KR20140119741A - 호스 클램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클램핑된 상태에서 호스 상에 놓이는 영역에서 클램핑 밴드(10)의 내면 상에 액적형 요홈(25)을 포함하는 클램핑 이어(15)를 갖춘 호스 클램프에 관한 것이다. 액적형 요홈은 호스 클램프가 클램핑된 후 클램핑 이어(15)의 확장을 방지하는 역할을 한다.

Description

호스 클램프{HOSE CLAMP}

본 발명은 이어-타입(ear-type) 조임 장치를 갖춘 호스 클램프에 관한 것이다.

이어-타입(ear-type) 조임 장치를 갖춘 호스 클램프, 이른바 "외티커-이어(Oetiker-ear)"가 "조임 이어(tightening ear)"를 한 자루의 플라이어(plier) 또는 플라이어-타입 조임 공구를 사용하여 좁힘으로써, 파이프 니플을 둘러쌀 수 있는 호스 주위로 조여진다. 조임 이어는 2개의 외향으로 연장되는 레그 및 레그를 상호 연결시키는 브리지 부분으로 구성된다. 조여진 상태에서, 호스 클램프의 크기에 따라, 레그의 내측 단부는 거의 서로 접촉할 것이다. 지정된 폐쇄력의 인가시, 클램프는 이어가 50%의 직경 감소를 달성하도록 좁혀졌으면 정확하게 폐쇄된 것으로 간주된다. 이러한 위치와 조여진 상태에서 레그의 내측 단부가 거의 서로 접촉하는 지점 사이의 차이가 클램프의 조임 범위이다.

이러한 유형의 조임 장치에 존재하는 문제는 조임 공구가 제거된 때, 좁혀진 조임 이어가 호스 및 클램핑 밴드 그 자체의 탄성으로 인해 얼마간 넓혀질 것이라는 사실에 있다. 이러한 확장은 호스에 가해진 조임력을 감소시키며, 이는 이도 저도 아닌 어중간한 경우에 누출을 초래할 수 있다.

이론적으로, 보다 경질의 또는 보다 두꺼운 클램핑 밴드 재료를 사용함으로써 확장을 제한하는 것이 가능할 것이다. 결과적으로 초래되는 보다 많은 재료 비용 외에도, 클램핑 이어 바깥쪽에 보다 경질의 또는 보다 두꺼운 재료를 사용하는 것은 호스 클램프가 호스 및 호스에 의해 둘러싸인 물체(파이프 니플)의 불규칙부를 보상하기 위해 어느 정도의 탄성을 가져야 한다는 사실로 인해 또한 바람직하지 않다.

US　5,070,580으로부터, 이어 위에 배치되는 그리고 이어와 함께 좁혀지는 상당히 더 강한 재료의 외측 클립에 의해 조임 이어를 보강하는 것이 알려져 있다. 클립은 추가적인 구성요소를 구성하며, 이는 생산 비용을 증가시키고, 호스 클램프의 설치를 복잡하게 한다. 또한, 클립에 의해 보강된 조임 이어는 회전 부품에 대한 추가적인 불균형부를 구성한다.

조임 이어를 보강하는 다른 방식이 US　5,111,555로부터 알려져 있다. 거기에서, 조임 이어는 2개의 층으로 형성되거나 이번에도 외부에 적용되는 클립 또는 브라켓에 의해 보강된다. 이는 위에 설명된 단점을 초래한다.

본 발명은 이어-타입 조임 수단을 갖춘 공지된 호스 클램프에서 발생하는 단점을 적어도 부분적으로 회피시키는 일반적인 목적에 관련된다. 본 발명의 보다 구체적인 목적은 조여진 상태에서 증가된 유지력을 갖는 이어-타입 조임 장치를 갖춘 호스 클램프에 있는 것으로 볼 수 있다.

구체적으로, 조임 이어가 조여진 후 확장하려는 경향에 대항하도록 의도된다.

이러한 목적은 특허청구범위 제1항에 한정된 수단에 의해 성공적으로 충족된다. 특허청구범위 제1항에 따라 제공되는 요홈은 조임 이어가 좁혀져 호스 클램프의 직경을 감소시킬 때, 호스 재료가 요홈 내로 들어갈 효과를 갖는다. 조임 이어를 좁힘으로써 유발되는 클램핑 밴드와 호스 사이의 상대 운동으로, 이러한 운동 방향으로 증가하는 폭을 갖는 요홈 내로 점점 더 많은 호스 재료가 압입될 것이다. 조임 공정의 종료시 조임 공구가 이어로부터 제거된 때, 클램핑 밴드와 호스 사이의 반대 상대 운동이 있을 것이다. 이러한 운동 중, 요홈 내로 들어갔던 호스 재료가 요홈의 감소하는 폭의 방향으로 가압될 것이고, 재밍될(jammed) 것이어서, 역방향 운동을 저지한다. 바꾸어 말하면, 조임 이어는 더 이상 그 탄성으로 인해 예상되는 정도까지 넓혀질 수 없다.

