KR20050103790A - Bellows type ptfe expansion joint and process for preparing same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관(100)은, 복수개의 산(1)과 골(2)로 이루어진 벨로우즈와 그 양단의 플래어(3)로 이루어지는 신축이음관에 있어서, 두께가 균일한 내부튜브(11)와 외부튜브 2겹으로 이루어지는 것을 그 특징으로 한다. 상기 외부튜브의 두께는 상기 내부튜브의 두께의 50∼80 % 정도로 얇은 것이 바람직하며, 예를 들어 외부튜브의 두께가 3 ㎜일 때, 내부튜브의 두께는 2 ㎜인 것이 바람직하다. 상기 내부튜브(11)와 외부튜브(12)가 완전히 밀착하도록, 즉 성형시 압축공기를 주입시킬 때 그 사이에 존재하는 공기를 외부로 배출하기 위하여 외부튜브(12)의 골(2) 위치에 공기배출구멍(도시되지 않음)을 하나씩 형성할 수 있다. The bellows type PTFE expansion pipe 100 according to the present invention is an inner tube having a uniform thickness in a expansion pipe made of a bellows composed of a plurality of peaks 1 and a valley 2 and flare 3 at both ends thereof. (11) and the outer tube is characterized by consisting of two. It is preferable that the thickness of the outer tube is as thin as 50 to 80% of the thickness of the inner tube. For example, when the thickness of the outer tube is 3 mm, the thickness of the inner tube is preferably 2 mm. In order for the inner tube 11 and the outer tube 12 to be in close contact with each other, that is, to discharge the air existing therebetween when injecting compressed air during molding, to the outside of the bone 2 of the outer tube 12. Air discharge holes (not shown) may be formed one by one.
Description
발명의 분야Field of invention
본 발명은 벨로우즈형 신축이음관에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 PTFE 수지를 원료로 하여 제작되어 각종 공정 엔지니어링의 배관설비에 사용되는 벨로우즈형 PTFE 신축이음관에 관한 것이다.The present invention relates to a bellows type expansion joint. More specifically, the present invention relates to a bellows-type PTFE expansion joint pipe made of PTFE resin and used in piping equipment for various process engineering.
발명의 배경Background of the Invention
벨로우즈형 신축이음관은 각종 공정 엔지니어링의 배관(pipe-work)이나 연도가스배관(duct-line)에 사용된다. 각종 엔지니어링 배관에서는 열이나 압력으로 인한 팽창이나 기계적인 진동이 발생하게 되는데, 벨로우즈형 신축이음관은 이러한 열팽창이나 진동 등을 흡수할 목적으로 광범위하게 적용되고 있다.Bellows-type expansion joints are used for pipe-work or flue-gas pipes of various process engineering. In various engineering pipes, expansion or mechanical vibration occurs due to heat or pressure, and a bellows type expansion pipe is widely applied for the purpose of absorbing such thermal expansion and vibration.
예를 들어, 발전소, 석유화학, 냉동, 야금, 원자력, 공조시스템, 항공, 건설, 자동차, 수처리, 소각로 등의 많은 분야에 벨로우즈형 신축이음관이 적용되고 있다.For example, bellows type expansion pipes are being applied to many fields such as power plants, petrochemicals, refrigeration, metallurgy, nuclear power, air conditioning systems, aviation, construction, automobiles, water treatment and incinerators.
벨로우즈형 신축이음관은 PTFE 수지를 원료로 하여 제조되는데, 그 제조방법은 이미 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 잘 알려져 있다. 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 제조 방법을 간략히 설명하면, PTFE 수지 분말로부터 봉합선이 없는 튜브(무봉합선 튜브: seamless tube)를 제작하고, 제작된 무봉합선 튜브의 표면을 선반가공하여 두께가 균일한 무봉합 튜브를 제작하고, 상기 선반가공된 무봉합 튜브를 금형에 삽입시키고, 상기 금형을 약 360 ℃의 전기로에서 충분히 가열한 후 금형 내부 즉 튜브내부에 압축 에어를 주입시켜 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제작한다.The bellows type expansion pipe is made of PTFE resin as a raw material, and a method of manufacturing the same is well known by those skilled in the art. Briefly describing a conventional method for manufacturing a bellows type PTFE expansion pipe, a seamless tube is made from a PTFE resin powder, and the surface of the manufactured seamless tube is made to be uniform in thickness by lathe processing. A seamless tube is produced, the shelf-free tube is inserted into a mold, and the mold is sufficiently heated in an electric furnace at about 360 ° C., and then compressed air is injected into the mold, that is, inside the tube, thereby expanding the bellows-type PTFE. Produce a sound tube.
