KR20030076529A - 철판재 밸브바디 및 그 제작방법 - Google Patents

철판재 밸브바디 및 그 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철판으로 이루어진 밸브바디 및 그 제작방법에 관한 것으로, 철판재의 절단 및 절곡, 접합에 의해 형성되며, 하부에 개방공(11)이 형성되고, 측면에 유로공(12)이 구비된 원통형상으로 형성되어, 상기 개방공(11) 및 유로공(12)을 통해 유체의 주흐름이 이루어지는 메인바디(10)와; 철판재의 절단 및 절곡, 접합에 의해 형성되어 상기 메인바디의 유로공(12) 단부에 접합되며, 상기 메인바디(10)에서 이루어지는 유체의 주흐름을 제어 또는 보조하는 보조유로가 되는 사이드바디(20);로 구성됨을 기술적 요지로 하여, 철판의 절단 및 절곡, 접합을 통해 원하는 형상과 재질로 밸브바디를 손쉽게 제작할 수 있고, 밸브의 사이즈 및 재질에 따라 목,금형을 보유해야할 필요가 없으며, 철판재의 선정에 의해 재질의 제약조건없이 밸브바디를 제작할 수 있고, 주물공정에서 요구되던 주의없이 상온의 작업환경 속에서 제작이 이루어질 수 있으며, 주조 작업 시 발생되던 유해가스가 억제되어 작업자의 작업환경을 개선시킬 수 있는 철판재 밸브바디 및 그 제작방법에 관한 것이다.

Description

철판재 밸브바디 및 그 제작방법{a valve-body made with steel plate and its manufacturing method}
본 발명은 철판으로 이루어진 밸브바디 및 그 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철판재의 절단 및 절곡, 접합에 의해 메인바디와 사이드바디를 별도로 형성시키고 상기 메인바디의 유로공에 상기 사이드바디를 접합시키는 과정을 통해 제작됨으로써 철판재의 선정, 절단 및 절곡을 통하여 원하는 형상과 사이즈로 손쉽게 제작될 수 있는 구조의 밸브바디와 그 제작방법에 관한 것이다.
일반적으로 밸브바디는 밸브의 외부프레임에 해당되는 것으로 유체의 주흐름이 이루어지는 경로를 형성한 메인바디와, 상기 메인바디 내부에 연결되어 보조흐름을 형성함으로써 유체의 주흐름을 제어하거나 새로운 유류를 원하는 방향으로 전환시키는 사이드바디로 구성되어, 밸브의 다른 구성요소인 각종 유류제어장치와의 결합과 상관에 의해 밸브 전체가 유량과 유류성질을 제어하는 기능을 수행할 수 있도록 유체의 주요 이동경로 및 수용공간부를 제공한다.
종래에는 이러한 밸브바디를 주물공정을 거쳐 일체로 제작하였으나, 밸브바디의 용도와 관련하여 주물로 제작하기 적합한 재질로만 제작할 수 있는 한계가 있을 뿐만 아니라, 주물에 사용되는 이러한 자재의 원활한 수급이 어렵다는 문제점이 있었으며, 밸브바디를 주물에 의해 일체로 형성시키기 위해서는 밸브바디의 절곡된 형상, 공간부, 사이즈 등을 고려하여 재질, 형상, 사이즈에 따라 목형과 금형을 별도로 제작하고 보유하여야만 제작이 가능하다는 어려움이 있었다.
또한, 고온의 주물과 금형장치를 다룸에 있어 각별한 주의가 필요하고 주물과정에서 발생되는 결함의 잔재여부는 정밀한 검사를 요구하여 생산성을 저하시키며, 주물의 특성상 밸브바디의 검사 시에도 발견되지 않고 제작과정이나 장치의 일부수정에 의해 보완될 수 없는 결함이 발생되는 경우도 빈번하여 제작사는 이에 따라 파생될 수 있는 위험부담을 항상 가지고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 본 발명은, 철판의 절단 및 절곡, 접합을 통해 원하는 형상과 재질로 손쉽게 제작할 수 있는 철판재 밸브바디 및 그 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 밸브의 사이즈 및 재질에 따라 목,금형을 보유해야할 필요가 없으며, 철판재의 선정에 의해 재질의 제약조건없이 제작할 수 있는 철판재 밸브바디 및 그 제작방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
도 1 - 본 발명에 의한 철판재 밸브바디의 제작 플로우차트.
도 2 - 본 발명의 일실시예를 도시한 정단면도 및 그 제작과정을 도시한 전개도.
