KR20170050567A - Device for lining a ball by resin in a ball-valve and lining method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device and a method for lining a ball by a resin in a ball valve. Through the device and the method, a pin, concentrically supporting a ball which opens and closes a fluid flow hole formed on a main body of a ball valve against a mold during a lining process, is hermetically installed to coat the surface of the ball with a synthetic resin; the concentric position of the ball and the mold is accurately maintained; and a definite retreating motion of a support pin is secured at the same time, so the uniformity of a lining thickness is secured to remove inferior products and stability, reliability, and productivity of a lining quality are improved. The device for lining the surface of a ball by a resin in a ball valve has a shape of a metallic sphere, and includes: a through-hole connected to a fluid flow hole of a main body of a ball valve; a square insertion hole formed on the vertical upper side of the through-hole for the end of a valve operation lever to be inserted and fitted; and a plurality of supporting holes formed in a radial shape toward the center of the sphere to connect the through-hole and the outside of the sphere, for lining a resin on the surface a ball.

Description

볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치 및 방법{Device for lining a ball by resin in a ball-valve and lining method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a ball-

본 발명은 유체의 흐름을 단속하기 위해 사용되는 볼밸브용 볼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼밸브를 개폐하는 볼의 표면을 합성수지로 라이닝하여 내식성, 내열성 및 화학적인 안전성 확보할 수 있는 밸브용 볼의 수지 라이닝 장치 및 라이닝 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball valve ball used for interrupting the flow of a fluid, and more particularly, to a ball valve for lubrication of a ball surface for opening and closing a ball valve by synthetic resin to ensure corrosion resistance, To a resin lining device and a lining method of a ball.

일반적으로 유체의 이송 흐름을 개폐하도록 유로의 도중에 설치되는 볼밸브는 볼타입의 디스크가 직각 또는 분할되는 각도로 돌면서 볼밸브를 개폐하거나 유체의 이송방향을 전환 시켜주는 데 사용한다.Generally, a ball valve installed in the middle of a flow path for opening and closing a fluid flow is used to open or close a ball valve or to change the direction of transport of a fluid while rotating the ball type disk at a right angle or a division angle.

이러한 볼밸브는 사용이 간편하고 기밀성도 비교적 우수할 뿐 아니라 개방했을 때 밸브의 유로가 정확하게 직선으로 개방되는 형식이므로 압력강하가 작고, 볼이 회전할 때 밸브시트에 밀착하여 구동하므로 슬러지 등의 이물질이나 점성이 높은 유체에 적용하는 경우에도 비교적 개폐의 신뢰성이 높은 등의 장점이 있다.Such a ball valve is easy to use and has a relatively good airtightness. In addition, since the valve is opened in a straight line, the pressure drop is small and the valve is driven closely to the valve seat when the ball is rotated. And the reliability of opening and closing is relatively high even when applied to a fluid having a high viscosity.

상기한 볼밸브의 일례로서 실용신안등록 제20-0280161호에 개시된 바 있다.As an example of the above-mentioned ball valve, it has been disclosed in Utility Model Registration No. 20-0280161.

상기한 종래기술의 볼밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브본체(2) 내측에 형성된 유체이송공에 볼(3)을 내장하고, 상기 볼(3) 상측으로는 상단에 나사봉(5)이 형성된 회동축(4)을 결합하여 조작레버(6)를 고정구(7)로 고정하며, 상기 밸브본체(2)에는 스토퍼(8)를 고정하고, 조작레버(6)에는 스토퍼(8)에 걸림 되도록 90도로 회동공을 형성하여 조작레버(6)의 회동을 제한하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the conventional ball valve includes a ball 3 formed in a fluid passage formed inside the valve body 2, and a screw rod 5 is provided on an upper side of the ball 3, The operating lever 6 is fixed to the stopper 8 by fixing the stopper 8 to the valve body 2 while the operating lever 6 is fixed to the stopper 8 So that rotation of the operation lever 6 is restricted.

그리고, 상기 조작레버(6)는 상단에 걸림부(7a)가 형성되고 그 하측으로 나사관(7b)이 마련된 고정구(7)로 고정하고, 상기 나사관(7b) 외부에는 내측으로 스프링안치턱(9a)이 형성되어 상기 걸림부(7a) 간에 스프링(10)이 개재되는 로크 패드(9)를 회동 가능하게 삽입한다.The operation lever 6 is fixed by a fixture 7 provided with a latching portion 7a at an upper end thereof and a screw pipe 7b at a lower side thereof and has a spring- (9a) is formed, and a lock pad (9) having a spring (10) interposed therebetween is rotatably inserted between the engaging portions (7a).

또한, 상기 고정구(7)의 걸림부(7a)에는 나사관(7b)과 연결되는 록킹 나사공(11)을 형성하고 록킹볼트(12)를 결합하여 고정구(7)의 풀림이 없도록 한다.A locking or threading hole 11 is formed in the fastening portion 7a of the fastener 7 so as to be connected to the threaded pipe 7b and the fastening bolt 12 is fastened so that the fastener 7 is not loosened.

이와 같은 구성을 가지는 밸브는 조작레버(6)가 회동함에 따라 볼(3)이 회전하면서 밸브본체(2)의 유체이송공을 개폐시킴으로써 유체의 이송을 제한하게 된다.The valve having such a configuration restricts the transfer of the fluid by opening and closing the fluid bore of the valve body 2 while rotating the ball 3 as the operation lever 6 is rotated.

그러나, 상기한 방식의 종래의 볼밸브는 밸브를 통과하는 유체에 종류 또는 성질에 의해 볼이 쉽게 변형되거나 마모되는 문제점이 있었으며, 이에 따라 형성되는 틈새로 누설이 발생하는 문제점을 가지고 있다.However, in the conventional ball valve of the above-described type, there is a problem that the ball is easily deformed or worn due to the type or nature of the fluid passing through the valve, and there is a problem that leakage occurs due to the gap formed.

상기한 문제점을 해결하고자 한국등록특허 제10-0786038호에서는 볼밸브용 볼의 표면에 1~10mm의 두께를 가지도록 불소 수지를 라이닝(lining)하여 코팅층을 형성함으로써 볼의 내식성, 화학적 안전성 및 마찰계수를 보완할 수 있도록 하고 있다.In order to solve the above problems, Korean Patent No. 10-0786038 discloses a method for forming a coating layer by lining fluororesin on the surface of a ball for a ball valve so as to have a thickness of 1 to 10 mm so that corrosion resistance, chemical stability, So that the coefficient can be supplemented.

상기 볼의 라이닝 장치 및 공정을 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The ball lining apparatus and process will be described in more detail with reference to FIG.

볼밸브의 몸체 내에 수용되어 유로를 개폐토록 회동 작동되는 구형상의 볼(100)을 주물을 통해 성형하되, 볼(100)의 상면에는 작동레버(6)의 끝단이 삽입될 수 있도록 사각형상의 삽입홀(120)을 성형하고, 정면에는 밸브 본체(2)의 유체이송공과 연결되는 관통공(110)을 성형하며, 상기 관통공(110)에는 볼(100)을 후술되는 사출금형(300)에 구비된 연결핀(320)을 삽입하기 위한 다수개의 연결홀(131)을 성형한다(도 2의 (a) 참조). 즉, 상기 연결홀(131)은 도 2의 (a)에서 보았을 때 상기 관통공(110)의 좌측, 우측 및 후면에 외측 방향으로 관통되게 각각 성형된다.A spherical ball 100 which is accommodated in the body of the ball valve and rotates so as to open and close the flow path is molded through a casting, and on the upper surface of the ball 100, And a through hole 110 is formed in the front surface of the through hole 110 to be connected to the fluid transfer hole of the valve body 2. The through hole 110 is formed with a ball 100 on an injection mold 300 A plurality of connection holes 131 for inserting the connection pins 320 are formed (see FIG. 2 (a)). That is, the connection holes 131 are formed to penetrate outwardly on the left, right, and rear surfaces of the through holes 110 as viewed in FIG. 2 (a).

상기와 같이 성형공정이 완료되면, 완성된 볼(100)을 라이닝층(200)을 형성하기 위한 사출금형(300) 내에 고정한다(도 2의 (b) 참조).When the molding process is completed as described above, the finished ball 100 is fixed in the injection mold 300 for forming the lining layer 200 (see FIG. 2 (b)).

