KR20010034610A

KR20010034610A - 파이프 연결부

Info

Publication number: KR20010034610A
Application number: KR1020007010459A
Authority: KR
Inventors: 프란첸라이너; 푀링헤르베르트
Original assignee: 마프레스 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2001-04-25
Also published as: PT1064488E; CN1291268A; DE19813805C1; ES2172324T3; EP1064488B1; DK1064488T3; WO1999049255A1; DE59901191D1; ATE216043T1; JP2002507713A; PL343128A1; EP1064488A1; CA2325451A1

Abstract

본 발명은, 삽입 측면을 대향하는 실린더형 부분이 스톱을 형성하면서 이에 연결된 실린더형 부분으로 전환되고, 상기 실린더형 부분의 내경이 반대편 쪽 실린더형 부분의 내경보다 작으며, 단면상 볼록하고 밀봉링을 수용하는 적어도 한 개의 볼록형 부분, 및 이에 연결되며 삽입 측면을 대면 및/또는 대향하는 실린더형 부분을 갖는 프레스 피팅, 및 상기 프레스 피팅으로 삽입된 이후 도관의 평평한 단부 영역이 상기 프레스 피팅의 내부 스톱과 접촉하게 되고, 상기 프레스 피팅을 감싸며 적어도 두 개의 압축판을 구비하는 압축 공구에 의해 폐쇄된 이후 해제되지 않는 밀봉된 파이프 연결부가 형성되며, 압축되는 동안 상기 압축판들은 밀봉링을 포함하는 원형 융기 및 삽입 측면을 대면하거나 대향하는 프레스 피팅의 실린더형 부분 상에 영향을 가하는 도관으로 이루어진 파이프 연결부에 관한 것이다.

본 발명은, 상기 삽입 측면을 대향하는 실린더형 부분(9, 25) 영역에 삽입된 도관(4)의 축 방향 후퇴 동작을 제한적으로 허용하는 수단(14, 21)이 배열되고, 무부하 상태에서 상기 수단의 내경이 삽입된 도관(4)이 가질 수 있는 공차상 최소 외경(18) 보다 작은 것을 특징으로 하고 있다.

Description

파이프 연결부 {PIPE CONNECTION}

평평한 파이프 단부를 감싸는 피팅을 갖는 파이프 연결부는 이미 공지되어 있다(팜플렛 "Mannesmann Pressfitting GmbH, 발행판 8/1994" 참조). 이때 상기 피팅의 볼록형 단부들은 밀봉링을 각각 수용하고, 작동 장치와 연결되는 교체용 홀딩 장치(replaceable holding device)가 힌지식(hinged)으로 배열된 조(jaw)에 의해 상기 볼록형 단부 및 동시에 상기 볼록형 단부에 인접한 피팅의 실린더형 영역이 파이프와 함께 소성 변형되며, 밀폐되어진 밀봉링(sealing ring)은 탄성적으로 변형될 수 있다. 상기 연결부의 밀봉 기능은 다음에 의해 달성된다. 즉 볼록형 단부의 소성 변형으로 인해 밀봉링이 탄성적으로 변형되며, 상기 연결부 단면의 특정 부분에서 그 주변에 있는 피팅의 볼록형 단부의 표면 영역 및 파이프의 표면 영역은 부분적으로 접촉된다. 적절한 내압에 의해 발생하는 종방향력(longitudinal force)을 수용하기 위해, 볼록형 단부에 인접하는 피팅의 실린더형 영역이 상기 파이프와 함께 소성 변형된다. 압축되는 동안, 상기 볼록형 단부 및 이에 인접하는 실린더형 영역이 작동 장치에 의해 동시에 변형된다. 상기 팜플렛의 13쪽 및 14쪽에서는 안전한 압축 연결을 위해서 상기 도관의 정확한 삽입 길이가 상당히 중요한 의미를 지니고 있음을 기술하고 있다. 여기서 "정확한 삽입 길이"란, 압축되기 이전의 도관을 가볍게 회전 및 스톱(stop)―여기서 스톱은 프레스 피팅의 홈 모양을 갖는 오목한 부분에 의해 형성됨―에 닿을 때까지 축방향으로 동시에 압입시키는 것을 의미한다. 이때 상기 도관에 미리 경계선 표기(marking)를 함으로써 이를 조절할 수 있게 된다. 공사 현장에서의 도관 부설은 실무적인 작업 순서로 인해 항상 순차적으로만 이루어지지 않는다. 즉, 측정, 절단, 절삭, 경계선 표기, 삽입 및 압축 순서로 개별적으로 이루어지지 않으며, 연결되어질 여러 개의 도관 부분들이 한꺼번에 동시에 측정되고 삽입된 다음 모든 연결부 부분들이 압축되어진다. 이러한 작업 방식의 경우, 측정이 정확하게 이루어지지 않아서 경우에 따라 너무 짧게 전단된 도관이 한 개 심지어는 두 개의 프레스 피팅 내로 이를 완전히 채우지 못한 상태로 삽입되어질 수도 있고, 상기 도관이 특정 장소에서 정렬되고 난 다음 이미 삽입되었던 도관 중 일부분이 프레스 피팅으로부터 다시 밖으로 빠져나갈 수 있음이 불가피해진다. 예를 들어 바람직한 삽입 길이의 경계선이 제대로 표기되지 않았거나 (보이지 않은 후면에) 불완전하게 표기되어진 경우, 상기 역방향 이동을 외부에서 쉽게 인식하기가 어렵기 때문에, 압축은 여전히 이루어진다. 상기 역방향 이동의 각도에 따라, 이와 같이 바람직하지 못한 압축 부분이 도관의 이동으로 인해 추후 바람직하지 못한 밀봉 상태, 심지어는 연결 부위의 해제를 야기할 수 있다.

