KR101454488B1 - 파이프 클램프 - Google Patents

Abstract

파이프 클램프로 변형이 가능한 실린더 타입으로 최소 한 개의 종 방향 슬릿(2)을 나타내는 하우징(1)으로 구성된다. 서로 마주보는 하우징(1) 구간의 종 방향 슬릿(2)이 벤딩된 이어(3)로 구현된다. 이어(3)는 중공 핀(5, 6) 브라켓으로 구현되어 있다. 하우징은 중공 핀(5, 6)에 의해 가로 방향으로 즉 하우징과 탄젠트 방향으로 정렬된 볼트(8)와 중공 핀에 대응하는 너트(7)로 결합된다. 최소 한 개의 볼트(8)가 직간접적으로 손잡이(10)를 이용하여 파이프 클램프를 수동으로 고정하기 위해 그리고 볼트(8)를 조작하기 위해 연결되어 있다.

Description

파이프 클램프{PIPE COLLAR OR CLAMP}

본 발명은 변형이 가능한 실린더 타입 조임 클램프(tightening clamp) 또는 파이프 클램프(pipe clamp)에 관한 것으로, 서로 마주보는 하우징 구간의 종 방향 슬릿이 벤딩된 이어(ear)로 구현되어 있으며, 이어는 중공 핀(hollow bolt) 브라켓으로 구현되어 있고, 조임 클림프나 파이프 클램프는 중공 핀에 의해 가로 방향으로 즉 하우징과 탄젠트 방향으로 정렬된 볼트와 중공 핀에 대응하는 너트로 결합이 된다.

조임 클램프 또는 파이프 클램프는 누수 부위가 있는 파이프의 수리 또는 결합을 위한 것이며 건물 또는 차량의 파이프 배관 고정을 위한 것이다. 조임 클램프 또는 파이프 클램프는 파이프 외피 면적에 슬리브 형태로 또는 파이프 함몰부 및 누수부위를 가리는 장치로 파이프에 압착된다. 그러나 이런 조임 클램프 또는 파이프 클램프는 매우 복잡 하며 사용시 특수 공구나 장치가 필요하다. 특히 직경 차이가 큰 클램핑 작업을 할 경우 기존의 공법으로는 많은 시간이 소요될 수가 있다.
US 2 409 576를 통해 매니폴드 시스템을 위한 조임 클램프가 알려졌다. 여기에는 볼트와 틸팅이 가능한 브라켓형 스프링 요소가 소개되어 있다. 스프링 요소는 잠금부의 일부이며 온도 변호에 따른 구성요소의 이완 현상을 보정하기 위한 것이다. 파이프 클램프를 조이기 위해 조임부의 고리에 스프링 요소를 걸고 조림 나사로 설정치까지 조이게 된다. 이에 따라 스프링 요소는 장력을 지속적으로 받은 상태이므로 자유롭게 움직이지 않는다.
FR 2 749 917에는 너트로 조일 수 있는 볼트를 가진 파이프 클램프를 소개하고 있다. 볼트 두부 끝(head end)에 편심 레버가 있으며 이는 볼트와 틸팅이 가능하도록 연결되어 있다. 편심 레버는 파이프 클램프를 신속하게 개폐하기 위한 것이다. 파이프 클램프가 장력을 받은 상태에서 편심 레버는 장력을 전달하며 특정 저항을 가한 후에만 느슨하게 풀린다.

