KR20000002341U - 클램퍼를 이용한 플라스틱관 이음구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 플라스틱관 이음구조에 관한 것으로 특히, 클램퍼를 이용하는 관 이음에서 나타나는 균열이나 내구성 저하를 방지하고, 관 접합부를 경유하는 유체 압력에 대하여 견딜 수 있는 접합부를 제공하는 동시에 관 접합 단면부위의 실링 처리 까지를 가능케 하기 위한 것이다.

본 고안은 서로 분리된 플라스틱관(10)(11)을 맞대어 접촉 시키고, 이 접촉부를 중심으로 두관을 연결 시키기 위해 플라스틱관 본체와는 구분되는 수직단면 접촉부(12)(13)를 구성하고, 상기 접촉부를 중심으로 별도의 결합부재를 결합하여 플라스틱관을 연결 시키는 플라스틱관 이음구조에 있어서, 플라스틱관의 각 접촉단부에는 관 본체보다 확장되어 수직단면적을 크게하는 플랜지(14)(15)를 일체로 마련하고, 상기 플랜지는 바깥둘레를 형성하는 수평면(16)이 있고, 상기 수평면으로 부터 완경사로 만들어지는 슬로프면(17)을 두며,상기 수평면(16)과 슬로프면(17)의 경사각에 의해 플랜지의 두께가 안쪽 방향으로 증가되도록 이루어지고,상기 플랜지의 슬로프면(17)을 따라 면 접촉되면서 서로 분리된 두관을 형합 시키는 클램퍼(18)에는 상기 슬로프면과 슬라이드 접촉 되면서 두 관을 형합선상으로 모아주는 대응되는 슬로프면(22)을 형성한 플라스틱관 이음구조로 이루어진다.

Description

클램퍼를 이용한 플라스틱관 이음구조

본 고안은 플라스틱관 이음구조에 관한 것으로 특히, 클램퍼를 이용하는 관 이음에서 나타나는 균열이나 내구성 저하를 방지하고, 관 접합부를 경유하는 유체 압력에 대하여 견딜 수 있는 접합부를 제공하는 동시에 관 접합 단면부위의 실링 처리 까지를 가능케 하기 위한 것이다.

알려진 플라스틱관 접합 기술은 도 1과 같은 융착방법이다. 이 기술은 두 플라스틱관(1)(2)을 맞대어 접촉된 단면을 중심으로 열을 가해 두 관을 융착 접합 시키는 것이다.

발전된 융착법의 다른 예로는 소켓을 관 접합 대상부분에 끼워 소켓을 발열시켜 관을 접합하는 소켓융착법이 있고, 관 외부에서 판상의 시트를 감아 시트에서 발열되는 열을 통해 관을 접합시키는 시트융착 접합방법이 있이 소개되었다.

융착방법은, 관 접합 대상 단면부를 중심으로 열을 가해 관 단면의 소성변형을 일으켜 접촉 시키는 것으로 관 접합 작업이 비교적 쉽고 관 접합 단면부위가 다른 부위보다 강도가 높은 장점이 있다.

그러나 상기 관 접합 구조는 접합 단면 부위를 중심으로 내외면에 융착비드(3)(4)가 형성되는데 특히 내면의 비드(3)에는 유체중의 이물질 퇴적이 생기는 단점이 있고, 수직 배관시 용융물이 아래쪽 방향으로 집중되어 수직배관이 불가능 하고, 전원을 비롯한 융착기 등의 장비가 필요하며, 수분이 닿거나 저온지역에서 접합 결함이 나타나는 단점이 있다.

또 다른 관 접합 기술은 도 2와 같이 클램퍼(5)를 이용하는 글루브 이음구조로서, 이 기술은 서로 마주대하는 두 관(1)(2)의 접촉부 외경에 글루브(6)(6A)를 형성하고, 외부에서 글루브(6)(6A)에 클램퍼(5)를 체결하여 두관(1)(2)을 연결 하도록 한 것으로, 이 기술은 융착접합의 단점중 수직배관과 장비의 사용에 따른 문제 그리고 저온지역에서의 시공상 문제를 해결 하였으나, 임의로 만든 글루브 홈 부분이 원래 파이프 두께보다 얇기 때문에 접합후 외부 응력이나 내부 유체 압력에 의해 변형 되거나 파손될 우려가 있다.

도 3의 (가)(나)는 상기 글루브 이음 구조에서의 대표적 변형예를 나타내는데, 변형 요인은 온도 변화에 따른 관 자체 변형, 관을 따라 유동되는 유체의 압력에 대한 관의 변형 등에 의해 글루브(6)(6A)와 여기에 장착된 클램퍼(5)의 유동을 가속 시키고 이는 이음부의 변형으로 발전되어 결합부의 들뜸현상 등으로 이어진다.