또한, 특허청구범위 제1항 내지 제2항에 기술된 요홈의 형상은 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다.

특허청구범위 제3항의 수단은 위에 설명된 클램핑 밴드와 호스 사이의 상대 운동이 조임 장치의 환경에서 최대이기 때문에 유리하다.

특허청구범위 제4항은 상호 중첩하는 단부 부분을 갖춘 개방식 호스 클램프에 대한 본 발명의 적용에 관한 것이며, 여기서 조임 장치는 내측 단부 부분과 중첩하는 외측 단부 부분의 영역에 배치된다.

이러한 개방식 호스 클램프에서, 특허청구범위 제5항에 따라, 요홈이 클램핑 밴드와 호스 사이의 상대 운동이 최대인, 조임 이어 아래의 내측 클램핑 밴드 단부 부분의 부분 내에 제공되면 특히 유리하다. 동시에, 이 위치에서의 클램핑 밴드 재료의 변형은 조임 이어 아래의 클램핑 밴드의 임의의 팽출(bulging)에 대항하는 보강부를 형성한다.

특허청구범위 제6항에 기술된 본 발명의 실시예에서, 요홈을 형성하는 외향으로 연장되는 양각부는 클램핑 밴드를 조임 이어 아래에 추가적으로 고정시키는 효과를 가질 수 있다. 이 기능은 특히 특허청구범위 제7항에 따라 조임 이어가 외향으로 연장되는 보강 비드를 갖는 경우에 이용가능하다.

본원 발명은, 요홈은 조임 이어가 좁혀져 호스 클램프의 직경을 감소시킬 때, 호스 재료가 요홈 내로 들어갈 효과를 갖는다.

이하에서는 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 2개의 클램핑 밴드 단부가 중첩되고 서로 고정되지만 조임 이어가 아직 좁혀지지 않은, 장착된 상태에 대응하는 상태에 있는 개방식 호스 클램프의 측면도이다.
도 2는 도 1에 따른 내측 클램핑 밴드 단부 부분의 평면도이다.
도 3은 내측 클램핑 밴드 단부 부분을 통한 확대 종단면도이다.

도면에 도시된 개방식 호스 클램프는 도 1에 도시된 상태에서 내측 단부 부분(11) 및 내측 단부 부분과 중첩되는 외측 단부 부분(12)을 형성하는 클램핑 밴드(10)로 구성된다. 도 1의 우측 단부로부터 시작하여, 냉간 변형에 의해 외측 단부 부분(12) 내에 가이드 홀더(13), 지지 홀더(14), 이른바 "외티커 이어(Oetiker ear)" 형태의 조임 장치인 조임 이어(15) 및 텅 가이드(tongue guide)(16)가 형성된다. 도 2 및 도 3에서 또한 볼 수 있는 클램핑 밴드(10)의 내측 단부 부분(11) 내에, 그 자유 단부로부터 시작하여, 전체 클램핑 밴드(10)에 대하여 감소된 폭 및 가이드 노우즈(18)를 갖는 텅(17), 도 2의 평면도에서 액적 형상을 갖는 양각부(19), 지지 후크(20) 및 가이드 후크(21)가 형성된다.

조임 이어(15)는 클램핑 밴드(10)로부터 외향으로 굽혀지는 2개의 레그(22)와 상호 연결 웨브 부분(23)에 의해 형성된다. 외향의 오목한 보강 비드(24)가 웨브 부분(23) 내에 형성된다.

양각부(19)를 제외하고, 이 실시예의 호스 클램프는 WO 2009/152832 A1으로부터 공지된 호스 클램프에 상응할 수 있다.

