KR890002209B1

KR890002209B1 - 합성수지제 유니온조인트의 제조방법

Info

Publication number: KR890002209B1
Application number: KR1019850700191A
Authority: KR
Inventors: 준스케 쿄오멘; 마사유찌 사까구찌; 히로도 후지이
Original assignee: 구보다뎃고 가부시기가이샤; 미쯔노 시게까즈
Priority date: 1984-11-15
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1989-06-23
Also published as: US4898705A; DE3490644C2; DE3490644T1; WO1986002880A1; CH671083A5; KR860700228A

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

합성수지제 유니온조인트의 제조방법

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 적어도 그 한단부가 유니온조인트부로 구성되는 배관조인트에 있어서, 배관조인트본체부(관체부)와 일체적으로 성형되는 유니온플랜지부에 유니온플랜지부보다 작은직경의 유니온압압플랜지부를 가진 캡너트를 간단하게 고정할 수 있는 합성수지제 유니온조인트의 제조방법에 관한 것이다.

[배경기술]

배관의 한단부에 유니온조인트를 형성한 배관조인트로서는 몇가지의 종류가 알려져 있으며, 이 배관조인트는 직관형상 또는 굴곡 배관현상을 문제삼지 않고, 또 타단부의 구성에 대해서도 나사조인트, 플랜지조인트, 삽입조인트, 리셉터클조인트 혹은 유니온조인트등 다양한 구조를 채용할 수 있다. 이들중에서 대표적인 예로서 한단부에 유니온조인트, 타단부에 플랜지조인트를 가진 합성수지제 단관을 채택하여, 이하의 항에서는 특히 이 대표적인 예를 중심으로 설명을 한다. 단 이것은 설명의 편의를 고려한 것에 지나지 않으며 이것에 의해 본 발명의 적용대상을 한정한다고 하는 주지는 아니다. 제1도는 보올밸브(2)에 합성수지제 플랜지를 부착한 유니온조인트(1)의 접합상태를 도시한 일부 절결 정면도로서, 플랜지(3)에는 도시하지 않은 다른 플랜지 조인트등을 개재해서 배관 혹은 장치를 접속한다. 상기 유니온조인트(1)와 밸브(2)의 접속부에는 캡너트(4)를 사용하기 때문에 유니온조인트(1)의 본체인 유니온 슬리이브(7)에는 유니온플랜지부(5)를 형성하고, 캡너트(4)의 유니온 압압플랜지부(6)에 의해서 유니온플랜지부(5)를 밸브(2)의 접속단면에 압압 하도록 구성되어 있다. 그때문에 유니온압압플랜지부(6)는 유니온플랜지부(5)와 플랜지(3)사이의 위치, 즉 유니온슬리이브(7)에 대해서 접동자재하게 삽입되어 있지 않으며 안되나, 유니온압압플랜지부(6)의 내경(D₁)은 유니온조인트의 당연한 특성으로서 유니온플랜지부(5)의 외경(d₁)보다 작지 않으면 안된다.

그래서 종래는 일본 실용공개공보 소화 56-127477호나 일본 실용공개공보 소화 56-144873호 등의 연구를 행하므로써 캡너트를 고정하고 있으며 제1도에서는 유니온플랜지부(5)가 붙은 유니온슬리이브(7)와 플랜지(4)를 별개로 성형해 놓고, 유니온슬리이브(7)의 수나사(7a)가 형성된 쪽에서 캡니트(4)를 삽입하고, 또 이 수나사(7a)에 접착제등을 도포한 후 플랜지(3)를 나사결합하므로서 양자를 접합하고 있다. 그러나 이와같은 플랜지가 붙은 유니온 단관에서는, 장치진동이나 배관의 신축등에 의해서 일어나는 드러스트하중이 플랜지(3)부분에 집중적으로 걸리는 경향이 있고, 이들 외력에 대한 내부응력은 플랜지(3)의 베이스부분에 집중한다. 또 유니온슬리이브(7)둘레면에는 상술한 바와같이 플랜지접합용 수나사(7a)가 깍여져 있을때도 있어, 상기 응력집중은 수나사(7a)의 개시단(계단부형성단부)(7b)과도 일치하므로 플랜지 베이스부에서 도시한 바와같은 균열(10)이 발생할 염려가 많다.