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본 발명의 과제는 별도의 공구 없이 단시간 내에 설치 가능한 조임 또는 파이프 클램프를 개발하는 것이다.
발명에 따라 최소 1개의 볼트가, 직간접적으로 손잡이를 이용하여 파이프 클램프를 수동으로 고정하기 위해, 또는 볼트를 조작하기 위해 그리고/또는 조임 클램프 또는 파이프 클램프를 지지하기 위해 연결되어 있으며, 손잡이는 조임 클램프 또는 파이프 클램프가 고정된 상태에서 장력을 받지 않고 자유롭게 틸팅이 가능하도록 구현되어 있어야 한다.
손잡이는 특수 공구를 대신하는 역할을 하며, 항시 사용이 가능하다는 장점과 조임 또는 파이프 클램프를 분해할 때에도 사용이 가능하다는 장점을 갖는다. 한편, 조임 또는 파이프 클램프의 세팅이나 운송 작업 등의 취급과 조립 시에도 손잡이는 매우 유용하다.
손잡이는 기능에 맞게 간접적으로 최소 1개의 와셔(washer)에 정렬된 볼트 샤프트에 볼트로 연결되어 있다. 이와 같은 방법으로 손잡이가 볼트와 연결됨으로써, 손잡이로 이것을 해제할 경우 틸팅 또는 조절이 가능하다.
최소 2개의 볼트가 있는 경우, 바람직한 실시형태로써 두 볼트는 손잡이와 연결이 되어 있다. 이에 따라 손잡이는 볼트 사이에 정렬되는데, 이로써 대칭적인 부하 분산과 조임 클램프 및 파이프 클램프의 전체 길이에 따른 일정한 조임이 가능해진다.
손잡이는 볼트를 사용하여 틸팅이 가능하도록 바람직한 형태로 링키지를 통해 연결되어 있다. 손잡이가 틸팅될 수 있으므로 파이프 클램프를 조일 때 바람직하게도 하우징과 탄젠트 방향으로 장력부하가 가해진다. 파이프 클램프를 조인 후 손잡이는 하우징에서 크게 돌출되지 않도록 부착될 수 있다.
손잡이는 바람직하게도 뒤쪽으로 스내칭, 분리 그리고/또는 볼트로 고정 또는 와셔로 연결이 가능하며 와이어 등의 바람직한 실시형태로 구성된다. 이로써 손잡이는 파이프 클램프를 고정한 후에 필요에 따라 제거되거나 혹은 고정 상태를 다시 풀기 위해 재장착이 가능하다.
하우징은 목적에 따라 그리고 별도의 발명에 따라 2개의 부품으로 구성되며, 하우징 양쪽에 볼트가 배치되고, 볼트에 너트가 각각 결합되어 2개의 잠금부를 형성하여 상기 하우징을 조이며, 볼트는 손잡이에 연결된다. 이러한 구현형태는 특히 파이프 직경이 큰 경우에 바람직하다. 잠금부를 2개로 나누게 되면 더 큰 장력 구간이 생길 뿐만 아니라 파이프 둘레를 따라 부하가 균일하게 분산된다.
작은 크기의 파이프 클램프는 보통 조립 기술적인 문제 때문에 2개 부품으로 구현된다. 이때 두 개의 잠금부 중 최소 1개는 틸팅 가능하게 연결되는 것이 바람직하다. 이에 따라 이러한 잠금부는 연결과 잠금 기능을 동시에 하게 된다.
너트는 중공 핀 중 한 곳에 공간적(입체적)으로 설치되어 있으며 너트가 정렬된 중공 핀의 단면은 U-형으로 구현되어 있다. 실시형태에서 너트는 별도의 발명에 따라 바람직하게도 너트의 축 방향과 횡 방향으로 진행된 중공 핀 외벽에 만들어진 엠보싱을 지나 U-형 측면(shank) 사이에 구현된 중공 핀 사이에서 회전할 수 없도록 고정된다. 엠보싱을 지나 너트와 중공 핀 사이에 체결형태가 형성됨으로써 너트가 중공 핀에서 이탈하거나 뒤틀리는 일이 방지된다.
너트의 체결면적 측면에는 바람직하게도 최소 2개의 엠보싱이 서로 마주보게 정렬되도록 구현되어 있다. 이러한 엠보싱은 너트가 중공 핀에서 이탈하거나 뒤틀리는 일이 방지하며 볼트를 조일 때 너트가 함께 돌아가는 것을 방지해준다.
기능에 따라 두 엠보싱은 상부 구간에 있으며, 최소 1개의 엠보싱은 너트 하부에 정렬되어 있다. 너트 하부에 엠보싱됨으로써 볼트를 풀 때 축 방향, 즉 볼트 축 방향으로 너트가 빠지지 않도록 할 수 있다.
하우징의 이어(ear)는 다른 실시형태 및 독립적인 발명에 따라 바람직하게도 하우징 내부로 벤딩되었다. 이에 따라 하우징의 겉면은 평평하게 제작되며 이것은 파이프 클램프의 방청성(anti-corrosive)에 긍정적인 영향을 미친다. 하우징 내부에 위치해 있는 이어 끝은 파이프 클램프를 조일 때 하우징의 외부 부분에 의해 파이프 지름을 따라 압착된다. 이로써 벤딩된 이어 끝단과 하우징 내부에 별도로 마찰 방식의 잠금부가 형성되는데, 이는 필요한 체결력 부하를 분산하는 역할을 하게 된다.
벤딩된 이어 끝단은 하우징 둘레와 함께 일렬의 압착연결부(클린치:clinch)로 연결된다. 이러한 압착연결부는 기존의 용접결합부보다 기온 상승에 따른 구조변화를 야기하기 않기 때문에 부식기술 측면에서 더 효과적이다.
중공 핀이 파이프 클램프를 조일 때, 원하는 회전 위치로 돌아가기 위해 별도의 발명에 따라 중공 핀이 돌아가지 않도록 스토퍼(stopper) 끝단으로 이어에 고정한다. 이때 스토퍼는 바람직하게도 이어에 있는 슬릿 또는 중공 핀 종 방향 슬릿에 체결되는 노우즈(nose)를 나타내고 있다. 이로써 이어의 슬릿 및 중공 핀의 종 방향 슬릿은 항상 서로 마주보게 된다. 이는 볼트가 설치되지 않는 경우에도 마찬가지이다.
스토퍼는 목적에 맞게 플라스틱으로 구현되었으며 바람직하게도 정보 프린팅 또는 칼라 프린팅을 위한 면적을 가지고 있다. 플라스틱 스토퍼에 적절한 칼라를 적용함으로써 파이프 클램프 제조사가 쓰는 제조사 칼라(예: 레드 또는 블루) 또는 파이프 클램프 고유 칼라(예: 가스 배관을 나타내는 노랑)로 표시할 수 있다.

