KR100752359B1 - 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈방지압륜 - Google Patents

Abstract

본 발명에 개시된 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜은 방사형으로 스파이크 하우징이 형성된 링형의 결합케이스와; 상기 링형의 결합케이스에 형성된 스파이크 하우징에 결합되는 조임볼트와; 상기 조임볼트에 연결되고 스파이크 하우징에 조립 설치되는 스파이크로 구성되는 주철관용 이탈방지 압륜에 있어서, 상기 스파이크 하우징은 링형 결합케이스에 형성되는 중심점부터 결합케이스 외측면의 어느 일점을 경사지게 연결하는 라인 선상에 형성되며, 상기 스파이크는 접촉 곡면홈이 형성되고 있는 볼트 걸림턱의 하단에 높낮이가 다른 2개의 날을 형성한 스파이크 날로 구성된다. 이와 같이 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜은 주철관의 연결부분에 대한 신축 작용발휘와, 굽힘 수용과, 더불어 내진설계도 실현되도록 스파이크에 높낮이를 달리한 1,2차 날을 형성함으로써 1차 날은 주철관의 연결시 주철관을 잡아주도록 하고, 2차 날은 수압 등의 외부 영향을 받을 때 주철관의 이탈이 저지되도록 한 것이다.

주철관, 스파이크, 조임볼트, 날부, 압륜

Description

2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜{PREVENT SECESSION PRESSED WHEEL FOR CAST IRON PIPE }

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈 방지압륜을 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1에서 이탈 방지압륜을 도시한 사시도.

도 3은 도 1에서 결합케이스 일부를 도시한 평면도.

도 4는 도 3에서 A-A를 도시한 측단면도.

도 5는 도 1에서 스파이크를 도시한 정면도.

도 6은 도 5에서 B-B를 도시한 도면.

도 7은 도 1의 스파이크 날이 주철관에 압착된 상태에서 그려지는 곡률 선도를 도시한 도면.

도 8은 도 1에서 이탈 방지압륜이 주철관에 설치됨을 도시한 부분 단면 사시도.

도 9는 도 9에서 이탈 방지압륜이 주철관에 설치됨을 도시한 측단면도.

도 10은 도 1에서 이탈 방지압륜이 설치된 주철관의 신축상태를 도시한 도면.

도 11은 도 10의 가)에서 주철관의 굽힘 상태를 도시한 도면.

도 12는 종래기술에 따른 주철관 이탈 방지용 압륜의 스파이크를 도시한 단 면도.

도 13은 종래기술에 따른 주철관용 이탈 방지용 압륜을 도시한 단면도.

도 14는 종래기술에 따른 관 이탈 방지용 압륜을 도시한 단면도.

도 15는 종래기술에 따른 유체관의 이탈 방지장치를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2:이탈 방지압륜 10:결합케이스

11:스파이크 하우징 20:조임볼트

30:스파이크 32:접촉 곡면홈

33:스파이크 날 33-1:경사면

33-2:1차 날 33-3:2차 날

35:주철관 CP:중심점

y:수직 곡률 y':타원 곡률

본 발명은 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주철관의 연결부분에 대한 신축 작용발휘와, 굽힘 수용과, 더불어 내진설계도 실현되도록 스파이크에 높낮이를 달리한 1,2차 날을 형성함으로써 1차 날은 주철관의 연결시 주철관을 잡아주도록 하고, 2차 날은 수압 등의 외부 영향을 받을 때 주철관의 이탈이 저지되도록 한 2날의 높낮이가 다른 스 파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜에 관한 것이다.

일반적으로, 이탈 방지압륜은 주철관을 연결하기 위한 이음쇠이며, 특히, 상수도용 주철관을 연결하는데 사용되며, 고압의 수압에 견디도록 한 것이다.

이러한, 상수도 주철관은 직경이 크고 고압의 수압이 작용되므로 연결시 수압과 외부 충격에 의한 누수시 이탈되므로 견고한 연결과 완벽한 누수방지가 요구된다.

