KR910000991B1

KR910000991B1 - 플라스틱 주름관용 접속기구

Info

Publication number: KR910000991B1
Application number: KR1019880002138A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌 핫도리; 가즈야 이마마쯔
Original assignee: 후루가와 덴기 고교 가부시기가이샤; 구사가배 엣지
Priority date: 1987-03-04
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1991-02-19
Also published as: JPH0516838Y2; JPS63138827U; BR8800960A; KR880011968A; US4871198A

Abstract

내용 없음.

Description

플라스틱 주름관용 접속기구

제1도는 종래의 나선상 플라스틱 주름관용 접속기구의 예를 나타낸 부분단면 정면도.

제2도는 본 발명의 플라스틱 주름관의 구조를 나타낸 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 접속기구(2분할결합형) 1a,4a : 주름부

2,3 : 플라스틱 주름관 4 : 패킹재

5 : 주름관 접속부 6 : 결합볼트

11 : 주름슬리브 접속기구 12,13 : 연결되는 나선상 플라스틱 주름관

14 : 시일링 테이프 15 : 고무테이프

16 : 염화비닐 테이프

본 발명은 지중매설용 전선관 또는 하수관으로 사용되는 나선상 주름, 원호독립상 주름, 사각형상 주름등의 주름을 가진 플라스틱 주름관의 접속에 사용되는, 아주 수밀성이 훌륭한 접속부를 형성할 수 있는 플라스틱 주름관용 접속기구에 관한 것이다.

종래, 전선, 케이블등의 지중배전을 위한 지중매설용 전선관로 혹은 하수관로는 주로 홈관을 지중에 배관하여 관로가 형성되어 있었는데, 종래의 여러종류의 관에서는 모두가 신축성이 없고 짧으며 접속개소가 많고, 무거워서 배관작업이 곤란한 등의 결점이 있었다.

그래서, 근년에 와서는 이들의 결점을 해소하는 관의 재료로서 각종의 플라스틱관 중에서도 나선상 주름, 원호독립상 주름, 사각형상 주름등의 주름을 부여한 주름관이 사용되게 되었는데, 이는 신축성이 있고 경량이며 긴것으로 사용할 수가 있는 점등으로 인하여 그 수요가 해마다 증가하고 있다. 이 지중매설용 전선관이나 하수관으로서 사용되는 플라스틱 주름관의 요구되는 주요성능은 압축변형강도 특성이 0.87R kg/cm의 압축하중

을 가했을 시 관외경 변형율이 3.5%이하, 굴곡성이 100kg/㎠이하인 것이다.

또, 접속부의 수밀성이 양호한 것이 요구된다. 그 이유는, 특히 전선관의 경우, 케이블 통전시에 케이블이 발열하여 주위 온도가 상승하며, 극단적인 경우 관의 온도가 80℃에 도달하기 때문이다.

더우기, 겨울철의 경우에는 주위온도가 -20℃가 될때도 있으며, 관접속부도 -20℃와 80℃사이의 상기 히이트 사이클에서 매설시의 지하수에 의한 외수압을 받기 때문이다.

또, 압력식 배수관에서는 장시간 최대 5kg/㎠의 내압이 걸리게 되므로 관 접속부에 높은 수밀성이 요구되고 있다.

종래 실시되고 있는 전선관으로의 나선상 플라스틱 주름관의 접속구조는 제1도와 같다.

즉, 이 주름관은 대략 유사한 나선주름을 가진 주름형 슬리브 접속기구(11)를 연결하는 양 주름관(12,13)의 단부에 걸친 형태로 비틀어 박고 있다.

또, 슬리브 접속기구(11)의 양단부를 테이프(15)로서 눌러감고 있다. 환언하면, 제1도에서와 같이 비틀어 결합시킨 슬리브 접속기구(11)의 양단부에 시일링 테이프(14)를 눌러서 감고 있다.

이 시일링 테이프(14)의 근방에 넓게 고무테이프(15)를 감고 있다. 다시, 그 고무테이프(15)의 단부에 각각 염화비닐 테이프(16)를 눌러서 감아 피복하고 있다.

그러나, 이 나선상 플라스틱 주름관(12,13)은 신축성을 가지고 있으므로, 감을 수가 있고 길게 설치될 수 있는 장점이 있다.

