KR20150087966A - 이음관 및 압력관 결합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이음관과 압력관을 결합하는 장치에 있어서, 삽입실린더에 설치되어 상기 삽입실린더의 구동에 따라 슬라이딩 운동하는 삽입실린더로드를 포함하는 삽입모듈; 및 이음관 및 압력관을 각각 물어 잡는 결합기를 포함하고 상기 삽입실린더로드의 작동에 따라 슬라이딩되어 이음관과 압력관을 결합하는 결합모듈;로 이루어지는 관삽입부를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

이음관 및 압력관 결합 장치{COUPLING DEVICE OF JOINT PIPE AND PRESSURE}

본 발명은 이음관과 압력관을 결합하는 장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 관삽입부가 구비되어 이음관 및 압력관의 외경면을 각각 물어 잡고, 삽입실린더의 구동에 따라 슬라이딩 되는 동작만으로 이음관과 압력관을 견고하게 결합시킬 수 있는 이음관 및 압력관 결합 장치에 관한 것이다.

또한 홈가공부가 더 구비되어 현장에서 압력관 외경면에 경사면과 걸림홈을 형성할 수 있는 이음관 및 압력관 결합 장치에 관한 것이다.

일반적으로 토목용관, 오/폐수관 또는 상/하수관으로 사용되는 압력관은 지하에 매설되어 그 기능을 수행한다.

이러한 압력관은 유체를 이송하는 관으로서, 외압과 내압 양쪽에서 견디도록 설계되어 유체를 수십 ~ 수백km 이송하는데 사용된다.

이때, 압력관은 일정한 길이를 갖도록 제조되며, 유체를 수십 ~ 수백km 이송할 수 있도록 일정한 길이를 갖는 압력관을 복수 개 이음으로써, 연결된다.

종래 압력관을 상호 연결하는 방법을 보면 메쉬형태의 열선으로 연결하고자 하는 관과 관 단부를 용융 접착시키는 전기 융착 방법 또는 관 단부에 형성된 플랜지 부분에 체결부재를 나사 결합하는 나사 체결 방법 또는 관의 외경면에 홈을 형성하고 홈에 커플링을 끼워 연결하는 커플링 연결 방법 등 다양한 방법들이 사용되고 있다.

그러나 전기 융착 방법은 관과 관 단부를 고온으로 가열하여 용접하는 방법으로, 열을 가하기 위하여 별도의 전기를 인가할 수 있는 수단이 구비되어야 하며, 또한 연결과정이 번거롭고 불편한 문제점이 있다.

또한 나사 체결 방법은 관 단부에 형성된 플랜지를 접합시킨 후, 나사 결합에 의해 관과 관을 체결하는 방법으로, 관 매설시 관의 길이를 조절하고자 하는 경우, 관의 일부를 절단하여 사용하게 되는데 이때, 관을 절단하게 되면, 관의 양측 단부에 형성된 플랜지 중 하나의 플랜지만 사용할 수 있게 됨으로써, 절단된 관의 일측은 나사 체결이 가능하지만 타측은 나사 체결을 할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 관의 단부에 형성된 플랜지를 상호 결합시키기 위해서는 관을 절단할 수 없는 문제점이 있다.

또한 나사 체결 방법은 관을 상호 연결하기 위하여 나사를 체결함으로써, 별도의 작업 과정을 필요로 하며, 기능공 또는 숙련공이 필요할 뿐만 아니라, 연결 과정이 어려운 문제점이 있다.

또한 커플링 연결 방법은 관의 외면 둘레에 커플링이 끼워지는 홈을 형성하고, 홈에 커플링을 끼워 관을 상호 연결하는 방법으로, 관의 상호 연결시, 관과 관을 접합시킨 후, 관의 외면 둘레에 형성된 홈에 커플링을 끼워 결합함으로써, 커플링 연결 방법 역시 별도의 작업 과정을 필요로 하며, 기능공 또는 숙련공이 필요할 뿐만 아니라, 연결 과정이 어려운 문제점이 있다.

이에, 유체압력을 견딜 수 있도록 내구성과 수밀성을 가지며, 압력관의 상호 연결을 용이하게 할 수 있는 다양한 연결 수단의 개발이 요구된다.

위와 같은 압력관의 상호 연결을 용이하게 할 수 있는 연결 수단 중 하나로, 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 등록특허공보 제10-1207634호에 압력관 연결용 이음관의 원터치 3단 체결장치 및 이를 이용한 압력관의 시공방법이 기재되었다.

도 1은 상기의 압력관 연결용 이음관의 원터치 3단 체결장치의 분해 사시도를 나타낸 것으로, 그 구성은 이음관(1)의 일측 내부에 체결구(2), 수밀고무패킹(3), 부싱(4) 및 압력관(5)이 삽입되어 구성되며, 이음관(1)의 타측도 동일한 방법으로 결합된다.

더욱 상세하게는, 이음관(1)에 체결구(2)와 수밀고무패킹(3)을 순차적으로 삽입하며, 압력관(5)에 부싱(4)을 끼운 후 압력관(5)의 선단을 이음관(1)에 삽입하고, 압력관(5)에 끼워진 부싱(4)을 이음관(1) 측으로 밀어서 압력관(5)이 이음관(1)에 연결된다.

여기에서, 체결구(2)는 외경면과 내경면에 외측탄성 돌출부(2a) 및 내측탄성 돌출부(2b)가 서로 반대방향으로 경사지도록 일정한 간격으로 열을 이루면서 다수 개 형성된다.

