KR20120076085A

KR20120076085A - 보강된 결합부를 구비한 커플러

Info

Publication number: KR20120076085A
Application number: KR1020100138078A
Authority: KR
Inventors: 김상열
Original assignee: (주) 영남메탈
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-07-09

Abstract

본 발명은 기밀과 수밀을 요하는 두 개의 파이프를 축방향으로 연결하도록 보강된 결합부를 구비한 커플러에 관한 것으로, 더 상세하게는 슬리브를 내포하는 케이싱의 C형 단면구조에서 개구된 단면에는 각각 외측으로 말아 케이싱 외면에 부착시켜 형성된 수용공간과 상기 두 수용공간에 각각 삽설되는 너트봉을 케이싱축과 직교되는 방향으로 볼트체결하는 구조를 갖는 결합부를 형성하되, 상기 결합부에는 수용공간을 형성하는 케이싱의 축방향 단부 일부와 케이싱 축방향 단부에서 축중심으로 형성된 단턱 면을 보강판으로 부착해 일체화시킴으로 파이프의 외면과 이격된 지점에서 볼트조임 체결력이 작용함에 의해 결합부가 형성된 부분의 케이싱 부분이 들뜨는 현상을 방지시켜 기밀과 수밀을 유지시키도록 하는 보강된 결합부를 구비한 커플러에 관한 것이다.

Description

보강된 결합부를 구비한 커플러{Coupler with Reinforced Lock Part}

일반적으로 파이프 클램프 또는 커플러는 볼트 체결력에 의해 두 파이프를 연결하는 것으로, 수밀이나 기밀이 필요한 연결부위에 사용되는 커플러는 내부에 고무재질의 슬리브를 더 구비하여 연결부위로 관체내의 유체 또는 기체가 유출되는 것을 방지하도록 한다.

이러한 커플러는 고압파이프 연결시 내부압력이 파이프 축방향으로 작용함으로 슬리브가 파이프와 함께 커플러에서 미끄러져 탈관이 발생될 수 있다. 따라서 상기 커플러의 양단부에는 단턱을 형성하여 내부의 슬리브가 탈거되는 것을 방지하고 있다.

상기 커플러의 대표적인 예로는 도 4에 도시된 바와같이 C형태의 단면을 갖는 케이싱(2)과, 상기 단면에서의 개구된 부분에 형성되는 결합부(3)로 구성된 커플러(1)가 있다. 상기 케이싱은 축방향의 양단부에서 축중심 방향으로 연장된 단턱(4)이 형성되고, 상기 결합부는 케이싱의 개구된 측면 단부를 외측으로 말아서 케이싱외면에 부착시켜 굴절된 부분에 수용공간이 형성되도록 하고, 상기 형성된 구 수용공간에는 너트봉(5)을 삽설하고, 볼트(6)를 상기 두 너트봉에 각각 삽통시켜 볼트 회전에 의해 두 너트봉 사이의 간격을 좁혀 체결이 이루어지도록 한다.

여기서 상기 커플러는 체결력이 작용하는 너트봉과 볼트의 체결지점이 파이프의 외면에서 이격되어 있으므로, 결합부에서 너트봉과 파이프 사이의 케이싱부분에 작용하는 체결력은 축중심이 아닌 접선방향으로 작용하게된다.

이러한 현상은 내부이송압이 큰 대구경 파이프를 연결할 경우 내부압력이 접선방향으로 작용하는 체결력보다 커져 너트봉과 파이프 사이의 케이싱부분을 들뜨게 한다. 이러한 들뜸에 의한 압력은 내구성이 약한 부분인 결합부 축방향 양단부에 형성된 단턱에 크게 작용하여 단턱을 파손시키면서 이송유체가 누출되는 문제점이 야기된다.

이에 본 발명에 따른 보강된 결합부를 구비한 커플러는,

케이싱의 결합부에서 파이프와 접하는 면이 볼트체결력과 내압에 의해 들뜨는 것을 방지할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 결합부를 구성하기 위해 케이싱의 단부를 말아서 케이싱외면과 부착되는 면을 증가시켜 큰 압력에서도 부착면이 탈거되는 것을 방지하도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 보강된 결합부를 구비한 커플러는,

측면이 개구된 통체로 양단부에는 축중심으로 단턱이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 측단부를 각각 외측으로 굴곡시킨 후 케이싱 외면에 부착시켜 내부에 수용공간을 형성하고 상기 수용공간에 너트봉을 삽설한 결합부와, 상기 두 결합부의 너트봉에 직교되도록 순차적으로 체결하여 결합부 사이의 간격을 조절하는 볼트와, 상기 케이싱의 내부에 안치되어 삽입된 파이프의 외주면을 가압해 밀폐시키는 슬리브를 포함해 구성되어 기밀과 수밀을 요하는 두 개의 파이프를 축방향으로 연결하는 커플러에 있어서, 상기 결합부의 축방향 양단부에는 너트봉이 삽입되는 폭을 제외한 다른 부분과 결합부에 형성된 단턱부분을 보강판으로 부착시켜 일체화한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부는 절곡되어 케이싱 외면에 부착되는 케이싱 측단부를 W 형태로 가공하여 단부길이를 증가시키고 증가된 측단부 전면에서 케이싱 외면과 용접되어 부착력을 증가시킬 수 있다.

