KR101918082B1 - 약압 압착식 관 이음쇠 및 그 압착 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 약압 압착식 관 이음쇠 및 그 압착방법은 삽입된 파이프(P)의 이탈을 방지하는 체결링(10)이 내측에 설치된 체결링 설치부(50)과 상기 파이프(P)의 외면과 관 이음쇠 내면 사이의 기밀을 유지하는 탄성링(30)이 내측에 설치되는 탄성링 설치부(60)를 포함하는 압착식 관 이음쇠에 있어서, 상기 체결링 설치부(50)의 내면은 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 경사면이고, 상기 체결링(10)은 내면에는 복수의 이탈방지부재(11)가 돌출 형성되고, 외면은 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 경사면으로 형성되어 있으며, 상기 체결링(10) 설치는 체결링(10)의 외면경사면(12)과 상기 체결링 설치부(50)의 내부경사면(52)에 접하도록 이루어져서, 상기 체결링 설치부(50)의 외면이 압착되면 상기 체결링 설치부(50) 전체의 직경이 축소되면서 상기 체결링(10)의 내면에 형성된 이탈방지부재가 파이프의 외면을 누르며 결합되는 것이다.

Description

약압 압착식 관 이음쇠 및 그 압착 방법{Low Pressure Compression Type Pipe Fitting And Method of Compressing Thereof}

본 발명은 금속 파이프를 일단에 끼운 후 압착식으로 연결하는 관 이음쇠와 그 압착 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 파이프가 삽입되는 단부에 밀폐용 탄성링과 파이프 결합용 체결링이 장착된 약압 압착식(弱壓 壓着式) 관 이음쇠와 이 관 이음쇠를 약압으로 압착하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 압착식 관 이음쇠는 금속제 파이프를 길이방향으로 강한 결합력을 갖도록 연결할 때 사용한다.

그런데 종래 압착식 관 이음쇠는 파이프의 단부가 삽입되는 관 이음쇠의 단부에 마련된 요홈에 고무링과 금속링이 삽입되어 있는 구조가 일반적이다. 이러한 관 이음쇠는 관 이음쇠 단부의 요홈부 외면을 감싼 형태로 압착 공구를 장착한 후 파이프의 중심방향으로 매우 강한 압력을 가해 압착함으로써, 파이프 연결부위의 기밀을 유지하며 강한 체결을 이루게 하는 강압 압착식(强壓 壓着式) 관 이음쇠이었다.

이러한 강압 압착식 관 이음쇠에 대한 종래기술로는 도 1과 도 2에 도시되어 있는 '특허공고 제1992-0000342호(발명의 명칭: 금속링을 내삽한 압착식 관 이음쇠)."가 있다.

도 1에 도시된 종래 강압 압착식 관 이음쇠를 보면, 관 이음쇠 본체(1)의 단부 내에 기밀용 탄성체링(5)과 환상(環狀)의 금속링(둘레에 절개부가 없는 "0"형의 링)(3)이 서로 인접한 두 개의 홈(2)(4)속에 내삽(內揷)되어 있는 구성을 가진다.

이러한 강압 압착식 관 이음쇠의 압착 방법은, 도 2와 같이 두 개의 홈(2)(4) 외면을 둘러싼 압착공구의 가압조(加壓 jaw)(9)로 홈(2)(4)의 외곽으로부터 파이프(P)의 중심을 향하여 동시에 가압하여 관 이음쇠 본체(1) 단부의 직경을 축소시키는 것이다. 그러면 금속링 홈(2)과 금속링(3), 탄성체링(5)과 탄성체링 홈(4) 및 금속링(3)과 접촉한 파이프(P)의 관벽 부분이 같이 동시에 직경이 축소되면서 압착되므로 서로 강력한 체결력이 발생하게 된다.

그런데 상기 종래기술은 압착공구의 가압조(9)가 탄성체링 홈(4)의 바깥 면을 완전히 둘러싸고 가압하므로, 도 2에 도시된 것처럼 가압조(9)의 돌출부(e)가 탄성체링 홈(4)의 인접부(a)를 강한 압력으로 누르게 되므로, 작업 후에 이 인접부(a)는 미세한 흠집이나 잔류응력 등의 흠결이 남게 된다.

따라서 이 인접부(a)는 사용 중 이 부분에 이음쇠 본체(1)와 파이프(P) 사이의 틈새(g)로 스며든 액체가 닿게 되면 쉽게 부식이 되므로, 결국 파손 및 누수 등의 문제를 일으킨다.

