KR20230172009A - 강성 파이프 연결을 위한 그리고 가요성 파이프 연결을 위한 시스템 및 그러한 시스템용 피팅 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강성 파이프(4)를 연결하고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위한 시스템에 관한 것으로, 파이프들(4, 6)은 대응하는 외경을 가지며, 프레스 윤곽(8; 108)을 갖는 프레스 조(10, 110)를 구비하고, 강성 파이프(4)에 프레스 피팅하기 위한 적어도 하나의 제1 피팅(20; 120)을 가지며, 적어도 하나의 제1 피팅(20; 120)은 제1 외부 윤곽(22, 122)을 갖는 제1 프레스 슬리브(21; 121)를 구비하고, 가요성 파이프(6)에 프레스 피팅하기 위한 적어도 하나의 제2 피팅(40; 140)을 구비하고, 적어도 하나의 제2 피팅(40; 140)은 제2 외부 윤곽(22; 122)을 갖는 제2 프레스 슬리브(22; 122)를 구비하고, 제2 외부 윤곽(22; 122)을 갖는 제2 프레스 슬리브(22; 122)를 구비하는 적어도 하나의 제2 피팅(40; 140)은 제2 외부 윤곽(42; 142)을 갖는 제2 프레스 슬리브(41, 141)를 구비하고, 제1 프레스 슬리브(21; 121)의 외부 윤곽(22; 122) 및 제2 프레스 슬리브(41; 141)의 외부 윤곽(42; 142)은 각 경우에서 적어도 일부분이 프레스 조(10; 110)의 프레스 윤곽(8; 108)에 적합하고, 프레스 조(10; 110)에 의해 프레스될 수 있으며, 제1 프레스 슬리브(21; 121) 및 제2 프레스 슬리브(41; 141)의 외부 윤곽들(22; 122; 42; 142)은 적어도 일부분이 대응한다. 이 시스템은 배관 시스템을 설치하기 위한 현장에서의 노력을 단순화하는 기술적 문제를 해결한다. 특히, 본 발명의 목적은 강성 파이프와 가요성 파이프에 적합한 피팅 조합을 지정하는 것이다.

Description

강성 파이프 연결을 위한 그리고 가요성 파이프 연결을 위한 시스템 및 그러한 시스템용 피팅

본 발명은 강성 파이프를 연결하기 위한 그리고 가요성 파이프를 연결하기 위한 시스템에 관한 것으로, 상기 파이프는 대응하는 외경을 갖는다. 본 발명은 또한 그러한 시스템에 사용하기에 적합한 복수의 피팅 및 피팅 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 기술분야는 일반적으로 유체 예컨대 액체 또는 기체를 전도하고 안내하기 위해 설치된 파이프 섹션과 피팅으로 구성된 파이프 시스템의 현장 설치와 관련된다. 피팅(fitting)은 일반적으로 파이프라인용 커넥터로 이해되며, 둘 이상의 파이프 섹션을 연결하는 데에 가장 일반적으로 사용된다. 따라서, 피팅은 바람직하게는 예를 들어 압축 슬리브 형태의 2개 이상의 압축 섹션을 갖는다. 가장 일반적인 피팅에는 직선 연결, 파이프 벤드 형태의 방향 전환, 리듀서, T자형 연결부 또는 교차부와 같은 분기가 포함된다. 그러나 피팅은 피팅 또는 기타 부품의 파이프 연결로도 이해된다. 예를 들어, 피팅인 온도계나 압력계에는 파이프 섹션에 대한 연결이 하나만 있다. 따라서 피팅의 피팅에는 파이프 섹션을 피팅에 연결하는 하나의 프레스 섹션만 있다.

파이프 섹션을 피팅 및 기타 부품과 연결하기 위해. 파이프 섹션을 삽입할 때 피팅의 프레스 섹션이 프레스 조에 의해 반경 방향 안쪽으로 형성되어 영구적이고 단단하게 그리고 가능하기로는 분리할 수 없는 연결도 생성되는 프레스 연결이 사용된다. 피팅에는 연결의 견고함을 보장하는 밀봉부(예컨대, O-링)가 제공될 수 있다. 또는 파이프 섹션의 재료와 피팅 사이의 직접적인 접촉을 통해 금속 밀봉부가 형성될 수도 있다.

프레스 섹션의 반경방향 성형(radial forming)을 위한 프레스 기술은 주로 반경방향-작용 프레스 시스템과 반경방향-축방향 프레싱을 사용하는 프레스 시스템이며, 피팅의 일부는 반경방향 성형을 수행하기 위해 프레스 공정 중에 축 방향으로 변위된다.

위에서 설명한 파이프 시스템은 특히 식수 또는 난방수, 난방 시스템 작동용 가스 또는 산업용 가스를 운반하는 데 사용된다. 원칙적으로 어떠한 유체 매체도 파이프라인을 통해 운송될 수 있다.

본 출원의 맥락에서, 강성 파이프(rigid pipe)는 외부 밀봉 피팅에 연결되는 파이프인 것으로 이해된다. 파이프 재료의 강도는 외부에서 피팅을 통해 작용하는 힘이 영구적인 밀봉을 허용할 만큼 충분하지만 강성 파이프를 변형시키지는 않거나 변형이 되더라도 연결이 안정적이고 견고하게 유지될 정도로 약간만 변형되게 하면 충분하다.

또한, 외부가 밀봉되고 내부 지지 슬리브가 추가로 사용되는 PE 파이프 또는 벽이 얇은 구리 파이프와 같은 용도도 알려져 있다. 이는 파이프 변형의 위험 없이 외부 밀봉을 하기에는 재료의 강도가 완전히 충분하지 않기 때문이다. 삽입된 지지 슬리브에는 지지 기능만 있고 밀봉 기능은 없다. 이러한 파이프는 외부 밀봉 피팅에 연결될 수 있으므로 본 출원의 맥락에서는 강성 파이프로도 이해된다.

본 출원의 맥락에서, 가요성 파이프(가요성ible pipe)는 내부 밀봉 피팅에 의해 파이프 내로 삽입되도록 지지체에 연결되는 파이프인 것으로 이해된다. 파이프 재료의 강도가 낮기 때문에, 외부와 내부에서 피팅을 통해 작용하는 힘이 너무 큰 변형 없이 영구적인 밀봉을 허용해야 한다. 이 경우 가요성 파이프는 내부와 외부로부터 힘을 받아 연결이 안정적이고 견고하게 유지된다.

한편으로는 고체 재료, 특히 금속 재료가 강성 파이프의 재료로 사용된다. 고체 플라스틱도 고체 재료로 간주될 수 있다. 강성 파이프는 벽이나 천장을 따라 또는 벽이나 천장 구조물 내에서 긴 직선 섹션으로 설치하는 데에 사용하는 것이 좋다.

반면, 가요성 파이프는 설비(installation)에 사용되며, 특히 플라스틱 파이프, 소위 완전히 플라스틱 파이프 또는 하나 이상의 플라스틱 층과 하나 이상의 금속 박층으로 구성된 복합 재료로 만든 파이프 소위 다층 복합 파이프이다. 가요성 파이프는 특히 제한된 공간에서 가요성 파이프가 현장에서 형상에 따라 구부러지고 곡선 상태로 설치되는 개조된 위생 설비와 같은 전면 벽 기술의 설치에 사용된다.

또한, 강성 파이프와 가요성 파이프는 다양한 외경으로 제공된다. 금속 파이프의 외경은 6㎜ - 108㎜ 범위이고, 최대 6인치까지 사용된다. 플라스틱 파이프의 경우, 외경은 일반적으로 6㎜ - 63㎜ 범위에 있지만 훨씬 더 큰 외경도 여기에서 사용된다.

강성 파이프와 가요성 파이프를 모두 사용하는 파이프라인 시스템을 설치할 때, 서로 정합되는 파이프의 내경과 외경 치수가 선택된다. 그러면 정확한 값이 우연히 쌍으로 일치할 수 있으므로 일치하는 치수가 가능한 한 잘 일치하도록 선택된다. 강성 파이프 및 가요성 파이프용 특정 피팅과 조합하여, 일반적으로 각 시스템 또는 치수에 대한 특정 피팅 형상 및 프레스 조 형상이 있다.

따라서 건설 현장에서는 다양한 파이프라인과 피팅을 위한 다양한 프레스 조를 준비해야 한다. 이는 다수의 프레스 조와 심지어 다양한 프레스 도구를 재고로 유지해야 하기 때문에 건설 현장에서 이에 대한 노력이 특히 많이 든다는 것을 의미한다. 이로 인해 다양한 제품과 관련 생산, 보관 및 물류가 매우 복잡해진다. 고객, 특히 장인의 경우 파이프, 피팅 및 프레스 조의 복잡성이 더욱 증가하는데, 이는 다양한 제조업체로부터 수많은 시스템이 시장에 나와 있기 때문이다.

따라서, 본 발명은 파이프 시스템을 설치하기 위한 현장 노력을 단순화하는 기술적 문제에 기반을 두고 있다. 특히, 이 기술적인 문제는 강성 및 가요성 파이프용 피팅과 적절한 프레스 툴의 적절한 조합을 지정하는 것이다. 또 다른 기술적 문제는 특히 제조 노력 측면에서 이를 개선하기 위해 앞서 언급한 시스템에 사용하기 위한 피팅을 지정하는 것이다.

본 발명에 따르면, 전술한 기술적 문제는 서로 대응하는 외경의 강성 파이프를 연결하기 위한 그리고 가요성 파이프를 연결하기 위한 시스템으로, 프레스 윤곽을 갖는 프레스 조를 구비하고, 강성 파이프에 프레스-피팅하기 위한 적어도 하나의 제1 피팅으로, 상기 적어도 하나의 제1 피팅은 외부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 연결될 강성 파이프를 외부에서 밀봉하고, 상기 적어도 하나의 제1 피팅은 제1 외부 윤곽을 갖는 제1 프레스 슬리브를 포함하는, 적어도 하나의 제1 피팅(20, 120)을 구비하고, 가요성 파이프에 프레스-피팅하기 위한 적어도 하나의 제2 피팅으로, 상기 적어도 하나의 제2 피팅은 내부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 내부로부터 연결되는 가요성 파이프를 밀봉하고, 상기 적어도 하나의 제2 피팅은 제2 외부 윤곽을 갖는 제2 프레스 슬리브를 포함하는, 적어도 하나의 제2 피팅(40, 140)을 구비하고, 제1 프레스 슬리브의 외부 윤곽과 제2 프레스 슬리브의 외부 윤곽은 각각 적어도 부분적으로 프레스 조의 프레스 윤곽에 맞춰져 있으며, 프레스 조에 의해 프레스될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템에 의해 해결된다.

본 발명에 따르면, 강성 파이프용 피팅 및 가요성 파이프용 피팅 각각이 동일한 프레스 툴과 대응하는 프레스 윤곽을 가지며 프레스 툴에 연결된 동일한 프레스 조를 사용하여 프레스될 수 있도록, 적어도 그러한 정도까지 외부 윤곽이 일치하는 바람직하게는 외부 윤곽이 동일한 프레스 슬리브를 가진다면, 건설 현장에서의 노력이 감소된다는 것이 인식되었다. 따라서 동일한 프레스 툴과 동일한 프레스 조를 사용하여 강성 파이프가 있는 파이프 시스템과 가요성 파이프가 있는 파이프 시스템을 설치할 수 있다. 따라서 현장에서 준비해야 하는 툴과 프레스 조의 수가 줄어들고, 툴을 세팅하는 데에 필요한 시간이 단축된다. 현장에서 조 변경이 적어지거나 툴의 복잡성이 줄어들면 툴 관리가 더 쉬워진다.

프레스 조(press jaw)는 전체 프레스 툴 시스템의 일부로 이해된다. 가장 일반적인 적용 분야에서, 프레스 조에는 프레스 툴에 부착되고, 피스톤에 작동 가능하게 연결되는 입구 윤곽을 가지며, 모터 구동 선형 피스톤에 의해 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 회전되는 두 개의 프레스 조 절반부가 있다. 이러한 회전 운동으로 인해 프레스 조 내에 배열된 피팅이 프레싱된다.

프레스 조는 조인트를 통해 서로 연결되고 개방 단부에 결합 수단을 갖는 두 개의 프레스 조 절반부로 구성될 수도 있다. 연결 클램프는 프레스 조의 2개의 커플링 수단에 체결되고, 이는 궁극적으로 프레스 툴의 일부가 되며, 입구 윤곽을 통해 피스톤에 작동 가능하게 연결된다. 프레스 툴의 피스톤의 선형 전진은 전방 단부의 연결 클램프를 압축하고, 커플링 수단과의 결합을 통해 프레스 조도 압축한다. 2-파트 프레스 조 외에, 멀티-파트 프레스 조도 프레스 슬링으로 알려져 있다.

강성 파이프에 사용되는 재료로 특히 1.4521과 같은 페라이트강과 같은 스테인리스강, 1.4404와 같은 오스테나이트강, 1.4462와 같은 듀플렉스강, 건메탈, SiBr, 구리와 같은 금속뿐 아니라 가교 폴리에틸렌(PE-X), 내열성이 향상된 폴리에틸렌(PE-RT), 폴리염화비닐(PVC) 및 대응하는 벽 두께의 폴리프로필렌(PP)과 같은 고체 플라스틱도 있다. 또한 예를 들어 두꺼운 알루미늄 층을 갖는 다층 복합 파이프가 강성으로 설계될 수 있으며, 섬유 강화 파이프도 사용될 수 있다. 가요성 파이프는 동일한 플라스틱 또는 플라스틱과 금속층의 복합재로 만들 수 있지만, 벽 두께가 더 얇기 때문에 기하학적 설계로 유연성이 보장된다.

강성 파이프와 가요성 파이프는 파이프의 재료 특성과 치수에 관계없이, 강성 파이프는 외부에서 밀봉하는 피팅으로 연결할 수 있는 반면, 가요성 파이프는 내부에서 밀봉하는 피팅으로만 연결할 수 있다는 점에서 차이가 있다. 강직한(rigid) 특성으로 인해 강성 파이프의 치수 안정성은 방사형 프레싱 중에 발생하는 힘을 흡수하고 프레스된 피팅과 함께 밀봉 및 유지 또는 고정 기능을 보장할 만큼 충분히 크다. 반면에 가요성 파이프는 지지 슬리브에 의해 내부에서 지지되며 피팅이 프레스될 때 지지 슬리브 상에 몰딩된다. 따라서 강성 파이프용 피팅은 외부 밀봉 피팅(externally sealing fitting)이고, 가요성 파이프용 피팅은 내부 밀봉 피팅(internally sealing fitting)이다.

강성 파이프는 종종 고강도 재료로 만들어지기 때문에, 일반적으로 저강도 재료로 만들어지는 가요성 파이프보다 벽 두께가 더 얇다. 따라서, 비록 정확한 외부 치수는 서로 다를 수 있지만, 설명된 시스템의 피팅은 가능한 한 동일한 외부 직경의 강성 파이프와 가요성 파이프의 쌍에 사용되는 것이 바람직하다. 내부 치수는 외부 치수보다 더 다를 수 있다. 예를 들어, 기존 금속 및 플라스틱 파이프의 기존 시스템에는 외경이 16㎜인 강성 파이프와 외경이 15㎜인 가요성 파이프가 있다.

이는 강성 파이프와 가요성 파이프의 외경이 동일하거나 유사하다는 것을 의미한다. 따라서 강성 파이프와 가요성 파이프가 공통 파이프 시스템에 설치되는 경우, 내부 단면적이 약간만 다르기 때문에 유량 손실은 미미하다. 따라서 접근 방식은 항상 프레스 윤곽이 있는 프레스 조가 있는 시스템에서 인접하는 외경 쌍 예컨대 파이프 외경 쌍 16㎜/15㎜ 또는 54㎜/50㎜를 결합하는 것이다.

서론에서 이미 설명했듯이 피팅은 커넥터 또는 피팅의 한쪽에 배열된다. 커넥터 또는 피팅의 기능에 따라, 일반적으로 하나의 피팅에 하나의 피팅이 있거나 교차 피스에는 최대 4개의 피팅이 있다.

설명된 피팅 및 그 구성요소는 바람직하게는 성형 후 충분한 경도 및 치수 안정성을 가지며, 성형성을 보장하기 위해 금속으로 제조된다. 가능한 금속은 경질 파이프에 대해 이미 언급한 것으로 예를 들어 1.4521과 같은 페라이트강과 같은 스테인리스강, 1.4404와 같은 오스테나이트강, 1.4462와 같은 듀플렉스강, 건메탈, SiBr, 구리가 있다.

그러나 설명된 피팅과 이들의 구성요소는, 비금속 재료가 파이프와의 영구 연결 및 프레싱에 충분한 물성을 허용하는 경우, 비금속 재료 또는 플라스틱으로 만들어질 수도 있다. 예를 들어 가교 폴리에틸렌(PE-X), 실란 가교 폴리에틸렌(PE-Xb) 또는 물리적 가교 폴리에틸렌(PE-Xc), 내열성이 향상된 폴리에틸렌(PE-RT), 폴리염화비닐(PVC), 해당 벽 두께의 폴리프로필렌(PP), 폴리페닐술폰(PPSU), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 또는 폴리아릴에테르케톤(PAEK). 지방족 바이오 기반 폴리아미드(PA410, PA12, PA12-GF30) 또는 수정된 결정 구조와 향상된 내열성을 갖춘 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(PP-RCT)가 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템에서, 제1 프레스 슬리브와 제2 프레스 슬리브의 외부 윤곽(outer contour)은 바람직하게는 적어도 부분적으로 프레스 조의 프레스 윤곽에 맞춰진다. 이 경우, "맞춰진다(to be adapted)"라는 특성은 각각의 프레스 슬리브의 외부 윤곽이 바람직하게는 그 표면 위에서 적어도 부분적으로 프레스 윤곽에 대해 안착(rest)되어 있다는 것을 의미한다. 바람직하게는 반경방향 내측으로 향하는 프레스력은 프레스 조에 의해 프레스되는 중에 부분적으로 접촉 표면에서 프레스 슬리브로 전달된다. 그 결과, 연결되는 파이프에 대해 유지 효과와 밀봉 효과가 영구적으로 확립되는 방식으로 프레스 슬리브가 형성된다.