이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 보강된 결합부를 구비한 커플러는,

케이싱의 결합부에서 축방향 양단부를 보강판으로 부착시켜 너트봉을 삽설시키기 위해 공간을 형성하는 부분과 파이프를 압밀하는 부분을 일체화함으로써 가장 큰 내압이 전달되는 결합부 양단부의 체결력전달과 구조적 강도를 증가시켜 압력배출에 의한 파손을 방지하는 효과가 있다.

또한, 결합부를 형성하기 위해 케이싱의 측면 단부를 절곡하여 부착하는 부착면을 W형태로 형성하여 부착면 증가로 부착강도를 증가시켜 내압에 의해 부착면이 탈거되는 것을 방지하는 효과도 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보강된 결합부를 구비한 커플러를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주요부의 작용상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커플러를 도시한 사시도.
도 4는 종래 커플러를 도시한 사시도.

이하에서는 본 발명을 첨부된 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보강된 결합부를 구비한 커플러를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주요부의 작용상태를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와같이 본 발명에 따른 보강된 결합부를 구비한 커플러(10)는, 측면이 개구된 케이싱(20)과, 상기 케이싱의 개구된 양 측단부에 각각 형성된 보강된 결합부(30)와, 상기 두 결합부 간격을 조절하는 볼트(40)와, 상기 케이싱의 내측에 안치되어 삽입된 파이프의 외면에 긴밀하게 압착되는 슬리브(50)를 포함하여 구성된다.

상기 케이싱(20)은 도시된 바와같이 일측면이 축방향으로 개구된 C형 단면을 갖는 통체로 구성되며, 축방향의 양단부에는 축중심 방향으로 연장된 단턱(21)이 형성되어 상기 슬리브가 축방향으로 탈거되는 방지하도록 한다.

다음으로 상기 결합부(30)는 도 2에 도시된 바와같이 케이싱의 측단부를 절곡시켜 내부에 수용공간(311)이 형성되도록 하고 상기 수용공간에 너트봉(33)을 삽입하는 구조를 갖으며, 상기 두 너트봉과 수직으로 결합되는 볼트(40)에 의해 대향되는 두 결합부의 간격을 조절하여 커플러의 체결력을 조절하도록 한다.

또한, 상기 절곡은 케이싱의 측단부를 외측으로 구부려서 이루어지며, 구부린 곡률 반경은 너트봉 반경과 동일 또는 유사하게하는 것이 바람직하다. 상기 절곡이 이루어진 측단부는 케이싱의 외측면 즉, 케이싱의 개구된 부분으로부터 이격된 내측부분인 케이싱 외부면에 부착되어 고정이 이루어진다.

상기 부착방법으로는 용접, 점착 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있으며, 부착되는 면적을 증가시키기 위해 도 3에 도시된 바와같이 결합부를 구성하는 케이싱 측단부(공간형성부의 단부)를 W 형태로 가공할 수 있다. 상기 W 형태로 가공된 케이싱 측단부는 단부의 길이가 증가되고 증가된 전면을 통해 케이싱 외면과 용접됨으로 결합부를 형성하는 케이싱 측단부와 케이싱외면과의 부착력을 증가시켜 일자 단면을 갖는 기존 방식보다 더 큰 내압을 견딜 수 있는 구조를 제공할 수 있다. 물론 상기 도시된 W형태 이외에 대각선 또는 삼각 등 다양한 형태로 제공될 수 있다.

한편, 상기 결합부(30)는 도시된 바와같이 축중심방향으로 단턱(21)이 연장형성되고 파이프 또는 슬리브를 압밀하는 케이싱부(31)와, 절곡에 의해 구부러져 수용공간을 형성하기 위한 공간형성부(32)와, 축방향양단부에서 축에 직교되는 방향으로 안치되어 상기 케이싱부에서 연장되는 단턱(21)과 공간형성부(32)를 용접에 의해 하나로 일체화시키는 보강판(34)으로 구성된다.

