KR20040077281A - 코팅강관의 이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅강관의 이음장치에 관한 것으로서, 그 목적은 최종적으로 연결하고자 하는 코팅강관 간의 간격이 강관의 출하 길이보다 짧아 강관의 한쪽끝단을 단순히 절단하여도 강관의 출하상태와 동일하며 따라서 별도의 용접 내지 가공작업이 필요 없어 강관의 내/외면끝단까지 코팅할 수 있고 숙련용접공 등을 배제하여 배관공만으로 배관작업을 완료할 수 있도록 함에 있다.

본 발명의 코팅강관(10)은 직선형 강관(11)의 한쪽끝단에 내면에 패킹수용홈 (12a)과 강관경사수용홈(12b)을 갖는 낮은 높이의 주강플랜지(12)가 용접 고정되고 이 주강플랜지(12)를 포함한 강관(11)의 내/외면 전체에 부식방지용 소재(13,14)가 코팅되어 마련된다. 상기 주강플랜지(12) 근처의 다른 코팅강관(10) 외면에 연결몸체(20)와 패킹(26)이 설치되고 연결몸체(20)의 한쪽끝단이 패킹(26)을 누르도록 한쪽끝단의 걸림턱(25a)을 주강플랜지(12)의 단턱에 걸어 체결하는 걸고리볼트(25)가 설치되고 상기 코팅강관(10)의 외측에 연결몸체(20)를 탈/부착시키는 스파이크(23)가 구비된다.

Description

코팅강관의 이음장치{Coupling device of Coating Steel Pipe}

본 발명은 코팅강관의 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코팅강관의 주강플랜지 내면에 다른 코팅강관과 함께 링형의 패킹을 삽입하고 상기 주강플랜지에 링형의 연결몸체를 볼트로 연결 고정함과 동시에 코팅강관의 중심을 향하여 다수의 스파이크가 견고하게 고정되는 코팅강관의 이음장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유체를 원거리에 이송하기 위한 하나의 수단으로써 소정길이의 관을 연속적으로 연결하여 사용하고 이러한 관의 연결은 관이음장치를 통하여 작업편의성과 공기단축을 꾀하고 있으며, 상기 관이음장치는 관의 직경이나 이송물질의 종류에 따라 밀봉은 물론 내구성을 갖는 다양한 구조로 변천되고 있다.

상기 관은 대부분이 주철관과 코팅강관이 적용되고 있고 이들중 코팅강관은 주철관에 비해 모든 물리적인 특성이 우수하여 선호하고 있으나 단순 조립방식의 주철관에 비해 연결방식이 어렵다는 이유로 꺼리고 있다. 그 구체적인 이유는 코팅강관의 연결부분을 용접 내지 가공을 요하거나 별도의 작업이 요구되기 때문이다.

이러한 기술과 관련된 종래 코팅강관의 이음장치는 도 1과 같이 코팅강관(50) 끝단부분의 외주면 둘레에는 코팅부분을 제거한 부위에 용접으로 고정된 링 형상의 고정턱(51)이 형성되어 있으며, 상기 코팅강관(50)의 끝단이 서로 맞닿는 각 끝단부분의 외면과 접하도록 신축성을 갖는 링 형상의 패킹(70)이 씌워지고 이 패킹(70)과 고정턱(51)을 감싸서 가압하는 한 쌍의 조임쇠(60)에 의해 이웃하는 코팅강관(50)이 서로 연결된다.

상기 조임쇠(60)는 상기 패킹(70)의 외면을 균일하게 가압하도록 내면의 중심에 가압홈(62)이 형성되고 이 가압홈(62)의 양쪽에 상기 고정턱(51)을 각각 수용하는 고정홈(61a,61b)이 형성되어 있는바, 강관(50)과의 기밀이 가압홈(62)내의 패킹(70)에 의해 이뤄지고 조임쇠(60)의 고정홈(61a,61b)에 의해 코팅강관(50)의 고정턱(51)이 걸려 코팅강관(50)의 체결이 확실하게 이뤄진다.