이때, 내측탄성 돌출부(2b)가 맞물릴 수 있도록 압력관(5)의 외경면에 내측탄성 돌출부(2b)에 대응되는 걸림홈(6)이 형성됨으로써, 이음관(1)에 압력관(5) 삽입시, 내측탄성 돌출부(2b)에 의해 압력관(5)의 삽입은 원활하게 하고, 내측탄성 돌출부(2b)가 걸림홈(6)에 걸림되어 이음관(1)과 압력관(5)을 견고하게 연결되도록 한다.

즉 위에 기재된 압력관 연결용 이음관의 원터치 3단 체결장치 및 이를 이용한 압력관의 시공방법은 이음관(1)에 압력관(5)을 밀어 넣는 동작만으로 이음관(1)과 압력관(5)을 견고하게 연결되도록 함으로써, 작업자가 나사를 체결하거나 또는 커플링 등을 이용한 별도의 작업 이음을 할 필요가 없어 작업의 용이성을 제공한다.

그러나 이음관(1)에 압력관(5) 연결시 작업자가 소정의 힘을 가하여 압력관(5)을 이음관(1)에 밀어 넣게 되는데, 이때, 이음관(1)에 압력관(5)을 밀어 넣는 원터치 방식은 긍정적이나, 다수의 인력을 필요로 하고, 또한 밀어 넣는 동작시 시공 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

한편, 압력관(5)의 외경면에 걸림홈(6)을 형성하는 것은, 대량 생산을 위해 자동화 설비를 갖춘 생산공장에서 압력관(5)의 제조과정을 통해 이루어진다. 자동화 설비를 갖춘 공장에서 걸림홈(6)이 형성된 압력관(5)이 제조된 후, 현장으로 이송되어 압력관(5)이 매설된다.

이때, 압력관(5) 매설시 압력관(5)의 길이를 조절하고자 하는 경우, 압력관(5)의 일부를 절단하여 사용하게 되는데, 압력관(5)을 절단하게 되면, 압력관(5)의 양측단부에 형성된 걸림홈(6) 중 절단되지 않은 측의 걸림홈(6)만 사용할 수 있게 됨으로써, 압력관(5)의 절단된 면은 종래의 원터치 방식으로 연결할 수 없는 문제점이 있다.

즉 이음관(1)에 압력관(5)을 밀어 넣는 원터치 방식을 통해 걸림홈(6)에 체결구(2)가 걸림되어 이음관(1)과 압력관(5)을 견고하게 연결시키기 위해서는 관을 절단하여 사용할 수 없는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1207634호(2012.11.27.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 관삽입부가 구비되어 이음관 및 압력관의 외경면을 각각 물어 잡고, 삽입실린더의 구동에 따라 슬라이딩 되는 동작만으로 이음관과 압력관을 결합시킬 수 있는 이음관 및 압력관 결합 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 운반과 취급이 용이하되, 홈가공부가 더 구비됨으로써, 압력관을 절단하여도 현장에서 압력관의 외경면에 경사면과 걸림홈을 형성할 수 있는 이음관 및 압력관 결합 장치를 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치는 이음관과 압력관을 결합하는 장치에 있어서, 삽입실린더에 설치되어 삽입실린더의 구동에 따라 슬라이딩 운동하는 삽입실린더로드를 포함하는 삽입모듈; 및 이음관 및 압력관을 각각 물어 잡는 결합기를 포함하고 삽입실린더로드의 작동에 따라 슬라이딩되어 이음관과 압력관을 결합하는 결합모듈;로 이루어지는 관삽입부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이음관 및 압력관 결합 장치를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 관삽입부가 구비되어 이음관 및 압력관의 외경면을 각각 물어 잡고, 삽입실린더의 구동에 따라 슬라이딩 되는 동작만으로 이음관과 압력관이 결합되도록 함으로써, 작업자가 별도의 이음 작업을 할 필요가 없으며, 이음관과 압력관을 견고하게 결합시킬 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 본 발명은 운반과 취급이 용이하되, 홈가공부가 더 구비되어 현장에서 압력관의 외경면에 경사면과 걸림홈을 형성함으로써, 압력관을 절단하여도 이음관과 압력관을 견고하게 결합시킬 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 종래 압력관 연결용 이음관의 원터치 3단 체결장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 관삽입부에서 결합모듈의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 관삽입부에서 삽입모듈의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 관삽입부에서 결합모듈의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 관삽입부에서 결합모듈의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 정면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 홈가공부의 측면측 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 도 13의 A-A' 단면도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 홈가공부의 작동상태를 나타낸 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치는 운반과 취급이 용이하며, 관삽입부가 구비되어 이음관 및 압력관의 외경면을 각각 물어 잡고, 삽입실린더의 구동에 따라 슬라이딩 되는 동작만으로 이음관과 압력관이 결합되도록 함으로써, 이음관과 압력관을 견고하게 결합시킬 수 있는 이음관 및 압력관 결합 장치에 관한 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 실린더의 구성은 통상적으로 알려진 기술이므로, 오일호스, 밸브 등 실린더의 상세한 구성에 대해 설명하거나 도시하지는 않았음을 밝힌다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 관삽입부에서 결합모듈의 작동상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치는 현장에서의 압력관 및 압력관 결합 작업을 용이하게 할 수 있도록, 원터치 결합 방식의 이음관 및 압력관의 외경면 각각을 물어 잡고, 슬라이딩되는 동작만으로 이음관과 압력관을 견고하게 결합되도록 하는 것으로, 관삽입부(10)를 포함하여 구성된다.

