KR100289822B1

KR100289822B1 - 나사조립식 관이음쇠의 체결구조

Info

Publication number: KR100289822B1
Application number: KR1019970053984A
Authority: KR
Inventors: 김칠현
Original assignee: 김칠현
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR19990032825A

Abstract

본 출원은 박육 스테인레스강 강관 또는 동관의 체결구조에 관한 것이다. 스테인레스 박육강관. 동관은 두께가 얇고 용접시공이 용이치 못하여 그 접속방법으로 소성변형에 의한 관과 관이음쇠의 상호 압착 체결방법이 현재 사용되고 있는바, 이 방법에는 필수적으로 프레스 압착을 위하여 특수압착공구가 사용되는데 압착공구가 고가이고, 크고 무거우며 고장율이 높아서 경제적 부담과 함께 작업성 저하의 문제가 있어 왔다.

또한 이방법에서 사용되는 프레스식 관이음쇠는 원리상 압착시공후 분해가 불가능하여 시공하자가 발생하면 결국 관이음쇠와 더불어 해당 관의 부분을 절단 제거해야 하는 손실을 감수해야 했다.

이에 본 출원인은 압착용 특수공구가 필요하지 않으며 접속 체결후에도 분해 조립이 가능하여 특수공구의 문제점과 시공하자시의 문제점을 모두 해결한 새로운 나사조립식 관이음쇠의 체결구조를 출원하는 바이다.

Description

나사조립식 관이음쇠의 체결구조

제1도는 축경요홈(15)이 형성된 관(6)을 관이음쇠에 접속 체결한 상태의 체결부 부분단면도.

제2도는 산형확경부(16)가 형성된 관(6)을 관이음쇠에 접속체결한 상태의 체결부 부분단면도.

제3도는 관이음쇠본체(1)의 부분단면도.

제4도는 조임낫트(2)의 부분단면도.

제5도는 종래의 일실시예의 부분단면도.

제6도는 종래의 다른실시예의 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 관이음쇠 본체 2 : 조임낫트

3 : 팩킹링 4 : 가압링

5 : 걸림링 6 : 관

7 : 본체걸림턱 8 : 관삽입공

9 : 본체 가압내면 10 : 본체 원통내면

11 : 낫트걸림턱 12 : 낫트원통내면

13 : 낫트가압면 14 : 관선단

15 : 축경요홈 16 : 산형확경부

17, 18 : 체결나사

본 발명은 상수도 및 옥내배관용 스테인레스 강(STAINLESS 鋼)등 내식성 박육(薄肉)금속관의 접속에 주로 사용되는 나사조립식 관 이음쇠의 체결구조에 관한 것이다.

이들 박육 금속관의 접속시공은 재질의 특성과 얇은 관벽 두께 때문에 관벽에의 나사 절삭이나 시공현장에서의 용접이 곤란하여 현재까지는 주로 유압공구에 의한 압착 접속방법이 사용되고 있는데, 여기에 사용되는 특수 전용 압착공구가 고가이며 높은 유압(700kg/cm²)을 사용하는 유압펌프와 특수기계구조로써 기계적 고장이 빈번하고 수명이 짧으며 사용이 불편하여 작업효율이 떨어지는 결함이 있고, 또한 압착식 관이음쇠는 그 구조상 체결강도가 약하여 수압에 의하여 높은 이탈압력을 받고 있는 대구경관용으로는 적합치 못하며, 체결후 분해, 재조립이 불가능하므로 누수등의 하자 발생시 해당 관이음쇠와 그 체결부의 관선단부까지 절단 교환하여 재시공해야 하는 경제적 손실과 불편이 있었다.

이와같은 문제점을 해결하기 위하여 본인이 출원한 제5도의 공개특허공보 제 95-25316(1995. 9. 15)호가 있으나 이출원 내용의 관이음쇠에는 가압링(4)과 같은 팩킹링(3)의 가압 및 가압력 조정 수단이 없어 접속체결부에서의 기밀기능이 불완전하여 번번한 누수사고가 있었으며, 또한 제6도의 일본 공개실용신안공보 소63-171784(1988. 11. 8)가 있으나 이 고안의 관이음쇠는 나사조립식이 아닌 압착식으로 하자 발생시 관이음쇠와 관의 일부를 절단 교체하여야 하며, 팩킹링(4)의 가압력 조정이 불가능하고, 관(P)에 작용하는 전체 수압과 워터함마(WATER HAMMER)등 변동충격 수압이 팩킹링(4)에 계속 가하여지게 되어 팩킹링(4)의 피로노화 현상을 촉진시켜 누수의 원인이 되고, 삽입된 관선단부의 관걸림턱으로 형성되어있는 환상돌기벽(3)은 관벽이 180° 벤딩(BENDING)으로 과도하게 소성변형(塑性變形)되어 있어 금속관(P)벽의 응력부식(應力腐蝕)의 원인이 되며, 열팽창에 의한 관의 신축을 흡수할 수 없어 누수와 배관계통 손상의 원인이 된다.

