KR102044649B1 - 탭이 형성된 리테이너 및 관찰 구멍을 가지는 피팅 - Google Patents

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마튜 에이. 보우만
스코트 디. 마다라
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빅톨릭 컴패니
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Abstract

평탄 단부 파이프를 위한 파이프 피팅은 파이프 요소들을 수용하기 위한 수용부들을 형성하는 하우징 부분들로 구성된다. 수용부들은 서로에 대하여 유각 배향되는 각자의 축과 동축을 이룬다. 각각의 수용부는 각자의 축을 마주보고 상이한 곡률 반경의 마루부들을 가지는 채널을 가진다. 리테이너는 채널 내부에 수용된다. 리테이너는 치형 및 하나 이상의 오프셋 탭들을 가지고 채널과 연동되어 피팅의 부적합한 조립을 방지한다. 링 시일은 수용부에 인접하게 위치하는 채널 안쪽에 수용된다. 링 시일은 리테이너와 연동되어 피팅이 예비-조립 상태일 때 파이프 요소들이 수용부들로 삽입되기에 충분한 이격 관계로 세그먼트들을 유지한다. 구멍들이 수용부들에 제공되어 조립 후 리테이너들의 존재를 육안으로 판단할 수 있다.

Description

탭이 형성된 리테이너 및 관찰 구멍을 가지는 피팅
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2016년5월16일자 출원되고 본원에 참조로 통합되는 미국임시출원번호 제62/336,893호에 기초하고 우선권을 주장한다.
본 발명은 평탄 단부 파이프 요소들 연결을 위한 피팅에 관한 것이다.
파이프 요소들을 단부-대-단부로 함께 연결하기 위한 기계적 피팅은 파이프 요소들의 단부 부분들을 원주방향으로 둘러싸도록 배치되는 상호연결식 하우징 부분들을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "파이프 요소"란 임의의 파이프-유사 부품 또는 파이프-유사 형태를 가지는 구성요소를 기술하는 것으로 사용된다. 파이프 요소들은 파이프 스톡, 파이프 피팅 예컨대 엘보우, 캡 및 티 및 유체 조절 구성요소들 예컨대 밸브, 축관, 여과관, 제한기, 압력 조절기 및 기타 등을 포함한다.
치형이 형성된 리테이너는 평탄 단부 파이프 요소들을 연결하는 피팅을 위한 돌출부 형성에 사용될 수 있다. 하우징 부분에 리테이너가 적절히 배향되면 치형 및 파이프 요소 사이의 체결로 이음부에 기계적 구속을 제공하고 높은 내압 및/또는 외력에서도 파이프 요소들이 결합을 유지하도록 보장한다. 또한 하우징은 환형 채널들을 형성하여 링 가스켓, 전형적으로 탄성체 링을 수용하고 이는 각각의 파이프 요소 단부와 체결하고 하우징 부분 및 파이프 요소와 연동되어 액밀 시일을 제공한다. 하우징 부분은, 전형적으로 대향 관계로 배열되는 러그들 형태의 연결 부재를 가진다. 러그들은 파스너, 예컨대 너트 및 볼트를 수용하고, 이들은 하우징 부분들이 서로를 향하여 당겨지도록 조정 가능하게 조여질 수 있다.
일부 리테이너들은 파이프 요소 중심으로부터의 반경에 대하여 유각 배향되는 치형을 이용한다. 적절한 유각 배향으로 치형은 "자체-작동 (actuating)"하고, 즉, 피팅에서 파이프 요소들을 인출하려는 힘에 증가하여 치형 및 파이프 요소 간의 기계적 체결이 증강된다. 따라서, 그렇지 않다면 인출을 유발하는 인가력에 대하여 인출 대항력이 증가한다. 그러나, 이러한 리테이너가 부적절하게 배향되면, 예를들면, 리테이너가 피팅 안쪽에서 반대로 놓이면, 인출에 대하여 충분한 기계적 체결을 제공하지 않을 것이고 파이프 요소들은 피팅 내부에서 단단히 고정되지 않을 것이다. 리테이너를 가지는 피팅에 있어서 이음부가 가압되기 전에 리테이너가 적절히 배향되었는지를 확인하기가 어렵다.
이음부 조립 과정에서, 리테이너가 적절하게 배향되지 않았다는 것을 표시하도록 파이프 피팅이 설계되는 것이 바람직하다.
