KR19990077532A - 클램프가능한파이프커플링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매끄러운 외측면을 구비한 2개의 파이프들을 축방향으로 연결하는 파이프 커플링에 관한 것이다. 상기 파이프 커플링는 제 1 원형 분할 링과, 제 2 원형 분할 링을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 원형 분할 링들은 각각 금속판으로부터 만들어진다. 스트립들 각각은 클램핑된 위치에서 파이프들의 단부들을 둘러싸는 반경방향 내측 엣지를 구비한다. 복수의 치형부들은 스트립들의 반경방향 내측 엣지에 배치된다. 각 치형부의 자유단부는 파이프 커플링가 클램핑된 위치에 있을 때 파이프속으로 맞물리도록 되어 있다. 각 치형부의 자유단부는 파이프 커플링의 축에 대하여 횡방향으로 연장된 원주방향의 엣지를 구비한다. 상기 제 1 원형 분할 링의 치형부는 제 2 원형 분할 링의 치형부에 대하여 경사지게 연장되어 있다. 상기 치형부의 측면은 파이프 커플링에 삽입된 파이프를 향한 치형부의 자유단부의 단부면과 예각을 이루도록 구성된다.

Description

클램프가능한 파이프 커플링{CLAMPABLE PIPE COUPLING}

본 발명은 매끈한 외측면을 갖는 2개의 파이프들을 축방향으로 연결하도록 클램프가능한 파이프 커플링에 관한 것이다. 이러한 파이프 커플링은 금속 스트립으로 만들어진 분할된 환형 또는 링형으로 된 요소를 포함한다. 상기 링들은 클램프된 위치에서 파이프 단부들을 둘러싸는 반경방향 내측 모서리부를 갖는다. 링들의 반경방향 내측 모서리부는 핑의 평면으로 연장된 치형부를 갖는다. 상기 파이프 커플링이 클램프된 위치에 있을 때 그 치형부의 자유단부들은 파이프 재료 속으로 침투한다. 한 파이프 속으로 박히게 되는 상기 치형부는 파이프의 길이방향 축에 대하여 경사지게 연장되며 또한, 치형부는 다른 파이프와 맞물리는 치형부에 대하여 경사지게 연장된다. 커플링에 삽입된 파이프를 향한 각 톱니들의 측면은 톱니의 자유 단부의 단부면과 예각으로 되어 있다.

치형부(집게발로도 언급됨)를 구비한 통상의 파이프 커플링은, 뾰족한 톱니와 같은 형상으로 된 치형부를 갖는다. 치형부의 원주방향으로 이웃한 엣지들은 V자형으로 되어 있다. 치형부의 반경방향 내측 정면은 커플링에 의해 연결되는 파이프들의 길이방향 축에 대하여 경사져 있다. 상기 치형부들의 뾰족한 선단은 파이프 재료가 금속 파이프인 경우에도 파이프 속으로 깊게 침입되며, 이로써 파이프들이 높은 내부 압력을 받을 때 파이프의 단부들이 슬립되어 커플링에서 빠지게 되는 것을 방지한다. 치형부들이 충분히 강한 재료로 만들어지는 경우에, 내부 압력의 증가로 파이프들은 분리되려고 할 때 치형부들이 길이방향의 축에 대하여 반경방향으로 경사진 위치로부터 치형부들이 길이방향의 축에 대하여 수직이 되는 위치를 향하여 이동하게 한다. 다시 말해서, 파이프들이 내부 압력으로 인하여 떨어지려고 할 때 치형부들이 반경방향으로 세워지려고 하게 된다. 치형부들이 세워지게 됨에 따라, 파이프의 외주변 둘레에서 파이프 속으로의 물림 깊이와 파지력이 강해지며, 이로써 내부 압력의 증가에도 불구하고 파이프 연결의 축방향 일체성이 보장된다. 그러나, 매우 높은 내부 압력이 작용하는 경우에는, 그 압력에 대하여 치형부가 충분히 강하지 못할 때 굽혀지게 된다. 치형부의 굽힘은 대부분 경사지고 뾰족한 선단에서 발생된다. 파이프들이 예를들어 연질재료로 만들어지는 경우에, 매우 높은 압력에서 파이프들은 축방향으로 분리될 수 있으며, 그것은 치형부들의 뾰족한 선단이 파이프들 속으로 침투된 채로 남아 있지 않고 파이프의 외측면에 V자형의 축방향 홈들을 형성하면서 빠지게 되기 때문이다.

