KR950014798B1 - 버터플라이 밸브(butterfly valve) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

버터플라이 밸브(butterfly valve)

제1도는 본 발명에 따라 구성되고 파선으로 도시된 도관의 단부들 사이에 장착되어 그의 디스크가 닫혀 있는 상태를 보여주는 밸브의 수직단면도.

제2도는 제1도의 점선 2-2를 따라 보인 밸브의 단면도.

제3도는 제2도의 점선 3-3을 따라 보이고 확대하여 보인 밸브의 수평 가로단면도.

제4도는 스텝의 상단부의 확대된 단면도로써, 목부분을 관통하는 구멍의 확대된 외측단부 내에 장착된 밀봉링, 부싱 및 스템 지지장치를 나타내는 도면.

제5도는 제4도의 점선 5-5를 따라 보여진 것으로 밸브의 상부로부터 본 도면.

제6도는 제4도에서 도시된 바와 같은 스텝과 하우징의 상단부의 사시도로써, 올라가 있는 스텝의 외측단부와 분해된 위치내의 스템지지를 위한 부품을 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 밸브 11 : 밸브몸체

12 : 허브 12′: 목(neck)

13,29,30,31 : 구멍 13A : 외측단부

14,17,23,50 : 플랜지 15 : 도관

19 : 볼트 20 : 너트

21 : 시트(seat) 22 : 시트의 내벽

24 : T자형 부재 25 : 요홈(groove)

26 : 비드(bead) 27 : 디스크

28 : 스템 28A : 스템의 외측단부

28B : 스템의 내측단부 28C : 스템의 중간부분

32,33 : 편평표면 40 : C-링

41,43 : 요홈 42 : 지지링

53 : 밀봉링 54 : 부싱

본 발명은 버터플라이 밸브(betterfly valve)에 관한 것으로 특히, 밸브를 여닫기 위해 허브 안에서 회전하는 디스크의 외면과 미끄럼 가능하게 결합하기 위하여 허브의 안쪽을 대는, 고무 또는 다른 탄성재료로 된 시트와 예컨대, 시트 및/또는 디스크가 수리 또는 교체할 필요가 있을 때 밸브의 조립 및 분해를 위해 허브 및 시트로부터 제거가능한 디스크를 회전시키기 위한 스템을 포함하는 형태의 버터플라이 밸브의 개량에 관한 것이다.

이러한 형태의 버터플라이 밸브에서, 스템의 한 단부는 허브의 한 구멍내에 지지되며, 다른 단부는 스템을 회전시키기 위해 엑추에이터가 부착될 수 있는 부분을 제공하기 위하여 허브로부터 연장된 목(neck)을 관통하는 구멍을 통해 연장되며, 또한 이 구멍안에 지지된다. 이러한 밸브들 중 일부는 스템이 허브내의 구멍을 통해 한쪽단부로부터 다른 단부까지 연장되는 반면, 다른 밸브들은 스텝의 단부들이 서로 분리되어 디스크의 원주상에 반대로 배치된 구멍들안으로 연장되어 있다. 후자의 경우, 목부분에 지지된 반대편 단부는 허브내의 구멍을 통하여 연장되어 양단부가 조립이나 분해중에 디스크로부터 제거될 수 있도록 되어 있다. 어느 경우에나, 디스크 원주는 스템의 단부들을 둘러싸는 환상부분들을 관통하여 밸브의 내측으로부터 허브내의 구멍들을 격리시키게 된다.

스템이 디스크를 통하여 연장되도록 구성된 밸브에서는, 디스크가, 디스크의 측부를 통하여 스템속으로 연장된 나사들 혹은 핀들에 의해 함께 회전하도록, 스템에 연결된다. 이들 고착장치들은, 디스크를 지나 스템의 단부들이 지지되는 구멍들안으로 통하는 누설경로를 제공하며, 스템 단부들과 허브의 구멍들 사이에 부식을 일으킬 수 있다. 또한, 이들 고착장치들을 디스크의 개방 위치에서 흐름경로들이 고착장치들에 의해 방해됨으로써 발생하는 바람직하지 못한 흐름 특성은 물론 구조적인 결함을 일으킬 수도 있다. 부가하여, 고착장치는 밸브내의 유체에 노출되기 때문에 부식되기 쉽고, 따라서 밸브의 부품들을 분해할 때 스템을 제거하기가 어렵게 된다. 더우기, 스템의 중량은 고착장치들을 통하여 디스크에 전해지며, 따라서 밸브가 직립해 있을때는 디스크의 원주주위에서 시트에 불균일한 압력이 가해지는 원인이 되기도 한다.

