JP2011522180A - 温度に敏感な部品のための熱遮蔽 - Google Patents

Abstract

本発明は、部品を囲んで膨脹性材料で構成されたカバー７を具備した、温度に敏感な部品のための熱遮蔽に関する。このカバー７は金属シートで構成されたクラッディング８によって囲まれていて、前記クラッディングは自身の周辺に熱作用下で膨らむ膨脹性材料のための複数の貫通開口８ａを含む。膨脹性材料が膨らむ時にはこの膨脹性材料が前記貫通開口８ａを介して外部に押し出されて、保護する部品の周りに熱絶縁シェルを形成する。

Description

本発明は温度に敏感な部品のための、特に一つまたは複数のゴム弾性密封部材を具備したチューブカップリング（tube coupling）のための熱遮蔽と関連があり、前記熱遮蔽は部品を囲んで膨脹性材料で構成されたカバーを含む。前記部品としては特にチューブカップリングが扱われる。しかし、本発明はチューブカップリングに限定されなくて、むしろ温度に敏感な全ての種類の部品、言わば例えば電気または電子部品も含む。

他のなによりも安全技術と関連した機能を遂行する部品は例えば火災の場合に高い温度が前記部品に影響を及ぼす場合にも自身の課題を完全に充足させなければならない。このような目的のために前記部品を外部から絶縁材料で覆ったりまたは前記絶縁材料を部品自体に統合させたりすることも公知とされている。

例えば特許文献１には２個の部分で構成されて相互重なる（overlapping）ハウジングを含むチューブカップリングが公知されている。前記２個のハウジング部分間には例えばガラス繊維または石綿で構成された一つの熱絶縁性保護ライニング（lining）が配置されている。

同一出願人の特許文献２にはまた膨脹性の、言い換えると熱作用下で非常に強く膨らんだり膨脹したりする材料で表面がコーティングされることによって防炎（flame resistant）特性が補強されたチューブカップリングも公知とされている。例えば消火（fire-extinguishing）物質−またはパワー燃料（power fuel）−ライン（pipe or line）用に用いられる前記フレームカップリング（flame coupling）は基本的に使えそうだと立証された。しかし、膨脹は理想的でない。例えば（例えば意図しなくガスバーナー、ハンダ付け用ガン（gun）等に接近することによって）点状の加熱が行われる場合には、熱源（heat source）及びカップリングの前記のような点状の接触場所でコーティングの膨脹が部分的に生じることができる。しかし、このような現象は全体エネルギー的な観点で観察する時必須のことではなくて、そうだから前記カップリングの防熱あるいは防火特性の改善を引き起こさない。

例えば同一出願人の防炎“Flam stop-FS”のようなまた他の種類の防炎も存在し、この場合カップリングは熱絶縁性マットで囲まれていて、前記熱絶縁性マットは閉鎖されたカバー金属シートによって位置固定される。

他の形態の膨脹性コーティングは特許文献３に記述されていて、前記刊行物では膨脹層がさらにアルミニウムオキサイド−シリコンダイオクサイドまたは他の金属オキサイドまたは他の繊維状の金属オキサイドと混合している。このようなオキサイド繊維の混合によっては膨脹性コーティングによる熱的な保護作用が改善される。その他に前記のようなオキサイド繊維は反射作用もする。

ＥＰ９００３４６Ｂ１号 ＥＰ１２７８９８２Ｂ１号 ＵＳＰ４，８７９，３２０号

本発明の課題は、局部的に作用する意図しないわずかな熱攻撃が事前に膨脹層の部分的な膨脹を引き起こさない程度に、膨脹層によって保護される部品を改善することである。それと同時に部品に対してさらに強い威嚇的な熱攻撃が行われる場合には調節した広範囲な膨脹そしてそれによって追加の熱的保護部の形成が成り立つ。

前記課題は本発明によってカバーが金属シートで構成されたクラッディングによって囲まれていて、前記クラッディングが自身の周辺に熱作用下で膨らむ膨脹性材料のための複数の貫通開口を含むことによって解決される。本発明による思想の核心内容は前記膨脹層が部品の表面で保護用シェル（shell）によりカバーされるということ、そして前記保護用シェルが自身の表面にかけて分布した貫通部を有するというものである。