관삽입부(10)는 이음관 및 압력관의 외경면을 각각 물어 잡은 상태에서, 슬라이딩되어 이음관과 압력관을 결합하는 기능을 수행하는 것으로, 삽입모듈(100) 및 결합모듈(200)을 포함하여 구성된다.

설계조건에 따라, 관삽입부(10)는 스탠드(11) 및 연결고리(12)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

스탠드(11)는 관삽입부(10)의 다리 기능을 수행하는 것으로, 관삽입부(10)를 지면으로부터 이격되도록 지지한다.

이때, 스탠드(11)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 관삽입부(10)의 모서리에 각각 설치될 수 있으며, 이에 따라, 이음관과 압력관 연결시, 이음관 및 압력관을 각각 물어 잡고, 슬라이딩 될 수 있는 공간을 제공한다.

설계조건에 따라, 스탠드(11)는 길이 가변형으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 텔레스코픽 방식으로 구성되어 스탠드(11)의 길이가 다단으로 가변되는 구성 또는 나사의 조임에 의해 가변 길이를 고정할 수 있는 구성 또는 유압에 의해 구동되어 그 길이가 가변되는 실린더 등, 관삽입부(10)의 무게를 지탱할 수 있으며, 스탠드(11)의 가변되는 길이를 견고하게 고정할 수 있는 구성으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

또한 바닥과 접촉되는 스탠드(11)의 저면에는 롤러형 바퀴(도면에 미표시)가 더 설치될 수 있으며, 바퀴의 구름 운동을 통해 이음관 및 압력관 결합 장치를 용이하게 운반할 수 있도록 한다.

설계조건에 따라, 관삽입부(10)에는 수평계(도면에 미표시)가 더 구비될 수 있다.

수평계는 그 내부에 공기층으로 이루어진 수평알을 포함하는 액체가 충전되고, 수평알의 이동을 통해 관삽입부(10)의 수평 여부를 인지할 수 있다.

즉 이음관 및 압력관 결합 장치를 현장에 설치하는 경우, 수평계를 관찰하면서, 길이 가변형으로 이루어진 스탠드(11)를 조절함으로써, 관삽입부(10)가 수평하게 설치될 수 있도록 한다.

연결고리(12)는 관삽입부(10)의 상측에 구비되는 것으로, 굴착기, 크레인 등과 같은 건설장비에 와이어를 이용하여 체결됨으로써, 이음관 및 압력관 결합 장치의 이송을 용이하게 할 수 있도록 한다.

이때, 관삽입부(10)는 건설장비에 일체형으로 결합되어 구성될 수 있다. 즉 굴착기의 선회프레임에 결합되어 구성될 수 있다.

예를 들어, 굴착기의 선회프레임에 결합되는 경우, 이음관 및 압력관 결합시, 버킷을 이용하여 지반에 터파기를 수행하고, 터파기한 부분에 이음관과 압력관을 매설한 후, 관삽입부(10)를 이용하여 이음관과 압력관을 결합되도록 한다.

따라서 현장에서 이음관 및 압력관 결합시, 굴착기에 일체형으로 구성된 관삽입부(10)를 이용하여 터파기와 이음관 및 압력관의 결합을 수행할 수 있다. 이에, 별도의 장치를 필요로 하지 않아, 시공비 절감은 물론, 시공시간도 단축할 수 있는 이점이 있다.

여기에서, 버킷은 물체가 수용되는 공간을 제공하는 것으로, 굴착기의 다관절 운동을 통해 물체를 퍼 올리거나 이송할 수 있도록 한다. 또한 선회프레임은 굴착기의 하측에 위치되는 몸체를 의미하는 것으로, 트랙 또는 타이어 등의 주행수단으로 구성된다.

설계조건에 따라, 관삽입부(10)와 건설장비는 탈부착식으로 구성될 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 굴착기의 버킷에 탈부착되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 이음관 및 압력관 결합 장치의 이송을 용이하게 할 수 있다.

삽입모듈(100)은 후술되는 결합모듈(200)을 슬라이딩되도록 하여 이음관과 압력관을 결합시키는 기능을 수행하는 것으로, 삽입실린더(110) 및 삽입실린더로드(120)를 포함하여 구성된다.

삽입실린더(110)는 후술되는 삽입실린더로드(120)가 설치되어 슬라이딩 운동을 할 수 있도록 한다.

삽입실린더로드(120)는 삽입실린더(110)에 설치되어 삽입실린더(110)의 구동에 따라 슬라이딩 운동을 하는 기능을 수행한다.

이러한 삽입실린더(110) 및 삽입실린더로드(120)는 후술되는 결합기(200a, 200b)에 각각 설치되며, 삽입실린더로드(120)의 작동에 따라 결합기(200a, 200b) 사이의 간격이 좁혀지거나 또는 멀어지도록 하는 기능을 수행한다.

이에, 결합기(200a, 200b)는 삽입실린더로드(120)의 작동에 따라 슬라이딩 운동을 할 수 있게 된다.

설계조건에 따라, 삽입모듈(100)은 복수 개 설치될 수 있다.

결합모듈(200)은 이음관 및 압력관을 각각 물어잡고, 삽입모듈(100)의 작동에 따라 슬라이딩되어 이음관과 압력관을 결합하는 기능을 수행하는 것으로, 결합기(200a, 200b)를 포함하여 구성된다.