또한, 상기 종래기술은 금속링(3)에 의해서 파이프(P)의 관벽 부분의 직경이 축소되는 소성변형, 즉 파이프(P)의 내벽이 돌출하는 변형에 의해 환상돌출부(8)를 형성하게 된다. 그런데 이 환상돌출부(8) 역시 돌출 팽창되는 과정에서 미세 흠집이나 잔류응력이 발생하므로 파이프 내를 흐르는 액체에 의해 쉽게 부식되어 파손 및 누수를 일으킬 수 있고, 또한 파이프 내벽으로 돌출된 형상으로 인해 액체의 흐름이 난류로 변화하기 쉬우므로 액체의 이송 에너지가 손실되는 문제를 일으킨다.

그리고 상기 종래기술에서는 금속링을 압착하는데 매우 큰 힘을 작용시켜야 한다. 이에 따라 상기 압착공구는 이러한 큰 힘을 견딜 수 있도록 강도를 크게 제조하여야 하므로 크기가 대형화되는 문제가 있었다. 또한, 이러한 압착공구를 가동시키는 외부장치에도 큰 동력이 필요해지는 문제가 발생한다.

게다가 상기한 강압 압착 방법은 압착 작업시 압착공구 가동조의 압착력이 과다하여 파이프나 관 이음쇠에 비정상적인 변형이나 파손을 유발하기도 한다.]

국내특허공고 특1992-0000342호(공고일: 1992.01.11.) 국내공개특허 제10-2007-0105588(공개일: 2007.10.31.) 국내등록특허 제10-1188872호(등록일: 2012.10.09.) 국내공개특허 제10-2009-0131519(공개일: 2009.12.29.)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 관 이음쇠와 파이프를 압착할 때 상기 종래의 강압 압착식 관 이음쇠보다 약한 압력으로 압착하여도 충분한 체결력을 확보할 수 있으며, 압착 작업으로 인해 관 이음쇠나 파이프에 불필요한 변형이 일어나지 않도록 하는 약압 압착식 관 이음쇠 및 그 압착 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 약압 압착식 관 이음쇠는 삽입된 파이프(P)의 이탈을 방지하는 체결링이 내측에 설치된 체결링 설치부와 상기 파이프(P)의 외면과 관 이음쇠 내면 사이의 기밀을 유지하는 탄성링이 내측에 설치되는 탄성링 설치부를 포함하되, 상기 체결링 설치부의 내면은 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 경사면이고, 상기 체결링은 내면에 복수의 이탈방지부재가 돌출 형성되고 외면은 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 경사면으로 형성되어 있으며, 체결링 설치는 체결링의 외면경사면과 상기 체결링 설치부의 내부경사면에 접하도록 이루어져서, 상기 체결링 설치부의 외면이 압착되면 상기 체결링 설치부 전체의 직경이 축소되면서 상기 체결링의 내면에 형성된 이탈방지부재가 파이프의 외면을 누르며 결합하도록 구성된다.

이때 상기 탄성링 설치부에는 체결링과 탄성링 사이에 위치하도록 지지링을 더 설치하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 지지링의 두께는 탄성링의 단면 직경보다 작게 형성하여, 상기 지지링이 탄성링 설치부에 설치되었을 때, 파이프 외면과 지지링 사이에 여유부(t)가 형성되도록 하는 것이 좋다.

한편, 본 발명의 약압 압착식 관 이음쇠의 압착 방법은, 삽입된 파이프(P)의 이탈을 방지하는 체결링이 내측에 설치된 체결링 설치부와 상기 파이프(P)의 외면과 관 이음쇠 내면 사이의 기밀을 유지하는 탄성링이 내측에 설치되는 탄성링 설치부를 구비하는 압착식 관 이음쇠에, 파이프(P)를 외면에 체결링과 탄성링이 위치하도록 삽입하고, 상기 체결링 설치부의 외면과 상기 탄성링 설치부 외면 중 체결링 설치부에 인접하는 외면을 포함하는 관 이음쇠 외면을 가압조로 압착하여 상기 체결링 설치부와 탄성링 설치부의 직경을 축소함으로써 상기 체결링의 내면에 형성된 이탈방지부재가 삽입된 파이프의 외면을 누르며 결합하도록 하되, 상기 가압조의 압착 작업은, 상기 압착에 의해 발생하는 체결링 설치부와 탄성링 설치부의 소성 변형의 영향으로 파이프도 소성 변형되는 현상이 일어나지 않는 정도의 약압으로 하는 것이다.

