KR20020079739A

KR20020079739A - 체결 조인트

Info

Publication number: KR20020079739A
Application number: KR1020027006326A
Authority: KR
Inventors: 헨닉크리스토프
Original assignee: 이파우테 인스탈라치온스-운트 페어빈둥스테크닉 게엠베하 운트 코 카게
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2002-10-19
Also published as: EA200200581A1; IL149674A0; ZA200203960B; EA003477B1; US6715800B1; NO20022360L; AU773470B2; BR0015657A; NZ519042A; DE19956000C1; CA2392095A1; AU7920900A; JP2003515083A; WO2001038774A1; NO20022360D0

Abstract

본 발명은 폴리머 재료로 이루어지는 베이스 관을 구비한, 폴리머 재료 또는 복합 재료로 이루어지는 관 또는 튜브를 위한 체결 조인트(1)(장착 기구)에 관한 것이다. 상기 체결 조인트는 원통형의 지지 슬리브(11)가 형성되어 있고, 상기 지지 슬리브가 환형상의 다수의 리브(111, 112, 113, 114)를 갖고 있고, 일단부에서 피복 삽입 단부에 대하여 정렬된 환형상 면(121)을 구비한 칼라(12)에 의해서 제한되고, 상기 환형상 면이, 원통형 축선에 대하여 수직으로 위치하는 평면내에 위치하고 있으며, 이것에 대해서, 지지 슬리브의 타단부(피복 삽입 단부)상에, 확대 개방된 횡단면을 구비한 관 단부 또는 튜브 단부(151)가 피복 삽입될 수 있다. 관 또는 튜브상에 가압 피복된 미끄럼 이동 가능한 체결 슬리브(14)가 형성되어 있고, 상기 체결 슬리브는 결합을 형성하기 위해서, 피복 삽입된 관 단부 또는 튜브 단부 상으로 가압되도록 되어 있다. 환형상 면(121)에, 각각 동일 치수의 웨브(13; 16)가 일체로 성형되어 있고, 각 웨브(13; 16)가 환형상 면(121)에 대하여 평행인 편평한 단면부재(131, 132; 161)를 갖고 있고, 모든 웨브(13, 13a, 13b, 13c, 16, 16a, 16b, 16c)의 단면부재(131, 132; 161)가 상기 환형상 면(121)에 대하여 평행한 평면에 위치하고 있다.

Description

체결 조인트{Clamping joint}

독일 연방공화국 특허 제19514210호 명세서(IVT)에 의하면, 지지 슬리브를 갖는, 앞에서 기술한 형식의 체결 조인트가 공지되어 있고, 이 지지 슬리브는 환형상의 다수의 리브를 갖고 있어, 일단부에서 피복 삽입 단부에 대하여 정렬된 환형상 면을 구비한 칼라에 의해서 제한되고, 상기 환형상 면이, 원통형 축선에 대하여 수직으로 위치하는 평면내에 위치하고 있고, 이것에 대해서, 지지 슬리브의 타단부(피복 삽입 단부)상에, 확대 개방된 횡단면을 구비한 관 단부 또는 튜브 단부가 피복 삽입 가능하다. 또한, 관 또는 튜브상에 가압 피복된 미끄럼 이동 가능한 체결 슬리브가 제공되어 있고, 상기 체결 슬리브가, 결합을 형성하기 위해서, 피복 삽입된 관 단부 또는 튜브 단부 상에 가압되도록 되어 있다.

본 발명은 폴리머 재료로 이루어지는 베이스 관을 구비한, 폴리머 재료 또는 복합 재료로 이루어지는 관 또는 튜브를 위한 체결 조인트(장착 기구; Fitting)에 관한 것이다.

도 1은 상측의 절반부가 단면으로 도시된, 확대 개방된 관 단부를 갖는 지지 슬리브의 측면도.

도 2는 체결 슬리브의 전체 단면도로 도시한 상측 절반부와 하측 절반부를 구비한 완성된 체결 조인트의 종단면도.

도 3a는 도 1 및 도 2에 도시한 지지 슬리브의 절반 단면도.

도 3b는 도 3a의 평면 IIIB-IIIB 방향에서 본 도면.

도 4a는 제 2 지지 슬리브의 절반 단면도.

도 4b는 도 4a의 평면 IVB-IVB 방향에서 본 도면.

도 5a는 제 3 지지 슬리브의 절반 단면도.

도 5b는 도 5a의 평면 VB-VB 방향에서 본 도면.

도 5c는 종단면에서 도시한 상측 절반부를 구비한 도 5a 및 도 5b에 의한 제 3 지지 슬리브의 간선된 체결 슬리브의 측면도.