상기 사출금형(300)은 상하금형으로 분리되며, 상하금형의 밀착면에는 상기 볼(100)에 형성된 연결홀(131)과 삽입홀(120)에 각각 삽입되는 연결핀(320) 및 지지편(330)이 구비되고, 상기 지지편(330)은 삽입홀(120)의 내주면에 라이닝층(200)을 형성할 수 있도록 삽입홀(120) 보다 작은 크기를 가지도록 형성한다.The injection mold 300 is separated into upper and lower molds and a connection pin 320 inserted into the connection hole 131 formed in the ball 100 and a connection pin 320 inserted into the insertion hole 120, The supporting piece 330 is formed to have a smaller size than the insertion hole 120 so that the lining layer 200 can be formed on the inner peripheral surface of the insertion hole 120.

그리고, 상기 상부금형의 하면에는 상기 관통공(110)에 삽입되고 관통공(110)에 용융된 PFA를 주입하기 위한 주입구가 형성된 주입부(310)가 다수개 형성되며, 상기 주입부(310)의 주입구는 상기 연결홀(131) 방향으로 형성되어 있다.A plurality of injection parts 310 are formed on the lower surface of the upper mold and the injection holes are formed in the through holes 110 and the injection holes for injecting the molten PFA are formed in the through holes 110. The injection part 310, Is formed in the direction of the connection hole (131).

이에 따라, 상기 볼(100)의 연결홀(131)과 삽입홀(120)에 연결핀(320)과 지지편(330)을 각각 삽입시킨 상태에서 사출 금형(300)의 하부 금형에 결합시킨 다음, 상부금형을 하부금형에 결합시키면 볼(100)의 설치가 완료된다.The connecting pin 320 and the supporting piece 330 are inserted into the connection hole 131 and the insertion hole 120 of the ball 100 and then coupled to the lower mold of the injection mold 300 And the upper mold is coupled to the lower mold, the installation of the ball 100 is completed.

상기와 같이 볼(100)의 설치공정이 완료되면, 상기 사출금형(300)의 주입부(310)를 통해 용융된 불소수지인 PFA를 사출하며, 이에 따라 볼(100)의 표면에 PFA가 라이닝되면서 라이닝층(200)을 형성하게 되며, 볼(100)의 표면에 라이닝층(200)의 형성이 완료되면, 사출압력에 의해 연결핀(320)을 가압하여 사출 금형(300) 내로 후퇴 복귀시킴과 동시에 연결홀(131)을 마감하게 된다(도 2의 (c) 참조).As described above, when the process of installing the ball 100 is completed, the molten fluororesin PFA is injected through the injection part 310 of the injection mold 300, The lining layer 200 is formed on the surface of the ball 100. When the lining layer 200 is formed on the surface of the ball 100, the connection pin 320 is pressed by the injection pressure to return to the injection mold 300 And the connection hole 131 is closed at the same time (see Fig. 2 (c)).

상기와 같이 라이닝 공정이 완료되면, 라이닝층(200)이 형성된 볼(100)을 사출금형(300)으로부터 인출한 다음, 선반 또는 밀링 등과 같은 다듬질공작기계를 사용하여 사출성형시 발생되는 스프루(sprue)를 제거하게 되며(도 2의 (d) 참조), 스프루 제거공정이 완료되면, 도 2(d)에 도시한 것과 같이 표면이 수지로 코팅 처리된 볼밸브용 볼(80)을 제조할 수 있게 되는 것이다.After the lining process is completed, the ball 100 having the lining layer 200 is taken out of the injection mold 300, and then a sprue, which is generated during injection molding using a finishing machine such as a lathe or a milling machine (see FIG. 2 (d)). When the sprue removal process is completed, a ball valve ball 80 whose surface has been coated with a resin as shown in FIG. 2 (d) It will be possible to do.

그러나 상기한 종래의 라이닝 코팅 방법에 의하면 라이닝 처리될 볼(100)을 금형(300) 내에 설치함에 있어 라이닝 층의 두께만큼 일정한 간격을 두고 볼이 금형에 동심을 유지하도록 설치하기 위한 수단으로 복수의 연결핀(320)을 사용하게 되는 데, 이 연결핀(320)들이 금형과 볼의 양측에 걸쳐 끼워져 지지체로서 사용되는 관계로, 라이닝 층의 불연속 구간을 형성하게 되는 것을 방지하기 위해서 수지의 공급에 따라 연결핀(320)이 점령하고 있는 구멍부위를 제외하고 모든 라이닝 틈새(볼과 금형 사이의 틈새)를 채운 후에는 그 공급되는 수지 압력에 의해 연결핀(320)이 금형(300) 측으로 밀려나도록 하고 있고, 그 연결핀(320)이 밀려난 틈새를 계속해서 유입하는 수지가 메우도록 하고 있는데, 그 과정에서, 그 연결핀(320)들이 볼(100)을 금형(300)과 정확한 동심을 가지도록 공중에 띄워 부양시키기 위해서는 연결홀(131)에 기밀하게 끼워지도록 장착하지 않게 되면, 라이닝 층의 두께가 불균일해지고 이에 따라 볼의 구 형태가 편심지게 됨으로써 밸브로서의 개폐 기능이 크게 저하하게 되며, 이 때문에 완전한 동심 유지를 위해 연결핀(320)이 연결홀(131)에 기밀하게 끼워져 지지하도록 설계되고 있으나, 이러한 이유로 연결핀(320)이 연결홀(131) 사이에 마찰력이 크게 작용하여 수지 압력에 의해 연결핀(320)이 밀려나지 않는 일이 자주 발생하며, 더우기 강한 마찰에 의해 연결핀(320)의 후진 속도 저하 시 볼(100)의 외주 틈새를 먼저 가득 채운 수지가 연결핀(320)의 원통면 외주를 채우면서 응고되는 현상에 의해 더욱 마찰력을 크게 만들어 연결홀(131)로부터 빠지지 않게 되는 일이 많이 발생하게 되며, 이는 제품 불량의 중요한 원인으로 코팅된 볼을 폐기 처분하거나 또는 폐기 처분하지 않고 사용을 결정하더라도 상부 금형을 분리하고 수동으로 연결핀(320)을 제거한 후 그 빈 틈새 및 구멍을 별도의 플라스틱 수지로 메우고 연마 등의 후 가공 작업을 실시해야 함으로써 원가 상승과 생산성 저하의 큰 원인이 되었다.However, according to the above-described conventional lining coating method, when the ball 100 to be lined is installed in the mold 300, as a means for installing the ball so as to maintain the concentricity of the ball in the mold at a predetermined distance from the thickness of the lining layer, Since the connection pins 320 are used as a support by being fitted on both sides of the mold and the ball, in order to prevent a discontinuous section of the lining layer from being formed, (The clearance between the ball and the mold) except for the hole portion occupied by the connection pin 320, the connection pin 320 is pushed toward the mold 300 by the supplied resin pressure The connection pins 320 are formed in such a manner that the balls 100 are precisely concentric with the mold 300. In this case, The thickness of the lining layer becomes uneven and the spherical shape of the ball becomes eccentric so that the opening and closing function as a valve is largely deteriorated. In addition, For this reason, the connection pin 320 is designed to be hermetically fitted in the connection hole 131 to maintain a perfect concentricity. However, for this reason, a frictional force acts between the connection pin 320 and the connection hole 131 largely, A resin that fills the outer circumferential gap of the ball 100 at first when the backward speed of the connection pin 320 is lowered due to strong friction is prevented by the connection pin 320, The frictional force is further increased by the phenomenon of solidifying while filling the outer circumference of the cylindrical surface of the connecting hole 131, Even if the use of the coated ball is discarded or used without disposal, the upper mold is removed and the connecting pin 320 is manually removed. Then, the voids and holes are filled with a separate plastic resin, It is a major cause of cost increase and productivity deterioration.

또한 상기한 제품 불량 내지 생산성 저하를 방지하고자 연결핀(320)과 연결홀(131)의 결합 공차를 어느 정도 허용하는 것으로 설계하고 있는 경우도 있으나, 이 경우 코팅 두께가 고르지 않고 볼의 윤곽이 완벽한 구를 형성하지 못하는 관계로 정밀도가 높은 고압의 유체 제어에 당해 볼밸브를 사용하는 것에는 한계가 있었다.In some cases, the coupling tolerance between the connection pin 320 and the connection hole 131 is allowed to be somewhat tolerated in order to prevent the above-described product failure or productivity deterioration. However, in this case, the thickness of the coating is uneven and the outline of the ball is perfect There is a limitation in using the ball valve for high-precision fluid control with high precision.

