거나 또는 그로부터 배출되는 동안에 변형가능한 다이아프램의 운동은 상기 동력전달수단에 의해 대응하여 회전운동을 하는 분배기(84)에 전달된다.
가스 메타의 중앙 바디(40)는, 피스톤의 구동에 의한 압력으로 (예를들어 1000 bar) 다수의 금형 부재들에 의해 구성되는 금속의 금형속으로 용융된 알루미늄을 사출하는 기술을 사용하여 만들어진다.
알루미늄이 고상으로 되는데 충분한 시간이 지난 다음, 여러 금형 부재들은 도 10에 도시된 바와같이 분리작업에 의해 제거되고, 연결 통로(48,56)들을 형성하도록 작용한 부재(94,96,98,100,102)들이 제거된다.
금형 부재(94-102)들은 D로 표시된 화살표 방향으로의 단일 작업으로 제거되고, 상기 방향은 중앙 바디(40)의 상면(58)에 직각이다(도 10).
그러한 분리작업은 특히 간편하게 수행된다.
그러나, 금형 부재(94-102)들은 하나의 부재로 구성될 수도 있을 것이다.
각각의 금형부재(94-102)들은 중앙 블록(40)에서의 보여주는 선으로 대응하는 연결 통로(48-56)에 인위적으로 연결된다.
도 11은 지지부(80)를 수용하며 중앙 블록(40)의 상면(58)에 직각인 평면에서 본 개략적인 단면도로서, 제 5 연결 통로(56)로부터 금형부재(102)를 보여준다.
본 도면은 도 3과 도 4에서 도시된 바와같이 두 개의 분리 방향들이 필요하며 또한 후속적으로 시일 플러그(36)가 설치되어야 하는 선행 기술과 비교하여 본 발명에 의해 제공되는 단순화를 보여준다.

Claims (8)

  1. 복수의 변형가능한 다이아프램 측정실들과, 복수개의 연결 통로(48-56)들이 형성된 중앙 바디(40)를 포함하며, 상기 중앙 바디의 통로들은 중앙 바디의 외부로부터 각각의 중앙 바디로 가스를 공급하고 상기 중앙 바디로부터 가스를 배출시키도록 된 유형의 가스 메타를 제조하는 방법으로서, 상기 사출 성형에 의해 중앙 바디를 만들고, 그 중앙 바디를 분리하는 단계를 포함하는 가스 메타(38) 제조방법에 있어서, 단일의 공정으로 연결 통로(48-56)들을 모두 분리하는 것을 특징으로 하는 가스 메타 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단일 방향으로 연결 통로(48-56)들 모두를 분리시키는 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 메타 제조방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 가스 메타의 연결 통로(48-56)들 모두는 중앙 바디의 단일의 면(58)으로 개방되고, 상기 분리방향(D)은 중앙 바디의 상기 면(58)에 직각인 것을 특징으로 하는 가스 메타 제조방법.
  4. 복수의 변형가능한 다이아프램 측정실들과, 복수개의 연결 통로(48-56)들이 형성된 중앙 바디(40)를 포함하며, 상기 중앙 바디의 통로들은 중앙 바디의 외부로부터 각각의 중앙 바디로 가스를 공급하고 상기 중앙 바디로부터 가스를 배출시키도록 된, 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 가스 메타(38)에 있어서, 상기 모든 연결 통로들은 중앙 바디의 동일 면(58)에서 개방된 것으로서 각각의 통로는 중앙 바디의 상기 면(58)으로부터 전체적으로 보이도록 된 것을 특징으로 하는 가스 메타.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 연결 통로(48-56)의 개방된 단부들을 부분적으로 막도록 밀봉 부재(60)가 중앙 바디의 면(58)에 배치되고, "분배 커버"로서 언급되는 부재(62)가 개방된 단부들의 덮히지 않은 부분들 위에 배치된 것을 특징으로 하는 가스 메타.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 분배 커버(62)는 반경방향의 시일 스트립(64a-64d)들에 의해 서로 분리되고 사분원부분 형태로 각각 이루어진 4개의 개구부(64-70)들을 포함하며, 각각의 개구부들은 측정실에 연결된 4개의 연결 통로(48-54)들 각각의 개방 단부와 연통되어 있으며, 원형의 링(64e)은 가스를 배출하기 위한 제 5 통로(56)의 개방 단부와 모두 연통된 4개의 작은 구멍(72-78)들을 한정하도록 반경방향 트립(trip)과 협동하도록 된 것을 특징으로 하는 가스 메타.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 커버는 제 5 통로(56)의 개방된 단부의 일부분을 막아서 두 개의 개구부(68,70)들과 연통되는 개방단부들을 갖는 연결통로(52,54)들과 제 5 통로(56) 사이를 밀봉시키도록 상기 두 개의 개구부들 사이에 배치된 반경방향의 스트립(64c)들중 한 스트립의 양측에서 연장되는 부재(87)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 메타.
  8. 제 6항 또는 7항에 있어서, 상기 제 5 연결 통로(56)는 두 개의 인접한 연결 통로(52,54)들 사이에 배치되고, 그 단부(56a)들중 한 단부가 중앙부에 배치되고 다른 4개의 연결 통로들이 중앙부를 중심으로 분포된 것을 특징으로 하는 가스 메타.
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