KR100808703B1

KR100808703B1 - 셀프 로킹 조립체

Info

Publication number: KR100808703B1
Application number: KR1020027013627A
Authority: KR
Inventors: 루터크리스토퍼씨.; 스팔딩라마
Original assignee: 데이비드 에스. 스미스 패키징 리미티드
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2008-02-29
Also published as: WO2001079739A3; IL152228A0; WO2001079739A2; US6612545B1; CA2406337A1; RU2268436C2; US6702337B2; ES2254396T3; KR20030069794A; AU2001251480B2; JP2003531077A; ES2254396T5; EP1295064A2; NZ522123A; PL199608B1; DE60113536D1; US20040232374A1; EP1295064B2; ATE305108T1; AU5148001A

Abstract

라인 커넥터를 스파우트에 커플링시키기 위한 개선된 스크류-온 조립체가 개시된다. 본 발명은 유체 커플링을 요구하는 다양한 다른 적용예에 또는 백-인-박스 포장에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 나사 결합은 스파우트 상에 위치된 가요성 탭과 라인 커넥터 상의 암나사를 정합시킴으로써 달성될 수 있다. 나사 결합 중에 탭의 변형은 나사 결합 중에 조립체를 안정화시키는 안정력을 제공한다. 변형 가능한 탭과 나사 단부 근처의 구조의 상호작용은 조립체의 셀프 로킹을 제공한다. 또한, 탭은 플랜지 상에 위치되어, 종래 기술의 라인 커넥터와 본 발명의 호환성을 제공한다.

탭, 커넥터, 스파우트, 나사, 커플링

Description

셀프 로킹 조립체{SELF-LOCKING ASSEMBLY}

출원에 관련한 관련 문헌

없음

본 발명은 일반적으로 커넥터와 스파우트의 빠른 연결 및 분리를 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 커플링된 스파우트와 커넥터를 유지하기 위해 나사 결합 및 셀프 로킹(self-locking) 작용 중 탭이 모든 축방향 안정성을 제공하는 나사 결합을 위한 가요성 탭을 합체하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

라인 커플링 장비는 일반적으로 유체가 주입되거나 또는 추출되는 위치, 또는 보수 또는 다른 작업이 용이한 위치에서 유체 손실을 최소화 하면서 연결 또는 분리가 가능한 유체 수용 장치에서 사용된다. 본 발명에서 사용된 바와 같이, 유체란 용어는 액체와 고체 입자와 진공 또는 압력 하의 기체, 또는 이들 유체들의 조합을 포함한다. 라인의 연결 및 분리를 제공하는 것은 유체 수용 라인일 때 특히 어려울 수 있다. 유체 손실을 제어하는 라인의 커플링은 일반적으로 하나 이상의 라인 단부들 내의 커플링 작동식 밸브를 합체하거나 또는 커넥터로 합체하여 달성된다. 라인의 분리가 하나 또는 모든 라인을 밀봉하는 반해, 커플링은 라인을 작동시켜 연결된 라인을 통해 유체를 유동 가능하게 한다. 이 설계의 커플링 작동 식 밸브들은 보다 다양한 상업적이며 산업적인 소비자 상품에 적용 가능하다.

본 발명에서의 특정한 관심은 청량음료 및 청량음료 시럽이 백-인-박스 패키지(bag-in-box package)로 지칭되는 박스 내에 수납된 구겨질 수 있는 백 내에 패키징되는 청량음료 산업에서 사용되는 라인 커넥터이다. 외부 라인은 스파우트를 통한 백에 대한 빠른 커플링을 위해 구성된 라인 커넥터를 통해 백-인-박스 패키지에 부착된다. 커플링 전의 백과 라인으로부터의 누출은 라인 커넥터와 스파우트가 함께 이동될 때, 개방되어 유체가 커넥터를 통해 유동할 수 있도록 구성된 라인 커넥터와 스파우트 밸브에 의해 최소화된다. 이 커넥터들의 커플링은 누출 방지 시일을 제공하고 유체 유동을 제어하도록 밸브를 개방하는 작용을 수반한다. 소비자의 욕구에 대한 신속한 반응이 가장 중요한 경제형 서비스 분야의 청량음료 제품의 경우, 백-인-박스는 종종 서비스 카운터의 상부 및 하부와 같이 접근이 용이하지 않은 영역과 밝지 않은 환경에 저장된다. 따라서, 커넥터 및 다른 장치의 이동을 최소화 하면서 커넥터가 최소의 이동과 힘으로 작동자에 의해 용이하게 작동되는 것이 중요하다. 또한, 커넥터의 스파우트 부분은 구겨질 수 있는 백과 합체될 수 있으며, 따라서, 스파우트와 스파우트 내의 밸브 기구의 가격이 저렴할 필요가 있다.

본 명세서의 [배경기술]에서 기재된 특허 및 공보들은 본 발명에 대한 배경 기술을 제공하거나 본 발명과 관계된다. 본 명세서에 기재된 모든 공보와 특허는 모든 목적을 위해 본 명세서에 그들 전체가 참조되었다.

발명의 명칭은 "빠른 분리 커플링 및 밸브 조립체(Quick-disconnect Coupling and Valve Assembly)"이며, 본드(bond) 등에게 허여된 미국 특허 제4,445,551호에서, 스파우트 내에 수용된 활주 가능 밸브로 활주하는 커넥터가 개시된다. 이 활주 가능 밸브는 커넥터로 끼워 맞춤된 손가락부를 구비하여, 그 결과, 커넥터의 스파우트로의 활주는 활주 가능 밸브가 커넥터를 파지하고 활주 가능 밸브가 개방되는 스파우트 내의 위치로 활주하도록 한다. 활주 밸브와 커넥터의 정렬은 이 발명의 작동에 중요한 역할을 하며 이러한 구성으로 인해 다소 문제성이 있다.

또한, 발명의 명칭이 "빠른 분리 서비스 라인 커넥터 및 밸브 조립체(Quick-Disconnect Service-Line Connector and Valve Assembly)이며, 본드 등에 허여된 미국 특허 제4,421,146호는 미국 특허 제4,445,551호의 몇몇 문제점을 언급했다. 미국 특허 제4,421,146호는 스파우트와 커플링하기 위한 낮은 U자형 플랜지부와 U자형 플랜지부를 향해 그리고 스파우트로 활주 가능한 밸브 조립체를 수납하기 위한 상부 본체부를 갖는 커넥터를 개시한다. 커넥터는 U자형 플랜지가 스파우트의 외측면에 대해 걸치도록 커넥터를 스파우트에 인접하게 위치시킨 후 커넥터를 측방향을 이동 또는 위치시켜 스파우트와 커플링시킨다. 이 커넥터의 약점은 작동자가 커플링 또는 분리 중 다양한 부품을 정확하게 위치시키는 것이 요구되며, 작동자의 양손의 사용이 요구된다는 것을 포함한다.

발명의 명칭이 "유체 분배 조립체(Fluid Dispensing Assembly)"이며, 로이드-데이비스(Lloyd-Davies)에게 허여된 미국 특허 제4,564,132호는 회전식으로 연결된 너트를 갖는 커넥터 밸브를 개시하며, 스파우트와 너트 나사가 결합될 때 정합 및 밸브 작동이 발생한다. 나사식 스파우트의 합체는 다른 백-인-박스 커넥터 시스템들 사이의 호환성을 달성하는데 문제점을 제공한다. 또한, 완전 나사의 사용은 연결을 이루기 위해 여러 번의 회전을 요구할 수 있으며 보다 긴 스파우트의 사용을 포함한다. 이러한 점들은 보다 넓은 공간이 스파우트의 작동을 위해 요구되고 박스들을 적재하거나 또는 제거하기에 어렵기 때문에 작은 공간에 위치되는 시스템에 대해 불리하다.