상기 보강판(34)은 결합부가 형성하는 수용공간(311)의 개구된 양측단부를 막는 방향으로 설치되지만 상기 수용공간에는 너트봉(33)이 삽설되어야 함으로 너트봉이 삽설될수 있는 공간을 제외한 다른 부분을 통해 부착이 이루어지도록 한다.

상기한 바와같이 부착되는 보강판(34)은 축중심방향의 단부를 단턱 단부와 동일한 곡면으로 형성하거나, 단턱의 돌출길이보다 작게 돌출되돌고 하여 커플링 체결시 보강판의 단부가 파이프에 먼저 접하여 내측면의 가압력이 저하되는 것을 방지하도록 한다.

상기 보강판(34)이 구비된 커플링 체결시의 작용상태를 도 2를 참조하여 설명하면, 볼트(40)의 조임에 의해 이격된 결합부(30)의 간격이 좁아지면서 커플링의 내경이 작아져 내입된 파이프를 강하게 압밀하여 연결시킨다.

이 때 볼트조임은 파이프 외면 또는 케이싱면에서 외측으로 이격된 부분에서 이루어짐으로 너트봉(33)과 근접된 부분의 케이싱면 즉 결합부의 케이싱부(31)는 파이프 방향이 아닌 접선방향(점선화살표)으로 체결력이 작용하여 다른 부분보다 상대적으로 파이프를 조이는 힘이 약하게 이루어진다. 이와같이 상대적으로 약한 조임력을 갖는 부분은 파이프 내부에서 일시적으로 큰 고압이 발생했을때 발생된 고압이 집중되어 순간적으로 들뜸이 발생하게 되고, 상기 들뜸 현상으로 배출되는 수압은 축방향으로 전달되어 결합부의 케이싱부(31)와 연장된 단턱(21)을 통해 외부로 배출된다. 상기 배출과정에서 배출되는 수압에 의해 단턱이 파손되어 부품변형이 이루어짐으로 케이싱의 구조강도가 저하로 인해 체결력이 약해지는 문제가 발생된다.

따라서, 도시된 바와같이 결합부의 케이싱부에서 연장된 단턱(21)과 공간형성부(32)를 보강판(34)에 용접시킴으로써 일체화로 인해 구조를 보강하였다.

상기 구조보강은 결합부(30)의 축방향 양단부에서 케이싱부(31)와 단턱(21)부분이 일체로 형성시켜 이루어짐으로 볼트(40)체결시 공간형성부(32)에 가해지는 체결력이 보강판(34)을 통해 단턱(21)으로 전달되어 결합부와 접하는 슬리브 또는 파이프를 강하게 압밀하게 된다.

아울러 볼트(40)체결방향의 중심부분에 작용하는 체결력이 보강판(34)의 일측에 작용하게 됨으로, 이와 일체로 형성된 다른 부분인 케이싱부와 연장된 단턱(21)부분에도 볼트 중심에서 발생되는 체결력과 동일한 체결력이 작용하게 된다. 따라서, 실질적인 볼트체결이 파이프와 이격된 지점에서 발생하여도 보강판(34)에 의해 파이프로 직접 체결하는 것과 동일 또는 유사한 가압력을 제공할 수 있게 되었다.

10 : 커플러
20 : 케이싱 21 : 단턱
30 : 결합부
31 : 케이싱부 32 : 공간형성부
33 : 너트봉 34 : 보강판
311 : 수용공간
40 : 볼트
50 : 슬리브

Claims

측면이 개구된 통체로 양단부에는 축중심으로 단턱(21)이 형성된 케이싱(20)과, 상기 케이싱의 측단부를 각각 외측으로 굴곡시킨 후 케이싱 외면에 부착시켜 내부에 수용공간(311)을 형성하고 상기 수용공간에 너트봉(33)을 삽설한 결합부(30)와, 상기 두 결합부의 너트봉에 직교되도록 순차적으로 체결하여 결합부 사이의 간격을 조절하는 볼트(40)와, 상기 케이싱의 내부에 안치되어 삽입된 파이프의 외주면을 가압해 밀폐시키는 슬리브(50)를 포함해 구성되어 기밀과 수밀을 요하는 두 개의 파이프를 축방향으로 연결하는 커플러(10)에 있어서,
상기 결합부(30)의 축방향 양단부에는 너트봉(33)이 삽입되는 폭을 제외한 다른 부분과 결합부에서 연장된 단턱(21)부분을 보강판(34)으로 부착시켜 일체화한 것을 특징으로 하는 보강된 결합부를 구비한 커플러.
제1항에 있어서,
상기 결합부(30)는 절곡되어 케이싱 외면에 부착되는 케이싱 측단부를 W 형태로 가공하여 단부길이를 증가시키고 증가된 측단부 전면에서 케이싱 외면과 용접되어 부착력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 보강된 결합부를 구비한 커플러.