그러나 이러한 종래의 코팅강관의 이음장치에 있어서는, 현장 배관시 그 길이가 공장에서 생산한 코팅강관(50)의 길이보다 짧을 경우 코팅강관(50)을 절단해서 사용하는데 상기 코팅강관(50)의 끝단부분에 고정턱(51)을 고정시키기 위한 용접작업이 필요하므로 작업공정이 추가되는 문제점이 있었으며, 또한 코팅강관(50) 끝단부분의 고정턱(51)을 용접할 때 약간만 기울어지면 패킹(70)과 조임쇠(60)를 이용하여 체결하여도 기밀유지가 어려운 문제점이 있었다.

또 다른 종래의 관이음장치는 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제114735호와 같이, 연결관의 양단에서 강관의 확개단부를 각각 삽입하고 상기 연결관 양단부분의 틈새공간에 패킹을 각각 삽입한 후 패킹의 끝단을 제1,제2 압착플랜지의 압지부가 압착하도록 다수의 볼트로 체결하여 연결하는 것과, 본 출원인이 출원하여 등록받은 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제299128호와 같이 강관들이 마주보는 확관부 끝단 사이로부터 그 외곽 및 좌/우측으로 연장된 탄성재질의 패킹이 씌워지고 이 패킹의 외곽링부 및 강관들의 확관경사면 둘레를 감싸서 가압할 수 있는 관이음쇠에 의해 연결하는 것이 있다.

상기와 같은 등록실용신안공보의 강관이음장치들은 용접작업의 필요 없이 제1,제2 압착플랜지나 조임쇠로 탄성재질의 패킹만을 압착하여 관이 연결되는 구조여서 관의 연결작업이 용이하다 할 것이나, 강관의 연결상태가 견고하지 못하여 지반침하가 발생되는 경우엔 관의 연결부분이 초기상태와는 다르게 변위 내지 이탈이 발생되게 되고 이러한 변위와 이탈은 누수를 발생시킨다는 문제점이 있었다.

특히, 상기한 모든 강관의 이음장치들은 최종적으로 연결하고자 하는 간격이 강관의 출하 길이보다 짧은 경우엔 강관의 한쪽끝단을 절단하여 사용하는데 이와 같이 강관을 절단한 후엔 강관의 출하상태, 즉 링 형상의 고정턱이라든가 확개단부 등을 갖도록 강관의 한쪽끝단을 가공하여야 하는바 이러한 가공은 현장에선 불가능하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 코팅강관의 주강플랜지 내면에 다른 코팅강관과 함께 링형의 패킹을 삽입하고 상기 주강플랜지에 링형의 연결몸체를 볼트로 연결 고정함과 동시에 코팅강관의 중심을 향하여 다수의 스파이크가 견고하게 고정되므로 최종적으로 연결하고자 하는 코팅강관간의 간격이 강관의 출하 길이보다 짧아 강관의 한쪽끝단을 단순히 절단하여도 강관의 출하상태와 동일하며 따라서 별도의 용접 내지 가공작업이 필요 없어 강관의 내/외면끝단까지 코팅할 수 있고 숙련용접공 등의 배제하여 배관공만으로 배관작업을 완료할 수 있도록 한 코팅강관의 이음장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 관의 한쪽끝단에 턱이 낮은 주강플랜지를 용접으로 고정하여 생산라인에서 컨베이어로 이동시킴에 지장이 없도록 한 코팅강관의 이음장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 코팅강관의 이음장치의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 코팅강관의 이음장치를 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 코팅강관 11: 강관