이러한 체결 조인트는 지지 슬리브와 체결 슬리브와의 사이에 체결된 관 단부가 가능한 한 작은 중공실(中空室)을 갖고 있어, 이 공중실 내에 관 단부가 변위하여 인입하도록 되어 있는 것을 전제로 하고 있다. 이로써, 리브 혹은 리브의 테두리부에 관을 가압하는 가압력이, 관류 매체의 내압보다도 항상 큰 것이 보증된다.

그러나 실제로는 지지 슬리브, 체결 슬리브 및 확대 개방된 관 단부의 구성 부분을 설계할 때에, 공차를 고려할 필요가 있다. 공차를 고려하는 것은 「최소의」지지 슬리브, 「최대의」 체결 슬리브 및, 「가장 얇은」관이다. 지지 슬리브와 체결 슬리브는 강성이다. 폴리머 재료 또는 폴리머와 금속의 복합 재료로 이루어지는 관 단부는 압축 불가능하지만 변형 가능하다. 체결 슬리브를 가압하면, 잉여의 관 재료의 일부가 지지 슬리브의 앞에서 관으로 되돌려지지만, 대부분은 칼라 앞에 축적한다. 칼라의 앞에 축적하는 관 재료는 다음과 같은 결점을 갖고 있다.

● 잉여의 관 단부 재료가 체결 슬리브의 가압 이탈 경로를 차단하므로, 체결 슬리브를, 칼라에 접촉할 때까지 가압 이탈될 수 없다. 이로 인해 지지 슬리브와 체결 슬리브 사이의 소정의 체결 길이를 얻을 수 없다.

● 체결 슬리브를 관에 대해 가압하는 프레스 공구의 스트로크는 체결 슬리브가 칼라에 접촉하도록 설계되어 있다. 그렇지만 잉여의 관 단부 재료가 체결 슬리브의 경로를 차단하면, 공구에 의해서 매우 강한 힘의 상승이 생기고, 이로 인해, 체결 슬리브 및/또는 칼라가 변형하며, 또한/또는 이들의 재료가 손상을 입게 된다.

독일 연방공화국 특허 제3836124호 명세서(Rehau) 및 독일 연방공화국 실용신안 제29513105호 명세서(Rehau)에서는, 잉여의 관 단부 재료를 도출 안내하기 위한 제안이 이루어져 있다. 피복 삽입된 관 단부를 위한 웨브 형상의 스토퍼 또는 링 형상의 스토퍼가 제안되어 있고, 이 스토퍼의 높이는 어느 쪽의 경우도, 관 단부의 벽두께보다도 작다. 체결 슬리브 체결 부재를 위해 특히 적합한, 그물코 형상으로 결합한 폴리우레탄(PE-X)의 재료에 있어서는, 가열하는 일없이 슬리브 형상으로 확대 개방된 관 단부가, 적당한 시간을 두고 지지 슬리브에 수축 삽입(aufschrumpfen)된다. 이어서 체결 슬리브가 가압 이탈할 때에, 잉여의 관 단부 재료가 스토퍼를 원환 형상으로 초과하여 넘치게 된다.

가압 이탈하는 과정은 확대 개방된 관 단부가 지지 슬리브에 수축 삽입되었을 때에만, 확실하게 기능한다. 수축이 완전히 종료하지 않은 상태에서, 부시와 지지 슬리브의 사이에 여유가 존재하면, 관 단부는 체결 슬리브의 가압 이탈하는 과정에 의해서 스토퍼를 넘어서 미끄럼 이동된다. 이 경우는 체결 슬리브를 칼라에 접촉할 때까지 가압 이탈하는 것은 거의 불가능하게 된다.

본 발명은 특히 PE-X제의 베이스 관과, 예를 들면, 알루미늄제의 금속 시트를 갖는 긴밀하게 장착된 주위벽으로 이루어지는 복합관을 사용하는 것으로부터 출발하고 있다. 복합관의 이점은 온도에 의한 길이 변화가 작고, 관이 2개의 관 클램프 사이의 느슨함에 대하여 형상 안정성을 갖고 있고, 예를 들면 영구적인 90°의 변위의 만곡이 가능하다고 하는 점에 있다. 그렇지만, 확대 개방된 관 단부는 수축하지 않는다고 하는 결점이 있다. 또한 이와 같은 관을 위해서는 지지 슬리브에서의 공지의 스토퍼는 불충분하고, 관 단부는 스토퍼를 넘어서 돌출하는 일이 있다. 그로 인한 결점은 상기와 같다. 상기 독일 연방공화국 특허 제3836124호 명세서 및독일 연방공화국 실용신안 제29513105호 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 합성 재료로 이루어지는 관의 부시가 스토퍼에 가압되면, 통상은 부시의 일부가 원환 형상으로 스토퍼를 넘어서 돌출하게 된다. 이로써 관 재료의 층이 분리한다.

