KR820001390B1 - 나비형 밸브 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

나비형 밸브

제1도는 본 발명에 따른 나비형 밸브의 종단면도.

제1a도는 제1도에 도시된 보유링의 평면도.

제2도는 제1도에 도시된 나비형 밸브의 밸브 시이트 및 베어링 조림체의 종단면도.

제2a도는 제2도에 도시된 링의 개조된 단부 구조의 부분 단면도.

제3도는 제1도에 도시된 나비형 밸브의 밸브시이트와 밸브하우징의 부분 종단면도.

제4도는 제1도에 도시된 나비형 밸브 샤프트의 평면도.

제5도는 제4도에 도시된 샤프트의 정면도.

제6도는 제4도에 도시된 샤프트의 확대부분 정면도.

제7도는 제4도에 도시된 샤프트가 삽입들 때의 제1도에 도시된 나비형 밸브의 밸브 디스크의 종단면도.

제8 및 9도는 본 발명의 밸브 샤프트 제조방법의 개략도.

제10도는 다른 보유링이 설치된 나비형 밸브의 일부분의 단면도.

제11도는 제10도에 도시된 보유링의 평면도이다.

본 발명은 나비형 밸브에 관한 것으로 특히 밸브 샤프트(shaft)를 위한 개선된 베어링을 가진 개선된 카트리지 타입 구조의 나비형 밸브에 관한 것이다.

나비형 밸브에 있어서 밸브 시이트, 작동샤프트, 밸브 디스크가 단일의 유니트로 밸브로부터 제거 가능하게 되어 사용처에서의 밸브의 수리를 용이하게 하는데 그러한 밸브가 예를들어, 스틸웨곤(Still wagon)의 미합중국 특허 제2,740,423호 및 제2,994,342호, 스넬 2세(Snell, Jr.)의 미합중국 특허 제3,241,806호에 기술되어 있다. 그러나, 이제까지 밸브가 폐쇄된 상태에 있고 밸브의 한쪽에 있는 도관이 제거될 때 파이프내 압력을 유지할 수 있는 그러한 밸브는 개발되지 않았다. 그러한 밸브에 존재하는 다른 문제점은 디스크샤프트에 필요한 베어링을 정위치에 맞추는(alignment)것이 어렵다는 것이다. 따라서 샤프트를 양호하게 정위치에 맞추는데 비용이 많이 드는 기계 가공작업이 필요하였다.

본 발명은 밸브 샤프트와 밸브 디스크 사이의 연결이 개선된 나비형 밸브에 관한 것이다. 나비형 밸브는 작용기 샤프트와 밸브 디스크 사이에 2가지 타입의 연결부 중 하나를 구비하고 있다. 한 타입의 연결에 있어서 디스크는 디스크의 중심 아래 종방향으로 연장하는 두꺼운 두께 부분을 가지고 있고 작용기 샤프트는 디스크의 중심을 완전히 지나 통과하여 밸브의 상하부에서 회전 가능하게 축지되어 있다. 그러한 연결은 대개 성공적이었으나 재료 및 기계 가공비용 많이 들어 비교적 값비싸다는 단점을 가지며, 또한 밸브가 개방위치에 있을 때 흐름의 제한이 약간 크다는 단점을 갖는다. 두 번째 타입의 작용기샤프트 연결은 대개 스터브(stub)샤프트 연결이라 불린다.

스터브 샤프트 나비형 밸브에서, 디스크는 디스크의 상하부에만 두꺼운 두께 부분을 가지고 있다. 작용기 샤프트는 디스크의 상하부에서 디스크에 부분적으로 삽입되고 작은 샤프트가 디스크의 저부에 삽입된다. 그러한 스터브 샤프트는 여러 방식으로 디스크에 연결된다. 몇몇 예에서 사프트는 디스크에 핀 또는 볼트로 취부된다.

