KR200220078Y1 - 파이프의 연결플랜지 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 파이프의 연결플랜지 설치구조에 관한 것으로, 중앙부에 파이프 연결구멍이 형성되어 있으면서 상기 연결구멍의 주변에 소정깊이의 환형계단턱이 형성된 플랜지와, 상기 플랜지의 파이프 연결구멍속으로 삽입되어질 수 있도록 선단의 일부가 본체에 비해 외경이 줄어 들게 가공된 가공부를 구비함과 더불어 상기 가공부와 가공되지 않은 본체사이에 걸림턱이 형성된 연결파이프로 구성되면서, 상기 연결파이프의 가공부를 플랜지의 파이프 연결구멍속으로 삽입시켜 상기 플랜지가 연결파이프의 걸림턱에 걸려지게 함과 더불어, 상기 연결파이프의 가공부 상단이 플랜지의 위쪽으로 돌출되게 한 상태에서, 상기 가공부의 상단을 프레스로 타격하여 이 가공부의 선단부가 반경방향의 바깥쪽으로 굽어지면서 상기 플랜지의 연결구멍 주변에 형성된 환형계단턱에 밀착되게 함과 더불어, 플랜지의 바닥면이 연결파이프의 걸림턱에 밀착지지되도록 걸려져 지지되도록 하여, 상기 플랜지와 연결파이프가 서로 고정연결되게 한 구조로 되어 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 고안의 플랜지 연결구조는 플랜지와 연결파이프가 타격에 의해 긴밀 접촉연결되게 되므로 연결구조가 단단할 뿐만 아니라, 제작과정이 간단하여 제조비용을 줄일 수가 있고, 용접에 의한 열변형이 일어나지 않으므로 양쪽 플랜지를 긴밀하게 체결시킬 수가 있으며, 용접 연결부의 부식으로 인한 문제를 해결할 수가 있는 것이다.

Description

파이프의 연결플랜지 설치구조{Construction for mounting a connecting flange on a pipe}

본 고안은 파이프에 설치되어 파이프를 분리할 수 있게 연결시키는 플랜지를 파이프와 결합시키는 파이프의 연결플랜지 설치구조에 관한 것으로, 특히 플랜지와 파이프를 용접등의 방법을 사용하지 않고 간단하면서 확고하게 결합시킬 수 있게 한 파이프의 연결플랜지 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로 플랜지라 하면, 파이프나 도관 등과 같은 연결관(이하 통칭하여 연결파이프라 한다)을 연결시킬 때 사용하는 것으로서, 필요한 경우에 간단히 분리시킬 수도 있으면서 연결된 상태에서는 내부의 이동물이 외부로 누출되지 않도록 확실하게 밀봉시켜 주는 연결ㄹ부재를 칭하는 것으로서, 통상 연결파이프의 양쪽에 하나씩 연결되어 양쪽 플랜지를 연결보울트로 결합시킴으로써 양쪽의 연결파이프를 연결시키도록 되어 있다.

물론, 이 경우에 양쪽 플랜지사이에 가스켓(gasket)등을 넣어 연결파이프의 내부를 통하여 이동하는 물질이 외부로 누출되지 않게 하고 있다.

그런데, 이러한 연결플랜지는 반드시 연결시키고자 하는 각각의 파이프 선단에 고정설치되어 있어야만 하는 바, 이러한 플랜지를 연결파이프 등에 고정부착하는 일반적인 종래의 방법은 도면 7 에 도시되어 있는 바와 같이, 파이프(101)에 플랜지(102)를 연결시킬 때, 플랜지(102)의 중앙에 형성된 연결구멍(103)과 파이프(101)의 내부를 일치시킨 다음, 파이프(101)와 플랜지(102)의 접합부를 용접으로 연결시키고 있다.