결합기(200a, 200b)는 이음관 및 압력관을 각각 물어잡는 기능을 수행하는 것으로, 지지유닛(210), 상부집게(220), 좌측 하부집게(230a) 및 우측 하부집게(230b)를 포함하여 구성된다.

이때, 결합기(200a, 200b)는 상호 동일한 구성으로 이루어질 수 있으나, 이러한 결합기(200a, 200b) 중 선택된 하나는 레일(13)에 고정설치되고, 나머지 하나는 레일(13)에 슬라이딩되도록 설치될 수 있다.

이에 따라, 이음관 및 압력관을 각각 물어 잡는 경우, 압력관을 고정시킨 후 이음관이 슬라이딩되어 결합되도록 하거나 또는 이음관을 고정시킨 후 압력관이 슬라이딩되어 결합되도록 할 수 있다.

지지유닛(210)은 결합기(200a, 200b)의 상측 각각에 구비되되, 결합기(200a, 200b) 중 선택된 하나는 레일(13)에 고정설치되도록 하며, 나머지 하나는 레일(13)에 슬라이딩되도록 한다.

이때, 레일(13)에 슬라이딩되는 지지유닛(210)의 상측에는 레일(13)에 끼워져 슬라이딩될 수 있도록 가이더(211)가 형성될 수 있다.

상부집게(220)는 지지유닛(210)의 하측에 결합되며, 좌측 가장자리에는 좌측 힌지(221a)가 형성되고 우측 가장자리에는 우측 힌지(221b)가 형성된다.

이때, 좌측 및 우측 힌지(221a, 221b)는 수평 방향으로 축을 가지는 원기둥 형태로 구성될 수 있다.

좌측 하부집게(230a)는 상부집게(220)의 좌측에 좌측 힌지(221a)를 축으로 회동 가능하게 결합되며 좌측 실린더(231a) 및 좌측 실린더로드(232a)를 포함하고, 우측 하부집게(230b)는 상부집게(220)의 우측에 우측 힌지(221b)를 축으로 회동 가능하게 결합되며 우측 실린더(231b) 및 우측 실린더로드(232b)를 포함하여 구성된다.

이때, 좌측 하부집게(230a)와 우측 하부집게(230b)는 상호 동일한 구성으로 이루어지며, 상부집게(220)를 기준으로 서로 대칭되게 설치될 수 있다.

좌측 실린더(231a)는 상부집게(220)의 좌측에 회동 가능하게 결합되며, 우측 실린더(231b)는 상부집게(220)의 우측에 회동 가능하게 결합된다.

좌측 실린더로드(232a)의 일측은 좌측 실린더(231a)에 설치되어 좌측 실린더(231a)의 구동에 따라 슬라이딩 운동되며 타측은 좌측 하부집게(230a)에 회동 가능하게 결합되고, 우측 실린더로드(232b)의 일측은 우측 실린더(231b)에 설치되어 우측 실린더(231b)의 구동에 따라 슬라이딩 운동되며 타측은 우측 하부집게(230b)에 회동 가능하게 결합된다.

즉 좌측 실린더로드(232a)의 작동에 따라 좌측 힌지(221a)를 축으로 좌측 하부집게(230a)가 회동된다. 또한 우측 실린더로드(232b)의 작동에 따라 우측 힌지(221b)를 축으로 우측 하부집게(230b)가 회동된다.

이때, 좌측 실린더(231a)와 우측 실린더(231b)는 동시에 구동되도록 구성될 수 있다.

설계조건에 따라, 상부집게(220), 좌측 하부집게(230a) 및 우측 하부집게(230b)의 내측면에는 파지되는 이음관 및 압력관을 견고하게 물어 잡을 수 있도록, 마찰력이 높은 재질로 이루어질 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 상부집게(220), 좌측 하부집게(230a) 및 우측 하부집게(230b)의 내측면 각각에는 그물망 형태 또는 나사산 형태의 면이 형성되거나 또는 마찰력이 우수한 고무(RUBBER) 등이 더 설치될 수 있다.

이러한 결합모듈(200)의 작동을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 좌측 실린더(231a)와 우측 실린더(231b)의 구동에 의해 좌측 실린더로드(232a)와 우측 실린더로드(232b)가 각각 슬라이딩되면, 좌측 하부집게(230a)는 좌측 힌지(221a)를 축으로 회동되고, 우측 하부집게(230b)는 우측 힌지(221b)를 축으로 회동하면서 벌어지게 된다.

즉 도 3에 도시된 바와 같이, 좌측 하부집게(230a) 및 우측 하부집게(230b)가 벌어진 상태가 됨으로써, 이음관 및 압력관이 안내될 수 있도록 한다.

반대로, 좌측 실린더로드(232a)와 우측 실린더로드(232b)가 각각 좌측 실린더(231a)와 우측 실린더(231b) 측으로 슬라이딩되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 이음관 및 압력관을 물어 잡을 수 있는 상태가 된다.

이에 따라, 결합모듈(200)은 이음관 및 압력관을 각각 물어 잡은 상태에서, 삽입실린더(110)의 구동에 따라 슬라이딩되어 이음관과 압력관을 견고하게 결합되도록 한다.

