KR20130113990A - 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치, 및 콘-형태 플랜지 연결부 - Google Patents

Abstract

콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치, 및 콘-형태 플랜지 연결부가 제공된다. 상기 연결 장치는 변화가능한 내측 직경을 갖는 링 형상으로 굽혀진 인장 기구, 인장 기구로부터 반경방향 내향으로 돌출된 다리부들로서 축방향으로 수용 공간을 형성하는 다리부들, 및 상기 다리부들이 형성된 삽입체로서 상기 인장 기구 내측에 배치된 삽입체를 포함한다. 상기 삽입체는, 상기 인장 기구의 내측에 대해 지탱되고 또한 상기 다리부들을 연결하는 후방부를 갖는다. 상기 다리부들은 원주방향으로 복수의 간극들을 갖는다.

Description

콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치, 및 콘-형태 플랜지 연결부{Connection arrangement for a coned flange connection and coned flange connection}

[관련된 출원의 상호 참조]

본 출원은 2012년 4월 3일자로 출원된 독일 특허출원 제102012006756.9호에 근거한 우선권을 주장하는바, 상기 특허출원의 내용은 그 전체가 여기에 참조로서 포함됨을 명시한다.

[기술 분야]

본 발명의 실시예는: 변화가능한 내측 직경을 가지며 링 형상으로 굽혀질 수 있는 인장 기구; 및 상기 인장 기구로부터 반경방향 내향으로 돌출된 다리부들로서, 상기 다리부들 사이에서 축방향으로 수용 공간을 형성하는, 다리부들;을 구비한 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 이와 같은 유형의 연결 장치를 구비한 콘-형태 플랜지 연결부에 관한 것이다.

콘-형태 플랜지 연결부는 예를 들어 2 개의 파이프들인 두 개의 구성 부품들을 서로 연결하는 역할을 한다.

이 목적을 위해, 각 구성 부품은 연결이 이루어져야 하는 단부에 반경방향 외향으로 돌출된 플랜지를 구비하고, 그 플랜지는 상기 구성 부품의 자유 단부로부터 멀리 향하는 후방측에서 경사면를 이룬다. 상기 연결 장치는 종종 소위 프로파일 클램프(profile clamp)로서 구현되는데, 프로파일 클램프에서는 반경방향 내향으로 돌출된 다리부들이 콘-형태 플랜지의 경사 각도에 대응되게 경사를 이룬다. 프로파일 클램프의 내측 직경이 감소되도록 프로파일 클램프가 죄여지는 때에는, 다리부들이 콘-형태 플랜지들을 축방향으로 서로 가압한다.

이와 같은 유형의 프로파일 클램프는 예를 들어 DE 198 18 562 C1 에 개시되어 있는바, 이 문헌의 개시 내용은 그 전체가 여기에 참조로서 포함됨을 명시한다.

이와 같은 유형의 프로파일 클램프는 그 유용한 가치를 증명해 보인바 있다. 그러나, 이것은 콘-형태 플랜지들, 및 프로파일 클램프의 단면 모두에 있어서 상대적으로 작은 공차를 필요로 한다. 이것은, 연결되어야 하는 상이한 직경을 갖는 구성 부품들에 대해 동일한 프로파일 클램프를 이용함을 사실상 불가능하게 한다. 1 내지 2 mm 범위 내의 작은 차이조차도 사실상 프로파일 클램프에 의하여 허용되지 못한다. 따라서, 연결되어야 하는 구성 부품들의 각 직경에 대해서, 별도의 프로파일 클램프가 필요하다. 또한, 이와 같은 유형의 프로파일 클램프를 생산하기 위하여는, 그에 대응되는 도구가 필요하다. 결과적으로, 더 많은 도구가 필요하게 되고, 프로파일 클램프들 및 콘-형태 플랜지 연결부의 생산에 필요한 비용이 더 높아진다.

본 발명은 비용 면에서 효율적인 콘-형태 플랜지 연결부를 제공함을 목적으로 한다.

이 점에 있어서, 앞부분에서 명명된 유형의 연결 장치는 삽입체를 포함하며, 상기 삽입체 상에는 다리부들이 구현 또는 형성되고, 상기 삽입체는 인장 기구 내측에 배치된다. 상기 삽입체는 다리부들을 연결하는 후방부를 갖는데, 상기 후방부는 인장 기구의 내측에 지탱된다. 상기 다리부들은 원주방향에서 복수의 간극들을 포함한다.

