KR19990020434U - 충격(워터햄머)흡수 장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밸브의 급격한 개폐로 배관내의 유체가 이상압력으로 진동 또는 충격을 발생하게 되고 이 충격을 배관라인의 수명을 단축하는 결과를 초래하게 되므로 이 충격(WATER HAMMER)을 방지하기 위한 충격흡수 장치의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 충격흡수 장치는 파이프등으로 참버를 만들고 장착에 필요한 아답터를 육각봉을 소재로 가공하여 참버 하단에 솔더링하여 접합한 후 참버 상단에는 봉을 소재로하여 가공한 켑을 솔더링하여 접합하는 것으로 참버를 밀폐하게 되었던 바, 본 고안은파이프 하단에 나사산을 성형시키고 나사산 상단에는 육각볼트 머리를 일부분 또는 참버 오주부 전면에 성형시키고 상단에는 오무림 성형으로 밀폐시키므로서, 별도의 부품인 아답터와 켑 그리고 솔더링에 필요한 땜재 없이 일체형으로 이루어지게 하므로서 제조원가를 낮추고, 소재 전면에 소성가공을 행하여 이루어지게 하므로서 높은 기계적 성질을 갖게 하여 내구성을 높일 수 있게 하는데 그 특징이 있다.

Description

충격(워터햄머) 흡수 장치의 제조방법

제 1A. B, C도는 종래의 충격흡수 장치의 단면도.

제 2 도는 종래의 충격흡수 장치의 제조과정을 설명하기 위한 공정도.

제 3 도는 본 고안의 제조과정을 설명하기 위한 공정도.

제 4A, B, C도는 본 고안의 제조공정중 일부 변형된 일례를 설명하기 위한 부분 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P : 파이프A : 아답터

S : 솔더링PT : 피스톤

HR : 육각봉OR : 오링

OL : 함유링D : 외경

T : 두께C : 참버

IS : 내주면WA : 충격흡수장치

본 고안은 상수도, 냉온수기등의 액체 또는 기체와 같은 유체가 원터치 발브의 급격한 개폐로 유속이 급변하게 될 때 발생하는 이상압력으로 진동 또는 충격음이 발생하게 되고 이 충격은 배관의 이음쇠 부분을 파손시켜 누수로 연결되며 레규레이터, 게이지등의 고장과 배관 구조물 등의 파손으로 배관라인 전체의 수명을 단축하는 결과를 초래하기 때문에 이충격(WATER HAMMER)을 방지하기 위한 충격흡수장치의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 충격흡수 장치류의 제조방식으로 파이프 하단에 배관라인과 연결할 수 있게 아답터(ADAPTER)를 솔더링(SOLDERING)하여 접합하고 파이프내에는 오링(O-RING)이 결합된 피스톤(PISTON)을 삽입하고 가스(GAS)를 주입한후 파이프상단을 가공된 켑(CAP)을 덮고 솔더링하여 결합될 수 있게 되어 있다.

또한 상기 외의 방법으로서 제 1A도에 도시한 바와 같이 육각봉재 내면을 홀(HOLE) 가공하여 참버(C)를 만들고 외주면 하단에는 나사산(1)과 육각머리(2)를 갖인 아답터(A)로 가공한 후 참버(C) 내에 오링(OR)이 결합된 피스톤(PT)을 삽입한 후 스프링(5)을 삽입하고 참버(C) 상단에 켑(4)을 덮고 솔더링(S)하여 접합하는 제조기술이 알려져 있다.

또다른 방법으로는 제 1B도에 도시한 바와같이 파이프(P) 하단에 나사산(1)과 육각머리(2)와 파이프(P) 삽입구(3)를 갖인 아답터(A)를 솔더링(S)을 행하여 접합한 후 참버(C)내에 오링(OR)을 결합한 피스톤(PT)을 삽입하고, 오링(OR)이 결합된 켑(4)을 삽입하고 파이프(P) 상단을 오무림(44) 가공하고 참버(C)내에 가스를 주입한 후 피스톤(PT)과 켑(4) 사이를 주입된 가스압으로 밀폐하는 제조 기술이 알려져 있다.

또한 상기 이후에 개선된 방법으로서 제 1C도에 도시한 미국 특허 제3633627호는 제 1B도에 도시한 제조방식과 동일하나 파이프(P) 상단의 밀폐방법은 켑(4)을 파이프(P) 상단에 덮고 원주면에 솔더링(S)하여 밀폐하는 제 1A도에 도시한 방법과 동일한 제조기술이 알려져 있다.

