KR100998869B1 - 곡관 융착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 현장에 맞는 다양한 형태의 곡관을 직접 제작하여 사용할 수 있도록 하기 위한 곡관 융착장치가 개시된다.

본 발명의 구체적인 해결수단은 두 개의 곡관편의 단부인 융착면을 융착시켜 결합시켜 곡관을 형성하는 곡관 융착장치에 있어서: 내부면이 원호형상을 이루는 복수의 하부 클램프들과 상기 하부 클램프들에 양단부가 결착부에 의하여 결착되며, 상기 하부 클램프들과 상기 상기 클램프들의 내부면에 직관이 고정되며 직관의 양단부가 융착되어 결합시키도록 하는 직관 융착장치; 상기 하부 클램프와 상기 상부 클램프들의 내측에 각각 설치되며 곡관편의 연장선이 융착면에 대하여 경사지게 설치하는 원호 형상의 몸체를 갖는 내부 라이너를 포함하는 것이다.

곡관, 외부 라이너, 내부 라이너, 융착

Description

곡관 융착장치{cuppling apparatus for pipe of curved type}

본 발명은 수도관 가스관 등의 합성수지재 배관에서 곡관을 형성하기 위한 곡관 융착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직관의 융착장치에 배관용 라이너를 설치함으로써 곡관을 자유롭게 융착할 수 있도록 하기 위한 곡관 융착장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 곡관형태를 도시한 사시도이다.

굽은 길을 따라 가스관, 수도관 등의 합성수지 배관을 설치하는 경우에는 배관에 직관(1)들 사이에 곡관(3)이 연결되어야 하며, 흔히 사용되는 45ㅀ, 22.5ㅀ, 90ㅀ 의 소직경의 곡관(3)은 사출 성형되어 제작되어 시판되고 있다.

통상적으로 직관(1)은 압출 성형 제작되게 되나, 곡관(3)이 사출 성형으로 제작되게 되고, 직관(1)과 곡관(3)의 밀도 차이로 인하여 융착결합 부위에 시간이 경과함에 따라서 틈이 형성될 수 있으며, 사출 성형은 압출 성형보다 수축이 심하게 발생되어 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 대구경이나 흔히 사용되지 않는 각도를 이루는 곡관(3)은 흔히 사용되지 않기 때문에 기성품을 구입할 수 없고, 기성품이 존재하지 않는 곡관에 대해서 는 별도의 곡관제작이 이루어져야 한다. 따라서, 소량으로 사용되는 곡관을 위해서 별도의 금형제작이 이루어져야 하기 때문에 제작기간 및 제작비용이 많이 소요되게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 목적은 현장에 맞는 다양한 형태의 곡관을 직접 제작하여 사용할 수 있도록 하기 위한 곡관 융착장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 해결수단은 두 개의 곡관편들의 단부면들을 융착시켜 결합시킴으로써 곡관을 형성하는 곡관 융착장치에 있어서: 내부면이 원호형상을 이루는 복수의 하부 클램프들; 상기 하부 클램프들에 양단부가 결착수단에 의하여 결착되도록 하여 내부에 직선형태의 직관을 고정시키도록 하는 상부 클램프들; 상기 하부 클램프와 상기 상부 클램프들의 내측에 설치되며 곡관편의 길이방향의 연장선이 상기 곡관편의 단부면에 대하여 경사지게 설치하는 원호 형상의 몸체를 갖는 내부 라이너; 상기 하부 클램프와 상기 상부 클램프의 내부면에 외부면이 접촉되며, 내부면에 상기 내부 라이너의 외부면이 접촉되도록 결합되는 원호 형상의 몸체를 갖는 외부 라이너를 포함하며, 상기 외부 라이너의 몸체의 일단부에는 회전축이 돌출 형성되고, 상기 내부 라이너는 상기 회전축을 중심으로 일정 각도씩 변경할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에서 상기 하부 클램프와 상기 상부 클램프의 내부면에 외부면이 접촉되며, 내부면에 상기 내부 라이너의 외부면이 접촉되도록 결합되는 원호 형상의 몸체를 갖는 외부 라이너를 더 포함하며, 상기 외부 라이너의 몸체의 일단부에는 회전축이 돌출 형성되고, 상기 내부 라이너는 상기 회전축을 중심으로 일정 각도씩 변경할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 외부 라이너는 타 단면에는 선택 볼트공이 원호상에 일정 간격으로 복수개 형성되어 있으며, 상기 내부 라이너의 일단부에는 상기 회전축이 삽입되는 회전축 삽입공이 형성되고, 타단부에는 핀 삽입공이 형성되어 있으며, 상기 내부 라이너는 상기 회전축을 중심으로 회전되며, 상기 핀 삽입공을 통과하여 상기 선택 볼트공 중 특정 선택 볼트공에 삽입되는 핀에 의하여 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 외부 라이너는 상기 회전축이 형성된 단부로부터 상기 선택 볼트공이 형성된 단부로 점차 폭이 확대되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 내부 라이너는 상기 회전축 삽입공이 삽입된 단부로부터 상기 핀 삽입공이 형성된 단부로 점차 두께가 증가하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 기존의 직관 융착장치에 설치되는 내부 라이너를 설치함으로써 곡관편을 융착하여 곡관을 현장에서 편리하게 형성할 수 있다.

