KR20100067879A - 관 이음 조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 이음시공에 사용되는 관 이음 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관 이음 조인트에 양 방향에서 관을 삽입하여 볼트 체결하는 것에 의해 가이드링, 수밀링 등이 유기적 작용을 하여 수밀한 관 이음시공이 가능하고, 가이드링 및 발톱링의 작용으로 시공 후 발생하는 연약지반에서의 부등침하, 사하중,활하중에 의한 상재하중의 변화, 온도변화에 의한 열팽창 등에 의해 삽입된 관에 발생하는 인장력에 저항할 수 있는 관 이음 조인트에 관한 것이다.

슬라이드관, 본체부, 수밀링, 가이드링, 발톱링

Description

관 이음 조인트{A JOINT APPARATUS FOR PIPE}

본 발명은 관 이음시공에 사용되는 관 이음 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관 이음 조인트에 관을 삽입하여 볼트 체결하는 것에 의해 가이드링, 수밀링 등이 유기적 작용을 하여 수밀한 관 이음시공이 가능하고, 가이드링 및 발톱링의 작용으로 시공 후 발생하는 연약지반에서의 부등침하, 사하중,활하중에 의한 상재하중의 변화, 온도변화에 의한 열팽창 등에 의해 삽입된 관에 발생하는 인장력에 저항할 수 있는 관 이음 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 배관시공에 사용하는 PVC관은 그 성형성이 양호하므로 자동공정에 의해 생산 및 제조되고 있으며, 통상 소정 길이로 절단되어 현장으로 공급되어진다.

이런 관의 통상적인 시공방법은 실제 배관공사의 현장에서 개별적으로 절단되어 있는 관을 순차적으로 매설해가면서, 각각의 관 하나 하나를 관 이음 조인트, 편수관 등으로 연결하여 전체적으로 연속적인 배관을 완성하게 된다.

종래 기술에 따른 배관의 이음 연결에 사용되는 이음관(관 이음 조인트)은 다수 존재하며, 그 일예로 도 1에서 보는 바와 같이 1999년 등록실용신안 157456호에 개시되어 있는 바와 같이, 삽입되는 관을 협지할 수 있도록 관 삽입구를 절개하고 이 절개부를 가압하여 결합시킬 수 있도록 된 이음관을 제공하고, 단순 나사결합에 의한 가압접속구조에 의거 조립 시공이 용이하고, 교체 및 유지 보수가 용이한 이음관을 제공하고자, 관체를 내삽입할 수 있도록 적의의 직경을 갖으며 기밀 유지용 패킹을 갖는 이음관의 단부에 절개단부를 형성하여 이 절개단부를 가압하는 것에 의하여 관을 분기하거나 이을 수 있도록 된 이음관에 관한 구성이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래 기술에 따른 이음관은 관 연결 시공 후 사후적으로 발생하는 연약지반에서의 부등침하, 열팽창에 의한 신축, 사하중 및 활하중에 의한 상재하중 등이 작용하는 경우 이러한 하중으로 인한 인장력에 대해 저항할 수 있는 내구성이 결여되어 결국 이음부분의 강성보다 큰 하중이 작용하는 경우 이음관 또는 관 부분에 파손이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 상기 언급한 문제점들을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 관 이음시공 후에 발생하는 연약지반에서의 부등침하, 열팽창에 의한 신축, 사하중, 활하중에 의한 상재하중 등에 의한 인장력에 대해서도 저항력을 발휘할 수 있는 이음관( 관 이음 조인트)을 제공하고자 함이다.

앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적들은 관을 양방향에서 삽입하여 연결하는 관 이음 조인트에 있어서, 양방향으로 관이 삽입되는 수용관과 상기 수용관의 양단에서 확관 형상으로 형성되며 그 외주연에 제 1돌출리브가 하나 이상 돌출 형성되는 체결관으로 구성되는 본체부와; 관이 그 내주연에 삽입되며 그 외주연에 상기 제 1돌출리브와 대향하는 위치에 제 2돌출리브가 구성된 한 쌍의 슬라이드관과; 상기 체결관의 내주연에 위치하며 관의 외주연을 가압하는 수밀링과; 상기 슬라이드관의 내주연의 일측에 위치하며 상기 수밀링을 측면에서 가압하는 가압링과; 상기 슬라이드관의 내주연과 관의 외주연 사이에 위치하는 가이드링과; 상기 제 1돌출리브와 상기 제 2돌출리브를 관통하는 볼트로 구성되는 관 이음 조인트에 의해 달성된다.