프레스 슬리브는 프레스 조로 피팅을 가압할 때 외부 윤곽 내에서 효과가 발생하는 섹션이 있는 한 기본적으로 다양한 형상을 가질 수 있다. 바람직한 방식에서, 프레스 슬리브는 수용될 파이프를 향해 안쪽으로 향하는 챔버를 형성하고, 적어도 하나의 클램프 요소, 밀봉 요소 및/또는 힘 전달 요소가 챔버 내에 수용된다. 챔버를 형성함으로써, 앞서 언급한 요소들이 사전 설치되어 강성 파이프 또는 가요성 파이프와 피팅 사이에 잡아당김(pull-out) 방지 및 타이트한 연결을 생성할 수 있다. 챔버는 프레스 슬리브에 의해 3개의 측면이 둘러싸일 수 있지만, 챔버는 프레스 슬리브의 원위 단부를 향해 적어도 부분적으로 개방될 수도 있다.

유리하게는, 제1 프레스 슬리브의 챔버와 제2 프레스 슬리브의 챔버는 서로 다른 클램프 요소, 밀봉 요소 및/또는 힘 전달 요소를 수용한다. 따라서, 프레스 조와 제1 및 제2 프레스 슬리브의 동일한 프레스 형상을 사용하는 경우에도, 가압되도록 다르게 맞춰진 요소를 사용하여 제1 및 제2 피팅 내에서 강성 파이프 또는 가요성 파이프를 유지하고 고정할 수 있을 뿐만 아니라 밀봉할 수 있다. 피팅 및 그 안에 수용되는 요소들의 디자인의 유연성은 동일한 프레스 윤곽을 적용할 수 있는 동시에 강성 파이프와 가요성 파이프 모두에 피팅을 잘 적용할 수 있도록 보장한다. 설명된 시스템 내에서, 강성 파이프와 가요성 파이프 모두에 대해 최적의 연결 기술이 달성된다.

기술된 바와 같이, 제1 프레스 슬리브와 제2 프레스 슬리브의 외부 윤곽이 적어도 부분적으로 정합(matching)되면, 프레스 슬리브들의 동일한 섹션들이 두 유형의 파이프에 대해 동일하게 프레스된다. 따라서 프레스 슬리브들은 프레스 조가 닫힐 때 매칭 섹션에서 동일한 방식으로 형성된다. 더욱 바람직한 방식에서, 강성 파이프용 프레스 슬리브와 가요성 파이프용 프레스 슬리브는 정합하는 외부 윤곽을 가지며 이에 따라 동일한 프레스 조에 의해 서로 다른 프레스력을 사용하여 형성ㄷ될 수 있다.

또한, 제1 프레스 슬리브는 제1 추가 프레스 섹션을 갖고, 제2 프레스 슬리브는 제2 추가 프레스 섹션을 가지되, 제1 추가 프레스 섹션과 제2 추가 프레스 섹션은 서로 다른 외부 윤곽을 갖고, 프레스 조에 의해 섹션들이 각각 형성될 수 있다. 따라서 다양한 기능을 강성 파이프용 피팅과 가요성 파이프용 피팅에 몰딩할 수 있다. 그럼에도 불구하고 두 피팅 모두 동일한 프레스 윤곽을 가진 동일한 프레스 조로 프레스된다.

피팅의 기본 구조는 베이스 바디가 제공되고, 프레스 슬리브가 베이스 바디와 일체로 형성되거나 재료적으로 또는 강제끼움에 의해 베이스 바디에 연결되는 것이다. 가요성 파이프용 피팅의 경우, 삽입된 파이프를 내부로부터 지지 및 밀봉하고, 프레스력을 흡수하기 위해 지지 슬리브도 제공된다.

이하에서, 강성 파이프용 피팅 및 가요성 파이프용 피팅에 대한 실시형태를 설명한다. 한편으로, 이들 실시형태는 설명된 시스템의 바람직한 실시형태를 나타낸다. 다른 한편으로, 실시형태들은 또한 개별적으로 또는 조합하여 위에서 언급한 기술적 문제에 대한 독립적인 해결책을 제시한다.

이하에서, 피팅의 치수(dimension)와 치수 비율(dimension ratio)을 계산하고 비교한다. 계산은 설명된 시스템의 피팅을 바람직한 방식으로 특성화한다.

시스템의 바람직한 실시형태에서, 제2 피팅의 프레스 슬리브 챔버의 부피 V(가요성)에 대한 제1 피팅의 프레스 슬리브 챔버의 부피 V(강성)의 비율은 δ=V(강성)/V(가요성)로 주어진다.

여기서 부피 V(강성)는 다음과 같이 주어진다.

.

LK(강성)는 챔버의 길이이고,

DK(강성)는 챔버의 내경이며,

DR(강성)은 수용되는 강성 파이프의 외경이다.

부피 V(가요성)는 다음과 같이 주어진다.

.

LK(가요성)는 챔버의 길이이고,

DK(가요성)는 챔버의 내경이며,

DR(가요성)는 수용될 가요성 파이프의 직경이다.

여기서, 비율은

로 주워지고,

여기서, δ는 값 범위는 [0.50; 3.00], 바람직하게는 [0.50; 1.50], 특히 바람직하게는 [0.75; 1.25]이다.

챔버 길이라고도 불리는 챔버의 길이는 바람직하게는 동일한 직경을 갖는 챔버를 형성하는 섹션의 길이, 즉 챔버를 형성하는 원통형 섹션의 길이에 의해 결정된다. 챔버 길이를 결정할 때 원통형 섹션의 한쪽 또는 양쪽 측면의 둥근 영역은 고려하지 않는다.

따라서 설명된 실시형태의 비율 δ는 삽입된 파이프 주위를 순환하는 강성 파이프를 가압하기 위한 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 부피와 삽입된 파이프 주위를 순환하는 가요성 파이프를 가압을 위한 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 부피의 비율을 나타낸다. 챔버 부피들이 유사고 이에 따라 및 비율 δ가 가능한 한 값 1에 근접하면, 동일한 프레스 윤곽으로 강성 파이프와 가요성 파이프의 프레싱을 용이하게 할 수 있게 된다.

반면, 챔버 부피가 상당히 다른 경우, 하나의 프레스 윤곽으로 강성 파이프와 가요성 파이프의 프레싱을 완벽하게 보장할 수 없다.

예를 들어, 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 부피가 강성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 부피보다 적어도 두 배 큰, 챔버 부피 비율 δ<0.5의 경우, 한편으로는 강성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 길이는 챔버에 제공된 요소들을 수용하기에 너무 짧게 선택될 수 있다. 반면, 그러한 비율에서, 강성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브 챔버의 높이가 너무 낮아서 압축 정도가 너무 낮을 수 있다. 비율 δ<0.5의 경우, 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브 챔버는 지나치게 큰 높이가 필요하므로 압축 정도가 너무 높을 수도 있다.

반면, 강성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 부피가 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 부피보다 적어도 1.5배 특히, 적어도 3.0배 더 큰, 챔버 부피 비율 δ>1.5, 특히 δ>3.0의 경우, 한편으로는 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 길이는 힘 전달 링과 같이 챔버 내에 제공되는 요소들을 수용하기에 너무 짧게 선택될 수 있다. 반면, 그러한 비율의 경우, 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브 챔버의 높이가 너무 낮아 압축 정도가 너무 낮을 수 있다. 또한 비율 δ>1.5, 특히 δ>3.0의 경우, 강성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브 챔버의 높이가 지나치게 높아 압축 정도가 너무 높을 수도 있다.

반면에, 시스템의 바람직한 실시형태에 표시된 바와 같이, 가능한 챔버 부피가 유사하게 선택되면, 비율은 δ=1이다. 따라서, 강성 및 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 높이와 챔버 길이 모두는 강성 및 가요성 파이프를 프레싱하기 위해 하나의 프레스 윤곽으로 동일한 정도의 프레싱이 달성되는 방식으로 선택될 수 있다. 이러한 방식으로 하나의 프레스 윤곽으로 강성 및 가요성 파이프의 밀봉 프레싱이 보장될 수 있다.

대안적으로, 의도적으로 다른 챔버 부피를 갖는 시스템을 선택할 수도 있으며, 이 경우 설명된 한계 내에서 챔버 부피의 비율은 1과 같지 않다(즉, δ<>1). 따라서, 강성 파이프 및 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 높이 및 챔버 길이 둘 다는, 서로 다른 챔버 부피에 의해 강성 파이프용 제1 피팅 및 가요성 파이프용 제2 피팅의 챔버 내에서 다른 기능 요소들이 최적으로 배열되게 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 프레스 윤곽은 기능 요소를 동시에 최적으로 적용하면서 강성 및 가요성 파이프의 밀봉 프레싱을 보장할 수 있다.

시스템의 다른 바람직한 실시형태에서, 제1 피팅의 프레스 슬리브 챔버의 내경 DK(강성)와 수용될 강성 파이프의 외경 DR(강성)의 차이와 챔버의 길이 LK(강성)의 비율은 다음과 같이 주어진다.

.

ε(강성) 값 범위는 [0.10; 0.50], 바람직하게는 [0.2; 0.4], 특히 바람직하게는 [0.25; 0.35]이다.

따라서 설명된 실시형태의 매개변수 ε(강성)은 강성 파이프를 프레싱하기 위한 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 길이에 대한 챔버 높이의 비율을 나타낸다. 값 ε(강성)이 0.3에 최대한 가깝거나 이 값에서 가능한 한 적게 벗어나는 비율, 즉 챔버 높이가 챔버 길이의 약 1/3에 해당하는 비율이면, 강성 파이프 압축용 피팅의 프레스 슬리브를 사용하여 강성 파이프를 안전하게 압축하기 위한 충분한 압축 정도를 달성하는 것으로 나타났다.

ε(강성) 값이 목표 값 ε(강성)=0.3에서 크게 벗어나는 경우, 챔버 높이에 비해 선택한 챔버 길이가 상당히 짧거나 상당히 길어서 다양한 단점이 발생하는 것으로 나타났다.

예를 들어, 챔버 길이가 챔버 높이의 10배를 초과하는 값 ε(강성)<0.1은, 한편으로는 달성된 설치 공간에 비해 챔버 길이가 너무 길다는 것을 의미할 수 있다. 반면에, 합리적으로 선택된 챔버 길이를 갖는 이러한 ε(강성)의 경우, 챔버 높이가 너무 작아서 챔버에 요소가 수용될 충분한 공간을 제공할 수 없다. ε(강성)<0.1의 경우 너무 높은 압축 정도가 달성된다.

예를 들어, 챔버 길이가 챔버 높이의 2배 미만인 값 ε(강성)>0.5의 경우, 챔버 높이를 현명하게 선택하면 챔버 길이가 너무 짧아서 챔버에 그 안에 수용되는 요소들에 대한 충분한 공간을 제공할 수 없다. ε(강성)>0.5의 경우 너무 높은 압축 정도가 달성된다.

반면에, 시스템의 바람직한 실시형태에 표시된 바와 같이, ε(강성)가 ε(강성)=0.3의 목표 값에 최대한 가깝게 선택되면, 그렇게 선택된 챔버 높이에 대한 챔버 길이의 비율은, 챔버 내부의 요소를 수용할 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 강성 파이프의 안전한 압축을 위해 최적으로 선택된 압축 정도를 보장한다.

시스템의 더욱 바람직한 실시형태에서, 제2 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 내경 DK(가요성)와 수용되는 플렉서블 파이프의 외경 DR(가요성)의 차이와, 챔버의 길이 LK(가요성)의 2배의 비율은 다음과 같이 주어진다.

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ε(가요성) 값 범위는 [0.10; 0.70], 특히 [0.10; 0.50], 바람직하게는 [0.20; 0.60], 특히 [0.2; 0.4], 보다 바람직하게는 [0.25; 0.50], 특히 [0.25; 0.35]이다.

따라서 설명된 실시형태의 매개변수 ε(가요성)은 가요성 파이프를 프레싱하기 위한 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 길이에 대한 챔버 높이의 비율을 나타낸다. 매개변수 ε(가요성) 값의 선택에 따른 장단점은 앞에서 설명한 매개변수 ε(강성)의 장단점과 대응되므로, 충분한 압축 정도와 챔버 내부에 요소를 수용할 수 있는 충분한 공간을 갖춘 가요성 파이프를 프레싱하기 위한 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 형상을 위해 목표값 ε(가요성)=0.3을 목표로 한다.

시스템의 또 다른 바람직한 실시형태에서, ε(강성)는 다음과 같이 주어진다.

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DK(강성)는 제1 피팅의 프레스 슬리브의 챔버의 내경이고,

DR(강성)은 수용되는 강성 파이프의 외경이며,

LK(강성)는 챔버의 길이이다.

ε(가요성)은 다음과 같이 주어진다.

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DK(가요성)은 제2 피팅의 프레스 슬리브의 챔버의 내경이고,

DR(가요성)은 수용되는 가요성 파이프의 외경이며,

LK(가요성)는 챔버의 길이이다.

- 비율 α는 다음과 같이 주어진다.

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α의 값 범위는 [0.50; 3.00], 바람직하게는 [0.50; 1.50], 특히 바람직하게는 [0.75; 1.25]이다.

따라서 설명된 실시형태의 비율 α는 강성 파이프를 프레싱하기 위한 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 높이와 길이의 비와 가요성 파이프를 프레싱하기 위한 피팅의 프레스 슬리브의 챔버 높이와 길이의 비를 나타낸다. 챔버 높이와 프레스 슬리브 길이의 비슷한 비율, 즉 비율 δ가 값 1에 최대한 근접하면, 동일한 프레스 윤곽으로 강성 파이프와 가요성 파이프의 프레싱을 향상시킨다.

비율 값의 선택으로 인한 결과 α=ε(강성)/ε(가요성)은 강성 파이프를 프레싱하기 위한 피팅의 프레스 슬리브 챔버 체적과 가요성 파이프를 프레싱하기 위한 피팅의 프레스 슬리브 챔버 체적의 비율 δ의 값에 대해 위에서 설명한 장단점에 대응한다. 여기서 값 α<0.5는 가요성 파이프를 연결하기 위한 피팅의 프레스 슬리브 길이와 챔버 높이의 비율이 강성 파이프 연결용 피팅의 프레스 슬리브의 대응 비율보다 2배 이상 큰 것에 해당하고, 값 α>1.5는 강성 파이프를 연결하기 위한 피팅의 챔버 높이와 프레스 슬리브 길이의 비율이 가요성 파이프 연결용 피팅의 프레스 슬리브의 대응 비율보다 적어도 1.5배 더 큰 것에 대응한다.

시스템의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 강성 파이프에 제1 피팅을 프레스-피팅할 때 압축 정도 β(강성)는 다음과 같이 주어진다.

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DK(강성)는 프레스 전 제1 피팅의 프레스 슬리브의 챔버의 내경이고,

s(강성)는 프레스되는 제1 피팅 영역에서 프레스 슬리브의 프레스 전의 벽 두께이며,

DR(강성)은 수용되는 강성 파이프의 프레스하기 전의 외경이고,

DPK(강성)는 프레스되는 제1 피팅 영역에서 프레스 조의 프레스 윤곽의 내경이며,

β(강성)의 값은 β(강성)<0.15, 바람직하게는 β(강성)<0.12, 특히 바람직하게는 β(강성)<0.10이다.

이러한 방식으로, 프레스 시 잡아당김 강도가 높은 긴밀한 연결이 이루어지며, 연결되는 파이프와 피팅의 주름이 최소화될 수 있다. 프레싱 정도는 프레싱 중에 프레스 슬리브의 벽 두께를 고려하여 프레스 슬리브의 챔버 직경 변화를 나타내며, 이러한 변화를 프레스할 파이프 직경과 연관시킨다. 변경은 프레싱 중에 프레스 조를 압축함으로써 이루어지며, 프레싱 후 프레스 조의 내경이 프레스된 상태에서 프레스 슬리브의 챔버 직경에 결정적이다.

약 0%의 압축 정도(degree of compression)에 해당하는 약 0의 압축 정도는 챔버가 프레스 되지 않았으므로 직경의 변화가 발생하지 않았음을 의미한다. 그러나 파이프 직경이 큰 경우, β(강성)로 표시되는 압축 정도는 프레싱이 만족스럽게 밀봉되더라도 β(강성)=0.01에 해당하는 약 1%의 낮은 백분율 범위의 값을 쉽게 취할 수 있다. 반면에, 너무 높은 압축 정도가 선택되면(예를 들어 15%보다 큰 압축 정도에 해당하는 0.15 이상의 압축 정도), 이는 과도한 성형을 초래하고 궁극적으로 프레스 되는 피팅 및/또는 파이프의 변형을 초래할 수 있다.

시스템의 또 다른 바람직한 실시형태에서, 가요성 파이프에 제2 피팅을 프레스 피팅할 때의 압축 정도 β(가요성)는 다음과 같이 주어진다.

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DK(가요성)는 프레스 전 제2 피팅의 프레스 슬리브의 챔버의 내경이고,

s(가요성)는 프레스되는 제2 피팅 영역에서 프레스 슬리브의 프레스 전의 벽 두께이며,

DR(가요성)은 수용되는 가요성 파이프의 프레스하기 전의 외경이고,

DPK(가요성)는 프레스되는 제2 피팅 영역에서 프레스 조의 프레스 윤곽의 내경이고,

β(가요성)의 값은 β(가요성)<0.15, 바람직하게는 β(가요성)<0.12, 특히 바람직하게는 β(가요성)<0.10이다.