외부 라이너의 선택 볼트공과 내부 라이너를 조합함으로써 다양한 배관각도를 갖는 곡관을 만들 수 있다.

도 2는 본 발명에서 라이너들이 장착될 수 있는 직관 융착장치에서 상부 클램프가 설치되지 않은 상태의 사시도이고, 도 3은 본 발명에서 내부 라이너, 외부 라이너들이 설치되는 직관 융착장치에 직관을 연결하는 과정을 도시한 사시도이다.

도 2, 도 3에 도시된 직관 융착장치(100)는 본 발명의 출원인 기 출원하여 등록한 특허 제456615호(발명의 명칭: 히터분리수단이 구비된 파이프 클램핑 장치)에 개시된 장치로 기체(5)에는 하부 고정 클램프(11)가 설치되고, 하부 이동 클램프(7), (9)에는 실린더(13), (15)가 설치되며, 실린더(13), (15)의 유압에 의하여 이동하는 실린더 로드(17), (19)의 종단부에는 하부 고정 클램프(11)가 설치되어 하부 이동 클램프(7), (9)에 대하여 접근하거나 멀어지게 된다.

두 개의 직관(P1), (P2)을 융착시키기 위해서는 하부 이동 클램프(7), (9)의 상부에 직관(P1)을 설치하고, 하부 고정 클램프(11)의 상부에 직관(P2)를 설치한 후 상부 이동 클램프(21), (23)를 결착부(27), (29), (31), (33)를 이용하여 하부 이동 클램프(7), (9)에 고정시키고, 상부 고정 클램프(25)를 결착부(35), (37)를 이용하여 하부 고정 클램프(11)에 각각 고정시킨다.

이와 같이 직관(P1), (P2)이 상, 하 클램프들에 고정되게 되면, 직관(P1), (P2)의 융착면 사이에 미도시된 원판 형의 히터를 개재시킨 후 실린더 로드(17), (19)의 길이를 단축시킴으로써 상, 하 이동 클램프(7), (21), (9), (23)를 상, 하 고정 클램프(11), (25) 쪽으로 밀착시킴으로써 직관(P1), (P2)의 단면인 융착면이 히터의 양쪽면에 접촉하게 되어 가열된다. 이와 같이 융착면이 가열되게 되면 히터를 분리시키고, 융착면들을 접촉시켜 융착이 이루어지도록 한다.

도 4는 본 발명에 의하여 융착되는 곡관을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 2의 직관장치에 외부 라이너가 설치된 상태의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 외부 라이너의 사시도이고, 도 7은 도 5의 외부 라이너가 설치된 직관장치에 내부 라이너가 설치된 상태의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 내부 라이너의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 내부 라이너의 측면도이고, 도 10은 본 발명의 직관 융착장치의 내부 라이너에 곡관편이 설치된 상태의 사시도이고, 도 11은 도 9에서 상부 클램프들이 설치된 상태를 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명에서 융착면이 대접되어 융착되는 상태를 도시한 사시도이다.

