KR19980081124A - 장치를 결합하는 커프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 파이프 또는 두 개의 장치들을 결합하는 커프에 관한 것이다. 이 커프는 튜브에 접속되어, 각 말단이, 클램프, 전체적으로는 파이프를 지지하며, 마우스 쪽으로 튜브의 말단을 누르는 너클 조인트 기구를 포함한다. 이 너클 조인트 기구는 스프링 워셔에 방해(interference) 작용으로 압착력을 발생시키는 두쌍의 로드로 구성된다. 따라서, 고정력은, 간단하며 신뢰성 있는 방법으로 보다 용이하게 방해 작용을 할 수 있게 된다. 클램프와 마우스 상의 결합 부품들의 지지면과 서로에 대한 튜브에 설치된 부품들은 구형이어야 하며, 튜브에 대해 어느정도 모서리가 있으면서 동일한 중심을 갖고 있어야 한다.

Description

장치를 결합하는 커프

본 발명은 장치, 특히 파이프를 결합하는 커프(cuff)에 관한 것이다.

본 발명의 커프는, 하나의 콘딧(conduit)에서 다른 콘딧까지 유체 또는 다른 내용물을 순환시키며 일정한 거리를 두고 떨어져 있는 마우스(mouth)들을 제외하고, 실질적으로 서로 연장하여 위치된 콘딧들이 설치된 두 개의 장치의 연속성을 확실하게 하기 위해 사용될 수 있다. 그러므로, 이러한 커프는 단면이 콘딧의 마우스에 끼워 맞쳐지는 튜브, 및 이 튜브의 단면을 각 콘딧에 고정시키거나 죄어서 고정시키는 수단을 포함해야 한다.

이 장치들의 각 위치 및 방위는, 커프에 의해 제공된 결합에서, 탄력적인 이음새들 또는 벨로즈(bellow)들 사이로의 삽입 가능성으로 어떠한 간격이 생기더라도, 커프에 의해 제공된 접속 또는 결합이, 콘딧의 마우스들과 튜브의 단면들 사이에서 맞부딕쳐 형성된 틈새의 작용으로 크거나 또는 작은힘으로 압착되어, 바람직하게 단단히 고정되도록, 상당히 정확하게 정의되어야 한다. 이러한 문제들은, 마우스와 타임(time)이 상호 교환, 배치되기 쉬울 때, 또는 원격 작동이 필수적인 불리한 환경에 위치되어, 커프의 직접적인 작동이 불가능할 때, 복잡해진다. 그러나, 이러한 작동은 이음새 또는 커프를 주기적으로 대체해 주어야 한다.

커프의 튜브 1은 적어도 하나의 강성부(regid section)로 형성되며, 도 1에는 한쪽면만이 도시되어 있으며, 다른쪽면은 도 1의 도시된 면과 서로 대칭이다. 커프의 튜브 1은 단면이 마우스 4의 앞쪽으로 연장된 클램프(clamp) 3을 구비한 파이프 2에 접속된다. 클램프 3은 마우스 4의 앞쪽에서 클램프 3과 동일한 수준으로 연장하는 개구부 5를 가지고 있어, 커프의 삽입을 형성하거나 통로 6을 해체한다. 클램프 3에는 마우스 4와 접속용 중간 플랭크(flank)들 8(여기에서는 하나만이 도시됨) 주위에서 칼라(colar) 7이 형성된다. 리셉터클(receptacle) 9에서는 상면, 및 튜브 1의 한쪽 말단 10과 커프 12의 한쪽 말단(칼라 15를 구비한 말단)의 내부가 개방되며, 이 말단들은 개구부 5의 바닥에 위치되어, 마우스 4를 내리누르고, 실링 O-링(sealing O-ring) 11(용이한 위치 설정을 위해 그립핑 텅(gripping tongue)을 구비함)도 삽입되어, 리셉터클 9 내에 수납된다.

