KR980008408A - 토오치 벨브 조립체 - Google Patents

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KR980008408A
KR980008408A KR1019970035016A KR19970035016A KR980008408A KR 980008408 A KR980008408 A KR 980008408A KR 1019970035016 A KR1019970035016 A KR 1019970035016A KR 19970035016 A KR19970035016 A KR 19970035016A KR 980008408 A KR980008408 A KR 980008408A
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valve
bore
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exhaust
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KR1019970035016A
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길버트 롤랜드 판햄
Original Assignee
다이안 케이. 슈마허
쿠퍼 인더스트리즈, 인코포레이티드
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    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/30—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces specially adapted for pressure containers
    • F16K1/304—Shut-off valves with additional means
    • F16K1/306—Shut-off valves with additional means with a valve member, e.g. stem or shaft, passing through the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

압축가스를 사용하는 토오치 밸브로 중심부의 축상의 보어(bore)를 갖춘 밸브몸체와 상기 보어에서 선택가능하게 축상의 위치를 설정하기위해 보어에 나사결합된 밸브지주를 구비하며, 보어의 주입부분이 압축가스의 공급원에 연결가능한 주입구를 형성하고, 상기 보어의 제2부분이 밸브지주를 이송하는 한편, 이 제2부분이 제1부분과 접하는 점에서 배기통로가 보어와 연결되는데, 상기 배기통로는 보어로부터 특면으로 연장되어 밸브몸체의 외부표면에 있는 배기오리피스에서 개구되고, 이 배기오리피스는 밸브몸체에 토오치와 점화기 조립체가 부착되게하는 수단을 구비한다. 상기 밸브지주는 지주끝단에서 종결되는 심대를 구비하고 있으며, 환형의 리지(ridge)는 지주끝단과 이격된 심봉으로부터 연장되어 리지와 심대사이에서 제1홈을 구획하고, 제2홈은 제1홈과 이격된 심대에서 형성되는 한편, 상기 각각의 제1홈과 제2홈은 탄성체인 릴폐링을 이송하며, 제2홈과 제20형링은 주변으로부터 배기통로를 폐쇄하는데, 배기통로와 주입구 사이에 제1홈과 제10형링을 위치시킴으로서, 배기구가 주입구로부터 폐쇄되며, 스프링과 핀 설비가 밸브 몸체의 주입구측에서 밸브지주와 연결되어 배기통로에서 가스압력을 조절하게된다.

Description

토오치 밸브 조립체
본 발명은 연료공급원으로부터 가열이나 납땜, 절단 혹은 용접 토오치같은 연료소모장치로 이동하는 가스연료의 흐름을 제어하기위한 토오치 밸브 조립체에 관한 것이다.
예컨대 토오치에서 연료의 흐름을 제어하기위한 밸브가 미국 특허 제5,123,837호 제5,176,175호에 게재되어 있는바, 통상적으로 상기와 같은 밸브들의 기본 차단장치는 밸브몸체에 형성된 밸브안착대와 금속대 금속으로 접촉하는 밸브지주끝단을 구비하는데, 밸브지주는 밸브몸체와 나사결합되며, 밸브지주를 회전시킴으로써 지주끝단이 전진하여 밸브안착대와 접촉하게 되는 한편, 밸브안착대와 밸브지주를 확고히 결합하는 운동의 말미에 밸브몸체에 대한 지주끝단의 회전이 포함된다. 특별한 윤활제가 상기 밸브지주와 밸브안착대의 접촉표면에 사용되는데, 윤활제를 사용하지 않으면 밸브안착대와 지주끝단의 표면에 마모가 발생할 수 있으며, 또한 밸브지주와 밸브안착대가 확실하게 봉합을 형성할 수 있도록 이 부분들의 기계적 공차가 엄격하게 제어되어야하므로 제작비용이 증가하게된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 밸브는 중심축상의 보어(bore)를 구비한 밸브몸체와 이 보어에서 선택적으로 축상의위치이동을 할 수 있도록 보어에 나사연결된 밸브지주를 구비하며, 보어의 제1구성부분 혹은 주입부분은 압축가스의 공급원에 연결될 수 있는 주입구를 구비하고, 보어의 제2구성부분은 밸브지주를 이송하는 한편, 배기통로는 제2부분과 제1부분이 접하는 점에서 보어와 연결되며, 상기 배기통로는 보어로부터 측면으로 연장되어 밸브몸체의 외부표면에 있는 배기오리피스에서 개구되고, 이 배기오리피스는 토오치와 점화기 조립체를 밸브몸체에 부착시키기 위한 부착수단을 구비한다.