일본 특허 JP 55-88939에는 또 다른 파이프 연결부가 공지되어 있다. 상기 파이프 연결부는 밀봉링을 수용하며 단면상 융기 모양을 나타내는 적어도 한 개의 부분 및 이에 연결되며 삽입 측면을 향하는 제1 실리더형 부분을 구비하는 프레스 피팅으로 이루어져 있다. 상기 원형 융기의 다른 쪽에는 제2 실린더형 부분이 제공되는데, 이는 보다 작은 내경을 갖고 있음으로써 스톱을 형성하게 된다. 상기 원형 융기는 돌출 부분을 걸쳐 제2 실린더형 부분으로 전환된다. 여기서 상기 돌출 부분은 라운딩 된 상태로 이에 접하는 상기 두 개의 영역으로 전환된다. 이때 상기 돌출 부분은 삽입된 도관을 안내하는 기능을 갖는다. 연결될 도관의 평평한 단부 영역은 삽입 이후 제2 실린더형 부분의 스톱에 놓여지게 된다. 프레스 피팅을 감싸는 두 개 또는 그 이상의 압축판(pressing plate)을 갖는 압축 공구(pressing tool)에 의해, 상기 압축판을 폐쇄시킨 다음, 해제 불가능한 밀봉된 파이프 연결이 형성되며, 이때 압축되는 동안 상기 압축판은 원형 융기, 그 안에 놓여진 밀봉링, 및 프레스 피팅의 제1 실린더형 부분 상에 영향을 가하게 된다.

정확한 삽입 길이에 관한 문제는, 앞서 상세히 기술되었던 것과 동일하다. 그 때문에, 상기 파이프 연결부는 초기에 기술되었던 것과 동일한 문제점을 안고 있다.

본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따라, 프레스 피팅(press fitting) 및 상기 프레스 피팅 내로의 삽입 및 이로부터 해제될 수 있도록 연결되어진 도관으로 이루어진 파이프 연결부에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 파이프 연결부의 반형 종단면도.

도 2는 도 1과 동일하나, 후퇴 상태를 도시하는 도면.

도 3은 본 발명에 따라 제2 실시 형태로 형성되는 파이프 연결부의 반형 종단면도.

도 4는 도 3과 동일하나, 후퇴 상태를 도시하는 도면.

도 5는 도 3의 실시 형태의 변형을 도시하는 도면.

도 6은 도 5과 동일하나, 후퇴 상태를 도시하는 도면.

본 발명의 목적은 프레스 피팅 및 그 안에 삽입된 도관으로 이루어진 파이프 연결부를 제안하는 것으로, 이때 상기 파이프 연결부에 의해 밀폐 상태는 손실되지 않으면서 압축 단계가 이루어진 이후 길이 조정이 한정적으로 이루어질 수 있다.

상기 목적은 특허청구범위 제1항의 특징들과 관련하여 달성될 수 있다. 유리한 변경 형태들은 하기 종속항의 것들이다.