이 유형의 연결 장치는 낮은 비용으로 제조될 수 있다. 상기 다리부들은 삽입체 상에 배치되고, 상기 삽입체는 사실상 끝이 없는 하나의 밴드로부터 제작될 수 있다. 이 밴드 상에서는 다리부들만이 뒤로 굽혀져야 한다. 이것은 간극들이 삽입형성된 후에 이루어지는 것이 유리하다. 그 다음에는 상기 밴드를 길이에 맞게 절단하고, 인장 기구에 맞도록 밴드를 링 형상으로 굽힘으로써 삽입체가 형성된다. 따라서, 상기 삽입체의 단부들 사이에는, 연결 장치가 죄여지지 않은 한, 먼 거리가 존재할 수 있다. 인장 기구를 조이는 때에 인장 기구의 내측 직경이 감소되면, 상기 삽입체의 단부들은 서로에 대해 더 가까워질 것이다. 그러면 상기 다리부들은 연결되어야 하는 구성 부품들의 콘-형태 플랜지들 상에 작용하여 그 플랜지들을 연결시킨다. 상이한 공칭 직경(nominal diameter)들에 대해 제공되는 연결 장치들에 대해서 동일한 밴드가 사용될 수 있기 때문에, 생산 비용이 현저히 저감된다. 다양한 공칭 직경들에 관해서, 삽입체를 형성하는 밴드는 상이한 길이로 형성되도록 구현될 필요가 있을 뿐이다. 그럼에도 불구하고 상이한 연결 장치들에 대해서 동일한 밴드가 이용될 수 있다. 유리하게는, 상기 간극들이, 정의된 직경 단계들이 얻어질 수 있도록 선택된 구분으로써 각각 마련된다. 이 직경 단계들은 예를 들어 표준화된 시리즈에 대응될 수 있다.

바람직하게는, 상기 다리부들이 후방부 상에 탄성적으로 구성된다. 인장 기구가 콘-형태 플랜지들에 대해 조여지는 때에, 다리부들은 서로로부터 멀어지게 가압되어, 콘-형태 플랜지들을 서로에 대해 가압하는 탄성력이 생성된다. 이 탄성력은, 다리부들의 소재의 선택, 및 다리부들의 기하형태의 선택에 의하여 영향을 받을 수 있다.

바람직하게는, 상기 간극들의 반경방향 외측에는 둥글게 처리된 저부가 구비된다. 따라서 날카로운 형태의 모서리가 없게 되는데, 그러한 날카로운 모서리에서는 삽입체를 형성하는 밴드가 찢어질 수 있다. 둥글게 처리된 저부 덕분에, 상기 삽입체는 어느 정도 비틀릴 수 있고, 따라서 소정의 굽힘 저항성(bending resistance)이 분명히 존재하게 된다. 그러나, 상기 간극들로 인하여, 그와 같은 굽힘 저항성은 관리될 수 있는 것이고, 따라서 상기 인장 기구의 조임은 인력에 의하여 추가적인 도움없이 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 후방부가 횡단면에서 곡선부를 가지며, 이 곡선부는 소정의 압축응력을 허용하는데, 상기 다리부들은 상기 압축응력에 의하여 축방향에서 내향으로 부하를 받을 수 있다. 그러므로, 공지 기술에서와는 달리, 상기 다리부들이 콘-형태 플랜지들의 경사에 대응되는 경사를 가질 필요가 없다. 그 대신에, 상기 다리부들의 에지들이 콘-형태 플랜지들을 따라서 이동하는 것으로 충분하다. 그러면 상기 후방부의 곡선부는 상기 콘-형태 플랜지들을 함께 유지시키기에 충분한 인장력을 발생시킨다.

바람직하게는 상기 삽입체가 인장 기구에 부착되고, 상기 삽입체의 적어도 일 단부가 상기 인장 기구에 대해 이동가능하게 된다. 상기 인장 기구에 대한 삽입체의 부착은, 예를 들어 용접 지점 등에 의하여 이루어질 수 있다. 만일 상기 삽입체의 적어도 일 단부가 상기 인장 기구에 대해 이동할 수 있다면, 인장 기구에 대한 삽입체의 부착에도 불구하고 인장 기구를 조이는 것이 가능하며, 따라서 인장 기구의 내측 직경을 감소시키는 것이 가능하다. 상기 삽입체는 인장 기구 내측으로부터 풀려나지 않도록 보유된다.