장방형 연결부 또는 육각형 연결부와 같은 연결을 사용하는 또 다른 시도가 행해져 왔다. 그러한 연결부는 누출의 단점을 가지며 흐름(flow stream)내로 돌출부를 제공하거나 또는 헐거운 연결을 제공하여 유극(遊隙, back lash)을 형성하고 따라서 밸브를 견고히 폐쇄하는 것을 곤란하게 하며 자동작용기에 의한 제어를 곤란하게 한다. 또 다른 타입의 연결은 상술한 난점들을 약간 극복할 수 있으나 샤프트와 밸브 디스크 사이를 우둘투둘하거나 치우친 억지끼워 맞춤(interference fit)이 된다. 이런 타입의 연결에 있어서 샤프트에는 그의 단부에 돌출부가 설치되어 있어, 디스크의 상부 구멍과 접촉하도록 강요될 때 구멍을 반경방향으로 변형시켜 억지끼워 맞춤을 제공한다. 이런 타입의 연결은 양호한 연결이 행해진 때 주철로된 밸브 디스크에 높은 응력이 발생되어 밸브디스크의 파손 가능성을 증가시키는 단점을 갖는다. 유극을 방지하고 정규 또는 변칙 내부 압력에 의해 샤프트가 파열하는 것을 방지하는 외에 밸브 샤프트 토오크를 완전히 전달하기 위해 디스크 허브(hub) 용력이 높은 압축 마찰력을 발생시켜야 하기 때문에 그러한 높은 응력이 요구된다. 디스크 허브가 그러한 응력을 감소시키기 위해 대형으로 만들어질 수 있으나, 이것은 재료비를 증가시킨다. 또한, 억지 연결이 충분히 견고하지 않은 경우에, 구멍 밖으로 샤프트를 축방향으로 강압함으로써 또는 그 억지 연결이 샤프트로부터 디스크로 필요한 토오크를 전달하는데 부적당하므로 밸브가 파손될 수 있다.

본 발명은 샤프트와 나비형 밸브의 하우징(housing)과의 사이 베어링이 이탈하는 것을 방지하기 위한 보유링(retaining ring)을 가진 나비형 밸브에 관한 것이다.

나비형 밸브에는 일반적으로 하우징과 샤프트 사이에 시일(seal) 및 베어링이 설치되어 있다. 그 베어링은 샤프트를 지지하고 시일은 샤프트를 따라 베어링으로 유체가 누출하는 것을 방지한다. 나비형 밸브내 유체 압력은 시일과 베어링 뒤에 형성되는 베어링이 총알같이 밸브에서 튕겨나오게 한다. 일반적으로 샤프트상에 밸브 작용기가 배치되어 베어링이 심하게 해를 끼치는 것을 방지한다. 그러나, 작용기가 밸브샤프트에서 제거된 경우에, 밸브로부터의 베어링의 이탈은 베어링 자체 또는 파이프의 분출유체 및 압력에 의해 쉽게 사람이나 다른 재산에 심한 손상을 끼친다.

따라서 개방 및 폐쇄 위치 사이에 회전되는데 적합하게 된 디스크를 가진 나비형 밸브가 제공되어 왔다. 탄성물질로 만들어진 밸브시이트는 폐쇄된 위치에서 디스크와 계합하는데 적합하게 되어 있다. 그 벨브 시이트는 디스크를 둘러싸는 외벽을 가지고 있고 또한 구멍을 가지고 있으며, 일단부가 디스크에 부착된 샤프트가 그 구멍을 통해 외측으로 연장한다. 링이 밸브시이트를 둘러싸고 있고 그 밸브시이트에 영구적으로 부착되어 있어 밸브시이트의 외벽의 변형을 방지한다. 그 링은 밸브시이트보다 강한 물질로 만들어지고 링의 구멍을 형성하는 원통형 립(lip)을 가지고 있다. 그 구멍은 립이 밸브 벽의 구멍내로 돌출하여 밸브시이트 벽의 구멍과 일직선상에 있다. 원통형 칼러(collar)는 샤프트를 둘러싸고 있는 원통형 립내 배치되어 그 립에 의해 지지되어 있다. 그 칼리는 샤프트를 위한 베어링 표면을 제공한다. 밸브 시이트는 또한 외측벽으로부터 외측으로 돌출하는 한쌍의 플랜지(flange)를 그의 축단부에 가지고 있다. 그 플랜지들 사이에 링이 배치되고 그로부터 간격을 가지고 떨어져 있어 한쌍의 홈을 형성하고, 그 홈이 링의 각 측부에 위치한다. 디스크, 밸브시이트, 샤프트, 링은 단일의 밸브 조림제를 형성한다. 두 부분으로 구성된 하우징이 제공되어 있고, 각 부분은 그의 내측 표면에 한쌍의 홈과 계합하는 한쌍의 돌출부를 가지고 있다. 그 부분들은 연결되어 있고 링과 밸브 시이트의 외벽과 협동하여 하우징내 단일의 밸브 조립체를 보지한다.

