KR100860740B1 - 합성수지관의 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지관의 연결장치에 관한 것이며, 그 목적은 연결용 소켓을 일체로 하는 관체 및 연결부에 대한 견고함을 유지할 수 있는 한편 연결부에 대한 수밀확보는 물론 현장에서 이루어지는 연결작업의 편의성을 향상시킨 합성수지관 연결장치를 제공함에 있다.

본 발명은 단부 둘레를 따라 다수개의 천공부를 형성한 관체들; 상기 천공부가 형성된 관체의 한쪽 단부에 일체로 용융 접합하여 성형시키되, 관체의 단부를 감싸는 결합단과, 이 결합단으로부터 관체의 길이방향으로 연장되어 외주연에 하나 이상의 링형 홈을 갖는 삽입단으로 이루어진 수소켓; 상기 천공부가 형성된 다른 관체의 한쪽 단부에 일체로 용융 접합하여 성형시키되, 관체의 단부를 감싸는 결합단과, 이 결합단으로부터 관체의 길이방향으로 연장되어 상기 삽입단의 외경과 대응하는 내경을 갖는 수용단으로 이루어진 암소켓; 및 상기 수소켓 삽입단에 형성된 선택된 링형 홈에 개재되어, 암소켓 수용단의 내주연에 밀착되는 수밀부재; 를 포함하여 이루어진 합성수지관의 연결장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

합성수지관, 소켓, 사출 성형, 가요성, 주름홈

Description

합성수지관의 연결장치{Coupling device of synthetic resin}

본 발명은 합성수지관의 연결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관체 및 연결부에 대한 수밀확보와 함께 현장에서의 시공성을 향상시킬 수 있는 합성수지관의 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수관, 오수관, 우수관 등과 같이 다양한 용도로 사용되는 합성수지관은 압출기에서 공급되는 수지를 통하여 내부에 하나 또는 다수개의 중공부를 갖는 프로파일을 성형하여 공급하면서 진공냉각 및 수냉과정을 거치면서 냉각시킨 후 와인더장치에 프로파일을 나선형으로 공급하면서 보조 압출기에서 공급되는 보조 수지를 통하여 프로파일이 서로 연결되면서 일체형의 합성수지관으로 성형된다.

이러한 관은 대략 50∼2,000mm 정도의 지름을 갖는 것이 보통이며, 대략 6m 정도의 길이로 생산되어 유통되고 있고, 이들을 다양한 연결방법으로 연결해 사용하고 있는 실정이다.

예컨대, 종래의 다양한 연결방법 중 맞대기 융착방법은 맞대기 되는 부분을 서로 가열하여 물성이 부드럽게 변하도록 한 후 맞대기하는 방법으로 연결하게 되나, 맞대기하는 부분이 서로 일치하지 않을 경우 융착되는 부분이 좁아서 융착성능이 저하되는 결점이 있으며, 내부에 턱이 형성되므로 배수되는 물이 자연스럽게 이동할 수 없게 된다.

또한, 전열선이 내장된 원통슬리브 형태로 성형한 후 내부에 합성수지관의 양측면을 삽입한 후 전원을 공급하여 원통슬리브가 가열되면서 열 수축되도록 하는 방법들이 제안된 바 있으나, 합성수지관의 재료 특성상 수축률이 서로 달라서 동일한 회사에서 성형하는 경우에도 일정한 규격의 제품을 제공할 수 없으므로 연결부분의 수밀성능이 저하되는 결점이 발생하며, 원통슬리브와 합성수지관의 간격이 너무 커서 연결이 불가능한 경우도 발생하게 된다.

이와 같이 다양한 합성수지관의 연결방법이 제안된 바 있으나, 이러한 종래의 다양한 연결방법은 누수에 대한 결점을 보완하기 위해 많은 시간과 경비의 소모를 필요로 하게 되어 경제적이지 못하였으며, 그 연결 시공에 있어 번거롭고 복잡한 구조를 이루게 되었다.