또다른 개선 방법으로는 제 2 도에 도시한 미국 특허 제 4819698호는 파이프(P) 하단의 아답터(A) 접합부를 스핀닝으로 축관(D1) 가공을 행한 후, 육각봉(HR)을 절단하여 내면홀(H)을 가공하고 육각머리(2)가 남도록 상하를 선삭가공후 나사산(1)과 파이프(P) 삽입홀(3)을 갖인 아답터(A)로 가공하여 파이프(P) 하단 축관부(D1)에 삽입 솔더링(S)하여 접하고 참버(C)내에 2개의 오링(OR)이 결합된 사출제의 피스톤(PT)을 삽입후 참버(C) 상단에 고속 스핀닝(22) 가공을 행하여 가스 주입구를 밀폐(33)하는 제조기술이 알려져 있다.

그러나 상기 제 1A도에 도시한 제조방식은 육각봉제(HR) 중심에 드릴닝 가공을 행하여 참버(C)를 성형시 피스톤(PT)에 결합된 오링(OR)이 피스톤(PT) 상하운동에 적합한 내주면(IS)의 정밀한 조도 가공이 난이하고 참버(C) 외주면 두께(T)가 두껍게 가공되므로 재료이용율이 크게 낮아지는 단점이 있으며, 참버(C) 내 스프링(5)은 유체의 이상 압력에 의한 압축과 스프링(5) 반력으로 상하 운동시 참버(C) 내측면(IS)에 상처를 만들어 오링(OR)의 훼손으로 유체가 참버(C) 내로 유입되어 기능 상실의 원인이 될 수 있다.

더우기 제 1A, B, C도와 제 2도에 도시한 바와 같이 제 1A도는 켑(4)을, 제 1B도와 제 2도는 아답터(A)를, 제 1C도를 켑(4)과 아답 터(A)를 참버(C) 상, 하단에 솔더링(S)을 행하여 접합하는 제조방식은 접합시 땜재의 용융점이 300℃ 이하가 되며 땜재 성분 특성상 접합 강도가 부족하며, 이를 보완하기 위하여 경랍땜재로 솔더링(S)을 행할 경우 솔더링(S) 온도가 800℃이상 되므로 아답터(A) 접합부의 파이프(P)재질은 연화와 산화되여 내구성을 단축하는 원인이 되며, 특히 땜재 납성분의 함유는 위생상 큰 문제가 야기될 수 있으므로 땜재선정에 어려움이 있고 제조공정을 복잡하게 하는 이유가 된다.

본 고안은 이와 같은 종래의 제반문제를 해결하고자, 켑과 아답터의 기능을 파이프 외주면에 성형 시키므로서 부품인 켑과 아답터가 필요없게되며, 또한 솔더링 공정이 생략되므로 자동화공정 적용을 가능하게 하여 제조비용을 낮추는데 주목적이 있다.

또한 본 고안의 다른 목적은 조립 분해기능에 필요한 아답터의 육각머리 부분을 외주면 일부 또는 전며에 성형시키므로서 사용할때 편리함은 물론 드로잉 가공을 병행하여 소재인 파이프의 외경과 두께 그리고 길이를 임의로 조정할 수 있으며 드로잉시 파이프 내의 펀치는 참버내면 즉 파이프의 내면 조도를 높이므로서 피스톤의 부드러운 상하운동을 이루어지게 하며 특히 파이프전면에 소성가공을 행하여 이루어지게 함으로서 높은 기계적 성질을 얻을 수 있어 품질의 내구성을 높이고져 하는데 있다.

본 고안은 상기와 같은 제반 목적을 달성하고자 절단한 연질재 파이프 하단 외주부에 볼트머리와 축관부를 성형하고 볼트머리 상단부는 드로잉 방법으로 파이프 외경과 두께는 줄이고 길이는 늘여 참버를 형성시킨 후 축관부에는 나사산을 전조 성형한 후 피스톤을 참버내로 삽입하고 참버상단 외주면을 에어주입과 동시 압입성형과 크램핑 가공으로 밀폐되게 하여 아답터 기능을 자체적으로 갖도록 일체형으로 이루어지는 충격흡수장치류의 제조방법을 제공한다.

또한 상기 축관부와 볼트머리 성형부의 두께는 파이프 두께보다 두껍게 성형되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면에 의거 본 고안의 제조 방법에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.

제 3도에 도시한 일례의 경우부터 살펴보면 다음과 같다.

소성가공이 가능한 동, 동합금이나 스텐레스등의 수둔된 파이프(P)를 절단하여 하단 축관부(D1)는 원형으로 2단 축관부(D2)는 육각볼트머리(HX)가 전사되도록 성형한 다이스내의 파이프(P)를 만드렐과 함께 압입시키어 축관부(D>D2>D1) 두께(T>T1,R2)를 증육하고, 2단 축관부(D2, T2)외주면에는 육각볼트머리(HX)를 성형시킨 다음 내면에 펀치를 삽입한 상태에서 다이스를 통과 시키어 축경된 외경(D>D3)과 감육된 두께(T>T3)와 신장된 길이(ℓ<ℓ1)를 갖도록 성형한 참버(C)하단 축관부(D1,T1) 외주면에는 나사산(B)를 성형하여 준비한다.

