KR102392302B1 - Apparatus for connecting pipes - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 관 이음 장치는, 적어도 하나의 단부를 가지고, 상기 단부에 연결관이 삽입되는 이음관; 및 상기 이음관의 단부에 결합되어, 상기 연결관을 상기 이음관 내부에 고정시키는 관 고정 부재를 포함하고, 상기 관 고정 부재는, 상기 이음관 내부에 끼워지는 씰링과, 상기 씰링의 전방에 배치되는 제 2 가압링과,상기 제 2 가압링의 전방에 배치되는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 전방에 배치되는 제 1 가압링과, 상기 이음관의 단부와 상기 제 1 가압링의 일부분을 감싸는 클램프 유닛을 포함하고, 상기 스토퍼의 외측 면과 상기 제 2 가압링의 내측 면은 서로 면접촉하고, 상기 스토퍼의 외측 면과 상기 제 2 가압링의 내측 면은, 상기 제 1 가압링으로부터 상기 씰링 쪽으로 갈수록 직경이 감소하는 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다. A pipe joint device according to an embodiment of the present invention, has at least one end, the joint pipe is inserted into the connecting pipe to the end; and a pipe fixing member coupled to an end of the fitting pipe to fix the connector inside the fitting pipe, wherein the pipe fixing member includes a sealing fitted inside the fitting pipe, and disposed in front of the sealing A second pressure ring to be formed, a stopper disposed in front of the second pressure ring, a first pressure ring disposed in front of the stopper, and a clamp unit surrounding an end of the joint pipe and a portion of the first pressure ring Including, an outer surface of the stopper and an inner surface of the second pressure ring are in surface contact with each other, and the outer surface of the stopper and the inner surface of the second pressure ring are directed toward the sealing from the first pressure ring. It is characterized in that it is formed to be inclined in a direction in which the diameter decreases.
Description
본 발명은 관 이음 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pipe fitting device.
일반적으로 상하수도, 소방, 가스, 전기, 및 각종 산업 플랜트 등에 설치되는 복수 개의 관을 서로 연결하기 위해서는 연결되어야 할 관들의 단부들을 서로 맞대어 용접하거나, 별도의 이음 장치가 사용된다. In general, in order to connect a plurality of pipes installed in water and sewage, firefighting, gas, electricity, and various industrial plants to each other, ends of pipes to be connected are buttted to each other, or a separate joint device is used.
아래의 선행 기술에는 두 개의 관을 연결하기 위하여 클램프 부재가 적용되는 것이 개시된다.In the prior art below, it is disclosed that a clamp member is applied to connect two tubes.
상세히, 클램프 부재는, 다수의 클램프가 체결 볼트에 의하여 연결된 상태에서, 서로 맞닿은 두 배관의 외주면에 둘러진다. 그리고, 체결 볼트를 죄기 위해서 체결 볼트의 단부에 조임력 유지 너트가 끼워진다. In detail, the clamp member is surrounded by the outer peripheral surfaces of the two pipes in contact with each other, in a state in which a plurality of clamps are connected by fastening bolts. Then, a tightening force retaining nut is fitted to an end of the fastening bolt to tighten the fastening bolt.
그리고, 체결 볼트를 죄어 클램프의 직경을 감소시키면, 클램프의 직경이 축소되면서 가압 밀착링의 상면에 반경 방향 힘이 작용한다. 이때, 클램프의 내측 면과 접촉하는 가압 밀착링의 상면이 경사진 형태이기 때문에, 클램프의 조임 과정에서 작용하는 반경 방향 힘은 반경 방향 힘 벡터와 축방향 힘 벡터로 나뉘어서 가압 밀착링의 상면에 작용한다. Then, when the diameter of the clamp is reduced by tightening the fastening bolt, a radial force is applied to the upper surface of the pressure contact ring while the diameter of the clamp is reduced. At this time, since the upper surface of the pressure contact ring in contact with the inner surface of the clamp is inclined, the radial force acting during the clamping process is divided into a radial force vector and an axial force vector and acts on the upper surface of the pressure contact ring do.
그리고, 가압 밀착링에 작용하는 축방향 힘 벡터에 의하여 탄성링이 이음관의 축방향으로 가압되어 형상이 찌그러지게 된다. 그 결과, 탄성링의 내측 면이 이음관의 외주면에 더욱 밀착되면서 이음관의 이탈이 방지된다. Then, the elastic ring is pressed in the axial direction of the joint pipe by the axial force vector acting on the pressure contact ring, and the shape is distorted. As a result, the inner surface of the elastic ring is more closely attached to the outer circumferential surface of the fitting, and separation of the fitting is prevented.
이러한 구조로 이루어지는 이음관 장치의 경우, 탄성 링은 축방향으로 작용하는 힘에 의해서만 형상이 변형되면서 탄성링과 이음관의 밀착력이 증가하게 되므로, 관 연결 성능이 떨어지는 단점이 있다. In the case of a joint pipe device having such a structure, the elastic ring is deformed in shape only by a force acting in the axial direction, and the adhesion between the elastic ring and the joint pipe increases, so the pipe connection performance is poor.