반면에, 통상 감겨서 취급되고 있으므로서 관 단말에 감을때의 상처가 남는다. 그래서, 접속에 사용되는 나선상 주름 슬리브 접속기구(11)는 일반적으로 본관(12,13)보다도 굵은 틈을 가진 것이 사용된다.

본관(12,13)보다 가는 것으로는 본관(12,13)으로 밀어넣는 것이 불가능해진다.

따라서, 종래 아래와 같은 문제점이 생기고 있었다.

또, 형성된 접속부는 높은 수밀성을 확실하게 유지시키는 것이 곤란하였다.

즉, 종래의 것들의 문제점으로서, 위와 같은 접속구조에서는 관의 주름에 맞추어서 테이프를 완전하게 감는 작업이 어렵고, 양관 접속부에 높은 수밀성을 유지시키는 것이 곤란하였다.

또, 테이프가 관외면으로 나오기 때문에 매설작업시에 외상을 받아 기능이 감소되는 일이 있었다.

또, 전선관로의 경우에는 내부에 설치한 케이블의 통전시의 발열온도(최대 80℃)에서 시일링 테이프(14)가 유동을 일으켜서 관내부에 유입하여 더욱 수밀성을 저하시키는 문제가 있었다.

또, 접착력이 있는 시일재를 통해서 분할주형(split model-type)의 결합형 접속기구를 장착시켜서 접속부를 형성하는 방법도 실시되고 있다.

그러나, 이와 같은 방법으로서 형성된 접속부는 사용중에 시일재가 저온류(cold flow)를 일으켜서 수밀성이 저하하는 문제도 있었다.

본 발명은, 이와 같은 점을 감안해서 이루어진 것으로 -25℃-80℃에서의 넓은 온도범위에서의 히이트 사이클(반복적인 열 변화)을 받더라도 5kg/㎠이상의 수압에 견디는 등 수밀성을 향상시킨 플라스틱 주름관의 접속부를 쉽게 형성할 수 있는 플라스틱 주름관용 접속기구를 제공한다.

즉, 본 발명은 플랜지부를 가지는 분할주형으로 결합되는 결합형의 플라스틱 주름관용 접속기구에서 적어도 내면에 주름부를 가지는 외측 접속 기구와, 이 외측 접속기구의 내측에 배치되는 패킹재를 구비하여, 이 패킹재는 접속할 플라스틱 주름관의 외면주름 형상과 대체로 동일형상의 주름부를 가지며, 이 패킹재의 재료는 고무경도가 25이하이고, 또한 압축영구변형(compression set)이 60% 이하의 것임을 특징으로 하는 플라스틱 주름관용 접속기구이다.

여기서, 외측 접속기구의 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염화비닐 등의 플라스틱이나, 알루미늄, 철등의 금속중의 하나로 하는 것이 바람직하다.

또, 외측 접속기구의 내면의 주름부 형상은 접속하는 주름관의 주름형상에 따라서 나선상 주름, 혹은 원호독립상 주름중의 어느 하나로 하는 것이 바람직하다.

패킹재의 외면 및 내면에 설치되는 주름부의 형상은 나선상 주름 혹은 원호 독립상 주름중의 어느 하나로 하는 것이 바람직하다.

또, 패킹재의 고무경도는 25이하이고 또한 압축 영구변형이 60%이하임은 JIS K6301-1975규정에 따라서 측정된다.

패킹재의 이와 같은 조건을 만족시켜주는 재료로서는 가황(黃)부틸고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 스티렌-부타디엔계 탄성중합체, 천연고무 중에서 선택된 하나이다.

패킹재를 이와 같은 고무경도 및 압축영구변형을 가진 재료로서 형성하는 것은 다음의 이유때문이다.

즉, 본 발명의 접속기구에서는 종래와 같은 시일링재의 점착력에 의해 수밀성을 유지시키는 것이 아니다.

본 발명에서는 주름의 패킹재의 탄성을 응용해서 수밀성을 유지시키는 것이다. 이 경우, 파형의 패킹재의 재료의 고무경도(Hs)가 25를 넘으면 너무 단단하며, 또 압축영구변형이 60%를 넘으면 너무 연해서 모두가 5kg/㎠이상의 높은 수밀성을 유지하는 접속부를 형성할 수 없다.

그래서, 이와 같은 성상의 재료는 패킹재의 재료에서 제외시켰던 것이다.

본 발명의 플라스틱 주름관용 접속기구의 예는 제2도에서와 같다. 도면에서(1)은 외측 접속기구이다.

