WO2014069704A1 - 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법 - Google Patents

고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법 Download PDF

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    • Y10T156/1043—Subsequent to assembly

Definitions

  • the present invention relates to a liner of a valve, and more particularly, to a liner of a valve that compensates for the susceptibility to corrosion resistance, chemical safety, electrical properties and coefficient of friction of the liner coupled to the body of the butterfly valve.
  • the valve is a device that opens or changes the direction of the valve while turning at a right angle or an angle at which the ball-type disk is divided into a straight flow path.
  • valves are easy to use and have excellent airtightness, and when they are opened, the valve flow paths are opened correctly in a straight line so that the pressure drop is small, and even when the foreign matter such as sludge is applied to a highly viscous fluid, It has advantages such as high reliability.
  • the butterfly valve is a valve that opens and closes as the disk (the disc) rotates around the disc center line.
  • the valve is simple to open and close, so it is quick to operate and is used for high pressure water, steam, air, and gas. It is also widely used.
  • Figure 1 is an exemplary view briefly showing the configuration of a conventional high functional butterfly valve.
  • the disk 40 is coupled to the rotation shaft 30 formed inside the liner 20 that engages with the valve body 10, so that the disk 50 rotates as the handle 50 rotates.
  • the fluid transfer hole (not shown) of the valve body 10 while rotating, the movement of the fluid is restricted.
  • the liner 20 coupled to the butterfly valve is manufactured by processing the entire rod of fluororesin (Polytetrafluoroethylene, PTFE) rod (ROD) as shown in Figure 2a, or after the injection mold as shown in Figure 2b
  • a liner was prepared by injecting molten plastic raw material PFA (perfluoroalkoxy) into the injection mold using an injection machine.
  • the conventional manufacturing method using the entire processing method and the injection mold as described above has a problem in that the production of a large diameter valve has a limitation because the production time is long and expensive manufacturing cost is generated.
  • the liner manufacturing method of the high-performance butterfly valve of the present invention by producing a PTFE sheet (sheet) of the size and thickness to be processed and then welded the ends of the PTFE sheet to form a cylindrical It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a liner by performing flaring that flaps the ends of a cylinder in a trumpet shape.
  • the method of manufacturing a liner of the high performance butterfly valve of the present invention includes a pre-processing step of pre-fabricating a PTFE sheet and a cap having a size and thickness to be processed, and the produced PTFE sheet.
  • the second welding step After forming the hole at a specific position of the first welding step of welding the cap on the hole, the second welding step of forming a cylindrical by welding the end of the PTFE sheet after the first welding and flare the end of the cylindrical PTFE sheet
  • Flaring step of performing flared flared using a ring tool to complete a liner (characterized in that it comprises a flaring step).
  • the method of manufacturing a liner of the high-performance butterfly valve of the present invention a pre-process step of pre-fabricating the PTFE sheet of the size and thickness to be processed, a welding forming step of welding the end of the produced PTFE sheet to form a cylindrical shape, A flaring step of fixing the cylindrical PTFE sheet with a flaring jig and then flaring the end with a flared jig, adhering the first and second cover jigs to the flared PTFE sheet. And a cap forming step of injecting air to form a cap-shaped protrusion and finishing the liner by finishing the end of the formed cap-shaped protrusion.
  • Figure 1 is an exemplary view briefly showing the configuration of a conventional high functional butterfly valve.
  • Figure 2a is an exemplary view showing a process of manufacturing a liner which is a configuration of a conventional high-performance butterfly valve according to the entire processing method.
  • Figure 2b is an exemplary view showing a process for manufacturing a liner which is a configuration of a conventional high-performance butterfly valve using an injection mold.
  • 3A to 3D are views illustrating a process of manufacturing a liner that is a configuration of a high performance butterfly valve according to a first embodiment of the present invention.
  • 4A to 4G illustrate a process of manufacturing a liner that is a configuration of a high performance butterfly valve according to a second embodiment of the present invention.