제2도에 도시한 종래예에서는 플랜지(3)와 유니온슬리이브(7)를 일체적으로 성형하고, 유니온플랜지부를 분할링(14)에 의한 끼워넣는 형식으로 하고있다. 즉 유니온슬리이브(7)의 선단부(5b)의 외경(d2)을 유니온 압압플랜지부(6)의 내경(D₁)보다 작게하고, 유니온슬리이브(7)의 단면보다 약간 들어간 위치에 둘레홈(15)을 형성한다. 유니온조인트를 구성할때에는, 먼저 유니온슬리이브(7)에 도면 우방향으로부터 캡너트(4)를 삽입하고, 이어서 둘레홈(15)에 분할링(14)을 감합한다. 또한 분할링(14)의 외경은 당연하지만 캡너트의 유니온압압플랜지부의 내경(D₁)보다도 크게 구성되어 있다. 그러나 이와같은 유니온조인트에서는, 배관의 축심방향의 외력에 대해서 유니온플랜지부의 선단(5b)이 파손되거나 혹은 분할링(14)이 벌어져서 캡너트(4)가 이탈할 위험이 있다. 상기와 같은 문제가 발생하는 것은, 유니온조인트(1)가 일체화된 형식의 구성을 취하지 못하고 조립형으로 되어있기 때문이며, 이와같이 고찰해보면 제3도에 도시한 바와같이 플랜지(3), 유니온슬리이브(7) 및 유니온플랜지부(5)를 완전하게 일체적으로 성형되어 이루어진 합성수지제 유니온조인트로 해놓으면 좋을 것이라는 지침을 얻을 수 있다. 이와같은 완전일체형 합성수지제 유니온조인트를 제조하는 방법은 일본 특허공개공보 소화 53-99261호나 일본 실용공개공보 소화59-25635호에 기재되어 있다. 예를들면 제4(a)도에 도시한 바와 같은 방법에서는 암나사가 형성된 캡너트(4)를 미리 성형해 두고, 이것에 수나사가 형성된 중공분할다이(16)를 나사결합해서 이것을 2분할 성형다이(19)내에 배치함과 동시에 중공분할다이(16)를 관통하는 핀(18)을 성형다이(19)에 삽입고정하고, 이들에 의해서 형성되는 공동(20)내에 용융 합성수지를 사출한다. 이어서 성형다이(19)를 열면 캡너트(4)를 끼워넣어서 이루어진 완전일체형의 유니온조인트를 제작할 수 있다. 그러나 이 방법에서는 하기와 같은 결점이 있다.

[1] 캡너트(4)와 분할다이(16)를 본체성형후에 이탈시킬 필요가 있으므로 유니온슬리이브(7)의 길이를 적어도 캡너트(4)의 폭이 대략 2배이상으로 할 필요가 있으며, 이것을 해결하기 위해서는 성형다이(19)를 제4(b)도와 같이 다시 분할하지 않으면 안된다.

[2] 사출성형시에 캡너트(4)와 분할다이(16)의 끼워맞춘 틈새에 용융합성 수지가 들어가서 성형후 버어로 남게된다.

[3] 이 조인트관의 성형에 있어서 그때마다 캡너트(4)와 분할다이(16)를 조립하지 않으면 안되므로, 사출 성형기의 효율적인 사용이 불가능하다.

[발명의 기재]

본 발명은 상기와 같은 사정에 착안해서 이루어진 것으로서, 적어도 한단부에 유니온조인트, 타단부에 플랜지조인트나 삽입조인트등 유니온조인트용의 캡너트를 끼워넣을 수 없는 구조를 가진 합성수지제관이고, 더우기 높은 강도를 얻기 위하여 잎에적으로 성형되는 유니온조인트를 제조하는데 있어서, 별개로 성형된 캡너트의 유니온압압플랜지부 가열연하해서 일시적으로 확경하므로서 유니온조인트 본체부의 플랜지부를 넘어가도록 끼워넣고, 그후에 이 확경부를 소정의 직경으로 축경하는 합성수지제 유니온조인트의 제조방법이 본 발명의 요지이다.

[도면의 간단한 설명]

제1도 및 제2도는 종래의 합성수지제 플랜지가 붙은 유니온조인트의 단면을 도시하는 설명도.

제3도는 본 발명에서 제조하는 것을 희망하는 조인트 즉 유니온조인트부와 플랜지조인트부를 일체적으로 성형해서 이루어진 합성수지제 배관의 단면도.

제4(a)도, 제4(b)도는 일체적으로 성형한 플랜지가 붙은 유니온조인트를 사출성형에 의해서 제조하기 위한 공지의 사출성형방법을 도시한 단면설명도.

제5도~제7도는 본 발명에 관한 합성수지제 유니온조인트의 제조방법을 도시한 단면설명도.

