KR960011808B1 - 파이프 조인트 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

파이프 조인트

제1도는 밀폐링이 압축되지 않은 채로 도시된 본 발명에 따른 한쌍의 조인트를 짜넣는 파이프 커플링 원주의 단면도.

제2도는 밀폐된 상태로 도시된 본 발명에 따른 한쌍의 조인트를 짜넣는 파이프 커플링 원주의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 슬리브(sleeve) 5 : 삽입구

7 : 밀폐링 9 : 글랜드

14 : 전연부(leading nose portion)

본 발명은 축방향으로 이동가능한 부재에 의해 밀폐링이 압축되는 파이프 조인트에 관한 것이다. 이같은 조인트는 파이프 단부, 커플링 및 끼워맞춤에 적합하다. 이같은 파이프는 특히 급수 및 배수에서 유체를 운반시키기 위해 사용되어진다.

삽입구 및 슬리브 또는 소켓 사이에 밀폐를 형성하기 위해 방사상으로 압축되는 밀폐링을 포함하는 O-링 밀폐 파이프 조인트가 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 파이프 결합에서 짜넣는 이같은 조인트의 한 예가 명세서 GB 2156466호에서 설명된다. 여기서 설명되는 조인트는 한 슬리브 플랜지내에 자리하게 되는 밀폐용 O-링을 가지며, 슬리브내로 삽입되는 삽입구에 접촉한다. 슬리브 단부를 둘러싸는 축방향으로 이동가능한 링은 플랜지를 향해 O-링을 압축하고 O-링이 방사상으로 변형하도록 한다. 방사상 변형은 슬리브와 삽입구 사이에 밀폐를 형성한다 US-A-2543148에서 발표된 것과 같은 스타핑 밀폐 파이프 조인트도 같은 원리에서 작용한다. 밀폐부재는 축방향으로 압축되고 그 축방향의 압축은 슬리브와 삽입구 사이에 밀폐를 만드는 밀폐부재의 방사상 방향 치수를 늘게 한다.(소위 프와송 효과 : Poisson Effect).

파이프 조인트에서 사용하는 알려진 밀폐의 또 하나의 유형은 쐐기 밀폐이다.

쐐기 밀폐는 O-링 밀폐 또는 스타핑 상자 밀폐(stuffing box seals)보다 삽입구와 외경치수에서 더 큰 편차를 제공할 수 있으나, 다른 삽입구 지름을 제공하기 위해 밀폐, 조인트, 결합 및 끼워맞춤의 범위를 제공하는 것이 필요하다. 그러나 이 같은 밀폐장치를 사용하는 조인트는 슬리브에 의해 수용되는 삽입구의 외경에서의 치수차에 의해 제한된다. 종래 조인트는 표준 공차로 생산되는 파이프만을 수용하도록 만들어지며 각기 다른 재료로 구성되는 파이프들을 결합시키기에는 적합하지 않으며, 결과적으로 양립할 수 없는 삽입구 치수를 갖을 수 있다. 문제는 각기 다른 재료와 각기 다른 직경의 삽입구가 연결되도록 하는 조인트를 만드는 것이고, 그리고, 그것에 의해 각 배관의 일정한 재료 및 일정한 직경을 갖도록 된 여러가지 다양한 조인트, 커플링 및 끼워맞춤의 필요를 배제하는 것이다.

본 발명은 삽입구를 수용하는 소켓실을 나타내는 슬리브, 슬리브와 삽입구 사이에 위치하는 환상의 밀폐부재, 그리고 내부 프로파일에 방사상으로 내부로 점진적으로 증대하는 경사면을 가지는 슬리브의 단면과 축방향으로 접촉하도록 하중을 가하는 삽입구 주변의 글랜그로 이루어지는 파이프 조인트에 있어서, 삽입구 구경 차이가 큰 상태에서 밀폐부재가 삽입구상에서 헐겁고, 글랜드가 소켓시를 따라 후연부를 축방향으로 이동시키기 위해 밀폐부재의 후연부에 하중을 가할때, 슬리브의 내부 프로파일이 완전한 축방향으로부터 방사상 내향한 부분을 갖는 방향으로 밀폐부재 전연부의 선두(attact line)가 회전하도록 전연부를 삽입구를 향하여 전진시키기 위해 내향하여 회전시키며 밀폐부재의 후연부는 소켓챔버내에서 상기 전연부의 회전이 있기 전과 동일한 방사상의 상태를 유지시키도록 슬리브의 내부 프로파링과 밀폐부재의 전연부가 형성되고 균형이 잡혀지게 됨을 특징으로 하는 파이프 조인트를 제공하는 것이다.