이렇게 하면 잡아당김 강도가 높은 타이트한 연결이 가능하며, 프레싱 시 연결되는 파이프와 피팅의 주름이 최소화될 수 있다.

반면, 약 0%의 압축 정도에 해당하는 압축 정도 β(가요성)가 약 0이라는 것은, 연결되는 파이프와 피팅의 밀봉 압축이 발생하지 않았으며, 프레스 슬리브의 챔버 직경이 변경되지 않았다는 것을 의미한다. 그러나 파이프 직경이 큰 경우, β(가요성)로 표시되는 압축 정도는 만족스러운 밀봉 압축에도 불구하고 β(가요성)=0.01에 해당하는 약 1%의 낮은 백분율 범위의 값을 쉽게 취할 수 있다. 압축 정도 β(가요성)가 너무 높은 값을 가정하는 경우(예를 들어 압축 정도가 0.15 이상, 즉 압축 정도 15% 이상에 해당), 프레스되는 피팅이나 파이프가 너무 많이 변형되어, 주름이 발생하고 과도한 압력으로 인해 프레스할 피팅 및/또는 파이프가 변형된다.

시스템의 추가 바람직한 실시형태에서, 강성 파이프에 제1 피팅을 프레스 피팅할 때의 압축 정도 β(강성)는 다음과 같이 주어진다.

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DK(강성)는 프레스 전 제1 피팅의 프레스 슬리브의 챔버의 내경이고,

s(강성)는 프레스되는 제1 피팅 영역에서 프레스 슬리브의 프레스 전의 벽 두께이며,

DR(강성)은 수용되는 강성 파이프의 프레스하기 전의 외경이고,

DPK(강성)는 프레스되는 제1 피팅 영역에서 프레스 조의 프레스 윤곽의 내경이고,

제2 피팅이 가요성 파이프에 프레스 피팅될 때의 압축 정도 β(가요성)는

으로 주어지되,

DK(가요성)는 프레스 전 제2 피팅의 프레스 슬리브의 챔버의 내경이고,

s(가요성)는 프레스되는 제2 피팅 영역에서 프레스 슬리브의 프레스 전의 벽 두께이며,

DR(가요성)은 수용되는 가요성 파이프의 프레스하기 전의 외경이고,

DPK(가요성)는 프레스되는 제2 피팅 영역에서 프레스 조의 프레스 윤곽의 내경이고,

비율 τ는

으로 주어지되,

τ 값 범위는 [0.50; 1.50], 바람직하게는 [0.75; 1.25], 특히 바람직하게는 [0.80; 1.20]이다.

따라서 비율 τ는 동일한 프레스 툴, 즉 동일한 프레스 조를 사용하여 가요성 파이프용 피팅의 프레스 연결의 압축 정도에 대한 강성 파이프용 피팅의 프레스 연결의 압축 정도의 비율을 나타내고, 프레스 연결이 대략 동일한 정도로 압축되었는지 여부에 대한 정보를 제공한다.

따라서 비율 τ를 적절하게 선택하면, 동일한 프레스 툴을 사용하여 강성 파이프와 피팅을 프레싱할 때 그리고 가요성 파이프와 피팅을 프레싱할 때 최적의 프레싱 정도를 얻을 수 있다. 예를 들어, 강성 파이프와 피팅의 최적 프레싱은 동일한 프레스 툴을 사용하여 가요성 파이프와 피팅의 최적 프레싱을 달성할 수 있으므로, 동일한 프레스 툴로 프레싱할 때 프레싱 작업을 위해 프레스 툴을 교체하지 않고서도 가요성 파이프와 피팅의 붕괴 또는 불충분한 프레싱을 방지할 수 있다. 동시에, 가요성 파이프와 피팅의 최적 프레싱으로, 동일한 프레스 툴로 강성 파이프와 피팅을 프레싱할 때 이들이 붕괴되거나 프레싱이 부족하게 되는 것을 방지할 수 있다.

반면, 비율 τ가 너무 낮거나 너무 높은 경우(예컨대 τ<0.5 또는 τ>1.5), 동일한 프레스 툴을 사용하여 프레스할 때 강성 파이프에 연결하기 위한 피팅이 지나치게 많이 압착되어 붕괴되게 하거나 또는 너무 조금 압착되어 타이트한 연결이 되지 않을 수 있다.

반면, 가요성 파이프에 연결하기 위한 피팅의 최적 압축의 경우, 선택한 비율 τ가 너무 낮거나 너무 높은 경우(예컨대 τ<0.5 또는 τ>1.5), 강성 파이프에 연결하기 위한 피팅이 너무 적게 압축되어 연결부가 누출되고 잡아당김 강도가 너무 낮을 수 있으며 또는 너무 많이 압축되어 프레스 슬리브의 챔버 내의 요소들 예컨대 밀봉 요소 및/또는 강성 파이프에 손상을 줄 수 있다.

대안적으로, 의도적으로 다른 압축 정도를 갖는 시스템을 선택할 수도 있으며, 이 경우 설명된 한계 내에서 압축 정도의 비율은 1과 같지 않다. 즉 τ<>1이다. 따라서, 강성 파이프용 피팅과 가요성 파이프용 피팅의 프레스 슬리브의 압축 정도는 강성 파이프용 제1 피팅과 가요성 파이프용 제2 피팅의 챔버 내에서 서로 다른 기능 요소의 최적 배열이 다른 피팅 디자인을 통해 달성될 수 있도록 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 프레스 윤곽을 통해 강성 파이프와 가요성 파이프의 밀봉 프레싱이 보장되는 동시에 기능 요소를 최적으로 조정(adapting)할 수 있다.

위에 적시된 기술적인 문제를 해결하는 이전에 설명된 시스템용 강성 파이프에 연결하기 위한 피팅의 실시형태는, 베이스 바디를 구비하고, 베이스 바디의 원주 방향으로 형성되고, 안쪽으로 돌출하는 정지 요소를 구비하고, 베이스 바디에 연결되어 외부 윤곽을 형성하는 프레스 슬리브로, 상기 프레스 슬리브는 수용되는 파이프를 향해 안쪽으로 향하는 챔버를 갖는, 프레스 슬리브를 구비하고, 챔버 내에 배열된 클램프 링으로, 상기 클램프 링은 플라스틱 재료로 구성되고, 삽입되는 파이프의 잡아당김 방향에 대해 정렬된 복수의 클램프 요소를 구비하는, 클램프 링을 구비하고, 정지 요소에 인접하게 챔버 내에 배열된 밀봉 요소를 구비하고, 프레스 슬리브는 클램프 링, 클램프 요소 및 밀봉 요소와 함께 연결되는 강성 파이프를 외부로부터 밀봉하는 구조로 되어 있다.

프레스 슬리브는 바람직하게는 베이스 바디와 일체(one-piece)로 통합되어 형성된다. 프레싱된 상태에서, 밀봉 요소는 정지 요소 영역, 즉 삽입된 파이프가 안착되어 있고 종료되는 위치에 배열되므로, 삽입되는 파이프와 프레스 슬리브에 대해 틈새 없이 놓인다. 틈새가 없으면 사공간과 정체되기 쉬운 영역이 방지되므로 위생이 향상된다.

파이프는 클램프 요소를 고정하는 클램프 링을 통해 추출 및/또는 과도한 내부 압력으로부터 보호된다. 클램프 요소는 특정 지점에서 파이프를 변형시키고 프레스 슬리브 벽에 스스로를 지지함으로써 잡아당김 힘을 흡수한다. 이는 파이프에서 프레스 슬리브를 통해 피팅으로 힘이 직접적으로 흐르게 한다. 프레싱 후, 클램프 링 자체는 지지 기능만 갖고, 잡아당김에 대해 전혀 고정하지 못하거나 고정하더라도 약간만 기여한다.

여기에 설명된 피팅의 클램프 링은 금속 절단 블레이드가 클램프 요소로 장착된 플라스틱 클램프 링으로 설계되었다. 플라스틱 링에는 축 방향 슬롯이 있어 클램프 링을 유연하게 만들어 프레스 슬리브 내부로 피팅을 쉽게 조립할 수 있다.

클램프 요소 또는 절단 블레이드는 이러한 목적으로 제공된 리세스에 배열된 와이어 요소로 설계될 수 있다. 클램프 링의 대안적인 실시형태는 절단 블레이드가 사출 금형에 배치된 다음 오버몰딩되는 두 개의 부품으로 구성된 클램프 링이다.

클램프 요소는 예를 들어 접착 촉진제를 사용하여, 강제 끼워맞춤, 형태 끼워맞춤 또는 재료 맞춤을 통해 클램프 링의 플라스틱에 고정될 수 있다. 클램프 요소는 주조 또는 스탬프 부품과 같은 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 클램프 요소의 수는 요구사항이나 치수에 따라 결정될 수 있으며, 적어도 3개의 클램프 요소가 제공되는 것이 바람직하다. 동일한 클램프 요소를 다양한 파이프 치수의 피팅에 사용할 수도 있다.

또한, 클램프 링에 통합된 클램프 요소들이 정지 요소 반대편인 챔버의 원위 영역에 배열되는 것이 바람직하다. 프레스 슬리브가 프레스될 때, 클램프 요소는 변형된 프레스 슬리브와 파이프 벽 사이에서 파이프 추출 방향에 반대로, 일정 각도로 고정되어 추출 방향에 대항하는 힘을 생성한다. 이러한 구조를 통해 프레스된 피팅 내에 파이프를 효과적으로 고정할 수 있게 된다.

또한, 클램프 링은 클램프 요소로부터 이격되어 내부를 향하는 웹을 가질 수 있으며, 웹은 파이프의 외부 직경과 같거나 약간 더 작은 내부 단면을 정의한다. 클램프 링은 웹을 통해 파이프 고정 기능을 수행한다. 웹은 피팅이 눌리지 않은 상태에서 삽입된 파이프를 잡아주므로, 큰 인장력을 가하지 않고서는 파이프가 피팅에서 빠져나올 수 없다. 또한 웹은 파이프가 피팅 안으로 밀어넣어질 때 파이프에 대한 가이드를 형성한다. 내부 단면이 파이프의 외부 직경보다 약간 작으면 파이프를 밀어 넣을 때 저항도 거의 발생하지 않다. 따라서 파이프를 삽입할 때 파이프가 피팅 안으로 충분히 깊이 삽입되면 사용자가 촉각 피드백을 받게 된다.

원칙적으로, 클램프 링은 종래 기술에서 알려진 바와 같이 고전적인 금속 절단 링 또는 원주형 와이어 링으로 설계될 수도 있다.

설명된 실시형태에서는 강성 파이프가 정지 요소까지 삽입되어 연결되는 파이프가 피팅 내에 충분히 깊게 삽입되었음을 사용자에게 알릴 수 있다. 바람직한 방식에서, 정지 요소는 내부를 향하는 적어도 2개의 오목부, 예를 들어 펀치 마크, 바람직하게는 3개의 펀치 마크로 구성된다. 완전한 원주형 오목부와 달리, 단일 리세스는 데드 스페이스(dead space)를 줄여 위생적으로 개선된 조건을 제공한다.

또한, 밀봉부는 적어도 부분적으로 립 시일로 설계되고, 프레싱 후에는 삽입된 파이프의 끝까지 파이프와 프레스 슬리브 사이의 틈을 밀봉하는 것이 바람직하다. 이는 높은 수준의 위생을 보장하고 틈새 부식을 방지한다. 밀봉부가 최소한 단면적으로 립 시일로 기하학적으로 설계되었기 때문에 파이프와 피팅 사이의 간격은 피팅을 프레스한 후 파이프 끝까지 밀봉 요소에 의해 완전히 폐쇄된다. 따라서 특히 설명된 정시 파이프 정지와 관련하여 매체가 수집될 수 있는 데드 스페이스가 방지된다. 따라서 립 시일은 필요한 시스템 견고성을 보장한다. 대안으로 밀봉 요소를 전통적인 O-링으로 설계할 수 있다.

또 다른 장점은 힘 전달 링에 의해 파이프가 안내되고 평평하게 유지된다는 것이다. 결과적으로 피팅이 프레스되었을 때 파이프가 덜 당겨진다.

위에서 지적한 기술적 문제를 해결하는 이전에 설명된 시스템용 가요성 파이프에 연결하기 위한 피팅의 실시형태는 베이스 바디를 구비하고, 베이스 바디에 연결되어 외부 윤곽을 형성하는 프레스 슬리브로, 상기 프레스 슬리브는 수용되는 파이프를 향해 안쪽으로 향하는 챔버를 갖는, 프레스 슬리브를 구비하고, 챔버에 배열된 힘 전달 링을 구비하고, 베이스 바디에 연결되며, 삽입되는 파이프를 향해 바깥쪽을 향하는 밀봉 윤곽이 제공되는 지지체를 구비하고, 힘 전달 링의 일부는 프레스 슬리브로부터 축방향으로 돌출하여, 프레스되는 외부 윤곽의 일부를 형성하고, 힘 전달 링 및 지지체와 함께 프레스 슬리브는 연결되는 가요성 파이프를 안쪽으로부터 밀봉한다.

힘 전달 링과 지지체를 포함하는 프레스 슬리브는 서로 일정 거리를 두고 배치되며, 가요성 파이프를 삽입하고 수용하기 위한 환형 공간을 형성한다. 프레싱하는 동안, 챔버에 배치된 힘 전달 링은 프레스 조에 의해 생성된 프레스력을 프레스 슬리브를 통해 가요성 파이프에 전달하고, 파이프를 반경 방향 안쪽으로 지지체 상에 가압한다. 지지체 외부에 배치된 밀봉 윤곽은 가요성 파이프의 재료 안으로 압착되어, 피팅에 대한 가요성 파이프의 고정 및 밀봉을 생성한다. 파이프에 대한 피팅의 밀봉은 바람직하게는 추가적인 연질 밀봉을 사용하지 않으면서 밀봉 윤곽 및 플라스틱 링으로 설계될 수 있는 힘 전달 링에 의해 보장된다.

추가적으로 또는 대안적으로, 추가적인 연질 밀봉, 예를 들어 예를 들어 에틸렌-프로필렌-디엔(단량체) 고무(EPDM), 플루오로카본 고무(FKM) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 제조될 수 있는 O-링 또는 플랫 밀봉이 제공될 수 있다. 두 경우 모두, 여기서는 데드 스페이스가 전혀 생성되지 않거나 작은 데드 스페이스만 생성되도록 밀봉이 파이프를 향하는 지지 본체의 외부 단부에 이루어지는 것이 바람직하다.

프레스 슬리브 또는 지지체는 베이스 바디와 일체형으로 형성된다. 그러나 용접이나 접착 등의 재료 접합이나 프레싱 또는 슬라이딩 등의 강제 결합을 통해 베이스 바디에 연결될 수도 있다.

지지체는 가요성 파이프, 특히 다층 복합 파이프를 피팅에 대해 밀봉하는 데 필요하다. 지지체는 바람직하게는 금속으로 제조되며, 폴리페닐렌 설폰(PPSU)과 같은 고체 플라스틱으로 제조된 지지체에 비해 상당히 향상된 내화학성 및 견고성을 가능하게 한다.

프레스 슬리브에서 축방향으로 돌출하는 힘 전달 링의 섹션은 프레스되는 외부 윤곽의 일 섹션을 형성한다. 이 경우, 프레스 슬리브에 의해 형성된 챔버는 축방향으로 측면으로 개방되고, 힘 전달 링에 의해 측면으로 폐쇄된다. 힘 전달 링의 돌출 부분은 가요성 파이프로의 힘 전달을 향상시키는 역할을 할 뿐만 아니라 위에서 설명한 시스템의 동일한 외부 윤곽을 가진 강성 파이프용 피팅과 시각적으로 구별하는 역할도 한다. 이는 강성 파이프용 피팅에는 전체가 금속으로 만들어진 프레스 슬리브가 있기 때문이다. 또한 이러한 힘 전달 링 디자인은 프레스 슬리브에 조립하기가 더 쉽다.

또한, 슬리브 섹션 및/또는 힘 전달 링은 파이프를 안내하고 유지하기 위해 내부로 돌출된 캠을 가질 수 있다. 이는 파이프의 유지, 파이프 삽입 중 캠 극복 시 촉각 피드백 및 삽입 중 파이프 안내를 달성한다.

또한, 프레스 슬리브는 힘 전달 링과 프레스 슬리브의 내부 배치 래칭을 위해 예를 들어 벽에 펀치 마크 또는 언더컷으로 형성된 내부 방향 리세스를 가질 수 있다.

더욱이, 힘 전달 링은 고정을 생성하기 위해 삽입되는 파이프에 대한 접합을 위한 원통형 부분 및/또는 치형 부분을 가질 수 있다.

파이프가 빠지는 것을 방지하는 방법은 예를 들어 지지체의 밀봉 윤곽의 해당 유지 리브를 통해 이루어진다.

힘 전달 링은 파이프의 외부 직경과 같거나 약간 더 작은 내부 단면을 정의하는 내부로 돌출된 웹을 가질 수도 있다. 따라서 원주 방향으로 분포된 웹은 파이프에 대한 가이드 및 지지대를 형성한다.

