KR101165682B1 - 파이프 연결용 일체형 연결소켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 연결용 일체형 연결소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 성형한 스톱퍼를 금형에 결합한 후 외경으로 압출한 압출부재를 감아 공급하고 외경 금형으로 연결소켓을 성형함으로써, 연결소켓의 내경에 패킹과 스톱퍼를 일체형으로 성형하여 양쪽으로 결합하는 파이프의 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 연결하고 파이프 연결소켓을 정확한 규격으로 제조하여 수밀이 유지되도록 성형하는 파이프 연결용 일체형 연결소켓에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 양쪽으로 파이프 삽입구(12)를 형성하고 내경의 중앙에 받침돌기(29)가 형성되며, 상기 받침돌기(29)의 양쪽에 형성한 패킹 삽입홈(13)에 패킹(20)을 설치한 후 파이프 삽입구(12)에서 파이프(50)를 결합하고, 상기 파이프 삽입구(12)의 외경에 형성한 클램프 연결돌기(17)에서 클램프(40)로 결합 고정하되; 상기 패킹 삽입홈(13)과 걸림턱(16)의 사이에 스톱퍼 삽입홈(15)을 더 형성한 연결소켓(10)과; 상기 연결소켓(10)의 내경에 형성한 외곽 지지부(23)의 내경으로 전방돌기(24)를 형성하며 내부 지지부(28)의 내경에는 받림돌기(29)를 형성하고 패킹 삽입홈(13)에서 패킹 고정돌기(14)에 결합하는 고정 돌출부(21)가 형성되며 수밀몸체(25)의 내경에 몸체돌기(25')와 안쪽 방향으로 경사지게 형성한 내측 가압부(26)가 받침 돌기(29)와 만나되; 내경으로 내측 수밀돌기(27)를 더 형성하는 패킹(20)과; 상기 스톱퍼 삽입홈(15)에 결합하며 걸림턱(16) 방향에서 외경으로 경사 돌출부(33)가 형성되고 내경에 파이프 고정돌기(32)를 형성한 후 상기 경사 돌출부(33)와 파이프 고정돌기(32)의 끝 부분에 파이프(50) 외경을 고정하는 절개홈(34)이 형성되는 스톱퍼(30)와; 상기 연결소켓(10)의 클램프 연결돌기(17)가 결합하는 소켓 연결홈(41)의 외측에서 체결돌기(43)의 내경으로 고정홈(45)을 형성하는 연결소켓에 있어서,
상기 패킹(20)의 내부 지지부(28) 단부에 경사지게 형성한 스토퍼 고정돌기(20a)가 스톱퍼 걸림홈(18)을 형성한 스톱퍼 삽입홈(15)에 스톱퍼(30)를 고정하여 상기 연결소켓(10)과 파이프(50)가 만나는 부분에서 용융 합성수지(19)로 일체형이 되도록 결합하며,
상기 스톱퍼(30)는 경사몸체(31)에 스톱퍼 걸림홈(18)과 결합하는 걸림돌기(35)를 형성하고, 상기 걸림돌기(35)에서 경사 돌출부(33)가 돌출되어 단부에 파이프 고정돌기(32)를 형성한 후 상기 경사 돌출부(33)와 파이프 고정돌기(32)에 일정한 간격으로 절개홈(34)을 형성하여 파이프(50)를 고정하되;
상기 클램프(40)의 고정홈(45)에 설치하는 클램프 스톱퍼(60)는 경사몸체(61)에 스톱퍼 걸림홈(48)과 결합하는 걸림돌기(65)를 형성하고, 상기 걸림돌기(65)에서 경사 돌출부(63)가 돌출되어 단부에 파이프 고정돌기(62)를 형성한 후 상기 경사 돌출부(63)와 파이프 고정돌기(62)에 일정한 간격으로 절개홈(64)을 형성하여 파이프(50)를 고정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

파이프 연결용 일체형 연결소켓{All-in-one connection socket for joining pipe}

본 발명은 파이프 연결용 일체형 연결소켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 성형한 스톱퍼를 금형에 결합한 후 외경으로 압출한 압출부재를 감아 공급하고 외경 금형으로 연결소켓을 성형함으로써, 연결소켓의 내경에 패킹과 스톱퍼를 일체형으로 성형하여 양쪽으로 결합하는 파이프의 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 연결하고 파이프 연결소켓을 정확한 규격으로 제조하여 수밀이 유지되도록 성형하는 파이프 연결용 일체형 연결소켓에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지관은 내부에 중공이 형성되어 이중벽 또는 삼중벽을 이루는 하수관과, 압출에 의해 성형되는 수도관 등이 있으며, 용도에 따라서 오수관, 우수관 등과 같이 다양하게 사용되어 지고 있다.

여기서, 상기 합성수지관은 연속해서 성형되는데, 이동 및 보관상의 문제로 인하여 일정한 길이로 절단하게 되며 절단된 합성수지관은 다양한 연결방법을 통하여 연결시켜 사용하게 된다.

