KR20150036506A

KR20150036506A - 케이블 그랜드

Info

Publication number: KR20150036506A
Application number: KR1020157003510A
Authority: KR
Inventors: 칼 잭슨
Original assignee: 허벨 리미티드
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2015-04-07
Also published as: HK1205367A1; CN104541424A; RU2658626C2; ZA201500424B; CA2878730C; EP2875559A1; RU2015105641A; AU2013291770B2; CA2878730A1; US20150222107A1; US9461452B2; WO2014013267A1; ES2630578T3; JP2015524646A; BR112015001122B1; CN104541424B; JP6188799B2; AU2013291770A1; DK2875559T3; BR112015001122A2

Abstract

본 발명은 공동(121)을 케이블 그랜드용 다이어프램 밀봉부(101)에 관한 것으로서(도 1 참조), 상기 다이어프램 밀봉부는 공동(121)을 형성하기 위해 다이어프램(107)에 의해 한 단부에 연결된 동심배열된 내측 밀봉부 벽(103)과 외측 밀봉부 벽(105)을 가진다. 상기 공동(121)은 내측 밀봉부 벽(103)과 외측 밀봉부 벽(105) 사이에서 연장되는 복수의 지지 웹(125)들을 포함한다. 상기 웹(125)들은 밀봉부(101)의 외측 면 위에 제공되며 밀봉부(101)의 입구 면으로부터 밀봉부(101)를 통해 케이블 삽입을 보조하기 위해 변형된다. 상기 웹(125)들은 출구 면 위의 압력이 입구 면 위의 압력보다 더 높을 때 다이어프램(107)에 걸쳐 압력 차이를 생성하기 위해 밀봉부(101)가 뒤집히는 것에 저항한다.

Description

케이블 그랜드{CABLE GLANDS}

본 발명은 케이블 그랜드에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전기 케이블용 케이블 그랜드에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 내화성 용도로 사용하기 위한 케이블 그랜드에 관한 것이다.

케이블 그랜드 산업에서, 케이블 그랜드 내에 밀봉부(seal)를 일체로 구성하는 것이 알려져 있는데, 케이블 그랜드는 케이블 그랜드가 끼워진 내화성 엔클로저(flameproof enclosure) 내에서 폭발성 제품이 엔클로저 외부에서 대기가 폭발할 가능성이 있는 주변으로 통과하는 것을 방지하기 위해 케이블 상에 밀봉하도록 구성된다.

다이어프램 밀봉부는 압축 밀봉부(compression seal)가 부적절한 위치인 케이블 그랜드, 가령, 예를 들어, 해당 케이블이 압축 하에서 저온 흐름(cold flow)을 방지할 수 있는 위치에서 사용하기에 특히 적합하다. 또한, 다이어프램 밀봉부는 그 외의 다른 이점, 가령, 예를 들어, 정확한 기하학적 형상으로 인하여, 폭발로부터 발생하는 압력에 의해 케이블 내측 절연(insulation) 사이의 밀봉이 실제로 향상될 수 있는 이점도 있다.

알려져 있는 한 타입의 다이어프램 밀봉부는 폭발 압력에 대해 밀봉하기 위해 케이블에 작용하기에 필요한 힘을 제공할 수 있는 매우 강성의 엘라스토머 재료로 구성된다. 이러한 타입의 밀봉부는 케이블이 오직 한 방향으로만 통과할 수 있게 하여 밀봉부를 파손시키지 않고서는 케이블에 끼우기가 어렵다.

알려져 있는 또 다른 타입의 다이어프램 밀봉부는 개별의 비-금속성의 가요성 지지 와셔(폭발 압력에 저항하기 위해 필요한 지지력을 제공하는)에 의해 지지되는 가요성의 엘라스토머 재료(케이블을 더 쉽게 장착할 수 있게 하는)로 구성된다. 이러한 타입의 밀봉부는 밀봉부를 파손시키지 않고도 케이블에 쉽게 끼워지지만, 지지 와셔를 사용하면 와셔가 제거되거나 부정확하게 끼워질 경우에 장착 오류로 인해 문제가 발생하여 제작 비용이 증가할 수 있다.

