KR20050050104A - 실린더 벽에 장착되는 밸브 - Google Patents

Abstract

대형 기관의 실린더를 윤활/세척하기 위한 오일 미스트 (8) 를 분사하는데 사용하고, 실린더 벽을 관통하는 밸브 스템 (12, 13) 과, 실린더 벽 (2) 에 고정하기 위한 장착 수단 (14) 과, 밸브 스템의 내단부에 있는 노즐 출구 (6) 를 구비한 밸브에 대해서 개시하였다. 밸브는 장착후 분무 방향이 조절될 수 있도록 형성된다. 따라서, 밸브는, 외부 밸브 스템부 (12) 에 대하여 회전가능한 내부 밸브 스템부 (13) 에 노즐 출구 (6) 가 배치되는 것을 특징으로 한다. 외부 밸브 스템부 (12) 는 장착 수단 (14) 에 체결되거나 또는 그 장착 수단에 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

실린더 벽에 장착되는 밸브{VALVE FOR MOUNTING IN A CYLINDER WALL}

본 발명은, 대형 기관의 실린더를 윤활/세척하기 위한 오일을 분사하는데 사용되고, 실린더 벽을 관통하는 밸브 스템 (valve stem) 과, 실린더 벽에 고정하기 위한 장착 수단과, 밸브 스템의 내단부에 있는 1 이상의 노즐 출구를 구비한 밸브에 관한 것이다.

보다 자세하게는, 본 발명은 대형 디젤 기관, 특히 선박 기관의 모터 실린더를 실린더 윤활하는데 사용하기 위한 밸브 또는 분사 유닛에 관한 것이다. 이러한 시스템에서, 밸브 또는 분사 유닛은 개별 밸브에 직접 장착되는 투여 유닛 (dosing unit) 을 포함할 수 있다. 이러한 윤활 시스템에 있어서, 종래의 밸브는 방향성 오일 미스트 윤활물 형태의 분사 제트물 (injection jet) 을 유입하도록 구성되었다. 상기 기술의 실시예는, 예를 들어 본원에 참조된 WO 00/28194 및 WO 02/35068 에 개시되어 있다.

본 출원에서는 밸브라는 용어를 사용하였다. 본 출원에 이러한 용어를 사용함으로써 분사 유닛이라고 할 수 있는 유닛도 고려할 수 있다. 이러한 분사 유닛은 투여 유닛을 선택적으로 포함할 수 있고 또는 밸브/분사 유닛 자체에서 투여하지 않는 어떠한 분사 유닛으로도 될 수 있다. 따라서, 밸브라는 표현은, 실린더 벽을 관통하여 실린더 내측의 일단부에 있는 1 이상의 노즐 출구 또는 오일 분사 오리피스를 실린더 벽 외측의 부분에 있는 오일 연결 개구부에 연결하는 기계부 (machine part) 도 포괄하는 말이다.

도입부에 언급한 유형의 밸브의 많은 실시예는 개시되어 있다. 따라서, 밸브는 오일의 공급원과 연결되고, 이 오일은 가압상태에서 실린더내의 피스톤의 작동 행정에 맞게 조절된 소정의 시간에서 실린더 내부로 분사된다.

밸브는 실린더의 둘레에 다수 배치된다. 밸브는, 통상적으로 실린더 벽내의 반경방향으로 또는 거의 반경방향으로 배향된 장착구 (mounting holes) 에 배치되고, 실린더 벽을 관통한다. 밸브는 장착 수단, 예를 들어 밸브 스템 자체상에 있는 나사, 또는 실린더 벽에 형성된 나사 구멍에 나사결합되는 장착 부싱 (bushing) 을 통하여 실린더 벽에 고정된다. 밸브는 나사의 조임으로 소정의 위치에 클램프되어 고정된다. 이는, 밸브가 실린더 벽에 고정될 때 밸브의 최종 각위치를 불확실하게 한다.

