KR20140123948A - 도관의 굽힘 범위를 제한하기 위한 굽힘 제한 요소 - Google Patents

Abstract

굽힘 제한 요소(1)는 많은 유사한 요소들(1)의 로킹식으로 연동하는 원주방향 연결을 통해 도관 모든 주위에서 튜브 세그먼트(12)를 형성하도록 모듈식이다. 튜브 세그먼트(12)는 많은 유사한 튜브 세그먼트들(12)의 로킹식으로 연동하는 길이방향 연결을 통해 도관 주위에서 관절식 튜브(100)를 형성하기 위해 모듈식이다. 요소들(1)의 원주방향 연결의 로킹은, 일 측에 위치된 튜브 세그먼트(16)와 관련된 튜브 세그먼트(12)의 연동 방식에 의해, 그리고 타 측에 위치된 튜브 세그먼트(14)와 관련된 튜브 세그먼트(12)의 연동 방식에 의해 담보된다.

Description

도관의 굽힘 범위를 제한하기 위한 굽힘 제한 요소{BEND RESTRICTION ELEMENT FOR RESTRICTING THE BENDING RANGE OF A CONDUIT}

본 발명은 굽힘 제한 요소에 관한 것으로서, 이하에서 또한 간략하게 도관의 굽힘 범위를 제한하기 위한, "요소(element)"로 언급된다.

요소는 도관의 모든 주위에서 로킹식으로 연동하는 원주방향 연결, 즉 적어도 하나의 유사한 요소와 요소의, 도관의 원주방향으로 연결을 통해 튜브 세그먼트를 형성하도록 모듈식이고,

튜브 세그먼트는 도관 주위에 로킹식으로 연동하는 길이방향 연결, 즉 적어도 하나의 유사한 튜브 세그먼트와 튜브 세그먼트의, 도관의 길이방향으로 연결을 통해 관절식 튜브를 형성하도록 모듈식이고,

관절식 튜브의 튜브 세그먼트들은 도관의 길이방향에 대해 횡방향인 라인들에 대해 서로에 대해 힌지될 수 있고,

튜브 세그먼트들의 상기 힌지의 힌지 범위는 도관의 굽힘 범위의 상기 제한을 위해 제한된다.

그러한 굽힘 제한 요소들에 의해 형성된 관절식 튜브는 또한 '굽힘 제한기(bend restrictor)'로 언급된다. 예를 들어 (수중) 파이프라인, 케이블 등과 같은, 굽힘 가능한 도관 모든 주위에 배치된 관절식 튜브는 도관에 대한, 비틀림(kinking), 버클링(buckling) 또는 다른 손상을 방지한다. 굽힘 제한기는 예를 들어 해안 앞바다(offshore)에서 사용된다. 대부분의 경우들에서, 굽힘 제한기들은 앞서 말한 우발 사건들의 관점에서 가장 손상 되기 쉬운 도관 부분들 주위에만 배치된다. 도관 주위에 그러한 부분들에 국부적으로 적용된, 급힘 제한기는 그러므로 도관의 국부적인 굽힘 범위를 제한한다. 도관들의 가장 손상되기 쉬운 부분들은 종종 관련된 도관들이 오일 링 같은, 단단한(hard) 구조에서 생기고, 바다를 통과하는 위치들 근처에 있다. 그러한 경우에, 굽힘 제한기는 종종 단단한 구조에 대해 그것의 단부들 중 하나에 의해 고정된다.

그것들의 종종 오래도록 지속되는 사용 동안, 굽힘 제한기들은 일반적으로 다양한 크고 강하게 변화 가능한 로드들(loads) 및 특성(nature)의 다양한 요소들의 작용에 연속적으로 노출된다. 대기 상태들은 일반적으로 거칠고 예를 들어 파도 및 해류, 바람, 도관들의 변위 작동들(displacement operations), 및 용기들(vessels) 또는 다른 작업 장비 같은 외부 물체들과 도관의 예기치 못한 충돌들에 의해 결정된다. 모든 가능한 방향들 및 강도가 강하게 변화하는 로드들은 굽힘 제한기 상에 외부로부터 뿐만 아니라 내부로부터 작용하는데, 이는 움직이고 굽혀지는 도관이 튜브-형상으로 된 굽힘 제한기 내부에 위치되기 때문이다. 모든 로드들에 대해 신뢰성 있게 저항하는 것은 굽힘 제한기에서 가장 중요하다. 만약 굽힘 제한기가 실패한다면, 굽힘 제한기에 의해 더 이상 보호되지 않는 도관은 비틀리거나 버클링되거나(buckle) 다른 손상을 받게 될 수 있다. 이는 일반적으로 보호될 도관들이 종종 필수적인 기능들을 실행하기 때문에 재앙을 일으키는 결과가 된다. 이러한 기능들의 손실은 지대한 영향을 가져올 재정적인 결과들 및/또는 회사, 경제 또는 사회에 대한 손해를 수반할 수 있고, 및/또는 예를 들어 환경에 해를 끼칠 수 있다. 또한, 도관들의 수리는 지대한 영향을 가져올 재정적인 결과가 된다.