본 발명은 다수의 파이프 요소들을 연결하기 위한 피팅에 관한 것이다. 하나의 예시적 실시태양에서 피팅은 서로 결합되고 적어도 제1 수용부 및 제2 수용부를 형성하는 적어도 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 포함하고 상기 다수의 수용부들은 파이프 요소들을 수용한다. 예시적 실시태양에서 피팅은 단지 2개의 수용부들을 포함한다. 제1 수용부 및 제2 수용부 각자는 제1 축 및 제2 축을 둘러싼다. 제1 축은 제1 수용부와 동축 배향되고, 제2 축은 제2 수용부와 동축 배향된다. 제1 축은 제2 축에 대하여 유각 배향된다. 실시예로서 각각의 하우징 부분은 각자 제1 수용부 및 제2 수용부 내부에 위치하는 적어도 제1 채널 및 제2 채널을 포함한다. 제1 채널은 제1 축을 마주보고, 제2 채널은 제2 축을 대향한다. 각각의 채널은 제1 마루부 및 제2 마루부를 가진다. 제1 마루부는 제2 마루부보다 더 큰 곡률 반경을 가진다. 적어도 제1 리테이너 및 제2 리테이너는 각자 제1 채널 및 제2 채널에 위치한다. 예시적 실시태양에서 각각의 리테이너는 반대측에 단부들이 배치되는 밴드를 포함한다. 다수의 치형이 밴드의 일 에지를 따라 배치된다. 제1 리테이너의 치형은 제1 축을 향하여 돌출되고, 제2 리테이너의 치형은 제2 축을 향하여 돌출된다. 추가 실시예로서 적어도 하나의 탭이 밴드의 반대 에지를 따라 배치된다. 리테이너가 채널 내부에 배치될 때 밴드는 제1 마루부 상에 가로놓이고, 탭은 제2 마루부 상에 가로놓인다. 예시적 실시태양은 다수의 탭들을 가진다.
추가 실시예로서 피팅은 제1 수용부에 인접하게 위치하는 제3 채널을 포함한다. 제3 채널은 제1 축을 마주본다. 제4 채널은 제2 수용부에 인접하게 위치한다. 제4 채널은 제2 축을 마주본다. 제1 링 시일 및 제2 링 시일은 각자 제3 채널 및 제4 채널 내부에 위치한다. 링 시일은 파이프 요소를 수용할 수 있는 크기의 내면 및 상기 하우징 부분들이 서로 부착된 상태에서도 파이프 요소가 수용부에 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 하우징 부분을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가진다.
예시적 실시태양에서 리테이너 밴드는 링 시일과 연동하여 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기이다. 또 다른 실시예들에서 제1 링 시일 및 제2 링 시일 사이로 관이 연장된다. 추가 실시예로서 관은 링 시일들과 일체로 형성된다.
특정한 예시적 실시태양에서 제1 리테이너의 치형은 제1 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향한다. 추가 예시로서 제2 리테이너의 치형은 제2 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향한다. 또 다른 예시적 실시태양에서 제1 리테이너의 탭 또는 탭들은 제1 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향된다. 추가 예시로서 제2 리테이너의 탭 또는 탭들은 제2 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향된다. 예시적 실시태양에서 제1 리테이너의 탭 또는 탭들은 제3 채널을 향하여 돌출되고 제2 리테이너의 탭 또는 탭들은 제4 채널을 향하여 돌출된다.
특정한 예시적 실시태양에서 피팅은 제1 수용부에 인접하게 위치하는 제1 부착 부재, 제2 수용부에 인접하게 위치하는 제2 부착 부재 및 제1 수용부와 제2 수용부 모두에 인접하게 위치하는 제3 부착 부재를 더 포함한다. 본 예시에서는 부착 부재들은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분이 서로를 향하여 당겨지도록 조정 가능하게 조여질 수 있다.
실시예로서, 부착 부재들은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 각자에 위치한 제1 러그 및 제2 러그를 포함한다. 제1 러그 및 제2 러그는 대향 관계이다. 파스너는 제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장된다. 파스너를 조이면 하우징 부분들이 서로를 향하여 당겨진다.
특정 예시적 실시태양은 제1 수용부에 제1 구멍을 더 포함한다. 제1 구멍은 제1 축을 가로지르는 조준선을 제공한다. 예시적 실시태양에서 제1 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 배치된다. 추가 예시로서 제1 구멍은 제1 채널과 정렬된다. 또 다른 예시적 실시태양은 제2 수용부에 제2 구멍을 포함한다. 제2 구멍은 제2 축을 가로지르는 조준선을 제공한다. 특정 예시적 실시태양에서 제2 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 위치한다. 추가 예시로서, 제2 구멍은 제2 채널과 정렬된다.
본 발명 또한 파이프 요소들을 연결하기 위한 또 다른 피팅 실시태양을 포괄한다. 실시예로서 피팅은 파이프 요소들을 수용하기 위한 적어도 제1 수용부 및 제2 수용부를 형성하고 서로 결합되는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 포함한다. 제1 수용부 및 제2 수용부 각자는 제1 축 및 제2 축을 둘러싼다. 제1 축은 제1 수용부와 동축 배향되고, 제2 축은 제2 수용부와 동축 배향된다. 제1 축은 제2 축에 대하여 유각 배향된다. 각각의 하우징 부분은 제1 수용부 및 제2 수용부 내에 각자 위치하는 제1 채널 및 제2 채널을 포함한다. 제1 채널은 제1 축을 마주보고, 제2 채널은 제2 축을 마주본다. 제1 리테이너 및 제2 리테이너는 제1 채널 및 제2 채널에 각자 배치된다. 각각의 리테이너는 반대측에 단부들이 배치되는 밴드를 포함한다. 다수의 치형이 밴드의 일 에지를 따라 배치된다. 제1 리테이너의 치형은 제1 축을 향하여 돌출되고, 제2 리테이너의 치형은 제2 축을 향하여 돌출된다. 제1 구멍은 제1 수용부에 배치된다. 제1 구멍은 제1 축을 가로지르는 조준선을 제공한다.
예시적 실시태양에서 제1 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 배치된다. 추가 예시로서 제1 구멍은 제1 채널과 정렬된다.