따라서, 합성수지관은 지하에 매설되는 동시에 연결부분에 플랜지식, E/F시트, 열수축시트, KP식, 편수관, 소켓방식 등과 같이 연결방법 또한 다양한 구조가이 제안되어 왔다.

그러나, 플랜지식과 KP식 및 편수관을 이용한 합성수지관의 연결방법은 다수개의 볼트와 너트를 이용하는 것이므로 체결에 장시간이 걸리게 되고, 체결시 전체면에서 균일한 힘으로 체결시킬 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 연결구의 결합부분이 쉽게 깨어지며, 연결구의 후가공 부위가 약화되므로 누수의 원인이 되고 패킹이 두꺼운 경우 파이프의 삽입이 곤란하며, 패킹이 얇은 경우에는 결속력이 약하여 누수의 원인이 되는 문제점이 있었다.

그리고, 열수축시트는 합성수지관의 연결부분을 한바퀴 감아서 외부로부터 공급되는 열원으로 합성수지관과 일체형으로 연결하는 것으로, 파이프의 연결은 간편한 장점이 있으나 외력이 작용하면 쉽게 분리되는 문제점이 있었다.

또한, E/F시트는 시트와 합성수지관을 용융시킨 후 일체형으로 연결하는 방법으로 연결성능은 좋은 반면에 아침에 안개가 발생하거나 비가 오는 경우나 합성수지관의 외부에 물이 묻어 있는 경우에는 작업이 불가능하며, 작업 후에 작업을 종료하기 위해서는 많은 시간과 함께 융착기를 소유하고 있어야만 작업이 가능한 문제점이 있었다.

특히, 소켓방식은 양측 또는 일측으로 합성수지관을 삽입시킨 후 외부에서 공급되는 전원에 의해 용융시키면서 연결되도록 하는 방식으로, 소켓과 합성수지관의 구경이 일치하지 않고 많은 공차가 발생하게 되면 부분적으로 연결이 이루어지지 않은 부분이 발생하게 되어 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.

종래의 연결소켓은 내주면 중앙부를 따라서 돌출되어 있는 밀림 방지턱을 사이에 두고 양측에 개구부를 통하여 삽입되는 파이프를 서로 연결하도록 되어 있으며, 상기 파이프는 종단부에 수밀 및 완충 작용을 하는 패킹이 끼워진 상태에서 상기 연결소켓에 삽입 고정하게 된다.

그러나, 상기와 같이 수밀 및 완충 작용을 하는 패킹이 끼워진 파이프를 양측 개구부로 삽입시켜 서로 연결하도록 하는 종래의 연결소켓은 파이프 내부로 유입되는 수압이 증가함에 따라 상기 패킹에 의한 수밀 기능이 상실되면서 상기 연결소켓으로부터 파이프가 쉽게 분리되게 되는 문제점이 있었다.

즉, 상기 파이프의 외측에 패킹을 고정시킨 후에 연결소켓에 결합시킬 때 패킹이 연결소켓의 개구부 내주면과 마찰에 의해 비틀리면서 결합되게 되어 부분적으로 틈이 발생하게 되고, 비틀림이 심한 경우에는 패킹의 일부분이 파손되게 되고, 이로 인하여 상기 파이프 내부로 유입되는 수압이 상기 밀림 방지턱과 패킹 사이의 미세한 공간까지 미치게 됨에 따라 상기 패킹의 수밀 기능이 상실하게 되어 상기 파이프가 연결소켓의 양측 개구부 쪽으로 밀려 분리되게 되는 문제점이 있었다.

또한, 본 출원인이 선출원한 발명특허번호 제0920808호(2009. 09. 30. 등록)는 요철 형상으로 고정된 고정부와, 상기 고정부와 일체형 형성되어 양측으로 날개 형상을 가지는 지지부와, 상기 고정부의 타측부로 상기 지지부로부터 돌출되게 형성되어 내측에 홀이 형성된 제1 가압부 및 상기 제1 가압부로부터 연장 형성되고, 그 단부가 외측으로 절곡되는 "ㄱ"자 형상으로 이루어진 제2 가압부로 구성된 것이다.

그러나 하나의 실링이 설치된 방향으로 파이프가 삽입되어 결합된 상태에서 실링에 의해 수밀을 유지하게 되고, 반대편에서는 2곳에 실링을 설치하여 결합한 후 외경으로 파이프를 클램프로 감싸 고정하여 연결하는 구조를 제공하게 되므로, 2곳의 실링을 사용하는 위치에서는 이중으로 수밀을 제공하므로 수밀을 유지할 수 있으나, 하나의 실링을 사용하여 파이프를 삽입하는 것으로는 실링을 유지하는 것이 부족하여 수밀이 발생할 염려가 있고, 삽입된 실링의 폭이 매우 좁아서 삽입된 파이프가 외부에서 발생하는 압력과 내경에서 발생하는 수입으로 인하여 쉽게 분리되는 현상이 발생하는 결점이 있었다.