그래서, 본 발명의 과제는 앞에서 기술한 형식의 체결 조인트를 위해, 칼라의 앞에서 생긴 잉여의 관 재료를 도출 안내하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 의하면, 체결 조인트를 청구항 1의 특징부에 따라서 구성한 것에 의해 해결되었다.

종속 청구항에, 본 발명에 의한 체결 조인트의 변화 실시예 및 실시 양태에 관해서 기재되어 있다.

도면에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다.

폴리머 재료로 이루어지는 베이스 관을 구비한, 폴리머 재료 또는 복합 재료로 이루어지는 관 또는 튜브를 위한 체결 조인트(1)는 원통형의 지지 슬리브(11)로이루어져 있다. 상기 지지 슬리브(11)는 환형상의 다수의 리브(111, 112, 113, 114)를 갖고 있고, 단부에서, 피복 삽입하기 위해 정렬된 환형상 면(121)을 구비한 칼라(12)에 의해서 제한되어 있다. 환형상 면(121)은 원통형 축선(CA)에 대하여 수직으로 연장되는 면에 위치하고 있다. 지지 슬리브(11)의 피복 삽입 단부에는 확대 개방된 횡단면을 구비한 관 단부 또는 튜브 단부(151)가 피복 삽입되어 있다. 관 단부 또는 튜브 단부(151)와 지지 슬리브(11)와의 사이의 기밀(氣密)한 결합을 형성하기 해서, 도 2에 도시한 바와 같이, 미끄럼 이동 가능한 체결 슬리브(14)가, 피복 삽입된 관 단부 또는 튜브 단부(151) 상에 프레스, 즉 가압된다.

환형상 면(121)에는 다수의 웨브(13)가 형성되어 있고, 도 1에는 이들의 웨브(13) 중 3개의 웨브(13, 13a, 13b)가 도시되어 있다. 각 웨브(13)는 환형상 면(121)에 대하여 평행하게 위치하는 편평한 단면부재(131)를 갖고 있다. 모든 웨브(13, 13a, 13b, 13c)(도 3b)를 갖는 단면부재(131)는 환형상 면(121)에 대하여 평행한 평면에 위치하고 있다. 확대 개방된 튜브 단부(151)는 단면부재(131)에 접촉할 때까지 지지 슬리브(11)상에서 미끄럼 이동된다. 이어서 체결 슬리브(14)가공구에 의해서, 체결 슬리브(14)가 도 2에 도시한 위치를 점유할 때까지 관 단부 또는 튜브 단부(151)상으로 가압된다. 상기 가압 과정시에, 잉여의 관 재료 또는 튜브 재료(152)가 변위하여 각각 2개의 웨브 사이의 공간 내에 들어간다.

도 3a 및 도 3b에는 사각형 또는 정사각형의 단면부재(131)를 구비한 웨브(13)가 도시되어 있다. 그러나, 체결 슬리브(14)를 프레스하기 위한 공구를 사용하기 위해서, 만곡에 대해 강한 칼라(12)가 필요하게 되는 경우에는 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같은 거의 3각형의 형상을 갖는 단면부재(132)를 사용하여도 된다.

웨브(13, 13a, 13b, 13c)는 확대된 관 단부 또는 튜브 단부(151)의 외경에 일치한 높이를 갖고 있다. 도 2에는 잉여의 관 재료 또는 튜브 재료(152)가 웨브(13) 사이에 가압 삽입되어 있는 상태가 도시되어 있다. 이것은 즉, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 체결 슬리브(14)가 웨브(13, 13a, 13b, 13c)의 상측 테두리부를 넘어서, 칼라(12)의 면(121)에 접촉할 때까지 가압된다고 하는 것이다. 이로써, 잉여의 관 재료 또는 튜브 재료가 웨브(13)상에 가압되는 일이 없고, 나아가서는 체결 슬리브(14)가 환형상 면(121)에 접촉하는 것이 저지된다. 그러나, 체결 슬리브(13)의 일의적인 스트로크 및 체결 슬리브를 접촉시켜 정지시키는 것은 체결 슬리브(14)가 가압 이탈할 때의 공구 및 체결 조인트(1)에 걸리는 힘을 감소시키기 때문에 대단히 중요하다.

