KR101726876B1 - 안전 캐치장치를 구비한 퀵 커플링 - Google Patents

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Abstract

분리가능하게 체결되는 제 1 요소(50) 및 제 2 요소(60)를 포함하는 퀵 커플링(100)을 제공한다. 이때 상기 제 1 요소(50)는 크게 후킹수단(3)을 구비한 외부 슬리브(1), 사용자 인터페이스(25)를 위한 커넥터(2), 및 적어도 하나의 압력라인(9,10)을 위한 적어도 하나의 조절(valved) 커플링(16)을 포함하고, 상기 제 2 요소(60)는 크게 후킹수단(13, 15, 70), 적어도 하나의 압력라인(20,21)을 위한 적어도 하나의 조절 커플링(17), 및 사용자 인터페이스(122)를 위한 커넥터(12)를 포함한다. 상기 제 2 요소(60)는 상기 외부 슬리브(1)의 시트(4)로 상기 후킹수단(15,70)에 의해 가압되기에 적합하게 제공되는 안전핀(14)을 구비한 외주를 따른 안전 링 너트(11)를 더 포함한다.

Description

안전 캐치장치를 구비한 퀵 커플링 {Quick coupling with safety catch device}
본 발명은 안전 캐치장치를 구비한 퀵 커플링에 관한 것이다.
분리가능하게 결합되는 제 1 요소 및 제 2 요소로 구성되는 퀵 커플링이 종래에 알려져 있다.
외견상으로, 제 1 요소는 주로 외부 슬리브와 커넥터에 의해 형성된다. 외부 슬리브에는 세 개의 나선형 홈을 갖는 후킹 시스템이 구비된다. 커넥터는 사용자 인터페이스 (튜브 및 제어부 등)를 위한, 나삿니가 형성된 두 개의 출구를 갖는다.
내부적으로, 제 1 요소는 크게 서로 정렬되지 않은 두 개의 조절(valved) 커플링 및 적어도 하나의 가이드 핀에 의해 형성된다.
상기 조절 커플링 중 하나는 압력 라인에 삽입되고 다른 하나는 배기 라인에 삽입되며, 이들은 커플링이 분리될 때 유동을 차단하는 역할을 하고 커플링이 체결되었을 때는 이를 개방한다.
상기 가이드 핀은 후킹단계에서 제 2 요소와의 중심정렬을 가능케 한다.
외부적으로, 제 2 요소는 크게 후킹 링 너트, 안전 링 너트, 및 커넥터에 의해 형성된다. 후킹 링 너트는, 나선형 홈이 물리고 링 너트를 돌림으로써 제 2 요소가 제 1 요소와 체결되도록 하는 세 개의 방사상 고정핀을 구비한다.
내부적으로, 제 2 요소는 크게 서로 정렬되지 않은 두 개의 조절(valved) 커플링 및 가이드 핀용의 적어도 하나의 시트에 의해 형성된다.
상기 조절 커플링 중 하나는 압력 라인에 삽입되고 다른 하나는 배기 라인에 삽입되며, 이들은 커플링이 분리될 때 유동을 차단하는 역할을 하고 커플링이 체결되었을 때는 이를 개방한다.
상기 시트는 후킹단계에서 제 1 요소와의 중심정렬을 가능케 하면서 제 1 요소의 가이드 핀을 수용한다.
종래에 알려진 커플링의 예로는 본 출원인의 유럽특허 제EP-0744522, EP-0932791, EP-0542342, EP-0580233 및 EP-0686800호가 있다.
볼 발명의 목적은 상기한 종류의 공지의 후킹 시스템이 장착된 안전장치를 갖는 제 1 및 제 2 요소로 구성되는 퀵 커플링을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 퀵 커플링은 분리가능하게 체결되는 제 1 요소 및 제 2 요소를 포함하고, 이때 상기 제 1 요소는 크게 후킹수단을 구비한 외부 슬리브, 사용자 인터페이스를 위한 커넥터, 및 적어도 하나의 압력라인을 위한 적어도 하나의 조절(valved) 커플링을 포함하고, 상기 제 2 요소는 크게 후킹수단, 적어도 하나의 압력라인을 위한 적어도 하나의 조절 커플링, 및 사용자 인터페이스를 위한 커넥터를 포함하고, 상기 제 2 요소는 상기 외부 슬리브의 시트로 상기 후킹수단에 의해 가압되기에 적합하게 제공되는 안전핀을 구비한 외주를 따른 안전 링 너트를 더 포함한다.
