KR102241157B1 - 맨웨이 커버 - Google Patents

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로날드 스캇 크레이그
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베이어 마린 컴퍼니 인코포레이티드
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Abstract

맨웨이 커버 조립체는 철도 탱크 차량이나 다른 유형의 탱크 또는 구조물의 또는 이의 내부에 대한 접근을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 맨웨이 커버 조립체는 스크류 조임 시스템과 같은 조임 시스템 및 부착 시스템을 가질 수 있다. 부착 시스템은 개구를 둘러싼 플랜지에 맞물리도록 구성된 레지를 가질 수 있다. 커버는 개구에 대한 접근을 제어할 수 있다. 조임 시스템은 레지를 플랜지에 고정시켜서, 커버를 개구 위에 잠금할 수 있다. 맨웨이 커버 조립체는 탱크의 접근 통로를 선택적으로 밀봉하기 위해 사용될 수도 있다. 맨웨이 커버 조립체는 설정된 이동 범위 내에서 커버와 개구 사이의 이동과 무관하게 밀봉 상태를 유지하는 내부 시일을 가질 수 있다.

Description

맨웨이 커버{MANWAY COVER}
임의의 우선권 출원에 대한 참조 인용
본 출원은 2014년 7월 3일자로 출원된 미국 가출원 번호 제62/020,977호를 우선권 주장하며, 이로써, 상기 가출원은 참조로 인용된다. 본 출원서와 함께 제출되는 출원 데이터 시트에서 국내외 우선권 주장이 확인되는 임의의 모든 출원은, 이로써, 37 CFR 1.57 하에서 본원에 참조로 인용된다.
발명의 분야
본원에 개시된 특정 실시예는 일반적으로 철도 탱크 차량의 맨웨이(manway) 커버 조립체에 관한 것이다. 맨웨이 커버 조립체는 다른 유형의 탱크 및 구조물의 내부에 대한 접근을 제어하기 위해 사용될 수도 있다.
철도 탱크 차량의 맨웨이 커버 조립체에 대한 현재의 산업 표준 설계는 일련의 아이 볼트(eye bolt)를 이용한 커버의 볼트 고정(bolting down)을 포함하며, 많은 시스템이 다수의 볼트, 예컨대, 6개 또는 8개의 볼트를 갖는다. 이러한 설계는 매우 진부하며, 운영자에게 비용이 많이 소요되는 고장을 초래할 수 있다. 맨웨이 커버 조립체가 고장나면, 철도 운영자에게 매일 벌금이 부과될 수 있다.
볼트 고정 설계는 원래 핸드 렌치로 고정한 다음, 별 문양으로 조심스럽게 조이기 위한 것이었다. 커버의 부착을 담당하는 승무원들은 시간적으로 압박을 받기 때문에, 별 문양 순서를 무시하면서도 임팩트 렌치를 흔히 사용한다. 토크 한도를 부적절하게 설정하고 너트를 과다하게 조이면, 공통적인 문제가 발생한다. 이는 커버의 변형과 아울러, 아이 볼트의 박리, 연신 또는 파손으로 이어진다. 결국, 사용자 오류 때문에, 시일의 고장 및 커버에서의 누설이 발생하게 된다.
따라서, 관련 기술 분야에서는, 무엇보다도, 철도 탱크 차량과 함께 사용하기 위한 개선된 맨웨이 커버 조립체가 필요하다. 특정 실시예에 따른 맨웨이 커버 조립체는 종래 기술의 하나 이상의 문제점을 극복할 수 있다. 예컨대, 이 맨웨이 커버 조립체는 사용자 오류 기회를 제거하거나 줄이면서 신속하고 효과적으로 밀봉될 수 있다.
일부 실시예에서, 맨웨이 커버 조립체는 커버, 스트롱백(strongback) 및 램(ram)을 포함할 수 있다. 스트롱백은 나사식 개구 및 복수의 아암을 포함할 수 있고, 각각의 아암은 레지(ledge)를 포함한다. 램은 나사식 본체를 가질 수 있고, 램은 커버에 연결되고, 나사식 본체는 스트롱백의 나사식 개구 내에 위치된다. 램은, 램이 회전할 때, 스트롱백과 커버 사이의 관계를 변경하도록 구성될 수 있다. 맨웨이 커버 조립체는 개구에 대한 접근을 제어하도록 구성될 수 있고, 개구를 둘러싼 구조물에 각각의 레지가 맞물릴 때까지 램의 회전에 의해 스트롱백이 커버로부터 강제로 멀어지는 동안, 각각의 아암의 각각의 레지가 구조물에 맞물리도록 이동함으로써 맨웨이 커버 조립체를 잠금 위치로 이동시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 맨웨이 커버 조립체는 프레임, 커버, 스트롱백 및 램을 포함할 수 있다. 프레임은 개구를 형성할 수 있고, 플랜지를 포함할 수 있다. 커버는 프레임에 힌지식으로 부착됨으로써, 개구로부터 이격된 제1 위치와 개구를 덮는 제2 위치 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 스트롱백은 나사식 개구 및 복수의 아암을 포함할 수 있고, 각각의 아암은 레지를 포함한다. 램은 나사식 본체와, 구형 표면을 가진 단부를 가질 수 있다. 구형 표면은 커버에 회전식으로 연결될 수 있으며, 나사식 본체는 스트롱백의 나사식 개구 내에 위치될 수 있고, 램이 회전함에 따라, 스트롱백과 커버 사이의 관계를 변경하도록 구성될 수 있다. 커버가 개구를 덮는 제2 위치에 있을 때, 플랜지에 각각의 레지가 맞물릴 때까지 램의 회전에 의해 스트롱백이 커버로부터 강제로 멀어짐에 따라, 각각의 아암의 각각의 레지가 플랜지에 맞물리도록 이동함으로써 맨웨이 커버 조립체를 잠금 위치로 이동시키게 구성되도록, 맨웨이 커버 조립체가 구성될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 맨웨이 커버 조립체는 스크류 인장(tensioning) 시스템, 개구를 형성하는 프레임, 및 커버를 포함할 수 있다. 스크류 인장 시스템은 슬롯을 구비한 인장 아암과, 나사식 본체를 가진 램을 포함할 수 있다. 인장 아암은 나사식 본체를 통해 램과 맞물릴 수 있다. 인장 아암의 슬롯은, 커버가 개구 위에 위치될 때, 프레임 상으로 슬라이딩하도록 구성될 수 있다. 램은 회전 가능한 조인트에 의해 커버에 부착될 수 있으며, 램의 회전이 커버와 인장 아암 사이의 관계를 변경하여 인장 아암이 맨웨이 커버 조립체를 잠금 또는 잠금 해제하도록 구성될 수 있다. 램의 회전이 인장 아암을 커버로부터 멀리 전진시키면서 커버를 강제로 프레임과 접촉시킬 때, 잠금이 이루어질 수 있고, 인장 아암은 프레임에 맞물리는 슬롯으로 인해 프레임에 관하여 제자리에 고정된다.
일부 실시예에서, 맨웨이 커버 조립체는 탱크의 접근 통로를 선택적으로 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 맨웨이 커버 조립체는 프레임, 덮개 유닛, 및 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때 덮개 유닛을 프레임으로 고정시키는 고정 기구를 포함할 수 있다. 프레임은 반경 방향 내면, 반경 방향 외면 및 축 방향 축선을 포함할 수 있다. 프레임의 제1 단부는 탱크와 접합되도록 구성될 수 있다. 제2 단부는 제1 단부와 축 방향으로 대향한다. 제2 단부는 반경 방향 내부 에지를 가질 수 있으며, 개구를 형성할 수 있다. 덮개 유닛은 프레임과 회전 가능하게 연결될 수 있으며, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능할 수 있다. 덮개 유닛은 폐쇄 위치에서 프레임의 제2 단부의 개구를 덮을 수 있다.
덮개 유닛은 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 가진 플랜지를 구비한 커버와 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내의 밀봉 링을 포함할 수 있다. 플랜지는, 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 프레임의 개구 내에 수용될 수 있다. 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 그루브의 배면과 프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지 사이에서 밀봉 링이 반경 방향으로 압축됨으로써, 덮개 유닛과 프레임 사이에 밀봉 연결을 제공하도록, 덮개 유닛이 구성될 수 있다. 고정 기구는 단일 볼트 시스템 또는 다중 볼트 시스템을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 맨웨이 커버 조립체는, 반경 방향 내벽, 개구, 및 복수의 연결 지점을 구비한 반경 방향 외벽을 포함하는 도관, 도관과 결합하도록 구성된 커버로서, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버, 및 고정 기구를 포함할 수 있다. 커버는 복수의 연결 지점에 대응하는 복수의 리세스, 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 도관의 개구 내에 수용되도록 구성된 플랜지로서, 배면을 구비한 그루브를 갖고, 그루브는 반경 방향 외측으로 개방되는 플랜지, 및 그루브 내의 시일로서, 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 도관의 반경 방향 내벽과 그루브의 배면 사이에서 반경 방향으로 압축되는 시일을 포함할 수 있다. 고정 기구는 복수의 연결 지점에 대응하는 복수의 아이 볼트를 포함할 수 있으며, 각각의 아이 볼트 중 하나는 연결 지점 중 하나를 통해 도관과 연결되고, 아이 볼트는 커버 내의 리세스와 맞물리며 도관에 대해 커버를 고정하도록 구성된다.
맨웨이 커버 조립체의 제조 방법은 다음 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 반경 방향 내벽과 통로를 포함하는 프레임을 수득하는 단계. 커버와, 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 포함한 플랜지를 포함하는 덮개 유닛을 수득하는 단계. 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내에 밀봉 링을 설치하는 단계. 덮개 유닛을 프레임과 연결시키는 단계. 덮개 유닛이 프레임의 통로를 덮도록 프레임에 대해 덮개 유닛을 회전시키는 단계. 프레임의 반경 방향 내벽과 그루브 사이에서 밀봉 링을 반경 방향으로 압축하는 단계. 프레임에 대해 덮개 유닛을 고정시키는 단계.