前記カバーは以下で“穿孔シート（perforated sheet）”でも表記される。この時貫通部は任意の形態を有することができる。重要なことは、貫通しない材料に対する前記貫通部横断面の比率が要求と使用される膨脹層に応じて異なることである。穿孔シートカバーと膨脹層の本発明による組み合わせは防炎作用において驚くべきであるほど改善した結果を引き起こして、この場合前記結果は明白に次のような現象によって達成される。

ａ．穿孔シートは所定の追加の機械的な保護作用を提供するが、このような保護作用は保護する部品などを組立てる時に膨脹性コーティングが損傷される可能性を防止してくれる。

ｂ．穿孔シートは追加の熱保護部で作用をする。このような課題のためには前記穿孔シートが例えば銅または銅合金のような伝導性が優秀な材料で製造されることができる。

ｃ．穿孔シートの貫通していない部分であるウエブ（web）によっては熱が一部の領域からさらに大きく拡張された領域に分配されることによって、全体的に少ないエネルギーで局部的な攻撃が行われる場合に前記部分領域では膨脹層の膨脹が避けられる。穿孔シート内に熱が分配されることによって膨脹層に及ぼす局部的な熱作用が減って、それによって局部的な膨脹が避けられる。

ｄ．穿孔シートのウエブにかけて熱が分布することによって熱攻撃が大量に行われる場合には本発明による穿孔シートがない場合よりはるかに大きいカップリング領域にかけて調節された膨脹が生じるようになる。そうすることで広範囲に調節された膨脹及び完全な放熱が最適化される。

いままで解決出来ない一つ追加の問題点はいままでチューブカップリング用に用いられた公知の膨脹材料の水溶性（water solubility）である。したがって、噴射された水によってコーティングが全体的にまたは部分的に損傷されることがあり、それによって使用不可能になることができる。それと違い膨脹する物質の主要成分、例えば膨脹黒鉛（swelling graphite）がポリマーマトリックスに結合された一つ特別な実施形態は本発明に助けになる。したがって、前記のような膨脹する物質と穿孔シートの組み合わせが最上であるが、その理由はこのような組み合わせが優秀な防火作用と関連して考えることができる全ての問題点を解決するためである。このような特別な膨脹材料に対する一例はＦｉｒｅ ｂｌｏｃｋ（登録商標）であって、Mobil Werke AGによって製造される。前記材料の理想的な疎水性（hydrophobic）及びパワー燃料に対して安定的な特性以外に、前記材料は例えば射出成形によっても優秀に加工されることができて、したがって個別的な適用の場合のために最適化することができる特に優秀に好適な形態で圧着（pressing）されることができる。

貫通開口は好ましくは幾何学的なパターンによって配置されている。このパターンは周りにかけて規則的に繰り返されながら一定に維持されたりまたは変更されたりすることができる。

貫通開口の形態も同様に膨脹する材料の膨脹特性に所定の影響を及ぼす。貫通開口が実際に円形のホールで形成された場合が特に好ましいことに立証された。円形のホールは膨脹する材料の優秀な−はじめには、きのこ状の−貫通を可能にして、したがって前記膨脹材料は優秀にそして放射形に拡張されながら追加の保護部を形成するようになる。

追加の好ましい一つの実施形態では貫通開口が長孔（elongated hole）として形成されている。長孔の長さ及び幅はクラッディングの機械的な強度が過度に強く減少されないように最適化することができる。

貫通開口は好ましくは実際に正方形で形成されることができる。このような正方形の形態によっては有利な穿孔工具及び前記工具の長い寿命も保障される。

クラッディングは保護する部品をどの場合にも完全に囲むことができないため、クラッディングが保護する部品と機械的に、しかし熱伝達が減った状態で結合することが好ましい。このような結合は例えばねじ部材またはいわゆる“ポップリベット（Pop-rivet）”によって結合されることができる。

前述された通り、保護する部品としては任意の素子が取扱されることができる。部品が一つまたは複数のゴム弾性密封部材を具備したチューブカップリングで形成された場合は本発明の適用分野で特に好ましい。このようなチューブカップリングは例えば船舶の安全のために重大な意味を有する船舶の場所に大量で装着される。

前記公知されたチューブカップリングは好ましくはチューブカップリングを引き締めるためのジョイントを有して、この場合前記ジョイントは好ましくはピンそして前記ピンを横に貫通する引っ張りスクリュー（straining screw）を含む。

