KR101299083B1 - 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단 - Google Patents

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Abstract

본원 청구항에 기재된 발명은 케이블 트랜지트(10)용 압력 밀봉 수단(20)에 대한 것이다. 압력 밀봉 수단(20)은 날카로운 쪽이 서로를 마주보며 서로 수직으로 대향하도록 위치한 두 개의 쐐기형 가압 요소(21)와, 날카로운 쪽이 서로를 마주보며 수평으로 위치한 두 개의 쐐기형 장력 요소(22)를 포함하여 이루어진다. 압력 밀봉 수단(20)은 두 개의 장력 요소(22) 사이에 배치되는 적어도 하나의 장력 부재(23)를 더 포함하여 이루어진다. 장력 부재(23)는, 가압 요소(21)의 고정 수단(25)에 의해 축방향으로 고정되고 고정 수단(25)의 일 측면 상에는 오른 나사산을 고정 수단(25)의 타 측면 상에는 왼 나사산을 구비하는 적어도 하나의 나사(24)이다.
트랜지트, 가압 요소, 장력 요소, 쐐기형

Description

케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단{Pressure Sealing Means for a Cable Transit}
본원 청구항에 기재된 발명은 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단에 대한 것이다.
케이블 및 파이프용 밀봉 시스템은, 화재, 폭발 또는 구조물이 누액되는 것과 같은 사고가 일어났을 때, 화재의 확산 또는 물의 누수를 지연시키고 중요한 물건, 지역, 인명을 보호하기 위하여, 예를 들어 선박, 근해 산업 및 건물에서의 여러 다양한 응용예에서 필요하다. 따라서, 케이블 및 파이프용 밀봉 시스템은, 케이블 및 파이프 트랜지트(transit)를 보호하기 위하여 여러 응용예에서 빈번히 사용된다.
각각의 밀봉 시스템은 파티션 벽(partition wall)에 고정된 프레임(frame)을 포함하여 이루어진다. 프레임의 소재는, 특정한 밀봉에 맞는 특정의 조건을 충족시키도록 선택된다. 소재는 튼튼하면서도 저항력 있는 소재어어야 하는데, 강(steel) 또는 알루미늄인 것이 바람직하며, 프레임의 크기는 케이블의 갯수, 케이블의 치수 및 파티션 벽에서 이용가능한 크기로부터 선택된다.
케이블 트랜지트에서의 각 케이블은, 통상 두 개의 동일한 섹션으로 이루어 지는 삽입 블록(insert block)에 의해 둘러싸인다. 각 섹션은 케이블 직경에 맞는 직경을 가지는 반쪽 원통형 그루브를 구비하여, 두 개의 섹션이 조립되면 케이블을 둘러싸고 끼워지게 된다. 케이블과 삽입 블록은 프레임 내에 보관된다. 프레임 내에서 삽입 블록을 정 가로 방향 위치에 유지시키는 돌출 플랜지를 구비한 금속판이, 각 층을 프레임 내에 고정하기 위하여 프레임 내 삽입 블록의 각 층 사이에 놓여진다.
적어도 하나의 압력 밀봉 수단이 프레임 내 어딘가에 놓여진다. 압력 밀봉 수단은 장력을 받으면 프레임 내 삽입 블록에 압력을 가하여서, 삽입 블록과 케이블 사이의 공간이 밀봉되도록 한다. 삽입 블록의 크기는, 옆으로 채워 넣어질 때 프레임의 내부 폭을 완전히 채울 수 있도록 선택된다.
종래의 어느 압력 밀봉 수단은, 서로를 마주보고 있는 얇은 단부를 가지며 서로 대향하여 수직으로 놓이는 두 개의 가압 쐐기형 요소와, 역시 쐐기형이나 서로를 마주보고 있는 얇은 단부를 가지며 서로 대향하여 수평으로 놓이는 두 개의 장력 요소(tensioing element)를 포함하여 이루어진다. 가압 요소와 장력 요소의 얇은 단부에 대향하는 평평한 들이, 함께 모이면, 사각형의 압력 밀봉 수단을 생성한다.