또한, 클램프에 작용하는 반경 방향 힘의 크기에 비해 탄성링에 작용하는 축방향 힘의 크기가 더 작기 때문에, 클램프를 죄는데 필요한 힘이 커야 하므로, 작업 능률이 저하되는 단점이 있다. In addition, since the magnitude of the axial force acting on the elastic ring is smaller than the magnitude of the radial force acting on the clamp, the force required to tighten the clamp must be large, and thus work efficiency is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된다. The present invention is proposed to improve the above problems.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 관 이음 장치는, 적어도 하나의 단부를 가지고, 상기 단부에 연결관이 삽입되는 이음관; 및 상기 이음관의 단부에 결합되어, 상기 연결관을 상기 이음관 내부에 고정시키는 관 고정 부재를 포함하고, 상기 관 고정 부재는, 상기 이음관 내부에 끼워지는 씰링과, 상기 씰링의 전방에 배치되는 제 2 가압링과, 상기 제 2 가압링의 전방에 배치되는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 전방에 배치되는 제 1 가압링과, 상기 이음관의 단부와 상기 제 1 가압링의 일부분을 감싸는 클램프 유닛을 포함하고, 상기 스토퍼의 외측 면과 상기 제 2 가압링의 내측 면은 서로 면접촉하고, 상기 스토퍼의 외측 면과 상기 제 2 가압링의 내측 면은, 상기 제 1 가압링으로부터 상기 씰링 쪽으로 갈수록 직경이 감소하는 방향으로 경사지게 형성되며, 상기 이음관은, 원통 형상의 이음부와, 상기 이음부의 전단에서 연장되는 관 안착부와, 상기 관 안착부의 전단에서 확관 및 연장되는 관 고정부를 포함하고, 상기 관 고정부의 내주면은, 상기 관 안착부의 내주면 전단에서 직경이 증가하는 방향으로 경사지는 경사부와, 상기 경사부의 전단에서 원통 형상으로 연장되는 제 2 원통부와, 상기 제 2 원통부의 전단에서 반경 방향으로 연장되는 단턱부와, 상기 단턱부의 단부에서 원통 형상으로 연장되는 제 1 원통부를 포함하고, 상기 제 2 가압링의 외경은 상기 제 1 원통부의 내경에 대응하는 크기로 형성되어, 상기 제 2 가압링에 작용하되 상기 이음관의 중심축과 평행한 방향으로 작용하는 축방향 힘벡터(Fa)에 의하여, 상기 제 2 가압링은 상기 단턱부에 걸릴 때까지 축방향 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.A pipe joint device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a joint pipe having at least one end, a connecting pipe is inserted into the end; and a pipe fixing member coupled to an end of the fitting pipe to fix the connector inside the fitting pipe, wherein the pipe fixing member includes a sealing fitted inside the fitting pipe, and disposed in front of the sealing a second pressure ring, a stopper disposed in front of the second pressure ring, a first pressure ring disposed in front of the stopper, and a clamp unit surrounding an end of the joint pipe and a portion of the first pressure ring Including, an outer surface of the stopper and an inner surface of the second pressure ring are in surface contact with each other, and the outer surface of the stopper and the inner surface of the second pressure ring are directed toward the sealing from the first pressure ring. It is formed to be inclined in a direction in which the diameter decreases, and the joint pipe includes a cylindrical joint, a tube seat extending from the front end of the joint, and a tube fixing part that expands and extends from the front end of the tube seat, and , The inner circumferential surface of the tube fixing portion includes a second cylindrical portion extending in a cylindrical shape from the front end of the inclined portion and an inclined portion inclined in a direction in which the diameter increases from the front end of the inner circumferential surface of the tube seating portion, and the front end of the second cylindrical portion Including a stepped portion extending in the radial direction, and a first cylindrical portion extending in a cylindrical shape from an end of the stepped portion, the outer diameter of the second pressing ring is formed to have a size corresponding to the inner diameter of the first cylindrical portion, the It is characterized in that by the axial force vector Fa acting on the second pressing ring and acting in a direction parallel to the central axis of the joint pipe, the second pressing ring can move in the axial direction until it is caught on the stepped portion. do it with
상기 스토퍼는 양 단부가 이격되며, 탄성력을 가지는 C-링을 포함할 수 있다. The stopper may include a C-ring having both ends spaced apart from each other and having an elastic force.
상기 스토퍼의 내주면에는 하나 또는 다수의 조임 돌기가 돌출될 수 있다.One or a plurality of tightening protrusions may protrude from the inner circumferential surface of the stopper.
상기 제 1 가압링은, 상기 이음관의 내부에 삽입되는 링 바디와, 상기 링 바디의 전단에서 반경 방향으로 연장되는 링 헤드를 포함하고, 상기 링 헤드의 전단으로 갈수록 직경이 감소하는 형태로 경사지는 경사면이 상기 링 헤드의 전면에 형성될 수 있다. The first pressing ring includes a ring body inserted into the fitting pipe, and a ring head extending in a radial direction from the front end of the ring body, and is inclined in a shape of decreasing diameter toward the front end of the ring head. An inclined surface may be formed on the front surface of the ring head.
상기 씰링의 외주면은, 원통부와, 상기 원통부의 후단에서 연장되는 경사부를 포함할 수 있다. The outer peripheral surface of the sealing may include a cylindrical portion and an inclined portion extending from the rear end of the cylindrical portion.
상기 경사부는, 상기 씰링의 전단에서 후단 쪽으로 갈수록 직경이 감소하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. The inclined portion may be formed to be inclined in a direction in which a diameter decreases from the front end to the rear end of the sealing.
상기 씰링의 내주면에는 하나 또는 다수의 조임 돌기가 돌출될 수 있다. One or a plurality of tightening projections may protrude from the inner circumferential surface of the sealing.
상기 이음관의 단부에는 플랜지가 상기 이음관의 반경 방향 외측으로 연장되고, 상기 클램프 유닛은 상기 플랜지와 상기 링헤드를 감싸도록 형성될 수 있다.A flange may extend outwardly in a radial direction of the joint pipe at an end of the joint pipe, and the clamp unit may be formed to surround the flange and the ring head.
