KR20140005955A

KR20140005955A - 클램핑 장치

Info

Publication number: KR20140005955A
Application number: KR1020137020931A
Authority: KR
Inventors: 코르넬리스 벨데르; 클라아스-얀 물데레이
Original assignee: 아이에이치시 노렉스 비.브이.
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2014-01-15
Also published as: JP2014502944A; US8764083B2; KR101928978B1; WO2012093940A1; JP5950356B2; EP2661408B1; EP2661408A1; US20130307282A1; CN103459296B; CN103459296A; NL2005967C2; DK2661408T3

Abstract

본 발명은 박벽으로 된 튜브 또는 파일 형상인, 튜브 단부에 플랜지를 구비한 튜브 벽을 가지는 관형 부재를 고정시키고, 관형 부재의 플랜지에서만 클램핑 장치에 의해 고정되면서 상기 관형 부재를 호이스팅 하는 클램핑 장치에 관한 것으로 서, 상기 장치는 - 플랜지를 맞물리게 하고 상기 플랜지를 고정시키는 적어도 두 개의 클램핑 수단; 및 상기 관형 부재를 호이스팅 하면서 적어도 두 개의 클램핑 수단의 상호 위치를 유지하기 위한 적어도 두 개의 클램핑 수단을 고정하여 결합시키는 클램핑 장치 프레임을 포함한다.

Description

클램핑 장치{CLAMPING DEVICE}

본 발명은 박벽 튜브 또는 웰 플랫폼(well platform) 또는 풍차 지지 파일(pile)과 같은 관형 부재를 고정시키는 클램핑 장치에 관한 것이며, 또한 상기 클램핑 장치에 의해 고정된 상기 관형 부재를 호이스팅 하는 클램핑 장치에 관한 것이다.

상기 유형의 클램핑 장치가 미국 특허 공보 US4320915A호 공보에 공지되어 있는데, 상기 공보에는 웰 플랫폼 지지 파일과 같은 관형 부재가 안에 수용되고 내부에서 파지되고 지지되며, 바람직하게 외부 몸체의 개구부 내에 장착되고 내부 캠 운동 몸체의 동력을 받는 축 방향 이동에 의해 관형 부재와 안으로 맞물림이 파지되어 반경 방향으로 외부를 향하여 작동 가능한 슬립을 포함한 엘리베이터가 개시되어 있다.

상기 유형의 클램핑 장치는 또한 영국 공개특허공보 GB2224481A호에도 공지되어 있는데, 상기 공보에는 파이프 또는 파일을 리프팅 하기 위한 것으로서, 상기 파이프 또는 파일의 내부 벽과 반경 방향으로 이동 가능하게 맞물린 복수의 그립퍼 조립체를 포함하는 내부 엘리베이터가 개시되어 있다.

유럽 공개특허공보 EP0402231A1호에는 큰 통의 림을 클램핑 하기 위한 장치가 개시되어 있는데, 그 장치는 서로에 대해 병진하여 측면의 림(rim)에 접근하는 클램핑 부재들을 구비하고 있다.

미국 특허 공보 US2327005A호에는 측면의 배럴의 직립 돌출 가장자리(upright chime)와 맞물리는 배럴 리프팅 수단이 개시되어 있다.

미국 특허출원 공개공보 US2001/001525A1호에는 직립 관형 측벽을 갖는 짐(load)을 리프팅하는 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 상기 관형 측벽의 파지 부분에 구성되어 배치된 복수의 클램프를 구비하고 있다.

네덜란드 공개특허공보 NL8403443A호에는 클램핑 부재들 사이에서 큰 통의 직립 림과 맞물리는 장치가 개시되어 있다.

공지된 이들의 클램핑 장치들은 내부 플랜지가 단부에 구비된 관형 부재 내에 수용되어서 후속하여 상기 관형 부재를 고정시켜 호이스팅 하는 데에는 적합하지 않고, 특히 상기 내부 플랜지를 고정시켜 상기 내부 플랜지에 의해 상기 관형 부재를 호이스팅 하는 데에는 적합하지 않다. 게다가, 이들 공지된 클램핑 장치는 직경이 큰 관형 부재를 호이스팅 하는 경우에는 호이스팅 되어야 할 중량을 현저하게 증가시키게 된다.