도 3 - 본 발명의 2실시예를 도시한 정단면도 및 그 제작과정을 도시한 전개도.
도 4 - 본 발명의 3실시예를 도시한 정단면도 및 그 제작과정을 도시한 전개도.
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>
10 : 메인바디 11 : 개방공
12 : 유로공 20 : 사이드바디
30 : 연결파이프 Ⅰ : 표시단계
Ⅱ : 절단단계 Ⅲ-1 : 1차절곡단계
Ⅳ-1 : 개별접합단계 Ⅲ-2 : 2차절곡단계
Ⅳ-2 : 상호접합단계
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 철판재의 절단 및 절곡, 접합에 의해 형성되며, 하부에 개방공(11)이 형성되고, 측면에 유로공(12)이 구비된 원통형상으로 형성되어, 상기 개방공(11) 및 유로공(12)을 통해 유체의 주흐름이 이루어지는 메인바디(10)와; 철판재의 절단 및 절곡, 접합에 의해 형성되어 상기 메인바디의 유로공(12) 단부에 접합되며, 상기 메인바디(10)에서 이루어지는 유체의 주흐름을 제어 또는 보조하는 보조유로가 되는 사이드바디(20);로 구성되는 철판재 밸브바디를 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 메인바디의 유로공(12)은 사각형으로 절단형성되며, 상기 사각형 유로공(12)에 접합되는 상기 사이드바디(20)는 외측단부로 갈수록 외주방향으로 확장되는 원형으로 절곡형성되는 실시예를 포함한다.
또한, 상기 메인바디의 개방공(11) 또는 유로공(12)은 단부가 외측으로 절곡형성되어, 연결파이프(30) 및 상기 사이드바디(20)의 내측단부가 상기 개방공(11) 또는 유로공(12)의 돌출단부에 접촉 및 밀착결합되는 다른 실시예를 포함한다.
그리고, 각종 유류제어장치가 결합되거나 보조유로구가 되는 개방공(11) 및 유로공(12)이 구비된 메인바디(10)와, 상기 메인바디의 유로공(12)에 결합되는 사이드바디(20)로 구성된 밸브바디를 제작함에 있어서, 철판면상에 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20)의 절단 및 절곡선을 표시하는 표시단계(Ⅰ)와; 상기 철판을 작성된 전개도에 맞게 절단시키는 절단단계(Ⅱ)와; 상기 절단된 철판을 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20) 각각의 기본형상으로 절곡시키는 1차절곡단계(Ⅲ-1)와; 상기 절곡된 철판의 단부를 일체의 철판상에 접합 및 고정시키는 개별접합단계(Ⅳ-1)와; 상기 개별접합된 메인바디(10)와 사이드바디(20)를 밸브바디 전체형상에 맞게 상호 접합시키는 상호접합단계(Ⅳ-2);를 포함하여 구성된 철판재 밸브바디 제작방법을 다른 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 개별접합단계(Ⅳ-1) 후에, 상기 메인바디(10) 또는 사이드바디(20)의 국부를 절곡시켜 돌출부 및 함몰부 형성시키는 2차절곡단계(Ⅲ-1);가 진행될 수 있다.
따라서, 철판의 절단 및 절곡, 접합을 통해 원하는 형상과 재질로 밸브바디를 손쉽게 제작할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 밸브의 사이즈 및 재질에 따라 목,금형을 보유해야할 필요가 없으며, 철판재의 선정에 의해 재질의 제약조건없이 밸브바디를 제작할 수 있다는 다른 이점이 있다.
그리고, 주물공정에서 요구되던 주의없이 상온의 작업환경 속에서 제작이 이루어질 수 있으며, 주조 작업 시 발생되던 유해가스가 억제되어 작업자의 작업환경을 개선시킬 수 있다는 다른 이점이 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 철판재 밸브바디 및 그 제조방법을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 철판재 밸브바디의 제작 플로우차트이고, 도 2, 3, 4는 본 발명의 1, 2, 3실시예 각각을 도시한 정단면도 및 그 제작과정을 도시한 전개도이다.
본 발명은 유체의 주흐름이 이루어지는 메인바디(10)와, 상기 메인바디(10)에 연결되어 유체의 보조흐름이 이루어지는 사이드바디(20)로 구성되며, 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20) 각각은 철판재의 절단, 절곡, 접합에 의해 형성되고, 최종적으로 상호 접합되어 일체의 밸브바디로 형성된다.
