KR100245543B1

KR100245543B1 - 클램핑연결기

Info

Publication number: KR100245543B1
Application number: KR1019920019576A
Authority: KR
Inventors: 엑커하르드리스만
Original assignee: 레하우악티엔게젤샤프트운트콤파니
Priority date: 1991-10-26
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 2000-03-02
Also published as: JPH05240395A; JP2669487B2; HK155296A; NO302779B1; DK0539844T3; ATE105621T1; KR930008359A; EP0539844B1; FI924836A; NO923997L; DE4135422A1; ES2054518T3; TW245763B; FI924836A0; FI101011B; NO923997D0; EP0539844A1; DE4135422C2

Abstract

폴리머 재료로된 파이프 또는 튜브용 2부분의 금속 클램팽 연결기는, 접관에 접해있으며 리브가 설치되어 있고 그것상에는 파이프 또는 튜브 단부에 일체로 형성된 머프가 부착된 지지관, 및 파이프 또는 튜브상에 설치되어 있으며 그 개구가 머프를 향하고 있는 이동가능한 고정 슬리브로 이루어진다. 고정 슬리브는 연결을 위해 머프위로 압착되며, 고정 슬리브의 보어는 지지관과 고정 슬리브 사이의 빈공간 전체가 머프의 파이프 또는 튜브 재료로 채워지도록 형성된다. 연결후 고정 슬리브는 직경이 줄어든 접관을 완전히 또는 부분적으로 덮는다.

Description

클램핑 연결기

제1도는 머프의 종단면을 가진 지지관의 측면도.

제2도는 머프의 종단면을 가진 지지관의 측면도 및 대략 1/2 압축 위치에 놓인 고정 슬리브의 종단면도.

제3도는 완전한 압축 위치에서의 고정 슬리브를 가진 제2도와 같은 도면.

제4도는 플랜지내에 홈을 갖는 지지관의 측면도.

제5도는 고정 슬리브의 완전한 종단면도.

제6도는 플랜지의 부분 단면, 머프 및 압축 위치에서 원통형 단부 보어를 가진 지지관의 측면도.

제7도는 플랜지의 부분 단면, 머프 및 압축 위치에서 곡선모양 으로 확대된 단부 보어를 가진 지지관의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 클램핑 연결기 2, 5 : 지지관

3, 6 : 고정 슬리브 21 : 리브

22, 52 :플랜지 23 : 세로홈

31, 61 :개구 32, 33, 62, 63 : 보어

41 : 대프 53 : 홈

본 발명은 폴리머 재료로된 파이프 또는 튜브용 2부분의 금속 클램팽 연결기에 관한 것이다.

선행기술(US-PS 4 293 147. DE-PS 36 08 843. DE-PS 38 13 815)에 따른 클램핑 연결기는 공통의 특징으로서, 플랜지에 접해 있으며 그 개구가 머프쪽을 향한 이동가능한 고정 슬리브를 구비하고 있고, 상기 지지관상에는 파이프 또는 튜브 단부에 일체로 형성된 머프가 설치되어 있으며, 상기 고정 슬리브는 연결을 위해 머프위로 압착되고, 지지관과 고정 슬리브 사이의 빈공간 전체가 머프의 파이프 또는 튜브 재료로 채워진다.

단축(single-axle) 클램핑 연결기는 일반적으로 회전에 의해 제조된다. 출발 물질로는 프로필 로드가 사용된다. 플랜지가 작을수록 로드도 작게 선택될 수 있다. 특히 한 측면에서 클램핑 연결기로, 그리고 다른 측면에서 나사로 끼워맞출때는 다각 프로필을 갖는 로드가 선택되면, 상기 다각 프로필은 가공되지 않은 상태이고 나사 연결을 하는 공구에 대한 손잡이로 사용된다. 최근에는 통상적으로 포오크렌치로 작업하지 않는다. 미끄럼 이음 플라이어를 사용하면, 렌치를 빌리지 않아도 된다. 따라서 다각 프로필 로드는 나사와 동일한 직경을 갖을 수 있다. 프로필 로드의 크기는 종종 플랜지에 의해서만 결정된다.

다축 클램핑 연결기는 일반적으로 낙하 단조 및 주조, 그리고 후속되는 절삭가공에 의해 제조된다. 여기서는, 선행 기술에 따른 실시예에서 나타난 바와 같이 높은 플랜지 및 급경사의 플랜지가 바람직하지 못하다.

낙하 단조에 의해 클램핑 연결기를 제조하는 경우 클램핑 연결기의 작용에 문제가 될 수 있는 접힘 형성 및 중첩의 위험이 있다. 또한, 블랭크가 주형에 달라붙을 수도 있다. 주형 절반내에서 플랜지 사이에 고정된 급속 냉각되는 블랭크는 다소간에 균열될 수도 있다. 게다가, 블랭크의 높이를 단조하기 위해서는 적합한 출력의 프레스가 필요한다.