튜브 1 주위에 배치되며 말단 10을 고정시키는 슬리브(sleeve) 12도 또한 개구부 5를 통과한다. 리셉터클 9 내에 말단이 위치된 칼라 15는, 마우스 4를 향하고 있는 클램프 3의 내면 16과 접촉할 때까지, 상기한 내면 16에 접근한다. 칼라 15는 클램프 3의 내면 16에서 축을 중심으로 회전하여 클램프 3에 배치됨으로써, 워셔(washer) 17에 의해 고정되고, 이 때에, 슬리브 12의 회전으로 튜브 1은 병진 운동을 하며, 단면 20은 파이프 2 상의 이음새인 실링 O-링 11을 고정한다. 슬리브 12는, 외주면에 고정되며 도시되지는 않았지만 특정 기계(specialized machine)에 의해 작동이 가능한 캡스턴(capstan) 18에 의해 회전되며, 원격 머니퓰레이터(manipulator)를 고정시킬 수 있다. 튜브 1에는, 나사를 죄거나 푸는 동안에 회전되는 것을 방지하기 위해서 슬리브 12 뿐만 아니라 안티 토크 위치판(anti-torque positioning plate) 19가 설치될 수 있다. 워셔 17은 클램프 3과 칼라 15와의 사이에 삽입되어 고정된다. 상기한 두 부품쪽으로 향하는 단면들은, 그들이 지지하고자 하는 단면 형상으로 형성되어, 커다란 표면에서 안정하게 지지된다. 칼라 15와 워셔 17의 상호 지지 단면들은, 슬리브 12의 평행성 부족을 위치 설정 동안에 튜브 1로 보충하기 위하여 구형이 된다. 그러나, 상기한 커프로, 특정 기계의 특성과, 칼라 15, 워셔 17과 내면 16과의 사이와 나사산(thread) 14에서의 마찰에 의존하는 고정력을 조정하기가 어렵다. 또한, 캡스턴 18과 특정 기계와의 맞물림으로 전동률은 보통이 된다. 특정 기계에, 어떤 위치에서 얻었던지 상관없이 회전 토크를 과도하게 적용하자마자, 고정 또는 체결 효과가 멈춘다. 나사산 14는 또한 잼현상(jamming phenomena)을 발생시킬 수 있으므로, 이 잼현상으로 커프를 해체시키기가 매우 어렵게 된다. 최종적으로, 예방책에도 불구하고 칼라 15의 회전으로 워셔 17이 심지어 상부 방향으로도 이동될 수 있기 때문에, 설치중에 워셔 17을 정확한 위치에 잔류시키는 것을 확신하기가 어렵게 되어, 튜브 1의 단면 10은 더 이상 마우스 4와 적절하게 매치되지 않게 된다. 고정 또는 해체에 대한 실패 가능성으로, 도 1의 커프는 부적당하다. 또 다른 문제점으로는, 파이프 2의 적절한 이동, 특히 파이프 2의 축에 대한 튜브 1의 축을 중심으로 한 적절한 회전 변위 이동을 방해하는, 과도한 강성이다. 실링 O-링 11을 지지하는 튜브 1의 말단 10의 윤곽 말단 20은, 튜브 1과 파이프 2와의 사이의 접속성을 제외하고, 마우스 4를 중심으로 회전하는 말단 10이, 특히 워셔 17의 위치에서 이러한 회전 이동을 실질적으로 얻기가 불가능하면, 실링 작동을 유지하기 위해 구형의 단면으로 주어진다. 그러나 실링 O-링 11은 원하는 실링 작용을 하기에는 부적당하다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 원격 작동에 사용할 때에도, 설치가 용이하고 신뢰성이 있으며, 커프에 의해 결합된 장치들의 약간의 병진 또는 회전 이동시에도 접속 또는 결합의 실링 작용의 유지가 바람직한, 두 장치들 사이를 결합하는 커프를 제안하는 것이다.

본 발명의 장치를 결합하는 커프는, 통로를 측면에 고정하고 해체하는 것을 마무리하는 개구부를 구비한 클램프로 전제되고, 상기한 개구부의 뒤쪽에 있는 마우스; 상기한 마우스에 고정된 튜브를 결합하고, 상기한 클램프의 상기한 개구부를 가로지르는 커프; 상기한 튜브 주위에 배치되고, 상기한 개구부를 가로지르며, 상기한 마우스 쪽으로 회전되는 상기한 클램프의 한쪽 단면을 지지하는 스프레잉 칼라(splaying collar)를 가지고 있는 슬리브; 및 상기한 슬리브 내부에서 상기한 튜브를 미끄러지게 하는 조절 기구(control mechanism)를 포함한다. 상기한 커프에서, 상기한 조절 기구는, 링, 접속핀 및 평행한 핀들을 가지고 있는 한쌍의 링크장치(linkage)로 구성된 너클 조인트(knuckle joint)이다. 상기한 링크장치들은 적어도 하나의 연결과, 각각이 상기한 링과 상기한 슬리브에 연결됨으로써, 상기한 접속핀에 결합된다. 상기한 링은 상기한 튜브를 따라 이동하고, 상기한 튜브를 둘러싸고 있으며, 상기한 링과 접합부와의 사이에서 변형된 스프링 워셔(spring washer)는 상기한 튜브에 위치된다.