  • 3A to 3D are views illustrating a process of manufacturing a liner, which is a configuration of a high performance butterfly valve according to a first embodiment of the present invention.
  • Step 1 After determining the size (for example, 24 inches) and thickness (for example, 3 to 4 mm) of the PTFE sheet to be processed, one or more The pre-processing step of preparing the PTFE sheet 100 and the cap 200 is performed in advance (Step 1).
  • the cap 200 is formed in a cylindrical shape such that the rotating shaft 30 to which the disk 40 is coupled to penetrate the inside of the liner 20 to be connected to the handle 50, as shown in FIG.
  • Step 2 a primary welding step of welding the cap 200 on the hole is performed.
  • the secondary welding step of forming the cylindrical shape by welding the end (end) of the PTFE sheet 100 (Step 3).
  • flared flaring is performed using a flaring tool (not shown) on the end of the cylindrical PTFE sheet 100 to complete a liner (Step 4).
  • FIGS. 4A to 4G are views illustrating a process of manufacturing a liner which is a configuration of a high performance butterfly valve according to a second embodiment of the present invention.
  • Step One first, after determining the size and thickness of the PTFE sheet (sheet) to be processed, and performs a pre-process step of manufacturing one or a plurality of PTFE sheet 100 in advance (Step One).
  • a weld forming step of forming the cylindrical shape by welding the ends of the produced PTFE sheet 100 is performed (Step 2).
  • the welding forming step may be performed using the same apparatus and method as described in the first embodiment.
  • cylindrical PTFE sheet 100 is fixed with a flaring jig (jig, 300), and flaring is then carried out with flared ends (step 3).
  • the flaring jig 300 since the flaring jig 300 has a structure that can be separated up and down after performing flaring, it can be easily separated at the end of flaring.
  • the 1,2,3rd cover jig (400, 410a, 410b, 420) is in close contact with the flared PTFE sheet 100 (Step 4).
  • the primary cover jig 400 is mounted to the bottom of the PTFE sheet 100 laid horizontally.
  • a sealing member 405 is mounted on the upper portion of the primary cover jig 400, and air sealing is performed using a material such as rubber to seal the through hole in the lower portion of the PTFE sheet 100.
  • the secondary cover jigs 410a and 410b are in close contact with both sides of the PTFE sheet 100, and the tertiary cover jig 420 of the PTFE sheet 100 faces the primary cover jig 400. It is mounted on the top.
  • the tertiary cover jig 420 is air-sealed with a material such as rubber so that the sealing member 425 is mounted to seal the through hole in the upper portion of the PTFE sheet 100.
  • An air hole 422 through which air is injected is formed at the center of the tertiary cover jig 420 in contact with the PTFE sheet 100, and a cap-shaped protrusion is formed by injecting air through the air hole 422.
  • a cap forming step of forming 413 is performed (Step 5).
  • the grooves 411a and 411b are formed in the secondary cover jig 410a and 410b so that a specific part of the close contact portion is recessed inward, the inside of the groove is expanded due to the injected air.
  • the protrusion 413 is formed while popping.
  • Step 6 the finishing process of completing the liner by finishing the end of the formed cap-shaped protrusion 413 is performed.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법에 관한 것으로서, 가공하고자 하는 크기 및 두께의 PTFE 시트(sheet) 및 캡을 미리 제작하는 사전공정단계, 상기 제작한 PTFE 시트(sheet)의 특정 위치에 홀을 형성한 후 홀 위에 상기 캡을 용접하는 1차 용접단계, 상기 1차 용접 이후 PTFE 시트의 끝단을 용접하여 원통형으로 형성하는 2차용접단계 및 상기 원통형의 PTFE 시트 끝단을 플레어링 툴(flaring tool)을 이용하여 나팔모양으로 벌리는 플레어링을 수행하여 라이너(liner)를 완성하는 플레어링 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 상기 본 발명에 따른 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방에 따르면, 쉽고 간편하게 제작이 가능하여 작업시간의 단축 및 제작비용의 절감되고, 제작하고자 하는 크기에 한계가 없어 대구경 밸브의 제작이 용이하다는 등의 효과가 있다.