도 4에서 두 개의 곡관편(P3), (P4)은 융착되어 하나의 곡관을 형성한 것으로 하나의 곡관편(P4)에 대하여 다른 하나의 곡관편(P3)은 배관각도(θ)를 이루고 있다. 이때, 곡관편(P3), (P4)의 단부는 가열되어 융착됨으로써 융착면(2)을 형성한다. 또한, 두 개의 곡관편(P3), (P4)은 직관 융착장치에 의하여 이동되게 되고, 융착면(2)은 이동방향에 대하여 수직으로 형성된다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 이동 클램프(7)는 두께와 폭을 갖는 원호형상을 이루는 몸체로 이루어지며, 몸체의 양단부에는 결착부(27), (29)가 형성된다. 몸체와 파이프가 접촉하는 내부면에는 길이방향을 따라서 요홈(39)이 형성되고, 요홈(39)의 길이방향의 중앙에는 볼트공(41)이 형성되며, 하부 고정 클램프(9), 하부 이동 클램프(11)의 내부면도 동일하게 형성되어 있다.

하부 이동 클램프(9)의 내부면의 상부에는 외부 라이너(43)가 장착되고, 하부 고정 클램프(11)의 내부면의 상부에는 외부 라이너(45)가 장착된다.

도 6에 도시된 바와 같이 외부 라이너(45)는 일정 두께를 갖는 원호형상으로 이루어지는 몸체로 이루어지되 일 단부에는 회전축(49)이 돌출되게 설치되고, 다른 단부에는 복수의 선택 볼트공(A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), (I)이 일정 깊이로 형성된다. 또한, 몸체의 폭은 회전축(49)이 돌출되는 단부로부터 선택 볼트 공이 형성된 단부 쪽으로 점차 폭이 확대되는 형상으로 이루어진다.

또한, 외부 라이너(45)의 외부면에는 하부 고정 클램프(11)의 내부면에 형성된 요홈에 삽입되는 돌출부(51)가 길이방향으로 형성되며, 내부면(53)에는 길이방향의 중앙부분에는 고정홈(55)이 형성되며, 고정홈(55)에는 볼트공(57)이 형성된다.

또한, 선택 볼트공(A), (B), (C), (D), (E), (F), (G), (H), (I)들은 일정 반경의 원호상에 형성된다.

또한, 외부 라이너(43)는 외부 라이너(45)와 동일한 구조를 이루나, 외부 라이너(43)와 외부 라이너(45)가 하부 이동 클램프(9)와 하부 고정 클램프(11)에 장착될 때, 하부 이동 클램프(9)의 이동방향, 즉 직관이 이들 클램프에 배치될 때 직관의 길이방향에 대하여 수직인 수직선에 대하여 대칭으로 배치되며, 외부 라이너(43), (45)의 서로 대향하는 측면(인접측면)(61), (65)은 수직선에 평행하게 설치되고, 외부 라이너(43), (45)는 회전축(49)이 있는 단면으로부터 선택 볼트공이 형성된 단면으로 폭이 점차 확대 되고 있기 때문에 수직선에서 멀리있는 측면(이격측면)(67), (69)은 수직선에 대하여 경사지게 형성된다.

외부 라이너(45)는 외부면에 형성된 돌출부가 하부 고정 클램프(11)의 길이방향으로 형성된 요홈에 삽입되고, 볼트공(57)에 볼트가 삽입되어 하부 고정 클램프(11)의 볼트공에 체결됨으로써 장착된다.

또한, 동일한 방식으로 외부 라이너(43)가 하부 이동 클램프(9)에 장착된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 라이너(43)에는 내부 라이너(59)가 장 착되고, 외부 라이너(45)에는 내부 라이너(61)가 장착된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 내부 라이너(61)는 일정 폭을 갖는 원호형상의 몸체로 이루어지며, 몸체의 내부면에는 곡관편이 장착될 수 있도록 복수의 요철부(71)가 길이방향으로 형성된 부재로 이루어지며, 몸체의 일단부에는 볼트로 이루어진 핀을 삽입할 수 있는 핀 삽입공(73)이 형성되어 돌출되며, 저면이 외부 라이너(45)의 선택 볼트공이 형성된 단면에 접촉되는 거치부(75)가 연장 돌출되며, 몸체의 타단부에는 회전축(49)이 삽입되는 회전축 삽입공(77)이 형성되며 저면이 외부 라이너(45)의 회전축이 형성된 면에 안착되는 안착부(79)가 돌출 형성된다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 내부 라이너(61)는 안착부(79)로부터 거치부(75)쪽으로 점차 두께가 증가하도록 형성된다. 즉, 내부 라이너(61)의 내부면과 외부면은 동일 곡면 중심을 갖는 것이 아니라 편심되도록 형성된다. 또한, 내부 라이너(61)의 내부면은 회전축 삽입공(77)과 핀 삽입공(73)을 연결하는 연결선(Z)에 대하여 수직인 선(X)에 대하여 각(θ1) 만큼 경사진 선(Y)을 따라 경사지게 형성되어 곡관편(P4)의 융착면이 다른 곡관편(P3)의 융착면에 서로 대접될 수 있도록 한다.

