KR950003301B1 - 전기 융착식 플라스틱 관커플링 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기 융착식 플라스틱 관커플링

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 커플링 본체에 연결기를 장착한 부분 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 요부 확대 단면도.

제 3 도는 검출 구멍부의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.

제 4 도는 제 3 도의 평면도.

제 5 도는 본 발명의 제 2 실시예로서 검출 구멍에 감지기가 장착된 상태의 부분 단면도.

제 6 도는 종래 기술의 커플링 본체에 연결기를 장착하 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,A : 관커플링 2 : 관

3,B : 연결기 4,31,61 : 온도감지기

6 : 연결기핀 7,41 : 연결기부시

11 : 전열선 55 : 위치 설정면

56 : 바닥면 73 : 수나사

[산업상 이용분야]

본 발명은 플라스틱관을 전기융착해서 접속하는 플라스틱제의 관커플링에 관한 것으로서, 특히 접속시의 전기 융착상태를 온도 또는 변위 등의 감지기로 감지하여 전열선으로의 전력 공급을 제어하는 전기 융착식 플라스틱 관커플링에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래, 온도 감지기를 사용한 전기 융착식 플라스틱 관커플링은 일본 실개소 64-4997호에 공개되어 있으며 이것을 제 6 도에 도시한다.

관커플링(1)은 관(2)과의 접속부가 거의 원통 상태인 커플링 본체(10)와, 상기 커플링 본체(10)의 내주면에 매설한 전열선(11)과, 상기 전열선(11)의 각각의 양단에 일단부가 접속되고 타단부가 커플링 본체(10)의 외주면에 돌출된 연결기핀(6)을 가지며, 커플링 본체(10)의 외주면에 온도 감지기(4)를 삽입하는 검출구멍(5)을 설치한 것이다.

연결기(3)는 커플링 본체의 전열선(11)에 통전하기 위해서 연결기핀(6)에 삽입되는 연결기부시(7)와, 커플링 본체(10)의 검출구멍(5)에 삽입하는 온도 감지기(4)로 이루어지며, 상기 온도 감지기(4)와 연결기부시(7)를 서로 평행으로 홀더(8)에 일체로 지지하여 연결기(3)를 구성하고 있다. 온도 감지기(4)는 그 선단면에서 온도를 측정하는 열전대이며, 연결기부시(7)는 관커플링(1)의 연결기핀(6)에 삽입되는 원통부를 가지며, 상기 원통부의 축방향 반대측에서 도시되지 않는 제어기 전원의 전선(9)과 접속되어 있다.

다음에 관커플링(1)와 관(2)을 접속하는 순서에 대해서 설명한다.

처음에, 관커플링(1)에 관(2)을 삽입한다.

두번째로, 관커플링(1)에 연결기(3)를 장착한다. 이때 연결기핀(6)에 연결기부시(7)가 삽입되며, 검출구멍(5)내에 온도감지기(4)가 삽입된다.

세번째로, 제어기 전원(도시 생략)에서 연결기부시(7)와 연결기핀(6)을 거쳐서 커플링 본체(10)의 전열선(11)에 전력이 공급된다.

네번째로, 검출구멍(5)의 바닥면에 삽입된 온도 감지기(4)의 검출 온도가 제어기에 설정된 설정 온도에 이르면 전열선(11)으로의 통전을 정지시킨다.

다섯번째로, 커플링 본체(10)와 관(2)과의 융착부가 일정온도로 냉각되면 관커플링(1)에서 연결기(3)를 제거하여 접속을 종료시킨다.

[발명이 해결하려는 과제]

연결기(3)는 홀더(8)에 의해서 연결기부시(7)와 온도 감지기(4)를 평행으로 지지하고 있으며, 연결기(3)를 관커플링(1)에 장착할때 온도 감지기(4)의 검출구멍(5)으로의 장착 상태는 관커플링(1)의 연결기핀(6)에 연결기(3)의 연결기부시(7)를 끼워넣은 상태의 끼어맞춤 지지력에 의해서 지지되어 있다.