Description

고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법
본 발명은 밸브의 라이너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버터플라이 밸브의 몸체에 결합하는 라이너가 내식성, 화학적 안전성, 전기적 특성 및 마찰계수에 취약한 것을 보완하는 밸브의 라이너에 관한 것이다.
일반적으로 밸브는 직선형의 유로에 볼 타입의 디스크가 직각 또는 분할되는 각도로 돌면서 밸브를 개페하거나 방향을 전환시켜 주는 장치이다.
이러한 밸브는 사용이 간편하고 기밀성도 비교적 우수할 뿐 아니라 개방했을 때 밸브의 유로가 정확하게 직선으로 개방되는 형식이므로 압력강하가 작고, 슬러지 등의 이물질이 점성이 높은 유체에 적용하는 경우에도 비교적 개폐의 신뢰성이 높은 등의 장점이 있다.
종래 밸브 중 버터플라이 밸브는 원판 중심선을 축으로 디스크(원판)가 회전함에 따라 개폐가 이루어지는 밸브로, 개폐 작용이 간단하게 이루어지므로 작동이 빠르고, 저압뿐만 아니라 고압의 물이나 증기·공기·가스용에도 널리 이용되고 있다.
도 1은 종래 고기능성 버터플라이 밸브의 구성을 간략하게 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 밸브 본체(10)와 결합하는 라이너(liner, 20)의 내측에 형성되는 회동축(30)에 디스크(40)가 결합하여 핸들(50)이 회동함에 따라 디스크(40)가 회전하면서 밸브 본체(10)의 유체이송공(미도시)을 개폐함으로써, 유체의 이동을 제한하게 된다.
상기 버터플라이 밸브에 결합되는 라이너(20)는 도 2a에 도시된 바와 같이 불소수지(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 로드(ROD) 전체를 가공하여 제작하거나, 도 2b에 도시된 바와 같이 사출금형을 제작한 후 사출기를 이용하여 용융된 플라스틱 원료인 PFA(perfluoroalkoxy)를 상기 사출금형으로 주입하여 라이너를 제작하였다.
그러나, 상기와 같은 종래 전체 가공방식 및 사출금형을 이용한 제조방식은 제작 시간이 길고 고가의 제작 비용이 발생하기 때문에 대구경 밸브의 제작에 한계가 있다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법은, 가공하고자 하는 크기 및 두께의 PTFE 시트(sheet)를 제작한 다음 PTFE 시트의 끝단을 용접하여 원통형으로 형성한 후 원통의 끝단을 나팔모양으로 벌리는 플레어링(flaring)을 수행하여 라이너를 제작하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법은, 가공하고자 하는 크기 및 두께의 PTFE 시트(sheet) 및 캡을 미리 제작하는 사전공정단계, 상기 제작한 PTFE 시트(sheet)의 특정 위치에 홀을 형성한 후 홀 위에 상기 캡을 용접하는 1차 용접단계, 상기 1차 용접 이후 PTFE 시트의 끝단을 용접하여 원통형으로 형성하는 2차용접단계 및 상기 원통형의 PTFE 시트 끝단을 플레어링 툴(flaring tool)을 이용하여 나팔모양으로 벌리는 플레어링을 수행하여 라이너(liner)를 완성하는 플레어링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법은, 가공하고자 하는 크기 및 두께의 PTFE 시트를 미리 제작하는 사전공정단계, 상기 제작한 PTFE 시트의 끝단을 용접하여 원통형으로 형성하는 용접형성단계, 상기 원통형의 PTFE 시트를 플레어링 지그(jig)로 고정한 다음 끝단을 나팔모양으로 벌리는 플레어링(flaring)을 수행하는 플레어링 단계, 상기 플레어링한 PTFE 시트에 1,2,3차 커버 지그를 밀착시킨 후 공기를 주입하여 캡 형상의 돌출부를 형성하는 캡형성단계 및 상기 형성된 캡 형상의 돌출부의 끝단을 마감처리하여 라이너를 완성하는 마무리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 고기능성 버터플라이 밸브의 구성을 간략하게 보인 예시도.
