KR100897606B1

KR100897606B1 - 패킹을 이용한 폴리에틸렌관 안전 연결용 연결구

Info

Publication number: KR100897606B1
Application number: KR1020080124741A
Authority: KR
Inventors: 김경훈
Original assignee: 미래화학 주식회사
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2009-05-14

Abstract

본 발명은 패킹을 이용한 폴리에틸렌관 안전 연결용 연결구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드에 수밀을 유지하기 위하여 설치하는 패킹에 소정의 간격으로 다수의 홈을 형성하고 이 홈에 톱니형 고정판을 삽입하여 헤드를 조립할 때 압륜에 의해 고정판이 눌리면서 패킹의 홈에서 돌출되어 폴리에틸렌(PE)관을 안전하고 견고하여 수압과 진동 등 외부 요인에 의해 쉽게 분리되지 않도록 하는 패킹을 이용한 폴리에틸렌관 안전 연결용 연결구에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 폴리에틸렌관(10)을 일체로 성형하며 내부에 연결홈(21)과 패킹홈(24)이 형성된 연결 헤드(20)에 압륜(30)을 결합하고, 체결 볼트(40)의 걸림 날개(42)가 체결턱(23)에 위치하면서 체결홈(34)을 관통하고 너트(43)를 조여 패킹홈(24)에 설치된 패킹(26)이 조여져 폴리에틸렌관이 연결되도록 하는 연결구에 있어서, 상기 압륜(30)에 의해 눌려지는 패킹(26)의 상부면(52)에 소정의 간격으로 홈(28)을 형성하고, 상기 홈(28)과 연결되는 패킹(26)의 내경에 구멍(29)을 천공하며, 상기 홈(28)에 고정판(50)을 삽입하여 압륜(30)의 누름 돌기(32)에 의해 눌려져 폴리에틸렌관(10)을 외경을 고정함을 특징으로 하는 것이다.

폴리에틸렌관, 연결 헤드, 압륜, 체결볼트, 진동, 패킹

Description

패킹을 이용한 폴리에틸렌관 안전 연결용 연결구{SAFETY COUPLING FOR POLYETHYLENE PIPE USING OF PACKING}

종래 폴리에틸렌관은 이중벽 하수관, 복층벽 하수관, 유공관, 폴리에틸렌관 등 다양한 관에 대한 것으로, 본 출원인이 선출원한 특허등록번호 제0125616호(1997. 1. 8. 등록)는 내, 외 금형으로 구성된 금형에 상수도용 폴리에틸렌관을 끼운 다음 내, 외경 금형의 공간부 사이에 합성수지를 사출하여 폴리에틸렌관을 일체로 형성하는 것으로 폴리에틸렌관과 조임식 이음관을 일체형으로 접합시키는 방 법을 이용하므로 접합에는 용이한 것이었다.

그러나 미리 성형 된 폴리에틸렌관을 긴밀하게 잡아주지 못하므로 성형시에 압출 압력으로 인하여 폴리에틸렌관이 어느 한쪽으로 틀어지거나 뒤로 밀리는 현상이 발생하여 최초에 금형에 고정한 폴리에틸렌관의 위치에서 틀어지거나 뒤로 밀리는 현상이 발생하여 최초에 금형에 고정한 폴리에틸렌관의 위치에서 다르게 성형이 되므로 원하는 길이로 성형할 수 없는 결점과 함께 폴리에틸렌관이 틀어진 상태로 성형되어 성형불량이 발생하는 결점이 있었다.

또한, 본 출원인이 선출원한 특허등록번호 제0416408호(2004. 1. 14. 등록)는 중앙금형과 내부금형의 외측으로 폴리에틸렌관이 끼워져서 고정되면 외부금형의 고정 요철부가 폴리에틸렌관을 밀리지 않도록 견고하게 잡아주면서 내부의 성형공간에 합성수지를 공급하여 미리 고정된 폴리에틸렌관의 일측으로 연결구가 일체형으로 성형되어 폴리에틸렌관을 간편하게 연결할 수 있도록 하였다.