맨웨이 커버 조립체의 사용 방법은 탱크의 통로로부터의 누설을 억제할 수 있다. 맨웨이 커버 조립체는 덮개 유닛 및 프레임을 포함할 수 있으며, 덮개 유닛은 커버와 플랜지를 포함하고, 플랜지는 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 포함하며, 프레임은 반경 방향 내벽과 개구를 포함한다. 이 방법은 맨웨이 커버 조립체를 폐쇄하는 단계를 포함할 수 있으며, 맨웨이 조립체를 폐쇄하는 단계는, 플랜지가 프레임의 개구 내부에 수용되도록 덮개 유닛을 프레임과 맞물리게 이동시키는 단계, 덮개 유닛으로 탱크의 통로를 덮는 단계, 프레임의 반경 방향 내벽과 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 사이에서 밀봉 링을 반경 방향으로 압축하는 단계, 및 밀봉 링과 프레임 사이에 기밀 시일을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 맨웨이 커버 조립체를 고정시키는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 맨웨이 커버 조립체를 고정시키는 단계는, 덮개 유닛과 프레임 중 적어도 하나와 고정 기구를 맞물리는 단계, 및 탱크가 거의 대기압일 때, 프레임에 대해 덮개 유닛을 고정 기구로 실질적으로 고정시키는 단계를 포함할 수 있다. 탱크를 대기압보다 높게 가압하면, 덮개 유닛이 프레임으로부터 멀리 상방으로 이동할 수 있다. 이로 인해, 프레임의 내벽을 따라 밀봉 링이 슬라이딩할 수 있다. 이 방법은 밀봉 링과 프레임 사이에 기밀 시일을 유지하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
다양한 실시예가 예시를 목적으로 첨부 도면에 도시되어 있으며, 발명의 범위를 제한하는 것으로 결코 해석되지 않아야 하고, 첨부 도면에서 유사한 참조 부호는 유사한 실시예들에 걸쳐 대응하는 특징을 일관되게 나타낸다.
도 1은 커버가 폐쇄 위치에 있는 철도 차량의 맨웨이 커버 조립체의 사시도이다.
도 2는 개방 위치에 있는 맨웨이 커버 조립체의 측면도이다.
도 3은 개방 위치에 있는 맨웨이 커버 조립체의 힌지식 커버의 상세도를 나타낸다.
도 4는 맨웨이 커버 조립체의 부분 분해도이다.
도 5는 폐쇄 위치에 있는 맨웨이 커버 조립체의 단면도이다.
도 6은 맨웨이 커버 조립체의 평면도이다.
도 7은 맨웨이 커버 조립체 상의 램과 맞물린 공구를 나타낸다.
도 8은 공구를 위한 어댑터를 나타내며, 어댑터는 맨웨이 커버 조립체 상의 램과 맞물려 있다.
도 9 내지 도 12는 맨웨이 커버 조립체의 폐쇄 방법을 도시한다.
도 13은 커버가 폐쇄 위치에 있는 철도 차량의 다른 맨웨이 커버 조립체의 사시도이다.
도 14는 맨웨이 커버 조립체의 단면도이다.
도 15는 맨웨이 커버 조립체의 부분 분해도이다.
도 16은 개방 위치에 있는 도 13의 맨웨이 커버 조립체의 측면도이다.
도 17은 도 14에서와 같이 폐쇄 위치에 있는 맨웨이 커버 조립체의 평면도이다.
도 18은 맨웨이 커버 조립체 상의 램과 맞물린 공구를 나타낸다.
도 19 내지 도 22는 맨웨이 커버 조립체의 폐쇄 방법을 도시한다.
도 23은 커버가 개방 위치에 있는 철도 차량의 다른 맨웨이 커버 조립체의 사시도이다.
도 24는 커버가 폐쇄 위치에 있는 맨웨이 커버 조립체의 사시도이다.
도 25는 맨웨이 커버 조립체의 단면도이다.
도 25a는 도 25의 선(25A)을 따라 취한 단면의 상세도이다.
맨웨이 커버는 일반적으로 철도 탱크 차량과 같은 탱크의 내부 접근 도어 또는 해치로서 사용된다. 이들은 다른 유형의 탱크 및 다른 유형의 구조물에 접근하기 위해 사용될 수도 있다. 넓은 의미에서, 맨웨이 커버 조립체는 스크류 조임(tightening) 시스템과 같은 조임 시스템 및 부착 시스템을 가질 수 있다. 부착 시스템은 개구를 둘러싼 플랜지에 맞물리도록 구성된 레지를 가질 수 있다. 커버는 개구에 대한 접근을 제어할 수 있다. 조임 시스템은 레지를 플랜지에 고정시켜서, 커버를 개구 위에 잠금할 수 있다. 본원에서는 탱크 차량을 참조하여 실시예를 설명하지만, 설명된 맨웨이, 구성 요소 및 방법은 이러한 용도에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 또한, 맨웨이는 사람이 통과하기에 충분한 크기일 수 있지만, 반드시 그래야 하는 것은 아니다.
또한, 본원에서는 다양한 유형의 맨웨이 커버에 사용될 수 있는 특정 밀봉 시스템을 설명하고 있다. 밀봉 시스템은 단일 볼트 유형 조임 시스템 또는 다중 볼트 유형 조임 시스템과 함께 사용될 수 있다. 본원에서 논의되는 추가적인 특징이 설명된 밀봉 시스템 및/또는 조임 시스템과 함께 또는 독립적으로 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1 및 도 2는 각각 커버가 폐쇄 위치와 개방 위치에 있는 철도 차량의 맨웨이 커버 조립체(10)를 도시하고 있다. 맨웨이 커버 조립체(10)는 탱크 내부로의 신속한 접근을 제공할 수 있다. 맨웨이 커버 조립체(10)는 조임 시스템, 및 부착 또는 폐쇄 시스템을 포함할 수 있다. 다른 유형의 조임 시스템이 사용될 수도 있지만, 조임 시스템은 램(8)을 구비한 스크류 조임 시스템일 수 있다. 램(8)은 단일 볼트 유형 조임 시스템일 수 있다.
도 2 및 도 3에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 맨웨이 커버 조립체(10)는 플랜지(2), 커버(4), 스트롱백(6), 램(8) 및 노즐(12)을 포함할 수 있다. 플랜지(2) 또는 노즐 중 어느 하나와 커버(4) 간의 맞물림은 맨웨이 커버 조립체(10)를 통한 탱크 또는 다른 구조물로의 접근을 제어할 수 있다. 스트롱백(6)과 램(8)은 맨웨이 커버 조립체(10)를 잠금 위치에 고정할 뿐만 아니라, 후술하는 바와 같이 소정의 추가적인 이점을 제공하기 위해, 플랜지(2), 커버(4) 및 노즐(12)과 함께 사용될 수 있다. 예컨대, 램(8)은 스트롱백(6), 플랜지(2) 및 커버(4) 사이의 관계를 변경하기 위해 사용됨으로써, 이하에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 이러한 다양한 구성 요소들 사이의 압력 및/또는 거리를 증가 또는 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 맨웨이 커버 조립체(10)는 본원에 설명된 바와 같은 하나 이상의 추가적인 특징을 포함할 수 있다. 도시된 맨웨이 커버 조립체(10)는 본원에 사용된 번호로 표시되어 있는 각각의 특징을 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 이 특징들이 모든 실시예에 존재할 필요는 없다.
철도 탱크 차량과 같은 탱크는 개구를 통한 접근을 제어하기 위해 맨웨이 커버 조립체(10)가 부착될 수 있는 개구를 가질 수 있다. 개구에 대해 프레임이 고정적으로 위치될 수 있으며, 커버(4)가 프레임에 맞물림으로써 개구를 개폐할 수 있다. 프레임은 플랜지(2) 및 노즐(12)을 포함할 수 있다. 플랜지(2)는 개구에 대해 고정적으로 위치될 수 있으며, 커버(4)가 프레임(플랜지(2) 및/또는 노즐(12)) 또는 개구에 있거나 개구를 둘러싼 어떤 다른 부분에 맞물림으로써 개구를 개폐할 수 있다. 통상적으로, 맨웨이 커버 조립체(10)는 개구에서 탱크에 부착되는 노즐(12)을 갖는다. 도시된 노즐(12)은 탱크의 벽체에 있는 개구에 용이하게 부착될 수 있는 짧은 실린더이다. 노즐(12)은 탱크에 용접되거나 다른 방식으로 고정될 수 있으며, 플랜지는 노즐(12)에 부착될 수 있다. 플랜지(2)는 노즐에 용접될 수 있으며, 도시된 바와 같이 플랜지 용접부(2)일 수 있다. 다른 부착 방법이 사용될 수도 있다. 도시된 노즐(12)은 원통형이지만, 다른 형상이 사용될 수도 있다.
이해할 수 있는 바와 같이, 노즐(12)이 개구를 형성할 수도 있다. 노즐 개구는 다양한 크기일 수 있다. 일부 실시예에서, 개구는 약 18인치(in), 20in, 22in, 또는 15in 내지 30in의 직경을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 플랜지(2)는 하나 이상의 슬롯(32)을 가질 수 있다. 슬롯(32)은 이하에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 스트롱백(6)과의 맞물림을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 커버는 힌지식 커버(4)이다. 커버(4)는 탱크 차량의 개구와 커버가 적절하게 정렬된 상태를 유지하기 위해 힌지에 직접 연결될 수 있다. 힌지식 커버(4)는 브래킷(14)(도 2 및 도 3)에 피봇식으로 연결될 수 있다. 브래킷(14)은 플랜지(2), 노즐(12) 또는 어떤 다른 구조물 중 하나 이상에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 브래킷(14)은 탱크에 직접 부착될 수 있다. 관련 기술 분야의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 스프링(16), 스탑(stop)(18) 및 핸들(20)(도 1)과 같은 다양한 특징이 힌지식 커버(4)의 개폐를 제어하며/또는 돕기 위해 사용될 수 있다.
스트롱백(6)은 램(8)(도 4 및 도 5)을 통해 커버(4)에 부착될 수 있다. 스트롱백(6)은 커버(4)에 대한 일종의 보조 지지 부재일 수 있다. 특히, 스트롱백(6)은 커버의 신속하고 용이한 분리를 제공하면서도, 커버를 제자리에 고정 및 잠금하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 스트롱백(6)은 커버(4)와 플랜지(2) 모두에 연결될 수 있다. 커버가 노즐(12) 상의 제자리에 위치되고 스트롱백이 커버와 플랜지 모두에 맞물리면, 도 5에 도시된 바와 같이 스트롱백(6)과 커버(4)를 강제로 서로로부터 멀어지게 하기 위해 램(8)이 사용될 수 있다. 또한, 노즐(12)과 커버(4) 사이에는 가스켓과 같은 밀봉 부재(70)가 배치될 수 있다. 밀봉 부재(70)는 다양한 프로파일을 구비한 밀봉 링일 수 있다. 스트롱백(6)과 램(8)은 커버(4)와 노즐(12)이 고압하에서도 밀봉된 상태로 유지되도록 보장하는데 도움이 될 수 있다.
도시된 실시예에서, 커버(4)는 스트롱백(6)에 센터링 피봇(centering pivot)을 제공하는 보스(boss)(22)를 중앙에 갖는다. 램(8)은 보스(22) 내부에 위치되는 일단을 가질 수 있으며, 타단은 스트롱백(6)에 나사식으로 연결된다. 램(8)이 회전하면, 이중 화살표로 도시된 바와 같이, 스트롱백(6)이 커버를 향해 이동하거나 커버로부터 멀어질 수 있다. 램(8)은 커버에 대해 제자리에서 회전하도록 구성될 수 있다. 보스(22)의 내부에서, 구형 접촉면(24)이 회전 가능한 조인트를 형성하도록 나사식 램(8)의 구형 표면 형상과 일치할 수 있다. 이는 마찰을 감소시키면서 램의 회전을 용이하게 할 수 있다.