그리고 상기 체결링 설치부의 외면이 가압조에 의해 압착되어 상기 체결링 설치부 전체의 직경이 축소될 때, 파이프가 삽입되는 입구 부분에 해당하는 체결링 설치부의 끄트머리가 안쪽으로 더 구부러져 돌출되는 이탈방지턱이 더 형성되도록 압착하는 방법을 사용할 수도 있다.

한편, 상기 탄성링과 체결링 사이에는, 지지링을 탄성링 설치부 내측으로 설치하고, 상기 가압조에 의하여 압착되는 탄성링 설치부 외면이 상기 지지링이 위치하는 상부 쪽으로 하여, 상기 가압조의 압착력에 의해 탄성링 설치부가 변형되면, 상기 지지링의 내면이 파이프의 외면을 향하도록 직경이 축소되면서 상기 지지링의 측면이 상기 탄성링을 누르게 되므로, 상기 탄성링이 압착 과정에서 제 위치를 유지하게 할 수 있다.

본 발명은 관 이음쇠 단부에 형성된 체결링 설치부에 테이퍼형 체결링을 장착하므로, 관 이음쇠 체결링 설치부의 내부경사면과 삽입된 파이프의 외면 사이에서 상기 체결링이 쐐기 효과를 일으켜 파이프의 이탈을 방지하게 되는 효과가 있다.

이에 더하여 본 발명은 관 이음쇠와 결합한 파이프에 관 이음쇠로부터 이탈되는 힘이 작용하는 경우에, 테이퍼형 체결링의 내면에 형성된 다수의 톱니형 이탈방지부재는 상기 이탈력이 크면 클수록 파이프 외면을 더욱 강하게 물어주게 되므로, 관 이음쇠와 파이프의 결합이 매우 강고하게 이루어지는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 관 이음쇠 압착 시, 체결링 설치부의 끄트머리가 안쪽으로 더 구부러져 돌출되는 이탈방지턱을 형성함으로써, 체결링의 쐐기 효과를 넘어서는 이탈력이 파이프에 작용하더라도 체결링이 관 이음쇠로부터 빠져나가는 것을 원천적으로 방지하고, 파이프와 관 이음쇠 사이의 체결 상태를 안정적으로 강화하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 가압조에 의하여 압착력을 받는 부분이 추후 파이프 내부를 흐르는 액체와 접촉하지 않게 되므로, 부식이나 파손의 우려가 현저하게 감소하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 체결링과 탄성링 사이에 별도의 지지링을 장착함으로써, 가압조의 압착력에 의하여 관 이음쇠가 변형될 때 탄성링의 위치가 이동하여 밀폐력이 떨어지는 현상을 방지하는 효과를 가진다.

이에 더하여 본 발명은 종래기술처럼 큰 가압력이 필요한 금속링을 압착하지 않고, 관 이음쇠의 외면 일부에 변형을 주는 압착만을 수행하면 되므로, 압착 공구에 걸리는 부하가 작아서 크기를 소형화할 수 있고 압착에 소요되는 동력과 작업시간도 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 종래 기술을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 압착 작업의 개념을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 압착 작업 시작 단계를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 압착 작업 완료 단계를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시례를 보여주는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시례에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 본 발명의 구성을 좀 더 명료하게 이해할 수 있도록 편의상 과장되거나 축소되어 있을 수 있다.

본 발명의 설명을 위해 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이다. 그런데 이러한 용어들은 설계자나 사용자의 의도 또는 관례에 따라 다른 용어로 표현될 수 있으므로, 본 발명에서 사용되는 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 기재된 내용을 참작하여 내려져야 할 것이다.

또한, 본 발명의 설명에서 사용되는 '상부', '하부', '앞', '뒤', '좌, '우', '선단', '전방', '후단', '후방' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향을 기준으로 한 것이다. 하지만, 본 발명 실시례의 구성요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명에서 사용되는 구성요소들이 서로 '연결', '결합' 또는 '체결' 등이 되었다고 기재한 경우는, 중간 매개 구성요소를 통한 간접적 방법으로 이루어진 '연결', '결합' 또는 '체결' 등을 포함하는 것으로 이해해야 한다.