본 발명의 목적은 보다 큰 강성과 굽힘 강도를 가지며, 파이프들이 비교적 연질 재료로 만들어지는 경우에도 파이프들의 외측 표면에 축방향의 홈들이 형성되는 것을 상당히 방지하도록 된 치형부를 구비한 파이프 커플링을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 커플링의 부분단면도로서 도시된 정면도.

도 2는 도 1의 파이프 커플링의 축방향 측면도.

도 3은 2개의 매끄러운 표면으로 된 파이프들을 축방향으로 연결하는, 클램핑된 위치로 도시된 도 1의 파이프 커플링의 종단면도.

도 4는 도 3의 확대도.

도 5는 도 1, 도 3 및 도 4의 좌측에 도시된 링의, 치형부 부근의 횡단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이싱 2 : 전면

3 : 파이프 4 : 루프

5,6 : 볼트 8 : 슬로트

9 : 스크류 10 : 소켓 헤드

12 : 링 13 : 치형부

본 발명에 따른 파이프 커플링의 예시적인 실시예에 따라, 상기한 본 발명의 목적은 클램프될 파이프의 단부를 둘러싸는 반경방향 내측 엣지를 구비한 스플릿 원형 링으로 달성된다. 상기 반경방향의 내측 엣지는 파이프 커플링의 길이방향 축에 대하여 횡으로 연장되어 있다. 치형부들은 원형 분할 링의 반경방향 내측 엣지에 배치되어 있다. 각 치형부의 측면은 커플링의 측면으로 삽입된 파이프의 외측면을 향하게 된다. 치형부의 상기 측면은 그에 인접한 치형부의 단부면과 예각(β)을 이룬다. 파이프 커플링의 일측면에 치형부의 자유단부는, 파이프 커플링 타측면의 치형부와 동일 수준을 이룬다.

상기 파이프 커플링의 실시예에서, 축방향으로 볼 때 치형부들은 V자형으로 된 첨두부들을 형성하지 않는다. 그러므로, 치형부들은 파이프 재료를 찢어 홈을 형성할 수 없게 된다. 더욱이, 치형부들은 그 자유단부들 부근에서 증가된 굽힘강도를 갖는다. 그럼에도 불구하고, 파이프들이 매우 높은 내부 압력을 받을 때라도 커플링에서 파이프 단부들이 슬립되어 벗겨지는 것을 방지하도록 치형부들의 자유단부들은 파이프 재료 속으로 충분히 침투하게 된다.

본 발명에 따른 파이프 커플링의 바람직한 예시적인 실시예에 따라, 상기 예각(β)은 거의 50°- 80°의 범위, 70°가 바람직하다. 파이프 커플링의 치형부측으로 도입되는 파이프의 외측을 향한 치형부측은 파이프 커플링의 길이방향 축에 대하여 각도(α)를 형성하며, 그 각도는 35°- 55°의 범위, 45°가 바람직하다.

본 발명의 상기한 목적, 특징과 장점들은 첨부 도면의 실시예를 참고하여 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 파이프 커플링이 도시되어 있다. 파이프 커플링은 굽혀져서 완전한 링 형상으로 되는 외측의 금속 스트립 케이싱(1)을 포함한다(도 2 참조). 반경방향으로 굽혀진 전면(2)이 케이싱(1)의 각 축방향 단부에 제공된다. 각 전면(2)의 내경은 파이프 커플링에 의해 연결될 파이프(3)들의 외경보다 크다(도 3 참조). 케이싱(1)은 원주방향으로 분할 또는 개방되어 있으며, 이로써 완전한 링을 형성한다. 케이싱(1)의 자유단부들은 반경방향 외측으로 뒤로 굽혀져서 완전한 링의 각 원주방향 자유단부에서 루프(4)를 형성하게 된다(도 1과 도 2 참조). 케이싱(1)의 자유단부는 버클 접합부(7)들을 통하여 케이싱(1)의 외측면에 고정된다(도 1 참조). 볼트(5,6)가 루르(4)에 삽입된다. 각 루프(4)는 볼트(5,6)의 대부분을 둘러싸고 연장된 슬로트(8)를 포함한다(도 1 참조). 각 볼트(5,6)는 조립된 상태의 슬로트(8)의 위치에 대응한 부분에 위치한 관통 보어를 포함한다. 볼트(6)의 관통 보어는 나사가 형성되지 않은 반면에, 볼트(5)의 관통 보어에는 나사가 형성되어 있다. 헤드가 형성된 클램핑 스크류(9)는 볼트(5,6)들의 관통볼트와 각 슬로트(8)를 통하여 연장되어 있다. 클램핑 스크류(9)의 나사가 형성된 축은 볼트(5)의 내부에 나사형성된 관통 보어와 결합된다. 각 클램핑 스크류(9)는 턱을 구비한 소켓 헤드(10)를 포함하며, 상기 턱은 클램핑된 위치에서 헤드(10)를 향한 볼트(6)의 관통 보어의 단부에서 확개된 포켓(11)에 대하여 접촉한다.