또 다른 예시적 실시태양에서 제2 구멍은 제2 수용부에 배치된다. 제2 구멍은 제2 축을 가로지르는 조준선을 제공한다. 특정한 예시적 실시태양에서, 제2 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 배치된다. 또 다른 실시예에서, 제2 구멍은 제2 채널과 정렬된다.
예시적 피팅 실시태양은 제1 수용부에 인접하게 위치한 제3 채널을 더 포함한다. 제3 채널은 제1 축을 마주본다. 제4 채널은 제2 수용부에 인접하게 위치한다. 제4 채널은 제2 축을 마주본다. 제1 링 시일 및 제2 링 시일은 제3 채널 및 제4 채널 내부에 각자 배치된다. 링 시일은 파이프 요소들을 수용할 수 있는 크기의 내면 및 하우징 부분들이 서로 결착되면서도 파이프 요소들이 수용부들 안쪽으로 삽입되기에 충분하도록 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기의 외면을 가진다.
특정한 예시적 실시태양에서 리테이너 밴드는 링 시일과 연동하여 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기이다.
본 발명은 또한 파이프 요소들을 연결하기 위한 피팅 내부에 위치할 수 있는 리테이너를 포괄한다. 하나의 예시적 실시태양에서 리테이너는 반대측에 단부들이 배치되는 아치형 밴드를 포함한다. 밴드는 밴드와 동축인 축을 포위한다. 다수의 치형은 밴드의 일 에지를 따라 배치된다. 치형은 축을 향하여 돌출된다. 적어도 하나의 탭, 그러나 또 다른 예시적 실시태양에서, 다수의 탭들은 밴드의 반대 에지를 따라 배치된다. 탭 또는 탭들은 치형으로부터 멀어지는 방향으로 돌출된다. 탭 또는 탭들은 밴드로부터 축을 향하여 벗어난다 (offset).
예시적 실시태양에서 치형은 제1 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향된다. 추가 실시예로서 탭 또는 탭들은 제1 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향된다.
본 발명은 파이프 요소들을 연결하는 방법을 더 포괄한다. 하나의 예시적 실시태양에서 방법은 다음을 포함한다:
제1 파이프 요소의 삽입이 가능하도록 충분한 이격 관계로 서로 단부 대 단부로 부착되는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분에 의해 형성되는 제1 수용부 안쪽으로 적어도 제1 파이프 요소를 삽입하는 단계; 및
적어도 하나의 하우징 부분에 있는 제1 구멍을 통해, 제1 파이프 요소가 적절히 제1 수용부 내부에 안착되었는지를 관찰하는 단계.
예시적 방법은 다음을 더욱 포함한다:
제2 파이프 요소의 삽입이 가능하도록 충분한 이격 관계로 서로 단부 대 단부로 부착되는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분에 의해 형성되는 제2 수용부 안쪽으로 적어도 제2 파이프 요소를 삽입하는 단계; 및
적어도 하나의 하우징 부분에 있는 제2 구멍을 통해, 제2 파이프 요소가 적절히 중앙 공간 내부에 안착되었는지를 관찰하는 단계.
또한 실시예로서, 방법은 다음을 더욱 포함한다:
파이프 요소들이 적절히 수용부들 내부에 안착되지 않은 경우 수용부들 내부에 파이프 요소들의 위치를 조정하는 단계; 및
파이프 요소들이 수용부들 내부에서 적절히 안착되었다고 관찰되면 하우징 부분들이 서로를 향하여 파이프 요소들과 체결되도록 당기는 단계.
도 1은 예비-조립 상태로 도시되는 본 발명에 의한 예시적 피팅의 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 피팅의 분해 사시도;
도 2A는 도 1에 도시된 피팅에 사용되는 구성요소의 분해 사시도;
도 3은 도 1에 도시된 피팅 일부에 대한 부분 단면도;
도 4는 도 1에 도시된 피팅에 사용되는 예시적 리테이너의 사시도;
도 5는 도 1에 도시된 피팅 일부에 대한 부분 단면도;
도 6은 도 1에 도시된 피팅 사용을 보이는 사시도; 및
도 7은 도 1에 도시된 피팅 사용을 보이는 단면도이다.
도 1 및 2는 파이프 요소들 연결을 위한 본 발명에 의한 예시적 피팅 (10)을 도시한 것이다. 예시적 피팅 (10)은 파이프 요소들 (하기)을 수용하는 제1 수용부 및 제2 수용부 (16, 18)를 형성하기 위하여 서로 결합되는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 (12, 14)을 포함한다. 제1 수용부 (16)는 제1 수용부와 동축 배향되는 제1 축 (20)을 둘러싼다. 제2 수용부 (18)는 제2 수용부와 동축 배향되는 제2 축 (22)을 포위한다. 제1 축 및 제2 축 (20, 22)은 서로에 대하여 유각 배향된다. 배향각 (24) 약 90°가 도시되지만, 기타 배향각들도 가능하다.
