KR102524410B1 - 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐구조에 의한 누수 및 외부 요인에 의해 연결관에 작용하는 밀림현상을 보다 효과적으로 억제할 수 있도록 구성한 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체에 관한 것이다.
본 발명은 소켓관과, 이 소켓관의 선단 내경부에 끼워져 조립되는 연결관과, 이들 소켓관과 연결관의 결속부분에 장착되며 내,외륜부가 형성된 압륜과, 상기 소켓관의 선단 내경부와 연결관 사이에 개재되는 고무링과, 상기 압륜의 상단부에 분할 설치되는 가압링과, 이들 가압링의 내주면과 연결관 사이에 개재되는 스파이크링과, 상기 압륜과 소켓관의 플랜지부를 체결하기 위한 조인트 볼트로 이루어지며, 상기 압륜을 구성하는 중공부의 상측 둘레에 요홈을 포함한 걸림턱이 형성됨과 동시에 이 요홈의 내측 둘레면에 복수의 관통공이 각각 형성되고, 상기 고무링은 압륜의 내륜부 저면에 배치되어 조인트 볼트의 체결시에 가압되며, 상기 가압링에 형성된 돌출부들에 의해 스파이크링의 외주 경사면을 밀어누름과 동시에 스파이크링의 내측면에 형성된 클로우가 연결관에 압착되도록 구성한 것이다.

Description

상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체 {FIXTURE FOR PREVENTING BREAKAWAY OF WATER PIPE}

본 발명은 상하수도관의 연결부분에 설치되는 이탈방지 압륜에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀폐구조에 의한 누수 및 외부 요인에 의해 연결관에 작용하는 밀림현상을 보다 효과적으로 억제할 수 있도록 구성한 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 지중에 매립되는 상수도 공급관은 일정 길이로 제작된 주철관을 서로 연결하여 목적지로 공급하게 되며, 비교적 직경이 크고 상당히 높은 압력이 작용하기 때문에 누수나 이탈현상이 생기는 것을 방지하기 위한 구조가 요구된다.

통상 주철관과 수구의 연결부위를 결속시키기 위해서는 이탈방지용 압륜이 많이 사용되고 있다. 이 압륜은 방사상으로 다수의 조임볼트가 설치된 상태에서 단부 일측면에 관 표면을 파고드는 형태의 스파이크가 설치되어 조임볼트의 체결력에 의해 가압되면서 주철관 외주면을 압착하여 고정시킴과 동시에 주철관과 수구를 결속시키게 된다.

이러한 주철관의 이탈방지용 압륜과 관련하여, 국내 등록특허 제0511518호 공보에 개시된 기술은 조임볼트에 의해 스파이크를 주철관의 수직방향으로 누르도록 구성한 것이나 외부 진동이나 상시 작용하는 높은 수압에 의한 비틀림 변위의 발생시에 작용하는 응력에 의해 쉽게 파손되고, 스파이크 날의 구조상 압착이 균일하게 작용하지 못한다는 문제가 있다.

또, 등록특허 제908009호 공보에 개시된 "관 연결용 압륜 어셈블리"의 경우에는 스파이크가 조각편과 탄성체로 이루어져 환형으로 이루어지고, 조각편의 내측면에 에지 클로우가 형성됨과 동시에 외측면 경사부 및 수직부가 일체로 형성하여 구성한 것이나 압륜 본체의 내륜부에 의한 수밀이 완전하게 이루어질 정도로 밀폐링을 가압하기 전에 조각편들이 연결관에 먼저 체결되는 경우 밀폐링에 의한 수밀이 불완전하다는 단점이 있다.

또한, 등록특허 제1149549호 공보에는 "관 연결용 신축이탈방지 압륜 어셈블리"가 공개되어 있다. 이 장치는 가압링의 수평부가 볼트와 너트에 의해 압륜의 수평부 하측에 결합됨과 동시에 가압링에 다수개의 장착홈이 형성되어 부스트 조각 및 이탈방지링이 각각 배치되고, 부스트 조각의 구멍과 압륜의 수평부에 형성된 구멍으로 서포팅 로드가 끼워지도록 구성한 것이나 별도의 부스트 조각 및 이탈방지링이 요구되어 구조가 복잡해진다는 문제가 있다.