일반적으로는 클램프 플랜지가 공지되어 있다. 그런데, 풍차를 지지하기 위한 파일의 플랜지를 고정시키는 것은 상기 관형 부재의 플랜지와 벽 사이에서 적어도 전이부에 수용될 수 없는 응력이 초래된다.

본 발명은 적어도 공지된 클램핑 장치와 연관된 문제는 적어도 부분적으로 해결된, 관형 부재를 고정시키기 위한 클램핑 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또 다른 본 발명의 목적은 대안적인 클램핑 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제1 태양에 따른 발명은, 튜브 벽을 구비하며 튜브 단부에 플랜지를 구비하는 박벽 튜브 또는 파일 형상인 관형 부재를 고정시키고, 관형 부재의 플랜지에만 고정된 상태에서 관형 부재를 호이스팅 하는 클램핑 장치에 의해 실현되는 바, 상기 클램핑 장치는

- 플랜지를 맞물리게 하고 상기 플랜지를 고정시키는 적어도 두 개의 클램핑 수단; 및

- 상기 관형 부재를 호이스팅 하면서 적어도 두 개의 클램핑 수단의 상호 위치를 유지하기 위한 적어도 두 개의 클램핑 수단을 고정하여 결합시키는 클램핑 장치 프레임, 상기 적어도 두 개의 클램핑 수단이 상기 관형 부재를 호이스팅 할 때 상기 관형 부재가 실질적으로 수직인 위치에서 아래로 걸려 있도록 관형 부재의 플랜지에서 관형 부재를 고정시키는 클램핑 장치의 가상의 외부 원주를 따라 배치되어 분포됨;을 포함하고,

상기 각각의 적어도 두 개의 클램핑 수단은,

- 상기 플랜지의 상부 측과 맞물리는 상부 클램핑 슈(shoe)를 구비한 제1 클램핑 부재;

- 상기 제1 클램핑 부재와 힌지되어 결합되고 상기 플랜지의 하부 측과 맞물리는 하부 클램핑 슈를 구비한 제2 클램핑 부재, 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재가 상기 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈 사이에서 플랜지를 수용하는 개방 위치와 상기 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈 사이에서 상기 플랜지를 고정시키는 폐쇄 위치 사이에서 힌지 축을 중심으로 상호 힌지연결 가능함; 및

- 케이블 또는 링크 판 형상의 호이스팅 요소에 의해 클램핑 장치를 결합하고 상기 클램핑 장치에 호이스팅 힘을 가하는 결합 부재로서, 제1 클램핑 부재와, 상기 호이스팅 힘이 상기 결합 부재에 가해질 때 상기 플랜지에 고정시키는 힘을 가하는 상기 결합 부재와, 상부 클램핑 슈 사이에 배치된 힌지 축을 구비하는 결합 부재를 포함하고,

상기 결합 부재와 상부 클램핑 슈 및 하부 클램핑 슈는 상기 클램핑 장치에 의해 상기 관형 부재를 호이스팅 할 때 상기 관형 부재의 벽과 함께 관형 부재의 전이부에서 상기 플랜지가 실질적으로 오로지 인장 응력만을 받는 힌지 축에 대해서 배치된다.

본 발명에 따른 클램핑 장치는 관형 부재의 내부 또는 외부 플랜지 양쪽 모두에 유리하게 적용될 수 있다. 클램핑 수단의 배향이 상기 관형 부재의 플랜지를 향하여 반경 방향의 내측으로 또는 반경 방향의 외측으로 각각에 따라서 구성될 필요가 있다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 제2 클램핑 부재는 튜브 벽에 더 근접한 하부 클램핑 슈와 상기 플랜지가 맞물리는 상부 클램핑을 지나서 연장되고 나서 상기 상부 클램핑 슈가 관형 부재에서 굽힘 응력이 한층 더 감소된다.