도 1 및 2에 더욱 도시된 바와 같이, 제1 채널 (26)이 제1 수용부 (16) 내부에 위치하고 제2 채널 (28)이 제2 수용부 (18) 내부에 위치한다. 제1 채널 (26)은 제1 축 (20)을 마주보고 제2 채널 (28)은 제2 축 (22)을 마주본다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 채널 (26, 28) (28이 도시됨)은 서로 이격 관계로 배치되는 측벽들 (30, 32)에 의해 형성된다. 각각의 채널은 측벽들 (30, 32) 사이에 배치되는 제1 마루부 (34) 및 제2 마루부 (36)를 더 포함한다. 제1 마루부 (34)는 제2 마루부 (36)의 곡률 반경 (40)보다 더 큰 곡률 반경 (38)을 가진다. 본 예시적 실시태양에서, 제1 마루부 (34)는 최외측 측벽 (30)에 인접하게 위치한다.
도 1-3에 더욱 도시된 바와 같이, 채널 (26, 28) 각각은 각자의 리테이너 (42)를 수용한다. 리테이너 (42)는 도 4에 상세하게 도시되고 반대측에 단부들 (46, 48)이 배치되는 아치형 밴드 (44)를 포함한다. 밴드 (44)는 따라서 "분할 링"을 형성하고, 반경방향으로 압착될 때, 더 작은 곡률 반경으로 변형된다. 다수의 치형 (50)이 밴드 (44)의 일 에지 (52)를 따라 배치된다. 리테이너 (42)가 어떤 수용부에 있는지에 따라 치형 (50)은 밴드 (44)로부터 축들 (20, 22) 중 하나를 향하여 돌출된다. 도 3은 제2 수용부 (18) 내부의 리테이너 (42)를 도시한 것이고, 리테이너의 치형 (50)은 제2 수용부와 동축반향의 축인 제2 축 (22)으로부터 연장되는 반경 (54) 에 대하여 유각 배향된다 (angularly oriented). 치형의 유각 배향은 하기와 같이 파이프 요소 보유에 바람직하다.
도 4에 더욱 도시된 바와 같이, 적어도 하나의, 그러나 본 예시적 실시태양에서, 다수의 탭들 (56)이 에지 (52)로부터 반대측에 배치되는 밴드 (44) 에지 (58)를 따라 위치한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 탭들 (56)은 반경 (54)에 실질적으로 수직 배향되고 밴드 (44)로부터 치형 (50)이 돌출되는 방향으로 축들 (20, 22)을 향하여 벗어난다. 이러한 탭들 (56) 오프셋으로 인하여, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 리테이너 (42)가 적절히 각자의 채널 (26, 28) 내부에 수용될 때 탭들은 제2 마루부 (36) 상에 놓이고, 밴드 (44)는 제1 마루부 (34)에 놓인다. 채널 (26, 28) 내부에서 리테이너 (42)의 적절한 조립으로 인하여 파이프 요소들은 하기와 같이 예비-조립 피팅 (10) 안쪽으로 삽입될 수 있다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 더욱 하기되는 바와 같이, 채널들 (26, 28) (28이 도시됨) 및 리테이너 (42)는, 피팅 (10)이 부적절하게 조립되면 밴드 (44)가 제2 마루부 (36)에 놓이고 탭들 (56)이 제1 마루부 (34)에 놓이고 치형 (50)이 피팅 내부로 파이프 요소가 삽입되는 것을 저지할 수 있는 크기이다.
도 1 및 2는 하우징 부분들 (12, 14)에 의해 형성되는 제3 채널 및 제4 채널 (60, 62)을 더욱 도시한다. 제3 채널 (60)은 제1 수용부 (16)에 인접하게 위치하고 제1 축 (20)을 마주본다. 제4 채널 (62)은 제2 수용부 (18)에 인접하게 위치하고 제2 축 (22)을 마주본다. 본 예시에서는 제1 채널 (26)에서 리테이너 (42)의 탭들 (56)은 축방향으로 (축 (20)을 따라) 제3 채널 (60)을 향하여 돌출되고 제2 채널 (28)에서 리테이너 (42)의 탭들 (56)은 축방향으로 (축 (22)를 따라) 제4 채널 (62)을 향하여 돌출된다 (도 3 참고). 제1 링 시일 및 제2 링 시일 (64, 66)은 제3 채널 및 제4 채널 (60, 62) 각자 내부에 위치한다. 링 시일은 피팅 (10) 및 연결되는 파이프 요소들 간의 액밀 이음을 보장한다. 링 시일은 바람직하게는 탄력적인, 탄성 재료 예컨대 EPDM 또는 기타 고무 화합물로 형성된다. 관 (68)이 링 시일 (64, 66) 사이에서 연장된다. 관 (68)은 하우징 부분들 (12, 14) 사이의 액밀 경로를 보장한다. 관 (68)은 도 2에 도시된 바와 같이 링 시일 (64, 68)과 일체로 형성되거나, 또는, 도 2A에 도시된 바와 같이, 이들로부터 분리될 수 있다. 링 시일 (64, 66)과 일체로 형성될 때 관 (68)은 링 시일과 동일한 탄력적인 탄성 재료이다. 관 (68)이 별도의 구성요소 (도 2A)이면 관은 강성 중합체 예컨대 폴리불화비닐리덴으로 형성되는 것이 바람직하다. 링 시일이 하기와 같이 하우징 부분들 (12, 14) 사이에 압착될 때 더욱 경고한 관으로 인하여 별도의 링 시일이 내면들 (70) 및 관 (68) 사이의 액밀 시일 형성을 가능하게 한다.
