KR101053188B1 - 연결배관 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관을 누수 없이 고정하기 위한 연결배관 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 내측에 배관이 삽입되고 적어도 하나의 압착부가 형성된 연결배관의 제조방법으로서, 상기 압착부 내에 금속 가압링이 형성되도록 금속 가압링과 연결 배관을 사출, (정밀)주조, 다이캐스팅 중 어느 하나에 의해 동시에 성형함을 특징으로 하는 연결배관의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 금형(성형 틀)에 의한 성형 공정만으로 연결배관을 제조할 수 있게 되어 제조공정의 단순화와 대량생산을 꾀할 수 있고, 성형 치수에 제한이 없고 설계에 따라 필요한 부분의 두께를 조절할 수 있어 압착부 주변의 두께를 보강할 수 있는 등 내구성이 향상되며, 제조공정수를 대폭 감소시킴으로써 생산성과 경제성을 극대화시킬 뿐 아니라, 금속 가압링의 구조 개선을 통해 합성수지재의 배관도 압착 방식으로 연결할 수 있는 연결배관 및 그의 제조방법이 제공된다.

Description

연결배관 및 그의 제조방법{Connecting pipe and manufacturing method thereof}

본 발명은 유연성(flexible)이 있는 배관의 이음부를 상호 연결할 수 있게 하는 연결배관을 비롯하여 종래의 원형 금속링을 대체하여 인서트 사출 기법으로 금속 가압링을 연결배관에 간단하게 결합시킬 수 있도록 하면서도 공정이 단순화된 연결배관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스, 구리와 같이 금속제 배관을 길이방향으로 연결하기 위해 도 1과 도 2에 도시된 것과 같이 연결배관의 내측에 각 배관을 삽입한 다음, 연결배관의 양단을 가압, 압착하는 방식이 사용되고 있다.

도 1은 일반적으로 압착을 통해 배관을 연결하는 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 구조를 보인 단면도로서, 2개의 배관(20)(일측 배관 미도시)을 상호 연결하기 위해, 배관(20)의 각 단부의 외면에 체결되는 연결배관(10)이 구비되고, 상기 연결배관(10)의 양측 단부에는 내부 둘레에 홈이 형성되어 금속링(40)과 고무링(30)이 안착되는 압착부(11)가 형성되어 있다.

이들의 조립 구조는, 도 2와 같이 연결배관(10)의 압착부(11) 내에 금속 링(40)과 단면이 원형인 고무링(30)이 안착되고, 이들 금속링(40)과 고무링(30)은 상기 연결배관(10)의 내측에 배관(20)이 삽입될 때 배관(20)의 외측 면에 접하게 된다. 이때 도시하지는 않았으나 상기 압착부(11)의 외면을 압착프레스기(압착공구)로 압착하면 압착부(11)의 외경이 축소하면서 그 내부에 안착되어 있던 금속링(40)과 고무링(30)이 동시에 압축되어 배관(20)의 외측 면에 압착되고, 압축된 금속링(40)과 고무링(30)은 배관(20)과 연결배관(10) 사이에 누수가 발생하지 않도록 기밀성을 제공한다.

이러한 압착 방식의 연결 배관은 프레스(press) 기법에 의한 타발 공정으로 이루어지는데, 그 제조 공정은, 파이프 절단과 파이프 끝단의 Tee 뽑기, 면치, 1차 확관, 면치, 압착부 가공을 위한 컬링(curling) 작업, 금속링(원형 쇠링) 삽입, 사면 가공을 위한 베벨링(beveling), 용접, 열처리 후 마킹(marking)과 검사, 고무링 삽입을 하면 제품이 완료되고, 이를 포장하여 출하하는 등, 매우 복잡한 공정으로 제조된다.

따라서, 프레스 기법에 의한 연결배관 제조는, 제조비용이 고가이고, 재료에 따라 공정 불량이 약 20~70%까지 발생하며, 품질 산포가 커서 품질이 균일하지 않은 문제점이 있다.