본 발명에 따르면, 밸브지주는 지주끝단에서 종결되는 심대를 구비하며, 환형의 리지(ridge)가 지주끝단과 이격된 심대으로부터 연장되면서 이 리지와 심봉사이에 제1홈을 구획하며, 제2홈은 제1홈과 이격된 심대에 형성되는데, 제1홈과 제2홈 각각은 탄성력이있는 밀폐링을 이송하며, 제2홈과 제20형링은 주변으로 부터 보어를 밀폐하고, 상기 배기통로와 주입구 사이에 제1홈과 제1 0형링을 갖는 밸브지주를 위시킴으로써 배기구는 주입구로부터 밀폐되는 한편, 밸브지주가 밸브몸체의 제 2끝단쪽으로 이동하여 배기통로가 관의 주입구쪽으로 이동하여 배기통로가 관의 주입구쪽으로 개구될 수 있다.
본 발명에 따른 밀폐는 탄성ㅊ인 원형링과 보어의 표면사이의 접촉에 의존하는바, 따라서 종래 밸브에서의 금속대 금속의 접촉과 마모를 피할 수 있으며, 또한 밀폐링은 가격이 저렴하며 교체가 용이하다.
본 발명의 다른 사양에 따르면, 배기통로는 제1직경을 갖는 배기이음부에서 보어와 연결되며, 제1직경보다 작은 제2직경을 갖는 밀폐부가 배기이음부로부터 주입구 쪽으로 연장되고, 상기 배기통로는 보어의 구성부분 사이의 접합점에 인접한 배기이음부 안으로 개구되는데, 폐쇄위치에서, 링이 보어의 밀폐부의 표면과 밀폐 결합된채로 제1홈과 제1탄성링은 밀폐부 내에 위치된다.
본 발명의 또 다른 사양에 따르면, 배기통로에서 가스압력은 보어의 주입부에 설치된 핀과 스프링에 의해 조절되는바, 상기 주입부는 밸브안착대를 구비하며, 상기 핀은 핀샤프트로부터 방사상으로 연장된 플랜지를 구비하는데, 폐쇄위치에서 이 플랜지는 밸브몸체의 밸브안착대에 결합되고, 상기 스프링은 밸브지주의 콜러와 플랜지 사이에 설치되어 폐쇄위치로 플랜지를 편향시키며, 스프링력은 보어에서 밸브지주의 위치에 따라서 조절된다. 즉, 밸브지주가 보어의 주입구쪽으로 이동되면 스프링이 압축되고 따라서 스프링력이 증가하게되는데, 결과적으로 핀을 지나서 가스가 유동하기위해서는 증가된 가스의 압력이 스프링력을 극복해야한다.
제1도는 본 발명에 따른 밸브를 구비한 토오치 조립체의 단면도.
제2도는 제1도의 토오치 밸브의 확대 단면도.
제3도는 제1도와 제2도의 밸브지주의 확대 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 밸브조립체 14 : 토오치
16 : 하우징 18 : 누름핀
20 : 밸브몸체 22 : 보어(bore)
24 : 주입구 25 : 몸체끝단
26 : 배기통로 28 : 배기오리피스
30 : 튜브 32 : 점화기
40 : 콜러(collar) 42 : 내벽
44 : 나사부 46 : 배기귀플링부
47 : 목귀 48 : 밀폐부
50 : 밸브지주 52 : 심대
54 : 제1홈 56 : 제2홈
58 : 심대끝단 62 : 지주머리
64 : 핸들 70 : 리지(ridge)
72 : 제1 0형링 74 : 제20형링
80 : 핀 82 : 스프링
84 : 플랜지 86 : 가스킷
90 : 밸브안착대 100 : 정지너트
102 : 나사부 108 : 밀폐 링
도1은 본 발명에 따른 토오치 조립체의 단면을 도시하는바, 이 조립체는 밸브 조립체(10)와 토오치(14), 하우징(16) 및 이음수단이 구비되어 있으며, 이 커플링수단은 예컨대 가스병이나 가스통(도시되지않음)과 같은 압축가스 공급원에 밸브를 여결하는 누름핀(16)을 구비한다.