제1도는 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 단면 두께를 나타내기 위한 부분 절단 사시도이고, 제2도는 이를 성형하기 위한 금형의 내부를 도시하는 개략적인 사시도이다.FIG. 1 is a partially cut perspective view for showing the cross-sectional thickness of a conventional bellows type PTFE expansion pipe, and FIG. 2 is a schematic perspective view showing the inside of a mold for forming the same.
종래의 방법에 의하여 제작된 PTFE 신축이음관은 제1도에서 보는 바와 같이 그 단면의 두께가 균일하지 못하다. PTFE 신축이음관에 있어서 가장 중요한 기술은 그 두께가 균일해야 한다는 점이다. 신축이음관의 두께가 균일하게 유지되어야 균일하게 압력을 받게 되고, 그 결과 높은 온도와 높은 압력에 충분히 견딜 수 있게 된다. 만일 신축이음관의 두께가 균일하지 못하여 두께가 얇은 부분이 있다면, 그 부분이 취약하게 되어 결국 터지게 되는 사고가 발생하게 된다. 배관의 내부에 흐르는 내용물은 고온 고압인 경우가 많고, 특히 황산이나 염산과 같은 독극물인 경우도 많은데, 이러한 배관설비에서 벨로우즈 PTFE 신축이음관이 터지는 사고가 발생하면 공장 설비는 물론 인명 사고에 치명적인 결과를 초래하게 된다. 따라서 고온 고압의 독극물과 같은 최악의 조건을 고려하여 완벽하게 안전한 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 개발하는 것은 이 분야에서 아주 중요한 과제중의 하나이다.PTFE expansion pipe produced by the conventional method is not uniform in the thickness of the cross section as shown in FIG. The most important technique for PTFE expansion joints is that their thickness must be uniform. It is necessary to maintain the uniform thickness of the expansion joint so that it is uniformly pressured, and thus can withstand high temperatures and high pressures. If the expansion joint is not uniform in thickness and there is a thin part, the part becomes vulnerable and will eventually burst. The contents flowing inside the pipe are often high temperature and high pressure, especially poisonous substances such as sulfuric acid and hydrochloric acid.In the event of an explosion of the bellows PTFE expansion pipe in such piping equipment, it is fatal to not only factory facilities but also human accidents Will result. Therefore, developing a completely safe bellows type PTFE expansion pipe considering the worst condition such as high temperature and high pressure poison is one of the important tasks in this field.
벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 제2도에 도시된 것과 같은 금형에 의하여 벨로우즈 형상으로 제조되는데, 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 제1도에 도시된 바와 같이 산(1) 부근에서 두께가 얇아지는 현상이 나타난다.The bellows type PTFE expansion pipe is manufactured in bellows shape by a mold as shown in FIG. 2. The conventional bellows type PTFE expansion pipe is thin in the vicinity of the acid 1 as shown in FIG. Losing symptoms appear.
벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 그 양쪽에 플랜지가 각각 삽입될 수 있도록 플레어(flare)(3)가 일체로 형성되며, 그 내부쪽에 복수개의 산(1)과 골(2)이 형성되어 벨로우즈 형상을 이룬다. 원통형의 PTFE 튜브가 금형 내부에 삽입되고, 금형과 PTFE 튜브가 전기로에서 충분히 가열된 상태에서 튜브 내부로 압축공기가 주입된다. 이 때 튜브의 바깥쪽 표면이 금형의 산(1')에 접촉되고, 다음에 금형의 골(2')에 접촉되어, 각각 산(1)과 골(2)이 형성된다.The bellows type PTFE expansion pipe has a flare 3 integrally formed at both sides thereof so that a flange can be inserted therein, and a plurality of peaks 1 and valleys 2 are formed therein to form a bellows shape. Achieve. A cylindrical PTFE tube is inserted into the mold, and compressed air is injected into the tube while the mold and the PTFE tube are sufficiently heated in an electric furnace. At this time, the outer surface of the tube is in contact with the hill 1 'of the mold, and then in contact with the valley 2' of the mold, so that the hill 1 and the valley 2 are formed, respectively.