발명의 명칭이 "스파우트와의 결합을 위한 방법 및 장치(Method and Apparatus for Coupling with a Spout)"이며, 지엘린크시(Zielinksi) 등에 허여된 미국 특허 제5,983,964호는 라인과 밸브 조립체를 작동하기 위한 기구를 포함하는 정합 스파우트를 연결하기 위한 밸브 부조립체를 개시한다. 이 특허에서, 밸브 부조립체는 축방향으로 결합된 커넥터와 관련된 사용에 대해 설명되며, 기존의 백-인-박스 커넥터들과의 호환성을 위해 설계되었다.

아이티더블유 뉴질랜드 코포레이션(ITW New Zealand Corporation)은 나사식 라인 커넥터와의 연결을 위해 스파우트 상에 부분적인 나사를 합체하는 라인 커넥터와 스파우트 조립체(특허 제390-0267호)를 포함하는 커넥터 상의 스크류를 생산한다. 아이티더블유 커넥터는 나사식 라인 커넥터를 정합하기 위해 스파우트 상에 두 개의 강성 부분 나사를 합체하여, 어느 정도의 호환성을 갖는다. 또한, 아이티더블유 커넥터는 스파우트 상의 노치와 멈춤쇠를 형성하는 노치에 끼워 맞춤 하는 라인 커넥터 상의 정합편을 합체하는 셀프 로킹 형상을 갖는다. 로이드-데이비스 커넥터와 같이 스파우트 상에 강성 나사를 위치시키는 것은 다른 커넥터들과의 호 환성에 어려움이 있다.

최소의 이동으로 빠르고 용이하며 실제적으로 작동하는 저렴하고 제작이 용이한 라인 커넥터와 스파우트 조합을 제공하는 것은 백-인-박스 커넥터에 대해 중요한 특징이다. 또한, 라인 커넥터와 스파우트가 용이하고 저렴하게 제조되고, 스파우트가 구겨질 수 있는 백에 저렴하게 합체될 수 있는 것이 중요하다.

유체 함유 라인들을 신속하게 결합 및 분리하는 방법 및 장치가 요구된다. 이는 라인들의 최소한의 회전 운동 또는 측방향 운동으로 수행되고, 커플링이 분리될 때 라인들을 봉쇄하고 결합될 때 라인들을 개방하는 수단을 합체하고, 커넥터가 결합이 발생했다는 확실한 표시를 작동자에게 제공하여 분리를 방지하도록 커넥터를 잠그는 것이 바람직하다. 또한, 필드에서 다수의 라인 커넥터와 스파우트에 의해, 새로운 스파우트와 기존의 라인 커넥터 사이에서 호환성을 갖는 것이 또한 필요하다. 새로운 커넥터와 현재 사용되는 커넥터 디자인 사이의 호환성을 보장하기 위해, 임의의 외부 치수 및 형상을 일치시키기 위해 백-인-박스 스파우트가 필요하다. 현재의 스파우트 설계는 스파우트로부터 반경방향 외부로 연장되는 일련의 플랜지를 갖고, 이는 많은 현재의 스파우트 설계와 나사식 커넥터를 합체하는 것을 어렵게 한다.

본 발명은 유체 함유 라인들과 스파우트를 결합하는 방법 및 장치에 관한 것이고, 종래 기술의 문제점을 극복하는 스파우트와 결합하기 위한 신규한 방법 및 장치를 제공한다. 새로운 결합 기술의 도입은 많은 기존의 장비 기반과 호환가능 한 장치에 의해 가속화된다. 따라서, 다른 것들, 즉 폭넓게 사용되는 라인 커넥터들과 호환가능한 새로운 스파우트가 또한 필요하다. 본 발명의 장치는 스파우트를 갖는 쌍으로 된 라인 커넥터를 포함하고, 여기서 조립체는 쌍이 결합될 때 적극적인 셀프 로킹 작동을 제공하기 위해 상호작용하는 나사 특징부를 갖는다. 라인 커넥터는 상기 라인 커넥터가 너트 만의 회전에 의해 스파우트를 나사식으로 결합하게 하는, 커넥터 내의 리세스 안으로 끼워지는 내부 플랜지를 갖는 너트와 끼워진다. 스파우트는 너트와 나사식으로 결합되는, 하나 이상의, 바람직하게는 2개의 탭과 끼워진다. 탭은 그 자체가 스파우트로부터 반경방향 외부로 연장되는, 탭 플랜지로부터 반경방향 외부로 연장된다. 스파우트 상의 탭 플랜지와 다른 플랜지는 본 발명의 스파우트가 기존의 라인 커넥터와 호환가능하게 제공된다. 특히, 함께 작용하는 라인 커넥터와 본 발명의 스파우트 외에도, 본 발명의 스파우트는 일부의 보다 통상적인 종래의 라인 커넥터와도 작용할 수 있다.

나사 결합 중의 안정성은 굽혀진 탭이 나사 상으로 부과하는 힘에 의해 여러 실시예들에서 달성된다. 커넥터가 축방향으로 정렬되지 않을 경우, 여러 탭들은 오정렬에 대해 동일하게 반응하지 않아서, 결과적인 힘은 커넥터를 정돈하고 나사 결합 작용을 안정화시킨다. 나사 결합될 때, 커넥터는 커넥터의 내부에 있을 수 있는 밸브에 저항을 제공한다. 특히, 라인 커넥터가 스파우트로 결합될 때 개방되는 하나 이상의 스프링식 포핏 밸브는 라인 커넥터 및 스파우트에 대해 내부에 있으며 동심이다. 밸브의 작동은 커넥터를 분리시키도록 작용하는 탭 상의 축방향 힘을 제공한다. 나사의 탭 저지부는 커넥터가 완전히 결합되고 커넥터가 상기 커 넥터 끝단의 내부에 있는 밸브 범위까지 풀어지지 않을 것이라는 확실한 표시를 작동자에게 제공한다. 일 실시예에서, 탭 저지부는 축방향 힘의 작용에 의해 제위치에 유지되는 탭과 나사에 의해 형성된 멈춤쇠를 포함한다. 제2 실시예에서, 탭 저지부 근처의 나사 테이퍼와 탭은 제위치로 변형가능하게 가압된다. 제3 실시예에서, 축방향 힘은 탭과 나사 사이의 접촉 영역을 증가시켜 나사 결합을 위한 마찰력을 증가시키면서 나사 내의 탭을 변형시킨다.

상술한 관점에서, 스파우트 결합 기술의 진보를 위한 상술한 필요성이 존재한다. 따라서, 본 발명의 이점은 종래 기술의 문제점을 극복하는, 스파우트와 결합하기 위한 신규한 방법과 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 이점은 한손 작업으로 유체 함유 라인들을 신속하게 결합 및 분리하는 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

기존의 비나사식 커넥터와 호환가능한 유체 함유 라인들을 신속하게 결합 및 분리하는 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 셀프 로킹식이고 결합의 확실한 표시를 제공하는 신속한 나사상 커넥터를 원통형 본체와 결합하기 위한 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 스파우트가 기존의 라인 커넥터와 호환가능한, 라인 커넥터와 스파우트의 결합을 위한 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 라인 커넥터 나사와 스파우트 상의 변형가능한 탭의 상호작용에 의해 적극적인 셀프 로킹 멈춤부를 구비하는, 스파우트와 라인 커넥터 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 나사 결합 동안 탭 변형이 스파우트와 라인 커넥터를 안정화시키는, 스파우트 상의 변형가능한 탭과 라인 커넥터 상의 나사를 구비하는 스파우트와 라인 커넥터의 조합을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 완전히 나사 결합되었을 때 탭 변형이 스파우트와 라인 커넥터를 로킹시키는, 스파우트 상의 변형가능한 탭과 라인 커넥터 상의 나사를 구비하는 스파우트와 라인 커넥터의 조합을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예의 이점은 커넥터의 분리를 억제하는 라인 커넥터 나사와 변형가능한 탭의 상호작용을 통해 멈춤쇠를 커넥터 안으로 합체하는 것이다.