청구항 제1항의 서두에 따른 굽힘 제한 요소는 WO2010/136801A1로부터 공지된다. 공지된 요소는 WO2010/136801A1의 도 1, 2 및 3에서 도시되고, 공지된 요소의 두 개의 견본들은 개별적인 참조 부호들 3 및 5로 표시된다. WO2010/136801A1의 p. 10의 라인 27 내지 p. 11의 라인 22의 구절에서 굽힘 제한기가 어떻게 이러한 요소들(3 및 5)과 현장에서 조립되는지 설명된다. 첫째, 두 개의 요소들(5)은 요소들(5)의 구멍들(4) 내 나사산 볼트들 및 너트들에 의해 함께 고정된다. 함께 고정된 두 개의 요소들(5)은 굽힘 제한기의 제1 튜브 세그먼트를 형성한다. 이어서, 두 개의 요소들(3)은 요소들(5)의 수 부분들(male portions; 10) 주위에 그것들의 암 부분들(female portions; 11)에 의해 배치되고, 두 개의 요소들(3)은 이와 같이 요소들(3)의 구멍들(4) 내에 나사산 볼트들 및 너트들에 의해 함께 고정된다. 함께 고정된 두 개의 요소들(3)은 굽힘 제한기의 제2 튜브 세그먼트를 형성한다.

WO2010/136801A1로부터 공지된 요소들의 단점은 현장에서 튜브 세그먼트 당 몇몇의 너트/나사산 볼트 결합들을 장착하는 것은 노동 집약적이고, 예를 들어 거친 대기 상태 수중에서, 또한 힘들다는 것이다. 또한, 많은 너트/나사산 볼트 결합들은 획득된 굽힘 제한기의 원가의 상당한 부분을 차지한다. 사실, 요소들(3, 5) 그 자체는, 예를 들어, 몰딩 또는 사출 성형에 의해, 비교적 값싼 플라스틱 물질로부터 제조될 수 있다.

청구항 제1항의 서두에 따른 다른 굽힘 제한 요소는 WO01/24336A1에 공지된다. 공지된 요소는 예를 들어 WO01/24336A1의 도 1 및 2에 도시되고, 공지된 요소의 동일한 견본들이 참조 부호들(13 및 13')로 표시된다. 두 개의 서로 고정된 요소들(13 및 13')은 튜브 세그먼트(11)(WO01/24336A1의 도 1의 오른쪽)를 형성한다. 두 개의 다른 서로 고정된 요소들(13 및 13')은 다른 튜브 세그먼트(11')(WO01/24336A1의 도 1의 왼쪽)를 형성한다. 각각의 튜브 세그먼트는 제1 단부(16) 및 제2 단부(15)를 구비하고, 관련된 튜브 세그먼트의 제1 단부(16)는 볼 조인트-형 방식(ball joint-like manner)으로 인접한 튜브 세그먼트의 제2 단부(15) 주위에 맞물린다. 각각의 튜브 세그먼트(11, 11')에서, 두 개의 요소들(13 및 13')은 정확하게 두 개의 요소들(13 및 13')의 후크 부분들(hook parts; 20) 및 샤프트 단부들(shaft ends; 18)에 의해 제1 단부(16)에 서로 유지되고(WO01/24336A1의 도 2를 보기 바란다), 제2 단부(15)에서 두 개의 요소들(13 및 13')은 인접한 튜브 세그먼트의 제1 단부(16)에 의해 서로 함께 유지된다. 그러므로, WO01/24336A1의 도 1에서 두 개의 요소들(13 및 13')은 튜브 세그먼트(11)의 제2 단부(15)에서 인접한 튜브 세그먼트(11')의 제1 단부(16)에 의해 함께 서로 유지된다. WO01/24336A1에서 공지된 요소들의 이점은 그것들이 거의 나사산 볼트들 등을 요구하지 않는다는 것이다. WO01/24336A1로부터 공지된 요소들을 구비하여, 너트들/나사산 볼트들은 오직 굽힘 제한기의 마지막 튜브 세그먼트에 적용될 것을 필요로 한다. 나사산 볼트들을 장착하기 위해, 요소들(13, 13')에는 (WO01/24336A1의 도 2 및 3에 도시된) 홀들(26)이 제공된다.

