KR200346571Y1 - 응력집중을 방지하기 위한 익스팬션 조인트의 이음부 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 응력집중을 방지하기 위한 익스팬션 조인트의 이음부 구조에 관한 것으로, 연결후 체결에 따른 응력집중 현상을 방지할 수 있도록 한 익스팬션 조인트의 이음부 구조에 관한 것이다.

본 고안의 구성은 파이프의 플랜지부의 일면에 둘레를 따라 보울트에 의해 체결되는 플레이트가 갖추어지는 익스팬션 조인트의 이음부 구조에 있어서, 상기 플레이트는 플랜지부의 둘레면을 따라 원형으로 일체형성되어 보울트에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 응력집중을 방지하기 위한 것이다.

이러한 구성을 가지는 본 고안은 원형을 이루는 하나의 부재로 플레이트를 형성하여 파이프의 플랜지부에 끼운 구조를 통해 플랜지부에 작용하는 힘이 전체에 걸쳐 고르게 분산되도록 하므로써 플랜지부면에 국부적인 응력집중현상을 방지할 수 있게 된다. 그에 따라 플랜지와 파이프 연결부에 응력집중에 따른 크랙이 발생하지 않게 되어 제품의 신뢰도가 향상되고, 견고한 이음상태를 유지할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

응력집중을 방지하기 위한 익스팬션 조인트의 이음부 구조{Pipe Connecting Structure of Expansion Joint for Preventing Stress Concentration}

본 고안은 담수화설비의 각종 파이프을 연결할 때 사용되는 익스팬션 조인트의 이음부 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연결후 체결에 따른 응력집중 현상을 방지할 수 있도록 한 익스팬션 조인트의 이음부 구조에 관한 것이다.

일반적으로 담수화설비에는 각종 펌프 및 파이프라인이 설치되어 있다. 이러한 펌프 및 파이프은 반드시 연결부위가 존재하게 되고, 이러한 연결부위는 진동, 수축, 팽창으로 인해 항상 취약한 부위로 인식된다. 따라서, 이러한 연결부위에 대하여 여러가지 기술적인 사항들을 검토해 보아야 한다.

일례로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 익스팬션 조인트의 이음부 구조를 살펴보면, 2개의 파이프(10)(20)의 단부에 각각 형성된 플랜지부(11)(21)사이에 고무재의 신축성을 가지는 익스팬션 조인트(30)를 개재시키고, 상기 플랜지부(11)(21)를 각각 관통하여 보울트(12)(22)를 끼우되, 이 보울트(12)(22)와 플랜지부(11)(21)사이에 삼각형태를 이루는 플레이트(40)를 끼워서 체결한다.

또한, 익스팬션 조인트(30)의 양측면에는 각각 가스켓(50) 및 리테이닝 링(60)을 끼우고, 상기 한쌍의 플레이트(40)의 상부에는 스터드 보울트(70)가 관통되어 너트(80)(81)들로 조인다.

상기 스터드 보울트(70)의 전후로 끼워진 너트(80)(81)는 파이프의 팽창 및 수축을 고려하여 플레이트(40)와 약간의 간격을 두고 끼워져 있다.

이러한 구성을 가지는 종래의 익스팬션 조인트 이음부 구조에서는 상기 플레이트(40)가 대략 삼각형태를 이루면서 파이프의 플랜지부(11)(21)의 둘레면을 따라 복수개 갖추어져 있으며, 수축, 팽창 또는 내압에 의한 추력 발생시 플랜지부(11)(21)에 보울트(12)(22)에 의한 체결력이 작용하면서 플레이트(40) 및 플랜지부(11)(21)에 응력(stress)이 발생하게된다. 이때, 파이프내 추력(thrust force)의 불균형이 발생할 시, 몇개의 특정 플레이트(40)가 상대적으로 더 많은 추력을 부담하게 되고, 이로 인해 그 부분의 플랜지(11)(21)와 파이프(10)(20)연결부에 크랙이 쉽게 발생하게된다.