본 발명의 제2 실시예의 이점은 나사 내의 탭을 변형시켜, 커넥터를 분리하는데 필요한 토크를 증가시킴으로써 분리를 방지하는 것이다.

본 발명의 제3 실시예의 이점은 나사 내의 탭을 굴곡시켜, 탭과 나사 사이의 마찰력을 증가시킴으로써 분리를 방지하는 것이다.

본 발명의 다른 이점은 경제적인 스파우트와 결합하는 신규한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이하의 특정 실시예의 상세한 기술로부터 본 발명을 더욱 이해할 수 있다. 명확한 이해를 위해, 이러한 설명은 특정 예들의 관점에서 장치, 방법 및 개념을 참조한다. 그러나, 본 발명은 축방향으로 연결되는 다양한 형태의 장치들과 작동할 수 있다. 다른 산업과 응용들도 마찬가지로 내부에 밸브를 갖는, 커넥터와 스 파우트를 연결 및 분리하는 편리한 수단을 필요로 한다. 본 출원의 개시의 관점에서, 많은 다른 실시예들이 본 발명의 이점을 달성하기 위해 고안될 수 있음은 기술 분야에서 숙련된 자들에게 명백할 것이다. 또한, 본 발명은 많은 다른 혁신적인 부품과 혁신적인 부품들의 조합을 포함하는 시스템의 관점에서 기술된다. 본 명세서의 임의의 설명적 실시예들에 기재된 혁신적인 부품들의 모두를 포함하는 조합으로 본 발명을 제한하도록 추론되어서는 안된다.

도1은 본 발명의 실시예의 사시도이다.

도2는 본 발명의 결합되지 않은 커넥터의 실시예의 측단면도(우측)와 측면도(좌측)가 조합된 도면이다.

도3은 본 발명의 결합된 라인 커넥터와 스파우트의 측단면도(우측)와 측면도(좌측)가 조합된 도면이다.

도4는 스파우트와 탭 플랜지에 대해 탭의 구성을 강조하는 도3의 선 4-4를 따라 취한 상부 단면도이다.

도5는 본 발명의 일 실시예에서 도4의 선 5-5를 따라 취한 탭의 측면도이다.

도6은 나사 결합의 다양한 스테이지에서 탭의 위치 및 형상에 따른 본 발명의 커넥터 나사의 제1 실시예의 나사 형상의 도면이다. 축방향 및 원주방향 치수는 탭의 변형과 리드각을 더 명확히 도시하기 위해 비례적이지 않게 도시된다.

도7은 나사 결합의 다양한 스테이지에서 탭의 위치 및 형상에 따른 본 발명의 커넥터 나사의 제2 실시예의 나사 형상의 도면이다. 축방향 및 원주방향 치수 는 탭의 변형과 리드각을 더 명확히 도시하기 위해 비례적이지 않게 도시된다.

본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해, 이하의 논의는 음료 산업에서 사용되는 라인 커넥터의 용어로 본 발명을 설명할 것이다. 그러나, 이 분야의 숙련자는 본 발명이 축방향으로 연결되며 다양한 액체 또는 가스를 수송하기 위해 사용되는 장치에 있는 다른 구성 요소들 사이의 커넥터로서 사용될 수도 있음을 이해할 것이다. 또한, 커넥터의 장점은 구체적으로 개시되지는 않으나 본 명세서의 관점에서 이 분야의 숙련자에게 명백한 실시예로써 달성될 수 있다.

본 발명의 개관

본 발명의 커넥터 조립체(101)의 실시예가 도1의 사시도 그리고 도2의 측면도에 결합되지 않은 상태로 도시되며, 도3의 측면도에 결합된 상태로 도시된다. 커넥터 조립체(101)는 라인 커넥터(103)와 스파우트(105)를 포함한다. 백-인-박스 시스템에 대해 구성되는 바와 같이, 라인 커넥터(103)는 유체 라인 어댑터(107)에서 (도시되지 않은) 튜브 또는 호스에 부착되고, 스파우트(105)는 백 플랜지(121)에서 (도시되지 않은) 백에 부착된다. 유체 라인 어댑터는 도1 내지 도3의 실시예에 도시된 바와 같이 미늘이 있는 어댑터이거나 또는 스웨이지록(Swagelock^TM), 한센(Hansen^TM) 또는 임의의 적절한 어댑터 형식과 같은 연결 라인에 대해 이 분야에 공지된 다른 어댑터일 수 있다. 백은 통상 가열 밀봉 기술을 사용하여 백 플랜지(121)에 밀봉될 수 있다. 이어서 설명되는 바와 같이, 라인 커넥터(103)와 스파우트(105)는 라인 커넥터로 나사(219) 내부에 스파우트 상에 위치된 탭(115)를 나사 결합 시킴으로써 유체가 라인과 백 사이에서 유동하도록 라인과 백의 결합을 허용하도록 구성된다. 본 발명과 관련하여, 용어 "완전히 커플링된"은 커플링된 연결부가 1) 유체를 누출시키지 않고, 2) 이를 통한 유체의 상당한 유동을 허용하는 것을 뜻한다. 따라서, 커넥터는 누출시키지 않고 밸브가 폐쇄되지 않는 경우 완전히 커플링된 것으로 여겨진다.

라인 커넥터

유체 라인 어댑터(107)에 더하여, 라인 커넥터(103)는 내부 밸브 부조립체(109)와 칼라 너트(collar nut, 111)를 포함한다. 밸브 부조립체(109)는 유체 라인 커넥터(107)의 내부로 개방된 내부 공동(203)을 갖는 밸브 본체(201)를 갖고, 공동 내측에 밸브 스템(205)을 갖는다. 또한, 공동의 내측에는 스템(205)에 축력을 가하여 이를 밀봉 영역(209)에 대해 가압하도록 예비 장전된 밸브 또는 편의 스프링(207)이 있다. 따라서, 밸브 스템(205)은 도2에 도시된 바와 같은 정상적인 폐쇄 위치로부터 도3에 도시된 바와 같은 스프링(207)의 힘에 대한 개방 위치로 공동(203) 내로 축방향으로 병진 운동할 수 있다.

칼라 너트(11)는 밸브 본체(201)에 대해 회전 가능하게 위치되며 리세스(217)와 결합함으로써 밸브 본체에 칼라를 축방향으로 위치시키는 너트 플랜지(215)를 포함한다. 리세스(217)는 유체 라인 어댑터(107)에 부착될 수 있는 너트 억제 표면(213)과 너트 위치 설정 견부(211)에 의해 형성된다. 탭 수용 단부(231)에서 시작하여, 칼라 너트(111)의 내부 표면(229)에는 바람직하게는 밸브 본체를 스파우트(105)에 연결시키는 것을 용이하게 하도록 구성되는 나사(219)가 제공된다. 너트(111)와 밸브 본체(201)는 바람직하게는 일치하는 밸브 본체 및 너트 축(125)을 갖는 각각에 의해 조립체(101)의 커플링을 허용하도록 배향된다.