그런데, 용접방법을 이용하여 파이프(101)와 플랜지(102)를 연결시키면 용접시에 발생하는 고열에 의해 플랜지(102)가 점선으로 나타낸 바와 같은 형태로 굽어지는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 양쪽 플랜지(102)가 정확한 평면으로 만나지 못하기 때문에 양쪽 플랜지를 긴밀하게 연결시킬 수 없는 상태가 되므로, 양쪽 플랜지(102)사이를 통하여 파이프 내부를 통하여 이동하는 물체가 누출되는 현상이 발생하게 되는 문제가 있다.

이러한 문제는 특히 파이프를 통하여 이송되는 물체가 고압인 경우에는 더욱 심각한 현상이 발생하게 된다.

또한, 플랜지(102)와 파이프(101)를 용접 연결시키는 용접연결부(104)는 열처리가 안된 상태이므로 쉽게 녹스는 문제가 있을 뿐만 아니라, 용접연결부(104)의 내부에 미처 정확하게 용접밀봉되지 못한 부분이 있는 경우에도 파이프 내부의 물체가 누출되는 문제를 간단하게 해결할 수 없는 문제가 있다.

그리고, 무엇보다도 플랜지(102)와 파이프(101)를 용접으로 연결시키기 위해서는 각각의 부품을 가공한 다음 별도의 공정을 통하여 용접하여야 할 뿐만 아니라, 정확한 위치에서 용접연결되게 하기 위해서는 세심한 주위를 기울여야 하고, 특히 플랜지(102)가 녹이 잘 슬지 않는 스텐레스와 같은 재질로 만들어진 경우에는 일반적인 가스용접이나 전기용접 등과 같은 방법으로는 용접할 수가 없으므로, 바드시 알곤용접과 같은 특수한 용접 방법을 사용하여야 하는 문제점이 있었다.

한편, 양쪽 플랜지(102)중의 한쪽에 고정설치되어 양쪽 플랜지를 결합시키는데 사용하는 보울트(105)를 플랜지(102)에 설치하는 과정도, 종래의 일반적인 방법은 보울트(105)와 플랜진(102)를 용접으로 연결시키고 있는 바, 이러한 보울트(105)의 용접연결로 인하여 상기에서 플랜지(102)와 파이프(101)의 용접 연결로 인한 열변형문제가 더욱 증대되어질 뿐만 아니라, 특수용접으로 인한 번거로움도 증대되어지는 문제가 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 일반적인 파이프의 연결플랜지 설치구조에 관한 문제를 해결하여, 플랜지와 파이프를 간단하면서도 확고하게 연결시킬 수 있을 뿐만 아니라, 용접연결할 때 발생할 수 있는 여러가지 문제를 완전배제시킬 수가 있으며, 소재에 상관없이 튼튼하게 고정 결합시킬 수 있는 파이프의 플랜지 연결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 양쪽 플랜지를 연결시키는데 사용하는 보울트를 플랜지에 간단하면서도 확고하게 연결시킬 수 있으면서, 역시 용접으로 인한 문제를 완전해결할 수 있게 한 파이프의 파이프연결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 중앙부에 파이프 연결구멍이 형성되어 있으면서 상기 연결구멍의 주변에 소정깊이의 환형계단턱이 형성된 플랜지와, 상기 플랜지의 파이프 연결구멍속으로 삽입되어질 수 있도록 선단의 일부가 본체에 비해 외경이 줄어 들게 가공된 가공부를 구비함과 더불어 상기 가공부와 가공되지 않은 본체사이에 걸림턱이 형성된 연결파이프로 구성되면서, 상기 연결파이프의 가공부를 플랜지의 파이프 연결구멍속으로 삽입시켜 상기 플랜지가 연결파이프의 걸림턱에 걸려지게 함과 더불어, 상기 연결파이프의 가공부 상단이 플랜지의 위쪽으로 돌출되게 한 상태에서, 상기 가공부의 상단을 프레스로 타격하여 이 가공부의 선단부가 반경방향의 바깥쪽으로 굽어지면서 상기 플랜지의 연결구멍 주변에 형성된 환형계단턱에 밀착되게 함과 더불어, 플랜지의 바닥면이 연결파이프의 걸림턱에 밀착지지되도록 걸려져 지지되도록 하여, 상기 플랜지와 연결파이프가 서로 고정연결되게 한 구조로 되어 있다.