밸브바디는 유체의 주요 이동경로 및 수용공간부를 제공하는 밸브의 외부프레임에 해당되는 것으로, 상기 메인바디(10)는 상하가 개방된 원통형상으로 형성되어 상기 개방공(11)을 통해 유체의 주흐름이 이루어지는 경로를 형성시키고, 측면에는 상기 사이드바디(20)가 연결되는 유로공(12)이 구비되어 상기 사이드바디(20)가 상기 유로공(12) 단부에 접합되어 상기 메인바디(10) 내부에 연결됨으로써 유체의 주흐름을 제어하거나 새로운 유류를 원하는 방향으로 전환시키는 보조흐름이 이루어지는 경로를 형성시킨다.
상기 메인바디(10)와 사이드바디(20)는 철판면상에 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20)의 절단 및 절곡선을 표시하는 표시단계(Ⅰ)와, 상기 철판에 표시된 절단 및 절곡선을 참조하여 작성된 전개도에 맞게 절단시키는 절단단계(Ⅱ)와, 상기 절단된 철판을 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20) 각각의 기본형상으로 절곡시키는 1차절곡단계(Ⅲ-1)와, 상기 절곡된 철판의 단부를 일체의 철판상에 접합 및 고정시키는 개별접합단계(Ⅳ-1)를 순차적으로 거쳐 개별적으로 완성되며, 상기 개별접합된 메인바디(10)와 사이드바디(20)를 밸브바디 전체형상에 맞게 상호 접합시키는 상호접합단계(Ⅳ-2)를 거쳐 밸브바디 완제품으로 형성된다.
상기 표시단계(Ⅰ)는 철판면을 정밀하게 절단, 절곡, 접합시킬 수 있도록 교차된 단부의 위치, 형상 등을 철판면상에 표시하는 과정으로, 밸브바디 제작과정이 반자동 또는 수동으로 이루어질 때를 고려하여 필요한 단계이므로 완전 자동으로 철판재 밸브바디의 제작이 이루어질 경우에는 상기와 같이 철판상에 치수를 기입할 필요없이 자동기계장치에 데이타를 기입하는 과정으로 대체할 수 있을 것이다.
상기 절단단계(Ⅱ)는 상기 표시단계(Ⅰ)에서 철판면에 표시된 절단 및 절곡선을 참조하여 이 후 거치게 될 절곡 및 접합과정을 거쳐 원하는 형상으로 제작하기 적합하도록 여분 등을 두어 철판을 절단시키는 과정으로, 상기 메인바디(10) 또는 사이드바디(20)의 개별 일체를 철판재로부터 떼어내는 단계이며, 상기 메인바디(10)의 경우 상기 개방공(11)이나 유로공(12)을 형성시키는 단계이다.
상기 1차절곡단계(Ⅲ-1)는 상기 절단단계(Ⅱ)를 거쳐 절단된 철판을 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20) 각각의 기본형상으로 절곡시켜 내부공간을 형성시키는 과정으로, 상기 메인바디(10)의 경우 원 및 타원형상, 상기 사이드바디(20)의 경우 사각형상, 원 또는 타원의 다른 형상으로 순차적인 변화를 가지는 통로를 가지도록 절곡시키는 단계이다.
상기 개별접합단계(Ⅳ-1)는 상기 1차절곡단계(Ⅲ-1)를 거쳐 절곡된 철판의 단부를 용접 등에 의해 일체의 철판상에 접합시켜 형상고정시켜 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20)의 기본형상을 완성시키는 과정으로, 밸브바디가 유체의 흐름을 관장하는 용도로 사용되므로 접합상태의 기밀도에 따라 제품의 품질이 결정되는 중요한 공정이다.
상기 상호접합단계(Ⅳ-2)는 상기 개별접합단계(Ⅳ-1)를 거쳐 개별완성된 메인바디(10)와 사이드바디(20)를 밸브바디 전체형상에 맞게 상호 접합시켜 완성시키는 최종과정으로, 제품의 직각도 및 수평도를 유지하기 위한 지그 작업을 동반하여 정밀하게 접합시킴으로써 상기 사이드바디(20)의 유로 확장 또는 축소에 의해 상기 메인바디(10) 내의 유류제어가 정밀하게 이루어질 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 철판재 밸브바디를 이하 3개의 실시예를 들어 구체적으로 설명하고자 한다. 먼저 도 2에 도시된 제1실시예에 대해 설명하기로 한다.
상기 실시예에서 밸브바디는 상하가 개방된 원통형상을 가지고 좌우측면에 사각형 유로공(12)이 절단형성된 메인바디(10)와, 상기 사각형 유로공(12)에 접합되며 외측단부로 갈수록 외주방향으로 확장되는 원형으로 절곡형성된 사이드바디(20)로 이루어진다.