다시말해서, 담수화설비의 운전시, 수축, 팽창 또는 내압에 의한 추력(thrust force)이 몇개의 플레이트(40)에 집중되고, 이로 인해 플랜지(11)(21)와 파이프(10)(20)연결부에 크랙이 쉽게 발생하는 원인으로 작용하는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 고안된 것으로서, 원형의 플레이트를 구비하여 파이프의 플랜지 이음부에 응력집중이 발생하지 않도록 한 응력집중을 방지하기 위한 익스팬션 조인트의 이음부 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 익스팬션조인트의 이음부 구조를 나타낸 도면

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도

도 3은 본 고안에 따른 익스팬션 조인트 이음부 구조를 도시한 도면

도 4는 본 고안에 따른 익스팬션 조인트 이음부 구조를 나타낸 도 3의 B-B선에 따른 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

10,20 : 파이프

11,21 : 플랜지부

12,22 : 보울트

30 : 익스팬션 조인트

40,90 : 플레이트

50 : 가스켓

60 : 리테이닝링

70 : 스터드보울트

80,81 : 너트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 파이프의 플랜지부의 일면에 둘레를 따라 보울트에 의해 체결되는 플레이트가 갖추어지는 익스팬션 조인트의 이음부 구조에 있어서, 상기 플레이트는 플랜지부의 둘레면을 따라 원형으로 형성되어 보울트에 의해 조립된 것을 기술적 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

상기 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하고, 새로운 구성요소에 대해서는 새로운 부호를 부여하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 2개의 파이프(10)(20)의 플랜지부(11)(21)에 보울트(12)(22)가 체결되어 있는바, 상기 플랜지부(11)(21)와 보울트(12)(22)사이에 플레이트(90)가 끼워져 있는 구조이다.

상기 플레이트(90)는 플랜지부(11)(21)의 둘레를 따라 밀착될 수 있도록 하나의 부재로 원형으로 형성한 구조이고, 이 플레이트(90)의 원주방향을 따라 복수개의 보울트(12)(22)가 체결되어 있다. 그러나, 이러한 보울트에 국한되지 않고, 상기 보울트(12)(22)외에도 여러가지 다른 체결수단으로 체결할 수 있다.

또한, 상기 플레이트(90)는 파이프에 끼워져야 하므로, 삽입공(91)이 형성되어 있다.

물론, 종래와 마찬가지로 플레이트(90)의 상부에는 스터드보울트(70)가 너트(80)(81)를 전후로 끼워서 고정되어 있다.

이러한 구성을 가지는 본 고안은 플레이트(90)가 원형을 이루는 하나의 부재로 형성하여 조립되어 있기 때문에, 여기에 수축, 팽창 또는 내압에 의한 추력의 불균형이 발생하더라도 플랜지부면 전체에 고르게 힘이 분산되어 플랜지(11)(21)와 파이프(10)(20) 연결부에 응력집중현상을 방지할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 고안에 의하면, 원형을 이루는 하나의 부재로 플레이트를 형성하여 파이프의 플랜지부에 끼운 구조를 통해 플랜지부에 작용하는 힘이 전체에 걸쳐 고르게 분산되도록 하므로써 플랜지부면에 국부적인 응력집중현상을 방지할 수 있게 된다. 그에 따라 플랜지(11)(21)와 파이프(10)(20)연결부에 응력집중에 따른 크랙이 발생하지 않게 되어 제품의 신뢰도가 향상되고, 견고한 이음상태를 유지할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 파이프의 플랜지부의 일면에 둘레를 따라 보울트에 의해 체결되는 플레이트가 갖추어지는 익스팬션 조인트의 이음부 구조에 있어서,

   상기 플레이트는 플랜지부의 둘레면을 따라 원형으로 일체형성되어 보울트에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 응력집중을 방지하기 위한 익스팬션 조인트의 이음부 구조.