프레임 내의 삽입 블록에 필요한 압력을 가할 수 있기 위하여, 장력 요소들은, 장력 요소를 관통해 뻗어 있는 적어도 하나의 나사에 의해, 서로 연결된다. 나사의 일 단부에는 너트가 구비되어, 나사가 시계방향으로 회전하면 두 개의 장력 요소들이 서로 가까워지도록 이동하고, 나사가 반시계방향으로 회전하면 두 개의 장력 요소들이 서로 멀어지도록 이동하게 된다. 두 개의 요소가 서로 가까워지도록 이동하면, 쐐기형이기 때문에, 가압 요소들은 서로 멀어지도록 힘을 받아서, 압력 밀봉 수단의 전체 높이가 증가하게 된다. 높이가 증가되면, 결국 프레임 내 삽입 블록에 압력을 가하게 되어, 케이블 트랜지트가 밀봉되게 된다. 두 개의 가압 요소는 두 개의 작은 나선형 스프링에 의해 서로 연결되어, 밀봉 수단 내의 여러 요소들이 결합되게 된다.
그러나, 이러한 밀봉 수단은 몇 가지 단점을 가진다. 그 중 하나는, 최종 밀봉 수단이 최종 밀봉 수단의 높이보다 단지 약간 더 큰 남은 공간에 삽입되면, 가압 요소가, 쐐기형 요소이기 때문에 가압 요소를 옆으로 향하도록 하는 장력 요소에 대하여 옆으로 미끄러지게 된다는 것이다. 아쉽게도, 이러한 옆으로의 이동은 최종 밀봉 수단의 높이를 증가시키고, 그리하여 공간 내에 삽입하기가 훨씬 더 어려워지게 된다.
또한, 트랜지트를 관통하는 케이블의 갯수나 형태를 수정할 필요가 있다면, 최종 밀봉 수단에 의해 가해지는 장력이 해제되어, 삽입 블록이 변형되거나 대체될 수 있게 된다. 나사를 풀고 장력 요소들을 서로 떨어뜨림으로써 최종 밀봉 수단으로부터의 압력이 해제되어, 가압 수단은 트랜지트가 최종적으로 밀봉되기 전과 동일한 위치로 돌아오게 된다. 그러나, 나사가 풀릴 때 두 개의 장력 요소가 비슷하게 움직이지는 않는다. 서로 접촉하고 있는 요소들 사이의 마찰력 때문에, 단지 하나의 장력 요소, 통상 나사 헤드에 가까운 것만이 움직이고, 다른 하나의 장력 요소는 프레임 내에서 장력을 받고 있는 위치에 머무르게 된다. 이러한 단점은 결국 케이블 트랜지트를 해체하는 것을 복잡하게 한다.
본원 청구항에 기재된 발명의 목적은, 케이블 트랜지트에 쉽게 끼워지고 해체될 수 있는 압력 밀봉 수단을 제공하는 것이다.
이러한 단점들을 극복하기 위한 하나의 종래 기술이 유럽특허 EP 0786 061 B1에 나타나 있다. 그러나, 개시된 압력 밀봉 수단은 다른 단점들을 안고 있다. 그 중 하나는, 모든 쐐기형 요소와 유연한 스트랩(strap)이 일체로 제작되는 것이므로 복잡한 구조이기 때문에 제작 비용이 많이 든다는 것이다. 또 하나의 단점은, 쐐기형 요소 또는 유연한 스트랩들 중 어느 것이 손상을 입은 경우 전체 구성이 교체되어야 하기 때문에 사용자에게 비용 부담이 발생한다는 것이다.
그러므로, 개선된 압력 밀봉 수단에 대한 필요성이 여전히 있는 것이다.
