KR101835785B1 - 합성수지관 연결장치 및 이를 이용한 합성수지관 연결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 합성수지관 연결장치는, 길이를 갖는 본체와; 한 조로 이루어져 본체의 길이 방향 일측에 설치가 이루어지고, 한 조 상호 간의 간격이 좁혀짐에 따라 그 사이에 놓이는 슬리브 또는 배관의 확관부 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 정렬 및 고정하는 제1고정부와; 한 조로 이루어져 제1고정부에 대향하는 본체의 길이 방향 타측에 설치가 이루어지고, 한 조 상호 간의 간격이 좁혀짐에 따라 그 사이에 놓이는 배관의 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 정렬 및 고정하는 제2고정부와; 본체에 연결되어 상호 대향하는 제1, 2고정부 사이 또는 이들 사이를 벗어난 위치로 이동하며, 일측 방향 외경이 대향하는 슬리브 또는 배관의 확관부 내측으로 억지 삽입이 가능하도록 타측으로 갈수록 외관이 점차 확장되는 제1테이퍼면을 이루고, 타측 방향 내경이 대향하는 배관의 외측이 억지 삽입이 가능하도록 일측 방향으로 갈수록 내관이 좁아지는 제2테이퍼면을 이루며, 내부에 외부로부터 전원이 인가되는 열선을 설치한 히터블록을 구비한 히터유닛; 및 일열 배치를 이룬 제1고정부와 히터유닛 및 제2고정부 또는 제1고정부와 제2고정부들 중 적어도 어느 하나 이상을 이동시켜 상호 대향하는 간격을 좁히거나 벌어지도록 하는 구동부;를 포함하고, 제1, 2테이퍼면의 전체 표면은 상호 암수 구조로 부합하는 형상으로 형성한 것으로 이루어진다.

Description

합성수지관 연결장치 및 이를 이용한 합성수지관 연결방법{PLASTIC PIPE CONNECTOR AND JOINT METHOD FOR PLASTIC PIPE USING THE SAME}

본 발명은 합성수지관 연결장치 및 이를 이용한 합성수지관 연결방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 산업현장에서 상·하수도 배관, 전원/통신 케이블용 설치배관, 공조기의 덕트용 배관 등으로 사용되는 합성수지 재질의 배관을 설치구간에 대응하여 연결함에 있어서, 별도의 커플링부재의 사용을 배제하고, 연결 상태를 견고히 하며, 기밀 유지가 용이하도록 함과 동시에 합성수지관 상호 간의 연결에 따른 작업시간을 단축할 수 있도록 하는 합성수지관 연결장치 및 이를 이용한 합성수지관 연결방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에는 상·하수도 배관, 전원/통신 케이블용 설치배관, 공조기의 덕트용 배관 등의 각종 배관들의 설치가 이루어진다.

이러한 배관들은 배관의 설치목적과 특성에 따라 다양한 재질로 제작되고, 또 일정한 길이로 제작되어 배관의 설치구간을 따라 연결하여 설치가 이루어지도록 하고 있다.

상술한 배관들 중에는 내식성, 내화학성 등의 특성을 고려하여 합성수지 재질의 관이 사용되고 있다.

이러한 합성수지관 중 PVC 재질의 관은 접착제 등으로 연결할 수 있으나, 특성을 고려한 PP(PolyProPylene) 또는 PE(Polyethylene) 재질의 합성수지관은 전용 접착제에 따른 연결 부위의 접합강도를 확보하기가 어려워 별도의 기밀부재, 내·외측 슬리브 및 커플링부재 등을 사용하여 연결하고 있다.

또한, 합성수지관은, 그 연결을 위한 부위에 플랜지를 형성하거나 또는 별도 추가 구성의 사용에 따른 비용 증가는 물론 이들 설치를 위한 추가 구성에 대한 취급에 따른 작업시간의 지연 및 관리의 어려움이 있고, 이들 추가 구성 중에는 합성수지관의 연결 부위 내경을 축소시키거나 유체의 흐름을 저해하는 요소를 발생시키는 등의 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0960602호(2010.05.24.등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1137648호(2012.04.10.등록)

본 발명은, 종래 기술의 문제점 해결과 효율성 개선을 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 합성수지관들을 상호 연결함에 있어서, 별도의 부자재의 사용을 줄이도록 하고, 연결이 이루어지는 합성수지관의 이음매 부분에 대한 기밀 유지는 물론 연결상태의 안정성을 확보토록 하며, 또 그 이음매 부분에서 유체의 흐름을 저해하는 요소를 배제할 수 있도록 하는 합성수지관 연결장치 및 이를 이용한 합성수지관 연결방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 합성수지관 연결장치의 특징적인 구성은, 길이를 갖는 본체와; 한 조로 이루어져 상기 본체의 길이 방향 일측에 설치가 이루어지고, 한 조 상호 간의 간격이 좁혀짐에 따라 그 사이에 놓이는 슬리브 또는 배관의 확관부(S) 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 정렬 및 고정하는 제1고정부와; 한 조로 이루어져 상기 제1고정부에 대향하는 상기 본체의 길이 방향 타측에 설치가 이루어지고, 한 조 상호 간의 간격이 좁혀짐에 따라 그 사이에 놓이는 배관의 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 정렬 및 고정하는 제2고정부와; 상기 본체에 연결되어 상호 대향하는 상기 제1, 2고정부 사이 또는 이들 사이를 벗어난 위치로 이동하며, 일측 방향 외경이 대향하는 상기 슬리브 또는 배관의 확관부(S) 내측으로 억지 삽입이 가능하도록 타측으로 갈수록 외관이 점차 확장되는 제1테이퍼면을 이루고, 타측 방향 내경이 대향하는 상기 배관의 외측이 억지 삽입이 가능하도록 일측 방향으로 갈수록 내관이 좁아지는 제2테이퍼면을 이루며, 내부에 외부로부터 전원이 인가되는 열선을 설치한 히터블록을 구비한 히터유닛; 및 일열 배치를 이룬 상기 제1고정부와 상기 히터유닛 및 상기 제2고정부 또는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부들 중 적어도 어느 하나 이상을 이동시켜 상호 대향하는 간격을 좁히거나 벌어지도록 하는 구동부;를 포함하고, 상기 제1, 2테이퍼면의 전체 표면은 상호 암수 구조로 부합하는 형상으로 형성한 것으로 이루어진다.