바람직하게는 상기 다리부들이, 수용 공간 안으로 돌출된 에지 섹션들을 갖는다. 상기 에지 섹션들은, 연결 장치가 이용되는 때에 콘-형태 플랜지들에 대해 지탱된다. 그러므로, 다리부들이 콘-형태 플랜지들에 대해 평면 방식으로 지탱되도록 하기 위하여 작은 공차를 고려해야 할 필요가 없게 된다. 그 대신에, 상기 다리부들과 콘-형태 플랜지들 간의 접촉은 선을 따라서 이루어진다.

적어도 하나의 에지 섹션이 둥근 단부를 갖는다면 바람직할 것이다. 이것은 조립을 간소화시킨다. 둥근 단부는 예를 들어 굽힘(bending)에 의하여 쉽게 제작될 수 있다.

축방향으로 서로 대면하는 다리부들의 에지 섹션들이 반경방향으로 동일한 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이로써 상기 콘-형태 플랜지들에 대한 회전 모멘트가 없게 될 수 있다. 원주방향에서는 오프셋(offset)이 허용될 수 있다.

바람직하게는 상기 에지 섹션들이, 인장 기구의 반경방향에 대해 경사를 이루는 미끄럼 표면을 개별적으로 구비한다. 이로써 조임이 용이하게 된다. 상기 에지 섹션들은 마찰력 증가 없이, 반경방향 내향으로 상기 콘-형태의 측방향 영역들을 따라서 슬라이딩할 수 있다. 이 슬라이딩 중에는, 상기 에지 섹션들이 서로로부터 멀리 벌어진다. 그 벌어짐이 클수록, 콘-형태 플랜지들을 축방향으로 함께 유지시키는 탄성복원력이 더 강하게 된다.

바람직하게는, 상기 다리부들이 횡단면에서 곡선부를 구비하는바, 그 곡선부는 수용 공간으로부터 보았을 때에 오목하게 구현된다. 이것은 두 개의 상이한 결과를 낳는다. 특히, 에지 섹션들만이 콘-형태 플랜지들에 대해 지탱되어 상기 다리부들의 나머지 부분들이 콘-형태 플랜지들과 접촉하지 않게 됨이 보장된다. 또한, 이와 같은 유형의 곡선부에 의하면, 상기 다리부들의 압축응력이, 콘-형태 플랜지들에 대해서 요망되는 보유력(retention force)이 가해질 수 있도록 충분히 크게끔 형성 또는 구현될 수 있다.

상기 삽입체가 횡단면에서 "C" 형상 또는 "Ω" 형상의 곡선부를 갖는 것이 특히 바람직하다. 이 형상에 관한 용어들은 일반적인 것이지만, 넓게 해석되어야 함이 이해되어야 할 것이다. 상기 삽입체는 전체적으로 오목하게 구현되는바, 예를 들어 둥글게 구현된다. 그러나, 상기 삽입체는 예를 들어 상기 인장 기구 상의 결합 영역에서는 편평한 표면들을 가질 수도 있다. 이와 같은 구성형태의 횡단면, 특히 전체적으로 곡선을 이루는 횡단면에 의하면, 요망되는 압축응력이 조정될 수 있으며, 그 압축응력은 추후에 요망되는 보유력을 발생시킨다.

바람직하게는, 상기 인장 기구가 웜 구동 클램프로서 구현 또는 형성된다. 웜 구동 클램프는 인장 기구가 상대적으로 큰 직경 차이들에 대해 펼쳐짐을 가능하게 한다. 인장 기구가 개방된 때, 즉 웜 구동 클램프에 최대 직경이 제공된 때에는, 콘-형태 플랜지들을 넘도록 다리부들을 안내하는 것이 가능하다. 그 다음에는, 요망되는 인장력이 얻어질 때까지 웜 구동 클램프의 직경이 감소될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 콘-형태 플랜지 연결부를 위하여 제공되는 것이고, 그러한 콘-형태 플랜지 연결부에 대하여는 전술된 바와 같은 연결 장치가 이용된다.

특히 콘-형태 플랜지들은, 삽입체의 반경방향 길이보다 큰 반경방향으로의 높이를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식으로, 삽입체가 콘-형태 플랜지들의 반경방향 외측 영역들에 대해 지탱되게끔 하는 것이 가능하며, 또한 다리부들의 반경방향 내측 단부들이 콘-형태의 측방향 영역들에 지탱됨을 보장하는 것이 가능하다. 삽입체의 후방부가 콘-형태 플랜지들의 주변부에 지탱될 정도로 인장 기구가 조여진다면, 그것은 자동적으로 조임 과정의 끝에 도달했을 나타내는 한계가 된다. 조립 상태를 시각적으로 검사하는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예들은 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치에 관한 것이다. 상기 연결 장치는: 변화가능한 내측 직경을 갖는 링 형상으로 굽혀진 인장 기구; 상기 인장 기구로부터 반경방향 내향으로 돌출되어 축방향으로 수용 공간을 형성하는 다리부들; 및 상기 다리부들이 형성되어 구비되고 인장 기구 내측에 배치되는 삽입체;를 포함한다. 상기 삽입체는, 인장 기구의 내측부에 대해 지탱되는 후방부를 구비하며, 다리부들을 연결하도록 구성된다. 상기 다리부들은 원주방향으로 복수의 간극들을 갖는다.