나비형 밸브는, 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 회전되는 허브를 가진 디스크와 폐쇄된 위치에서 디스크에 계합하는 밸브시이트를 가지고 있다. 샤프트는 일단부가 허브에 부착되어 있고 그 허브로부터 외측으로 연장하여 그의 외부지점으로부터 디스크에 토오크를 전달한다. 디스크 부착된 샤프트의 단부는 디스크에 샤프트를 고정시키기 위한 다수의 스플라인(spline)을 가지고 있다. 각 스플라인은 날카로운 선단연부를 가지고 있고 0.030인치의 최대치로 허브에 끼워져 있다. 그 허브는 평방 인치당 20,000 파운드보다 적은 응력을 갖는다. 샤프트는 디스크의 주부분에 비하여 두꺼운 두께 부분(허브)을 밸브디스크에 형성함에 의해 디스크에 연결된다. 그 두꺼운 부분은 디스크의 원주에 인접히 형성되어 있다. 디스크에 평행하게 두꺼운 부분에 구멍이 형성되고 그 구멍은 샤프트의 직경보다 약간 작은 직경을 갖는다. 샤프트의 일단부에 스플라인이 형성되고 다음, 샤프트가 구멍에 압입되어 그 구멍의 측벽에 홈들을 절삭형성하고 그리하여 샤프트와 디스크 사이의 영구 연결을 형성한다.

나비형 밸브는 허브를 가진 디스크를 가지고 있다. 그 디스크는 개방위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전되는데 적합하게 되어 있다. 폐쇄 위치에서 디스크에 계합하는 밸브 시이트가 하우징에 설치되어 있다. 샤프트는 그의 일단부가 허브에 부착되어 있고 하우징의 외측으로 연장하여 그의 외부 지점으로부터 디스크에 토오크를 전달한다. 샤프트와 하우징 사이를 유체가 통과하는 것을 방지하기 위한 시일이 제공되어 있다. 샤프트가 하우징 위에서 외측으로 연장하는 지점에서 베어링이 하우징 내의 샤프트를 지지한다. 보유링이 샤프트에 마찰 계합하고 베어링에 접하여 있어 샤프트를 따라 유체가 누출함에 의해 베어링을 이탈시키는 것을 방지한다.

본 발명의 목적은, 밸브 하우징으로서 제거될 수 있고, 밸브 하우징의 도움없이 정상적인 소망의 압력을 갖는 개선된 단일의 조림체를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 밸브 폐쇄시의 파이프내 압력보유가 가능한 개선된 단일의 밸브 조림체를 포함하는 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정위치에 맞추는 것이 용이하고 따라서 저렴하게 제조되는 개선된 베어링을 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 용이하고 저렴하게 제조되는 개선된 단일의 밸브 조립체를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 밸브의 내부압력에 의해 파손되지 않는 밸브디스크와의 스터브 샤프트 연결부를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스크와 샤프트 사이 기계적인 유극(遊隙)을 제거하는 디스크와의 개선된 스터브 샤프트 연결부를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 연결부의 토오크 전달 능력이 샤프트의 것보다 크고 디스크에 대해 스터브 샤프트의 개선된 연결부를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 디스크가 낮은 잔여응력 상태하에 있는 디스크와의 스터브 샤프트의 개선된 연결부를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 밸브가 개방되어 있을 때 흐름내로 어떤 부가적인 돌출을 형성하지 않는 디스크와 스터브 샤프트의 개선된 연결부를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유극과 샤프트 파열을 방지하는데 허브의 낮은 잔여 응력을 요하고, 샤프트에서 디스크로 토오크를 전달하는데 추가 응력을 요하지 않는 디스크와 스터브샤프트의 개선된 연결부를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단하고 저렴하게 제조되는 스터브 샤프트와 디스크의 개선된 연결부를 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 높은 압력으로 베어링이 이탈하고 밸브로부터 유체가 배출되는 경우에 밸브에 인접한 사람과 재산을 보호하기 위한 수단을 가진 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상술한 안전도를 가지고도 비교적 용이하게 조림되는 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술한 안전도를 가지고도 비교적 저렴하게 제조되는 나비형 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 잇점 및 신규한 특징들은 첨부도면과 관련하여 기술된 본 발명의 일실시예의 하기 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