위에서 확인된 기술적 문제를 해결하는 이전에 설명된 시스템용 강성 파이프에 연결하기 위한 피팅의 추가 실시형태는 베이스 바디를 구비하고, 베이스 바디에 연결되어 외부 윤곽을 형성하는 프레스 슬리브로,상기 프레스 슬리브는 수용되는 파이프를 향해 안쪽으로 향하는 챔버를 갖는 프레스 슬리브를 구비하고, 프레스 슬리브의 원위 단부에 형성되고, 챔버를 지나 연장하여, 형성되는 외부 윤곽의 일부를 형성하는 슬리브 섹션을 구비하고, 챔버 내에 배치된 밀봉 요소를 구비하고, 베이스 바디의 내부 부분은 삽입되는 파이프의 방향으로 챔버 내부에서 반경방향으로 연장되고, 밀봉 부재의 섹션이 프레스 슬리브와 베이스 바디의 내부 부분 사이에 배치되고, 밀봉 요소의 일부는 프레스 슬리브와 삽입되는 파이프 사이에 배열되고, 프레스 슬리브는 밀봉 요소와 함께 연결되는 강성 파이프를 외부로부터 밀봉한다.

따라서 밀봉 요소는 바람직하게는 챔버의 상당 부분 또는 챔버를 완전히 채운다. 밀봉 요소는 베이스 바디의 측면과 베이스 바디 전면에 삽입되는 강성 파이프 모두를 밀봉한다. 또한 축방향으로 연장하는 밀봉 요소는 파이프의 정확한 삽입 깊이에 대한 높은 공차를 허용하고, 거의 틈이 없는 연결을 보장한다.

이는 신뢰성 있는 밀봉을 보장하며, 베이스 바디의 내부 섹션과 삽입된 파이프의 끝 부분이 있는 매체와 접촉하는 영역과 매체와 접촉하지 않는 프레스 슬리브의 영역으로 구분한다. 또한, 베이스 바디의 내부 섹션과 삽입된 파이프의 끝 부분도 전면에서 서로 접촉될 수 있다. 이는 파이프 내부 및 피팅의 베이스 바디 내에서 개방 단면을 제한하지 않고 특히 우수한 연결을 생성한다.

이 실시형태에서도 고정 기능과 밀봉 기능은 두 개의 별개의 요소에 의해 구현된다. 바람직하게는, 프레스 슬리브는 확실한 끼워 맞춤으로 베이스 바디에 성형되거나 재료 결합으로 베이스 바디에 연결된다.

바람직한 방식에서, 슬리브 섹션 및/또는 밀봉 요소는 파이프를 안내하고 유지하기 위해 내향 돌출 캠을 갖는다. 이는 파이프의 유지, 파이프 삽입 중 캠 극복 시 촉각 피드백 및 삽입 중 파이프 안내를 달성한다.

또한 프레스 슬리브의 전면 말단 섹션에는 프레스 중에 강성 파이프를 국부적으로 변형시키는 역할을 하는 공장에서 스탬핑된 캠이 있을 수 있다. 따라서 이 설계에는 고정 기능이 있는 클램프 링이 필요하지 않다. 또한, 캠으로 압착 후 비틀림 강도가 확보된다. 캠은 파이프를 안내하고 고정하는 역할도 할 수 있다.

대안적으로, 챔버에 삽입된 절단 링을 갖춘 설명된 피팅의 설계도 가능하다. 이 경우, 밀봉 요소는 앞서 설명된 설계 예에서보다 축 방향으로 더 짧을 수 있다.

위에서 지적한 기술적 문제를 해결하는 이전에 설명된 시스템용 가요성 파이프에 연결하기 위한 피팅의 실시형태는 베이스 바디를 구비하고, 베이스 바디에 연결되어 외부 윤곽을 형성하는 프레스 슬리브로, 상기 프레스 슬리브는 수용되는 파이프를 향해 안쪽으로 향하는 챔버를 갖는 프레스 슬리브를 구비하고, 챔버 내에 배치되는 힘 전달 링을 구비하고, 베이스 바디에 연결되고, 삽입되는 파이프를 향해 바깥쪽으로 향하는 밀봉 윤곽이 제공되어 있는 지지체를 구비하고, 상기 프레스 슬리브와 지지체는 별개의 요소들로 상기 베이스 바디에 연결되고, 상기 프레스 슬리브와 힘 전달 링은 대응하는 투시창을 구비하고, 상기 프레스 슬리브는 힘 전달 링 및 지지체와 함께 연결된 가요성 파이프를 외부로부터 밀봉한다.

투시창(viewing window)은 연결할 파이프가 피팅 내에 충분히 멀리 삽입되었는지 확인하기 위한 시각적 삽입 검사 역할을 한다.

힘 전달 링과 지지체를 포함하는 프레스 슬리브는 서로 이격되게 배치되어 가요성 파이프를 삽입 및 수용할 수 있는 공간을 형성하게 된다. 프레싱하는 동안 챔버에 배치된 힘 전달 링은 프레스 조에 의해 생성된 프레스력을 가요성 파이프에 전달하고 파이프를 지지체의 반경 방향 안쪽으로 프레싱한다. 지지체 외부에 배치된 밀봉 윤곽은 가요성 파이프의 재료 안으로 압착되어 피팅에 대한 가요성 파이프의 고정 및 밀봉을 생성한다.

바람직한 방식으로, 프레스 슬리브와 지지체는 별개의 요소로 설계되고, 베이스 바디에 연결된다. 대안적으로, 프레스 슬리브 또는 지지체는 베이스 바디와 일체형으로 형성될 수 있다. 이 경우, 재료 접착(예컨대 용접 또는 접착) 또는 강제 결합(예: 프레싱 또는 슬라이딩)을 통해 베이스 바디에 연결될 수 있다.

지지체는 가요성 파이프, 특히 다층 복합 파이프를 피팅에 대해 밀봉하는 데 필요하다. 지지체는 바람직하게는 금속으로 제조되며 폴리페닐렌 설폰(PPSU)과 같은 고체 플라스틱으로 제조된 지지체에 비해 상당히 향상된 내화학성 및 견고성을 가능하게 한다.

또한, 슬리브 섹션 및/또는 힘 전달 링은 파이프를 안내하고 유지하기 위해 내부로 돌출된 캠을 가질 수 있다. 이는 파이프의 유지, 파이프 삽입 중 캠 극복 시 촉각 피드백 및 삽입 중 파이프 안내를 달성한다.

더욱이, 힘 전달 링은 고정을 생성하기 위해 삽입될 파이프와 접촉하기 위한 원통형 부분 및/또는 치형 부분을 가질 수 있다.

벽 두께를 조정함으로써 가요성 파이프의 외경 간의 기하학적 차이를 보상할 수 있다.

파이프에 대한 피팅의 밀봉은 바람직하게는 추가의 연질 밀봉을 사용하지 않고 밀봉 윤곽 및 플라스틱 링으로 설계될 수 있는 힘 전달 링에 의한 힘 전달로 보장된다. 프레싱하는 동안 프레스 슬리브를 변형함으로써 가요성 파이프가 밀봉 윤곽 위로 압착되어 밀봉 효과가 달성된다.

추가적으로 또는 대안적으로, 추가적인 연질 밀봉, 예를 들어 예를 들어 에틸렌-프로필렌-디엔(단량체) 고무(EPDM), 플루오로카본 고무(FKM) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 제조될 수 있는 O-링 또는 플랫 밀봉이 제공된다. 두 경우 모두, 여기서는 데드 스페이스가 전혀 생성되지 않거나 생성되더라도 작은 공간만 생성되도록 밀봉이 파이프를 향하는 지지체의 외부 단부에 이루어지는 것이 바람직하다.

파이프가 빠지는 것을 방지하는 방법은 예를 들어 지지체 밀봉 윤곽의 해당 유지 리브를 통해 이루어진다.

바람직한 실시형태에서, 프레스 슬리브는 챔버를 지나 연장되는 슬리브 섹션을 가지며, 이 슬리브 섹션은 프레스 조에 의해 형성될 외부 윤곽의 일부를 형성한다. 슬리브 섹션은 축방향 고정을 달성하고 필요한 경우 피팅에 대한 파이프의 회전 방지를 달성하기 위해 파이프 방향으로 변형되는 역할을 한다. 따라서 힘 전달 링은 간접적으로 밀봉 기능을 맡을 수도 있으며 설명된 슬리브 섹션은 이를 고정하는 역할을 한다.

힘 전달 링은 파이프의 외부 직경과 같거나 약간 더 작은 내부 단면을 정의하는 내부로 돌출된 웹을 가질 수도 있다. 따라서 원주 방향으로 분포된 웹은 파이프에 대한 가이드 및 지지대를 형성한다.

위의 기술적 문제는 또한 강성 파이프를 연결하기 위한 그리고 가요성 파이프를 연결하기 위한 시스템으로, 강성 파이프에 연결하기 위한 복수의 제1 피팅으로, 상기 제1 피팅은 외부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 연결되는 강성 파이프를 외부로부터 밀봉하는, 복수의 제1 피팅을 구비하고, 가요성 파이프에 연결하기 위한 복수의 제2 피팅으로, 상기 제2 피팅은 내부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 연결되는 가요성 파이프를 내부로부터 밀봉하는, 복수의 제2 피팅을 구비하고, 강성 파이프에 연결하기 위한 제1 피팅은, 베이스 바디 및 베이스 바디에 연결되는 프레스 슬리브를 포함하고, 가요성 파이프에 연결하기 위한 제2 피팅, 베이스 바디, 베이스 바디에 연결되는 프레스 슬리브, 베이스 바디에 연결되는 지지체를 포함하고, 강성 파이프에 연결하기 위한 제1 피팅의 베이스 바디와 가요성 파이프에 연결하기 위한 제2 피팅의 베이스 바디는 동일한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템에 의해 해결된다.

베이스 바디의 치수와 형상이 동일하지만 제조 공차 크기 오더가 서로 다른 경우 동일한 구조로 간주된다. 목표는 베이스 바디를 대량으로 생산하여 강성 파이프용 피팅과 가요성 파이프용 피팅에 사용할 수 있도록 하는 것이다.

바람직하게는, 피팅은 강성 파이프에 연결하기 위한 이전에 설명된 피팅 및 가요성 파이프에 연결하기 위한 이전에 설명된 피팅에 대응한다.

따라서 강성 파이프를 연결하고 그리고 신축성 파이프를 연결하기 위한 시스템에 대해 위에서 설명한 피팅은 동일한 베이스 바디와 각 경우에 베이스 바디에 연결되는 일치하는 프레스 슬리브를 갖는다. 가요성 파이프의 경우, 지지체가 추가된다. 따라서 베이스 바디는 작은 성형 변형만을 가질 수 있으므로 성형이 어려운 재료, 예를 들어 1.4521과 같은 페라이트 강 또는 1.4462와 같은 듀플렉스 강으로 만들어질 수도 있다. 따라서 동일한 베이스 바디가 강성 파이프와 가요성 파이프용 피팅에 사용될 수 있으므로 설명된 시스템에 대한 피팅의 모듈식 설계가 가능한다. 이 디자인은 동일한 부품이 시스템의 모든 피팅의 기초로 사용되므로 생산과 관련된 이점이 있다.

그러나 프레스 슬리브는 강성 파이프와 가요성 파이프에 대한 각각의 용도가 다르며, 예를 들어 공장 프레싱을 통해 베이스 바디에 강제 끼워맞춤된다. 베이스 바디와 프레스 슬리브를 2-파트로 구성하는 것의 장점 중 하나는 피팅이 매체와 접촉하는 베이스 바디와 매체와 접촉하지 않는 프레스 슬리브로 나누어진다는 것이다. 이를 통해 예를 들어 슬리브에는 저렴한 재료를 사용하면서 매우 고품질의 내부식성 재료로 베이스 바디를 제조할 수 있다. 원칙적으로, 재료는 각각의 요구 사항, 즉 강성 파이프 및/또는 가요성 파이프로 운반되는 매체와 관련하여 구체적으로 선택될 수 있다.

위에서 설명한 모든 피팅은 평평한 챔버를 가지고, 가능한 한 부드러운 전이부로 기하학적으로 설계되어서, 후속 단열이 용이하다. 이는 평평한 챔버와 부드러운 전이부로 인해 돌출부나 블레이드에 걸리지 않고 단열 파이프를 파이프와 피팅 위에 쉽게 밀어 넣을 수 있기 때문이다. 바람직하게는, 챔버 길이에 대한 챔버 높이의 비율은 작게 선택되고, 큰 반경이 사용되며, 비드 또는 날카로운 블레이드가 형성되지 않고 및/또는 서로 다른 단차들 사이의 전이가 슬로프로 바람직하게는 작은 각도의 경사로 형성된다.

이전에 설명한 피팅은 플라스틱 피팅에 비해 강인한 구조라는 장점도 있다. 많은 강인한 금속 부품이 피팅에 통합되어 있어서 파이프가 구부러질 때 지지체에 손상이 거의 없거나 약간만 발생한다. 강성 파이프용 피팅에 절단 요소를 사용하면 마찰 연결이 아니라 고정을 제공하는 포지티브 연결이므로 강건함(robustness)이 향상된다.

이하에서는 도면을 참조하여 예시적인 실시형태를 통해 본 발명을 설명한다.
도 1a 내지 도 1f는 공식(formula) 결정에 대한 정보로, 강성 파이프 연결 및 가요성 파이프 연결을 위한 제1 시스템이다.
도 2a 내지 도 2f는 공식 결정에 대한 정보로, 강성 파이프 연결 및 가요성 파이프 연결을 위한 제2 시스템이다.
도 3a 내지 도 3r은 공식 결정에 대한 정보로, 도 1a 내지 도 1d에 따른 시스템과 도 2a 내지 도 2d에 따른 시스템의 예이다.
도 4a 내지 도 4e는 특히 도 1a 내지 도 1f에 따른 시스템을 위한 강성 파이프에 연결하기 위한 피팅이다.
도 5a 내지 도 5e는 특히 도 1a 내지 도 1f에 따른 시스템을 위한 가요성 파이프에 연결하기 위한 피팅이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5a 내지 5e에 도시된 피팅의 대안적인 디자인이다.
도 7a 내지 도 7d는 강성 파이프에 연결하기 위한 피팅, 특히 도 2a 내지 도 2f에 따른 시스템용 피팅이다.
도 8a 내지 도 8e는 강성 파이프에 연결하기 위한 피팅, 특히 도 2a 내지 도 2f에 따른 시스템용 피팅이다.

본 발명에 따른 다양한 실시형태에 대한 다음의 설명에서, 동일한 기능 및 동일한 동작 모드를 갖는 구성요소 및 요소는 다양한 실시형태에서 구성요소 및 요소의 치수 또는 형상이 다를 수 있더라도 동일한 참조 부호가 부여된다.

이하에서, 강성 파이프를 연결하고 가요성 파이프를 연결하기 위한 본 발명에 따른 시스템의 실시형태의 예를 먼저 설명한다. 이어서, 본 발명에 따른 개별 피팅의 세부사항에 대해 논의한다.

도 1a 및 도 1b는 강성 파이프(4)를 연결하고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위한 본 발명에 따른 제1 시스템(2)을 도시하며, 파이프들(4 및 6)은 대응하는 외경을 갖는다. 이 시스템(2)은 아래에 설명되는 바와 같이 다양한 피팅들(20, 40)을 가압하는데 적합한 상부 프레스 조 절반부(10a)과 하부 프레스 조 절반부(10b)를 구비하는 프레스 윤곽(8)을 갖는 프레스 조(10)를 포함한다.

도 1a를 참조하면, 시스템(2)은 강성 파이프(4)에 프레스 피팅(press-fitting)하기 위한 적어도 하나의 제1 피팅(20)을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 피팅(20)은 제1 외부 윤곽(22)이 제공된 제1 프레스 슬리브(21)를 포함한다.

도 1b를 추가로 참조하면, 시스템(2)은 가요성 파이프(6)에 압입 피팅하기 위한 적어도 하나의 제2 피팅(40)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 피팅(40)은 제2 외부 윤곽(42)을 갖는 제2 프레스 슬리브(41)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 제1 프레스 슬리브(21)의 외부 윤곽(22)과 제2 프레스 슬리브(41)의 외부 윤곽(42)은, 각각 적어도 부분적으로 프레스 조(10)의 프레스 윤곽(8)에 맞춰지고, 프레스 조(10)에 의해 가압될 수 있다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 위에서 언급한 구성요소들은 상부 프레스 조 절반부(10a)와 하부 프레스 조 절반부(10b)가 프레싱 전에 피팅(20, 40)과 접촉된 상태로 단면도로 도시되어 있다. 프레스 조(10)와 두 개의 피팅(20, 40)에 대한 추가 세부사항은 다른 도면을 참조하여 설명한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 동일한 프레스 윤곽(8)을 갖는 동일한 프레스 조(10)는 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 제1 피팅(20)과 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 제2 피팅(40) 모두를 가압(press)하고 영구적으로 밀봉하는 데 사용될 수 있다. 이 특징은 특히 외부 직경이 동일하거나 적어도 정합되는 강성 파이프(4) 및 가요성 파이프(6)에 적용된다.

이는 동일한 프레스 윤곽(8)과 동일한 프레스 툴(도시되지 않음)을 구비하는 동일한 프레스 조(10)를 사용하여, 동일한 치수의 강성 파이프(4)와 가요성 파이프(6)를 결합하는 데에 필요한 프레스 힘을 발생시키므로, 건설 현장에서의 노력을 줄여준다. 프레스 툴은 바람직하게는 플런저 또는 피스톤의 선형 이동을 생성하지만, 두 개의 프레스 조(10)는 런인 윤곽에 의해 서로를 향해 폐쇄 위치로 이동되어 프레스 슬리브(21 또는 41)가 반경방향 안쪽으로 변형된다.

또한, 프레스 조는 프레스 루프의 일부로 설계될 수도 있으며, 그 돌출 단부는 프레스 장치에 의해 함께 가압되어 반경 방향 안쪽으로 작용하는 변형을 야기한다.