그러나 외경이 평활하게 압출된 상태에서 금형에 삽입되고 그 외측으로 용융된 수지가 공급되어 일체형으로 연결되므로 연결상태가 견고하지 못하여 수압이 발생하거나 외부에서 발생하는 토압에 의하여 연결 헤드가 분리되는 현상이 발생하게 된다.

또한, 관이 체결된 후에 일시적으로 수압이 발생하는 현상이 일정하게 반복하지 않고, 불규칙하게 발생하므로 압륜과 연결 헤드의 연결부분에서 갑자기 발생한 수압(진동)으로 인하여 체결볼트의 너트에 진동이 전달되어 너트가 풀리는 현상이 발생하게 되어 결국 조임력이 약해져 누수가 발생하는 결점이 있었다.

그리고 체결볼트의 머리부가 외측으로 돌출된 형태를 유지하게 되며, 체결된 후에 조임력이 외측으로 작용하면서 체결공의 외측을 압박하게 되므로 얇게 성형 된 체결공의 외측과 충돌되어 압륜이 파손되는 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 압륜에 의해 눌려지는 패킹의 내부에 소정의 간격으로 홈을 형성하고 이 홈에 톱니가 설치된 금속 재질의 고정판을 삽입하여 압륜을 체결할 때 고정판이 눌리면서 패킹의 홈에서 돌출되면서 폴리에틸렌관의 외경을 톱니가 물어 고정시켜 압륜의 체결 후 수압이나 토압에 의한 진동에도 폴리에틸렌관이 움직이지 않도록 고정시켜 패킹이 수밀을 안정되게 유지하고, 견고한 결합상태가 유지되도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 폴리에틸렌관을 일체로 성형하며 내부에 연결홈과 패킹홈이 형성된 연결 헤드에 압륜을 결합하고, 체결 볼트의 걸림 날개가 체결턱에 위치하면서 체결홈을 관통하고 너트를 조여 패킹홈에 설치된 패킹이 조여져 폴리에틸렌관이 연결되도록 하는 연결구에 있어서,

상기 압륜에 의해 눌려지는 패킹의 상부면에 소정의 간격으로 홈을 형성하고, 상기 홈과 연결되는 패킹의 내경에 구멍을 천공하며,

상기 홈에 고정판을 삽입하여 압륜의 누름 돌기에 의해 눌려져 폴리에틸렌관을 외경을 고정함을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 압륜에 의해 눌려지는 패킹의 내부에 소정의 간격으로 홈을 형성하고 이 홈에 톱니가 설치된 금속 재질의 고정판을 삽입하여 압륜을 체결할 때 압륜에 의해 고정판이 눌리면서 패킹의 홈에서 돌출되면서 폴리에틸렌관의 외경을 톱니가 물어 고정시켜 압륜의 체결 후 수압이나 토압에 의한 진동에도 폴리에틸렌관이 움직이지 않도록 고정시켜 패킹이 수밀을 안정되게 유지하고, 견고한 결합상태가 유지되도록 하는 것이다.

본 발명은 패킹이 폴리에틸렌관과의 사이에서 수밀을 유지하면서 폴리에틸렌관의 외경을 톱니로 물어 고정하는 역할을 하며, 분리하게 되면 고정판이 자연스럽게 분리되므로 고정판을 별도의 구조에 의해 결합 및 분리하지 않아도 되는 것이다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 압출에 의해 성형한 폴리에틸렌관(10)은 통상적으로 단일층이나 이중 또는 삼중으로 압출에 의해 성형하는 폴리에틸렌관이나 유공관 또는 우수관 오수관과 같은 배수관으로 사용하는 것이며, 폴리에틸렌을 용융 공급하면서 프로파일을 압출하여 나선형으로 공급하는 와인더장치에서 이중벽 하수관 또는 삼중벽 하수관과 같은 다양한 폴리에틸렌관(10)을 금형에 삽입하고 일체형으로 인서트 사출하는 방법으로 연결 헤드(20)가 일체형이 되도록 한다.