그러나, WO01/24336A1로부터 공지된 요소들의 단점은 튜브 세그먼트의 요소들의 상호 고정들뿐만 아니라, 튜브 세그먼트들의 상호 고정들이 손상되기 쉽다는 것이고, 그 결과 굽힘 제한기의 신뢰성이 요구되는 상태이다. 만약, 예를 들어, 작동 중인 굽힘 제한기의 단지 하나의 요소(13 또는 13')의 단지 하나의 후크 부분(20) 또는 단지 하나의 샤프트 단부(18)가 고장 나면, 이 요소는 관련된 튜브 세그먼트 내 그것의 부속물(companion)로부터 느슨해진다. 그 결과는 그런 다음 연쇄 반응(chain reaction)이고 그 결과 튜브 세그먼트는 관련된 굽힘 제한기의 튜브 세그먼트 다음에 느슨해지고 굽힘 제한기가 전부 느슨해진다. 결과적으로, 굽힘 제한기에 의해 더 이상 보호되지 않는 도관은 언급된 바와 같이, 일반적으로 피해가 큰 결과들을 가지는, 다른 손상을 받게 하거나 비틀리거나, 버클링될 수 있다. 그러한 불리한 결과는 원칙적으로 더 강하고 더 내구성 있는 설계의 튜브 세그먼트의 요소들의 상호 고정들을 이루는 것에 의해 방해될 수 있다. 그러나, 이는 요소들의 원가를 증가시킨다. 또한 오직 굽힘 제한기의 마지막 튜브 세그먼트에서 대신에, 굽힘 제한기의 모든 튜브 세그먼트들에서 너트들 및 나사산 볼트들을 사용하도록 선택될 수 있다. 그러나, WO2010/136801A1에서 공지된 요소들에 대해 이미 전술된 것과 같이, 많은 너트들 및 나사산 볼트들은 굽힘 제한기의 원가를 증가시키고, 많은 너트들 및 나사산 볼트들을 장착하는 것은 현장에서 노동 집약적이고 종종 힘들다.

본 발명의 목적은 도관의 굽힘 범위를 제한하기 위한 관절식 튜브(articulated tube)가 형성될 수 있는 굽힘 제한 요소를 제공하는 것이고, 관절식 튜브는 설치하기 쉽고, 품질과 원가 사이에 좋은 비율을 구비한다.

이를 위해, 첨부된 독립항 제1항에 따라, 앞서 처음에 가리켜진 종류의 굽힘 제한 요소는 요소가 관절식 튜브의 적어도 하나의 관련된 튜브 세그먼트의 요소들의 원주방향 연결의 로킹이 일 측에서 길이방향으로 위치된 관절식 튜브의 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식에 의해 그리고 타 측에서 길이방향으로 위치된 관절식 튜브의 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식에 의해 담보되도록 구성되고, 개별적인 연동 방식들이 또한, 각각, 일 측에 위치된 튜브 세그먼트의 요소들의 원주방향 연결의 로킹을 담보하고, 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 요소들의 원주방향 연결의 로킹을 담보하는 것의 일부인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 그러한 요소들로 형성된 관절식 튜브(굽힘 제한기)에서, 관련된 튜브 세그먼트의 요소들은 관련된 튜브 세그먼트의 각각의 두 개의 인접한 튜브 세그먼트들로부터 유사한 요소들의 연동 도움으로 원주방향으로 함께 유지되고, 관련된 튜브 세그먼트의 요소들은 또한 각각의 두 개의 인접한 튜브 세그먼트들의 요소들의 원주방향으로 함께 유지하는 데 기여한다. 이런 식으로, 요소들에 의해 형성된 굽힘 제한기는 굽힘 제한기의 요소들 사이에 매우 강한 상대적인 연결을 구비하는 요소들 사이에 많은 연결들을 특징으로 한다. 힌지 튜브 세그먼트들을 구비하는 굽힘 제한기가 작동 중에 노출되는 외부로부터 및 내부로부터, 전술된 다양한 크고 강하게 변화하는 로드들은 다른 요소들 상에 매우 잘 분포되고 요소 마다 요소의 다른 부분들 상에 매우 잘 퍼진다.

이는 관절식 튜브가 굽힘 제한기로서 매우 신뢰성 있게 한다. 요소들 사이에 강한 상대 연결에 의해 그리고 좋은 로드 분포들에 의해, 본 발명에 따라 공지된 굽힘 제한기들을 구비하는 것보다 굽힘 제한기의 원가와 품질 사이의 매우 유리한 비율이 가능하다. 더 좋은 것은, 본 발명에 따라, 원칙적으로, 요소들의 특별한(후킹(hooking)) 부분들 또는 나사산 볼트들 및 너트들이 아마, 단지 굽힘 제한기의 마지막 튜브 세그먼트에서를 제외하고, 관련된 튜브 세그먼트의 요소들을 함께 고정할 필요가 없다는 것이다. 이는 굽힘 제한기의 원가에 대해 추가적인 유리한 영향을 가질 뿐만 아니라, 또한 굽힘 제한기가 더 쉽게 설치되게 한다.

원칙적으로, 요소는 다양한 물질로 제조될 수 있다. 바람직하게, 요소는 예를 들어, 몰드 내 사출 성형(injection moulding) 또는 몰딩(moulding)에 도움으로, 플라스틱으로 제조된다. 요소의 제조를 위한 적절한 물질은 예를 들어, 폴리우레탄이다.

본 발명의 구체적인 실시예들은 종속항들에서 정해진다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 요소는,

관련된 튜브 세그먼트, 일 측에 위치된 튜브 세그먼트 및 타 측에 위치된 튜브 세그먼트가 각각 서로 유사한 제1 부분, 서로 유사한 제2 부분 및 서로 유사한 제3 부분을 포함하고,

관련된 튜브 세그먼트의 적어도 제1 부분이 일 측에 위치된 튜브 세그먼트에 의해 모든 주위에서 둘러싸이므로 일 측에 위치된 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되고,

관련된 튜브 세그먼트의 적어도 제2 부분이 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제3 부분에 의해 모든 주위에서 둘러싸이므로 타 측에 위치된 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되도록 구성된다.