한편, 스템이, 개별 부품들로 구성된 밸브들을 단일체의 스템을 가진 밸브에 비교해 밸브의 조립과 수선이 복잡해진다. 각 스템 부분의 주위에 있는 디스크와 시트사이의 제1실(seal)을 지나는 배간유체의 누설가능성과, 결국 스템부분들이 분해될 위험 때문에, 스템부분들의 한쪽 혹은 선호적으로는 양쪽이 롤 핀(roll pin)에 의해 구멍상의 오목부에 고정된다. 알고 있는 바와 같이, 롤 핀은 부식되기 쉽고, 수선이나 교환의 목적으로 밸브를 분해할 때 방해가 된다.

본 발명의 목적은 이런 형태의 종래 밸브들이 가진 여러가지 문제점들을 제거한, 사기 설명한 형태의 버커플라이 밸브를 구비하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 디스크가, 배관유체에 노출되는 고착장치 혹은 기타 다른 부품없이 일체의 스템에 회전가능하게 연결되어 일정위치에 분리가능하게 지지되고, 스템은 최소의 시간과 노력으로 밸브부품의 수리 혹은 교환을 위해 쉽고 빠르게 풀어낼수 있는 수단에 의해 상기의 위치에 유지되는 형태의 밸브를 구비하는 것이다.

이러한 목적들은 본 발명의 도시된 실시예를 참조하여 기술된 형태의 밸브에 의해 이루어질 수 있는데, 여기서는 스템이 디스크상의 비-원형부분내에 빡빡하게 끼워맞추어지는 비-원형 부분을 포함하고, 디스크를 통하여 연장하는 그의 단부들 사이의 중간부분을 포함하며, 여기서 디스크가 하우징보어(housing bor)를 통하여 연장하는 스템의 단부에 연결된 작동장치에 의해 열린 위치와 닫힌 위치사이에서 스템의 의해 회전하도록 되어 있다. 특히, 스템은 시트와 디스크내의 빡빡한 끼워맞움위치 안팎으로 축방향 이동이 가능하고, 스템의 외측단부는 목부분에 있는 수단에 의해 맞물리고, 이 수단은 스템을 그의 작동위치에 유지시키지만, 디스크 및/혹은 씨이트의 수리와 교환중에 쉽고 빠르게 스템을 제거할 수 있도록 풀어낼 수 있는 것이다.

본 발명의 선호된 실시예에서, 디스크내의 구멍과 스템의 비-원형부분은 스템의 내측단부에 인접한 편평하고 평행한 표면들로 이루어져 스템의 강도저하를 최소화한다. 또한, 목부분의 구멍의 외측단부는 직경이 확대되며, 스템 지지수단은 구멍의 외측단부 반대측의 스템주위의 요홈을 포함하고, 구멍의 확대된 외측단 외측단부내에 빡빡하게 정합하는 외측변부들과 요홈내에 끼워지는 내측변부들을 가진 분할링들을 포함하여, 구명의 외측단부내에 분할링들을 분리가능하게 지지하기 위해 분할링들의 외벽변부들과 정합할 수 있고 목부분에 분리가능하게 부착될 수 있는 수단을 호함한다. 바람직하게도, 구멍의 확대된 외측단부는 그 주변에 요홈을 가지며, 하나의 분할링이 상기 분할링들의 외측 변부들과 결합하게 되는 그루브내의 위치로, 또한 그 위치를 벗어나 이동하게 된다.