또한, 상기 히터유닛은, 상기 본체의 폭 방향 측부에 상기 본체의 길이 방향에 대하여 나란하게 설치한 힌지축과; 일단이 상기 힌지축을 중심으로 이미 설정한 각도 범위로 회전하고, 타측 부위에 상기 히터블록을 절연시켜 지지하며, 회전 위치에 따라 상기 히터블록이 상기 제1, 2고정부들 사이 또는 상기 제1, 2고정부들 사이를 벗어난 위치에 놓이도록 하는 지지대와; 상기 히터블록에 설치가 이루어져 상기 히터블록의 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 온도센서의 신호를 수신하여 상기 히터블록의 온도가 이미 설정한 온도 범위에 있도록 전원을 단속하는 제어부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제1고정부는, 슬리브 또는 배관의 확관부(S)의 외측 둘레 중 일부를 감싸는 형상으로 상기 본체의 길이 방향 일측에 설치가 이루어지는 제1가압편과; 슬리브 또는 배관의 확관부(S)의 외측 둘레 중 다른 일부를 감싸는 형상으로 일단이 상기 제1가압편의 일단에 힌지 연결하고, 타단이 회전에 의해 상기 제1가압편의 타단과 연결이 이루어져 상기 제1가압편과 함께 그 사이에 놓이는 슬리브 또는 배관의 확관부(S) 외측의 대응하는 둘레를 감싸는 형상으로 가압하는 제2가압편;을 구비한 구성으로 이루어지고, 상기 제2고정부는 배관의 외측 둘레 중 일부를 감싸는 형상으로 상기 본체의 길이 방향 타측에 설치가 이루어지는 제3가압편과; 배관의 외측 둘레 중 다른 일부를 감싸는 형상으로 일단이 상기 제3가압편의 일단에 힌지 연결하고, 타단이 회전에 의해 상기 제3가압편의 타단과 연결이 이루어져 상기 제3가압편과 함께 그 사이에 놓이는 배관 외측의 대응하는 둘레를 감싸는 형상으로 가압하는 제4가압편;을 구비한 구성으로 형성함이 바람직하다.

더불어, 상기 제1고정부의 제1, 2가압편의 일측 내면에는 슬리브의 일측 모서리 부위 또는 배관 확관부(S)의 일측 모서리 부위에 대하여 일측 방향으로 위치 이동을 제한하는 걸림턱을 더 형성한 것으로 이루어지고, 상기 제2고정부의 제3, 4가압편에는 상기 제3, 4가압편의 일측면으로부터 배관의 일측 단부가 이미 설정한 길이로 돌출하도록 그 위치를 안내하는 걸림부가 배관의 일측 단부에 대응하거나 그로부터 벗어난 위치 사이로 가변 설치가 이루어지며, 상기 걸림턱은 슬리브 또는 배관의 확관부의 일측 방향 이동을 제한하면서, 슬리브의 타측 단부 또는 배관 확관부의 타측 단부 부위가 제1고정부의 타측면으로부터 이미 설정한 길이로 돌출하여 있도록 함과 동시에 슬리브 또는 배관의 확관부가 대향하는 배관을 고정하는 상기 제2고정부의 중심과 동축 선상에 있도록 정렬시키고, 상기 걸림부는, 상기 제2고정부에 대하여 배관의 설치에 작업자에 의해 배관의 일측 단부가 걸쳐지게 하고, 배관의 고정 이후에 벗어나도록 탈착 또는 힌지 연결한 것으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 합성수지관 연결장치를 이용한 합성수지관 연결방법의 특징적 구성은, 상술한 합성수지관 연결장치를 구비하고, 제1고정부에 슬리브 또는 배관의 확관부(S)를 정렬시켜 고정하고, 제2고정부에 다른 배관을 정렬시켜 고정하며, 제1, 2고정부 사이에 가열시킨 히터블록이 정렬되어 놓이도록 하는 제1차 준비단계와; 구동부를 이용하여 제1, 2고정부 사이의 간격을 좁힘으로써 슬리브 또는 배관의 확관부(S)의 타측 내면을 제1테이퍼면 형상으로 성형하면서 용융시킴과 동시에 다른 배관의 일측 외면을 제2테이퍼면 형상으로 성형하면서 용융시키는 제1차 가압단계와; 제1, 2고정부 사이의 간격을 벌려 슬리브 또는 배관의 확관부(S)와 다른 배관의 일측을 상기 히터블록으로부터 분리하고, 상기 히터블록을 상기 제1, 2고정부 사이의 구간으로부터 벗어난 위치에 있도록 하는 제2차 준비단계와; 상기 제1, 2고정부 사이의 간격을 좁히면서 슬리브 또는 배관의 확관부(S)와 다른 배관의 일측의 각 성형부위가 융착 결합하게 가압하는 제2차 가압단계; 및 슬리브 또는 배관의 확관부(S)와 다른 배관의 결합으로부터 상기 합성수지관 연결장치를 분리하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기한 본 발명의 구성에 따르면, 배관의 확관부(S) 타측 내면 또는 슬리브의 타측 내면을 히터블록을 이용하여 가압하면서 제1테이퍼면과 그 주연에 대응하는 형상으로 용융시키고, 동시에 이에 대응 배치한 배관의 일단부와 그 주연의 외측면을 제1테이퍼면과 부합하는 형상의 히터블록의 제2테이퍼면과 주연 형상으로 용융시킨 후 이들의 용융 상태가 굳기 전에 히터블록을 분리시킨 후 상호 간에 가압으로 융착시키도록 함으로써 별도의 부자재 사용을 배제하고, 연결 부위 전체에 대하여 융착이 이루어짐으로써 기밀성과 결합 강도를 확보하며, 합성수지관 내경의 변화를 국소화하여 그에 따른 유체의 흐름에 지장을 주지 않는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 합성수지관 연결장치 구성 및 이들 구성에 따른 작동관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들은 본 발명의 기술적 사상을 대변하는 특허청구범위에 내에 속할 수 있음을 이해해야 한다.