한편, 이러한 합성수지관의 연결 작업, 예컨대 상, 하수도관과 같이 지하에 매설되는 방식의 관 연결작업은, 각종 전선, 광케이블, 가스관 등과 같은 주위의 간섭물로부터 이격되어 정해진 임의의 동선을 유지하여야 하는 바, 흔히 이러한 연결 동선을 유지하고자 굴곡 이음부를 형성하기 위해서는 엘보 등의 곡선이음용 소켓을 부가적으로 더 조립해야 하는 경우가 발생하게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 하수도와 같이 비교적 내압이 작게 발생되는 유체의 이송을 위한 합성수지관의 연결장치에 있어서, 제조공장에서 선 조립된 일체형 암, 수소켓을 갖는 관체를 이용하며, 현장에서 이루어지는 연결부에 대한 수밀확보는 물론 연결작업의 편의성을 향상시킨 합성수지관 연결장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전개식 작업되는 관의 연결작업과 동시 전체적인 관의 진행방향을 작업자가 쉽게 조절하여 설치 시공할 수 있는 합성수지관의 연결장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 단부 둘레를 따라 다수개의 천공부를 형성한 관체들;

상기 천공부가 형성된 관체의 한쪽 단부에 일체로 용융 접합하여 성형시키되, 관체의 단부를 감싸는 결합단과, 이 결합단으로부터 관체의 길이방향으로 연장되어 외주연에 하나 이상의 링형 홈을 갖는 삽입단으로 이루어진 수소켓;

상기 천공부가 형성된 다른 관체의 한쪽 단부에 일체로 용융 접합하여 성형시키되, 관체의 단부를 감싸는 결합단과, 이 결합단으로부터 관체의 길이방향으로 연장되어 상기 삽입단의 외경과 대응하는 내경을 갖는 수용단으로 이루어진 암소 켓; 및

상기 수소켓 삽입단에 형성된 선택된 링형 홈에 개재되어, 암소켓 수용단의 내주연에 밀착되는 수밀부재; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 수단으로부터 본 발명은 연결용 소켓과 결합되는 관체의 단부 둘레 벽면를 따라 천공부를 미리 형성함으로서, 관체와 일체화 용융 접합된 소켓 결합단과 관체와의 상호 간 결합력을 향상시키며, 시공 완료된 관의 연결부는 물론 관체를 따라 발생되는 내, 외압으로부터 견고함을 유지할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 암, 수소켓의 수용단 및 삽입단을 통한 삽입 직통 연결작업을 수행할 수 있어, 특히 하수관과 같이 비교적 내압이 작게 발생되는 합성수지관의 연결작업의 편의성을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 수용단 및 삽입단에 형성된 주름홈 및 테이퍼 가공부를 통해, 연결 작업 중인 배관의 방향전환을 간단히 구현할 수 있어, 전체적으로 연결 시공된 관의 진행방향을 작업자가 별도의 보조기구를 필요로 하지 않고 간단히 수행할 수 있는 장점이 있는 것이다.

또한, 중공부를 갖는 관체의 연결 장치의 경우, 연결부의 중공부를 밀폐시킴으로서, 연결부에서 관체의 벽면인 중공부를 따라 유체가 역류 유입되는 현상을 막을 수 있어, 유체의 누설 및 동파 등에 의한 관의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 관 연결장치를 보이는 분리예시도를, 도 2는 관 연결장치의 결합예시도로서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 관 연결장치는, 관체(1)(2)의 한쪽 단에 용융 접합되어 일체로 형성되는 암, 수소켓(20)(10)을 이용한 관의 삽입 직통식 연결장치를 제공한다.

본 발명에 따른 관의 연결을 위한 암, 수소켓(20)(10)은 금형에 관체(1)(2)의 한쪽 단부를 삽입시킨 후 암, 수소켓(20)(10)을 일체형으로 사출 성형하는 방식을 이용하여 일체화 제작하게 되는데,

이때 본 발명에 실시예로서 적용된 관체(1)(2)는, 외주연이 평활한 평활관으로서 관의 벽면 내부를 따라 중공부(1a)를 가지는 일명 '이중벽관'이라 불리는 합성수지관을 보이고 있다. 이러한 이중벽관은, 앞서 설명한 바와 같이 압출기에서 공급되는 수지를 통하여 내부에 하나 또는 다수개의 중공부(1a)를 갖는 프로파일을 성형하여 공급하면서 진공냉각 및 수냉과정을 거치면서 냉각시킨 후 와인더장치에 프로파일을 나선형으로 공급하면서 보조 압출기에서 공급되는 보조 수지를 통하여 프로파일이 서로 연결되면서 관체(1)(2)가 성형되며, 이렇게 제조된 관체(1)(2)는 그 유통성 및 현장 시공성을 고려하여, 대략 6m 정도의 길이로 절단 생산된다.