熱作用は部品の周りでだけでなく部品の側面からも非常に頻繁に生じる。このような理由で、カバーが保護する部品上に軸方向に突出して前記部品の側面（flank）を覆うことが好ましい。補強された材料供給によっては、例えばエッジ領域のビード（bead）状の形状によっては前記エッジ領域も膨脹の場合に優秀に保護されることができるが、その理由はその場合には膨脹する材料がカップリングの軸方向正面をチューブまで包むためである。

前述された通り、クラッディングは例えば銅または銅合金で製造されることができる。しかし、前記材料の機械的な強度は制限されている。そうだからカバーをステンレス鋼鉄で製造することが好ましい。好ましくは（特にDIN1．43101．4401による）ステンレススプリングストリップ鋼鉄が用いられる。ステンレススプリングストリップ鋼鉄の使用は一方では機械的な強度及び機械的な保護効果を高めるが、他の一方ではステンレス鋼鉄の少ない熱伝導特性により所定の防熱効果も発生させる。

膨脹する材料で構成されたカバーは例えば吹き付けされたりまたは保護する部品の表面にマットで提供されたりすることができる。しかし、膨脹する物質が水とパワー燃料に敏感でない交差結合した材料で構成された事前に製造されたチューブ状のカバーで部品上に提供される場合が特に好ましい。

本発明は例として提示された図面を参照して下記で詳細に説明される。

図面符号リストは公開の構成部分である。

図面は相互連関性を有して重複的に説明する。同じ図面符号は同じ部品を意味して、異なった添え字を有する図面符号は機能的に同じあるいは同様の部品を指示する。

本発明によって保護されたチューブカップリングの正面図である。 図１によるチューブカップリングの平面図である。 図１によるチューブカップリングを右側から眺めて部分的に切断して示した側面図である。 図１によるチューブカップリングを左側から眺めて示した側面図である。 図４によるチューブカップリングを線Ｖ−Ｖに沿って切断して示した横断面図である。 図１ないし図５に示されたチューブカップリングの斜視図である。 図１ないし図６に示されたチューブカップリングクラッディングの展開図である。 図７による展開図の変形例である。 図７または図８による展開図の変形例である。 図７ないし図９による展開図の変形例である。 貫通開口の配列状態及び形状の多様な幾何学的パターンである。 貫通開口の配列状態及び形状の多様な幾何学的パターンである。 貫通開口の配列状態及び形状の多様な幾何学的パターンである。 貫通開口の配列状態及び形状の多様な幾何学的パターンである。 文字で形成された貫通開口を有するクラッディングの展開図である。

図１ないし図６で見ることができる、熱作用に対して保護されるチューブカップリングは縦方向スロットの端部に曲がったラグ１ａ（lug）を有するハウジング１を含む。ラグ内にはピン２が挿入されていて、前記ピンは引っ張りスクリュー３によって横に貫通する。ナット４はハウジング１を引き締めるために利用される。平坦な端部を有するチューブを軸方向に引っ張られないように連結するために利用される固定用リング５はハウジング１のエッジに支持される。横断面上で見る時大体Ｃ字状に形成された密封スリーブ６は連結場所を密封するために利用される。

ハウジングのジャケット表面（jacket surface）上には膨脹性材料、言い換えると熱作用下で強く膨らむ材料で構成されたカバー７が提供されている。前記カバーは外部で金属クラッディング８によって囲まれる。クラッディング８はカバー７の膨脹性材料のための貫通開口８ａを具備している。クラッディング８は例えばいわゆる“Ｐｏｐ−リベット”で形成された固定部材９によってカバーを貫通してハウジング１に連結されている。

図１０ないし図１８には相異なったホールパターンを有するクラッディングの展開図が図示されている。貫通開口の形状及び配列状態は特定限界範囲内で選択することができる。

図１８で見ることができるように貫通開口は例えば文字または他の図形文字の形態でも形成されることができる。

１ ハウジング、１ａ ラグ、２ ピン、３ 引っ張りスクリュー、４ ナット、 ５ 固定用リング、６ 密封スリーブ、７ カバー、８ クラッディング、８ａ 貫通開口、９ 固定部材、１０ クラッディング、１０ａ 貫通開口、１１ クラッディング、 １１ａ 貫通開口、１２ クラッディング、１２ａ 貫通開口、１３ クラッディング、 １３ａ 貫通開口、１４ クラッディング、１４ａ 貫通開口、１５ クラッディング、 １５ａ 貫通開口、１６ クラッディング、１６ａ 貫通開口、１７ クラッディング、 １７ａ 貫通開口、１８ クラッディング、１８ａ 貫通開口。

Claims (42)