원통형의 PTFE 튜브의 바깥쪽 표면이 금형의 산(1')에 먼저 접촉되기 때문에, 산(1) 부분이 제1도에 도시된 바와 같이 두께가 얇아진다. 산(1) 부분의 두께가 얇아지면, 이 부분이 고온고압에 취약하게 되어 터질 가능성이 그 만큼 커지게 된다.Since the outer surface of the cylindrical PTFE tube first contacts the acid 1 'of the mold, the acid 1 portion becomes thinner as shown in FIG. If the thickness of the acid (1) portion is thin, the portion becomes vulnerable to high temperature and high pressure, and the likelihood of bursting is increased.
본 발명자는 상기와 같은 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관이 갖는 결점을 해결할 수 있도록 2겹의 PTFE 튜브로 제작하여 최악의 조건하에서도 터질 우려가 없는 완벽하게 안전한 본 발명의 신축이음관을 개발하기에 이른 것이다.The present inventors are made of two-layer PTFE tube to solve the drawbacks of the conventional bellows type PTFE expansion pipe as described above to develop a completely safe expansion pipe of the present invention without fear of bursting under the worst conditions It is early.
본 발명의 목적은 최악의 고온, 고압 조건하에서도 터질 우려가 없는 2겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a two-ply bellows-type PTFE expansion joint which does not break even under the worst high temperature and high pressure conditions.
본 발명의 다른 목적은 내부튜브와 외부튜브로 이루어지는 2겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관에 있어서, 내부 튜브의 두께가 균일하게 유지될 수 있는 신축이음관을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention to provide a bellows-type PTFE expansion pipe made of an inner tube and an outer tube, the expansion joint tube can be maintained uniform thickness of the inner tube.
본 발명의 또 다른 목적은 배관 내부에 높은 압력이 걸리는 경우에 신축이음관이 팽창되는 것을 방지하기 위한 외부링(T-ring)이 더 구비되는 2겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a two-ply bellows type PTFE expansion pipe having an outer ring (T-ring) to prevent expansion of the expansion pipe in case of high pressure applied inside the pipe. will be.
본 발명의 또 다른 목적은 배관 외부로부터 높은 압력이 걸리는 경우에 신축이음관이 찌그러드는 것을 방지하기 위한 내부링이 더 구비되는 2겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a double-ply bellows type PTFE expansion pipe having an inner ring for preventing the expansion pipe from crushing when high pressure is applied from the outside of the pipe.
본 발명의 또 다른 목적은 벨로우즈의 스쿠엄(squirm) 현상을 방지할 수 있는 2겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a double-ply bellows type PTFE expansion pipe that can prevent the bellows squirm phenomenon.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다. The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관(100)은, 복수개의 산(1)과 골(2)로 이루어진 벨로우즈와 그 양단의 플래어(3)로 이루어지는 신축이음관에 있어서, 두께가 균일한 내부튜브(11)와 외부튜브 2겹으로 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.The bellows type PTFE expansion pipe 100 according to the present invention is an inner tube having a uniform thickness in a expansion pipe made of a bellows composed of a plurality of peaks 1 and a valley 2 and flare 3 at both ends thereof. (11) and the outer tube is characterized by consisting of two.
상기 외부튜브의 두께는 상기 내부튜브의 두께의 50∼80 % 정도로 얇은 것이 바람직하며, 예를 들어 외부튜브의 두께가 3 ㎜일 때, 내부튜브의 두께는 2 ㎜인 것이 바람직하다.It is preferable that the thickness of the outer tube is as thin as 50 to 80% of the thickness of the inner tube. For example, when the thickness of the outer tube is 3 mm, the thickness of the inner tube is preferably 2 mm.
상기 내부튜브(11)와 외부튜브(12)가 완전히 밀착하도록, 즉 성형시 압축공기를 주입시킬 때 그 사이에 존재하는 공기를 외부로 배출하기 위하여 외부튜브(12)의 골(2) 위치에 공기배출구멍(도시되지 않음)을 하나씩 형성할 수 있다.In order for the inner tube 11 and the outer tube 12 to be in close contact with each other, that is, to discharge the air existing therebetween when injecting compressed air during molding, to the outside of the bone 2 of the outer tube 12. Air discharge holes (not shown) may be formed one by one.
배관 내부에 높은 압력이 걸리는 경우, 신축이음관이 팽창되는 것을 방지하기 위하여 T-자 형상의 외부링(T-링)(20)이 벨로우즈에 각각 삽입되도록 고정될 수 있다. 외부링(20)은 철재로 제작되며, 제6도와 같은 2개의 부재를 용접하여 접합시킨다.When high pressure is applied to the inside of the pipe, the T-shaped outer ring (T-ring) 20 may be fixed to be inserted into the bellows, respectively, to prevent expansion of the expansion pipe. The outer ring 20 is made of steel, and welds two members as shown in FIG.