한 실시예에서, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 플랜지가 이 플랜지와 튜브 벽 사이의 전이부에서 실질적으로 오로지 인장 응력만 받게 되도록 상기 플랜지에 대한 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈의 위치를 결정할 수 있게 하기 위하여 클램핑 장치를 상기 튜브 벽에 대해서 배치시키는 정지 표면, 바람직하기로는 하부 클램핑 슈 중심을 튜브 벽 중심으로부터 벽 간격(y)으로 이격시키는 정지 표면을 포함한다. 상기 정지 표면은 상기 튜브 벽에 대해 상기 클램핑 장치를 배치하는 상기 튜브 벽의 내부 및/또는 외부 원주와 맞물릴 수 있다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 반경 방향에서 보면, 결합 수단 중심은 힌지 축으로부터 결합 수단 중심 레버(a)만큼 이격되어 있고, 상부 클램핑 슈 중심은 힌지 축으로부터 상부 클램핑 슈 레버(b)만큼 이격되어 있고, 하부 클램핑 슈 중심은 상기 상부 클램핑 슈 중심으로부터 클램핑 슈 간격(x)으로 이격되어 있고, 상기 결합 수단 레버(a)와 상부 클램핑 슈 레버(b) 간의 비율은 상기 클램핑 장치에 의해 상기 관형 부재를 호이스팅 할 때 상기 관형 부재의 튜브 벽과 함께 관형 부재의 전이부에서 플랜지가 실질적으로 오로지 인장 응력만 받는 상기 벽 간격(y)과 클램핑 슈 간격(x) 사이의 비율에 해당된다.

한 실시예에서, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 그와 함께 상기 관형 부재의 플랜지가 맞물림 되는 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈의 위치를 결정하는 관형 부재 안에 상기 클램핑 장치의 중심을 잡기 위한 정지 표면을 포함한다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 하부 클램핑 슈가 구비된, 적어도 두 개의 클램핑 수단 들 중 적어도 하나의 제2 클램핑 부재가 상기 클램핑 장치 프레임과 활주 가능하게 결합되어 있고, 상기 제2 클램핑 부재가 플랜지를 지나서 제2 클램핑 부재를 이동시키는 수축 위치와 상기 플랜지의 하부 측에 대면하는 상기 하부 클램핑 슈의 연장 위치 사이에서 클램핑 장치의 가상의 외부 원주에 대해서 반경 방향으로 활주 가능하다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 상기 클램핑 장치 프레임은 적어도 부분적으로 상기 제2 클램핑 부재를 그 안에서 활주 가능하게 수용하고, 상기 제2 클램핑 부재가 클램핑 부재의 연장된 위치 내에 있을 때 플랜지를 고정시키는 힘의 라인들을 차단하는 상기 클램핑 장치 프레임에 의해 제2 클램핑 부재를 결합하는 편의 시설을 포함한다. 본 실시예는 상기 클램핑 장치의 완성의 수준의 면에서 유리하고 결과적으로 중량과 치수 면에서 유리하다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 상기 편의 시설은 상기 클램핑 장치 프레임의 강도와 중량의 면에서 유리한 클램핑 장치와 함께 통합되어 형성된다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 상기 제1 클램핑 부재는 상기 제2 클램핑 부재 위에 전체적으로 연장되는데, 이에 의해 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에 예를 들어, 액추에이터가 배치될 수 있게 할 수 있다.

한 실시예에서, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 상기 클램핑 장치에 의해 상기 관형 부재를 호이스팅 하기 전에 상기 하부 클램핑 슈와 상부 클램핑 슈 사이에서 관형 부재의 플랜지를 미리 고정시키거나 혹은 개방 위치를 향하여 상기 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재에 힘을 가하기 위해 상기 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재와 결합되는 액추에이터를 포함한다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 상기 액추에이터는 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에 설치되어 강건하고 공간이 절약이 된다.

한 실시예에서, 본 발명에 따른 클램핑 장치는 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈 사이에 플랜지를 고정시키는 경우 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재가 실질적으로는 평행하게 연장되도록 한 거리로 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재를 상호 이격시키는 간격 부재를 포함한다.

본 발명에 따른 클램핑 장치의 한 실시예에서, 상기 거리는 실질적으로 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈와 함께 상기 플랜지가 맞물리게 하기 위해 유리한 플랜지의 두께에 해당된다.