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발명은 하기와 같이 대표적인 실시형태로 도면에 보다 상세하게 설명되어 있다:
도 1 발명에 따른 단품의 파이프 클램프의 정면 도면을 나타내고 있다.
도 2 도 1의 파이프 클램프의 평면도로 2개의 볼트와 부착 고정이 가능한 손잡이를 나타내고 있다.
도 3 발명에 따른 2개 부품으로 구성된 파이프 클램프의 응용된 실시형태로 정면도를 나타내고 있다.
도 4 도3에 소개된 3개의 볼트와 부착 고정이 가능한 손잡이가 있는 파이프 클램프의 평면도를 나타내고 있다.
도 5 발명에 따른 중공 핀 측면도를 나타내고 있다.
도 6 도 5에서 소개된 중공 핀 단면도를 나타내고 있다(선 VI-VI를 지남).
도 7 중공 핀 회전 고정을 위한 스토퍼를 나타내고 있다.

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도 1에서 소개된 파이프 클램프는 기본적으로 종 방향 슬릿(2)을 가진 단품의 하우징(1)으로 구성된다. 하우징(1)의 끝단에는 안쪽으로 벤딩된 이어(3)가 있다. 이어(3)의 자유단부는 압착연결부(4)로 하우징(1)에 연결된다. 압착연결부(4)를 전문용어로 클린치(clinch)라고도 한다. 속이 빈 중공 핀(5)은 단면이 원통형이고, 속이 빈 중공 핀(6)의 단면은 C-형이다. 중공 핀(6)에는 너트(7)가 들어 있고, 이 너트는 중공 핀(6) 내부에서 핀과 맞물리는 형태를 갖는다. 중공 핀(5,6)을 가로질러 볼트(8)가 조여진다. 볼트(8)의 헤드와 중공 핀(6) 사이에는 와셔(9)가 정렬된다. 와셔(9)에는 탄성 이어가 달려있고, 와셔의 이어에 브라켓형 손잡이(10)가 결합된다. 손잡이(10)는 볼트(8)와 함께 틸팅이 가능하도록 연결되며 필요에 따라 올리거나 내릴 수 있다. 손잡이(10)의 도움으로 하우징(1)은 파이프 클램프를 조일 때 두 중공 핀(5,6)을 근접시키면서 볼트(8)를 돌려 중공 핀(5)에 조인다.
도 3 및 4에서 소개된 실시형태는 두 개의 유사한 하우징(11, 12)으로 구성되고 역시 안쪽으로 벤딩된 이어(13)를 가진다는 점에서 도 1 및 2의 실시형태와 다르다. 이어(13)의 자유단부는 역시 압착연결부에 의해 하우징(11, 12)에 결합된다. 이어(13)에는 중공 핀(15, 16)이 설치되어 있다. 중공 핀(15)은 단면이 원통형이고, 중공 핀(16)의 단면은 C-형이다. 중공 핀(16)에는 너트(17)가 설치되어 있다. 두 중공 핀(15, 16)을 볼트(18)가 관통한다. 볼트(18)의 헤드와 중공 핀(15) 사이에는 와셔(19)가 정렬되어 있다. 손잡이(20)는 도 1 및 2에 소개된 실시형태와 같이 틸팅 가능하게 와셔(19)에 결합된다. 손잡이(20)는 파이프 클램프를 조여주기 위한 것이다.
도 5 및 6에는 확대된 형태의 중공 핀(21)가 소개되어 있다. 중공 핀은 중간 부위에 평탄부(22)가 있으며, 평탄부의 양쪽 측면연장부 안쪽에 엠보싱(23, 24)이 형성되어 있다. 엠보싱(23, 24)은 중공 핀(21)의 평탄부(22) 안쪽에 지지되는 너트(25)를 고정하기 위한 것이다. 이때문에, 너트(25)는 중공 핀(21) 내부에 움직이지 않게 설치된다. 파이프 클램프의 너비 또는 중공 핀의 길이에 따라 중공 핀(21)의 평탄부는 하나 이상일 수 있고, 결합 볼트도 하나 이상일 수 있다.
파이프 클램프가 풀린 상태에서 중공 핀이 헛도는 것을 방지하기 위해, 도 7에서 소개된 스토퍼(26)가 이어(29)에 삽입된 상태의 중공 핀(28) 정면에 삽입된다. 스토퍼(26)는 소직경부에 돌출부(27)가 형성되어 있다. 중공핀(28)과 이어(29) 양쪽에 모두 종방향으로 슬릿(30)이 형성되고, 양쪽 슬릿(30)을 일치시킨 상태에서 스토퍼(26)의 돌출부(27)는 중공핀(28)과 이어(29)의 슬릿(30)에 맞물리므로, 결국 중공 핀(28)이 헛돌지 않게 된다.