또한, 본 고안은 상기 플랜지의 가장자리에 배치되어 양쪽 플랜지를 연결시킬 때 사용하는 연결보울트의 설치구조가 상기 플랜지의 가장자리에 배치된 보울트 설치구멍의 가장자리가 내측으로 경사지게 경사벽이 형성되고, 상기 보울트 설치구멍에 삽입설치되어 양쪽 플랜지를 체결시키는 연결보울트의 나사부와 헤드부사이에 상기 보울트 설치구멍보다 직경이 크면서 다각형으로 형성된 압착부가 구비되어 있으며, 상기 연결보울트를 플랜지의 보울트 설치구멍에 삽입시켜 연결보울트의 압착부위에 플랜지가 걸려져 있는 상태가 되게 한 다음, 상기 연결보울트의 나사부와 동일한 직경의 구멍이 형성된 금형으로 프레스하여, 상기 연결보울트의 압착부가 보울트 설치구멍속으로 압착되어 들어간 다음, 이 압착부의 상단이 보울트 설치구멍의 경사벽쪽으로 밀려져 상기 경사벽에 의해 형성된 공간을 채워주는 확장부를 형성시키게 함으로써 상기 연결보울트가 헤드부와 상기 확장부에 의해 플랜지의 보울트 설치구멍속에 끼워진 상태에서 확고하게 고정되어지게 한 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 고안의 파이프 연결플랜지 구조는, 플랜지의 파이프 연결구멍과 보울트 설치구멍의 일부를 가공함과 더불어, 연결파이프의 일부를 절삭가공한 후 간단히 프레스 작업함으로써 플랜지와 파이프를 간단히 고정 연결시킬 수가 있을 뿐만 아니라, 상기 플랜지의 소재가 파이프의 소재와 다른 경우에도 별도의 번거로운 과정을 거치지 않고서도 정확하면서 긴밀한 결합상태로 결합시킬 수가 있는 것이다.

또한, 본 고안은 용접과 같은 방법을 사용하지 않으므로 플랜지의 접합면이 열변형으로 인하여 변형되는 현상이 발생하지 않으므로 플랜지의 결합면을 정확한 평면으로 유지시킬 수가 있어, 양쪽의 연결플랜지를 정확하게 연결시킬 수가 있는 것이다.

도 1 은 본 고안에 따라 파이프의 연결플랜지 설치구조의 분해사시도,

도 2 는 본 고안에 따른 파이프의 연결플랜지 설치구조의 분해사시도

도 3 은 본 고안에 따라 제작된 연결플랜지에 파이프가 삽입되어 파이프의 선단이 연결플랜지의 위쪽으로 돌출된 상태를 나타내는 단면도,

도 4 는 본 고안에 따라 제작된 연결플랜지에 파이프에 연결플랜지가 삽입된 상태에서 파이프의 상단이 반경의 바깥쪽으로 1차 벌어진 상태를 나타내는 단면도,

도 5 는 본 고안의 방법에 따라 연결플랜지의 주변에 보울트를 결합하기 전의 상태를 나타내는 단면도,

도 6 은 본 고안의 방법에 따라 연결플랜지의 주변에 결합보울트를 타격압입하여 결합시킨 상태를 나타내는 단면도,

도 7 은 일반적인 종래의 방법으로 파이프의 선단에 연결플랜지를 용접방법으로 연결시킨 상태를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 - 연결구멍 2 - 환형계단턱

