KR200296549Y1 - 합성수지관의 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 합성수지관의 연결구조에 관한 것이다.

본 고안은 합성수지관의 연결구조에 있어서, 연결단부측 외주면에 각각 링형 돌출부가 구비된 연결대상 합성수지관을 링형상 패킹을 개재시킨 상태로 맞댄 상태에서 아랫쪽이 터진 사다리꼴 단면을 갖는 조임링의 양측 경사상 외벽면이 상기 링형 돌출부의 외측면을 압착하여 조여주도록 연결부 외주면에 장착되도록 한 데에 기술적 특징이 있다.

본 고안은 연결대상 링형 콜게이트관이나 링형 돌출부가 구비된 직관으로 이루어진 합성수지관의 연결시 경사상 측벽면이 구비된 링형상의 조임링의 체결만으로 관체 사이에 개재된 패킹의 압착에 의한 수밀성이 확보됨과 아울러 관체 연결부의 높은 지지강도가 보장되는 이점이 있고, 또한 단순한 구성의 원터치식 조임링 장착만으로 관체의 연결시공이 완료됨으로 인해서, 종래의 콜게이트관이나 직관 연결구조에서 다수의 연결용 부재를 필요로 함에 수반되는 연결작업의 복잡성과 연결시공 공정의 어려움이 해소되는 장점이 있다.

Description

합성수지관의 연결구조 {Structure for connecting a plastic pipe}

본 고안은 합성수지관의 연결구조에 관한 것으로, 보다 자세하게는 금속재의 아랫쪽이 터진 사다리꼴 단면을 갖는 원터치식 원형 조임링을 이용하여 수밀성과 연결부의 강도가 보장된 가운데 간편하게 관체의 연결이 이루어지도록 한 합성수지관의 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로, 합성수지관은 그 외주면의 형상에 따라서 직관, 링형 콜게이트관 및 나선형 콜게이트관 등으로 구별되며, 그러한 관체의 외형적 특성 및 관체 연결부에서 요구되는 품질특성을 고려하여 소켓 연결방식, 열수축관 연결방식, 패킹 및 밴드장착 방식, 플랜지 접합방식, 융착메쉬를 이용한 융착접합 방식 등의 여러 관체 연결방식중에서 적절한 방식을 선택하여 관체의 연결이 이루어지도록 하고 있다.

한편, 외주면에 나선상의 돌조가 연속되는 나선형 콜게이트관의 경우 관체 연결부에 패킹을 씌우고 다시 그 위에 금속재 밴드를 장착하여 관체의 연결이 이루어지도록 하는 체결밴드 방식이 주로 사용되어 오고 있는 바, 이를 도1에 도시된 바에 따라 살펴보고자 한다.

도1은 종래의 나선형 콜게이트관(이하, '나선관'이라함) 연결방식이 도시된 단면도로서, 도시된 바와 같이 종래의 나선관 연결방식은 나선관(1)의 일측 단부에 패킹(1)을 끼워 회전시킴으로써 패킹(1)의 후단부가 나선관(2)의 선단부에 위치하도록 한 다음, 연결하고자 하는 나선관(2)의 선단부를 패킹(1)이 끼워진 나선관(2)과 그 중심을 일치시킴과 아울러 양 나선관의 나선이 접속부에서 일치하도록 조정한 다음 패킹(1)을 최초 회전방향의 역방향으로 회전시켜 그 중심이 나선관(2)의 접속부에 위치하도록 한다.

이때, 패킹(1)의 나선형 내향돌조(3)는 나선관(2)의 나선홈 형태로 변형됨과 동시에 나선관(2)의 나선 상부면 역시 패킹(1)의 내주면과 밀착하여 결합된다.

이와 같이 나선관 외주면에 장착되는 종래의 패킹과 관이음용 밴드를 이용하여 관체의 연결을 행하는 방식에서는 관체의 연결시공에 번거로운 다수의 공정을 필요로 하여 비경제적이다.