그러나 상기 연결기(3)를 관커플링(1)에 장착하는 작업은 통상 접속시에 작업자가 행한다. 이때에 작업자에 의한 불균일이나 작업 환경에 의한 불균일로 인하여 연결기(3)의 장착상태가 불균일하게 되며, 온도 감지기(4)의 검출구멍(5)으로의 삽입깊이도 불균일하게 되므로 항상 일정한 위치에 삽입되지 않는다. 온도 감지기(4)의 검출 구멍(5)으로의 삽입 깊이가 불완전하면 감지기가 관커플링(1)과 관(2)의 융착 접속부보다 먼 위치에서 통전시의 온도를 측정하므로 감지기에 의해 검출되는 온도가 낮고, 설정 온도에 이르는 시간이 길어진다. 따라서, 통전시간이 너무 길어져서 관커플링과 관과의 양호한 접속상태가 얻어지지 않는다.

한편, 연결기(3)를 관커플링(1)에 깊게 또는 강하게 장착한 경우, 감지기축은 온도 감지기(4)의 선단면이 검출구멍(5)의 바닥면에 맞닿아서 더 이상 깊게 들어가지 않으나 연결기 부시측은 연결기판(6)과 연결기부시(7)와의 바른 삽입위치보다 깊은 위치까지 끼워넣어져서 지지되며, 상기 끼워맞춤의 지지력이 회전 응력으로서 작용하여 온도 감지기(4)를 검출 구멍(5)의 바닥면으로 누르는 힘으로 작용하게 된다. 이 때문에 전열선(11)에 통전이 실행되어 검출 구멍(5)의 바닥면이 연화용융하면, 상기 끼워맞춤의 회전 응력에 의해서 온도 감지기(4)의 선단면이 통전개시전의 위치에서 검출 구멍의 바닥면보다 깊에 삽입되며, 전열선(11)에 가까운 위치에서 융착시의 온도를 측정한다. 이 경우 정상으로 장착했을 경우에 비해 감지기의 검출 온도가 높아지므로 설정 온도에 이르는 시간이 짧아지며 통전시간이 짧아져서 관과의 접속상태가 양호하게 되지 않는다.

종래의 연결기(3)의 관커플링(1)으로의 장착이 정확한지의 확인이 곤란하였으며, 온도 감지기(4)의 선단면을 검출 구멍(5)내의 늘 일정한 위치에 삽입하는 것이 곤란했었다.

본 발명은 상술의 과제를 해소하고, 항상 감지기를 검출 구멍내의 일정한 깊이에 장착해서 언제나 양호한 접속 결과를 얻을 수 있는 전기 융착식 플라스틱 관커플링을 제공하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명은 관과의 접속부가 거의 원통형의 플라스틱제 커플링 본체와, 커플링 본체의 내주면에 매설한 발열체를 가지며, 상기 커플링 본체의 용융상태를 검출하는 감지기가 삽입되는 검출 구멍을 커플링 본체에 형성한 전기 융착식 플라스틱 관커플링에 관한 것이다.

본 발명이 요지는 관과의 융착 접속시에 상기 발열체의 발열에 의해서 커플링 본체가 용융되는 용융부 내지 용융부의 근처에 상기 검출 구멍의 바닥면을 가지며, 커플링 본체의 용융부 이외의 위치에 상기 감지기와의 사이에서 감지기의 검출 구멍 바닥면으로의 삽입 깊이를 결정하는 위치 결정 수단을 설치하는 것이다.

상기 위치 결정 수단은 상기 검출 구멍에 상향의 위치 결정면을 설치하는 동시에 상기 위치 결정면에 맞닿는 위치결정부를 상기 감지기에 설치해서 감지기를 거는 위치 결정 수단으로 해도 된다.

또, 상기 위치 결정 수단은 상기 검출구멍에 돌기 또는 오목홈등의 걸림부를 설치함과 더불어 상기 걸림부에 끼워지는 걸아맞춤부를 감지기에 설치하고 상기 감지기를 거는 동시에 감지기가 빠지는 것을 방지하는 위치 결정 수단으로 해도 된다.