외측 접속기구(1)는 플랜지부를 가지는 분할주형에 의해서 외부로부터 결합되도록 되어 있다. 외측 접속기구(1)의 내면에는 주름부(1a)가 형성되어 있다. 외측 접속기구(1)의 내외에는 패킹재(4)를 통해서 플라스틱 주름관(2,3)이 삽입되어 있다.

패킹재(4)는 고무경도가 25이하, 압축영구변형이 60% 이하인 재료로서 구성되어 있다.

패킹재(4)의 내면에는 플라스틱 주름관(2,3)의 외면형상과 대체로 같은 형상의 주름부(4a)가 형성되어 있다.

여기서, 분할주형은 완전 2분할형의 것외에 셀구조의 것이라도 좋다. 또, 패킹재(4)의 외관형상은 외측 접속기구(1)의 내면의 주름부(1a)에 대응하는 것으로서 되어 있다.

이와 같이 구성된 플라스틱 주름관용 접속기구에 의하면 -25℃-80℃의 범위에서의 히이트 사이클을 받더라도 5kg/㎠이상의 수압에 견딜 수 있는 수밀성을 쉽게 발휘할 수가 있다.

아래에 도면을 참조해서 설명한다.

[실시예 1]

제2도에서와 같이 2개의 나선상 주름 폴리에틸렌관(공칭지름 80mm)의 접속부(5)위에 패킹재(4)를 통해서 접속기구(1)를 장착한다. 접속기구(1)는 알루미늄제의 완전 2분할형의 분할주형(7)으로서 결합된다. 분할주형(7)의 내외면에는 나선모양의 주름부가 형성되어 있다.

패킹재(4)는 JIS K6301에 의한 고무경도가 5, 압축영구변형이 55%의 가황부틸고무로서 형성되어 있다.

이 주름진 패킹재(4)는 위에서의 주름 폴리에틸렌관(2,3)의 외면과 거의 동일형상의 주름을 내외면에 가지도록 성형된 것이다.

위에서의 패킹재(4)를 개재 장착시킨 후 2개 부분으로 된 분할주형 알루미늄제 접속기구(1)의 상호를 플랜지부에서 결합볼트(6)로서 결합했다.

이때 앞에서의 가황부틸 고무제 패킹재(4)가 억눌려서 반발탄성에 의해 패킹재로서 양호하게 작용했다.

얻어진 나선상 주름 폴리에틸렌관(2,3)의 접속부(5)의 접속기구(1)에 관해서 -20℃, 60℃의 15회의 히이트 사이클시험을 행한 후 이 외수압 시험에 의해서 5kg/㎠의 수압에 견딤을 알게 되었다.

[실시예 2]

실시예 1과 마찬가지로 2개의 원호 독립상주름 폴리에틸렌관(공칭지름 80mm)의 돌출접속부위에 패킹재를 통해서 접속기구를 장착한다. 접속기구는, 알루미늄제의 완전 2분할형의 분할주형으로 결합된다. 분할주형의 내외면에는 원호독립상 주름이 형성되어 있다.

패킹재는 JIS K6301에 의한 고무경도가 15, 압축영구변형이 25%의 에틸렌-프로필렌 공중합체(EPDM)로 형성되어 있다.

이 주름상 패킹재는 앞에서의 주름 폴리에틸렌관의 외면과 대체로 동일형상의 주름모양을 내외면에 가지도록 성형된 것이다.

위에서의 패킹재를 개재 장착시킨 후 2분할형의 분할주형 알루미늄제의 접속기구 상호를 플랜지부에서 결합 볼트로서 결합했다.

이때, 앞에서의 EPDM제 패킹재(4)가 억눌러져서 탄성에 의해 패킹재로서 잘 작용했다.

얻어진 주름 폴리에틸렌관의 접속부의 접속기구에 관해서 -20℃, 60℃의 15회의 히이트 사이클의 시험을 행하였다.

그후, 외수압시험에 의해서 5kg/㎠의 수압에 견디는 것을 알게 되었다.

[실시예 3]

실시예 1과 마찬가지로, 2개의 나선상 주름 폴리에틸렌관(공칭지름 100mm)의 돌출부위에 패킹재를 통해서 접속기구를 장착한다.

접속기구는 경질 폴리에틸렌제의 셀 구조형의 분할주형으로서 결합된다. 분할주형의 외면은 평평하고 내면은 나선상 주름이 형성되어 있다.