너트(11)의 내부 도면이 도6 및 도7에서 본 발명의 2가지 실시예에 대해 도시된다. 이들 도면은 나사(219)들 중 하나를 도시하는 너트 내부 표면(229)의 절첩되지 않은 평면도로서 나사 평면도의 제1 및 제2 실시예를 각각 도시한다. 본 발명의 장점은 하나 이상의 나사로 달성될 수 있으며, 신속 연결 작업을 위해 2개가 바람직하다. 제1 및 제2 실시예는 일정한 리드각(α)의 사각 나사를 포함한다. 사각 나사가 도시되더라도, 이 분야의 숙련자는 본 발명의 다른 구성 요소들과 호환되도록 구성된 나사 형상이 본 발명의 장점을 달성하기 위해 상호 작용할 수 있으며, 다른 나사 형상 및 다른 피치 또는 가변 피치의 나사를 포함하나 이에 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.

도6 및 도7은 일 축이 너트 축(11)을 따라 축방향에 있고 타 축이 너트 나사 피치 실린더를 따라 원주방향에 있는, 원통형 내부 표면(229)이 평면도로 제시되는 것을 도시한다. 나사(219)를 한정하는 라인은 나사의 루트 또는 리세스된 영역이다. 이 특정 실시예의 나사가 사각형이기 때문에, 도6 및 도7에 도시된 바와 같은 라인 표시 나사(219)는 또한 탭 또는 다른 나사식으로 결합된 부재와 접촉하는 나사 표면의 에지 도면이다. 또한, 나사 결합의 다양한 스테이지에서 탭(117)가 도시된다. 너트(111)와 나사식으로 결합되는 다른 부재 또는 탭은 나사(219)의 루트의 외곽선으로 도시된 바와 같이 너트를 따라 너트와 접촉한다. 나사의 몇몇 치수 들은 도6 및 도7에 도시되며, 이는 리드각(α), 원주방향으로의 루트 개구("원주방향 루트 폭"), 피치 축을 따른 루트 개구("루트 길이")를 포함한다.

신속 연결 작업 나사(219)는, 약 2 내지 약 15도의 범위 내에서 예시적으로 일정한 리드각(α)를 갖는, 탭 수용 표면(231)에서 시작하는 한 쌍의 사각 나사를 포함한다. 최소의 운동으로 커플링을 제공하기 위해, 나사(219)의 설계는 너트(111)가 3/4 회전 이하로 완전히 결합되게 될 수 있다. 본 발명의 작업을 더 잘 도시하기 위해, 원주방향 치수에 대해 축방향 치수가 과장되어 도6 및 도7의 축방향 및 원주방향 치수는 비례적이지 않고, 이에 따라 도6 및 도7의 각도는 예시적인 각도보다 크게 도시된다는 것을 알아야 한다.

여러 실시예들간의 한가지 차이점은 커넥터가 거의 완전히 결합되었을 때 나사와 탭의 상호작용이다. 도6 및 도7의 제1 및 제2 실시예는 탭이 나사의 탭 제한부에 완전히 결합되었을 때 나사와 탭의 상호작용과 관련하여 차이가 있다. 도6의 제1 실시예에서 탭 수용 표면(231)에 대향되는 나사(219)는 오목 단부(601)인 탭 제한부를 갖는다. 도7의 제2 실시예는 나사 루트 치수의 감소에 의해 형성된 테이퍼식 나사(701)를 포함하는 나사의 탭 제한부를 갖는다. (도시되지 않은) 제3 실시예에서 나사는 균일한 피치와 형상을 갖고, 탭 제한부는 나사쪽으로의 단부를 포함하여, 커넥터가 완전히 결합될 때 탭용 확실한 정지 위치를 형성한다. 본 발명의 탭의 작동의 상세한 설명이 계속해서 설명된다.

스파우트

스파우트(105)는 백에 수용된 유체를 위한 출구를 제공하도록 백 플랜지(121)에 대향하는 스파우트 단부에 스파우트 개구(113)를 구비한다. 또한, 스파우트의 외부 표면은 스파우트(105)로부터 방사상 외향 연장되는 탭 플랜지(115)를 구비한다. 탭 플랜지(115)의 방사상 최외향 표면 상에는, 마찬가지로 스파우트(105) 및 탭 플랜지로부터 방사상 외향 연장되는 적어도 하나의, 양호하게는 두 개 이상의 탭(117)가 있다. 본 발명은 현재의 백-인-박스 커넥터와 양립될 수 있는 커넥터 내의 나사 결합식 셀프 고정 조립체의 장점을 포함한다. 종래의 스파우트 나사는 1)1회 이상의 회전을 필요로 하는 완전 수형 일 시작 나사(full male one start thread)를 포함하거나 또는 피칭된(pitched) 부분 나사를 포함하여, 수직 높이가 증가되게 한다. 본 발명은 수직 높이 요건을 감소시켜 현재의 커넥터와의 양립성을 유지시키고, 또한 스파우트 높이를 최소화시켜 보다 용이한 박스 적재 및 최종 사용자에 의한 스파우트의 제거를 가능케 한다.

탭(117)의 일반적 형상 및 치수는 스파우트 축(123)과 관련되어 매우 용이하게 고려된다. 도4의 평면도에 도시된 바와 같이, 탭은 최초로 나사 결합될 때 나사(219)에 유입되는 선단 에지(401)와, 마지막으로 나사 결합될 때 나사(219)에 유입되는 후단 에지(403)를 갖는다. 선단 에지(401)와 후단 에지(403)는 도5에 도시된 바와 같이 플랜지(115)에 대해 대략 수직하다. 다른 탭(117) 표면은 둘 모두가 플랜지(115), 선단 에지 베벨(505) 및 탭 후단 에지 베벨(507)과 대략 같은 평면에 있는 탭 상단 측면(501)과 탭 하단 측면(503), 그리고 스파우트 축(123)으로부터 가장 먼 외부 탭 표면(405)이다. 선단 에지(401)와 하단 측면(503)은 산입각(included angle, β)을 갖는데, 후단 에지(403)와 상단 측면(501)도 마찬가 지이다. 산입각( β)은 5 내지 15 도일 수 있다. 탭의 치수는 본 발명의 장점을 달성하기 위해 요구되는 나사와의 상호작용의 양에 따르고, 따라서 적용, 요구되는 토크 및 힘, 강도 및 사용되는 재료의 탄성에 따른다. 본 명세서에 설명된 실시예에 대해 각각의 변형되지 않은 탭 길이는 외부 탭 표면(405)의 대략 5% 내지 20% 연장되고, 약 1mm 내지 약 3mm의 두께를 갖고, 나사(219)와 결합되기에 충분한 깊이를 갖는다. 또한, 변형되지 않은 탭 길이는 탭과 나사 사이의 요구되는 상호작용의 양에 따라 원주 루트 폭의 80% 내지 120%의 범위일 수 있다.

본 발명의 중요한 일 특징은 나사 결합 중에 나사의 탭 제한부와 협동 상태에서의 탭의 굴곡 및/또는 변형이다. 탭은 나사 결합 중 나사 결합된 라인 커넥터와 가요성 협동하도록 적합화된다. 구체적으로, 방사상 최외측 에지인 탭 외부 표면(405)은 스파우트 축(123)을 따른 방향으로 이동하고, 탭 선단 에지(401)와 탭 후단 에지(403)는, 도6 및 도7의 117b, 117b' 및 117b''에 도시된 바와 같이, 변형되지 않은 탭 길이의 형상을 변화시키도록 이동한다. 변형되지 않은 탭 길이는 원주 루트 폭보다 작거나, 동일하거나 또는 보다 클 수 있고, 나사와 탭간의 상대적 치수는 나사 결합 중 탭의 변형의 양을 제어한다. 또한, 어떤 실시예에서는, 탭 선단 에지는 테이퍼식 나사(701)에서와 같이, 나사의 탭 제한부에서 나사 안으로 변형 가능하게 정합되도록 적합화된다. 백-인-박스 액체 분배 시스템에 대해, 커넥터가 결합되어 있는 작동자에 의해 가해진 축방향 힘에 의한 탭 굴곡과 탭 제한 상호작용은 커넥터가 결합되지 않을 때 내부 밸브의 힘과 작동자의 작용에 대항하여 작용한다. 나사 결합 중 결합되어 있을 때 본 발명의 작동 및 커넥터에 대한 내부의 밸브의 작용이 이하 논의될 것이다.

