KR850001611B1 - 볼트리스 제한 파이프 조인트(boltless restrained pipe joint) - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

볼트리스 제한 파이프 조인트(boltless restrained pipe joint)
제1도 : 파이프 조인트가 최대 축 어긋남 위치(점선도시)에 있는 경우를 보여주는 본 발명의 파이프 조인트의 절단면도.
제2도 : 파이프 조인트가 최대 축 어긋남 위치(점선도시)에 있는 경우를 보여주는 본 발명의 다른 파이프 조인트의 절단면도.
본 발명은 파이프 및 이음쇠에 일반적으로 사용되는 벨 및 스피곳형(bell & spigot type)커플링의 조인트 특히 볼트리스 제한 파이프 조인트(boltless restrained pipe joint)에 관한 것이다.
한쌍의 인접하는 파이프 길이를 제한하는 "로크" 또는 "볼트리스" 조인트는 이미 알려져 있다. 그러한 조인트의 한 유형은 다른 인접파이프 또는 이음쇠의 벨 마우스(bell mouth)에 삽입되는 파이프 또는 이음쇠의 말단 상부에 하나의 스피곳을 포함한다. 이러한 유형의 조인트는 일반적으로 견고하여 휘임이 없으며 그 위에 부과되는 지각변동 또는 부하에 의하여 생성되는 파이프 길이로의 각편향(angular deflection)을 허용하거나 제공하지 못한다.
다른 유형의 조인트는 스피곳 주위에 배열된 환상의 탄성가스켓을 이용하는 것이다. 가스켓은 벨 마우스 내면과 스피곳 사이에서 압축 유지된다. 스피곳과 벨마우스는 밀폐 가스켓에 형성되며 스피곳내의 홈으로 굽어 상호작용하여 파이프 섹션의 분리이탈을 제한 방지하는 금속 클립에 의하여 세로축 전위에 대항하여 고착 유지된다. 또다른 유형의 조인트는 볼과 소켓 조인트이다. 스피곳은 벨 마우스의 상보적인 요면에 놓여지는 오목한 실린더형 표면으로 변형된다. 그리고 스피곳에는 벨마우스와의 잠금물림을 위한 환상의 로킹칼라(locking colar)가 제공된다.
그밖의 다른 유형의 파이프 조인트는 미국특허 제3,698,774호에 개시되어 있다. 여기서는 환상의 로킹칼라가 스피곳 주위에 배열되어 벨마우스 제한 플랜지와 함께 작용하여 파이프 섹션의 축분리이탈을 방지한다. 즉, 로킹칼라는 스피곳위에 설치되어 스피곳과 벨마우스 세로축의 제한된 축 어긋남(axial misalignment)을 허용한다.
본 발명에 따라서, 스피곳과 벨마우스의 제한된 세로축 어긋남을 허용함과 동시에 조인트의 세로축 분리이탈을 방지하는 로크(lock)를 제공하는 개선된 볼트리스형의 파이프 조인트가 제공된다. 이러한 개선점은 스피곳, 벨마우스, 스피곳 말단에서 일정거리 떨어진 위치에서 스피곳에 고착된 링 및 상기링과 함께 작용하여 스피곳과 벨마우스의 축 어긋남을 제한하여주는 제한장치 집합체를 포함하는 파이프 조인트에 의하여 이루어진다. 한편 벨마우스에는 스피곳에 대향하여 위치하는 압축가능한 탄성의 밀봉 가스켓(sealing gasket)이 장치되어 있다.
제한장치 집합체는 스피곳 외측으로 활주(sliding) 가능하게 위치하며 스피곳링에 맞물려지는 오목면을 갖는 내측 칼라 또는 리테이너 링(retainer ring)을 포함한다. 리테이너링이 내측 칼라내에 형성된 홈에 설치된 링에 의하여 스피곳링에 대하여 고정 유지되도록 하기 위하여, 집합체로부터 돌출된 플랜지는 벨마우스립 하단에 놓이게 된다. 오목면의 제공은 스피곳과 벨마우스의 제한된 축 어긋남을 가능하게 하여준다.