현재 상수도 주철관을 연결하기 위해 사용되고 있는 이탈 방지압륜은 등록실용신안공보 제20-0181318호, 등록 특허공보 제10-0511518호, 공개번호 실1999-0039706호, 일본 특개평7-280147호 등에 공지되고 있으며, 이들을 개략적으로 살펴보면;

도 12는 한국 등록실용신안공보 제20-0181318호에 도시된 종래의 주철관 이탈 방지용 압륜의 스파이크를 도시한 단면도로, 관축방향에 대해 수직으로 스파이크(50)를 가압하도록 체결된 압착볼트(51)가 개재되고 있으며, 또, 1차 접촉부(52)와 스파이크날(53)을 서로 대각선 방향에 형성하고, 일정 각도로 깍인 2,3차 측면(54)(55)과 저면(56)이 형성되어 가압시 편심 압착되도록 한 스파이크 날(53)이 개시되고 있다.

상기 압착볼트(51)로 가압되는 스파이크(50)가 편심을 받아 외날로 형성되고 있는 스파이크 날(53)을 통해 주철관(57)을 압착하게 된 것으로, 외부 영향에 의한 외력 작용시 주철관을 제대로 압착하지 못하고 미끄러지게 되는 문제점이 있었다.

도 13은 한국 등록 특허공보 제10-0511518호에 도시된 종래의 주철관용 이탈 방지용 압륜을 도시한 단면도로, 나사머리(60)와, 접촉돔부(61)가 형성된 조임볼트(62)가 삽입되고, 관축방향으로 주철관(63)을 수직방향에서 누르게 볼트 걸림턱과 볼트 접촉홈이 형성된 스파이크(64)가 개시되고 있다.

이러한 조임볼트(62)는 주철관(63)에 수직으로 압착되기 때문에 외부 진동과, 상시 작용하는 고 수압에 의한 비틀림 변위 발생시 비틀림 응력에 의해 쉽게 부러지는 문제점이 있었다.

또, 조임볼트(62)의 접촉돔부(61)로 가압되는 스파이크 날(65)은 주철관에 가해지는 외력 흡수를 압착자세의 변경을 통해 주철관에 대한 압착이 유지되도록 하고 있으나, 외날 구조상 제대로 압착되지 못하여 압착력이 떨어지는 문제점이 있었다.

도 14는 한국 실용 공개공보 실1999-0039706호에 도시된 관 이탈 방지용 압륜을 도시한 단면도로, 압륜(70)에 경사져 설치되는 볼트(71)에 사선을 그리게 조립되어 주철관(72)을 2날 스파이크(73)로 압착하게 되는 스파이크부재(74)가 개시되고 있다.

상기 볼트(71)가 사선으로 결합되고, 여기에 2날 스파이크(73)로 형성된 스파이크부재(74)가 나사 결합되어 주철관(72)을 상시 압착하고 있는 스파이크 날과 나사결합된 볼트는 외력을 직접 받게 되는 구조임에 따라 파손 우려가 있는 문제점이 있었다.

도 15는 일본국 특허공개 평성 7-280147호에 도시된 종래의 관 이탈 방지 압륜의 구조를 도시한 단면도이며, 도면에서 링(80)에 압볼트(81)가 일정 각도로 경 사져 체결되고, 이탈방지용날(82), 회전방지용날(83), 겸용날 중 한 가지나, 또는 두 가지가 혼용되어 형성된 스파이크날(84)이 개시되고 있으며, 이 스파이크날(84)은 유체관(85)의 회전과, 관축방향에 대한 이탈이 방지되도록 한 것이다.

사선으로 체결되고 있는 압볼트(81)로 압착되는 스파이크날(84)은 회전방지날과 이탈방지날이 형성된 것으로, 이들 스파이크날에 형성된 날들은 유체관에 상시 압착되는 결합 구조로 외력을 받아 굽힘 발생시 굽힘을 흡수할 수 없어 파손이 우려되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같이 스파이크 날이 관축방향에 대해 수직으로 설치된 경우는 쉽게 미끄러져 주철관을 지탱하지 못하고, 이에 따라 발생하는 고무링의 변형에 의한 틈새를 통해 누수가 생기는 문제점이 있었다.