본 발명은 또한 상기 관형 부재의 플랜지에서 상기 클램핑 장치에 의해 고정되는 본 발명에 따른 클램핑 장치의 조립체와 관형 부재에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 클램핑 장치를 이용하여 플랜지가 형성된 관형 부재를 호이스팅 하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은

- 상기 튜브 벽을 향하여 반경 방향으로 하부 클램핑 슈를 이동시키는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 상세한 설명에 기재된 그리고/또는 첨부된 도면에 도시된 하나 이상의 특징적 구성을 포함하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상세한 설명에 기재된 그리고/또는 첨부된 도면에 도시된 하나 이상의 특징적 구성을 포함하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 논의된 다양한 태양들은 추가적인 유리한 장점들을 제공하기 위해 결합될 수 있다.

본 발명은 또한 도면에 도시된 본 발명에 따른 클램핑 장치의 실시예를 참조하여 더욱 명료하게 될 것이다.
도 1은 클램핑 장치 및 관형 부재의 조립체의 사시도이다.
도 2는 클램핑 장치의 클램핑 수단의 개략 측면도이다.
도 3은 도 1의 조립체의 단면의 측면도이다.
도 4는 도 3의 상세도이다.

실시예는 도 1 내지 도 4 모두를 참조하여 설명될 것이다

도 1에는 관형 부재와 클램핑 장치(1)의 조립체의 사시도가 도시되어 있고,

여기서 파일(11)은 부분적으로 도시되어 있다. 중공 파일(11)은 원통형 파일 벽(13)을 가지고 있다. 도시된 파일의 상단에, 상기 파일(11)은 원주의 내부 플랜지(6)가 구비되어 있다. 가능한 한, 상기 파일(11)에는 예를 들면 풍차용 지지대를 구성하기 위해 구멍(7)에 볼트 연결부를 적용함으로써 두 개의 인접한 파일(11)들을 결합하기 위한 상기 파일(11)들의 양쪽 단부에 원주 플랜지(6)가 구비되어 있다. 유리하게는 상기 파일(11)의 내부에 볼트 연결부가 배치되는 플랜지(6)를 형성함으로써 예를 들면 해수에 기인한 부식을 방지한다.

상기 파일(11)을 호이스팅 하기 위해서, 상기 클램핑 장치(1)는 상기 파일의 플랜지(6)에만 고정시키고, 따라서 유리하게는 어떠한 추가 수단도 상기 파일(11)을 호이스팅 하기 위한 파일(11)을 구비할 필요가 없다.

이 경우에, 상기 클램핑 장치(1)는 네 개의 클램핑 수단(2)을 가지며, 클램핑 수단(2)의 개수가 상이한 것은, 상기 클램핑 장치(1)에 의해 상기 파일(11)을 호이스팅 하는 경우 상기 파일(11)이 실질적으로 수직 위치에 매달릴 수 있도록 클램핑 장치(1)의 플랜지(6)에 상기 파일(11)을 고정시키기 위한 클램핑 장치(1)의 가상의 외부 원주를 따라 상기 상이한 개수의 클램핑 수단(2)이 배치되고 분포되는 한은 가능한 일이다. 실제로, 상기 클램핑 장치(1)의 가상의 외부 원주는 상기 파일(11)에 의해 클램핑 장치(1)를 맞물리게 하는 파일(11)의 외주(12)에 해당된다.

상기 클램핑 장치(1)는 상기 클램핑 장치(1)에 강도를 형성시키기 위한 클램핑 장치 프레임을 포함한다. 상기 네 개의 클랭핑 수단(2)은 파일(11)을 호이스팅 하는 동안 그들의 위치를 상호 유지하기 위한 상기 클램핑 장치 프레임과 고정되어 결합되어 있다.