파이프 조인트는 파이프 단부의 일부로서 일체로 형성되기도 하고 또는 이같은 조인트가 한 커플링내에서 또는 T-접합이나 밴드와 같은 파이프를 끼워맞춤에서 사용할 수도 있다. 슬리브 또는 소켓과 삽입구 사이의 틈새는 슬리브 또는 소켓이 각기 다른 직경의 각기 다른 재료로 형성되는 삽입구를 수용하는 것이 가능하도록 한다.

밀폐부재의 전연부의 선단은 축방향 단면에서 둥글게 되는 것이 바람직하나 반드시 필요한 것은 아니고, 슬리브의 편향하는 내부 프로파일과 협동하는 것이 더욱 좋다. 슬리브의 편향하는 내부 프로파일은 밀폐부재의 전연부의 선두(attack line)의 회전과 편향을 향상시키기 위해 비록 밀폐부재의 전연부의 선단과 같은 곡률 반경을 가질 필요는 없다하더라도 축방향 단면으로 볼때 둥글게 된다.

선택에 따라, 슬리브의 편향하는 내부 프로파일이 일정 하중이 밀폐링에 가해질때 바람직한 편향을 달성하기 위해 점차 경사가 급하여지는 일련의 원뿔꼴 단면과 같이 둥글지 않은 형상이 될 수도 있다.

밀폐부재의 후연부는 소켓실내에서 본래의 방사상 위치를 유지한다. 밀폐부재가 축방향으로 하중을 받을 때에는 밀폐부재의 직경을 줄이기 위한 어떠한 경향도 밀폐링내에서 반지름 방향의 힘에 의해 저항을 받으며, 조인팅(jointing) 이전에 소켓실내로 맞추어질때에는 필요에 따라 밀폐부재의 사전압축에 의해 도움을 받는다.

제1도를 참조하여 (1)에서 표시된 커플링은 한쌍의 삽입구(4)(5)를 수용하는 소켓실(3)를 나타내는 슬리브(2)를 갖는다. 한쌍의 밀폐부재링(6)(7)은 삽입구(4)(5)와 삽입구(2) 사이에 각각 놓여진다. 각 밀폐부재링(6)(7)은 조인팅 이전에 슬리브내에 놓여질때, 원주위로 사전 압축된다. 사전 압축의 정도는 밀폐부재링(6)(7)과 슬리브(2)의 관련 직경에 의존한다. 한쌍의 글랜드(8)(9) 각각은 삽입구(4)(5) 각각의 주변에서 슬리브(2)의 한 단부내로 축방향으로 뻗어 있다. 일련의 원주위로 늘어서 있는 볼트(10)중 하나가 도시되어 있으며, 두 글랜드(8)(9)를 함께 고정한다.

제2도를 참조하여, 조인트는 글랜드(8)(9)를 슬리브(2)내로 축방향으로 밀착시키는 볼트(10)를 단단히 조이므로써 밀폐된다. 글래드(8)(9)는 밀폐링(6)(7)의 후연부(11)(12)에 작용하며, 밀폐부재링(6)(7)의 전연부(13)(14)가 슬리브(2)의 축방향 바깥측 단부(15)(16)의 내측 굴곡에 의해 도시되는 경로를 뒤따르도록 한다. 슬리브 단부(15)(16)의 프로파일 또는 내부 굴곡과의 협동을 돕도록 둥글게 되는 밀폐부재링(6)(7)의 전연부(13)(14)는 이들이 삽입구(4)(5)와 인접할때, 방사상으로 내향하여 편향되고 이동되어 슬리브(2)와 삽입구(4)(5) 사이에 밀폐를 형성시킨다.

제2도는 각기 다른 직경의 삽입구를 제공하기 위해 조인트의 능력을 표시한다. 슬리브 단부(15)(16)의 굴곡된 내부 프로파일은 밀폐부재링(6)(7) 전연부(13)(14)의 방사상으로 내향 편향을 발생시키며, 밀폐가 삽입구(4)(5) 각각으로 형성될때까지 전연부(13)(14)를 각기 다른 연장부로 방사상으로 내향하여 이동시킨다. 이와는 대조적으로 밀폐부재링(6)(7)의 후연부(11)(12)는 밀폐부재(6)(7)의 직경 변화에 의해 그리고 밀폐부재(6)(7)의 원주위 사전 압축에 의해 줄어드는 반지름 방향힘으로 인해 이들의 본래 직경으로 남아 있는다. 밀폐부재(6)(7)의 전연부(13)(14)의 방사상으로 내향한 이동은 보다 작은 삽입구(5)를 둘러싸는 밀폐링(7)의 경우에서 보다 더 크다.

