KR100797412B1 - 관 이음매 - Google Patents

Abstract

내경부에 관이 삽입되는 본체와, 그 본체의 외경부의 단부에 나합되는 너트와, 그 본체의 내경부의 단부에 형성된 단차부(段差部)에 한쪽 끝이 삽입된 너트로 압압되는 환상(環狀)의 콜릿(collet)과, 그 콜릿의 선단에 설치되는 오링(O-ring)으로 이루어진 관 이음매에 있어서, 본체의 단차부에 오링과 콜릿의 한쪽 끝을 삽입하면, 본체의 단면과 콜릿의 외경부의 돌기의 단면간에 틈이 형성되어, 콜릿을 너트로 단단히 죄어 양단면을 접촉시키면, 오링에 의해 소정의 실압(seal壓)이 얻어지고, 다시 너트를 소정의 위치까지 단단히 죄면, 콜릿의 내경부에 설치한 마개가, 관에 죄어들어 소정의 접속력을 얻을 수 있다.

관 이음매

Description

관 이음매{TUBE FITTING}

도1은, 본 발명의 관 이음매의 구성도이고, 우측은 분해상태, 좌측은 셋상태를 나타내고 있다.

도2는, 본 발명의 관 이음매의 단단히 죈 상태를 나타내고 있다.

도3은, 본 발명의 관 이음매를 사용한 엘보의 외형도이다.

도4는, 본 발명의 관 이음매를 사용한 헤더의 외형도이다.

본 발명은, 관 이음매에 관한 것이고, 특히, 공작기계의 절삭부에 쿨런트(coolant), 물, 에어 등을 공급하도록 한 저압용도의 배관에 사용되는 관 이음매에 관한 것이다.

근래, 온갖 분야에 있어서 에너지 절약이 중요한 테마가 되고 있고, 공작기계에 있어서도 예외는 아니다. 공작기계의 전 소비동력을 차지하는 쿨런트의 공급펌프의 소비동력의 비율은, 20∼40%로 굉장히 크다. 또, 단순히 소비동력뿐만이 아니라, 쿨런트 등을 공급하는 배관계(配管系)의 배관, 관 이음매의 코스트, 배관시공 코스트 등을 포함한, 공작기계 전체의 에너지 절약, 자원 절약이 중요시 되고 있다.

종래, 쿨런트 및 에어용 배관에는 나사 성형(成形)을 전제로 한 두께가 두꺼운 관이 채용되고, 관 이음매에는, 나사로 죄어 넣는 이음매나, 끼워 넣는 이음매가 채용되고 있다.

나사로 죄어 넣는 이음매를 사용한 배관의 시공은, 배관의 단부에 테이퍼 나사를 가공하고, 그 표면에 실 테이프를 감고, 나사로 죄어 넣는 이음매를 나사로 죄어 넣는 것에 의해 행해진다. 또, 끼워 넣는 이음매를 사용한 배관의 시공은, 배관의 단부에 끼워 넣는 이음매를 끼워 넣고, 용접하는 것에 의해 행해진다.

나사로 죄어 넣는 이음매를 사용한 배관의 경우, 상술한 바와 같이 배관의 시공에 시간이 걸림과 함께, 배관에 나사로 죄어 넣는 이음매의 테이퍼 나사에 죄어 넣기 때문에, 배관의 단면이 유로 내에 위치하고 유로저항이 커진다는 문제가 있다. 또, 한쪽의 이음매를 죄면, 다른 쪽의 이음매가 느슨해지기 때문에 이것을 방지하기 위해, 또 배관의 분해를 용이하게 하기 위해 유니온을 설치할 필요가 있다.

끼워 넣는 이음매를 사용한 배관의 경우, 배관과 관 이음매를 용접하지 않으면 안되고, 배관을 분해할 경우, 배관을 절단하지 않으면 안된다는 문제가 있다.

통상, 쿨런트 및 에어의 공급압력은, 1MPa 이하이기 때문에, 나사성형을 전제로하고 있는 두께가 두꺼운 관은 쿨런트 및 에어용 배관에 있어서 너무 두껍다는 문제가 있다.