본 실시예에서, 도 2에 따른 양각부(19)는 내측 클램핑 밴드 단부로부터 클램핑 밴드의 길이 방향에서의 중간 위치를 향해 떨어지는 액적의 형상을 가지며, 이는 클램핑 밴드(10)의 길이 방향에 대하여 횡으로 측정된 폭이 도 2의 우측에 있는 것으로 가정되는 클램핑 밴드의 길이 방향에서의 중간 위치로부터 클램핑 밴드의 좌측 단부를 향해 감소하는 것을 의미하며, 이때 양단부는 둥글다. 호스 클램프의 내면을 향해 오목하며 양각부(19)에 의해 형성되는 요홈(25)의 깊이는 클램핑 밴드(10)의 두께와 실질적으로 동일하며, 이는 양각부(19)가 도 3에 도시된 바와 같이 내측 단부 부분(11)의 외면에서 약 클램핑 밴드의 두께에 대응하는 높이를 갖는 것을 의미한다.

요홈(25)의 최대 폭은 클램핑 밴드 폭의 대략 1/2이고, 그 최소 폭은 약 1/10 내지 1/5이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 요홈(25)의 내벽은 도 3에서 우측 단부에서 얕은 출발 챔퍼(chamfer)(26)를 갖고, 대향 단부에서 급격한 종단 챔퍼(27)를 갖는다.

도 1에 도시된 바와 같이, 조임 이어(15)의 웨브 부분(23) 내에 제공된 보강 비드(24)는 이것이 도시된 상태에서 양각부(19)와 접촉하도록 치수지어질 수 있다. 따라서, 조임 이어(15)는 양각부(19)를 구비한 클램핑 밴드(10)의 부분을 팽출하지 못하도록 지지한다.

조임 이어(15)가 한 자루의 플라이어(미도시)를 두 레그(22)와 맞물리게 함으로써 도 1에 도시된 초기 상태로부터 좁혀질 때, 호스 클램프의 직경이 감소되고, 클램핑 밴드(10)와 이에 의해 둘러싸이는 물체, 예컨대 파이프 니플 사이에 놓이는 호스(미도시)에 압력을 가한다. 호스 클램프의 직경 감소로 인해, 클램핑 밴드(10)와 호스 사이에서 상대 운동이 일어나며, 이는 조임 이어(15)의 영역에서 그 최대값을 갖고, 클램핑 밴드의 길이 방향에서의 중간 위치를 향해, 즉 조임 이어(15) 정반대 영역의 방향으로 감소한다. 호스에 가해지는 압력과 전술된 상대 운동은 호스 재료가 요홈(25) 내로 압입되는 결과를 산출한다.

플라이어가 제거된 때, 호스의 탄성 및 또한 기본적으로 비-탄성적으로 변형된 조임 이어(15)의 그것은 조임 이어가 얼마간 넓혀지는 효과를 갖는다. 이것이 일어난 때, 호스와 클램핑 밴드(10) 사이에서 상대 대항 운동이 일어날 것이며, 이에 의해 요홈(25) 내로 압입되었던 호스 재료가 요홈(25)의 보다 작은 폭을 향해 가압되어 거기에서 재밍될 것이다. 이러한 재밍은 그렇지 않을 경우 보다 클 조임 이어(15)의 확장을 제한한다.

폐쇄 중, 도 3에서 우측 단부에 존재하는 요홈(25)의 출발 챔퍼(26)는 호스 재료가 압축되어 폐쇄 운동 방향으로 미끄러져 나가도록 하여 이어의 폐쇄 중 임의의 제동 효과를 방지한다. 반면에, 플라이어가 제거되고 조임 이어(15)가 탄성 복원(spring back)되기 시작할 때, 요홈(25)의 보다 작은 그리고 가능하게는 보다 깊은 단부에 있는 보다 급격한 종단 챔퍼(27)는 압축된 호스 재료의 압축 및 제동 효과를 증가시킨다.

60　mm의 공칭 직경, 10　mm의 클램핑 밴드 폭, 0.8　mm의 밴드 두께, 및 원주 방향으로 측정된 13　mm의 조임 이어(15)의 길이를 갖는 호스 클램프에 6,400　N의 플라이어의 폐쇄력을 사용하여 시험을 수행하였다. 플라이어의 제거시, 요홈(25)을 갖춘 호스 클램프는 조임 이어(15) 아래의 폐쇄 갭의 3.03　mm의 평균 길이, 호스 클램프에 의해 호스에 가해진 4,400　N의 총 반경 방향 힘, 및 2.45　N/㎟의 단위 면적당 평균 접촉 압력을 보였다. 총 반경 방향 힘을 결정하기 위해, 원주를 따라 등각으로 배치된 8개의 센서에 의해 550　N의 중간 힘이 측정되었다.