1. 膨脹性材料で構成されて部品を囲むカバー（７）を含み、温度に敏感な部品のための、特に一つまたは複数のゴム弾性密封部材（６）を具備したチューブカップリング（tube coupling）のための熱遮蔽において、
   前記カバー（７）は金属シートで構成されたクラッディング（８、１０−１８）によって囲まれていて、前記クラッディングは自身の周辺に熱作用下で膨らむ膨脹性材料を排出するための複数の貫通開口（８ａ）を含むことを特徴とする、熱遮蔽。
2. 前記貫通開口（８ａ）は、幾何学的パターンによって配置されたことを特徴とする請求項１に記載の、熱遮蔽。
3. 前記貫通開口（８ａ）は、実際に円形のホールで形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の、熱遮蔽。
4. 前述された項のうちいずれか一項において、
   前記貫通開口（１０ａ、１１ａ、１３ａ）は、長孔として形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
5. 前述された項のうちいずれか一項において、
   前記貫通開口（１２ａ）は、実際に正方形で形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
6. 前述された項のうちいずれか一項において、
   前記カバー（７）は、保護する部品と機械的に、しかし熱伝達が減った状態で結合されたことを特徴とする、熱遮蔽。
7. 前記チューブカップリングは、チューブカップリングを引き締めるためのジョイントを含み、この時前記ジョイントは好ましくはピン（２）そして前記ピンを横に貫通する引っ張りスクリュー（３）を具備することを特徴とする請求項６に記載の、熱遮蔽。
8. 前述された項のうちいずれか一項において、
   前記カバー（７）は保護する部品−特にチューブカップリング−上に軸方向に突出して、部品の側面を少なくとも部分的にそして好ましくはビード状で覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
9. 前述された項のうちいずれか一項において、
   前記クラッディング（８、１０−１８）は、ステンレス鋼鉄で製造されることを特徴とする、熱遮蔽。
10. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバーするが少なくとも前記穿孔シートが前記チューブカップリングのジョイントも覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
11. 前述された項のうちいずれか一項による熱遮蔽を提供するための方法において、
    前記膨脹性物質を重合反応されたそして事前に製造された弾性ストリップとして製造して、その次に続いて−特に形状結合方式の−カバーと同様に保護する部品上に提供することを特徴とする、熱遮蔽を提供するための方法。
12. 膨脹性材料で構成されて部品を囲むカバー（７）を含む、
    温度に敏感な部品のための、特に一つまたは複数のゴム弾性密封部材（６）を具備したチューブカップリング（tube coupling）のための熱遮蔽において、
    前記カバー（７）は、局部的に作用するわずかな熱攻撃に対抗するために保護用ジャケットによって囲まれていて、この時前記保護用ジャケットは金属シートで構成されたクラッディング（８、１０−１８）によって形成されて、前記クラッディングは自身の周辺に熱作用下で膨らむ膨脹性材料を排出するための複数の貫通開口（８ａ）を含むことを特徴とする、熱遮蔽。
13. 前記貫通開口（８ａ）は、幾何学的パターンによって配置されることを特徴とする請求項１２に記載の、熱遮蔽。
14. 前記貫通開口（８ａ）は、実際に円形のホールで形成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の、熱遮蔽。
15. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記貫通開口（１０ａ、１１ａ、１３ａ）は、長孔として形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
16. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記貫通開口（１２ａ）は、実際に正方形で形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
17. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバー（７）は、保護する部品と機械的に、しかし熱伝達が減った状態で結合されることを特徴とする、熱遮蔽。
18. 前記チューブカップリングは、チューブカップリングを引き締めるためのジョイントを含み、この時前記ジョイントは好ましくはピン（２）そして前記ピンを横に貫通する引っ張りスクリュー（３）を具備することを特徴とする請求項６に記載の、熱遮蔽。
19. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバー（７）は、保護する部品−特にチューブカップリング−上に軸方向に突出して、部品の側面を少なくとも部分的にそして好ましくはビード状で覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
20. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記クラッディング（８、１０−１８）は、ステンレス鋼鉄で製造されることを特徴とする、熱遮蔽。
21. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバーするが少なくとも前記穿孔シートが前記チューブカップリングのジョイントも覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
22. 前述された項のうちいずれか一項による熱遮蔽を提供するための方法において、
    前記膨脹性物質を重合反応されたそして事前に製造された弾性ストリップとして製造して、その次に続いて−特に形状結合方式の−カバーと同様に保護する部品上に提供することを特徴とする、熱遮蔽を提供するための方法。