본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 작동을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

이하, 본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 작동을 설명하기에 앞서, 이음관 및 압력관 결합 장치의 작동은 이음관(1) 및 압력관(5)을 각각 물어 잡고, 슬라이딩되는 동작만으로 이음관(1)과 압력관이(5) 결합되도록 하는 연결구조를 실시예로 하여 설명하는 것임을 밝혀둔다.

따라서 이음관(1) 및 압력관(5)의 연결구조는 첨부된 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 작동을 설명한다.

먼저, 이음관(1)은 일측 내부에 체결구(2), 수밀고무패킹(3) 및 부싱(4)이 삽입되어 구성된다.

체결구(2)는 외경면과 내경면에 외측탄성 돌출부(2a) 및 내측탄성 돌출부(2b)가 서로 반대방향으로 경사지도록 일정한 간격으로 열을 이루면서 다수 개 형성된다.

여기에서, 압력관(5)은 체결구(2)에 형성된 내측탄성 돌출부(2b)가 맞물릴 수 있도록 압력관(5)의 외경면에 내측탄성 돌출부(2b)에 대응되는 걸림홈(6)이 형성된다.

도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 결합기(200a, 200b)는 이음관(1) 및 압력관(5)을 각각 물어 잡고, 삽입실린더(110)의 구동에 따라 슬라이딩되면 이음관(1)과 압력관(5)이 결합되도록 한다.

이때, 압력관(5)의 외경면에 형성된 걸림홈(6)이 이음관(1) 내부에 구비되는 체결구(2)의 내측탄성 돌출부(2b)에 걸림됨으로써, 이음관(1)과 압력관(5)이 견고하게 결합된다.

즉 이음관(1) 및 압력관(5)을 각각 물어 잡고, 슬라이딩되는 동작만으로 이음관(1)과 압력관(5)을 경고하게 결합시킬 수 있다.

위에서, 도 1에 도시된 이음관(1) 및 압력관(5)의 구성을 실시예로 하여, 관삽입부(10)의 작동을 설명하였으나, 이음관(1) 및 압력관(5)의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음은 물론이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 관삽입부에서 결합모듈의 작동상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 결합기(200a, 200b)는 지지유닛(210), 좌측 상부집게(220a), 우측 상부집게(220b), 좌측 하부집게(230a) 및 우측 하부집게(230b)를 포함하여 구성된다.

좌측 상부집게(220a)는 지지유닛(210)의 좌측에 회동 가능하게 결합되며 좌측 상부실린더(222a) 및 좌측 상부실린더로드(223a)를 포함하고, 우측 상부집게(220b)는 지지유닛(210)의 우측에 회동 가능하게 결합되며 우측 상부실린더(222b) 및 우측 상부실린더로드(223b)를 포함하여 구성된다.

이때, 좌측 상부집게(220a)와 우측 상부집게(220b)는 상호 동일한 구성으로 이루어지며, 지지유닛(210)을 기준으로 서로 대칭되게 설치될 수 있다.

좌측 상부실린더(222a)는 지지유닛(210)에 회동 가능하게 결합되며, 우측 상부실린더(222b)는 지지유닛(210)에 회동 가능하게 결합된다.

좌측 상부실린더로드(223a)의 일측은 좌측 상부실린더(222a)에 설치되어 좌측 상부실린더(222a)의 구동에 따라 슬라이딩 운동되며 타측은 좌측 상부집게(220a)에 회동 가능하게 결합되고, 우측 상부실린더로드(223b)의 일측은 우측 상부실린더(222b)에 설치되어 우측 상부실린더(222b)의 구동에 따라 슬라이딩 운동되며 타측은 우측 상부집게(220b)에 회동 가능하게 결합된다.

이때, 좌측 상부실린더(222a)와 우측 상부실린더(222b)는 동시에 구동되도록 구성되어도 무관하다.

이에 따라, 도 7을 참조하여 설명하면, 좌측 상부실린더(222a), 우측 상부실린더(222b), 좌측 실린더(231a) 및 우측 실린더(231b)의 구동에 따라 좌측 상부집게(220a), 우측 상부집게(220b), 좌측 하부집게(230a) 및 우측 하부집게(230b)가 외측으로 벌어진 상태가 되거나 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 내측으로 좁혀진 상태가 됨으로써, 다양한 외경을 갖는 이음관 및 압력관을 물어 잡을 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 관삽입부에서 결합모듈의 작동상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 결합기(200a, 200b)는 유압실린더(240), 유압실린더로드(250), 좌측 지지대(260a), 우측 지지대(260b), 상부집게(220) 및 하부집게(270)를 포함하여 구성된다.

유압실린더(240)는 결합기(200a, 200b)의 상측 각각에 구비되되, 결합기(200a, 200b) 중 선택된 하나는 레일(13)에 고정설치되도록 하며, 나머지 하나는 레일(13)에 슬라이딩되도록 한다.

유압실린더로드(250)는 유압실린더(240)에 설치되어 유압실린더(240)의 구동에 따라 슬라이딩 운동을 하는 것으로, 하측에 상부집게(220)가 결합된다.

좌측 지지대(260a)와 우측 지지대(260b)는 유압실린더(240)의 하단면의 양측 가장자리 부분 각각에 하측으로 연장된 형태로 이루어지며, 후술되는 하부집게(270)가 결합된다.

상부집게(220)는 유압실린더로드(250)의 하측에 결합되어 유압실린더로드(250)의 작동에 따라 상승 또는 하강된다.

하부집게(270)는 좌측 지지대(260a)와 우측 지지대(260b)의 하측에 결합되며, 상부집게(220)에 대응되도록 형성된다.