본 발명에 따른 다른 구형에 있어서, 제한장치 집합체는 스피곳에 대향하여 위치하는 리테이너 링과 동심원적으로 위치하는 외부 슬리브를 포함한다. 리테이너링의 내벽(내면)은 오목면으로 이루어지며 스피곳에 부착고정된 링과 맞물려진다. 외부 슬리브는 내측으로 돌출한 립(플랜지)를 가지며, 이것은 벨마우스 위에서 바깥쪽으로 돌출한 환상의 플랜지(벨마우스립)와 맞물려지도록 적용된다. 슬리브상부의 홈에는 리테이너링 위에 놓여지는 스냅링이 설치되어, 오목면이 스피곳링과 맞물려 유지되도록 함과 동시에 플랜지와 벨마우스 립과의 견고한 맞물림을 유지시켜 준다.
따라서 스피곳과 벨마우스는 세로 방향분리에 대하여 제한되어 진다. 이와 동시에 오목면은 스피곳과 벨마우스의 한정된 세로축방향 어긋남을 제공하는 것이다.
이하 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도에서 보듯이, 조인트 10은 스피곳 11 및 상기 스피곳을 수용하는 벨 마우스 13을 포함한다. 벨마우스 13은 통상 종형태를 취하며 벨 하우징 16에 돌출한 저부환상턱 14를 갖는다. 벨 하우징 16의 말단은 안쪽으로 돌출한 환상립 17의 자유말단이다. 하우징의 내벽에는 가스켓 20을 수용하도록 적용되는 환상의 요홈 18이 있다.
가스켓 20은 고무 및/또는 합성물질과 같은 탄성의 압축 가능한 물질로 제조된다. 가스켓 20은 환상 홈 18내에 위치하여 스피곳 11이 벨마우스 13에 삽입될때 가스켓 20이 환상 홈 18내에서 압축되어 밀봉(seal)을 제공한다.
용접등에 의하여 스피곳 11에 고정된 것은 환상의 링 21이다. 환상의 링 21은 일반적으로 단면이 직사각형이며, 구속장치 집합체 25의 리테이너 슬리브 또는 링 22에 대한 정지체로서 작용한다. 리테이너 링 23는 환상의 몸체 23을 포함한다. 환상의 몸체 24의 내벽 11는 스피곳 11의 외벽의 직경보다 좀더 큰 직경을 가져 스피곳 11에 관한 리테이너링 22의 제한된 로킹(locking)을 허용한다. 내벽 24로부터 확장된 것은 스피곳 링 21의 상부바깥 모서리부분 27과 맞물려지는 아아치형 오목면 26이다. 바람직하게는 오목면 26은 회전타원체이다.
몸체 23으로부터 리테이너 슬리브 22의 외벽을 따라 총체적으로 신장된 것은 환상 스커트 28이다. 여기에는 벨 마우스 13의 립 17에 대응하는 소켓 29가 제공되어 있다.
스커트의 내홈 31에 착설된 것은 스냅링 32이다. 도시한 바와 같이, 스냅링 32는 립 17하부에 위치하며 아아치형 오목면 26과 스피곳 링 21의 견고한 맞물림을 유지시키는 역할을 한다.
이런 식으로 스피곳 11과 벨소켓 파이프는 세로 또는 길이방향 분리 이탈에 대하여 제한되어진다.
점선도시한 바와같이, 스피곳 11과 벨하우스 13의 세로축이 어긋나는 경우, 스피곳 링 21은 구면 26에 맞물려 있게되어 스피곳 11과 벨마우스 13이 길이방향 분리에 대하여 제한되도록 한다. 구면 26은 스피곳 축 S와 벨마우스 축 b사이에 최대 5% 어긋남을 허용할 수 있도록 형성되어 있다.