스파우트(105)로부터 방사상 외향 연장되도록 위치되고 탭 플랜지(117)와 백 플랜지(121) 사이에 축방향 위치된 위치 결정 플랜지(119)를 포함하여, 다른 플랜지들이 플랜지 상으로 병합될 수 있다. 또한, 라인 커넥터 및 스파우트를 밀봉하도록 작용할 수 있는 많은 밸브 구조가 있다. 이러한 일 구조가 도2 및 도3에 도시된다. 스파우트(105)의 백 플랜지 단부의 내부 및 근처에 스파우트를 밀봉하기 위한 포핏 밸브(221)가 있다. 포핏 밸브(221)는 포핏 밸브 스프링(223)의 작용 하에 스파우트 밀봉 표면(225)에 대항하여 설치되도록 적합화된다. 스파우트 밀봉 표면(225)의 포핏 밸브 포트(227)는 포핏 밸브(221)가 스프링(223)의 힘에 대항하여 개방될 때 개구를 제공한다.

양호한 재료는 유체 라인의 압력을 수용하기 위해 필요한 강도를 제공하고 유체 재료와의 양립성을 갖고, 제작하기에 용이하고 비용이 싼 것이다. 백-인-박스 패키지에 사용하기 위해, 폴리에틸렌이 양호한 재료의 전형이다.

본 발명의 작동

본 발명의 작동이 백-인-박스 액체 분배 시스템용 커넥터에 의해 설명될 것이다. 본 발명은 백-인-박스 패키지에의 사용에 제한되지 않고, 본 발명의 장점은 다른 유체 취급 시스템에서의 실행에 의해 달성될 수 있다는 것을 당해 기술 분야의 숙련자들은 이해할 것이다. 커넥터 조립체(101)가 도1 및 도2의 결합되지 않은 구조로 도시된다. 완전 결합 조립체(101)가 도3에 도시된다. 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는 예시적 목적을 위해, 라인 커넥터(103)가 유체 라인 어 댑터(107)의 유체 수용 라인에 결합되도록 가정되고 스파우트(105)는 백 플랜지(121)의 유체 수용 백에 연결되도록 가정된다. 결합되지 않을 때, 라인 커넥터(103) 및 스파우트(105)는 내부 밸브에 의해 밀봉된다. 구체적으로, 밸브 스템(205)은 폐쇄 위치에 있어, 공동(203) 또는 유체 라인 어댑터(107)에 수용된 모든 유체가 밸브 부조립체(109)로부터 누출되는 것을 방지하며, 포핏 밸브(221)는 폐쇄 위치에 있어, 스파우트 개구(113)에 대향된 포핏 밸브의 측면상에 수용된 모든 유체가 누출되는 것을 방지한다. 본 발명과 관련하여 커넥터는, 결합이 1)유체를 누설하지 않고, 2)이를 통한 유체의 상당한 유동을 허용하는 한, "완전 결합"된 것으로 간주된다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 커넥터는, 커넥터가 누설되지 않고 밸브가 폐쇄되지 않았다면 완전 결합된 것으로 간주된다.

커넥터 조립체(101)는 라인 커넥터(103)와 스파우트(105)를 결합시키고, 액체를 액체 라인 커넥터(107)로부터 백 플랜지(121) 부근의 스파우트(105)의 단부로 전달한다. 결합은 밸브 본체 축(125)과 스파우트 축(123)을 정렬시킴으로서 달성되고, 밸브 본체를 스파우트 내로 삽입한다. 축 정렬에 부가하여, 칼라 너트(111)의 탭 수용 단부(231)는 나사(219)가 탭과 접촉하도록 회전된다. 너트(111)는 탭을 나사 결합시키면서 백 플랜지(117)를 향해 가압된다. 나사 결합에 필요한 힘은 스프링(207)에 대해 밸브 스템(205)을 이동시키는 힘과 가요성 탭(117)을 변형시키는 힘을 포함한다. 스파우트(105)의 내표면에 접촉하는 밸브 본체(205)의 외표면 상의 O링(223)으로 결합 시에 액체가 밀봉되어, 액체가 커넥터 조립체(101)로부터 이탈하는 것을 방지한다. 밸브 스템(205)과 포핏 밸브(221)가 결합 시에 서로 축 방향으로 더 진행할 경우, 밸브 스템과 포핏 밸브는 접촉하여 그들 각각의 스프링 요소에 대해 가압하고 라인 커넥터와 스파우트를 서로 축방향으로 멀어지도록 가압한다. 완전히 결합되기 전에, 밸브 스템(205)과 스파우트 밸브(221)는 모두 착좌되지 않아서, 커넥터를 통하는 개구를 제공한다.

탭 변형이 커넥터의 나사 결합 시에 안정성을 제공하도록 사용되는 것이 본 발명의 중요한 특징이다. 종래 기술의 나사 결합 장치에서, 본 발명의 가요성 탭의 기능은 강성 탭 또는 나사로 대치되었다. 나사 결합 시에, 스파우트와 너트 축을 오정렬시키는 힘은 종래 기술의 커넥터 부품에 의해 방지되었다. 본 발명에서, 변형되지 않는 탭의 높이는 1 mm 내지 3 mm로 탭 플랜지의 높이와 유사하게 작고, 바람직하게는 약 1.5 mm이다. 본 발명의 얇은 구조는 커넥터 부품이 나사 결합 중에 수용될 수 있는 지지체의 양으로 제한된다. 탭의 변형은 탭 상의 가압 또는 인출로 일어나거나 축의 오정렬에 의해 일어난다. 축의 가압 또는 인출은 반작용적인 축력으로 일어날 것이다. 나사 결합 시의 스파우트와 너트 축의 오정렬에 기인한 탭의 변형은 축을 재정렬시키려는 복귀력, 안정화력으로 일어난다. 몇몇 실시예에서, 나사 결합에 너무 큰 탭을 사용하는 것이 유용할 것이며, 따라서 탭은 대부분의 나사 결합 시에 변형될 것이다. 더 적은 지지체가 요구될 경우, 다른 실시예는 용이하게 나사 내로 끼워 맞춰지는 탭을 가질 수 있고 축력이 없어서 변형이 적게 일어나거나 일어나지 않는다. 각각의 경우에, 스파우트와 너트 축의 오정렬은 탭을 변형시키는 경향이 있어서 축을 재정렬시키려는 힘을 발생시킨다. 변형되지 않는 탭의 길이는 탭과 나사 사이의 상호작용의 요구량에 의존하는 주연 루트 폭의 80 % 내지 120 %의 범위일 수 있다. 주연 루트 길이의 80 %인 변형되지 않는 탭의 길이에서, 탭은 스파우트와 커넥터가 오정렬되거나 축력이 있는 경우에 나사 위로 진행하여 상호 작용할 것이다. 120 %인 변형되지 않는 탭의 길이에서, 탭은 대부분의 나사 결합 동안 변형되어 조립체를 지지하고 안정시킨다.