3 - 플랜지 4 - 가공부

5 - 본체 6 - 걸림턱

7 - 연결파이프 8 - 금형

9 - 연결보울트 10 - 보울트설치구멍

11 - 경사벽 12 - 나사부

13 - 헤드부 14 - 압착부

15 - 확장부

이하 본 고안을 첨부한 예시 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1 은 본 고안에 따른 파이프 연결플랜지를 파이프에 결합하기 전의 상태를 나타낸 사시도이고, 도면 2 는 도면 1 에 도시된 연결플랜지와 파이프 및 연결보울트가 결합 완료된 상태를 나타낸 단면도로서, 이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 고안에 따른 파이프 연결플랜지구조는 중앙부에 파이프 연결구멍(1)이 형성되어 있으면서 상기 연결구멍(1)의 주변에 소정깊이의 환형계단턱(2)이 형성된 플랜지(3)와, 상기 플랜지(3)의 파이프 연결구멍(1)속으로 삽입되어질 수 있도록 선단의 일부가 절삭 또는 프레스등의 방법을 통하여 외경이 줄어 들게 가공된 가공부(4)를 구비함과 더불어 상기 가공부(4)와 직경이 줄어들지 않고 본래의 직경을 그대로 유지하고 있는 본체(5)사이에 걸림턱(6)이 형성된 연결파이프(7)로 구성된다.

그리고, 상기 연결파이프(7)의 가공부(4)가 플랜지(3)의 파이프 연결구멍(1)속으로 삽입되어 플랜지(3)가 연결파이프(7)의 걸림턱(6)에 걸려졌을 때 연결파이프(7)에 형성된 가공부(4)의 선단이 플랜지(3)의 윗면으로 부터 소정높이로 돌출되어질 수 있는 길이로 형성되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 고안의 플랜지(3)와 연결파이프(7)는 도면 3 과 도면 4 에 도시한 바와 같이, 상기 연결파이프(7)의 가공부(4)를 플랜지(3)의 연결구멍(1)속으로 삽입시켜 플랜지(3)가 연결파이프(7)의 가공부(4)에 형성된 걸림턱(6)에 걸려지게 하고 연결파이프(7)의 가공부(4) 상단이 플랜지(3)의 위쪽으로 돌출되게 한 상태에서, 상기 가공부(4)의 상단을 쐐기형 금형(8)으로 타격하여 반경방향의 바깥쪽으로 벌어지게 한다.

이와 같이 상기 연결파이프(7)의 가공부(4) 상단이 반경방향의 바깥으로 벌어지게 한 상태에서, 다시 평면 금형(도시안됨)을 사용하여 벌어진 가공부(4)의 상단을 큰 힘으로 타격하면, 도면 2 에 도시한 바와 같이 상기 가공부(4)의 상단이 반경의 바깥쪽으로 완전하게 접혀지면서 플랜지(3)의 연결구멍(1) 주변에 형성된 환형계단턱(2)에 밀착됨과 더불어, 플랜지(3)의 바닥면이 연결파이프(7)의 걸림턱(6)에 걸려져 밀착지지되어 상기 플랜지(3)와 연결파이프(7)가 단단하게 고정연결되게 된다.

이때, 상기 가공부(4)의 상단이 플랜지(3)의 환경계단턱(2)위로 접혀지면서, 상기 가공부(4)의 접혀진 상단이 플랜지(3)의 윗면과 일치하도록 프레스 가공되어지기 때문에, 나중에 양쪽 플랜지(3)을 연결시킬 때 연결면이 편평한 상태를 유지하지 못함으로 인한 문제가 발생하지 않게 된다.

한편, 상기한 바와 같은 프레스 작업을 할 때, 플랜지(3)와 연결파이프(7)의 하단에 적당한 지지대를 받쳐 두고 작업을 하는 것이 바람직하다.

