KR830001216B1 - 석면-시멘트 파이프 라인 연결부재 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

석면-시멘트 파이프 라인 연결부재

제1도는 금속박판 스트립을 원통형으로 하여 그 단부를 용접한 슬리이브의 개략도.

제2도는 금속박판이 스핀-형으로 파이프 조립장치로 된 후의 강판 슬리이브의 확대 측면도.

제3도는 조립장치내에 용접되어 탄성 가스켓 링을 수용하는 환형봉을 가지고, 시멘트로 안을 댄 파이프 또는 석면-시멘트파이프 단편의 단부에 용접된 제2도의 조립장치의 단편을 더욱 확대한 부분도.

제4도는 제3도와 유사하나, 조립장치내에 설치되어 연결부를 형성하는 제2파이프 단편을 갖는 부분도.

본 발명은 석면-시멘트 파이프 라인 연결부재에 관한 것이다. 석면-시멘트 파이프는 그 용도가 광범위하고 특히 직경이 큰 파이프, 예를들면 6인치-60인치, 그 이상의 것에도 이용된다. 도시배관 또는 관계 계획 또는 물 외의 다른 유체에 사용될 때, 석면-시멘트 파이프를 조립하여 긴 단편을 연결하는 것이 필요하다. 그 조립방법에는 여러가지가 있으며 일반적으로 이용하는데 따라 다른방법을 취한다. 수많은 종류 및 규격의 파이프 조립장치를 충분히 비축한다는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 이음쇠, 직선연결 단편, 티이(tee), 각이진단편, 축소 단편등이 있는 것이다.

종래에는 상기 조립장치가 시멘트로 안을 댄 철관을 이용하여 그것을 단편으로 절단하고, 때로는 단편들을 서로 용접하였고, 이음쇠 및 앵글제조시에는 측벽을 통해 개공부를 절단하였고 상기 모든경우에 있어서 양단부 또는 적어도 일단에 연결 요소를 갖도록 되어있다.

종래의 조립장치는 주철관 단편을 사용하여 연결 단부가 제공되거나, 요구되는 정확한 공차(公差)를 갖도록 볼트형으로 연결부가 제공되었다. 공차의 정확성은 고려해야할 중요한 점이다. 제조업자들은 석면-시멘트 연결부재를 제공하는 바, 그것은 사실상 내부가 환형의 공간으로된 2개의 홈을 갖는 석면-시멘트의 원통형 부재를 말한다. 개개의 상기부재에는 0-형-링(ring), 또는 실(seal)을 제공하기 위한 링 가스켓(gasket)이 삽입되어 있으며, 파이프가 연결부에서 누출이 생긴다면 물론 바람직하지 못하다. 석면시멘트 연결자는 다수로 조합되어 있고 특수한 규격에도 마찬가지이어서, 균일해야 한다. 그러나, 석면-시멘트 연결장치가 상기와 같이 제조되고 매우 정밀하게 제조되어야 한다는 점에서 그것과 같이 작용하는 부재들 또한 마찬가지로 정밀하게 제조되어야 하는 문제가 대두되어왔다. 연결장치는 원형으로 되어야하며 난형 또는 타원형 또는 불규칙한 형태로 변형되지 않아야 하며 공차는 1인치당 20/1000 또는 30/1000 내에서 유지된다.

개개의 연결 슬리이브(sleeve)가 개별적으로 제조되어야 하므로 공차는 기계 가공에 의해서만 얻을 수 있었으며, 또한 얻었다하더라도 유지하기가 매우 어려웠다. 가공된 금속단부가 시멘트로 안을 댄 철관에 용접될 때 용접시의 열로 인하여 변형이 일어나는 경향이 있으며, 변형이 시각적으로 가벼운 정도라 하더라도 그것은 공차의 범위를 훨씬널는 것이며 또한 연결부에서의 누출을 방지할 수가 없게된다. 따라서, 기계가공이 비용이 많이들고 또 정밀하다 하더라도, 그 결과는 후에주(主)철관에 용접하는 필요성에 의해 소용이 없게된다. 상기 요소들이 도입되고, 또한 여러 경우에 있어서 시멘트로 채워진후에도, 냉각 및 기타 요인에 의해 원형으로 유지하기가 어렵게 된다. 제조업자들은 처음 용접하는 동안 원형으로 유지하기 위하여 기계가공한 슬리이브의 입구를 가로질러, 경우에 따라서는 2,3개의 용접된 강봉을 사용해왔다. 그러나, 상기강봉은 사용전 절단되어야하며 어디에서 절단하거나간에 용접 토오치(torch)로 절단하는데 필요한 열은 재차 변형할 위험이 있으며, 원형에서 벗어나게 된다.