그리고 본 발명의 설명에서는 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시례에 따른 저압 압착식 관 이음쇠(100)의 내부 구성품을 분리해서 그린 분해사시도이고, 도 4는 내부 구성품이 모두 설치된 상태인 주요 구성부를 보여주는 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 본 발명의 저압 압착식 관 이음쇠(100)는 중공 파이프형 외통과 그 내부에 설치되는 3 종류의 링으로 구성된다.

상기 중공 파이프형 외통은 끝머리가 단계적으로 확관된 형상을 가지는데, 확관된 부분은 입구부터 차례로 체결링 설치부(50), 탄성링 설치부(60), 파이프지지부(70)을 이루고, 확관되지 않은 중앙부가 본체부(80)를 이룬다.

상기 체결링 설치부(50)에는 내면으로 체결링(10)이 설치되고, 탄성링 설치부(60)에는 내면으로 지지링(20)과 탄성링(30)이 설치된다. 따라서, 도 4에 도시된 것처럼, 관 이음쇠의 입구 쪽에서부터 차례로 체결링(10)과 지지링(20), 그리고 탄성링(30)이 위치하게 된다.

상기 관 이음쇠의 외통은 재질을 금속(또는 비금속) 중에서 선택하여 사용할 수 있으나, 내구성 및 내화학성이 우수한 스테인리스 스틸 계열의 금속을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 체결링 설치부(50)는 압착 고정되기 위한 파이프(P)의 단부가 끼워지는 관 이음쇠 입구 측에 형성된다.

상기 체결링 설치부(50)는 내면과 외면이 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 경사면을 가지므로, 전체적으로 테이퍼 형태를 이룬다.

도 3 및 도 4의 도시와 같이, 체결링 설치부(50)는 상기 본체부(80)의 끝머리의 확관 부위이다.

체결링 설치부(50)의 경사진 내면을 내부경사면(52)이라 하면 이 내부경사면(52)은 전체적으로 입구 쪽으로부터 본체부(80) 안쪽으로 갈수록 직경이 점차 증가하는 테이퍼 링 모양을 이루게 되며, 체결링 설치부(50) 다음에 위치하는 탄성링 설치부(60)과 만나는 지점에서 직경이 급격히 축소되어 체결링 걸림턱(51)을 형성하게 된다.

상기 체결링 설치부(50)의 경사진 내면에는 체결링(10)이 설치된다.

도 3과 도 4에 도시된 것처럼, 체결링(10)은 내면에는 복수의 이탈방지부재(11)가 돌출 형성되며, 외면은 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 경사면으로 형성된다. 결국 체결링(10)은 테이퍼 링 형태를 이룬다.

따라서 상기 체결링(10) 설치되면, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 체결링(10)의 외면경사면(12)이 상기 체결링 설치부(50)의 내부경사면(52)에 접하게 된다.

이 상태에서, 도 5의 도시와 같이, 관 이음쇠로부터 빠져나가도록 하는 힘(F)이 파이프(P)에 걸릴 경우, 파이프(P) 외면에 압착된 체결링(10)이 파이프(P) 외면과 체결링 설치부(50)의 내부경사면(52) 사이에서 쐐기효과를 일으키므로, 파이프(P)가 쉽게 이탈하지 않게 된다.

상기 체결링(10)의 재질은 유연성과 탄성이 있는 합성수지나 고무 또는 실리콘 등을 이용하여 제조하는 것이 바람직하다.

상기 이탈방지부재(11)는 파이프(P) 외면에 강하게 압착 고정되어, 파이프(P)의 이탈을 방지하는 기능을 한다.

따라서 이탈방지부재(11)의 재질은 강도가 좋은 물질, 예를 들어 금속류 등으로 형성하는 것이 바람직하다.

이탈방지부재(11)는 체결링(10)의 내면에 고정된다. 고정 방법은 체결링(10)의 사출 성형시 이탈방지부재(11)를 일체로 성형하거나, 접착제 등을 이용하여 부착할 수 있다.

상기 이탈방지부재(11)는 하나의 체결링(10)에 복수 개가 구비되며, 상기 체결링(10)의 내면에 소정 간격을 두고 배치한다.

파이프(P)의 외면과 접하게 되는 이탈방지부재(11) 상면에는 다수의 돌기가 형성된다.