또한, 대체로 지중에 매설되는 나선관은 관체 주위에 가해지는 국부적인 토압이나 지층 변화 등의 요인에 의해서 관체 연결부상에서 부등침하 현상이 발생하게 되는 경우 관의 연결단부가 밴드상에서 쉽게 이탈되어 버리는 문제점이 지적되고 있다.

그리고, 종래의 나선관 연결방식에서는 나선관 외주면의 나선홈을 따라 패킹 내주면의 나선형 돌조가 삽입되도록 관 또는 패킹을 회전시키면서 장착해야 하는 데 그 재질이 고 탄력의 고무로 구성되어 있기 때문에 장착하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라 시공 후의 유지 보수가 용이하지 못한 단점이 있다.

한편, 콜게이트관은 외주면 형상에 따라 앞서 살펴본 바의 나선형 콜게이트관과 링형상의 돌출부가 반복되는 이른바 링형 콜게이트관의 두 종류로 구분되어지는 바, 도2에는 종래의 소켓을 이용한 링형 콜게이트관의 연결구조가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 소켓을 이용한 링형 콜게이트관의 연결구조에서 는, 내주면 중앙부위에 걸림턱(6)이 돌출형성되고 그 걸림턱으로부터 외측으로 갈수록 내경이 점차로 증대되는 테이퍼진 내주면(5a)을 갖는 원통체상의 소켓(5) 내부로 연결대상 링형 콜게이트관(7)의 각 단부를 상기 소켓의 걸림턱(6)에 다다를 때까지 삽입시켜서 관체의 연결이 이루어지도록 함에 있어서, 관체의 삽입 전에 링형 콜게이트관(7)의 단부측 외주면 요홈부상에 고무링 패킹 (8)을 결합해서 고무링 패킹에 의해 링형 콜게이트관(7)과 소켓(5)간의 접속부에서 수밀이 이루어지도록 한 구조를 취하고 있다.

이와 같은 종래의 링형 콜게이트관 연결구조는 소켓의 내부로 콜게이트관을 삽입할 때 콜게이트관의 외주면에 결합된 고무링 패킹과 소켓 내주면간의 탄성적인 마찰접촉력에 의해 관체의 삽입에 많은 힘이 가해져야만 하기에 시공 현장에서는 상기 마찰력의 완화를 위한 방편으로 마찰면상에 윤활제를 도포해서 소켓 내부로 콜게이트관의 삽입이 이루어지고 있으나, 일단 소켓 내부로 삽입되어 결합이 이루어진 후 고무링의 탄성에 의해 고무링을 포함한 관체가 소켓 바깥쪽으로 밀려나서 누수의 우려가 있다는 단점과 함께 관체의 소켓내 삽입과정이 매우 힘들다는 문제점이 있다.

그리고, 상기 종래 링형 콜게이트관 연결구조의 경우 관체의 연결시공 후 관로 내부를 흐르는 유체가 홍수등의 요인에 의해서 유속이 급격히 증가된 가운데 내부압력이 증대되는 경우 관체와 소켓 사이를 잡아주는 별도의 지지장치가 마련되어있지 않아서 유동하는 급물살에 의해 연결부의 관체가 소켓으로부터 이탈되어 버리는 문제점이 있다.

그 외에 링형 콜게이트관의 연결시 열수축 시트나 연결용 슬리브를 이용한 방안이 부분적으로 검토 또는 시도되고 있으나, 이러한 연결방식은 오히려 상기 패킹과 밴드를 이용한 종전의 연결구조에 비해 비경제적이라고 알려져 있다.

본 고안은 종래의 링형 콜게이트관을 포함한 합성수지관 연결구조에서 지적되고 있는 상기의 제반 단점과 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 링형 콜게이트관의 외형적 특징을 활용하여 연결부 외주면에 대한 원터치식 조임링의 장착만으로 확실한 수밀성과 연결부 강도가 확보된 가운데 간편하게 관체의 연결시공이 이루어질 수 있도록 한 합성수지관 연결구조를 제공함에 고안의 목적을 두고 있다.