도 2 및 2A에 도시된 바와 같이, 링 시일 (64, 66) 각각은 하기와 같이 파이프 요소들이 수용부들 (16, 18)로 삽입될 때 이를 수용할 수 있는 크기의 내면 (70)을 가진다. 각각의 링 시일은 또한 내면 (70)에 인접하게 배치되는 파이프 정지구 (71)를 포함한다. 각자의 링 시일 (64, 66)의 파이프 정지구 (71)는 각자의 축 (20, 22)을 향하여 돌출하고 하기와 같이 적절히 안착되는 파이프 요소들의 단부들과 체결된다. 일부 실시태양들에서 각각의 링 시일 (64, 66)은 또한, 피팅을 도 1에 도시된 예비-조립 상태로부터 해체하지 않고, 즉, 하우징 부분들 (12, 14)이 서로 부착된 상태에서 파이프 요소들이 수용부들 (16, 18) 내부로 삽입되기에 충분하게 하우징 부분들 (12, 14)을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기의 외면 (72)을 가진다. 리테이너 (42)의 밴드 (44)는 또한 링 시일 (64, 66)과 조합하여 하우징 부분들 (12, 14)을 지지할 수 있는 크기이다. 운반, 취급 및 설치 과정에서 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지하기 위하여 링 시일 (64, 66) 및 밴드 (44)가 충분한 강도를 가지는 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 부착 부재들 (74)을 이용하여 하우징 부분들 (12, 14)을 서로 결합시킨다. 피팅 (10)의 예시적 실시태양은 3개의 부착 부재들, 제1 수용부 (16)에 인접하게 위치하는 제1 부착 부재 (74a), 제2 수용부 (18) 에 인접하게 위치하는 제2 부착 부재 (74b), 및 제1 수용부 및 제2 수용부 (16, 18) 모두에 인접하게 위치하는 제3 부착 부재 (74c)를 포함한다. 본 예시적 실시태양에서, 각각의 부착 부재는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 (12, 14) 각자에 위치한 제1 러그 및 제2 러그 (76, 78)를 포함한다. 러그들 (76, 78)은 대향 관계이고, 도 2에 도시된 바와 같이, 러그들 사이에서 연장되는 파스너 (82)를 수용하는 홀들 (80)을 가진다. 본 예시에서 파스너는 볼트 (84) 및 너트 (86)를 포함하고, 볼트 및 너트를 조이면 하우징 부분들이 서로를 향하여 당겨져 하기와 같이 파이프 요소들 간에 액밀 연결이 설정된다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 하우징 부분들 (12, 14)은 피팅 (10)에 제1 및 제2 구멍들 (88, 90)을 더욱 형성한다. 구멍들 (88, 90)은 수용부들 (16, 18)에 배치되고, 각자, 제1 축 및 제2 축 (20, 22)을 가로지르는 조준선을 제공한다. 구멍들 (88, 90)로 인하여 기술자는 리테이너가 존재하는지를 확인할 수 있고 파이프 요소가 적어도 리테이너 (42)를 지나 설치되었는지를 판단할 수 있다. 피팅 (10)의 예시적 실시태양에서 구멍들 (88, 90)은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 (12, 14) 사이, 하우징 부분들 (12, 14)이 만나는 인터페이스 표면들 (92, 94)에서 형성된다. 각각의 수용부에 다수의 구멍들 (88, 90)을 가지는 것이 편의성을 제공한다.
본 발명에 의한 피팅은 2개의 수용부들에 한정되지 않는다. 예를들면, 도시된 엘보우 피팅 외에도, 피팅은 제3 수용부를 가질 수 있고 "티" 또는 "Y" 유형의 피팅 형태를 취할 수 있다.
예시적 피팅 (10)의 동작은 도 6 및 7에 도시된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 피팅 (10)이 예비-조립 상태로 제공되고, 하우징 부분들 (12, 14)은 부착 부재들 (74), 본 예시에서는 파스너 (82) 및 러그들 (76, 78)를 이용하여 서로 결착된다. 하우징 부분들 (12, 14)은 도 6에 도시된 바와 같이 하우징 부분들 (12, 14)을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기의 외면 (72) (도 2 참고)을 가지는 링 시일 (64, 66)에 의해 예비-조립 상태로 지지된다. 하나 이상의 밴드 (44)가 링 시일과 연동되어 하우징 부분들 (12, 14) 지지를 조력한다. 링 시일 (64, 66) 및/또는 밴드 (44)에 의해 지지될 때, 하우징 부분들 (12, 14) 분리 정도는, 도 6에 도시된 바와 같이 커플링이 예비-조립 상태에 있을 때 파이프 요소들 (96, 98) 각자의 수용부 (16, 18)에 삽입되기에 충분하다. 링 시일 (64, 66) 및/또는 밴드 (44)는 운송 및 취급 및 설치 과정에서 하우징 부분들 (12, 14)을 이격 관계로 지지하기에 충분한 강도를 가지는 것이 바람직하다. 도 3을 참고하면, 파이프 요소 (98)가 수용부 (18)에 삽입될 때, 밴드 (44)가 제1 마루부 (34) 상에 놓이고 탭들 (56)이 제2 마루부 (36)에 놓이도록 적절히 배향되면, 리테이너 (42)는, 피팅 (10)이 예비-조립 상태에 있을 때 축 (22)을 향하여 돌출되는 치형 (50)을 파이프 요소가 밀고 들어갈 수 있는 곡률 반경을 가진다. 그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 리테이너 (42)가 부적합하게, 배향되어 밴드 (44)가 제2 마루부 (36) 상에 가로놓이면, 리테이너의 곡률 반경은 더 작아지고 세그먼트들 (12, 14)가 예비-조립 상태의 공간 이격 관계에서 치형 (50)은 효과적으로 파이프 요소 (98)가 수용부 (18)안쪽으로 삽입되는 것을 막는다. 수용부 (18)에 있는 구멍 (90)으로 인하여 조립 후 상태 검사가 가능하며, 기술자는 리테이너 (42)가 존재하는지 및 파이프 요소가 적어도 리테이너를 지나 설치되었는지를 육안으로 판단할 수 있다. 리테이너 (42), 탭들 (56), 치형 (50), 및 채널들 (26, 28)의 제1 마루부 및 제2 마루부 (34, 36) 간의 연동으로 피팅 (10)을 이용한 부적절한 파이프 이음부 조립이 방지된다. 리테이너 치형 (50)이 오류 방향을 마주보는 경우 (도 5) 파이프 요소들 (96, 98)이 삽입된다면 기계적 체결이 덜 효과적이고 이음부 성능 훼손이 방지된다.