문헌 1. 발명특허번호 제0920808호(2009. 09. 30. 등록) 문헌 2. 발명특허번호 제0488494호(2005. 04. 29. 등록) 문헌 3. 실용신안등록 제0302227호(2003. 01. 13. 등록) 문헌 4. 발명특허번호 제0532555호(2005. 11. 24. 등록)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 파이프를 서로 연결하는 파이프 연결소켓의 내경에 패킹이 일체로 성형되어 패킹을 가압하면서 연결소켓에 끼워지는 파이프를 패킹이 지지하게 되어 수밀을 유지함과 동시에 파이프를 견고하게 잡아주게 되어 높은 수압이 작용하는 경우에도 파이프가 외측으로 밀려나오지 않도록 결합상태를 유지시키도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는, 연결소켓에 파이프를 밀어 넣음으로써 발생하는 패킹의 가압력을 이용하여 견고하게 고정시킨 후에 다시 패킹의 내부에 연결소켓과 일체로 사출 성형한 스톱퍼를 이용하여 파이프의 선단 외경에 경사지게 설치되어 선단 부분이 파이프를 고정함으로써 더욱 효과적으로 파이프를 고정하여 파이프의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 양쪽으로 파이프 삽입구를 형성하고 내경의 중앙에 받침돌기가 형성되며, 상기 받침돌기의 양쪽에 형성한 패킹 삽입홈에 패킹을 설치한 후 파이프 삽입구에서 파이프를 결합하고, 상기 파이프 삽입구의 외경에 형성한 클램프 연결돌기에서 클램프로 결합 고정하되; 상기 패킹 삽입홈과 걸림턱의 사이에 스톱퍼 삽입홈을 더 형성한 연결소켓과; 상기 연결소켓의 내경에 형성한 외곽 지지부의 내경으로 전방돌기를 형성하며 내부 지지부의 내경에는 받림돌기를 형성하고 패킹 삽입홈에서 패킹 고정돌기에 결합하는 고정 돌출부가 형성되며 수밀몸체의 내경에 몸체돌기와 안쪽 방향으로 경사지게 형성한 내측 가압부가 받침 돌기와 만나되; 내경으로 내측 수밀돌기를 더 형성하는 패킹과; 상기 스톱퍼 삽입홈에 결합하며 걸림턱 방향에서 외경으로 경사 돌출부가 형성되고 내경에 파이프 고정돌기를 형성한 후 상기 경사 돌출부와 파이프 고정돌기의 끝 부분에 파이프 외경을 고정하는 절개홈이 형성되는 스톱퍼와; 상기 연결소켓의 클램프 연결돌기가 결합하는 소켓 연결홈의 외측에서 체결돌기의 내경으로 고정홈을 형성하는 연결소켓에 있어서,

상기 패킹의 내부 지지부 단부에 경사지게 형성한 스토퍼 고정돌기가 스톱퍼 걸림홈을 형성한 스톱퍼 삽입홈에 스톱퍼를 고정하여 상기 연결소켓과 파이프가 만나는 부분에서 용융 합성수지로 일체형이 되도록 결합하며,

상기 스톱퍼는 경사몸체에 스톱퍼 걸림홈과 결합하는 걸림돌기를 형성하고, 상기 걸림돌기에서 경사 돌출부가 돌출되어 단부에 파이프 고정돌기를 형성한 후 상기 경사 돌출부와 파이프 고정돌기에 일정한 간격으로 절개홈을 형성하여 파이프를 고정하되;

상기 클램프의 고정홈에 설치하는 클램프 스톱퍼는 경사몸체에 스톱퍼 걸림홈과 결합하는 걸림돌기를 형성하고, 상기 걸림돌기에서 경사 돌출부가 돌출되어 단부에 파이프 고정돌기를 형성한 후 상기 경사 돌출부와 파이프 고정돌기에 일정한 간격으로 절개홈을 형성하여 파이프를 고정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 다수개의 파이프를 연이어 연결할 때 패킹으로 기밀을 유지할 수 있게 연결 고정함으로써, 연결부위로 유체가 유출되는 것을 다중으로 방지하여 수밀을 안정되게 유지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 파이프를 서로 연결하는 파이프 연결소켓의 내경에 패킹을 일체로 사출 성형하여 패킹을 가압하면서 연결소켓에 끼워지는 파이프를 패킹이 다중구조로 잡아주게 되어 수밀을 유지함과 동시에 파이프를 견고하게 잡아주게 되어 높은 수압이 작용하는 경우에도 결합상태를 유지시킴으로써 파이프의 연결부를 기밀을 유지할 수 있게 고정함과 동시에 설치가 간단하여 파이프의 시공시간을 단축할 수 있고, 시공비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 연결소켓에 파이프를 패킹의 가압력을 이용하여 견고하게 고정시킨 후에 다시 패킹의 내부에서 파이프의 외경 끝 부분을 연결소켓에서 경사지게 설치하는 스톱퍼로 감싸 파이프에 박혀 연결되는 방법으로 고정시켜 파이프의 분리와 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도
도 2 는 본 발명의 연결소켓과 클램프를 결합한 상태의 단면도
도 3 은 본 발명의 파이프를 조립한 상태의 단면도
도 4 는 본 발명의 연결소켓에 대한 확대 단면도
도 5 는 본 발명의 패킹과 스톱퍼에 대한 주요 부분의 확대 단면도
도 6 은 본 발명의 클램프와 스톱퍼에 대한 주요 부분의 확대 단면도
도 7 은 본 발명의 연결소켓을 성형하는 상태의 블럭도

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

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 연결소켓과 클램프를 결합한 상태의 단면도, 도 3은 본 발명의 파이프를 조립한 상태의 단면도를 나타낸 것이다.