12: 주강플랜지 13,14: 부식방지용 소재

20: 연결몸체 21: 스파이크수용홈

22: 걸고리볼트홀 23: 스파이크

24: 볼트 25: 걸고리볼트

25a: 걸림턱 26: 패킹

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은, 강관의 한쪽끝단엔 내면에 패킹수용홈과 강관경사수용홈을 갖는 낮은 높이의 주강플랜지가 용접 고정되고 이 주강플랜지를 포함한 강관의 내/외면 전체에 부식방지용 소재가 코팅된 코팅강관; 이 코팅강관의 주강플랜지 내부에 서로 이웃하는 코팅강관의 한쪽끝단부분이 삽입된 상태에서 상기 주강플랜지의 패킹수용홈으로 끼워지는 패킹; 상기 주강플랜지 근처의 다른 코팅강관 외면에 고정되고 방사형으로 다수의 스파이크수용홈이 배열되고 이 스파이크수용홈들의 사이에 주강플랜지와의 체결을 위한 걸고리볼트홀이 형성된 링형의 연결몸체; 이 연결몸체의 한쪽끝단이 패킹을 누르도록 한쪽끝단의 걸림턱을 주강플랜지의 단턱에 걸고 상기 연결몸체의 걸고리볼트홀로 관통 체결되는 걸고리볼트; 상기 코팅강관의 외측에 연결몸체를 탈/부착시킬 수 있도록 연결몸체의 스파이크수용홈에 각각 안착되어 그 외측의 볼트에 의해 방사형으로 이동되는 스파이크로 구비된 코팅강관의 이음장치에 의하여 달성될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 코팅강관의 이음장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 측면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 코팅강관(10)은 서로 이웃하는 코팅강관(10)의 한쪽끝단을 수용하도록 직선형 강관(11)의 한쪽끝단에 낮은 높이의 주강플랜지(12)가 용접에 의해 고정되고 상기 주강플랜지(12)를 포함한 강관(11)의 내/외면 전체에걸쳐 부식방지용 소재(13,14)가 일정두께로 코팅되어 있다.

상기 주강플랜지(12)는 코팅강관(10)의 한쪽끝단이 삽입되는 외측으로 패킹수용공간을 갖도록 내면에 테이퍼 형상의 패킹수용홈(12a)이 형성되고 이 패킹수용홈(12a)의 후단에서부터 코팅강관(10)이 삽입된 상태에서 어느 정도의 기울어짐을 수용하도록 내면이 확장된 강관경사수용홈(12b)이 형성되어 있다.

상기 코팅강관(10)은 한쪽의 주강플랜지(12) 내면으로 이웃하는 코팅강관(10)끝단부분에 테이퍼 형상의 패킹(26)을 끼운 상태에서 상기 코팅강관(10)의 끝단부분이 주강플랜지(12)의 강관경사수용홈(12b)에 이르기까지 삽입된다. 이때, 상기 패킹(26)은 주강플랜지(12)내면의 패킹수용홈(12a)내에 안착된 상태로 있다.

상기 코팅강관(10)의 주강플랜지(12)내에 삽입된 이웃하는 다른 코팅강관(10)의 외면에는 선택적으로 탈/부착할 수 있는 링형의 연결몸체(20)가 설치되어 있으며, 이 연결몸체(20)는 방사형으로 등간격으로 다수의 스파이크수용홈(21)이 배열되어 있고 이 스파이크수용홈(21)들의 사이엔 걸고리볼트(25)를 관통시켜 주강플랜지(12)와의 체결을 위한 걸고리볼트홀(22)이 형성되어 있다. 이 걸고리볼트홀(22)은 걸고리볼트(25)가 관통되어 주강플랜지(12)와 체결되었을 때 주강플랜지(12)의 방사형 방향으로 이탈됨을 방지하는 구조로 형성되어야 한다. 그 이유는 서로 이웃하는 2개의 코팅강관(10)을 연속하여 체결하였을 때 완벽한 체결을 위해서이다.

상기 연결몸체(20)의 스파이크수용홈(21)에는 코팅강관(10)에 대하여 방사형으로 이동되도록 스파이크(23)가 각각 안착되고 이 스파이크(23)는 그 외측의 연결몸체(20)에 체결된 볼트(24) 선단과 연결되어 있다. 상기 스파이크(23)는 볼트(24)의 회전방향에 따라 코팅강관(10)의 중심에 대하여 방사형으로 이동된다.

또한, 상기 걸고리볼트(25)는 연결몸체(20)의 한쪽끝단이 패킹(26)을 누르기 위한 것인바, 한쪽끝단에 주강플랜지(12)의 단턱에 걸 수 있는 걸림턱(25a)이 형성되어 있고 다른 한쪽의 나사에는 너트(25b)가 체결되어 있다.