1973년 6월 12일에 발표된 미국특허 번호 3,738,689는 시멘트로 안을댄 파이프를 연결하는 문제에 대한 하나의 해결책이 필요되었다. 상술한 형의 석면-시멘트 연결 부재내로 조립하기 위해 일반적으로 스핀-형 원통 금속 단부 조립장치 또는 스피곳(spigot)이 파이프 단편의 단부에 용접되고 그후 석면-시멘트로 채워진다. 조립장치는 연결자를 보유하는 탄성 링 가스켓에 대해 설치하기 위하여 환형의 조정장치를 원주위에 부착한 스텝(step)이 제공되어있으며, 그것은 스텝에 인접한 조립장치의 원통형 외측 표면에 대해 압축력을 받는다. 상대적으로 작은 계이지의 스핀-형 조립장치로 인한 증가된 강도 및 열에 의한 변형에 대한 저항에 의해, 상기구조는 보다 정밀한 칫수조정으로 더욱 강력한 언결을 할 수 있는 잇점이 있었다. 그러나, 조립체는 파이프 단편에 비하여 상대적으로 큰 외경을 가지며, 각 연결부에 2개의 탄성 링가스켓을 요하며ㅡ 또한 안전한 연결을 위하여 내부 칫수 조정을 결정짓는 석면-시멘트 연결부재를 사용하고 있다.

본 발명은 석면-시멘트를 채워넣은 철관의 두 단편간을 분리된 연결 부재를 사용하지 않고 연결하여 누출을 방지하는 석면-시멘트 파이프 라인연결부재를 제공하고 있다. 상대적으로 작은 게이지의 금속 조립장치는 파이프의 한 단편의 단부에 용접되고 제2단편의 외측표면에 대하여 조립장치에 의해 보유되는 링가스켓을 압축하여 결속시키기 위하여 제2단편의 단부 스피곳으로 확장된다. 제2파이프의 스피곳을 정확한 원형으로 유지시키기 위해, 상기한 미국 특허번호 제3,738,689에 기술된 바와 같이, 스피곳은 제2파이프 단편에 용접된다. 새로운 조립장치가 용접된 파이프단부는 다소 원형에서 벗어날 수 있다. 그 이유는 조립장치의 내부단부가 파이프 단부에 용접되는 방사형으로 확장된 환형 플랜지(flange)를 포함하기 때문이다. 따라서, 본 발명에 의한 조립장치는, 종전의 견고한 큰크리이트 파이프 연결부재와는 달리, 거의 비슷한 공지에 따르지 않는 파이프로도 안전한 누출방지 연결을 기하고 있다. 필드(field)에서의 조립은 각 연결부에 조립할 연결부재가 없기 때문에 더욱 용이해진다.

본 발명에 의한 조립장치는 주로 그 길이를 따라 직경이 다른 몇몇 구역을 갖는 스핀-형 부재로 구성된다. 파이프 단편의 내경이 외경보다 약간 큰 스핀-형 원통부가 방사형 플랜지의 단부에 인접하여 있다.

여기에 인접하여 있고 그로부터 축방향으로 외측에는 내부에 탄성 가스켓링이 있는 직경이 보다 큰 스핀-형 원통 구역이 있다. 상기 두 스핀-형단편간에는 상대적으로 큰 스텝이 있으며, 가스켓의 타단부의 작은스텝은, 스핀-형은 아니다. 조립장치가 이루어지는 금속 슬리이브의 최초의 직경으로된 원통형 지역에 유도하는 지역을 수용한다. 조립장치의 단부는 스핀-형에 의해 외측으로 돌출하는 것이 바람직하다.

플레어(flare)에 인접한 스핀-형이 아닌 부분내에서, 작은 스텝과 접촉하여, 제1스텝과 상호 작용하여 가스켓 주위에 환형 요부를 형성하는 환형봉이 있다. 봉의 내경은 스피곳의 외경보다 약간 크게되어 있다. 조립장치의 개공단부로 향한 봉의 엣지는 스피곳을 내부로 유도하기 위해, 조립장치의 돌출단부와 일렬로 끝이 가늘게 되어있다.

위에서 지적한 바와 같이, 봉을 수용하는 인접부를 제외하고는 조립장치의 각 단편은 스핀 형성에 의해 바람직한 형으로 축약 또는 확장되며, 그 공정은 상기한 특허번호 3,738,689에서 언급되었다. 본 발명에 의한 복수 스핀형 스텝의 장점은 인장강도의 증가 및 조립장치가 용접시의 열에 의한 확장에 따르는 스핀형으로 복원되려는 경향을 들 수 있다. 뿐만아니라 상대적 낮은 생산비로 복수형 조립장치를 제작할 수 있다는 점이다. 스핀형이 요구되는 공차내에서 조립장치를 유지하는 응력을 제공하는 시험이 행하여졌다. 조립장치가 취약하게되고 또한 과다한 금속량이 요구되는 주조와 같은 경우의 가공의 비용이 절감되었다.