제2도의 우측에는, 삽입구 구경 차이가 큰 상태에서 밀폐부재(7)가 삽입구 (5)상에서 헐겁고, 글랜드(9)가 소켓실(3)을 따라 후연부(12)를 축방향으로 이동시키기 위해 밀폐부재(7)의 후연부(12)에 하중을 가할 때, 슬리브(2)의 내부 프로파일이 완전한 축방향으로부터 방사상 내향한 부분을 갖는 방향으로 밀폐부재 전연부(14)의 선두(attack line)가 회전하도록 전연부(14)를 삽입구(5)를 향하여 전진시키기 위해 내향하여 회전시키며 밀폐부재(7)의 후연부(12)는 소켓 챔버(3)내에서 상기 전연부의 회전이 있기전과 동일한 방사상 상태를 유지시키도록 슬리브(2)의 내부 프로파일과 밀폐부재(7)의 전연부(14)가 형성되고 균형이 잡혀지게 됨이 설명된다.

글랜드(9)는 소켓실(3)내로 뻗게 되며, 내부 프로파일의 단면은 점차 경사가 급하여지는 일련의 내향하여 경사진 원뿔꼴 단면을 이루고, 밀폐부재(7)의 전연부(14) 첨단부는 둥글게 되며, 내부 프로파일의 단면이 방사상으로 내부로 만곡되고, 슬리브(2)의 내부가 경사지도록 하여 밀폐부재(7) 주변 삽입구(5)의 추축회전을 허용하도록 한다.

또한 밀폐가 파이프에 의해 수행되는 유체의 정압에 발생된 서보작용에 의해 도움이 되고 그리고 삽입구(4)(5)를 향하여 밀폐부재(6)(7)에게 힘을 가한다. 비록 슬리브 디자인이 본 발명에 따른 가용성 커플링을 제공하는 한가지 가능성을 설명하도록만 선택되긴 하였으나, 슬리브(2)의 내부직경은 조인트 주위에서 삽입구(4)(5)의 선회적을 허용하도록 눈금이 매겨진다.

Claims (6)

1. 삽입구(5)를 수용하는 소켓실을 나타내는 슬리브(2), 슬리브(2)와 삽입구(5) 사이에 위치하는 환상의 밀폐부재, 그리고 내부 프로파일에 방사상으로 내부로 점진적으로 증대하는 경사면을 가지는 슬리브(2)의 단면과 축방향으로 접촉하도록 밀폐부재(7)의 전연부(14)를 이동시키기 위해 밀페부재(7)의 후연부(12)에 축방향의 하중을 가하는 삽입구(5) 주변의 글랜드(9)로 이루어지는 파이프 조인트에 있어서, 삽입구 구경 차이가 큰 상태에서 밀폐부재(7)가 삽입구(5)상에서 헐겁고, 글랜드(9)가 소켓실(3)을 따라 후연부(12)를 축방향으로 이동시키기 위해 밀폐부재(7)의 후연부(12)에 하중을 가할때, 슬리브(2)의 내부 프로파일이 완전한 축방향으로부터 방사상 내향한 부분을 갖는 방향으로 밀폐부재 전연부(14)의 선두(attack line)가 회전하도록 전연부(14)를 삽입구(5)를 향하여 전진시키기 위해 내향하여 회전시키며 밀페부재(7)의 후연부(12)는 소켓 챔버(3)내에서 상기 전연부의 회전이 있기전과 동일한 방사상의 상태를 유지시키도록 슬리브(2)의 내부 프로파일과 밀폐부재(7)의 전연부(14)가 형성되고 균형이 잡혀지게 됨을 특징으로 하는 파이프 조인트.
2. 제1항에 있어서, 글랜드(9)가 소켓실(3)내로 뻗을 수 있게 됨을 특징으로 하는 파이프 조인트.
3. 제1항에 있어서, 내부 프로파일의 단면은 점차 경사가 급하여지는 일련의 내향하여 경사진 원뿔꼴단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프 조인트.
4. 제1항에 있어서, 밀페부재(7)의 전연부(4) 첨단부는 둥글게 되어짐을 특징으로 하는 파이프 조인트.
5. 제1항 또는 3항에 있어서, 내부 프로파일의 단면이 방사상으로 내부로 만곡되어짐을 특징으로 하는 파이프 조인트.
6. 제1항에 있어서, 슬리브(2)의 내부가 경사지도록 하여 밀폐부재(7) 주변 삽입구(5)의 추축회전을 허용할 수 있도록 함을 특징으로 하는 파이프 조인트.

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