KR20080060212A

KR20080060212A - 플랜지형 파이프연결구 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20080060212A
Application number: KR1020080054782A
Authority: KR
Inventors: 배굉
Original assignee: (주)두리철강
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2008-07-01

Abstract

본 발명은 플랜지형 파이프연결구에 관한 것으로, 내부유로를 갖는 몸체부(20); 몸체부(20)의 단부로부터 일체로 연장되어 외측으로 절곡 형성되는 플랜지부(30)를 포함하여 구성된다. 이에 따라, 플랜지형 파이프연결구의 기능성 및 사용성을 보다 향상시킬 수 있다.

몸체부, 플랜지부

Description

플랜지형 파이프연결구 및 그 제조방법 {A FLANGE TYPE PIPE CONNECTOR AND ITS MANUFACTRING PROCESS}

본 발명은 플랜지형 파이프연결구 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프를 서로 연결하는 데 사용되는 플랜지형 파이프연결구 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 수도 또는 배관공사시 시공설계에 따라 다양한 길이의 파이프를 서로 연결하여 시공하게 되는 데, 이 때 파이프연결구를 이용하여 파이프를 긴밀하게 연결한다.

파이프연결구는 그 형상에 따라 다양하게 구분되며, 그 대표적인 것이‘T’형 및‘L’형 구조이다.

종래의 파이프연결구는 파이프와의 결합방식에 따라 크게 3가지로 분류된다. 즉, 파이프연결구는 파이프와 나사 결합되는 나사식, 파이프와 용접 결합되는 용접식 및 파이프의 단부에 삽입되어 상호 결합에 의해 파이프를 압착·고정하는 압착 식으로 분류된다.

그러나 파이프연결구가 나사식으로 결합되는 경우에는 나사결합부의 기밀이 제대로 이루어지지 않는다는 단점이 있다. 그리고 파이프연결구가 용접식으로 결합되는 경우에는 결합작업이 번거로울 뿐 아니라 정확한 용접을 위하여 파이프의 수평을 유지하는 등의 별도의 노력이 필요하며, 그 결합상태를 장기간 안정적으로 유지하기 어렵다는 단점이 있다.

최근에 들어, 파이프에 삽입되어 상호 결합만으로 파이프를 압착하여 연결하는 압착식 파이프연결구가 주로 사용되고 있으나, 이 또한 그 구성이 복잡하여 제작 및 조립이 어려움은 물론이고 그에 따른 경제적 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

이는 결국, 파이프연결구의 기능성 및 사용성을 저하시키는 결과를 초래한다.

그리고 압착식 파이프연결구는 직경이 큰 파이프를 연결하는 데에는 한계가 있다.

본 발명은 파이프와의 연결작업이 간편할 뿐 아니라 그 연결상태를 안정적으로 유지할 수 있는 플랜지형 파이프연결구 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구는, 내부유로를 갖는 몸체부; 상기 몸체부의 단부로부터 일체로 연장되어 외측으로 절곡 형성되는 플랜지부를 포함하여 구성되는 데 그 기술적 특징이 있다.

상기 몸체부의 외경에 결합되며, 직경이 상기 플랜지부의 직경보다 크게 형성됨과 아울러 상기 플랜지부의 테두리 외측에 위치하는 영역에 복수의 볼트체결홀이 형성되어 있는 보조플랜지부를 더 포함할 수 있다.

상기 보조플랜지부는 일체형 구조를 가지며, 상기 몸체부의 길이방향으로 이동 가능할 뿐 아니라 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

상기 보조플랜지부는 분리형 구조를 가지며, 상기 몸체부의 길이방향으로 이동 가능할 뿐 아니라 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 제조방법은, 파이프연결구의 단부를 1차적으로 고주파 가열하는 단계; 상기 1차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 일정의 경사각도로 확관하는 제1성형단계; 상기 확관된 파이프연결구의 단부를 2차적으로 고주파 가열하는 단계; 상기 2차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 그 경사각도가 커지도록 확관하는 제2성형단계; 상기 확관된 파이프연결구의 단부를 3차적으로 고주파 가열하는 단계; 상기 3차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 수직으로 절곡하여 플랜지부를 형성하는 제3성형단계; 상기 플랜지부를 냉각하는 단계로 이루어지는 데 그 기술적 특징이 있다.