관련된 튜브 세그먼트의 제1 부분과 제2 부분의 둘러쌈(envelopments)을 구비하여, 개별적인 연동 방식이 신뢰성 있는 방식으로 실현된다.

바람직하게, 요소는,

일 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제2 부분이 모든 주위에서 관련된 튜브 세그먼트의 제1 부분을 둘러싸고 또한 관련된 튜브 세그먼트의 제3 부분에 의해 모든 주위에서 둘러싸이므로 일 측에 위치된 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되고,

관련된 튜브 세그먼트의 제2 부분이 모든 주위에서 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제1 부분을 둘러싸고 또한 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제3 부분에 의해 모든 주위에서 둘러싸이므로 타 측에 위치된 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되도록 구성된다.

그러한 연동 방식에 의해, 관절식 튜브의 쉬운 장착이 더욱 촉진된다. 사실, 그것과 함께 아직 형성되지 않은 튜브 세그먼트의 요소를 장착할 때, 그것과 함께 형성될 튜브 세그먼트의 제2 부분과 대응하는 그것의 부분에 의해, 요소는 쉽고 신뢰성 있게 도관 모든 주위에서 이미 형성된 튜브 세그먼트의 제1 부분과 제2 부분 사이에 위치되고 가져와 질 수 있다.

본 발명의 더 바람직한 실시예에서, 요소는 튜브 세그먼트들의 로킹식으로 연동하는 길이방향 연결이 도관에 대해 보여지는 것과 같이, 적어도 방사상으로 (즉, 방사상 방향으로) 두 개의 개별적으로 연결된 튜브 세그먼트들의, 각각의 감소하는 부분들 및 돌출하는 부분들의 연동에 의해 실현되도록 구성된다.

본 발명에 따른 더 바람직한 실시예에서, 요소는,

관절식 튜브의 두 개의 서로 인접하는 튜브 세그먼트들의 길이방향으로 서로 접하는 요소들이 길이방향으로 서로 직렬이 되지 않고, 원주방향으로 서로에 대해 어긋나게 위치되며,

어긋난 위치는 요소가 서로 접하는 요소들의 원주방향으로 상호 상대 회전을 적어도 부분적으로 차단하는 차단 수단을 포함하므로 유지되도록 구성된다.

요소들의 로킹식으로 어긋난 위치는 요소들 사이의 강한 상대 연결 및 좋은 로드 분포들을 더욱 더 촉진한다. 이러한 방식으로, 상대 연결은 너무 강하여 장착된 관절식 튜브의 개별적인 요소가 결핍된 가정적인 경우에, 관절식 튜브의 기능은 결핍된 요소의 위치 주위에 요소들의 상호 연동에 의해 원래대로(intact) 남아 있다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

다음에서, 본 발명은 첨부된 도면들에서 개략적인 도면들을 참조하여 보다 명확해진다.
도 1은 본 발명에 따른 굽힘 제한 요소의 일 실시예의 예시의 사시도이다.
도 2는 도 1의 요소를 다른 사시도로 도시한다.
도 3은 도 1의 요소의 두 개의 견본들(specimens)을 사시도로 도시하고 그것들은 이 사용을 위해 관절식 튜브 내에 길이방향으로 연결될 수 있다.
도 4는 도관 주의에서 도 1의 요소의 몇몇의 견본들을 구비하여 형성된 관절식 튜브의 길이방향 부분을 통해 (부분적으로 투명한 뷰(transparent view)로) 중앙 길이방향 구획을 도시하고, 길이방향 부분에서 도관은 곧은, 즉 굽혀지지 않은 상태인 것으로 도시된다. 도 4가 도 6 및 7의 화살표들에 의해 표시된 라인 IV-IV을 따라 취해진 도면이라는 것에 주의된다.
도 5는 도 4의 구성을 다시 도시하나, 도시된 길이방향 부분에서 도관이 굽혀진 상태에 있는 상태이다.
도 6은 도 4의 화살표들에 의해 표시된 라인 VI-VI을 따라 취해진 (부분적으로 투명한 뷰로) 단면도를 도시한다. 도 6은 또한 도 8의 화살표들에 의해 표시된 라인 VI-VI을 따라 취해진 도면이라는 것에 주의된다.
도 7은 도 4의 화살표들에 의해 표시된 라인 VII-VII을 따라 취해진 (부분적으로 투명한 뷰로) 단면도를 도시한다.
도 8은 도 6에서 화살표들에 의해 표시된 라인 VIII-VIII을 따라 취해진 (부분적으로 투명한 뷰로) 길이방향 단면도의 일부를 도시한다.

도 1 내지 8은 본 발명에 따른 굽힘 제한 요소(bend restriction element; 1)를 도시한다. 도 3 내지 8에는, 요소(1) 외에도 요소(1)의 추가적이고, 동일한 견본들(specimens; 2 내지 7)이 도시된다. 도 4 내지 7에는, 추가적으로, 예를 들어, (수중) 파이프라인(pipeline), 케이블 등과 같은 굽힘 가능한 도관(bendable conduit; 10)이 도시된다. 도 4 내지 6에는, 도관(10)에 대해 보여지는, 도관(10)의 길이방향(longitudinal direction L), 도관(10)의 원주방향(circumferential direction; C), 방사상 방향(radial direction; R)이 표시된다.