양쪽으로 파이프 삽입구(12)가 내경에 관통되어 있는 연결소켓(10)에는 내경에 패킹(20)이 설치되는 위치에 보강 돌출부(11)와 같이 더 두껍게 보강하는 것이다.

내경의 중앙부분에 돌출된 걸림턱(16)을 중심으로 도면상 좌측과 우측에는 각각 하나씩의 패킹(20)이 설치되고, 도면상 우측의 외경으로 클램프 연결돌기(17)를 돌출시켜 클램프(40)에 결합되도록 한다.

상기 연결소켓(10)을 사출성형할 때 내경으로 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 일체형으로 성형하는 것이 가능하고, 필요한 경우에는 독립되게 각각 사출 성형하여 결합한 후 사용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 패킹(20)과 스톱퍼(30)는 내경의 형상을 따라서 형성한 금형의 외경에 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 결합하고, 그 외경으로 소정의 폭으로 압출 성형한 합성수지를 감아 공급하여 연결소켓(10)을 성형하는 것이 가능하다.

상기 패킹(20)이 각각 결합하는 내경에는 파이프 삽입구(12) 방향에서 상측으로 ""와 같은 형상을 갖고 중앙에 패킹 고정돌기(14)가 돌출되는 패킹 삽입홈(13)을 형성하며, 상기 패킹 삽입홈(130)의 안쪽에는 스톱퍼(30)를 삽입하기 위한 스톱퍼 삽입홈(15)이 형성되는 것이다.

상기 연결소켓(10)의 도면상 우측에는 패킹(20)이 설치되고, 상기 패킹(20)의 안쪽으로 스톱퍼(30)를 삽입하기 위한 스톱퍼 삽입홈(15)이 형성되는 것이다.

상기 연결소켓(10)의 파이프 삽입구(12)에는 외측에서 파이프(50)가 삽입되어 체결되며, 클램프 체연결돌기(17)의 외경으로 한 쌍의 클램프(40)를 결합하는 것이다.

상기 클램프(40)는 한 쌍으로 이루어져 체결돌기(43)에서 체결볼트(46)와 너트(47)로 체결하여 연결하는 것이다.

도 4는 본 발명의 연결소켓에 대한 확대 단면도를 나타낸 것으로, 내경의 걸림턱(16)을 중심으로 스톱퍼(30)가 설치되는 위치에 스톱퍼 삽입홈(15)이 형성되고, 상기 스톱퍼 삽입홈(15)의 외측으로 패킹(20)이 삽입될 위치에 ""형으로 패킹 삽입홈(13)을 형성하는 것이다.

상기 걸림턱(16)의 양쪽에 있는 패킹 삽입홈(13)은 걸림턱(16) 방향으로 경사지게 형성되어 있으며, 한 부분에 스톱퍼 걸림홈(18)이 형성되는 것이다.

도 5는 본 발명의 패킹과 스톱퍼에 대한 주요 부분의 확대 단면도를 나타낸 것으로, 패킹 삽입홈(13)에 결합하도록 ""형으로 고정 돌출부(21)가 형성되며, 상기 고정 돌출부(21)의 외경은 요철형태로 형성되고, 고정 돌출부(21)의 하측에는 반원형 형상으로 수밀몸체(25)가 형성되어 중앙에 구멍(22)로 가변형이 되도록 한다.

상기 수밀몸체(25)에서 파이프 삽입구(12) 방향으로 반원형의 몸체돌기(25')가 형성되고, 수밀몸체(25)의 하측 중앙에서 우측으로 내측 가압부(26)가 경사지게 돌출된 후 내측 가압부(26)의 내경에서 내측 수밀돌기(27)를 일정한 간격에 다수 개 형성하였다.

상기 패킹(20)의 수밀몸체(25) 양쪽으로 보강 돌출부(11)와 내부 지지부(28)를 형성하고, 상기 보강 돌출부(11)의 내경에는 전방돌기(24)를 형성하여 파이프(50)의 내경을 감싸도록 하며, 내부 지지부(28)의 내경이 경사지게 형성한 받침돌기(29)가 돌출되어 파이프(50)가 삽입되면 내측 가압부(26)와 밀착되도록 설치하였다.

상기 내부 지지부(29)의 단부에는 외경방향으로 스톱퍼(30)를 경사지게 형성한 스토퍼 고정돌기(20a)를 형성한다.

스톱퍼(30)는 내부 지지부(28)의 단부 스토퍼 고정돌기(20a)로 스토퍼 걸림홈(18)에서 고정되는 경사몸체(31)의 외경 한 부분에서 걸림돌기(35)와 같이 반원형으로 돌출되며, 내경은 일자형태의 경사진 방향으로 경사몸체(31)가 형성되고, 상기 걸림돌기(35)에서 단부를 향하여 경사각이 더 크게 형성된 경사 돌출부(33)가 파이프 고정돌기(32)를 형성한다.