상기 클램프 유닛은, 제 1 클램프; 일 단부가 상기 제 1 클램프의 일 단부에 회동 가능하게 연결되는 제 2 클램프; 일 단부가 상기 제 2 클램프의 타 단부에 연결되는 제 3 클램프; 상기 제 1 클램프의 타 단부와 상기 제 3 클램프의 타 단부를 연결하는 연결 클램프; 및 상기 제 3 클램프의 타 단부와, 상기 연결 클램프, 및 상기 제 1 클램프의 타 단부를 일체로 결합하는 체결 부재를 포함할 수 있다. The clamp unit may include a first clamp; a second clamp having one end rotatably connected to one end of the first clamp; a third clamp having one end connected to the other end of the second clamp; a connection clamp connecting the other end of the first clamp and the other end of the third clamp; and a fastening member integrally coupling the other end of the third clamp, the connecting clamp, and the other end of the first clamp.
상기 체결 부재는, 상기 제 3 클램프의 타 단부와, 상기 연결 클램프, 및 상기 제 1 클램프의 타 단부를 순차적으로 관통하는 체결 볼트와, 상기 체결 볼트의 외주면에 끼워지는 와셔와, 상기 제 1 클램프의 타 단부를 통과한 상기 체결 볼트의 외주면에 끼워지는 체결 너트를 포함할 수 있다. The fastening member may include a fastening bolt sequentially passing through the other end of the third clamp, the connecting clamp, and the other end of the first clamp, a washer fitted to an outer circumferential surface of the fastening bolt, and the first clamp It may include a fastening nut fitted to the outer peripheral surface of the fastening bolt passing through the other end of the.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 관 이음 장치에 따르면, 클램프의 내측 면이 제 1 가압링과 넓은 경사면 접촉을 형성한다. 그러므로, 클램프를 죄어 클램프의 직경이 축소됨에 따라, 충분한 크기의 힘과 변위를 가지고 제 1 가압링을 반경 방향 및 축 방향으로 가압할 수 있다. According to the pipe joint device according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above, the inner surface of the clamp forms a wide inclined surface contact with the first pressing ring. Therefore, as the diameter of the clamp is reduced by tightening the clamp, it is possible to press the first pressing ring in the radial and axial directions with sufficient magnitude of force and displacement.
또한, 스토퍼와 제 2 가압링이 경사면 접촉을 하는 형태로 결합되므로, 제 1 가압링에 의하여 전달되는 축방향 힘이 스토퍼를 축방향으로 가압하고, 스토퍼는 다시 제 2 가압링에 의하여 조여지므로, 연결 대상이 되는 관이 관 이음 장치에 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있다. In addition, since the stopper and the second pressure ring are coupled in a inclined surface contact, the axial force transmitted by the first pressure ring presses the stopper in the axial direction, and the stopper is again tightened by the second pressure ring, It is possible to maintain a state in which the pipe to be connected is stably coupled to the pipe joint device.
또한, 기존의 관 이음 장치에 비하여 스토퍼의 체결력이 상대적으로 크기 때문에, 연결 대상이 되는 관이 체결된 상태에서 관내 압력을 견디는 내압력이 종래의 경우에 비하여 큰 장점이 있다. In addition, since the fastening force of the stopper is relatively large compared to the conventional pipe joint device, the internal pressure to withstand the pressure in the pipe in the state in which the pipe to be connected is fastened is advantageous compared to the conventional case.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관 이음 장치의 사시도.
도 2는 상기 관 이음 장치의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 3-3을 따라 절개되는 관 이음 장치의 측단면도.
도 4는 도 3의 4-4를 따라 절개되는 관 이음 장치의 정단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 제 1 가압링의 전면 사시도.
도 6은 상기 제 1 가압링의 배면 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 스토퍼의 전면 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 제 2 가압링의 전면 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 씰링의 전면 사시도.
도 10은 본 발명의 관 이음 장치를 구성하는 이음관의 배면 사시도.
도 11은 도 10의 11-11을 따라 절개되는 이음관의 측단면도.
도 12는 연결 관 삽입 후 플랜지 조임 전 상태를 보여주는 관 이음 장치의 단면도.
도 13은 플랜지 조임 완료 후 상태를 보여주는 관 이음 장치의 단면도.1 is a perspective view of a pipe joint device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the pipe joint device.
Fig. 3 is a side cross-sectional view of the pipe joint device taken along line 3-3 of Fig. 1;
Figure 4 is a front cross-sectional view of the pipe joint device taken along 4-4 of Figure 3;
Figure 5 is a front perspective view of the first pressing ring constituting the tube fixing member according to the embodiment of the present invention.
6 is a rear perspective view of the first pressing ring;
7 is a front perspective view of a stopper constituting a tube fixing member according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a front perspective view of the second pressing ring constituting the tube fixing member according to the embodiment of the present invention.
9 is a front perspective view of a sealing constituting a tube fixing member according to an embodiment of the present invention.
10 is a rear perspective view of a fitting constituting the pipe fitting device of the present invention.
FIG. 11 is a side cross-sectional view of a fitting taken along line 11-11 of FIG. 10;
12 is a cross-sectional view of a pipe joint device showing a state before flange tightening after inserting a connecting pipe.
13 is a cross-sectional view of the pipe joint device showing the state after the flange tightening is completed.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 관 이음 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a pipe joint device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관 이음 장치의 사시도이고, 도 2는 상기 관 이음 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 3-3을 따라 절개되는 관 이음 장치의 측단면도이고, 도 4는 도 3의 4-4를 따라 절개되는 관 이음 장치의 정단면도이다. 1 is a perspective view of a pipe joint device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the pipe joint device, and FIG. 3 is a side cross-sectional view of the pipe joint device cut along 3-3 of FIG. 4 is a front cross-sectional view of the pipe joint device cut along 4-4 of FIG.