밸브조립체(10)는 밸브몸체를 관통하여 축상으로 연장된 관(22)을 갖춘 밸브몸체를 구비하며, 상기 보어(22)는 밸브몸체의 끈에 주입구(24)를 구비하는데 이주입구(24)를 통해서 압축가스가 밸브몸체로 유입되며, 배기구(26)가 보어(22)로부터 밸브몸체(20)를 통과해 측면으로 연장되며 몸체의 외피에 배기오리피스(28)를 구비한다. 상기 밸브몸체(20)로 유입되는 압축가스는 주입구(24)로부터 보어(22)와 배기통로(26)를 거쳐 배기오(28)의 외부로 유동한다.
토오치914)는 배기오리피스(28)에서 밸브몸체(20)에 부착된 튜브(30)를 구비하는바, 도1에 도시한 튜브(30)는 나사화되어 배기오리피스(28) 내에 나사결합되고, 상기 토오치(14)는 점화기(32)와 이 점화기(32)를 작동시키기 위한 누름버튼(34)을 구비하고 있으며, 상기 점화기(32)와 누름버튼(34)은 하우징(16)에 의해 지지된다. 전극(36)은 상기 점화기(32)로부터 튜브(30)안으로 연장되고, 튜브(30)를 통과하여 유동하는 가스는 튜브(30)의 공동(39)을 통해 흡입된 공기와 혼합되며 이 혼합기가 전극(36)의 끝단에서 점화되고 화염이 튜브(30)의 끝단에 형성되는데, 유사한 점화기와 전극의 배열이 미국 특허 제5,123,837호에 게재되어 있다. 튜브(30)의 끝단에 설치된 화염지지대(38)는 화염을 안정화시키는데 조력한다.
도2는 튜브(30)가 절단된 상태로 밸브몸체(20)를 확대하여 도시하는바, 보어(22)는 밸브몸체(20)를 통과하며 주입구(24)로부터 반대편 몸체끝단(25)으로 연장되고, 상기 주입구(24)에서 밸브몸체(20)는 이 밸브몸체(20)를 압축가스원에 장착시키기위해 나사호된 내벽(42)을 구비한 콜러(40)를 구비하고 있으며, 누름핀(18)은 나사결합으로 보어(22)에 탑재된다.
한편 보어(22)는 배기이음부(46)가 제1직경을 갖으며 밀폐부(48)가 제1직경보다 작은 제2직경을 갖는 형태로, 목귀(47)가 배기이음부(46)와 밀폐부(48)사이의 접합부를 형성하며, 배기통로(26)는 상기 목귀(47)에 인접한 배기이음부(46)와 연통된다.
밸브지주(50)는 보어(22)에 설치되며 보어(22)의 배기이음부(46) 및 밀폐부(48)와 공조하는 밸브제어수단을 형성하는바, 도3에 분리되어 도시된 상기 밸브지주(50)는 서로 이격되어 원주형으로 형성된 제1홈(54)과 제2홈(56)을 갖춘 심대(52)을 구비하고, 심대끝단(58)은 이 심대(52)로부터 연장된다. 상기 밸브지주(50)는 보어(22)의 나사부(44)와 결합하는 나사화된 플랜지(60)를 구비하며, 밸브지주(50)의 니들머리(62)는 밸브몸체(20)의 몸체끝단(25)으로부터 외부로 연장되면서 스플라인(spline)되어 밸브지주(50)를 핸들(64)에 고정하게된다. 상기 밸브지주(50)는 적절한 방향으로 핸들(64)을 회전시킴으로써 주입구(24)쪽으로 진행하거나 주입구(24)로부터 수축되어 용이하게 이해할수 있는 바와 같이 보어(22)의 나사부(44) 내에서 밸브지주(50)가 이동된다.