이 경우에, 네 개의 클램핑 수단(2) 각각은 플랜지(6)를 고정시키기 위한 제1 클램핑 부재(3) 및 제2 클램핑 부재(4)와, 상기 클램핑 장치(1)에 호이스팅 하는 힘(F)을 가하기 위한 호이스팅 케이블(도시되지 않음) 또는 링크 판에 상기 클램핑 수단을 결합시키는 결합 부재를 포함한다. 상기 클램핑 장치(1)는 플랜지(6)의 안정적인 고정을 형성하기 위한 클램핑 수단(2)의 결합 부재(5)에 의해서만 호이스팅 케이블 또는 링크 판과 결합된다. 링크 판들을 사용함으로써 상기 클램핑 장치(1)의 취급 중 및/또는 파일(11)과 클램핑 장치(1)의 조립 중에 상기 클램핑 장치(1)의 적절한 수평 위치를 유지하는 것을 용이하게 한다.

상기 제1 클램핑 부재(3) 내의 자체 구멍은 마찬가지로 "결합 부재"가 되기 위해 적합하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 경우에 쇠고랑(shackle)이 그 구멍에 장착된다.

제1 클램핑 부재(3)에는 플랜지(6)의 상부 측(19)과 맞물리는 상부 클램핑 슈(18)가 구비된다. 제2 클램핑 부재(4)에는 상기 플랜지의 하부측(15)과 맞물리는 하부 클램핑 슈(16)가 구비된다. 상부 클램핑 슈(18)와 하부 클램핑 슈(16)는 플랜지(6)와의 조절되고 한정되는 방식의 맞물림을 제공하기 위해 각각의 클램핑 부재로부터 돌출된다.

상기 제2 클램핑 부재(4)는 상기 제1 클램핑 부재(3)와 힌지되어 결합된다. 상기 제2 클램핑 부재(4)와 제1 클램핑 부재(3)는 상부 클램핑 슈(18)와 하부 클램핑 슈(16) 사이에서 플랜지(6)를 고정시키기 위한 힌지 축(8) 주위에서 이들 부재(3, 4)들이 상호간의 힌지 역할을 하기 위해 힌지 결합되어 있다. 이 경우에 제1 클램핑 부재(3)와 제2 클램핑 부재(4)는, 제1 클램핑 부재(3)가 제2 클램핑 부재(4) 및 클램핑 장치 프레임(10)에 대해 힌지되도록 상기 클램핑 장치 프레임(10)에 의해 결합된다.

이 경우에, 제2 클램핑 부재(4)는 튜브 벽(13)의 중심선(14)에 더 근접한 하부 클램핑 슈(16)와 플랜지(6)가 맞물리고 다음에 관형 부재(11) 내에서 굽힘 응력을 감소시키기 위한 상부 클램핑 슈(18)와 맞물리기 위해 상부 클램핑 슈(18)를 지나서 연장된다. 상기 하부 클램핑 슈(16)는 중심선(14)으로부터 하부 클램핑 슈 간격(y)으로 이격되어 있는 반면에 상부 클램핑 슈(18)는 중심선(14)으로부터 상부 클램핑 슈 간격(x)으로 이격되어 있다.

여기서, 제1 클램핑 부재(3)는 제2 클램핑 부재(4) 위에서 완전히 연장되어 더 간단한 구성을 제공한다.

이 경우에, 클램핑 장치(1)는 상기 클램핑 장치(1)에 의해 상기 관형 부재(11)를 호이스팅 하기 전에 하부 클램핑 슈(16)와 상부 클램핑 슈(18) 사이에 관형 부재(11)의 플랜지(6)를 미리 고정시키는 제1 클램핑 부재(3)와 제2 클램핑 부재(4) 양쪽 모두와 결합된 액추에이터(22)를 포함한다. 상기 액추에이터(22)는 제1 클램핑 부재(3)와 제2 클램핑 부재(4) 사이에 구비된다.

상기 액추에이터(22)는 또한 상부 클램핑 슈(18)와 하부 클램핑 슈(16) 사이에서 플랜지를 수용하는 개방 위치(도시되지 않음) 쪽으로 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재(3, 4)를 강제로 상호 힌지시키는 데 사용될 수 있다. 이에 의해 플랜지 상단 측(19)과 상부 클램핑 슈(18)의 충돌을 방지할 수 있다. 상기 개방 위치 쪽으로 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재를 강제로 힌지시킬 목적으로, 간단한 탄성 부재가 사용될 수 있다.