참고로, 도 1 내지 도 4에 개시되는 관 이음 장치의 도면은, 관 이음 장치의 일측 단부 부분만을 보여주는 도면임을 밝혀둔다. 즉, 이음관의 타측 단부에도 동일한 형태의 관 이음 구조가 구비된다. For reference, it should be noted that the drawings of the pipe joint device disclosed in FIGS. 1 to 4 are views showing only one end portion of the pipe joint device. That is, the pipe joint structure of the same type is also provided at the other end of the joint pipe.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 관 이음 장치(10)는, 이음관(11)과, 상기 이음관(11)의 내부에 삽입되는 관 고정 부재를 포함한다. 1 to 4 , the
상기 이음관(11)은 일자 형상, L자 형상, 또는 T자 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 관 고정 부재는 상기 이음관(11)의 단부들에 동일하게 제공된다. 그리고, 상기 관 고정 부재가 삽입되는 단부들은 동일한 형상으로 설계될 수 있다. The
여기서, 연결 관이 삽입되는 단부가 상기 이음관(11)의 일 단부에만 형성되는 구조도 가능하다. 예컨대, 이음관의 일단이 제 1 연결 관과 한 몸으로 이루어지고, 이음관의 타단에만 관 이음 구조가 형성되는 구조도 가능하다. Here, a structure in which the end into which the connecting pipe is inserted is formed only at one end of the
이하에서는 상기 이음관(11)의 일단에 삽입되는 관 고정 부재 및 그 기능에 대해서 설명하고, 타단에 삽입되는 관 고정 부재 및 그 기능에 대해서는 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, the pipe fixing member inserted into one end of the
상기 관 고정 부재는, 클램프 유닛(12)을 포함할 수 있다. The tube fixing member may include a
상세히, 상기 클램프 유닛(12)은 다수의 클램프 조각이 서로 상대 회전 가능하게 연결되는 형태로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 클램프 유닛(12)은, 제 1 클램프(121), 제 2 클램프(122), 제 3 클램프(123), 및 연결 클램프(124)를 포함할 수 있다. In detail, the
상기 제 1 클램프(121) 및 제 3 클램프(123)의 일 단부들은 각각 상기 제 2 클램프(122)의 좌측 단부와 우측 단부에 힌지(125)에 의하여 회동 가능하게 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 내지 제 3 클램프(121 ~ 123)는 상기 이음관(11)의 외주면을 감싸는 형태로 이루어질 수 있다. One end of the
상기 연결 클램프(124)는, 중첩부(124a)와 상기 중첩부(124a)의 외주면에서 돌출되는 연결 리브(124b)를 포함할 수 있다. The
상기 제 1 클램프(121)의 타단부의 내측 면과 상기 제 3 클램프(123)의 타단부의 내측면에는 상기 중첩부(124a)가 수용되기 위한 단차부 또는 함몰부가 형성된다. 그리고, 상기 제 1 클램프(121)의 타단부와 상기 제 3 클램프(123)의 타단부는 상기 연결 래브(124b)의 좌측면과 우측면에 각각 밀착된다. A stepped portion or a recessed portion for accommodating the overlapping
또한, 상기 제 1 클램프(121)의 타단부와 상기 제 3 클램프(123)의 타단부 및 상기 연결 리브(124b)에는 체결홀들(121a,123a,124c)이 각각 형성될 수 있다. 그리고, 상기 클램프 유닛(12)을 상기 이음관(11)의 외주면에 결합하면, 상기 체결홀들(121a,123a,124c)의 중심이 정렬되어 체결 볼트(17)가 삽입 가능하게 된다. In addition, fastening
상세히, 상기 체결 볼트(17)에는 와셔(18)가 끼워질 수 있고, 상기 와셔(18)가 끼워진 상태에서 상기 체결 볼트(17)는 상기 체결홀들(121a,123a,124c)을 관통한다. 상기 체결홀들(121a,123a,124c)을 관통한 체결 볼트(17)의 단부에는 체결 너트(19)가 끼워진다. In detail, a
상기 체결 볼트(17)를 드라이버 등을 이용하여 회전하면 상기 체결 너트(19)를 통과한 체결 볼트(17) 부분의 길이가 길어지면서 상기 제 1 클램프(121)의 타단부 및 상기 제 3 클램프(123)의 타단부가 상기 연결 클램프(124)의 연결 리브(124b)에 점점 가까워지면서 상기 클램프 유닛(12)의 직경이 감소하게 된다. When the
여기서, 본 발명의 범위에 포함되는 클램프 유닛(12)은, 도시되는 바와 같이 3 조각의 클램프로 이루어지는 구조 외에, 서로 대칭되는 두 조각의 클램프로 이루어지는 구조, 또는 원형의 단일 클램프로 이루어지는 구조를 포함할 수 있음을 밝혀둔다. Here, the
상세히, 서로 대칭되는 두 조각의 클램프로 이루어지는 구조는, 서로 대칭되는 형상의 제 1 클램프와 제 2 클램프를 포함하고, 제 1 클램프의 일단과 제 2 클램프의 일 단이 힌지에 의하여 회동 가능하게 연결되고, 제 1 클램프의 타단과 제 2 클램프의 타단이 체결 볼트에 의하여 연결되는 구조로 이해될 수 있다. In detail, the structure consisting of two pieces of clamps symmetrical to each other includes a first clamp and a second clamp having symmetrical shapes, and one end of the first clamp and one end of the second clamp are rotatably connected by a hinge. It can be understood as a structure in which the other end of the first clamp and the other end of the second clamp are connected by a fastening bolt.
또한, 단일 클램프로 이루어지는 구조는, 실질적으로 원형 부재의 일 단부와 타 단부가 체결 볼트에 의하여 연결되는 구조로 이해될 수 있다. In addition, the structure consisting of a single clamp may be understood as a structure in which one end and the other end of the substantially circular member are connected by a fastening bolt.