도 4 내지 도 7에 도시된 것처럼, 본 실시례에서는 상기 돌기들을 톱니 형태로 형성하고, 관 이음쇠 내부로 삽입되는 파이프(P)를 마주보는 톱니의 면은 완만한 경사면으로 형성하여 파이프(P)의 삽입을 방해하지 않도록 한다.

그리고 상기 톱니의 반대편 면은 수직면이나 내측으로 꺾인 경사면 등으로 형성하여 정상부가 날카로운 예각을 이루도록 한다. 이에 따라 관 이음쇠로부터 빠져나가도록 하는 힘(F)이 파이프(P)에 걸릴 경우, 파이프(P) 외면이 톱니에 걸려 이탈이 방지된다.

또한, 압착 작업에 의해 상기 이탈방지부재(11)들이 파이프(P)의 외면에 강하게 눌려지면, 도 7의 도시와 같이 톱니형 돌기 끝단이 상기 파이프(P) 외면에 눌려 압착되므로, 관 이음쇠와 파이프(P) 사이의 결합력을 더욱 높일 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성링 설치부(60)는 본체부(80)가 확관된 원통형으로 형성된다.

탄성링 설치부(60)는 관 이음쇠의 입구로부터 상기 체결링 설치부(50)의 다음에 위치하며, 이어서 작은 지름의 확관부인 파이프지지부(70)로 연결된다.

탄성링 설치부(60)의 폭은 그 내면에 탄성링(30)과 지지링(20)이 설치될 수 있는 길이로 형성한다.

상기 탄성링(30)은 탄성링 설치부(60) 내면과 파이프지지부(70)의 내면이 만나는 지점에 형성된 탄성링 걸림턱(61)에 걸리도록 설치되는데, 파이프(P)의 압착 고정시 파이프 외면 둘레에서 밀봉 상태를 유지할 수 있는 크기로 형성된다.

상기 탄성링(30)은 고무로 제조되는 통상의 오링(O-ring)을 사용할 수 있다.

그리고 상기 탄성링(30)과 체결링(10) 사이의 탄성링 설치부(60) 내면 공간부에는 지지링(20)이 설치된다.

본 실시례에서 지지링(20)은 단면이 사각형으로 이루어지는 긴 띠로 만들어진 원형링으로 형성하였으나, 반드시 이러한 형상으로 제한되지는 않는다.

지지링(20)은 유연성이 있으나 약간의 강도를 가지는 재질로 형성하는 것이 적당한데, 예를 들면 테프론 등이다.

도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 상기 지지링(20)의 사각형 단면의 두께는 탄성링의 단면 직경보다 작게 형성되어 상기 지지링(20)이 탄성링 설치부(60)에 설치되었을 때, 파이프 외면과 여유부(t)를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

도 7에 도시된 본 실시례에서는, 상기 지지링(20)이 설치된 탄성링 설치부(60)의 외면은 가압조(90)의 돌출부(e)에 의해 압착되어 함몰되는 소성 변형이 일어나게 된다.

따라서 지지링(20)은 직경이 축소되면서 그 내면이 파이프의 외면에 접하게 되는데, 이때 지지링(20)의 측면은 상기 탄성링(30)의 측면을 누르며 지지하게 된다. 그러므로 지지링(20)은 압착과정에서 탄성링(30)이 위치이동 하는 것을 방지할 수 있게 된다.

다음은 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 저압 압착식 관 이음쇠의 압착 방법을 설명한다.

도 5 내지 도 7에서 도면 부호 90으로 표시된 구성은 압착 공구에 장착되어 있는 가압조로서 그 단면도만을 그린 것이다. 즉, 도 5에 도시된 가압조(90)는 관 이음쇠의 끝머리 부분 둘레 전체를 감쌀 수 있도록 구성된 장치라는 점을 이해해야 한다.

도 5의 도시를 참고하면, 관 이음쇠와 파이프를 압착 체결시키기 위하여, 관 이음쇠의 입구 쪽에서 내부를 향하여 파이프(P)를 밀어 끼워 넣는다.

이때 체결링(10) 내면에 돌출되어 있고 상면에는 톱니형 돌기가 형성되어 있는 이탈방지부재(11)는, 관 이음쇠 내부로 삽입되는 파이프(P)를 마주보는 톱니의 면이 완만한 경사면으로 형성되어 있으므로 진입하는 파이프(P)가 미끄러져 들어오는데 방해가 되지 않는다.