제8도는 본 발명에 관한 다른 제조실시예를 도시한 단면설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 유니온조인트 (2) : 밸브

(3) : 플랜지 (4) : 캡너트

(5) : 유니온플랜지부 (6) : 유니온압압플랜지부

(7) : 유니온슬리이브 (8) : 유니온압압플랜지부내주면

(11) : 확경가이드 (14) : 분할링

(15) : 둘레홈 (16) : 분할다이

(18) : 핀 (19) : 사출성형다이

(20) : 공동

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

제3도에서 도시한 바와같이 한단부에 캡너트(4)가 착설된 유니온조인트부를 가지고, 타단부에서는 캡너트(4)를 끼울수 없는 플랜지조인트부나 삽입조인트 등이 일체적으로 형성되는 합성되는 합성수지제 배완을 제조하는데 있어서는, 유니온슬리이브부(7)의 유니온플랜지부(5)의 외경(d₁)보다 작은내경(D₁)을 가진 캡너트유니온압압플랜지부(6)를, 이 유니온플랜지부(5)를 타넘어서 착설할 필요가 있다.

그래서 본 발명자들은 캡너트(4)의 소재가 가열에 의해서 변형되는 것을 이용하면 좋을 것이라 생각하고, 캡너트의 유니온압압플랜지부(6)를 약간 확경할 수 있는 정도로 가열연화한다.

예를들면 경질염화비닐수지 및 염소화 염화비닐수지가 함유되어 있는 폴리염화비닐수지나 폴리비닐 비닐리덴 프로라이드(polyvinyl Vinylidene Fluoride)의 캡너트이면 120~140℃ 정도로 가열해서 연화시킨 후에 유니온플랜지부(5)의 외경(d₁)과 같은 정도 또는 그보다 약간 커질때까지 캡너트의 유니온압압플랜지부(6)를 확경하고, 그 상태 그대로 유니온 플랜지부(5)쪽으로부터 끼워넣어가면, 확경된 상태의 유니온압압플랜지부(6)가 유니온플랜지부(5)를 용이하게 타넘어서 유니온슬리이브(7)의 둘레에 끼워 착설할 수 있다. 이렇게해서 일시적 또는 순간적으로 탄성변형범위내에서 확경된 유니온 압압플랜지부(6)는, 유니온플랜지부(5)를 넘은후 곧 소재자신의 복원력에 의해서 탄성적으로 축경되고, 캡너트(4)를 착설해서 이루어진 유니온조인트가 완성된다.

또한 탄성변형범위를 초과하는 것과 같은 변형이 주어질 경우나 소재의 탄성 복원력이 약할 경우는, 확경된 유니온압압플랜지부(6)를, 축경치구(도시하지 않음)를 사용해서 축경하면서 냉각하면 되고, 이것에 의해서도 마찬가지의 유니온조인트를 얻을 수 있다.

제5도~제7도는 상기 제조방법을 구체적으로 예시한 것이다. 이 방법에서는 가열연화된 유니온압압플랜지부(6)를 확경하기 위한 장치로서 확경가이드(11)를 사용한다. 이 확경가이드(11)의 상부(11a)의 직경은 유니온압압플랜지부(6)의 내경(D₁)과 같거나, 그보다 작게 구성하지만, 유니온플랜지부(5)상에 재치되는 치구하부(11b)의 직경은 유니온플랜지부(5)의 외경(d₁)과 같게 해야한다.

따라서 확경가이드(11)는 상부(11a)로부터 하부(11b)에 걸쳐서 테이퍼형상의 점차적으로 확대하는 면을 가지는 원추대형상으로 형성한다. 또한 캡너트(4)의 나사형성부를 가열변형하면 나사칫수에 미묘한 오차가 생겨서 나사결합정밀도를 악화시키므로 가열에 대해서는 유니온압압플랜지부(6)에 국한하고, 또 확경가이드(11)의 하단직경은 나사형성부의 내경보다 크게해서는 안된다. 캡너트(4)의 삽입에 있어서는 제5도에 도시한 바와 같이 유니온플랜지부(5)를 위로해서 유니온조인트부를 입설하고, 이 유니온 플랜지부(5)의 단면상에 확경가이드(11)를 동심적으로 놓는다. 그리고 유니온압압플랜지부(6)가 집중적으로 가열된 캡너트(4)를 확경가이드(11)의 상방에서 끼워넣고, 화살표(B)방향으로 강하게 순간적으로 압입해 가면, 제6도와 같이 가열연화된 유니온압압플랜지부(6)는 확경가이드(11)의 상기 테이퍼형상의 점차적으로 확대하는 면을 따라서 확경하면서 하강하여, 확경가이드(11)의 최하면에서 유니온플랜지부(5)를 넘을 수 있는 큰 직경으로 되어, 유니온플랜지부(5)를 한숨에 타넘어서 유니온슬리이브로 진입해서 낙하한다. 이와 같이해서 유니온슬리이브(7)로 진입한 캡너트(4)의 유니온압압플랜지부(6)는 소재의 복원력에 의해서 즉시 축경되어, 제7도에 도시한 상태가 된다.

또한 소재의 복원력이 작은 것을 사용할 경우에는 유니온슬리이브(7)의 외주쪽에 캡너트 축경치구를 착설해서, 유니온압압플랜지부(6)의 내경을 소정의 직경으로 축경하는 방법을 채용할 수도 있다.