스트롱백, 램 및 커버의 도시된 구성은 다양한 방식으로 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 일부 실시예에서는, 램이 편심되어 위치될 수 있고, 램이 보스 없이 커버 내에 수용될 수 있으며/또는 커버가 스트롱백 대신 램에 나사식으로 연결될 수 있다. 또한, 램과 보스의 일치하는 구형 표면(24)들이 다른 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 램 단부는 반경 방향으로 연장하는 돌출부 또는 디스크 형상일 수 있다. 다른 예로서, 램은 볼 단부(ball end)를 가질 수 있고, 보스 및/또는 커버는 대응하는 소켓을 가질 수 있다. 구형 표면 및/또는 볼 표면을 이용하여, 스트롱백(6)의 일 측면을 하방 또는 상방으로 약간 기울이는 것과 같은 어느 정도의 각도 이동이 램에 제공될 수 있다.
도 4 및 도 5를 계속 참조하면, 램은 별도의 플레이트(26)에 의해 커버(4) 및/또는 보스(22) 내에 고정될 수 있다. 플레이트(26)는 보스 및/또는 커버 내에 램의 단부를 유지하기 위해 (도시된) 상면에 볼트 결합된 플랜지, 스냅 링 또는 다른 시스템일 수 있다.
피봇 표면(및 스트롱백(6)의 센터링 가능성)을 제공하는 것에 추가로, 커버(4)는 회전 제한 스탑(28, 30)을 제공할 수도 있다(도 1 및 도 4). 회전 제한 스탑은 이하에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 맨웨이 커버 조립체(10)의 작동 중에 스트롱백의 개폐 위치를 제어할 수 있다. 또한, 스트롱백(6)에 있는 홀(36)을 구비한 유사한 탭(tab)과 정렬될 수 있는 홀(34)과 함께, 플랜지 또는 탭을 갖는 폐쇄 스탑(30)이 도시되어 있다. 스트롱백(6)이 폐쇄 위치에 있을 때, 이 탭들의 홀(34, 36)들은 맨웨이 커버 조립체(10)의 개방을 방지하기 위해 보안 밀봉 택 또는 다른 보안 장치 또는 잠금 장치를 수용할 수 있다. 일부 실시예에서, 개방 스탑(28)은 보안 장치 또는 잠금 장치를 수용하기 위해 유사한 탭 및 홀을 가질 수 있다.
스트롱백(6)은 도 1 및 도 4에 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이 하나 이상의 아암(38)을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서는, 스트롱백이 3개의 아암(38)을 포함하지만, 1개, 2개, 4개 이상의 아암이 사용될 수 있다. 아암(38)은 다른 표면까지 필요한 거리만큼 연장되어, 아암을 해당 표면에 대해 고정하도록 할 수 있다. 예컨대, 아암(38)은 노즐(12) 및/또는 플랜지 용접부(2)와 맞물리기 위해 커버(4)의 외경을 넘어 연장할 수 있다. 아암은 슬롯(40)과 같은 하나 이상의 맞물림 수단(40)을 포함할 수 있다. 슬롯(40)이 아암의 단부에 도시되어 있지만, 이들이 아암 상의 다른 위치에 위치될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 아암에 있는 슬롯(40)은 플랜지(2)에 맞물리는 크기일 수 있다. 따라서, 슬롯(40)은 플랜지가 두꺼워질수록 넓어질 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯은 플랜지의 두께보다 더 넓을 수 있다. 이는 플랜지에 대한 아암의 부착을 용이하게 할 뿐만 아니라, 압력 방출 안전 수단을 제공할 수 있다.
플랜지(2)는 플랜지에 대한 스트롱백(6)의 아암(38)의 부착을 용이하게 할 수 있는 하나 이상의 슬롯(32)을 가질 수도 있다. 이 슬롯에는, 커버(4)가 "개방"되어 있을 때, 즉, 커버가 플랜지 상에 있지만 잠금되지는 않았을 때(도 10), 대응하는 슬롯(40)을 구비한 아암(38)이 위치될 수 있다. 그 다음, 아암의 슬롯(40)이 플랜지(2)에 맞물리도록, 아암이 회전될 수 있다(도 11 및 도 12).
도 5를 다시 참조하면, 슬롯(40)이 상면, 하면(46) 및 측면을 갖는다는 것을 볼 수 있다. 슬롯(40)의 폭은 상면과 하면 사이의 거리로 정의된다. 일부 실시예에서, 슬롯은 명확하게 정의된 상면 및/또는 측면을 갖지 않는다. 예컨대, 상면 및/또는 측면(들)은 비스듬할 수 있으며, 보다 명확하게는, 아암 자체의 일부분일 수 있다. 하면(46)은 플랜지(2)의 바닥(48)에 맞물리도록 구성될 수 있으며, 아암으로부터 연장하는 리지(ridge) 또는 레지(46)일 수 있다. 또한, 플랜지, 슬롯 또는 레지가 평평하거나, 평행하거나, 수평인 표면일 필요는 없으며, 다른 형상, 각도 및 구성이 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 아암(38)은 하나 이상의 지지 리브(rib)(42)를 포함할 수도 있다. 또한, 커버(4)와 스트롱백(6)은 주조되거나 조립된 구성 요소일 수 있다.
스트롱백(6)은 램(8)에 맞물리기 위해 나사식 개구(44)와 같은 개구를 포함할 수도 있다. 개구(44)는 도시된 바와 같이 스트롱백의 중앙에 위치될 수 있지만, 다른 위치에 위치될 수도 있다. 스트롱백(6)은 램(8)을 통해 커버(4)에 연결될 수 있다. 개구(44)는 스트롱백(6)을 위한 센터링 및 위치 결정 수단일 수 있다. 이 구성은 외부의 먼지와 이물질로부터 약간의 차폐를 제공할 수도 있다. 또한, 커버와 스트롱백을 포함하여 다양한 구성 요소의 약간 볼록한 형상은 이물질(먼지, 눈, 얼음)이 떨어질 수 있도록 한다.
램(8)은 주조되거나, 단조되거나, 조립될 수 있다. 도시된 바와 같이, 램(8)은 나사부(50)와, 커버(4)의 중앙 보스(22)의 형상과 일치하는 플랜지식 구형 단부(24)를 갖는다. 램(8)과 커버(4) 간의 구형 표면 접촉은 접촉면의 증가, 클램핑력의 센터링 및 접촉각의 변화를 허용할 수 있다. 램의 본체(50)에는 스트롱백 개구(44) 내의 나사산과 일치하도록 나사산이 형성될 수 있다. 이는 스트롱백과 커버 사이의 거리가 증가할 때 클램핑력의 인가를 허용할 수 있다.
램(8)의 드라이브 단부는 도 6에 도시된 바와 같이 베어링면(52)을 갖는다. 베어링면(52)은 램을 회전시키거나 이동시키기 위한 공구가 맞물리게 되는 (도시된) 소켓(52), 외부 플레이트, 또는 다른 표면일 수 있다. 소켓(52)은 오목한 스플라인(52), 사각형 드라이브, 슬롯, 헥스(hex), 알렌(Allen), 필립스(Philips) 등일 수 있다. 일부 실시예에서, 베어링면(52)은 맨웨이 커버 조립체(10)의 작동 중에 램에 회전력을 인가하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 베어링면(52)은 특정 공구에 대해서만 작동이 한정되는 비-표준 표면일 수 있다. 예컨대, 오목한 드라이브 소켓(52)은, 그 용도에 맞게 설계된 공구만이 맨웨이 커버 조립체(10)를 개폐할 수 있도록, 램(8)의 회전을 제한할 수 있다.
도 7은 램을 회전시키기 위해 소켓과 맞물린 공구(54)를 도시하고 있다. 공구(54)는 램의 이동을 용이하게 하기 위해 소켓 및 하나 이상의 아암의 형상과 대응하는 형상을 가질 수 있다. 또한, 공구는 램에 적절하게 토크를 전달하기 위해 특수하게 설계된 렌치일 수 있다. 도 8은 다른 공구에 의해 맞물릴 수 있는 어댑터(56)를 도시하고 있다. 어댑터(56)가 사각형 소켓 드라이브로 도시되어 있지만, 다양한 베어링면들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
램(8)은 비교적 크기가 클 수 있다. 예컨대, 램은 2 내지 3인치의 직경을 가질 수 있다. 이와 같이 큰 크기는 큰 소켓(52)을 허용할 수도 있다. 램 및/또는 소켓의 이와 같이 큰 크기는 소정의 이점을 제공할 수 있다. 예컨대, 이는 시스템을 보다 강력하게 만들 수 있으며, 램을 회전시키는데 필요한 공구의 크기 때문에 시스템이 조작될 가능성을 적게 만들 수 있다. 큰 크기는 스트롱백의 센터링을 용이하게 하는데 도움이 될 수도 있다. 일부 실시예에서, 램의 직경은 커버의 직경의 10% 내지 20%이다. 일부 실시예에서, 램의 직경은 커버의 직경의 10% 내지 15%, 또는 15% 내지 20%이다. 일부 실시예에서, 커버는 직경이 약 10인치 내지 40인치, 또는 15 내지 25인치일 수 있다. 일부 실시예에서, 커버는 직경이 22.5인치이며, 20인치 직경의 개구 상에서 사용하기 위해 설계된다.
도 6을 다시 참조하면, 램(8)의 베어링면(52)을 덮기 위해 캡(60)이 사용될 수 있다는 것을 또한 볼 수 있다. 캡은 바람직하게 맨웨이 커버 조립체(10)의 다른 구성 요소에 부착된다. 도시된 바와 같이, 캡(60)은 캡 베이스(62)를 통해 스트롱백(6)에 힌지식으로 부착된다. 다른 실시예에서는, 캡이 체인, 로프, 끈, 클립 등으로 스트롱백(6)에 연결될 수 있다. 캡(60)은 이물질로부터 램을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 베어링면(52)으로의 접근을 제한한다.
도시된 캡(60)은 캡 베이스(62)에 힌지 결합되어 1회의 선회 개폐 작용을 제공한다. 캡 베이스(62)는 스트롱백에 나사 또는 이 둘을 접합하는 다른 수단에 의해 고정될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 캡은 잠금되거나, 제자리에 고정될 수 있다. 예컨대, 힌지에 대향하는 캡의 단부는 베이스 플레이트 또는 스트롱백에 있는 홀(66)을 구비한 하나 이상의 탭과 인접하여 위치될 수 있는 홀(64)을 구비한 탭을 가질 수 있다. 홀들은 핀 및/또는 보안 택으로 캡을 제자리에 잠금할 수 있다.