여기서, 상기 클램핑 장치(1)는 상부 클램핑 슈(18)와 하부 클램핑 슈(16) 사이에서 실질적으로 플랜지(6)의 플랜지 두께에 해당하는 간격으로 제1 클램프와 제2 클램핑 부재의 상호 이격시키기 위한 간격 부재(20)를 포함한다. 다음에 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재는, 플랜지(6)와 클램핑 장치의 더욱 양호하게 제어된 맞물림을 제공하는 상부 클램핑 슈(18)와 하부 클램핑 슈(16) 사이에서 상기 플랜지를 고정시킬 때 실질적으로 평행하게 연장된다.

이 경우에, 하부 클램핑 슈(16)가 구비된 제2 클램핑 부재(4)는 클램핑 장치 프레임(10)과 활주 가능하게 결합된다. 제2 클램핑 부재(4)가 수축 위치(도시되지 않음)와 연장 위치 사이에서 이동 가능한 한, 상기 제2 클램핑 부재(4)가 회전 방식으로 또는 힌지 또는 링크 시스템에 의해 상기 클램핑 장치 프레임(10)과 결합되는 것을 생각할 수 있다. 제2 클램핑 부재(4)는, 도 3을 참조하면, 플랜지(6)를 지나서 제2 클램핑 부재(4)를 이동시키는 수축 위치(도시되지 않음)와 플랜지(6)의 하부측(15)을 대면하는 하부 클램핑 슈(16)를 위한 연장 위치 사이에서 활주 가능하다. 상기 클램핑 장치 프레임(10)은 이 경우에 네 개의 제2 클램핑 부재(4)를 구동하기 위한 작동 시스템(도시되지 않음)을 수용한다. 상기 제2 클램핑 부재(4)는 바람직하게는 클램핑 장치(1)와 관형 부재(11)의 상호 정렬을 더 용이하게 하기 위해 균일한 방식으로 구동된다. 여기서, 상기 클램핑 장치 프레임(10)은 그곳에 적어도 제2 클램핑 부재(4)를 활주 가능하게 수용하는 편의 시설을 포함한다. 상기 제2 클램핑 부재(4)는 상기 제2 클램핑 부재(4)가 자신의 연장 위치에 있을 경우 플랜지(6)를 고정시키는 힘의 라인들을 차단하는 클램핑 장치 프레임(10)과 결합되어 있다. 여기서, 상기 편의 시설은 클램핑 장치 프레임(10)과 일체적으로 형성된다.

이 경우에, 결합 부재(5)에는 제1 클램핑 부재(3)가 구비된다. 여기서, 상기 결합 부재(5)는 제1 클램핑 부재(3)와 힌지 가능하게 결합된 구멍쇠(pad)이다. 힌지 축(8)은 호이스팅 힘(F)이 결합 부재(5)에 가해질 때 상기 플랜지(6)에서 고정시키는 힘(F₁)을 인가하는 결합 부재(5)와 상부 클램핑 슈(18) 사이에 배치된다. 상기 결합 부재(5)는 힌지 축(8)으로부터 결합 수단 레버(a)만큼 이격되어 있다. 상기 상부 클램핑 슈(18)는 힌지 축(8)으로부터 상부 클램핑 슈 레버(b)만큼 이격되어 있다. 상기 결합 부재(5)와 상부 클램핑 슈 및 하부 클램핑 슈(18, 16)는, 클램핑 장치(1)에 의해 관형 부재(11)를 호이스팅 할 때 상기 관형 부재(11)의 벽(13)과 함께 관형 부재의 전이부(17)에서 플랜지(6)를 실질적으로 인장 응력만을 받는 힌지 축(8)에 대해서 배치되어 있다. 고정시키는 힘(F₂)이 하부 클램핑 슈(16)에서 플랜지(6)에 인가된다.

이 경우에, 클램핑 장치(1)는 플랜지(6)가 이 플랜지(6)와 튜브 벽(13) 사이의 전이부(17)에서 실질적으로 오로지 인장 응력만 받게 되도록 상기 플랜지(6)에 대한 상부 클램핑 슈(18)와 하부 클램핑 슈(16)의 위치를 결정할 수 있게 하기 위하여 클램핑 장치를 상기 튜브 벽에 대해서 배치시키는 정지 표면을 포함한다.