한국 실용신안등록 제20-0280161호, 발명의 명칭: 볼밸브Korean Utility Model Registration No. 20-0280161, Title of invention: Ball valve 한국 등록특허 제10-0786038호, 발명의 명칭: 밸브용 볼 및 라이닝 방법Korean Patent No. 10-0786038, entitled " Valve ball and lining method "

이에 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안한 것으로서, 그의 목적으로 하는 것은 볼밸브 본체에 형성된 유체이송공을 개폐시키는 볼의 표면을 합성수지로 코팅하도록 라이닝 작업할 때 금형에 대해 볼을 동심으로 지지하는 연결핀을 기밀하게 설치하여 볼을 금형과 정확한 동심으로 유지토록 하면서 동시에 연결핀의 확실한 후퇴 작동을 확보토록 하여 라이닝 두께의 균일성을 확보하여 제품 불량을 없애 라이닝 품질의 안정성과 신뢰성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 밸브용 볼의 수지 라이닝 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a ball valve for a ball valve, By securing the connecting pin in the airtightness, it is possible to keep the ball with the exact concentric circle with the mold while at the same time ensuring reliable retraction of the connecting pin, ensuring the uniformity of the lining thickness, thereby eliminating product defects and ensuring lining quality stability, reliability and productivity And a method of manufacturing the same.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 금속 재질의 구 형상을 가지며, 볼밸브 본체의 유체이송공과 연통되는 관통공이 형성되고, 그 관통공과 수직하는 상면에는 밸브조작레버의 끝단이 끼워져 결합될 수 있도록 사각 형상의 삽입홀이 형성되며, 그리고 수지를 표면에 라이닝 작업하기 위한 목적으로 상기 관통공과 상기 구의 외부를 연통하도록 상기 구의 중심점을 향해 방사상으로 복수의 지지구멍을 형성하게 되는 볼밸브용 볼의 표면을 수지로 라이닝 처리하는 장치에 있어서,In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a ball valve comprising: a through hole communicating with a fluid delivery hole of a ball valve body; a top surface of the valve lever being perpendicular to the through hole; And a plurality of support holes formed radially toward the center of the sphere so as to communicate with the outside of the sphere for the purpose of lining the resin on the surface of the sphere, An apparatus for lining a surface with a resin,

반구형 하부요홈을 가진 하부금형과, 상기 반구형 하부요홈과 합하여 상기 볼을 일정한 틈새를 두고 동심으로 수용토록 완전한 구형공간을 형성하게 되는 반구형 상부요홈을 가진 상부금형으로 구성된 금형과; 상기 상부금형의 상부요홈으로부터 상기 볼의 관통공에 끼워지도록 돌출되게 연장 형성되며, 그 관통공과의 사이에 일정한 틈새를 두게 되는 주입구와; 일단이 상기 상하부 금형에 의해 지지되며, 타단이 상기 볼의 삽입홀및 주입구에 틈새를 두고 삽입되는 지지편과; 상기 상부 및 하부금형이 밀착하는 경계면을 따라 그리고 상기 구형공간의 중심점을 지나는 축선을 따라 일측은 상기 구형공간에 개방되며, 타측은 상기 금형의 외부에 대해 개방되게 형성되어 상기 볼의 지지구멍들과 일치하는 축선 및 같은 직경을 가진 복수의 핀구멍과; 라이닝 작업을 진행시에는 상기 핀구멍으로부터 돌출하여 상기 볼의 지지구멍들에 걸쳐 기밀하게 끼워지는 상태로 장착되며, 라이닝 작업이 종료되기 전에 상기 지지구멍으로부터 후퇴하여 상기 핀구멍 속으로 몰입하도록 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 복수의 핀과; 상기 상부금형의 주입구를 통해 형성되어 상기 복수의 지지구멍에 연통하여 수지를 공급하는 수지공급통로와; 상기 복수의 핀을 강제로 슬라이드 왕복 이동시킬 수 있게 상기 금형의 외부에 설치되는 복수의 액츄에이터와; 상기 핀들의 전진 및 후퇴 시기에 맞추어 상기 액츄에이터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되어 있다.A lower mold having a hemispherical lower groove and an upper mold having a hemispherical upper groove formed in the hemispherical lower groove to form a complete spherical space so as to receive the ball concentrically with a predetermined clearance; An injection port extending from the upper groove of the upper mold so as to protrude so as to fit into the through hole of the ball and having a predetermined clearance between the through groove and the upper groove; A support piece having one end supported by the upper and lower molds and the other end inserted into the insertion hole and the injection port of the ball with a gap therebetween; And the other side is open to the outside of the mold, and the other side is open to the outside of the mold, and the other side is open to the outside of the mold, A plurality of pin holes having coincident axes and the same diameter; And is slidably moved so as to be retracted from the support hole and immersed in the pin hole before the end of the lining operation, A plurality of pins that are installed as far as possible; A resin supply passage formed through the injection port of the upper mold and communicating with the plurality of support holes to supply resin; A plurality of actuators provided outside the mold so that the plurality of pins can be forced to slide back and forth; And a control unit for controlling the operation of the actuator in accordance with the forward and backward movement of the fins.

본 발명에 의하면, 상기 액츄에이터는 상기 핀의 각각의 후단에 일체 또는 연결수단에 의해 연결되는 피스톤과, 상기 피스톤을 왕복 이동 작동시키도록 상기 금형의 외부에 설치되어 외부로부터 공급되는 공압 또는 유압의 작동유체에 의해 구동되는 실린더로 구성된다.According to the present invention, the actuator comprises a piston connected to each of the rear ends of the pins integrally or by connecting means, and an actuator provided outside the mold for reciprocally moving the piston, And a cylinder driven by the fluid.

본 발명에 의하면, 상기 각 액츄에이터 실린더에 공압 또는 유압의 작동유체를 공급하는 호스의 도중에 솔레노이드 밸브가 설치되며, 상기 제어부는 상기 솔레노이드 밸브의 온오프 작동 제어를 통해 상기 실린더들을 작동시키는 작동유체의 공급 방향을 절환시키는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a solenoid valve is provided in the middle of a hose that supplies pneumatic or hydraulic working fluid to each of the actuator cylinders, and the control unit controls supply of a working fluid for operating the cylinders through on / off operation control of the solenoid valve And the direction is switched.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 볼과 금형에 형성되는 지지구멍과 핀구멍은 각기 3개인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the support hole and the pin hole formed in the ball and the metal mold are three in number.

본 발명의 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 방법은 (a) 금속 재질의 구 형상을 가지며, 볼밸브 본체의 유체이송공과 연통되는 관통공이 형성되고, 그 관통공과 수직하는 상면에는 밸브조작레버의 끝단이 끼워져 결합될 수 있도록 사각 형상의 삽입홀이 형성되며, 상기 관통공과 상기 구의 외부를 연통하도록 상기 구의 중심점을 향해 방사상으로 형성된 복수의 지지구멍을 형성하도록 볼밸브용 볼을 마련하는 공정과; (b) 상기 볼을 상하로 분리되는 금형의 구형공간 내에 라이닝 두께의 일정한 틈새를 두고 동심으로 부양된 형태로 설치하되, 이를 위해 금형으로부터 방사상으로 돌출하는 복수의 핀들이 상기 볼의 지지구멍들에 기밀하게 끼워 지지시키는 공정과; (c) 상기 금형 내에 수지를 공급하여 상기 볼의 전체 표면에 라이닝 층을 형성하는 수지 공급 및 라이닝 처리공정과; (d) 상기 라이닝 처리공정의 후반에 상기 핀들을 수지 공급 속도에 대응하는 속도로 액츄에이터에 의해 강제로 후퇴시켜 금형 속으로 복귀시키는 공정과; (e) 상기 액츄에이터에 의한 핀의 강제 복귀 공정 중에 계속해서 수지를 공급하여 지지구멍을 채우는 마감처리 공정; 및 (f) 상기 라이닝 처리된 볼을 금형으로부터 탈거하여 라이닝 표면을 매끄럽게 처리하는 후처리 공정; 을 포함하여 구성된다.A method of lining a ball of a ball valve according to the present invention comprises the steps of: (a) forming a through hole communicating with a fluid delivery hole of a ball valve body having a metal spherical shape; A step of providing a ball valve ball so as to form a plurality of support holes formed in a radial shape toward the center of the sphere so as to communicate the through hole and the outside of the sphere; (b) a plurality of pins projecting radially from the mold are installed in the spherical space of the mold separated upward and downward in a manner concentrically floating with a predetermined clearance of the lining thickness, Air tightly; (c) supplying and lining the resin to the mold to form a lining layer on the entire surface of the ball; (d) forcibly retracting the fins by an actuator at a speed corresponding to a resin feed rate in the latter half of the lining process and returning the mold to the mold; (e) a finishing treatment step of continuously supplying the resin to fill the support hole during the forced returning of the pin by the actuator; And (f) a post-treatment step of smoothly treating the lining surface by removing the lined ball from the mold; .

