KR20060039331A - 금속 리브관 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속리브관의 연결장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 다수개의 나선형 리브를 구비하는 금속리브관을 서로 연결하는 장치로써; 연결되는 각각의 금속리브관 단부를 감싸도록 부착되고, 외측표면이 원형을 이루도록 리브가 형성된 부분이 상대적으로 얇게 형성되며, 리브의 갯수에 대응하는 다수개로 구성되는 패킹부재; 길이방향으로 절단되고 연결되는 금속리브관의 단부가 내측으로 삽입될 수 있는 링본체와, 상기 링본체의 내측에 금속리브관이 수납된 상태에서 링본체를 조여서 체결하는 체결수단을 포함하고 있다. 그리고 상기 링본체의 내부에는, 금속리브관의 패킹부재에 밀착되는 패킹부재가 부착되어 있다.

금속관 이음, 리브관, 파형관

Description

금속 리브관 연결장치{Device for connecting steel ribbed pipe}

도 1은 종래의 리브관의 예시 사시도.

도 2는 본 발명 연결장치의 예시 사시도.

도 3은 본 발명의 금속리브관의 단면 예시도.

도 4는 본 발명의 연결링의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20, 30 ..... 금속리브관 22, 32 ..... 리브

24, 34 ..... 패킹부재 50 ..... 연결링

52 ..... 링본체 54 ..... 볼트

56 ..... 너트

본 발명은 금속 리브관 연결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나선형의 리브가 형성된 금속관의 단부를 긴밀하게 연결시킬 수 있도록 구성되는 금속 리브관 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로, 항만, 하수처리시설 등에서 유체의 이동을 안내하기 위하 여 주로 콘크리트로 만들어지는 흄관이 사용되고 있다. 이러한 흄관은 자체의 중량이 무거운 등 여러가지 단점이 있어서, 운반 및 취급시 중장비의 투입이 요구되고 시공시에도 여러가지 불편한 단점이 지적되고 있다. 그리고 이와 같은 흄관은 강도는 어느 정도 확보되지만 외부의 충격에 약하기 때문에 균열되거나 손상되는 단점을 가지고 있다.

따라서 근래에는 아연도금강판 등의 금속판을 이용한 금속관을 사용하는 추세이다. 그리고 도 1에는 이와 같은 종래의 금속관의 일례를 도시하고 있다. 이러한 금속 파이프(10)는, 강도를 확보하기 위하여 나선형으로 형성되는 복수개의 리브(12)를 구비하고 있다. 상기 리브(12)는 금속관에서 나선형으로 연장 성형되어 금속관 자체에 소정의 강도를 부여하기 위한 것이다. 상기 리브(12)의 나선각(helix angle)은 실질적으로 금속관의 직경에 따라서 적절하게 설정된다.

상기 리브(12)는 금속관(10)의 외측으로 돌출되는 형상을 가지고 있다. 그리고 최근에는 상기 리브(12)로 인한 내부의 유체 유동의 비효율성을 제거하기 위하여, 상기 리브(12)의 내측에 보강부재(14)를 끼워 넣음으로써 유체 유동을 더욱 원활하게 하는 구성이 제안된 바 있다.

이와 같이 외측으로 돌출된 리브(12)를 구비하는 금속관(10)에 있어서는, 금속관의 단부끼리를 연결하는 연결장치가 매우 복잡한 단점이 있다. 즉, 금속관의 단부끼리는 서로 고정될 수 없기 때문에 별도의 연결구를 이용하여 금속관의 단부를 서로 연결하게 되는데, 이 때 상기 리브(12)의 존재로 인하여 양자를 긴밀하게 연결하는데 어려움이 있다.

이를 위하여 별도의 부재를 형성하여 상기 리브(12)의 외측을 감싼 후, 금속관의 양단부를 서로 연결하도록 구성되는 연결구가 제안된 바는 있으나, 실질적으로 생산성의 측면에서 단점이 있다. 즉 상기 금속관은 직경이 각각 상이한 여러가지 치수를 가지고 있으며, 더욱이 이러한 각각의 금속관경에 따라서 상기 리브의 치수 및 형상이 서로 다르기 때문에, 이렇게 다양한 치수에 대응하는 연결부재를 만들기 위해서는 많은 수의 금형을 필요로 하는 등 제조상 여러가지 문제점이 제기되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 금속 리브관을 쉽게 연결할 수 있는 연결장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면 다수개의 나선형 리브를 구비하는 금속리브관을 서로 연결하는 장치로써; 연결되는 각각의 금속리브관 단부를 감싸도록 부착되고, 외측표면이 원형을 이루도록 리브가 형성된 부분이 상대적으로 얇게 형성되며, 리브의 갯수에 대응하는 다수개로 구성되는 패킹부재; 길이방향으로 절단되고 연결되는 금속리브관의 단부가 내측으로 삽입될 수 있는 링본체와, 상기 링본체의 내측에 금속리브관이 수납된 상태에서 링본체를 조여서 체결하는 체결수단을 포함하는 연결링으로 구성되는 것을 기본적인 특징으로 하고 있다.