캡(60)은 램(8)의 회전을 제한하기 위해 사용될 수도 있다. 캡이 램 상의 제자리에 고정되었을 때, 램이 완전히 회전할 수 없도록, 램과 캡은 대응하는 맞물림 표면(58, 68)을 가질 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 램(8)의 상단부는 그 외면에 절삭된 하나 이상의 키 슬롯(58)을 갖는다. 키 슬롯은 스트롱백(6)의 내부에서 회전하지 못하도록 램(8)을 고정하기 위해 캡 잠금 장치(68)와 함께 사용될 수 있다. 이는 철도 차량의 운송 중에 진동을 처리하는데 특히 유용할 수 있다. 이 잠금 수단은 여기에 사용된 힌지식 캡이거나, 간단한 잠금 너트 캡일 수 있다. 또한, 캡(60)은 램(8)의 단부를 완전히 둘러싸지 않을 수도 있다.
캡 잠금 장치(68)는 캡(60)의 내부에 형성된 탭일 수 있다. 잠금 캡은 철도 탱크 차량의 운송 중에 램과 스트롱백 사이에 방진 회전을 제공할 수 있다. 또한, 캡 탭(68)은 캡과 그 베이스 플레이트 사이의 회전에 추가적인 저항을 제공한다. 캡 탭(68)은 회전 방지 수단을 제공하는 램의 슬롯(58)과 맞물리도록 설계된 하나 이상의 리브일 수 있다.
이제, 도 4 및 도 5를 다시 참조하여, 도시된 맨웨이 커버 조립체(10)의 구성 요소의 조립에 대해 설명할 것이다. 노즐(12)과 플랜지 용접부(2) 상에 커버(4)를 설치한다. 그 다음, 힌지를 브래킷(14)에 연결할 수 있다. 그 다음, 구형 표면(24)과 일치하는 커버 중앙 보스(22) 내에 램(8)을 위치시킬 수 있다. 플랜지 또는 스냅 링(26)으로 램(8)을 유지할 수 있다. 이는 램(8)이 커버(4) 내에 계속 위치될 수 있도록 함으로써, 램(8)이 들어올려지면 커버(4)도 들어올려질 수 있도록 한다. 램 상에 스트롱백(6)을 정렬시킬 수 있다. 램(8)을 시계 방향으로 회전시키면, 결합 나사산과 맞물리고, 스트롱백(6)이 커버(4)를 향해 이동하게 된다. 슬롯(40) 및/또는 레지(46)를 구비한 스트롱백 아암(38) 중 하나를 커버(4) 상의 개방 및 폐쇄 스탑(28, 30)들 사이에 위치시킨다. 그 다음, 캡(60)과 베이스(62)를 설치할 수 있다.
맨웨이 커버 조립체의 작동
도 9 내지 도 12를 참조하여, 이제, 맨웨이 커버 조립체(10)의 특정 실시예의 작동을 설명한다. 도 9를 참조하면, 노즐(12) 내로의 접근을 허용하는 완전 개방 위치에 있는 맨웨이 커버 조립체(10)가 도시되어 있다. 필요한 경우, 스트롱백(6)은, 아암(38) 중 하나가 커버 상의 개방 스탑(28)에 접촉할 때까지, 커버(4) 상에서 반시계 방향(CCW)으로 회전할 수 있다. 이는 아암이 플랜지(2)에 부착하기에 적절한 위치에 놓이도록 보장하는데 도움이 될 것이다.
커버(4)와 스트롱백은 도 10에 도시된 바와 같이 노즐에 접촉하도록 하방으로 선회할 수 있다. 커버(4)와 스트롱백(6)은, 이들이 노즐(12)과 플랜지(2) 상으로 하강할 때, 힌지에 의해 안내될 수 있다. 스트롱백 아암(38)이 플랜지(2) 상의 슬롯(32)과 정렬되어 그 내부에 배치된다는 것을 알 수 있다. 스트롱백의 중량은 구형 결합면(24)을 통해 커버(4)와 접촉하고 있는 램(8)에 의해 지지된다.
그 다음, 스트롱백은 플랜지(2)와 맞물리도록 시계 방향(CW)으로 회전할 수 있다. 아암(38)이 커버 상의 폐쇄 스탑(30)에 접촉할 때까지, 시계 방향 이동이 이루어질 수 있다. 이러한 회전은 스트롱백 아암(38)의 슬롯(40)을 플랜지(2)에 맞물리게 한다. 스트롱백 아암(38)의 레지(46)가 플랜지(2) 아래에 있기 때문에, 이 위치에 있을 때에는 커버(4)를 개방할 수 없다.
이 위치에 있으면, 램(8)에 구동 공구(54, 56)가 결합되어 시계 방향으로 회전될 수 있다(도 7 및 도 8). 램(8)과 스트롱백(6)이 나사 결합된 상태에서의 이러한 동작은 커버(4)로부터 멀리 스트롱백(6)을 들어올릴 수 있다. 설정된 토크가 달성될 때까지, 또는 플랜지와 스트롱백 아암 사이의 간극이 제거되도록 레지(46)의 슬롯(40)이 플랜지(2)에 견고하게 맞물릴 때까지, 회전이 이루어질 수 있다. 램(8)이 추가적으로 시계 방향으로 회전하면, 노즐과의 계면을 커버가 강제로 밀봉하게 할 수 있다. 이 계면의 밀봉을 돕기 위해 가스켓이 커버에 추가로 포함될 수 있다. 커버(4)에 인가되는 힘은 밀봉에 균일한 압력을 제공할 수 있으며, 밀봉 가스켓이 사용되는 경우에는 밀봉 가스켓에 균일한 압력을 제공할 수 있다. 커버 상에서 스트롱백(6)이 센터링되도록 하면, 힘을 균일하게 분산시킬 수 있다.
원하는 대로 조여졌으면, 도 12에 도시된 바와 같이, 램(8)을 덮도록 캡(60)을 뒤집거나 회전시킬 수 있다. 캡이 잠금 수단을 포함하는 경우, 슬롯(58) 중 하나가 캡 상의 탭(68)과 정렬되도록, 램이 회전될 수 있다. 그 다음, 슬롯(58) 내에 탭(68)이 위치되도록 캡(60)이 폐쇄될 수 있다. 일부 실시예에서, 캡 베이스(62) 또는 스트롱백 상의 화살표(도 6)가 캡 탭(68)과의 맞물림을 용이하게 하기 위해 슬롯(58)의 이상적인 위치를 나타낼 수 있다.
잠금 장치 및/또는 보안 택이, 완전히 폐쇄되어 잠금되었을 때, 또는 작동 중 다른 시간에, 맨웨이 커버 조립체(10)에 연결될 수 있다. 잠금 장치, 핀 또는 보안 택은 캡(60) 상의 홀(64)을 구비한 탭과 베이스 플레이트 또는 스트롱백 상의 홀(66)을 구비한 대응하는 탭에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 잠금 장치, 핀 또는 보안 택이 커버와 스트롱백 상의 홀(34, 36)을 구비한 탭에 연결될 수 있다.
맨웨이 커버 조립체(10)를 개방하기 위해서는, 방금 설명한 것과 반대되는 방법을 사용할 수 있다. 예컨대, 잠금 캡 탭(64, 66) 및/또는 스트롱백/커버 결합 탭 스탑(30, 36)으로부터 임의의 잠금 장치, 핀 또는 보안 택을 먼저 제거할 수 있다. 램 구동 수단에 대한 접근을 허용하는 완전 개방 위치로 잠금 캡(60)을 선회시킬 수 있다. 스트롱백이 느슨하게 부상할 때까지, 램 구동 공구를 사용하여 램을 반시계 방향으로 회전시킨다. 커버와 가스켓을 노즐 내로 가압하는 힘이 제거되는 경우에도, 스트롱백은 여전히 노즐 플랜지와 맞물려 있게 된다. 유리하게, 탱크가 내부 압력을 받고 있었다면, 커버는 맞물려 있는 스트롱백에 의해 블로잉 오프(blowing off)로부터 유지되지만 파괴된 시일에 의해 배기하도록 허용된다. 그 다음, 스트롱백을 커버 상의 개방 스탑에 맞물릴 때까지 반시계 방향으로 회전시킬 수 있으며, 그 다음, 커버를 자유롭게 들어올릴 수 있게 된다.
때로는, 탱크 내용물이 점착성이 있는 상황에서 맨웨이 커버 조립체(10)가 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 내용물이 저압하에서 유지될 수 있고, 탱크는 전혀 가압될 수 없다. 점착성 내용물 중 일부가 노즐의 개구에서와 같이 프레임에 묻을 수 있거나, 커버 상의 가스켓 또는 시일에서와 같이 커버에 묻을 수 있다. 현재 이용 가능한 설계에서, 이러한 유형의 상황에서, 커버는 개방되기 위해서는 지렛대식으로 들어올려져야 한다. 유리하게, 일부 실시예에 따른 맨웨이 커버 조립체(10)는 커버를 지렛대식으로 들어올리는 추가적인 공구에 대한 필요성이 없거나 감소된 상태에서 커버를 느슨하게 할 수 있다. 통상적인 작동에서, 스트롱백(6)과 클램핑력을 느슨하게 하기 위해 램(8)을 반시계 방향으로 회전시킨 후, 스트롱백(6)이 회전될 수 있고, 커버(4)가 개방될 수 있다. 그러나, 커버(4)가 프레임에 점착된 경우, 스트롱백(6)을 회전시키기 전에 램(8)을 계속 반시계 방향으로 회전시키면, 커버를 강제로 개방할 수 있다. 이는, 램은 계속 회전하는 반면 커버는 프레임과 접촉된 상태로 유지됨으로써, 스트롱백 아암(38)이 플랜지(2)의 상면에 맞물리기 때문이다. 따라서, 예컨대, 슬롯(40)의 상면이 플랜지(2)의 상면에 맞물려 노즐로부터 멀리 커버를 기계적으로 끌어당기거나 들어올릴 수 있다. 다른 실시예에서는, 아암(38)의 일부분이 플랜지의 상면에 접촉할 수 있다. 상기한 바를 고려하여, 이러한 기능을 용이하게 하기 위해, 아암 및/또는 슬롯이 플랜지(2)의 상면에 접촉할 때, 커버가 스트롱백에 더 가깝게 상방으로 이동할 수 있도록 허용하기에 충분한 공간이 스트롱백과 커버 사이에 존재하도록 하는 크기 및 외형을 스트롱백과 커버가 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 맨웨이 커버 조립체(10)는 커버의 일측에 모두 놓이는 조임 시스템을 가질 수 있다. 조임 시스템은 스크류 인장 시스템일 수 있다. 맨웨이 커버 조립체(10)는 개구를 둘러싼 플랜지(2)에 맞물리도록 구성된 레지(46)를 가진 부착 시스템을 추가로 포함할 수 있으며, 이 맨웨이 커버 조립체(10)는 개구에 대한 접근을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 맨웨이 커버 조립체(10)는 스크류 인장 시스템, 프레임 및 커버를 가질 수 있다. 스크류 인장 시스템은 커버가 프레임에 위치될 때 프레임 상으로 슬라이딩하는 슬롯을 구비한 인장 아암을 가질 수 있다. 스크류 인장 시스템은 회전 가능한 조인트에 의해 커버에 부착되는 램을 포함할 수 있다. 램의 회전이 커버와 인장 아암 사이의 관계를 변경하여 맨웨이 커버 조립체(10)를 잠금 또는 잠금 해제하도록, 램이 인장 아암에 나사식으로 부착될 수도 있다. 예컨대, 맨웨이 커버 조립체(10)를 잠금할 때, 램을 회전시키면, 커버는 가압되어 프레임과 접촉할 수 있는 반면 인장 아암은 커버로부터 멀리 전진하게 되고, 인장 아암은 프레임에 맞물린 슬롯 때문에 프레임에 대해서는 제자리에 고정된다.