상기 가이드링이 상기 슬라이드관과 관의 사이에 위치함에 있어서, 상기 슬라이드관의 내주연에는 본체부 방향으로 직경이 확장되는 안치테두리가 형성되고, 상기 가이드링은 일측이 개방된 링 형상으로 그 외주연이 상기 안치테두리의 내주연과 대향하도록 경사면이 형성되어 상기 가이드링이 상기 안치테두리에서 슬라이드 될 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라이드링의 내주연에는 거치홈이 형성되며, 상기 거치홈에는 일측이 개방된 링형상으로, 삽입되는 타관의 외주연과 접하는 면에는 복수의 가압 돌기가 형성되는 발톱링이 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압링이 상기 슬라이드관의 내주연의 일측에 위치함에 있어, 상기 가압링은 일측면이 상기 슬라이드관의 내주연 끝단에 형성되는 테두리홈에 접하도록 구성되어 상기 슬라이드관이 슬라이드 됨에 따라 상기 가압링도 슬라이드 될 수 있도록 구성됨이 타당하다.

또한, 상기 수밀링은 상기 가압링과 접하는 면이 상향으로 좁아드는 형상으로 구성됨을 특징으로 한다.

한편 상기 본체부와 상기 슬라이드관 사이에는 하나 이상의 유격구가 삽입될 수 있도록 하여 상기 슬라이드관이 상기 본체부와 일정 유격을 형성하도록 함으로써 타관의 삽입이 용이하도록 구성됨이 타당하다.

이상 설명한 바와 같이 구성된 본 발명에서는 가이드링, 발톱링, 가압링 및 수밀링의 작용으로 인해 관 이음에 있어 수밀체결이 가능하고, 관 이음시공 후 연약지반에서 부등침하, 상재하중(사하중, 활하중), 온도변화 등에 따라 발생할 수 있는 신축에 의한 삽입된 관의 이탈을 잡아 줄 수 있는 장점이 있다.

또한, 유격구와 볼트에 의해 용이한 시공이 가능하며 시공 후 하자, 설계변경 등의 경우에 용이한 해체가 가능한 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발 명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

이하 첨부 도면 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다.

먼저, 도 2는 본 발명의 관 이음 조인트의 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 설치된 상태를 나타내는 평단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 있어 구성요소인 수밀링을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 있어 구성요소인 가압링을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 2에 도시된 본 발명에 있어 구성요소인 가이드링 및 발톱링을 도시한 사시도이고, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 관 이음 조인트의 작동상태도이다.

본 발명은 도 2에서 보는 바와 같이 본체부(110), 한 쌍의 슬라이드관(120), 한 쌍의 수밀링(130), 한 쌍의 가압링(140), 한 쌍의 가이드링(150) 및 볼트(160)로 구성되는 관 이음 조인트에 관한 것이다.

우선 본 발명의 각각의 구성요소를 살펴보면, 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 본체부(110)는 양방향으로 관이 삽입되는 수용관(112)과 상기 수용관(112)의 양단에서 확관 형상으로 형성되며 그 외주연에 제 1돌출리브(111a)가 하나 이상 돌출 형성되는 체결관(111)으로 구성된다. 상기 수용관(112)은 직관형상으로 양 방향에서 관(20) 이음 시 도 3에서 보는 바와 같이 상기 수용관(112)의 내주연과 각각 의 관(20)의 외주연이 접하도록 구성할 수 있으나 관 이음시공후 발생할 수 있는 하중등에 의한 처짐 등을 수용하기 위해서 직경이 중심방향에서 커지는 형상으로 구성하여 이음시공 된 관의 외주연과 수용관(112)의 내주연 사이에 공간이 형성되도록 하여 이음 시공 후에도 관이 연동공간이 형성되도록 구성될 수 있다.

상기 각각의 체결관(111)의 내주연으로 삽입된 관(20)이 이하에서 설명할 구성요소들의 유기적 작용에 기해 체결이 가능하도록 한다. 즉 도 3에서 보는 바와 같이 상기 체결관(111)의 내주연에는 삽입된 관(20)과의 사이에 이하에서 설명할 수밀링(130)이 안치된다. 또한, 상기 제 1돌출리브(111a)에는 관통공(111b)이 형성되어 이하에서 설명할 볼트(160)에 의해 이하에서 설명할 슬라이드관(120)과 체결이 되도록 구성되는 것이다.