또, 상기 스파이크는 주철관에 수직으로 압착된 상태에서 외부 진동과, 고 수압을 받게 되면, 비틀림 변위량을 견디지 못하고 조임볼트의 파손이 우려되는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 스파이크가 외날이기 때문에 주철관에 대한 압착성이 약해 이탈이 쉽게 됨과 아울러, 스파이크를 설치하는 볼트의 길이가 종래에는 길게 형성되고 있어 연결 작업시 인접한 기존 하수관과 간섭되어 체결작업이 어렵고, 주변 영향을 직접 받게 되어 볼트 등이 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 주철관의 연결부분에 대한 신축 작용발휘와, 굽힘 수용과, 더불어 내진 설계도 실현되도록 스파이크에 높낮이를 달리한 1,2차 날을 형성함으로써 1차 날은 주철관의 연결시 주철관을 잡아주도록 하고, 2차 날은 수압 등의 외부 영향을 받을 때 주철관의 이탈이 저지되도록 한 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜을 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여;

방사형으로 스파이크 하우징이 형성된 링형의 결합케이스와; 상기 링형의 결합케이스에 형성된 스파이크 하우징에 결합되는 조임볼트와; 상기 조임볼트에 연결되고 스파이크 하우징에 조립 설치되는 스파이크로 구성되는 주철관용 이탈방지 압륜에 있어서,

상기 스파이크 하우징은 링형 결합케이스에 형성되는 중심점부터 결합케이스 외측면의 어느 일점을 경사지게 연결하는 라인 선상에 형성되며,

상기 스파이크는 접촉 곡면홈이 형성되고 있는 볼트 걸림턱의 하단에 높낮이가 다른 2개의 날을 형성한 스파이크 날로 구성되는 것을 특징으로 하는 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜을 제공한다.

스파이크 날은 경사면의 일 측에 돌출 형성된 1차 날과, 이 1차 날에 연속 형성되어 주철관의 이탈을 저지하게 1차 날보다 더 돌출시켜 형성한 2차 날로 구성된다.

2차 날은 수직 곡률(y)이 형성되도록 주철관에 압착 설치되고, 1차 날은 수직 곡률(y)을 형성하는 압착 자세에서 기울어져 타원 곡률(y')이 형성되도록 압착 설치되는 것을 특징으로 하는 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜.

2차 날은 신축, 굽힘, 진동과 이탈시 주철관에 접촉되어 주철관의 이탈을 저지하게 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈 방지압륜을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에서 이탈 방지압륜을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1에서 결합케이스를 도시한 평면도이다. 그리고 도 4는 도 3에서 A-A를 도시한 측단면도이고, 도 5는 도 1에서 스파이크를 도시한 정면도이며, 도 6은 도 5에서 A-A를 도시한 도면이다.

또, 7은 도 1의 스파이크 날이 주철관에 압착된 상태에서 그려지는 곡률 선도를 도시한 도면이고, 도 8은 도 1에서 이탈 방지압륜이 주철관에 설치됨을 도시한 부분 단면 사시도이다.

도 9는 도 8에서 이탈 방지압륜이 주철관에 설치됨을 도시한 측단면도이고, 도 10은 도 1에서 이탈 방지압륜이 설치된 주철관의 신축상태를 도시한 도면이며, 도 11은 도 10의 가)에서 주철관의 굽힘 상태를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜(2)은 방사형으로 스파이크 하우징(11)이 형성된 링형의 결합케이스(10)와; 상기 링형의 결합케이스(10)에 형성된 스파이크 하우징(11)에 결합되는 조임볼트(20)와; 상기 조임볼트(20)에 연결되고 스파이크 하우징(11)에 조립 설치되는 스파이크(30)로 구성되는 것으로, 상기 스파이크 하우징(11)은 링형 결합케이스(10)에 형성되는 중심점(CP)부터 결합케이스(10) 외측면의 어느 일점을 경사지게 연결하는 라인(L) 선상에 형성되며, 상기 스파이크(30)는 접촉 곡면홈(32)이 형성되고 있는 볼트 걸림턱(31)의 하단에 수평방향을 기준으로 높낮이가 다른 날을 2개 형성한 스파이크 날(33)로 구성된다.