이때 이상과 같은 관체(1)(2)의 연결을 위해 관체(1)(2)의 단부에 암, 수소켓(20)(10)을 일체화 결합시키기 전, 해당 관체(1)(2)의 단부 둘레를 따라 중공 부(1a)와 연결되는 천공부(5a)를 미리 형성시키도록 한다.

즉, 사출 성형에 의해 관체(1)(2)의 단부에 용융 접합되는 암, 수소켓(20)(10)의 결합단(21)(11)이 관체(1)(2)의 천공부(5a)를 지나 내부 중공부(1a)까지 채워짐으로서, 암, 수소켓(20)(10)의 결합단(21)(11)이 관체(1)(2)의 단부와 강한 결합력으로 일체화를 이루도록 하기 위함이다.

이와 같이, 본 발명에 의해 관체(1)(2)들의 단부에 일체를 이루는 암, 수소켓(20)(10)의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수소켓(10)은 천공부(5a)가 형성된 관체(1)의 한쪽 단부를 감싸며 일체로 용융 접합되는 결합단(11)과, 이 결합단(11)으로부터 관의 길이방향으로 연장되어 그 외주연에 링형 홈(120)이 형성된 삽입단(12)으로 이루어진다.

이때 수소켓(10)의 내경은 관체(1)의 내경과 동일선상을 유지하도록 성형하며, 결합단(11)과 삽입단(12)의 외경은 동일선상을 유지하되, 관체(1)의 외경보다 두꺼운 상태를 유지하도록 한다.

계속해서, 상기 암소켓(20)은 천공부(5a)가 형성된 다른 관체(2)의 한쪽 단부를 감싸며 일체로 용융 접합되는 결합단(21)과, 이 결합단(21)으로부터 관의 길이방향으로 연장되되, 상기 수소켓(10)의 삽입단(11)의 외경과 대응하는 내경을 갖는 수용단(22)으로 이루어진다. 이때 상기 수소켓(10)과 동일 구성을 갖는 '천공부'는 동일 인출번호를 그대로 사용하였다.

또한, 상기 수소켓(10)측 삽입단(12)에 형성된 링형 홈(120)에 개재되는 수밀부재(30)는 암, 수소켓(20)(10)의 삽입 직통식 결합 후, 정위치를 고수할 수 있 도록 수용단(22)의 내주연과 밀착되는 상면에 돌기(31)를 형성함이 바람직하다.

한편, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 관 연결장치의 결합예시도를 도시한 것으로, 도 3을 참조하면, 제2실시예에 적용된 관체(1')(2')는, 외주연이 평활한 평활관으로서, 관 벽면이 단층을 이루고 있다. 즉, 암, 수소켓(20')(10')을 일체화 접합시키기 전, 해당 관체(1')(2')의 단부 둘레를 따라 천공부(5a)를 미리 형성시킬 수 있다.

계속해서 도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예에 의한 관체(1")(2")는, 그 외주연에 산(1b")과 골(1c")이 반복적으로 형성된 주름관을 보이고 있다. 이러한 주름관 형태의 관체(1")(2")에 대해 본 발명에 따른 암,수소켓(20")(10")을 용융 접합하여 일체화시키는 작업 시에는 앞서 설명한 바와 같이, 관체(1")(2")의 단부에 미리 다수개의 천공부(5a: 도 1 및 도 2 참조)를 형성할 필요성을 배제하고 있다. 이는 주름관 형태의 관체(1")(2") 단부에 암,수소켓(20")(10")을 일체화 접합할 시에는 암, 수소켓(20")(10")의 용융 접합되는 결합단(21")(11")이 관체(1")(2")의 골(1c")내부까지 자연스레 채워져 자연스레 관체(1")(2")의 단부와 일체화된 강한 결합력을 충분히 구현할 수 있기 때문이다.