관절식 튜브(articulated tube; 100)가 도관(10)의 표현된 부분 주위에 배치된다. 관절식 튜브는 참조 부호 12, 14, 16, 및 18을 구비하여 도 4에 표시된 튜브 세그먼트들(tube segments)을 포함하고, 서로 로킹식으로 연동하는 방식으로(mutually locked interlocking manner) 길이방향(L)으로 함께 연결된다.

각각의 튜브 세그먼트들(12, 14, 16, 및 18)은 서로 로킹식으로 연동하는 방식으로 원주방향(C)으로 연결되는 요소(1)의 다른 견본들에 의해 형성된다. 튜브 세그먼트(12)는 요소들(1 및 2)에 의해, 튜브 세그먼트(14)는 요소들(3 및 4)에 의해, 튜브 세그먼트(16)는 요소들(5 및 6)에 의해 형성된다.

튜브(100)의 튜브 세그먼트들(12, 14, 16, 및 18)은 도관의 길이방향(L)에 횡방향인 라인들에 대해 서로에 대해 힌지(hinge)될 수 있어, 튜브 세그먼트들(12, 14, 16, 및 18)의 힌지(hinging)의 힌지 범위(hinging range)는 도관(10)의 굽힘 범위(bending range)를 제한하기 위해 제한된다. 그러므로, 도 4 및 5의 도시된 예시에서, 도 5에 도시된 도관(10)의 굽힘 상태(bent condition)에 대응하는 도 5에 도시된 튜브 세그먼트들(12, 14, 16, 및 18)의 힌지 상태들(hinged conditions)이, 도 4에 도시된 도관(10)의 곧은 상태(straight condition)에 대응하는 튜브 세그먼트들(12, 14, 16, 및 18)의 힌지 상태들로부터 시작해서, 중앙 길이방향 단면 평면에 수직하는 라인들에 대해 동일한 힌지 방향으로 각각의 경우에 서로에 대해 튜브 세그먼트들(12, 14, 16, 및 18)의 힌지에 의해 획득되었다. 도 5에 도시된 튜브 세그먼트들(12, 14, 16, 및 18)의 힌지 상태들은 언급된 힌지 방향으로 도관(10)의 제한된 굽힘 범위의 상한점(upper limit)에 대응한다.

도시된 예시에서, 각각의 요소들(1 내지 7)은 튜브(100)의 관련된 튜브 세그먼트의 관련된 두 요소들의 원주방향 연결의 로킹(locking)이 그것의 일 측에서 길이방향(L)으로 위치된 관절식 튜브의 튜브 세그먼트(16)과 연관된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식에 의해, 그리고 그것의 타 측에서 길이방향(L)으로 위치된 튜브(100)의 튜브 세그먼트와 연관된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식에 의해 담보되고, 연동의 개별적인 방식들이 또한, 개별적으로, 일 측에 위치된 튜브 세그먼트의 두 개의 요소들의 원주방향 연결의 로킹을 담보하고, 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 두 개의 요소들의 원주방향 연결의 로킹을 담보하도록 구성된다.

그러므로, 특히, 그것의 일 측에 위치된 튜브 세그먼트(16) 및 그것의 타 측에 위치된 튜브 세그먼트(14)의 관련된 튜브 세그먼트(12)의 요소들을 유지한다. 튜브 세그먼트(12)의 두 개의 요소들(1 및 2)의 원주방향 연결은 튜브 세그먼트(16)와 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식에 의해 및 튜브 세그먼트(14)와 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식에 의해 담보된다. 또한, 연동의 개별적인 방식들은, 개별적으로 튜브 세그먼트(16)의 두 개의 요소들(5 및 6)의 원주방향 연결의 로킹을 담보하고, 튜브 세그먼트(14)의 두 개의 요소들(3 및 4)의 원주방향 연결의 로킹을 담보하는 것의 일부이다.

보다 구체적으로, 도시된 예시에서, 각각의 요소들(1 내지 7)은 관련된 튜브 세그먼트, 일 측에 위치된 튜브 세그먼트, 및 타 측에 위치된 튜브 세그먼트는 각각 서로 유사한 제1 부분, 서로 유사한 제2 부분, 및 서로 유사한 제3 부분을 포함하고, 관련된 튜브 세그먼트의 적어도 제1 부분이 일 측에 위치된 튜브 세그먼트에 의해 모든 주위에서 덮이므로 일 측에 위치된 튜브 세그먼트와 연관된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되고, 관련된 튜브 세그먼트의 적어도 제2 부분이 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제3 부분에 의해 모든 주위에서 덮이므로 타 측에 위치된 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되도록 구성된다.