또한 압착체결을 위하여 별도의 전용압착공구를 사용하여야 하는 경제적 부담과 비효율적인 작업성등의 문제가 있다.

이에 본 출원은 접속체결을 위한 전용압착공구가 필요하지 않으며 팩킹링(3)의 가압 및 가압력 조정이 가능하고 팩킹링(3)에의 가압력을 최적의 일정압력으로 유지하며, 열팽창에 의한 관(6)의 신축을 흡수할 수 있고, 체결후에도 분해, 재조립이 가능하여 경제적이고 간편한 하자 보수가 가능하고, 관(6)벽에 무리한 소성변형을 가하지 않으므로 관소재의 내식성을 손상시키지 않으며, 높은 체결력으로 대구경관의 접속에도 유리한 새로운 나사 조립식 관이음쇠의 체결구조를 이에 출원한다.

먼저 본 출원의 관이음쇠의 구성은 관이음쇠본체(1) 조임낫트(NUT)(2) 가압링(4) 걸림링(5) 그리고 탄성체의 팩킹링(3)으로 되며, 여기에 접속되는 관(6)의 관선단(14)부에는 소성변형에 의하여 형성된 관걸림턱으로 축경요홈(

) 또는 산형확경부(山形擴徑部)가 있다.

그리고 관이음쇠 본체(1)내부에는 그 내측으로부터 관선단(14)의 진행을 저지시키는 본체 걸림턱(7), 관(6)외주와 접하며 관(6)을 삽입시키는 관삽입공(8), 팩킹링(3)이 밀착 가압되는 본체가압 내면(9), 그리고 팩킹링(3)과 가압링(4)이 그 내면에 면접촉한 상태에서 일정거리의 축방향(軸方向) 자유이동이 가능하도록 원통형으로 형성된 본체원통내면(10)이 차례로 형성되어 있고, 팩킹링(3)은 고무등 탄성체의 엔드레스(ENDLESS)링으로 하며 가압링(4)은 금속등의 경질 재질로 엔드레스링으로 하거나 그 원주에 한 개의 절단부(切斷部)가 있는 씨(C)형으로 할수 있고, 씨(C)형의 경우에는 팩킹링(3)과의 사이에 얇은 왓샤(WASHER)를 두어 팩킹링(3)을 보호하는 것이 좋다.

그리고 관(6)의 이탈방지를 위한 걸림링(5)은 금속재질로 그 원주에 한 개의 절단부를 갖는 씨형으로 하거나, 서로 조합되는 복수개의 원호(圓弧)형으로 할수 있고 엔드레스(ENDLESS)형으로 할 때는 그 원주의 일부를 스프링 또는 탄성체로 하여 원주의 신축성을 주어야 한다.

또한 조임낫트(2)는 관(6)이 삽입되는 내측으로부터 걸림링(5)을 저지하는 낫트 걸림턱(11), 그안에서 걸림링(5)의 일정거리의 축방향 자유이동이 가능한 내면 원통형의 낫트원통내면(12), 그리고 가압링(4)을 가압하는 낫트가압면(13)을 차례로 형성하며, 관이음쇠와 접속되는 관(6)의 관선단(14)부에는 관(6)이탈방지용 관걸림턱으로 소성변형의 축경요홈(15)또는 산형확경부(16)를 형성하고, 관이음쇠본체(1)와 조임낫트(2)는 각각 그 접속단부에 형성된 체결나사(17)(18), 또는 복수개수의 볼트(BOLT)로 서로 조립접속되는 구조로 한다.

이제 여기서 본출원 체결구조의 일실시예를 설명하면 제1도와 같이 삽입될 관(6)에 축경요홈(15)을 형성하고 관선단(14)으로부터 축경요홈(15)보다 먼 위치의 관(6)원주에 조임낫트(2)를 외삽한 다음 축경요홈(15)에 걸림링(5)을 장착한다. 그리고 이처럼 걸림링(5)과 조임낫트(2)가 장착되어 있는 관선단(14)부를 팩킹링(3)과 가압링(4)이 내측으로부터 순서로 내삽 장착되어 있는 관이음쇠 본체(1)내에 삽입시키고 조임낫트(2)와 관이음쇠 본체(1)를 서로 나사(17)(18) 또는 볼트접속하여 조여주면 관선단(14)이 관삽입공(8)에 삽입되면서 낫트가압면(13)이 가압링(4)을 통하여 팩킹링(3)을 가압하여 팩킹링(3)이 본체 가압내면(9), 본체원통내면(10) 및 관(6)의 외주면에 밀착 가압되게 되어 기밀기능을 수행하게 되고, 관(6)과 관이음쇠본체(1)는 걸림링(5)을 매개로 서로 강력히 접속 체결되게 된다.