배관 외부로부터 높은 압력이 걸리는 경우, 신축이음관이 내부쪽으로 찌그러드는 것을 방지하기 위하여 내부링(vacuum ring 이라고 함)(30)이 벨로우즈 안쪽에 각각 삽입될 수 있다. 제7도와 같이, 내부링은 스테인레스 스틸 탄성 부재를 PTFE 재질과 같은 수지로 도포하여야 하는데, 이는 스테인레스 스틸이 내부의 내용물에 의해 부식되는 것을 방지하기 위한 것이다.When high pressure is applied from outside the pipe, an inner ring 30 (called a vacuum ring) 30 may be inserted into the bellows, respectively, to prevent the expansion pipe from crushing inward. As shown in Fig. 7, the inner ring should apply a stainless steel elastic member to a resin such as PTFE material to prevent the stainless steel from being corroded by its contents.
본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 PTFE 수지를 원료로 하여 제작된 내부튜브를 거의 밀착되게 외부튜브 속으로 삽입시키고, 상기 조립된 내부튜브와 외부튜브를 금형에 삽입시키고, 밀봉된 상기 금형을 약 360 ℃의 전기로에서 충분히 가열하고, 상기 가열된 금형내부 즉 튜브내부로 압축공기를 주입시키는 단계로 이루어지는 방법에 의하여 제작된다.The bellows type PTFE expansion pipe according to the present invention inserts the inner tube made of PTFE resin into the outer tube to be in close contact with the outer tube, inserts the assembled inner tube and the outer tube into the mold, and seals the mold. Is sufficiently heated in an electric furnace at about 360 ° C., and compressed air is injected into the heated mold.
이하 본 발명의 내용을 첨부된 도면을 참조로 하여 아래에서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the contents of the present invention will be described in detail below.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention
제1도는 종래의 벨로우즈형 PTFE(polytetrafluoroethylene) 신축이음관의 단면 두께를 나타내기 위한 부분 절단 사시도이고, 제2도는 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 성형하기 위한 금형의 내부를 도시하기 위한 개략적인 사시도이다. 제1도에 도시된 바와 같은 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제2도에 도시된 금형으로 제조하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. 물론 제2도에 도시된 금형은 그 내부를 나타내기 위하여 본체 반쪽만을 도시한 것이고, 이 금형의 한쌍과 그 좌우측부를 밀봉하는 측부부재(도시되지 않음)가 더 필요하다. 이 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.1 is a partial cutaway perspective view for showing the cross-sectional thickness of a conventional bellows-type PTFE (polytetrafluoroethylene) expansion pipe, Figure 2 is a schematic perspective view for showing the inside of the mold for forming the bellows-type PTFE expansion pipe . The method of manufacturing a conventional bellows-type PTFE expansion pipe as shown in FIG. 1 with the mold shown in FIG. 2 can be easily carried out by those skilled in the art. . Of course, the mold shown in FIG. 2 only shows the body half to show its interior, and a side member (not shown) which seals a pair of the mold and its left and right sides is further needed. This can also be easily carried out by those skilled in the art to which the present invention pertains.
벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 그 양쪽에 플랜지가 각각 삽입될 수 있도록 플레어(flare)(3)가 일체로 형성되며, 그 내부쪽에 복수개의 산(1)과 골(2)이 형성되어 벨로우즈 형상을 이룬다. 그런데 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 제1도에 도시된 바와 같이 산(1) 부근에서 두께가 얇아지고, 골(2) 부근에서 두께가 두꺼워지는 현상이 나타난다. 산(1) 부분의 두께가 얇아지면, 이 부분이 고온고압에 취약하게 되어 터질 가능성이 그 만큼 커지게 된다.The bellows type PTFE expansion pipe has a flare 3 integrally formed at both sides thereof so that a flange can be inserted therein, and a plurality of peaks 1 and valleys 2 are formed therein to form a bellows shape. Achieve. However, the conventional bellows-type PTFE expansion pipe becomes thinner in the vicinity of the mountain 1 and thicker in the vicinity of the valleys 2, as shown in FIG. If the thickness of the acid (1) portion is thin, the portion becomes vulnerable to high temperature and high pressure, and the likelihood of bursting is increased.