상기한 슬리브와 상기한 칼라는 상기한 스프링 워셔와 미끄럼 구면을 상기한 칼라에 결합시킨 두 개의 부품으로 구성된다. 상기한 두 개의 부품 중의 하나는 첫 번째 링크장치에 연결되며, 다른 하나의 부품은 적당한 형상을 가진 단면에 의해, 상기한 마우스 쪽으로 회전된 상기한 클램프의 면을 지지하게 된다. 그 결과, 결합의 실링을 보다 견교하게 할 수 있다. 상기한 튜브가 상기한 구형 미끄럼 단면과 중심이 동일한 구형 표면에 의해 마우스에 고정되면, 보다 다양한 경우가 있게 된다.

도 1은 종래 결합용 커프의 부분을 도시한다.

도 2는 완성된 커프의 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 도 1에 해당 부분에 대한 커프의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 파이프의 마우스와 결합용 클램프 사이의 부분을 보다 상세히 도시한다.

도 5는 본 발명에 따른 커프의 측면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 도 5에 도시된 커프와 다른 상태에서의 커프의 측면도이다.

도면의 주요 부호에 대한 설명

2 …파이프 3 … 클램프

4 … 마우스 5 … 개구부

25 … 커프 26 … 튜브

30, 43 … 슬리브 31 … 너클 조인트 기구

32, 35 … 로드 36 … 링

37 … 스프링 워셔 44, 45 … 칼라

본 발명에 따른 결합용 커프는 도 2에 도시하며, 참조번호 25로 나타낸다. 커프 25는 도 1에 도시된 위치와 동일하게, 클램프 3이 구비된 두 개의 파이프 2의 마우스들 4의 사이에 배치되어 있다. 또한, 종래 구현예와 동일하게, 본 발명의 커프 25는, 필수적으로 파이프 2의 마우스들 4와 이 마우스들 4의 앞쪽에 있는 클램프들 3의 사이에서 부분적으로 맞물린 말단 29가 설치된 튜브 26으로 구성되어 있다. 상기한 말단 29에 대해서 도 3에서 상세히 설명한다.

튜브 26은 클램프 3의 내면 16에 부착된 슬리브 30에 의해 파이프 2의 마우스 4를 보유하지만, 상기한 슬리브 30은 더 이상 나사산에 의해 더 이상 튜브 26에 접속되지 않으며, 대신에 그 위에서 미끄러져, 완벽하게 서로 다른 너클 조인트 기구(knuckle joint mechanism) 31에 의해 튜브 26에 접속된다. 너클 조인트 기구들31은 다른 구성을 갖은 기구들로 설계한다. 본 발명의 경우에는, 너클 조인트 기구 31이 상호 연결된 한쌍의 링크장치(linkage)를 필수적으로 포함하며, 이 링크장치 각각은, 튜브 26을 따라 정반대의 두 개의 로드(rod)를 각각 가지고 있다. 하나의 링크장치의 로드 32는 접속핀 33과 다른 핀 34와의 사이, 전체적으로 슬리브 30에 연결되고, 제 2 링크장치의 로드 35는 핀 51에 의해 튜브 26을 따라 미끄러지는 링 36에 연결되어, 다른 말단이 접속핀 33에 결합된다. 모든 연결 핀은 서로 평행하며, 튜브 26의 연장 방향에 수직이다.