서두에서 상세히 설명된 바와 같이, 피팅(20 또는 40)은 특히 직선 연결을 의미하는 것으로 이해된다. 파이프 벤드, 리듀서, T-피스 또는 둘 이상의 프레스 섹션들이 교차하는 것과 같은 형태의 방향 변경도 가능하다. 또한, 골조(armature)의 피팅 또는 파이프 연결이 하나의 프레스 섹션으로만 이루어질 수 있다.

제1 프레스 슬리브(21)의 외부 윤곽(22)과 제2 프레스 슬리브(41)의 외부 윤곽(42)은 적어도 부분적으로 프레스 조(10)의 프레스 윤곽(8)에 각각 적응된다는 사실의 결과로서, 프레스 조(10)가 함께 이동하면, 한편으로는 프레스 윤곽(8)과 제1 프레스 슬리브(21)의 외부 윤곽(22) 또는 다른 한편으로는 제2 프레스 슬리브(41)의 외부 윤곽(42)의 적어도 일부가 점점 더 많이 접촉하게 된다. 프레스 조(10)를 미리 정해진 최종 위치까지 함께 이동시킴으로써, 프레스 슬리브(21, 41)가 완전히 가압되어 변형된다. 이 과정에서, 프레스 슬리브(21, 41)는 기하학적으로 대응하는 부분에서 프레스 조(10)에 의해 동일한 방식으로 변형된다. 따라서 하나의 프레스 조(10)가 2개의 피팅(20, 40)의 2개의 서로 다른 프레스 슬리브(21, 41)에 적합하다는 본 발명에 따른 효과가 달성된다. 특히, 프레스 슬리브(21, 41)는 디자인이 대체로 동일할 수 있다.

또한, 도 1a 및 1b에는 프레싱 전 프레스 조(10)의 기하학적 구조와 관련하여 강성 파이프(4) 및 가요성 파이프(6)용 피팅(20, 40)의 형상을 특징화하기 위해 다양한 크기의 치수가 표시되어 있다.

도 1c 및 1d는 강성 파이프(4)를 연결하기 위해 그리고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위해 프레싱 된 상태에 있는 도 1a 및 1b에 도시된 시스템(2)을 도시한다. 프레스 조(10)의 기하학적 구조와 연계하여 강성 파이프(4) 및 가요성 파이프(6)용 피팅(20, 40)의 기하학적 형상을 특징화하기 위해 프레싱한 후에 다양한 크기의 치수가 표시된다.

도 1a는 각각의 경우에 프레스 전 상태에서 프레스 슬리브(21)의 챔버(23) 내경 DK(강성), 프레스되는 피팅(20) 영역에서 프레스 슬리브(21)의 벽 두께 s(강성) 및 강성 파이프(4)의 외경 DR(강성)이 표시되어 있다.

도 1c에서는 프레스 조(10)의 프레스 윤곽(8)의 내경 DPK(강성)가 프레스 후 프레스된 제1 피팅(20)의 영역에 도시되어 있다.

도 1a와 도 1c에 표시된 치수는 아래와 같이 주어지는 압축 정도 β(강성)를 나타낸다.

β(강성)= (DK(강성)+2s(강성)-DPK(강성))/(DR(강성).

압축 정도 β(강성)는 바람직하게는 β(강성)<1.5인 값을 가정한다. 이러한 압축 정도에서는 높은 잡아당김(pull-out) 강도를 지닌 타이트한 연결이 이루어지며, 압박 시 연결되는 파이프와 피팅의 주름이 최소화되는 것을 보장할 수 있다. 높은 잡아당김 강도를 갖는 타이트한 연결의 위해 바람직한 압축 정도 β(강성)는 β(강성)<0.12의 값, 특히 바람직하게는 β(강성)<0.10이다.

압축 정도가 0%에 대응하는 압축 정도 β(강성)가 0인 경우에서는, 연결될 파이프와 피팅의 밀봉 압축이 발생하지 않는다. 압축 정도 15% 이상에 해당하는 압축 정도 0.15 이상에서는 프레스되는 피팅이나 프레스되는 파이프가 너무 많이 변형되어, 프레스되는 소재에 주름이 발생하고, 과도한 압력으로 인해 프레스할 피팅과 파이프가 변형될 수 있다.

도 1b는 각각의 경우에 프레스하기 전 상태에서 프레스 슬리브(41)의 챔버(43)의 내경 DK(가요성), 프레스되는 피팅(40)의 영역에서 프레스 슬리브(41)의 벽 두께 s(가요성), 가요성 파이프(6)의 외경 DR(가요성)이 도시되어 있다.

도 1d에서, 프레스 후 프레스된 제2 피팅(40) 영역의 프레스 조(10)의 프레스 윤곽(8)의 내경 DPK(가요성)가 표시되어 있다.

도 1b 및 도 1d에 표시된 치수는 압축 정도 β(가요성)를 제공하며 이는 β(가요성)= (DK(가요성)+2s(가요성)-DPK(가요성))/(DR(가요성)으로 주어진다.

압축 정도 β(가요성)는 바람직하게는 β(가요성)<0.15인 값을 가정한다. 이러한 압축 정도에서, 높은 잡아당김 강도를 지닌 타이트한 연결이 이루어지며, 압박 시 연결되는 파이프와 피팅의 주름이 최소화되는 것을 보장할 수 있다. 높은 잡아당김 강도를 갖는 타이트한 연결에 바람직한 압축 정도 β(가요성)는, β(가요성)<0.12의 값, 특히 바람직하게는 β(가요성)<0.10이다.

압축 정도 β(가요성)가 0(압축 정도 0%에 해당)에서는 연결될 파이프와 피팅의 밀봉 압축이 발생하지 않는다. 또한 압축 정도 15% 이상에 해당하는 압축 정도 0.15 이상에서는 압착되는 피팅이나 압착되는 파이프의 변형이 너무 심해 주름이 발생하며, 과도한 압착력으로 인해 압착되는 피팅과 파이프가 변형된다.

도 1a, 1b, 1c 및 1d를 함께 보면, 치수는 압축 정도 β(강성) 및 β(가요성)의 비율 τ를 제공한다. 여기서 τ는

τ=β(강성)/β(가요성)=(DK(강성)+2s(강성)-DPK(강성))DR(가요성)/(DK(가요성)+2s(가요성)-DPK(가요성))DR(강성)이다.

비율 τ는 바람직하게는 값 [0.50; 1.50] 범위이다. 이러한 비율 τ의 경우, 피팅을 강성 파이프(4)에 연결하기 위해 그리고 피팅을 가요성 파이프(6)에 연결하기 위해 가능하면 동일한 압축 정도가 보장될 수 있으므로, 동일한 프레스 툴을 사용하여 양 프레스 공정에서 피팅과 연결하고자 하는 파이프를 타이트하게 연결할 수 있게 된다.

이와 같이 피팅을 강성 파이프(4)와 최적으로 프레싱하는 경우, 동일한 프레스 툴인 프레스 조(10)로 프레스할 때 있는 가요성 파이프(6)와 피팅의 붕괴(collapsing)나 불충분한 프레스가 방지될 수 있다. 동시에, 피팅을 가요성 파이프(6)와 최적으로 프레싱하는 경우, 동일한 프레스 툴을 사용하여 프레싱할 때 강성 파이프(4)와 피팅 붕괴 또는 너무 낮은 프레싱을 방지할 수 있다. 강성 파이프와 가요성 파이프의 연결을 위한 최적의 프레싱에 선호되는 비율 τ는 [0.75; 1.25], 특히 바람직하게는 [0.80; 1.20]이다.

강성 파이프(4)와 피팅의 최적 압축을 위한 τ<0.5인 비율 τ의 경우, 가요성 파이프(6)와의 연결용 피팅은 동일한 프레스 툴로 압축할 때 너무 많이 압축되어 주름이 발생하고 가요성 파이프(6)가 붕괴된다. 반면, 강성 파이프(4)와 피팅의 최적 압축을 위한 τ>1.5의 경우 동일한 프레스 툴로 압축할 때 가요성 파이프(6)와 피팅의 압축이 너무 적게 발생한다. 이러한 너무 낮은 압축은 정기적으로 가요성 파이프(6)와 피팅의 연결부의 누출 및 너무 낮은 잡아당김 강도를 초래한다.

또한, 가요성 파이프(6)와 피팅을 최적으로 프세스할 때, 비율 τ가 τ>1.5인 경우, 강성 파이프(4)와 피팅을 동일한 프레스 툴로 압착할 때 강성 파이프(4)와 연결하기 위한 피팅은 지나치게 많이 프레스 되어 강성 파이프(4)의 주름 및 붕괴가 발생하게 된다. 더욱이, 강성 파이프(4)와 연결을 위해 피팅을 과도하게 압축하면, 압축 슬리브(21)의 챔버(23) 내의 밀봉 요소 및/또는 다른 요소에 손상을 초래할 수 있다. 한편, 가요성 파이프(6)와 피팅을 최적으로 프레스할 때 비율 τ<0.5는, 동일한 프레스 툴을 사용하여 프레싱할 때 강성 파이프(4)와 피팅의 지나치게 낮은 프레싱을 야기한다. 이러한 너무 낮은 압축은 정기적으로 강성 파이프(4)와 피팅의 연결부의 누출 및 너무 낮은 잡아당김 강도를 초래한다.

도 2a 및 도 2b는 강성 파이프(4)를 연결하기 위한 그리고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위한 본 발명에 따른 제2 시스템(102)을 도시하며, 파이프들(4 및 6)은 대응하는 외경을 갖는다. 시스템(102)은, 후술하는 바와 같이, 다양한 피팅(120, 140)을 프레싱 하는 데에 적합한 프레스 윤곽(108)을 갖는 프레스 조(110)의 프레스 조 절반부(110a)를 포함한다.

시스템(102)은 강성 파이프(4)에 프레스-피팅(press-fitting)하기 위한 적어도 하나의 제1 피팅(120)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제1 피팅(120)은 제1 외부 윤곽(122)이 제공된 제1 프레스 슬리브(121)를 포함한다.

시스템(102)은 가요성 파이프(6)에 프레스-피팅하기 위한 적어도 하나의 제2 피팅(140)을 더 포함하고, 적어도 하나의 제2 피팅(140)은 제2 외부 윤곽(142)을 갖는 제2 프레스 슬리브(141)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 제1 프레스 슬리브(121)의 외부 윤곽(122)과 제2 프레스 슬리브(141)의 외부 윤곽(142)은 각각 적어도 부분적으로 프레스 조(110)의 프레스 윤곽(108)에 맞춰지고. 프레스 조(110)에 의해 가압될 수 있다.

제1 시스템(2)과 대조적으로, 이 시스템(102)에서 제1 프레스 슬리브(121)는 제1 추가 프레스 섹션(121a)을 갖고, 제2 프레스 슬리브(141)는 제2 추가 프레스 섹션(141b)을 갖는다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 추가 프레스 섹션(121a)과 제2 추가 프레스 섹션(141b)은 서로 다른 외부 윤곽을 갖고, 각각은 대응하는 섹션들(108a, 108b)을 갖는 프레스 조(110)와 그 프레스 윤곽(108)에 의해 부분적으로 형성될 수 있다. 따라서, 동일한 프레스 조(110)를 사용하여 강성 파이프(4) 및 가요성 파이프(6)용 프레스 슬리브(121, 141)에 서로 다른 기능을 성형하는 것이 가능하다. 또한, 프레스 슬리브(121, 141)는 매칭되는 프레스 섹션(121c, 141c)을 갖기 때문에, 프레스하는 동안 프레스 조(110)의 프레스 윤곽(108)의 동일한 섹션(108c)에 의해 동일한 방식으로 변형된다.

도 1e 및 1f는 양 피팅들(20, 40)의 측면도를 도시한다. 2개의 프레스 슬리브(21, 41)의 외부 윤곽(22, 42)이 일치하므로, 동일한 프레스 조(10)를 사용하여 프레스 슬리브들(21, 41)을 프레스 할 수 있다. 프레스 슬리브들(121, 141)의 동일한 대응이 피팅들(120, 140)에 대해 도 2e 및 도 2f에 도시되어 있다.

도 1a 내지 도 2f에 도시된 바와 같이, 프레스 슬리브들(22, 122 및 42, 142) 각각은 연결부를 가압하고 밀봉하는 데 필요한 추가 기능 요소들을 수용하기 위해 수용될 파이프(4 또는 6)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(23, 123 및 43, 143)를 가지며, 이들의 다양한 형상과 기능은 다른 도면들과 연계하여 설명한다. 동일하거나 유사한 챔버(23, 123, 42, 142)는 각각 서로 다른 기능 요소를 수용한다.

도 1a 및 도 1b와 유사하게, 도 2a 및 도 2b는 프레스 하기 전에 프레스 조(10)의 형상과 관련하여 강성 파이프(4) 및 가요성 파이프(6)에 대한 피팅(120, 140)의 형상을 특성화하는 데 사용되는 다양한 크기의 치수를 보여준다.

또한, 도 1c 및 도 1d와 유사하게, 도 2c 및 도 2d는 프레스된 상태에서 강성 파이프(4)를 연결하고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위한 시스템(102)을 프레스 된 상태로 도시한다. 프레스 한 후에, 프레스 조(110)의 기하학적 구조와 함께 강성 파이프(4) 및 가요성 파이프(6)용 피팅(120, 140)의 기하학적 형상을 특징짓는 다양한 크기의 치수가 표시된다.

도 2a는 각각의 경우에 프레스 전 상태에서 프레스 슬리브(121)의 챔버(123)의 내경 DK(강성), 프레스되는 피팅(120) 영역에서의 프레스 슬리브(121)의 벽 두께 s(강성), 수용되는 강성 파이프(4)의 직경 DR(강성)이 도시되어 있다.

도 2c에서, 프레스 후, 프레스되는 제1 피팅(120) 영역에서 프레스 조(110)의 프레스 윤곽(108)의 내경 DPK(강성)가 표시되어 있다.

도 2a 및 도 2c에 지정된 치수들은 도 1과 관련하여 이미 설명한 압축 정도 β(강성)를 제공하며, 이는

β(강성)= (DK(강성)+2s(강성)-DPK(강성))/(DR(강성)으로 주어진다.

도 2b는 각각의 경우에 프레스 전 상태에서 프레스 슬리브(141)의 챔버(143)의 내경 DK(가요성), 프레스 되는 피팅(140) 영역에서 프레스 슬리브(141)의 벽 두께 s(가요성), 및 수용되는 가요성 파이프(6)의 직경 DR(가요성)이 도시되어 있다.

도 2d에는 프레싱 후 가압되는 제2 피팅(140) 영역에서 프레스 조(110)의 프레스 윤곽(108)의 내경 DPK(가요성)가 표시되어 있다.

도 2b 및 도 2d에 표시된 치수는 도 1과 관련하여 이미 설명한 압축 정도 β(가요성)를 제공하며, 이는

β(가요성)=(DK(가요성)+2s(가요성)-DPK(가요성))/(DR(가요성)으로 주어진다.

도 3a 내지 도 3i는 강성 파이프 및 가요성 파이프용 피팅의 형상을 특성화하기 위해 다양한 크기를 결정하기 위한 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 제1 시스템(2)의 실시형태의 예를 도시한다. 이 경우, 피팅에는 프레스 슬리브(21 또는 41) 및 삽입된 파이프(4 또는 6)만 표시되어 있고, 피팅 내부에는 프레스에 필요한 요소가 없다. 이하에서, 높이, 길이 및 부피와 같은 챔버(23 또는 43)의 치수에 기초하여 크기가 결정된다.

도 3a는 먼저 내부를 향하는 챔버(23)를 갖는 프레스 슬리브(21)로 강성 파이프(4)를 프레싱 하기 위한 제1 피팅(20)을 도시한다. 도 3a에서 볼 수 있는 바와 같이, 챔버 길이 LK(강성)는 챔버(23)의 외부 윤곽(22)이 피팅(20)에 의해 둘러싸인 강성 파이프(4)의 외부 쉘에 실질적으로 평면-평행한 챔버(23)의 섹션의 길이로 정의된다. 결과적으로, 챔버 길이 LK(강성)는 파이프(4)를 향해 구부러진 챔버(23)의 외부 윤곽(22) 섹션들 사이에 놓이는 섹션의 길이로 정의된다.

챔버(23)의 내경 DK(강성)는 챔버(23)의 벽 두께를 추가하지 않고 정의되는 반면, 수용될 강성 파이프(4)의 외경 DR(강성)은 파이프(4)의 벽을 추가하여 정의된다는 것이 더욱 명백하다. 따라서, 챔버(23)의 높이는 차이 DK(강성)-DR(강성)에 의해 주어진다. 이로 인해 챔버 체적은 다음과 같다.

도 3b는 내부를 향한 챔버(43)를 갖는 프레스 슬리브(41)로 가요성 파이프(6)를 프레스하기 위한 제2 피팅(40)을 도시한다. 도 3a와 유사하게, 도 3b에서 챔버 길이 LK(가요성)가 챔버(43)의 외부 윤곽(42)이 피팅(40)에 의해 둘러싸인 가요성 파이프(6)의 외부 쉘에 실질적으로 평면-평행한 챔버(43)의 섹션의 길이로 정의되는 것을 알 수 있다. 그 결과 챔버 길이 LK(가요성)는 파이프(6)를 향해 구부러진 챔버(43)의 외부 윤곽(42) 섹션들 사이에 있는 섹션의 길이로 정의된다.

또한, 챔버(43)의 벽 두께를 추가하지 않고 챔버(43)의 내경 DK(가요성)가 정의되는 반면, 수용되는 플랙시블 파이프(6)의 외경 DR(가요성)는 파이프(6)의 벽 두께 s(가요성)를 부가하여 정의되는 것을 알 수 있다. 따라서, 챔버(43)의 높이는 차이 DK(가요성)-DR(가요성)에 의해 주어진다. 이로 인해 챔버 체적이 발생한다.