따라서, 비용이 절감되고 조립이 용이하며, 또한 보다 정밀하고 신뢰할만한, 칫수 및 원형의 이탈에 상대적으로 견딜수있는 파이프 연결부가 제공되는 것이다.

또 다른 목적은, 첨부한 도면과 연관하여 하기의 보다 구체적인 설명으로 그 장점 및 특징이 명백해 질 것이다. 도면에서 제1도에는 단부가 시임(seam) 11을 따라 용접된 둥글게 휜 강판과 같은 금속판 스트립 10을 나타내고 있다. 금속 박판 슬리이브 10은 시멘트로 안을 댄 파이프를 성형하는데 전형적으로 사용되는 것과 비교할 때 게이지가 작아 10 또는 12게이지 정도이다. 슬리이브 10의 길이 및 넓이는 더욱 정밀한 칫수의 실린더를 제공하기 위해 세밀히 조정되며, 실린더는 거의 원형으로 되어야 한다.

슬리이브 10은 그후 본 발명의 방법에 의해 스핀-형으로 되어 제2도에 나타난 조립장치 12의 형으로되며 상기한 각도 및 열에 대한 변형 저항성을 부여한다. 대부분의 조립장치 12는 내부가 스핀-형으로 되어 있으니, 외측 원통형 구역 13은 원래 슬리이브 직경의 좌측에 있고, 외측단부 14는 스핀-형에 의해 외측으로 벌어져서 종과 같은 립(lip)을 형성하여 상기한 바와 같이 유도면으로 작용한다.

원통형 구역 13에 직접 인접하여 13부분보다 직경이 약간 작은 제1스핀-형 원통 스테이지 16 및 원래의 슬리이브 10이 있다. 그 다음의 제2스핀-형 스테이지 17은 직경이 상당히 작으며 조립장치의 축 길이의 확대부를 통하여 확장된다. 조립장치의 내부 단부에는 17에서 방사형으로 내측으로 꺽이는 내부 단부 플랜지 18이 있다. 제1 및 제2 스핀-형스테이지 16 및 17간에는 상대적으로 큰 방사형으로 가까운 스템 19가 있으며, 13 및 제1스핀-형 스테이지 16간에는 조립장치의 내측 표면에 엣지(edge)를 형성하기에 충분한 크기의 보다작은 스텝 21이 있다.

제3도에 나타난 바와 같이, 조립장치 12의 스핀-형이 아닌 부분 13의 내측표면은 작은 스텝 21에 대해 위치한 환형봉 22를 수용한다. 봉 22는 단면이 사다리끝인것이 바람직하며 일반적으로 조립장치의 외부엣지 18의 내부와 평행 및 일렬로 정렬된 사각표면 23이 있다. 봉 22가 조립장치내로 수용될 수 있고 스텝 21과 용이하게 접촉하도록 하기위해, 그 외경은 13의 내경보다 다소 적게되어있다. 봉을 적소에 배치함으로써 소 용접부 24는 경사진 표면과 만나는 곳에서 이루어진다. 따라서 표면은 조립장치 12의 단부가 거의 연속적인 종의 단부같이 되도록 하여 파이프 단면이 그속에 용이하게 수용되도록 한다.

환형 봉 22의 내부 또는 후면의 표면 26은 제1스핀-형 스테이지 16의 내부 표면으로부터 스텝 19과 거의 같거나 다소 낮게 접촉하는데, 그 이유는 봉의 내경이 제2스핀-형 스테이지 17보다 같거나 또는 다소 크기 때문이다. 그 결과요부는 탄성 실링(sealing)링 또는 확대 0-링 27을 지지하는 부분을 형성하게된다.

제3도에 나타난 바와 같이, 조립장치 12는 시멘트로 안을 댄 파이프 단편 28의 단부에 용접되며, 용접부 29는 내부 단부 플랜지 18과 파이프의 금속 케이싱 31간 외측에 있다. 상기 접촉부 주위는 누출을 방지하기 위해 통해지도록 계속 용접된다. 파이프의 시멘트 라이닝 32는 플랜지 18의 표면에 접촉하거나 거의 접촉하며, 그것은 라이닝이 주입되는 것이 조립장치 12의 조립 전 또는 후에 따른다. 상술한 바와 같이, 파이프 단편의 금속 케이싱 31은 그 단부가 완전히 둥근 원형일 필요는 없다. 그 이유는 또조립장치의 플랜지 18 때문에 조립장치가 불완전한 단부에 용접되기 때문이다. 또한 상술한 바와 같이, 봉 22 및 파이프 단편 28을 조립장치에 용접하는 것은 영구적인 변형이 되지못한다. 스핀-형 제작 공정으로 인해서 조립장치에 "메모리(memory)"의 등급을 부여하여 냉각에 대해 그 정밀하게 조형된 형으로 복원되려는 경향을 갖게한다.