따라서, 폭발 압력(explosion pressure)에 저항할(resist) 수 있으면서도 상대적으로 쉽게 케이블을 장착할 수 있고 바람직하게는 철회(extraction)할 수 있으며 제작하는 데 경제성이 있는 다이어프램 밀봉부를 가진 케이블 그랜드에 대한 필요성이 제기된다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 케이블 그랜드 내에 위치될 수 있는 다이어프램 밀봉부를 포함하는 전기 케이블용 케이블 그랜드가 제공되는데, 사용 시에, 전기 케이블이 상기 다이어프램 밀봉부를 통해 연장되고, 상기 다이어프램 밀봉부에는 하나 또는 그 이상의 일체형 지지 부분들이 제공된다.

상기 일체형 지지 부분들은 다이어프램 밀봉부가 개별 지지 와셔(support washer) 등이 없이도 폭발 힘(explosion force)에 적절하게 저항할 수 있게 하면서도 밀봉부가 케이블에 상대적으로 쉽게 끼워질 수 있게 할 수 있다.

상기 지지 부분은 다이어프램 밀봉부를 통해 케이블을 삽입할 수 있게 하는 데 필요한 힘들을 줄일 수 있도록 하기 위해 변형가능하다(deformable). 이런 방식으로, 케이블 삽입은 더 쉬워지고 케이블이 삽입될 때 다이어프램 밀봉부 및/또는 케이블에 발생하는 파손 위험성이 줄어들 수 있다. 또한, 상기 변형가능한 지지 부분들은, 다이어프램 밀봉부 또는 케이블 쉬쓰(cable sheath)를 파손하지 않고도 케이블을 제거하여 케이블 그랜드를 재조립하고 재사용하고자 할 때, 케이블을 후방을 향해 끌어당김으로써 다이어프램 밀봉부가 뒤집어질(inversion) 수 있게 할 수도 있다.

다이어프램 밀봉부는 케이블이 통과할 수 있도록 구성된 관통 보어(through bore)를 형성하는 내측 밀봉부 벽(inner seal wall), 및 그랜드 내에 위치될 수 있는 외측 밀봉부 벽(outer seal wall)을 포함하며, 다이어프램이 상기 내측 밀봉부 벽과 외측 밀봉부 벽 사이에서 연장된다. 내측 밀봉부 벽이 있으면, 케이블 주위에서 더 우수한 밀봉이 구현될 수 있다. 외측 밀봉부 벽은 그랜드 내에 다이어프램 밀봉부를 축방향으로 위치시키기 위해 예를 들어 보어 부분 내에 외측 밀봉부 벽을 보유함으로써(retain) 그랜드의 바디(body) 내에 다이어프램 밀봉부를 고정시키기에 유리할 수 있다. 외측 밀봉부 벽 및/또는 보어 부분은 다이어프램 밀봉부를 보어 부분에 보유하고 축방향으로 위치시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 외측 밀봉부 벽과 보어 부분에는 다이어프램 밀봉부를 보어 부분 내에 보유하고 축방향으로 배열하기 위해 결합되는 협력 형태부(cooperating formation)가 제공될 수 있다. 한 형태에서, 외측 밀봉부 벽에는 하나 또는 그 이상의 환형 리브(annular rib)가 제공될 수 있으며 보어 부분에는 하나 또는 그 이상의 환형 홈(annular groove)들이 제공될 수 있는데, 하나 또는 그 이상의 리브들은 보어 부분 내에 다이어프램 밀봉부를 보유하고 축방향으로 위치시키기 위해 수용된다(received). 대안으로, 하나 또는 그 이상의 홈들은 다이어프램 밀봉부의 외측 벽 내에 제공될 수 있으며 하나 또는 그 이상의 리브들은 보어 부분 내에 제공될 수 있다. 다이어프램 밀봉부를 그랜드 바디의 수용 부분에 대해 보유하고 축방향으로 위치시키기 위해서 그 외의 다른 협력 형태부들도 제공될 수 있다. 다이어프램 밀봉부의 외측 벽 위에서 하나 또는 그 이상의 형태부들이 다이어프램 밀봉부로 몰딩될 수 있다(moulded). 다이어프램 밀봉부의 외측 벽 위에서 하나 또는 그 이상의 형태부들은 외측 벽과 동일한 재료 또는 상이한 재료로 제작될 수 있다.