또한 프레스 공정 중 요구되는 성형유(成形油)나 세척제의 사용량이 과다하여 제조환경이 열악할 뿐 아니라 환경오염을 일으키고, 재료의 두께가 3mm 이상인 배관은 특별히 제조된 대형 프레스 장치가 아니면 작업이 불가능한 제한이 따르며, 압착부 중에서 고무링의 삽입부분의 제작이 어려운 문제점이 있다.

더욱이, 반제품, 원재료 등의 보관 및 취급과 프레스 장치의 설비 등, 충분한 공간이 요구되므로 설비 투자비용 및 관리비용이 과다한 문제점이 있다.

본 발명은 연결배관의 프레스 제조에 따른 제반 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 그 목적은 연결배관을 사출, 주조 또는 분말야금 등의 성형(금형) 틀을 이용하여 간단하게 제조함과 동시에, 상기 연결배관의 성형 작업시 컬링(curling)부에 금속링을 대체하는 금속 가압링을 인서트 성형으로 고정함으로써 공정이 대폭 단순화된 연결배관의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 금속 가압링의 구조를 개선함으로써 가압력을 낮출 수 있음은 물론, 배관으로의 가압력을 감소시켜서 합성수지재와 같이 플렉시블(flexible)한 재질의 배관 연결이 압착 방식으로도 가능하게 하는 연결배관을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제조방법은, 내측에 배관이 삽입되고 적어도 하나의 압착부가 형성된 연결배관의 제조방법으로서, 상기 압착부 내에 금속 가압링이 형성되도록 금속 가압링과 연결 배관을 사출, (정밀)주조, 다이캐스팅 중 어느 하나에 의해 동시에 성형하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제조방법은 상기 압착부가 금속 가압링(50)이 인서트 고정된 컬링부(13)와 고무링 삽입부(12)를 포함하고, 상기 연결배관의 삽입부(12) 내에 고무링을 안착시키는 고무링 삽입 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제조방법에 의해 제조된 연결배관은, 상기 압착부 내측의 고무링 삽입 부(12)와, 상기 압착부 외측의 컬링부(13)에 인서트(insert) 된 금속 가압링(50)이 금형(金型)에 의한 성형으로 이루어지되, 상기 금속 가압링(50)의 외측 단부에 턱(51)이 형성되어 금속 가압링(50)이 견고하게 고정되게 한 것을 특징으로 한다.

다른 측면에서 본 발명은 상기 금속 가압링(50)의 내측 단부의 단면상 좌/우측 중 어느 하나에 경사면(52)이 형성된 것을 특징으로 한다. 이때 상기 경사면(52)의 단부에 평면(53)이 더 형성될 수 있다.

또 다른 측면에서 본 발명은 상기 금속 가압링(50)의 내측 단부에 요홈(55)이 형성되어 압착시 공구의 가압력을 감소시키도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 종래의 복잡한 프레스 제조 공정을 배제하고, 금형(성형 틀)에 의한 성형 공정만으로 연결배관을 제조할 수 있으므로, 제조공정의 단순화를 비롯하여 대량생산체제의 구축이 가능하다.

또한, 연결배관의 성형 제조방법은 성형 치수에 제한이 없고 설계에 따라 필요한 부분의 두께를 조절할 수 있으므로 압착부 주변의 두께를 보강할 수 있는 등 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라, 금속 가압링을 인서트(insert) 기법에 의해서 고정하므로 제조공정수를 대폭 감소시킴으로써 생산성을 극대화할 수 있다.

게다가 금속 가압링의 단부가 비교적 약한 압력으로 굽힘 가능하게 되므로, 합성수지재와 같이 플렉시블한 배관 연결에 적합하게 적용할 수 있는 등, 사용에 있어 범용성이 있는 등, 매우 우수한 발명이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하며, 도면 부호는 전술한 도 1 및 도 2와 동일한 부품에 대해서 동일한 부호를 사용하였다.

도 3은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 연결배관의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 연결배관의 사용상태를 보인 단면도이다.