파이프 2 측에서, 링 36의 앞쪽에는 스프링 워셔 37의 스택(stack)이 배치되며, 또한, 워셔 37의 스택은 앞쪽이 튜브 26의 숄더(shoulder) 38과 인접한다. 따라서, 링 36이 마우스 4쪽으로 이동 배치될 때, 워셔 37의 스택은 숄더 38과 링 36 사이에서 압착된다. 이 배치로 접속핀 33이 튜브 26쪽으로 이동하며, 이 접속핀 33은, 로드 중의 길이가 보다 긴 로드가 튜브 26의 축에 평행한 위치에 접근한다는 점에서 로드를 일직선으로 곧게 서게 된다. 이때에, 슬리브 30은 도면에 우측으로 끌어당겨진다. 슬리브 30이 클램프 3에 인접하자마자, 링 36 상의 로드 35의 작동으로 스프링 워셔 37을 압착하고, 헤드(head)가 실링 O-링 11을 압착하는 튜브 26을 파이프 2쪽으로 구동한다. 고정 위치에서의 유지는, 로드 32, 35의 연결핀 33, 34, 51를 정렬할 때 얻어진 끝단으로서의 평행 위치를 넘어서 통과함으로써 확실시 된다. 핀 34의 상기한 상태를 방해하는 로드 32, 35는 커프 25의 결합이 돌발적으로 풀어지는 것을 방지하지만, 로드 32, 35를, 길이가 보다 긴 로드가 튜브 26의 축에 수직한 위치로 이동하도록, 접속핀 33을 끌어 당김으로써, 접속핀 34를 클램프 3으로부터 해체하는 것이 매우 용이하다. 도 5 및 도 6은 느슨해진 위치와 고정된 위치 각각에서의 너클 조인트 기구 31을 도시한다. 도 5 및 도 6에서, 링크장치인 로드 32, 35를 회전시에 서로 교차시키며, 레버(lever) 39를 튜브 26에 인접시킨 후에, 서로 체결되는 것을 도시함으로써, 이 방해 현상이 이해될 수 있다. 스프링 워셔 37의 스택은 도 6의 상태를 유지하는 힘을 발휘한다. 접속핀 33에는 레버39 또는 용이한 작동을 위한 동일한 수단이 설치될 수 있다. 상기한 레버 39는 링크장치인 로드들 중의 하나에 대해 접속핀 33의 회전 중지를 방지할 수 있는, 다시 말해, 링 36에 연결된 로드 35를 러그(lug) 40에 의해 레버 39에 연결함으로써 회전 중지를 방지할 수 있다. 링 36의 과도한 후면 이동은 튜브 26 주위에 위치된 체결 워셔(lock washer) 41 또는 어떤 적당한 수단에 의해 방지될 수 있다. 최종적으로, 스프링 워셔들 37에 의해 공급된 압착력은, 스프링 워셔들 37과 접합부 38과의 사이에서 심(shim) 42가 미끄러짐으로써 조절될 수 있다. 링 36이 후면으로 이동하고, 워셔 37이 자유롭게 이동할 때에 삽입되는 심 42는, 설치시에 종종 체결 워셔와 체결된 너트가 된다. 슬리브 30은 클램프 3을 직접적으로 지지하지는 않지만, 대신에 슬리브 30 주위에서 미끄러지는 외부 슬리브 43에 의해 지지된다. 이 부분을 도 4에서 상세히 설명한다. 슬리브 30은 클램프 3과 마우스 4와의 사이에서 슬리브 30의 주위를 넓게 하고, 칼라 45를 피복하는 칼라 44를 운반한다. 이 칼라 45는 자신이 속하는 외부 슬리브 43 주위를 넓게 한다. 두 개의 칼라 44, 45는 리셉터클 9 내로 연장한다. 커프 25가 설치될 때, 칼라 45는 적당한 형상으로, 즉 평면 36에 의해 클램프 3의 내면 16을 지지하며, 그 결과, 견교한 지지 작용을 확실하게 하게 할 수 있으며, 슬리브 30의 칼라 44는 칼라 45의 대향면 47과 인접한다. 본 발명에 따르면, 칼라 44의 대향면 47, 48은 모두 구형으로, 동일한 중심 C로 동일한 반경을 가지고 있어, 슬리브 30, 43는 칼라 44와 45의 지지 작용 없이도 서로 내부에서 미끄질 수 있다. 본 발명에 따르면, 실링 O-링 11과 접촉하는 튜브 26의 단면 49도 또한 구형으로, 상술한 단면 47, 48과 동일한 중심 C를 가지고 있다(그러나, 반드시 동일한 반경을 가질 필요는 없다). 따라서, 파이프 2가 회전 작용을 하면, 외부 슬리브 43과 이동하지만, 슬리브 30과 튜브 26은 이동하지 않고, 커프 25의 고정력에 대한 어떤 상당한 변화없이도 단순히 그 위에서 단면 47과 이음새인 실링 O-링 11이 미끄러진다. 스프링 50(도 3 참조)은, 동축 위치에서 동일하게 돌아오기 위해 슬리브 30에 외부 슬리브 43을 결합한다.