실시예들에 따르면, 상기 다리부들은 후방부에 탄성적으로 마련된다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 간극들은 반경방향 외측의 단부들에 둥글게 처리된 저부들을 가질 수 있다.

실시예들에서, 상기 후방부는 횡단면에서 곡선부를 갖는다.

또한, 상기 삽입체는 인장 기구에 부착될 수 있고, 상기 삽입체의 적어도 일 단부는 상기 인장 기구에 대해 이동할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예들에서, 상기 다리부들은 수용 공간 안으로 돌출된 에지 섹션들을 가질 수 있다. 상기 에지 섹션들 중 적어도 하나는 둥근 단부를 가질 수 있다.

또 다른 실시예들에 따르면, 상기 다리부들의 에지 섹션들은 서로 축방향으로 대면할 수 있고 또한 반경방향으로는 동일한 위치에 배치될 수 있다.

또한, 상기 에지 섹션들은 인장 기구의 반경방향에 대해서 경사를 이루도록 지향된 개별의 미끄럼 표면들을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예들에서는, 수용 공간으로부터 볼 때에 상기 다리부들이 오목한 형상을 가질 수 있다. 횡단면에서, 상기 삽입체는 "C" 형상 또는 "Ω" 형상의 곡선부를 가질 수 있다.

나아가, 상기 인장 기구는 웜 구동 클램프로서 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 콘-형태 플랜지 연결부에 관한 것인바, 이 콘-형태 플랜지 연결부는 전술된 연결 장치, 및 서로 연결되어야 하는 두 개의 구성 부품들 상에 형성되는 콘-형태 플랜지들을 포함한다.

실시예들에 따르면, 상기 콘-형태 플랜지들은, 다리부들의 반경방향 길이보다 큰 반경방향 높이를 가질 수 있다.

또한, 상기 연결 장치는 상기 콘-형태 플랜지들 위에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치에 관한 것이다. 상기 연결 장치는: 조정가능한 내측 직경을 갖는 인장 밴드; 상기 인장 밴드에 결합된 삽입체로서, 탄성적으로 부착되고 또한 반경방향으로 연장된 다리부들을 구비한 후방부를 갖는 삽입체; 및 연결되어야 하는 콘-형태 플랜지들과 맞물리도록 위치된 다리부들 상에 배치된 곡선형 섹션들;을 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 다리부들은 원주방향으로 복수의 간극들을 갖는다.

다른 실시예들에서는, 상기 다리부들 및 후방부 중 적어도 하나가 직선형 섹션들을 가질 수 있다.

또한, 상기 곡선형 섹션들은 반대의 방향으로 곡선을 이룰 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예들에 따르면, 상기 곡선형 섹션들은 동일한 방향으로 곡선을 이룬다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예들 및 장점들은, 본 명세서 및 첨부 도면에 의하여 명확하게 될 것이다.

아래에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 비-제한적인 예들로 삼고 다수의 도면들을 참조로 하여 본 발명이 상세히 설명될 것인바, 하기의 도면에 있어서는 유사한 부분들이 유사한 참조 번호들로서 표시되어 있다.
도 1 은 콘-형태 플랜지 연결부의 개략도이고;
도 2 는 콘-형태 플랜지 연결부의 개략적인 측면도이고;
도 3 은 콘-형태 플랜지 연결부의 개략적인 정면도이고;
도 4 는 콘-형태 플랜지 연결부의 개략적인 평면도이고;
도 5 는 콘-형태 플랜지 연결부의 개략적인 사시도이고;
도 6 은 도 1 로부터 변형된 삽입체의 실시예를 도시하는 개략도이고;
도 7 은 삽입체의 추가적인 변형예를 도시하는 개략도이고;
도 8 은 도 7 에 도시된 삽입체의 변형된 실시예를 도시하는 개략도이고;
도 9 는 삽입체의 변형된 실시예를 도시하는 개략도이고;
도 10 은 삽입체의 추가적인 변형예를 도시하는 개략도이다.

