KR100582243B1 - 플랜지 죠인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랜지 죠인트에 관한 것으로, 연결되어야 할 한쌍의 튜브부재(1,7)들, 상기 연결되어야 할 각각의 부재(1,7)들 상에 장착되는 클램핑 플랜지(2,9), 상기 부재(2,7)들을 서로 결합시키기 위하여 상기 클램핑 플랜지(2,9)들과 상호 작용하는 유지 수단(10,11)을 포함한다. 상기 클램핑 플랜지(2)들의 적어도 하나는, 연결되어야 할 부재(1)에 형성된 잠금 홈(4)내에, 그리고 상기 클램핑 플랜지(2)내에 형성된 보조 홈(5)내에 장착되는 잠금 링(3)을 구비하여 장착을 이룸으로써 연결되어야 할 각각의 부재(1)들 상에 회전가능한 방식으로 장착된다.

상기 연결되어야 할 부재(1)는 상대적으로 낮은 형상의 잠금 홈(4)을 갖고, 상기 클램핑 플랜지(2)는 그 전면(14)까지 그 축방향으로 연장하도록 형성된 보조 홈(5)을 가지며, 상기 보조 홈(5)은 연결되어야 할 부재들 사이의 접합부측으로 확장한다. 그리고, 상기 잠금 링(3)은 상기 클램핑 플랜지(2)의 홈(5)의 확장부에 장착되는 지지부재(13)가 제공되며, 그에 따라서 연결되어야 하는 부재(1)의 외표면(15)에 대하여 지지되는 것이다.

플랜지 죠인트, 클램핑 플랜지, 잠금 홈, 잠금 링, 보조 홈

Description

플랜지 죠인트{FLANGE JOINT}

제 1도는 종래의 기술에 따른 플랜지 죠인트를 도시한 일부 절개 단면도;

제 2도는 본 발명에 따른 플랜지 죠인트를 도시한 일부 절개 단면도;

제 3도는 본 발명의 플랜지 죠인트에서 사용되기 위한 잠금 링을 도시한 사시도;

제 4도는 도 3에 도시된 잠금 링을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1.... 파이프 부재 2....클램핑 플랜지

3.... 잠금 링 4.... 잠금 홈

5.... 보조 홈 6.... 패킹

7.... 용접 니플 9.... 클램핑 플랜지

10,11... 유지 수단 13.... 지지부재

14.... 전면 15.... 외표면

본 발명은 플랜지 죠인트에 관한 것으로, 연결되어야 할 한쌍의 튜브형 부 재, 연결되어야 할 각각의 부재상에 장착되는 클램핑 플랜지, 상기 클램핑 플랜지에 상호작용하여 상기 부재들을 서로 결합하는 유지수단을 포함하고, 상기 클램핑 플랜지들중의 적어도 하나는 연결되어야 할 부재상에 형성된 잠금 홈내에, 그리고 상기 클램핑 플랜지내에 형성된 보조 홈내에 장착되는 잠금 링으로서 장착을 이룸으로써, 연결되어야 할 각각의 부재상에 회전을 허용하는 방식으로 장착되어진다. 이와 같은 플랜지 죠인트들은 특히 파이프들을 연결하기 위해 사용되고, 연결되어야 할 각각의 부재들에는 클램핑 플랜지가 제공된다.

종래의 기술에서 일반적으로 사용된 클램핑 플랜지들은 연결되어야 할 파이프의 단부상에, 예를 들면 용접등으로 고정식으로 장착되어 왔다. 결과적으로 재료 비용은 매우 높은 것이고, 플랜지들의 비회전성에 기인하여 예를 들면 재장착도중에, 연결되어야 할 파이프들의 단부에서 위치하는 상기 플랜지들의 조임 구멍들을 서로에 대해 마주하도록 위치시키는 것이 어렵다.

이는 미국특허 3,966,234호에 개시된 바와 같이, 연결되어야 할 파이프 주위에서 회전가능한 클램핑 플랜지들의 개발을 초래하였다.

상기 클램핑 플랜지의 회전동작을 허용하는 종래에 알려진 플랜지 죠인트의 한가지 문제점은 잠금링을 홈내에 유지하기 위하여 연결되어야 할 어느 한 부재에 형성된 잠금 홈의 상대적으로 깊은 형태인 것이며, 이러한 구조는 연결되어야 할 어느 한 부재의 상대적으로 높은 노치 민감도를 초래하여 피로강도측면에서 악영향을 주는 것이었다. 또한, 상기 잠금링은 연결하고자 하는 부재들의 단부에 위치하는 상기 클램핑 플랜지들을 서로에 대해 조여주는 과정에서 상당히 높은 전단력에 노출되는 것이고, 그에 따라 실제로는 상기 죠인트가 해체되고 재장착되어야 하는 경우에 상기 잠금링은 재사용될 수 없는 것이다.