이처럼 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관이 산(1) 부근에서 두께가 얇아지는 현상은 금형 내부에 삽입된 무봉합선 PTFE 튜브가 금형 내부에서 가열되어 압축공기가 주입될 때, 튜브의 바깥쪽 표면이 금형의 산(1')에 먼저 접촉되고 난 후, 튜브의 바깥쪽 표면이 금형의 골(2')에 접촉되기 때문에 일어나다. 다시 말해서, 튜브의 바깥쪽 표면이 금형의 산(1')에 먼저 접촉되기 때문에, 산(1) 부분이 제1도에 도시된 바와 같이 두께가 얇아지게 되는 것이다. As such, the conventional bellows type PTFE expansion pipe becomes thin in the vicinity of the acid (1). When the seamless PTFE tube inserted into the mold is heated inside the mold and compressed air is injected, the outer surface of the tube This occurs because the outer surface of the tube is in contact with the valleys 2 'of the mold after first contacting the acid 1' of the mold. In other words, since the outer surface of the tube first contacts the acid 1 'of the mold, the acid 1 portion becomes thinner as shown in FIG.
본 발명에서는 상기와 같은 종래의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관이 갖는 결점을 해결할 수 있도록 2겹의 PTFE 튜브로 제작하여 최악의 조건하에서도 터질 우려가 없는 완벽하게 안전한 본 발명의 신축이음관을 개발하기에 이른 것이다.In the present invention, by developing a double-layered PTFE tube to solve the drawbacks of the conventional bellows-type PTFE expansion joints as described above to develop a completely safe expansion joint of the present invention without fear of bursting even under the worst conditions It is early.
제3도는 본 발명에 따른 2 겹의 튜브로 제작된 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 한 구체예의 부분 절단 사시도이다. 본 발명의 벨로우즈는 내부튜브(11)와 외부튜브(12) 2겹으로 이루지는 데, 이는 외부튜브 속으로 내부 튜브를 삽입한 후, 한쌍의 겹쳐진 튜브를 금형 내부에 넣고 성형하여 제조한 것이다. 이렇게 제조된 본 발명의 벨로우즈는 외부튜브의 두께가 종래의 벨로우즈처럼 균일하지 않게 되지만, 내부튜브의 두께는 거의 균일하게 된다. 이같은 현상은 벨로우즈가 성형될 때 외부튜브가 금형의 산(1')에 먼저 접촉되고 그 다음 골(2')에 접촉되며, 내부 튜브는 직접 금형 표면에 접촉되지 않기 때문이다. 3 is a partially cut perspective view of one embodiment of a bellows-type PTFE expansion pipe made of a two-ply tube according to the present invention. The bellows of the present invention consists of two layers of inner tube 11 and outer tube 12, which is manufactured by inserting an inner tube into an outer tube and then putting a pair of overlapping tubes into a mold. In the bellows of the present invention thus prepared, the thickness of the outer tube is not uniform as in the conventional bellows, but the thickness of the inner tube is almost uniform. This is because when the bellows is molded, the outer tube first contacts the mold 1 'and then the valley 2', and the inner tube does not directly contact the mold surface.
본 발명에 따른 2 겹의 튜브로 제작된 벨로우즈형 PTFE 신축이음관에서는 외부튜브의 두께가 균일하지 않은 것은 그다지 중요하지 않으며, 다만 내부튜브의 두께만 균일하게 유지한다면 충분한 목적을 달성할 수 있다. 실제로 본 발명과 같이, 2 겹의 튜브로 제작된 벨로우즈형 PTFE 신축이음관에서는 내부튜브가 모든 압력을 받게 되고, 외부튜브는 상대적으로 매우 작은 압력을 받게된다. 따라서 외부튜브의 두께가 균일하지 않은 것은 그다지 중요하지 않은 것이다. 물론 외부튜브의 두께도 균일하게 유지된다면 더 바람직하겠지만, 벨로우즈의 성형상 이는 거의 불가능한 실정이다. In the bellows-type PTFE expansion pipe made of two-ply tubes according to the present invention, it is not very important that the thickness of the outer tube is not uniform. However, if the thickness of the inner tube is kept uniform, sufficient objects can be achieved. Indeed, as in the present invention, in a bellows-type PTFE expansion pipe made of a two-ply tube, the inner tube is subjected to all pressure, and the outer tube is relatively very small. Therefore, it is not important that the outer tube is not uniform in thickness. Of course, it would be more desirable if the thickness of the outer tube is kept uniform, but this is almost impossible in the molding of the bellows.