본 고안은 링형 콜게이트관 뿐만이 아니라 원통형 직관의 경우에도 그 연결단부측 외주면에 링형 돌출부를 형성함에 의해 원터치식 조임링으로 관체의 연결이 이루어지도록 한 합성수지관 연결구조를 제공함에 또 다른 목적을 두고 있다.

도1은 종래의 나선관 연결구조를 보인 단면도.

도2는 종래 링형 콜게이트관의 연결구조를 보인 단면도.

도3는 본 고안에 의한 링형 콜게이트관의 연결구조를 보인 분해 사시도.

도4는 본 고안에 의한 링형 콜게이트관의 연결구조를 보인 종단면도.

도5는 링형 돌출부가 형성된 직관에 대한 사시도.

도6은 본 고안에 의한 직관의 연결구조를 보인 종단면도.

도7은 분할 조임링의 조립구조에 대한 다른 실시예의 사시도.

도8은 본 고안의 조임링에 대한 다른 실시예 구조의 사시도.

(( 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ))

10.10'. 합성수지관

11. 링형상 패킹

12. 조임링

12a, 12b. 분할 조임링

15. 조임레버

본 고안의 상기 목적은, 단부측 외주면에 각각 링형 돌출부가 구비된 연결대상 합성수지관의 사이에 링형상 패킹을 개재시킨 상태로 맞댄 상태에서 아랫쪽이 터진 사다리꼴 단면을 갖는 조임링의 양측 경사상 내면이 상기 연결대상 합성수지관의 단부측 외주면에 형성된 링형 돌출부의 외측면을 압착하여 조여주도록 연결부 외주면에 장착됨을 특징으로 하는 합성수지관의 연결구조에 의해 달성된다.

이때, 상기 연결대상 관체의 단부측 외주면에 구비된 링형 돌출부는 그 연결대상 관체가 링형 콜게이트관인 경우 링형 콜게이트관 자체를 구성하고 있는 링형 돌출부가 된다.

일반적으로 링형 콜게이트관의 돌출부는 아랫쪽이 넓고 윗쪽으로 갈수록 폭이 좁아드는 사다리꼴 형상의 단면을 구비함에 따라 돌출부의 양측면은 경사면을 이루고 있다.

한편, 상기 연결대상 관체가 단일벽 구조 또는 이중벽 구조로서 외주면이 평활한 원통체로 이루어진 직관인 경우에는 관체의 단부측 외주면에 상기 링형 콜게이트관 돌출부와 동일한 외주면 형상을 갖도록 합성수지를 링형상으로 용접하여 링형 돌출부를 형성하게 된다.

다음, 조임링은 금속재질로 구성되는 링 형상으로서 일측에 완전한 폐루프를 형성하는 것이 아니라 아랫쪽이 터진 사다리꼴 형상의 밴드를 원형으로 굴곡성형한 것으로서, 그 양단부 사이에는 조임레버로 연결되어 있어 조임레버의 작동에 의해 조임링의 직경이 변화되도록 구성되어 있다.

즉, 조임링은 조임레버가 해제상태로 있을 때 연결대상 관체의 링형 돌출부 정상면이 이루는 직경에 비해 약간 큰 직경을 유지하고 조임레버를 조임상태로 전환하여 직경의 감소가 이루어지도록 하였을 때에는 연결대상 관체의 링형 돌출부 정상부가 이루는 직경과 동등한 직경을 이루도록 설계되어야 한다.

상기 조임링은 단일체로 구성된 사다리꼴 형태의 밴드를 원형으로 굴곡시켜성형할 수도 있고, 대구경의 합성수지관의 연결에 사용되는 경우에는 두개 이상의 분할편으로 제작하여 조립을 통해서 원형 링을 이룰 수 있도록 성형할 수도 있다.