상기 파이프 고정돌기(32)는 일정한 간격에서 형성한 절개홈(34)은 스톱퍼 삽입홈(15)보다 더 돌출되어 파이프(50)의 외경에 박혀 고정되도록 한다.

도 6은 본 발명의 클램프에 대한 주요 부분의 확대 단면도를 나타낸 것으로, 한 쌍으로 이루어지는 클램프(40)는 클램프 연결돌기(17)를 감싸 고정하는 소켓 연결홈(41)의 외측으로 걸림돌기(42)를 형성하고, 내경에는 고정홈(45)을 형성하며, 외경에서 서로 만나는 부분에 체결구멍(44)을 형성한 체결돌기(43)를 설치하여 체결볼트(46)와 너트(47)로 결합하는 것이다.

상기 고정홈(45)은 걸림턱(16) 방향으로 한 부분에 스톱퍼 걸림홈(48)이 형성된 후 상기 고정홈(45)에 설치하는 클램프 스톱퍼(60)는 고정되는 경사몸체(61)의 외경 한 부분에서 걸림돌기(65)와 같이 반원형으로 돌출되며, 내경은 일자형태의 경사진 방향으로 경사몸체(61)가 형성되고, 상기 걸림돌기(65)에서 단부를 향하여 경사각이 더 크게 형성된 경사 돌출부(63)가 파이프 고정돌기(62)를 형성한다.

상기 파이프 고정돌기(62)는 일정한 간격에서 형성한 절개홈(64)은 고정홈(45)보다 더 돌출되어 파이프(50)의 외경에 박혀 고정되도록 한다.

도 7은 본 발명의 연결소켓을 성형하는 상태의 블럭도를 나타낸 것으로, 고정금형과 가동금형이 내부의 슬라이딩 금형에 연결되어 외경이 축소되도록 구동하는 가동금형의 축소단계(S1)와;

상기 가동금형과 고정금형의 외경이 축소되면 연결소켓(10)을 성형하기 위한 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 고정금형의 외경으로 형성한 소정의 위치에 공급하여 결합하는 패킹(스톱퍼) 공급단계(S2)와;

상기 패킹(스톱퍼) 공급단계(S2)를 수행하고 슬라이딩 금형을 구동시켜 가동금형의 외경이 고정금형의 외경과 일치되도록 구동하는 가동금형의 외경 확대단계(S3)와;

상기 가동금형을 구동하여 외경을 확대시켜 고정금형과 일치되면 압출기에서 160～230℃의 온도로 폴리에틸렌 수지를 용융 혼련하여 소정의 폭과 두께를 갖는 압출부재를 성형공간에 공급하여 패킹(20)의 외경에 압출부재가 감아지도록 공급하는 소켓 압출부재 공급단계(S4)와;

상기 압출부재를 공급한 후에는 외경금형 구동장치를 각각 구동하여 외경금형이 성형공간에서 압출부재의 외경을 감싸며 내경에 패킹(20)과 스톱퍼(30)가 일체형으로 고정되는 연결소켓(10)을 성형하는 외경금형의 소켓 성형단계(S5)와;

상기 연결소켓(10)을 성형한 후에 슬라이딩 금형을 구동하여 가동금형의 외경을 축소하고, 외경금형 구동장치가 구동되어 외경금형을 각각 외측 방향으로 분리하는 가동금형의 축소와 외경금형의 분리단계(S6);

상기 소켓 성형장치로부터 성형한 연결소켓(10)을 분리하여 내경을 추가로 가공하여 정확한 치수를 유지하도록 정밀 가공하는 소켓 내경 가공단계(S7);

상기 소켓 내경 가공단계(S7)에서 성형한 연결소켓(10)의 파이프 입구(12)에 파이프(50)를 결합하여 용융 합성수지(19)를 연결소켓(10)과 파이프(50)가 만나는 부분에 공급하여 편수칼라 형태로 융착 연결하는 편수칼라 성형단계(S8); 및

상기 편수칼라 성형단계(S8)에서 파이프(50)의 한쪽 단부에 연결소켓(10)이 성형되도록 하고, 개방된 연결소켓(10)에 파이프(50)를 삽입하여 결합한 후 클램프 연결돌기(17)의 외경으로 한 쌍의 클램프(40)를 결합하여 클램프 스톱퍼(60)가 파이프(50)를 고정시키는 클램핑 단계(S9):로 이루어지는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 각각 사출 또는 압출성형하고, 소켓 성형장치의 금형에 정해진 위치로 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 공급하여 연결소켓(10)과 일체형이 되도록 사출성형하는 것이다.

연결소켓(10)은 파이프(50)의 한쪽에 미리 삽입하여 편수칼라 형태로 고정한 후 파이프(50)를 매설하는 현장에서 연속해서 연결되도록 하거나, 파이프(50)의 매설 현장에서 양쪽으로 파이프(50)를 결합하여 연결하는 것이다.