그리고 상기 링본체의 내부에는, 금속리브관의 패킹부재에 밀착되는 패킹부재가 부착되는 것이 바람직하고, 더욱이 상기 링본체 내측의 패킹부재는 단부의 일 부가 링본체와 이격되도록 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 패킹부재는 발포성 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 링본체에는 원주방향을 따른 보강용홈이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 링본체의 양측면에는 내측으로 경사진 날개가 형성될 수 있다.

상기 체결수단에 대한 실시예에 의하면, 링본체의 일단부 외측면에 고정된 브라켓을 관통하는 볼트와, 링본체의 타단부 외측면에 고정된 브라켓의 후면에서 그것을 관통한 볼트에 체결되는 너트로 구성되는 예를 보이고 있다.

다음에는 도면에 도시된 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 2에는 본 발명에 의한 연결장치의 분해상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 연결장치는 연속되는 금속리브관(20,30)의 단부를 서로 수밀 상태로 연결하기 위한 것이다.

상기 금속리브관(20,30)은, 종래의 기술에서 설명한 바와 같이 금속재로 만들어지는 관이고, 복수개의 리브(22,32)가 형성되어 있다. 상기 복수개의 리브(22,32)는, 종래의 기술에서 설명한 바와 같이 강도보강을 위하여 금속관의 내측에서 외측으로 사각형 단면을 가지도록 연장 성형된 것이다. 그리고 상기 리브(22,23)는, 금속리브관(20,30)의 치수에 따라서 그 나선각이 상이하게 형성되는 것도 상술한 바와 같다.

본 발명에 의하면, 상기 금속리브관(20,30)의 단부에는 패킹부재(24,34)가 각각 부착되어 있다. 도 3에 명백하게 도시된 바와 같이, 상기 패킹부재(24,34)는 금속리브관(20,30)의 단부를 감싸는 형태로 부착되어 있다. 그리고 상기 패킹부재(24,34)는 후술하는 바와 같이 양측의 금속리브관(20,30)을 수밀상태로 연결하기 위한 것이다. 상기 패킹부재(24,34)는 EPDM(ethylene-propylene dienemethylene linkage) 등과 같은 발포고무계의 재질로 만들어질 수 있으며, 그 외에도 발포 고무 또는 다른 발포재로 만들어질 수 있다.

그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패킹부재(24,34)의 외측면에는 보호층(26,36)을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 보호층(26,36)은 제품의 양산 및 운송 등에 있어서 상기 패킹부재(24,34)를 보호하는 기능을 수행함과 동시에, 후술하는 바와 같이 조임링을 이용하여 상기 패킹부재(24,34)를 맞댄 상태로 조일 때 마찰력을 최소화하는 것에 의하여 접촉하는 부분이 슬라이딩되면서 긴밀하게 조여질 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.

상기 보호층(26,36)은 마찰계수가 낮은 재질, 즉 윤활성이 있는 재질로 형성하는 것이 바람직하고, 예를 들면 얇은 비닐을 이용하여 형성하는 것도 가능하고, 그 외에도 마찰계수가 낮은 재질로 형성할 수 있다.

상기 패킹부재(24,34)는, 그 외측면이 서로 연속되는 원형을 이루도록 구성되어야 한다. 따라서 도시한 실시예에서와 같이, 상기 패킹부재(24,34)에서 리브(22,32)가 형성된 부분은 얇은 두께를 가지도록 형성하고, 상기 리브(22,32) 이외의 부분에는 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 형성되어 있음을 알 수 있다. 그리고 도시한 실시예에 있어서는, 상기 리브(22,32)가 금속리브관에서 3개가 간격을 가지고 형성되어 있음을 알 수 있고, 상기 패킹부재(24,34)도 3개로 구성되어 상기 금속리브관(20,30)의 단부 외측면에 부착되도록 구성되어 있음을 알 수 있다.

이와 같이 상기 패킹부재(24,34)를 복수개로 구성하는 것에 의하여, 소정의 폭을 가지는 원소재를 일정한 길이로 절단하여 금속리브관(20,30)의 외측면에 부착하는 간단한 작업으로 연결장치를 구성하는 것이 가능하게 된다. 즉, 상술한 바와 같이 상기 리브(22,32)는 금속리브관(20,30)의 직경에 따라서 그 나선각이 상이하게 형성된다. 따라서 상기 패킹부재(24,34)를 하나로 성형하기 위해서는, 상기 금속리브관(20,30)의 치수(직경) 및 상기 리브(22,32)의 나선각에 대응하는 다양한 형상의 패킹부재를 준비해야 한다. 그리고 이렇게 다양한 형상 및 치수의 패킹부재를 준비하는 것은, 다양한 형태의 금형을 필요로 할뿐만 아니라 제조공정도 복잡하게 되어 생산성의 측면에서 바람직하지 못하다.