본 발명의 다른 중요한 특징은 리드각(α)과 선택된 나사 길이를 구비함으로써 달성되는 신속한 연결/분리 작용을 포함하여, 너트(111)가 너트의 3/4 회전 이하로 탭을(117) 완전히 결합시키고 탭 플랜지(115)의 외부 모서리를 따라 탭(117)을 위치시킨다. 신속한 연결/분리 작용은 조립체(101)를 플랜지(105) 상의 가요성 탭(117)을 위치시키면서 최소량의 이동으로 결합시키고, 종래 기술에서 가능한, 스파우트를 결합시키기에 단지 플랜지만이 요구되는 라인 커넥터와 사용되게 한다.

본 발명의 다른 중요한 특징은 완전히 결합된 커넥터 내의 탭과 나사의 상호 작용 및 협동으로 일어나는 자체 로킹이다. 몇몇 실시예에서, 축력은 자체 로킹 작용을 제공하도록 오목부를 형성하거나 탭을 변형시키는 나사 및 탭과 상호 작용한다. 다른 실시예에서, 탭은 나사 내로 변형되어 결합 해제에 저항한다. 본 발명의 장점을 달성하는 데 필요한 힘의 양은 재료, 용도 및 작동에 가용한 힘에 의존한다. 백-인-박스 액체 수송 시스템의 용도에서, 너트(111) 또는 본 발명을 작동시키기 위한 커넥터 조립체(101)의 다른 부품에 적용되는 토오크가 약 1.1 N-m(10 lbf-in) 미만인 것이 바람직하다. 나사 결합 개시 시에, 나사와 탭 사이의 상호 작용은 최소이며, 바람직하게는 0.06 N-m(0.5 lbf-in) 미만이고 가능하게는 0 N-m(10 lbf-in)이다. 나사 결합이 진행될 때, 탭이 변형되고 토오크가 약 1.1 N- m(10 lbf-in), 바람직하게는 0.8 N-m(7 lbf-in)로 증가한다. 스파우트로부터 커넥터를 로킹 해제시키는 토오크는 약 0.6 N-m(5 lbf-in) 내지 1.1 N-m(10 lbf-in)의 범위이고, 바람직하게는 0.8 N-m(7 lbf-in) 미만이다.

본 발명의 작동은 세 개의 실시예로 상세히 설명될 것이다. 본 명세서에 설명된 예시와 실시예들은 단지 설명을 위한 것이며 다양한 변경 및 수정이 당해 분야의 숙련자들에 의해 제안될 것이며 특허 청구의 범위와 출원의 사상 및 범위 내에 포함되는 것이 이해된다.

나사 결합 시에 탭(117)의 진행은 제1 실시예가 도6에, 제2 실시예가 도7에 도시된다. 모든 경우에, 변형되지 않는 탭 높이는 도5에 도시된 바와 같이 변형되지 않는 탭의 폭보다 상당히 작으며, 탭 폭은 도6에 도시된 바와 같이 주연 루트 폭과 거의 동일하다. 예컨대, 탭 폭은 5 mm 내지 25 mm 의 범위이고, 탭 높이는 1 mm 내지 3 mm 의 범위일 수 있다. 이러한 배열은 설명을 위한 것이며 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. 탭(117)의 폭을 선택함으로써, 나사(219)와 접촉하는 양이 제어될 수 있다. 본 특정 실시예에 도시된 바와 같은 탭의 폭은 충분히 작아서 탭이 접촉 없이 나사(219)를 따라 진행할 수 있으며, 따라서 탭(117)은 변형 없이 나사(219) 내에 끼워 맞춰진다. 축력이 존재하여, 탭(117)는 변형없이 나사(219) 내로 끼워 맞춤된다. 탭(117a)은 너트(111)를 구비한 제1 탭을 나타낸다. (도5에 도시된) 산입각(β)이 리드각(α)에 대해 선택되어 탭이 나사(219)의 시작부를 용이하게 포획하게 하며, 나사 결합 중에 바인딩되지 않을 것이다. 너트(111)가 회전될 때, 탭(117)은 탭(117b) 중간부로부터 나사의 단부인 탭(117c) 까지의 나사(219)의 개방 영역 위로 진행한다. 너트(111)가 완전히 결합되면, 탭(117b)은 제1 실시예에서 오목부(601)이고 제2 실시예에서 테이퍼식 나사(701)인 탭 방지부에서 나사 내로 로킹되고, 작동은 탭이 완전히 나사 결합되는 정방향으로 이동할 것이다. 더욱 정방향으로 이동하기 위해, 오목부는 결합 시에 약간의 클릭 소리를 제공하는 형태일 수 있다. 백 플랜지(121)에 부착된 백 내의 유체 라인 어댑터(107)에 부착된 라인 내에 있는 유체가 커넥터를 통해 통과할 수 있다.

탭(117b)의 변형은 도5 및 도6에 도시된다. 위에서 설명한 바와 같이, 변형은 스파우트 축(123) 및 정렬된 너트 축(125)과 함께 또는 축 없는 변위 때문에 일어날 수 있다. 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 실시예는 두 개의 탭을 구비하지만, 더 많은 탭이 사용될 수 있다. 두 개의 탭에서, 변형에 의한 힘은 180도 이격되어 있는 나사(219) 상의 두 위치로 분리된다. 너트(111)가 스파우트(105) 상에 가압되었을 때, 또는 축이 탭(117b)을 향하여 배치되어 탭(117b')을 변형시킨다. 탭(117b')의 후단 에지는 바람직하게는 너트(111)의 개구로부터 멀어지는 힘에 의해 나사(219)의 후단 에지와 접촉한다. 너트(111)가 스파우트(105)로부터 멀어지도록 가압될 때, 또는 축이 탭(117b)으로부터 멀어지게 배치될 경우, 탭(117b")을 변형시킨다. 탭(117b")의 헤드 단부는 나사(219)의 선단 에지에 접촉하여, 스파우트(105) 상에 너트(111)를 가압한다. 이러한 힘 모두는 단독으로 또는 다른 탭과 협력하여 나사 결합 시에 커넥터(101)를 안정화시킨다.

나사 결합 중에 탭이 받는 합력과 변형의 정도는 변형되지 않은 탭 높이와 길이, 원주 루트 폭, 루트 길이, 베벨 및 리드각에 따라 좌우된다. 재료의 선택과 함께 이러한 요소들은 탭이 나사 결합 중의 변형의 결과로서 나사에 부과하는 힘과 탭 변형 상의 축방향 힘의 효과를 제어한다. 다른 실시예는 나사 결합을 위해 변형을 받아야 하는 긴 탭을 포함하여, 나사와 탭 사이의 상호 작용을 증가시킴에 따라 회복력을 증가시키며, 회복력을 증가시키거나 감소시키기 위한 탭 재료의 강성을 증가시키거나 감소시킨다.