이렇게 삽입되는 파이프(P)는 파이프지지부(70)과 본체부(80)가 만나는 지점에 형성된 파이프 걸림턱(71)에 걸려 정지하게 된다.

이렇게 파이프가 삽입되면, 가압조(90)를 관 이음쇠의 끝머리 부분 외면을 향하여 조이기 시작한다.

도 6은 가압조(90)가 관 이음쇠(100)의 끝머리 부분 외면에 근접한 상태를 도시한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 관 이음쇠(100)의 외면과 접촉하는 가압조(90)의 가압면은 체결링 설치부(50)의 외면과 동일한 경사각을 갖는 경사면으로 형성된다. 그리고 상기 가압면의 경사면의 일단(즉, 체결링 설치부(50)의 외면이 끝나는 지점에 대응하는 지점)에는 탄성링 설치부(60)의 외면에 접촉하게 되는 돌출부(e)가 돌출 형성되어 있다.

여기서 상기 돌출부(e)와 탄성링 설치부(60)의 외면이 접촉하는 폭, 즉 돌출부 폭(s)은 지지링(20)과 탄성링(30) 사이의 경계면을 넘지 않도록 제한하는 것이 바람직하다.

도 7은 가압조(90)가 관 이음쇠(100)의 외면을 가압하여 체결링 설치부(50)과 탄성링 설치부(60)를 압착한 상태를 보여주는 도면이다.

도 7의 도시와 같이, 가압조(90)에 의하여 압착되는 부분은 상기 체결링 설치부(50)의 외면 전체와 상기 탄성링 설치부(60) 외면 중에서 돌출부 폭(s)에 대응하는 외면 부분이다.

그러므로 압착 작업의 결과, 상기 체결링 설치부(50)는 소성 변형이 일어나서 직경이 전체적으로 축소된다.

또한, 이 압착 작업에 의해 체결링(10)이 파이프(P)의 외면에 강하게 눌려지므로, 이탈방지부재(11)들의 톱니형 돌기 끝단은 상기 파이프(P) 외면에 강하게 압착된다.

그리고 도 7에 도시된 것처럼, 이 압착 작업이 진행되는 과정에서 가압조의 돌출부(e)는 돌출부(e)에 접하는 탄성링 설치부(60)의 직경을 축소시키는 소성변형을 일으킨다.

그런데 이 소성변형은 도 7에서 점선으로 도시된 최초의 탄성링 걸림턱을, 실선으로 도시된 것처럼 탄성링(30)을 누르는 형태로 끌어당기는 연쇄 변형을 일으키므로, 이에 따라 탄성링(30)도 부분적으로 체결링(10) 쪽으로 밀려나는 현상이 발생하게 된다. 이렇게 탄성링(30)이 제 위치에서 벗어나게 되면 밀폐력이 손상될 수 있다.

따라서 본 발명에서는 이러한 현상을 막기 위하여, 도 6에 도시된 것처럼, 탄성링(30)과 체결링(10) 사이에 파이프 외면과 여유부(t) 만큼 떨어뜨려 지지링(20)을 설치한 후 압착 작업을 실시한다.

이때 가압조(90)의 돌출부(e)에 접하게 되는 탄성링 설치부(60) 외면은 상기 지지링(20)이 위치하는 상부 쪽이 된다.

이러한 구성으로 압착 작업을 실시하면, 도 7에 도시된 것처럼, 가압조(90)의 압착력에 의해 탄성링 설치부(60)의 직경이 축소되는 소성변형이 일어난다.

이에 따라 상기 지지링(20)도 내면이 파이프의 외면을 향하도록 직경이 축소되므로 상기 여유부(t) 위치로 밀려 내려오고, 상기 지지링의 측면은 상기 탄성링(30)에 맞닿아 탄성링을 지지하는 작용을 하게 된다.

그 결과 상기 지지링(20)은 압착 과정에서 탄성링(30)이 체결링(10) 쪽으로 밀려나는 현상을 막을 수 있게 된다.

한편, 상기한 본 발명의 압착 방법으로 압착 체결된 관 이음쇠와 파이프 내부로 유체가 흐르기 시작하면, 도 7에 도시된 틈새(g)로도 유체가 스며들게 된다. 이 스며든 유체는 탄성링(30)에 의하여 차단되지만, 도 7의 작은 점선 원부에 도시된 인접부(a)까지는 유체가 닿게 된다.