이러한 과정을 통하여 연결되는 플랜지(3)와 연결파이프(7)는 서로 다른 재질로 이루어진 경우에도 아무런 제한 없이 간단한 프레스 작업만으로 긴밀하게 연결시킬 수가 있을 뿐만 아니라, 상기 플랜지(3)와 연결파이프(7)가 큰힘의 프레스에 의해 눌려진 상태에서 결합되어 있기 때문에 그 연결상태가 아주 확실하게 이루어지게 되므로,상기 파이프(7)속으로 고압물질이 통과하는 경우에도 전혀 누출로 인한 문제가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 별도의 용접작업을 거치지 않으므로 연결작업이 간단하면서도 연결부위의 부식으로 인한 문제가 발생하지 않게 되는 것이다.

또한, 도면 2 에서 도시한 바와 같이 본 고안에 따라 결합되어 있는 플랜지(3)와 연결파이프(7)는 그 연결 상태가 아주 깨끗하기 때문에 고품질의 제품을 만들 수가 있으면서, 변형으로 인한 조립과정의 어려움이 발생하지 않는다는 장점을 가질 수가 있는 것이다.

한편, 본 고안에서는 양쪽의 연결파이프(7)에 부착되어 있는 각각의 플랜지(3)를 결합시킬 때 사용하는 연결보울트(9)를 플랜지(3)에 미리 부착시키되 용접방법을 사용하지 않고 간단하게 연결시킬 수가 있는 바, 본 고안에 따라 상기 플랜지에 보울트를 연결시키는 구조는 상기 플랜지(3)의 가장자리에 배치된 보울트 설치구멍(10)의 가장자리가 내측으로 경사지게 경사벽(11)을 형성시킴과 더불어, 상기 보울트 설치구멍(10)에 삽입설치되는 연결보울트(9)의 나사부(12)와 헤드부(13)사이에 상기 보울트 설치구멍(10)보다 직경이 크면서 다각형으로 형성된 압착부(14)가 구비된 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 고안의 연결보울트(9)를 보울트 설치구멍(10)에 체결고정시키기 위해, 상기 연결보울트(9)를 플랜지(3)의 보울트 설치구멍(10)에 삽입시키면, 도면 5 에 도시되어 있는 바와 같이 보울트 설치구멍(10)보다 직경이 큰 압착부(14)는 들어가지 못하고 나사부(12)만이 보울트 설치구멍(10)속으로 들어가게 된다. 따라서, 상기 연결보울트(9)의 압착부(14)위에 플랜지(3)가 걸려져 있는 상태가 된다.

이러한 상태에서 상기 연결보울트(9)의 나사부(12)와 동일한 직경의 구멍이 형성된 금형(도시안됨)으로 프레스하면, 상기 연결보울트(9)의 압착부(14)가 보울트 설치구멍(10)속으로 압착되어 들어간 다음, 이 압착부(14)의 상단이 보울트 설치구멍(10)의 경사벽(11)쪽으로 밀려져 상기 경사벽(11)으로 형성되는 공간을 채워주는 확장부(15)를 형성시키게 된다. 따라서, 상기 연결보울트(9)가 헤드부(13)와 상기 확장부(15)에 의해 플랜지(3)의 보울트 설치구멍(10)속에 끼워진 상태에서 확고하게 고정되어지게 되는 것이다.