한편, 본 발명의 설명에 있어서, 본체의 길이 방향에 대한 표현은, 배관의 설치구간에 따른 배관들의 배열 방향으로 슬리브 또는 배관의 확관부(S)에 대하여 다른 배관의 연결을 위한 간격이 필요하기에 본체가 길이를 갖는 것으로 표현한 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니며, 전체적인 본체 형상에서 볼 때에 본체의 폭 방향이 더 길게 형성될 수도 있음은 당연하다고 할 것이다.

또한, 본 발명의 설명 중 일측의 표현은 본체에서 편의상 슬리브 또는 배관의 확관부(S)가 위치하는 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 지칭하는 것으로 하고, 타측은 본체를 기준으로 일측과 마주보는 반대 방향 또는 그 방향에 있는 부위를 지칭하는 것으로 하여 설명하기로 한다.

더불어, 본 발명의 설명 중 도면에서 적용하는 배관(P, P')은, 둘레 형상이 원형으로 표현하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 그 둘레 형상이 다각형 형상을 이루는 것, 둘 이상의 관을 서로 나란하게 연결한 것, 내·외측 표면에 나선형 돌기를 포함한 요철 구조를 갖는 것 등 다양한 형상의 것이 적용될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 합성수지관 연결장치의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 합성수지관 연결장치는, 도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같이, 길이를 갖는 본체(10)를 구비한다.

이러한 본체(10)는 다양한 형상으로 제작될 수 있으나, 대체적으로는 그 길이 방향이 합성수지관(P, P': 이하, '배관'이라 함.)의 설치구간과 나란한 길이를 갖도록 함이 바람직하며, 또한 설치가 이루어지는 배관(P, P')들의 하부를 받쳐 지지하는 형태 또는 설치가 이루어지는 배관(P, P')의 측부에 근접 배치한 형태를 이루도록 함이 바람직하다.

또한, 본체(10)는, 두 개의 배관(P, P') 상호 간을 결합함에 있어, 길이 방향 중 어느 한 방향에 대하여 본체(10)가 위치 이동 가능하도록 그 하부에 바퀴나 슬라이딩 가능한 플레이트 구조물(M)을 더 구비한 구성으로 이루어질 수 있고, 또는 본체(10)의 이동을 선택적으로 방지하기 위한 브레이크(B) 등이 더 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.

그리고, 본체(10)는, 첨부한 도면의 케이스 형상 이외에도, 프레임 구조 등 다양한 형상으로 제작될 수 있음은 물론이다.

이러한 본체(10)를 구성함에 있어 필요한 사항으로는, 배관(P, P')의 설치구간에 대응하여 위치 이동이 용이하도록 경량으로 제작할 것과, 배관(P, P')들의 결합에 따른 물리적인 힘에 대응하여 변형이 없도록 충분히 견고한 구조물로 이루도록 함이 바람직하다.

이에 더하여 배관(P)의 확관부(S)는, 배관(P)의 일단에 이미 슬리브(S')를 연결한 상태의 것 또는 그와 동일범주의 형상으로 성형한 것일 수 있으며, 여기서는, 배관(P)의 확관부(S)를 슬리브(S')로 통일하여 설명하기로 한다.

한편, 본 발명은, 본체(10)의 길이 방향 일측에 한 조를 이루며 설치가 이루어지고, 한 조를 이루는 상호 간 간격이 좁혀짐에 따라 그 사이에 놓이는 슬리브(S')의 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 고정하는 것으로 슬리브(S')의 내측 중심이 배관(P, P')의 설치구간을 따라 배치를 이루는 배관(P, P')의 내측 중심과 일 선상에 있도록 정렬시키며 고정하는 제1고정부(12)를 구비한다.

이러한 제1고정부(12)의 일 실시 구성은, 도 1에 도시한 바와 같이, 폭과 두께 및 길이를 가지며, 길이 방향이 슬리브(S')의 외측 둘레 방향 중 일부를 감싸는 형상으로 만곡되어 본체(10)의 길이 방향 일측에 설치가 이루어지는 제1가압편(14)과, 폭과 두께 및 길이를 가지며, 길이 방향이 슬리브(S')의 외측 둘레 방향 중 다른 일부를 감싸는 형상을 이루며, 일단이 제1가압편(14)의 일단과 힌지(h) 연결하고, 타단이 회전에 의해 제1가압편(14)의 타단과 클램프(12a)로 연결이 이루어져 제1가압편(14)과 함께 그 사이에 놓이는 슬리브(S')의 외측 둘레에 대응하여 감싸는 형상으로 가압하는 제2가압편(16)을 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.

또한, 상술한 제1, 2가압편(14, 16)은, 폭 방향 일측에 슬리브(S')의 일측 방향 가장자리 부위가 걸쳐져 일측 방향에 대한 슬리브(S')의 위치를 제한하는 걸림턱(12c)을 하나 이상 형성한 것으로 이루어질 수 있다.