이와 같은 본 발명은 볼을 지지하는 핀과 지지구멍 및 핀구멍들이 기밀하게 끼워지도록 설계되어 볼이 금형 내에 일정한 라이닝 두께의 틈새를 유지하도록 장착할 수 있으며, 수지가 금형 내에 주입되어 지지구멍 내에 삽입된 핀에 도달하면 제어부가 그때 액츄에이터의 실린더에 공압 또는 유압을 공급토록 제어하여 핀이 수지의 공급 속도에 대응하여 강제로 후퇴하도록 하여 핀이 빠진 공간을 수지가 채워 볼의 전체 표면을 항시 일정 두께로 라이닝(코팅) 처리할 수 있어, 제품 불량을 없애 라이닝 품질의 안정성과 신뢰성 및 생산성을 향상시키며, 이로써 정도 높은 반도체나 정밀화학 공장 등에의 유체 흐름 제어에 유용하게 사용할 수 있다.The present invention is designed such that the ball supporting the ball, the support hole and the pin holes are airtightly fitted, so that the ball can be mounted in the mold so as to maintain a clearance of a predetermined thickness of the lining, and the resin is injected into the mold, The control unit controls the pneumatic or hydraulic pressure supplied to the cylinder of the actuator so that the pin is forcibly retreated corresponding to the supply speed of the resin, so that the space where the pin is missing is filled with the resin, (Coating) treatment, which improves the stability, reliability and productivity of lining quality by eliminating product defects. This makes it useful for fluid flow control in high-precision semiconductors and fine chemical plants.

도 1은 종래 일반적 구조의 볼밸브를 나타낸 도면이다.
도 2(a~d)는 볼밸브용 볼을 수지로 라이닝하는 장치 및 방법의 종래 기술이다.
도 3은 본 발명에 의한 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치를 나타낸 부품 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치의 조립도로서, 장치를 정단면하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치의 전체 시스템 구성도이다.
도 6은 본 발명에 의한 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 처리 공정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional ball valve.
2 (a-d) are prior art devices and methods for lining a ball for a ball valve with a resin.
Fig. 3 is an exploded perspective view of a part of a ball-valve ball lining apparatus according to the present invention.
Fig. 4 is an assembled view of the resin lining apparatus of the ball ball ball according to the present invention, showing the apparatus in a front cross section.
5 is an overall system configuration diagram of a resin lining apparatus for a ball ball ball according to the present invention.
6 is a view showing a resin lining process of the ball for a ball valve according to the present invention.

이하에 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있으며, 종래 기술과 동일한 구성은 같은 부호를 사용하거나 또는 종래 기술을 도시한 도 1과 도 2를 그대로 참조하였음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to fully understand the present invention. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals. It should be noted that the same components as those of the prior art are denoted by the same reference numerals, or are also referred to FIGS. Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치 및 방법을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a resin lining apparatus and method of a ball valve ball of the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 밸브용 볼(100)은 종래기술인 도 1에 도시된 것과 같은 구조의 밸브본체(2)의 유체이송공(15)을 레버(6)의 작동에 의해 개폐시키기 위한 것이다.The valve ball 100 of the present invention is for opening and closing the fluid communication hole 15 of the valve body 2 having the structure as shown in Fig. 1 of the prior art by the operation of the lever 6. Fig.

즉, 상기 볼(100)은 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 통상적으로 금속 재질의 구 형상을 가지며, 유체의 흐름을 위하여 그의 정면에는 상기 유체이송공(15)과 일직선으로 연통되는 관통공(110)이 형성되고, 그 관통공(110)과 직각을 이루도록 그의 상면에는 조작레버(6)의 끝단이 끼워져 결합될 수 있도록 사각 형상의 삽입홀(120)이 형성되어 있다.2 (a), the ball 100 has a generally spherical shape of metal. The ball 100 has, on its front surface, a through hole (not shown) communicating with the fluid passing hole 15 in a straight line, And a rectangular insertion hole 120 is formed on the upper surface thereof so as to be perpendicular to the through hole 110 so that an end of the operation lever 6 can be inserted and engaged.

이에 따라서, 상기 조작레버(6)를 회동시키면 볼(100)이 좌우로 회동함에 따라 관통공(110)이 밸브본체(2)의 유체이송공(15)과 일치 또는 불일치됨으로써 유체의 이송을 단속하게 된다.Accordingly, when the operating lever 6 is rotated, the through hole 110 coincides with or is not coincident with the fluid passing hole 15 of the valve body 2 as the ball 100 rotates to the left and right, do.

여기서, 상기 볼(100)의 표면에는 밸브본체(2)를 통과하는 유체에 의해 볼(100)이 마모, 부식 및 침식되는 것을 방지하기 위해 수지, 예를 들면 특히 내식성이 좋은 불소수지의 일종으로서, 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등의 특성을 가진 것으로 잘 알려진 테트라 플루오르 에틸렌 페르플루오르 알킬비닐 에테르 공중합체(Tetra fluoro ethylene perfluoro alkylvinyl ether copolymer:PFA(이하, PFA라 한다))를 사용하여 코팅 처리한 라이닝층(200)을 형성하게 되며, 그와 더불어 PFA로 된 라이닝층(200)을 통해 볼(100)의 내식성, 화학적 안정성 및 마찰계수 등을 보완하게 된다.Here, the surface of the ball 100 is coated with a resin, for example, a kind of fluororesin having particularly good corrosion resistance, in order to prevent the ball 100 from being abraded, corroded and eroded by the fluid passing through the valve body 2 , Tetrafluoroethylene perfluoroalkylvinylether aerials, which are known to have almost complete chemical inertness and heat resistance, non-tackiness, excellent insulation stability, and low coefficient of friction, by forming highly stable compounds due to strong chemical bonding of fluorine and carbon (PFA) (hereinafter, referred to as PFA) to form a lining layer 200. In addition, a lining layer 200 made of PFA is used to form a ball 100) corrosion resistance, chemical stability, and friction coefficient.

여기서, 상기 라이닝층(200)은 볼의 크기 및 밸브 특성에 따라 0.5~8mm의 두께로 볼(100)의 표면에 라이닝되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1~5mm를 가지도록 형성하는바, 상기 라이닝층(200)의 두께는 너무 얇은 경우 코팅층의 피막의 강도가 약하여 일부에 손상이 있는 경우 전체가 벗겨져 버릴 수 있고, 너무 두껍게 코팅하는 경우 고가인 PFA에 의해 제조단가가 크게 상승하는 문제가 있어, 1~3mm 정도의 두께가 적당하다.The lining layer 200 is preferably lined on the surface of the ball 100 with a thickness of 0.5 to 8 mm, more preferably 1 to 5 mm, depending on the size of the ball and the valve characteristics. If the thickness of the lining layer 200 is too thin, the coating layer may have a weak strength, and if the coating layer is damaged, the entire liner layer 200 may be peeled off. If the coating layer is too thick, Therefore, a thickness of about 1 to 3 mm is suitable.