밸브에는 밸브 스템에 대하여 횡방향으로 배향된 1 이상의 노즐 출구가 형성되고, 이 노즐 출구는 실린더 내측에 소망하는 배향으로 윤활/세척을 위해 실제 장착구에 필요한 1 이상의 방향으로 향하게 된다. 따라서, 다른 장착구에서는 밸브의 배향이 다르게 된다. 이리하여, 각 밸브는 고려되는 장착구에 적합한 각각의 형상으로 형성된다.

장착한 후에 소망하는 분무 방향을 설정하는 종래의 밸브는, 실린더의 광범위한 기계가공을 필요로 하고 또한 밸브가 잘못 회전할 수 있는 위험이 있다. 이는 개별 조정을 필요로 하므로 바람직하지 않다. 이는 제조 관점에서도 적합하지 않다. 게다가, 장착후 분무 방향을 설정할 수 없다.

도 1 은 본 발명에 따른 밸브를 사용하는 윤활 시스템의 개략적인 부분 단면도,

도 2 는 본 발명에 따른 밸브의 단부도,

도 3 은 도 2 에 도시된 밸브의 제 1 단면도,

도 4 는 도 2 에 도시된 밸브의 제 2 단면도,

도 5 는 본 발명에 따른 밸브를 위한 장착구의 배향을 나타낸 실시예의 실린더 벽의 단면도,

도 6 은 본 발명에 따른 밸브의 다른 실시형태의 단부도,

도 7 은 도 6 에 도시된 밸브의 제 1 단면도,

도 8 은 도 6 에 도시된 밸브의 제 2 부분 단면도,

도 9 는 도 6 에 도시된 밸브의 제 3 부분 단면도, 및

도 10 은 도 6 에 도시된 밸브의 제 4 단면도.

본 발명의 목적은 상기 단점을 완화하는 밸브를 제공하는 것으로, 이 밸브는, 실린더 벽의 장착구에 장착한 후 밸브의 분무 방향(들)의 배향을 결정할 수 있도록 형성되고, 바람직하게는 종래의 밸브 대신에 종래의 장착구를 최소한으로 기계가공하여 사용될 수 있도록 구성된다.

외부 밸브 스템부에 대하여 회전가능한 내부 밸브 스템부내에 1 이상의 노즐 출구가 배치되고, 외부 밸브 스템부가 장착 수단에 체결되거나 또는 장착 수단과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는, 도입부에 언급한 종류의 밸브를 갖춘 본 발명에 따라서 달성된다.

본 발명에 따른 밸브는, 종래의 모터상의 장착구를 최소한으로 기계가공할 필요는 있지만 종래의 대응하는 밸브와 비교하여 기계가공이 감소되도록 구성된다. 동시에, 상기 밸브는 장착후 밸브의 분무 방향을 조절할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 밸브는, 특히 개별적으로 배향되거나 비대칭적으로 배향된 분사 제트물(들)로 윤활/세척하는데 사용될 수 있고, 여기서 장착구에 밸브를 장착한 후에 이 밸브의 노즐 출구(들)의 각도 설정만을 조절한다. 이는, 외부 밸브 스템부에 대하여 내부 밸브 스템부를 회전시킨 후, 밸브 스템부를 함께 클램핑하기 위해서 수단, 바람직하게는 나사를 작동시켜 2 개의 밸브 스템부를 상호 고정함으로써 실시된다. 내부 밸브 스템부의 조절은, 내부 밸브 스템부에 회전가능하게 고정되어 실린더 벽 외측에 위치하는 일부분을 회전시킴으로써 실시된다.

실린더 벽에 외부 밸브 스템부를 고정시키면, 분사 제트물(들)의 방향은 실린더 벽내의 실제 위치에 장착한 후 소망하는 배향으로 매우 간단하게 조절될 수 있다. 하지만, 밸브는 이 밸브를 장착한 후 밸브의 배향/각을 조절할 필요가 없는 대칭적으로 배향되는 분사 제트물(들)로 오일 분사하는데도 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 밸브는 의도한 위치에 따라서 개별적으로 적합화될 필요가 없는 일실시형태에만 형성될 필요가 있다.