또한 상기 위치 결정수단은 상기 검출구멍에 사향의 위치 결정면과 돌기 또는 오목홈등의 걸림부를 설치하는 동시에 상기 감지기에 상기 위치 결정면에 맞닿는 위치 결정부와 상기 걸림부에 삽입되는 걸어맞춤부를 설치하는 위치 결정 수단으로 해도 된다.

또한 상기 위치 결정 수단은 상기 감지기에 플랜지 부착 나사 부재를 결합시키고 상기 플랜지 부착 나사 부재를 상기 검출구멍에 나사결합하여 검출구멍의 입구 단면에 나사부재의 플랜지를 걸고, 감지기를 거는 동시에 감지기가 빠지는 것을 방지하는 위치 결정수단으로 해도 된다.

[작용]

상술의 구성에 따르면 본 발명은 연결기를 관커플링에 장착할때, 커플링 본체의 용융부이외의 위치에 설치한 위치 결정 수단에 의해서 연결기에 지지된 감지기의 검출 구멍 바닥면으로의 삽입 위치가 결정되며, 감지기의 한쪽 단부가 일정한 위치에 지지된다. 즉 감지기를 검출 구멍내에 삽입하므로써 커플링 본체와 감지기 사이에 설치된 위치 결정 수단에 의해 감지기가 위치가 위치 결정되므로 위치 결정부에서 감지기 선단면 까지의 거리가 결정되며 검출 구멍내에 삽입된 감지기 선단면의 위치가 일정하게 된다.

따라서 감지기가 검출 구멍내에 위치 결정된 상태에서 연결기를 다시 깊게 관커플링에 삽입해서 장착해도 된다. 즉, 상기 감지기가 결정되는 위치는 감지기 구멍의 용융부이외의 위치이며, 전열선에 통전해서 융착접속하고 있는 때에도 상기 결정된 위치가 변화되지 않으므로 연결기의 끼워맞춤 지지력에 의해 감지기가 더욱 깊이 가라앉는 불편이 없고 일정한 위치에 지지된다. 또한 이 상태에서 검출 구멍내에 감지기가 지지된다. 즉, 이러한 지지는 상기 위치 결정 수단의 검출 구멍에서 감지기가 빠지는 것을 방지하는 수단으로 지지해도 양호하며, 연결기판과 연결기부시와의 끼워맞춤 지지력으로 지지해도 되며, 또 검출구멍과 감지기와의 끼어맞춤 지지력으로 지지해도 된다.

따라서 연결기와 관커플링과의 장착 조건이 변화해도 항상 일정한 위치에 감지각 삽입되며 또 용접 영역에 위치된 구역 재료의 팽창 및 기타의 외적 조건에 의한 이탈이나 연결기와 관커플링을 과대하게 장착했을 경우에도 통전 융착시의 감지기가 더욱 가라앉는 것과 같은 감지기의 이동이 없으며, 통전중에도 항상 일정한 위치에서 커플링 내의 온도를 검출한다. 따라서 감지기가 용융영역의 온도를 언제나 정확하게 검출하여 정확한 전력 공급을 실행하며 항상 양호한 접속 상태로 관과 용접될 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

제 1 도 내지 제 4 도는 본 발명의 제 1 실시예로서, 관커플링(A)은 관과의 접속부가 거의 원통형인 플라스틱제 커플링 본체(17)와, 상기 커플링 본체(17)의 내주 부분에 매설한 발열체의 전열선(20)과, 거의 원주형태로 한쪽 단부가 전열선(20)에 접속되어, 커플링 본체(17)내에 매설되고 다른쪽 단부가 커플링 본체(17)의 양단 외주면으로부터 돌출된 연결기핀(21)을 가지며 상기 연결기핀(21)의 부근의 커플링 본체(17)에는 외면으로부터 내면을 향하여 온도 감지기(31)를 삽입하기 위한 검출 구멍(50)이 형성되어 있다. 상기 연결기핀(21)의 주위에는 커플링 본체(17)와 일체인 통형상의 돌출부(16)가 형성되어 있으며, 검출 구멍(50)은 통형상의 돌출부(16)의 외측에서 연결기핀(21)의 부근에 설치되어 있다.