상기한 통상적 구조의 볼(100)을 수지로 라이닝 코팅하는 본 발명의 장치는 도 3 및 도 4에 도시하였는데, 그 장치(30)를 사용하여 볼(100)에 수지의 라이닝 작업을 하기 위해서는 먼저 도 2(a)에서와 같이 볼(100)의 관통공(110)의 중심축선에 직각 방향이며 방사상으로 또한 그 중심축선에 교차하는 축선을 가지도록 복수의 지지구멍(131)들을 형성하며, 이 지지구멍(131)들을 통해 관통공(110)이 외부와 연통하는 형태가 된다.The apparatus of the present invention for lining-coating the ball 100 of the conventional structure with resin is shown in FIGS. 3 and 4. In order to perform the lining operation of the resin on the ball 100 using the apparatus 30, A plurality of support holes 131 are formed so as to have an axis perpendicular to the center axis of the through hole 110 of the ball 100 and intersecting the center axis thereof in a radial direction as shown in FIG. And the through hole 110 is in communication with the outside through the support holes 131.

볼의 수지 라이닝 장치(30)는 상부금형(32)과 하부금형(34)이 서로 분리 가능하게 합형하여 하나를 형성하는 금형(36)과, 복수의 핀(38)과, 그 핀(38)들을 강제로 슬라이드 이동시키는 액츄에이터(40) 및 그 액츄에이터(40)를 작동시키기 위한 제어부(42)를 포함하여 구성되어 있다.The resin lining device 30 of the ball includes a mold 36 in which an upper mold 32 and a lower mold 34 are removably joined to each other to form one, a plurality of pins 38, An actuator 40 for forcibly sliding the actuator 40 and a controller 42 for actuating the actuator 40.

상기 하부금형(34)에는 반구형 하부요홈(44)이 형성되며, 상기 상부금형(32)에는 상기 반구형 하부요홈(44)과 합하여 완전한 구형공간을 형성하는 반구형 상부요홈(46)이 형성되며, 상기 상부금형(32)의 상부요홈(46)의 중심에는 하부를 향해 원통형의 주입구(48)가 기둥 형상으로 일체로 돌출되어 있으며, 상기 주입구(48)는 상기 볼(100)의 관통공(110)에 동심으로 끼워지되, 관통공(110)의 내벽면과의 사이에 일정한 라이닝 두께의 틈새(t)를 형성하는 직경을 가지고 서로 직접 접촉하지 않는 상태를 유지하게 된다.A hemispherical lower groove 44 is formed in the lower mold 34. A hemispherical upper groove 46 is formed in the upper mold 32 to form a complete spherical space together with the hemispherical lower groove 44, A cylindrical injection port 48 is integrally protruded in the form of a column at the center of the upper groove 46 of the upper mold 32. The injection port 48 is integrally formed with the through hole 110 of the ball 100, But has a diameter that forms a clearance t of a predetermined lining thickness between the inner wall surface of the through hole 110 and the inner wall surface of the through hole 110,

상기 상부 및 하부금형(32)(34)이 밀착하는 경계면(50)을 따라 그리고 상기 구형공간의 중심점을 지나는 수평축선을 따라 일측은 상기 구형공간에 개방되며, 타측은 상기 금형의 외부에 대해 개방되게 형성되어 상기 볼의 지지구멍들(131)과 일치하는 축선 및 같은 직경을 가진 복수의 핀구멍(52)(도 3에서는 핀구멍의 반쪽인 하부금형에 형성된 반원 단면 홈 부분만 부호 52로 표시하여 보여주고 있고, 나머지 반쪽은 상부금형에 형성되어 양측의 반원홈이 합하여 도 4의 부호 52와 같은 완전한 원형단면 통로를 형성한다)이 형성되며, 상기한 각각의 핀구멍(52)들에는 상기 핀(38)이 기밀하게 끼워져 장착되며, 이 핀(38)들은 상기 핀구멍(52)과 볼(100)을 지지하기 위해 형성한 지지구멍(131) 사이를 슬라이드 왕복 이동할 수 있게 구성되어 있다.One side is opened in the spherical space along the horizontal axis passing through the center point of the spherical space along the interface 50 where the upper and lower dies 32 and 34 closely contact and the other side is opened A plurality of pin holes 52 having the same diameter and the same axis as those of the ball supporting holes 131 (only the semicircular sectional groove portions formed in the lower mold half of the pin holes in FIG. 3 are denoted by reference numeral 52 And the other half is formed in the upper mold so that the semicircular grooves on both sides are combined to form a complete circular cross-sectional path as indicated by reference numeral 52 in Fig. 4), and the pin holes 52 The pins 38 are airtightly fitted and mounted such that the pins 38 can slide back and forth between the pin holes 52 and the support holes 131 formed to support the balls 100.

상기 각각의 핀(38)의 후단은 상기 금형(36)의 외부에 설치되는 액츄에이터(40)에 접속되며, 상기 엑츄에이터(40)는 전기적으로 작동하는 솔레노이드로 구성할 수 있으나, 도시한 실시예에서는 실린더(54)와 피스톤(56)으로 구성된 유압 또는 공압의 작동유체를 사용한 유공압 기구를 사용하고 있으며, 상기 피스톤(56)의 선단은 상기 핀(56)과 일체로 형성하거나 또는 연결수단, 예를 들면도시한 것처럼 나사(58) 또는 기타의 연결구조(서로 걸고리 형식으로 걸어 맞추는 방식 등)를 사용하여 서로 분리 가능하게 구성하며, 또 상기 연결수단으로서의 나사(58) 접속부위는 핀구멍(52) 내에 위치하여도 되고 아니면 금형 바깥에 위치토록 하여도 되며, 장치의 작동을 위해 언제든지 서로 분해 조립이 가능하고 또 분해 조립이 편리하도록 구성하는 것이 바람직하다.The rear end of each pin 38 is connected to an actuator 40 provided outside the mold 36. The actuator 40 may be constituted by an electrically operated solenoid, A hydraulic or pneumatic working fluid composed of a cylinder 54 and a piston 56 is used and the tip of the piston 56 is integrally formed with the pin 56 or a connecting means, And the connecting portion of the screw 58 as the connecting means is constituted by the pin hole 52 and the pin hole 52. In this case, Or may be placed outside the mold, and it is preferable that the device can be disassembled and assembled at any time for the operation of the device, and that the disassembly and assembly are convenient.

상기한 지지구멍(131)들과 핀구멍(52)들은 복수개, 바람직하기는 3점 지지를 위해 3개가 형성되며, 직육면체 형상을 이루는 금형의 3개의 면에 각기 직각을 이루는 축선을 가지도록 배치되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 액츄에이터들도 모두 3개가 구비된다.The support holes 131 and the pin holes 52 are formed for supporting a plurality of, preferably three, points, and are arranged so as to have axes orthogonal to the three surfaces of the mold having a rectangular parallelepiped shape And therefore, all of the actuators are also provided.

도 5는 본 발명에 의한 수지 라이닝 장치의 전체 시스템도로서, 상기 액츄에이터(40)를 구성하는 각 실린더(54)에는 작동 유체, 바람직하기는 압축공기를 공급하는 방향의 전환에 따라 피스톤(56)의 이동 방향을 반대로 전환할 수 있게 압축공기를 공급 받을 수 있도록 각기 2개의 관로(60)(62)가 접속되는 니플(60a, 62a)들이 구비되며, 이 2개의 관로(호스)(60,62)의 타단에는 솔레노이드 밸브(64)가 접속하고 있으며, 이 솔레노이드 밸브(64)는 다시 1개(또는 설계에 따라 2개도 가능하다)의 압축공기 공급관로(호스)(66)를 통해 압축공기탱크(68)에 접속하고 있으며, 또 그 압축공기탱크(64)에 압축 공기를 저장하기 위한 압축기(70)를 구비하고 있다.Fig. 5 is an overall system view of a resin lining apparatus according to the present invention, in which each cylinder 54 constituting the actuator 40 is provided with a piston 56 in accordance with the switching of a direction of supplying working fluid, There are provided nipples 60a and 62a to which two pipelines 60 and 62 are respectively connected so as to receive compressed air so as to switch the direction of movement of the two pipes 60 and 62 And a solenoid valve 64 is connected to the other end of the compressed air tank 64 through a compressed air supply pipe (hose) 66 again to one (or two according to design) And a compressor (70) for storing compressed air in the compressed air tank (64).