따라서 기대하는 관 이음 상태를 지속 시키기 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 온도나 기후 영향을 받지않고, 접합 후 유체 이동에 지장을 주지 않으면서도 시공성을 향상 시키는 클램퍼를 이용하는 관 이음 구조에서 관의 균열을 방지하고, 접합강도를 일정하게 유지시키며, 유체이동 압력에 견디고, 접합부에서의 누수를 방지할 수 있는 관 이음구조를 제공하는 것이다.

이를위해 본 고안은 서로 분리된 플라스틱관을 맞대어 접촉 시키고, 이 접촉부를 중심으로 두관을 연결 시키기 위해 플라스틱관 본체와는 구분되는 수직단면 접촉부를 구성하고, 상기 접촉부를 중심으로 별도의 결합부재를 결합하여 플라스틱관을 연결 시키는 플라스틱관 이음구조에 있어서, 플라스틱관의 각 접촉단부에는 관 본체보다 확장되어 수직단면적을 크게하는 플랜지를 일체로 마련하고, 상기 플랜지는 바깥둘레를 형성하는 수평면이 있고, 상기 수평면으로 부터 완경사로 만들어지는 슬로프면을 두며, 상기 수평면과 슬로프면의 경사각에 의해 플랜지의 두께가 안쪽으로 방향으로 증가되도록 이루어지고, 상기 플랜지의 슬로프면을 따라 면 접촉되면서 서로 분리된 두관을 형합 시키는 클램퍼에는 상기 슬로프면과 슬라이드 접촉 되면서 두 관을 형합선상으로 모아주는 대응되는 슬로프면을 형성한 것이다.

도 1은 관의 융착 접합 단면도

도 2는 글루브형 관 접합 단면도

도 3은 도 2의 변형예를 나타낸 것으로 (가)는 클램퍼를 중심으로 관의 외곽 변형 (나)는 내측변형예를 보인 도면

도 4는 본 고안에 따른 관 접합 사시도

도 5는 본 고안에 따른 관 접합 전개도

도 6는 도 5의 "A"부 확대도

도 7은 본 고안의 다른 실시예를 보인 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10,11:플라스틱관 12,13:수직단면부

14,15:플랜지 16:수평면

17:슬로프면 18:클램퍼

19:하우징 20:형합공간

21:체결볼트 22:슬로프면

23:루버링

본 고안은 도 5와 같이 각각 확장된 수직단면(12)(13)을 갖고 동일선상으로 마주 대하는 양 방향 플라스틱 관(10)(11)의 각 단부에 플랜지(14)(15)가 있고, 이 플랜지(14)(15)는 각 관에 대하여 대칭되는 형상으로 만들어진다.이 플랜지(14)(15)는 수평면(16)과 슬로프면(17)으로 이루어지고, 상기 수평면(16)으로 부터 슬로프면(17)으로 이어지는 경사도에 의해 플랜지(14)(15)의 두께가 안쪽이 두껍고, 바깥쪽이 좁은 특성을 갖는다.

클램퍼(18)는 도 6과 같이 관 플랜지(14)(15)를 접선면을 중심으로 씌워주는 하우징(19)이 있으며, 이 하우징(19)의 형합공간(20)에 플랜지(14)(15)를 안착 시키고, 일측에서 체결볼트(21)로 체결 하도록 구성 되었다. 그리고 형합공간(20)의 내벽은 플랜지(14)(15)에 주어진 슬로프면(17)에 대응되는 슬로프면(22)을 양 방향으로 갖는다.

그러나 상기 플랜지(14)(15)의 슬로프면(17)과 클램퍼(18)의 슬로프면(22)의 보유각은 같게 하거나 최소한 클램퍼(18)측 슬로프면(22)각을 플랜지(14)(15)측 슬로프면(17)각 보다 작지 않게 한다.

각 플라스틱관(10)(11)의 수직단면(12)(13)에는 클램핑전 단계에서 루버링(23)과 같은 실링부재를 삽입한다. 루버링(23)의 위치선정과 유동성을 감안해 플랜지 수직단면부(12)(13)에 별도의 홈을 가공할 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 관 접합 이음 모식 단면도로서, 전체적으로는 플라스틱 관 접합 단부의 플랜지(14)(15)를 중심으로 클램퍼(18)를 장착한 것이다.

접합방법을 예로들면, 두 관(10)(11)을 동일선상으로 나란히 정열시켜 플랜지(14)(15)의 수직단면(12)(13)을 접촉 시키고(루버링(23)게재 포함), 상기 플랜지(12)(13)의 접촉면을 중심으로 외부에서 클램퍼(18)를 씌우고 클램퍼(18)가 맞닿는 부위를 체결볼트(21)로 조여서 체결하는 것이다.