상기 스파이크 날(33)은 주철관(35) 연결시 접촉되도록 경사면(33-1)의 일 측에 돌출 형성된 1차 날(33-2)과, 이 1차 날(33-2)에 연속 형성되어 주철관(35)의 이탈을 저지하게 1차 날(33-2)보다 더 돌출시켜 형성한 2차 날(33-3)로 구성된다.

상기 2차 날(33-3)은 수직 곡률(y)이 형성되도록 주철관(35)에 압착된다. 1차 날(33-2)은 수직 곡률(y)을 형성하는 압착 자세에서 20°기울기로 기울어져 타원 곡률(y')이 형성되도록 압착된다.

1차 날(33-2)은 조임볼트(20)의 비틀림 응력을 완화하고, 주철관(35)을 견고히 잡아 주게 된다. 그리고 1차 날(33-2)은 이탈력을 받을 때 2차 날(33-3)이 주철관(35)에 압착되도록 레버작용을 한다.

2차 날(33-3)은 수압 작용시 주철관(35)에 접촉되어 주철관(35)의 이탈을 저지하게 된다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명하면, 미리 설치된 수도용 주철관(P)에 이탈 방지압륜(2)이 삽입된 주철관(35)을 조립한다. 이때 주철관 간의 틈새에는 고무링(R)을 설치하고, 연결고정볼트(B)로 주철관(P)에 이탈 방지압 륜(2)을 고정 설치한다.

상기 이탈 방지압륜(2)을 주철관(35)에 삽입시켜 둘 때 스파이크 하우징(11)에는 조임볼트(20)와 스파이크(30)가 미리 조립 설치된 상태다.

상기 주철관(35)을 연결한 후 수평이 되도록 고정시키고, 사선으로 형성된 스파이크 하우징(11)에 체결된 조임볼트(20)들을 조인다. 조임볼트(20)는 돌출돔(21)으로 스파이크(30)의 접촉 곡면홈(32)을 누르게 된다.

따라서 스파이크(30)는 조임볼트(20)의 체결 압력에 의해 주철관(35)을 압착하게 된다. 이때 스파이크 날(33) 중 1차 날(33-2)에 의해 주철관(35)이 압착된다. 주철관(35)을 압착하는 1차 날(33-2)은 타원 곡률(y')을 형성하는 각도로 견고히 압착하게 된다.

그리고 예를 들어 수압이 형성되고 있는 주철관(35)이 이탈 방지압륜(2)으로 연결 설치된 상태에서 지반침하가 발생하면 하중에 의해 하측이 크게 벌어져 굽혀지게 된다. 또, 지반 침하로 주철관의 자중과 수압에 의해서도 굽혀지게 된다.

이때 주철관(35)을 연결하고 있는 이탈 방지압륜(2)은 외력을 받게 되고, 이 외력은 스파이크(30)에 전달된다. 주철관(35)의 상측에 설치된 스파이크(30)는 큰 변화가 없어 1차 날(33-2)로 계속 주철관(35)을 압착하는 상태를 유지한다.

그러나 주철관(35)의 연결부분이 많이 벌어진 하측에 설치된 스파이크(30)는 주철관(35)에 대한 압착 변동이 발생하는데, 1차 날(33-2)로 압착되고 있다가 주철관이 굽혀질 때 2차 날(33-3)과 1차 날(33-2)에 의해 동시 압착된다.

이때 2차 날(33-3)은 주철관에 대해 수직 곡률(y)을 그리는 자세로 견고하게 주철관을 압착하게 된다.

또, 1차 날(33-2)로 압착되고 있는 주철관(35)이 외부 충격을 받고, 여기에 수압까지 주철관(35)에 영향을 주게 되면 주철관(35)이 미끄러져 이탈이 발생하게 된다. 따라서 스파이크(30) 모두는 1차 날(33-2)로 압착된 상태에 있다가, 외력이 가해지면 2차 날(33-3)도 주철관(35)을 압착하도록 자세가 바뀌게 된다.

상기 스파이크(30)가 외력에 의해 바뀌게 되는 것은 조임볼트(20)의 돌출돔(21)과 스파이크(30)의 접촉 곡면홈(32)이 맞닿아 접촉되는 구조이기 때문이다. 이에 따라 1차 날(33-2)에서 2차 날(33-3)로 압착이 바뀌게 되는 작용이 용이하게 된다.