내부 라이너(59)와 내부 라이너(61)는 대접시킬 때 수직선(Z)에 대하여 서로 대칭을 이루도록 형성되어 있으며, 곡관편(P3), (P4)을 융착시킬 때 융착되는 배관각도(θ)에 따라서 내부 라이너(59)의 핀 삽입공은 외부 라이너(43)의 선택 볼트공(A)∼(I) 중 적당한 선택 볼트공의 상부에 위치되게 되고, 핀이 핀 삽입공을 통과하여 외부 라이너(43)의 선택 볼트공에 체결된다.

마찬 가지로 내부 라이너(59)의 핀 삽입공은 외부 라이너(45)의 선택 볼트공 (A)∼(I) 중 적당한 선택 볼트공의 상부에 위치되게 되고, 핀이 핀 삽입공을 통과하여 외부 라이너(45)의 선택 볼트공에 삽입 체결된다.

이때, 외부 라이너(43), (45)들이 서로 대칭되도록 하는 수직선에 최 근접되는 볼트 삽입공을 각각 A라 하고, 최 원거리의 볼트 삽입공을 I라 할 때 각각에 설치되는 내부 라이너(59), (61)가 A쪽에 설치될 때는 배관각도는 작아지고, I쪽에 설치될 때는 배관각도가 커지게 된다. 따라서 설치환경의 배관각도에 따라서 A 내지 I의 볼트 선택공을 결정하여 선택하여야 한다.

도 10에서와 같이 직관 융착장치에 외부 라이너와 내부 라이너들이 설치되면, 곡관편(P3), (P4)을 내부 라이너들(59), (61)에 장착한다. 이때, 곡관편(P3), (P4)의 융착면은 서로 대접될 수 있도록 상하 이동 크램프의 이동방향에 대하여 수직이 되도록 준비되어야 한다.

도 11에서와 같이 곡관편(P3), (P4)이 내부 라이너(59), (61)에 장착되게 되면, 상부 이동 클램프(23)의 내측에 외부 라이너(81)가 설치되고, 외부 라이너(81)의 내측에 내부 라이너(85)가 설치된 후 결착부(31), (33)에 의하여 하부 이동 클램프(9)와 상부 이동클램프(23)가 체결된다.

또한, 상부 고정 클램프(25)의 내측에 외부 라이너(83)가 체결되고, 외부 라이너(83)의 내측에 내부 라이너(87)가 체결된 후 상부 고정 클램프(25)는 하부 고정 클램프(11)에 결착부(35), (37)가 체결됨으로써 곡관 융착장치(100)에 곡관편(P3), (P4)이 설치종료된다.

이와 같이 곡관편(P3), (P4)이 곡관 융착장치(100)에 설치종료되면, 곡관편(P3), (P4)의 융착면들 사이에 히터를 설치하여 융착면들을 용융시킨 후에 히터를 제거하여 도 12와 같이 상호 융착면들을 접근시켜 융착시킴으로써 곡관을 형성하도록 한다.

도 13은 본 발명에서 특정 선택 볼트공에 다양한 내부 라이너가 설치되는 형태를 도시한 평면도이고, 도 14는 본 발명에서 동일한 내부 라이너를 선택 볼트공을 다르게 선택한 것을 도시한 평면도이다.

도 13의 a 내지 e는 외부 라이너(45)의 선택 볼트공(I)에 서로 다른 내부 라이너(61)를 각각 설치한 것이다. 이들은 도 8에 도시된 경사각(θ1)이 각각 틀리기 때문에 두 곡관편을 융착할 때 서로 다른 배관각도(θ)를 갖게 된다.

또한, 도 14는 외부 라이너(45)의 선택 볼트공(C)과 내부 라이너(61)의 핀 삽입공(73)을 일치시켜 체결한 것이다.

이와 같이, 외부 라이너의 동일한 선택 볼트공에 대하여 다양한 경사각(θ1)을 갖는 내부 라이너를 설치할 수 있으며, 동일한 내부 라이너를 여러 선택 볼트공들을 회전축(49)을 중심으로 회전하여 이동하면서 선택하여 체결할 수 있기 때문에 이들을 조합하여 다양한 배관각도(θ)를 갖는 곡관을 형성할 수 있다.