본원 청구항에 기재된 발명은 위에서 언급한 종류의 압력 밀봉 수단을 제공한다. 언급한 단점들을 극복하기 위하여, 압력 밀봉 수단은, 가압 요소 내의 고정 수단에 의해 축방향으로 고정되며 고정 수단의 일 측면 상에는 오른 나사산을 그리고 고정 수단의 타 측면 상에는 왼 나사산을 가지는 적어도 하나의 나사를 포함하는 장력 부재를 구비한다.
고정 수단은 압력 밀봉 수단을 프레임 안으로 도입하는 것을 용이하게 하는 장력 부재에 대하여 가압 요소의 정(正) 위치를 유지시킨다. 고정 수단의 대향하는 측면들 상에서 나사의 오른 나사산과 왼 나사산의 조합은, 나사가 조여지고 풀려질 때 두 장력 부재가 가압 부재에 대하여 일정하게 운동하는 것을 가능하게 하고, 그리하여 두 장력 부재에 대하여 어느 위치 쪽에서 다른 위치 쪽으로 일정하게 힘을 가하게 된다.
본원 청구항에 기재된 발명은 위에서 언급한 단점들을 해결하는 것이고, 압력 밀봉 수단의 모든 각각의 부품들이 조립되기 전에 따로 제조되기 때문에 제작 및 수리가 용이하다.
본원 청구항에 기재된 발명의 일 실시예가 도면에 도시되어 있다.
도 1a 내지 도 1c는 조립 과정 중 각 단계에서의 케이블 트랜지트를 나타내고 있다.
도 2는 장력이 가해지기 전 서로에 대하여 정 위치에 있는 모두 네 개의 쐐기형 요소를 가지는 압력 밀봉 수단을 나타내고 있다.
도 3은 압력 밀봉 수단에 장력을 가하기 전 상부 가압 요소가 제거된 상태의 압력 밀봉 수단의 사시도를 나타내고 있다.
도 4는 상부 가압 요소가 제거된 상태의 압력 밀봉 수단의 사시도를 나타내고 있는데, 압력 밀봉 수단은 장력을 받고 있고 두 개의 장력 요소는 최종 밀봉 위치에 있다.
도 1a 내지 도 1c에 케이블 트랜지트(10)가 도시되어 있다. 케이블 트랜지트는 통상 강 또는 알루미늄과 같은 금속으로 된 프레임(11)을 포함하여 이루어진다. 다수의 케이블(12)이 프레임(11)을 관통하여 뻗어 있고, 프레임(11)의 크기는, 벽 을 관통하는 케이블의 갯수와 프레임(11)이 마운팅되는 파티션 벽에서 이용 가능한 크기로부터 선택될 수 있다. 각 케이블(12)은 사각형 삽입 블록(13)에 의해 둘러싸인다. 케이블(12)을 둘러싸고 있는 각각의 삽입 블록(13)은, 케이블을 위한 공간을 확보하기 위하여 반쪽 원통형 그루브를 구비한 두 개의 동일한 섹션(14)으로 나누어진다. 각각의 케이블 직경은, 케이블(12) 주위의 완전한 밀봉을 확보하기 위하여 유사한 크기의 그루브를 가지는 삽입 블록(13)을 필요로 한다. 프레임이 케이블(12) 및 둘러싸는 삽입 블록(13)으로 완전히 채워지지 않는다면, 나머지 틈은 동종 블록(homogeneous block,15)들로 채워진다. 삽입 블록(13) 또는 동종 블록(15)의 각 층은, 프레임(11)의 일 측면으로부터 프레임(11)의 타 측면으로 뻗어 있는 플레이트(16)에 의해 분리된다. 플레이트(16)는 돌출 모서리(17)를 구비함으로써, 삽입 블록(13)과 동종 블록(15)을 모서리(17)들 사이의 정 위치에 둘 수 있게 된다. 프레임 내의 한 줄은 압력 밀봉 수단(20)을 위해 사용된다. 압력 밀봉 수단(20)은 도 1a에 나타난 바와 같이, 프레임(11) 내에서 삽입 블록(13) 또는 동종 블록(15)의 마지막 층 앞에 삽입되지만, 또한 삽입 블록(13) 또는 동종 블록(15) 모두가 프레임(11) 내 정 위치에 있을 때 삽입될 수도 있다. 케이블(12), 삽입 블록(13), 동종 블록(15) 및 압력 밀봉 수단(20) 모두가 프레임(11) 내에서 정 위치에 있을 때, 압력 밀봉 수단 전체를 관통하여 뻗어 있는 두 개의 나사(24)를 조임으로써 압력 밀봉 수단(20)은 장력을 받게 된다. 압력 밀봉 수단의 반대쪽 측면에서는 나사가 너트(미도시)를 구비하고 있다. 나사(24)가 장력을 받으면, 프레임(11) 내의 삽입 블록(13) 및 동종 블록(15) 상에 압력이 걸리게 되어, 도 1c에 나타난 것과 같이, 케이블(12), 삽입 블록(13), 동종 블록(15) 및 프레임(11) 사이의 모든 공간을 밀봉하게 된다.