제1도는 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 회전하는 디스크(22)를 가진 나비형 밸브(20)을 도시하고 있다. 탄성물질, 바람직하게는 고무로 만들어진 벨브 시이트(24)가 디스크(22)를 둘러싸고 있고, 밸브가 폐쇄되어 있을 때 디스크에 계합하는데 적합하게 되어 있다. 샤프트(26)은 그 일단부(28)이 허브(29)에서 디스크(22)에 부착되어 있고 그 디스크로부터 외측으로 연장하여 있다. 샤프트(26)의 다른 단부는 적당한 타입의 작용기(도시안됨)에 연결되어 있다.

제2도에 도시된 바와 같이, 밸브 시이트(24)는 한쌍의 구멍(30) 및 (32)가 형성된 외벽(25)를 가지고 있다. 샤프트(26)이 그 구멍(30)을 통해 연장하고, 제2샤프트(34)가 디스크의 저부에 부착되어 있고 구멍(32)를 통해 디스크로부터 외측으로 연장하여 있다. 강(鋼)으로 만들어진 링(36)이 밸브 시이트(24)의 외벽(25)를 둘러싸고 있고 경화 처리에 의해 그 벽에 영구적으로 부착되어 있어 밸브 시이트의 외벽의 변형을 방지한다. 링(36)이 밸브 시이트(24)보다 강하고 강직한 물질로 만들어지는 것이 중요하다. 바람직하게는 링(36)은 하우징이 없이도 밸브의 정격(定格) 압력을 지지하는데 충분히 강해야 한다. 링(36)은 또한 한쌍의 원통형 립(lip)(38,40)을 가지고 있고 각 립은 링의 구멍을 형성한다. 원통형 립(38,40)은 구멍(30,32)내에 안락하게 배치되어 있다. 원통형 칼러(42)는 샤프트(26)를 둘러싸고 있고, 원통형 립(38)이 칼러(42)를 지지하고 칼러(42)가 샤프트(26)을 위한 지지표면을 제공하도록 하는 방식으로 원통형 립(38)내 배치되어 있다. 유사하게, 원통형 칼러(44)는 샤프트(34)를 둘러싸고 있고, 립(40)이 칼러(44)를 지지하고 칼러(44)가 샤프트(34)를 위한 지지표면을 제공하도록 하는 방식으로 원통형 립(40)내 배치되어 있다.

밸브 시이트(24)내에 칼러(42,44)를 삽입함에 의해, 샤프트(26, 34)를 위해 제공된 지지표면이 디스크(22)에 가능한한 가까이 배치되는 것이 본 발명의 특히 중요한 특징이다. 이것은 샤프트와 베어링 사이의 모멘트(moment)를 최소로 함에 의해 지지부하를 감소시키는 매우 유익한 효과를 갖는다. 또한 샤프트와 베어링을 정렬시키는 것을 쉽게 하는 또 다른 유익한 효과를 갖는다. 또한 칼러(42,44)는 밸브 시이트(24)에 경화처리(vulcanization)되어 밸브 시이트(24)와 링(36)의 단일구조를 형성한다. 밸브 시이트(24)의 외벽의 상하부 구멍(30,32)는 디스크(22)로부터 샤프트(24)의 외측부분을 밀봉하기 위한 수단을 가지고 있어 샤프트(26)을 따라 유체가 누출되는 것을 방지한다. 이것은 디스크(22)의 상부 가까이의 구멍(30)의 벽으로부터 내측으로 연장하는 반경방향 연장 플랜지(46)에 의해 달성된다.

원통형 팁(38)의 단부와 칼러(42)의 단부는 플랜지(46)의 상부 표면과 접하고 플랜지(46)은 칼러(42,44)의 내경(內徑)보다 약간 작은 내경을 가지고 있다. 플랜지(46)의 내측표면은 스플라인(spline)(70)위에서 샤프트(26)에 접하여, 탄성체 플랜지(46)의 반경방향 압축에 의해 디스크(22)로부터 샤프트(26)을 효과적으로 밀봉한다.

제2a도에 개조된 링(36′)가 도시되어 있다. 대형 나비형 밸브에서와 같이 지지부하가 증가되는 경우에 원통형 부재(38′)는 링(36′)에 접합되어 있는 것이 좋다. 그 부재(38′)는 칼러(42)의 부가적인 지지를 위해 링(36′)의 내외측으로 반경방향으로 연장하여 있다.