상기 제1성형단계에서는 파이프연결구의 단부가 30∼45°의 경사각도로 확관되며, 상기 제2성형단계에서는 파이프연결구의 단부가 60∼75°의 경사각도로 확관되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 플랜지부가 몸체부와 일체로 성형됨으로써 파이프와의 연결작업이 용이할 뿐 아니라 그 연결상태를 보다 견고하고 안정적으로 유지시킬 수 있다.

또한, 보조플랜지부를 통해 몸체부 및 플랜지부의 연결부위 강도를 보강할 수 있으며, 보조플랜지부가 몸체부에 유동 가능하게 결합되어 볼트체결홀의 일치작업이 간편하다.

그로 인해, 플랜지형 파이프연결구의 기능성 및 사용성을 상대적으로 향상시킬 수 있다.

그리고 플랜지형 파이프연결구의 플랜지부가 3단계의 성형과정을 거쳐 단계적으로 형성됨으로 인해, 플랜지부의 성형과정에 따른 불량을 최소화시킬 수 있을 뿐 아니라 내구성 및 내강도성 등과 같은 물적 특성을 보다 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구는 몸체부(20); 몸체부(20)의 단부에 마련되는 플랜지부(30); 몸체부(20)의 외경에 결합되는 보조플랜지부(40)를 포함하여 구성된다.

몸체부(20)는 유체나 분체를 분기할 수 있도록‘T’형 내부유로를 가지며, 물적 특성이 우수한 금속 재질로 이루어진다. 몸체부(20)의 길이 및 직경 등은 필요에 따라 적절하게 변경 가능하다.

플랜지부(30)는 몸체부(20)의 단부로부터 일체로 연장되어 외측으로 절곡된 구조를 가지며, 몸체부(20)와 동일한 금속 재질로 이루어져 몸체부(20)와 일체로 성형된다. 플랜지부(30)는 그 직경 및 두께 등을 적절하게 변경할 수 있음은 물론이다.

보조플랜지부(40)는 그 직경이 플랜지부(30)의 직경보다 상대적으로 크게 형성되며, 플랜지부(30)의 테두리 외측에 위치하는 영역에는 복수의 볼트체결홀(42)이 형성되어 있다.

복수의 볼트체결홀(42)은 일정의 간격을 두고 원주방향을 따라 복수 개 배치 되는 것이 바람직하다.

보조플랜지부(40)는 복수의 파이프를 서로 연결시키는 실질적인 연결고리 역할을 수행함과 아울러 플랜지부(30)의 강도를 한층 보강하는 역할도 수행할 수 있다.

보조플랜지부(40)는 일체형 구조를 가지며, 플랜지부(30)를 형성하기 전 몸체부(20)의 일측 단부를 통해 삽입된다.

보조플랜지부(40)는 몸체부(20)의 길이방향으로 슬라이딩 이동 가능함은 물론이고 원주방향으로 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라, 보조플랜지부(40)는 슬라이딩 이동에 의해 그 위치를 적절히 변경함으로써 후술되는 플랜지부(30)의 형성과정에서 전혀 간섭되지 않으며, 회전동작에 의해 볼트체결홀(42)의 위치를 간편하게 이동 가능하여 볼트/너트(50,60,도3참조)의 체결작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 연결상태를 도 3을 참조하여 설명하면 하기와 같다.

먼저, 플랜지형 파이프연결구의 몸체부(20) 단부에 형성되어 있는 플랜지부(30)를 이와 연결되는 플랜지형 파이프의 몸체부(20a) 단부에 형성되어 있는 플랜지부(30a)에 맞댄 후, 그 각각의 보조플랜지부(40,40a)를 플랜지부(30,30a)에 밀착시킨 상태에서 볼트/너트(50,60)를 체결함으로써 플랜지형 파이프가 플랜지형 파이프연결구에 의해 서로 긴밀하게 연결된다.