본 발명에 따라 제안되는 것은, 삽입 측면을 대향하는 실린더형 부분의 영역에 삽입된 도관의 축 방향 후퇴를 한정시킬 수 있는 수단을 배열하는 것이다. 이때 상기 수단의 내경은 무부하 상태에서 삽입된 도관이 갖는 공차상 최소 외경보다 작다. 상기 수단은 탄성 소재(elastic material)로 제조된 링인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 링은 단면상 U자형으로 굽어진 박판 링(sheet metal ring)일 수도 있으며, 이때 상기 박판 링의 섕크(shank)는 도관의 삽입 방향으로 놓여진다. 일정한 수준의 마찰 효과를 달성하기 위해서, 상기 도관 상에 놓여진 섕크는 도관을 대면하는 휘어진 단부 영역을 갖는다. 선택적으로, 상기 링은 내부로 향하는 적어도 한 개의 돌출부를 구비할 수 있으며, 이때 상기 돌출부는 도관의 삽입 방향으로 약간 기울어져 있다. 상기 수단은 금속 산업용 소재, 플라스틱, 또는 금속-플라스틱으로 이루어진 복합 소재로 제조될 수 있다.

앞서 제안된 파이프 연결부의 장점은, 상기 수단으로 인해 도관이 후퇴될 수는 있으나, 이러한 후퇴 동작은 수단이 밀봉링 또는 스톱에 접할 때까지 점점 힘들어진다는 것이다. 그 결과, 지속적인 후퇴 동작을 방지할 수 있다. 이러한 상태에서, 파이프 연결부가 확실히 밀폐될 수 있는데, 이유인 즉 상기 밀봉링에 대하여 후퇴 이동한 도관의 길이가 충분하기 때문이다. 상기 수단의 축 방향 길이는 가능한 짧게, 그리고 삽입 측면을 대향하는 제2 실린더형 부분 또는 중간 부분의 길이와 관련하여 다음과 같이 선택되어진다. 즉, 수 밀리미터로 이루어진 보정 길이가 충분히 남도록 한다.

본 발명에 따라 형성된 파이프 연결부는 도면의 실시예들에 의해 보다 구체적으로 설명된다.

도 1에는 본 발명에 따라 형성된 파이프 연결부의 반형 종단면이 도시되어 있다. 상기 파이프 연결부는, 외부로 돌출하는 볼록형 부분(2)과 상기 부분(2) 내에 배치된 밀봉링(3)을 갖는 프레스 피팅(1), 및 상기 프레스 피팅(1) 내로 삽입된 도관(4)으로 이루어져 있다. 통상적으로, 상기 볼록형 부분(22)은 플랭크(5)를 거쳐서 삽입 방향으로 놓여진 제1 실린더형 부분(6)으로 전환된다. 상기 삽입 방향은 화살표(7)에 의해 표시되었다. 볼록형 부분(2)의 다른 쪽에 있는 플랭크(8)는 본 발명에 따라 제2 실린더형 부분(9)으로 전환된다. 상기 부분(9)의 내경(10)은 제1 실린더형 부분(6)의 내경(11)보다 크다. 제2 실린더형 부분(9)은 삽입된 도관(4)을 위한 스톱을 형성하면서 제3 실린더형 부분(12)으로 전환된다. 이때 상기 제3 실린더형 부분(12)의 내경(13)은 제1 실린더형 부분(6)의 내경(11)보다 작다. 이를 통해, 상기 삽입된 도관(4)을 위한 스톱이 형성된다. 제2 실린더형 부분(9)의 영역 내에는 삽입된 도관(4)의 후퇴를 막는 본 발명에 따른 수단, 상기 실시예의 경우 U자형으로 굽어진 박판 링(14)이 배열된다. 이때 상기 박판 링의 섕크(15, 16)는 삽입 방향(7)으로 놓여진다. 일정한 충격 효과를 달성하기 위해서는, 도관(4)을 대면하는 섕크(16)가 상기 도관(4)을 향해 휘어지는 가장자리 영역을 갖는다. 상기 박판 링(14)은 프레스 피팅(1)의 제조 과정이 이루어지는 동안 상기 밀봉링(3)과 함께 삽입되어진다. 이러한 무부하 상태에서, 상기 박판 링(14)의 내경은 삽입된 도관이 갖는 공차상 최소 외경(18)보다 작다. 그 결과, 상기 박판 링(14)은 도관(4)을 삽입하고 나면 신축적으로 압축된다.

도 2는 삽입된 도관(4)의 후퇴 상태를 도시하는데, 이는 예를 들어 전방으로 이동되어진 도관의 길이를 어느 정도로 조정하기 위해서이다. 마찰로 인하여 도관이 후퇴하기가 점점 힘들어지며, 결과적으로 박판 링(14)은 밀봉링(3)에 닿게 된다. 이러한 상태에서 압착이 일어날 경우, 확실한 밀봉 상태가 만들어지는데, 이는 밀봉링(3)에 대해 상기 삽입된 도관(4)의 단부 영역의 길이가 충분하기 때문이다.