제4도에는 조립장치 12의 부분과 조립장치 12 내에 조립된 제2파이프 단편의 스피곳 33을 갖는 파이프 단편 28을 표시하였다. 스피곳 33은 정밀한 칫수 조정을 위해 미국 특허번호 3,738,689에 발표된 형으로 되는 것이 바람직하다. 그러나, 석면-시멘트 연결자를 이용하는 설계로서 표준 석면-시멘트 파이프는 이용될 수 있다. 시멘트로 안을 댄 스피곳 33은 파이프 28과 직경이 거의같은 원통부 35를 갖는 외측 금속 케이싱 34를 포함한다. 스텝 36에서 스피곳 케이싱은 직경이 작아져서 압축 결착 상태로 0-링 27을 수용하는 표면 37을 형성한다. 봉 22 및 조립장치의 제2스핀-형 스테이지 17의 내경은 스피곳 33의 외측으로 이유를 두고있으나 그 외측 표면이 0-링의 양측면에 밀착하여 0-링이 파이프라인의 정부의 압력영향에 대해 지지부를 안전하게 유사하도록 한다.

제4도에 나타낸 바와 같이, 스피곳의 스텝 36은 조립시 두 조립장치의 상대적 위치의 설정을 위해 0-링 27에 대해 정치장치를 형성한다. 스피곳의 단부는 조립장치 12의 내부 단부 플랜지 18로부터 일정한 간격으로 떨어져 있으며, 그 이유는 서로 접촉하게되면 양자간에 각의 변화가생겨 양 파이프에 손상을 끼치게되기 때문이다. 도시된 연결부는 양파이프 단편간에 손상없이 또한 역으로 단편간의 시일에 영향을 끼치지 않고 각 변화를 하게한다.

본 발명에 관련된 기술에 숙련된 사람에게는 본 발명의 정신 및 범위를 이탈하지 않고 구조의 여러 변경 및 응용을 기할 수 있다.

Claims (1)

1. 원통형이며 내경이 두 철관편중 한 철관편 단부의 금속케이싱 외경(31)보다 약간크고 그 한 철관편쪽축방향 외측으로 연장되어 있으며 다른 한 철관편(28)에 연결하기 위한 하나의 제 2 스핀형 스테이지(17)과, 그 스핀형 스테이지(17)보다 직경이 약간크고 그것과 연속으로 가스켓스텝부(19)를 형성하는 제1스핀형원통스테이지(16)과, 그보다 직경이 약간크고 또 그것과 연속으로 보다 작은 스텝부(21)을 형성하는 약간 더 큰 외주원통부(13)들로 구성된, 원통형 금속박판 슬리이브(12) 및, 그 약간 더 큰 외주원통부(13)내에 조립 및 고정되어 있고 그보다 작은 스텝부(21)에 안착되는 후면의 표면(26)을 지니고 있어서 그면과 그 가스켓 스텝부(19) 사이의 제1 스핀형 원통 스테이지(16) 내에 탄성 가스켓링(27) 설치용 환형 지지부를 형성하게 되는 환형봉(22)을 보함하고 있으며, 그리인해, 탄성가스켓 링(27)이, 그 게1 스핀형 원통 스테이지(16)과 그 한 철관의 외측원통부(35)와의 사이에서 압축된 채 그 한철관편이 파이프 조립장치의 일단부속으로 조립될 수 있도록 되어 있는 원통형 파이프 조립장치로 내면이 시멘트(32)로 안을 댄 보통 원통형단부의 외측 케이싱을 지닌 한쌍의 파이프를 연결하는데 사용되는 석면시멘트파이프라인 연결부재에 있어서, 그 파이프의 외측 케이싱에 상기 제2 스핀형 스테이지(17)이 연결 되며, 보통 환형이며 평면인 플랜지(18)이 그 제2 스핀형 스테이지(17)에 형성되고, 다른 한 파이프의 외측 철케이싱의 단부에 보통원통형 표면을 지닌 단부 스피곳(33)이 형성되며, 상기 환형봉(22)의 내경이 스피곳 표면의 인접한 직경(35) 보다 약간 더 크며 스피곳(33)의 원주를 덮을 수 있는 환형봉이 설치된 것을 특징으로 하는 석면-시멘트 파이프 라인 연결부재.

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