하나의 밀봉링이 스템을 중심으로 보어(bore)의 확대된 외측 단부내에 이들 사이에 밀봉정합하도록 배열되며, 하나의 부싱이 밀봉링과 분할링 중간의 구멍의 외측단부내에서 스템을 둘러싸고 있어 액추에이터로 인한 스템상의 측방추력을 흡수한다. 밀봉링은 양쪽 방향으로 밀봉하는 구조를 가지므로써 밸브의 내부를 그의 외부 이물질로부터 보호할 뿐만아니라 배관유체의 부식영향으로 부터 지지수단을 보호하게 된다

첨부된 도면에서, 같은 부호는 같은 부품을 표시한다.

지금부터 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다. 부호(10)으로 표시되어 있는 전체 밸브는 환상의 허브(12)를 가진 밸브몸체(11)와, 허브(12)의 측부로부터 바깥쪽으로 뻗은 목(neck)(12')으로 구성되는데, 목(12')은 허브에 대해 방사상으로 뻗은 관통구멍(13)을 갖고 있다. 제1도에서 도시된 바와같이, 허브의 단부들은 도관들(15)의 단부들상의 플랜지들(14) 사이에 배치되기에 적합하며, 허브상의 플랜지(17)는 허브를 도관과 축방향으로 정렬시키도록 지지하기 위하여 플랜지들내의 구멍들을 통하여 연장하는 볼트들(19)를 수용하기에 적합한 관통 구멍들을 갖고 있다. 따라서 너트들(20)이 볼트들과 함께 결합되어 도관들의 플랜지들을 서로를 향해 당기므로써 이들사이에 허브의 단부들을 단단하게 유지하거나, 플랜지(17)내의 구멍들안으로부터 볼트들을 제거할때 플랜지들(14) 사이로부터 허브가 제거될 수 있도록 너트들이 풀어질 수 있다.

또한 밸브는 고무 또는 다른 적절한 재료로 만들어진 환상의 시트(21)를 포함하는데, 이 시트(21)는 허브의 내경보다 큰 지름을 가진 내벽을 갖고 있고, 또한 내벽의 각 단부로부터 바깥쪽으로 뻗은 플랜지들(23)을 갖고 있으며, 플랜지들(14)이 이들사이에 배치된 허브와 함께 서로를 향해 당겨질 때 플랜지들(23)은 도관상의 플랜지들(14)에 의해 밀봉정합하도록 허브의 단부들상에 적절히 배치된다. 시트는 허브와의 은촉이음에 의해 허브상에 분리가능하게 지지되는데, 이러한 은촉이음에는 허브상의 T자형 부재(24)와, 이 부재(24)와 결합하기 위해 시트 둘레에 형성된 상응하는 형태의 요홈(25)이 포함되며, 시트의 플랜지들은 시트가 설치되거나 T자형 부재로부터 제거될 수 있도록 벌어질 수 있다. 각 플랜지의 외벽은 그위에 형성된 환상의 비드(26)를 가지며, 이 비드는 도관들의 플랜지들에 의해 맞물려 단단한 밀봉결합하기에 적합하다.

또한 밸브는 시트의 내벽내에 단단히 끼워지기에 적합한 외측면을 가진 디스크(27)를 포함하는데, 이 디스크(27)는, 제1, 2 및 3도에서 도시된 바와 같이, 디스크(27)가 밸브를 닫기 위해 시트를 가로질러 뻗어 있는 위치와, 도시되지는 않았지만, 디스크가 밸브를 열기 위해 시트에 가로로 배치되는 또하나의 위치사이에서 함께 회전하기 위해, 스템(28)위에 설치된다. 스템(28)은 목부분(12')의 구멍(13)에 그쪽에서 회전하도록 밀접 수용된 외측단부(28A)와 구멍(13) 반대편에 허브내에 있는 구멍(29)내에 그속에서 회전하도록 밀접 수용된 내측단부(28B), 및 디스크(27)를 지름상으로 관통하는 구멍(31)을 통하여 연장하는 중간부분(28C)으로 이루어진다. 스템의 내측 및 외측단부들은 시트의 내벽내의 반대편 구멍(30)을 밀접하게 관통하여 연장하므로써 스템의 회전에 따라 시트가 스템과 함께 미끄럼 운동을 하도록 한다.