이에 따라, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 유압실린더(240)의 구동에 따라 유압실린더로드(250)가 하강하면 유압실린더로드(250)의 하측에 결합된 상부집게(220)가 하강하면서 이음관 및 압력관의 외경면을 누름으로써, 상부집게(220)와 하부집게(270) 사이에 이음관 및 압력관을 견고하게 물어 잡을 수 있다.

위와 같은 구성에 의해서 본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치는 운반과 취급이 용이하며, 이음관 및 압력관을 각각 물어 잡고, 삽입실린더의 구동에 따라 슬라이딩되는 동작만으로 이음관과 압력관을 견고하게 결합시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 측면도이며, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 정면도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치는 현장에서의 이음관 및 압력관 결합 작업을 용이하게 할 수 있도록 압력관(5)의 외경면에 경사면(5a)과 걸림홈(5b)을 가공하며, 경사면(5a)과 걸림홈(5b)이 형성된 압력관(5) 및 이음관을 각각 물어 잡고, 슬라이딩만으로 이음관과 압력관(5)이 견고하게 결합되도록 하는 것으로, 관삽입부(10) 및 홈가공부(20)를 포함하여 구성된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 홈가공부의 측면측 단면도이다.

홈가공부(20)는 압력관(5)의 외경면에 경사면(5a)과 걸림홈(5b)이 형성되도록 가공하는 것으로, 본체(300), 승강모듈(400) 및 가공모듈(500)을 포함하여 구성된다.

본체(300)는 본 발명에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치의 몸체 기능을 수행하는 것으로, 본체블럭(310)을 포함하여 구성된다.

이때, 본체(300)의 하측에 관삽입부(10)가 결합될 수 있다.

설계조건에 따라, 스탠드(11)는 본체(300)의 저면에 설치될 수 있다. 이에, 본체(300)의 하측에 결합된 관삽입부(10)를 지면으로부터 이격되도록 지지한다.

또한 연결고리(12)는 본체(300)의 상부측에 설치될 수 있다.

본체블럭(310)은 후술되는 승강모듈(400)을 지지하는 것으로, 승강모듈(400)이 상승 또는 하강될 수 있는 공간을 제공한다.

승강모듈(400)은 본체블럭(310)에 지지되어 승강되는 것으로, 하우징(410), 승강나사봉(420), 승강핸들(430), 승강실린더(440), 승강블럭(450) 및 상단롤러(460)를 포함하여 구성된다.

하우징(410)은 본체블럭(310)에 승강되도록 결합되며, 후술되는 상단롤러(460)가 압력관(5)의 외경면에 접촉되도록 하는 기능을 수행한다.

도 14를 참조하여 설명하면, 하우징(410)의 측면에는 가이드홈(411)이 형성되며, 본체블럭(310)이 하우징(410)의 외부를 감싸도록 구성되되, 본체블럭(310)의 일부분이 가이드홈(411)에 관통되어 하우징(410)의 내부에 위치됨으로써, 후술되는 승강나사봉(420)의 타측이 하우징(410) 내부에 위치된 본체블럭(310)에 설치된다.

즉 하우징(410)은 본체블럭(310)에 설치된 승강나사봉(420)에 나사결합됨으로써, 승강나사봉(420)의 회전에 의해 하우징(410)은 가이드홈(411)을 따라 본체블럭(310)에 지지된 상태로 상승 또는 하강된다.

승강나사봉(420)은 하우징(410) 내부에 구비되며, 일측은 승강핸들(430)에 결합되고 타측은 본체블럭(310)에 회전 가능하도록 설치된다.

이러한 승강나사봉(420)은 하우징(410)의 내측면과 나사 결합하게 되며, 본체블럭(310)에 회전 가능하도록 설치됨으로써, 승강나사봉(420)을 회전시키면, 회전되는 방향에 따라 하우징(410)이 상승되거나 또는 하강되도록 한다.

이때, 승강나사봉(420)이 회전하는 방향으로 하우징(410)도 같이 회전되는 힘이 발생되는데, 가이드홈(411)에 관통되는 본체블럭(310)에 의해 하우징(410)의 회전이 방지됨으로써, 승강나사봉(420)의 회전만으로 하우징(410)이 상승되거나 또는 하강되도록 한다.

승강핸들(430)은 승강나사봉(420)의 상측에 설치되어 손잡이 기능을 하는 것으로, 승강나사봉(420)을 용이하게 회전시킬 수 있도록 한다.

승강실린더(440)는 하우징(410)의 하측에 구비되어 후술되는 승강블럭(450)을 상승 또는 하강되도록 한다.

승강블럭(450)은 승강실린더(440)의 하측에 구비되어 승강실린더(440)의 조작에 의해 상승 또는 하강된다.

상단롤러(460)는 상단회전축(465)을 중심으로 승강블럭(450)에 회전 가능하도록 설치되며, 외주면을 따라서 한 쌍의 돌출부(461)가 형성되고, 회전하는 압력관(5)의 외경면에 밀착되어 지속적인 하향 압력을 가함으로써, 압력관(5)의 외경면에 경사면(5a)과 걸림홈(5b)이 형성되도록 한다.

이때, 돌출부(461)는 상단롤러(460)의 중심부위를 향하여 압력관(5)이 끼워지는 반대방향으로 경사진 형태로 이루어지며, 이러한 경사진 형태는 그 외경이 압력관(5)이 끼워지는 반대방향으로 점차적으로 좁아지는 형태이다.