절두체 형상의, 원주방향으로 불연속된 링(12)의 반경방향 외측 엣지는 케이싱(1)의 전면(2)에서 반경방향으로 굽혀져 있다. 각 링(12)의 자유단부(14)들은 원주방향으로 중첩된다(도 2 참조). 링(12)들은 금속 스트립으로부터 이루어진다. 치형부(13)들은 링(12)의 반경방향 내측 엣지에 배치되며, 링(12)을 형성하는 금속 스트립의 평면에 배치된다.

탄성의 가스켓(15)이 케이싱(1)의 반경방향 내측에 배치된다(도 3 및 도 4 참조). 가스켓(15)의 축방향 단부들은 반경방향 내측으로 돌출한 시일 립(16,17)를 형성한다. 클램핑된 위치에서, 시일 립(16,17)는 파이프(3)들의 외측에 대하여 가압된다. 금속 스트립의 링(18)은 시일 립(16)들 사이에 위치한다. 링(18)은 가스켓(15)의 중간부분의 반경방향 내측에 배치된다. 링(18)은 원주방향으로 분할된 링으로서 원주방향으로 서로 중첩되는 자유단부들을 갖는다. 링(18)은 클램핑된 위치에서 가스켓(15)의 탄성재료가 파이프(3)들의 단부들 사이에서 압착하지 않도록 한다. 원형의 케이싱(1)의 2개 단부들 사이의 갭은 가스켓(15)의 외측 원주면에 대하여 접촉하며 케이싱(1)의 단부들에 의해 중첩되는 브릿지부에 의해 연결된다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와같이, 치형부(13)를 포함하는 링(12)은 각도 α에 의해 파이프에 대하여 경사져 있으며, 상기 각도는 35°- 55°사이의 범위로 되며 45°가 바람직하다. 링(12)을 구비하고 파이프 커플링의 일측에 삽입되는 파이프(3)를 향한 각 치형부(13)의 측면(19)은 치형부(13)의 자유단부의 단부면(20)과 각도 β를 이룬다. 상기 각도 β는 50°- 80°사이의 범위로 되며 70°가 바람직하다. 각 치형부의 자유단부는 측면(19)과 단부면(20)에 의해 형성된 날카로운 엣지 팁(21)을 구비한다. 상기 날카로운 엣지 팁(21)은 원호 형상이지만, 엣지(21)의 원주방향 길이는 비교적 작기 때문에 엣지(21)는 사실상 직선형이다.

파이프 커플링가 클램핑된 위치에 있을 때, 그 자유단부들에 배치된 각각의 팁(21)들은 도 3과 도 4에 도시된 바와같이 파이프재료 속으로 침투한다. 이로써 상기 치형부(13)는, 파이프(3)에 높은 내부 압력이 작용할 때 파이프(3)들이 서로 멀어지게 벌어지는 것을 방지한다. 더욱이, 파이프(3)들이 내부 압력으로 인하여 멀어지려고 할 때 링(12)이 치형부(13)를 따라 반경방향으로 세워지려는 경향을 갖게 된다. 이로써 내부 압력이 증가함에 따라 치형부(13)는 파이프 재료 속으로 더욱 깊게 박히게 되고, 따라서 내부 압력이 증가함에 따라 파이프 커플링에 의해 제공되는 파이프 연결의 축방향 하중 지지능력은 증가한다. 치형부(13)가 파이프재료 속으로 침투하기 때문에, 축방향으로 이동하는 치형부(13) 때문에 파이프(3)들에 축방향의 홈들이 형성되는 것이 방지된다.