본 발명의 상기 및 기타 다른 특징은 첨부된 도면에 비제한적으로 도시된 실질적인 실시예에 대한 하기 상세한 설명을 통해 보다 명백해질 것이다.
도 1은 커플링의 제 1 요소를 도시한 사시도,
도 2는 도 4의 좌측면도,
도 3는 도 4의 우측면도,
도 4는 도 3의 선 IV-IV 을 따른 단면도,
도 5는 커플링의 제 2 요소를 도시한 사시도,
도 6는 도 8의 우측면도,
도 7는 도 8의 좌측면도,
도 8는 도 7의 선 VIII-VIII 을 따른 단면도,
도 9는 제 1 위치에 정렬된 제 1 및 제 2 요소를 도시한 단면도,
도 10는 제 2 위치에 정렬된 제 1 및 제 2 요소를 도시한 단면도,
도 11는 제 3 위치에 정렬된 제 1 및 제 2 요소를 도시한 단면도,
도 12는 제 4 위치에 정렬된 제 1 및 제 2 요소를 도시한 단면도,
도 13는 제 5 위치에 정렬된 제 1 및 제 2 요소를 도시한 단면도,
도 14는 제 6 위치에 정렬된 제 1 및 제 2 요소를 도시한 단면도,
도 15는 도 8의 좌측면도,
도 16는 도 15의 선 XVI-XVI 을 따른 단면도,
도 17은 제 1 요소의 측면도,
도 18는 도 17의 선 XVIII-XVIII 을 따른 단면도,
도 19은 제 2 요소의 측면도,
도 20는 도 19의 선 XX-XX 을 따른 단면도, 및
도 21은 고정 셔터가 장착된 커플링의 측면도이다.
도면은 제 1 요소(50)와 제 2 요소(60)로 구성되는 퀵 커플링(100)을 도시하고 있다.
외견상으로, 제 1 요소(50)는 주로 외부 슬리브(1)와 커넥터(2)에 의해 형성된다 (도 1 내지 도 4). 외부 슬리브(1)는 세 개의 나선형 홈(3)을 갖는 후킹 시스템 및 안전장치용의 세 개의 시트(4)를 구비한다. 커넥터(2)는 사용자 인터페이스 (튜브 및 제어부 등)를 위한, 나삿니가 형성된 두 개의 출구(25)를 갖는다.
내부적으로, 제 1 요소(50)는 크게 서로 정렬되지 않은 두 개의 조절(valved) 커플링(16), 셔터(6), 및 가이드 핀(7)에 의해 형성된다.
상기 조절 커플링(16)중 하나는 압력 라인(9)에 삽입되고 다른 하나는 배기 라인(10)에 삽입되며, 이들은 커플링이 분리될 때 유동을 차단하고 커플링이 체결되었을 때는 이를 개방하는 역할을 한다.
셔터(6)는 밀봉부재(8)를 이용하여 축을 가로지르는 유로(channel)(91)에 의해 압력라인(9)과 연통(communication)되는 축홀(axial hole)(61)을 폐쇄한다.(도4, 18)
상기 가이드 핀(7)은 후킹단계에서 제 2 요소(60)와의 중심정렬을 가능케 한다.
외부적으로, 제 2 요소(60)는 크게 후킹 링 너트(70), 안전 링 너트(11), 및 커넥터(12)에 의해 형성된다 (도 5 내지 도 8). 후킹 링 너트(70)는, 나선형 홈(3)이 물리고 링 너트(70)를 돌림으로써 제 2 요소(60)가 제 1 요소(50)와 체결되도록 하는 세 개의 방사상 고정핀(13)을 구비한다.
세 개의 안전핀(14)이 안전 링 너트(11)에 고정되어 링 너트(11) 자체를 따라 축방향으로 미끄러진다. 안전 링 너트(11)는 압축 스프링(15)에 의해 후킹 링 너트(70)에 대해 가압된다.
내부적으로, 제 2 요소(60)는 크게 서로 정렬되지 않은 두 개의 조절(valved) 커플링(17), 전환 밸브(18), 및 가이드 핀(7)용 시트에 의해 형성된다.