도 13 내지 도 22는 맨웨이 커버 조립체(10')의 다른 실시예를 도시하고 있다. 참조 번호에 프라임 기호(')가 추가된 것을 제외하고, 구성 요소의 참조 번호는 전술한 바와 동일하다. 이러한 참조가 이루어지는 경우, 그 구성 요소는 전술한 구성 요소와 동일하거나 또는 실질적으로 유사하다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 맨웨이 커버 조립체(10')는 본원에 사용된 번호로 표시된 각각의 특징을 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 본원에 반복적으로 강조된 바와 같이, 이러한 특징이 모든 실시예에 존재할 필요는 없다.
도 1 내지 도 12와 도 13 내지 도 22를 비교하면, 맨웨이 커버 조립체들 간의 어떤 유사성을 쉽게 알 수 있을 것이다. 예컨대, 플랜지(2'), 커버(4'), 스트롱백(6'), 램(8') 및 노즐(12')은 전술한 바와 실질적으로 동일한 방식으로 모두 기능할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 플랜지(2') 또는 노즐 중 어느 하나와 커버(4') 간의 맞물림은 맨웨이 커버 조립체(10')를 통한 탱크 또는 다른 구조물로의 접근을 제어할 수 있다. 램(8')의 회전은 커버(4')에 대한 스트롱백(6')의 근접 또는 이격을 초래할 수 있다. 이는 맨웨이 커버 조립체(10')의 개방을 용이하게 하면서도, 맨웨이 커버 조립체(10')를 잠금 위치에 고정하기 위해 필요한 힘을 생성할 수 있다.
도 13 내지 도 22와 도 1 내지 도 12의 맨웨이 커버 조립체들 간에는 다수의 차이도 존재한다. 이러한 차이의 일부가 아래에 강조되어 있다. 예컨대, 아암(38')이 2개의 지지 리브(42')를 포함한다는 것을 알 수 있다. 회전 제한 스탑(28', 30')도 변경되었다. 회전 제한 스탑은 맨웨이 커버 조립체(10')의 작동 중에 스트롱백의 개폐 위치를 제어할 수 있다. 스트롱백(6')에 있는 별도의 탭 상이 아닌 지지 리브(42') 상의 홀(36')과 정렬될 수 있는 홀(34')을 구비한 플랜지 또는 탭으로서 폐쇄 스탑(30')이 도시되어 있다. 스트롱백(6)이 폐쇄 위치에 있을 때, 홀(34', 36')들은 맨웨이 커버 조립체(10')가 개방되는 것을 방지하기 위해 보안 밀봉 택 또는 다른 보안 또는 잠금 장치를 수용할 수 있다.
개방 스탑(28')도 변형되었다. 개방 스탑으로서의 역할을 하는 것 이외에, 이는 압력 해제 안전 수단을 제공할 수도 있다. 압력 해제 안전 수단(28')은 커버(4')가 소량 개방될 수 있도록 할 수 있으면서, 사용자에 의한 작동 없이 커버가 완전히 개방되는 것을 방지한다. 이는 해치 내부로부터 제어된 압력 해제를 허용하는데 도움이 될 수 있다. 이는 압력 해제가 잠재적으로 사람에게 부상을 입히거나 해치를 손상시키는 것을 방지한다. 알 수 있는 바와 같이, 압력 해제 안전 수단은 잠금 위치를 향해 편향되는 중력 공급 후크와 같은 래치(28')일 수 있다. 상방으로 이동하는 경우, 후크(28')는 플랜지(2')에 맞물려 커버가 완전히 개방되는 것을 방지할 수 있다. 이는, 예컨대, 탱크 내부의 내용물과 대기 사이에 큰 압력차가 있을 때, 커버가 갑자기 개방되는 것을 방지할 수 있다. 압력 해제 안전 수단으로서 다양한 기구가 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 13을 참조하면, 맨웨이 커버 조립체(10')가 하나 이상의 잠금 장치(72)를 포함할 수 있다는 것을 알 수도 있다. 잠금 장치(72)의 단면을 도 14에서 볼 수 있다. 잠금 장치(72)는 핀(74)과, 핀(74)을 잠금 위치로 편향시키는 스프링(76)을 포함할 수 있다. 핀의 일단부에는 반대측 단부(80)를 홀(82, 84, 88), 그루브, 슬롯(58') 등으로부터 분리시키기 위한 핸들(78)이 배치될 수 있다. 도 14에서는 잠금 장치(14)가 스트롱백(6)의 아암(38) 상에 도시되어 있지만, 잠금 장치가 다양한 장소에 배치될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
이해할 수 있는 바와 같이, 커버(4') 및/또는 플랜지(2')/노즐(12')에 대해 스트롱백을 제자리에 잠금하기 위해, 스트롱백(6') 상의 잠금 장치(72)가 사용될 수 있다. 잠금 장치(72)는, 특히, 커버(4')를 개폐하는 동안, 스트롱백(6')의 회전을 방지하기 위해 사용될 수 있다.
이제, 도 15를 참조하면, 플랜지(2')와 커버(4') 상에서 홀(82, 84)을 각각 볼 수 있다. 잠금 장치(72)의 단부(80)(도 14)는 하나의 위치에서 플랜지(2') 상의 홀(82)과 맞물릴 수 있으며, 다른 위치에서 커버(4') 상의 홀(84)과 맞물릴 수 있다. 또 다른 위치에서, 잠금 장치(72)의 단부(80)는 커버(4') 및/또는 플랜지(2')/노즐(12')에 대한 스트롱백(6')의 이동을 허용하기 위해 임의의 홀과 맞물리지 않을 수 있다. 예컨대, 맨웨이 커버 조립체(10')가 잠금 해제 위치에 있을 때, 스프링 장착형 핀 잠금 장치(72)는 커버 상의 홀(84)에 맞물릴 수 있다(도 16). 맨웨이 커버 조립체(10')가 노즐 개구를 덮도록 하방으로 이동한 다음 회전하게 되면, 스프링 장착형 핀 잠금 장치(72)는 플랜지 상의 홀(82)에 맞물릴 수 있다(도 17). 스프링 장착형 핀 잠금 장치(72)가 맨웨이 커버 조립체(10')의 다른 부분에 맞물릴 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 일부 실시예에서는, 잠금 장치(72)가 어느 한 위치에서 커버의 다른 부분과 맞물릴 수 있다.
일부 실시예에서, 커버(4')는 돌출부(90)를 포함할 수 있다(도 15 및 도 17). 돌출부(90)는 홀(84)을 포함할 수 있다. 돌출부(90)는 플랜지(2') 상의 슬롯(32')들 중 하나의 내부에 맞는 크기일 수 있다. 홀(84)을 구비한 돌출부(90)의 일부분은, 커버(4')가 폐쇄 위치에 있을 때, 플랜지(2')와 동일 평면상에 있거나 그보다 약간 위에 또는 아래에 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 잠금 장치의 잠금을 해제하는 핸들(78)의 작동은 다양한 위치에서 유사할 수 있다. 도시된 바와 같이, 돌출부(90)는 하방으로 연장한 다음 외측으로 연장하는 "L"자형 돌출부이지만, 돌출부가 임의의 다양한 형상 및 구성을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
다양한 잠금 장치(72)가 맨웨이 커버 조립체 상에 포함될 수 있다. 캡(60')을 제자리에 잠금하도록 구성된 제2 잠금 장치(72)가 도시되어 있다. 도 15 및 도 17을 계속 참조하면, 캡(60')을 캡 베이스(62')에 고정하도록 구성된 잠금 장치(72)가 도시되어 있다. 캡 베이스(62')는 아암(38')에 대해 제자리에 고정될 수 있다. 캡(60')과 잠금 장치(72')는 램(8')의 베어링면(52')과 램(8')의 위치에 기초하여 조절될 수 있다. 캡(60)은 베어링면(52')에 대한 접근을 제한할 뿐만 아니라 이물질로부터 램을 보호할 수 있다.
전술한 바와 같이, 램(8')의 드라이브 단부는 베어링면(52')을 갖는다. 베어링면(52')은 램을 회전시키거나 이동시키기 위한 공구가 맞물리게 되는 (도시된) 소켓(52'), 외부 플레이트, 또는 다른 표면일 수 있다. 소켓(52')은 오목한 스플라인(52), 사각형 드라이브(52'), 슬롯, 헥스, 알렌, 필립스 등일 수 있다. 베어링면(52')은 맨웨이 커버 조립체(10')의 작동 중에 램에 회전력을 인가하기 위해 사용된다. 일부 실시예에서, 베어링면(52')은 특정 공구에 대해서만 작동이 한정되는 비-표준 표면일 수 있다. 예컨대, 오목한 드라이브 소켓(52')은, 그 용도에 맞게 설계된 공구만이 맨웨이 커버 조립체(10')를 개폐할 수 있도록, 램(8')의 회전을 제한할 수 있다.
캡(60')은 램(8')의 베어링면(52')을 덮기 위해 사용될 수 있다. 캡은 바람직하게 맨웨이 커버 조립체(10')의 다른 구성 요소에 부착된다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 코드(92)는 캡(60')을 스트롱백(6')에 부착한다. 다른 실시예에서, 캡은 스트롱백(6')에 체인, 로프, 클립 등으로 연결될 수 있거나, 힌지식으로 또는 다른 방식으로 부착될 수 있다. 코드(92)는 아암(38') 및/또는 지지 리브(42')의 홀(도 14)과 같은 스트롱백(6') 상의 다양한 특징부에 고정될 수 있다. 잠금 장치(72)는 램(8') 위에서 캡을 제자리에 추가로 고정할 수 있다.
도시된 캡(60')은 캡 베이스(62')에 맞물려 있는 잠금 장치(72)에 의해 램 위에 고정된다. 캡 베이스(62')는 스트롱백에 스크류 또는 이 둘을 결합하는 다른 수단을 이용하여 고정될 수 있다. 캡 베이스(62')는 다수의 슬롯(58')을 포함할 수 있다(도 15). 잠금 장치(72)의 핀(74)의 단부(80)는 슬롯(58')과 맞물려 캡(60')을 제자리에 잠금할 수 있다.