이 때, 플랜지형 파이프연결구의 보조플랜지부(40)에 형성되어 있는 볼트체 결홀(42)과 플랜지형 파이프의 보조플랜지부(40a)에 형성되어 있는 볼트체결홀(42a)의 일치작업은 플랜지형 파이프연결구의 보조플랜지부(40)를 적절히 회전시킴으로써 간단하게 해결 가능하며, 플랜지형 파이프연결구의 플랜지부(30) 및 플랜지형 파이프의 플랜지부(30a) 사이에는 기밀유지를 위한 패킹(70)이 밀착 개재된다.

그리고 몸체부(20)는 유체나 분체의 방향전환에 사용될 수 있도록 도 4에서와 같이‘L’형 내부유로를 가질 수도 있으며, 그 외 플랜지부(30) 및 볼트체결홀(42)이 형성되어 있는 보조플랜지부(40)의 구조는 도 1 및 도 2에서 설명한 내용과 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 몸체부(20)의 길이방향으로 이동 가능할 뿐 아니라 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 보조플랜지부(40)는 도 5에서와 같이 착탈 가능한 분리형 구조를 가질 수도 있다. 즉, 서로 대응되는 제1·2플랜지(41a,41b)가 서로 맞물리도록 결합되는 구조를 가질 수 있으며, 제1·2플랜지(41a,41b) 각각에는 볼트체결홀(42)이 형성되어 있다.

이에 따라, 보조플랜지부(40)를 현장에서 몸체부(20)에 간편하게 조립하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 제조방법을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 하기와 같다.

① 제1단계(S1) : 파이프연결구의 단부를 1차적으로 고주파 가열하는 단계.

이 때, 파이프연결구의 단부는 순간적으로 가열되며, 그 가열온도는 대략 1000℃ 전후가 된다.

특히 고주파는 전자에너지 형식으로 가공물에 전달되며, 이 전자에너지가 파이프의 표면에 도달하게 되면 유도전류 및 와전류가 발생하여 에너지가 집중되기 때문에 가열시간을 단축할 수 있음은 물론이고 파이프의 응력을 최대한 억제할 수 있다는 장점이 있다.

② 제2단계(S2) : 1차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 일정의 경사각도로 확관하는 제1성형단계.

이 때, 파이프연결구의 단부는 확관기(80)에 의해 대략 30∼45°의 경사각도로 확관되는 것이 바람직하며, 확관작업에 사용되는 확관기(80)는 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 사용할 수 있다.

③ 제3단계(S3) : 상기 확관된 파이프연결구의 단부를 2차적으로 고주파 가열하는 단계.

이 때, 파이프연결구의 단부는 1차 가열단계와 마찬가지로 순간적으로 가열되며, 그 가열온도는 대략 1000℃ 전후가 된다.

④ 제4단계(S4) : 상기 2차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 그 경사각도가 커지도록 확관하는 제2성형단계.

이 때, 파이프연결구의 단부는 확관기(80)에 의해 대략 60∼75°의 경사각도로 확관되는 것이 바람직하며, 확관작업에 사용되는 확관기(80)는 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 사용할 수 있다.

⑤ 제5단계(S5) : 상기 확관된 파이프연결구의 단부를 3차적으로 고주파 가열하는 단계.

이 때, 파이프연결구의 단부는 1·2차 가열단계와 마찬가지로 순간적으로 가열되며, 그 가열온도는 대략 1000℃ 전후가 된다.

⑥ 제6단계(S6) : 상기 3차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 파이프의 길이방향에 대해 수직으로 절곡하여 플랜지부를 형성하는 제3성형단계.

이 때, 확관작업에 사용되는 확관기(80)는 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 사용할 수 있다.