그러나 본 발명에서와 같이 상기 패킹부재(24,34)를 복수개로 구성하게 되면 일정한 폭을 가지고 있는 원소재에서 리브(22,32)의 나선각을 고려하여 일정한 각도로 절단하는 것만으로 다양한 형태 및 치수의 금속리브관에 적절한 패킹부재(24,34)를 성형하는 것이 가능하게 된다.

다음에는 도 2를 참조하면서 상기와 같이 패킹부재(24,34)를 단부에 구비하는 금속리브관(20,30)을 연결하는 연결링(50)에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명에 의한 연결링(50)은 상기 금속리브관(20,30)의 양단부를 감싼 상태로 체결되는 것에 의하여, 금속리브관(20,30)을 수밀상태로 연결하기 위한 것이다.

도시된 바와 같이, 상기 연결링(50)은 길이방향으로 절단된 원통형 링본체 (52)와, 상기 링본체(52)의 절단된 부분을 서로 체결하기 위한 볼트(54) 및 너트(56)를 포함하고 있다. 상기 볼트(54)는 링본체(52)의 일측단부에 용접 등으로 고정된 브라켓(51)을 관통한 상태로 설치되고, 상기 너트(56)는 링본체(52)의 타측면에 용접 등으로 고정된 브라켓(53)의 후면측에서 브라켓(53)을 관통한 상기 볼트(54)와 체결되도록 설치된다. 따라서 상기 볼트(54)와 너트(56)를 체결하게 되면, 나사결합되는 정도에 따라서 상기 링본체(52)의 직경이 줄어들면서 금속리브관(20,30)을 완전히 조일 수 있게 된다. 이러한 체결과정에 대해서는 다시 한번 후술하기로 한다.

그리고 상기 링본체(52)의 내측면에는 패킹부재(60)가 부착되어 있다. 상기 패킹부재(60)는, 상술한 패킹부재(24,34)와 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 패킹부재(60)는 링본체(52)의 내면에 부착되어 있으나, 단부의 일부분(62)은 링본체(52)의 내면과 이격되어 있다.

다음에는 상기 연결링(50)에 대한 다른 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 다른 실시예의 설명에 있어서는 상술한 실시예와 다른 구성부분에 대해서만 설명하기로 한다. 도 4는 다른 실시예에 의한 연결링(50)을 길이방향(축방향)으로 절단한 부분 단면도이다. 본 실시예의 연결링의 링본체(52a)의 표면에는 내측으로 오목하게 들어간 보강용홈(54a)이 원주방향을 따라 형성되어 있다. 이러한 보강용홈(54a)은 상기 링본체(52a)의 구조적 강도를 보강하기 위한 것으로 전체 둘레에 대하여 복수개(예를 들면 도시된 실시예에서와 같은 한쌍)로 성형될 수 있다.

그리고 도 4에 도시된 실시예에 있어서는, 상기 링본체(52a)의 양측단면에 하방(도면상)으로 연장된 날개(56a)가 형성되어 있다. 상기 날개(56a)는 실질적으로는 원통형상의 링본체(52a)에 있어서 지름이 줄어드는 내측면을 향하여 경사지도록 형성되는 것이다. 그리고 상기 날개(56a)는 링본체(52a)의 내측면에 부착되어 있는 패킹부재(60)를 보호하거나 패킹부재(60)가 유동하지 않도록 지지하는 기능을 수행하기도 하고, 금속리브관(20,30)의 연결부 자체를 보호할 수 있는 기능을 수행한다.

그리고 상술한 실시예에 있어서 상기 링본체(52)는 한부분에서 절단되고, 그 절단된 부분을 한쌍의 볼트(54)와 너트(56)로 체결하도록 구성되고 있다. 그러나 상기 금속리브관(20,30)의 직경이 큰 경우에는 링본체를 두개소에서 절단한 후 각각 볼트와 너트로 체결하도록 구성하는 것도 가능하다. 즉 상기 링본체(52)를 다수개의 부분으로 구성하고, 각각의 부분을 상술한 체결장치(볼트 및 너트)를 이용하여 고정하도록 구성하는 것도 가능하다.

다음에는 이상과 같은 본 발명의 연결장치를 이용하여 금속리브관을 연결하는 과정에 대하여 살펴보기로 한다.

연결하고자 하는 각각의 금속리브관(20,30)의 단부에는 상술한 바와 같은 패킹부재(24,34)가 부착되어 있다. 그리고 이러한 금속리브관(20,30)의 단부를 연결하기 위해서는 상기 연결링(50)의 내측으로 상기 금속리브관(20,30)의 단부를 삽입하여야 한다.