그리고, 제1, 2가압편(14, 16)의 두께를 포함한 폭은, 상호 간의 사이에 놓인 슬리브(S')를 고정함에 있어서, 슬리브(S')가 상하좌우 방향으로 움직이지 않도록 하기 위하여 최소 길이를 슬리브(S')의 길이 방향 절반 이상으로 하고, 최대 길이를 걸림턱(12c)의 지지를 받은 슬리브(S')의 타측 부위가 제1, 2가압편(14, 16)의 타측으로 돌출해 있는 정도로 형성함이 바람직하다.

더불어, 상술한 제1, 2가압편(14, 16)은, 상호 마주보는 내면에 슬리브(S')의 외면에 대응하여 미끄러짐을 방지하도록 다양한 형태의 요철면(12b)을 형성한 것으로 이루어질 수 있다.

또한, 제1고정부(12)에는, 그 둘레(제1, 2가압편(14, 16)의 둘레)를 따라 간격을 두고 하나 이상의 개수로 설치하여 후술하는 제2고정부(18)의 걸림홈(18a, 18a')과의 연결로 제2고정부(18)와 이미 설정한 간격을 이루도록 조임부(12d)를 더 구비하여 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명은, 상술한 제1고정부(12)와 대향하는 본체(10)의 길이 방향 타측에 한 조를 이루며 설치가 이루어지고, 한 조를 이루는 상호 간 간격이 좁혀짐에 따라 그 사이에 놓이는 다른 배관(P')의 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 고정하는 것으로 제2고정부(18)를 구비한다.

이때, 제2고정부(18)에 고정되는 다른 배관(P')의 내측 중심은, 배관(P, P')들의 설치구간에 대응하여 배관(P)의 슬리브(S') 내측 중심과 일 선상에 있도록 정렬이 이루어진다.

이러한 제2고정부(18)의 일 실시 구성은, 도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같이, 폭과 두께 및 길이를 가지며, 길이 방향이 다른 배관(P')의 외측 둘레 방향 중 일부를 감싸는 형상으로 만곡되어 본체(10)의 길이 방향 타측에 설치가 이루어지는 제3가압편(20)과, 폭과 두께 및 길이를 가지며, 길이 방향이 다른 배관(P')의 외측 둘레 방향 중 다른 일부를 감싸는 형상을 이루며, 일단이 제3가압편(20)의 일단과 힌지(h) 연결하고, 타단이 회전에 의해 제3가압편(20)의 타단과 클램프(18b)로 연결이 이루어져 제3가압편(20)과 함께 그 사이에 놓이는 다른 배관(P')의 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하는 제4가압편(22)을 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.

이때, 상술한 제1, 2고정부(12, 18)는, 각각 고정하는 슬리브(S')와 다른 배관(P')의 각 중심이 본체(10)의 길이 방향과 나란하고 상호 대향하여 놓인다.

또한, 제3, 4가압편(20, 22)은, 폭 방향 일측에 다른 배관(P')의 일측 방향 가장자리 부위가 걸쳐져 일측 방향으로 다른 배관(P')의 위치 이동을 제한하는 걸림부(18c)를 더 구비한 구성으로 이루어질 수 있다.

이러한 걸림부(18c)는, 제2고정부(18)가 다른 배관(P')을 고정한 후에 다른 배관(P')의 일측 단부가 걸쳐지는 상태로부터 벗어나 있어야 하며, 이는 후술하는 제1, 2고정부(12, 18)의 상호 간격이 좁혀지기 과정에서 간섭되지 않도록 하기 위한 것이다.

이러한 걸림부(18c)는, 제2고정부(18)가 본체(10)의 타측에 이미 설정한 위치에 있도록 할 때에, 제2고정부(18)와 후술하는 히터블록(30) 사이의 본체(10)에 세워진 상태에 있거나 그 위치로부터 벗어난 위치에 있도록 본체(10)에 설치되는 구성으로 이루어질 수도 있다.

상술한 걸림부(18c)는, 제2고정부(18)의 일측으로부터 다른 배관(P')의 일측이 이미 설정한 길이로 돌출해 있도록 하기 위한 것이며, 그 돌출 길이는 적어도 후술하는 히터블록(30)의 제2테이퍼면(26)이 이루는 깊이 이상이어야 한다.

그리고, 제3, 4가압편(20, 22)의 두께를 포함한 폭은, 상호 간의 사이에 노이는 다른 배관(P')을 고정함에 있어, 다른 배관(P')이 상하좌우 방향으로 움직이지 않도록 충분한 길이로 형성함이 바람직하고, 이들 상호 간의 결합에 따른 내측 표면은 다른 배관(P')을 더욱 안정적으로 고정하기 위한 요철면(18d)을 더 형성한 것으로 이루어질 수 있다.

더불어, 제3, 4가압편(20, 22)은, 상술한 조임부(12d)에 대응하는 걸림홈(18a, 18a')이 본체(10)의 길이 방향에 대하여 이미 설정한 간격을 두고 두 개 형성한 것으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상술한 조임부(12d)와 걸림홈(18a, 18a')은, 후술하는 구동부에 의해 제1, 2고정부(12, 18) 및 이들 사이의 히터블록(30) 상호 간의 간격이 좁혀지는 과정에서 구동부의 힘이 어느 한쪽(구동부와 연결한 부위)으로 치우칠 수 있음에 대응하여 내측 중심을 기준으로 한 상대편 또는 제1, 2고정부(12, 18) 둘레 방향에 간격을 두고 복수의 개수로 형성하여, 간격이 좁혀지는 관계를 제1, 2고정부(12, 18)의 전체 둘레 방향에 대하여 균일하도록 보조하는 기능을 한다.