여기에서 제시되는 특정예는 예시적인 것으로서, 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 목적으로서만 제시되는 것이고, 또한 본 발명의 개념적인 특징들 및 원리에 대한 가장 유용하고 쉽게 이해되는 설명을 제공하기 위하여 제시되는 것이다. 이 점에 있어서, 본 발명의 구조적인 상세사항들에 대하여는 본 발명의 기본적인 이해를 위하여 필요한 정도를 넘어 더 상세한 사항들에 대해서까지 설명하려고 하지는 않았으며, 도면들을 참조로 하는 상세한 설명은 본 발명의 다양한 형태들이 실제에 있어서 어떻게 구현될 수 있는지를 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있는 정도로 제공된다.

도 1 에는 콘-형태 플랜지 연결부(1)의 일부분을 통해 절개된 개략도가 도시되어 있다. 콘-형태 플랜지 연결부는 예를 들어 파이프인 제1 구성 부품(first component part; 2)을 예를 들어 연결 부재(connecting piece)인 제2 구성 부품(3)과 연결하는 기능을 한다. 이를 위하여, 제1 구성 부품(2)은 반경방향 외향으로 향하는 돌출부(projection; 4)를 구비하는데, 제2 구성 부품(3)으로부터 멀리 향하고 있는 돌출부(4)의 외측부(5)에는 반경방향(6)에 대한 경사부가 구비된다. 유사하게, 제2 구성 부품(3)은 반경방향 외향으로 지향된 돌출부(7)를 구비하며, 제1 구성 부품(2)으로부터 멀리 향하는 돌출부(7)의 외측부(8)는 반경방향(6)에 대해 경사를 이룬다. 원칙적으로, 두 개의 외측부들(5, 8) 중의 하나가 경사지거나 또는 경사면을 이룬다면 그것으로서 충분하다.

연결 장치(9)는 링 형상으로 굽혀진 인장 기구(10)를 구비하는데, 그것은 도 2 내지 4 에 도시된 바와 같이 웜 구동 클램프로서 구현 또는 형성될 수 있다. 인장 기구(10)는 이를 위하여 인장 밴드(11)를 구비하는바, 이 인장 밴드(11)의 일 단부 영역에는 나사 트랙(thread track; 12)이 제공되고, 다른 단부 영역에는 인장 헤드(tensioning head; 13)가 제공된다. 인장 헤드(13)에는, 나사 트랙과 맞물릴 수 있도록 구성된 인장 스크류(tensioning screw; 14)가 배치된다. 인장 스크류(14)를 돌림에 의하여, 인장 기구(10)의 내측 직경, 보다 구체적으로는 인장 밴드(11)의 내측 직경이 변화될 수 있다.

단면이 C 형상의 형태인 삽입체(15)는 인장 기구(10)의 내측에 배치된다. 유리하게는, 삽입체(15)가 인장 밴드(11)의 원주방향으로의 영역 내에서 연결되는바, 이 연결은 예를 들어 하나 이상의 용접 지점들, 리벳팅(riveting), 기계적 접합(mechanical bonding), 삽입(insett), 또는 브래킷 부착(bracket attachment)에 의하여 이루어진다. 따라서, 삽입체(15)는 인장 기구 내측에 헐겁지 않게 또는 고정방식으로 유지된다. 그러나, 삽입체는 인장기구(10)가 죄여져서 그 내측 직경이 감소되는 때에 인장 기구(10)에 대해서 원주방향으로 움직일 수 있는 적어도 하나의 단부를 갖는다.

삽입체(15)는 인장 밴드(11)에 연결되는 후방부(16)를 갖는다. 후방부(16)로부터, 두 개의 다리부들(17, 18)이 반경방향(6)으로 내측으로 연장되고 양 측부들에서 축방향으로 방향을 바꾼다. 도 2 로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 각각의 다리부는 원주방향으로 복수의 간극(19)들을 구비하는바, 그 간극들의 반경방향 외측에는 둥글게 처리된 저부(bottom; 20)들이 구비된다. 저부(20)들은 예를 들어 사다리꼴과 같은 다른 형태를 가질 수 있다.

도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 삽입체(15)는 소정의 거리(23)를 두고 이격된 두 개의 단부들(21, 22)을 구비한다. 이 거리(23)는 인장 기구(10)가 죄여진 때에 최소로 된다. 인장 기구(10)가 완전히 풀려진 때에, 거리(23)는 최대값을 갖는다. 이 상태에서, 다리부들(17, 18)은 그들의 반경방향 내측에서, 연결 장치(9)가 돌출부들(4, 7)을 지나 안내됨을 허용하는 직경을 갖는다.