도 3 및 도 4와 같이, 본 발명의 연결배관은 하나 또는 하나 이상의 압착부(11)가 형성되고, 상기 압착부(11)의 내측에는 고무링(30)이 삽입, 안착되는 삽입부(12)가 형성되며, 상기 삽입부(12)의 외측, 즉 압착부(11)의 외측에 형성된 컬링부(13) 내에는 종래의 단면이 원형인 금속링(40)을 대체하여 비교적 납작한 환형의 금속 가압링(50)이 고정된다.

이와 같은 구조의 연결배관(10)은 종래와 같이 복잡한 공정의 프레스 기법을 탈피하여 금형(성형 틀) 내에서 단 한번의 공정으로 성형된다. 금형에 의한 성형 방법은 사출이나, (정밀)주조 혹은 다이캐스팅, 분말야금에 의한 방법 등이 있으며, 금형 내에는 연결배관의 형상을 이루기 위한 공간만 남겨 두고 모두 금형 구조물로 채워져 있기 때문에, 금형 내부에 주물과 같은 용융물을 주입하여 경화(냉각)시키면, 원하는 형태의 연결배관을 성형할 수 있다.

즉, 금형을 이용한 성형 제조방법에 의하면, 프레스 제조와 같이 두께가 일정한 판재와 달리, 금형 내의 공간에 따라 두께가 결정되므로 연결배관의 위치별로 그 두께를 다르게 성형할 수 있는데, 이를테면 도 3과 같이 압착부(11)를 이루는 고무링 삽입부(12)의 두께를 비롯하여 연결배관(10)의 가장 끝 부분으로서 압착력 을 가장 많이 받으면서도 취약한 부분인 컬링부(13)의 두께를 두껍게 보강하는 것이 가능하며, 또한, 도 3 내지 도 4에 예시된 형태에 제한 없이, 도 7에 개시된 다양한 형상의 연결배관을 제조하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 연결배관의 바람직한 제조 형태로서, 상기 컬링부(13) 내면에는 금속 가압링(50)이 고정되어 있으며, 상기 금속 가압링(50)은 연결배관(10) 성형시 인서트(insert) 기법에 의해 고정, 설치된다. 인서트 성형은 금형 내에 용융물을 주입하기 전에 인서트 시킬 부품, 즉 금속 가압링(50)을 미리 컬링부(13)를 성형하는 금형 부분에 임시 장착시킨 상태에서 용융물을 주입하여 경화시키는 방법으로, 이와 같이 하면, 연결배관(10)을 성형하는 동시에 금속 가압링(50)이 삽입, 고정되므로 금속 가압링(50)이 연결배관(10)에 견고하게 고정될 뿐만 아니라, 종래 기술과 같이 별도의 금속링(30) 설치 공정을 배제할 수 있다.

바람직한 형태로서, 도 3과 같이 상기 금속 가압링(50)의 외측 단부, 즉 컬링부(13) 내에 삽입된 금속 가압링(50) 부분에 일측으로 돌출된 턱(51)을 형성하면, 컬링부(13) 내에 인서트 고정된 금속 가압링(50)이 컬링부(13)에서 이탈하지 않고 더욱 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 상기 금속 가압링(50)의 내측 단부는 도 5 및 도 6의 실시예와 같이 다양한 형태로 변형 가능하다.

도 5는 도 4의 'A'부 확대도로서 금속 가압링 단부의 여러 가지 실시 형태를 보인 단면도로서 상기 금속 가압링(50)의 단부는 쐐기 형태와 같이 그 단면상 일측 혹은 양측에 경사면(52)이 형성될 수 있는데, (d) 형태는 단부 양측에 경사면(52) 이 형성된 것을 나타내고, (e), (f)는 단부 중 어느 일측에만 경사면(52)이 형성된 것을 나타낸다.