상기 연결 헤드(20)는 폴리에틸렌관(10)에 연결되는 연결 돌출부(25)가 형성되고 내부에는 반대편에서 폴리에틸렌관(10)이 삽입되는 연결홈(21)이 길게 형성되고 이 연결홈(21)의 외측 선단으로 패킹(26)이 삽입될 수 있도록 패킹홈(24)이 형성된다.

상기 패킹홈(24)의 외측에는 연결 헤드(20)보다 돌출된 보강돌부(22)가 형성되고, 그 하측으로 체결턱(23)이 형성되며 이 체결턱(23)의 외측(저면)으로 체결볼트(40)가 체결 가능하도록 한다.

상기 패킹(26)은 비교적 넓게 상부면(52)이 형성되어 있고 외경에는 일직선으로 형성되다가 한 부분에서 패킹홈(24)에 밀착되는 경사면(27)이 형성되도록 한다.

상기 패킹(26)은 상부면(52)의 중앙에 소정의 간격으로 일자형태 또는 사각형으로 홈(28)을 형성하되, 내부는 내경쪽으로 일자형태가 되고 외경쪽으로 경사지게 형성되도록 한다.

상기 홈(28)은 같은 간격으로 다수 개를 설치하되, 지름에 따라서 4∼12개의 범위 안에서 설치하는 것이 바람직하다.

상기 홈(28)의 하측 선단이 패킹(26)의 내경에는 홈(28)의 폭 만큼 면도날 등과 같은 칼을 이용하여 일자형태로 찢어 구멍(29)을 형성한다.

상기 홈(28)에는 사각형의 고정판(50)을 삽입하며, 삽입한 상태에서 상부면(52)으로 일부가 돌출되도록 하고, 하측에는 톱니(51)와 같이 요철형태로 돌기가 형성되어 폴리에틸렌관(10)의 외경을 물어 고정할 수 있도록 한다.

상기 고정판(50)은 금속 재질로 하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서 금속 재질과 강도가 유사한 재질을 다양하게 사용할 수 있고, 톱니(51)의 형태를 사각형이나 반원형 형태로 하는 것도 바람직하다.

상기 패킹(26)을 고정하는 압륜(30)은 연결 헤드(20)의 외측에 결합하며, 중심에 관 삽입공(31)이 형성되고 이 관 삽입공(31)이 돌출되어 패킹(26)의 상부면(52) 위치하는 누름 돌기(32)가 돌출된다.

상기 누름 돌기(32)가 형성된 관 삽입공(31)은 외측으로 연결되어 원주방향에 필요에 따라서 3~8개의 체결공(34)이 형성되어 있다.

상기 체결공(34)의 외측에는 체결 볼트(40)의 머리부(41)가 위치하는 부분에서는 전체적으로 그 두께가 두꺼워 지도록 하는 두께 보강부(36)가 형성되며, 두께 보강부(36)는 압륜(30) 전체 길이의 중간 부분에서 외측으로 갈수록 경사각(θ)에 의하여 두껍게 형성한다.

상기 경사각(θ)은 외측으로 갈수록 더 두께가 두꺼워 지도록 하여 머리부(41)에 의한 파손을 방지하는 것이다.

상기 압륜(30)의 체결공(34) 상측에는 와셔(44)가 위치하는 것이며, 이 와셔(44)에 진동방지 요철부(45)를 형성한다.

상기 연결 헤드(20)와 압륜(30)은 체결 볼트(40)를 통하여 체결되는 것으로, 체결볼트(40)는 하측으로 나사가 형성되어 있으며, 상측으로 머리부(41)가 형성되어 이 머리부(41)를 중앙으로 체결턱(23)의 외측에 위치하고, 호상의 걸림 날개(42)가 연결된다.

상기 체결 볼트(40)의 나사부가 형성된 곳에서는 와셔(44)가 조립되고 그 외측으로 너트(43)가 결합하여 고정된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 통상적으로 폴리에틸렌관 성형장치를 통하여 폴리에틸렌관(10)을 압출하여 성형한 후 일정한 길이로 절단되어 연결 헤드(20)를 성형하기 위한 금형에 폴리에틸렌관(10)의 일부분이 삽입되어 연결 헤드(20)를 일체형으로 인서트 사출성형한다.