그리고 본 발명의 또다른 실시의 예를 설명하면, 제2도와 같이 삽입될 관선단(14)부에 먼저 조임낫트(2)를 외삽하고 관선단(14)과 조임낫트(2) 사이에 산형확경부(16)를 형성한 다음 관선단(14)을 팩킹링(3)과 가압링(4)이 장착되어 있는 관이음쇠본체(1)에 삽입시킨후 관이음쇠 본체(1)와 조임낫트(2)를 서로 나사(17)(18) 또는 볼트로 접속하여 조이면 관선단(14)이 관삽입공(8)에 삽입되면서 낫트가압면(13)이 가압링(4)을 통하여 팩킹링(3)을 가압하여 본체가압낸면(9), 본체 원통내면(10) 및 관(6)의 외주면에 밀착가압 되게하여 기밀 기능을 수행하게되고, 관(6)은 산형확경부(16)가 낫트걸림턱(11)에 저지되어 이탈방지되며 관이음쇠본체(1)와 강력히 접속체결되게 된다.

그리고 위의 두실시의 예에서 관(6)과 관이음쇠의 접속 체결후에도 걸림링(5)과 산형확경부(16)는 낫트원통내면(12)내에서 저항력 받지않고 일정거리의 축방향 자유이동이 가능하여 열팽창에 의한 관(6)의 신축변화를 흡수할 수 있고, 이때에도 팩킹링(3)은 관(6)의 동일외경에 접하게 되므로 가압력의 변화없이 일정압력으로 안정된 기밀기능을 보장할 수 있게 된다.

또 관이음쇠본체(1)와 조임낫트(2) 외주에 복수개의 리브(RIB)형돌기, 평면등을 형성하여 렌치(WERNCH)의 미끄럼을 방지하고, 조임낫트(2) 위에 풀림방지용 셋트볼트(SET BOLT)를 설치하여 나사 풀림을 방지할 수 있다.

Claims

나사로 조립되는 관이음쇠에 그 삽입측 관선단부에 관걸림턱을 형성하는 원형금속관을 접속하는 나사조립식 관이음쇠의 체결구조에 있어서, 관이음쇠를 관이음쇠본체(1), 조임낫트(2), 걸림링(5), 가압링(4), 그리고 탄성체의 팩킹링(3)으로 구성하고, 관이음쇠본체(1) 내부에 그 내측으로부터 관(6)의 외경보다 작은 내경을 이루며 내향돌출된 본체걸림턱(7), 관(6)의 외경보다 큰 내경의 관삽입공(8), 관삽입공(8)의 내면과 서로 교각(交角)을 이루며 연결되어 환상(環狀)으로 확경 형성된 본체가압내면(9), 그리고 관삽입공(8)의 내경보다 큰 내경의 원통형으로 본체 가압내면(9)의 외경에 연결되는 본체원통내면(10)을 차례로 형성하고, 조임낫트(2)내부에는 관(6) 삽입측으로부터 관(6)의 외경보다 크고 걸림링(5)의 외경보다 작은 내경을 이루며 내향돌출된 낫트 걸림턱(11), 걸림링(5)의 외경보다 크고 가압링(4)의 외경보다 작은 내경의 원통형으로 형성된 낫트 원통내면(12), 낫트원통내면(12)과 서로 교각을 이루며 연결되어 환상으로 확경 형성된 낫트가압면(13)을 차례로 형성하여, 본체 원통내면(10) 내부에 내측으로부터 팩킹링(3), 가압링(4)을 차례로 삽입 장착하고, 관선단(14)부에 관걸림턱으로 관벽의 소성변형에 의한 축경요홈(15)을 형성하여 낫트원통내면(12)과 축경요홈(15)사이에 걸림링(5)을 삽입 장착하고 관(6)을 관이음쇠본체(1)에 삽입시켜 관이음쇠본체(1)와 조임낫트(2)를 서로 나사조임으로 접속체결 하여 관(6)과 관이음쇠를 접속하는 것을 특징으로 하는 나사조립식 관이음쇠의 체결구조.
제1항에서 관이음쇠를 관이음쇠본체(1), 조임낫트(2), 가압링(4), 그리고 탄성체의 팩킹링(3)으로 구성하고, 관선단(14)부에 관걸림턱으로 관벽의 소성변형에 의한 산형확경부(16)를 형성하는 것을 특징으로 하는 나사조립식 관이음쇠의 체결구조.