상기 솔레노이드 밸브(64)는 제어부(42)에 의해 작동이 제어되며, 그 제어부(42)의 제어에 의해 상기 압축공기탱크(68)에서 공급되는 고압의 압축공기가 상기 관로 60 또는 62를 통해 선택적으로 공급되도록 유로를 전환하게 된다. 이에 따라 상기 솔레노이드 밸브(64)는 상기 제어부(42)에 구비된 스위치 조작, 또는 미리 프로그래밍된 자동 조작에 의해 중립 위치, 제1작동위치, 제2작동위치의 3단계 작동 위치를 가지게 되며, 예를 들어 상기 솔레노이드 밸브(64)의 제1작동위치에서는 관로 60을 통해서 실린더(54) 내에 압축공기를 공급하게 되며, 이때 관로 62는 피스톤(56)이 이동(전진으로 설정)하면서 배출되는 실린더(54) 내의 압축공기의 귀환 통로로 사용되어 귀환되는 압축공기가 솔레노이드 밸브(64)에 마련한 배출관(72)을 통해 외부로 배출되며, 반대로 제2작동위치에서는 관로 62를 통해서 실린더(54) 내에 압축공기를 공급하여 피스톤(56)을 후진 이동시키게 되며, 이 상태에서 관로 60은 앞서와는 반대 방향으로 피스톤(56)이 이동(후진으로 설정)하면서 배출되는 실린더(54) 내의 압축공기의 귀환 통로로 사용되며, 이때 귀환되는 압축공기는 솔레노이드 밸브(64)에 마련한 배출관(72)을 통해 외부로 배출하게 됨으로써 솔레노이드 밸브의 작동 위치 제어에 따라 상기 핀(38)이 전진 또는 후퇴하도록 구성되어 있다.The solenoid valve 64 is controlled in operation by the control unit 42 and the high pressure compressed air supplied from the compressed air tank 68 under the control of the control unit 42 is selectively As shown in Fig. Accordingly, the solenoid valve 64 has a neutral position, a first operating position, and a third operating position of the second operating position by a switch operation or a preprogrammed automatic operation provided in the controller 42, At the first operating position of the solenoid valve 64, the compressed air is supplied to the cylinder 54 through the conduit 60. At this time, the conduit 62 is connected to the cylinder (cylinder) The compressed air which is used as a return passage of the compressed air in the cylinder 54 is discharged to the outside through the discharge pipe 72 provided to the solenoid valve 64. Conversely, The piston 56 is moved backward by supplying air to the piston 56. In this state, the pipe 60 is compressed in the cylinder 54 which is discharged while the piston 56 is moved And the return air is discharged to the outside through a discharge pipe 72 provided in the solenoid valve 64 so that the pin 38 is moved forward or backward according to the control of the operating position of the solenoid valve Consists of.

이하 본 발명에 따른 장치를 사용하여 볼밸브용 볼의 표면을 라이닝 처리하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of lining a surface of a ball for a ball valve using the apparatus according to the present invention will be described in detail.

도 6은 본 발명에 따른 볼밸브용 볼의 라이닝 방법을 나타낸 공정도로서, 6 is a process diagram showing a lining method of a ball for a ball valve according to the present invention,

본 실시예에 따른 밸브용 볼(100)의 수지 라이닝 방법은 도 2(a)에 도시된 바와 같은 구조의 구형상의 볼(100)을 주물을 통해 얻는 볼의 성형공정(S10)과, 성형된 볼(100)을 금형(36) 내에 고정하는 볼의 설치공정(S11)과, 금형(36) 내에 수지, 예를 들면 용융 상태의 불소수지인 PFA를 수지사출기(74, 도 5 참조)로 사출하여 상부금형(32)의 수지공급통로(76)로 공급하여 볼(100)의 표면에 라이닝층(200)을 형성하는 수지 주입 및 라이닝 처리공정(S12)과, 상기 라이닝 처리공정의 후반에 핀들을 수지 공급 속도에 대응하는 속도로 액츄에이터에 의해 강제로 후퇴시켜 금형 속으로 복귀시키는 공정(S13)과, 상기 액츄에이터에 의한 핀의 강제 복귀 공정 중에 계속해서 수지를 공급하여 지지구멍을 채우는 마감처리 공정(S14)과, 금형을 탈형하여 라이닝 처리된 볼을 회수한 후 볼의 표면을 매끄럽게 처리하는 후가공 공정(S15)으로 이루어진다.The resin lining method of the valve ball 100 according to the present embodiment includes a molding step S10 of obtaining a spherical ball 100 having a structure as shown in Fig. 2 (a) through a casting, A ball mounting step S11 of fixing the ball 100 in the mold 36 and a step of injecting a resin such as PFA which is a fluorine resin in a molten state into the mold 36 with a resin injector 74 A resin injection and lining process S12 for supplying the resin to the resin supply passage 76 of the upper mold 32 to form a lining layer 200 on the surface of the ball 100, (S13) of forcibly retracting the resin into the mold at a speed corresponding to the resin feeding speed and returning the resin into the mold, and a step of finishing the resin by continuously supplying the resin during the forced returning process of the pin by the actuator (S14), removing the lined ball by demolding the mold, It comprises a post-processing step (S15) of smoothing the surface treatment.

상기한 공정을 보다 상세하게 설명하면, 구형상의 볼(100)을 주물을 통해 성형하되, 볼(100)의 상면에는 작동레버(6)의 끝단이 삽입될 수 있도록 사각형상의 삽입홀(120)을 성형하고, 정면에는 밸브본체(2)의 유체이송공과 일직선으로 연결되는 관통공(110)을 성형하며, 상기 관통공(110)에는 그의 축선과 직각이며 볼(100)의 중심점을 교차하여 지나는 축선을 가지도록 다수개의 지지구멍(131)을 성형한다(도 2의 (a) 참조).The rectangular ball 100 is molded through a casting and a rectangular insertion hole 120 is formed on the upper surface of the ball 100 so that the end of the operation lever 6 can be inserted into the ball 100. [ A through hole 110 is formed in the through hole 110 so as to intersect the center point of the ball 100 and perpendicular to the axis of the through hole 110, A plurality of support holes 131 are formed (see Fig. 2 (a)).

이때, 상기 지지구멍(131)들은 도 3에서 보았을 때 상기 금형(36)의 3면에 각기 대향하도록 볼(100)에 마련하되, 삽입홀(120)이 없는 나머지 부분으로서 그 삽입홀(120)의 중심축선을 따라 평단면하여 얻은 같은 평면 내에서 4개의 구멍들(131,120)이 각기 서로 90°위상각을 가지도록 천공하게 되며, 이때 이 지지구멍(131)의 축선은 볼의 정 중앙점을 교차하여 지나게 되며, 추후 금형(36) 내에 고정 설치 시 지지구멍(131)의 축선은 금형(36)의 3개의 면의 각각에 수직하는 위치를 가진다.3, the support holes 131 are formed in the ball 100 so as to face each of the three surfaces of the metal mold 36 as shown in FIG. 3, and the insertion holes 120, The four holes 131 and 120 are perforated so that they have a phase angle of 90 ° with respect to each other. In this case, the axis of the support hole 131 is the center point of the ball The axis of the support hole 131 has a position perpendicular to each of the three surfaces of the metal mold 36. As shown in FIG.

상기와 같이 하여 볼(100)의 성형공정(S10)이 완료되면(그러나 이 같은 구조의 볼은 발명의 실시자가 직접 만들어야 하는 것은 아니고 시중의 기성품을 구입하여 사용하는 것으로 충분하다), 볼(100)의 표면에 라이닝층(200)을 형성하기 위해 볼을 금형(36) 내에 고정한다(도 4 참조).When the forming process S10 of the ball 100 is completed as described above (however, the ball having such a structure is not required to be made by the inventor of the present invention, but it is sufficient to purchase and use a commercially available product) The ball is fixed in the metal mold 36 (see Fig. 4) in order to form the lining layer 200 on the surface of the metal mold 36.