그러므로, 본 발명의 한 가지 목적은 개선된 플랜지 죠인트 조립체를 제공하는 것이고, 여기서는 연결되어야 할 그리고 죠인트 홈이 제공된 부재의 피로 강도가 개선되고, 그리고 잠금 링의 전단 강도가 개선될 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플랜지 죠인트는, 연결되어야 할 부재가 상대적으로 낮은 크기로 형성된 잠금 홈을 갖고, 상기 클램핑 플랜지가 그 전면까지 그 축방향으로 연장하도록 형성된 보조 홈을 가지며, 상기 보조 홈은 연결되어야 할 부재들 사이의 접합부측으로 확장하며, 그리고 상기 잠금 링에는 상기 클램핑 플랜지 홈의 확장부에 장착되는 지지부재가 제공되며, 그에 따라서 연결되어야 하는 부재의 외표면에 대하여 지지된 다는 점에 특징이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 종래의 플랜지 죠인트는 미국 특허 3,966,234호에 보다 상세히 기재되어 있으며, 이는 서로 연결되어야 할 파이프 부재 1와 용접 니플 7을 포함하며, 상기 용접 니플 7은 다른 파이프 8에 용접되어 있다. 클램핑 플랜지 2가 상기 파이프 1 주위에 배치되며, 상기 니플 7 주위에는 제 2클램핑 플랜지 9가 배치된다. 상기 플랜지 2와 9들은 적절한 수단에 의해서, 예를 들면 너트/스크류 10,11 조합체등으로 서로 조여진다. 적어도 하나의 상기 클램핑 플랜지 2및 9는, 도 1에서 플랜지 2는, 연결되어야 할 부재 1 주위에 배치되어 파이프 1에는 잠금 홈 4이 형성되고, 클램핑 플랜지 2에는 보조 홈 5이 형성된다. 이들이 서로에 대향하여 배치되는 경우, 이러한 홈들은 잠금 링 3이 제공되어지는 거의 밀폐 공간을 형성한다. 상기 잠금 링 3은 홈 4으로 부터 상기 플랜지 2의 보조 홈 5으로 방사방향으로 연장한다. 상기 잠금 링 3은 바람직하게는 금속으로 이루어지지만, 다른 적절한 재료로서 이루어질 수 있다. 용접 니플 7 주위의 클램핑 플랜지 9는 용접 니플 7에 고정적으로 용접되어지는 것과 같은 임의의 적절한 타입일 수 있다. 참조 부호 6은 연결되어야 할 부재들의 단부 사이에 장착되는 패킹을 나타낸다.

도 1에 따른 종래의 플랜지 죠인트는 상당히 잘 기능하지만, 한가지 문제점은 상대적으로 깊은 잠금 홈 4으로 인하여 초래되는 감소된 피로강도이며, 이는 파이프의 균열및 조기 파손을 초래할 수 있다. 그리고, 상기 잠금 링 3은 상기 클램핑 플랜지들을 유지 수단 10,11으로 조이는 과정에서 상대적으로 높은 전단력에 노출되며, 이는 상기 죠인트가 해체되고 다시 재장착되는 경우, 잠금 링 3이 통상적으로 새로운 잠금 링으로 교체되어야만 하는 이유인 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 플랜지 죠인트의 일실시예를 도시하고, 여기서 상기 잠금 홈 4은 그 하면을 거의 타원 곡선의 일부분 형태로, 또는 큰 반지름의 원형 호의 일부분으로 형성함으로써 상대적으로 낮게 제작되어, 그 노치의 민감도가 종래의 잠금 홈에 비하여 감소되는 것이다. 그 다음 상기 클램핑 플랜지 2는 보조 홈 5을 갖추되, 이는 그 후방 모서리가 상기 잠금 홈 4에 거의 대응하는 형태로 그리고 그 전방 모서리에서는 상기 클램핑 플랜지 2의 전면 14까지 연장하는 형상으로 이루어진다. 상기 보조 홈 5의 이러한 확장부는 단면으로 거의 직선형의 바닥(a bottom)을 갖는다. 또한, 본 발명의 플랜지 죠인트는 지지부재 13가 제공되는 새롭게 설계된 잠금 링 3을 포함하며, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 잠금 홈 4내에 장착되어지는 부분의 외측을 형성하고, 상기 클램핑 플랜지 2의 홈 5의 확장된 부분에 장착되며, 상기 지지부재 13는 거의 직사각형의 단면을 갖춤으로서, 그에 따라서 상기 부재 1의 외표면 15에 대하여 지지된다. 그 지지부재 13를 따르는 상기 잠금 링 3은 바람직하게는 금속으로 이루어지지만 그 밖의 다른 적절한 재료들로서 이루어질 수 있다. 상기 지지부재 13는 상기 클램핑 플랜지 2를, 연결하고자 하는 다른 부재 주위에 배치된 클램핑 플랜지로 향하여 조이는 과정에서 상기 잠금 홈 4으로 부터 잠금 링 그 자체가 빠져 나오려고 하는 현상을 차단한다.