본 발명은 클램프들과 내부 라이너 사이에 외부 라이너를 삽입 설치된 구조로 이루고 있으나, 클램프들에 직접 내부 라이너를 설치함으로써 다양한 곡관편들을 융착시킬 수 있는 구조의 설계는 이 발명을 습득한 당업자라면 당연히 변경시킬 수 있는 것이고, 본 발명의 보호범위는 후술되는 청구범위에 의하여 정하여 진다.

도 1은 일반적인 곡관형태를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에서 라이너들이 장착될 수 있는 직관 융착장치에서 상부 클램프가 설치되지 않은 상태의 사시도이다.

도 3은 본 발명에서 내부 라이너, 외부 라이너들이 설치되는 직관 융착장치에 직관을 연결하는 과정을 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명에 의하여 융착되는 곡관을 도시한 사시도이다.

도 5는 도 2의 직관장치에 외부 라이너가 설치된 상태의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 외부 라이너의 사시도이다.

도 7은 도 5의 외부 라이너가 설치된 직관장치에 내부 라이너가 설치된 상태의 사시도이다.

도 8은 본 발명의 내부 라이너의 사시도이다.

도 9는 본 발명의 내부 라이너의 측면도이다.

도 10은 본 발명의 직관 융착장치의 내부 라이너에 곡관편이 설치된 상태의 사시도이다.

도 11은 도 9에서 상부 클램프들이 설치된 상태를 도시한 사시도이다.

도 12는 본 발명에서 융착면이 대접되어 융착되는 상태를 도시한 사시도이다.

도 13은 본 발명에서 특정 선택 볼트공에 다양한 내부 라이너가 설치되는 형태를 도시한 평면도이다.

도 14는 본 발명에서 동일한 내부 라이너를 선택 볼트공을 다르게 선택한 것을 도시한 평면도이다.

Claims (6)

1. 두 개의 곡관편들의 단부면들을 융착시켜 결합시킴으로써 곡관을 형성하는 곡관 융착장치에 있어서:

   내부면이 원호형상을 이루는 복수의 하부 클램프들;

   상기 하부 클램프들에 양단부가 결착수단에 의하여 결착되도록 하여 내부에 직선형태의 직관을 고정시키도록 하는 상부 클램프들;

   상기 하부 클램프와 상기 상부 클램프들의 내측에 설치되며 곡관편의 길이방향의 연장선이 상기 곡관편의 단부면에 대하여 경사지게 설치하는 원호 형상의 몸체를 갖는 내부 라이너;

   상기 하부 클램프와 상기 상부 클램프의 내부면에 외부면이 접촉되며, 내부면에 상기 내부 라이너의 외부면이 접촉되도록 결합되는 원호 형상의 몸체를 갖는 외부 라이너를 포함하며,

   상기 외부 라이너의 몸체의 일단부에는 회전축이 돌출 형성되고, 상기 내부 라이너는 상기 회전축을 중심으로 일정 각도씩 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 곡관 융착장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에서, 상기 외부 라이너는 타 단면에는 선택 볼트공이 원호상에 일정 간격으로 복수개 형성되어 있으며, 상기 내부 라이너의 일단부에는 상기 회전축이 삽입되는 회전축 삽입공이 형성되고, 타단부에는 핀 삽입공이 형성되어 있으며, 상기 내부 라이너는 상기 회전축을 중심으로 회전되며, 상기 핀 삽입공을 통과하여 상기 선택 볼트공 중 특정 선택 볼트공에 삽입되는 핀에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 곡관 융착장치.
4. 청구항 3에서, 상기 외부 라이너는 상기 회전축이 형성된 단부로부터 상기 선택 볼트공이 형성된 단부로 점차 폭이 확대되는 것을 특징으로 하는 곡관 융착장치.
5. 청구항 3에서, 상기 내부 라이너는 상기 회전축 삽입공이 삽입된 단부로부터 상기 핀 삽입공이 형성된 단부로 점차 두께가 증가하는 것을 특징으로 하는 곡관 융착장치.
6. 청구항 1에서, 상기 내부 라이너의 내부면에 접촉되는 곡관편의 길이 방향의 연장선은 상기 직관의 길이방향에 대하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 곡관 융착장치.

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