특정한 실시형태도 가능하고 이는 독립항 제 2 항 내지 제 6 항에 기재되어 있다.

밸브 오일 공급 및 배출을 위한 스터브 (stubs) 가 회전가능한 밸브 스템에 배열될 때, 오일 공급원 및 복귀 유동에의 연결부재는 밸브를 조절한 후 장착될 수 있다. 이는 유압 파이프 또는 가요성 오일 호스를 사용함으로써 용이하게 할 수 있다.

다른 실시형태에 따라서, 밸브는, 회전가능한 밸브 스템부가 고정된 밸브 스템부상에 있는 환상 플랜지의 양 측면에 위치되는 2 개의 환상 클램핑 면을 포함하고, 또한 2 개의 밸브 스템부의 상호 위치를 고정하기 위해 플랜지에 대하여 클램핑 면을 클램핑하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 한다. 그리하여, 클램핑되지 않은 상태에서 클램핑 면이 슬라이딩 면으로서의 기능을 함에 따라, 2 개의 밸브 스템부를 상호 회전시킬 수 있는 밸브에 대한 기술적으로 간단한 해결책을 달성하게 된다.

본 발명에 따른 밸브로, 한쌍의 나사를 단지 느슨하게 하여 밸브를 설정/회전시켜 소망하는 방향으로 윤활/세척할 수 있다.

다른 실시형태에 따라서, 밸브는, 외부 밸브 스템부/장착 수단이, 내부 밸브 스템부를 회전가능하게 수용하기 위한 내부 보어와 수나사가 형성된 부싱을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 밸브는 나사를 통하여 실린더 벽에 있는 기존의 나사 구멍안으로 단단히 결합될 수 있다.

밸브는 다수의 노즐 출구를 포함할 수 있고, 이로 인하여 이 노즐 출구는 오일 미스트 또는 분사 제트물을 밸브 스템에 대하여 횡방향으로 배출하여 밸브 주위의 실린더 벽 쪽으로 향하게 하여 실린더 벽의 넓은 영역을 덮을 수 있다.

다른 실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 밸브는 오일 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리하여, 밸브내의 오일이 노즐 출구(들)에 도달하기 전에 이 오일을 여과할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다.

도시된 상이한 도면에 있어서, 동일 부재 또는 대응 부재는 동일한 도면부호로 도시되었다. 따라서, 각 도면에서 상기 부재들에 대한 자세한 설명은 생략될 수 있다.

도 1 에서는 실린더 벽 (2) 에 형성된 다수의 밸브 (1) 를 갖춘 시스템을 도시하였다. 본 실시형태에 있어서, 밸브 (1) 는 실린더 벽에 반경방향으로 배향된 장착구 (27) 내에 장착된다.

밸브 (1) 는, 유압 파이프 또는 가요성 오일 호스 (3) 를 통하여 각 밸브 (1) 를 위한 개별 펌프 유닛을 포함하는 오일 펌프 (4) 에 연결되고, 이 오일 펌프는 오일 탱크 (5) 에 연결된다.

각 밸브 (1) 의 일단부에는 실린더 벽 (2) 의 내부면에 인접하여 실린더 벽내에 배치된 노즐 출구 (6) 가 있다. 오일 파이프 (3) 내의 압력이 소정치에 도달하면, 노즐 출구 (6) 를 통하여 오일이 분무된다. 밸브는 실린더 벽 외측에 형성된 부분에서 오일을 오일 탱크 (5) 로 되돌리기 위한 유압 파이프 또는 가요성 복귀 호스 (7) 에 연결된다. 밸브는 밸브 스템에 대하여 횡방향 오일 미스트 또는 분사 제트물 (8) 을 배출하고, 이 오일 미스트 또는 분사 제트물은 이 오일 미스트가 향하는 실린더 벽의 영역 (9) 을 덮는다.