밸브지주(50)의 심대끝단(58)은 밸브지주의 주입구를 향한 끝단에 형성되며, 밸브지주(50)의 환형 리지(70)는 상기 심대끝단(58)으로부터 이격되어 제1홈(54)의 경계를 지우며, 도시된 실시예에 따르면 환형 리지(70)는 심대(52)의 직경보다 작은 직경으로 되어 있으며, 탄성체로된 제1링(72) 혹은 원형링은 제1홈(54)에 설치되고 탄성체로 된 제2링(74) 혹은 원형링은 제2홈에 설치되는 한편, 상기 제2홈과 제2원형링(74)은 밸브몸체(20)의 주입측 반대편의 심대(52)에 위치하는데, 제2원형링(74)은 보어(22)의 벽과 지속적으로 접촉하여 대기로부터 배기통로(26)를 폐쇄한다. 주입구(24)와 배기통로(26) 사이의 흐름연결은 밸브지주(50)를 선택적으로 위치시킴으로써 조절되는바, 도2에 도시된 바와 같이, 제1홈(54)이 배기통로(26)와 주입구(24) 사이에 놓이도록 밸브지주(50)의 위치를 설정함으로써 제1 0형링(72)은 밀폐부(48)내에 보어(22)의 내부표면과 접촉하도록 힘을받게되어 주입구(24)로부터 배기통로(26)를 폐쇄하게된다. 상기와 같이 밸브지주(50)가 폐쇄된 위치에서 제1홈(54)과 0형고리(72)는 보어(22)의 밀폐부(48)에 설치되는데, 이 밀폐부(48)는 배기커플링부(46)보다 작은 직경으로 되어있으면서 제1 0형링(72)을 압축하는 한편, 목귀(47)는 제1 0형링(72)을 보어(22)의 밀폐부(48)로 안내하는데 조력한다. 한편, 밸브를 개발하기 위해서는 제1홈(54)과 제 1 0형링(72)이 보어(22)의 배기커플링부(46)로 이동하도록 밸브지주(50)가 주입구(24)로부터 이동됨으로써, 원형링의 주변이 개구되어 공간이 발생하여 주입구(24)가 배기통로(26)쪽으로 개방되는데, 밸브의 최대 개방을 위해 밸브지주(50)가 제 1 0형(72)이 완전히 보어(22) 내에 놓이는 위치로 이동될수 있으며, 상기 밸브지주(50)와 배기커플링부(46)는 폐쇄된 위치와 완전히 개방된 위치 사이에서 밸브지주(50)가 거의 완전한 3회전을 하도록 설계되는바, 이는 초기의 개방위치에서부터 완전히 개방된 위치까지 대략적으로 완전한 1회전이 이루어지는 것을 포함하는 한편, 이러한 밸브지주의 운동범위는 밸브를 통과하는 유동의 더욱 정확한 조절을 제공한다.
보어(22)의 주입구 끝단에 설치된 핀(80)과 스프링(82)의 설비는 배기통로(26)에서의 가스압력을 적절하게 하는데, 유사한 설비가 미국 특허 제5,176,175에서 상세하게 게재되어 있으며 참조로 이용되는바, 상기 핀(80)은 연장된 몸체를 갖추고 있으며 방사상으로 외부로 연장되는 플랜지(84)를 구비하고, 가스킷(86)은 주입구(24)와 마주보는 플랜지(84)면 상에 설치되며, 상기 주입구(24)는 밸브안착수단(90)을 구비하여 이 주입구(24)를 폐쇄하기위해 핀(80)과 플랜지(84)를 결합하는 한편, 상기 스프링(82)은 환형 리지(70)와 플랜지(84)사이에서 고정되어 밸브안착수단(90)에 대해서 핀(80)을 편향시키게되고, 스프링력이 가스공급원의 가스압에 의해 극복되어 밸브안착대(90)를 개방하도록 핀(80)을 이동시킬수 있게 되는데, 스(80)은 가스공급원에 대해 적절한 스프링상수를 갖도록 선택될 수 있고, 스프링력은 주입구(24)에 대한 밸브지주(50)의 위치에 의해 조정된다. 상기와 같은 설비는 가스공급원에서의 압력변화에 대해 자동조절기능을 제공함으로써 배기통로(26)에서의 압력을 일정하게 유지할 수 있게되는 것이다.
도시된 실시예에서, 밸브안착수단(90)은 누름핀(18)내에 형성되어 있는바, 공동(92)이 구비되어 플랜지(84)와 가스킷(86)이 결합하도록 핀(80)과 표면(94)을 수용한다.
정지너트(100)는 보어(22)에서 나사부(102)에 의해 조여져서 밸브몸체(20)의 몸체끝단(25)에서 밸브지주(50)를 지지하며, 상기 정지너트(100)는 주입구(24)로부터 밸브지주(50)의 운동을 제한하는 역할을하여 밸브지주(50)가 보어(22)의 나사부(44)로부터 이탈하는 것을 방지하는데, 도3에 도시된 바와 같이, 밸브지주(50)는 정지너트(100) 내에 이송된 부분에서 폐쇄홈(106)을 구비하고, 탄성재로된 폐쇄링(108)이 봉합홈(106)에 설치되어 대기와 밸브몸체(20)의 내부 사이에서 보조 폐쇄부를 형성한다.
본 발명은 전술된 실시예와 원리 및 작동모드에 의거해 설명된바, 본 발명은 전술된 특별한 실시예로서만 제한되어 해석되어서는 안되고, 상기 전술된 실시예는 일례로서 간주되어야하며 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다. 또한 본 발명은 후술될 청구항의 범위를 벗어나지 않고 당해업자에 의해 변형과 변경 및 상당물의 제작이 가능하다.