결합된 구조에서, 탭(117d)은 셀프 로킹 작동하게 되는 위치로 가압된다. 스프링(207, 223)의 힘이 라인 커넥터(103)와 스파우트(105)를 서로 밀어내는 축방향 힘을 발생시키는 동안, 결합될 때, 밸브 스템(205)과 포핏 밸브(221) 사이의 접촉은 밸브 모두를 개방시킨다. 따라서, 결합된 구조인 탭(117d)은 탭 수용 단부(231)쪽으로 탭을 가압하는 힘을 받는다. 완전히 결합되어 유지되기 위해, 셀프 로킹 작동은 임의의 외부로 인가된 힘뿐만 아니라 스프링(207, 223) 힘에 저항한다. 도6의 제1 실시예에서, 나사(219)의 선단 에지는 멈춤쇠(601)로서 작동하는 노치를 갖는다. 완전히 나사 결합된 탭(117d)은 멈춤쇠(601) 내로 하강하며, 결합된 밸브의 축방향 힘에 의해 제위치에 보유되며, 완전히 나사 결합된 위치에서 탭을 제한하기 위해 탭(117d)의 변형은 이 실시예에서 필요하지 않다. 다른 실시예에서, 탭(117)은 스프링력 없이 멈춤쇠 내에 셀프 로킹되도록 구성될 수 있다. 어느 경우에나, 나사 결합되지 않은 나선 운동이 후속되는 스파우트(105)를 향해 너트(111)를 가압함으로써, 또는 탭(117d)이 변형하게 하고 멈춤쇠(601) 위로 점프하는데 충분하게 나선 운동함으로써 나사 결합되지 않는다.

도7의 제2 실시예에서, 테이퍼식 나사(701)에 테이퍼하는 것과 같은 나사(219)의 형상의 변화가 있다. 테이퍼 작업은 내부에서 탭이 결합 중에 이동하는 루트 공간의 치수를 협소하게 함으로써 달성된다. 도7의 사각 나사에 있어서, 원주 루트 폭, 루트 길이 또는 이 치수들의 몇몇 조합은 너트(111)가 조여지기 전에 최종의 단편적인 회전에 의해 감소한다. 이 테이퍼되거나 한정된 공간 내로 탭(117)을 나사 결합한 결과로서, 적극적인 셀프 로킹 정지부는 테이퍼식 나사(701) 내에 탭(117d)을 변형하고 수용하기에 충분한 힘을 갖고 너트(111)를 조임으로써 제공된다. 스프링력(207, 223)은 커넥터를 결합 해제하기 위해 요구되는 마찰을 증가시키기 위해 작용하지만, 이 실시예에 필수적으로 요구되지 않는다. 탭(117)과 나사(219) 재료는 수용된(lodged) 탭(117d)이 수용되지 않기 위한 축방향 밸브 힘보다 큰 힘을 요구하도록 선택된다.

(도시되지 않은) 제3 실시예에서, 나사는 균일한 피치와 형태이며, 나사에 단부를 포함하여 커넥터가 완전히 결합될 때 탭을 위한 적극적인 정지 위치를 형성하는 탭 제한부를 구비한다. 이 실시예에 대한 나사의 단부는 예를 들면 선단 탭 표면에의 평평한 표면, 또는 나사 단부가 도달하는 것을 나타낼 때 작동자에 의해 인식될 표면을 나타내는 나사 결합된 본체 상의 다른 형상의 표면을 나타내는 나사를 포함한다. 라인 커넥터(103), 스파우트(105)가 결합 중에 함께 모일 때, 스프링(207, 223)의 힘은 증가한다. 증가된 힘은 도6 또는 도7의 탭(117b' 또는 117b'')과 유사한 방식으로 탭(117)을 굴곡시키며, 나사 상에 마찰을 증가시키고 커넥터를 결합시키거나 해제시키기에 필요한 힘을 증가시킨다. 완전히 결합될 때, 증가된 마찰은 스프링(207, 223)으로부터 또는 외부원으로부터 임의의 해제시키는 힘에 저항하기에 충분하다. 다른 실시예에서, 탭(117)이 탭 상의 임의의 힘에 상관없이 나사에 의해 변형되도록 충분히 길 수 있다. 따라서, 탭은 당연히 변형하고 나사와의 마찰이 증가하며 해제 저항력을 제공한다.

백으로부터 라인을 분리할 때, 너트(111)는 탭(117d)을 변형시키기에 충분한 힘으로 너트를 나사 결합하지 않도록 필요한 방향으로 나선 운동되어, 나사는 너트의 탭 수용 단부(231)를 향해 진행할 수 있다. 더욱이, 스파우트(105)를 향한 너트(111) 상의 작은 축방향 힘은 또한 너트를 로킹 해제하는 것을 용이하게 할 것이다. 스파우트와 라인 커넥터는 나사 결합되지 않는 운동으로 인해 서로 강제로 이격될 것이며, 양 밸브는 다시 위치될 것이며, O-링 밀봉부는 파손될 것이며, 라인 커넥터와 스파우트는 분리될 것이다. 커넥터가 분리될 때 커넥터 조립체(101)로부터 벗어날 수 있는 O-링(233)과 스파우트 밀봉 표면(225) 사이에 유체만이 있다.

전술한 바와 같이, 백-인-박스 액체 이송 시스템에의 적용예에 있어서는, 본 발명의 작동을 위한 커넥터 조립체(101)의 다른 부분 또는 너트(111)에 인가된 토크가 약 1.1 N-m(10 lbf-in)보다 작은 것이 바람직하다. 나사 결합 개시 시에, 나사와 탭 사이의 상호 작용은 극소이며, 양호하게는 0.06 N-m(0.5 lbf-in)보다 작으며, 가능하게는 0 N-m(0 lbf-in)이다. 나사 결합이 진행될 때, 탭은 변형하며 토크는 약 1.1 N-m(10 lbf-in)까지, 양호하게는 0.8 N-m(7 lbf-in)보다 크지 않게 증가한다. 커넥터를 스파우트로부터 로킹 해제하는 토크는 0.6 N-m 내지 1.1 N-m(5 lbf-in 내지 10 lbf-in)의 범위에 있으며, 양호하게는 0.8 N-m(7 lbf-in)보다 작지 않다.

다른 실시예

더욱이, 본 발명의 범위 내에 다른 실시예도 있다. 본 발명은 많은 상이한 설계의 축방향 결합 밸브를 구비함으로써 구체화될 수 있다. 따라서, 스파우트 밸브는 밸브 스템을 작동시키는 탐침을 구비한 슬라이더 밸브일 수 있거나, 단일 스프링 밸브 설계를 갖는 포핏 밸브일 수 있으며, 밸브를 포함할 수 없고 스템 밸브를 작동시키는 탐침으로서 실제로 구성될 수 없다.

또한, 본 발명에 따라 장치가 수행되게 하는 다른 나사 설계와 구조가 있다. 몇몇 일 예는 사각형 이외의 것이거나, 일정한 피치를 갖지 않거나, 일정한 나사 결합 영역을 갖지 않는 나사들의 합체에 대한 것이다. 더욱이, 본 발명의 나사의 셀프 로킹 및 안정화 작동은 여러 수단에 의해 수행될 수 있으며, 다양한 변형되지 않은 탭 높이를 갖거나, 둥근형의 선단 또는 후단 에지를 갖는 나사를 구비하는 것을 포함한다. 결합된 커넥터의 안정성은 예를 들면 스프링력을 증가시킴으로써 결합 및 해제를 위해 토크를 상승시킬 때와 같이 탭의 강성과 밸브 스프링 모두의 스프링력을 통해 조절될 수 있다.

결론

본 발명은 특정 실시예에 대해서 설명되었다. 이들 실시예의 변경은 당해 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 수 있다. 여기에 설명된 일 예와 실시예는 예시적인 목적만을 위한 것이며 그의 관점에서 다양한 변경과 변화는 당해 기술 분야의 숙련자에게 제안될 것이며 첨부된 특허청구범위의 범위와 이 출원의 기술 사상과 범위 내에 포함된다는 것을 이해 할 수 있다. 여기에 인용된 모든 공보, 특허, 특 허 출원은 모든 목적을 위해 그들 전체가 본 명세서에 참조된다.