상기 메인바디(10)는 가로로 긴 형상을 가지며 내측에 사각통공을 구비한 직사각형으로 절단, 원통형으로 절곡, 단부접합 및 고정되어, 상하측에 개방공(11), 좌우측에 유로공(12)을 구비하게 되며, 상기 사이드바디(20)는 사다리꼴 형상으로 절단, 좁은 일단부에 등간격으로 형성된 4개의 절곡선을 포함하여 원통형으로 절곡, 단부접합 및 고정되어, 상기 유로공(12)에 접합되는 일단부는 사각형상을 가지고 외측단부는 원형단면을 이루면서도 외측으로 갈수록 내부공간이 확장되는 형상을 가지게 된다.
일반적으로 밸브바디는 상기 메인바디(10)의 상하에 형성된 상기 개방공(11) 중 상부에 형성된 개방공은 커버에 씌워지거나 유류조절장치 등을 설치하여 폐쇄조치하여, 상기 메인바디(10) 하부에 형성된 개방공(11)과 상기 유로공(12)을 포함한 3개의 유체출입구를 구비하게 되므로, 상기 제 1실시예 및 이하 설명될 실시예를 포함한 본 고안의 내용상에 상기 상부 개방공이 폐쇄형성되기 전의 구조까지만 설명하여도 상기 개방공(11) 중 일측의 폐쇄여부에 대한 내용까지 포함한다고 본다.
도 3, 4에 도시된 제2, 3실시예는 상기 제1실시예보다 복잡한 형상을 가진 밸브바디와 그 제작과정을 든 것으로, 상기 제1실시예의 제작과정 중 상기 개별접합단계(Ⅳ-1) 후에 상기 메인바디(10) 또는 사이드바디(20)의 국부를 절곡시켜 돌출부 및 함몰부 형성시키는 2차절곡단계(Ⅲ-1)를 포함하고 있다.
제2실시예에 따른 밸브바디는 상하가 개방되고 좌우측면에 원형 유로공(12)이 절단형성된 메인바디(10)와, 좌측의 상기 유로공(12)에 접합되며 상기 메인바디(10) 외측에 상하방향의 새로운 유로가 형성된 사이드바디(20) 좌측부와,우측의 상기 유로공(12)에 접합되며 상기 메인바디(10)의 내외측에 상하방향의 새로운 유로가 형성된 사이드바디(20) 우측부로 이루어진다.
상기 메인바디(10)는 가로로 긴 형상을 가지며 내측에 두개의 원형통공을 구비한 직사각형으로 절단, 원통형으로 절곡, 단부접합 및 고정되어 상하에 개방공(11), 좌우측에 유로공(12)을 구비하게 되며, 내부공간부를 형성한 기본형상으로 형성된 후 좌측의 상기 유로공(12) 단부는 소성변형에 의해 외측으로 절곡된 형상을 가지게 되며, 우측의 상기 유로공(12)은 우측의 상기 유로공(12)이 포함된 우측면 전체가 외측으로 절곡된 형상을 가지게 된다
상기 사이드바디(20) 좌측부는 외측으로 절곡된 상기 유로공(12)의 돌출단부에 접촉 및 밀착결합되어 상기 메인바디(10)에 연결되는 공간부와, 상기 메인바디(10)로 부터 유입된 유체의 새로운 보조유로가 되거나 상기 메인바디로 유입되는 경로의 보조유로가 되는 상하방향의 유로를 형성한 공간부로 나뉘어, 각각의 공간부를 형성 및 상호 접합되기 위한 형상으로 절단되어, 각각 원통형으로 절곡, 단부접합 및 고정되어 "ㅏ" 형상을 가지게 된다.
상기 사이드바디(20) 우측부는 상기 좌측부와 동일하게 상기 메인바디(10)에 연결되는 공간부와 상하방향의 새로운 보조유로를 형성한 공간부로 이루어지나, 상기 좌측부의 "ㅏ" 형상과 달리 상기 메인바디(10) 내측에 주흐름방향의 경로를 형성한 새로운 보조유로를 추가로 구비하여 각각의 공간부가 절단, 절곡, 단부접합 및 고정에 의해 "ㅐ"형상을 가지도록 형성되어 상기 우측 유로공(12)에 접합고정된다.