이들 챔버 부피로부터 비율,

δ=V(강성)/V(가요성)이 형성된다

도 3a 및 도 3b에 따라 언급된 치수로부터 챔버 높이와 챔버 길이의 비율 ε(강성) 및 ε(가요성)도 형성될 수 있다.

ε(강성)은 이에 따라 다음과 같이 정의된다.

ε(강성)=(DK(강성)-DR(강성))/(2·LK(강성)).

ε(가요성)는 다음과 같이 정의된다.

ε(가요성)=(DK(가요성)-DR(가요성))/(2·LK(가요성)).

또한 비율 α는 다음과 같이 계산될 수도 있다.

여기서 α는 [0.50; 3.00], 바람직하게는 [0.50; 1.50], 특히 바람직하게는 [0.75; 1.25]이다.

따라서, α는 강성 파이프(4)를 프레싱하기 위한 피팅(20)의 프레스 슬리브(21)의 챔버 높이((DK(강성)-DR(가요성)/2)와 챔버 길이 DK(강성)의 비 그리고 가요성 파이프(6)를 프레싱하기 위한 피팅(40)의 프레스 슬리브(41)의 챔버 높이(lDK(강성)-DR(가요성)/2)와 길이 DK(강성)의 비율을 나타낸다.

이제 도 3c 내지 도 3i는 각각 도 3a에 도시된 제1 피팅(20)과 도 3b에 도시된 제2 피팅(40)으로 형성된 쌍을 도시하며, 피팅들(20 및 40)의 다양한 치수는 챔버 체적의 비율에 대해 다양한 수치 또는 챔버들(23, 43)의 챔버 길이에 대한 챔버 높이의 비율에 대한 다양한 수치가 주어지며, 여기서 두 비율은 모두 δ로 주어진다.

도 3c에 따른 δ=1 또는 α=1의 비율인 경우, 챔버(23, 43)의 내부 공간은 챔버(23, 43)에 의해 수용될 요소, 예를 들어 O-링 또는 클로 링에 대해 충분한 공간을 제공한다. 또한, 제1 피팅(20)과 제2 피팅(40) 모두에 대해 최적의 압축 정도가 확보될 수 있다.

도 3d 내지 도 3f는 δ<0.5 또는 α<0.5의 비율을 초래하는 치수의 예를 보여준다. 이렇게 선택된 치수들은 도 3d에 도시된 바와 같이 제1 피팅(20)의 챔버(23)의 챔버 길이가 너무 짧거나, 도 3f에 도시된 바와 같이 챔버(23)의 챔버 높이가 너무 낮아서 요소들이 놓일 공간을 남기지 않게 되며 또는 도 3e에 도시된 바와 같이, 제2 피팅(40)의 챔버(43)의 높이가 너무 높아 압축 정도가 너무 높아진다.

도 3g 내지 도 3i는 δ>1.5 또는 α>1.5의 비율을 초래하는 치수의 예를 보여준다. 이렇게 선택된 치수는 도 3g에 도시된 바와 같이 제2 피팅(40)의 챔버(43)의 챔버 길이가 너무 짧거나, 도 3h에 도시된 바와 같이 제2 피팅(40)의 챔버(43)의 챔버 높이가 너무 낮아 챔버(43)에 의해 수용되는 요소들에 대한 공간이 남지 않거나, 도 3i에 도시된 바와 같이, 제1 피팅(20)의 챔버(23)의 챔버 높이가 너무 높아 압축 정도가 너무 높아진다.

피팅의 다른 실시형태에서, 한계값 0.5<=δ<=3.00 또는 0.5<=α<=3.00이 또한 적용될 수 있다.

도 3j 및 도 3k는 피팅(120, 140)을 갖는 본 발명에 따른 제2 시스템(102)의 실시형태를 도시한다.

도 3j는 먼저 내부를 향하는 챔버(123)를 갖는 프레스 슬리브(121)로 강성 파이프(4)를 프레스하기 위한 제1 피팅(120)을 도시한다. 도 3j에서 볼 수 있는 바와 같이, 챔버 길이 LK(강성)는 챔버(123)의 외부 윤곽(122)이 피팅(120)에 의해 둘러싸인 강성 파이프(4)의 외부 쉘에 실질적으로 평면-평행한 챔버(123)의 부분의 길이오 정의된다. 그 결과, 챔버 길이 LK(강성)는 파이프(4)를 향해 구부러진 챔버(123)의 외부 윤곽(122)의 부분들 사이에 있는 부분의 길이로 정의된다. 챔버 직경 DK(강성)는 챔버(123)의 벽 두께를 추가하지 않고 정의되는 반면, 수용되는 강성 파이프(4)의 직경인 DR(강성)은 파이프(4)의 벽 두께를 더하여 정의된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 차이 DK(강성)-DR(강성)에 의해 챔버(123)의 높이가 주어진다.

도 3k는 내부를 향한 챔버(143)를 갖는 프레스 슬리브(141)로 가요성 파이프(6)를 프레스하기 위한 제2 피팅(140)을 도시한다. 도 3j와 유사하게, 도 3k에서 챔버 길이 LK(가요성)는 챔버(143)의 외부 윤곽(142)이 피팅(140)에 의해 둘러싸인 가요성 파이프(6)의 외부 쉘에 실질적으로 평면 평행한 챔버(143) 부분의 길이로ㅈ정의된다. 그 결과 LK(가요성)는 파이프(4)를 향해 구부러진 챔버(143)의 외부 윤곽(142)의 부분들 사이에 있는 부분의 길이로 정의된다. 챔버 직경 DK(가요성)는 챔버(143)의 벽 두께를 추가하지 않고 정의되는 반면, DR(가요성)는 수용될 가요성 파이프(6)의 직경은 파이프(6)의 벽 두께 s(가요성)를 추가하여 정의된다는 것을 알 수 있다. 따라서 차이 DK(가요성)-DK(가요성)는 챔버(143)의 높이를 제공한다.

피팅들(120, 140)의 경우, 이러한 정의로 인해 챔버 체적은 다음과 같다.

그리고

그리고 그들의 관계

δ=V(강성)/V(가요성).

마찬가지로 α는 α=ε(강성)/ε(가요성)로 주어지며, 강성 파이프(4)를 프레스하기 위한 피팅(120)의 프레스 슬리브(121)의 챔버 높이((DK(강성)-DR(가요성)/2)와 챔버 길이 DK(강성)의 비율 그리고 가요성 파이프(6)를 프레스하기 위한 피팅(140)의 프레스 슬리브(141)의 챔버 높이((DK(강성)-DR(가요성)/2)와 챔버 길이 DK(강성)의 비율이 주어진다.

이제 도 3l 내지 도 3r은 각각 도 3j에 도시된 제1 피팅(120)과 도 3k에 도시된 제2 피팅(140)으로 형성된 쌍을 도시하며, 여기서 변화하는 치수는 챔버 체적의 비율과 챔버 길이에 대한 챔버 높이의 비율에 대해 서로 다른 값을 초래하며, 두 비율은 각각 δ 및 α로 표시된다.

도 3l에 도시된 바와 같이 δ=1 또는 α=1의 비율인 경우, 챔버(123, 143)의 내부 공간은 챔버(123, 143)에 의해 수용되는 요소, 예를 들어 밀봉 요소에 충분한 공간을 제공한다. 또한, 따라서 제1 피팅(120)과 제2 피팅(140) 모두에 대해 최적의 압축 정도가 보장될 수 있다.

도 3m 내지 도 3o는 δ<0.5 또는 α<0.5의 비율을 초래하는 치수의 예를 보여준다. 이렇게 선택된 치수는 도 3m에 도시된 바와 같이 제1 피팅(120)의 챔버(123)의 챔버 길이가 너무 짧거나, 도 3o에 도시된 바와 같이 챔버(123)의 챔버 높이가 너무 낮아서 챔버(123)에 의해 수용되는 요소들이 놓일 공간이 없게 되고, 도 3n에 도시된 바와 같이, 제2 피팅(140)의 챔버(143)의 챔버 높이가 너무 높으면 압축 정도가 너무 높아진다.

도 3p 내지 도 3r은 δ>1.5 또는 α>1.5의 비율을 초래하는 치수의 예를 보여준다. 이렇게 선택된 치수는 도 3p에 도시된 바와 같이 제2 피팅(140)의 챔버(143)의 챔버 길이가 너무 짧거나, 도 3q에 도시된 바와 같이 제2 피팅(140)의 챔버(143)의 챔버 높이가 너무 낮아 챔버(143)에 의해 수용될 요소들이 놓일 공간이 남지 않게 되며, 또는 도 3r에 도시된 바와 같이, 제1 피팅(120)의 챔버(123)의 챔버 높이가 너무 높아서 압축 정도가 너무 높아진다.

피팅의 다른 실시형태에서, 한계값 0.5<=δ<=3.00 또는 0.5<=α<=3.00이 또한 적용될 수 있다.

이하에서, 피팅들(20, 120 및 40, 140)의 개별 실시형태를 추가 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 4a 내지 도 4e는 도 1a 내지 도 1f를 참조하여 앞서 설명한 시스템(2)에 있어서 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 피팅(20)의 제1 실시형태를 도시한다. 피팅은 베이스 바디(24)와 베이스 바디(24) 내에서 원주 방향으로 형성된 내부로 돌출된 정지 요소(25)를 가지고 있다. 또한, 베이스 바디(24)에 연결되고 외부 윤곽(22)을 형성하는 프레스 슬리브(21)가 제공되며, 이 프레스 슬리브(21)는 수용될 파이프(4)를 향해 내부를 향하는 챔버(23)를 갖는다. 삽입되는 파이프(4)의 잡아당김 방향에 대해 정렬된 복수의 클램프 요소(27)를 갖는 플라스틱 재료로 구성된 클램프 링(26)이 챔버(23) 내에 배치된다. 또한, 립 시일을 형성하는 평평한 섹션(28b)과 둥근 섹션(28a)이 있는 밀봉 요소(28)가 정지 요소(25)에 인접한 챔버(23)에 배열된다.

프레스 슬리브(21) 및 베이스 바디(24) 형태의 프레스 섹션이 단편(one piece)으로 유리하게 제작될 수 있도록, 프레스 슬리브(21)는 베이스 바디(24)와 일체로 연결된다.

정지 요소(25)는 예를 들어 펀치 마크로 설계되는, 내부를 향하고 반경 방향으로 대향하는 2개의 리세스(25a)로 구성된다. 따라서 파이프 정지부는, 파이프(4)가 삽입되고, 밀봉부(28)가 정지 요소(25)의 영역을 밀봉하더라도, 원주 방향이 아닌 정확한 위치에 있으며, 데드 스페이스가 방지된다. 도 4b에서, 반경 방향으로 대향하는 한 쌍의 펀치 마크가 피팅(20)의 각 측면에 대해 도시되어 있다. 각 피팅 측면에 대해 한 쌍이 도시되어 있다.

파이프(4)는 잡아당김에 대해 대항하여 고정되고 및/또는 클림프 링(26)에 의한 과잉의 내부 압력에 대항하여 고정된다. 클램프 링(26)은 플라스틱 클램프 링으로 설계되고, 그 안에는 클램프 요소(27)로 금속성 절단 블레이드가 배치되어 있다. 플라스틱 클램프 링(26) 또한 클램프 링(26)을 전체적으로 유연하게 만들어서 프레스 슬리브(21) 내에서 피팅(20)에 용이하게 조립되게 하는 원주 방향 슬롯(26a, 26b)도 갖는다. 또한, 이에 의해 클램프 링(26)은 원주 방향으로 폐쇄된 링으로 형성될 수 있고, 프레스 하는 중에 반경이 더 쉽게 감소될 수 있다.

클램프 요소(27)는 이러한 목적을 위해 제공된 리세스에 삽입되는 와이어 요소 형태의 절단 블레이드로서 설계된다. 따라서 클램프 요소(27)는 클램프 링(26)의 플라스틱 내에 확실하게 고정된다. 클램프 요소(27)는 예를 들어 주조 또는 스탬핑과 같은 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 클램프 요소(27)의 수는 6개이지만, 클램프 링(27)의 요구사항 또는 치수에 따라 결정될 수 있다.

또한, 클램프 요소(27)는 정지 요소(25) 반대편인 챔버(23)의 원위 영역에 배열되고, 파이프(4)를 정위치로 변형시키는 클램프 요소(27)에 의한 잡아당김 힘을 흡수하고(도 4e 참조) 이에 의해 프레스 슬리브(21)의 원위 외부 코너 영역(21a) 내의 벽에 대해 지지된다. 이는 파이프(4)로부터 프레스 슬리브(21)를 거쳐 피팅(4)으로 힘의 직접적인 흐름을 보장한다. 프레싱 후, 클램프 링(26)은 지지 기능만 갖고, 잡아당김에 대해 전혀 보호 기능을 발휘하지 않거나 발휘하더라도 약간만 기여한다.

또한, 클램프 링(26)은 클램프 요소(27)로부터 이격된, 내부를 향하는 웹(26c)을 가진다. 웹(26c)은 파이프(4)의 외부 직경과 같거나 약간 더 작은 내부 단면을 형성한다. 웹(26c)은 도 4d에 따른 피팅(20)의 프레스되지 않은 상태에서 파이프(4)를 유지하여, 파이프(4)가 피팅(20) 밖으로 슬립될 수 없게 한다. 또한, 삽입 중에 삽입되는 파이프(4)를 안내하기 위해 안쪽으로 향하는 웹(26d)도 형성되어 있다.

또한, 웹(26c)은 파이프(4)가 피팅(20) 안으로 밀려 들어갈 때 파이프(4)에 대한 가이드를 형성한다. 웹(26c) 내부 표면의 내부 단면이 파이프(4)의 외부 직경보다 약간 작은 경우, 파이프(4)가 밀어 넣어질 때 약간의 저항이 있게 된다. 따라서, 파이프(4)가 밀어 넣어질 때, 사용자는 파이프(4)가 피팅 내에 삽입되었다는 촉각 피드백을 받게 된다.

밀봉부(28)는 섹션들(28a 및 28b)을 갖는 립 시일로 설계되고, 프레싱 한 후에 삽입된 파이프(4)의 단부(4a)까지 파이프(4)와 프레스 슬리브(21) 사이의 갭(29)을 밀봉한다. 이를 위해, 밀봉부(28)는 한편으로는 챔버(23) 내부의 둥근 섹션(28a)이 경사 부분에 대항하여 놓이게 되어 위치된다. 평평한 섹션(28b)은 프레스 슬리브(21)와 삽입될 파이프(4) 사이에 위치되며, 이는 도 4e의 프레스된 상태에서 특히 명백하다. 프레싱 한 후에, 갭(29)이 채워진다.

도 4d와 도 4e를 비교하면 프레스 공정이 명확해진다. 두 개의 프레스 조 절반부(10a, 10b)는 반경방향 안쪽으로 이동되고, 프레스 슬리브(21)는 두 개의 프레스 조 절반부(10a, 10b)의 프레스 윤곽(8)의 접촉에 의해 반경 방향 안쪽으로 변형된다. 한편, 이는 클램프 요소(27)가 파이프(4)의 재료 속으로 안쪽으로 가압되어 피팅(20)에 의한 파이프(4)의 고정이 달성되는 방식으로 클램프 링(26)을 변형시킨다. 다른 한편으로, 프레스 슬리브(21)의 변형은 또한 밀봉부(28), 특히 립 시일로서 섹션(28b)을 반경방향 내측으로 변형시켜, 밀봉부(28)가 갭(29)을 밀봉한다.

따라서 밀봉 요소(28)는 높은 수준의 위생을 보장하고 틈새 부식을 방지한다. 따라서, 정확한 파이프 정지부(25)와 함께 매체가 수집될 수 있는 데드 스페이스(dead space)가 방지된다. 립 시일은 또한 시스템 견고함(tightness)을 보장한다.

도 5a 내지 도 5e는 도 1a 내지 도 1f에 따른 시스템(2)용 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 피팅(40)을 도시한다. 피팅(40)은 베이스 바디(44)와 이에 연결되어 외부 윤곽(42)을 형성하는 프레스 슬리브(41)를 갖는다. 프레스 슬리브(41)는 수용될 파이프(6)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(43)를 형성하며, 여기에 힘 전달 링(46)이 배열된다. 또한, 베이스 바디(44)에 연결되고 삽입될 파이프(6)를 향해 바깥쪽으로 향하는 밀봉 윤곽(48)이 제공되는 지지체(50)가 제공된다.

특히 도 5d에서 볼 수 있는 바와 같이, 프레스 슬리브(41)와 지지체(50)는 서로 일정 거리를 두고 배치되며 파이프(6)를 삽입하고 수용하기 위한 공간을 형성한다.

프레스 슬리브(41)와 지지체(50)는 용접으로 베이스 바디(44)에 접합되어 있다. 지지체(50)는 가요성 파이프(6), 특히 다층 복합 파이프를 피팅(40)에 대해 밀봉하기 위해 필요하다. 지지체(50)는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 솔리드 플라스틱으로 제조된 지지체에 비해 내화학성 및 견고성이 현저히 향상되어 있다.

또한, 프레스 슬리브(41)는 힘 전달 링(46)과 프레스 슬리브(41)의 내부 잠금을 위해 벽에 펀치 마크 형태의 리세스(41a)를 갖는다. 따라서 힘 전달 링(46)은 프레스 슬리브(41)에 자리잡고 고정된다.

힘 전달 링(46)은 원통형 부분(46a, 46b)과 삽입되는 파이프(6)와 결합하기 위한 내향 돌출 리브(46c)를 갖는다.