주조에 의해 클램핑 연결기를 제조하는 경우 제품의 기능에 문제가 될 수 있는 공기, 슬랙, 주형찌꺼기가 축적될 위험이 있다. 플랜지는 주조물내에서 재료축적을 나타낼 수 있다. 블랭크의 냉각시 외피가 먼저 굳어지므로, 보어 측면에서 재료 축적에 의해 수축에 기인한 함몰 장소가 생길 수 있다. 벽의 약화를 방지하기 위해 상기 함몰 장소가 메워져야 하므로, 주형 및 재료에 대한 코스트가 증가한다.

전술한 클램핑 연결기의 제조 방법은 통상의, 비교적 높은 플랜지에 의한 어려움을 갖는다.

플랜지에 이동가능하게 지지된 고정 슬리브의 스토퍼는 클램핑 연결기의 밀봉 작용에 기여하지 못한다. 폴리머 재료로된 파이프 또는 튜브는 동일한 두께의 둥근 벽으로 제조될 수 없다. 따라서, 고정 슬리브는 축과 완전히 동렬로 프레스 될 수 없다. 즉 상기 고정 슬리브는 비뚤어진다. 고정 슬리브가 플랜지에 접촉한 곳에서 외주 맞은편에 갭이 생긴다. 고정 슬리브가 공구에 항상 정확히 놓일 수 없는데, 비뚤게 놓이는 경우에도 고정 슬리브와 플랜지 사이에 갭이 생긴다. 이러한 공지된 실시예는 시각적 또는 기술적 장점을 갖지 못한다. 고정 슬리브를 프레스하기 위한 공구를 설치하기 위해서는 플랜지가 그렇게 높아서는 안된다. 플랜지가 높을수록 또는 그 직경이 클수록, 클램핑 연결기의 제조 비용이 더욱 증가 한다.

본 발명의 목적은 전술한 단점을 갖지 않으며 그 제조 비용이 저렴한 클램핑 연결기를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 고정 슬리브가 연결후 직경이 줄어든 플랜지를 완전히 또는 부분적으로 덮도록함으로써 달성된다. 이것은 보다 적은 질량 및 이에 따른 재료 비용, 운반 비용, 관리 비용의 감소, 보다 작은 생산 기계 및 이에 따른 비용 감소, 그리고 보다 적은 절삭 작업 및 이에 따른 보다 신속한 공정 진행의 장점을 갖는다.

본 발명의 또다른 개선은 청구범위 종속항에 기재되어 있다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면은 축방향으로 절반을 나타낸다.

클램핑 연결기(1)는 지지관(2)으로 이루어지며, 상기 지지관(2)위에는 파이프 또는 튜브 단부(4)에 일체로 형성된 머프(41)가 부착되어 있다. 지지관(2)은 원통형 리브(21)를 갖는다.

또한, 머프(41)에 인접한 플랜지(22)이 설치되어 있다. 도면에 도시되지 않은 압축기에 의해 고정 슬리브(3)가 머프(41) 위로 밀려져서 압입 끼워맞춤으로 머프(41)를 둘러싼다. 금속 지지관(2) 및 고정 슬리브(3)를 갖는 클램핑 연결기(1)는 폴리머 재료, 특히 교차 결합된 폴리에틸렌(약어 : VPE,요즈음에는 PE-X)으로된 파이프 또는 튜브에 적합하다. VPE 는 폴리에틸렌과 같은 열가소성 재료와 고무와 같은 탄성재료 사이의 특성을 갖는다.

연결을 위해서, 원통형 머프(41)가 파이프 단부(4)에 일체로 형성되어야 한다. 이것은 관접합에 통상적인 온드에서 기계적 공구에 의해 가능하다. 20%의 팽창이 재료의 손상없이 이루어진다. 머프(41)는 그것이 부착되는 지지관(2)의 직경 이상으로 확대되어야 한다. 확대 공구의 분리후 즉시 머프(41)의 수축이 일어난다. 일체로 형성된 머프(41)를 가진 파이프 또는 튜브(4)가 클램핑 연결기(1)의 지지관 (2)위에 부착되는데는 10초 이하가 소요된다. 연결시 생기는 과잉 머프 재료는 고정 슬리브(3)에 의해 압축되며 어떤 경우에도 절삭 되거나 어떤 다른 방법으로 손상되지 않는다. 머프(41)는 재료의 손상없이 지지관(2) 및 고정 스리브(3의 윤곽에 맞춰진다.