도 2 내지 도 4 에서는 도 1 에 도시된 밸브와 다른 유형의 밸브 (10) 를 도시하였다. 밸브 (10) 의 구성은 WO 02/35068 에 기재된 밸브와 원칙적으로 같다.

밸브 (10) 는 이 밸브 (10) 의 스러스트 블록 (thrust block; 11) 의 폐쇄 압력을 설정하기 위한 모터 (도시하지 않음) 에 선택적으로 연결될 수 있다.

도시된 실시형태에 있어서, 스러스트 블록 (11) 과 설정 나사 (26) 는 나사 (25) 로 밸브에 체결된 덮개 (24) 에 의해 덮여진다. 체결된 설정 나사 (26) 를 회전시켜 스러스트 블록 (11) 의 폐쇄 압력을 설정한 후 덮개 (24) 를 장착한다.

밸브 (10) 의 개별 부분 및 이의 작동 모드는 본원에 참조된 WO 02/35068 에 개시되어 있다. 따라서, 본원에서는 자세한 설명을 반복하지 않았다.

밸브 (10) 는 외부 밸브 스템부 (12) 와 그 내부에 회전가능하게 지지된 내부 밸브 스템부 (13) 를 구비하고, 내부 밸브 스템부 (13) 는 임의의 각위치에 유지될 수 있어서, 노즐 출구 (6) 는 실린더 벽 (2) 에 고정된 외부 밸브 스템부 (12) 에 대하여 소망하는 회전 각위치에 배치된다. 외부 밸브 스템부 (12) 는 실린더 벽 (2) 내의 장착구의 나사와 상호 작용하는 수나사 (14) 형태의 장착 수단을 구비한다.

외부 밸브 스템부 (12) 는 2 개의 환상의 클램핑 죠우 (clamping jaws; 16, 17) 사이에 위치한 환상의 플랜지 (15) 를 구비하며, 플랜지 (15) 의 양 측면에 클램핑 면 (18, 19) 이 각각 위치한다. 플랜지 (15) 를 고정하여 내부 밸브 스템부 (13) 를 외부 밸브 스템부 (12) 에 대하여 또한 실린더 벽 (2) 에 대하여 소정의 각위치에 고정하기 위해서, 클램핑 면 (16, 17) 은 나사 (20) 에 의해 클램핑될 수 있다. 이렇게 하여, 실린더 벽 내부면의 소망하는 영역 (9) 을 덮을 수 있도록 노즐 출구 (6) 가 소망하는 배향으로 위치된다.

실린더 벽 외측에 위치되는 내부 밸브 스템부 (13) 의 일부분 (21) 에는, 오일 공급 및 복귀 유동을 위한 오일 파이프 또는 가요성 오일 호스 (3, 7) 를 장착하기 위한 스터브 (22, 23) 가 있다. 내부 밸브 스템부 (13) 는 핀 (29) 을 통하여 실린더 벽 외측에 위치되는 상기 부분 (21) 의 일부를 형성하는 클램핑 죠우 (17) 에 회전 고정된다. 이렇게 하여, 외부 밸브 스템부 (12) 가 실린더 벽 (2) 에 장착된 후 클램핑 죠우 (21) 를 회전시키면 내부 밸브 스템부 (13) 는 외부 밸브 스템부 (12) 에 대하여 회전될 수 있다.

도 5 에서는 실린더 벽 (2) 의 단면을 도시하였다. 여기에 도시된 장착구 (28) 는 도 1 에 도시된 장착구 (27) 의 반경반경 배향에 대하여 다른 각으로 배향된다.

도 6 내지 도 10 은, WO 02/35068 에 개시되어 있는 바와 같이, 도 2 내지 도 4 에 도시된 밸브에 대응하는 구성을 지닌 밸브 (100)되도록 주로 구성된다. 를 원칙적으로 나타낸다.