⑦ 제7단계(S7) : 상기 플랜지부를 냉각하는 단계.

이 때, 플랜지부는 수냉 또는 공냉 방식에 의해 급속하게 냉각시키는 것이 바람직하다.

상기와 같은 단계를 거쳐 플랜지형 파이프연결구의 몸체부(20) 단부에 플랜지부(30)가 일체로 형성된다.

그리고 보조플랜지부(40,도1참조)는 그 구조적 특징에 따라 제1성형단계 전 또는 제3성형단계 후에 결합된다.

예컨대, 보조플랜지부(40,도1참조)가 일체형 구조를 가질 경우에는 제1성형단계 전에 몸체부(20)의 외경에 결합하여야 하고, 보조플랜지부(40,도4참조)가 분리형 구조를 가질 경우에는 제1성형단계 전 또는 제3성형단계 후 중 원하는 단계에서 몸체부(20)의 외경에 선택적으로 결합하면 된다.

한편, 플랜지부(30)를 한 번에 형성하지 않고 3단계의 성형과정을 거쳐 단계 적으로 형성하는 이유는, 플랜지부(30)를 한 번에 형성하게 되면 급격한 외형 변화에 의해 플랜지부(30)에 미세한 균열이 발생되어 내구성 및 내강도성 등과 같은 물적 특성이 상대적으로 저하될 뿐 아니라 플랜지부(30)를 정교하게 형성하기 어렵기 때문이다.

도 1은 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 사시도,

도 2는 도 1의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 연결상태를 도시한 부분단면도,

도 4는 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 보조플랜지부의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 제조방법을 단계적으로 도시한 블럭도,

도 7은 본 발명에 따른 플랜지형 파이프연결구의 주요 성형과정을 도시한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 몸체부 30 : 플랜지부

40 : 보조플랜지부 42 : 볼트체결홀

50 : 볼트 60 : 너트

Claims

파이프 간에 연결되어, 유체의 분기나 방향전환에 사용되는 파이프 연결구에 있어서,

내부유로를 갖는 몸체부;

상기 몸체부의 단부에 마련되는 플랜지부를 포함하며,

상기 플랜지부는,

상기 몸체부의 단부로부터 일체로 연장되어 외측으로 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지형 파이프연결구.
제1항에 있어서,

상기 몸체부의 외경에 결합되는 보조플랜지부를 포함하며,

상기 보조플랜지부는,

직경이 상기 플랜지부의 직경보다 크게 형성되며, 상기 플랜지부의 테두리 외측에 위치하는 영역에 복수의 볼트체결홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플랜지형 파이프연결구.
제2항에 있어서,

상기 보조플랜지부는 일체형 구조를 가지며, 상기 몸체부의 길이방향으로 이동 가능하고 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 플랜지형 파이프연결구.
제2항에 있어서,

상기 보조플랜지부는 분리형 구조를 가지며, 상기 몸체부의 길이방향으로 이동 가능하고 원주방향으로 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 플랜지형 파이프연결구.
파이프연결구의 단부를 1차적으로 고주파 가열하는 단계;

상기 1차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 일정의 경사각도로 확관하는 제1성형단계;

상기 확관된 파이프연결구의 단부를 2차적으로 고주파 가열하는 단계;

상기 2차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 그 경사각도가 커지도록 확관하는 제2성형단계;

상기 확관된 파이프연결구의 단부를 3차적으로 고주파 가열하는 단계;

상기 3차적으로 가열된 파이프연결구의 단부를 수직으로 절곡하여 플랜지부를 형성하는 제3성형단계;

상기 플랜지부를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지형 파이프연결구의 제조방법.
제5항에 있어서,

상기 제1성형단계에서는 파이프연결구의 단부가 30∼45°의 경사각도로 확관되며,

상기 제2성형단계에서는 파이프연결구의 단부가 60∼75°의 경사각도로 확관되는 것을 특징으로 하는 플랜지형 파이프연결구의 제조방법.