등록특허 제0752359호(2007.08.20 등록) - 2날의 높낮이가 다른 스파이크를 갖는 주철관용 이탈방지압륜. 등록특허 제0967122호(2010.06.23 등록) - 수평 추진형 스파이크식 주철관용 압륜. 등록특허 제1418783호(2014.07.07 등록) - 수평 추진형 이탈방지 스파이크가 장착된 주철관용 압륜. 등록특허 제1149549호(2012.05.07 등록) - 관 연결용 신축이탈방지 압륜 어셈블리.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 압륜에 장착되는 스파이크링과 고무링의 가압시에 작용하는 힘을 분산시킴으로써 소켓관과 연결관 사이의 누수를 방지하고, 또 내부의 압력이상, 계절에 따른 수축/팽창 등의 외부 요인에 의해 발생하는 연결관의 밀림현상을 억제하여 이탈되는 것을 확실히 방지할 수 있는 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소켓관과, 이 소켓관의 선단 내경부에 끼워져 조립되는 연결관과, 이들 소켓관과 연결관의 결속부분에 장착되며 내,외륜부가 형성된 압륜과, 상기 소켓관의 선단 내경부와 연결관 사이에 개재되는 고무링과, 상기 압륜의 상단부에 분할 설치되는 가압링과, 이들 가압링의 내주면과 연결관 사이에 개재되는 스파이크링과, 상기 압륜과 소켓관의 플랜지부를 체결하기 위한 조인트 볼트로 이루어지며, 상기 압륜을 구성하는 중공부의 상측 둘레에 요홈을 포함한 걸림턱이 형성됨과 동시에 이 요홈의 내측 둘레면에 복수의 관통공이 각각 형성되고, 상기 고무링은 압륜의 내륜부 저면에 배치되어 조인트 볼트의 체결시에 가압되며, 상기 가압링에 형성된 테두리부 및 돌출부에 의해 스파이크링의 외주 경사면을 밀어누름과 동시에 스파이크링의 내측면에 형성된 클로우가 연결관에 압착되도록 구성한 것이다.

또, 상기 압륜을 구성하는 내륜부는 조인트 볼트를 체결하는 과정에서 고무링을 압박하여 소켓관과 연결관 사이의 누수를 방지할 수 있도록 구성하고, 상기 가압링은 고정볼트로 체결되도록 분할 구성되며, 내측에 형성된 돌출부들이 압륜의 관통공을 통해 진입하면서 스파이크링의 외주 경사면을 가압함과 동시에 클로우가 연결관의 외주면을 파고들어 밀착 고정되도록 구성한 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 특징들에 의해, 소켓관의 수구부에 고무링이 배치되어 압륜의 체결력에 의한 실링이 이루어지고, 또한 연결관의 외주면에 장착되는 스파이크링이 가압링에 의해 강하게 고정됨에 따라 각각의 체결력을 분산시킬 수 있어 고무링에 의한 누수는 물론 여러 외부 요인이나 연결관의 변형 등에 의해 발생하는 밀림현상을 억제하여 연결관이 소켓관으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

도 1은 등록특허 제1213066호에 개시된 상하수도관 이음부속의 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 4는 압륜의 일부를 절취하여 나타낸 사시도,
도 5는 가압링의 일부를 절취하여 나타낸 사시도,
도 6 및 도 7은 2개의 관이 연결되는 예를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 이탈방지 압륜 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 9는 도 8의 조립상태 단면도,
도 10a, 도 10b는 스파이크링이 압착되는 상태를 나타낸 부분 단면도,
도 11은 스파이크링의 다른 구성예를 나타낸 분해 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하지만, 이들이 갖는 특정 구조 및 기능은 하나의 구성예를 나타낸 것이므로 본 명세서에 기재된 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 발명이 적용되는 바람직한 예로서 본 발명자에 의해 개발되어 선 등록되어 있는 특허 제1213066호에 개시된 관련기술에 대하여 설명하고, 또한 이에 따른 문제점을 도출한 후에 본 발명의 구성 및 작용효과에 대하여 후술하고자 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 내진용 상하수도관 이음부속은 압륜(10)의 중공부(11) 둘레에 형성된 내측 경사부(12)에 스파이크링(20)의 외측 경사부(21)가 배치되고, 스파이크링(20)의 하부에 가압링(30)이 배치되며, 가압링(30)의 둘레에는 원형으로 형성된 복수개의 볼트 장착부(35)가 형성되고, 볼트 장착부(35)의 구멍(36)에 가이드 볼트(40)가 끼워져 가이드 볼트(40)의 헤드부(41)가 볼트 장착부(35)의 구멍(36) 둘레에 걸리고, 가이드 볼트(40)의 선단에 형성된 나선 체결부(42)가 압륜(10)에 형성된 체결구멍(13)에 체결됨으로써, 압륜(10)의 수평부(17)와 가압링(30) 사이에 간극(h1)이 형성된다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 압륜(10)은 내륜(15)과 외륜(16) 사이에 수평부(17)가 일체로 형성되고, 내륜(15)에 중공부(11)가 형성되고, 외륜에 조인트 볼트(50)가 장착되는 볼트 장착부(19)가 일정한 간격으로 배치되고, 가압링(30; 도 2 및 도 3 참조)을 수용할 수 있도록, 수평부(17)의 하부에 가입링(30)의 형상과 같은 형상으로 형성되는 가이드 형상부(18)가 형성되고, 가입링(30)의 볼트 장착부(35)의 구멍(36)에 끼워지는 가이드 볼트(40)에 대응되게 수평부(17)에 체결구멍(13)이 형성된다.