특히, 상기 걸고리볼트(25)는 주강플랜지(12)의 단턱에 걸림턱(25a)을 걸었을 때 이탈되지 않아야 하므로 단턱과 걸림턱의 경사각은 직각보다 작은 예각으로 형성되어야 하고, 바람직하기로는 걸림턱(25a)의 강도에 큰 영향을 주지 않는 범위에서 직각보다 5∼10°가 작은 예각으로 형성함이 좋다.

상기와 같이 구성된 코팅강관의 이음장치에 사용되는 코팅강관(10)의 생산과정을 참고적으로 설명한다. 먼저, 공장의 생산라인에서 직선형 강관(11)의 한쪽끝단에 주강플랜지(12)를 끼우고 상기 강관(11)과 주강플랜지(12)가 끼워 맞춰진 코팅강관(10)과 주강플랜지(12)의 끝단부분을 전둘레 용접으로 용접한 다음, 상기 용접부분을 깨끗하게 연마하여 마무리한 후 강관코팅장치(도시되지 않음)를 이용하여 강관(11)과 주강플랜지(12)의 내/외면 전체를 부식방지용 소재(13,14)로 코팅함으로써 완제품의 코팅강관(10)을 얻는다. 상기 공정에서 얻은 코팅강관(10)은 그 양단이 롤러에 의해 지지된 상태로 이송되므로 코팅강관(10)의 코팅부분인 부식방지용 소재(14)가 손상되고 이렇게 부식방지용 소재(14)가 손상된 부분인 주강플랜지(12)의 가장 큰 직경외면과 주강플랜지(12) 내부로 삽입되는 끝단부분의외면을 벗겨 제거한 다음 방청처리를 위해 액상의 에폭시수지도료를 코팅한다.

이렇게 코팅강관(10)을 마련한 후 시공현장으로 운반하여 본 발명의 이음장치를 이용하여 연결하는 과정을 설명한다.

먼저, 연결하고자 하는 다른 코팅강관(10)의 끝단부분(주강플랜지가 없는 끝단)에 스파이크(23)와 걸고리볼트(25)가 가조립된 상태의 연결몸체(20)를 삽입하고 테이퍼 형상의 패킹(26)을 가조립한다. 이때, 코팅강관(10)외면의 패킹(26)은 코팅강관(10)과 함께 삽입되어 주강플랜지(12)내면의 패킹수용홈(12a)내에 안착된 상태이다. 또한 상기 주강플랜지(12)의 강관경사수용홈(12b)이 허용하는 범위 내에서 코팅강관(10)의 주강플랜지(12) 내부로 삽입되는 다른 코팅강관(10)을 소정각도로 경사지게 시공할 수 있다.

이와 같이 연결몸체(20)와 패킹(26)이 가조립된 코팅강관(10)의 끝단부분을 코팅강관(10)의 주강플랜지(12)내에 형성된 강관경사수용홈(12b) 내부로 깊숙이 밀어 넣은 다음 걸고리볼트(25)의 걸림턱(25a)을 주강플랜지(12)의 단턱에 걸고 걸고리볼트(25)의 너트(25b)를 회전시켜 연결몸체(20)에 대하여 걸고리볼트(25)를 균일하게 조여준다. 이때, 걸고리볼트(25)는 그 끝단의 너트(25b)를 조이더라도 걸고리볼트홀(22)이 감싸고 있어 회전되지 않고 주강플랜지(12)의 단턱에서 이탈되지 않는다.

이렇게 걸고리볼트(25)를 조이면 조일수록 연결몸체(20)가 주강플랜지(12)에 근접되므로 주강플랜지(12)내의 패킹수용홈(12a)에 삽입된 패킹(26)을 더욱 누르게되고 이로 인하여 코팅강관(10)의 외면과 주강플랜지(12)의 패킹수용홈(12a)내면이긴밀하게 밀봉된다.