여기서, 다수의 정지표면(23)이 관형 부재(11)의 플랜지(6)와 맞물림 하기 위한 관형 부재(11) 내에 클램핑 장치(1)의 중심을 잡는다.

상기 클램핑 장치(1)는 관형 부재(11)와 클램핑 장치(1)를 정렬하는 정렬 부재(21)가, 여기서는 네 개의 부재들이 클램핑 수단(2)에 각각 구비된다. 정렬 부재(21)의 각각은 플랜지(6)에 클램핑 수단(2)을 위치 결정하는 데 유리한 각각의 클램핑 수단(2)과 반경 방향으로 정렬된다.

상기 상세한 설명과 도면들은 본 발명의 몇 개의 실시예를 설명하기 위해 포함된 것이며 발명의 보호 범위를 한정하는 것이 아니라는 것도 분명해질 것이다. 이 개시 내용에서 출발한 많은 추가 실시예들이 본 발명의 보호 범위와 본질의 범위 내에 있고 종래 기술과 본 특허의 개시 내용과의 자명한 결합이라는 것은 당해 분야 기술자는 명백히 알 수 있다.

Claims

튜브 벽을 구비하며 튜브 단부에 플랜지(6)를 구비하는 박벽 튜브 또는 파일 형상인 관형 부재(11)를 고정시키고, 관형 부재의 플랜지에만 고정된 상태에서 관형 부재를 호이스팅 하는 클램핑 장치(1)로서,
상기 클램핑 장치는
- 플랜지를 맞물리게 하고 상기 플랜지를 고정시키는 적어도 두 개의 클램핑 수단(2); 및
- 상기 관형 부재를 호이스팅 하면서 적어도 두 개의 클램핑 수단의 상호 위치 프레임(10), 상기 적어도 두 개의 클램핑 수단이 상기 관형 부재를 호이스팅 할 때 치를 유지하기 위한 적어도 두 개의 클램핑 수단을 고정하여 결합시키는 클램핑 장치 프레임(10), 상기 적어도 두 개의 클램핑 수단이 상기 관형 부재를 호이스팅 할 때 상기 관형 부재가 실질적으로 수직인 위치에서 아래로 걸려있도록 관형 부재의 플랜지에서 관형 부재를 고정시키는 클램핑 장치의 가상의 외부 원주를 따라 배치되어 분포됨;을 포함하고,
상기 각각의 적어도 두 개의 클램핑 수단은,
- 상기 플랜지의 상부 측과 맞물리는 상부 클램핑 슈(shoe)(18)를 구비한 제1 클램핑 부재(3);
- 상기 제1 클램핑 부재와 힌지되어 결합되고 상기 플랜지의 하부 측과 맞물리는 하부 클램핑 슈(16)를 구비한 제2 클램핑 부재(4), 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재가 상기 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈 사이에서 플랜지를 수용하는 개방 위치와 상기 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈 사이에서 상기 플랜지를 고정시키는 폐쇄 위치 사이에서 힌지 축(8)을 중심으로 상호 힌지연결 가능함; 및
- 케이블 또는 링크 판 형상의 호이스팅 요소에 의해 클램핑 장치를 결합하고 상기 클램핑 장치에 호이스팅 하는 힘을 가하는 결합 부재(5)로서, 제1 클램핑 부재(3)와, 상기 호이스팅 하는 힘이 상기 결합 부재에 가해질 때 상기 플랜지에 고정시키는 힘을 가하는 상기 결합 부재(5)와, 상부 클램핑 슈(18) 사이에 배치된 힌지 축(8)을 구비하는 결합 부재를 포함하고,
상기 결합 부재와 상부 클램핑 슈 및 하부 클램핑 슈는 상기 클램핑 장치에 의해 상기 관형 부재를 호이스팅 할 때 상기 관형 부재의 벽과 함께 관형 부재의 전이부에서 상기 플랜지가 실질적으로 인장 응력만을 받는 힌지 축에 대해서 배치되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 클램핑 부재는 튜브 벽에 더 근접한 하부 클램핑 슈와 상기 플랜지가 맞물리는 상부 클램핑을 지나서 연장되고 나서 상기 상부 클램핑 슈가 관형 부재에서 굽힘 응력이 한층 더 감소되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
플랜지가 이 플랜지와 튜브 벽 사이의 전이부(17)에서 실질적으로 오로지 인장 응력만 받게 되도록 상기 플랜지에 대한 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈의 위치를 결정할 수 있게 하기 위하여 클램핑 장치를 상기 튜브 벽에 대해서 배치시키는 정지 표면(23, 25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제3항에 있어서,