머프(41)는 파이프 또는 튜브 직경으로 되돌아오려고 하므로 지지관(2)의 리브(21)에 압착된다. 따라서, 압착된 고정 슬리브(3) 없이도 밀봉 작용이 이루어 진다. 머프(41)의 수축력은 다른 한편으로는 고정 영역으로부터 재료의 유출을 어렵게 한다.

재표 VPE는 잘 균열되지 않는다. 따라서, 지지관(2)은 각이 있는 관 및/또는 홈으로 구현될 수 있다. 이로인해 얻어지는 높은 에지 압력 및 고정력에 의해 연결기의 밀봉 작용 및 종방향의 힘의 결합이 이루어진다.

재료 VPE 로 된 파이프 및 튜브(4)는 건물내에 음료수 공급시 발생하는 압력 및 온도를 안전하게 그리고 긴 수명으로 수용할 수 있다. 그러나, VPE 는 금속보다 큰 열팽창을 갖는다. 따라서, 가열시 금속 부품들 사이에 있는 재료가 압축되기는 하지만 다시 원래의 위치로 되돌아오려한다.

제2도에는 압축 고정동안의 고정 슬리브(3)가 도시되어 있고 제3도에는 그 최종 상태가 도시되어 있다. 클램핑 연결기(1)의 구조는 고정 영역에서 파이프 또는 튜브 재료이 변위가 제한되도록 형성되어야 한다. 따라서, 클램핑 연결기(1)가 고정 영역에서 빈 공간없이 제조되어야 한다. 클램핑 연결기(1)를 형성하는 3개의 부품(2),(3),(4)은 바람직하지 못한 허용오차가 생길지라도 빈 공간이 발생하지 않도록 설계된다. 그러나, 이것은 다른 측면에서 과잉 머프 재료가 생긴다는 것을 의미한다. 제1, 2 및 3도에서는 제1 실시예로서 지지관(2)이 세로홈(23)을 갖는다. 이 실시예에서는 세로홈(23)이 압축 공정시 생기는 과잉 머프 재료를 수용하는데 사용된다. 세로홈(23)은 회전 기술로 쉽게 제조 되며 플랜지(22)의 강화재로 사용될 수도 있다. 따라서, 제1, 2 및 3도에 따른 지지관(2)을 갖는 클램핑 연결기(1)는 비교적 짧아질 수 있다.

제4, 6 및 7도에는 제2실시예로서 홈(53)을 가진 지지관(5)이 도시되어 있다. 이 실시예에서는 플랜지(52)내의 홈(53)이 과잉 머프 재료의 수용 공간으로 사용된다. 상기 수용 공간이 마련되어 있지 않으면, 금속 부품인 지지관(5) 및 고정 슬리브(3) 사이에서 머프 재료가 뭉개지거나 금속 부품이 변형될 수 있고, 보다 높은 고정 슬리브(3)에 대한 압착력이 요구될 것이다(제6, 7도). 에지 (531),(532)(제4도)는 부가의 밀봉 에지, 즉 지지관(5)상에 있는 리브 에지(511)에 부가해서 보다 높은 표면 압력을 갖는 영역을 나타낸다. 이것은 파이프 또는 튜브 단부(4) 또는 머프(41)가 축에 대해 직각으로 절단되어 있는 경우에 적용된다. 상기 절단은 부가의 공구없이 동일한 공구로 이루어질 수 있다. 홈(53)내로 압출되는 머프 재료 (제6, 7도)는 고정된 파이프 또는 튜브(4)의 각이짐으로써 인해 누설에 대한 클램핑 연결기(1)의 저항을 증가시킨다.

연결시 생기는 과잉 머프 재료를 수용하기 위한 세로 홈(23)은 회전 기술로 홈(53)보다 쉽게 형성되며 강도면에서 플랜지(22)을 보다 적게 약화시킨다. 따라서, 세로홈(23)을 갖는 클램핑 연결기는 홈(53)을 갖는 클램핑 연결기보다 짧게 형성될 수 있다. 그러나, 플랜지(22)의 외경쪽으로 가늘어지는 세로홈(23)은 연결기의 각이짐을 개선하는데 기여하지 못한다. 또한, 세로홈(23)은 밀봉 에지(231, 232 : 531, 532, 533)를 홈(53)보다 적게 갖는다. 클램핑 연결기(1)의 구현시 홈(53)을 형성할 것인지 또는 세로홈(23)을 형성할 것인지의 여부는, 예상되는 파이프의 작동 조건 및 사용된 파이프 또는 튜브(4)의 재료를 토대로 결정되어야 한다.

제1도 내지 제6도에 따른 클램핑 연결기(1)에서는 고정 슬리브(3)의 개구가 원통형 보어(32)에 이어지고, 단계적으로 확대되어 고정 슬리브(3)의 단부까지 뻗은 하나의 원통형 보어(33) 또는 단계적으로 확대되어 고정 슬리브(3)의 단부까지 뻗은 다수의 원통형 보어가 상기 보어(32)에 이어진다. 제3도에 나타나 있는 바와 같이, 스텝부(34)는 고정 슬리브(3)가 뒤로 미끌어지는 것을 방지한다.