제3도에 도시된 바와 같이, 밸브 시이트(24)는 그의 축단부에 한쌍의 플랜지(50,52)를 가지고 있고, 그 플랜지들은 외벽(25)로부터 반경방향 외측으로 돌출하여 있다. 링(36)이 플랜지(50과 52) 사이에 배치되어 있고, 그 플랜지들로부터 간격을 가지고 떨어져 있어 한쌍의 홈(54,56)을 형성하며, 링(36)의 각 축부에 하나씩 홈이 형성되어 있다. 이점에서, 디스크(22), 밸브 시이트(24), 샤프트(26,34) 링(36) 칼러(42,44)는 단일의 밸브 조립체 또는 카트리지를 형성한다.

나비형 밸브(20)은 또한, 상부부분(60)과 하부부분(62)으로 구성된 하우징을 가지고 있다. 부분(60 및 62)의 각각은 그의 내측표면에 한쌍의 돌출부(64,66)이 설치되어 있어 한쌍의 홈(54,56)과 맞물린다. 부분(60 및 62)는 볼트에 의해 접합되어 있고 링(36)과 밸브 시이트(24)의 외벽(25)와 협동하여 하우징내 단일의 밸브 조립체를 보지한다. 그리하여 본 발명의 나비형 밸브는 보수 또는 대치를 위해 쉽게 제거될 수 있는 밸브 하우징 내 밸브 카트리지를 가지고 있다는 중요한 구조적 특징을 갖는다. 또한 이 밸브 카트리지가 밸브 하우징과 협동하는 강한 보유링을 가지고 있기 때문에 그 밸브는 밸브가 폐쇄되고 밸브의 일측부와 도관이 제거된 파이프내 압력 유지에 이용될 수 있다. 이것은, 밸브가 폐쇄되어 있고 압력의 도관하측 흐름이 밸브(20)에 대한 연결부에서 제거된다면 본 발명의 밸브 카트리지는 링(36)과 돌출부(64,66)의 협동으로 반경방향으로 변경되거나 축방향으로 벗어나지 않고 정격 압력을 보유하는데 충분히 강직하기 때문이다.

제4-9도에 도시된 바와 같이 나비형 밸브(20)은 샤프트(26,34)와 디스크(22) 사이의 개선된 연결부를 가지고 있다. 간단하게 하기 위해 그 연결부를 샤프트(26)에 관련하여 기술한다. 디스크(22)에 연결되는 샤프트(26)의 단부(28)은 다수의 스플라인(70)을 가지고 있어 샤프트(26)을 디스크(22)에 고정시킨다. 각 스플라인(70)의 높이는 스플라인(70)의 외측 표면에의 접선면과, 상기 면에 평행하고 스플라인(70)들 사이에 산재된 흠(72)들의 가상 연결선에 접선적인 면 사이의 간격으로 정의된다. 이것이 제6도에 "h"로 나타내어져 있다. 이 칫수 "h"는 0.030인치보다 크지 않다는 것이 중요하다.

이것은 스플라인과 허브사이의 최대 체결이유(interference) 0.025인치와 대략 0.005의 공차의 합을 부가함에 의해 형성된다. 체결 여유가 0.025인치를 초과하면 샤프트 설치시 절삭 응력이 좋지 않게 된다. 흠(72)와 구멍(88) 사이 간격이 필요없지만 공동(空洞)(78)내에 포획될 수 있는 가스를 배출시키는 것이 바람직하다.

구멍(bore)(88)과 표면(72) 사이의 간격은 공기의 배출구를 제공한다. 스플라인과 허브 사이의 체결여유는 0.011인치가 바람직하며, 그 공차는 0.003인치가 바람직하다. 간격은 0.005인치가 바람직하다. 각 스플라인(70)은 원통형의 상부 표면 부분(75)와 그 부분으로부터 샤프트의 몸체쪽으로 상기 상부 표면 부분에의 접선 면에 대해 각을 가지고 연장하는 2개의 측벽(74,76)을 가지고 있다. 제6도에서 α도 나타내어진 상기 각은 30-60도이고 45도가 바람직하다. 상기 칫수 제한의 여유는 샤프트(26)을 삽입하는 동안 디스크(22)로부터 제거되는 물질의 양을 최소로 하면서 동시에 강한 연결을 얻는 것이 중요하기 때문이다. 또한 이 작동 중 디스크(22)상에 과도한 응력이 부여되지 않는 것이 중요하다.