이때 상기 금형(36)은 상하부금형(32,34)으로 분리되며, 상하부금형의 밀착면(50,경계면)에는 상기 볼(100)에 형성된 지지구멍(131)과 일직선으로 연장하는 핀구멍(52)이 형성되어 있어, 상부 금형(32)을 열어 젖힌 상태에서 볼(100)의 3개의 지지구멍(131)과 삽입홀(120)에 핀(38)과 지지편(78) 몸체의 일부를 삽입한 다음 볼(100)의 외부로 삐죽하게 돌출한 핀(38)과 지지편(78) 후단 몸체를 하부금형(34)의 해당 결합 위치에 올려 위치시키고, 상부 금형(32)을 하부 금형(34)에 결합시키면 핀(38)들이 지지구멍(131)과 핀구멍(52)의 양측에 걸쳐 있게 되어 볼(100)은 금형(36)의 구형 공간(44,46) 내에 일정한 틈새 t를 유지하는 부양 형태로, 즉 공중에 떠 있는 상태로 핀(38)들에 의해 지지되게 된다(본 발명은 핀이 양측 구멍 속에 기밀하게 끼워지는 공차를 가지고 있다). 여기서 상기 상부금형(32)을 하부금형(34) 위에 장착하기 전에 상기 핀(38)들은 액츄에이터의 피스톤(56)에 결합시키고 상부금형(32)을 하부금형(34)에 위치 결정하여 장착하게 되며(이때 주입구 48은 관통공 110 내에 삽입된다), 이로써 볼(100)은 금형(36) 내의 구형공간(44,46)에 일정한 틈새 t를 두고 동심으로 설치되어 마치 구형공간(44,46) 내에 부양된 형태가 되고 라이닝 작업 준비가 완료되는 것이다.At this time, the metal mold 36 is divided into upper and lower dies 32 and 34, and a pin hole 52 extending in a straight line with the support hole 131 formed in the ball 100 is formed on the contact surface 50 A part of the body of the pin 38 and the supporting piece 78 is inserted into the three supporting holes 131 and the insertion hole 120 of the ball 100 while the upper mold 32 is being opened, The pin 38 and the rear end body of the support piece 78 protruding outward from the ball 100 are placed at the corresponding engagement positions of the lower mold 34 and the upper mold 32 is moved to the lower mold 34 The pins 38 are located on both sides of the support hole 131 and the pin hole 52 so that the ball 100 maintains a constant clearance t in the spherical spaces 44 and 46 of the metal mold 36 (I.e., the present invention has a tolerance that the pin fits snugly in both holes). Before mounting the upper mold 32 on the lower mold 34, the pins 38 are coupled to the piston 56 of the actuator, and the upper mold 32 is positioned and mounted on the lower mold 34 (The injection port 48 is inserted into the through hole 110) so that the ball 100 is concentrically installed in the spherical spaces 44 and 46 in the mold 36 with a predetermined clearance t so that the spherical spaces 44 and 46 It becomes a floating form and the lining is ready for work.

다음에 제어부(42)의 스위치를 작동하여 수지사출기(74)를 작동시키면, 압출되는 용융 수지가 상부금형(32)의 공급통로(76)를 통해 주입부(48)의 중심점(볼의 중앙 위치)으로 유입되며, 이 중심점에 도달한 수지는 각 지지구멍(131)들 등을 통해 방사상으로, 그리고 볼(100)과 금형의 각부재 사이에 형성되는 모든 틈새 t를 통해 퍼져 나가면서 흐르게 되며(도 4의 화살표 흐름 참조), 핀(38)들이 양측 구멍(58,131)들에 걸쳐 있는 상태로 위치 고정된 상태에서 핀(38) 부위를 빼고 모든 틈새 t를 메우고 계속 공급되는 수지 압력이 핀(38)에 작용하게 되는 라이닝 처리공정 말기에 미리 수지 공급 속도에 대응하여 타임이 설정된 제어부(42)가 관로 62를 관로 66에 연통하게 개방하고, 관로 60은 압축공기 배출관로 72에 연통하도록 솔레노이드 밸브(64)를 작동제어하게 되며, 이 같은 제어에 따라 탱크(68) 내에 저장된 고압의 압축공기가 관로 62를 통해 실린더(54) 내에 도입되어 피스톤(56)과 핀(38)들이 후진하여 이동하게 된다. 이 후진 속도는 미리 수지의 공급 속도에 대응하여 설정해 놓은 것으로서, 핀(38)이 액츄에이터(40)의 작동에 의해 일정한 속도로 강제로 후퇴하면 그 후퇴에 의해 발생되는 지지구멍(131)의 빈 공간은 계속해서 주입되는 수지가 메우게 되며, 핀(38)이 완전히 후퇴하여 핀구멍(52) 속으로 몰입되면, 제어부(42)는 모든 틈새 t 및 지지구멍(131)들을 수지가 메운 것으로 판단하여 솔레노이드 밸브(64)를 중립 위치로 되돌리도록 제어하며(압축공기 공급은 중단되고, 피스톤은 중립 제어 상태에서 그 위치를 항시 유지하게 된다), 이로써 라이닝된 수지의 두께는 볼의 어느 부분에서나 t로 동일하게 되며, 볼(100)은 핀(38)의 지지 없이 라이닝층(200)에 의해 금형(36)의 구형공간(44,46)을 충만한 상태로 자동 지지되는 것이다. The molten resin to be extruded is supplied to the central portion of the injection portion 48 through the supply passage 76 of the upper mold 32 And the resin that has reached the center point flows through the support holes 131 or the like and radially spreads through all of the gaps t formed between the ball 100 and the respective members of the mold 4), the pin 38 is removed while the pins 38 are positioned in a state where the pins 38 are spanned across the two holes 58, 131, and the resin pressure to be continuously supplied is applied to the pin 38 The controller 42 opens the conduit 62 to communicate with the conduit 66. The conduit 60 is connected to the solenoid valve 72 so as to communicate with the compressed air discharge conduit 72 64, Is introduced into the cylinder 54, the compressed air stored in the high-pressure through the conduit 62 into the tank 68 in accordance with such control is moved by the piston 56 and the pin 38 are the reverse. When the pin 38 is forcibly retreated at a constant speed by the actuation of the actuator 40, the backward velocity is set to correspond to the supply speed of the resin, The control unit 42 judges that all of the gaps t and the support holes 131 are filled with the resin, The solenoid valve 64 is controlled to return to the neutral position (the supply of compressed air is stopped and the piston remains in position at neutral control), so that the thickness of the lined resin is t And the ball 100 is automatically supported in a state where the spherical spaces 44 and 46 of the mold 36 are filled with the lining layer 200 without the support of the pin 38.

수지가 어느 정도 경화되는 시간을 기다린 후 작업자가 상부금형(32)을 탈형시키면 라이닝 처리된 볼(80, 도 2(d) 참조)이 외부로 드러나며, 이 볼(80)을 하부금형(34)으로부터 회수하여 표면의 거스러미 부분들을 매끄럽게 연마 가공하는 후처리 작업을 실시하면 완성된 볼(80)을 얻게 되는 것이다.(See Fig. 2 (d)) is exposed to the outside, and the ball 80 is brought into contact with the lower mold 34, A post-processing operation of smoothly grinding the rough portions of the surface is carried out to obtain the finished ball 80.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 고려가능한 정도로 상세하게 설명되었으나, 다른 실시예들도 가능하다.While the present invention has been described in considerable detail to the extent possible with reference to the preferred embodiments, other embodiments are possible.

따라서, 첨부된 특허 청구 범위의 정신 및 범위는 본 명세서에 포함된 바람직한 실시예들의 설명으로 한정되어서는 안 된다. 본 발명의 범위 또는 정신에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 구조에 다양한 개량 및 변형들이 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 전술한 바에 비추어, 본 발명은 하기 특허 청구 범위의 범위 내에서 제공된 본 발명의 개량 및 변형, 및 그의 균등물을 포함하는 것으로 의도된다.Accordingly, the spirit and scope of the appended claims should not be limited to the description of the preferred embodiments contained herein. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the structure of the present invention without departing from the scope or spirit of the present invention. In view of the foregoing, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the following claims.