제3실시예에 따른 철판재 밸브바디에 대해 설명하면, 제3실시예에 따른 밸브바디의 사이드바디(20)는 상기 제2실시예의 상기 사이드바디(20) 좌측부와 동일한 공간부 구성과 제작공정을 가지나, 상기 메인바디(10) 제작공정 마지막에 상기 상하 개방공(11)을 외측으로 갈수록 좁아지는 형상을 가지도록 소성변형에 의해 절곡시켜, 유류를 제공하는 연결파이프(30)가 상기 상하 개방공(11)의 돌출단부에 결합될 시 내부공간부가 순차적으로 확장 및 축소되어 상기 메인바디(10)로의 유출입이 매끄럽게 진행될 수 있도록 구성한 것이다.
본 발명에 따르면 상기의 실시예들에서와 같이, 철판의 절단 및 절곡, 접합을 통해 원하는 형상과 재질로 밸브바디를 손쉽게 제작할 수 있으며, 밸브의 사이즈 및 재질에 따라 목,금형을 보유해야할 필요가 없어 제작공간과 고가의 금형 및 열처리로 비용 등에 따른 생산원가를 절감하는 효과를 얻음과 동시에, 철판재의 선정에 의해 재질의 제약조건없이 밸브바디를 제작할 수 있고 주물공정에서 발생되던 결함요소를 방지하여 제품의 상품성 및 신뢰성을 향상시키는 효과도 얻을 수 있다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명은, 철판의 절단 및 절곡, 접합을 통해 원하는 형상과 재질로 밸브바디를 손쉽게 제작할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 밸브의 사이즈 및 재질에 따라 목,금형을 보유해야할 필요가 없으며, 철판재의 선정에 의해 재질의 제약조건없이 밸브바디를 제작할 수 있다는 다른 효과가 있다.
그리고, 주물공정에서 요구되던 주의없이 상온의 작업환경 속에서 제작이 이루어질 수 있으며, 주조 작업 시 발생되던 유해가스가 억제되어 작업자의 작업환경을 개선시킬 수 있다는 다른 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 철판재의 절단 및 절곡, 접합에 의해 형성되며, 하부에 개방공(11)이 형성되고, 측면에 유로공(12)이 구비된 원통형상으로 형성되어, 상기 개방공(11) 및 유로공(12)을 통해 유체의 주흐름이 이루어지는 메인바디(10)와;
    철판재의 절단 및 절곡, 접합에 의해 형성되어 상기 메인바디의 유로공(12) 단부에 접합되며, 상기 메인바디(10)에서 이루어지는 유체의 주흐름을 제어 또는 보조하는 보조유로가 되는 사이드바디(20);로 구성됨을 특징으로 하는 철판재 밸브바디.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메인바디의 유로공(12)은,
    사각형으로 절단형성되며, 상기 사각형 유로공(12)에 접합되는 상기 사이드바디(20)는 외측단부로 갈수록 외주방향으로 확장되는 원형으로 절곡형성됨;을 특징으로 하는 철판재 밸브바디.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 메인바디의 개방공(11) 또는 유로공(12)은,
    단부가 외측으로 절곡형성되어, 연결파이프(30) 및 상기 사이드바디(20)의 내측단부가 상기 개방공(11) 또는 유로공(12)의 돌출단부에 접촉 및 밀착결합됨;을 특징으로 하는 철판재 밸브바디.
  4. 각종 유류제어장치가 결합되거나 보조유로구가 되는 개방공(11) 및 유로공(12)이 구비된 메인바디(10)와, 상기 메인바디의 유로공(12)에 결합되는 사이드바디(20)로 구성된 밸브바디를 제작함에 있어서,
    철판면상에 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20)의 절단 및 절곡선을 표시하는 표시단계(Ⅰ)와;
    상기 철판을 작성된 전개도에 맞게 절단시키는 절단단계(Ⅱ)와;
    상기 절단된 철판을 상기 메인바디(10)와 사이드바디(20) 각각의 기본형상으로 절곡시키는 1차절곡단계(Ⅲ-1)와;
    상기 절곡된 철판의 단부를 일체의 철판상에 접합 및 고정시키는 개별접합단계(Ⅳ-1)와;
    상기 개별접합된 메인바디(10)와 사이드바디(20)를 밸브바디 전체형상에 맞게 상호 접합시키는 상호접합단계(Ⅳ-2);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 철판재 밸브바디 제작방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 개별접합단계(Ⅳ-1) 후에,
    상기 메인바디(10) 또는 사이드바디(20)의 국부를 절곡시켜 돌출부 및 함몰부 형성시키는 2차절곡단계(Ⅲ-1);가 진행됨을 특징으로 하는 철판재 밸브바디 제작방법.
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