상기 체결관(111)의 내주연에는 수밀링(130)이 안치되는 바, 상기 수밀링(130)에 의해 상기 슬라이드관(120)이 상기 본체부(110) 즉 상기 체결관(111)에 체결되기 전에는 관(20)이 용이하게 상기 본체부(110)의 내주연으로 삽입이 되고 상기 슬라이드관(120)이 상기 본체부(110)에 체결이 되면 이하에서 설명할 가압링(140)의 가압에 의해 상기 수밀링(130)은 삽입된 관(20)의 외주연을 가압하게 되어 관(20)이 본체부(110)의 내주연에서 수밀체결이 가능하게 되는 것이다. 상기 수밀링(130)은 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 가압링(140)과 접하는 면에서 상방향으로 좁아 지는 경사구배를 형성하여 슬라이드관(120)이 본체부(110)에 체결됨에 따라 상기 가압링(140)의 가압에 의해 상기 수밀링(130)은 하방향 즉 타관(20)의 외주연을 가압하는 방향으로 가압력이 증가하게 되도록 구성됨이 타당하 다.

상기 슬라이드관(120)은 도 3 등에서 보는 바와 같이 관(20)의 외주연 상에서 슬라이드 되면서 상기 본체부(110)와 체결되어 상기 슬라이드관(120) 및 상기 본체부(110)의 내주연에 각각 구성되는 구성요소들의 유기적 작용에 기해 관(20)이 본체부(110)에 이음체결이 가능하도록 하는 구성이다. 상기 슬라이드관(120)의 외주연에는 상기 제 1돌출리브(111a)와 대향하는 위치에 제 2돌출리브(121)가 형성되고 상기 제 2돌출리브(121)에는 관통공(121a)이 형성되어 상기 볼트(160)에 의해 체결될 수 있도록 구성된다.

상기 슬라이드관(120)의 내주연에는 가이드링(150) 및 가압링(140)이 구성되는 바, 우선 가이드링(150)은 상기 슬라이드관(120)과 관(20)의 사이에 위치함에 있어서, 상기 슬라이드관(120)의 내주연에는 본체부(110) 방향으로 직경이 확장되는 안치테두리(122)가 형성되고, 상기 가이드링(150)은 도 6에서 보는 바와 같이 일측이 개방된 링 형상으로 그 외주연이 상기 안치테두리(122)의 내주연과 대향하도록 경사면(151)이 형성되어 상기 가이드링(150)이 상기 안치테두리(122)에서 슬라이드 될 수 있도록 구성된다. 즉 상기 가이드링(150)은 일측이 개방된 링 형상으로 구성됨에 의해 직경이 자유롭게 조절이 되는 것이며 상기 안치테두리(122)를 따라 슬라이드 됨에 의해 그 직경이 조절되는 것이다. 이렇게 구성됨에 의해 관(20)이 삽입 시에는 상기 가이드링(150)이 관(20)의 삽입방향으로 안치테두리(122) 상에서 슬라이드 되고 이와 함께 가이드링(150)의 직경이 커지게 되어 관(20)의 삽입이 용이하게 되고, 반대로 시공 후 하중 등에 의해 관(20)에 역삽입 방향으로 인장 력이 작용하는 경우에는 상기 가이드링(150)은 역삽입(이탈)되는 방향으로 안치테두리(122) 상에서 슬라이드 되고 이와 함께 가이드링(150)의 직경이 작아지게 되어 타관(20)의 외주연을 가압하게 됨으로써 관(20)의 이탈을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 이러한 가이드링(150)의 작용을 보조하는 구성으로 상기 가이드링(150)의 내주연에는 거치홈(152)이 형성되며, 상기 거치홈(152)에는 일측이 개방된 링형상으로 삽입되는 관(20)의 외주연과 접하는 면에는 복수의 가압돌기(171)가 형성되는 발톱링(170)이 구성된다.

상기 발톱링(170)은 도 6에서 보는 바와 같이 링 형상으로 일 측이 개방되도록 구성함으로서 탄성력에 의해 내주연의 확장, 신축될 수 있도록 구성된다. 상기 발톱링(170)의 단면형상은 삽입되는 관(20)의 외주연과 접하는 면에는 복수의 가압돌기(171)가 형성되는데, 상기 가압돌기(171)는 삼각형 형상으로 구성하되 도 6 에서 보는 바와 같이 가이드링(150)에 설치된 상태에서 관(20)이 삽입되는 방향으로 경사구배가 형성되며 경사끝단에서 직각을 이루는 형상으로 하나 이상이 형성됨으로서 관(20)이 삽입되는 경우에는 용이하게 삽입되도록 하며, 삽입된 관(20)이 인장력의 작용으로 역 삽입(이탈) 되는 경우에는 가압돌기(171)의 마찰력으로 역 삽입이 제어되도록 구성되는 것이다.