한편, 상기 관 고정 부재는 제 1 가압링(13)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 가압링(13)은 탄성 변형 가능한 소재로 이루어질 수 있고, 상기 이음관(11)의 단부에 안착되는 형태로 조립될 수 있다. 상기 클램프 유닛(12)은 상기 제 1 가압링(13)을 감싼 상태에서 상기 제 1 가압링(또는 상기 이음관)(13)의 축방향 및 반경 방향으로 가압력을 작용한다. Meanwhile, the tube fixing member may further include a first
상기 관 고정 부재는, 상기 제 1 가압링(13)의 후방에 놓이는 스토퍼(14)를 더 포함할 수 있다. The tube fixing member may further include a
여기서, 상기 이음관(11)의 단부에서 상기 이음관(11)의 가운데 부분을 향하는 방향을 후방으로 정의하고, 그 반대 방향을 전방으로 정의한다. 따라서, 상기 스토퍼(14)는 상기 제 1 가압링(13)의 후방에 놓이는 것으로 정의될 수 있다. Here, the direction from the end of the
한편, 상기 관 고정 부재는, 상기 스토퍼(14)의 후방에 놓이는 제 2 가압링(15)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 가압링(15)은, 상기 클램프 유닛(12)이 조여질 때 상기 스토퍼(14)를 상기 이음관(11)의 반경 방향 내측으로 가압하도록 기능한다.Meanwhile, the tube fixing member may further include a second
상기 관 고정 부재는, 상기 제 2 가압링(15)의 후방에 놓이는 씰링(seal ring)(16)을 더 포함할 수 있다. 상기 씰링(16)은 상기 이음관(11)을 따라 흐르는 유체가 상기 이음관(11)과 연결관 사이의 틈새로 누설되는 것을 방지하는 기능을 한다. 나아가, 상기 씰링(16)은, 연결 관의 외주면에 강하게 밀착되어, 상기 연결 관이 이음관(11)으로부터 분리되는 것을 방지하는 기능도 일부 수행하는 것으로 설명될 수 있다. The tube fixing member may further include a sealing ring (16) placed on the rear of the second pressing ring (15). The sealing 16 functions to prevent the fluid flowing along the
이하에서는 본 발명에 따른 관 이음 장치(10)를 구성하는 이음관(11) 및 상기 관 고정부재를 이루는 구성 요소들 각각에 대하여 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, each of the components constituting the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 제 1 가압링의 전면 사시도이고, 도 6은 상기 제 1 가압링의 배면 사시도이다. Figure 5 is a front perspective view of the first pressure ring constituting the tube fixing member according to the embodiment of the present invention, Figure 6 is a rear perspective view of the first pressure ring.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 가압링(13)의 내측에는 연결관이 통과하기 위한 관통홀(134)이 형성된다. 5 and 6 , a through
상세히, 상기 제 1 가압링(13)은, 원통 형상의 링 바디(131)와, 상기 링 바디(131)의 전단에 형성되는 링 헤드(132)를 포함할 수 있다. In detail, the first
또한, 상기 링 헤드(132)의 전면은, 내측 가장자리에서 외측 가장자리로 갈수록 상기 제 1 가압링(13)의 후방으로 경사지는 경사면(133)이 형성된다. 즉, 상기 링 헤드(132)의 전단부를 지나는 면 또는 직선으로부터 상기 링 헤드(132)의 후단 쪽으로 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다. In addition, the front surface of the
상기 링 헤드(132)의 후면은 상기 이음관(11)의 단부에 안착되고, 상기 링 바디(131)는 상기 이음관(11)의 내부에 삽입된다. 그리고, 상기 클램프 유닛(12)을 죄면 상기 클램프 유닛(12)에 의하여 발생하는 반경 방향 가압력이 상기 링 헤드(132)의 경사면(133)에 작용하게 된다. The rear surface of the
그리고, 상기 경사면(133)에 수직하게 작용하는 힘은, 상기 제 1 가압링(13)의 반경 방향 힘 벡터와 축 방향 힘 벡터로 나뉘어 작용하게 된다. 그리고, 상기 제 1 가압링(13)의 반경 방향 힘 벡터에 의하여 상기 제 1 가압링(13)이 연결 관의 외주면에 가압 밀착될 수 있고, 축 방향 힘 벡터에 의하여 상기 스토퍼(14)가 상기 이음관(11)의 축 방향으로 가압된다. In addition, the force acting perpendicular to the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 스토퍼의 전면 사시도이다. 7 is a front perspective view of a stopper constituting a tube fixing member according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스토퍼(14)는 양 단부(141,142)가 이격된 C-링 형태로 이루어지고, 상기 클램프(12)를 죄면 상기 스토퍼(14)의 양 단부(141,142)가 접촉할 때까지 직경이 축소된다. Referring to FIG. 7 , the
상세히, 상기 스토퍼(14)는 금속 소재로 이루어질 수 있고, 외주면이 경사면(144)을 형성할 수 있다. 상기 경사면(144)은 상기 스토퍼(14)의 전단에서 후단으로 갈수록 상기 스토퍼(14)의 외경이 감소하는 방향으로 경사질 수 있다. In detail, the
또한, 상기 스토퍼(14)의 내주면에는 하나 또는 복수 개의 조임 돌기(143)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 조임 돌기(143)는 상기 스토퍼(14)의 원주 방향으로 둘러지고, 끝이 뾰족한 삼각 단면 형상을 이룰 수 있다. In addition, one or a plurality of tightening