상기 정지표면은 하부 클램핑 슈 중심(28)을 튜브 벽 중심으로부터 벽 간격(y)으로 이격시키는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제4항에 있어서,
반경 방향에서 보면, 결합 수단 중심(26)은 힌지 축(8)으로부터 결합 수단 중심 레버(a)만큼 이격되어 있고, 상부 클램핑 슈 중심(27)은 힌지 축(8)으로부터 상부 클램핑 슈 레버(b)만큼 이격되어 있고, 하부 클램핑 슈 중심(28)은 상기 상부 클램핑 슈 중심(27)으로부터 클램핑 슈 간격(x)으로 이격되어 있고, 상기 결합 수단 레버(a)와 상부 클램핑 슈 레버(b) 간의 비율은 상기 클램핑 장치에 의해 상기 관형 부재를 호이스팅 할 때 상기 관형 부재의 튜브 벽과 함께 관형 부재의 전이부에서 플랜지가 실질적으로 인장 응력만 받는 상기 벽 간격(y)과 클램핑 슈 간격(x) 사이의 비율에 해당되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 부재의 플랜지가 맞물림 되는 상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈의 위치를 결정하는 관형 부재 안에 상기 클램핑 장치의 중심을 잡기 위한 정지 표면(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
하부 클램핑 슈가 구비된, 적어도 두 개의 클램핑 수단(2) 들 중 적어도 하나의 제2 클램핑 부재가 상기 클램핑 장치 프레임과 활주 가능하게 결합되어 있고, 상기 제2 클램핑 부재가 플랜지를 지나서 제2 클램핑 부재를 이동시키는 수축 위치와 상기 플랜지의 하부 측에 대면하는 상기 하부 클램핑 슈의 연장 위치 사이에서 클램핑 장치의 가상의 외부 원주에 대해서 반경 방으로 활주 가능한 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 장치 프레임은 적어도 부분적으로 상기 제2 클램핑 부재를 그 안에서 활주 가능하게 수용하고, 상기 제2 클램핑 부재가 클램핑 부재의 연장된 위치 내에 있을 때 플랜지를 고정시키는 힘의 라인들을 차단하는 상기 클램핑 장치 프레임에 의해 제2 클램핑 부재를 결합하는 편의 시설을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제8항에 있어서,
상기 편의 시설은 상기 클램핑 장치 프레임과 함께 통합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 클램핑 부재는 상기 제2 클램핑 부재 위에 전체적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 장치에 의해 상기 관형 부재를 호이스팅 하기 전에 상기 하부 클램핑 슈와 상부 클램핑 슈 사이에서 관형 부재의 플랜지를 미리 고정시키는 상기 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재 양쪽 모두와 결합되는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액추에이터는 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
상부 클램핑 슈와 하부 클램핑 슈 사이에 플랜지를 고정시키는 경우 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재가 실질적으로는 평행하게 연장되도록 한 거리로 상기 제1 클램핑 부재와 제2 클램핑 부재를 상호 이격시키는 간격 부재(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제13항에 있어서,
상기 거리는 실질적으로 플랜지의 두께에 해당되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
상기 관형 부재의 플랜지에서 상기 클램핑 장치에 의해 고정되는 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 따른 클램핑 장치의 조립체와 관형 부재.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 따른 클램핑 장치(1)를 이용하여 플랜지가 형성된 관형 부재(11)를 호이스팅 하는 방법으로서,
- 상기 튜브 벽(13)을 향하여 반경 방향으로 하부 클램핑 슈(16)를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관형 부재를 호이스팅 하는 방법.