앞에서 살펴본 것처럼, 종래 기술에서는 상기 인접부(a)가 가압조에 의해 압착되면서 잔류응력이나 흠집 등의 흠결을 가지므로, 틈새(g)로 스며든 유체와 접촉하여 부식이나 파손 등의 문제를 발생시킨다.

하지만, 본 발명의 저압 압착식 관 이음쇠 압착 방법은 가압조에 의한 압착력이 인접부(a)에 전혀 작용하지 아니하므로, 상기의 종래기술의 문제는 원천적으로 발생하지 않는다.

또한, 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명은 상기 체결링 설치부(50)와 탄성링 설치부(60)의 소성 변형력이 파이프에 전달되어 파이프가 소성 변형을 일으키는 일은 발생하지 않도록 제한된 약압으로 가압조(90)를 가압한다. 결국, 본 발명은 파이프 자체가 소성 변형되어 유체의 흐름을 방해하거나 부식에 취약해지는 현상도 일어나지 않는다.

도 8은 상기 도 5 내지 도 7의 실시례의 변형 실시례이다.

도 8의 실시례를 살펴보면, 도 5 내지 도 7의 실시례에 비하여 가압조(90)의 끝단에 방지턱형성부(91)가 돌출되어 있는 특징이 있다. 이에 따라 도 8의 실시례에서는, 관 이음쇠 압착 시 체결링 설치부(50)의 끄트머리, 즉 파이프(P)가 삽입되는 입구 부분이 안쪽으로 더 구부러져 돌출되어 이탈방지턱(53)을 형성하게 된다.

따라서, 도 5에 도시된 것처럼 관 이음쇠로부터 빠져나가도록 하는 힘(F)이 파이프(P)에 작용할 경우에, 도 8의 실시례는 체결링(10)이 이탈방지턱(53)에 걸려 관 이음쇠에서 빠져나가지 않도록 하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

다시 말해, 도 5의 실시례에서는 체결링(10)의 쐐기 효과를 넘어서는 힘(F)이 작용하는 경우 체결링(10) 자체가 관 이음쇠로 부터 이탈되어 버릴 수 있으나, 도 8의 실시례에서는, 이탈방지턱(53) 구성에 의해 체결링(10)이 관 이음쇠로부터 빠져나가는 일이 일어나지 않으므로, 결국 파이프와 관 이음쇠 사이의 체결 상태를 안정적으로 강화하는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 8의 실시례는 이탈방지턱(53)과 방지턱형성부(91) 부분 이외에 여타의 구성과 작용은 도 5 내지 도 7의 실시례와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시례는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 파악되어야 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이면 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100 : 관 이음쇠
10 : 체결링 11 : 이탈방지부재
12 : 외면경사면 20 : 지지링
30 : 탄성링 50 : 체결링 설치부
51 : 체결링 걸림턱 52 : 내부경사면
53 : 이탈방지턱 60 : 탄성링 설치부
61 : 탄성링 걸림턱 70 : 파이프지지부
71 : 파이프 지지턱 80 : 본체부
90 : 가압조 91 : 방지턱형성부
a : 인접부 e : 돌출부
g : 틈새 s : 돌출부 폭
t : 여유부 P : 파이프

Claims (6)

1. 삽입된 파이프(P)의 이탈을 방지하는 체결링(10)이 내측에 설치된 체결링 설치부(50)와 상기 파이프(P)의 외면과 관 이음쇠 내면 사이의 기밀을 유지하는 탄성링(30)이 내측에 설치되는 탄성링 설치부(60)를 포함하는 압착식 관 이음쇠에 있어서,
   
   상기 체결링 설치부(50)는 내면이 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 내부경사면(52)이고, 체결링 설치부(50) 다음에 위치하는 탄성링 설치부(60)로 연결되는 지점에서는 직경이 급격히 축소되어 체결링 걸림턱(51)을 형성하며,
   
   상기 체결링(10)의 내면에는 복수 개의 이탈방지부재(11)가 서로 간격을 두고 고정되고, 외면은 입구 쪽을 향하여 직경이 축소되는 외면경사면(12)으로 형성되어 있어, 체결링(10)의 설치가 체결링(10)의 외면경사면(12)과 체결링 설치부(50)의 내부경사면(52)에 접하도록 이루어지고,
   