폴리에틸렌관(10)의 연결시에는 패킹홈(24)에 패킹(26)을 조립한 후 연결 헤드(20)의 외측으로 압륜(30)을 조립하고 관 삽입공(31)을 통하여 연결할 폴리에틸렌관을 삽입한다.

폴리에틸렌관의 삽입이 종료되면 체결턱(23)의 하측에서 체결 볼트(40)를 체결공(34)에 삽입하여 돌출되도록 한다.

이때 체결 볼트(40)의 걸림 날개(42)는 보강 돌부(22)의 하측으로 형성된 체결턱(23)에 걸림 되고 나사부는 체결공(34)의 외측으로 돌출된다.

와셔(44)를 조립하고 너트(43)를 결합하여 조이면, 와셔(44)의 진동방지 요철부(45)는 압륜(30)의 체결공(34) 외측에서 만나 밀착되는 것이며, 조임력이 누름 돌기(32)에 공급되어 패킹(26)의 상부면(52)에 전달되므로 누수를 방지하는 것이다.

상기 누름 돌기(32)는 패킹(26)의 상부면(52)을 눌러 조임력이 전달되므로 경사면(27)과 패킹홈(24)의 결합력으로 누수가 방지되고, 동시에 결합력으로 폴리 에틸렌관(10)과 연결 헤드(20)의 연결홈(21)에서 발생할 수 있는 누수를 완벽하게 방지할 수 있는 것이다.

상기 누름 돌기(32)가 패킹(26)의 상부면(52)을 누를 때 홈(28)에서 고정판(50)이 돌출된 상태이므로 고정판(50)이 먼저 상부면(52)에서 눌려 홈(28)에서 구멍(29)을 통하여 패킹(26)의 내경으로 노출되는 것이다.

패킹(26)의 구멍(29)에서 내경으로 노출되는 고정판(50)은 톱니(51)가 형성되어 있으므로 누름 돌기(32)에 의해 눌리면서 폴리에틸렌관의 외경에 위치하게 되므로 계속해서 작용하는 눌림을 통하여 고정판(50)의 톱니(51)가 폴리에틸렌관의 외경에 박히게 되는 것이다.

이와 같이 고정판(50)의 톱니(51)에 폴리에틸렌관의 외경에서 소정의 간격으로 박히게 되므로 결합된 폴리에틸렌관의 움직임이 방지되어 안정되게 결합된 상태를 제공하는 것이다.

또한, 체결볼트(40)의 걸림 날개(42)에 요철부(46)가 형성되어 있으므로 체결턱(23)에 밀착되어 유동이 방지되도록 안정되게 결합한 상태를 유지하는 것이다.

그리고 압륜(30)의 체결공(34) 한쪽에 형성된 두께 보강부(36)는 경사면(θ)에 의하여 그 두께가 보강된 상태를 유지하고 있으므로 체결 볼트(40)의 머리부(41)와 충돌에 의한 파손을 방지할 수 있는 것이다.

폴리에틸렌관(10)의 내부로 수돗물이나 오수, 우수 등을 공급하는 경우 내부에 불규칙적으로 수압이 작용하므로 수압이 작용할 때 연결 헤드(20)와 압륜(30)의 결합력을 유지하는 체결 볼트(40)에 진동이 전달되어 너트(43)의 풀림 현상이 발생 할 수 있지만, 고정판(50)의 톱니(51)가 폴리에틸렌관(10)의 외경에 박힌 상태에서 견고하게 결합 상태를 유지하고 있어서 진동을 감소시키게 되므로 풀림을 방지할 수 있는 것이다.

아울러, 연결 헤드(20)로부터 압륜(30)을 해체하는 경우에는 누름 돌기(32)가 패킹(26)에서 분리되는 경우 홈(28)에서 고정판(50)이 그대로 분리되므로 고정판(50)으로 폴리에틸렌관(10)을 고정하기 위한 별도의 구성요소를 필요로 하지 않는 것이다.