그리고, 연결대상 관체의 사이에 개재되는 링형상 패킹은 신축성이 양호한 고무 등의 통상의 패킹 재질로 구성하여 조임링의 장착시 관체 연결부에 가해지는 압착력에 의해 변형되어 연결부의 전체 영역에 걸쳐 이에 접촉하는 링형 돌출부의 외주면과 완벽한 면접촉을 이룸으로서 수밀성이 확보되도록 설계되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 본 고안의 목적과 기술적 구성 및 연결작업 과정 및 그에 따른 작용효과는 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해서 보다 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도3 및 도4는 본 고안에 따라 링형 콜게이트관을 연결하는 연결구조를 보인 것으로, 도3은 연결전 상태의 분해사시도이고, 도4는 연결상태의 종단면도이다.

본 실시예에서는 외주면에 링형 돌출부(10a)가 일정간격을 두고 연속적으로 구비된 링형 콜게이트관으로 이루어진 연결대상 합성수지관(10)의 단부 사이에 링형상 패킹(11)이 개재되고 그 링형상 패킹(11) 안착부를 중심으로 한 연결부 외주면에 밑면이 터진 사다리꼴 단면을 갖는 링형상의 조임링(12)이 장착된다.

이때, 상기 합성수지관(10)은 그 단부측에 위치하는 링형 돌출부(10a)의 외측에 존재하는 소폭의 수평 요홈부(10b) 외주면상에 링형상 패킹(11)이 외삽된 상태로 안착되어지는데, 안착된 상태의 링형상 패킹(11) 높이는 그 양 외측에 위치하는 링형 돌출부(10a)의 정상부 높이를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 본 실시예의 조임링(12)은 두개의 분할 조임링(12a)(12b)으로 이루어져 그 각 단부에 결합된 브라켓(13)(13')상에 형성된 핀결합공(13a)(13'a)를 통해서 결합핀(14)을 공통삽임함에 의해 한 몸체로 조립되는 구조로 이루어져 있다.

그리고, 상기 분할 조임링(12a)(12b)의 브라켓(13)(13') 형성부측 반대편 단부에는 일단부가 일측 분할 조임링(12b)에 대해서 힌지회동이 가능하게 조임레버(15)가 장착됨과 아울러 그 조임레버(15)에 연동하는 연결링크(16)가 타측 분할 조임링(12a)에 연결된다.

상기 연결링크(16)는 일단부가 분할 조임링(12b)상에 회동가능하게 결합되는 한편 타측 단부는 상기 조임레버(15)에 회동가능하게 결합되어짐에 따라 조임레버(15)의 회동조작에 의해 분할 조임링(12a)(12b) 단부 사이의 틈새 간격의 변화가 이루어지게 된다.

즉, 조임레버(15)를 그 결합부측 분할 조임링(12b)측으로 당기게 되면 이에 연결된 연결링크(16)의 연동에 의해서 연결링크(16)가 결합된 타측 분할 조임링(12a)이 상대편측 분할 조임링(12b)측으로 접근되어 전체적으로 조임링(12)의 직경이 축소되는 조임상태로 되고, 반대로 조임레버(15)를 젖혀서 반대편으로 회동시키게 되는 경우에는 양 분할 조임링(12a)(12b) 사이의 간격이 벌어지게 된다.

조임링(12)은 소폭의 원호상 평탄면으로 이루어진 상면(ts)과 그 상면의 양측단부로부터 아랫쪽으로 절곡연장된 측벽면(ss)으로 이루어진다.

상기 양 측벽면(ss)은 상면(ts)에 대하여 수직하부로 연장되기보다는 아랫쪽으로 갈수록 외측으로 벌어지는 경사면을 이루도록 형성되는데, 링형 콜게이트관의 링형 돌출부 외측면이 이루는 각도와 동등한 각도를 유지하는 경사면을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

다음, 본 고안의 합성수지관 연결구조에서의 관체 연결과정을 살펴보면 아래와 같다.

먼저, 연결대상 합성수지관(10)을 직선상으로 근접정열시킨 상태에서 일측 합성수지관의 연결단부측 요홈부(10b)상에 링형상 패킹(11)을 끼우고 타측 합성수지관을 접근시켜 상기 링형상 패킹(11)을 중심으로 해서 연결대상 두 합성수지관(10)의 밀착이 이루어지도록 한다.