본 발명에 따라 클램프가능한 파이프 커플링의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 기술 분야의 숙련자들에 의해 다른 실시예, 변형예 및 변경들이 제안될 수 있다. 예를들어, 전면(2)은 정밀하게 반경방향으로 연장될 필요는 없지만, 서로에 대하여 축방향으로 굽혀질 수 있다. 링(12)들에는 파이프 재료 속으로 물리도록 된 치형부(13)가 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 부가적인 링(12)이 사용될 수 있다. 어떤 경우에서는 전면(2)이 적당한 링형상으로 이루어짐으로써 링(12)이 필요없을 수도 있다. 변형적으로, 케이싱(1)의 내측에는, 각 링의 치형들이 길이방향의 축에 대하여 같은 방향으로 또는 반대방향들로 경사진 이중 열의 톱니가 형성된 링이 구비될 수 있다. 그러므로, 모든 실시예, 변형예 및 변경들은 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 확신한다.

본 발명에 따라, 파이프(3)들이 내부 압력으로 인하여 멀어지려고 할 때 링(12)이 치형부(13)를 따라 반경방향으로 세워지려는 경향을 갖게 되어 파이프 내부 압력이 증가함에 따라 치형부(13)는 파이프 재료 속으로 더욱 깊게 박히게 되고, 따라서 내부 압력이 증가함에 따라 파이프의 외주변 둘레에서 파이프 속으로의 물림 깊이와 파지력이 강해져 파이프 커플링에 의해 제공되는 파이프 연결의 축방향 하중 지지능력은 증가한다. 또한, 치형부(13)가 치형부(13)는, V자형으로 된 첨두부들을 형성하지 않고 파이프재료 속으로 침투하기 때문에, 축방향으로 이동하는 치형부(13) 때문에 파이프(3)들에 축방향의 홈들이 형성되는 것이 방지된다. 따라서, 파이프들이 매우 높은 내부 압력을 받을 때라도 커플링에서 파이프 단부들이 슬립되어 벗겨지는 것을 방지되는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 매끄러운 외측면을 구비한 2개의 파이프(3)들을 축방향으로 연결하는 파이프 커플링에 있어서, 제 1 원형 분할 링(12)과, 제 2 원형 분할 링(12)을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 원형 분할 링(12)들은 각각 금속 스트립으로부터 만들어지고, 스트립들 각각은 클램핑된 위치에서 파이프들의 단부들을 둘러싸는 반경방향 내측 엣지를 구비하고, 복수의 치형부(13)는 스트립들의 반경방향 내측 엣지에 배치되며, 각 치형부(13)의 자유단부는 파이프 커플링가 클램핑된 위치에 있을 때 파이프(3)속으로 맞물리도록 배치되고, 상기 치형부(13)들 각각의 자유단부는 커플링이 클램프된 위치에 있을 때 상기 파이프(3) 속으로 박히도록 되고, 상기 제 1 원형 분할 링(12)의 치형부(13)는 제 2 원형 분할 링(12)의 치형부(13)에 대하여 경사지게 연장되고, 상기 치형부(13)의 측면(19)은 파이프 커플링에 삽입된 파이프(3)를 향한 치형부(13)의 자유단부의 단부면(2)과 예각(β)을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
2. 제 1항에 있어서, 상기 예각(β)은 50°- 80°범위로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
3. 제 2항에 있어서, 상기 예각(β)은 70°인 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
4. 제 1항에 있어서, 상기 치형부(13)들 각각의 측면(19)은 파이프(3)들의 길이방향 축에 대하여 제 2 예각(α)으로 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제 2 예각(α)은 35°- 55° 범위인 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제 2 예각(α)은 45°인 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
7. 제 2항에 있어서, 상기 치형부(13)의 각 측면(19)은 파이프(3)들의 길이방향에 대하여 제 2 예각(α)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
8. 제 7항에 있어서, 상기 제 2 예각(α)은 35°- 55°인 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
9. 제 8항에 있어서, 상기 제 2 예각(α)은 45°인 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.