파이프(6)에 대한 피팅(40)의 밀봉은 지지체(50)의 밀봉 윤곽(48) 및 힘 전달 링(46)에 의한 힘 전달을 통한 추가적인 연질 밀봉 없이 보장되는 것이 바람직하다.

도 5d 및 도 5e를 비교함으로써 피팅(40)의 프레싱이 명확해진다. 두 개의 프레스 조 절반부(10a, 10b)가 반경방향 안쪽으로 이동되고, 프레스 슬리브(41)는 두 개의 프레스 조 절반부(10a, 10b)의 프레스 윤곽(8)의 접촉에 의해 반경 방향 안쪽으로 변형된다. 한편으로, 이는 힘 전달 링(46)을 변형시켜 힘이 파이프(6)의 재료에 전달되도록 한다. 따라서 파이프(6)가 반경방향 안쪽으로 변형되어 밀봉 방식으로 지지체(50)의 밀봉 윤곽(48) 위로 가압된다. 밀봉은 파이프(6)를 향하는 지지체(50)의 외부 단부(50a)에서 이루어지므로 이 영역에 데드 스페이스가 생성되지 않는다.

예를 들어 밀봉 윤곽(48)의 유지 리브(48a)를 통해 파이프(6)의 이탈에 대한 고정이 이루어진다.

또한, 도 5a 내지 도 5e는 프레스 슬리브(41)로부터 축방향으로 돌출하고 프레스되는 외부 윤곽(42)의 일 섹션을 형성하는 힘 전달 링(46)의 섹션(46d)을 도시한다. 이러한 디자인은 피팅(20)의 외관과 다른 외관을 형성하고, 시스템의 피팅ㄷ드들 40) 사이의 구별을 용이하게 한다.

프레스 슬리브(41)에도 투시창(51)이 있어 파이프(6)의 삽입 상태를 확인할 수 있다. 파이프(6)가 특별한 색상을 가지는 경우, 이는 프레스 슬리브(41) 내의 투시창(51)을 통해 신호색으로 명확하게 볼 수 있다.

도 6a는 프레스 슬리브(41)는 별도의 부품으로, 용접부(44a)에 의해 베이스 바디(44)에 접합되는 한편, 지지체(50)는 베이스 바디(44)와 일체로 형성되는, 피팅(40)의 제1 대안적인 실시형태를 도시한다.

피팅(20, 40)의 설명에 따르면, 프레스 슬리브(21, 41)의 외부 윤곽(22, 42)은 실질적으로 동일하므로, 피팅(20, 40)은 도 1a 내지 도 1f에 도시된 시스템에 적합하다. 사용자가 프레스 피팅(20)과 프레스 피팅(40) 사이를 전환할 때, 프레싱 툴을 변경하지 않고서도 피팅(20, 40)이 동일한 프레스 조(10)에 의해 프레스될 수 있다.

도 6b는 프레스되지 않은 피팅(40)의 또 다른 대안적인 실시형태를 도시하며, 여기서 동일한 참조 부호는 각각 동일한 기능을 갖는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다.

도 6b에 따른 실시형태에서, 힘 전달 링(46)의 섹션(46d)의 축방향 연장부(46e)가 제공되며, 이는 프레스 툴의 적용을 용이하게 하고 이에 따라 개선시킨다. 또한, 리브(46c)는 축방향 내쪽으로 오프셋되도록 설계되어, 연결 시 최대 삽입 깊이에 가까운 축 위치에서 파이프가 삽입될 때 극복해야 할 마찰과 관련 햅틱 신호가 발생한다.

또한, 도 6b에 따른 피팅(40)은 지지체(50)를 가지며, 지지체의 외부에는 비드(50b) 형태로 원주 방향으로 반경 방향 내측으로 연장되는 오목부가 형성되어 있다. O-링(53) 형태의 시일이 비드(50b)에 배열되어 있으며, 이는 파이프를 밀었을 때 파이프 내부에 기대어 압축 중에 추가적인 밀봉 효과를 생성한다. 이 디자인은 연속적인 작은 내경보다 흐름에 더 유리하다.

도 6a에 따른 디자인과 비교하여 피팅(40)의 추가 변경은 투시창(51)이 베이스 바디(44)의 방향으로 축방향으로 오프셋되어 배열되고, 더 이상 프레스 윤곽(8)의 영역에 배열되지 않는다는 점이다. 이 디자인의 잇점은 프레스 공정 중에도 투시창을 통해 볼 수 있으며, 프레스 프로파일에 의해 가려지지 않는다는 것이다.

도 6c는 도 6b의 실시형태와 본질적으로 유사한 추가 실시형태를 도시하며, 여기서 다른 치수가 선택되었다.

도 6a 및 도 6c와 대조적으로, 도 6b에서는 베이스 바디(44)가 솔리드 선삭(turned) 부품으로 설계되는 반면, 도 6a 및 도 6c에서는 베이스 바디(44)가 성형품으로 설계된다는 것이다.

도 7a 내지 도 7d는 도 2a 내지 도 2f에 따른 시스템용 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 피팅(120)을 도시한다. 피팅(120)은 베이스 바디(124)와 이에 연결되어 외부 윤곽(122)을 형성하는 프레스 슬리브(121)를 가지며, 프레스 슬리브(121)는 수용되는 파이프(4)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(123)를 갖는다. 프레스 슬리브(121)의 원위 단부에는, 챔버(123)를 지나 연장되는 슬리브 섹션(121a)이 형성된다. 슬리브 섹션(121a)은 형성될 외부 윤곽(122)의 일 섹션을 형성한다. 또한, 밀봉 요소(128)가 챔버(123) 내에 배열된다.

프레스 슬리브(121)는 섹션(121b)으로 베이스 바디(124) 상에 확실하게 성형되어 섹션(124a)에서 베이스 바디(124)의 직경이 테이퍼링되게 된다. 따라서 프레스 슬리브(121)가 베이스 바디(124)에 견고하게 연결된다.

또한, 베이스 바디(124)의 내부 섹션(124b)은 삽입되는 파이프(4)의 방향으로 챔버(123) 내부에서 반경방향으로 연장된다. 이에 의해, 특히 도 7c와 도 7d에서 볼 수 있듯이, 밀봉 요소(128)의 섹션(128a)이 프레스 슬리브(121)와 베이스 바디(124)의 내부 섹션(124b) 사이에 배열되고, 밀봉 요소(128)의 다른 섹션(128b)이 프레스 슬리브(121)와 삽입되는 파이프(4) 사이에 배열된다.

밀봉 요소(128)는 챔버(123)의 상당 부분을 채워서 베이스 바디(124)의 측면과 베이스 바디(4)까지 끝에서 밀어 넣어지는 강성 파이프(4) 모두를 밀봉한다. 이는, 매체와 접촉하는 베이스 바디(124)의 영역과 매체와 접촉하지 않는 프레스 슬리브(121)의 영역으로 분리시키게 된다. 긴 밀봉 요소(128)는 또한 파이프(4)의 정확한 삽입 깊이에 대한 높은 공차를 허용하고, 피팅(102)과 파이프(4) 사이에 거의 틈이 없는 연결을 보장한다.

더욱이, 슬리브 섹션(121a)과 밀봉 요소(128)는 파이프(4)를 안내하고 유지하기 위해 원주에 걸쳐 분포된 캠(128c)뿐만 아니라 내향 돌출 캠(121c)도 갖는다. 이는 파이프(4)의 유지, 파이프를 삽입하는 중에 파이프의 안내와 삽입 깊이의 체크를 위해 파이프를 삽입하는 중에 캠(128c)과 캠(121c)을 극복할 때 촉각 피드백을 달성한다. 대조적으로, 역시 원주 방향으로 배열된 밀봉 요소(128)의 캠(128d)은 프레스되지 않은 상태에서 내부 섹션(124b)의 외부와 이미 접촉되어 있다.

프레스 슬리브(121)의 앞부분에 있는 공장에서 스탬핑된 캠(121c)은 또한 프레싱 중에 강성 파이프(4)의 국부적 변형을 담당한다. 따라서 이 디자인에는 고정 기능이 있는 클램프 링이 필요하지 않다. 또한, 캠(121c)으로 프레싱한 후에 비틀림 강도를 확보하게 된다.

프레스 공정이 도 7c와 도 7d를 비교하여 설명된다. 2개의 프레스 조 절반부(110a, 110b)가 반경방향 내부로 이동되고, 프레스 슬리브(121)는 2개의 프레스 조 절반부(110a, 110b)의 프레스 윤곽(108)의 접촉에 의해 반경 방향 내부로 변형된다. 프레스 윤곽(108)의 섹션(108a, 108c)은 프레스 슬리브(121)의 섹션(121a, 121c)에 대해 놓이고, 프레스 슬리브(121)를 이들 두 섹션에서 반경방향 안쪽으로 변형시킨다. 한편, 이는 섹션(121a)을 파이프(4) 위로 변형시키며, 여기서 섹션(121a)이 완전히 형성되거나 원주 상의 섹션에만 형성될 수 있다. 다른 한편으로, 섹션(121c)의 변형은 밀봉 요소(128)의 변형으로 이어져, 파이프(4)가 프레스 슬리브(121)에 대해 밀봉된다. 이 과정에서, 밀봉 요소(128)의 섹션(128a)과 캠(128d)은 베이스 바디(124)의 내부 섹션(124a)의 외부에 대해 프레스된다. 이와 유사하게, 섹션(128b)과 링(128c)이 파이프(4)의 외부에 대해 가압된다. 이러한 방식으로, 피팅(120)의 베이스 바디(124)와 파이프(4)가 외부에 있는 프레스 슬리브(121)에 대해 밀봉된다.

도 7c 및 도 7d에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 삽입된 파이프(4)는 베이스 바디(124)의 섹션(124b)의 단부면에 접한다. 이는 파이프(4)와 피팅(120) 사이의 전이부에서 단면의 변화를 방지한다.

도 7e는 환형 밀봉 요소의 사시도를 도시하고, 도 7f 및 도 7g는 밀봉 요소(128)를 서로 다른 방위각으로 절단한 2개의 도면으로 도시한다. 원주 방향 및 내부를 향한 비드형 섹션(128a, 128b)은 추가적으로 위에서 설명한 기능을 갖는 내부를 향하는 캠(128c, 128d)을 갖는다.

도 8a 내지 도 8d는 도 2a 내지 도 2f에 따른 시스템(102)용 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 피팅(140)을 도시한다. 피팅(140)은 외부 윤곽(142)을 형성하는 프레스 슬리브(141)가 재료 접착에 의해 연결되는 베이스 바디(144)를 갖는다. 프레스 슬리브(141)는 수용될 파이프(6)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(143)를 더 포함하며, 여기에 힘 전달 링(146)이 배열된다. 지지체(150)는 베이스 바디(144)에 재료적으로 연결되고, 이는 삽입될 파이프(6)를 향해 바깥쪽으로 향하는 밀봉 윤곽(148)을 갖는다. 대안적으로, 지지체(150)가 베이스 바디(144)와 일체로 형성될 수도 있다. 따라서 피팅(140)은 프레스되는 각 측면에 베이스 바디(144)와 가압 슬리브(141) 및 이에 연결된 지지체(150)로 구성된 3-파트 구조를 갖는다.

프레스 슬리브(141)와 지지체(150)는 서로 이격되어 파이프(6)를 삽입 및 수용하기 위한 환형 공간을 형성한다.

지지체(150)는 가요성 파이프(6), 특히 다층 복합 파이프를 피팅(140)에 대해 밀봉하기 위해 필요하다. 지지체(150)는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 폴리페닐렌 설폰(PPSU)과 같은 고체 플라스틱으로 이루어진 지지체에 비해 내약품성 및 견고성이 현저히 향상될 수 있다.

힘 전달 링(146)은 삽입되는 파이프(6)와 결합하기 위한 치형부(146a)를 갖는다. 이는 파이프(6)의 안내 및 유지를 제공하여, 프레싱 전에 피팅(140)에 대해 상대적으로 파이프(4)의 위치를 고정시킨다. 치형부들(146a) 사이의 원주방향에는 힘 전달 링(146)의 유연성을 향상시키기 위한 리세스(146c)가 마련된다. 또한, 힘 전달 링(146)은 프레스 슬리브(141) 내로의 삽입이 용이하도록 C-링으로 형성된다.

파이프(6)에 대한 피팅(140)의 밀봉은 밀봉 윤곽(148)을 통한 추가적인 연질 밀봉 및 힘 전달 링(146)에 의한 힘 전달 없이 보장된다. 프레스하는 동안 프레스 슬리브(141)의 변형으로 인해 가요성 파이프(6)가 밀봉 윤곽(148) 위로 가압되어 밀봉 효과가 달성된다.

도시된 실시형태에서, 파이프(6)를 향하는 지지체(150)의 외측 단부(150a)에서 밀봉이 이루어지므로, 프레싱 후 여기에 데드 스페이스가 생성되지 않는다.

파이프(6)는 또한 밀봉 윤곽(148)의 유지 리브(148a)에 의해 빠지지 않도록 고정된다.

또한, 프레스 슬리브(141)는 챔버(143)를 지나 연장되는 슬리브 섹션(141b)을 가지며, 이는 프레스 조(110)에 의해 형성되는 프레스 슬리브(141)의 외부 윤곽(142)의 섹션을 형성한다. 이를 위해, 프레스 조(110)는 프레스 윤곽(108)의 대응 섹션(108b)을 구비한다.

프레스 공정은 도 8d와 도 8e를 비교한 결과이다. 2개의 프레스 조 절반부(110a, 110b)가 반경방향 내부로 이동되고, 프레스 슬리브(121)가 2개의 프레스 조 절반부(110a, 110b)의 프레스 윤곽(108)의 접촉에 의해 반경 방향 내부로 변형된다. 프레스 윤곽(108)의 섹션(108b, 108c)은 프레스 슬리브(141)의 섹션(141b, 141c)에 기대어 있고 프레스 슬리브(141)를 이들 두 섹션에서 반경방향 안쪽으로 변형시킨다. 한편, 이는 섹션(141b)이 파이프(4) 상에 형성되게 하며, 여기서 섹션(141b)은 완전히 형성되거나 원주 상의 섹션에만 형성될 수 있다. 반면에, 섹션(141c)의 변형으로 인해 파이프(6)가 지지체(150)의 밀봉 윤곽(148) 상에 형성되게 된다.

힘 전달 링(146)은 또한 파이프(6)의 외부 직경과 같거나 약간 더 작은 내부 단면을 정의하는 내향 돌출 웹(146b)을 갖는다. 따라서 원주 방향으로 분포된 웹(146b)은 파이프(6)에 대한 가이드 및 지지체를 형성한다.

또한, 프레스 슬리브(141)와 힘 전달 링(146)은 대응되는 투시창(151, 152)을 갖는다. 따라서 파이프(6)를 피팅(140)에 설치할 때, 파이프(6)의 밀봉이 지지체(150)를 통해 내부에서 이루어지므로, 파이프(6)의 삽입 깊이를 확인할 수 있다.

내부로 돌출하는 웹(146b)을 보여주기 위해 피팅을 통한 다른 섹션이 선택되었기 때문에, 도 8b에 도시된 투시창(151, 152)은 도 8d 및 도 8e에서는 보이지 않는다.

도 7a 내지 도 7d 및 도 8a 내지 도 8d는 또한 강성 파이프(4)를 연결하고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위한 시스템을 도시한다. 한편으로, 이 시스템은 도 7a 내지 도 7d에 따른 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 복수의 피팅(120)을 구비하며, 다른 한편으로는, 도 8a 내지 도 8d에 따른 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 복수의 피팅(140)을 구비한다. 강성 파이프(6)에 연결하기 위한 피팅(140)의 베이스 바디(144)와 피팅(120)의 베이스 바디(124)의 디자인이 동일하다.

프레스 슬리브(121, 141)는 각각의 베이스 바디(124, 144)에 연결된다. 가요성 파이프(6)의 경우, 지지체(150)도 사용된다. 베이스 바디(124) 또는 베이스 바디(144)는 또한 작은 성형 직선부만을 가지므로, 듀플렉스 강 또는 위에서 언급한 페라이트 강 중 하나와 같이 성형이 어려운 재료로 만들어질 수도 있다. 동일한 베이스 바디(124 또는 144)가 강성 파이프(4)용 피팅(120)과 가요성 파이프(6)용 피팅(140) 모두에 사용될 수 있으며, 이에 따라 설명된 시스템의 피팅의 모듈식 설계가 가능해진다.

도 7a 내지 도 7d 및 도 8a 내지 도 8d에 따른, 강성 파이프(4) 결합용 및 가요성 파이프(6) 결합용 시스템은 도 2a 내지 도 2f에 따른 본 발명에 따른 시스템(102)에 적합하다.

그러나 프레스 슬리브(121 또는 141)는 강성 파이프(4) 및 가요성 파이프(6)에 대한 각각의 적용이 다르며, 예를 들어 공장 프레싱에 의해 베이스 바디(124 또는 144)에 강제로 끼워맞춤(force-fitted)된다. 베이스 바디(124 또는 144)와 프레스 슬리브(121 또는 141)로 구성된 2-파트 구조의 또 다른 장점은, 피팅(120 또는 140)이 매체와 접촉하는 베이스 바디(124 또는 144)와 매체와 접촉하지 않는 프레스 슬리브(121 또는 141)로 분할된다는 점이다. 이는 예를 들어 프레스 슬리브(121 또는 144)와 필요하다면 지지체(150)를 고품질의 내식성이 있는 재료로 제조할 수 있는 반면 프레스 슬리브(121 또는 141)는 저렴한 재료로 제작할 수 있게 한다. 원칙적으로, 재료는 각각의 요구 사항, 즉 강성 파이프(4) 및/또는 가요성 파이프(6)로 운반되는 매체와 관련하여 구체적으로 선택될 수 있다.