상기 조절 커플링(17)중 하나는 압력 라인(20)에 삽입되고 다른 하나는 배기 라인(21)에 삽입되며, 이들은 커플링이 분리될 때 유동을 차단하는 역할을 하고 커플링이 체결되었을 때는 이를 개방한다.
전환밸브(18)는 커플링이 분리될 때 압력라인(20)와 배기라인(21)을 연통시키고, 커플링이 체결될 때 이를 차단한다.
커넥터(12)는 사용자 인터페이스(튜브 등)를 위해 일단에 나삿니가 형성된 두 개의 출구(122)를 구비하고, 제 1 요소와 연결되는 그 내측 부분은 다음과 같은 특징을 갖는다. 두 개의 라인(20,21)이 동축상에 배치되고 (도 16 및 도 20), 구형수단(16)에 의해, 튜브와 연결된 커넥터(12)의 부분(12’)이 커플링(1)에 대해 회전할 수 있다(도 16에서, 부분(12’)은 도 8에서 회전되어 있음). 상기 부분(12’)은 커플링(2)에서 제1 요소(50)도 혹은 이를 구비할 수 있다.
상기 시트(19)는 후킹단계에서 제 1 요소(50)와의 중심정렬을 가능케 하면서 제 1 요소(50)의 가이드 핀(7)을 수용한다.
상기 커플링(도 9 내지 도 12)을 체결하기 위해, 제 1 요소(50)의 외부 슬리브(1)를 제 2 요소(도 9)의 후킹 링 너트(70)에 삽입하여 가이드 핀(7)이 해당 시트(19)에 끼워질 때까지 두 부분을 회전시켜 중심정렬을 하고, 이때 후킹 핀(13)은 나선형 홈(3)에 끼워진다. 이때, 후킹 링 너트(70)를 회전시켜 제 1 요소(50)를 제 2 요소(60) 내측으로 구동된다.(도10, 11)
안전핀(14)을 터치하게 되면 외부 슬리브(1)의 전면부(front part)가 안전 링 너트(11)를 가압하게 되고, 따라서 후킹 핀(13)이 이동을 마칠 때까지 (나선형 홈의 단부에 도달할 때까지) 계속해서 후킹 링 너트(70)를 회전시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 커플링이 완성되고, 안전핀(14)은 외부 슬리브(1) 상의 정면에 정렬된 시트(4) 내부로 압축 스프링(15)에 의해 가압되어, 후킹 링 너트(70)가 외부 슬리브(1)에 대해 회전하는 것을 방지하고, 따라서 상기 커플링이 예기치 않게 분리되는 것을 피할 수 있다 (도 12).
제 1 요소(50)는 제 2 요소(60)에 의해 차폐되고, 제 1 요소(50) 상에 위치될 수 있는 메일(male)(60)의 동축 회전 커넥터(12) 구형수단(16)에 의해 회전가능하여(도 12), 혹시 있을 수 있는 유연성 튜브의 비틀림을 피하게 된다.
커플링(1)을 분리하기 위해서는, 안전핀(14)이 해당 시트(4) (도 13)에서 분리되도록 안전 링 너트(11)를 수축시켜 커플링(도 14)에 대해 반대 방향으로 회전시킨다.
한편, 외부 슬리브(1)의 전면 시트(4)는 해제 회전시 핀(14)이 이탈하지 않도록 쇼울더(41) (도 1)를 구비하고, 반대로 후킹 회전시 핀(14)이 이탈하도록 경사면(42)을 갖는다.
제 2 요소(60)의 전환장치는 전환밸브(18)로 구성되고, 상기 전환밸브는 상기 커플링이 분리되었을 때 유로(31,32)에 의해 압력라인(20)이 배기라인(21)과 연통되도록 하고, 상기 커플링이 체결되었을 때는 이러한 연결을 차단한다.
상기 커플링이 분리된 경우 (도 9), 유체가압(hydrostatic push)에 의한 압력라인(20)으로부터의 유체에 의해 밸브(18)가 전방으로 가압되고, 밸브(18)의 구획(34) (도 9 내지 11, 도 11에서 확대된 부분) 내에 통로가 형성되어 상기 구획(33)의 상, 하류의 유로(31,32)를 통해 배기라인(21)으로 유동하게 된다. 이러한 유체 재순환에 의해 압력라인(20)에서 압력이 발생되지 않는다. 체결시, 밸브(18)는 제 1 요소(50)의 셔터(6)와 접촉하여 (도 10) 차폐를 위해 해당 시트(33)쪽으로 가압된다.