도 3에는 본 발명에 따라 제2 실시형태로 형성된 파이프 연결부의 반형 종단면이 도시되었으며, 동일한 부재에 대해서 동일한 도면 부호가 사용되었다. 상기 파이프 연결부는 외부로 돌출하는 볼록형 부분(2) 및 그 안에 삽입된 밀봉링(3)을 갖는 프레스 피팅(20), 및 상기 프레스 피팅(20) 내로 삽입된 도관(4)으로 이루어져 있다. 통상적으로, 상기 볼록형 부분(2)은 플랭크(8)를 걸쳐 삽입 방향의 반대편에 놓여진 제1 실린더형 부분(9)으로 전환된다. 이때 삽입 방향은 화살표(7)로 표시되었다. 제1 실린더형 부분(9)의 단부는 삽입될 도관(4)을 위한 스톱을 형성하면서 제2 실린더형 부분(12)으로 전환된다. 제2 실린더형 부분(12)의 내경은 삽입된 도관(4)의 내경(19) 영역 내에 위치하며, 제1 실린더형 부분(9)의 내경(10) 보다 작은 값을 갖는다. 제1 실린더형 부분(9)의 영역 내에 삽입된 도관(4)의 후퇴를 막는 본 발명에 따른 수단이 배열된다. 이는 상기 실시예에서 안쪽으로 향하는 돌출부(22)를 갖는 링(21)이다. 상기 돌출부(22)는 삽입 방향(7)으로 굽어져 있다. 상기 링(21)은 프레스 피팅(20)이 제조되는 동안 밀봉링(3)과 함께 장착된다. 이러한 무부하 상태에서 상기 링(21)의 내경은, 삽입된 도관(4)의 공차상 최소 외경(18)보다 작은 값을 갖는다. 그 결과, 상기 링(21)은 상기 도관(4)의 삽입 이후, 신축적으로 압축된다.

도 4에는 삽입된 도관(4)의 후퇴 상태를 도시하고 있다. 마찰로 인하여, 상기 도관은 후퇴하기가 점점 힘들어지면, 결국 상기 링(21)은 밀봉링(3)과 접촉하게 된다. 이러한 상태에서 압축이 발생할 경우, 확실한 밀봉 상태가 만들어진다. 이유인 즉, 상기 밀봉링(3)에 대해, 삽입된 도관(4)의 길이가 충분하기 때문이다. 상기 밀봉링(3)이 후퇴하는데 있어서, 링(21)에 의해 방해되지 않기 위해서는, 상기 밀봉링(3)을 대면하는 링(21)의 단부 영역에 라운딩 된라운딩 된)이 제공된다.

도 5는 도 3에 도시된 실시 형태의 변형이다. 이와는 차별적으로, 상기 프레스 피팅(24)의 제1 실린더형 부분(9) 내에 실린더형으로 형성된 중간 부분(25)이 제공된다. 이때 상기 중간 부분(25)의 내경(26)은 제1 실린더형 부분(9)의 내경 보다 크다. 상기 중간 부분(25)의 단부는 삽입된 도관(4)의 스톱을 형성하면서 제2 실린더형 부분(12)으로 전환된다. 이때 상기 부분의 내경(13)은 삽입된 도관(4)의 내경(19) 영역 내에 위치한다. 상기 중간 부분(25)의 영역에는 삽입된 도관(4)의 후퇴를 막는 본 발명에 따른 수단이 배열된다. 상기 수단은 도 3에서 도시되는 바와 같이 삽입 방향(7)으로 놓여진 돌출부(22)를 갖는 링(21)으로 형성되어 있다. 한편, 도 1에서 도시된 박판 링(14) 또한, 상기 후퇴 동작을 방해하는 수단으로 사용될 수 있다.

도 4와 차별적으로, 도 6에는 밀봉링(3)이 아닌, 상기 중간 부분(25)의 오프셋(27)에 의해 상기 삽입된 도관(4)의 후퇴 동작이 제한을 받고 있음이 도시된다. 그 결과 형성될 수 있는 최대 조정 길이(28)의 길이가 화살표로 표시되었다.