양 파이프 요소들 (96, 98)이 각자의 수용부 (16, 18)에 삽입되고 파이프 정지구 (71) 및 각자의 링 시일 (64, 66)의 내면 (70)과 체결되면 파스너 (82)가 조여진다. 파스너 (82)를 조이면 하우징 부분들 (12, 14)이 서로를 향하여 당겨지고, 도 7에 도시된 바와 같이, 세그먼트들은 파이프 요소들에 대하여 링 시일 (64, 66) 및 리테이너 (42)을 압착하여 액밀 시일 및 치형 (50) 및 파이프 요소 (96, 98) 외면 간의 기계적 체결을 형성한다. 치형이 자체-작동하고 파이프 요소들을 피팅 (10) 체결로부터 당기려는 축방향 힘에 저항할 수 있기 때문에 치형 (50)의 유각 배향에 따른 이점은 명백하다.
피팅 (10) 사용의 예시적 동작은 파이프 요소들의 예시적 연결 방법을 설명한다. 본 예시에서 방법은 다음을 포함한다:
제1 파이프 요소의 삽입이 가능하도록 충분한 이격 관계로 서로 단부 대 단부로 부착되는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분에 의해 형성되는 제1 수용부 안쪽으로 적어도 제1 파이프 요소를 삽입하는 단계; 및
적어도 하나의 하우징 부분에 있는 제1 구멍을 통해, 제1 파이프 요소가 적절히 제1 수용부 내부에 안착되었는지를 관찰하는 단계.
예시적 방법은 다음을 더욱 포함한다:
제2 파이프 요소의 삽입이 가능하도록 충분한 이격 관계로 서로 단부 대 단부로 부착되는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분에 의해 형성되는 제2 수용부 안쪽으로 적어도 제2 파이프 요소를 삽입하는 단계; 및
적어도 하나의 하우징 부분에 있는 제2 구멍을 통해, 제2 파이프 요소가 적절히 중앙 공간 내부에 안착되었는지를 관찰하는 단계.
또한 실시예로서, 방법은 다음을 더욱 포함한다:
파이프 요소들이 적절히 수용부들 내부에 안착되지 않은 경우 수용부들 내부에 파이프 요소들의 위치를 조정하는 단계; 및
파이프 요소들이 수용부들 내부에서 적절히 안착되었다고 관찰되면 하우징 부분들이 서로를 향하여 파이프 요소들과 체결되도록 당기는 단계.
본 발명에 의한 피팅은 평탄 단부 파이프 요소들을 이용한 파이프 이음을 형성함에 효율 및 신뢰성을 개선한다.

Claims (51)

  1. 다수의 파이프 요소들을 연결하기 위한 피팅으로서, 상기 피팅은:
    서로 결합되고, 상기 파이프 요소들을 수용하도록 다수의 수용부들을 형성하는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 포함하고, 상기 다수의 수용부들 중 적어도 제1 수용부 및 제2 수용부 각자는 제1 축 및 제2 축을 둘러싸고, 제1 축은 제1 수용부와 동축 배향되고, 제2 축은 제2 수용부와 동축 배향되며, 상기 제1 축은 상기 제2 축에 대하여 유각 배향되고, 각각의 상기 하우징 부분은:
    상기 제1 수용부 및 제2 수용부 내부에 위치하는 적어도 제1 채널 및 제2 채널로서, 제1 채널은 제1 축을 마주보고, 제2 채널은 제2 축을 대향하며, 각각의 채널은 제1 마루부 및 제2 마루부를 가지되, 제1 마루부는 제2 마루부보다 더 큰 곡률 반경을 가지는, 상기 제1 채널 및 제2 채널;
    상기 제1 채널 및 제2 채널에 각자 위치하는 적어도 제1 리테이너 및 제2 리테이너로서, 각각의 리테이너는 반대측에 단부들이 배치되는 밴드를 포함하고, 다수의 치형이 밴드의 일 에지를 따라 배치되고, 상기 제1 리테이너의 치형은 제1 축을 향하여 돌출되고, 상기 제2 리테이너의 치형은 제2 축을 향하여 돌출되며, 적어도 하나의 탭이 밴드의 반대 에지를 따라 배치되고, 상기 리테이너들이 채널들 내부에 배치될 때 밴드는 제1 마루부 상에 가로놓이고, 탭은 제2 마루부 상에 가로놓이는, 상기 제1 리테이너 및 제2 리테이너; 를 포함하는, 피팅.