그러나, 관 또는 튜브가 2개 또는 그 이상의 층으로 이루어져 있는 복합관(17)(도 5c)을 사용하는 경우에, 상기 높이를 갖는 웨브를 사용하는 것은 문제가 있다. 이러한 복합관 또는 튜브는 큰 이점을 갖고 있기 때문에, 많은 경우, 금속 주위벽(173), 유리하게는 알루미늄 주위벽을 구비한 플래스틱 내관(172)으로 이루어진, 복합관 또는 튜브(17)가 사용된다. 이러한 형식의 수축 불가능한 복합관 단부(171)를 구비한, 동일하게 수축 불가능한 복합관(17)이 사용되는 경우에는, 도 3a 내지 도 4b에 도시한 바와 같은 작은 웨브 높이에서는 체결 슬리브(14)의 프레스 과정시에, 관 단부(171)가 웨브상에서 울퉁불퉁해져서, 관(17)의 층(172, 173)이 서로 찢어지고, 분리되어, 체결 슬리브(14)를 칼라(12)에 접촉할 때까지 더욱 이동시키는 것이 방해된다고 하는 위험성이 있다.

따라서, 도 5a, 도 5b 및 도 5c에는, 예를 들면 4개의 웨브(16, 16a, 16b, 16c)가 형성된 칼라(12)를 구비한 지지 슬리브(11)가 도시되어 있고, 이들 웨브의 상측 테두리부(162)가 칼라(12)의 에지(122)에서 종료하고 있다. 이로 인해, 관 단부 또는 튜브 단부(171)의 상측 테두리부가, 가압 이탈하는 과정시에도, 그 전단면이 웨브(16 내지 16c)의 단면부재(161)에 접촉한다. 따라서, 복합관(17)이 웨브(16)상에서 울퉁불퉁해져서, 다른 층(172, 173)이 분리하는 위험성은 도 3a, 도 3b; 및 도 4a, 도 4b에 의한 웨브(13 내지 13c)에서 보다도 현저하게 작다. 그러나, 도 5c에 도시되어 있는 바와 같이, 체결 슬리브(14)는 웨브(16, 16a, 16b, 16c)에 접촉하기 때문에, 체결 슬리브(14)의 단면과 환형상 면(121)과의 사이에, 부분 환형상 캡이 남는다. 잉여의 관 재료 또는 튜브 재료(174)가 도시되어 있다.

도면 부호

1 : 체결 조인트11 : 지지 슬리브

111, 112, 113, 114, 115 : 리브12 : 칼라

121 : 환형상 면122 : 에지

13, 13a, 13b, 13c : 웨브131 : 편평한 단면부재

132 : 3각형 단면부재14 : 체결 슬리브

15 : 관 또는 튜브151 : 관 단부 또는 튜브 단부

152 : 관 재료 또는 튜브 재료16, 16a, 16b, 16c : 웨브

161 : 단면부재162 : 테두리부

17 : 복합관171 : 복합관 단부

172 : 플라스틱 내관173 : 금속 주위벽

174 : 복합관 재료CA : 원통형 축선

Claims

폴리머 재료로 이루어지는 베이스 관을 구비한, 폴리머 재료 또는 복합재료로 이루어지는 관 또는 튜브를 위한 체결 조인트(장착 기구)로서, 원통형의 지지 슬리브가 형성되어 있고, 상기 지지 슬리브가 환형상의 다수의 리브를 갖고 있고, 일단부에서 피복 삽입 단부에 대하여 정렬된 환형상 면을 구비한 칼라에 의해 제한되고, 상기 환형상 면이 원통형 축선에 대하여 수직으로 위치하는 평면내에 위치하고 있고, 이에 반해, 지지 슬리브의 타단부(피복 삽입 단부)상에, 확대 개방된 횡단면을 구비한 관 단부 또는 튜브 단부가 피복 삽입 가능하며, 또한, 관 또는 튜브 상에 가압 피복된 미끄럼 이동 가능한 체결 슬리브가 형성되어 있고, 상기 체결 슬리브는 결합을 형성하기 위해서, 피복 삽입된 관 단부 또는 튜브 단부 상에 가압되도록 되어 있는 것에 있어서,

환형상 면(121)에, 각각 동일 치수의 웨브(13; 16)가 일체로 성형되어 있고, 각 웨브(13; 16)가 환형상 면(121)에 대하여 평행인 편평한 단면부재(131, 132; 161)를 가지고 있어, 모든 웨브(13, 13a, 13b, 13c; 16, 16a, 16b, 16c)의 단면부재(131, 132; 161)가 상기 환형상 면(121)에 대하여 평행인 평면에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 체결 조인트.
제 1 항에 있어서, 단면부재(131, 161)가 거의 사각형 또는 정사각형의 형상을 갖고 있는 체결 조인트.
제 1 항에 있어서, 단면부재(132)가 거의 3각형의 형상을 가지고 있는 체결 조인트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브(13, 16)가 환형상 면(121)에 대칭적으로 분배 배치되어 있는 체결 조인트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브(13)의 높이가 확대 개방되어 피복 삽입된 관 단부 또는 튜브 단부(151)의 외경에 상당하는 체결 조인트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 웨브(16)의 상측 테두리부(162)가 칼라(12)의 웨브(122)와 일치하고 있는 체결 조인트.