요홈(25)이 없지만 그 외에는 동일한 치수를 갖는 클램프가 동일한 시험 조건 하에서 폐쇄 갭의 3.25　mm의 평균 길이, 3,840　N의 중간 반경 방향 힘 및 2.17　N/㎟의 단위 면적당 중간 접촉 압력을 보였다. 플라이어의 제거시 호스 클램프에 의해 가해진 반경 방향 힘에 관하여, 이는 약 14%만큼의 증가에 해당한다.

이러한 개선은 많은 경우에 일반적으로 사용되는 고강도 스테인리스 강 대신에 보다 저렴한 강이 사용될 수 있음을 의미한다. 이러한 유형의 호스 클램프에서 재료 비용이 전체 비용의 약 85%에 달하기 때문에, 본 발명에 의해 달성되는 유지력의 증가는 상당한 절약을 나타낸다.

전술된 액적 형상 대신에, 요홈(25)은 예컨대 둥근 모서리를 갖는 실질적인 삼각형 형상을 가질 수 있으며, 이때 폭은 항상 클램핑 밴드의 길이 방향에서의 중간 위치로부터 내측 클램핑 밴드 단부를 향해 감소한다.

전술된 바와 같이 조임 이어(15) 아래의 내측 클램핑 밴드 단부 부분(11)의 영역에서 요홈(25)의 위치는 위에 설명된 이유로 특히 유리하다. 호스와 접촉하는 외측 단부 부분(12)의 영역에서도, 클램핑 밴드(10)의 다른 위치에 요홈을 배치하는 것이 대체로 가능하다. 호스와 클램핑 밴드(10) 사이의 상대 운동이 조임 이어(15)의 영역에서 최대이기 때문에, 요홈(25)은 적어도 그 부근에 있어야 한다.

10: 클램핑 밴드 11: 내측 단부 부분
12: 외측 단부 부분 13: 가이드 홀더
14: 지지 홀더 15: 조임 이어
16: 텅 가이드 17: 텅
18: 가이드 노우즈 19: 양각부
20: 지지 후크 21: 가이드 후크
22: 레그 23: 웨브 부분
24: 보강 비드 25: 요홈
26: 출발 챔퍼 27: 종단 챔퍼

Claims (7)

1. 대상물에 호스를 고정하기 위한 호스 클램프이며,
   상기 호스 클램프는 2개의 외향으로 연장되는 레그(22) 및 레그를 상호 연결하는 웨브 부분(23)을 갖춘 이어형 조임 장치(15)가 형성되는 클램핑 밴드(10)를 구비하며,
   클램핑 밴드(10)의 내면은 상기 호스 클램프가 상기 대상물 주위에 조여진 조임 상태에서 호스 상에 놓이는 영역에서 요홈(25)을 구비하고,
   요홈은 클램핑 밴드의 길이 방향에서의 중간 위치를 향해 떨어지는 액적의 윤곽을 가지며,
   요홈은 전적으로 클램핑 밴드(10) 내에 놓이는 경계에 의해 제한되며,
   요홈의 두께는 클램핑 밴드의 두께와 동일하며,
   상기 클램핑 밴드의 길이 방향으로 보았을 때 클램핑 밴드의 길이 방향에서의 중간 위치로부터 클램핑 밴드의 단부를 향하는 방향으로 요홈(25)의 폭이 감소하는 것을 특징으로 하는 호스 클램프.
2. 제1항에 있어서, 요홈(25)은 둘러싸는 벽을 구비하며, 상기 벽은 요홈의 더 넓은 단부에서 요홈의 더 좁은 단부에서보다 더 얕은 호스 클램프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 요홈(25)은 조임 장치(15) 부근에 배치되는 호스 클램프.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 호스 클램프가 상기 대상물 상에 장착된 장착 상태에서 클램핑 밴드(10)는 내측 단부 부분(11) 및 내측 단부 부분과 중첩하는 외측 단부 부분(12)을 형성하고, 조임 장치(15)는 내측 단부 부분(11)에 의해 중첩되는 외측 단부 부분(12)의 영역에 배치되는 호스 클램프.
5. 제4항에 있어서, 요홈(25)은 호스 클램프의 장착 상태에서 조임 장치(15)의 레그(22) 사이의 공간을 연결하는 클램핑 밴드(10)의 부분에 배치되는 호스 클램프.
6. 제5항에 있어서, 요홈(25)은 클램핑 밴드(10)의 외면으로부터 돌출되는 양각부(19)로서 형성되는 호스 클램프.
7. 제6항에 있어서, 이어형 조임 장치(15)의 웨브 부분(23)은 호스를 향하여 볼록한 비드(24)에 의해 보강되는 호스 클램프.
   

Images