하지만 바람직하게는, 도 5에 도시된 본 발명의 제4실시예에서와 같이, 이러한 주름관 형태의 관체(1")(2")의 외주연에 산(1b")과 골(1c") 반복적으로 형성된 주름관이라 할지라도 관체(1")(2")의 벽면 내부를 따라 중공부(1a")가 형성되는 경우에는 앞서 설명한 본 발명의 일시예에서와 같이, 관체(1")(2")의 단부 둘레를 따 라 천공부(5a")를 미리 형성시켜, 암, 수소켓(20")(10")의 일체화 성형 작업 시, 관체(1")(2")의 중공부(1a")내로 채워져 일체화를 이루도록 함이 바람직하다.

한편으로는 도 6에 도시된 본 발명의 제5실시예에서와 같이, 이러한 주름관 형태의 관체(1")(2")의 외주연에 산(1b")과 골(1c") 반복적으로 형성된 주름관의 경우, 골(1c")둘레를 따라 천공부(5a")를 형성하여도 무방하다.

이상에서의 본 발명의 다른 실시예에 의한 암, 수소켓(20")(10")의 다른 형상, 구성 및 연결에 구성은 앞서 설명한 실시예와 동일하며 관련된 중복 설명은 생략한다.

한편, 도 7은 본 발명의 제6실시예에 의한 관 연결 상태를 보이는 결합예시도로서, 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 암, 수소켓(20)(10)의 삽입 직통식 결합과 동시 이렇게 전개식으로 작업 과정에서 배관의 길이방향을 따라 소정의 곡률을 가지는 방향전환(a)을 작업자가 용이하게 구현할 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 본 발명에 따른 수소켓(10)측 삽입단(12)의 외주연에 형성되는 링형 홈(120)은 다수 개인 것으로, 가요성 주름홈(121)과 수밀부재(30)가 개재되는 설치홈(122)으로 이루어진다.

이때, 가요성 주름홈(121)은 다수 개로 형성됨이 바람직하다.

또한, 이러한 삽입단(12)에 대한 수밀확보와 함께 삽입단(12)의 구부러짐을 허용할 수 있도록 상기 수용단(22)의 내주연은, 설치홈(122)이 형성된 삽입단(12)의 단부와 밀착되는 수밀부(222)와, 상기 가요성 주름홈(121)을 대향하는 그 끝단 부는 테이퍼 가공부(221)를 형성한다.

즉, 결합 상태에서의 수밀부재(30)가 개재된 설치홈(122)이 형성되는 수소켓(10) 삽입단(12)의 끝단은, 암소켓(20) 수용단(22)의 내부에 끼워져 그 안쪽 수밀부(222)와 밀착된 상태를 취하게 되며, 이러한 상태에서 그 후방에 배치되는 삽입단(12)측 가요성 주름홈(121)은, 수용단(22)의 내측 후방에 형성되는 테이퍼 가공부(221)에 위치하게 된다.

이러한 가요성 주름홈(121)과 테이퍼 가공부(221)는 관의 연결작업 중, 연결되는 관체(1)와 관체(2)가 전개식으로 연장되어 결합될 시, 전체적으로 설치 완료된 관에 대한 소정의 곡률을 형성할 수 있는 장점이 있는 것이며, 이와 동시 가요성 주름홈(121)과 테이퍼 가공부(221)는 전체 관의 연결 작업이 완료된 후, 외압 혹은 내압 발생으로부터 관의 연결부에서 야기되는 잦은 진동과 흔들림을 충분히 부담할 수 있어, 관의 연결부에서 발생되는 관체(1)(2) 혹은 암, 수소켓(20)(10)들의 크랙(crack)이나 파손을 방지할 수 있는 것이다. 아울러 테이퍼 가공부(221)는 수용단(22)의 끝단에 형성되는 것으로, 초기 암, 수소켓(20)(10)의 삽입 직통 결합 시 삽입단(12)의 결합을 유도하여 작업의 편의를 제공할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 구성의 합성수지관 연결장치는, 먼저 제조 공장에서 미리 제조된 일정 직경을 갖는 관체의 양쪽 단부에 대해 암, 수소켓(20)(10);(20')(10');(20")(10")을 일체형으로 제조하게 된다.