그리고, 상술한 걸림홈(18a, 18a')을 제3, 4가압편(20, 22)에 대하여 길이 방향으로 두 개 형성하는 것은, 제1, 2고정부(12, 18) 사이에 히터블록(30)이 놓이는 경우와 히터블록(30)이 벗어난 위치에 놓인 경우에서 제1, 2고정부(12, 18) 상호 간의 간격이 달라지는 관계에 대응하기 위한 것이다.

한편, 본 발명의 합성수지관 연결장치는, 상술한 제1, 2고정부(12, 18) 사이의 본체(10)에 연결되어 상호 대향하는 제1, 2고정부(12, 18) 사이 또는 이들 사이를 벗어난 위치로 이동하며, 일측 방향 외경이 대향하는 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S) 내측으로 억지 삽입이 가능하도록 타측으로 갈수록 외관이 점차 확장되는 제1테이퍼면(24)을 이루고, 타측 방향 내경이 대향하는 다른 배관(P')의 외측이 억지 삽입이 가능하도록 일측 방향으로 갈수록 내관이 좁아지는 제2테이퍼면(26)을 이루며, 내부에 외부로부터 인가되는 전원에 의해 발열하는 열선(28)을 설치한 히터블록(30)을 포함한 히터유닛(32)의 설치가 이루어진다.

여기서, 상술한 제1, 2테이퍼면(24, 26)의 전체 표면은 상호 암수 구조로 부합하여 끼워지는 형상을 이룬다.

즉, 제1테이퍼면(24)은, 대응하는 배관(P)의 확관부(S)를 포함한 슬리브(S')의 타측 내면을 용융시켜 제1테이퍼면(24)의 외면에 밀착 대응하는 형상으로 성형하고, 제2테이퍼면(26)은 대응하는 다른 배관(P')의 일측 외면을 용융시켜 제2테이퍼면(26)의 내면에 밀착 대응하는 형상으로 성형한다.

이를 통해 성형이 이루어진 슬리브(S')의 타측 내면과 다른 배관(P')의 일측 외면은 상호 용융된 상태로 부합하여 끼워짐으로써 상호 부합하여 대응하는 면끼리 융착으로 결합될 수 있는 상태에 놓인다.

이러한 히터유닛(32)은, 본체(10)의 폭 방향 측부에 본체(10)의 길이 방향에 대하여 나란하게 설치한 힌지축(34)과, 일단이 힌지축(34)을 중심으로 이미 설정한 각도 범위로 회전하고, 타측 부위에 히터블록(30)을 절연시켜 지지하며, 회전 위치에 따라 히터블록(30)이 제1, 2고정부(12, 18)들 사이 또는 제1, 2고정부(12, 18)들 사이를 벗어난 위치에 놓이도록 하는 지지대(36)와, 히터블록(30)에 설치가 이루어져 히터블록(30)의 온도를 측정하는 온도센서(38) 및 온도센서(38)의 신호를 수신하여 히터블록(30)의 온도가 작업자가 결정한 온도 범위(예를 들어 PVC 재질의 경우 110~130℃, PP 또는 PE 재질의 경우 180~240℃ 등)에 있도록 전원을 조절 및 단속하기 위한 조작부를 포함한 제어부(도시 안됨)를 구비하여 이루어질 수 있다.

여기서, 히터블록(30)은, 작업과정에서 상술한 제어부의 제어에 따라 슬리브(S')의 타측 내면과 다른 배관(P')의 일측 외면을 용융시키기에 충분한 온도 상태를 유지하게 된다.

또한, 상술한 지지대(36)는 히터블록(30)의 정렬 위치를 작업자가 수동으로 변경할 수 있도록 한 것이나, 이에 한정되지는 않으며, 제1, 2고정부(12, 18)의 좁혀짐과 벌어짐에 연동하게 프로그램에 따른 구동관계를 포함하여 자동화가 가능함은 당연하다고 할 것이다.

이에 더하여 본 발명은, 상술한 히터블록(30)이 제1, 2 고정부(12, 18)와의 사이에서 벌어질 때에 시작하여 히터블록(30)이 그 정렬 위치에서 벗어난 후 제1, 2 고정부(12, 18)가 상호 좁혀지는 과정까지 슬리브(S')의 타측 내면과 다른 배관(P')의 일측 외면의 용융상태를 유지하도록 가열하는 보조 가열부(40)를 더 구비할 수 있다.

이러한 보조 가열부(40)는 제어부의 제어에 따라 구동하며, 제1, 2 고정부(12, 18) 사이 구간의 외측에서 슬리브(S')의 타측 내면과 배관(P, P')의 일측 내면 각각에 대하여 적외선을 조사하는 램프로 구성할 수 있다.

한편, 본 발명은 일열 배치를 이룬 제1고정부(12)와 히터블록(30) 및 제2고정부(18) 또는 제1고정부(12)와 제2고정부(18)들 중 적어도 어느 하나 이상을 이동시켜 상호 대향하는 간격을 좁히거나 벌어지도록 하는 구동부를 포함한다.

이러한 구동부의 구성은 다양한 변형이 가능한 것이며, 본 발명에서는 구동부의 다양한 변형예 중의 몇가기 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 4a에 도시한 구동부는, 본체(10)의 길이 방향 양측에 각각 구동 스프로킷(46a)과 종동 스크로킷(46b)을 회전 가능하게 설치하고, 이들 스프로킷(46a, 46b)들을 감싸는 형상으로 본체(10)의 길이 방향으로 배열을 이룬 체인(48)의 설치가 이루어지며, 상술한 구동 스크로킷(46a)의 회전축은 외부로 돌출하여 레버(44)와 연결한 구성을 이룬다.