상기 발톱링(170)은 스테인레스 재질로 구성함으로서 탄성력을 부여함은 물론 수분과 접촉 시에도 녹을 방지할 수 있도록 함이 타당하다.

또한, 상기 가압링(140)이 상기 슬라이드관(120)의 내주연의 일측에 위치함 에 있어, 상기 가압링(140)은 일측면이 상기 슬라이드관(120)의 내주연 끝단에 형성되는 테두리홈(123)에 접하도록 구성되어 상기 슬라이드관(120)이 상기 본체부(110) 방향으로 슬라이드 됨에 따라 상기 가압링(140)도 삽입된 관(20)의 외주연에서 슬라이드 될 수 있도록 구성되며 이러한 슬라이드에 의해 상기 수밀링(130)의 측면을 상기 가압링(140)이 가압하게 되는 것이다. 상기 가압링(140)은 도 5에서 보는 바와 같이 상기 수밀링(130)과 접하는 면이 상방향으로 넓어지는 형상으로 경사구배가 형성되어 슬라이드관(120)이 상기 본체부(110) 방향으로 슬라이드 되면 상기 가압링(140)이 상기 수밀링(130)을 가압하면서 상방향으로 슬라이드 되고 반대로 상기 수밀링(130)은 하방향으로 슬라이드 됨으로써 관(20)의 외주연을 가압하는 힘이 더욱 강력하게 작용하게 되는 것이다.

상기 볼트(160)는 다양하게 구성될 수 있는 바, 도 3 등에서 보는 바와 같이 "T"자형으로 구성하여 상기 제 1돌출리브(111a)에 형성되는 관통공(111b)의 외측에 가로홈(111c)을 구성하여 상기 볼트(160)의 일단이 걸리도록 하고, 상기 볼트(160)의 타단은 상기 제 2돌출리브(121)에 형성된 관통공(121a)을 관통하도록 하며 너트(161)에 의해 제 2돌출리브(121)를 가압하고 이러한 가압력에 의해 슬라이드관(120)이 본체부(110)로 슬라이드 될 수 있도록 구성되는 것이다.

한편 상기 본체부(110)와 상기 슬라이드관(120) 사이에는 하나 이상의 유격구(180)가 삽입될 수 있도록 하여 상기 슬라이드관(120)이 상기 본체부(110)와 일정 유격을 형성할 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 즉 상기 본체부(110)에 형성된 체결관(111)관 상기 슬라이드관(120)에 일정유격을 형성하도록 하여 가압링(140)이 수밀링(130)을 가압하지 않도록 하여 관(20)이 본체부(110)로의 삽입을 용이하게 하는 것이며, 관(20)이 삽입이 완료 되면 도 7c에서 보는 바와 같이 상기 유격구(180)를 이탈시켜 상기 본체부(110)와 상기 슬라이드관(120)을 볼트(160)에 의해 체결시키는 것이다.

상기 유격구(180)의 형상은 다양하게 구성될 수 있는 바, 도 2 등에서 보는 바와 같이 제 1, 2돌출리브(111a, 121) 사이에 게재가 되도록 하고 일단에 일측이 개방되고 그 내주연에 볼트(160)를 감싸는 착,탈단(181)이 형성되도록 하여 유격구(180)가 제 1, 2돌출리브(111, 121) 사이에 게재가 되도록 함에 있어 볼트(160)에 착, 탈이 가능하도록 구성한다. 또한, 타단에는 손잡이(182)를 구성하여 용이하게 유격구(180)가 게재(착,탈)가 가능하도록 구성됨이 바람직하다.

이하, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명한다.

도 7a에서 보는 바와 같이 우선 이음시공할 각각의 관(20)에 본체부(110)에 삽입할 길이(p)를 표시한다. 이는 양 방향에서 삽입되는 관(20)에 삽입될 길이를 미리 표시하여 본체부(110) 특히 수용관(112)의 내부에서 양 방향에서 삽입된 관의 길이가 동등하도록 하게 하기 위함이다.

그 다음으로 도 7b에서 보는 바와 같이 관(20)을 본체부(110)의 내주연으로 삽입한다. 즉 양방향에서 각각 슬라이드관(120), 체결관(111), 수용관(112)의 내주연을 통과하도록 관(20)을 삽입한다. 상기에서 언급한 바와 같이 상기 본체부(110)와 상기 슬라이드관(120) 사이에는 하나 이상의 유격구(180)가 삽입되는 바, 이러 한 유격구(180)의 구성으로 인해 상기 슬라이드관(120)이 상기 본체부(110)와 일정 유격을 형성할 수 있도록 구성되며, 이러한 유격에 의해 가압링(140)이 수밀링(130)을 가압하지 않도록 하여 관(20)이 본체부(110)로의 삽입을 용이하게 하는 것이다.