본 발명은, 유로저항이 적고, 단단히 조임·분해가 용이하고, 두께가 얇은 관의 접속이 가능한 이음매를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 저압용도의 배관에 사용되는 관 이음매는, 관이 삽입되는 내경부와, 단부에 형성되어 있는 단차부를 가지고, 상기 내경부에는 관의 내경과 거의 동일의 내경을 갖는 환상의 돌기가 형성되어 있는 본체와, 상기 본체의 외경부의 단부에 나합되는 너트와, 상기 단차부에 한쪽 끝이 삽입되는 단부를 갖고, 외경부에는 환상의 돌기가 형성되고, 내경부의 양단에는 관의 외경과 거의 동일한 내경을 갖는 환상의 돌기가 각각 형성되고, 너트측의 돌기의 선단에는 마개가 형성되어 있는 환상의 콜릿과, 상기 콜릿의 선단에 설치되는 오링으로 이루어지고, 상기 콜릿의 외경부의 돌기는, 본체의 단차부에 오링과 콜릿의 한쪽 끝을 삽입했을 때, 본체의 단면과 콜릿의 외경부의 돌기의 단면간에 틈이 형성되고, 콜릿을 너트로 단단히 죄어서 양단면을 접촉시켰을 때, 오링에 의해 소정의 실압이 발생하는 위치에 설치되어 있다. 또, 너트를 소정의 위치까지 단단히 죄면, 콜릿의 내경부에 설치한 마개가, 관에 죄어 들어 소정의 접속력을 얻을 수 있다.

상기와 그 밖의 목적, 특징과 본 발명의 장점은 도면에 따라서 설명한 다음의 설명으로 부터, 그리고 이 발명의 바람직한 실시태양의 실시예에 의해서 명백히 알 수 있다.

<발명의 바람직한 실시태양>

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

도1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 관 이음매는 유니온 형식의 것으로, 관(1)이 삽입되는 내경부와 단부에 형성되어 있는 단차부(7)을 갖는 본체(2)와, 그 본체(2)의 외경부의 양단부에 나합되는 너트(3)과, 그 본체(2)의 단차부(7)에 삽입되는 단부를 갖는 너트(3)으로 삽입되는 환상의 콜릿(4)와, 양 콜릿(4)의 선단에 각각 설치되는 오링(5)로 구성되어 있다.

상기 본체(2)의 내경부에는, 관(1)의 내경과 거의 동일의 내경을 갖는 환상의 돌기(6)이 형성되어 있다. 상기 단차부(7)의 저부는 경사면으로 되어 있다. 상기 본체(2)의 외경부의 양단에는 숫나사가 설치되고, 그 중앙부는 스패너 등으로 보지할 수 있도록 6각형상으로 되어 있다.

상기 너트(3)의 혈저부(穴底部)는 경사면으로 되고, 이 경사면으로 콜릿(4)의 단부를 압압하도록 되어 있다. 또, 너트(3)의 외경부는 원통상으로 되고, 필요에 응해서 마디가 있는 걸이가 되어 있다. 이것에 의해, 어떠한 렌치라도 너트(3)을 회전할 수 있다.

상기 콜릿(4)의 외경부에는, 환상의 돌기(8)이 형성되고, 콜릿(4)의 내경부의 양단에는, 관(1)의 외경과 거의 동일한 내경을 갖는 환상의 돌기(9), (10)이 각각 형성되어 있다. 너트측의 돌기(10)은, 본체측의 돌기(9)의 두께 보다 얇게 되고, 그 선단에는 본체측에 경사한 칼날(마개)이 형성되어 있다.

콜릿(4)에는, 너트측에서 등배(等配)로, 복수의 슬릿츠(도시하지 않는다)가 상기 본체측의 돌기(9)에 다달를 때까지 잘려 있다. 또, 외경부의 돌기(8) 보다 너트측은, 본체측 보다 길게 되어 있다.