이렇게 암, 수소켓이 일체형으로 제조된 관체를 현장으로 이동시켜, 본 발명 에 따른 합성수지관의 연결 작업은 관체와 관체의 삽입 직통식 연결 작업을 수행하는 것으로 관의 연결 작업을 완료하게 된다.

즉, 한쪽 관체에 결합된 수소켓(10)(10')(10")의 삽입단에 형성된 설치홈(122)에 수밀부재(30)를 개재하여, 다른쪽 관체에 결합된 암소켓(20)(20')(20")의 수용단을 향해 삽입식 끼움 작업을 수행하는 것으로 간단히 관의 연결 작업을 완료하게 된다.

이후, 계속하여 또 다른 관체를 이용하여 이와 동일한 방법으로 관의 전개식 연결 작업을 수행하게 되며, 이때 도 7에 도시된 바와 같이, 연결 작업된 관체는 삽입단(12)에 형성된 가요성 주름홈(121) 및 수용단(22)에 형성된 테이퍼 가공부(221)를 통해 관의 길이방향에 대해 소정의 휨 현상을 부담할 수 있어, 작업자는 관체의 전개식 끼움 연결 작업과 동시 설치되는 관의 진행방향을 쉽게 조절할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 관체로는, 열적변형이 쉬워 연결용 소켓, 플랜지 등의 일체형 제작이 불가한 폴리에틸렌(PE : polyethylene), 폴리프로필렌(PP : polypropylene)을 권장한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 의한 관 연결장치를 보이는 분리예시도

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 관 연결 상태를 보이는 결합예시도

도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 관 연결장치를 보이는 결합예시도

도 4는 본 발명의 제3실시예에 의한 관 연결 상태를 보이는 결합예시도

도 5는 본 발명의 제4실시예에 의한 관 연결 상태를 보이는 결합예시도

도 6은 본 발명의 제5실시예에 의한 관 연결 상태를 보이는 결합예시도

도 7은 본 발명의 제6실시예에 의한 관 연결 상태를 보이는 결합예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1)(2);(1')(2');(1")(2") : 관체

(1a)(1a") : 중공부

(5a)(5a')(5a") : 천공부

(10)(10')(10") : 수소켓

(11)(11')(11") : 결합단

(12) : 삽입단

(20)(20')(20") : 암소켓

(21) : 결합단

(22) : 수용단

(30) : 수밀부재

(120) : 링형 홈

(221) : 테이퍼 가공부

Claims (3)

1. 단부 둘레를 따라 다수개의 천공부를 형성한 관체들;

   상기 천공부가 형성된 관체의 한쪽 단부에 일체로 용융 접합하여 성형시키되, 관체의 단부를 감싸는 결합단과, 이 결합단으로부터 관체의 길이방향으로 연장되어 외주연에 하나 이상의 링형 홈을 갖는 삽입단으로 이루어진 수소켓;

   상기 천공부가 형성된 다른 관체의 한쪽 단부에 일체로 용융 접합하여 성형시키되, 관체의 단부를 감싸는 결합단과, 이 결합단으로부터 관체의 길이방향으로 연장되어 상기 삽입단의 외경과 대응하는 내경을 갖는 수용단으로 이루어진 암소켓; 및

   상기 수소켓 삽입단에 형성된 선택된 링형 홈에 개재되어, 암소켓 수용단의 내주연에 밀착되는 수밀부재로 이루어지되;

   상기 수소켓의 삽입단에 형성된 링형 홈들은, 가요성 주름홈들과 수밀부재가 개재되는 설치홈으로 이루어지며,

   상기 삽입단이 끼워지는 수용단의 내주연은, 상기 설치홈을 대향하는 수밀부와, 삽입단의 결합을 유도하는 동시 상기 가요성 주름홈에 의한 삽입단의 구부러짐을 허용하는 테이퍼 가공부를 형성한 것을 포함함을 특징으로 하는 합성수지관 연결장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 관체들은, 외주연이 평활한 평활관 혹은 외주연에 산과 골이 반복하여 형성된 주름관인 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결장치.
3. 삭제

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