디스크(22)에 샤프트(26,34)를 삽입하는 동안 약간 재료를 제거하기 때문에, 디스크(22)에 내부 공동(78,80)을 설치하여 샤프트와 디스크의 연결시 디스크의 내부로부터 제거된 재료를 수용하는 것이 중요하다. 샤프트(26,34)가 디스크(22)내로 삽입되어야 하기 때문에 그들 샤프트가 디스크(22)의 경도(硬度)보다 큰 경도를 갖는 것이 중요하다. 샤프트의 경도와 디스크의 경도간의 최소 차이는 록크웰(Rockwell)C경도로 대략 5이어야 하고 샤프트가 더 단단한 재료로 되어 있다. 예를 들어, 샤프트는 33보다 큰 록크웰 C경도를 갖는 강으로 만들어지고 디스크는 27보다 작은 록크웰 C경도를 갖는 주철로 만들어질 수 있다. 또한, 스플라인의 길이는 샤프트 직경의 대략 1.5배이고 스플라인의 폭은 샤프트 직경의 대략 1/4-1/3이다. 예를 들어, 0.5인치 직경의 샤프트는 6개의 스플라인을 가지며, 각 스플라인은 폭이 0.158인치이고 길이가 3/4인치이다. 그리하여, 샤프트 원주는 스플라인의 수를 결정한다.

제7도로부터 명백한 바와 같이 본 발명의 밸브는 스터브(stub)샤프트 형이고 그리하여 밸브 디스크(22)에는 디스크의 주부분(86)에 대해 두께가 두껍게된 허브부분(82,84)가 형성되어 있다. 두께가 두꺼운 부분(82,84)는 디스크(22)의 원주에 인접하여 있다. 소형밸브(대략 3인치 이하의 밸브)에서 그 허브는 하나의 연속적인 원통형 표면으로 서로 일체로 되어 있다. 디스크에 샤프트를 연결하는 방법을 사프트(26)에 관하여서만 설명한다. 구멍(88)이 디스크(22)의 부분(82)에 천공되어 있다. 그 구멍(88)은 샤프트(26)의 직경보다 작으나 샤프트 표면 직경(72)보다 큰 직경을 가지고 있어 그 사이에 간격을 형성한다. 약간 큰 구멍(90)은 샤프트(26)의 삽입을 용이하게 하고, 샤프트 설치 후 스플라인의 "출발"지역으로 고려되는 파일로트 구멍(pilot hole)로서 천공되어 있다.

제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 절삭 공구(92)에 의해 샤프트(26)의 단부(28)에 스플라인이 형성된다. 그 절삭공구(92)는 샤프트(26)에 홈을 절삭하기 위한 다수의 절삭부재(94)를 가지고 있다. 다음, 샤프트(26)은 제7도에 도시된 바와 같이 구멍(88)내로 압압되어 스플라인(70)을 이용하여 구멍(88)의 측벽에 홈을 절삭하며 샤프트와 디스크 사이의 영구적인 접합을 형성한다. 그 결과에 의해 형성된 연결부는 샤프트(26)의 토오크의 전달능력과 디스크(22)의 강도를 초과한다.

샤프트(26)의 타단부에, 독특한 베어링 보유기 조립체(100)이 설치되어 있다. 제1도에 도시된 바와 같이, 그 조립체(100)은 샤프트(26)과 원통형 구멍(122) 사이에서 반경방향으로 압축되는 탄성체 "0" 링(102)를 가지고 있어 베어링(106)과 견부(肩部)(104)가 그 "0" 링 홈의 벽을 형성한다. "0" 링(102) 및 베어링(106)은 고무, 청동과 같은 적당한 물질로 만들어진다. 샤프트(26)을 따라 유체가 누출하여 베어링(106)이 튕겨나가지 않게 하고 사람이나 재산의 손상을 일으키지 않게 하기 위해, 보유링(108)이 베어링(106)에 접하여 설치된다. 제1a도에서, 보유링(108)은 분할링(split ring) 부분(110)을 가지고 있고, 그 부분(110)은 샤프트(26)에 계합하고 단부(112 및 114)를 가지고 있다. 각 단부(112 및 114)에는 구멍(116 및 118)이 각각 설치되어 있다. 그들 구멍은 샤프트(26)에 보유링(108)을 조립 및 분해하는데 사용된다. 그 구멍에 돌출부들은 단지 삽입함에 의해서 보유링이 개방 및 폐쇄될 수 있다. 그 보유링은 탄소스프링강(SAE 1060-1090)과 같은 적당한 물질로 만들어진다. 그 보유링은 축방향으로 이동하지 않도록 마찰보지력을 발휘한다.