23. 膨脹性材料で構成されて部品を囲むカバー（７）を含み、温度に敏感な部品のための、特に一つまたは複数のゴム弾性密封部材（６）を具備したチューブカップリング（tube coupling）のための熱遮蔽において、
    前記カバー（７）は、局部的に作用するわずかな熱攻撃に対抗するために保護用ジャケットによって囲まれていて、この時前記保護用ジャケットは金属シートで構成されたクラッディング（８、１０−１８）によって形成されて、前記クラッディングは自身の周辺に熱作用下で膨らむ膨脹性材料を排出するための複数の貫通開口（８ａ）を含み、この時前記カバー（７）は保護する部品と機械的に、しかし熱伝達が減った状態で連結されることを特徴とする、熱遮蔽。
24. 前記貫通開口（８ａ）は、幾何学的パターンによって配置されることを特徴とする請求項２３に記載の、熱遮蔽。
25. 前記貫通開口（８ａ）は、実際に円形のホールで形成されることを特徴とする請求項２３または２４に記載の、熱遮蔽。
26. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記貫通開口（１０ａ、１１ａ、１３ａ）は、長孔として形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
27. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記貫通開口（１２ａ）は、実際に正方形で形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
28. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記チューブカップリングは、チューブカップリングを引き締めるためのジョイントを含み、この時前記ジョイントは好ましくはピン（２）そして前記ピンを横に貫通する引っ張りスクリュー（３）を具備することを特徴とする、熱遮蔽。
29. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバー（７）は、保護する部品−特にチューブカップリング−上に軸方向に突出して、部品の側面を少なくとも部分的にそして好ましくはビード状で覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
30. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記クラッディング（８、１０−１８）は、ステンレス鋼鉄で製造されることを特徴とする、熱遮蔽。
31. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバーするが少なくとも前記穿孔シートが前記チューブカップリングのジョイントも覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
32. 前述された項のうちいずれか一項による熱遮蔽を提供するための方法において、
    前記膨脹性物質を重合反応されたそして事前に製造された弾性ストリップとして製造して、その次に続いて−特に形状結合方式の−カバーと同様に保護する部品上に提供することを特徴とする、熱遮蔽を提供するための方法。
33. 膨脹性材料で構成されてチューブカップリングを囲むカバー（７）を含む、
    一つまたは複数のゴム弾性密封部材（６）を具備したチューブカップリング（tube coupling）のための熱遮蔽において、
    前記チューブカップリングは、チューブカップリングを引き締めるためのジョイントを含み、この時前記ジョイントは好ましくはピン（２）そして前記ピンを横に貫通する引っ張りスクリュー３を具備して、前記カバー（７）は金属シートで構成されたクラッディング（８、１０−１８）によって囲まれていて、前記クラッディングは自身の周辺に熱作用下で膨らむ膨脹性材料を排出するための複数の貫通開口（８ａ）を含むことを特徴とする、熱遮蔽。
34. 前記貫通開口（８ａ）は、幾何学的パターンによって配置されることを特徴とする請求項３３に記載の、熱遮蔽。
35. 前記貫通開口（８ａ）は、実際に円形のホールで形成されることを特徴とする請求項３３または３４に記載の、熱遮蔽。
36. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記貫通開口（１０ａ、１１ａ、１３ａ）は、長孔として形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
37. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記貫通開口（１２ａ）は、実際に正方形で形成されることを特徴とする、熱遮蔽。
38. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバー（７）は、保護する部品と機械的に、しかし熱伝達が減った状態で連結されることを特徴とする、熱遮蔽。
39. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバー（７）は保護する部品−特にチューブカップリング−上に軸方向に突出して、部品の側面を少なくとも部分的にそして好ましくはビード状で覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
40. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記クラッディング（８、１０−１８）はステンレス鋼鉄で製造されることを特徴とする、熱遮蔽。
41. 前述された項のうちいずれか一項において、
    前記カバーするが少なくとも前記穿孔シートが前記チューブカップリングのジョイントも覆うことを特徴とする、熱遮蔽。
42. 前述された項のうちいずれか一項による熱遮蔽を提供するための方法において、
    前記膨脹性物質を重合反応されたそして事前に製造された弾性ストリップとして製造して、その次に続いて−特に形状結合方式の−カバーと同様に保護する部品上に提供することを特徴とする、熱遮蔽を提供するための方法。

Images