상기 조임 돌기(143)는 상기 스토퍼(14)의 전단에서 후단 방향으로 갈수록 내경이 감소하는 형태로 경사지게 돌출될 수 있다. 그러면, 연결 관이 상기 이음관(11) 내부로 삽입되는 과정에서는 저항으로 작용하지 않지만, 연결 관을 이음관(11)으로부터 분리하는 방향으로 상기 연결 관에 힘이 작용할 때, 상기 조임 돌기(143)는 상기 연결 관의 분리를 방해하는 저항으로 작용하게 된다.The tightening
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 제 2 가압링의 전면 사시도이다. 8 is a front perspective view of a second pressing ring constituting a tube fixing member according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 가압링(15)은 원통 형상으로 이루어져서 내측에 관통홀(152)이 형성된다. 그리고, 상기 제 2 가압링(15)은 상기 스토퍼(14)의 후방에 놓인다. 그리고, 상기 클램프(12)를 죄면 상기 스토퍼(14)로부터 축방향 가압력이 상기 제 2 가압링(15)에 작용한다. Referring to FIG. 8 , the second
상세히, 상기 제 2 가압링(15)의 내주면에는 경사면(151)이 형성되며, 상기 경사면(151)은 상기 제 2 가압링(15)의 전단에서 후단으로 갈수록 내경이 감소하는 방향으로 경사지게 형성된다. 즉, 상기 제 2 가압링(15)의 경사면(151)과 상기 스토퍼(14)의 경사면(144)이 동일 또는 유사한 경사각으로 경사져서, 서로 밀착될 수 있다. In detail, an
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 관 고정 부재를 구성하는 씰링의 전면 사시도이다. 9 is a front perspective view of a sealing constituting a tube fixing member according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 씰링(16)은, 내부에 관통홀(161)이 형성된 원통 형상으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 9 , the sealing 16 according to the embodiment of the present invention may have a cylindrical shape having a through
상기 씰링(16)은 탄력성이 있는 고무 또는 실리콘 소재로 이루어질 수 있고, 내주면(163)에 하나 또는 다수의 조임 돌기(164)가 형성될 수 있다. 상기 조임 돌기(164)는 상기 스토퍼(14)의 내주면에 형성되는 조임 돌기(143)와 동일한 형상으로 이루어지고, 동일한 기능을 수행하게 된다. The sealing 16 may be made of a rubber or silicone material having elasticity, and one or a plurality of tightening
또한, 상기 씰링(16)의 외주면(162)은 원통부(162a)와 경사부(162b)로 이루어질 수 있다. 상기 경사부(163b)는 상기 원통부(162a)의 후단에서 상기 씰링(16)의 후단까지 형성될 수 있고, 상기 씰링(16)의 후단으로 갈수록 외경이 감소하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. In addition, the outer
도 10은 본 발명의 관 이음 장치를 구성하는 이음관의 배면 사시도이고, 도 11은 도 10의 11-11을 따라 절개되는 이음관의 측단면도이다. 10 is a rear perspective view of a fitting constituting the pipe fitting device of the present invention, and FIG. 11 is a side cross-sectional view of the fitting pipe cut along 11-11 of FIG. 10 .
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이음관(11)의 일 단부의 내부에 상기 관 고정 부재가 삽입된다. 10 and 11, the pipe fixing member is inserted into the inside of one end of the
상세히, 상기 이음관(11)은 원통 형상의 이음부(111)와, 상기 이음부(111)의 전단에서 연장되는 관 안착부(112)와, 상기 관 안착부(112)의 전단에서 확관 및 연장되는 관 고정부(113)를 포함할 수 있다. In detail, the
상기 관 안착부(112)의 외경은 상기 이음부(111)의 외경보다 크게 형성될 수 있고, 상기 관 안착부(112)의 내측면에는 연결 관의 단부가 안착되는 관 안착턱(112a)이 형성될 수 있다. 상기 관 안착턱(112a)은, 상기 이음부(111)의 내경을 상기 관 안착부(112)의 내경보다 작게 설계함으로써 형성될 수 있다. The outer diameter of the
상기 관 고정부(113)의 내주면은, 상기 관 안착부(112)의 내주면 전단에서 직경이 증가하는 방향으로 경사지는 경사부(113d)(또는 확관부)와, 상기 경사부(113d)의 전단에서 원통 형상으로 연장되는 제 2 원통부(113c)와, 상기 제 2 원통부(113c)의 전단에서 연장되는 제 1 원통부(113a)를 포함할 수 있다. The inner circumferential surface of the
상기 제 1 원통부(113a)의 직경은 상기 제 2 원통부(113c)의 직경보다 크게 설계되어, 상기 제 1 원통부(113a)와 제 2 원통부(113c)가 만나는 지점에 단턱부(113b)가 형성될 수 있다. The diameter of the first
또한, 상기 이음관(11)의 일 단부, 구체적으로 상기 관 고정부(113)의 전단부에는 플랜지(114)가 연장될 수 있다. 즉, 상기 플랜지(114)는, 상기 이음관(11)의 단부에서 반경 방향 외측으로 돌출되는 부분으로 이해될 수 있다. In addition, a
도 12는 연결 관 삽입 후 플랜지 조임 전 상태를 보여주는 관 이음 장치의 단면도이고, 도 13은 플랜지 조임 완료 후 상태를 보여주는 관 이음 장치의 단면도이다. 12 is a cross-sectional view of a pipe joint device showing a state before flange tightening after inserting a connecting pipe, and FIG. 13 is a cross-sectional view of a pipe joint device showing a state after flange tightening is completed.