그 다음으로 도 7c에서 보는 바와 같이 유격구(180)를 이탈시킨다.

마지막으로 도 7d에서 보는 바와 같이 너트(161)를 회전시킴으로써 각각의 슬라이드관(120)을 상기 본체부(110) 방향으로 슬라이드 시킴에 따라 상기 테두리홈(123)에 안치된 상기 가압링(140)이 상기 수밀링(130)을 가압하게 되며 이러한 수밀링(130)의 가압에 의해 관(20)은 체결관(111)의 내주연에서 수밀체결 되는 것이다. 또한, 상기 관(20)에 하중 등에 의해 역삽입력(이탈력)이 발생하는 경우에는 상기 가이드링(150)은 이탈되는 방향으로 안치테두리(122) 상에서 슬라이드 되고 이와 함께 가이드링(150)의 직경이 작아지게 되어 관(20)의 외주연을 가압하게 됨으로써 관(20)의 이탈을 방지할 수 있게 되는 것이다. 또한 이와 더불어 상기 가이드링(150)의 거치홈(152)에 안치되는 상기 발톱링(170)은 상기 가이드링(150)과 일체로 거동하여 관(20)에 이탈력이 발생하는 경우 상기 가이드링(150)과 일체로 슬라이드 되면서 직경이 작아지게 되고 복수의 가압돌기(171)가 삽입된 관(20)을 가압하여 하중 등에 의해 인장력의 작용으로 역 삽입(이탈) 되는 경우에는 가압돌기(171)의 마찰력으로 관(20)의 역 삽입이 제어되도록 구성되는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 이음관을 설명하기 위한 단면도,

도 2는 본 발명의 관 이음 조인트의 분해사시도이고,

도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 설치된 상태를 나타내는 평단면도이고,

도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 있어 구성요소인 수밀링을 도시한 사시도이고,

도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 있어 구성요소인 가압링을 도시한 사시도이고,

도 6은 도 2에 도시된 본 발명에 있어 구성요소인 가이드링 및 발톱링을 도시한 사시도이고,

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 관 이음 조인트의 작동상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 관 110 : 본체부

120 : 슬라이드관 130 : 수밀링

140 : 가압링 150 : 가이드링

160 : 볼트 170 : 발톱링

Claims (6)

1. 관을 삽입하여 연결하는 관 이음 조인트에 있어서,

   양방향으로 관이 삽입되는 수용관과 상기 수용관의 양단에서 확관 형상으로 형성되며 그 외주연에 제 1돌출리브가 하나 이상 돌출 형성되는 체결관으로 구성되는 본체부와;

   관이 그 내주연에 삽입되며 그 외주연에 상기 제 1돌출리브와 대향하는 위치에 제 2돌출리브가 구성된 한 쌍의 슬라이드관과;

   상기 체결관의 내주연에 위치하며 관의 외주연을 가압하는 수밀링과;

   상기 슬라이드관의 내주연의 일측에 위치하며 상기 수밀링을 측면에서 가압하는 가압링과;

   상기 슬라이드관의 내주연과 관의 외주연 사이에 위치하는 가이드링과;

   상기 제 1돌출리브와 상기 제 2돌출리브를 관통하는 볼트로 구성됨을 특징으로 하는 관 이음 조인트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 슬라이드관의 내주연에는 관이 삽입되는 방향으로 직경이 확장되는 안치테두리가 형성되고, 상기 가이드링은 일측이 개방된 링 형상으로 그 외주연이 상기 안치테두리의 내주연과 대향하도록 경사면이 형성됨을 특징으로 하는 관 이음 조인트.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 가이드링의 내주연에는 거치홈이 형성되며, 상기 거치홈에는 일측이 개방된 링 형상으로 삽입되는 타관의 외주연과 접하는 면에는 복수의 가압돌기가 형성되는 발톱링이 구성됨을 특징으로 하는 관 이음 조인트.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 가압링은 일측면이 상기 수밀링에 접하고, 타측면이 상기 슬라이드관의 내주연 끝단에 형성되는 테두리홈에 접하도록 구성됨을 특징으로 하는 관 이음 조인트.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 수밀링은 상기 가압링과 접하는 면이 상향으로 좁아드는 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 관 이음 조인트.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 본체부와 상기 슬라이드관 사이에는 하나 이상의 유격구가 삽입됨을 특징으로 하는 관 이음 조인트.

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