Claims (15)

1. 하우징(1;11,12) 구간의 종 방향 슬릿(2)에 벤딩 이어(3,13,29)가 있고, 이어에 중공 핀(5,6,15,16,18,21,28)이 브라켓으로 설치되며, 너트(7,17,25)에 하우징의 접선 방향으로 볼트(8,18)가 결합되고, 너트가 고정된 중공핀(16,21)은 단면이 C형인 파이프클램프에 있어서:

   상기 너트(7,17,25)가 상기 중공 핀(6,16,21) 내부에 고정되어 있으며, 이 중공핀의 내벽면에 형성된 엠보싱(23,24)에 너트의 측면이 걸려 너트가 헛돌지 않도록 고정된 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
2. 제1항에 있어서, 상기 너트(25)의 측면에 최소 2개의 엠보싱(24)이 양쪽으로 형성된 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
3. 제1항에 있어서, 상기 너트(25)의 상부와 하부에 각각 2개의 엠보싱(24)과 적어도 한 개의 엠보싱(23)이 배치되는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나에 있어서, 손잡이(10,20)를 이용하여 파이프 클램프를 수동으로 고정하거나 볼트(8,18)를 조작하기 위해 상기 볼트(8,18)에 손잡이(10,20)가 연결되어 있고, 손잡이(10,20)는 파이프 클램프가 고정된 상태에서 장력 부하를 받지 않고 자유롭게 틸팅이 가능한 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
5. 제4항에 있어서, 상기 손잡이(10,20)가 볼트(8,18)의 샤프트에 정렬된 와셔(9,19)에 의해 볼트(8,18)에 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
6. 제4항에 있어서, 상기 볼트(8,18)가 손잡이(10,20)에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
7. 제4항에 있어서, 상기 손잡이(10,20)가 틸팅이 가능하도록 볼트(8,18) 또는 볼트(8,18)의 샤프트에 정렬된 와셔(9,19)에 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
8. 제4항에 있어서, 상기 손잡이(10,20)가 착탈 가능하도록 볼트(8,18)나 와셔(9,19)에 연결되며 와이어로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
9. 제4항에 있어서, 상기 하우징이 2개의 하우징(11,12)으로 구성되고, 하우징 양쪽에 볼트(8;18)가 배치되고, 볼트에 너트(7;17)가 각각 결합되어 2개의 잠금부를 형성하여 상기 하우징을 조이며, 볼트(8;18)는 손잡이(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
10. 제9항에 있어서, 두 개의 잠금부 중 최소 한 개는 틸팅 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
11. 제1항에 있어서, 상기 하우징(1,11,12)의 이어(3,13,29)가 하우징(1;11,12)의 내부를 향해 벤딩된 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
12. 제11항에 있어서, 벤딩된 이어 끝단이 하우징 가장자리 및 일렬의 압착, 이음부(클린치: 4,14)에 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
13. 제1항에 있어서, 중공 핀(28)의 단부에 결합되는 스토퍼(26)에 의해 헛돌지 않도록 되는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
14. 제13항에 있어서, 상기 스토퍼(26)가 이어(29)의 슬릿(30)과 중공 핀(28)의 슬릿에 맞물리는 돌출부(27)를 갖는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 스토퍼(26)가 플라스틱으로 구성되었고 정보 및 칼라 표시를 위한 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 파이프클램프.

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