도 6 에서는 실린더 벽의 외측에서 볼 때 밸브의 단부도를 나타내었다. 도면에는, 오일 공급 및 복귀 유동을 위한 오일 파이프 또는 가요성 오일 호스 (3, 7) 를 장착하기 위한 스터브 (22, 23) 가 제공되어 있으며 실린더 벽 외측에 위치하게 되는 일부분 (21) 이 도시되었다. 게다가, 도 7 내지 도 10 에서는 단면도의 단면선을 도시하였다.

밸브 (100) 는 도 8 과 도 9 및 이의 확대도에 도시된 바와 같이 2 개의 노즐 출구 (6) 를 포함한다. 하지만, 밸브는 2 개 이상의 노즐 출구 (6) 를 포함할 수 있다. 따라서, 1 개 및 2 개의 노즐 출구 (6) 를 가진 도시된 실시형태는 본 발명에 따른 밸브에 사용될 수 있는 노즐 출구의 실제 개수를 한정하는 것은 아니다.

밸브에는 스터브 (22) 에 인접하게 밸브내에 배치된 필터 (30) 가 제공되고, 이 스터브는 오일을 공급하기 위한 오일 파이프 또는 가요성 오일 호스 (3) 를 장착하기 위한 것이다. 공급 오일은 노즐 출구에 도달하기 전에 여과된다. 그리하여, 노즐 출구 (6) 의 부분적인 막힘 또는 완전한 막힘이 발생한 위험을 방지해준다. 이러한 부분적인 막힘 또는 완전한 막힘으로 인해, 실린더 벽 내부면의 소망하는 영역 (9) 을 충분히 덮지못할 위험이 발생할 수 있다. 이러한 위험은 필터 (30) 를 사용함으로써 방지된다. 필터 (30) 는 도 1 내지 도 4 에 도시된 실시형태에도 대응되도록 배치될 수 있다.

도 5 에 도시된 장착구의 배향은 단지 임의적으로 선택된 것이고, 따라서 장착구 (28) 의 다른 배향도 있을 수 있다. 상이하게 배향된 이러한 장착구에 있어서, 각 장착구내에 동일한 밸브 (1, 10) 가 장착될 수 있다. 장착구의 개별 배향을 고려하여 밸브의 각을 조절할 수 있다.

Claims (7)

1. 대형 기관의 실린더를 윤활/세척하기 위한 오일을 분사하는데 사용되고, 실린더 벽을 관통하는 밸브 스템과, 실린더 벽에 고정하기 위한 장착 수단과, 밸브 스템의 내단부에 있는 1 이상의 노즐 출구를 구비하는 밸브에 있어서,

   외부 밸브 스템부에 대하여 회전가능한 내부 밸브 스템부내에 1 이상의 노즐 출구가 배치되고, 외부 밸브 스템부는 장착 수단에 체결되거나 또는 그 장착 수단에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 밸브에 오일을 공급하고 밸브로부터 오일을 방출하는 스터브가 상기 회전가능한 밸브 스템부에 배열되는 것을 특징으로 하는 밸브.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전가능한 밸브 스템부는 고정된 밸브 스템부상에 있는 환상 플랜지의 양 측면에 위치되는 2 개의 환상 클램핑 면을 포함하고, 또한 2 개의 밸브 스템부의 상호 위치를 고정하기 위해 플랜지에 대하여 클램핑 면을 클램핑하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 밸브.
4. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브 스템의 횡방향으로 1 이상의 분사 제트물 또는 오일 미스트를 형성하기 위해 1 이상의 노즐 출구가 제공되는 것을 특징으로 하는 밸브.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브 스템에 대칭적으로 배향되는 1 이상의 분사 제트물 또는 오일 미스트를 형성하기 위해 1 이상의 노즐 출구가 제공되는 것을 특징으로 하는 밸브.
6. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 밸브 스템부/장착 수단은 내부 밸브 스템부를 회전가능하게 수용하기 위한 내부 보어와 수나사가 형성된 부싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브.
7. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브.