전술한 바와 같이, 캡(60')은 램(8')의 회전을 제한하기 위해 사용될 수도 있다. 램과 캡은, 캡이 램 상의 제자리에 고정되었을 때 램이 완전히 회전할 수 없도록, 대응하는 맞물림 표면을 가질 수 있다. 예컨대, 도 17에 도시된 바와 같이, 캡 잠금 장치(68')는 램(8')의 베어링면(52') 내부에 맞는 크기일 수 있다. 도시된 바와 같이, 캡 잠금 장치(68')는 베어링면(52')에 의해 형성된 홀의 프로파일과 일치하는 프로파일을 갖는 돌출부일 수 있으며, 여기서는 모든 단면이 사각형이다. 또한, 잠금 장치(72)는 캡(60')을 캡 베이스(62)에 잠금할 수 있다. 잠금 장치가 본질적으로 램(8')의 위치와 상관없이 맞물릴 수 있도록, 캡 베이스는 복수의 슬롯(58')을 갖는다. 잠금 장치(72) 자체는 캡 베이스(62')를 중심으로 회전할 수 있거나, 캡(60')에 영구적으로 고정될 수 있다. 예컨대, 잠금 장치(72)는 캡(60')의 홀(88)에 고정될 수 있다. 잠금 장치가 캡 베이스를 중심으로 회전하는 경우, 잠금 장치는 캡이 램 상에 있을 때 홀(88)과 정렬하도록 회전될 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 핸들(78)을 잡아당기면, 슬롯(58')으로부터 잠금 장치를 해제할 수 있다. 그 다음, 램을 덮고 있던 캡이 제거될 수 있다. 캡이 제거되면, 공구(54')가 도 18에 도시된 바와 같이 램 상의 소켓에 맞물릴 수 있다.
도 19 내지 도 22를 참조하면, 맨웨이 커버 조립체(10')는, 잠금 장치(72)의 작동과 그 일부를 전술한 다른 차이점 이외에, 앞선 실시예의 맨웨이 커버 조립체(10)와 관련하여 설명한 바와 같이 실질적으로 동일하게 개폐될 수 있다.
맨웨이 커버 조립체(10')가 폐쇄 위치에 있을 때, 커버(4')는 노즐(12')에 기밀 방식으로 밀봉될 수 있으며, 이는 도 14의 단면에서 가장 잘 보인다. 커버(4') 상의 가스켓(70')은 시일을 형성하도록 노즐(12')의 벽체와 맞물릴 수 있다. 가스켓(70')은 도시된 바와 같이 O-링과 같은 밀봉 링일 수 있지만, 다른 형상 및 구성을 가질 수도 있다. 일부 실시예에서, 가스켓은 TEFLON과 같은 엘라스토머로 제조될 수 있다.
커버(4')는 커버의 하면으로부터 하방으로 연장하는 플랜지 또는 링(86)을 가질 수 있다. 링(86)은 O-링(70')이 내부에 안착될 수 있는 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 또는 측면 채널(94)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 노즐의 내측 단부는 O-링에 의한 양호한 시일을 보장하도록 기계 가공될 수 있다.
가스켓(70')은 노즐(12')과 함께 측 방향 시일을 제공할 수 있다. 이 측 방향 시일은 탱크 차량 내부에서의 압력 증가를 유리하게 처리할 수 있다. 예컨대, 일부 탱크 차량에서는, 고압으로 인해 커버가 상방으로 1/8 인치 상승할 수 있다. 이는 램 또는 볼트의 높은 토크로 상쇄될 수 있지만, 그러한 경우에도, 커버가 약간 상승할 수도 있다. 커버가 적절하게 고정되지 않으면, 시일이 파괴되어 누설을 야기할 수 있다. 커버가 상승하면, 노즐의 상단에 있는 시일이 파괴될 수 있다. 도 14에 도시된 측 방향 시일은, 커버가 적절하게 고정되지 않은 상황에서도, 밀봉 결합을 유지할 수 있다. 탱크 차량 내의 고압은 커버와 노즐 사이의 시일에서의 유효한 변화 없이 커버의 상승을 초래할 수 있다.
도 13 내지 도 22와 관련하여 설명한 각각의 특징 중 어느 하나가 도 1 내지 도 12의 맨웨이 커버 조립체(10)와 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 압력 해제 안전 수단(28')이 개방 스탑(28) 대신에 또는 이에 부가하여 사용될 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 스프링 장착형 핀 잠금 장치(72)가 도 1 내지 도 12의 맨웨이 커버 조립체(10)에 사용될 수 있다.
이제, 도 23 내지 도 25a를 참조하면, 맨웨이 커버 조립체(10")의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 참조 번호에 이중 프라임 기호(")가 추가된 것을 제외하고, 구성 요소의 참조 번호는 전술한 바와 동일하다. 이러한 참조가 이루어지는 경우, 그 구성 요소는 전술한 구성 요소와 동일하거나 또는 실질적으로 유사하다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 맨웨이 커버 조립체(10")는 본원에 사용된 번호로 표시된 각각의 특징을 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 본원에 반복적으로 강조된 바와 같이, 이러한 특징이 모든 실시예에 존재할 필요는 없다.
맨웨이 커버 조립체(10")는 다중 볼트 시스템이다. 도시된 실시예에서는, 단일 볼트 또는 램(8) 대신, 6개의 아이 볼트(8")가 존재한다. 다중 볼트 시스템이 6개, 8개, 10개 및 12개와 같은 임의의 개수의 볼트를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 23 및 도 24는 개방 위치 및 폐쇄 위치에 있는 맨웨이 커버 조립체(10")를 도시하고 있다. 도 25 및 도 25a의 단면에는, 도 14와 유사한 밀봉 구조가 도시되어 있다.
맨웨이 커버 조립체(10")가 폐쇄 위치에 있을 때, 커버(4")는 노즐에 기밀 방식으로 밀봉될 수 있다. 커버(4") 상의 가스켓(70")은 시일을 형성하도록 노즐(12')의 벽체와 맞물릴 수 있다. 가스켓(70")은 도시된 바와 같이 O-링과 같은 밀봉 링일 수 있지만, 다른 형상 및 구성을 가질 수도 있다.
커버(4")는 커버의 하면으로부터 하방으로 연장하는 플랜지 또는 링(86")을 가질 수 있다. 링은 커버에 고정되는 별도의 부재일 수 있지만, 동일한 부재로서 주조 또는 성형될 수 있다. 링(86")은 O-링(70")이 내부에 안착될 수 있는 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 또는 측면 채널(94")을 포함할 수 있다. 노즐의 내측 단부가 시일의 다양한 높이를 따라 O-링에 의한 양호한 시일을 보장하도록 기계 가공되었다는 것을 볼 수도 있다. 기계 가공된 표면은 약 250 마이크로 인치(6.35 마이크로미터) 이하의 평균 거칠기(Ra)로 표면 마무리될 수 있다. 일부 실시예에서, 이는 약 500 마이크로 인치, 400 마이크로 인치, 300 마이크로 인치, 200 마이크로 인치 또는 100 마이크로 인치 이하일 수 있다. 예컨대, 노즐의 단부의 1인치 또는 2인치가 1/8, 1/4, 1/2, 3/4 또는 1 인치 높이(즉, 프로파일의 직경)의 O-링에 의한 적절한 시일을 보장하도록 기계 가공될 수 있다. 노즐은 주조될 수 있으며, 가스켓(70")과 맞물리는 매끄러운 표면을 제공하기 위해 노즐의 단부를 마무리하는데 엔드 밀이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 노즐(12")은 모따기되거나 둥근 단부를 포함할 수도 있다. 이는 링(86")이 노즐(12") 내에 들어갈 수 있도록 보장하는데 도움을 줄 수 있다. 예컨대, 커버가 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동할 때 개구 내에 링을 수용하는데 도움이 되도록, 반경 방향 외측으로 경사진 모서리가 구성될 수 있다.
가스켓(70")은 링(86")으로부터 외측으로 연장될 수도 있다. 이는 탱크 내부의 압력이 커버뿐만 아니라 가스켓에도 작용하도록 할 수 있다. 가스켓에 작용하는 이 힘은 가스켓이 평평해지도록 촉진할 수 있으며, 이에 따라, 노즐의 측면에 대한 측 방향 힘을 증가시키고, 강력한 밀봉이 유지되도록 보장하는데 도움이 된다. 바람직하게, 가스켓은 노즐의 측벽과 그루브에 의해서만 압축된다.
전술한 바와 같이, 가스켓(70")은 노즐(12")과 함께 측 방향 시일을 제공할 수 있다. 이 측 방향 시일은 탱크 차량 내부에서의 압력 증가를 유리하게 처리할 수 있다. 예컨대, 일부 탱크 차량에서는, 고압으로 인해 커버가 상방으로 1/8 인치(3㎜) 상승할 수 있다. 이는 램 또는 볼트의 높은 토크로 상쇄될 수 있지만, 그러한 경우에도, 커버가 약간 상승할 수도 있다. 커버가 적절하게 고정되지 않으면, 시일이 파괴되어 누설을 야기할 수 있다. 볼트(8")가 처음에 적절하게 고정되어도, 시간이 지남에 따라 느슨해질 수 있다. 커버가 상승하면, 노즐의 상단에 있는 시일이 파괴될 수 있다. 도시된 측 방향 시일은, 커버가 적절하게 고정되지 않은 상황에서도, 밀봉 결합을 유지할 수 있다. 탱크 차량 내의 고압은 커버와 노즐 사이의 시일에서의 변화 없이 커버의 상승을 초래할 수 있다.
일부 실시예에서, 맨웨이 커버 조립체는 탱크의 접근 통로를 선택적으로 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 맨웨이 커버 조립체는 프레임, 덮개 유닛, 및 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때 덮개 유닛을 프레임으로 고정시키는 고정 기구를 포함할 수 있다. 프레임은 반경 방향 내면, 반경 방향 외면 및 축 방향 축선을 포함할 수 있다. 프레임의 제1 단부는 탱크와 접합되도록 구성될 수 있다. 제2 단부는 제1 단부와 축 방향으로 대향한다. 제2 단부는 반경 방향 내부 에지를 가질 수 있으며, 개구를 형성할 수 있다. 덮개 유닛은 프레임과 회전 가능하게 연결될 수 있으며, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능할 수 있다. 덮개 유닛은 폐쇄 위치에서 프레임의 제2 단부의 개구를 덮을 수 있다.