플랜지(14)(15)에 대한 클램퍼(18)의 조임력은 도 6과 같이 "F1" 방향으로의 방향성 힘으로 작용한다.

즉,클램퍼(18)를 플랜지(14)(15)에 장착한 상태에서 체결볼트(21)를 조이면, 체결볼트(21)의 회전 토크에 의해 클램퍼(18)의 조임력이 "F1" 방향으로 플랜지(14)(15)측으로 이동 되는데, 이 과정에서 클램퍼(18)의 형합공간(20) 내벽 슬로프면(22)이 플랜지(14)(15)의 슬로프면(17)을 따라 슬라이드 되면서 조임력 "F1" 방향으로 이동하고, 이 힘은 연속적으로 플랜지(14)(15)의 슬로프면(17)에 가해져 플랜지(14)(15)의 수직단면(14)(15) 방향에 조임력에서 형성된 힘을 수평 "F2"방향으로 집중시킨다.

클램퍼(18)의 "F1"방향성 조임력이 플랜지(14)(15)의 형합력으로 변환되는 중요한 작용은 클램퍼(18)의 슬로프면(22)과 플랜지(14)(15)의 슬로프면(17)의 보유각 정도에 따라 나타나고, 이것은 형합강도를 결정한다. 예를들면 보유각 정도에 있어서, 플랜지 슬로프면(17) 각 보다 플랜지(14)(15)의 슬로프면(17) 각이 작으면, 기대하는 "F2" 방향 형합력을 얻을 수 없고, 상대적으로 클램퍼(18)측 슬로프면(22) 각을 크게하면, 클램퍼(18)의 "F1"방향성 조임력이 플랜지(14)(15)의 형합력 "F2"방향으로 전환되는 결과를 얻을 수 있고, 이러한 슬로프면 각도 조절을 통해 클램퍼(18)의 조임력을 형합력으로 전환시키는 시기의 선택도 가능하다.

이렇게 클램퍼(18)에 의해 접합되는 플라스틱관(10)(11)은 내력을 얻어 형합강도가 강화되며, 클램퍼(18)를 이용하는 관 접합 구조에서 얻을 수 있는 장점을 그대로 유지시키는 특징을 나타낸다.

이와함께 플랜지(14)(15)의 형상 규정을 통해 얻어지는 자체 수직단면부 접촉 단면적 확대에 따른 접촉면부의 강도 보상의 또 다른 특징을 나타내고, 도 6과 같이 루버링(23)의 장착을 가능케 하는 충분한 단면적을 제공하여 플라스틱관 이음에서 루버실의 적용이 어려웠던 점을 개선하면서 관 내부 유체 이동중 실링과 압력에 견디는 내력을 갖게된다.

본 고안은 플라스틱관을 접합 하는데 있어서, 클램퍼를 이용하는 관 접합 구조의 장점을 그대로 유지하고, 관 접합 단면 부위의 두께를 보강하여 클램퍼를 통한 결합력과 결합강도를 강화시켜 고압의 조건에 견디는 내구성을 유지시키며, 관 접합 단면부위의 실링 처리를 가능토록 하므로써 누수를 방지하는 관 접합 이음에 유용하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 서로 분리된 플라스틱관을 맞대어 접촉 시키고, 이 접촉부를 중심으로 두관을 연결 시키기 위해 플라스틱관 본체와는 구분되는 수직단면 접촉부를 구성하고, 상기 접촉부를 중심으로 별도의 결합부재를 결합하여 플라스틱관을 연결 시키는 플라스틱관 이음구조에 있어서,

   플라스틱관의 각 접촉단부에는 관 본체보다 확장되어 수직단면적을 크게하는 플랜지를 일체로 마련하고, 상기 플랜지는 바깥둘레를 형성하는 수평면이 있고, 상기 수평면으로 부터 완경사로 만들어지는 슬로프면을 두며,상기 수평면과 슬로프면의 경사각에 의해 플랜지의 두께가 안쪽 방향으로 증가되도록 이루어지고,

   상기 플랜지의 슬로프면을 따라 면 접촉되면서 서로 분리된 두관을 형합 시키는 클램퍼에는 상기 슬로프면과 슬라이드 접촉 되면서 두 관을 형합선상으로 모아주는 대응되는 슬로프면을 형성한 것을 특징으로 하는 플라스틱관 이음구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클램퍼는 관 플랜지를 접선면을 중심으로 씌워주는 하우징이 있으며, 이 하우징의 형합공간에 플랜지를 안착 시키고, 형합공간의 내벽은 플랜지에 주어진 슬로프면에 대응되는 슬로프면을 양 방향으로 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱관 이음구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 플랜지의 슬로프면 각에 대하여 클램퍼측 슬로프면 각을 크게한 것을 특징으로 하는 플라스틱관 이음구조.