상기 검출구멍(50)의 내부는 입구측 구멍(51)과 입구측 구멍(51)보다 내경이 한둘레 작은 내측의 구멍(52)를 가지며, 구멍(51,52)과의 사이에 상향의 위치 결정면(55)이 설치되어 있다. 내측 구멍(52)의 바닥면(56)은 전열선(20)의 발열에 의해서 커플링 본체(17)가 용융되는 부분의 근처에 설치되어 있으며, 상기 위치 결정면(55)은 용융부 이외의 위치에 설치되어 있다. 또한 검출구멍(50)의 위치 결정면(55)보다 입구측의 내면의 전체 주위에는 단면 1/4원형상의 돌기를 갖는 걸림부(53)가 설치된다. 걸림부(53)는 당연히 용융되지 않는 위치에 있으며, 상기 돌기는 반원형이어도 좋으며, 또, 내주면의 일부에만 설치되어도 무방하며, 또한, 돌기 대신에 오목홈이어도 된다. 1/4원형의 돌기의 경우에는 검출 구멍의 축방향으로 변형되기 쉬우며 온도 감지기(31)의 착탈이 용이하다. 검출구멍(50)의 입구면은 커플링 본체(17)의 외주면보다 더 외측의 위치에 있으며, 통형상의 돌출부(16)에 인접해서 통형상부(54)가 설치되어 있다. 제 3 도 및 제 4 도에 도시된 바와 같이 상기 통형상부(54)에 축방향의 절단면(15)을 설치하면, 반경방향의 확대 축소 변형이 용이하고 온도 감지기(31)의 착탈이 편리하다.

연결기(B)은 제 1 도에 도시된 바와같이 고무제의 홀더(40)에서 온도 감지기(31)와 연결기부시(41)를 평행으로 일체적으로 지지한 것이다. 연결기부시(41)는 연결기핀(21)에 끼워맞는 원통부를 가지며, 연결기부시(41)의 외주는 수지제의 가이드(42)로 덮여 있다. 가이드(42)의 외주면을 커플링 본체(17)의 통형상의 돌출부(16)의 내면에 결합된다.

상기 온도 감지기(31)는 동콘스탄탄 열전대를 내측으로 봉하여 그 선단면(35)에 접점을 설치한 세라믹제이며, 그 선단부를 제외하고는 유리 섬유로 강화시킨 수지 보강층(32)으로 온도 감지기(31)를 보강하고 있다. 수지 보강층(32)의 선단 외면은 완만한 테이퍼 형상이며, 테이퍼부의 기부 외면이 검출구멍(50)의 입구측 구멍(51)의 내면에 삽입된다. 온도 감지기(31)의 선단은 내측 구멍(52)내에 삽입되며, 그 선단면(35)은 축선과 직교하고 평면이며 검출구멍(50)의 내측 구멍(52)의 바닥면(56)과 맞닿는다. 또, 선단면(35)이 구멍의 바닥면(56)과 맞닿는 상태에서 검출구멍(50)의 위치 결정면(55)에 맞닿는 수지 보강층(32)에 의한 위치 결정부(34)를 형성되어 있다. 또한, 온도 감지기(31)가 상기 검출 구멍(50)의 바닥면(56)과 위치 결정면(55)에 맞닿은 상태에서 걸림부(53)의 돌기에 끼어맞는 오목홈을 수지 보강층(32)의 외면에 설치해서 걸어 맞춤부(33)를 형성되어 있다. 상기 걸어맞춤부(33)는 검출구멍(50)의 걸림부(53)가 오목홈인 경우는 그에 결합되는 돌기 형상이 된다.

또, 검출 구멍(50)의 바닥면(56)에서 걸림부(53)까지의 거리와, 온도 감지기(31)의 선단면(35)에서 걸어 맞춤부(33)까지의 거리는 동일하게 형성된다. 또한, 온도 감지기(31)의 선단면(35)으로부터 수지 보강층(32)의 단부에 형성된 위치 결정부(34)까지의 거리와, 검출구멍(50)의 바닥면(56)으로부터 위치 결정면(55)까지의 거리는 동일하게 형성된다.