Claims

삽입 측면을 대향하는 실린더형 부분이 스톱을 형성하면서 이에 연결된 실린더형 부분으로 전환되고, 상기 실린더형 부분의 내경이 반대편 쪽 실린더형 부분의 내경보다 작으며, 단면상 볼록하고 밀봉링을 수용하는 적어도 한 개의 볼록형 부분, 및 이에 연결되며 삽입 측면을 대면 및/또는 대향하는 실린더형 부분을 갖는 프레스 피팅, 및

상기 프레스 피팅으로 삽입된 이후 도관의 평평한 단부 영역이 상기 프레스 피팅의 내부 스톱과 접촉하게 되고, 상기 프레스 피팅을 감싸며 적어도 두 개의 압축판을 구비하는 압축 공구에 의해 폐쇄된 이후 해제되지 않는 밀봉된 파이프 연결부가 형성되며, 압축되는 동안 상기 압축판들은 밀봉링을 포함하는 원형 융기 및 삽입 측면을 대면하거나 대향하는 프레스 피팅의 실린더형 부분 상에 영향을 가하는 도관으로 이루어진 파이프 연결부에 있어서,

상기 삽입 측면을 대향하는 실린더형 부분(9, 25) 영역에 삽입된 도관(4)의 축 방향 후퇴 동작을 제한적으로 허용하는 수단(14, 21)이 배열되고, 무부하 상태에서 상기 수단의 내경이 삽입된 도관(4)이 가질 수 있는 공차상 최소 외경(18) 보다 작은

파이프 연결부.
제1항에 있어서,

상기 수단이 탄성 소재(elastic material)로 이루어진 링인 파이프 연결부.
제2항에 있어서,

상기 링이 단면성 U자형으로 굽어진 박판 링(14)으로 형성되고, 상기 박판 링의 섕크(15, 16)가 도관(4)의 삽입 방향(7)으로 놓여지는 파이프 연결부.
제3항에 있어서,

상기 도관(4) 상에 놓여진 섕크(16)가 상기 도관(4)을 대면하는 휘어진 단부 영역(17)을 갖는 파이프 연결부.
제2항에 있어서,

상기 링(21)이 내부로 연장되는 적어도 한 개의 돌출부(22)를 갖는 파이프 연결부.
제5항에 있어서,

상기 돌출부(22)가 상기 도관(4)의 삽입 방향으로 약간 기울어져 있는 파이프 연결부.
제1항 및 제2항에 있어서,

상기 수단(14, 21)이 금속 소재로 제조되는 파이프 연결부.
제1항 및 제2항에 있어서,

상기 수단(14, 21)이 플라스틱으로 제조되는 파이프 연결부.
제1항 및 제2항에 있어서,

상기 수단(14, 21)이 금속-플라스틱으로 이루어진 복합 소재로 제조되는 파이프 연결부.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 프레스 피팅(1)은 원형 융기(2)에 연결되며 삽입 측면을 대면하는 제1 실린더형 부분(6) 및 상기 삽입 측면을 대향하는 제2 실린더형 부분(9)을 구비하며, 상기 제2 실린더형 부분의 내경(10)이 제1 실린더형 부분(6)의 내경(11)보다 크고, 상기 제2 실린더형 부분의 단부 영역이 삽입된 도관(4)을 위한 스톱을 형성하면서 제3 실린더형 부분으로 전환되며, 상기 제3 실린더형 부분의 내경(13)이 삽입된 도관(4)의 내경(19) 영역 내에 위치하며 상기 실린더형 부분(6, 9)의 내경보다 작은 파이프 연결부.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 프레스 피팅(20, 24)은 원형 융기(2)에 연결되며 삽입 측면을 대향하는 제1 실린더형 부분(9)을 구비하고, 상기 제1 실린더형 부분의 단부 영역은 삽입된 도관(4)의 스톱을 형성하면서 제2 실린더형 부분(12)으로 전환되고, 상기 제2 실린더형 부분의 내경(13)은 삽입된 도관(4)의 내경(19) 영역 내에 위치하며 상기 실린더형 부분(9)의 내경보다 작은 파이프 연결부.
제11항에 있어서,

상기 삽입 측면을 대향하는 제1 실린더형 부분(9)이 실린더형으로 형성된 중간 부분(25)을 구비하고, 상기 중간 부분의 내경(26)이 제1 부분(9)의 내경보다 크며, 상기 중간 부분은 스톱을 형성하면서 제2 실린더형 부분(12)으로 전환되는 파이프 연결부.
제10항 또는 제12항에 있어서,

상기 수단(14, 21)의 축 방향 길이가 가능한 짧게, 그리고 삽입 측면을 대향하는 제2 실린더형 부분(9) 또는 중간 부분(15)의 길이와 관련하여, 수 밀리미티로 이루어진 조정 길이가 충분히 남도록 선택되어지는 파이프 연결부.