다음 외주면에 성형된 홈(1, 2, 3)에 오링(OR, 1, 3)과 함유링(OL, 2)을 결합한 피스톤(PT) 내면 테이퍼홀(TH)에 테이퍼롤(TR)을 결합한 후 상기 준비한 성형품 참버(C)내로 삽입시킨 후 에어를 주입하고 참버(C) 상단을 압입성형과 크램핑으로 밀폐되어 이루어지게 된다.

이때 축관부(D1, D2)는 업셋팅을 행하여 성형되므로 두께(T<T1, T2)는 크게 두꺼워져 나사산(B)과 볼트머리(HX)의 성형을 가능하게 하며, 축경(D3)과 감육두께(T3)와 신장된 길이(ℓ1)로의 드로잉 가공시 경면 펀치에 의하여 참버(C)내면의 조도를 높여 피스톤(PT)의 왕복운동을 부드럽게 하여줌은 물론 소둔된 파이프(P) 전면에 소성가공을 거치게 되므로 얻어진 높은 기계적 성질은 내구성 연장을 가능하게 하며 피스톤(PT) 외주면의 함유링(OL, 2)은 피스톤(PT) 왕복운동시 윤활에 도움을 주고, 참버(C) 내면의 산화방지 역할을 하게되므로 참버(C) 내의 가스를 무산화 분위기용 질소등의 가스가 않인 일반에어로 가능하며, 피스톤(PT)의 테아퍼홀(TH)내의 테이퍼롤(TR)은 테이퍼홀(TH)을 확관시키어 오링(OR)의 마모에도 확실한 실링을 가능하게 된다.

다음 제 4A도에 도시한 다른 일례는 절단한 파이프(P)에 축관부(D1, T1)를 성형하고 내면에 펀치를 삽입하여 내면이 육각으로 형성된 다이스를 통과시켜 파이프(P) 외주전면에 육각볼트머리(HX)를 성형한 정도이다.

또한 제 4B도에 도시한 다른 일례는 전술한 방식과 동일하고 단지 축관부(D1, T1) 내주면에 나사산(B)을 성형하는 점만 상이하다.

또한 제 4C도에 도시한 다른 일례는 전술한 방식과 동일하고 단지 참버(C) 상단내면에 판재를 타발 및 엣지부 성형과정을 거쳐 돌기(11)를 갖인 엣징켑(1)을 삽입후 참버(C) 상단 외주부를 압입성형하여 엣징켑(1) 외주연과 참버(C) 내면 간극이 서로 밀착되며 돌기(11)를 감싼 상태로 빈틈없이 고정결합되어 밀폐하는 점만 상이하다.

이때 제 4A도에 도시한 바와 같이 외주 전면에 성형된 볼트머리(HX)와 제 4B도에 도시한 축관부(D1, T1) 내주면에 성형된 나사산(B)과 제 4C도에 도시한 참버(C) 상단 밀폐방법은 기능, 용량 및 설치위치에 따라 선택적으로 적용 가능하게 된다.

그리하여 전술한 본 고안의 제조방법에 따르면 아답터(A)와 참버(C) 상단 및폐용 켑(4)과 솔더링(S)용 땜재가 필요없게 되므로 재료비를 줄이고, 솔더링(S) 공정이 생략되므로 제조비용을 크게 절감할 수 있으며, 소재인 파이프(P) 전면에 소성가공을 행하여 얻어진 높은 기계적 성질은 내구성 증가를 가능하게 하며, 드로잉한 참버(C) 내면 조도와 피스톤(PT)에 결합된 함유링(OL) 테이퍼롤(TR)이 기능은 품질과 내구성을 높이는 장점을 갖게된다.

Claims (5)

1. 절단한 연질재 파이프 하단 오주부에 볼트머리부와 축관부를 성형하고, 볼트머리 상단부의 외경과 두께는 줄이고 길이는 늘려 참버를 형성하고, 축간부는 나사산을 가공한후 참바내에 피스톤을 삽입하고 에어를 주입후 참바상단을 밀폐하는 공정을 거쳐 아답터 기능을 자체적으로 갖도록 일체형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격(워터햄머) 흡수 장치류의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기볼트머리부와 축관부 성형두께를 파이프 두께보다 크게하고 참버 외주 두께는 작게하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격(워터햄머) 흡수 장치류의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼트머리부를 참버 외주전면에 성형하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격(워터햄머) 흡수 장치류의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   판재를 타발 및 외주연 성형과정을 거쳐 이루어진 엣징켑을 참버상단에 삽입하고 엣징켑 외주연과 참버 내면이 고정 결합하여 밀폐가 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격(워터햄머) 흡수 장치류의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   테이퍼홀을 갖인 피스톤 내면에 테이퍼롤을 삽입 결합하고 피스톤의 외주면에는 오링과 함유링이 결합되도록 홈을 성형하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격(워터햄머) 흡수 장치류의 제조방법.