이어서, 상기와 같이 링형상 패킹(11)이 개재된 채로 연결대상 합성수지관(10)이 밀착된 상태가 유지되도록 한 가운데 링형상 패킹(11)을 중심으로한 연결부 외주면상에 조임링(12)을 둘러씌워 조임링의 장착이 이루어지게 한다.

이와 같은 조임링(12)의 장착은, 분할 조임링(12a)(12b)의 단부를 연결대상 합성수지관(10)의 외경 크기 이상으로 벌려서 관체 연결부 외주면에 위치하도록 하거나 처음부터 일측 연결대상 관체의 외주면에 씌워놓았다가 연결부측으로 이동시키면 된다.

다음, 관체 연결부 외주면상에 조임링(10)의 안착이 이루어진 후에는 그 분할 조임링(12a)(12b)의 단부를 오무려서 각 단부에 구비된 브라켓(13)(13')에 구비된 핀결합공(13a)(13'a)을 일치시킨 상태에서 이에 결합핀(14)를 공통삽입함에 의해서 일단 양 분할 조임링(12a)(12b)의 조립이 이루어지게 된다.

다음, 해제상태에 있던 조임레버(15)를 잡아당겨 조임상태가 되도록 하면 벌어져 있던 조임링(12)이 조여들게 되고, 이와 같은 조임링(12)의 조임작용의 결과로 조임링(12)의 각 측벽면(ss)은 이에 접촉하는 합성수지관(10)의 링형 돌출부(10a)가 서로 근접되도록 하는 방향으로 하중을 가하게 된다.

따라서, 연결대상 합성수지관은 상기와 같은 조임링(12)에 의해 전해지는 하중의 작용에 의해서 서로 접근되어지는 결과 그 사이에 개재된 링형상 패킹(11)이 강하게 압착되어 연결부측에서의 수밀성 확보가 이루어지게 된다.

그리고, 상기 조임링(12)의 측벽면(ss)은 연결대상 합성수지관(10)의 링형 돌출부(10a)에 밀착되어 일종의 이탈방지턱 내지는 이탈방지벽으로 작용함으로써 관체 연결부측에 관체의 이탈을 유도하는 외력이 가해지는 경우라도 관체의 이탈이 방지된다.

다음, 도5 및 도6은 원통형 직관 형태의 합성수지관에 대한 연결구조를 보인 본 고안의 다른 실시예를 보인 것으로, 도6은 링형 돌출부가 형성된 직관형태의 합성수지관(10')의 사시도이고, 도6은 직관형태의 합성수지관 연결구조를 보인 단면도이다.

도5에 도시된 직관 형태의 합성수지관(10')은 그 관벽이 단층으로 이루어진 통상적인 직관을 비롯한 관벽이 이중벽 또는 3중벽의 다중벽으로 이루어진 다중벽관으로서 그 외주면이 평활한 원통체로 이루어진 관체이다.

상기 직관 형태의 합성수지관(10')은 그 외주면에 본 고안의 조임링(12)의 장착을 위한 걸림턱으로 작용하는 링형 돌출부가 별도로 구비되어 있지 않기 때문에 도6에서와 같이 관체의 연결단부측 외주면에 합성수지 용접등의 방식을 통해서 링형 돌출부(10'a)를 별도로 형성하게 된다.

이때, 링형 돌출부(10'a)의 형성위치는 연결대상 관체의 사이에 개재되는 링형상 패킹(11)을 고려하여 관체 단부로부터 약간 들어온 지점의 외주면상에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 링형 돌출부(10'a)의 단면 형상은 통상적인 링형 콜게이트관에서의 링형 돌출부에서와 같이 그 외측면이 경사면을 이루도록 하여 전체적으로 아랫쪽이 넓고 윗쪽으로 갈수록 그 폭이 좁아드는 사다리꼴 형태의 단면을 취하도록 하는 것이 요구된다.