따라서, 연결기(B)를 관커플링(A)에 강하게 장착해도 위치 결정부(34)가 위치 결정면(55)에 맞닿아서 걸리며 또 걸어맞춤부(33)가 걸림부(53)에 걸린다. 따라서 온도 감지기(31)의 선단부(35)는 항상 검출구멍(50)의 바닥면(56)의 위치에 장착되며, 감지기의 삽입부족이나 과대한 삽입이 없다. 이 때문에 관과의 접속시, 전열선(20)에 통전되어 구멍의 바닥면(56)이 용융되어도 위치 결정면(55) 및 걸림부(53)가 용융되지 않으므로 통전전에 장착된 정확한 위치 관계가 지지된 상태에서 온도 감지기(31)에 의한 온도 검출이 행해진다.

온도 감지기(31)의 위치 결정부(34)로부터 걸어맞춤부(33)까지의 거리와 검출구멍(50)의 위치 결정면(55)으로부터 걸림부(53)까지의 거리는 동일하다. 또, 온도 감지기(31)의 선단면(35)으로부터 위치 결정부(34)까지의 거리와 검출구멍(50)의 바닥면으로부터 위치 결정면(55)까지의 거리는 동일하게 하는 것이 바람직한데, 그 이유로는 감지기가 내측구멍(52)보다 짧은 경우에도 융착시에 일정 위치에서 변화하지 않으므로 정밀하게 온도를 검출할 수 있기 때문이다. 또, 감지기가 내측 구멍(52)보다 약간 긴 경우(0.5㎜이내 정도)에도 융착시에 위치 결정면(55)에 위치 결정부(34)가 맞닿아서 걸릴때까지, 즉 감지기와 선단면(35)이 검출구멍의 바닥면(56)에서 상기 긴부분만큼 가라앉는데, 가라앉은 후에는 연결기핀(21)(1과 연결기부시(41) 또는 수지 보강층(32)의 외면과 검출구멍(50)의 내면 및 걸림부(53)와 걸림맞춤부(33)등과 끼어맞춤 지지력에 의해서 일정 위치에 지지되어 더 이상 변화되지 않으므로 항상 정밀하게 온도를 검출할 수 있다.

상기 연결기(B)를 관커플링(A)에 장착하면 연결기핀(21)에 연결기부시(41)가 삽입되는 동시에 가이드(42)와 홀더(40)가 커플링 본체(17)의 통형상의 돌출부(16)에 삽입된다. 그리고, 온도 감지기(31)는 검출구멍(50)에 삽입된다. 여기에서 온도 감지기(31)의 선단면(35)이 검출구멍(50)의 바닥면(56)에 정상으로 삽입되었을때, 온도 감지기(31)의 걸어맞춤부(33)와 검출구멍(50)의 걸림부(53)가 딱하면서 소리내어 삽입되면, 바르게 장착된 감촉을 얻는다. 이러한 감촉이 없는 경우는 어떤 이상이 있음을 인식할 수 있다. 또한, 검출구멍(50)의 걸림부(53)와 온도 감지기(31)의 걸어맞춤부(33)가 없는 경우에도, 온도 감지기(31)의 삽입깊이는 위치 결정면(55)에 의해서 걸리므로 일정한 위치에 위치결정되며, 이러하 위치 결정은 연결기핀(21)과 연결기부시(41) 또는 수지 보강층(32)의 외면과 검출구멍(50)의 내면등과의 끼어맞춤 지지력에 의해서 지지된다.

제 5 도는 본 발명의 제 2 실시예로서 검출 구멍(81)에 온도 감지기(61)가 장착된 상태를 도시하고 있다. 커플링 본체(18)에는 상술한 바와 마찬가지로 그 내면측에 발열체인 전열선(20)이 매설되어 있으며, 검출구멍(81)의 바닥면(84)은 관과의 접속시 전열시(20)의 발열에 의해서 용융되는 용융부 내지 용융부의 근처에 설치되어 있다. 검출 구멍(81)의 입구측 내면에는 암나사(83)가 설치되며, 상기 암나사(83)에 플랜지 부착 나사부재(71)인 수나사(73)가 나사결합된다. 플랜지 부착 나사부재(71)는 그 내면측의 돌출부(72)가 온도 감지기(61)의 주위로 회전할 수 있도록 형성되어 있다. 그리고 검출구멍(81)의 바닥면(84)으로부터 입구면(82)까지의 거리와 온도 감지기(61)에 플랜지부착 나사부재(71)가 걸어맞춰진 상태에서 감지기의 선단면(63)으로부터 플랜지부착 나사부재의 플랜지면(74)과의 거리는 동일하게 형성되며 플랜지면(74)과 입구면(82)의 맞닿음에 의해서 결정된다.