  2. 제1항에 있어서, 단지 2개의 수용부들을 가지는, 피팅.
  3. 제1항에 있어서, 다수의 탭들을 포함하는, 피팅.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수용부에 인접하게 위치하고 상기 제1 축을 마주보는 제3 채널;
    상기 제2 수용부에 인접하게 위치하고 상기 제2 축을 마주보는 제4 채널;
    각자 제3 채널 및 제4 채널 내부에 위치하는 제1 링 시일 및 제2 링 시일로서, 상기 링 시일들은 파이프 요소를 수용할 수 있는 크기의 내면 및 상기 하우징 부분들이 서로 부착된 상태에서도 파이프 요소가 수용부에 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 하우징 부분을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가지는 제1 링 시일 및 제2 링 시일을 더 포함하는, 피팅.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리테이너의 밴드는 상기 링 시일들과 연동하여 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기인, 피팅.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 링 시일 및 제2 링 시일 사이로 연장되는 관을 더 포함하는, 피팅.
  7. 제6항에 있어서, 상기 관은 상기 링 시일들과 일체로 형성되는, 피팅.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 리테이너의 치형은 상기 제1 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향되는, 피팅.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 리테이너의 치형은 상기 제2 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향되는, 피팅.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 리테이너의 적어도 하나의 탭은 상기 제1 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향되는, 피팅.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 리테이너의 적어도 하나의 탭은 상기 제2 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향되는, 피팅.
  12. 제4항에 있어서, 상기 제1 리테이너의 적어도 하나의 탭은 상기 제3 채널을 향하여 돌출되고 상기 제2 리테이너의 적어도 하나의 탭은 상기 제4 채널을 향하여 돌출되는, 피팅.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수용부에 인접하게 위치하는 제1 부착 부재;
    상기 제2 수용부에 인접하게 위치하는 제2 부착 부재; 및
    상기 제1 수용부와 제2 수용부 모두에 인접하게 위치하는 제3 부착 부재를 더 포함하고, 상기 부착 부재들은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분이 서로를 향하여 당겨지도록 조정 가능하게 조여질 수 있는, 피팅.
  14. 제13항에 있어서, 상기 부착 부재들은:
    제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 각자에 위치한 제1 러그 및 제2 러그로서 상기 제1 러그 및 제2 러그는 대향 관계인, 제1 러그 및 제2 러그;
    제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장되고, 조이면 하우징 부분들이 서로를 향하여 당겨지는 파스너를 포함하는, 피팅.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제1 수용부에 제1 구멍을 더 포함하고, 상기 제1 구멍은 제1 축을 가로지르는 조준선을 제공하는, 피팅.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 배치되는, 피팅.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1 구멍은 제1 채널과 정렬되는, 피팅.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제2 수용부에 제2 구멍을 더 포함하고, 상기 제2 구멍은 제2 축을 가로지르는 조준선을 제공하는, 피팅.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 위치하는, 피팅.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제2 구멍은 제2 채널과 정렬되는, 피팅.
  21. 파이프 요소들을 연결하기 위한 피팅으로서, 상기 피팅은:
    상기 파이프 요소들을 수용하기 위한 적어도 제1 수용부 및 제2 수용부를 형성하고 서로 결합되는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 포함하고, 상기 제1 수용부 및 제2 수용부 각자는 제1 축 및 제2 축을 둘러싸고, 상기 제1 축은 제1 수용부와 동축 배향되고, 상기 제2 축은 제2 수용부와 동축 배향되고, 상기 제1 축은 제2 축에 대하여 유각 배향되고, 각각의 하우징 부분은:
    상기 제1 수용부 및 제2 수용부 내에 각자 위치하는 제1 채널 및 제2 채널로서, 상기 제1 채널은 제1 축을 마주보고, 상기 제2 채널은 제2 축을 마주보는, 상기 제1 채널 및 제2 채널;
    상기 제1 채널 및 제2 채널에 각자 배치되는 제1 리테이너 및 제2 리테이너로서, 각각의 리테이너는 반대측에 단부들이 배치되는 밴드를 포함하고, 다수의 치형이 밴드의 일 에지를 따라 배치되고, 제1 리테이너의 치형은 제1 축을 향하여 돌출되고, 제2 리테이너의 치형은 제2 축을 향하여 돌출되는 상기 제1 리테이너 및 제2 리테이너;
    제1 수용부에 배치되고 제1 축을 가로지르는 조준선을 제공하는 제1 구멍; 을 포함하는, 피팅.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 배치되는, 피팅.
  23. 제21항에 있어서, 상기 제1 구멍은 상기 제1 채널과 정렬되는, 피팅.
  24. 제21항에 있어서, 상기 제2 수용부에 제2 구멍을 더욱 포함하고, 상기 제2 구멍은 제2 축을 가로지르는 조준선을 제공하는, 피팅.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제2 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 배치되는, 피팅.
  26. 제24항에 있어서, 상기 제2 구멍은 상기 제2 채널과 정렬되는, 피팅.