내부튜브와 외부튜브의 두께는 서로 동일한 것을 사용할 수도 있지만, 상기와 같은 외부튜브의 역할 때문에 외부튜브의 두께를 내부튜브보다 더 얇게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 PTFE의 원료를 그만큼 더 절약할 수 있는 것이다. 이때 상기 외부튜브(12)의 두께는 도 3의 요부확대도에 나타낸 바와 같이 내부튜브(11)의 두께의 50~80% 정도로 얇게 형성된다. 예를 들어 외부튜브의 두께가 3㎜일 때, 내부튜브의 두께는 2㎜인 것이 바람직하다. 벨로우즈의 크기가 커짐에 따라 그 두께도 적절히 조절될 수 있는데. 이는 이 기술분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. The inner tube and the outer tube may be the same thickness, but the outer tube is preferably thinner than the inner tube because of the role of the outer tube as described above. In this way, the raw material of PTFE can be further saved. At this time, the thickness of the outer tube 12 is formed as thin as 50 ~ 80% of the thickness of the inner tube 11, as shown in the enlarged main portion of FIG. For example, when the thickness of the outer tube is 3 mm, the thickness of the inner tube is preferably 2 mm. As the bellows increases in size, the thickness can be adjusted accordingly. This can be easily carried out by those skilled in the art.
본 발명에 따른 2 겹의 튜브로 제작된 벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 내부튜브와 외부튜브가 완전히 용융밀착되는 것이 아니며, 그 사이에는 틈이 존재하게된다. 다시 말해서 내부튜브와 외부튜브 사이에는 공기가 존재하는데, 이 공기가 벨로우즈 성형시 압축공기가 튜브 내부로 주입될 때 팽창하여 내부튜브와 외부튜브의 간격을 더 크게 하고, 그럼으로써 더 밀착되지 못한 제품을 제작하게 된다. 따라서 내부튜브와 외부튜브 사이에 존재하는 공기를 외부로 배출하기 위하여 외부튜브(12)의 골(2) 위치에 공기배출구멍(도시되지 않음)을 하나 이상 형성하는 것이 바람직하다. 이 공기배출구멍의 크기는 벨로우즈의 크기에 따라 다르며, 이는 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. 통상 1∼3 mm 정도의 지경을 갖는 구멍이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Bellows-type PTFE expansion pipe made of a two-ply tube according to the present invention is not completely melt-tight contact between the inner tube and the outer tube, there is a gap therebetween. In other words, there is air between the inner tube and the outer tube, which expands when the compressed air is injected into the tube during the bellows forming, increasing the distance between the inner tube and the outer tube, thereby making the product less tight. Will be produced. Therefore, in order to discharge the air existing between the inner tube and the outer tube to the outside, it is preferable to form at least one air discharge hole (not shown) in the valley 2 position of the outer tube 12. The size of this air discharge hole depends on the size of the bellows, which can be easily implemented by those skilled in the art. Usually, a hole having a diameter of about 1 to 3 mm is preferable, but is not necessarily limited thereto.
제4도에는 T-링(T-ring)과 내부링이 구비된 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 한 구체예의 부분 절단 사시도를 도시하고 있는데, 벨로우즈의 지지력을 보강할 목적으로 그 외부에 T-링을 삽입시키고, 그 내부에 내부링을 삽입시킨 것이다. FIG. 4 shows a partially cutaway perspective view of one embodiment of a bellows-type PTFE expansion pipe with a T-ring and an inner ring, the T-ring on the outside of which is intended to reinforce the bearing capacity of the bellows. And insert the inner ring.
제6도는 본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 외부에 조립되는 T-링의 개략적인 사시도로서, 그 단면이 T-자 형상을 이루는 외부링(T-링)(20)으로 동일한 금속부재 2개를 서로 맞닿음시켜 벨로우즈의 외부에 삽입시켜 용접하여 결합시킨다. 이 T-링은 철재로 제작되며, 배관 내부에 높은 압력이 걸리는 경우에, 신축이음관이 팽창되는 것을 방지방지할 목적으로 이 T-링(외부링)을 더 구비시키는 것이다. 외부링(T-링)(20) 2개를 서로 맞닿게 하여 벨로우즈의 외부에 삽입시켜 용접하는 방법은 본 발명의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다. 6 is a schematic perspective view of a T-ring assembled to the outside of a bellows-type PTFE expansion pipe according to the present invention, the same metal member being the outer ring (T-ring) 20 whose cross section is T-shaped; The two are brought into contact with each other, inserted into the outside of the bellows, and joined by welding. The T-ring is made of steel and is further provided with this T-ring (outer ring) for the purpose of preventing expansion tube expansion from expanding when high pressure is applied inside the pipe. The method of welding two outer rings (T-rings) 20 by abutting each other to the outside of the bellows can be easily carried out by those skilled in the art.