콜릿(4)의 외경부의 돌기(8)은, 도1 중 좌측에 나타낸 바와 같이, 본체(2)의 단차부(7)에, 오링(5)과 콜릿(4)의 한쪽 끝을 삽입했을 때, 본체(2)의 단면과 콜릿의 외경부의 돌기(8)의 단면간에 틈이 형성되고, 도2에 나타낸 바와 같이, 콜릿(4)를 너트(3)으로 단단히 죄어 양단면을 접촉시켰을 때, 오링(5)에 의해 소정의 실압이 발생하는 위치에 설치되되, 콜릿(4)은 일체형으로 형성되어 관 외주면을 따라 이송을 한다.

다음으로 상기 관 이음매의 조립 요령에 대해 설명하겠다.

도1 중 우측에 나타낸 바와 같이, 두께가 얇은 관(1)에 너트(3), 콜릿(4) 및 오링(5)의 순으로 끼워 넣는다. 다음으로, 도1 중 좌측에 나타낸 바와 같이, 관(1)을 본체(2)의 내경부에 형성된 돌기(6)의 단면에 꼭 낄 때까지 삽입한다. 계속해서, 본체(2)에 너트(3)을 나사로 죄어 넣고, 너트(3)의 경사면에서, 콜릿(4)를 축방향으로 이동하고, 오링(5)이 본체(2)의 단차부(7)의 경사면에 닿도록 한다. 이 상태에 있어서, 본체(2)의 단면과 콜릿(4)의 돌기(8)의 단면간에 틈이 형성되어 있다.

또, 너트(3)을 스패너로 회전하면, 도2에 나타낸 바와 같이 상기 양단면이 접촉한다. 이 상태에서 있어서, 오링(5)는, 쐐기상으로 변형하고, 관(1)과 본체(2)의 경사면과의 사이에 소정의 실압이 발생한다.

또, 너트(3)을 회전하여 콜릿(4)를 압압하면, 콜릿(4)의 너트측이 슬릿츠 등에 의해 관측으로 꺾이고, 콜릿(4)의 내경측의 돌기(10)의 마개가 관(1)에 죄어든다. 너트(3)은, 본체(2)에 설치한 안표(眼標)의 위치에 올 때까지 단단히 죈다. 본 실시예에서는, 도2에 나타낸 바와 같이, 너트(3)의 본체측 단면이, 본체(2)의 숫나 사를 덮을 때까지 회전하도록 하고 있다. 이 상태에서 있어서, 관(1)은 관 이음매에 마개에 의해 확실히 접속된다.

본 발명에 의한 관 이음매는, 유로저항이 거의 없기 때문에, 배관계의 압손(壓損)을 적게 할 수 있다.

예컨대, 나사로 죄어 넣는 이음매를 사용한 배관에서는, 50A(2") 및 32A(1 ¹ /4" (1과 4분의1"))관을 사용한 경우, 압손이 0.2MPa였지만, 본 발명의 관 이음매를 사용하면, 전자의 관으로는, 0.08MPa, 후자의 관으로는, 0.13MPa가 되었다.

또, 본 발명에 의한 관 이음매로는, 실기능과 관의 접속기능을 분리하고, 실압과 접속력을 각각 소정의 값으로 할 수 있기 때문에, 두께가 얇은 관으로도 문제없이 접속할 수 있다.

본 실시예에서는, 32A(1¹ /4"), 두께 1.5mm의 관을 사용하였다. 또, 32A(1¹ /4")의 SGP관의 두께는 3.5mm이다. 도1의 셋상태에서, 도2의 단단히 죈 상태로 할 때까지 너트(3)을 회전하면, 너트(3)은, 축방향으로 2.5mm 이동하였다. 이것에 의해, 관에 1MPa의 내압을 주어도, 실과 관의 접속은 확실하게 이루어졌다. 또, 본 관 이음매는, 관의 외경이 ±0.5mm 이내라면 접속 가능하다는 것이 판명되었다.

또, 유압에 사용되고 있는 죄어드는 이음매를, 두께가 얇은 관의 접속에 사용하면, 페럴(ferule)이 접속하는 관을 변형시키기 때문에, 페럴이 관에 죄어들지 않아, 실과 관의 접속을 확실하게 행할 수 없다.