상기 스파이크링(20)은 복수개의 스파이크 조각(22)이 고무(23)에 의해 원형으로 연결되며, 외측 경사면(21) 및 내측에 클로우(24)가 형성되고, 상기 가압링(30)은 링 형상부(31)의 외주면 상단에 복수개의 볼트 장착부(35)가 일정 간격으로 형성되며, 볼트 장착부(35)에 구멍(36)이 접시머리를 가진 가이드 볼트(40)에 대응되도록 하부로 경사지게 형성된다.

상기 가이드 볼트(40)의 헤드부(41) 중앙에 렌치 홈이 형성되고, 나선 체결부(42)와 헤드부(41) 사이에 비나선부(43)가 형성된다.

이와 같이, 스파이크링(20)을 지지하도록 가압링(30)이 가이드 볼트(40)에 의해 압륜(10)에 조립됨으로써, 전체적으로 구성요소가 적어 생산성이 향상되고, 조립된 상태로 작업 현장까지 운반할 수 있어, 작업 현장에서 별도로 조립할 필요가 없다.

도 6에 도시된 바와 같이, 내진용 상하수도관 이음부속(100)을 연결관(P2)에 끼운 상태에서 연결관(P2)의 연결단을 소켓관(P1)의 수구부(70)에 끼운다. 이 때 가압링(30)의 상단과 압륜(10)의 수평부(17) 사이에 간극(h1)이 유지되고, 소켓관(P1)의 수구부(70)에 배치된 밀폐링(50)에 끼워진 연결관(P2)의 단부가 밀폐링(50)이 압축되는 것을 고려하여, 소켓관(P1)의 연결턱(71)과 유격(h2)을 갖도록 소켓관(P1)의 수구부(70)에 배치된다.

이 후, 도 7에서와 같이, 조인트 볼트(50)의 하단 걸림부(51)가 수구부(70)의 플랜지 하단(71)에 걸린 상태에서, 조인트 볼트(50)에 체결된 너트(55)를 조이면, 가압링(30)이 밀폐링(60)을 가압하여 밀폐링(60)이 압축됨으로써, 연결관(P2)의 연결단과 소켓관(P1)의 수구부(70) 사이를 밀폐하게 된다.

또, 도 6에 도시된 압륜(10)의 수평부(17)와 가압링(30) 사이에 형성된 간극(h1)에 해당하는 만큼 압륜(10)이 소켓관(P1)의 수구부(60) 쪽으로 이동되면서 스파이크링(20)이 압륜(10)의 내측 경사부(12)에 의해 압축됨에 따라 스파이크링(20)은 연결관(P2)을 고정시키게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 선행기술에 있어서는 압륜(10)에 스파이크링(20)을 지지하기 위한 가압링(30)을 별도의 가이드 볼트(40)에 의해 조립하는 작업 과정을 거쳐야만 하므로 공수가 증가하게 된다.

또한, 조인트 볼트(50) 및 너트(55)에 의해 압륜(10)과 소켓관(P1)을 조이게 되면 스파이크(20)와 밀폐링(60)이 동시에 움직이기 때문에 연결관(P2)에 변형이 있을 경우 스파이크(20)가 먼저 연결관(P2)에 고정되어 밀폐링(60)을 눌러주지 못함에 따라 실링에 문제가 있을 수 있고, 이로 인해 소켓관(P1)과 연결관(P2) 사이에 누수가 발생하게 된다.

본 발명자는 종래기술에 있어서의 제반 문제를 고려하여 밀폐링에 의한 누수는 물론 수압에 의한 연결관의 밀림현상을 확실히 방지할 수 있는 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체를 제안하고자 하는 것이며, 이를 첨부된 도 8 내지 도 11을 참조로 상세하게 설명한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 소켓관(P1) 및 연결관(P2)과, 이들의 결속부분에 장착되는 압륜(75)과, 상기 소켓관(P1)의 선단 내경부와 연결관(P2) 사이에 개재되는 고무링(80)과, 상기 압륜(75)의 상단부에 설치되는 가압링(85A,85B) 및 스파이크링(90)과, 상기 압륜(75)과 소켓관(P1)을 상호 체결하기 위한 조인트 볼트(95)로 이루어져 있다.

앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 소켓관(P1)은 수구부를 구성하는 플랜지부(71)가 형성된 선단 내경부에 안착홈(72a) 및 단턱(72b)이 각각 형성되어 고무링(80)을 포함한 연결관(P2)이 끼워져 조립된다.

상기 압륜(75)은 내륜부(73a)와 외륜부(73b) 사이에 수평부가 일체로 형성되어 원통형으로 이루어지고, 내륜부(73a)에 중공부(74a)를 포함한 안착부(74b)가 형성됨과 동시에 외륜부(73b)에 조인트 볼트(95)가 조립되는 볼트 체결공(76)이 소정 간격으로 배치되어 있다.

또, 상기 수평부의 상측에 요홈을 갖는 걸림턱(77)이 형성되고, 이 걸림턱(77)의 내측 둘레면에 복수의 관통공(78)이 각각 형성되어 있다.

상기 고무링(80)은 소켓관(P1)의 선단 내경부에 형성된 안착홈(72a) 내에 배치되어 연결관(P2)의 표면에 긴밀하게 접속된다.

상기 가압링(85A,85B)은 둘로 분할되어 각각 대칭으로 형성되고, 링형상 몸체(81)의 양측 선단부에 볼트 장착부(82)가 형성됨에 따라 고정볼트(83)에 의해 압륜(75)의 수평부 상측에 형성된 걸림턱(77) 내에 설치되며, 상기 가압링(85A,85B)의 내주연에는 상측 테두리부(84a)를 포함하여 하측에 돌출부(84b)들이 형성되어 있다.

이 예에서는 가압링(85A,85B)이 서로 대칭을 이루도록 구성한 것을 도시하고 있으나 3개 또는 4개로 분할 제작한 후 서로 연이어서 장착시킬 수 있음은 물론이다.

상기 스파이크링(90)은 가압링(85A,85B)의 내면과 연결관(P2) 사이에 개재되며, 외측에 소정 각도의 경사면(91)이 형성됨과 동시에 내측에 클로우(92)가 형성된 복수개의 조각편들이 접속편(93)에 의해 원형으로 연결되어 구성된다.

이에 따라, 상기 가압링(85A,85B)의 상측 테두리부(84a) 및 돌출부(84b)들이 압륜(75)의 관통공(78)을 통해 스파이크링(90)의 외주 경사면(91)을 압착시킬 수 있게 되며, 이러한 작용을 위해 상측 테두리부(84a)나 돌출부(84b)의 선단면은 스파이크링(90)의 외주 경사면(91)과 동일 각도를 갖는 경사면으로 이루어진다.

상기 조인트 볼트(95)의 경우, 머리부(96)가 소켓관(P1)의 플랜지부(71)에 걸린상태에서 압륜(75)에 형성된 볼트 체결공(76)을 통해 상측으로 돌출되어 너트(97)로 체결됨에 따라 압륜(75)의 내륜부(73a)가 고무링(80)을 강하게 밀어눌러 소켓관(P1)과 연결관(P2) 사이의 누수를 차단시킬 수 있는 것이다.

이러한 구성에 의해, 소켓관(P1)의 수구부에 형성된 안착홈(72a) 내로 고무링(80)이 배치되고, 연결관(P2)이 고무링(80)의 내면을 통해 소켓관(P1)의 수구부에 끼워져 조립된다.

또, 상기 연결관(P2)의 외주 둘레면에는 압륜(75) 및 스파이크링(90)을 포함한 가압링(85A,85B)이 각각 배치됨과 동시에 고정볼트(83)에 의해 약간의 힘으로 가 체결된 상태를 유지할 수 있게 된다.

이어서, 연결관(P2)에 끼워진 조인트 볼트(90)의 머리부(96)가 소켓관(P1)의 수구부에 형성된 플랜지부(71)에 걸린 상태에서 압륜(75)의 볼트 체결공(76)을 통해 노출된 조인트 볼트(95)를 너트(97)로 조이게 되면, 압륜(75)의 내륜부(73a)가 고무링(80)을 가압함으로써 소켓관(P1)과 연결관(P2) 사이를 폐색하여 누수를 방지할 수 있는 것이다.