따라서, 본 고안에 따라 연결보울트를 플랜지에 고정설치하면, 별도의 용접과정 등을 거치지 않으므로 간단하면서 확고하게 고정연결시킬 수가 있을 뿐만 아니라, 용접에 의해 플랜지가 열변형되어 양쪽 플랜지를 정확한 평면상으로 접합시킬 수가 없게 되는 문제가 발생하지 않게 할 수가 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 파이프의 플랜지연결구조는 플랜지(3)의 파이프 연결구멍(1)의 가장자리에 환형계단턱(2)을 형성시키고, 파이프(7)의 선단연결부에 가공부(4)를 가공하여 상기 플랜지(3)에 파이프(7)을 끼워 맞춘 다음, 상기 파이프(7)의 가공부(4) 선단을 프레스 압착시킴으로써, 파이프(7)의 가공부(4) 선단이 플랜지(3)의 환형계단턱(2)에 압착된 상태로 끼워져 고정되게 함과 더불어, 상기 플랜지(3)의 가장자리에 배치된 보울트 설치구멍(10)의 가장자리에 경사벽(12)을 형성시키고, 보울트 설치구멍(10)에 통상의 보울트에서 나사부(12)와 헤드부(13)사이에 상기 보울트 설치구멍(10)보다 직경이 큰 압착부(14)를 구비한 본 고안에 따른 보울트(9)를 사용하여 상기 플랜지(3)의 보울트 설치구멍(10)에 본 고안의 압착보울트(9)를 압착설치함으로써, 연결보울트를 구비한 플랜지를 연결파이프에 간단하면서 확실한 구조로 체결시킬 수가 있을 뿐만 아니라, 용접으로 인한 열변형의 문제를 일으키지 않게 체결시킬 수가 있어 안전성을 더 높일 수가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 중앙부에 파이프 연결구멍(1)이 형성되어 있으면서 상기 연결구멍(1)의 주변에 소정깊이의 환형계단턱(2)이 형성된 플랜지(3)와, 상기 플랜지(3)의 파이프 연결구멍(1)속으로 삽입되어질 수 있도록 선단의 일부가 본체(5)에 비해 외경이 줄어 들게 가공된 가공부(4)를 구비함과 더불어 상기 가공부(4)와 가공되지 않은 본체(5)사이에 걸림턱(6)이 형성된 연결파이프(7)로 구성되면서, 상기 연결파이프(7)의 가공부(4)를 플랜지(3)의 파이프 연결구멍(1)속으로 삽입시켜 상기 플랜지(3)가 연결파이프(7)의 걸림턱(6)에 걸려지게 함과 더불어, 상기 연결파이프(7)의 가공부(4) 상단이 플랜지(3)의 위쪽으로 돌출되게 한 상태에서, 상기 가공부(4)의 상단을 프레스로 타격하여 이 가공부(4)의 선단부가 반경방향의 바깥쪽으로 굽어지면서 상기 플랜지(3)의 연결구멍(1) 주변에 형성된 환형계단턱(2)에 밀착되게 함과 더불어, 플랜지(3)의 바닥면이 연결파이프(7)의 걸림턱(6)에 밀착지지되도록 걸려져 지지되도록 하여, 상기 플랜지(3)와 연결파이프(7)가 서로 고정연결되게 한 파이프의 연결플랜지 설치구조
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지(3)의 가장자리에 배치된 보울트 설치구멍(10)의 가장자리가 내측으로 경사지게 경사벽(11)이 형성되고, 상기 보울트 설치구멍(10)에 삽입설치되어 양쪽 플랜지(3)를 체결시키는 연결보울트(9)의 나사부(12)와 헤드부(13)사이에 상기 보울트 설치구멍(10)보다 직경이 크면서 다각형으로 형성된 압착부(14)가 구비되어 있으며, 상기 연결보울트(9)를 플랜지(3)의 보울트 설치구멍(10)에 삽입시켜 연결보울트(9)의 압착부(14)위에 플랜지(3)가 걸려져 있는 상태가에서, 상기 연결보울트(9)의 나사부(12)와 동일한 직경의 구멍이 형성된 금형으로 프레스하여, 상기 연결보울트(9)의 압착부(14)가 보울트 설치구멍(10)속으로 압입되어 들어간 다음, 이 압착부(14)의 상단이 보울트 설치구멍(10)의 경사벽(11)쪽으로 밀려져 상기 경사벽(11)에 의해 형성된 공간을 채워주는 확장부(15)를 형성시키게 함으로써 상기 연결보울트(9)가 헤드부(13)와 상기 확장부(15)에 의해 플랜지(3)의 보울트 설치구멍(10)속에 끼워진 상태에서 확고하게 고정되어지게 한 것을 특징으로 하는 연결파이프의 플랜지 설치구조