먼저 도 12를 참조하면, 상기 이음관(11)의 관 고정부(113)에 씰링(16), 제 2 가압링, 스토퍼(14) 및 제 1 가압링이 끼워지고, 상기 클램프 유닛(12)이 느슨하게 풀어진 상태에서 연결관(20)이 상기 이음관(11) 내부로 삽입된다. First, referring to FIG. 12 , a sealing 16, a second pressure ring, a
이 상태에서는 상기 체결 볼트(17)가 제 1 클램프((121)와 제 3 클램프(123)의 단부들을 관통하여 체결 너트(19)에 끼워지기만 한 상태이다. 따라서, 상기 클램프지 유닛(12)이 느슨하게 풀린 상태로 볼 수 있다. In this state, the
그리고, 상기 클램프 유닛(12)은 상기 이음관(11)의 플랜지(114)와 상기 제 1 가압링(13)의 링 헤드(132)를 감싸며, 상기 플랜지(114)가 상기 클램프 유닛(12)의 후단에 걸린 상태로 유지된다. And, the
또한, 상기 링 헤드(132)의 경사면(133)은 상기 클램프 유닛(12)의 내측 면에 밀착된 상태가 된다. 상세히, 상기 클램프 유닛(12)은 대략 n자 형태로 절곡되어, 후측 절곡부는 상기 플랜지(114)에 걸리고, 전측 절곡부의 내측 면은 경사지게 형성되어 상기 링 헤드(132)와 밀착될 수 있다. Also, the
도 13을 참조하면, 상기 체결 볼트(17)를 회전시켜서 상기 클램프 유닛(12)을 점진적으로 죄면, 상기 클램프 유닛(12)의 내경이 점진적으로 감소하면서 상기 연결관(20)의 외주면에 가까워진다.Referring to FIG. 13 , when the
그리고, 상기 클램프 유닛(12)의 직경이 감소함에 따라, 상기 링 헤드(132)에 경사면(133)에 직교하는 방향으로 가압력(F)이 작용하게 된다. 물론 상기 링 헤드(132)의 가장자리에서 반경 방향 내측으로도 가압력이 작용할 수 있다. And, as the diameter of the
상세히, 상기 링 헤드(132)의 경사면(133)에 작용하는 가압력(F)의 축방향 힘벡터는 상기 스토퍼(14)를 축방향으로 미는 힘으로 작용한다. In detail, the axial force vector of the pressing force F acting on the
또한, 상기 링 헤드(132)의 경사면(133)에 작용하는 가압력(F)의 반경 방향 힘 벡터 및 상기 링 헤드(132)의 가장자리에서 반경 방향으로 작용하는 가압력은, 상기 스토퍼(14)를 축 방향으로 밀어준 후, 상기 제 1 가압링(13)의 내주면을 상기 연결관(20)에 강하게 밀착시킨다. In addition, the radial force vector of the pressing force F acting on the
한편, 상기 스토퍼(14)에 작용하는 축방향 힘벡터는 상기 제 2 가압링(15)의 경사면(151)에 작용하여, 우선 축 방향으로 작용하여 상기 제 2 가압링(15)의 후방 단면이 관 고정부(113)의 단턱부(113b)에 닿을 때까지 상기 제 2 가압링(15)을 밀어준다. 그리고, 상기 제 2 가압링(15)이 상기 단턱부(113b)에 닿아서 더이상 밀리지 않는 상태에서, 상기 스토퍼(14)가 축 방향으로 더 밀리면, 상기 스토퍼(14)의 경사면에 의해 반경 방향 내측, 즉 상기 연결관(20)에 밀착시키는 힘으로 분산된다. On the other hand, the axial force vector acting on the
이러함 힘의 분산에 의하여, 상기 스토퍼(14)의 내주면은 상기 연결관(20)에 강하게 밀착됨과 동시에, 상기 제 2 가압링(15)이 상기 씰링(16)을 축방향으로 밀어낸다. Due to the dispersion of this force, the inner peripheral surface of the
상기 씰링(16)은, 상기 제 2 가압링(15)으로부터 전달되는 축방향 가압력에 의하여 상기 씰링(16)의 경사부(162b)가 상기 이음관(11)의 경사부(113d)를 따라 이동게 된다. 따라서, 상기 씰링(16)의 축방향 단면 길이는 감소하되 반경 방향 단면 길이는 증가하는 방향으로 상기 씰링(16)의 단면 형상이 변형된다. 그 결과 상기 씰링(16)의 내주면이 상기 연결관(20)의 외주면에 강하게 밀착된다. In the sealing 16 , the
이와 같이, 상기 스토퍼(14)와 상기 제 2 가압링(15)이 경사면 접촉을 함으로써, 상기 스토퍼(14)가 상기 연결관(20)에 강하게 밀착되어, 연결관(20)과 관 이음 장치(10)의 연결 상태가 안정적으로 유지될 수 있다. In this way, the
Claims (12)
상기 이음관의 단부에 결합되어, 상기 연결관을 상기 이음관 내부에 고정시키는 관 고정 부재를 포함하고,
상기 관 고정 부재는,
상기 이음관 내부에 끼워지는 씰링과,
상기 씰링의 전방에 배치되는 제 2 가압링과,
상기 제 2 가압링의 전방에 배치되는 스토퍼와,
상기 스토퍼의 전방에 배치되는 제 1 가압링과,
상기 이음관의 단부와 상기 제 1 가압링의 일부분을 감싸는 클램프 유닛을 포함하고,
상기 스토퍼의 외측 면과 상기 제 2 가압링의 내측 면은 서로 면접촉하고,
상기 스토퍼의 외측 면과 상기 제 2 가압링의 내측 면은, 상기 제 1 가압링으로부터 상기 씰링 쪽으로 갈수록 직경이 감소하는 방향으로 경사지게 형성되며,
상기 이음관은,
원통 형상의 이음부와,
상기 이음부의 전단에서 연장되는 관 안착부와,
상기 관 안착부의 전단에서 확관 및 연장되는 관 고정부를 포함하고,
상기 관 고정부의 내주면은,
상기 관 안착부의 내주면 전단에서 직경이 증가하는 방향으로 경사지는 경사부와,
상기 경사부의 전단에서 원통 형상으로 연장되는 제 2 원통부와,
상기 제 2 원통부의 전단에서 반경 방향으로 연장되는 단턱부와,
상기 단턱부의 단부에서 원통 형상으로 연장되는 제 1 원통부를 포함하고,
상기 제 2 가압링의 외경은 상기 제 1 원통부의 내경에 대응하는 크기로 형성되어,
상기 제 2 가압링에 작용하되 상기 이음관의 중심축과 평행한 방향으로 작용하는 축방향 힘벡터(Fa)에 의하여, 상기 제 2 가압링은 상기 단턱부에 걸릴 때까지 축방향 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 관 이음 장치. a joint pipe having at least one end and a connecting pipe inserted into the end; and
It is coupled to the end of the joint pipe, comprising a pipe fixing member for fixing the connecting pipe to the inside of the joint pipe,
The tube fixing member,
a sealing fitted inside the joint pipe;
a second pressure ring disposed in front of the sealing;
a stopper disposed in front of the second pressing ring;
a first pressing ring disposed in front of the stopper;
and a clamp unit surrounding an end of the joint pipe and a portion of the first pressure ring,
The outer surface of the stopper and the inner surface of the second pressing ring are in surface contact with each other,
The outer surface of the stopper and the inner surface of the second pressure ring are formed to be inclined in a direction in which a diameter decreases from the first pressure ring toward the sealing,
The joint is
A cylindrical joint, and
A tube seating portion extending from the front end of the joint portion,
Including a pipe fixing part that expands and extends from the front end of the pipe seating part,
The inner peripheral surface of the tube fixing part,
an inclined portion inclined in a direction in which the diameter increases at the front end of the inner peripheral surface of the tube seating portion;
a second cylindrical portion extending in a cylindrical shape from the front end of the inclined portion;
a stepped portion extending in a radial direction from the front end of the second cylindrical portion;
Including a first cylindrical portion extending in a cylindrical shape from the end of the stepped portion,
The outer diameter of the second pressing ring is formed to have a size corresponding to the inner diameter of the first cylindrical portion,
By means of an axial force vector (Fa) acting on the second pressing ring but acting in a direction parallel to the central axis of the joint pipe, the second pressing ring is movable in the axial direction until it is caught on the stepped portion. Characterized pipe joint.