피팅(120, 140)의 설명에 따르면, 프레스 슬리브(121, 141)의 외부 윤곽(122, 142)은 실질적으로 동일하므로, 피팅(120, 140)은 도 2a 내지 도 2f에 도시된 시스템에 적합하다. 사용자가 스웨이징 피팅(120)과 스웨이징 피팅(140) 사이를 전환할 때, 피팅(120, 140)은 스웨이징 툴을 변경하지 않고서도 동일한 스웨이징 조(110)에 의해 스웨이징될 수 있다.

Claims (25)

1. 서로 대응하는 외경의 강성 파이프(4)를 연결하기 위한 그리고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위한 시스템(2; 102)으로,
   - 프레스 윤곽(8; 108)을 갖는 프레스 조(10; 110)를 구비하고,
   - 강성 파이프(4)에 프레스-피팅하기 위한 적어도 하나의 제1 피팅(20, 120)으로,
   -- 상기 적어도 하나의 제1 피팅(20, 120)은 외부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 연결될 강성 파이프(4)를 외부에서 밀봉하고,
   -- 상기 적어도 하나의 제1 피팅(20; 120)은 제1 외부 윤곽(22; 122)을 갖는 제1 프레스 슬리브(21; 121)를 포함하는,
   적어도 하나의 제1 피팅(20, 120)을 구비하고,
   - 가요성 파이프(6)에 프레스-피팅하기 위한 적어도 하나의 제2 피팅(40, 140)으로,
   -- 상기 적어도 하나의 제2 피팅(40, 140)은 내부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 내부로부터 연결되는 가요성 파이프(6)를 밀봉하고,
   -- 상기 적어도 하나의 제2 피팅(40; 140)은 제2 외부 윤곽(42; 142)을 갖는 제2 프레스 슬리브(41; 141)를 포함하는,
   적어도 하나의 제2 피팅(40, 140)을 구비하고,
   - 제1 프레스 슬리브(21, 121)의 외부 윤곽(22, 122)과 제2 프레스 슬리브(41, 141)의 외부 윤곽(42, 142)은 각각 적어도 부분적으로 프레스 조(10; 110)의 프레스 윤곽(8; 108)에 맞춰져 있으며, 프레스 조(10; 110)에 의해 프레스될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   제1 프레스 슬리브(21, 121)의 외부 윤곽(22, 122)과 제2 프레스 슬리브(41, 141)의 외부 윤곽(42, 142)은 적어도 부분적으로 정합(match)되는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   - 프레스 슬리브(21; 121; 41; 141)는 수용되는 파이프(4, 6)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(23; 123; 43; 143)를 형성하고,
   - 적어도 하나의 클램프 요소, 밀봉 요소 및/또는 힘 전달 요소가 상기 챔버(23; 123; 43; 143) 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   제1 프레스 슬리브(21; 121)의 챔버(23; 123)와 제2 프레스 슬리브(41; 141)의 챔버(43; 143)는 서로 다른 클램프 요소, 밀봉 요소 및/또는 힘 전달 요소를 수용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 상기 제1 프레스 슬리브(121)는 제1 추가 프레스 섹션(121a)을 구비하고,
   - 상기 제2 프레스 슬리브(141)는 제2 추가 프레스 섹션(141b)을 구비하고,
   - 상기 제1 추가 프레스 섹션(121a)과 제2 추가 프레스 섹션(141b)은 서로 다른 외부 윤곽(108a; 108b)을 가지며, 각각이 프레스 조(110)에 의해 섹션으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 피팅(20; 120) 및/또는 제2 피팅(40; 140)이 제6항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 제2 피팅(40, 140)의 프레스 슬리브(41, 141)의 챔버(43, 143)의 부피 V(가요성)에 대한 제1 피팅(20, 120)의 프레스 슬리브(21, 121)의 챔버(23, 123)의 부피 V(강성)의 비율이,
   δ=V(강성)/V(가요성)로 주어지고,
   - 부피 V(강성)는,
   

   

   로 주어지되,
   LK(강성)는 챔버(23, 123)의 길이이고,
   DK(강성)는 챔버(23, 123)의 내경이며,
   DR(강성)은 수용되는 강성 파이프(4)의 외경이고,
   - 부피 V(가요성)는,
   

   

   로 주어지되,
   LK(가요성)는 챔버(43, 143)의 길이이고,
   DK(가요성)는 챔버(43, 143)의 내경이며,
   DR(가요성)는 수용될 가요성 파이프(6)의 직경이고,
   - 비율은,
   

   

   로 주워지고,
   - δ는 값 범위는 [0.50; 3.00], 바람직하게는 [0.50; 1.50], 특히 바람직하게는 [0.75; 1.25]인 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 피팅(20, 120)의 프레스 슬리브(21, 121)의 챔버(23, 123)의 내경 DK(강성)와 수용되는 강성 파이프(4)의 외경 DR(강성)의 차이와 챔버(23, 123) 길이의 LK(starr)의 2배의 비율은
   

   

   으로 주어지고,
   - ε(강성)의 범위는 [0.10; 0.50], 바람직하게는 [0.2; 0.4], 특히 바람직하게는 [0.25; 0.35]인 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 피팅(40, 140)의 프레스 슬리브(41, 141)의 챔버(43, 143)의 내경 DK(가요성)와 수용되는 가요성 파이프(6)의 외경 DR(가요성)의 차이와 챔버(43, 143) 길이 LK(가요성)의 2배의 비율은
   

   

   으로 주어지고,
   - ε(가요성)의 범위는 [0.10; 0.70], 특히 [0.10; 0.50], 바람직하게는 [0.20; 0.60], 특히 [0.2; 0.4], 특히 바람직하게는 [0.25; 0.50], 특히 [0.25; 0.35]인 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    ε(강성)은
    

    

    로 주어지되,
    DK(강성)는 제1 피팅(20, 120)의 프레스 슬리브(21, 121)의 챔버(23, 123)의 내경이고,
    DR(강성)은 수용되는 강성 파이프(4)의 외경이며,
    LK(강성)는 챔버(23, 123)의 길이이고,
    - ε(가요성)은
    

    

    으로 주어지되,
    DK(가요성)은 제2 피팅(40, 140)의 프레스 슬리브(41, 141)의 챔버(43, 143)의 내경이고,
    DR(가요성)은 수용되는 가요성 파이프(6)의 외경이며,
    LK(가요성)는 챔버(23, 123)의 길이이고,
    - 비율 α는
    

    

    으로 주어지고,
    - α의 값 범위는 [0.50; 3.00], 바람직하게는 [0.50; 1.50], 특히 바람직하게는 [0.75; 1.25]인 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 피팅(20, 120)이 강성 파이프(4)에 프레스 피팅될 때의 압축 정도 β(강성)는
    

    

    으로 주어지되,
    DK(강성)는 프레스 전 제1 피팅(20, 120)의 프레스 슬리브(21, 121)의 챔버(23, 123)의 내경이고,
    s(강성)는 프레스되는 제1 피팅(20,120) 영역에서 프레스 슬리브(21, 121)의 프레스 전의 벽 두께이며,
    DR(강성)은 수용되는 강성 파이프(4)의 프레스하기 전의 외경이고,
    DPK(강성)는 프레스되는 제1 피팅(20, 120) 영역에서 프레스 조(10, 110)의 프레스 윤곽(8, 108)의 내경이고,
    - β(강성)의 값은 β(강성)<0.15, 바람직하게는 β(강성)<0.12, 특히 바람직하게는 β(강성)<0.10인 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 피팅(20, 120)이 가요성 파이프(6)에 프레스 피팅될 때의 압축 정도 β(가요성)는
    

    

    로 주어지되,
    DK(가요성)는 프레스 전 제2 피팅(40, 140)의 프레스 슬리브(41, 141)의 챔버(43, 143)의 내경이고,
    s(가요성)는 프레스되는 제2 피팅(40,140) 영역에서 프레스 슬리브(41, 141)의 프레스 전의 벽 두께이며,
    DR(가요성)은 수용되는 가요성 파이프(6)의 프레스하기 전의 외경이고,
    DPK(가요성)는 프레스되는 제2 피팅(40, 140) 영역에서 프레스 조(10, 110)의 프레스 윤곽(8, 108)의 내경이고,
    - β(가요성)의 값은 β(가요성)<0.15, 바람직하게는 β(가요성)<0.12, 특히 바람직하게는 β(가요성)<0.10인 것을 특징으로 하는 시스템.
13. 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 피팅(20, 120)이 강성 파이프(4)에 프레스 피팅될 때의 압축 정도 β(강성)는
    

    

    으로 주어지되,
    DK(강성)는 프레스 전 제1 피팅(20, 120)의 프레스 슬리브(21, 121)의 챔버(23, 123)의 내경이고,
    s(강성)는 프레스되는 제1 피팅(20,120) 영역에서 프레스 슬리브(21, 121)의 프레스 전의 벽 두께이며,
    DR(강성)은 수용되는 강성 파이프(4)의 프레스하기 전의 외경이고,
    DPK(강성)는 프레스되는 제1 피팅(20, 120) 영역에서 프레스 조(10, 110)의 프레스 윤곽(8, 108)의 내경이고,
    제2 피팅(20, 120)이 가요성 파이프(6)에 프레스 피팅될 때의 압축 정도 β(가요성)는
    

    

    으로 주어지되,
    DK(가요성)는 프레스 전 제2 피팅(40, 140)의 프레스 슬리브(41, 141)의 챔버(43, 143)의 내경이고,
    s(가요성)는 프레스되는 제2 피팅(40,140) 영역에서 프레스 슬리브(41, 141)의 프레스 전의 벽 두께이며,
    DR(가요성)은 수용되는 가요성 파이프(6)의 프레스하기 전의 외경이고,
    DPK(가요성)는 프레스되는 제2 피팅(40, 140) 영역에서 프레스 조(10, 110)의 프레스 윤곽(8, 108)의 내경이고,
    - 비율 τ는
    

    

    으로 주어지되,
    - τ 값 범위는 [0.50; 1.50], 바람직하게는 [0.75; 1.25], 특히 바람직하게는 [0.80; 1.20]인 것을 특징으로 하는 시스템.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 시스템용 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 피팅(20)으로,
    - 베이스 바디(24)를 구비하고,
    - 베이스 바디(24)의 원주 방향으로 형성되고, 안쪽으로 돌출하는 정지 요소(25)를 구비하고,
    - 베이스 바디(24)에 연결되어 외부 윤곽(22)을 형성하는 프레스 슬리브(21)로, 상기 프레스 슬리브(21)는 수용되는 파이프(4)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(23)를 갖는, 프레스 슬리브(21)를 구비하고,
    - 챔버(23) 내에 배열된 클램프 링(26)으로, 상기 클램프 링(26)은 플라스틱 재료로 구성되고, 삽입되는 파이프(4)의 잡아당김 방향에 대해 정렬된 복수의 클램프 요소(27)를 구비하는, 클램프 링(26)을 구비하고,
    - 정지 요소(25)에 인접하게 챔버(23) 내에 배열된 밀봉 요소(28)를 구비하고,
    - 프레스 슬리브(21)는 클램프 링(26), 클램프 요소(27) 및 밀봉 요소(28)와 함께 연결되는 강성 파이프(4)를 외부로부터 밀봉하는 것을 특징으로 하는 피팅.
15. 제14항에 있어서,
    클램프 요소(27)는 정지 요소 반대편의 챔버(23)의 원위 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 피팅.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    클램프 링(26)은 클램프 요소(27)로부터 이격되어 안쪽으로 향하며, 파이프(4)의 외경과 같거나 그보다 약간 작은 내부 단면을 정의하는 웹(26c)을 가지는 것을 특징으로 하는 피팅.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    정지 요소(25)는 예를 들어 펀치 마크(25a)와 같이 안쪽을 향하는 적어도 두 개의 리세스로 구성되는 것을 특징으로 하는 피팅.
18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    밀봉부(28)는 적어도 부분적으로 립 시일(28b)로 설계되고, 프레싱 후 파이프(4)와 프레스 슬리브(21) 사이의 갭(29)을 삽입된 파이프(4)의 단부(4a)까지 밀봉하는 것을 특징으로 하는 피팅.
19. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 시스템용 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 피팅(40)으로,
    - 베이스 바디(44)를 구비하고,
    - 베이스 바디(44)에 연결되어 외부 윤곽(42)을 형성하는 프레스 슬리브(41)로, 상기 프레스 슬리브(41)는 수용되는 파이프(6)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(43)를 갖는, 프레스 슬리브(41)를 구비하고,
    - 챔버(43)에 배열된 힘 전달 링(46)을 구비하고,
    - 베이스 바디(44)에 연결되며, 삽입되는 파이프(6)를 향해 바깥쪽을 향하는 밀봉 윤곽(48)이 제공되는 지지체(50)를 구비하고,
    - 힘 전달 링(46)의 일부(46d)는 프레스 슬리브(41)로부터 축방향으로 돌출하여, 프레스되는 외부 윤곽(42)의 일부를 형성하고,
    - 힘 전달 링(46) 및 지지체(50)와 함께 프레스 슬리브(41)는 연결되는 가요성 파이프(6)를 안쪽으로부터 밀봉하는 것을 특징으로 하는 피팅.
20. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 시스템용 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 피팅(120)으로,
    - 베이스 바디(124)를 구비하고,
    - 베이스 바디(124)에 연결되어 외부 윤곽(122)을 형성하는 프레스 슬리브(121)로,상기 프레스 슬리브(121)는 수용되는 파이프(4)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(123)를 갖는 프레스 슬리브(121)를 구비하고,
    - 프레스 슬리브(121)의 원위 단부에 형성되고, 챔버(123)를 지나 연장하여, 형성되는 외부 윤곽(122)의 일부를 형성하는 슬리브 섹션(121a)을 구비하고,
    - 챔버(123) 내에 배치된 밀봉 요소(128)를 구비하고,
    - 베이스 바디(124)의 내부 부분(124b)은 삽입되는 파이프(4)의 방향으로 챔버(123) 내부에서 반경방향으로 연장되고,
    - 밀봉 부재(128)의 섹션(128b)이 프레스 슬리브(121)와 베이스 바디(124)의 내부 부분(124b) 사이에 배치되고,
    - 밀봉 요소(128)의 일부(128a)는 프레스 슬리브(121)와 삽입되는 파이프(4) 사이에 배열되고,
    - 프레스 슬리브(121)는 밀봉 요소(128)와 함께 연결되는 강성 파이프(4)를 외부로부터 밀봉하는 것을 특징으로 하는 피팅.
21. 제20항에 있어서,
    슬리브 섹션(121a) 및/또는 밀봉 요소(128)는 파이프(4)를 안내하고 유지하기 위해 안쪽으로 돌출하는 캠들(121c; 128c; 128d)을 구비하는 것을 특징으로 하는 피팅.
22. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 시스템용 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 피팅(140)으로,
    - 베이스 바디(144)를 구비하고,
    - 베이스 바디(144)에 연결되어 외부 윤곽(142)을 형성하는 프레스 슬리브(141)로, 상기 프레스 슬리브(141)는 수용되는 파이프(6)를 향해 안쪽으로 향하는 챔버(143)를 갖는 프레스 슬리브(141)를 구비하고,
    - 챔버(143) 내에 배치되는 힘 전달 링(146)을 구비하고,
    - 베이스 바디(144)에 연결되고, 삽입되는 파이프(6)를 향해 바깥쪽으로 향하는 밀봉 윤곽(148)이 제공되어 있는 지지체(150)를 구비하고,
    - 상기 프레스 슬리브(141)와 지지체(150)는 별개의 요소들로 상기 베이스 바디(144)에 연결되고,
    - 상기 프레스 슬리브(141)와 힘 전달 링(146)은 대응하는 투시창(151; 152)을 구비하고,
    - 상기 프레스 슬리브(141)는 힘 전달 링(146) 및 지지체(150)와 함께 연결된 가요성 파이프(6)를 외부로부터 밀봉하는 것을 특징으로 하는 피팅.
23. 제22항에 있어서,
    프레스 슬리브(141)는 챔버(143)를 지나 연장하는 슬리브 섹션(141b)을 구비하고, 상기 슬리브 섹션(141b)은 프레스 조(110)에 의해 형성되는 외부 윤곽(142)의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 피팅.
24. 강성 파이프(4)를 연결하기 위한 그리고 가요성 파이프(6)를 연결하기 위한 시스템으로,
    - 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 복수의 제1 피팅(120)으로, 상기 제1 피팅(120)은 외부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 연결되는 강성 파이프(4)를 외부로부터 밀봉하는, 복수의 제1 피팅을 구비하고,
    - 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 복수의 제2 피팅(140)으로, 상기 제2 피팅(140)은 내부에서 밀봉하는 피팅으로 형성되고, 연결되는 가요성 파이프(6)를 내부로부터 밀봉하는, 복수의 제2 피팅을 구비하고,
    - 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 제1 피팅(120)은,
    -- 베이스 바디(124) 및
    -- 베이스 바디(124)에 연결되는 프레스 슬리브(121)를 포함하고,
    - 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 제2 피팅(140),
    -- 베이스 바디(144),
    - 베이스 바디(144)에 연결되는 프레스 슬리브(141),
    -- 베이스 바디(144)에 연결되는 지지체(150)를 포함하고,
    - 강성 파이프(4)에 연결하기 위한 제1 피팅(120)의 베이스 바디(124)와 가요성 파이프(6)에 연결하기 위한 제2 피팅(140)의 베이스 바디(144)는 동일한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
25. 제24항에 있어서,
    - 제1 피팅(120)은 제19항 또는 제20항에 따라 강성 파이프(4)에 연결되도록 구성되고,
    - 제2 피팅(140)은 제21항 또는 제22항에 따라 가요성 파이프(6)에 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.