  27. 제21항에 있어서,
    각각의 채널은 제1 마루부 및 제2 마루부를 가지고, 상기 제1 마루부는 상기 제2 마루부보다 더 큰 곡률 반경을 가지고;
    적어도 제1 탭은 상기 제1 리테이너의 상기 치형과는 반대로 상기 제1 리테이너의 밴드의 에지를 따라 배치되고;
    적어도 제2 탭은 상기 제2 리테이너의 상기 치형과는 반대로 상기 제2 리테이너의 밴드의 에지를 따라 배치되고;
    상기 제1 리테이너의 밴드는 상기 제1 채널의 상기 제1 마루부 상에 가로놓이고, 상기 제1 탭은 상기 제1 채널의 상기 제2 마루부 상에 가로놓이고, 상기 제2 리테이너의 밴드는 상기 제2 채널의 상기 제1 마루부 상에 가로놓이고, 상기 제2 탭은 상기 제2 채널의 상기 제2 마루부 상에 가로놓이는, 피팅.
  28. 제27항에 있어서, 다수의 상기 제1 탭들 및 다수의 상기 제2 탭들을 더 포함하는, 피팅.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 제1 수용부에 인접하게 위치하고 상기 제1 축을 마주보는 제3 채널;
    상기 제2 수용부에 인접하게 위치하고 상기 제2 축을 마주보는 제4 채널;
    각자 제3 채널 및 제4 채널 내부에 위치하는 제1 링 시일 및 제2 링 시일로서, 상기 링 시일들은 파이프 요소를 수용할 수 있는 크기의 내면 및 상기 하우징 부분들이 서로 부착된 상태에서도 파이프 요소가 수용부에 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 하우징 부분을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가지는 제1 링 시일 및 제2 링 시일을 더 포함하는, 피팅.
  30. 제29항에 있어서, 상기 리테이너의 밴드는 상기 링 시일들과 연동하여 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기인, 피팅.
  31. 제29항에 있어서, 상기 제1 링 시일 및 제2 링 시일 사이로 연장되는 관을 더 포함하는, 피팅.
  32. 제31항에 있어서, 상기 관은 상기 링 시일들과 일체로 형성되는, 피팅.
  33. 제21항에 있어서, 상기 제1 리테이너의 치형은 상기 제1 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향되는, 피팅.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제2 리테이너의 치형은 상기 제2 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향되는, 피팅.
  35. 제27항에 있어서, 상기 제1 탭은 상기 제1 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향되는, 피팅.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제2 탭은 상기 제2 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향되는, 피팅.
  37. 제29항에 있어서, 상기 제1 탭은 상기 제3 채널을 향하여 돌출되고 상기 제2 탭은 상기 제4 채널을 향하여 돌출되는, 피팅.
  38. 제21항에 있어서,
    상기 제1 수용부에 인접하게 위치하는 제1 부착 부재;
    상기 제2 수용부에 인접하게 위치하는 제2 부착 부재; 및
    상기 제1 수용부와 제2 수용부 모두에 인접하게 위치하는 제3 부착 부재를 더 포함하고, 상기 부착 부재들은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분이 서로를 향하여 당겨지도록 조정 가능하게 조여질 수 있는, 피팅.
  39. 제38항에 있어서, 상기 부착 부재들은:
    제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 각자에 위치한 제1 러그 및 제2 러그로서 상기 제1 러그 및 제2 러그는 대향 관계인, 제1 러그 및 제2 러그;
    제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장되고, 조이면 하우징 부분들이 서로를 향하여 당겨지는 파스너를 포함하는, 피팅.
  40. 제21항에 있어서, 상기 제1 수용부에 제1 구멍을 더 포함하고, 상기 제1 구멍은 제1 축을 가로지르는 조준선을 제공하는, 피팅.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제1 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 배치되는, 피팅.
  42. 제40항에 있어서, 상기 제1 구멍은 제1 채널과 정렬되는, 피팅.
  43. 제41항에 있어서, 상기 제2 수용부에 제2 구멍을 더 포함하고, 상기 제2 구멍은 제2 축을 가로지르는 조준선을 제공하는, 피팅.
  44. 제43항에 있어서, 상기 제2 구멍은 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분 사이에 위치하는, 피팅.
  45. 제43항에 있어서, 상기 제2 구멍은 제2 채널과 정렬되는, 피팅.
  46. 파이프 요소들을 연결하기 위한 피팅 내부에 위치할 수 있는 리테이너로서, 상기 리테이너는:
    반대측에 단부들이 배치되는 아치형 밴드로서, 상기 밴드와 동축인 축을 포위하는 상기 밴드;
    상기 밴드의 일 에지를 따라 배치되고 상기 축을 향하여 돌출되는 다수의 치형;
    상기 밴드의 반대 에지를 따라 배치되고, 상기 치형으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되며 상기 밴드로부터 축을 향하여 오프셋 되는 적어도 하나의 탭; 을 포함하는, 리테이너.
  47. 제46항에 있어서, 상기 치형은 상기 축으로부터 연장되는 반경에 대하여 유각 배향되는, 리테이너.
  48. 제46항에 있어서, 적어도 하나의 탭은 상기 축으로부터 연장되는 반경에 수직 배향되는, 리테이너.
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 삭제
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