밸브(18)가 개방된 상태에서 (도 11), 제 1 요소의 밸브, 즉 밀봉 슬리브(22)가 우선 개방되어 제 1 요소 내의 가능한 압력이 제 2 요소(60)로 방출되고, 따라서 밸브(18) 배기라인으로의 방출을 위해 개방되게 된다. 커플링이 완전히 체결되면, 셔터(6)가 밸브(18)를 밀봉 시트(33) 쪽으로 가압하여 압력라인(20)과 배기라인(21) 사이의 연결을 차단한다 (도 12의 확대부분).
제 1 요소(50)의 셔터는 밸브(18)의 직경(d2)보다 큰 직경(d1)을 갖기 때문에, 셔터(6)의 유체가압부(hydrostatic push section)가 밸브(18)보다 크다. 이러한 구성에 따르면, 밸브(18)를 시트(33)쪽으로 가압하는 셔터(6)의 측부에 상기 압력에 의해 보다 큰 힘이 가해져 확실한 밀봉을 구현하게 된다.
또는 도 21에 도시한 바와 같이, 모든 경우에 전환밸브(18)를 해당 시트(33) 내부로 가압하는 고정 셔터(6)가 구비될 수 있고, 구획(34)에 정확히 맞는 밸브(18)의 직경을 가질 수 있다.
상기한 내용의 반대로 밸브를 위치시켜 상기 커플링을 해제한다.

Claims (6)

  1. 분리 가능하게 체결되는 제 1 요소(50) 및 제 2 요소(60)를 포함하여 적어도 하나의 압력 라인(9, 10, 20, 21)을 위한 퀵 커플링(100)으로서,
    제 1 요소(50)에는 제 2 요소(60)의 후킹 링 너트(70)에 방사상 고정된 후킹 핀(13)에 의해 맞물리는 나선형 홈(3)을 구비한 외부 슬리브(1)가 제공되고, 제 1 요소(50)의 상기 외부 슬리브(1)에 대해 상기 후킹 링 너트(70)의 회전으로 인해 맞물림이 발생하는, 퀵 커플링(100)에 있어서,
    상기 제 2 요소(60)는 안전핀(14)이 고정된 외주를 따른 안전 링 너트(11)를 더 포함하고, 상기 안전핀(14)은 안전 링 너트(11)와 함께 축방향으로 미끄러지며,
    상기 안전 링 너트(11)는 압축 스프링(15)에 의해 후킹 링 너트(70)로 가압되어, 안전핀(14)은 제 1 요소(50)의 외부 슬리브(1) 상의 정면에 정렬된 시트(4)에 들어가며,
    상기 시트(4)의 각각에는, 후킹 핀(13)이 나선형 홈(3)의 단부에 도달할 때까지 후킹 링 너트(70)의 회전을 허용하기 위하여 후킹 회전시 각각의 안전핀(14)이 각각의 시트(4)로부터 이탈하도록 경사면(42)이 제공되며,
    상기 시트(4)의 각각에는, 해제 회전시 각각의 시트(4)로부터 각각의 안전핀(14)이 이탈하지 않도록 쇼울더(41)가 더 제공되며,
    제 1 요소(50) 및 제 2 요소(60)를 분리하기 위하여, 안전 링 너트(11)는, 커플링 회전에 대해 반대 방향으로 안전 링 너트(11)의 회전을 허용한 이후에, 안전핀(14)이 해당 시트(4)로부터 수축(retracted)되는 것을 특징으로 하는, 퀵 커플링.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 요소(60)는, 서로 정렬되지 않은 두 개의 압력 라인(20, 21)을 구비하고 상기 압력 라인(20, 21)을 정렬하기 위한 외부 사용자에 연결되며 구형 수단(16)에 의해 커플링에 대해 회전 가능한 부분(12’)을 제공하는 커넥터(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 퀵 커플링.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 요소(50)는, 서로 정렬되지 않은 두 개의 압력 라인(9, 10)을 구비하고 상기 압력 라인(9, 10)을 정렬하기 위한 외부 사용자에 연결되며 구형 수단(16)에 의해 커플링에 대해 회전 가능한 부분(12’)을 제공하는 커넥터(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 퀵 커플링.
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