덮개 유닛은 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 가진 플랜지와 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내의 밀봉 링을 구비한 커버를 포함할 수 있다. 플랜지는, 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 프레임의 개구 내에 수용될 수 있다. 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 그루브의 배면과 프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지 사이에서 밀봉 링이 반경 방향으로 압축됨으로써, 덮개 유닛과 프레임 사이에 밀봉 연결을 제공하도록, 덮개 유닛이 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 커버는 탱크 내의 압력에 응답하여 프레임으로부터 멀리 최대 약 3mm까지 축 방향으로 이동하도록 구성되며, 밀봉 링은 커버와 함께 축 방향으로 이동하여 프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지를 따라 그리고 이에 대해 축 방향으로 슬라이딩하도록 구성됨으로써, 덮개 유닛과 프레임 사이에 밀봉 연결을 유지한다. 일부 실시예에서, 프레임의 제2 단부의 최단부는 축 방향으로 탄성 시일이 사이에 개재되지 않은 상태로 커버와 맞닿는다. 일부 실시예에서, 프레임은 제1 단부와 제2 단부 사이에 중간부를 추가로 포함하고, 중간부는 제1 직경을 구비한 반경 방향 내면을 갖고, 덮개 유닛의 커버의 플랜지는 제2 직경을 구비한 반경 방향 외면을 추가로 포함하고, 프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지는 제3 직경을 갖고, 제1 직경은 제2 직경보다 작으며, 제2 직경은 제3 직경보다 작다.
일부 실시예에 따르면, 맨웨이 커버 조립체는, 반경 방향 내벽, 개구, 및 복수의 연결 지점을 구비한 반경 방향 외벽을 포함하는 도관, 도관과 결합하도록 구성된 커버로서, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 커버, 및 고정 기구를 포함할 수 있다. 커버는 복수의 연결 지점에 대응하는 복수의 리세스, 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 도관의 개구 내에 수용되도록 구성된 플랜지로서, 배면을 구비한 그루브를 갖고, 그루브는 반경 방향 외측으로 개방되는 플랜지, 및 그루브 내의 시일로서, 커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 도관의 반경 방향 내벽과 그루브의 배면 사이에서 반경 방향으로 압축되는 시일을 포함할 수 있다. 고정 기구는 복수의 연결 지점에 대응하는 복수의 아이 볼트를 포함할 수 있으며, 각각의 아이 볼트 중 하나는 연결 지점 중 하나를 통해 도관과 연결되고, 아이 볼트는 커버 내의 리세스와 맞물리며 도관에 대해 커버를 고정하도록 구성된다.
맨웨이 커버 조립체의 제조 방법은 다음 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 반경 방향 내벽과 통로를 포함하는 프레임을 수득하는 단계. 커버와, 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 갖는 플랜지를 포함하는 덮개 유닛을 수득하는 단계. 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내에 밀봉 링을 설치하는 단계. 덮개 유닛을 프레임과 연결시키는 단계. 덮개 유닛이 프레임의 통로를 덮도록 프레임에 대해 덮개 유닛을 회전시키는 단계. 프레임의 반경 방향 내벽과 그루브 사이에서 밀봉 링을 반경 방향으로 압축하는 단계. 프레임에 대해 덮개 유닛을 고정시키는 단계.
이 방법의 일부 실시예는 다음 단계 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 프레임의 통로 내에 플랜지를 수용하는 단계. 플랜지의 반경 방향 외측 모서리의 경사부 위로 밀봉 링을 통과시킴으로써, 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내에 밀봉 링을 설치하는 단계. 프레임의 내벽을 기계 가공하는 단계. 프레임의 내벽을 기계 가공하는 단계는 약 250 마이크로 인치(6.35 마이크로미터) 이하의 평균 거칠기(Ra)로 표면 마무리되도록 내벽을 기계 가공하는 단계를 포함할 수 있다. 스트롱백과 커버 사이의 관계를 변경시키기 위해 램을 회전시키는 단계.
맨웨이 커버 조립체의 사용 방법은 탱크의 통로로부터의 누설을 억제할 수 있다. 맨웨이 커버 조립체는 덮개 유닛 및 프레임을 포함할 수 있으며, 덮개 유닛은 커버와 플랜지를 포함하고, 플랜지는 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 포함하고, 프레임은 반경 방향 내벽과 개구를 포함한다. 이 방법은 맨웨이 커버 조립체를 폐쇄하는 단계를 포함할 수 있으며, 맨웨이 조립체를 폐쇄하는 단계는, 플랜지가 프레임의 개구 내부에 수용되도록 덮개 유닛을 프레임과 맞물리게 이동시키는 단계, 덮개 유닛으로 탱크의 통로를 덮는 단계, 프레임의 반경 방향 내벽과 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 사이에서 밀봉 링을 반경 방향으로 압축하는 단계, 및 밀봉 링과 프레임 사이에 기밀 시일을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 맨웨이 커버 조립체를 고정시키는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 맨웨이 커버 조립체를 고정시키는 단계는, 덮개 유닛과 프레임 중 적어도 하나와 고정 기구를 맞물리는 단계, 및 탱크가 거의 대기압일 때, 프레임에 대해 덮개 유닛을 고정 기구로 실질적으로 고정시키는 단계를 포함할 수 있다. 탱크를 대기압보다 높게 가압하면, 덮개 유닛이 프레임으로부터 멀리 상방으로 이동할 수 있다. 이로 인해, 프레임의 내벽을 따라 밀봉 링이 슬라이딩할 수 있다. 이 방법은 밀봉 링과 프레임 사이에 기밀 시일을 유지하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 맨웨이 커버 조립체를 고정시키는 단계는 적어도 6개의 아이 볼트를 조이는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 탱크를 대기압보다 높게 가압하는 단계는 탱크를 적어도 약 100psi로 가압하는 단계를 포함한다. 탱크 내부의 압력은 내용물 및 온도를 포함한 다수의 인자에 따라 좌우될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 철도 탱크 차량은 10 내지 15psi의 작동 압력을 갖지만, 종종 보다 통상적으로는 약 35psi이다.
따라서, 철도 탱크 차량과 철도 탱크 차량의 맨웨이 커버 조립체는, 탱크 차량이 206psi까지 테스트되도록, 1.5의 안전 계수로 165psi의 최대 압력을 견디도록 등급화될 수 있다. 이는 일부 국가들에서의 표준이지만, 본원에 개시된 맨웨이 커버 조립체의 다양한 실시예는 140, 150, 165, 175, 190, 200, 210, 220, 230 또는 250psi를 견디도록 등급화될 수 있으며/또는 견디는지 테스트될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 맨웨이 커버 조립체는 압력 등급이 약 500psi 또는 400 내지 600psi인 고압 탱크 차량과 함께 사용될 수도 있다.
맨웨이 커버 조립체는 다수의 재료로 제조될 수 있으나, 바람직하게는 금속으로 제조된다. 부품들은 주강품일 수 있으며/또는 일부 실시예에서 용접될 수 있다. 맨웨이 커버 조립체의 재료, 테스트 및 다른 특징에 대한 자세한 내용은 미국 철도 협회(AAR)의 "Manual of Standards and Recommended Practices Section C-III, Specification for Tank Car, Specification M-1002 (2014)"에서 찾을 수 있으며, 이는 본원에 인용되어 본 명세서의 일부를 구성한다. Specification M-1002는 부록을 포함하여 그 전체가 인용되어 있으며, 특히 테스트 및 설계 기준에 대한 부록 D 및 E가 특히 참조되어 있다.
특정한 바람직한 실시예 및 예의 맥락에서 본 발명을 개시하였으나, 관련 기술 분야의 기술자는 본 발명이 구체적으로 개시된 실시예를 넘어 다른 대안적인 실시예 및/또는 본 발명의 용도 및 명백한 변형 및 그 등가물까지 연장한다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 다수의 변형이 상세하게 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에 속하는 다른 변형이 본 개시물에 기초하여 관련 기술 분야의 기술자에게 명백할 것이다. 또한, 실시예들의 특정 특징 및 양태의 다양한 조합 또는 하위 조합이 이루어질 수 있으며, 여전히 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 따라서, 개시된 실시예들의 다양한 특징 및 양태가 개시된 발명의 다양한 모드를 형성하기 위해 서로 조합되거나 치환될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본원에 개시된 본 발명의 범위는 상술한 특정의 개시된 실시예에 의해 한정되지 않아야 하며, 이하의 청구 범위를 적정 판독함으로써만 결정되어야 한다고 의도된다.
마찬가지로, 개시물의 이 방법은 임의의 청구항이 그 청구항에 명시적으로 기재된 것보다 더 많은 특징을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다. 그 보다는, 다음의 청구 범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 양태는 어느 하나의 전술한 실시예의 모든 특징들보다 더 적은 특징들의 조합에 있다. 따라서, 상세한 설명에 후속하는 청구 범위는 이 상세한 설명에 명시적으로 통합되며, 각 청구항은 별도의 실시예로서 독립된다.

Claims (53)

  1. 맨웨이 커버 조립체이며,
    개구를 형성하며, 플랜지를 포함하는 프레임,
    프레임에 힌지식으로 부착됨으로써, 개구로부터 이격된 제1 위치와 개구를 덮는 제2 위치 사이에서 이동하도록 구성되는 커버,
    나사식 개구 및 복수의 아암을 포함하는 스트롱백으로서, 각각의 아암은 레지를 포함하는, 스트롱백, 및
    나사식 본체와, 구형 표면을 구비한 단부를 갖는 램으로서, 구형 표면은 커버에 회전식으로 연결되고, 나사식 본체는 스트롱백의 나사식 개구 내에 위치되며, 램이 회전함에 따라, 스트롱백과 커버 사이의 관계를 변경하도록 구성된, 램을 포함하고,
    커버가 개구를 덮는 제2 위치에 있을 때, 플랜지에 각각의 레지가 맞물릴 때까지 램의 회전에 의해 스트롱백이 커버로부터 강제로 멀어짐에 따라, 각각의 아암의 각각의 레지가 플랜지에 맞물리도록 이동함으로써 맨웨이 커버 조립체를 잠금 위치로 이동시키게 구성되도록, 상기 맨웨이 커버 조립체가 구성되는,
    맨웨이 커버 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    프레임은 노즐을 추가로 포함하고, 플랜지는 노즐로부터 연장하고, 커버는 노즐을 밀봉 결합하도록 구성되는, 맨웨이 커버 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    커버는 개방 스탑과 폐쇄 스탑을 포함하고, 복수의 아암 중 적어도 하나의 아암은 개방 스탑과 폐쇄 스탑 사이에 위치되는, 맨웨이 커버 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    플랜지는 복수의 슬롯을 포함하고, 각각의 아암의 레지는 복수의 슬롯 중 각각의 슬롯 내부에 위치하도록 구성된, 맨웨이 커버 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 아암 중 각각의 아암은 슬롯을 포함하고, 레지는 슬롯의 일부분을 형성하는, 맨웨이 커버 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    스트롱백에 대하여 고정된 위치에서 램을 덮도록 구성된 캡을 추가로 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    캡은 탭을 포함하고, 램은 램 슬롯을 포함함으로써, 캡이 램을 덮었을 때, 상기 탭이 상기 램 슬롯 내부에 위치하여 램의 회전을 방지하는, 맨웨이 커버 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    램 위에서 캡을 제자리에 잠금하도록 구성된 스프링 장착형 핀 잠금 장치를 추가로 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    캡은 돌출부를 추가로 포함하고, 램은 소켓을 추가로 포함하고, 돌출부는 소켓의 프로파일과 일치하는 프로파일을 갖는, 맨웨이 커버 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    램에 맞물림으로써 램의 회전을 방지하도록 구성된 잠금 링을 추가로 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    복수의 아암은 3개의 아암을 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    커버 상의 핸들을 추가로 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
  13. 제1항에 있어서,
    램은 공구와 맞물리도록 구성된 소켓을 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
  14. 제1항에 있어서,
    램은 직경이 2 내지 3인치인, 맨웨이 커버 조립체.