스템의 내측단부(28B)에 인접한 스템의 중간부분(28C)의 단부는 그위에 형성된 편평표면들(32)을 가지며, 이 표면들은 서로 평행하고, 구멍(31)의 단부에 형성된 편평표면들(33)과 밀접하게 정합될 수 있는데, 스템의 중간부분이 구멍(31)을 통해 연장하여 이들 사이의 구동 또는 회전연결을 제공한다. 특히, 표면들은 스템의 회전축에 평행한 평면에 놓여 스템이 제1도와 제2도의 작동 위치 안팎으로 축방향으로 움직이는 것이 가능하다. 스템의 내측단부(28B)는 스템의 편평표면들(32) 사이의 거리와 비슷한 직경을 갖고 있다.

제1도와 제2도에서 도시된 바와 같이, 스템의 내측단부(28B)는, 편평표면(33) 위쪽의 구멍(31)의 상단부에 형성된 견부(35)의 위쪽에 편평표면(32) 위쪽의 스템의 상부의 교차부에 형성된 견부(34)를 유지하기 위하여, 구멍(29)안에 배치된다. 따라서, 스템의 중량은 시트보다는 허브에 의해 지지되어, 제1도와 제2도에서 도시된 바와 같이, 밸브가 직립위치에 있을 때 시트에 대한 불균일한 압축의 가능성이 감소하게 된다.

이미 설명한 바와 같이, 디스크의 원주는 시트의 내벽에 단단히 끼워지며, 따라서 시트와 함께 밀봉 결합하도록 되어 있다. 선호적으로, 디스크의 원주는, 시트의 내벽의 편평 내측부와 밀봉정합하도록 디스크 관통구멍의 각 단부에 있는 원주의 환상부분들의 이동을 쉽게 하기 위하여, 구멍(31)의 대향단부들 중간에 스템의 회전축을 따른 중심주위에 구형으로 형성된다. 도시된 바와 같이, 시트내벽(22)의 대향단부들은, 시트와 밀봉정합되도록 디스크 원주의 이동을 더욱 쉽게 하기 위하여, 원추형으로 형성되어 있다.

목부분 관통구멍(13)의 외측단부(13A)는 적경이 확대되며, 스템은 한쌍의 C-링들(40)로 구성된 수단에 의해, 개폐위치 사이에서 회전하기 위해, 디스크를 설치하는 작동위치에 지지되는 것이 적합한데, C-링들(40)은 스템의 외측단부(28A) 둘레의 요홈(41)안에 끼워지기 적합한 내측변수들과 이러한 내측변부들을 요홈안에 유지하기 위하여 구멍의 외측단부안에 밀접하게 끼워지는 외측변부들을 갖고 있다. 특히, 스프링 형태의 분활된 지지링(42)은, C-링들의 외측변부들과 맞물려 이들 외측변부들과 스템을 구멍안에 유지하기 위하여, 구멍둘레에 형성된 요홈(43)안으로 적절히 결합되기에 적합하다.

지지링(42)의 단부들은 적당한 공구에 의해 맞물려 지지링(42)이 요홈으로부터 제거되어 구멍의 외측단부(13A)로부터 들어 올려지는 위치로 비틀어진다. 그리하여 제6도에서 도시된 바와 같이, 스템이 위로 들어 올려지게 되고 따라서 디스크와 시트로부터 들어내어져 수리나 교환할 수 있게 한다. 밸브를 조립하거나 재조립하기 위해, 스템은 상승된 위치에 유지되어 C-링들(40)이 요홈(41)내에 장착되는 것을 허용하며, 이후 C-링과 함께, 스템이 구멍(29)내에 배치되고 C-링들이 요홈(43) 아래에 밀접하게 수용되는 위치로 하강한다. 지지링(42)은 그의 자유단부들을 서로 당기므로써 압축되어 지지링이 요홈의 확대된 부분의 상단부안으로, 또한 요홈(43)의 반대쪽으로 미끄러진 다음, 지지링이 요홈안으로 끼워지도록 압축이 풀어진다.