Claims

탭형 본체를 나사식 본체 내부에 위치시키기 위한 셀프 로킹 조립체이며,

a) 하나의 표면과, 하나의 축과, 상기 축에 수직한 방향으로 상기 표면으로부터 멀리 돌출된 적어도 하나의 가요성 탭을 갖는 탭형 본체와,

b) 상기 탭과 나사 결합하기 위한 축을 갖춘 나사와, 상기 나사축을 둘러싸고 상기 탭형 본체를 수납하도록 된 개구를 구비하는 나사식 본체를 포함하고,

나사 결합하는 동안 탭과 나사가 협력하여 탭형 본체와 나사식 본체의 축방향 정렬을 안정시키는 힘을 제공하는 가요성 탭을 변형시키는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 나사는, 탭형 본체와 나사식 본체가 완전히 커플링되어 있음을 알리는 확실한 표시를 제공하는 나사의 가파른 단부를 포함하고, 가요성 탭의 변형은 탭형 본체와 나사식 본체를 해제시키기 위해 해제 저항력을 필요로 하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 나사는 테이퍼식 나사부를 포함하고, 테이퍼식 나사 피치는 변형되지 않은 나사 높이보다 작고, 탭과 테이퍼식 나사가 협력하여 탭형 본체와 나사식 본체가 완전히 커플링되어 있음을 알리는 확실한 표시를 제공하며, 탭형 본체와 나사식 본체를 해제시키기 위해 해제 저항력을 필요로 하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 나사의 탭 제한부는 노치를 포함하고, 탭과 노치가 협력하여 멈춤쇠를 형성하며, 상기 멈춤쇠는 탭형 본체와 나사식 본체가 완전히 커플링되어 있음을 알리는 확실한 표시를 제공하고, 탭형 본체와 나사식 본체를 해제시키기 위해 해제 저항력을 필요로 하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 탭형 본체와 나사식 본체의 나사 결합에 대향하는 축력을 제공하는 스프링 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제2항에 있어서, 탭형 본체와 나사식 본체의 나사 결합에 대향하는 축력을 제공하는 스프링 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제3항에 있어서, 탭형 본체와 나사식 본체의 나사 결합에 대향하는 축력을 제공하는 스프링 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제4항에 있어서, 탭형 본체와 나사식 본체의 나사 결합에 대향하는 축력을 제공하는 스프링 조립체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 탭형 본체는 스파우트인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제9항에 있어서, 나사식 본체는 회전 가능한 스파우트 어댑터를 갖는 커넥터인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 안정력으로 인해 나사식 본체에 대한 토크가 1.1 N-m(10 lbf-in)보다 작은 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제11항에 있어서, 나사식 본체에 대한 토크는 약 0.6 내지 약 0.8 N-m(약 5 내지 약 7 lbf-in)인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 가요성 탭은 두 개의 가요성 탭을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 가요성 탭은 상부측과 나사를 결합시키는 선단 에지와 상부측에 대향하는 하부측과 탭형 본체 축에 수직 방향으로 측정된 변형되지 않은 탭 길이를 더 포함하고, 나사의 나사식 결합부는 나사축을 따라 측정된 결합 루트를 가지고, 변형되지 않은 탭 길이는 주연 루트 폭 길이의 약 80% 내지 120% 인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제14항에 있어서, 나사 리드각은 약 2 내지 약 15도인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제14항에 있어서, 선단 에지 및 하부측은 5 내지 15 도의 산입각을 갖는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 나사는 테이퍼식 나사부를 포함하고, 상기 테이퍼식 나사부의 나사 결합부는 변형되지 않은 탭 높이보다 작은 나사축을 따라 측정된 루트 길이를 가지고, 탭과 테이퍼식 나사가 협력하여 나사식 본체와 탭형 본체가 완전히 커플링된 확실한 표시를 제공하고, 커넥터를 해제시키기 위해 해제 저항력을 필요로 하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제17항에 있어서, 변형되지 않은 탭 높이는 약 1 내지 3 ㎜인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제17항에 있어서, 개폐 상태를 갖는 적어도 하나의 스프링식 밸브를 추가로 포함하고, 밸브는 나사식 본체와 탭형 본체가 완전히 커플링되었을 때 개방되도록 되어서, 커플링된 나사식 본체와 탭형 본체가 나사와 탭에 축력을 가하고, 해제 저항력이 밸브를 적어도 부분적으로 개방된 상태로 유지시키는데 충분한 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제19항에 있어서, 해제 저항력으로 인해 나사식 본체에 대한 토크가 1.1 N-m(10 lbf-in)보다 작은 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제20항에 있어서, 나사식 본체에 대한 토크는 약 0.8 내지 약 1.1 N-m(약 7 내지 약 10 lbf-in)인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제9항에 있어서, 스파우트는 스파우트 축, 스파우트 표면 및 스파우트 개구를 갖는 스파우트이며,

a) 스파우트 축을 따른 방향으로 측정된 플랜지 두께와 외부 플랜지 표면을 가지고, 스파우트 축에 대략 수직이고 스파우트 표면에서 멀리 돌출하고, 외부 플랜지 표면은 스파우트 축 주위로 대략 축대칭인 플랜지와,

b) 외부 플랜지 표면에 부착되어 표면에서 멀리 돌출하고 변형되지 않은 형상을 갖는 적어도 하나의 가요성 탭을 더 포함하고,

상기 탭은,

ⅰ) 스파우트 축에 대략 수직이고 스파우트 개구에 가장 가까운 상부측 및 하부측과,

ⅱ) 상부측 및 하부측을 연결하는 선단 에지 및 후단 에지와,

ⅲ) 스파우트 축 주위로 대략 축대칭이고 상기 상하부측과 에지들을 연결하는 외부 탭 표면을 포함하고,

상기 탭은 상부측과 하부측 사이의 최대 거리와 동등한 높이, 선단 에지와 후단 에지 사이의 최대 거리와 동등한 길이, 및 스파우트 축으로부터 반경선을 따라 측정된 외부 탭 표면과 외부 플랜지 표면 사이의 최대 거리와 동등한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제22항에 있어서, 플랜지 두께는 약 1 내지 3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제22항에 있어서, 탭 폭은 약 5 내지 25 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제24항에 있어서, 탭 폭은 약 13 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제22항에 있어서, 탭 두께는 약 1 내지 3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제22항에 있어서, 탭 높이는 약 1㎜ 내지 3㎜ 인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제22항에 있어서, 선단 에지와 하부측은 약 5 내지 15도의 산입각을 갖는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제22항에 있어서, 외부 플랜지 표면을 따라 측정된 탭 길이는 외부 플랜지 표면 주연부의 약 5 내지 20 % 인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제22항에 있어서, 플랜지와 탭은 플라스틱인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제30항에 있어서, 플라스틱은 폴리에틸렌 플라스틱인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제10항에 있어서, 회전 가능한 스파우트 어댑터는 탭형 본체를 수납하는 개구를 더 포함하고, 상기 개구는 탭을 나사식으로 결합시키는 암나사를 가지고, 상기 나사는 나사축과 결합 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제32항에 있어서, 암나사는 2개의 나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제32항에 있어서, 나사 리드각은 약 2 내지 약 15도인 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제32항에 있어서, 나사는 개구에 가장 인접한 나사 표면 상에 있는 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제32항에 있어서, 나사는 나사축을 따라 측정된 나사 루트 길이를 갖고, 나사는 나사축을 따라 측정된 테이퍼식 루트 길이를 갖는 테이퍼식 나사부를 포함하며, 테이퍼식 루트 길이는 나사 루트 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
제1항에 있어서, 탭형 본체는 액체를 보유하기 위한 백에 부착되는 것을 특징으로 하는 셀프 로킹 조립체.
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