제7도는 본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 내부에 조립되는 내부링(30)의 개략적인 사시도이다. 배관 외부로부터 높은 압력이 걸리는 경우에 신축이음관이 찌그러드는 것을 방지하기 위하여 내부링이 더 구비되는 것이다. 상기 내부링(30)은 스테인레스 스틸 탄성부재(31)를 일측이 개구된 O-링 형상으로 이루어지며, 상기 탄성부재(31)가 부식되는 것을 방지하기 위해 겉 표면에 PTFE 재질과 같은 수지(32)로 도포된다. 탄성부재(31)는 수지로써 완전히 밀봉되어야 하는데, 이는 그 내부에 유동하는 내용물이 염산이나 황산과 같은 독극물인 경우 그 내용물에 의하여 부식되는 것을 방지하여야 하기 때문이다. 7 is a schematic perspective view of the inner ring 30 assembled inside the bellows-type PTFE expansion pipe according to the present invention. The inner ring is further provided to prevent the expansion joint pipe from crushing when high pressure is applied from the outside of the pipe. The inner ring 30 is formed of an O-ring shape in which one side of the stainless steel elastic member 31 is opened, and a resin such as PTFE material on the outer surface of the inner ring 30 to prevent corrosion of the elastic member 31. ) Is applied. The elastic member 31 must be completely sealed with a resin, because the contents flowing therein must be prevented from being corroded by the contents when the contents are poisons such as hydrochloric acid or sulfuric acid.
본 발명의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 2 겹의 PTFE 튜브로 이루어지고, 위와 같이 외부링과 내부링에 의하여 보강되기 때문에 벨로우즈가 꼬이거나 찌그러지는 스쿠엄(squirm) 현상을 방지할 수 있다.Bellows-type PTFE expansion pipe of the present invention is made of a two-ply PTFE tube, because it is reinforced by the outer ring and the inner ring as described above can prevent the squirm phenomenon that the bellows is twisted or crushed.
제5도는 본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 한 구체예가 양 단부에서 한 쌍의 플랜지(200)에 의하여 조립된 신축이음관 세트의 개략적인 사시도이다. PTFE 벨로우즈의 양쪽 단부에 플랜지를 각각 조립시키는 방법은 종래의 벨로우즈 시축이음관을 조립하는 방법과 동일하다. 5 is a schematic perspective view of a set of expansion joints in which one embodiment of a bellows-type PTFE expansion joint according to the present invention is assembled by a pair of flanges 200 at both ends. The method of assembling the flanges on both ends of the PTFE bellows is the same as the method of assembling the bellows joint pipe joint in the related art.
본 발명에 따른 2 겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관은 다음과 같은 방법에 의하여 제작된다. Two-ply bellows-type PTFE expansion pipe according to the present invention is produced by the following method.
우선 PTFE 수지를 원료로 하여 제작된 내부튜브를 거의 밀착되게 외부튜브 속으로 삽입되도록 서로 다른 직경을 갖는 PFTE 원통형 튜브를 제작한다. 이는 종래의 방법에 의하여 제작된다. 다만 이때 외부튜브(12)의 두께를 내부튜브(11)의 두께의 50~80% 정도로 얇게 제작하는 것이 바람직하다. First, PFTE cylindrical tubes having different diameters are manufactured so that the inner tube made of PTFE resin is inserted into the outer tube to be in close contact with the inner tube. It is manufactured by a conventional method. However, at this time, the thickness of the outer tube 12 is preferably about 50 to 80% thinner than the thickness of the inner tube 11.
상기 2 겹으로 조립된 PTFE 튜브를 금형에 삽입시키고, 밀봉된 상기 금형을 약 360 ℃의 전기로에서 충분히 가열하고, 상기 가열된 금형내부 즉 튜브내부로 압축공기를 주입시켜서 제작한다. 이는 종래의 벨로우즈를 제작하는 방법과 완전히 동일하다. The two-ply assembled PTFE tube is inserted into a mold, and the sealed mold is sufficiently heated in an electric furnace at about 360 ° C., and compressed air is injected into the heated mold, that is, the tube. This is exactly the same as the conventional bellows manufacturing method.