내측 및 외측 밀봉부 벽은 일반적으로 원통형이며 그랜드의 중앙 세로축(longitudinal axis) 주위로 동심배열되고(concentric), 외측 밀봉부 벽은 내측 밀봉부 벽보다 더 큰 직경을 가진다. 내측 밀봉부 벽은 밀봉부의 한 단부에서 외측 밀봉부 벽을 초과하여 연장될 수(extend beyond) 있도록 하기 위해 세로축의 방향으로 축방향으로 이동될 수 있다(axially shifted). 내측 밀봉부 벽은 외측 밀봉부 벽 내에 부분적으로 포함할 수 있고 외측 밀봉부 벽을 초과하여 부분적으로 연장될 수도 있다.

다이어프램은 세로축에 대해 기울어질(inclined) 수 있도록 하기 위해 내측 밀봉부 벽과 외측 밀봉부 벽 사이에서 연장될 수 있다. 예를 들어, 다이어프램은 원뿔체 형태(cone frustum shape)로 형성될 수 있다. 원뿔체 형태는 폭발 압력 하에서 케이블을 이용하여 밀봉을 향상시킬 수 있다. 원뿔체 형태는 장착 동안 케이블의 삽입을 보조하기 위해 다이어프램의 케이블 입구 면(entry side) 또는 삽입 면(insertion side) 위에 깔때기형 영역(funnelled area)을 제공할 수 있다. 다이어프램은 밀봉부 벽의 한 단부에서 또는 밀봉부 벽의 단부들 사이에 있는 임의의 위치에서 외측 밀봉부 벽에 연결될 수 있다.

다이어프램 밀봉부에는 거리가 떨어져 있는 일련의 상승 형태부(raised formation), 가령, 리브(rib)들이 제공될 수 있다. 상기 상승 형태부들은 다이어프램 밀봉부를 통해 케이블을 삽입하는 동안 다이어프램 밀봉부와 케이블 사이의 마찰을 추가로 줄일 수 있다. 따라서, 상기 형태부들은 다이어프램 밀봉부와 케이블 사이의 접촉 영역을 줄일 수 있다. 접촉 영역이 줄어들면, 장착 동안 케이블과 다이어프램 밀봉부가 파손되는 것이 방지되는데 도움이 될 수 있다.

상기 형태부들은 다이어프램 밀봉부의 세로축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 형태부들은 다이어프램 밀봉부의 한 단부 또는 한 단부에 인접한 위치로부터 다이어프램 밀봉부의 다른 단부 또는 다른 단부에 인접한 위치로 연장될 수도 있다. 예를 들어, 상기 형태부들은 내측 밀봉부 벽의 관통 보어 내에 및/또는 다이어프램의 깔때기형 영역 내에 제공될 수도 있다.

한 형태에서, 다이어프램의 케이블 출구 면 상에서 세로축 주위에서 외주 방향으로(circumferentially) 거리가 떨어져 있는 일련의 웹(web) 형태의 복수의 지지 부분들이 제공된다. 상기 웹들은 다이어프램과 내측 및 외측 밀봉부 벽에 의해 형성된 개방 공동(open cavity) 내에 배열될 수 있으며 다이어프램 및/또는 외측 밀봉부 벽 및/또는 내측 밀봉부 벽에 결부될(attached) 수도 있다. 상기 웹들은 다이어프램을 위한 지지부(support)로서 기능하며(act) 제공된 폭발 압력 하에서 다이어프램이 뒤집히는(inverting) 것을 방지하기 위해 충분한 강도(strength)를 제공할 수도 있다. 또한, 상기 웹들은 케이블이 제거될 때 케이블 삽입을 보조하기 위해 변형되고, 상기 리브들은 케이블이 후방으로 끌어당겨질 때 케이블 제거를 보조하기 위해 다이어프램이 뒤집힐 수 있게 하도록 변형된다. 한 변형예에서, 지지 요소들은 외측 밀봉부 벽과 내측 밀봉부 벽 사이의 공동 내에 배열된 일련의 통상적인 U-형 웹들을 형성하도록 배열될 수 있다.