다리부(17)는 반경방향 내측에 에지 섹션(24)을 갖는다. 다리부(18)는 반경방향 내측에 에지 섹션(25)을 갖는다. 두 개의 에지 섹션들(24, 25)은 각각 내향으로 곡선을 이루어서, 다리부들(17, 18) 사이에 구현된 수용 공간(26) 안으로 돌출된다.

두 개의 에지 섹션들(24, 25)은 반경방향(6)에 대해 경사를 이루는 미끄럼 표면들(27, 28)을 갖는다. 따라서, 미끄럼 표면들(27, 28)이 돌출부들(4, 7)의 외측부들(5, 8) 상에서 걸리지 않으면서 슬라이딩(sliding)할 수 있게 된다. 에지 섹션들(24, 25)은 둥근 곡선을 이룬다.

다리부들(17, 18)은 후방부(16)에 탄성적으로(springably) 연결되거나, 또는 삽입체(15)가 전체적으로 탄성적으로 구현된다. 인장 기구(10)가 죄여진 때에, 다리부들(17, 18)은 서로로부터 멀어지게 가압되고, 돌출부들(4, 7)에 대해 탄성력을 작용한다. 따라서, 예를 들어 외측부들(5, 8)의 상이한 축방향 거리 또는 직경 차이에 관하여, 공차가 보상될 수 있게 된다.

후방부(16)와 에지 섹션들(24, 25) 간의 반경방향으로의 거리는 돌출부들(4, 7)의 반경방향으로의 연장길이보다 작다. 따라서, 에지 섹션들(24, 25)이 돌출부들(4, 7)의 축방향 외측에서 구성 부품들(2, 3)과 접촉하지 않는 채로, 후방부(16)가 돌출부들(4, 7)의 반경방향 외측에 지탱될 때까지 반경방향 내측으로 죄여질 수 있다. 후방부(16)가 돌출부들(4, 7)의 외측 원주에 지탱되는 때에는 인장 기구(10)를 더 조이는 것이 불가능하게 된다. 콘-형태 플랜지 연결부(1)에 연결 장치(9)를 조립하는 기술자는, 인장력의 명확한 증가를 알아채게 되어, 그가 연결 장치를 충분히 조였다는 것을 알게 될 것이다.

도 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 후방부(16)는 굽힘부 또는 곡선부를 갖는데, 이것은 다리부들(17, 18)의 굽힘부 또는 곡선부와 합쳐진다. 이와 같은 방식으로, 다리부들(17, 18)에 압축응력(prestress)을 전달하는 것이 가능하게 되어서, 그들이 돌출부들(4, 7)에 대한 충분한 힘을 가지고 돌출부들(4, 7)을 축방향으로 서로 밀도록 작용하게 된다. 경사면을 이루는 외측부들(5, 8) 때문에 이 힘은 에지 섹션들(24, 25)이 반경방향 내향으로 더 많이 이동될수록 더 크게 되고, 반경방향 내향의 이동이 증가함에 따라서 다리부들(17, 18)의 벌어짐이 일어난다. 그러나, 이와 같은 벌어짐은, 협소한 공차에 대한 순응에 의존하지 않게 된다는 장점을 갖는다. 돌출부들(4, 7) 및 삽입체(15)는 연결 장치(9)의 부착력을 저해하지 않고서도 더 큰 공차를 갖도록 제작될 수 있다.

연결 장치(9)의 부착력은 복수의 방안들에 의해 조정될 수 있다. 예를 들어, 원주방향으로의 간극들(19)들 간의 거리는 더 크게 또는 더 작게 선택될 수 있다. 더 큰 거리의 경우에는, 인장 기구(10)를 조이는 때에 사실상 어느 정도 더 큰 힘이 필요하다. 그 대신에, 다리부들(17, 18)에 더 높은 압축응력이 제공될 수 있게 된다. 삽입체(15)에 관하여 더 두꺼운 소재가 사용될 수 있는바, 이 경우에는 비틀림에 대해 증가된 저항성으로 맞서게 된다. 이것은 인장력을 증가시키는 데에도 기여한다.

삽입체(15)는 상대적으로 쉽게 제작될 수 있다. 이를 위하여, 편평한 밴드가 이용되는데, 이 밴드 안에는 먼저 예를 들어 스탬핑(stamping)에 의해서 간극(19)들이 형성된다. 그 다음에는, 다리부들(17, 18) 및 에지 섹션들(24, 25)이 굽혀져 형성된다. 마지막 작업 단계로서, 이와 같은 방식으로 형상이 결정된 밴드가 "말아올림(rolling up)"되어야 하는데, 이는 도 2 에 도시된 바와 같은 링 형태를 생성하기 위함이다.