도6은 도5에서와 같은 링형 돌출부(10'a)가 구비된 직관 형태의 합성수지관(10)의 연결상태를 보인 것으로, 그 연결구조와 연결과정은 앞서 살펴본 바의 도3 및 도4에 도시된 실시예에서와 동일하다.

한편, 도7은 본 고안의 분할 조임링(12a)(12b) 조립구조에 대한 다른 실시예를 보인 것으로서, 도시된 바와같이 일측 분할 조임링(12a)의 단부측 상면에는 "ㄱ"자형 단면의 걸림구(17)를 형성하고, 타측 분할 조임링(12b)의 단부측에는 조절 손잡이(18)에 연동하는 고정훅(19)을 힌지회동이 가능하게 결합하여 상기 고정훅(19)을 걸림구(17)에 건 상태에서 조절손잡이(18)을 그 결합부측분할조임링(12b)측으로(즉, 시계방향으로) 회동시키게 되면 분할 조임링(12a(12b)간의 조립이 이루어지도록 구성되어 있다.

상기 조립상태에서 조절손잡이(18)를 조립시와 반대방향(즉, 반시계방향)으로 회동시키게 되면 걸림구(17)로부터 고정훅(19)의 괘지상태가 해지되어 두 분할 조임링(12a)(12b)간의 분리가 이루어지게 된다.

도8은 본 고안의 다른 실시예 구조의 조임링에 대한 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 조임링(12')은 아랫쪽이 터진 사다리꼴 단면의 금속제 밴드를 원형으로 감아돌려 그 각 단부에 조임레버(15) 및 연결링크(16)를 장착시킨 형태이다. 본 실시예의 조임링(12')을 이용한 합성수지관의 연결과정은 앞서 살펴본 바의 도3 및 도4에 도시된 실시예에서와 동일하다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 고안은 연결대상 링형 콜게이트관이나 링형 돌출부가 구비된 직관으로 이루어진 합성수지관의 연결시 경사상 측벽면이 구비된 링형상의 조임링의 체결만으로 관체 사이에 개재된 패킹의 압착에 의한 수밀성이 확보됨과 아울러 조임링 측벽면의 괘지작용에 의해 관체의 이탈방지 및 연결부의 높은 지지강도가 보장되는 이점이 있다.

그리고, 본 고안의 합성수지관 연결구조는 단순한 구성의 원터치식 조임링 장착만으로 관체의 연결시공이 완료됨으로 인해서, 종래의 콜게이트관이나 직관 연결구조에서 다수의 연결용 부재를 필요로 함에 수반되는 연결작업의 복잡성과 연결시공 공정의 어려움이 해소되는 장점이 있다.

따라서, 본 고안은 링형 콜게이트관 및 각종 관벽구조의 직관 연결시공시 유용하게 활용될 것으로 기대되고 있다.

Claims (4)

1. 합성수지관의 연결구조에 있어서, 연결단부측 외주면에 각각 링형 돌출부가 구비된 연결대상 합성수지관을 링형상 패킹을 개재시킨 상태로 맞댄 상태에서 아랫쪽이 터진 사다리꼴 단면을 갖는 조임링의 양측 경사상 내면이 상기 링형 돌출부의 외측면을 압착하여 조여주도록 연결부 외주면에 장착됨을 특징으로 하는 합성수지관의 연결구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 상기 연결대상 관체는 링형 콜게이트관이고, 그 단부측 외주면에 구비된 링형 돌출부는 링형 콜게이트관 자체를 구성하고 있는 링형 돌출부인 것을 특징으로 하는 합성수지관의 연결구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 상기 연결대상 관체는 외주면이 평활한 원통체로 이루어진 직관이고, 그 단부측 외주면에 구비된 링형 돌출부는 관체의 외주면에 별도로 형성된링형 돌출부인 것을 특징으로 하는 합성수지관의 연결구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 상기 조임링은 단일체 또는 두개 이상의 분할편의 조합으로 이루어지고, 일측에 적어도 한개의 조임레버가 구비되어 조임레버의 조작에 의해 직경의 변화가 유도되도록 한 것을 특징으로 하는 합성수지관의 연결구조.