30: 라이닝 장치 32: 상부금형
34: 하부금형 36: 금형
38: 핀 40: 액츄에이터
42: 제어부 44: 반구형 하부요홈
46: 반구형 상부요홈 48: 주입부
50: 경계면(밀착면) 52: 핀구멍
54: 실린더 56: 피스톤
58: 나사 60,62: 관로
64: 솔레노이드 밸브 66: 압축공기 공급관로
68: 압축 공기탱크 70: 공기 압축기
72: 공기 배출관로 74: 수지 사출기
76: 수지 공급통로 78: 지지편
80: 라이닝된 볼 100: 볼밸브용 볼
110: 관통공 120: 삽입홀
200: 라이닝층 t: 틈새30: lining device 32: upper mold
34: Lower mold 36: Mold
38: pin 40: actuator
42: control unit 44: hemispherical bottom groove
46: hemispherical upper groove 48: injection part
50: interface (contact surface) 52: pin hole
54: cylinder 56: piston
58: screws 60, 62:
64: Solenoid valve 66: Compressed air supply line
68: compressed air tank 70: air compressor
72: air outlet tube 74: resin injection machine
76: Resin feed passage 78: Support piece
80: lined ball 100: ball for ball valve
110: through hole 120: insertion hole
200: lining layer t: crevice

Claims (4)

금속 재질의 구 형상을 가지며, 볼밸브 본체의 유체이송공과 연통되는 관통공이 형성되고, 그 관통공과 수직하는 상면에는 밸브조작레버의 끝단이 끼워져 결합될 수 있도록 사각 형상의 삽입홀이 형성되며, 그리고 수지를 표면에 라이닝 작업하기 위한 목적으로 상기 관통공과 상기 구의 외부를 연통하도록 상기 구의 중심점을 향해 방사상으로 복수의 지지구멍을 형성하게 되는 볼밸브용 볼의 표면을 수지로 라이닝 처리하는 장치에 있어서,
반구형 하부요홈을 가진 하부금형과, 상기 반구형 하부요홈과 합하여 상기 볼을 일정한 틈새를 두고 동심으로 수용토록 완전한 구형공간을 형성하게 되는 반구형 상부요홈을 가진 상부금형으로 구성된 금형과; 상기 상부금형의 상부요홈으로부터 상기 볼의 관통공에 끼워지도록 돌출되게 연장 형성되며, 그 관통공과의 사이에 일정한 틈새를 두게 되는 주입구와; 일단이 상기 상하부 금형에 의해 지지되며, 타단이 상기 볼의 삽입홀및 주입구에 틈새를 두고 삽입되는 지지편과; 상기 상부 및 하부금형이 밀착하는 경계면을 따라 그리고 상기 구형공간의 중심점을 지나는 축선을 따라 일측은 상기 구형공간에 개방되며, 타측은 상기 금형의 외부에 대해 개방되게 형성되어 상기 볼의 지지구멍들과 일치하는 축선 및 같은 직경을 가진 복수의 핀구멍과; 라이닝 작업을 진행시에는 상기 핀구멍으로부터 돌출하여 상기 볼의 지지구멍들에 걸쳐 기밀하게 끼워지는 상태로 장착되며, 라이닝 작업이 종료되기 전에 상기 지지구멍으로부터 후퇴하여 상기 핀구멍 속으로 몰입하도록 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 복수의 핀과; 상기 상부금형의 주입구를 통해 형성되어 상기 복수의 지지구멍에 연통하여 수지를 공급하는 수지공급통로와; 상기 복수의 핀을 강제로 슬라이드 왕복 이동시킬 수 있게 상기 금형의 외부에 설치되는 복수의 액츄에이터와; 상기 핀들의 전진 및 후퇴 시기에 맞추어 상기 액츄에이터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치.A rectangular through hole is formed in the top surface of the valve body so as to be in communication with the fluid transfer hole of the ball valve body and perpendicular to the through hole, There is provided a device for lining a surface of a ball for a ball valve which is formed with a plurality of support holes in a radial direction toward a center point of the sphere so as to communicate the outside of the sphere with the through hole for the purpose of lining the resin on the surface,
A lower mold having a hemispherical lower groove and an upper mold having a hemispherical upper groove formed in the hemispherical lower groove to form a complete spherical space so as to receive the ball concentrically with a predetermined clearance; An injection port extending from the upper groove of the upper mold so as to protrude so as to fit into the through hole of the ball and having a predetermined clearance between the through groove and the upper groove; A support piece having one end supported by the upper and lower molds and the other end inserted into the insertion hole and the injection port of the ball with a gap therebetween; And the other side is open to the outside of the mold, and the other side is open to the outside of the mold, and the other side is open to the outside of the mold, A plurality of pin holes having coincident axes and the same diameter; And is slidably moved so as to be retracted from the support hole and immersed in the pin hole before the end of the lining operation, A plurality of pins that are installed as far as possible; A resin supply passage formed through the injection port of the upper mold and communicating with the plurality of support holes to supply resin; A plurality of actuators provided outside the mold so that the plurality of pins can be forced to slide back and forth; And a controller for controlling the operation of the actuator in accordance with the advance and retreat times of the fins. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 상기 핀의 각각의 후단에 일체 또는 연결수단에 의해 연결되는 피스톤과, 상기 피스톤을 왕복 이동 작동시키도록 상기 금형의 외부에 설치되어 외부로부터 공급되는 공압 또는 유압의 작동유체에 의해 구동되는 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치.[2] The apparatus as claimed in claim 1, wherein the actuator comprises: a piston connected to each rear end of the pin integrally or by connecting means; and a pneumatic or hydraulic And a cylinder driven by a working fluid. 제2항에 있어서, 상기 각 액츄에이터 실린더에 공압 또는 유압의 작동유체를 공급하는 호스의 도중에 솔레노이드 밸브가 설치되며, 상기 제어부는 상기 솔레노이드 밸브의 온오프 작동 제어를 통해 상기 실린더들을 작동시키는 작동유체의 공급 방향을 절환시키는 것을 특징으로 하는 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치.The solenoid valve according to claim 2, wherein a solenoid valve is provided in the middle of a hose that supplies pneumatic or hydraulic working fluid to each of the actuator cylinders, and the control unit controls the solenoid valve And the supply direction of the ball is changed. (a) 금속 재질의 구 형상을 가지며, 볼밸브 본체의 유체이송공과 연통되는 관통공이 형성되고, 그 관통공과 수직하는 상면에는 밸브조작레버의 끝단이 끼워져 결합될 수 있도록 사각 형상의 삽입홀이 형성되며, 상기 관통공과 상기 구의 외부를 연통하도록 상기 구의 중심점을 향해 방사상으로 형성된 복수의 지지구멍을 형성하도록 볼밸브용 볼을 마련하는 공정과;
(b) 상기 볼을 상하로 분리되는 금형의 구형공간 내에 라이닝 두께의 일정한 틈새를 두고 동심으로 부양된 형태로 설치하되, 이를 위해 금형으로부터 방사상으로 돌출하는 복수의 핀들을 상기 볼의 지지구멍들에 기밀하게 끼워 지지시키는 볼의 설치공정과;
(c) 상기 금형 내에 용융된 수지를 공급하여 상기 볼의 전체 표면에 라이닝 층을 형성하는 수지 공급 및 라이닝 처리공정과;
(d) 상기 라이닝 처리공정의 후반에 상기 핀들을 수지 공급 속도에 대응하는 속도로 액츄에이터에 의해 강제로 후퇴시켜 금형 속으로 복귀시키는 공정과;
(e) 상기 액츄에이터에 의한 핀의 강제 복귀 공정 중에 계속해서 수지를 공급하여 지지구멍을 채우는 마감처리 공정; 및
(f) 상기 라이닝 처리된 볼을 금형으로부터 탈거하여 라이닝 표면을 매끄럽게 처리하는 후처리 공정; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼밸브용 볼의 수지 라이닝 장치.(a) A through hole is formed in the shape of a metal and communicates with the fluid transfer hole of the ball valve body, and a rectangular insertion hole is formed on the upper surface perpendicular to the through hole so that the end of the valve operation lever can be inserted and engaged. Providing a ball valve ball so as to form a plurality of support holes formed radially toward the center of the sphere so as to communicate the through-hole and the outside of the sphere;
(b) a plurality of pins radially protruding from the mold are installed in the support holes of the balls, the balls being installed in a spherical space of the mold separated vertically and in a concentric floating manner with a predetermined clearance of the lining thickness An installation step of a ball for air tight fitting;
(c) a resin supplying and lining processing step of supplying molten resin into the mold to form a lining layer on the entire surface of the ball;
(d) forcibly retracting the fins by an actuator at a speed corresponding to a resin feed rate in the latter half of the lining process and returning the mold to the mold;
(e) a finishing treatment step of continuously supplying the resin to fill the support hole during the forced returning of the pin by the actuator; And
(f) a post-treatment step of smoothly treating the lining surface by removing the lined ball from the mold; Wherein the ball-valve ball comprises a plurality of balls.
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