유체압력이 베어링(106)을 튕겨나가게 하는데 충분하게 되면 샤프트(26)상의 보유링(108)의 마찰 파지력은 샤프트(26)이 밸브 디스크(22)에 확고히 보유되기 때문에 베어링(106)의 축방향 이동을 정지시킨다.

추가 예방책으로, 보유링(108)에 인접한 샤프트(26)에 환상(環狀) 홈(120)을 설치하는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우에 갑작스런 높은 누출압력이 샤프트(26)을 따라 보유링(108)을 미끄러지게 하는데 충분할지라도, 보유링(108)은 홈(120)에 착좌하여 보유링의 계속적인 축방향 운동을 방지한다. 그 홈의 폭은 보유링이 홈내로 쉽게 들어가도록 보유링의 폭보다 약간 넓게 되어야 한다.

예를 들어, 그 홈은 보유링보다 최소한 대략 0.030인치 더 넓어야 한다. 그 홈은 보유링으로부터 축방향으로 간격을 가지고 떨어져 있는 것이 중요하다. 홈이 조립전 형성되기 때문에 보유링의 정확한 위치를 산정하는 것이 곤란하다. 보유링으로부터 홈이 떨어져 있게 하제 제조과정이 단순화 된다.

제10도 및 제11도에 개조된 보유링(108′)가 도시되어 있다. 작은 나비형 밸브에서와 같은 많은 경우에서 제10도 및 제11도에 도시된 것과 같은 보유링을 사용하는 것이 충분하다. 이 보유링(108′)는 다수의 반경방향으로 연장하는 핑거(finger)(124)를 가진 원주로 연장하는 부분(122)를 가지고 있다. 보유링(108′)는 반경방향으로 연장하는 핑거(124)가 보유링을 샤프트(26)에 설치할 때 보유링의 주행방향으로부터 멀리 축방향으로 연장하기 때문에 비교적 쉽게 샤프트(26) 위에서 접동될 수 있다. 보유링(108′)는 탄소 스프링 강과 같은 적당한 물질로 만들어진다. 제10도에 도시되지 않았지만, 보유링(108)에 대해 사용되는 것과 유사한 샤프트(26)상에 환상 홈을 설치하는 것이 바람직하다.

유체 압력이 베어링(106)을 튕겨나가게 하는데 충분하게 되면, 샤프트(26)에 대한 보유링(108′)의 마찰 파지력은 핑거(124)의 후면에서 베어링(106)의 힘에 의해 증가되어 베어링(108)의 이탈을 저지한다.

본 발명의 바람직한 실시예가 기술되었으나, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 여러 변경 및 개조가 행해질 수 있다.

Claims (1)

1. 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 회전하는데 적합하게 된 디스크(22)와 이 디스크(22)를 둘러싸고 있고 구멍(30,32)이 설치된 외벽(25)을 가지며 폐쇄위치에서 디스크(22)에 계합하고 탄력성 물질로 만들어진 밸브 시이트(24)와 일단부가 디스크(22)에 부착되어 있고 구멍(30,32)을 통해 디스크(22)로부터 외측으로 연장하는 샤프트(26,34)로 이루어진 나비형 밸브에 있어서 밸브시이트를 둘러싸고 있고 밸브 시이트의 외벽(25)의 변형을 방지하기 위해 그 밸브 시이트에 영구적으로 부착되어 있으며, 밸브 시이트보다 강하고 강직한 물질로 만들어져 있고 밸브 시이트 벽의 구멍과 정렬되는 구멍을 형성하고 밸브 시이트 벽의 구멍내로 돌출하는 원통형 립(38,40)을 가지고 있는 링(36)과 샤프트를 둘러싸고 있는 원통형 립 내에 배치되어 샤프트를 위한 지지 표면을 제공하는 원통형 칼러(42)로 구성된 나비형 밸브.

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