도 2에 압력 밀봉 수단(20)이 도시되어 있다. 압력 밀봉 수단(20)은, 날카로운 쪽이 서로를 마주보며 서로 수직으로 대향하도록 위치한 두 개의 쐐기형 가압 요소(21)와, 날카로운 쪽이 서로를 마주보며 서로 수평으로 대향하도록 위치한 두 개의 쐐기형 장력 요소(22)를 포함하여 이루어진다. 날카로운 쪽과 반대 쪽의 가압 요소(21)의 측면은 실질적으로 평평하고 수평이어서, 프레임(11)과 플레이트(16)에 적절한 정렬을 제공한다. 프레임(11)의 전체 폭을 채우기 위하여, 압력 밀봉 수단(20)의 길이가 선택되거나, 또는 프레임이 크다면 밀봉 수단(20)의 갯수가 사용될 수도 있다. 가압 요소(21)의 폭은 삽입 블록(13) 및 동종 블록(15)의 길이와 비슷하다. 장력 요소(22)의 길이는 가압 요소(21)의 길이와 비슷하다. 장력 요소(22)는 하나 이상의 요소로 나눌 수 있지만, 이 요소들의 전체 길이는 가압 요소(21)의 길이와 실질적으로 비슷하다. 가압 요소(21) 및 장력 요소(22)의 두께는, 장력을 받지 않을 때의 압력 밀봉 수단(20)의 전체 높이가 삽입 블록(13) 및 동종 블록(15)의 높이보다 약간 작도록, 선택된다.
압력 밀봉 수단(20)은 두 개의 장력 요소(22) 사이에 배치되는 적어도 하나의, 도시된 실시예에서는 두 개인, 장력 부재(23)를 더 포함하여 이루어진다. 장력 부재(23)는, 두 개의 장력 요소(22) 사이에서 뻗어 있는 나사(24)와, 나사(24)의 단부에 있는 너트로 이루어진다. 나사(24)를 회전시키면 두 개의 장력 요소(22)가 서로를 향해 움직이게 되고, 그러면 가압 요소와 장력 요소가 쐐기형이기 때문에 두 개의 가압 요소가 서로 멀어지도록 힘을 받게 된다. 그리하여 압력 밀봉 수단의 전체 높이는 증가되고, 프레임(11) 내의 삽입 블록(13) 및 동종 블록(15) 상에 압력이 가해지게 된다.