이러한 경사면(5a)에 의해 이음관 및 압력관(5) 결합시, 이음관 내부에 설치되는 수밀고무패킹이 뒤집히는 현상을 방지할 수 있다.

가공모듈(500)은 압력관(5)이 고정되도록 한 상태에서 압력관(5)을 회전시키는 기능을 수행하는 것으로, 모터(510) 및 하단롤러(520)를 포함하여 구성된다.

모터(510)는 동력을 인가받아 후술되는 하단회전축(525)을 회전시키는 기능을 수행한다. 이때, 모터(510)는 본체(300)의 내부에 설치되거나 또는 외부에 설치될 수 있다.

하단롤러(520)는 모터(510)에 연장되어 구비되며, 압력관(5)이 끼워지고, 모터(510)로부터 회전력을 인가받아 끼워진 압력관(5)을 균일한 속도와 힘으로 회전시키는 기능을 수행하는 것으로, 홈부(521)를 포함하여 구성된다.

이러한 하단롤러(520)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 끼워지는 압력관(5)의 내경에 위치될 수 있도록 원기둥 형태로 이루어질 수 있으며, 하단롤러(520)의 중심부위를 향하여 함몰되고 돌출부(461)에 대응되도록 경사진 형태를 갖는 한 쌍의 홈부(521)가 형성된다.

이때, 하단롤러(520)의 외경은 끼워지는 압력관(5)의 내경보다 작게 구성될 수 있으며, 이에, 압력관(5)이 하단롤러(520)에 용이하게 끼워지도록 한다.

또한 하단롤러(520)의 겉면은 그물망 형태 등의 홈(도면부호 미표시)이 형성될 수 있으며, 이에, 하단롤러(520)의 외경면과 압력관(5)의 내경면 접촉시 마찰력을 극대화함으로써, 압력관(5)의 내경에 위치한 하단롤러(520)가 헛도는 것을 방지할 수 있다.

설계조건에 따라, 하단롤러(520)는 끼워지는 압력관(5)의 크기 즉, 압력관(5)의 내경에 따라 교체되도록 구성될 수 있다. 이에, 다양한 크기의 압력관(5)의 외경면에 경사면(5a) 및 걸림홈(5b)이 형성되도록 할 수 있다.

이러한 구성에 따른 압력관 삽입 장치는 하단롤러(520)의 회전력에 의해 압력관(5)이 회전하는 과정에서 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 승강실린더(440)를 통해 승강블럭(450)을 더 하강시키면 승강블럭(450)의 저면에 설치된 상단롤러(460)의 돌출부(461)가 하단롤러(520)에 형성된 홈부(521) 내측으로 압력관(5)을 밀어 넣기 때문에 압력관(5)의 외경면에 경사면(5a)과 걸림홈(5b)이 형성되도록 한다.

이를 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치에서 홈가공부의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도 15를 참조하여 설명하면, 압력관(5)을 하단롤러(520)에 끼운 후, 승강핸들(430)을 조작하면, 승강모듈(400)은 하강되며, 상단롤러(460)에 형성된 돌출부(461)가 압력관(5)의 외경면에 접촉되도록 한다. 즉, 압력관(5)의 외경면은 상단롤러(460)와 밀착하게 되며, 내경면은 하단롤러(520)와 밀착하게 됨으로써, 상단롤러(460)와 하단롤러(520) 사이에 압력관(5)이 견고하게 밀착된 상태가 된다.

도 16을 참조하여 설명하면, 모터(510)에 동력을 공급하여 하단회전축(525)을 회전시키면, 회전력을 인가받은 하단롤러(520)의 회전력에 의해 압력관(5)이 회전하게 되는데, 이때, 유압자키(470)의 손잡이(471)를 상하 반복운동을 통해 조작하면 승강실린더(440)에 유압이 공급되어 승강실린더(440)의 저면에 설치된 승강블럭(450)이 하강된다.

즉 승강블럭(450)을 더 하강시키면 상단롤러(460)에 형성된 돌출부(461)가 하단롤러(520)에 형성된 홈부(521) 내측으로 압력관(5)을 밀어 넣음으로써, 압력관(5)의 외경면에 경사면(5a)과 걸림홈(5b)이 형성되도록 한다.

설계조건에 따라, 승강실린더(440)에 공급되는 유압은 유압자키(470) 이외에도, 펌프 등을 이용하여 공급되도록 할 수 있음은 물론이다.

위와 같은 구성에 의해서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이음관 및 압력관 결합 장치는 압력관(5)의 외경면에 경사면(5a)과 걸림홈(5b)을 가공하며, 경사면(5a)과 걸림홈(5b)이 형성된 압력관(5) 및 이음관을 각각 물어 잡고, 삽입실린더(110)의 구동에 따라 슬라이딩되는 동작 만으로 이음관과 압력관(5)을 견고하게 결합되도록 함으로써, 작업자가 별도의 이음 작업을 할 필요가 없으며, 운반과 취급이 용이하여 현장에서 압력관(5)을 전단하여 사용하여도 이음관과 압력관을 견고하게 결합시킬 수 있다.