도 2a는 종래 고기능성 버터플라이 밸브의 구성인 라이너를 전체 가공방식에 따라 제조하는 과정을 보인 예시도.
도 2b은 종래 고기능성 버터플라이 밸브의 구성인 라이너를 사출금형을 이용하여 제조하는 과정을 보인 예시도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고기능성 버터플라이 밸브의 구성인 라이너를 제조하는 과정을 보인 도면들.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고기능성 버터플라이 밸브의 구성인 라이너를 제조하는 과정을 보인 도면들.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 일실시예의 구성을 보다 상세히 설명하며, 본 발명은 이하 설명되는 실시예를 통해 더욱 명확하게 설명될 것이다.
본 명세서에서 상세한 설명 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 것이므로, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 제조 과정을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고기능성 버터플라이 밸브의 구성인 라이너를 제조하는 과정을 보인 도면들이다.
도 3a 내지 도 3d에 도시한 바와 같이, 가공하고자 하는 PTFE 시트(sheet)의 크기(예를 들어 24 인치 등) 및 두께(예를 들어 3~4 mm 등)를 확정한 후, 하나 혹은 다수개의 PTFE 시트(100) 및 캡(200)을 미리 제작하는 사전공정단계를 수행한다(Step 1).
이때, 상기 캡(200)은 도 1에 도시한 바와 같이 디스크(40)가 결합되는 회동축(30)이 라이너(20)의 내측을 관통하여 핸들(50)에 연결되도록 원통형으로 형성한다.
이어서, 상기 제작한 PTFE 시트(100)의 특정 위치에 홀(미도시)을 형성한 후, 그 홀 위에 상기 캡(200)을 용접하는 1차 용접단계를 수행한다(Step 2).
상기 1차 용접 이후 PTFE 시트(100)의 끝단(말단부)을 용접하여 원통형으로 형성하는 2차용접단계를 수행한다(Step 3).
이후, 상기 원통형의 PTFE 시트(100) 끝단을 플레어링 툴(flaring tool, 미도시)을 이용하여 나팔모양으로 벌리는 플레어링을 수행하여 라이너(liner)를 완성한다(Step 4).
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고기능성 버터플라이 밸브의 구성인 라이너를 제조하는 과정을 보인 도면들이다.
도 4a 내지 도 4g에 도시한 바와 같이 먼저, 가공하고자 하는 PTFE 시트(sheet)의 크기 및 두께를 확정한 후, 하나 혹은 다수개의 PTFE 시트(100)를 미리 제작하는 사전공정단계를 수행한다(Step 1).
이어서, 상기 제작한 PTFE 시트(100)의 끝단을 용접하여 원통형으로 형성하는 용접형성단계를 수행한다(Step 2). 상기 용접형성단계는 제1실시예에서 설명한 것과 동일한 장치 및 방법을 이용하여 수행될 수 있다.
이후, 상기 원통형의 PTFE 시트(100)를 플레어링 지그(jig, 300)로 고정한 다음 끝단을 나팔모양으로 벌리는 플레어링(flaring)을 수행한다(Step 3).
이때, 상기 플레어링 지그(300)는 플레어링을 수행한 후 상,하로 각각 분리할 수 있는 구조로 되어 있기 때문에 플레어링 종료시 쉽게 분리가 가능하도록 한다.
상기 플레어링한 PTFE 시트(100)에 1,2,3차 커버 지그(400, 410a, 410b, 420)를 밀착시킨다(Step 4). 1차 커버 지그(400)는 수평으로 놓인 PTFE 시트(100)의 하부에 장착된다. 상기 1차 커버 지그(400)의 상부에는 실링부재(405)가 장착되어 있어 PTFE 시트(100)의 하부에서 관통구멍을 밀봉하도록 고무 등의 재질로 에어 실링(air sealing) 처리되어 있다.