상술한 실시예에서는, 유니온 형식의 관 이음매에 대해 설명하였는데, 도3에 나타낸 바와 같이, 곡관(曲管)의 양단(11)에, 상술한 관 이음매의 본체(2)의 한쪽 끝을 용접하여 엘보(12)로 할 수도 있다. 이 엘보(12)로는, 종래 엘보에 비해 곡률반경을 크게 할 수 있기 때문에 압손을 적게 할 수 있다. 또, 도4에 나타낸 바와 같이, 다수의 보스(bosses)가 설치되어 있는 원통(13)의 측벽에 상술한 관 이음매의 본체(2)의 한쪽 끝을 용접하여 헤더(14)로 하는 것도 가능하다. 또, 도시되어 있지 않지만, T형관의 단부에, 상술한 관 이음매의 본체(2)의 한쪽 끝을 용접하여 치즈(cheese)로 하는 것도 가능하다.

이 발명의 바람직한 실시태양을 예로 설명하였는데, 구조상의 변경, 그 다른 실예를 이 발명의 정신 또는 범위의 어느 것에서도 빗나가는 일 없이 수행하는 것이 가능하다는 것을 이해해야 한다.

본 발명은, 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

1) 배관을 위한 나사골 내기, 용접, 플레어(flare) 가공 등의 2차적 가공을 필요로 하지 않는다.

2) 나사골 내기가 불필요하기 때문에, 사용압력에 응한 두께가 얇은 관을 사용할 수 있다.

3) 소프트 실 기구에 의해, 누출에 대한 신뢰성이 높다.

4) 압손이 적기 때문에, 쿨런트 등의 공급 펌프의 소비동력을 적게 할 수 있다.

5) 배관, 관 이음매의 코스트, 배관시공 코스트를 삭감할 수 있다.

Claims (9)

1. 저압 용도의 배관에 이용되는 관이음매로서,

   그 관이음매는,

   관(1)이 삽입되는 내경부와 단부에 형성된 단차부(7)를 가지고, 상기 내경부에는 관(1)의 내경과 거의 동일한 내경을 가지는 환상의 돌기(6)가 형성 되어 있는 본체(2)와,

   상기 본체 (2)의 외경부의 단부에 나합되는 너트(3)와,

   상기 단차부(7)에 한쪽 끝이 삽입되는 단부를 가지고, 외경부에는 환상의 돌기(8)가 형성되고, 내경부의 양단에는 관(1)의 외경과 거의 동일한 내경을 가지는 환상의 돌기(9,10)가 각각 형성되고, 너트 측의 돌기(10)의 선단에는 마개가 형성되어 있는 환상의 콜릿(4)과,

   상기 콜릿(4)의 선단에 설치되는 오링(5)으로 이루어진 관이음매에 있어서,

   상기 콜릿(4)의 외경부의 돌기(8)는, 본체(2)의 단차부(7)에 오링(5)과 콜릿(4)의 한쪽 끝을 삽입했을 때, 본체(2)의 단면과 콜릿(4)의 외경부의 돌기(8)의 단면 사이에 틈이 형성되고, 콜릿(4)을 너트(3)로 단단히 조여 양단면을 접촉시켰을 때, 오링(5)에 의해 소정의 실압이 생기는 위치에 설치되어 있고,

   본체의 단차부(7)의 저부는 경사면으로 되어 있고,

   상기 너트(3)의 혈저부에는 콜릿(4)의 단부를 압압하는 경사면이 형성되고, 상기 콜릿(4)의 너트 측에는 복수의 슬릿츠가 형성되어 있고, 거기에 의해, 콜릿(4)의 단부의 마개를 관(1)에 파고들게 할 수 있고,

   상기 너트(3)의 단단히 죄는 위치를 목시(目視)할 수 있도록 본체(2) 외측에 안표를 설치하고, 상기 너트(3)를 안표 위치까지 단단히 조이는 경우 콜릿(4)의 너트측 돌기(10)가 관(1)의 외주면을 조일 수 있도록 콜릿(4)의 너트측 돌기(10) 선단에 마개를 설치하고, 상기 콜릿(4)을 일체형으로 형성한, 관 이음매.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

Images