상기 웹들은 굽어지거나 일직선일 수 있으며 외주 방향으로 일정하게 거리가 떨어져 있을 수도 있다. 웹들이 굽어진 형태로 구성될 때, 곡률(curvature)은 동일한 방향으로, 가령, 예를 들어, 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 형성될 수 있다. 대안으로, 하나 또는 그 이상의 웹들은 한 방향으로 굽어질 수 있으며 하나 또는 그 이상의 다른 웹들은 반대 방향으로 굽어질 수 있다. 상기 웹들은 내측 밀봉부 벽의 축방향 길이(axial length)의 전체 또는 일부만큼 연장될 수 있고 외측 밀봉부 벽의 축방향 길이의 전체 또는 일부만큼 연장될 수 있다. 상기 웹들의 전체 또는 일부분은 실질적으로 균일한 벽 두께를 가질 수 있다. 대안으로, 상기 웹들의 전체 또는 일부분은 가변적인(variable) 벽 두께를 가질 수도 있다. 웹들의 하나 또는 그 이상의 개수, 형태, 길이 및 두께를 변경함으로써, 다이어프램 밀봉부의 특징들은 밀봉부를 뒤집지 않고도 상이한 폭발 압력을 견뎌내도록 구성될 수 있다.

또 다른 형태에서, 다이어프램의 케이블 출구 면 상에서 세로축 주위로 동심배열된(arranged concentrically) 일련의 환형 리브 형태의 복수의 지지 부분들이 제공된다. 상기 리브들은 다이어프램을 위한 지지부로서 기능하며 제공된 폭발 압력 하에서 다이어프램이 뒤집히는 것을 방지하기 위해 충분한 강도를 제공할 수 있다. 또한, 상기 리브들은 케이블이 제거될 때 케이블 삽입을 보조하기 위해 변형될 수 있게 하고, 케이블이 후방으로 끌어당겨질 때에는 케이블 제거를 보조하기 위해 다이어프램이 뒤집힐 수 있게 하도록 변형될 수 있게 한다.

다이어프램 밀봉부에는, 다이어프램 밀봉부가 수용되는 케이블 그랜드 부분의 내부 섹션(internal section)을 가진 화염경로(flamepath)를 제공하는 외측 밀봉부 벽 상에 몰딩되거나 결합된 링(ring) 또는 이와 비슷한 구성요소가 제공될 수 있다. 상기 링 및 내부 섹션은 비슷한 형상으로 구성될 수 있는데, 바람직하게는 상호보완적인 형태로, 가령, 예를 들어, 일직선 또는 축방향으로 테이퍼구성될 수 있다. 링은 금속성, 예를 들어, 금속 또는 합금, 혹은 비-금속성, 예를 들어, 플라스틱, 또는 이들의 복합재(composite)일 수도 있다.

다이어프램 밀봉부는 그랜드의 일부분에 연결될 수 있다. 예를 들어, 다이어프램 밀봉부는 케이블 아머 클램프(cable armour clamp)의 일부분에 연결될 수 있다. 한 형태에서, 다이어프램 밀봉부를 케이블 아머 클램프의 수 구성요소(male component)에 연결하기 위해 인서트(insert)가 사용될 수 있다. 대안으로, 다이어프램 밀봉부는 그랜드의 바디 부분(body part)에 연결될 수 있다. 한 형태에서, 다이어프램 밀봉부는 그랜드 부분의 보어 부분, 가령, 예를 들어, 입구 어댑터(entry adaptor) 내에 수용되며, 다이어프램 밀봉부를 그랜드 부분에 연결하기 위해 협력 형태부(cooperating formation)들이 사용된다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 케이블 그랜드 내에 위치될 수 있는 다이어프램 밀봉부를 포함하는 전기 케이블용 케이블 그랜드가 제공되는데, 사용 시에, 전기 케이블이 상기 다이어프램 밀봉부를 통해 연장되고, 상기 다이어프램 밀봉부에는 케이블 입구 면 위에서 하나 또는 그 이상의 일체형 안내 형태부(guide formation)가 제공된다.