이때, 스프로킷(46a, 46b)들 상부에 위치하는 체인(48)은, 본체(10)의 외측으로 노출되어 있고, 체인(48)을 이루는 링크 연결부위를 통해 제1, 2고정부(12, 18) 중 어느 하나가 체인(48)과 함께 본체(10)의 길이 방향으로 이동하게 연결되고, 다른 하나는 해당 위치의 본체(10)에 고정한 상태로 놓인다.

또한, 히터블록(30)은, 도 1a 내지 도 2b 중 특히 도 2a와 도 2b에 도시한 바와 같이, 지지대(36)를 통해 힌지축(34)에 연결되어 힌지축(34)을 기준으로 본체(10)의 폭 방향으로 선회하고, 그 선회 위치에 따라 제1, 2고정부(12, 18)와 일렬로 정렬되어 놓이거나 제1, 2고정부(12, 18)의 일렬 배치로부터 벗어난 위치에 놓인다.

그리고, 히터블록(30)을 지지하는 힌지축(34)은 본체(10)에 설치한 힌지축 가이드(34a)의 안내를 받아 본체(10)의 길이 방향으로 슬라이딩 이동 가능한 상태를 이룬다.

여기서, 도 4a에서는 제1, 2고정부(12, 18) 중 제1고정부(12)를 고정한 상태이고, 그 고정 위치는 배관(P, P')들의 설치가 연속함에 대응하여 이미 설치가 이루어진 배관(P)을 기준으로 연결을 위한 다른 배관(P')이 이동하도록 함이 바람직하다.

또한, 도 4a에서는 제1, 2고정부(12, 18) 중 제1고정부(12)를 본체(10)에 대하여 고정한 것으로 표현하고 있으나, 이는 이미 설치가 이루어진 배관(P)의 타측 단부에 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S)가 위치하는 관계를 기초하여 표현한 것일 뿐이며, 반대로 이미 설치가 이루어진 배관(P)의 타측 단부에 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S)가 없는 구조에서는 제2고정부(18)를 본체(10)의 길이 방향 일측에 고정 설치한 구성으로 대체될 수 있음은 당연한 것이다.

상술한 도 4a의 구동부 구성으로부터 배관(P, P')들의 연결과정을 살펴보면, 먼저 작업자는 설치가 이루어진 배관(P)의 타측 단부에 있는 슬리브(S') 또는 확관부(S)를 제1고정부(12)에 정렬시켜 고정하고, 후속하여 설치하고자 하는 다른 배관(P')의 일측 단부를 제2고정부(18)의 일측으로 이미 정해진 길이(걸림부(18c)에 걸쳐지는 정도)로 돌출한 상태로 고정한다.

이어서, 작업자는, 도 2b 상태에서 도 2a 상태로 이미 설정한 온도로 가열된 상태의 히터블록(30)을 제1, 2고정부(12, 18) 사이의 일선 상에 있도록 정렬시키고, 또 다른 배관(P')의 일단 위치를 제한하는 걸림부(18c)를 벗어나 위치에 있도록 한 상태에서 레버(44)를 조작하여, 도 3a에서 도 3b 상태에 있도록 제1고정부(12)에 대하여 제2고정부(18)를 일측으로 이동시킨다.

이에 따른 히터블록(30)은, 도 3b에 도시한 바와 같이, 제1, 2고정부(12, 18) 사이에서 압력을 받으며, 그 압력에 따른 히터블록(30)의 제1테이퍼면(24)은 대응하는 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S) 타측 내면을 용융시키며 그 내부의 일측 방향으로 삽입되면서 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S) 타측 내면을 제1테이퍼면(24) 형상으로 성형한다.

또한, 제2고정부(18)의 이동에 따른 다른 배관(P')의 일측 외주면은, 그 진행에 따라 대응하는 히터블록(30)의 제2테이퍼면(26)과 접촉으로 계속적으로 용융되면서 결국 제2테이퍼면(26)에 대응하는 형상을 이룬다.

이때, 상술한 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S) 타측 내면과 다른 배관(P')의 일측 외주면은, 도 3b에서 진하게 해칭한 것으로 표현한 바와 같이, 각각 밀착 대응하는 제1, 2테이퍼면(24, 26)의 형상을 따라 대략 동시에 용융이 이루어진다.

여기서, 제2고정부(18)의 일측으로 이동시킴는 힘은, 제2고정부(18) 둘레 중 레버(44)의 작동과 연동하여 이동하는 체인(48)과 연결한 부위에서 강하고, 나머지 부위는 상대적으로 약한 관계를 이룬다.

이에 따라 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S) 타측 내면과 다른 배관(P')의 일측 외주면은, 그 둘레 방향에 대하여 용융 정도가 편중될 수 있다.

이에 대하여 도 3b에 도시한 바와 같이, 제2고정부(18)의 이동 과정에서 압력이 작게 작용하는 부위에 대하여 제1고정부(12)의 조임부(12d)와 제2고정부(18)의 걸림홈(18a, 18a') 중 일측에 위치한 걸림홈(18a)을 연결하여 상호 간의 간격을 조이도록 함으로써 전체적인 균일한 압력과 그에 따른 용융이 각 둘레 방향에 대하여 균일하게 이루어지도록 함이 바람직하다.

이후, 작업자는 걸림홈(18a)에 대한 조임부(12d)의 연결을 해제하고, 레버(44)를 이용하여 제1고정부(12)에 대하여 제2고정부(18)가 벌어지도록 하고, 지지대(36)를 이용하여 히터블록(30)을 그 사이에 있도록 이동시켜 도 3c에 도시한 형태에 있도록 한다.