걸림턱(16)의 우측에서 파이프 삽입구(12)에 파이프(50)를 삽입하면 패킹(20)의 내경을 통과하여 수밀몸체(25)를 압축시켜 가변되도록 하고, 스톱퍼(30)를 통과하여 걸림턱(16)에 걸리게 된다.

이와 같이 파이프(50)가 더 이상 진입되지 않도록 삽입하여 결합하게 되면, 패킹(20)의 전방돌기(24)가 파이프(50)의 외경을 한바퀴 감싸서 1차로 수밀을 유지하게 되고 수밀몸체(25)의 내경에 형성한 이중의 몸체돌기(25')가 파이프(50)를 감싸 2차로 수밀을 유지하게 되며, 파이프(50)를 통하여 가변되는 내측 가압부(26)는 받침돌기(29)에 눌려 더 이상 내경으로 가압되지 않게 되면서 외경으로 밀어내는 탄성력으로 내측 수밀돌기(27)가 탄성력을 가지고 파이프(50)의 외경을 감싸 3차로 수밀을 유지할 수 있게 되는 것이어서 패킹(20)에 의해 파이프(50)를 다중으로 감싸 다중으로 수밀을 유지할 수 있게 되므로 외부의 압력과 내부의 수압에도 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 하면서 파이프(50)를 견고하고 안정되게 고정시킬 수 있는 것이다.

상기 패킹(20)을 통과한 파이프(50)는 외경이 스톱퍼(30)의 파이프 고정돌기(32)를 지나게 되면서 플라스틱으로 성형한 파이프 고정돌기(32)가 절개홈(34)을 통하여 벌어지면서 파이프(50)의 외경을 견고한 압력으로 감싸 고정하게 된다.

상기 스톱퍼(30)는 스톱퍼 삽입홈(15)에 고정된 상태에서 내부 지지부(28)가 경사몸체(31)를 눌러 스톱퍼(30)가 안정된 위치를 고수하도록 하고, 내경으로 경사지게 돌출된 부분의 걸림돌기(35)가 스톱퍼 걸림홈(18)에 걸려 정확한 위치를 고수하도록 하며, 경사돌출부(33)와 파이프 고정돌기(32)가 절개홈(34)으로 파이프(20)를 고정하게 되므로 파이프(20)에 압력이 가해지거나, 계절 변화에 따른 온도변화에 팽창과 수축을 반복하더라도 연결소켓(10)의 파이프 삽입구(12)에서 분리되는 현상을 방지하여 견고한 고정상태를 제공하는 것이다.

특히, 파이프 고정돌기(32)는 파이프(50)의 외경에 박히게 되므로 파이프(50)가 외측으로 분리되는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 연결소켓(10)의 좌측에서 파이프(50)을 삽입한 상태에서 필요한 경우 파이프 삽입구(12)의 외측과 파이프(50)의 외경에 용융 합성수지(19)를 와인딩(감싸)하여 일체형으로 고정시켜 편수칼라 형태로 공급하는 것이 가능하다.

걸림턱(16)의 좌측으로 파이프(50)를 삽입하여 연결한 후에는 파이프(50)를 걸림턱(16)의 우측에서 삽입하여 연결하는 것이며, 파이프(50)를 걸림턱(16)의 우측에서 삽입하여 패킹(20)를 관통한 후 스톱퍼(30)를 지나 걸림턱(16)에 걸리면서 파이프(50)의 삽입을 완료하게 된다.

상기 파이프(50)는 패킹(20)에 의해 상기에서 설명한 바와 같이, 3차로 각각 감싸 수밀을 유지하게 되고, 안쪽의 스톱퍼(30)를 통하여 외경을 고정하여 분리되지 않도록 안정되게 결합하는 것이다.

이와 같이 파이프(50)를 연결소켓(10)의 우측에 결합한 후에는 한 쌍의 클램프(40)를 사용하여 체결하는 것으로,

클램프(40)의 소켓 연결홈(41)이 클램프 연결돌기(17)를 감싸도록 결합하면 걸림돌기(42)에 클램프 연결돌기(17)가 걸려 외측으로 분리되는 것을 방지하며, 체결돌기(43)에 형성한 체결구멍(44)으로 체결볼트(46)를 결합하여 너트(47)로 조임 연결하게 되면 클램프(40)가 연결소켓(10)과 파이프(50)의 외경을 감싸서 서로 고정하게 된다.

그리고 클램프(40)를 고정하게 되면 고정홈(45)에 있는 스톱퍼(60)의 파이프 고정돌기(62)를 지나게 되면서 플라스틱으로 성형한 파이프 고정돌기(62)가 절개홈(64)을 통하여 벌어지면서 파이프(50)의 외경을 견고한 압력으로 감싸 고정하게 된다.

상기 스톱퍼(30)는 고정홈(45)에 고정된 상태에서 내경으로 경사지게 돌출된 부분의 걸림돌기(65)가 스톱퍼 걸림홈(68)에 걸려 정확한 위치를 고수하도록 하며, 경사돌출부(63)와 파이프 고정돌기(62)가 절개홈(64)으로 파이프(20)를 고정하게 되므로 파이프(20)에 압력이 가해지거나, 계절 변화에 따른 온도변화에 팽창과 수축을 반복하더라도 연결소켓(10)과 클램프(40)에서 분리되는 현상을 방지하여 견고한 고정상태를 제공하는 것이다.