도 3에서는, 장력 부재(23)를 나타내기 위하여 가압 요소(21) 중 하나가 제거되어 있다. 나사(24)는 고정 수단(25)에 의해 가압 요소(22)에 대하여 축방향으로 고정되어 있다. 고정 수단(25)은 두 개의 가압 요소(21) 사이에서 뻗어 있는 플레이트 형태의 금속 요소(26)이다. 플레이트 형태의 금속 요소(26)의 길이는, 가압 요소(21)에 대해 축방향으로 잠궈지기 위하여 두 개의 가압 요소(21)에서의 절단부 안으로 뻗어지도록, 선택된다. 나사(24)는, 나사(24)의 둘레 주위를 따라 형성된 그루브를 구비한다. 플레이트 형태의 금속 요소(26)는 나사를 위한 요홈을 구비한다. 나사(24)를 축방향으로 가압 요소(21)에 고정하기 위하여, 요홈은 그루브에서의 나사 직경과 서로 관계 있는 직경을 가진다. 나사(24)는, 고정 수단(25)의 일 측면에는 오른 나사산을, 타 측면에는 왼 나사산을 가진다. 나사(24)를 회전시키면, 왼 나사산 및 오른 나사산은 회전 방향에 따라 두 개의 쐐기형 장력 요소(22)가 고정 수단(25) 쪽으로 또는 고정 수단으로부터 멀어지게 움직이도록 힘을 가하게 된다. 이것은, 프레임(11) 내의 압력 밀봉 수단(20), 삽입 블록(13) 및 동종 블록(15) 사이의 접촉면 전체에 동일한 압력이 걸리도록 하는 것이며, 압력 밀봉 수단(20)을 제거하려고 할 때 두 개의 장력 요소(22)가 가압 요소(21)에 대하여 상대이동되도록 하는 것이다.
도 4는 압력 밀봉 수단(20)이 장력을 받을 때의 가압 요소(21)와 장력 요 소(22)의 위치를 도시하고 있다(도면에서 하나의 가압 요소는 포함되어 있지 않음).
장력 요소(21)는 장력 수단(23)에 의해 결합되어 있다. 두 개의 가압 요소를 장력 요소(22)와 장력 수단(23)에 고정하기 위하여, 두 개의 가압 요소(21) 사이로 두 개의 나선형 스프링이 뻗어 있다. 스프링은 도면에 나타나 있지는 않다. 스프링은 두 개의 가압 요소(21)의 유사한 허브(27)들에 고정된다.
본 명세서의 내용에 포함되어 있음.

Claims (6)

  1. 날카로운 쪽이 서로를 마주보며 서로 수직으로 대향하도록 위치한 두 개의 쐐기형 가압 요소(21);
    상기 가압 요소(21)들 사이에서 날카로운 쪽이 서로를 마주보며 서로 수평으로 대향하도록 위치한 두 개의 쐐기형 장력 요소(22); 및
    상기 두 개의 장력 요소(22) 사이에 배치되는 적어도 하나의 장력 부재(23);를 포함하여 이루어지는 케이블 트랜지트(10)용 압력 밀봉 수단(20)으로서,
    상기 장력 부재(23)는, 가압 요소(21)의 고정 수단(25)에 의해 축방향으로 고정되고 고정 수단(25)의 일 측면 상에는 오른 나사산을 고정 수단(25)의 타 측면 상에는 왼 나사산을 구비하는 적어도 하나의 나사(24)이며,
    상기 고정 수단(25)은 두 개의 가압 요소(21) 내에 축방향으로 고정되는 플레이트 형태의 금속 요소(26)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나사(24)는 장력 요소(22)들의 사이에서 관통하여 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 형태의 금속 요소는 가압 요소(21)에서의 절단부에 넣어짐으로써 가압 요소(21) 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 나사(24)는 나사(24) 둘레를 따라 형성된 그루브를 구비하고, 상기 플레이트 형태의 금속 요소(26)는 나사(24)를 축방향으로 고정하기 위하여 상기 그루브에 위치하는 것을 특징으로 하는 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단.
  6. 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 수단(25)은 나사(24)와 가압 요소(21)의 중심에 위치하는 것을 특징으로 하는 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단.
KR1020097003407A 2006-07-20 2006-07-20 케이블 트랜지트용 압력 밀봉 수단 KR101299083B1 (ko)

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