물론 상기와 같은 2 겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제조한 다음에 외부튜브를 절개하여 두께가 균일한 내부튜브만을 사용할 수도 있다. 그러나 외부튜브를 절개하는 작업에 많은 인력이 소요되고 절개시 내부튜브를 손상케 할 우려가 있기 때문에 대부분의 경우에 외부튜브를 절개하여 제거하지 않고 그대로 사용하는 것이 바람직하다. Of course, after manufacturing the two-ply bellows-type PTFE expansion pipe as described above, the outer tube may be cut to use only the inner tube having a uniform thickness. However, since a lot of manpower is required to cut the outer tube and there is a risk of damaging the inner tube at the time of cutting, in most cases, it is preferable to use the outer tube without cutting it and removing it.
본 발명은 내부튜브와 외부튜브로 이루어지는 2겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관에 있어서, 내부 튜브의 두께가 균일하게 유지될 수 있기 때문에 최악의 고온, 고압 조건하에서도 터질 우려가 없고,배관 내부에 높은 압력이 걸리는 경우에 신축이음관이 팽창되는 것을 방지하기 위한 외부링(T-ring)이 더 구비되며, 배관 외부로부터 높은 압력이 걸리는 경우에 신축이음관이 찌그러드는 것을 방지하기 위한 내부링이 더 구비되고, 벨로우즈의 스쿠엄(sq-urim) 현상을 방지할 수 있는 2겹의 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 제공하기 위한 효과를 갖는다. The present invention is a double-ply bellows-type PTFE expansion joint consisting of an inner tube and an outer tube, the thickness of the inner tube can be kept uniform, so there is no risk of bursting even under the worst high temperature, high pressure conditions, inside the pipe An outer ring (T-ring) is further provided to prevent expansion of the expansion pipe when high pressure is applied, and an inner ring to prevent the expansion pipe from crushing when high pressure is applied from the outside of the pipe. It is further provided, and has an effect to provide a two-ply bellows-type PTFE expansion pipe that can prevent the sq-urim phenomenon of the bellows.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.
제1도는 종래의 벨로우즈형 PTFE(polytetrafluoroethylene) 신축이음관의 단면 두께를 나타내기 위한 부분 절단 사시도이다.1 is a partially cut perspective view for showing the cross-sectional thickness of a conventional bellows type PTFE (polytetrafluoroethylene) expansion joint.
제2도는 벨로우즈형 PTFE 신축이음관을 성형하기 위한 금형의 내부를 도시하기 위한 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view for showing the inside of a mold for forming a bellows type PTFE expansion pipe.
제3도는 본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 한 구체예의 부분 절단 사시도이다.3 is a partial cutaway perspective view of one embodiment of a bellows-type PTFE expansion joint according to the present invention.
제4도는 본 발명에 따른 T-링(T-ring)과 내부링이 구비된 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 한 구체예의 부분 절단 사시도이다.4 is a partial cutaway perspective view of one embodiment of a bellows-type PTFE expansion joint with a T-ring and an inner ring according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 한 구체예가 양 단부에서 한 쌍의 플랜지에 의하여 조립된 신축이음관 세트의 개략적인 사시도이다.5 is a schematic perspective view of a set of expansion joints in which one embodiment of the bellows-type PTFE expansion joint according to the present invention is assembled by a pair of flanges at both ends.
제6도는 본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 외부에 조립되는 T-링의 개략적인 사시도이다.6 is a schematic perspective view of a T-ring assembled to the outside of a bellows-type PTFE expansion pipe according to the present invention.
제7도는 본 발명에 따른 벨로우즈형 PTFE 신축이음관의 내부에 조립되는 내부링의 개략적인 사시도이다.7 is a schematic perspective view of an inner ring assembled inside the bellows-type PTFE expansion pipe according to the present invention.
*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명** Brief description of the major symbols in the drawings *
1: 산 2 : 골1: mountain 2: goal
3 : 플레어(flare) 11 : 내부 튜브(inner tube)3 flare 11 inner tube
12 : 외부튜브(outer tube) 20 : T-링(외부링)12: outer tube 20: T-ring (outer ring)
30 : 내부링(inner ring) 100 : PTFE 신축이음관30: inner ring 100: PTFE expansion pipe
200 : 플랜지(flange)200: flange
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