그러므로 이것은 다시, 특히, 그것의 일 측에 위치된 튜브 세그먼트(16) 및 그것의 타 측에 위치된 튜브 세그먼트(14)의, 관련된 튜브 세그먼트(12)의 요소들을 유지한다. 이러한 개별적인 튜브 세그먼트들(12, 16 및 14)은 각각 참조 부호들(31, 41 및 51)로 각각 표시된 제1 부분, 참조 부호들(32, 42 및 52)로 각각 표시된 제2 부분, 및 참조 부호들(33, 43 및 53)로 각각 표시된 제3 부분을 포함한다. 도 4에서 예를 들어, 튜브 세그먼트(12)의 제1 부분(31)은 튜브 세그먼트(16)에 의해 모든 주위에서 덮이고, 튜브 세그먼트(12)의 적어도 제2 부분(32)은 튜브 세그먼트(14)의 제3 부분(53)에 의해 모든 주위에서 덮이는 것을 볼 수 있다. 또한, 도 4에서, 예를 들어, 튜브 세그먼트(16)의 제1 부분(41)은 튜브 세그먼트(18)에 의해 모든 주위에서 덮이고, 튜브 세그먼트(16)의 적어도 제2 부분(42)은 튜브 세그먼트(12)의 제3 부분(33)에 의해 모든 주위에서 덮이는 것을 볼 수 있다.

보다 구체적으로, 도시된 예시에서, 각각의 요소들(1 내지 7)은 일 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제2 부분이 모든 주위에서 관련된 튜브 세그먼트의 제1 부분을 덮고 또한 관련된 튜브 세그먼트의 제3 부분에 의해 모든 주위에서 덮이므로 일 측에 위치된 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되고, 관련된 튜브 세그먼트의 제2 부분이 모든 주위에서 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제1 부분을 덮고 또한 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 제3 부분에 의해 모든 주위에서 덮이므로 타 측에 위치된 튜브 세그먼트와 관련된 튜브 세그먼트의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되도록 구성된다.

그러므로 이것은 다시, 특히, 그것의 일 측에 위치된 튜브 세그먼트(16) 및 그것의 타 측에 위치된 튜브 세그먼트의 관련된 튜브 세그먼트(12)의 요소들을 유지한다. 튜브 세그먼트(16)의 제2 부분(42)이 모든 주위에서 튜브 세그먼트(12)의 제1 부분(31)을 덮고 또한 튜브 세그먼트(12)의 제3 부분(33)에 의해 모든 주위에서 덮이므로 튜브 세그먼트(16)와 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되고, 튜브 세그먼트(12)의 제2 부분(32)이 모든 주위에서 튜브 세그먼트(14)의 제1 부분(51)을 덮고 또한 튜브 세그먼트(14)의 제3 부분(53)에 의해 모든 주위에서 덮이므로 튜브 세그먼트(14)와 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현된다.

도시된 예시에서, 각각의 요소들(1 내지 7)은 튜브 세그먼트들의 로킹식으로 연동하는 길이방향 연결이 개별적으로, 두 개의 개별적인 연결된 튜브 세그먼트들의 적어도 방사상으로(즉, 방사상 방향(R)으로) 감소하는 부분들(receding portions) 및 돌출하는 부분들(projecting portions)의 연동에 의해 실현된다.

그러므로 이것은 또한, 특히 그것의 일 측에 위치된 튜브 세그먼트(16) 및 그것의 타 측에 위치된 튜브 세그먼트(14)의 관련된 튜브 세그먼트(12)의 요소들을 유지한다. 도 4에서, 예를 들어 튜브 세그먼트들(12 및 14)의 로킹식으로 연동하는 길이방향 연결이 방사상 방향(R)으로 돌출하는 튜브 세그먼트(14)의 부분들(54) 및 방사상 방향(R)으로 감소하는 튜브 세그먼트(12)의 부분들(35)의 연동에 의해 실현된다. 이와 마찬가지로, 도 4에서, 예를 들어, 튜브 세그먼트들(16 및 12)의 로킹식으로 연동하는 길이방향 연결이 방사상 방향(R)으로 돌출하는 튜브 세그먼트(12)의 부분들(34)과 방사상 방향(R)으로 감소하는 튜브 세그먼트(16)의 부분들(45)의 연동에 의해 실현된다.

도시된 예시에서, 각각의 요소들(1 내지 7)은 관절식 튜브의 두 개의 서로 인접하는 튜브 세그먼트들의 길이방향(L)으로 서로 접하는 요소들이 길이방향(L)으로 서로 직렬이 되지 않도록 구성되고, 이는 그것들이 원주방향(C)으로 서로에 대해 엇갈리게(staggeredly) 위치되기 때문이고, 엇갈린 위치(staggered situation)가 유지되는데, 이는 요소가 서로 접하는 요소들의 원주방향(C)으로 상호 상대 회전(mutual relative rotation)을 적어도 부분적으로 차단하는 차단 수단(blocking means)을 포함하기 때문이다.

요소들의 그러한 로킹식으로 엇갈린 위치를 유지하기 위한 차단 수단은 다양한 방식으로 실현될 수 있다. 예를 들어, 그것들은 길이방향(L)으로 적어도 연장하는 리브들(ribs) 및 홈들(grooves)을 포함하여 실현될 수 있고, 하나의 요소의 홈들이 길이방향(L)으로 그것에 접하는 요소의 리브들과 협력하여 연동하도록 구성된다.