또한, 압륜(75)의 상단에 위치한 걸림턱(77) 내의 안착부(74b) 상에 스파이크링(90)이 배치된 상태에서 가압링(85A,85B)의 고정볼트(83)를 조이게 되면 가압링(85A,85B)에 형성된 테두리부(84a)가 스파이크링(90)의 상측 경사면(91)을 압착시키게 되고, 또 돌출부(84b)는 압륜(75)의 관통공(78)을 통해 진입하면서 스파이크링(90)의 하측 경사면(91)을 강하게 압박함에 따라 스파이크링(90)의 내주면에 형성된 클로우(92)가 연결관(P2)의 외주면을 파고들면서 강하게 밀착 고정된다.

따라서, 계절에 따른 수축이나 팽창 등과 같은 외부 환경요인은 물론 수압에 의한 압력이 소켓관(P1) 및 연결관(P2) 내에 작용하더라도 압륜(75)은 물론 스파이크링(90)에 반력이 작용함으로써 연결관(P2)이 소켓관(P1)으로부터 밀려나는 현상을 억제할 수 있는 것이다.

한편, 도 11은 스파이크링(90)의 다른 구성예를 설명하기 위한 도면으로서, 앞서 설명한 바와 마찬가지로 스파이크링(90)은 외측에 소정 각도의 경사면(91)이 형성됨과 동시에 내측에 클로우(92)가 형성되어 있으며, 일측 부분에 절결부(94)를 형성한 상태에서 일체형으로 제작하여 사용할 수 있다.

이 경우에도 스파이크링(90)의 내측에 형성되는 클로우(92)는 하측에 배치하는 것이 바람직하며, 그 외의 구성요소들은 모두 동일하므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체에 의하면, 소켓관의 수구부에 고무링이 배치되어 압륜의 체결력에 의한 실링이 이루어지고, 또한 연결관의 외주면에 장착되는 스파이크링이 가압링에 의해 강하게 고정됨에 따라 각각의 체결력을 분산시킬 수 있어 고무링에 의한 누수는 물론 여러 외부 요인이나 연결관의 변형 등에 의해 발생하는 밀림현상을 억제하여 연결관이 소켓관으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

71: 플랜지부 72a: 안착홈
72b: 단턱 73a: 내륜부
73b: 외륜부 74a: 중공부
74b: 안착부 75: 압륜
76: 볼트 체결공 77: 걸림턱
78: 관통공 80: 고무링
81: 링형상 몸체 82: 볼트 장착부
83: 고정볼트 84a: 테두리부
84b: 돌출부 85A,85B: 가압링
90: 스파이크링 91: 경사면
92: 클로우 93: 접속편
94: 절결부 95: 조인트 볼트
96: 머리부 97: 너트

Claims (3)

1. 소켓관(P1)과, 이 소켓관의 선단 내경부에 끼워져 조립되는 연결관(P2)과, 이들 소켓관과 연결관의 결속부분에 장착되며 내,외륜부가 형성된 압륜(75)과, 상기 소켓관의 선단 내경부와 연결관 사이에 개재되는 고무링(80)과, 상기 압륜의 상단부에 분할 설치되는 가압링(85A,85B)과, 이들 가압링의 내주면과 연결관 사이에 개재되는 스파이크링(90)과, 상기 압륜과 소켓관의 플랜지부를 체결하기 위한 조인트 볼트(95)로 이루어지며,
   상기 압륜(75)을 구성하는 중공부(74a)의 상측 둘레에 요홈을 포함한 걸림턱(77)이 형성됨과 동시에 이 요홈의 내측 둘레면에 복수의 관통공(78)이 각각 형성되고,
   상기 고무링(80)은 압륜의 내륜부 저면에 배치되어 조인트 볼트(95)의 체결시에 가압되며,
   상기 가압링(85A,85B)에 형성된 테두리부(84a) 및 돌출부(84b)에 의해 스파이크링(90)의 외주 경사면을 밀어누름과 동시에 스파이크링의 내측면에 형성된 클로우가 연결관에 압착되도록 구성되며, 상기 가압링(85A,85B)은 고정볼트로 체결되도록 분할 구성되며, 내측에 형성된 돌출부(84b)들이 압륜(75)의 관통공(78)을 통해 진입하면서 스파이크링(90)의 외주 경사면(91)을 가압함과 동시에 클로우(92)가 연결관(P2)의 외주면을 파고들어 밀착 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체.
2. 제1항에 있어서, 상기 압륜(75)을 구성하는 내륜부(73a)는 조인트 볼트를 체결하는 과정에서 고무링(80)을 압박하여 소켓관(P1)과 연결관(P2) 사이의 누수를 방지할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 상하수도관의 이탈방지 압륜 구조체.
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