또, 반대로 2차 날(33-3)로 압착되다가 외부 영향에 의해 1차 날(33-2)로 압착되는 것이 가능하게 된다.

한편, 스파이크(30)의 운동이 가능하게 조립 설치되므로 지반의 진동시 주철관의 연결이 스파이크의 변화에 의해 1,2차 날로 지지가 반복되는 것이 가능함으로써 내진설계가 실현된다.

본 발명은 주철관의 연결부분에 설치되는 이탈 방지압륜에 적용되는 2날 스파이크에 의해 주철관 연결부분의 신축 작용발휘가 가능하게 되는 효과가 있다.

또, 주철관의 연결부분에 대한 굽힘이 수용되고, 2날 스파이크에 의해 외력에 대한 변동이 흡수됨에 따라 내진설계의 실현이 가능하게 되는 효과가 있다.

스파이크에 높낮이를 달리한 1,2차 날을 형성함으로써 1차 날은 주철관 연결 시 주철관을 잡아주도록 하고, 2차 날은 외부 영향과 수압에 의한 주철관의 이탈을 저지하는 효과가 있다.

스파이크 날이 1,2차 날로 형성됨에 따라 종래의 외날 스파이크보다 미끄러지지 않고 견고하게 압착되는 효과가 있다.

1차 날은 주철관을 견고하게 잡아주고 2차 날은 고 수압 작용시 15~20°로 주철관을 파고들기 때문에 이탈 저지가 향상되는 효과가 있다.

1,2차날의 형성으로 주철관과의 접촉 효율이 기존에 비해 향상되어 주철관을 연결하는 체결력이 향상되는 효과가 있다.

또, 볼트길이를 기존보다 짧게 형성할 수 있기 때문에 외부충격으로 인한 압착볼트의 파손이 방지되는 효과가 있다.

이탈 방지압륜의 압착볼트와 스파이크가 사선으로 체결되기 때문에 수압 발생시 압착력이 극대화되는 효과가 있다.

2날 스파이크는 지반침하와 고 수압 작용시 발생하는 신축과 굽힘 작용에 대해 스파이크 날의 유동으로 흡수되기 때문에 내진설계도 실현되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 방사형으로 스파이크 하우징(11)이 형성된 링형의 결합케이스(10)와; 상기 링형의 결합케이스(10)에 형성된 스파이크 하우징(11)에 결합되는 조임볼트(20)와; 상기 조임볼트(20)에 연결되고 스파이크 하우징(11)에 조립 설치되는 스파이크(30)로 구성되는 주철관용 이탈방지 압륜에 있어서,

   상기 스파이크 하우징(11)은 링형 결합케이스(10)에 형성되는 중심점부터 결합케이스(10) 외측면을 경사지게 연결하는 라인(L) 선상에 형성되며,

   상기 스파이크(30)는 접촉 곡면홈(32)이 형성되고 있는 볼트 걸림턱(31)의 하단에 수평방향을 기준으로 높낮이가 다른 2개의 날을 형성한 스파이크 날(33)로 구성되는 것을 특징으로 하는 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜.
2. 청구항 1에 있어서,

   스파이크 날(33)은 경사면(33-1)의 일 측에 돌출 형성된 1차 날(33-2)과, 이 1차 날(33-2)에 연속 형성되어 주철관(35)의 이탈을 저지하게 1차 날(33-2)보다 더 돌출시켜 형성한 2차 날(33-3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜.
3. 청구항 2에 있어서,

   2차 날(33-3)은 수직 곡률(y)이 형성되도록 주철관(35)에 압착 설치되고, 1 차 날(33-2)은 수직 곡률(y)을 형성하는 압착자세에서 기울어져 타원 곡률(y')이 형성되도록 압착 설치되는 것을 특징으로 하는 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜.
4. 청구항 2에 있어서,

   2차 날(33-3)은 신축, 굽힘, 진동과 이탈시 주철관(35)에 접촉되어 주철관(35)의 이탈을 저지하게 형성되는 것을 특징으로 하는 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈 방지압륜.

Images