제2도는 길이방향, 세로방향 분리에 대하여 스피곳과 벨마우스를 결합 유지하기 위한 다른 구현의 제한장치집합체 50을 보여준다. 제1도에서와 동일한 요소들은 동일 번호(기호)로서 표기하였다. 도시한 바와같이, 조인트 10은 스피곳 11 및 그것을 수용하는 벨 마우스 13을 포함한다. 벨 마우스 13의 내홈 18에 부착되어 스피곳 11에 대향하여 위치하는 것은 가스켓 20이다. 가스켓 20은 스피곳 11의 외면과 벨마우스 13의 사이의 밀봉(seal)을 제공한다. 제한장치 집합체 50은 리테이너 링 52와 링 슬리브 53을 포함한다. 링의 내부 환상벽 54는 스피곳 11의 외벽보다 조금 큰 직경을 갖도록 제공되어 스피곳 11에 관한 링 52의 제한된 로킹 운동을 허용하도록 되어 있다. 내벽 54로부터 확장된 것은 아아치형, 바람직하게는 구형 표면 56이다. 이면은 스피곳 11의 링 21의 상부 바깥모서리에 맞물려진다.
리테이너 슬리브 53은 리테이너링 52에 대하여 동축적으로 배열되며 안쪽으로 향한 돌턱 57을 포함한다. 돌턱 57은 벨마우스 13의 립 17 하단에 놓이도록 적용된다. 슬리브 53의 내벽 상부 요홈에 부착된 것은 스냅링 58이다.
스냅링 58은 리테이너링 52의 상부에 위치하여 링의 노출면 59와 맞물려져서 스피곳 링 21과 오목한 구면 56사이의 견고한 맞물림 및 플랜지(돌턱) 57과 벨마우스 립 17사이의 맞물림을 유지시켜 준다. 이러한 식으로 스피곳 11과 벨마우스 13은 축방향 분리이탈에 대항하여 로킹이 유지된다.
점선 도시한 바와같이, 스피곳 11과 벨마우스 13의 축배열이 어긋나는 경우에도 스피곳 링 21은 구면벽 56과 계속 맞물려져 있게 된다. 동시에 리테이너 링 52 상부에 놓인 스냅링 58은 슬리브 53의 하단 플랜지 57이 벨마우스 립 17과 견고하게 맞물려 유지되도록 작용한다. 결과적으로 스피곳 11과 벨마우스 13은 축방향 분리이탈에 대하여 제한되어진다.

Claims (4)

  1. 환상의 립 17을 포함하는 벨마우스 13 및 상기 벨마우스에 삽입되는 스피곳 11, 벨마우스 13의 내부요홈 18내에 수용되어 스피곳 11에 대향하여 위치하는 탄성 실링 가스켓 20, "스피곳 11의 측면에 고정부착된 스피곳링 21, 상기 스피곳링과 맞물려지는 오목한 아아치형 환상 내벽 26을 가지며 스피곳 11 주위에 배설되는 환상의 리테이너링 22, 및 상기 리테이너링 몸체 23 하부의 환상 스커트 28에 형성된 내홈 31내에 수용되며 상기 벨마우스 상부립 17의 하단과 맞물려져 스피곳 11과 벨마우스 13의 축방향 분리이탈을 제한 방지하는 스냅링 32로서 구성된, 볼트리스 제한 파이프 조인트.
  2. 청구범위 제1항에 있어서, 상기 환상내벽 23이 구면벽으로 형성된 것인, 파이프 조인트.
  3. 청구범위 제1항에 있어서, 리테이너링 장치는 오목한 아아치형 환상 내벽 56을 갖는 내부 리테이너링 52 및 상부의 스냅링 수용내홈과 벨마우스 립 17 하단에 결착되는 저부돌턱 57이 형성된 외부리테이너 슬리이브 53으로 구성되며, 스냅링 58은 상기 슬리이브 53의 상부 내홈에 수용되어 내부 리테이너링 52의 오목한 내벽 56과 스피곳 링 21의 맞물림을 유지시켜 주도록 구성된 파이프 조인트.
  4. 청구범위 제3항에 있어서, 상기 오목한 내벽 56이 구면벽으로 형성된 것인, 파이프 조인트.
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