바람직하게는, 축방향으로 서로 대면하는 두 개의 에지 섹션들(24, 25)이 동일한 반경방향 위치에 배치된다. 이와 같은 방식으로, 연결 장치(9)가 돌출부들(4, 7)에 회전 모멘트(tilting moment)를 작용함이 방지된다.

돌출부들(4, 7)의 외측부들(5, 8)의 표면들은 상대적으로 거친 상태일 수 있는바, 이것은 제조 비용을 더 낮게 유지할 수 있게 한다. 삽입체(15)가 제작되는 소재의 프로파일 기하형태(profile geometry)는 사실상 무한방식으로 제작될 수 있다. 상기 프로파일의 길이를 원하는 직경으로 조절함은, 추후에 삽입체(15)를 형성하는 세그먼트(segment)들 사이에서의 대응되는 횡단-절단(cross-cutting)에 의하여 이루어질 수 있다. 세그먼트 길이의 설정은 특정의 직경 시리즈(diameter series)를 위한 용도를 가능하게 한다.

당연히, 도시된 웜 구동 클램프(10) 대신에, 인장 클램프(tension clamp) 또는 힌지 볼트 클램프(hinge bolt clamp)가 이용될 수 있다. 원칙적으로, 스프링 밴드 클램프(spring band clamp)의 이용도 가능하다. 이 클램프들은, 다리부들(17, 18)이 돌출부들(4, 7) 위에서 안내될 수 있도록 하는 직경 변화를 가능하게 해야 하고, 에지 섹션들(24, 25)과 돌출부들(4, 7) 사이에 필요한 축방향 힘을 전달하기 위하여 충분히 조여질 수 있어야 한다.

도 6 내지 도 10 에는 삽입체(15)의 다양한 가능한 실시예들이 도시되어 있다. 이 도면들에서, 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들에 대하여는 도 1 내지 도 5 에서와 동일한 참조 번호가 부여되어 있다.

도 6 에는 다리부들(17, 18)의 에지 섹션들(24, 25)이 외향으로 곡선화된 단부를 갖는 삽입체(15)가 도시되어 있다. 그러나, 에지 섹션들(24, 25)은 여전히 수용 공간(26) 안으로 굽혀져 있다. 전체적으로, 삽입체(15)는 Ω 형상의 단면을 갖는다. 다라서, 돌출부들(4, 7)의 외측부들(5, 8) 상에서의 에지 섹션들(24, 25)의 더 쉬운 미끄럼(슬라이딩)이 이루어질 수 있게 된다.

도 7 에는, 실질적으로 후방부(16)가 편평한 표면으로서 구현 또는 형성되어 있다는 점에서 도 1 에 도시된 삽입체(15)와 상이한 삽입체(15)가 도시되어 있다. 또한, 다리부들(17, 18)은 에지 섹션들(24, 25)을 제외하고는 실질적으로 편평하게 형성 또는 구현된다. 돌출부들(4, 7)을 향하는 다리부들(17, 18)의 스프링 효과(탄성 효과)는 적절한 소재의 선택에 의하여 얻어진다.

도 8 에는 도 7 에 대응되는 실시예가 도시되어 있는데, 여기에서는 에지 섹션들(24, 25)이 다시 외향으로 곡선을 이룬 단부들을 갖는다는 차이가 있다.

도 9 에는 비대칭형 삽입체가 도시되어 있는데, 여기에서는 하나의 에지 섹션(24)이 내향으로 굽혀지고, 다른 하나의 에지 섹션(25)은 외향으로 굽혀진다. 이 경우에는 외측벽(8)에만 경사가 제공된다. 외측벽(5)은 구성요소 축들에 대해 실질적으로 직각으로 연장되도록 형성된다.

유사하게, 도 10 에는 비대칭적으로 구현된 삽입체(15)가 도시되어 있는데, 여기에서는 후방부(16)가 작은 굽힘부를 가지며 또한 경사진 형태를 갖는다. 따라서, 여기에서는 인장 밴드(11)가, 다리부(18)의 반경방향 외측에 배치된 삽입체(15) 상의 영역에서 작용한다. 수용 공간(26) 안으로 굽혀진 에지 섹션(24)을 갖는 다리부(17)는 홈(27) 안에 배치되는바, 즉 그 다리부(17)는 돌출부(4) 밖으로 이탈할 수 없게 되어 있다.