한편, 상기에서 도 2 내지 도 16을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 2 내지 도 16의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

5 : 압력관 5a : 경사면
5b : 걸림홈 10 : 관삽입부
11 : 스탠드 12 : 연결고리
13 : 레일 20 : 홈가공부
100 : 삽입모듈 110 : 삽입실린더
120 : 삽입실린더로드 200 : 결합모듈
200a, 200b : 결합기 210 : 지지유닛
211 : 가이더 220 : 상부집게
220a : 좌측 상부집게 220b : 우측 상부집게
221a : 좌측 힌지 221b : 우측 힌지
222a : 좌측 상부실린더 222b : 우측 상부실린더
223a : 좌측 상부실린더로드 223b : 우측 상부실린더로드
230a : 좌측 하부집게 230b : 우측 하부집게
231a : 좌측 실린더 231b : 우측 실린더
232a : 좌측 실린더로드 232b : 우측 실린더로드
240 : 유압실린더 250 : 유압실린더로드
260a : 좌측 지지대 260b : 우측 지지대
270 : 하부집게 300 : 본체
310 : 본체블럭 400 : 승강모듈
410 : 하우징 411 : 가이드홈
420 : 승강나사봉 430 : 승강핸들
440 : 승강실린더 450 : 승강블럭
460 : 상단롤러 461 : 돌출부
465 : 상단회전축 470 : 유압자키
471 : 손잡이 500 : 가공모듈
510 : 모터 520 : 하단롤러
521 : 홈부 525 : 하단회전축

Claims (7)

1. 이음관과 압력관을 결합하는 장치에 있어서,
   삽입실린더(110)에 설치되어 상기 삽입실린더(110)의 구동에 따라 슬라이딩 운동하는 삽입실린더로드(120)를 포함하는 삽입모듈(100); 및
   이음관 및 압력관을 각각 물어 잡는 결합기(200a, 200b)를 포함하고 상기 삽입실린더로드(120)의 작동에 따라 슬라이딩되어 이음관과 압력관을 결합하는 결합모듈(200);로 이루어지는 관삽입부(10)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이음관 및 압력관 결합 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합모듈(200)은
   상기 결합기(200a, 200b) 중 선택된 하나는 레일(13)에 고정설치되며, 나머지 하나는 레일(13)에 슬라이딩되는 것을 특징으로 이음관 및 압력관 결합 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합기(200a, 200b)는
   지지유닛(210);
   상기 지지유닛(210)의 하측에 결합되며 상측으로 볼록한 호 형상으로 이루어진 상부집게(220);
   상기 상부집게(220)의 양측 각각에 회동 가능하게 결합되는 좌측 및 우측 하부집게(230a, 230b);
   상기 상부집게(220)의 양측 각각에 회동 가능하게 결합되는 좌측 및 우측 실린더(231a, 231b);
   상기 좌측 실린더(231a)에 일측이 설치되어 상기 좌측 실린더(231a)의 구동에 따라 슬라이딩 운동하며 타측은 상기 좌측 하부집게(230a)에 회동 가능하게 결합되는 좌측 실린더로드(232a); 및
   상기 우측 실린더(231b)에 일측이 설치되어 상기 우측 실린더(231b)의 구동에 따라 슬라이딩 운동하며 타측은 상기 우측 하부집게(230b)에 회동 가능하게 결합되는 우측 실린더로드(232b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이음관 및 압력관 결합 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합기(200a, 200b)는
   지지유닛(210);
   상기 지지유닛(210)의 하측에 회동 가능하도록 결합되는 좌측 및 우측 상부집게(220b);
   상기 지지유닛(210)에 회동 가능하게 결합되는 좌측 및 우측 상부실린더(222a, 222b);
   상기 좌측 상부실린더(222a)에 일측이 설치되어 상기 좌측 상부실린더(222a)의 구동에 따라 슬라이딩 운동하며 타측은 상기 좌측 상부집게(220a)에 회동 가능하게 결합되는 좌측 상부실린더로드(223a); 및
   상기 우측 상부실린더(222b)에 일측이 설치되어 상기 우측 상부실린더(222b)의 구동에 따라 슬라이딩 운동하며 타측은 상기 우측 상부집게(220b)에 회동 가능하게 결합되는 우측 상부실린더로드(223b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이음관 및 압력관 결합 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합기(200a, 200b)는
   유압실린더(240);
   상기 유압실린더(240)에 설치되어 상기 유압실린더(240)의 구동에 따라 슬라이딩 운동하는 유압실린더로드(250);
   상기 유압실린더(240)의 하단면의 양측 가장자리 부분 각각에 하측으로 연장된 형태를 갖는 좌측 및 우측 지지대(260a, 260b);
   상기 유압실린더로드(250)의 하단에 결합되며 상기 좌측 및 우측 지지대(260a, 260b) 사이에서 슬라이딩 운동하는 상부집게(220); 및
   상기 좌측 및 우측 지지대(260a, 260b)의 하측에 결합되는 하부집게(270);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이음관 및 압력관 결합 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 관삽입부(10)는 건설장비에 일체형으로 결합되어 구성되거나 또는 건설장비에 탈부착 가능하도록 구성되거나 또는 연결고리(120)를 더 포함하여 상기 연결고리(120)가 건설장비에 체결되는 것을 특징으로 하는 이음관 및 압력관 결합 장치.
   
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   이음관 및 압력관 결합 장치는 홈가공부(20)를 더 포함하여 구성되되,
   상기 홈가공부(20)는
   하단롤러(520)에 밀착되어 회전하는 압력관(5)의 외경면을 상단롤러(460)가 압박하여 경사면(5a)과 걸림홈(5b)이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 이음관 및 압력관 결합 장치.

Images