본 발명은 다양한 용도의 폴리에틸렌관을 연결 헤드와 일체형으로 사출성형한 후 압륜으로 연결하여 패킹을 통해 수밀이 유지되도록 연결함에 있어서, 패킹에 설치한 홈에 다수의 고정판을 소정의 간격에 설치함으로써 압륜으로 전달되는 누름 돌기를 통하여 전달되는 결합력으로 고정판을 눌러 톱니가 폴리에틸렌관의 외경을 잡아 고정시켜 누수를 방지하고 안정되고 견고하게 결합상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 분리 사시도

도 2 는 본 발명의 패킹에 대한 평면도

도 3 은 본 발명의 패킹에 대한 요부 단면 사시도

도 4 는 본 발명의 압륜에 대한 요부 확대 단면도

도 5 는 본 발명의 압륜에 대한 요부 확대 정면도

도 6 은 본 발명을 분리한 상태의 단면도

도 7 은 본 발명의 주요 부분에 대한 고정핀을 누르기 이전의 확대 단면도

도 8 은 본 발명을 조립한 상태의 단면도

도 9 는 본 발명의 주요 부분에 대한 고정핀을 누른 이후의 확대 단면도

도 10 은 본 발명의 폴리에틸렌관을 복층벽 하수관에 적용시킨 상태의 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 폴리에틸렌관 20 : 연결 헤드

21 : 연결홈 22 : 보강 돌부

23 : 체결턱 24 : 패킹홈

25 : 연결 돌출부 26 : 패킹

27 : 경사면 28 : 홈

29 : 구멍 30 : 압륜

31 : 관 삽입공 32 : 누름 돌기

34 : 체결공 35 : 보강 돌출부

36 : 두께 보강부 40 : 체결 볼트

41 : 머리부 42 : 걸림 날개

43 : 너트 44 : 와셔

50 : 고정판 51 : 톱니

52 : 상부면

Claims

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폴리에틸렌관(10)을 일체로 성형하며 내부에 연결홈(21)과 패킹홈(24)이 형성된 연결 헤드(20)에 압륜(30)을 결합하고, 체결 볼트(40)의 걸림 날개(42)가 체결턱(23)에 위치하면서 체결홈(34)을 관통하고 너트(43)를 조여 패킹홈(24)에 설치된 패킹(26)이 조여져 폴리에틸렌관이 연결되도록 하되, 상기 압륜(30)에 의해 눌려지는 패킹(26)의 상부면(52)에 소정의 간격으로 홈(28)을 형성하고, 상기 홈(28)과 연결되는 패킹(26)의 내경에 구멍(29)을 천공하며, 상기 홈(28)에 고정판(50)을 삽입하여 압륜(30)의 누름 돌기(32)에 의해 눌려져 폴리에틸렌관(10)을 외경을 고정하는 안전 연결용 연결구에 있어서,

상기 고정판(50)은 하측으로 톱니형상으로 형성되어 폴리에틸렌관(10) 외경을 물어 고정함을 특징으로 하는 패킹을 이용한 폴리에틸렌관 안전 연결용 연결구.
폴리에틸렌관(10)을 일체로 성형하며 내부에 연결홈(21)과 패킹홈(24)이 형성된 연결 헤드(20)에 압륜(30)을 결합하고, 체결 볼트(40)의 걸림 날개(42)가 체결턱(23)에 위치하면서 체결홈(34)을 관통하고 너트(43)를 조여 패킹홈(24)에 설치된 패킹(26)이 조여져 폴리에틸렌관이 연결되도록 하되, 상기 압륜(30)에 의해 눌려지는 패킹(26)의 상부면(52)에 소정의 간격으로 홈(28)을 형성하고, 상기 홈(28)과 연결되는 패킹(26)의 내경에 구멍(29)을 천공하며, 상기 홈(28)에 고정판(50)을 삽입하여 압륜(30)의 누름 돌기(32)에 의해 눌려져 폴리에틸렌관(10)을 외경을 고정하는 안전 연결용 연결구에 있어서,

상기 고정판(50)은 패킹(26)의 홈(28)에 자유롭게 이동할 수 있도록 삽입 설치함을 특징으로 하는 패킹을 이용한 폴리에틸렌관 안전 연결용 연결구.