온도 감지기(61)의 검출구멍(81)으로의 장착은 플랜지부착 나사부재(71)의 수나사(73)를 검출구멍(81)의 암나사(83)와 나사 결합시키고, 플랜지면(74)과 입구면(82)에 맞닿아서 걸리면 완료된다. 상술한 바에 있어서, 위치 결정부는 입구면(82)대신에 용융부이외의 검출구멍(81)내에 설치한 단부(85)와 플랜지 부착 나사부재(71)의 단부(75)를 맞닿게 해서 실행하여도 무방하다. 또, 플랜지부착 나사부재를 주머니 너트 형태로 형성해서 암나사를 설치하고, 커플링 본체의 통상부에 수나사를 설치해도 된다. 또한, 제 2 실시예의 경우, 온도 감지기(61)는 상기 제 1 실시예와 같이 연결기부시와 홀더로 평행하게 일체로 지지해도 되며, 또, 연결기부시와는 달리 단독으로 온도 감지기(61)를 형성해도 좋다.

상기 실시예에 있어서 커플링 본체(17,18)는 소켓이거나 엘보 또는 분기 취출용의 안장형을 한 섀들이어도 관계없다.

또, 상기 실시예에 있어서 온도 감지기(31,61)는 온도 검출용의 열전대이었지만 다른 온도 검출용 감지기여도 좋다. 또한 접속시 커플링 본체(17)의 용융액의 수지가 팽창해서 검출 구멍(50)의 바닥면(56)이 솟구쳐오르므로, 상기 온도 감지기 대신에 상기 바닥면(56)의 변위 또는 팽창압력을 검출하는 감지기여도 좋다. 변위를 검출하는 감지기로서 마이크로 스위치, 근접 스위치 등이 있고 압력을 검출하는 감지기로서는 압력 스위치등이 있다. 상기 변위 또는 압력 감지기를 사용한 경우에도 온도 감지기(31,61)를 사용한 경우와 마찬가지로 검출구멍(50,81)내에 정확하게 장착되며, 또, 위치 결정부로부터 감지기의 선단면까지의 거리를 정밀하게 일정하게 지지하고 용융시의 팽창 변위나 팽창 압력을 정확하게 검출할 수 있다.

[발명의 효과]

상술한 바와 같이 본 발명의 전기 융착식 플라스틱 커플링은 관과의 접속시 감지기를 검출 구멍내의 일정한 위치에 장착시키며, 감지기의 선단면이 검출 구멍내의 일정한 위치에서 접속이 끝날때까지 일정하게 지지되며, 융착 접속시의 감지기의 이동이 없다. 따라서 커플링 본체의 융착 상태를 항상 정확하게 검출할 수 있으며, 관과의 양호한 접속상태를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 관과의 접속부가 거의 원통형의 플라스틱제 커플링 본체와 상기 커플링 본체의 내주면에 매설한 발열체를 가지며, 상기 커플링 본체의 용융상태를 검출하는 감지기가 삽입되는 검출 구멍을 커플링 본체에 형성한 전기 융착식 플라스틱 관커플링에 있어서, 관과의 융착 접속시 상기 발열체의 발열에 의해서 커플링 본체가 용융되는 용융부 내지 용융부의 근처에 상기 검출구멍의 바닥면을 가지며, 커플링 본체의 용융부 이외의 위치에 상기 감지기와의 사이에서 감지기의 검출구멍 바닥면으로의 삽입 깊이를 결정하는 위치 결정 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 전기 융착식 플라스틱 관커플링.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 결정수단은 상기 감지기를 거는 수단과, 커플링 본체가 용융될 동안 상기 검출 구멍에서 감지기가 빠지는 것을 방지하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 융착식 플라스틱 관커플링.