상기 스토퍼는 양 단부가 이격되며, C-링의 형태를 포함하는 관 이음 장치.The method of claim 1,
Both ends of the stopper are spaced apart, and the pipe joint device includes a C-ring shape.
상기 스토퍼의 내주면에는 하나 또는 다수의 조임 돌기가 돌출되는 것을 특징으로 하는 관 이음 장치.3. The method of claim 2,
A pipe joint device, characterized in that one or a plurality of tightening projections protrude from the inner circumferential surface of the stopper.
상기 제 1 가압링은,
상기 이음관의 내부에 삽입되는 링 바디와,
상기 링 바디의 전단에서 반경 방향으로 연장되는 링 헤드를 포함하고,
상기 링 헤드의 전단으로 갈수록 직경이 감소하는 형태로 경사지는 경사면이 상기 링 헤드의 전면에 형성되는 것을 특징으로 하는 관 이음 장치. The method of claim 1,
The first pressure ring,
a ring body inserted into the fitting pipe;
and a ring head extending radially from the front end of the ring body;
A pipe joint device, characterized in that the inclined surface is formed on the front surface of the ring head in a form that the diameter decreases toward the front end of the ring head.
상기 씰링의 외주면은,
원통부와,
상기 원통부의 후단에서 연장되는 경사부를 포함하는 관 이음 장치.The method of claim 1,
The outer peripheral surface of the sealing is,
cylindrical part,
A pipe joint device including an inclined portion extending from the rear end of the cylindrical portion.
상기 경사부는, 상기 씰링의 전단에서 후단 쪽으로 갈수록 직경이 감소하는 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 관 이음 장치.6. The method of claim 5,
The inclined portion is a pipe joint device, characterized in that incline in a direction in which the diameter decreases from the front end to the rear end of the sealing.
상기 씰링의 내주면에는 하나 또는 다수의 조임 돌기가 돌출되는 것을 특징으로 하는 관 이음 장치. 6. The method of claim 5,
A pipe joint device, characterized in that one or a plurality of tightening projections protrude from the inner circumferential surface of the sealing.
상기 이음관의 단부에는 플랜지가 상기 이음관의 반경 방향 외측으로 연장되고,
상기 클램프 유닛은 상기 플랜지와 상기 링헤드를 감싸는 것을 특징으로 하는 관 이음 장치.5. The method of claim 4,
At the end of the fitting, a flange extends outward in the radial direction of the fitting,
The clamp unit is a pipe joint device, characterized in that surrounding the flange and the ring head.
상기 클램프 유닛은,
제 1 클램프;
일 단부가 상기 제 1 클램프의 일 단부에 회동 가능하게 연결되는 제 2 클램프;
일 단부가 상기 제 2 클램프의 타 단부에 연결되는 제 3 클램프;
상기 제 1 클램프의 타 단부와 상기 제 3 클램프의 타 단부를 연결하는 연결 클램프; 및
상기 제 3 클램프의 타 단부와, 상기 연결 클램프, 및 상기 제 1 클램프의 타 단부를 일체로 결합하는 체결 부재를 포함하는 관 이음 장치.9. The method of claim 8,
The clamp unit,
first clamp;
a second clamp having one end rotatably connected to one end of the first clamp;
a third clamp having one end connected to the other end of the second clamp;
a connection clamp connecting the other end of the first clamp and the other end of the third clamp; and
and a fastening member integrally coupling the other end of the third clamp, the connecting clamp, and the other end of the first clamp.
상기 체결 부재는,
상기 제 3 클램프의 타 단부와, 상기 연결 클램프, 및 상기 제 1 클램프의 타 단부를 순차적으로 관통하는 체결 볼트와,
상기 체결 볼트의 외주면에 끼워지는 와셔와,
상기 제 1 클램프의 타 단부를 통과한 상기 체결 볼트의 외주면에 끼워지는 체결 너트를 포함하는 관 이음 장치. 10. The method of claim 9,
The fastening member is
a fastening bolt sequentially passing through the other end of the third clamp, the connecting clamp, and the other end of the first clamp;
a washer fitted to the outer circumferential surface of the fastening bolt;
A pipe joint device including a fastening nut fitted to an outer circumferential surface of the fastening bolt that has passed through the other end of the first clamp.
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