다른 한편으로는 제7도에 도시되어 있는 바와 같이, 고정 슬리브(6)의 개구 (61)가 원통형 보어(62)에 이어지고, 고정 슬리브(6)의 단부까지 원추형으로 또는 곡선모양으로 확대된 보어(63)가 상기 보어(62)에 이어진다.

클램핑 연결기(1)는 건물내의 음료수관 및 히터 연결관에 사용될 수 있다. 이것은 상기 관이 변하는 압력 및 온도로 작동된다는 것을 전제로 한다. 폴리머 재료 VPE 로 머프 재료가 그것을 둘러싼 금속부품의 열팽창보다 큰 열팽창을 갖기 때문에, 가열시 머프 재료의 과잉이 발생한다. 이러한 과잉 머프 재료는 지지관(2), (5) 및 고정 슬리브(3),(6)상에 있는 빈 공간내로, 또는 전술한 형태로 세로홈(23) 또는 홈(53)으로 형성된 수용공간내로 압축될 수 있고 또한 파이프 또는 튜브 측면상으로 압축될 수 있다. 그러므로, 머프 외측과 고정 슬리브(3),(6) 사이의 압축력이 시간이 흐름에 따라 어느 정도 약해지는 것을 배재할 수 없다. 따라서, 고정 슬리브(3),(6)가 그 고유질량 또는 제한된 외력에 의해 이동되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 클램핑 연결기에 특히 적합한 재료 VPE 는 그 수축력 및 탄성으로 인해 누설에 대한 저항력을 갖는 것으로 나타났다. 냉각시, VPE 로된 머프 재료는 가열전 원래의 상태로 되돌아 오려한다. 한편으로는 보어, 그리고 다른 한편으로는 스텝부(31) 및 원추형 또는 곡선 형태의 확대부(63)는 고정 슬리브(3), (6)가 그 고유 질량 또는 제한된 외력에 의해 축방향으로 2개의 측면으로 이동하는 것을 방지한다. 고정 슬리브(3), (6)의 구현시 고정 슬리브(3), (6)의 내부 공간 형태를 제5, 6도 또는 제7도에 따라 형성할 것인가의 여부는 제조 방법에 따른다. 고정 슬리브(3), (6)의 내부 공간 형태의 윤곽은 적합한 출발 재료의 팽창 또는 디프 드로잉에 의해 만들어진다.

Claims

플랜지에 접해있으며 리브가 설치된 원통형 지지관과, 파이프 위에 설치되어 있으며, 나팔형상의 개구가 머프쪽을 향하고 있는 이동가능한 고정 슬리브를 구비하고 있고, 상기 지지관위에는 파이프 단부에 일체로 형성된 머프가 부착되어 있으며, 상기 고정 슬리브는 연결을 위해 머프 위로 압축되고, 상기 지지관과 고정 슬리브 사이의 빈공간 전체가 머프의 파이프 부재로 채워지는, 폴리머 재료로된 파이프용 2부분의 금속 클램핑 연결기에 있어서 고정 슬리브(3; 6)가 연결후 직경이 축소된 플랜지(25; 52)을 완전히 또는 부분적으로 덮는 것을 특징으로 하는 클램핑 연결기.
제1항에 있어서, 상기 플랜지(22)는 머프(41)를 향한 측면에 플랜지(22)쪽으로 가늘어지는 반원형 세로홈(23)을 갖는 것을 특징으로 하는 클램핑 연결기.
제1항에 있어서, 플랜지(52)은 머프(41)를 향한 측면에 둥근 홈(53)을 가지며, 상기 홈의 개구는 머프(41)의 벽두께보다 작은 것을 특징으로 하는 클램핑 연결기.
제1항에 있어서, 상기 고정 슬리브(3)는 이 고정 슬리브의 나팔형상 개구 (31)에 연이어 원통형 보어(32)에 이어지고, 단계적으로 확대되어 고정 슬리브 (3)의 단부까지 뻗은 하나의 원통형 보어(33) 또는 단계적으로 확대되어 고정 슬리브 (3)의 단부까지 뻗은 다수의 원통형 보어가 상기 보어(32)에 연결되는 것을 특징으로 하는 클램핑 연결기.
제1항에 있어서, 상기 고정 슬리브(6)는 이 고정 슬리브의 나팔형상 개구 (61)에 연이어 원통형 보어(62)에 이어지고, 고정 슬리브(6)의 단부까지 원추형이나 곡선모양으로 확대된 보어(63)가 상기 보어(62)에 연결되는 것을 특징으로 하는 클램핑 연결기.