그러한 차단 수단이 도시된 예시에서 어떻게 실현되는지는 도 3, 4, 6 및 8에서 나타나고, 특히, 요소들(1 및 3)의 로킹식으로 어긋난 위치(locked staggered situation)가 도시된다. 요소(1)의 차단 수단은 도 1, 6 및 8에서 참조 부호(37)로 표시되고, 튜브 세그먼트(12)의 제2 부분(32)과 대응하는 요소(1)의 부분인 슬롯(slot), 게다가 도 1에서 참조 부호(36)으로 표시되고, 튜브 세그먼트(12)의 제3 부분(33)과 대응하는 요소(1)의 벽과 튜브 세그먼트(12)의 제1 부분(31)과 대응하는 요소(1)의 벽 사이에 두 개의 횡방향 벽들(transverse walls)을 포함한다. 요소(3)에 대해서, 횡방향 벽들(36)과 유사한, 횡방향 벽들은 도 3, 6 및 8에서 참조 부호들(56)로 표시된다. 요소(4)에 대해서, 횡방향 벽들(36)과 유사한, 횡방향 벽들은 도 6 및 8에서 참조 부호들(76)로 표시된다. 도 6 및 8에서 요소(4)의 하나의 횡방향 벽(76)과 함께 요소(3)의 하나의 횡방향 벽(56)이 요소(1)의 슬롯(37) 내에서 연장하는 것을 볼 수 있다. 결과적으로, 길이방향(L)으로 서로 접하는 요소들(1 및 4)뿐만 아니라, 길이방향(L)으로 서로 접하는 요소들(1 및 3)의 원주방향(C)으로 상대 회전은 적어도 부분적으로 차단된다.

도 1을 참조하여, 요소(1)의 다음의 임의적인 측면들이 여기에서 밝혀진다. 도 1에서 의도되는 그것의 측에서, 다른 그러한 요소의 유사한 측에 대해 맞대도록, 관절식 튜브의 튜브 세그먼트 내, 요소 1에는 돌기들(protrusions; 81 및 83)뿐만 아니라, 리세스들(recesses; 80 및 82)이 제공되는 것을 볼 수 있다. 이러한 리세스들 및 돌기들은 관절식 튜브의 조립을 수월하게 하는데, 이는 요소(1)의 돌기들(81 및 83)이 관련된 튜브 세그먼트의 다른 요소의, 리세스들(80 및 82)과 유사한, 리세스들 내에 위치될 수 있기 때문이다. 도시된 예시에서, 리세스(80)와 돌기(81)에는 통로들이 제공된다. 원한다면, 나사산 볼트들(threaded bolts)이 그러한 통로들 안에 안내될 수 있어, 그러한 나사산 볼트들 및 연관된 너트들(associated nuts)과 함께, 요소(1)는 관련된 튜브 세그먼트의 다른 요소에 완전히 고정될 수 있다. 예를 들어, 그러한 나사산 볼트 고정(threaded bolt fastening)은 굽힘 제한기(bend restrictor)의 마지막 튜브 세그먼트에만 적용될 수 있다.

실시예들의 전술된 예시들이 본 발명을 제한하지 않고 첨부된 청구항의 범위 내에서 다양한 변형들이 가능하다는 것에 주의된다.

그러므로, 예를 들어, 다양한 변형들은 본 발명에 따른 요소의 형상, 치수 및 물질에서 가능하다.

도면들에 도시된 본 발명에 따른 요소와 함께, 튜브 세그먼트는 두 개의 그러한 요소들의 원주방향 연결을 통해 형성된다. 대신에, 본 발명에 따른 대안적인 굽힘 제한 요소는 또한 세 개 또는 그 이상의 그러한 대안적인 요소들의 원주방향 연결에 의해 튜브 세그먼트를 형성하도록 모듈식일 수 있다. 관절식 튜브의 튜브 세그먼트 당 요소들의 수가 더 커질수록, 튜브의 요소들 사이의 더 강한 연결이 관절식 튜브가 손상의 결과 개별적인 요소를 잃게(lose) 되는 가정된 경우에 있게 될 것이고, 튜브 세그먼트들의 힌지의 힌지 범위의 제한을 고려하여 더 나은 기능이 이와 같이 잃은(lost) 개별적인 요소에도 불구하고 손상되지 않은 채로 남아 있다.

도면들에서 도시된 예시에서, 관절식 튜브는 본 발명에 따른 요소들의 서로 동일한 견본들의 연결을 통해 형성된다. 대신에, 그러나, 관절식 튜브가 본 발명에 따른 요소들의 서로 (형상이) 다른 견본들의 연결에 의해 형성되는 것도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 적어도 하나의 요소는 관절식 튜브를 형성하기 위해, 본 발명에 따르지 않는, 다른 종류의 적어도 하나의 요소와 함께 연결되는 것도 가능하다.

이러한 그리고 유사한 대안들은 첨부된 청구항들에서 정의된 본 발명의 범위 내에 포함된 것으로 이해된다.