이후에 상기 연결몸체(20)에 방사형 방향으로 관통 체결된 볼트(24)를 회전시켜 조이면 볼트(24)의 선단과 연결된 상태에서 연결몸체(20)의 스파이크수용홈(21)내에 설치된 스파이크(23)가 코팅강관(10)의 중심을 향하여 전진하게되고 따라서, 최종적으로 코팅강관(10)의 외면을 견고하게 고정하기 때문에 코팅강관(10)의 외면과 주강플랜지(12)의 패킹수용홈(12a)내면이 긴밀하게 밀봉상태를 유지한다.

상기와 같은 방법으로 코팅강관(10)을 연속적으로 연결하다가 최종적으로 연결작업을 마무리할 때 코팅강관(10)의 출하길이보다 짧으면 그 길이를 갖도록 주강플랜지(12)가 없는 쪽의 코팅강관(10)을 절단하여 사용하면 공장에서 출하되는 코팅강관에 비해 길이만 다를 뿐 동일하므로 상기한 본 발명에 따른 코팅강관의 이음장치를 별도의 추가작업 없이 그대로 코팅강관(10)의 이음작업을 수행할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 코팅강관의 이음장치는, 주강플랜지의 내면에 코팅강관과 함께 링형의 패킹을 삽입하고 상기 주강플랜지에 링형의 연결몸체를 볼트로 연결 고정함과 동시에 코팅강관의 중심을 향하여 다수의 스파이크가 견고하게 고정되므로 최종적으로 연결하고자 하는 간격이 코팅강관의 출하 길이보다 짧아 코팅강관의 한쪽끝단을 단순히 절단하여도 코팅강관의 출하상태와 동일하며, 따라서 별도의 용접 내지 가공작업이 필요 없어 강관의 내/외면끝단까지 코팅할 수있고 숙련용접공 등의 배제하여 배관공만으로 배관작업을 완료할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 코팅강관의 한쪽끝단에 턱이 낮은 주강플랜지를 용접으로 고정하여 공장의 생산라인에서 컨베이어로 이동시킴에 지장이 없어 자동화가 가능하다는 이점이 있다.

이하, 본 발명이 보호받고자 하는 기술적 범위는 청구범위에 위해서 특정될 것이지만, 본 발명의 상세한 설명에서 언급된 직선형 코팅강관(10)은 물론 단순 설계변경한 구성, 예를 들어, 곡관, 티형관 등의 이형관에도 적용하여도 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.

Claims (2)

1. 직선형 강관(11)의 한쪽끝단에는 내면에 패킹수용홈(12a)과 강관경사수용홈(12b)을 갖는 낮은 높이의 주강플랜지(12)가 용접 고정되고 이 주강플랜지(12)를 포함한 강관(11)의 내/외면 전체에 부식방지용 소재(13,14)가 코팅된 코팅강관(10); 이 코팅강관(10)의 주강플랜지(12) 내부에 서로 이웃하여 연결되는 코팅강관(10)의 한쪽끝단부분이 삽입된 상태에서 상기 주강플랜지(12)의 패킹수용홈(12a)으로 끼워지는 패킹(26); 상기 주강플랜지(12) 근처의 다른 코팅강관(10) 외면에 고정되고 방사형으로 다수의 스파이크수용홈(21)이 배열되고 이 스파이크수용홈(21)들의 사이에 주강플랜지(12)와의 체결을 위한 걸고리볼트홀(22)이 형성된 링형의 연결몸체(20); 이 연결몸체(20)의 한쪽끝단이 패킹(26)을 누르도록 한쪽끝단의 걸림턱(25a)을 주강플랜지(12)의 단턱에 걸고 상기 연결몸체(20)의 걸고리볼트홀(22)로 관통 체결되는 걸고리볼트(25); 상기 코팅강관(10)의 외측에 연결몸체(20)를 탈/부착시킬 수 있도록 연결몸체(20)의 스파이크수용홈(21)에 각각 안착되어 그 외측의 볼트(24)에 의해 방사형으로 이동되는 스파이크(24)로 구비된 것을 특징으로 하는 코팅강관의 이음장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 걸고리볼트(25)는 주강플랜지(12)의 단턱에 걸림턱(25a)을 걸었을 때 이탈되지 않도록 단턱과 걸림턱(25a)의 경사각은 직각보다 작은 예각으로 형성됨을 특징으로 하는 코팅강관의 이음장치.