이어서 작업자는 히터블록(30)을 도 2b에 도시한 바와 같이, 제1, 2고정부(12, 18) 사이의 정렬 위치로부터 벗어나게 하고, 이어서 도 3d에 도시한 바와 같이, 다시 제2고정부(18)를 제1고정부(12)에 근접시키는 방향으로 이동시키고, 더불어 조임부(12d)를 걸림홈(18a')에 걸어 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S)의 용융이 이루어진 타측 내면에 대하여 다른 배관(P')의 용융된 일측 외주면이 상호 융착되게 가압하는 것으로 배관(P, P')의 연결이 이루어지게 한다.

위의 과정 중 도 3a 과정 이후 도 3b 과정을 거쳐 도 3c 과정으로 진행하는 과정은 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S)의 타측 내주면과 다른 배관(P')의 일측 단부의 외주연이 용융된 상태를 유지하는 상태에서 진행될 수 있어야 한다.

따라서, 상술한 각 부위의 용융 상태가 유지되는 범위 내에서 결합이 이루어지도록 하기 위해서는 가능한 시간을 단축할 필요가 있으며, 이를 위하여 상술한 제2고정부(18)의 이동거리(L)에 대응하여 히터유닛(32)의 이동거리(L')가 연동하여 이루어지도록 함이 바람직하다.

이때, 히터유닛(32)의 이동거리(L')는, 제2고정부(18)의 이동거리(L) 대비 절반 내지 동일 범주의 수준에 있도록 함이 바람직하다.

또한, 위의 과정은, 이미 설치한 배관(P)들의 배열 중 연결이 이루어지는 타측에 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S)가 위치한 것을 기초한 것이나, 이미 설치한 배관(P)들의 배열에서 연속 연결이 이루어지는 타측이 슬리브(S') 또는 배관(P)의 확관부(S)가 없는 배관(P)의 단부일 때에는, 본체(10)를 기준으로 제1고정부(12), 히터유닛(32), 제2고정부(18) 및 구동부(42)의 배열을 180°회전 배치한 것으로 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 도 4b에 도시한 구동부의 구성은, 히터블록(30)을 중심으로 양측의 제1, 2고정부(12, 18)가 상호 근접하거나 벌어지는 방향으로 구동하게 한 것이다.

이를 위한 구성은, 제1, 2고정부(12, 18)를 이동시키기 위한 체인(48', 48")과 스프로킷(46e~46f)은 본체(10)의 길이 방향 중 히터블록(30)의 중심을 기준으로 한 양측에 둘 이상의 개수로 배치하고, 히터블록(30)을 중심으로 이웃하는 스프로킷(46e~46f)들의 양측 회전축에는 기어 맞물림 관계로 상호 반대 방향으로 연동 회전하게 한 것으로 이루어질 수 있다.

도 4c는 도 4a의 체인(48, 48', 48")과 스프로킷(46a~46f) 구성을 대신하여 래크(52a, 52b)와 피니언(54a, 54b) 및 전달기어(56b)로 대체한 구성이고, 이에 더하여 본체(10)의 중간 부위에서 구동 래크(52a)의 이동에 따라 종동 피니언(54b)과 전달기어(56b)가 회전하면서 힌지축(34)과 연결된 종동 래크(52b)를 이동시키는 구성으로 이루어질 수 있음을 나타낸 것이다.

그리고, 도 4d에 도시한 구동부의 구성은, 상술한 레버(44) 구성을 대신하여 감속 기어박스 등으로 도 4a 또는 도 4b의 스프로킷(46a~46f)을 회전시키도록 하거나, 도 4c와 도 4d에 웜기어(58) 등으로 연결한 전동모터(60)를 통해 위의 구동이 가능하도록 한 예를 나타낸 것이다.

그밖에, 구동부의 구성은, 실린더 구성 또는 스크류로드 등 제1, 2고정부(12, 18) 또는 제1, 2고정부(12, 18)와 히터유닛(32)의 본체(10) 길이 방향으로 이동시키기 위한 다양 수단이 강구될 수 있음은 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형이 가능함은 당연하다고 할 것이다.

10: 본체 12: 제1고정부
12a: 클램프 12b: 요철면
12c: 걸림턱 12d: 조임부
14: 제1가압편 16: 제2가압편
18: 제2고정부 18a, 18a': 걸림홈
18b: 클램프 18c: 걸림부
20: 제3가압편 22: 제4가압편
24: 제1테이퍼면 26: 제2테이퍼면
28: 열선 30: 히터블록
32: 히터유닛 34: 힌지축
36: 지지대 38: 온도센서
40: 보조 가열부 42, 42', 42": 구동부
44: 레버 46a~46f: 스프로킷
48, 48', 48": 체인 50a, 50b: 연동기어
52a, 52b: 래크 54a, 54b: 피니언
56b: 전달기어

Claims (5)