또한 상기 금속 가압링(50)의 단부는, 상기 (d), (e), (f) 형태의 경사면(52) 끝 부분에 평면(53)이 형성될 수도 있다. 즉 (a)와 같이 금속 가압링(50) 내측 단부의 양측에 경사면(52)이 형성됨과 동시에 끝단이 평면(53)으로 된 형태이거나, (b), (c)와 같이 단부의 어느 일측에 경사면(52)이 형성됨과 동시에 끝단이 평면(53)인 형태일 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 금속 가압링을 정면에서 관측한 도면으로서, 환형의 금속 가압링(50) 내측 단부에는 도시된 바와 같이 라운드형(55a)이나, 삼각형(55b), 또는 사다리꼴(55c)과 같이 여러 가지 형태의 요홈(55)이 형성될 수 있다.

상기 요홈(55)은 도 4와 같이 연결배관(10)이 배관(20) 외부에 장착된 상태에서 가압(화살표)될 때, 배관(20)으로 향하는 금속 가압링(50)의 가압력을 분사시키고, 동시에 금속 가압링(50)의 내측 단부가 배관(20)의 외면과 접하면서 쉽게 굽어지게 하는 역할을 하므로, 그만큼 가압 프레스의 압력을 감소시킬 수 있다. 이때 앞서 도 5를 통해 설명한 바와 같이 금속 가압링(50)의 내측 단부에 경사면(52)이 형성된 경우, 금속 가압링(50)이 압착될 때, 상기 경사면(52)이 배관(20) 외면과 접하게 되므로 금속 가압링(50) 단부가 경사면(52)을 타고 더욱 용이하게 굽어짐은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 상기 금속 가압링(50)의 내측 단부가 작은 힘으로 굽어 지면서 배관(20)과 밀착되므로, 그만큼 상기 배관(20)에 적은 힘이 가해지는 바, 따라서 본 발명에 의한 연결배관 구조는, 배관(20)이 합성수지재와 같이 강도가 비교적 약한, 즉 플렉시블(flexible)한 재질의 배관(20)에도 파손 없이 적용할 수 있다. 그 외에 가압 프레스의 압력을 낮추는 경우, 전동 방식의 장치는 전력 소모량을 줄일 수 있어서 유리하고, 수동으로 진행하는 경우에도 작업자가 그만큼 힘을 적게 들이므로 작업성을 향상시키게 된다.

이상과 같이 비록 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이며, 그러한 변경 및 타 실시예는 하기의 특허청구범위에 포함됨에 유의해야 한다.

도 1은 종래 압착을 통한 배관 연결 구조를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 조립 구조를 보인 단면도.

도 3은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 연결배관의 단면도.

도 4는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 연결배관의 사용상태를 보인 단면도.

도 5는 도 4의 'A'부 확대도로서 금속 가압링 단부의 다양한 실시 형태를 보인 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 금속 가압링의 정면 관측도.

도 7은 본 발명의 제조방법에 의해 성형된 다양한 형태의 연결배관을 보인 사진.

< 도면의 부호 설명 >

10... 연결배관 11... 압착부

12... 삽입부 13... 컬링부

20... 배관 30... 고무링

40... 금속링 50... 금속 가압링

51... 턱 52... 경사면

53... 평면 55... 요홈

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 내측에 배관이 삽입되고 양단에 압착부(11)가 형성된 연결배관에 있어서,

   상기 압착부 내측의 고무링 삽입부(12)와,

   상기 압착부 외측의 컬링부(13)에 인서트(insert) 된 금속 가압링(50)이 금형(金型)에 의한 성형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연결배관.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 금속 가압링(50)의 외측 단부에 턱(51)이 형성되어 금속 가압링(50)이 고정되게 한 것을 특징으로 하는 연결배관.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 금속 가압링(50)의 내측 단부는 단면상 좌/우측 중 어느 하나에 경사면(52)이 형성된 것을 특징으로 하는 연결배관.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 경사면(52)의 단부에 평면(53)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 연결배관.
8. 제 4항에 있어서,

   상기 금속 가압링(50)의 내측 단부에 정면 관측상 적어도 하나의 요홈(55)이 형성된 것을 특징으로 하는 연결배관.

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