특히, 파이프 고정돌기(62)는 파이프(50)의 외경에 박히게 되므로 파이프(50)가 외측으로 분리되는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이하에서는 상기 연결소켓(10)을 성형하는 상태에 대하여, 도 7을 통하여 각 과정에서, 보다 상세하게 설명하기로 한다.

가동금형의 축소단계(S1)에서 고정금형과 가동금형을 내부의 슬라이딩 금형)으로 슬라이딩 이동시켜 외경이 축소되도록 구동하면 가동금형과 고정금형이 같은 외경을 갖도록 설치한 상태에서 가동금형의 외경이 축소되어 고정금형의 외경도 함께 축소된다.

상기 가동금형의 외경이 축소되면서 고정금형의 외경이 축소되면, 패킹(스톱퍼) 공급단계(S2)에서 연결소켓(10)을 성형하기 위한 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 고정금형의 외경으로 공급하여 소정의 위치에 결합하는 것이다.

상기 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 공급한 후에는 가동금형의 외경 확대단계(S3)에서 슬라이딩 금형을 구동, 가동금형의 외경을 확대시켜 고정금형의 외경과 동일한 크기로 외경이 확대되어 패킹(20)과 스톱퍼(30)를 정확한 위치에 고정할 수 있게 되는 것이다.

가동금형과 고정금형을 동일한 외경으로 확대시킨 후에는 소켓 압출부재 공급단계(S4)에서 압출기에 폴리에틸렌 수지를 공급하여 160～230℃의 온도로 용융 혼련한 후 노즐(161)을 통하여 소정의 두께를 갖는 압출부재를 성형공간에 공급 패킹(20)의 외경에 소정의 두께를 갖도록 감아 공급하여 전체적으로 한바퀴 감싸는 것이다.

상기 압출부재를 공급한 후에는 외경금형의 소켓 성형단계(S5)에서 외경금형 구동장치를 각각 구동하여 외경금형이 성형공간에서 압출부재의 외경을 감싸서 압착하는 힘을 가하여 내경에 패킹(20)과 스톱퍼(30)가 일체형으로 고정되는 연결소켓(10)을 성형하는 것이다.

상기 연결소켓(10)을 성형한 후에 가동금형의 축소와 외경금형의 분리단계(S6)에서 슬라이딩 금형을 구동하여 가동금형의 외경을 축소하면 고정금형의 외경이 축소되고, 외경금형 구동장치가 구동되어 외경금형을 각각 외측 방향으로 분리하여 벌어지도록 한다.

소켓 성형장치로부터 성형한 연결소켓을 분리하여 소켓 내경 가공단계(S7)에서 내경을 추가로 가공하여 정확한 치수를 유지하도록 정밀 가공하여 파이프(50)가 삽입되는 진원이 안정되게 성형 되도록 함으로써 연결소켓(10)을 완성하는 것이다.

상기 소켓 내경 가공단계(S7)에서 성형한 연결소켓(10)의 파이프 입구(12)에 파이프(50)를 결합하여 편수칼라 성형단계(S8)에서 용융 합성수지(19)를 연결소켓(10)과 파이프(50)가 만나는 부분에 공급하여 편수칼라 형태로 융착 연결하는 것이다.

상기 편수칼라 성형단계(S8)에서 파이프(50)의 한쪽 단부에 연결소켓(10)이 성형되도록 하고, 개방된 연결소켓(10)에 파이프(50)를 삽입하여 결합한 후 클램프 연결돌기(17)의 외경으로 한 쌍의 클램프(40)를 결합하는 클램핑 단계(S9)를 통하여 클램프 스톱퍼(60)가 파이프(50)를 고정시키는 것이다.

본 발명은 연결소켓을 패킹과 일체형이 되도록 성형하여 연결소켓으로 결합하는 파이프를 패킹으로 3단계에 걸쳐 수밀이 유지되도록 결합 및 고정하며, 파이프의 외경 끝에서는 스톱퍼로 감싸 고정하여 분리되지 않도록 안전하게 결합하고, 클램프를 사용하여 외경을 감싸 연결소켓과 파이프를 견고하게 고정시켜 수압이나 압력 및 열팽창계수에 의한 파이프의 수밀을 유지하면서 안정된 결합력을 갖도록 하는 것이다.