이제까지 상술한 바와 같이, 본 발명은, 원격 작동에 사용할 때에도, 설치가 용이하고 신뢰성이 있으며, 커프에 의해 결합된 장치들의 약간의 병진 또는 회전 이동시에도 접속 또는 결합의 실링 작용의 유지가 바람직한, 두 장치들 사이를 결합하는 커프를 제공한다.

Claims (4)

1. 통로(passage: 6)를 측면에 고정하고 해체하는 것을 마무리하는 개구부(5)를 구비한 클램프(clamp: 3)를 구비하며, 상기한 개구부(5)의 뒤쪽에 있는 마우스(mouth: 4);

   상기한 마우스(4)를 고정된 튜브(26)에 접속하고, 상기한 클램프(3)의 상기한 개구부(5)를 가로지르는 커프(cuff: 25);

   상기한 마우스(4) 쪽으로 회전되는 상기한 클램프(3)의 한쪽 단면(16)을 지지하는 스프레잉 칼라(splaying collar: 44, 45)를 구비하고, 상기한 개구부(5)를 가로질러서, 상기한 튜브(26) 주위에 배치되는 슬리브(sleeve: 30, 43); 및

   상기한 슬리브(30) 내부에서 상기한 튜브(26)를 미끄러지게 하는 조절 기구(control mechanism)를 포함하는 장치(2)를 결합하는 커프(25)로서,

   상기한 조절 기구는, 링(ring: 36), 접속핀(33) 및 평행한 핀들을 가지고 있는 한쌍의 링크장치(linkage: 32, 35)로 구성된 너클 조인트 기구(knuckle joint: 31)가 되며;

   상기한 링크장치들(32, 35)은 적어도 하나의 연결에 의해, 상기한 접속핀(33)에 결합되어, 각각이 상기한 링(36)과 상기한 슬리브(30, 43)에 연결되며,

   상기한 링(36)은 상기한 튜브(26)를 따라 이동하여, 상기한 튜브(26)를 둘러싸고 있으며;

   상기한 링(26)과 접합부(38)와의 사이에서 변형된 스프링 워셔(spring washer: 37)는 상기한 튜브(26)에 위치되며;

   상기한 슬리브(30, 43)와 상기한 스프레잉 칼라(44, 45)는, 상기한 스프링 워셔(37)와 미끄럼 구면(47, 48)에 의해 상기한 스프레잉 칼라(44, 45)에 결합된 두 개의 부품으로 구성되며;

   상기한 두 개의 부품 중의 하나는 첫 번째 링크장치(32)에 연결되며;

   다른 하나의 부품은 적당한 형상을 가진 단면으로 상기한 마우스(4) 쪽으로 회전된 상기한 클램프(3)의 면(16)을 지지함을 특징으로 하는 커프(25).
2. 제 1항에 있어서, 상기한 튜브(26)가 구면(49)에 의해 상기한 마우스(4)에 고정되는 위치에서, 상기한 구면(49)은 상기한 미끄럼 구면(47, 48)과 중심이 동일함을 특징으로 하는 커프(25).
3. 제 1항에 있어서, 상기한 링(36)에 연결된 상기한 링크장치(35)는 고정 접속(40)에 의해 상기한 접속핀(33)에 결합되어, 레버(lever: 39)를 운반함을 특징으로 하는 커프(25).
4. 제 1항에 있어서, 상기한 링(36)과 상기한 접합부(38)와의 사이에서 변형된 상기한 스프링 워셔(37)와, 상기한 접합부(38)와의 사이에 조절 너트(42)가 삽입됨을 특징으로 하는 커프(25).