패킹재는 JIS K6301에 의한 고무경도가 20, 압축영구변형이 40%의 스티렌부타디엔계 탄성중합체로서 형성되어 있다.

이 패킹재(4)는 앞에서의 주름 폴리에틸렌관의 외면과 대체로 동일형상의 주름을 내면에 가지도록 성형된 것이다.

위에서의 패킹재를 개재 장착후, 분할형의 분할주형 경질 폴리에틸렌계 접속기구 상호를 플랜지부에서 결합볼트로서 결합했다.

이때 앞에서의 스티렌부타디엔계 탄성중합체 패킹재가 억눌려서 반발탄성에 의해 패킹재로서 잘 작용했다.

얻어진 나선상 주름 폴리에틸렌관의 접속부의 접속기구에 관해서 -20℃, 60℃의 15회의 히이트 사이클로 시험을 행하였다.

그후, 외수압시험에 의해서 5kg/㎠의 수압에 견디는 것을 알았다.

[비교예 1]

앞에서의 실시예 1과 같은 조건에서 다만 가황부틸 고무제 패킹재(4)의 경도에 대해서 고무경도가 30인 것을 사용했다.

이렇게 해서 형성된 나선상 주름 폴리에틸렌관의 접속부(5)에 대해서 접속기구(1)의 외수압시험을 하였던 바 1.5kg/㎠의 수압에서 관내에 누수가 일어났다.

이상의 실시예 1-3 및 비교예 1에서의 외수압시험의 결과 종래의 JIS K6301-1975의 규정에 따라서 고무 경도(Hs)가 25를 넘는 고무성형체를 패킹재로서 사용하여 플라스틱 주름관(2,3)에 억눌렀을때, 주름관(2,3)의 측에서도 변형을 수반하여 주름관 외형에 고무패킹재(4)가 양호하게 결합되지 못해서 누수가 생기는 것으로 생각된다.

[비교예 2]

앞에서의 실시예 1과 같은 조건으로 패킹재로서 압축영구 변형이 95%, 고무경도(Hs) 10의 미가황 부틸고무제의 패킹재를 개재 내포시켰다.

그러나, 형성한 나선상 주름 폴리에틸렌관의 접속부에 대해서 -20℃, 60℃의 15회의 히이트 사이클로 시험을 행한 후 접속기구의 외수압시험을 행하였던바 1.5kg/㎠의 수압에서 관내에 누수가 일어났다. 이것은 온도에 의한 패킹재의 열 신축에 의해 패킹재가 탄성 복원되지 않아 주름관 외형과 패킹재(4)의 사이에 틈이 생겨 누수가 발생한 것이다.

[실시예 4]

주름 플라스틱관으로서 사각형 주름을 가진 폴리에틸렌관(공칭지름 80mm)의 접속기구로서 외면은 편편하며 내면에 사각형상 주름부를 설치한 셀 구조형의 분할결합형 접속기구를, 패킹재로서 압축영구변형이 40%, 고무경도(Hs)가 15의 에틸렌-플로필렌-디엔 공중합체제의 사각형 주름을 내외 양면에 가지게 된 주름 패킹재를 사용해서 실시예 1과 같이해서 접속부를 형성했다.

얻어진 접속부의 접속기구에 관해서 -20℃, 60℃의 15회의 히이트 사이클 시험을 행한 후 외수압시험을 하여 5kg/㎠의 수압에 견디는 것을 알았다.

이상에서 설명한 것 같이, 본 발명에 관한 플라스틱 주름관용 접속기구에 의하면 -25℃-80℃의 범위에서의 히이트 사이클을 받더라도 5kg/㎠이상의 수압에 견딜 수 있는 수밀성을 용이하게 발휘할 수가 있는 것이다.

Claims

플랜지부를 가지는 분할주형으로서 결합되는 결합형의 플라스틱 주름관용 접속기구에 있어서, 적어도 내면에 주름부(1a)를 가진 외측 접속기구(1)와, 이 외측 접속기구(1)의 내측에 배치되는 패킹재(4)를 구비하며, 이 패킹재(4)는 접속하는 플라스틱 주름관(2,3)의 외면주름 형상과 대체로 동일형상의 주름부(4a)를 내면에 가지며, 이 패킹재의 재료는 고무경도가 25이하이고, 또한 압축영구변형이 60%이하의 것임을 특징으로 하는 플라스틱 주름관용 접속기구.