  15. 제1항에 있어서,
    커버에 대해 스트롱백의 위치를 선택적으로 잠금하도록 구성된 스프링 장착형 핀 잠금 장치를 추가로 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
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  21. 맨웨이 커버 조립체이며,
    스크류 인장 시스템으로서, 상기 스크류 인장 시스템은 슬롯을 구비한 인장 아암과, 나사식 본체를 가진 램을 포함하고, 인장 아암은 나사식 본체를 통해 램과 맞물리는, 스크류 인장 시스템,
    개구를 형성하는 프레임, 및
    커버를 포함하고,
    인장 아암의 슬롯은 커버가 개구 위에 위치될 때, 프레임 상으로 슬라이딩하도록 구성되고, 램은 회전 가능한 조인트에 의해 커버에 부착되며 램의 회전이 커버와 인장 아암 사이의 관계를 변경하여 맨웨이 커버 조립체를 잠금 또는 잠금 해제하도록 구성되고, 램의 회전이 인장 아암을 커버로부터 멀리 전진시키면서 커버를 강제로 프레임과 접촉시킬 때, 잠금이 이루어지고, 인장 아암은 프레임에 맞물리는 슬롯으로 인해 프레임에 관하여 제자리에 고정되고,
    인장 아암에 대하여 고정된 위치에서 램을 덮도록 구성된 캡을 추가로 포함하고,
    캡은 탭을 포함하고, 램은 램 슬롯을 포함함으로써, 캡이 램을 덮었을 때, 상기 탭이 상기 램 슬롯 내부에 위치하여 램의 회전을 방지하는, 맨웨이 커버 조립체.
  22. 맨웨이 커버 조립체이며,
    스크류 인장 시스템으로서, 상기 스크류 인장 시스템은 슬롯을 구비한 인장 아암과, 나사식 본체를 가진 램을 포함하고, 인장 아암은 나사식 본체를 통해 램과 맞물리는, 스크류 인장 시스템,
    개구를 형성하는 프레임, 및
    커버를 포함하고,
    인장 아암의 슬롯은 커버가 개구 위에 위치될 때, 프레임 상으로 슬라이딩하도록 구성되고, 램은 회전 가능한 조인트에 의해 커버에 부착되며 램의 회전이 커버와 인장 아암 사이의 관계를 변경하여 맨웨이 커버 조립체를 잠금 또는 잠금 해제하도록 구성되고, 램의 회전이 인장 아암을 커버로부터 멀리 전진시키면서 커버를 강제로 프레임과 접촉시킬 때, 잠금이 이루어지고, 인장 아암은 프레임에 맞물리는 슬롯으로 인해 프레임에 관하여 제자리에 고정되고,
    램 위에서 캡을 제자리에 잠금하거나, 커버에 대해 스트롱백의 위치를 선택적으로 잠금하도록 구성된 스프링 장착형 핀 잠금 장치를 추가로 포함하는, 맨웨이 커버 조립체.
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  28. 맨웨이 커버 조립체이며,
    커버,
    나사식 개구 및 복수의 아암을 포함하는 스트롱백으로서, 각각의 아암은 레지를 포함하는, 스트롱백, 및
    나사식 본체를 갖는 램으로서, 상기 램은 커버에 연결되고, 나사식 본체는 스트롱백의 나사식 개구 내에 위치되고, 램이 회전함에 따라, 스트롱백과 커버 사이의 관계를 변경하도록 구성된, 램을 포함하고,
    맨웨이 커버 조립체는 개구에 대한 접근을 제어하도록 구성되고, 구조물에 각각의 레지가 맞물릴 때까지 램의 회전에 의해 스트롱백이 커버로부터 강제로 멀어짐에 따라, 각각의 아암의 각각의 레지가 개구를 둘러싼 구조물에 맞물리도록 이동함으로써 맨웨이 커버 조립체를 잠금 위치로 이동시키게 구성되는,
    맨웨이 커버 조립체.
  29. 삭제
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  31. 탱크의 접근 통로를 선택적으로 밀봉하기 위한 맨웨이 커버 조립체이며,
    상기 맨웨이 커버 조립체는
    프레임으로서,
    반경 방향 내면, 반경 방향 외면 및 축 방향 축선,
    탱크와 접합되도록 구성된 제1 단부, 및
    제1 단부와 축 방향으로 대향하는 제2 단부로서, 반경 방향 내부 에지를 포함하며 개구를 형성하는, 제2 단부를 갖는, 프레임,
    덮개 유닛으로서, 프레임과 회전 가능하게 연결되고 상기 덮개 유닛은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하며 폐쇄 위치에서 프레임의 제2 단부의 개구를 덮고, 상기 덮개 유닛은
    플랜지를 갖는 커버로서, 상기 플랜지는 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 구비하고, 상기 그루브는 배면을 구비하고, 상기 플랜지는 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때 프레임의 개구 내에 수용되는, 커버,
    반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내에 위치되는 밀봉 링을 포함하고,
    상기 덮개 유닛은, 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 그루브의 배면과 프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지 사이에서 밀봉 링이 반경 방향으로 압축됨으로써, 덮개 유닛과 프레임 사이에 밀봉 연결을 제공하도록, 구성되는, 덮개 유닛, 및
    고정 기구로서, 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 덮개 유닛을 프레임으로 고정시키도록 구성된, 고정 기구
    를 포함하고,
    밀봉 링은 그루브와, 프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지에 의해서만 압축되는, 맨웨이 커버 조립체.
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  37. 탱크의 접근 통로를 선택적으로 밀봉하기 위한 맨웨이 커버 조립체이며,
    상기 맨웨이 커버 조립체는
    프레임으로서,
    반경 방향 내면, 반경 방향 외면 및 축 방향 축선,
    탱크와 접합되도록 구성된 제1 단부, 및
    제1 단부와 축 방향으로 대향하는 제2 단부로서, 반경 방향 내부 에지를 포함하며 개구를 형성하는, 제2 단부를 갖는, 프레임,
    덮개 유닛으로서, 프레임과 회전 가능하게 연결되고 상기 덮개 유닛은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하며 폐쇄 위치에서 프레임의 제2 단부의 개구를 덮고, 상기 덮개 유닛은
    플랜지를 갖는 커버로서, 상기 플랜지는 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 구비하고, 상기 그루브는 배면을 구비하고, 상기 플랜지는 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때 프레임의 개구 내에 수용되는, 커버,
    반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내에 위치되는 밀봉 링을 포함하고,
    상기 덮개 유닛은, 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 그루브의 배면과 프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지 사이에서 밀봉 링이 반경 방향으로 압축됨으로써, 덮개 유닛과 프레임 사이에 밀봉 연결을 제공하도록, 구성되는, 덮개 유닛, 및
    고정 기구로서, 덮개 유닛이 폐쇄 위치에 있을 때, 덮개 유닛을 프레임으로 고정시키도록 구성된, 고정 기구
    를 포함하고,
    프레임은 제1 단부와 제2 단부 사이에 중간부를 추가로 포함하고, 중간부는 제1 직경을 구비한 반경 방향 내면을 갖고,
    덮개 유닛의 커버의 플랜지는 제2 직경을 구비한 반경 방향 외면을 추가로 포함하고,
    프레임의 제2 단부의 반경 방향 내부 에지는 제3 직경을 갖고,
    제1 직경은 제2 직경보다 작으며, 제2 직경은 제3 직경보다 작은, 맨웨이 커버 조립체.
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  43. 맨웨이 커버 조립체이며,
    도관으로서, 반경 방향 내벽, 개구, 및 복수의 연결 지점을 구비한 반경 방향 외벽을 포함하는, 도관,
    커버로서, 도관과 결합하도록 구성되고, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한, 커버로서, 상기 커버는
    복수의 연결 지점에 대응하는 복수의 리세스,
    커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 도관의 개구 내에 수용되도록 구성된 플랜지로서, 배면을 구비한 그루브를 갖고, 그루브는 반경 방향 외측으로 개방되는 플랜지, 및
    커버가 폐쇄 위치에 있을 때, 도관의 반경 방향 내벽과 그루브의 배면 사이에서 반경 방향으로 압축되는 그루브 내의 시일을 포함하는, 커버, 및
    고정 기구로서, 복수의 연결 지점에 대응하는 복수의 아이 볼트를 포함하고, 각각의 아이 볼트 중 하나는 연결 지점 중 하나를 통해 도관과 연결되고, 아이 볼트는 커버 내의 리세스와 맞물리며 도관에 대해 커버를 고정하도록 구성된, 고정 기구
    를 포함하고,
    시일은 그루브와, 도관의 반경 방향 내벽 사이에서만 압축되는, 맨웨이 커버 조립체.
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  48. 맨웨이 커버 조립체의 제조 방법이며,
    반경 방향 내벽과 통로를 포함하는 프레임을 수득하는 단계,
    커버와 플랜지를 포함하는 덮개 유닛을 수득하는 단계로서, 플랜지는 반경 방향 외측으로 개방되는 그루브를 갖는, 단계,
    반경 방향 외측으로 개방되는 그루브 내에 밀봉 링을 설치하는 단계,
    덮개 유닛을 프레임과 연결시키는 단계,
    덮개 유닛이 프레임의 통로를 덮도록 프레임에 대해 덮개 유닛을 회전시키는 단계,
    프레임의 반경 방향 내벽과 그루브 사이에서 밀봉 링을 반경 방향으로 압축하는 단계, 및
    프레임에 대해 덮개 유닛을 고정시키는 단계
    를 포함하고,
    프레임의 내벽을 기계 가공하는 단계를 추가로 포함하는, 맨웨이 커버 조립체의 제조 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    프레임의 내벽을 기계 가공하는 단계는 250 마이크로 인치(6.35 마이크로미터) 이하의 평균 거칠기(Ra)로 표면 마무리되도록 내벽을 기계 가공하는 단계를 포함하는, 맨웨이 커버 조립체의 제조 방법.
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