1, 2, 3: 요소
10: 도관
12, 14, 16, 18; 튜브 세그먼트
31, 41, 51: 제1 부분
32, 42, 52: 제2 부분
33, 43, 53: 제3 부분
100: 관절식 튜브
C: 원주방향
L: 길이방향
R: 방사상 방향

Claims (5)

1. 도관(10)의 굽힘 범위를 제한하기 위한 굽힘 제한 요소에 있어서,
   상기 요소(1)는 로킹식으로(locked) 연동하는 원주방향(circumferential) 연결, 즉, 적어도 하나의 유사한 요소(2)와 상기 요소의, 상기 도관의 원주방향(C)으로 연결을 통해, 상기 도관 모든 주위에서 튜브 세그먼트(12)를 형성하도록 모듈식이고,
   상기 튜브 세그먼트(12)는 로킹식으로(locked) 연동하는 길이방향 연결, 즉 적어도 하나의 유사한 튜브 세그먼트(14, 16, 18)와 상기 튜브 세그먼트의, 상기 도관의 길이방향(L)으로 연결을 통해 상기 도관 모든 주위에서 관절식 튜브(100)를 형성하도록 모듈식이고,
   상기 관절식 튜브의 튜브 세그먼트들은 상기 도관의 상기 길이방향(L)에 횡방향인 라인들에 대해 서로에 대해 힌지될 수 있고,
   상기 튜브 세그먼트들의 힌지(hinging)의 힌지 범위(hinging range)는 상기 도관의 굽힘 범위를 제한하기 위해 제한되고,
   상기 요소(1)는 상기 관절식 튜브(100)에 연관된 적어도 하나의 튜브 세그먼트(12)의 상기 요소들(1, 2)의 상기 원주방향 연결의 로킹(locking)이 그것의 일 측에서 길이방향(L)으로 위치된 상기 관절식 튜브의 튜브 세그먼트(16)와 관련된 상기 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동의 방식으로, 그리고 그것의 타 측에서 길이방향으로 위치된 상기 관절식 튜브의 튜브 세그먼트(14)와 연관된 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동에 의해 담보되도록 구성되고, 개별적인 방식의 연동은 또한 개별적으로, 상기 일 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(16)의 상기 요소들(5, 6)의 상기 원주방향 연결의 로킹을 담보하고, 상기 타 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(14)의 상기 요소들(3, 4)의 상기 원주방향 연결의 로킹을 담보하는 것의 일부인 것을 특징으로 하는 도관(10)의 굽힘 범위를 제한하기 위한 굽힘 제한 요소.
2. 제1항에 있어서,
   상기 요소(1)는,
   상기 관련된 튜브 세그먼트(12), 상기 일 측에 위치된 튜브 세그먼트(16) 및 상기 타 측에 위치된 튜브 세그먼트(14)는 각각 서로 유사한 제1 부분(31; 41; 51), 서로 유사한 제2 부분(32; 42; 52) 및 서로 유사한 제3 부분(33; 43; 53)을 포함하고,
   상기 관련된 튜브 세그먼트(12)의 적어도 제1 부분(31)이 상기 일 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(16)의 모든 주위에서 덮이므로 상기 일 측에 위치된 튜브 세그먼트(16)와 관련된 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되고,
   상기 관련된 튜브 세그먼트(12)의 적어도 제2 부분(32)이 상기 타 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(14)의 제3 부분(53)에 의해 모든 주위에서 덮이므로 상기 타 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(14)와 관련된 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되도록 구성되는 굽힘 제한 요소.
3. 제2항에 있어서,
   상기 요소(1)는,
   상기 일 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(16)의 제2 부분(42)이 모든 주위에서 관련된 튜브 세그먼트(12)의 제1 부분(31)을 덮고 또한 상기 관련된 튜브 세그먼트(12)의 제3 부분(33)에 의해 모든 주위에서 덮이므로 상기 일 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(16)와 관련된 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되고,
   상기 관련된 튜브 세그먼트(12)의 제2 부분(32)이 모든 주위에서 상기 타 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(14)의 제1 부분(51)을 덮고 또한 상기 타 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(14)의 제3 부분(53)에 의해 모든 주위에서 덮이므로 상기 타 측에 위치된 상기 튜브 세그먼트(14)와 관련된 튜브 세그먼트(12)의 길이방향 연결의 연동 방식이 실현되도록 구성되는 굽힘 제한 요소.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 요소(1)는 상기 튜브 세그먼트들(12, 14)의 상기 로킹식으로 연동하는 길이방향 연결이 상기 도관에 대해 보여지는 것과 같이, 적어도 방사상으로 (즉, 방사상 방향(R)으로) 두 개의 개별적으로 연결된 튜브 세그먼트들(12, 14)의, 각각의 감소하는 부분들(35) 및 돌출하는 부분들(54)의 연동에 의해 실현되도록 구성되는 굽힘 제한 요소.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 요소(1)는,
   상기 관절식 튜브(100)의 두 개의 서로 인접하는 세그먼트들(12, 14)의 길이방향(L)으로 서로 접하는 요소들(1, 3)이 상기 길이방향으로 서로 직렬이 되지 않고, 상기 원주방향(C)으로 서로에 대해 어긋나게 위치되며,
   어긋난 위치는 서로 접하는 상기 요소들의 상기 원주방향(C)으로 상호 상대 회전을 적어도 부분적으로 차단하는 차단 수단(36, 37)을 포함하므로 유지되도록 구성되는 굽힘 제한 요소.

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