   상기 탄성링 설치부(60)는 상기 체결링 걸림턱(51) 축소된 직경 단부에서 본체부(80) 쪽으로 연장 형성되되, 탄성링 설치부(60) 다음에 위치하는 파이프지지부(70)으로 연결되는 지점에서는 직경이 축소되어 탄성링 걸림턱(61)을 형성하며,
   상기 탄성링(30)은 상기 탄성링 걸림턱(61)에 걸리도록 설치하되, 상기 체결링(10)과 탄성링(30) 사이의 탄성링 설치부(60) 내면에는 지지링(20)을 더 설치하며,
   상기 지지링(20)이 위치하는 상부 쪽의 탄성링 설치부(60) 외면 중에서 가압조(90)의 돌출부 폭(s)에 대응하는 외면 부분과 상기 체결링 설치부(50)의 외면은 압착 시 가압조(90)와 접촉하는 부분이 되며,
   
   상기 가압조(90)에 의해 압착되는 상기 체결링 설치부(50)는 전체의 직경이 축소되면서 상기 체결링(10)의 내면에 형성된 이탈방지부재(11)가 파이프(P)의 외면을 누르며 결합되고,
   상기 지지링(20)이 위치하는 상부 쪽 탄성링 설치부(60) 외면은 가압조(90)의 돌출부(e)에 의해 압착되어 함몰되는 소성 변형이 일어나도록 구성되는 것을 특징으로 하는 약압 압착식 관 이음쇠.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지링(20)의 단면 두께는 상기 탄성링(30)의 단면 직경보다 작게 형성하여, 상기 지지링(20)이 탄성링 설치부(60)에 설치되었을 때, 파이프 외면과 지지링(20) 사이에 여유부(t)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 약압 압착식 관 이음쇠.
   
4. 삽입된 파이프(P)의 이탈을 방지하는 체결링(10)이 체결링 걸림턱(51)에 걸리도록 내측에 설치된 체결링 설치부(50)와, 상기 파이프(P)의 외면과 관 이음쇠 내면 사이의 기밀을 유지하는 탄성링(30) 및 상기 탄성링(30)과 체결링(10) 사이에 위치하는 지지링(20)이 내측에 설치되는 탄성링 설치부(60)를 구비하는 압착식 관 이음쇠의 압착 방법으로서,
   
   파이프 외면에 체결링(10)과 지지링 및 탄성링(30)이 차례로 위치하도록 파이프(P)를 관 이음쇠의 입구 쪽에서 내부를 향하여 삽입 설치하고,
   
   상기 지지링(20)이 위치하는 상부 쪽의 탄성링 설치부(60) 외면 중에서 가압조(90)의 돌출부 폭(s)에 대응하는 외면 부분과 상기 체결링 설치부(50)의 외면을 포함하는 관 이음쇠 외면을 가압조(90)로 압착하여,
   
   상기 체결링 설치부(50)의 직경을 축소시켜서 상기 체결링(10)의 내면에 형성된 이탈방지부재(11)가 파이프의 외면을 누르며 결합되도록 하고,
   
   상기 지지링(20)이 위치하는 상부 쪽 탄성링 설치부(60) 외면 만이 가압조(90)의 돌출부(e)에 의해 압착되어 함몰되는 소성 변형이 일어나도록 하고,
   상기 돌출부(e)에 의한 탄성링 설치부(60) 함몰에 의해 지지링(20)의 내면이 파이프의 외면을 향하도록 직경이 축소되어 여유부(t) 위치로 밀려 내려오고,
   상기 여유부(t) 위치로 밀려 내려온 지지링(20)의 측면은 상기 탄성링(30)을 누르게 되어, 압착 과정에서 상기 탄성링(30)이 체결링(10) 쪽으로 밀려나는 현상을 방지하게 되되,
   상기 가압조(90)의 압착 작업은, 상기 압착에 의해 발생하는 체결링 설치부(50)의 직경 축소와 탄성링 설치부(60)의 소성 변형으로 인해 파이프(P)도 소성 변형이 일어나지는 않을 정도의 약압으로 행하는 것을 특징으로 하는 약압 압착식 관 이음쇠의 압착방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 체결링 설치부(50)의 외면이 가압조(90)에 의해 압착되어 상기 체결링 설치부(50) 전체의 직경이 축소될 때, 파이프(P)가 삽입되는 입구 부분에 해당하는 체결링 설치부(50)의 끄트머리가 안쪽으로 더 구부러져 돌출되는 이탈방지턱(53)이 더 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 약압 압착식 관 이음쇠의 압착방법.
   
6. 삭제

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