이어서, 상기 2차 커버 지그(410a, 410b)는 PTFE 시트(100)의 양 측면에 밀착되고, 상기 3차 커버 지그(420)는 1차 커버 지그(400)와 대향하도록 PTFE 시트(100)의 상부에 장착된다. 상기 3차 커버 지그(420)는 실링부재(425)가 장착되어 PTFE 시트(100)의 상부에서 관통구멍을 밀봉하도록 고무 등의 재질로 에어 실링(air sealing) 처리되어 있다.
상기 PTFE 시트(100)에 접촉하는 3차 커버 지그(420)의 중심에는 공기가 주입되는 공기 구멍(422)이 형성되어 있고, 이 공기 구멍(422)을 통하여 공기를 주입함으로써 캡 형상의 돌출부(413)를 형성하는 캡형성단계를 수행한다(Step 5).
이때, 상기 2차 커버 지그(410a, 410b)는 밀착되는 부분 중 특정부분이 내측으로 오목하게 홈(411a, 411b)이 각각 형성되어 있기 때문에, 주입되는 공기로 인하여 내부가 팽창하여 상기 홈 부분이 터지면서 상기 돌출부(413)가 형성된다.
이후, 상기 형성된 캡 형상의 돌출부(413)의 끝단을 마감처리하여 라이너를 완성하는 마무리단계를 수행한다(Step 6).
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방에 따르면, 쉽고 간편하게 제작이 가능하여 작업시간의 단축 및 제작비용의 절감되고, 제작하고자 하는 크기에 한계가 없어 대구경 밸브의 제작이 용이하다는 등의 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 가공하고자 하는 크기 및 두께의 PTFE 시트(sheet) 및 캡을 미리 제작하는 사전공정단계,
    상기 제작한 PTFE 시트(sheet)의 특정 위치에 홀을 형성한 후 홀 위에 상기 캡을 용접하는 1차 용접단계,
    상기 1차 용접 이후 PTFE 시트의 끝단을 용접하여 원통형으로 형성하는 2차용접단계 및
    상기 원통형의 PTFE 시트 끝단을 플레어링 툴(flaring tool)을 이용하여 나팔모양으로 벌리는 플레어링을 수행하여 라이너(liner)를 완성하는 플레어링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡은 디스크가 결합되는 회동축이 상기 라이너의 내측을 관통하여 핸들에 연결되도록 원통형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법.
  3. 가공하고자 하는 크기 및 두께의 PTFE 시트를 미리 제작하는 사전공정단계,
    상기 제작한 PTFE 시트의 끝단을 용접하여 원통형으로 형성하는 용접형성단계,
    상기 원통형의 PTFE 시트를 플레어링 지그(jig)로 고정한 다음 끝단을 나팔모양으로 벌리는 플레어링(flaring)을 수행하는 플레어링 단계,
    상기 플레어링한 PTFE 시트에 1,2,3차 커버 지그를 밀착시킨 후 공기를 주입하여 캡 형상의 돌출부를 형성하는 캡형성단계 및
    상기 형성된 캡 형상의 돌출부의 끝단을 마감처리하여 라이너를 완성하는 마무리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플레어링 지그는 플레어링을 수행한 후 상,하로 각각 분리할 수 있는 구조인 것을 특징으로 하는 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 2차 커버 지그는 밀착되는 부분 중 특정부분이 내측으로 오목하게 홈이 각각 형성되어 있고, 상기 3차 커버 지그에는 공기가 주입되는 공기 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 1, 3차 커버 지그는 플레어링한 PTFE 시트로 밀착 후 공기 주입시 공기가 새어나가는 것을 방지하기 위하여 표면을 고무재질로 에어 실링(air sealng)한 것을 특징으로 하는 고기능성 버터플라이 밸브의 라이너 제조방법.
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