상기 금속리브관(20,30)의 단부가 상기 연결링(50)의 링본체(52)에 삽입된 상태에서 서로 맞닿게 되면, 실질적으로 금속리브관(20,30)의 패킹부재(24,34)가 링본체(52)의 패킹부재(60) 내측면에 위치하게 된다. 이러한 상태에서 상기 볼트(54)에 너트(56)를 조이게 된다.

상기 너트(56)가 조여짐에 따라서, 상기 링본체(52)의 절단된 단부(59)는 타측단부의 내측으로 삽입되면서, 실질적으로는 링본체(52)의 직경이 축소된다. 이렇게 볼트(54)와 너트(56)를 조인다는 것은, 실질적으로 링본체(52)와 금속리브관(20,30)의 단부가 서로 밀착되면서 수밀상태로 된다는 것을 의미한다.

그리고 상기 링본체(52)의 절단된 일측단부(59)가 타측단부의 내측으로 밀려들어갈 때, 패킹부재(60)의 일단부(62)가 링본체(52)의 내측면과 이격되어 있기 때문에 더욱 원활한 조임이 가능하게 된다. 즉 링본체(52)의 일측단부(59)가 링본체(52)의 이면과 패킹부재(60)의 단부(62) 사이로 슬라이딩되면서 들어가게 되기 때문에, 링본체(52)의 직경이 작아지는 과정에서 패킹부재(60)가 전체적으로 울지 않고 펴진 상태로 조여질 수 있게 된다. 그리고 이러한 과정에서 상기 금속리브관(20,30)의 단부의 패킹부재(24,34)의 표면에 형성된 매끄러운(마찰계수가 낮은) 보호층(26,36)도 상기와 같이 링본체의 일측단부(59)가 슬라이딩 삽입되는데 기여하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 금속리브관을 연결링 및 패킹부재를 이용하여 수밀상태로 연결하는 것을 기본적인 요지로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고 이 때 상기 금속리브관 단부의 패킹부재는 다수개로 구성하는 것이 대량생산 및 다양한 치수의 대응에 더욱 바람직함을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 자명하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 복수개의 리브가 형성되어 있는 금속리브관을 수밀상태로 확실하게 연결할 수 있는 장점이 기대됨을 알 수 있다. 그리고 패킹부재를 다수개로 구성함으로써, 다양한 형상 및 치수의 금속리브관에 대응하여, 보다 원활한 연결이 가능하도록 구성되는 이점을 기대할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 다수개의 나선형 리브를 구비하는 금속리브관을 서로 연결하는 장치로써;

   연결되는 각각의 금속리브관 단부를 감싸도록 부착되고, 외측표면이 원형을 이루도록 리브가 형성된 부분이 상대적으로 얇게 형성되며, 리브의 갯수에 대응하는 다수개로 구성되는 패킹부재;

   길이방향으로 절단되고 연결되는 금속리브관의 단부가 내측으로 삽입될 수 있는 링본체와, 상기 링본체의 내측에 금속리브관이 수납된 상태에서 링본체를 조여서 체결하는 체결수단을 포함하는 연결링으로 구성되는 금속리브관 연결장치.
2. 다수개의 나선형 리브를 구비하는 금속리브관을 서로 연결하는 장치로써;

   연결되는 각각의 금속리브관 단부를 감싸도록 부착되고, 외측표면이 원형을 이루도록 리브가 형성된 부분이 상대적으로 얇게 형성되며, 리브의 갯수에 대응하는 다수개로 구성되는 패킹부재;

   길이방향으로 절단된 다수개로 구성되고 연결되는 금속리브관의 단부가 내측으로 삽입될 수 있는 링본체와, 상기 링본체의 내측에 금속리브관이 수납된 상태에서 상기 링본체의 절단된 부분을 연결하여 체결하는 체결수단을 포함하는 연결링으로 구성되는 금속리브관 연결장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 링본체의 내부에는, 금속리브관의 패킹부 재에 밀착되는 패킹부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 금속리브관 연결장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 링본체 내측의 패킹부재는 단부의 일부가 링본체와 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 금속리브관 연결장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패킹부재는 발포성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속리브관 연결장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 링본체에는 원주방향을 따른 보강용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 금속리브관 연결장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 링본체의 양측면에는 내측으로 경사진 날개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속리브관 연결장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 체결수단은, 링본체의 일단부 외측면에 고정된 브라켓을 관통하는 볼트와, 링본체의 타단부 외측면에 고정된 브라켓의 후면에서 그것을 관통한 볼트에 체결되는 너트로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속리브관 연결장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속리브관의 패킹부재의 외면에는 윤활성이 있는 보호층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속리브관 연결장치.

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