도시된 바와 같이, 목(12')은 허브와 일체로 형성되고 플랜지(17)는 허브 및 목과 일체로 형성된다. 목부분은 그의 상단부에 플랜지(50)를 가지며, 그위에 액추에이터(도시하지 않았음)가 스템의 외측단부(28A)의 최외곽단부에 비원형 부분을 정합하도록 장착되어 스템을 회전시킨다. 목부분은 절연체가 플랜지(50)와 허브중간에 목을 중심으로 배치되는 것이 허용될 정도의 길이를 갖는다.

제4도와 제6도에서 잘 도시된 바와 같이, 밀봉링(53)은 구멍의 확대된 부분내에서 스템의 외측단부(28A)를 둘러싸며, 부싱(54)은 스템과 구멍(13)사이에서 밀접하게 수용되어 액추에이터의 측면추력을 흡수하도록 한다. 밀봉링은 구멍(13)의 단부(13A)에서 시트상에 지지되고 부싱은 분할지지링(42) 아래 있는 C-링(40)위에 위치하여 링들을 적절히 지지한다. 밀봉링(53)은 그의 대향 단부들상에 립들을 가지고 있는데, 이들은 스템의 단부와 구멍(13)사이에 단단히 결합되어 배관 유체가 흐르는 것을 방지하는 제2밀봉을 제공할 뿐만아니라, 양방향으로 즉 밸브의 외측으로부터 외부물질의 침투에 대항하는 밀봉을 제공한다.

Claims (4)

1. 유체통로의 이격된 단부들 사이에 배치되는 대향단부들을 가진 환상의 허브(12), 및 외측단부가 확대된 관통구멍을 가지며 허브의 측부로부터 뻗은 목부분(12')으로 구성된 몸체(11)를 포함하고, 허브(12')의 내측상에 내벽을 가진, 탄성재료로 된 시트(21)를 포함하고, 시트와 단단하게 결합하기 위한, 외측원주를 가진 디스크(27)를 포함하고, 시트를 통해 허브내의 구멍안으로 밀접하게 결합하는 내측단부(28B)를 가진 스템(28)을 포함하고, 시트와 목관통 구멍을 통해 밀접하게 결합하는 외측단부(28A)를 포함하고, 디스크를 통해 뻗고, 디스크이 편평표면(33)내에 밀접하게 끼워지는 편평표면(32)을 포함하는 스템의 중간부분(28C)을 포함하고, 여기서 디스크는, 스템의 외측단부(28A)에 연결된 액추에이터에 의해, 개폐 위치사이에서 스템과 함께 회전할 수 있으며, 상기의 스템은 허브, 시트 및 디스크내의 밀접 결합 위치 안팎으로 축방향이 이동 가능하며, 구멍(13)의 외측단부 둘레의 요홈(43)과 스템둘레의 요홈(41)으로 구성된, 상기 위치에 스템을 지지하는 수단을 포함하고, 스템둘레의 요홈안에 분리가능하게 배치되는 내측변부들과 구멍(13)의 외측단부안에 밀접하게 결합되는 외측변부들을 가진 C-링(40)을 포함하고, C-링(40)의 외측부들의 바깥쪽으로 구멍의 외측단부 둘레의 요홈내에 분리가능하게 배치되는 지지링(42)을 포함하며, 상기 지지링(42)이 그 원주상의 하나의 위치에서 분할되므로써 지지링(2)이 구멍(13)내의 요홈 안팎으로 끼워지고 벗겨질 수 있도록 구성된 버터플라이 밸브.
2. 제1항에 있어서 구멍(13)과 스템사이의 밀봉결합을 위해 구멍(13)의 확대된 외측단부안에서 스템 주위를 둘러싸는 밀봉링을 포함하고, 밀봉링과 분할된 링들(40, 42) 중간의 구멍의 외측단부 안에서 스템을 둘러싸는 부싱을 포함하는 버터플라이 밸브.
3. 제1항에 있어서, 스템의 내측단부(28B)가 구멍(31)내의 견부와 맞물리게 되어 직립위치에 있을 때 스템의 중량을 지지하도록 구성된 버터플라이 밸브.
4. 제1항에 있어서, 스템의 단부들이 연장하는 시트내의 구멍들의 내경들보다 스템단부들의 외경이 더 크게 형성된 버터플라이 밸브.

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