10 : 연결소켓 11 : 보강 돌출부
12 : 파이프 삽입구 13 : 패킹 삽입홈
14 : 패킹 고정돌기 15 : 스톱퍼 삽입홈
16 : 걸림턱 17 : 클램프 연결돌기
18 : 스톱퍼 걸림홈 20 : 패킹
20a : 스톱퍼 고정돌기 21 : 고정 돌출부
22 : 구멍 23 : 외곽 지지부
24 : 전방돌기 25 : 수밀몸체
25' : 몸체돌기 26 : 내측 가압부
27 : 내측 수밀돌기 28 : 내부 지지부
29 : 받침돌기 30 : 스톱퍼
31, 61 : 경사몸체 32, 62 : 파이프 고정돌기
33, 63 : 경사 돌출부 34, 64 : 절개홈
35, 65 : 걸림돌기 40 : 클램프
41 : 소켓 연결홈 42 : 걸림돌기
43 : 체결돌기 44 : 체결구멍
45 : 고정홈 46 : 체결볼트
47 : 너트 48 : 스톱퍼 걸림홈
50 : 파이프 60 : 클램프 스톱퍼

Claims (4)

1. 양쪽으로 파이프 삽입구(12)를 형성하고 내경의 중앙에 받침돌기(29)가 형성되며, 상기 받침돌기(29)의 양쪽에 형성한 패킹 삽입홈(13)에 패킹(20)을 설치한 후 파이프 삽입구(12)에서 파이프(50)를 결합하고, 상기 파이프 삽입구(12)의 외경에 형성한 클램프 연결돌기(17)에서 클램프(40)로 결합 고정하되; 상기 패킹 삽입홈(13)과 걸림턱(16)의 사이에 스톱퍼 삽입홈(15)을 더 형성한 연결소켓(10)과; 상기 연결소켓(10)의 내경에 형성한 외곽 지지부(23)의 내경으로 전방돌기(24)를 형성하며 내부 지지부(28)의 내경에는 받림돌기(29)를 형성하고 패킹 삽입홈(13)에서 패킹 고정돌기(14)에 결합하는 고정 돌출부(21)가 형성되며 수밀몸체(25)의 내경에 몸체돌기(25')와 안쪽 방향으로 경사지게 형성한 내측 가압부(26)가 받침 돌기(29)와 만나되; 내경으로 내측 수밀돌기(27)를 더 형성하는 패킹(20)과; 상기 스톱퍼 삽입홈(15)에 결합하며 걸림턱(16) 방향에서 외경으로 경사 돌출부(33)가 형성되고 내경에 파이프 고정돌기(32)를 형성한 후 상기 경사 돌출부(33)와 파이프 고정돌기(32)의 끝 부분에 파이프(50) 외경을 고정하는 절개홈(34)이 형성되는 스톱퍼(30)와; 상기 연결소켓(10)의 클램프 연결돌기(17)가 결합하는 소켓 연결홈(41)의 외측에서 체결돌기(43)의 내경으로 고정홈(45)을 형성하는 연결소켓에 있어서,
   상기 패킹(20)의 내부 지지부(28) 단부에 경사지게 형성한 스토퍼 고정돌기(20a)가 스톱퍼 걸림홈(18)을 형성한 스톱퍼 삽입홈(15)에 스톱퍼(30)를 고정하여 상기 연결소켓(10)과 파이프(50)가 만나는 부분에서 용융 합성수지(19)로 일체형이 되도록 결합하며,
   상기 스톱퍼(30)는 경사몸체(31)에 스톱퍼 걸림홈(18)과 결합하는 걸림돌기(35)를 형성하고, 상기 걸림돌기(35)에서 경사 돌출부(33)가 돌출되어 단부에 파이프 고정돌기(32)를 형성한 후 상기 경사 돌출부(33)와 파이프 고정돌기(32)에 일정한 간격으로 절개홈(34)을 형성하여 파이프(50)를 고정하되;
   상기 클램프(40)의 고정홈(45)에 설치하는 클램프 스톱퍼(60)는 경사몸체(61)에 스톱퍼 걸림홈(48)과 결합하는 걸림돌기(65)를 형성하고, 상기 걸림돌기(65)에서 경사 돌출부(63)가 돌출되어 단부에 파이프 고정돌기(62)를 형성한 후 상기 경사 돌출부(63)와 파이프 고정돌기(62)에 일정한 간격으로 절개홈(64)을 형성하여 파이프(50)를 고정하는 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 일체형 연결소켓.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 스톱퍼 삽입홈(15)과 고정홈(45)은 걸림턱(16) 방향으로 경사지게 형성하며 내경 한 부분에 반원형의 스톱퍼 걸림홈(18, 48)을 형성하는 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 일체형 연결소켓.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 스톱퍼(30)는 걸림턱(16)의 양쪽 스톱퍼 삽입홈(15)에 설치하며 경사지게 형성한 경사몸체(31) 외경에 반원형으로 돌출되는 걸림돌기(35)를 형성하고, 상기 걸림돌기(35)에서 단부의 파이프 고정돌기(32) 방향으로 더 경사지게 형성한 경사 돌출부(33)를 형성하여 파이프(50)의 외경에 박혀 고정되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 일체형 연결소켓.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 클램프 스톱퍼(60)는 클램프(40)의 고정홈(45)에 설치하며 경사지게 형성한 경사몸체(61) 외경에 반원형으로 돌출되는 걸림돌기(65)를 형성하고, 상기 걸림돌기(65)에서 단부의 파이프 고정돌기(62) 방향으로 더 경사지게 형성한 경사 돌출부(63)를 형성하여 파이프(50)의 외경에 박혀 고정되도록 설치하는 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 일체형 연결소켓.

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