본 발명은 탄성재로된 0형링과 보어의 표면사이에서의 접촉으로 밸브지주가 폐쇄되므로 종래의 밸브에서 금속대 금속으로 접촉하여 마모가 발생하는 것을 피할수 있고, 밀폐링의 가격이 저렴하고 교체가 용이한 효과가 있으며, 밸브를 통과하는 유동을 더 정확하게 조절하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 주입구끝단에 형성된 압축가스용 주입구(24)를 형성하는 축상의 보어(22)와, 이 보어(22)와 연통되고 이 보어(22)로부터 측면으로 연장되면서 외부표면에 배기오리피스(28)를 갖춘 밸브몸체(20)와; 보어(22)내에 이동가능하게 설치되고, 심대(52)와, 이 심대(52)로부터 연장된 심대끝단(58) 및, 이 심대끝단(58)에 인접하면서 밸브지주(50)와의 사이에 제1홈(54)을 구획함과 더불어 이 제1홈(54)으로부터 이격된 심대(52)내에 형성되는 제2원주홈(56)을 구비하는 환형 리지(70)를 구비한 밸브지주(50); 제1홈(54)내에 설치된 제1탄성링(72); 제2홈(56)내에 설치된 제2탄성링(74); 제1홈(54)이 배기통로(26)와 주입구(24) 사이에 위치하는 폐쇄위치와 보어(22)의 주입구(24)가 배기통로(26)쪽으로 개구되는데 충분한 거리로 보어(22)의 주입구끝단으로부터 제(54)이 이동된 개방위치를 포함하는 범위에서, 선택가능한 축상의 위치로 니들(50)의 위치를 설정하는 정위수단 및; 상기의 밸브지주(50)가 개방위치에 있을 때 배기통로(26)에서 가스압력을 자동으로 조절하는 조절수단을 갖춘 압축된 가스의 유동을 조절하기위한 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배기통로(26)가 제1직경을 갖는 보어(22)의 배기이음부(46)와 연결되고, 보어(22)는 배기이음부(46)에 인접하면서 제1직경보다 작은 제2직경을 가지며 주입구(24)쪽으로 연장된 폐쇄부(48)를 구비하는 한편, 경사모서리부(47)는 배기통로(26)를 폐쇄부(48)와 연결하고, 제1홈(54)과 제1원형링(72)은 제1원형링(72)이 밸브지주(50)의 폐쇄위치에서 밀폐부(48)의 내부표면과 접촉된채로 밀폐부(48)내에 위치될 수 있도록 된 것을 특징으로하는 밸브.
  3. 제2항에 있어서, 상기의 주입구(24) 쪽으로 이동하는 밸브지주(50)의 원동으로 인해 제2원형링(74)이 밀폐부(48)의 내벽(42)으로부터 분리되는 것을 특징으로하는 토오치 밸브 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브지주(50)의 위치를 선택적으로 설정하기 위한 정위수단이 밸브지주에 형성된 나사부(44)와, 밸브몸체(20)에 형성되어 상기 나사부(44)와 결합하는 상응 나사부(102)를 구비하는 것을 특징으로하는 밸브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 배기오리피스(28)를 토오치(14)에 연결하는 연결수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로하는 밸브.
  6. 제1항에 있어서, 상기 주입구(24)를 압축가스의 공급원에 연결시키는 연결 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로하는 밸브.
  7. 제1항에 있어서, 상기한 가스압의 자동조절수단에 주입구(24)내에 밸브안착수단(90)과, 보어(22)의 제1부에 설치된 플랜지(84)를 갖춘 핀(80) 및, 보어(22)의 제1부에 설치되어 콜러(40)를 결합하는 스프링(82)과 상기 밸브안착수단(90)에 대하여 플랜지(84)를 편향하는 핀플랜지를 구비하는 것을 특징으로하는 밸브.
  8. 제7항에 있어서, 상기 밸브안착수단(90)이, 주입구(24)에 장착된 핀(80)의 플랜지(84)와 결합되는 면을 구비하는 부재와, 상기 핀(80)이 삽입될 수 있는 통로를 구비하는 것을 특징으로하는 밸브.
  9. 제8항에 있어서, 상기 부재가 밸브와 압축가스 공급원을 연결하는 밸브몸체(20)로부터 외부로 연장된 누름핀(18)인 것을 특징으로하는 밸브.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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