뿐만 아니라, 상기 잠금 홈의 낮은 구조와 이에 일치하는 상기 잠금 링의 구조는 상기 플랜지들을 조이는 과정에서 잠금 링에 가해지는 전단력들을 감소시켜 상기 잠금링은 그 재사용을 불가능하게 하는 그러한 변형들을 쉽게 이루지 않는다. 참조부호 6a는 연결되어야 하는 부재들 사이에서 장착되는 패킹(미도시)을 위한 부재 1의 연결되어야 할 전면에 형성된 패킹 홈을 나타낸다. 한가지의 적절한 패킹 해결책이 본 발명 출원인에 의해서 출원된 독일 실용신안 공보 G 94 07 090.3호에 개시되어 있다.

도 3및 도 4에 따르면, 잠금링 3은 바람직하게 분할 구조로서 설계되어 있고, 2개의 링 부분 3a및 3b과 그들에 결합된 각각의 지지부재 13a및 13b들을 포함하고 있다. 상기 잠금 링 3은 2부분보다 많게 이루어질 수도 있다. 상기 잠금 링 부분 3a및 3b들은 상기 잠금부재 4상에 별도의 요소들로서 바람직하게 장착되지만, 가요성 죠인트에 의해서 서로 결합될 수 있으며, 예를 들면 상기 잠금 링 부분 3a및 3b들의 맞대기 단부(butting ends)들 사이에서 고무제의 연결부재를 가황처리(vulcanizing)함으로써 결합될 수 있으며, 이는 연결되어야 할 부재 1의 외표면상에서 상기 링의 미끄러짐을 허용하고 그것을 따라 밀려지도록 하여 상기 가요성 연결부재들이 상기 홈 4의 바닥으로 부분 3a및 3b들을 당김으로서, 잠금 링 그 자체가 잠금 홈 4내에 안착되는 것이다.

본 발명에 의하면, 연결되어야 할 그리고 죠인트 홈이 제공된 부재의 피로 강도가 개선되고, 그리고 잠금 링의 전단 강도가 개선된 플랜지 죠인트 조립체를 제공한다.

Claims (7)

1. 연결되어야 할 한쌍의 튜브부재(1,7)들, 상기 연결되어야 할 각각의 부재(1,7)들 상에 장착되는 클램핑 플랜지(2,9), 상기 부재(2,7)들을 서로 결합시키기 위하여 상기 클램핑 플랜지(2,9)들과 상호 작용하는 유지 수단(10,11)을 포함하고, 상기 클램핑 플랜지(2)들의 적어도 하나는, 연결되어야 할 부재(1)에 형성된 잠금 홈(4)내에 그리고 상기 클램핑 플랜지(2)내에 형성된 보조 홈(5)내에 장착되는 잠금 링(3)을 구비하여 장착을 이룸으로써 연결되어야 할 각각의 부재(1)들 상에 회전가능한 방식으로 장착되어지는 플랜지 죠인트에 있어서,

   상기 연결되어야 할 부재(1)는 그 바닥을 만곡형 또는 호형(arch)으로 형성함으로써 상대적으로 낮은 형상의 잠금 홈(4)을 갖고, 상기 클램핑 플랜지(2)는 그 전면(14)까지 그 축방향으로 연장하도록 형성된 보조 홈(5)을 가지며, 상기 보조 홈(5)은 연결되어야 할 부재들 사이의 접합부측으로 확장하며, 그리고 상기 잠금 링(3)은 상기 클램핑 플랜지(2)의 홈(5)의 확장 부에 장착되는 일체화된 지지부재(13)가 제공되며, 그에 따라서 연결되어야 하는 부재(1)의 외 표면(15)에 대하여 지지됨을 특징으로 하는 플랜지 죠인트.
2. 제1항에 있어서, 상기 잠금 홈(4)은 거의 타원 곡선의 일부분을 형성하는 단면형상을 갖는 것임을 특징으로 하는 플랜지 죠인트.
3. 제1항에 있어서, 상기 잠금 홈(4)은 큰 반경의 원호의 일부분을 형성하는 단 면형상을 갖는 것임을 특징으로 하는 플랜지 죠인트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금 링(3)의 지지부재(13)는 거의 직사각형의 단면을 갖는 것임을 특징으로 하는 플랜지 죠인트.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금 링(3)은 2 이상의 부분(3a,3b)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플랜지 죠인트.
6. 제5항에 있어서, 상기 잠금 링(3)의 부분(3a,3b)들은 상기 잠금 홈(4)내에 별도의 요소들로서 위치하는 것임을 특징으로 하는 플랜지 죠인트.
7. 제5항에 있어서, 상기 잠금 링(3)의 부분(3a,3b)들은 가요성 죠인트로서 서로 결합되어 상기 잠금 홈(4)내에 단일 부재 요소로서 장착되어짐을 특징으로 하는 플랜지 죠인트.

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