상기 예들은 단지 설명의 목적으로 제공된 것이며, 결코 본 발명을 제한하는 것으로 고려되어서는 안된다는 점에 유의해야 한다. 본 발명은 예시적인 실시예를 참조로 하여 설명되었으나, 여기에서 사용된 단어들은 제한을 위한 단어라기 보다는 설명 및 예시를 위한 단어들이라는 점이 이해되어야 할 것이다. 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않는 한, 첨부된 (현재의 그리고 추후에 보정되는) 청구범위의 범위 내에 변형이 있을 수 있다. 본 발명은 특정의 수단, 소재, 및 실시예를 기준으로 하여 설명되었으나, 본 발명이 여기에서 제시된 특정의 예에만 국한되는 것은 아니며, 그보다는 첨부된 청구범위의 범위 내에 있다면 모든 기능적으로 동등한 구조, 방법, 및 용도까지 포괄한다.

Claims (20)

1. 변화가능한 내측 직경을 갖는 링 형상(ring shape)으로 굽혀진 인장 기구(tensioning device)기구;
   상기 인장 기구로부터 반경방향 내향으로 돌출된 다리부(leg)들로서, 축방향으로 수용 공간(accommodation space)을 형성하는 다리부들; 및
   상기 다리부들이 형성되어 있는 삽입체(insert)로서, 상기 삽입체는 상기 인장 기구 내측에 배치되고 후방부를 가지며, 상기 후방부는 인장 기구 내측에 대해 지탱되고 또한 상기 다리부들을 연결하도록 구성된, 삽입체;를 포함하는, 콘-형태 플랜지 연결부(coned flange connection)용 연결 장치로서,
   상기 다리부들은 원주방향으로 복수의 간극(gap)들을 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다리부들은 상기 후방부에 탄성적으로 배치된, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 간극들은 반경방향 외측의 단부들에 둥글게 처리된(rounded-off) 저부(bottom)들을 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 후방부는 횡단면에서 곡선부를 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 삽입체는 상기 인장 기구에 부착되고, 상기 삽입체의 적어도 일 단부는 상기 인장 기구에 대해 이동가능한, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 다리부들은, 상기 수용 공간 안으로 돌출된 에지 섹션(edge section)들을 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 에지 섹션들 중의 적어도 하나는 둥근 단부(rounded end)를 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 다리부들의 에지 섹션들은, 축방향으로는 서로 대면하고, 반경방향으로 동일한 위치에 배치되는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 에지 섹션들은, 상기 인장 기구의 반경방향에 대해 경사지도록 지향된 개별의 미끄럼 표면(sliding surface)을 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
10. 제1항에 있어서,
    수용 공간에서 볼 때에, 상기 다리부들은 오목한 형상을 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
11. 제10항에 있어서,
    단면에서, 상기 삽입체는 "C" 형상 또는 "Ω" 형상의 곡선부를 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 인장 기구는 웜 구동 클램프(worm drive clamp)로서 구성되는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
13. 제1항에 따른 연결 장치; 및
    서로 연결되는 두 개의 구성 부품들 상에 형성된 콘-형태 플랜지들;을 포함하는, 콘-형태 플랜지 연결부.
14. 제13항에 있어서,
    상기 콘-형태 플랜지들은 다리부들의 반경방향 길이보다 큰 반경방향 높이를 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부.
15. 제13항에 있어서,
    상기 연결 장치는 콘-형태 플랜지들의 위에 배치된, 콘-형태 플랜지 연결부.
16. 조절가능한 내측 직경을 갖는 인장 밴드(tensioning band);
    상기 인장 밴드에 결합되고 후방부를 갖는 삽입체로서, 상기 후방부는 탄성적으로 부착되고 반경방향으로 연장된 다리부들을 구비한, 삽입체; 및
    연결되어야 하는 콘-형태 플랜지들과 맞물리도록 위치된 상기 다리부들에 배치된 곡선형 섹션(curved section)들;을 포함하는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 다리부들은 원주방향으로 복수의 간극들을 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
18. 제16항에 있어서,
    상기 다리부들 및 후방부 중의 적어도 하나는 직선형 섹션(straight section)을 갖는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
19. 제16항에 있어서,
    상기 곡선형 섹션들은 반대의 방향으로 곡선을 이루는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.
20. 제16항에 있어서,
    상기 곡선형 섹션들은 동일한 방향으로 곡선을 이루는, 콘-형태 플랜지 연결부용 연결 장치.

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