다음에 확경가이드를 사용하지 않고 유니온 압압플랜지부(6)가 유니온플랜지부(5)를 넘는 방법을 제8도에 의거해서 설명한다. 확경가이드(11)를 사용하지 않는 대신에 유니온플랜지부(5)의 선단쪽 선단(제8도에서는 상부)을 베벨가공해서 선단을 향해서 서서히 축경되는 테이퍼형상의 면을 형성하고 한편 캡너트(4)도 유니온압압플랜지부(6)의 내주면을 베벨가공해 놓는다. 그리고 가열된 캡너트를 제8도의 화살표(B)로 도시한 바와같이 하방으로 눌러가면 테이퍼부끼리가 안내면이 되어서 서로 접촉하며, 캡너트(4)의 유니온압압플랜지(6)는 제5도~제7도의 경우와 마찬가지로 한숨에 확경되고, 유니온리이브(7) 유니온플랜지부(5)를 타넘어서 캡너트(4)가 유니온 슬리이브(7)에 삽입된다.

상기한 2가지의 실시예에서는 한단부에 유니온조인트부, 타단부에 플랜지 조인트부를 형성한 일체적으로 성형된 합성수지제 단관을 예시하였으나, 일단에 캡너트를 끼워착설한 유니온조인트를 성형해두면 타단쪽은 자유이며 플랜지조인트는 물론 삽입조인트나 유니온조인트, 나사조인트, 리셉터클조인트 등을 배설한 것이라도 좋으며, 혹은 T자형 배관이나 V자형 배관등의 일단에 유니온조인트를 가진 것에 적용할 수도 있다. 다시말하면 유니온 플랜지부를 형성해서 이루어진 관단부 이외의 부분으로부터 캡너트를 삽입할 수 없는 구조의 유니온조인트의 제조에 있어서 본 발명의 이점이 발휘된다.

또 본 발명을 적용할 수 있는 유니온조인트의 캡너트의 재닐은 폴리염화 비닐수지에 한하지 않고 열탄성 변형력을 가진 폴리프로필렌이나 폴리부틸렌 등의 합성수지이면 모두 사용할 수 있다.

본 발명의 제조방법에 의해서 얻어진 유니온조인트부에서는, 유니온플랜지부를 포함하는 관체부가 일체적으로 성형되어 있으므로, 단체로서의 강도는 물론, 조립된 상태에 있어서도 구성부품이 빠지거나, 또는 파손할 염려는 전혀없다. 또 제조공정에서 버어가 발생한다고 하는 문제도 없고, 캡너트를 끼워 착설하는데 있어서 캡너트의 유니온압압플랜지부에 주는 영향도, 각 부분에 균일하게 확경하므로써 무리는 일어나지 않고, 제품으로서의 품질을 저하시키는 일도 없다.

Claims

단부에 유니온플랜지부를 형성한 유니온슬리이브부분에 캡너트 관설한 합성수시제 유니온 조인트의 제조방법에 있어서, 이 캡너트의 유니온 압압플랜지부를 가열연화해서 일시적으로 확경하므로서 유니온플랜지부를 타넘게하여 상기 유니온 슬리이브부분에 끼워맞추고, 그후 이 캡너트의 확경부를 소정의 치수까지 축경하는 것을 특징으로 하는 합성수지제 유니온조인트의 제조방법.
제1항에 있어서, 유니온플랜지부의 단면에 원추 대형상의 확경가이드를 당접하고, 캡너트의 유니온압압플랜지부를 이 확경가이드둘레면을 따라서 확경시키면서 유니온플랜지부를 타넘어서 끼워맞추는 것을 특징으로 하는 합성수지제 유니온조인트의 제조방법.
제1항에 있어서, 유니온플랜지부의 외주단면을 따라서 외주베벨링부를 형성해 놓음과 동시에 캡너트의 유니온압압플랜지부의 내주단면을 따라서 베벨링부를 형성하고, 상기 베벨링부끼리의 접촉에 의해서 유니온 압압플랜지부를 확경시키면서 유니온플랜지부를 타넘어서 끼워맞추는 것을 특징으로 하는 합성수지제 유니온조인트의 제조방법.
제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 캡너트는 폴리염화비닐수지 또는 폴리프로필렌에 의하여 성형되고 탄성적 복원력에 의해서 상기 캡너트의 유니온 압압플랜지부의 축경은 상기 폴리염화비닐수지 또는 폴리프로필렌이 행하는 것을 특징으로 하는 합성수지제 유니온조인트의 제조방법.
제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 캡너트는 폴리부틸렌에 의해서 성형되고 유니온압압플랜지부의 축경은 외부로부터의 축경치구를 병용해서 행하는 것을 특징으로 하는 합성수지제 유니온조인트의 제조방법.