1. 길이를 갖는 본체;
   한 조로 이루어져 상기 본체의 길이 방향 일측에 설치가 이루어지고, 한 조를 이루는 상호 간의 간격이 좁혀짐에 따라 그 사이에 놓이는 슬리브 또는 배관의 확관부 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 정렬 및 고정하는 제1고정부와;
   한 조로 이루어져 상기 제1고정부에 대향하는 상기 본체의 길이 방향 타측에 설치가 이루어지고, 한 조를 이루는 상호 간의 간격이 좁혀져 그 사이에 놓이는 다른 배관의 외측 둘레를 감싸는 형상으로 가압하여 정렬 및 고정하는 제2고정부와;
   상기 본체에 연결되어 상호 대향하는 상기 제1, 2고정부 사이 또는 이들 사이를 벗어난 위치로 이동하며, 일측 외경이 상기 슬리브 또는 배관의 확관부 내주면으로 삽입이 가능하고 타측으로 갈수록 외관이 점차 확장되는 제1테이퍼면을 이루고, 타측에 다른 배관의 일측 외주면이 삽입이 가능하도록 일측 방향으로 갈수록 내관이 좁아지는 제2테이퍼면을 이루며, 내부에 외부로부터 전원이 인가되는 열선을 설치한 히터블록을 구비한 히터유닛; 및
   일열 배치를 이룬 상기 제1고정부와 상기 히터유닛 및 상기 제2고정부 또는 상기 제1고정부와 상기 제2고정부들 중 적어도 어느 하나 이상을 이동시켜 상호 대향하는 간격을 좁히거나 벌어지도록 하는 구동부;를 포함하여 이루어지고,
   상기 제1, 2테이퍼면은 상호 암수 구조로 부합하는 형상으로 형성하며,
   상기 제1고정부는 둘레를 따라 간격을 두고 하나 이상 설치하여 상기 제2고정부에 형성한 걸림홈과의 연결로 상기 제2고정부와 이미 설정한 간격을 이루도록 하는 조임부를 더 구비하되,
   상기 제1고정부는, 슬리브 또는 배관의 확관부의 외측 둘레 중 일부를 감싸는 형상으로 상기 본체의 길이 방향 일측에 설치가 이루어지는 제1가압편과; 슬리브 또는 배관의 확관부의 외측 둘레 중 다른 일부를 감싸는 형상으로 일단이 상기 제1가압편의 일단에 힌지 연결하고, 타단이 회전에 의해 상기 제1가압편의 타단과 연결이 이루어져 상기 제1가압편과 함께 그 사이에 놓이는 슬리브 또는 배관의 확관부 외측의 대응하는 둘레를 감싸는 형상으로 가압하는 제2가압편;을 구비한 구성으로 이루어지고,
   상기 제2고정부는, 배관의 외측 둘레 중 일부를 감싸는 형상으로 상기 본체의 길이 방향 타측에 설치가 이루어지는 제3가압편과; 배관의 외측 둘레 중 다른 일부를 감싸는 형상으로 일단이 상기 제3가압편의 일단에 힌지 연결하고, 타단이 회전에 의해 상기 제3가압편의 타단과 연결이 이루어져 상기 제3가압편과 함께 그 사이에 놓이는 배관 외측의 대응하는 둘레를 감싸는 형상으로 가압하는 제4가압편;을 구비한 구성으로 이루어지며,
   상기 제1고정부의 제1, 2가압편의 일측 내면에는 슬리브의 일측 모서리 부위 또는 배관 확관부(S)의 일측 모서리 부위에 대하여 일측 방향으로 위치 이동을 제한하는 걸림턱을 더 형성한 것으로 이루어지고,
   상기 제2고정부의 제3, 4가압편에는 상기 제3, 4가압편의 일측면으로부터 배관의 일측 단부가 이미 설정한 길이로 돌출하도록 그 위치를 안내하는 걸림부가 배관의 일측 단부에 대응하거나 그로부터 벗어난 위치 사이로 가변 설치가 이루어지며,
   상기 걸림턱은 슬리브 또는 배관의 확관부의 일측 방향 이동을 제한하면서, 슬리브의 타측 단부 또는 배관 확관부의 타측 단부 부위가 제1고정부의 타측면으로부터 이미 설정한 길이로 돌출하여 있도록 함과 동시에 슬리브 또는 배관의 확관부가 대향하는 배관을 고정하는 상기 제2고정부의 중심과 동축 선상에 있도록 정렬시키고,
   상기 걸림부는, 상기 제2고정부에 대하여 배관의 설치작업자에 의해 배관의 일측 단부가 걸쳐지게 하고, 배관의 고정 이후에 벗어나도록 탈착 또는 힌지 연결한 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 합성수지관 연결장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 히터유닛은,
   상기 본체의 폭 방향 측부에 상기 본체의 길이 방향에 대하여 나란하게 설치한 힌지축과;
   일단이 상기 힌지축을 중심으로 이미 설정한 각도 범위로 회전하고, 타측 부위에 상기 히터블록을 절연시켜 지지하며, 회전 위치에 따라 상기 히터블록이 상기 제1, 2고정부들 사이 또는 상기 제1, 2고정부들 사이를 벗어난 위치에 놓이도록 하는 지지대와;
   상기 히터블록에 설치가 이루어져 상기 히터블록의 온도를 측정하는 온도센서; 및
   상기 온도센서의 신호를 수신하여 상기 히터블록의 온도가 이미 설정한 온도 범위에 있도록 전원을 단속하는 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 2 항의 합성수지관 연결장치를 구비하고,
   제1고정부에 슬리브 또는 배관의 확관부(S)를 정렬시켜 고정하고, 제2고정부에 다른 배관을 정렬시켜 고정하며, 제1, 2고정부 사이에 가열시킨 히터블록이 정렬되어 놓이도록 하는 제1차 준비단계와;
   구동부를 이용하여 제1, 2고정부 사이의 간격을 좁힘으로써 슬리브 또는 배관의 확관부(S)의 타측 내면을 제1테이퍼면 형상으로 성형하면서 용융시킴과 동시에 다른 배관의 일측 외면을 제2테이퍼면 형상으로 성형하면서 용융시키는 제1차 가압단계와;
   제1, 2고정부 사이의 간격을 벌려 슬리브 또는 배관의 확관부(S)와 다른 배관의 일측을 상기 히터블록으로부터 분리하고, 상기 히터블록을 상기 제1, 2고정부 사이의 구간으로부터 벗어난 위치에 있도록 하는 제2차 준비단계; 및
   상기 제1, 2고정부 사이의 간격을 좁히면서 슬리브 또는 배관의 확관부(S)와 다른 배관의 일측의 각 성형부위가 융착 결합하게 가압하는 제2차 가압단계;
   를 포함하여 이루어진 합성수지관 연결장치를 이용한 합성수지관 연결방법.

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