상기 안내 형태부들은 케이블을 더 쉽게 삽입하고 마찰을 줄일 수 있도록 하기 위해 케이블 장착 동안 다이어프램 밀봉부와 케이블 사이의 접촉 영역을 줄일 수 있다.

상기 다이어프램 밀봉부는 본 발명의 제1 형태에 관해 위에서 기술된 다이어프램 밀봉부의 특징들 중 임의의 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 제3 형태에 따르면, 사용 시에 케이블이 케이블 그랜드를 통해 연장되며 밀봉 결합(sealing engagement)을 위해 케이블 그랜드 내에 위치될 수 있는 밀봉부를 포함하는 전기 케이블용 케이블 그랜드가 제공되는데, 상기 밀봉부는 케이블 그랜드의 내부 섹션을 가진 화염경로를 제공하도록 구성된다.

상기 밀봉부에는 케이블 그랜드의 내부 섹션을 가진 화염경로를 형성하는 링 또는 이와 비슷한 구성요소가 제공될 수 있다. 상기 링 및 내부 섹션은 유사하게 구성될 수 있으며, 바람직하게는 상호보완적인 형태, 가령, 예를 들어, 일직선 또는 축방향으로 테이퍼구성될 수도 있다. 링은 금속성, 예를 들어, 금속 또는 합금, 혹은 비-금속성, 예를 들어, 플라스틱, 또는 이들의 복합재(composite)일 수도 있다.

상기 밀봉부는 다이어프램 밀봉부일 수 있으며 본 발명의 제1 또는 제2 형태에 관해 위에서 기술된 다이어프램 밀봉부의 특징들 중 임의의 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 제4 형태에 따르면, 사용 시에 케이블이 케이블 그랜드를 통해 연장되며 밀봉 결합을 위해 케이블 그랜드 내에 위치될 수 있는 밀봉부를 포함하는 전기 케이블용 케이블 그랜드가 제공되는데, 상기 밀봉부에는 밀봉부를 상기 밀봉부가 수용되는 그랜드 부분에 대해 위치시키기 위해 하나 또는 그 이상의 형태부들이 제공된다.

상기 밀봉부는 그랜드 부분의 보어 부분 내에 수용될 수 있다. 밀봉부의 외측 벽과 보어 부분은 서로 일치하는 형태(matching shape), 가령, 예를 들어, 통상적인 원통형으로 구성될 수 있다. 상기 밀봉부는 보어 부분 내에 슬라이딩 끼워맞춤(sliding fit)될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 형태부들이 밀봉부를 보어 부분 내에 보유하고 축방향으로 위치시키기 위해 보어 부분 내에서 하나 또는 그 이상의 협력 형태부들과 결합을 위해 외측 밀봉부 벽 상에 하나 또는 그 이상의 형태부들이 제공될 수 있다. 이런 방식으로, 밀봉부는 그랜드 부분에 연결된다.

한 형태에서, 외측 밀봉부 벽에는 하나 또는 그 이상의 환형 리브가 제공될 수 있으며 보어 부분에는 보어 부분 내에 밀봉부를 보유하고 축방향으로 위치시키기 위해 하나 또는 그 이상의 리브가 수용되는 하나 또는 그 이상의 환형 홈이 제공될 수 있다. 대안으로, 하나 또는 그 이상의 홈이 밀봉부의 외측 벽 내에 제공될 수 있으며 하나 또는 그 이상의 리브가 보어 내에 제공될 수 있다. 밀봉부를 그랜드 바디의 수용 부분에 대해 보유하고 축방향으로 위치시키기 위해 그 외의 다른 협력 형태부들의 형태가 사용될 수 있다. 밀봉부의 외측 벽 상에서 하나 또는 그 이상의 형태부가 다이어프램 밀봉부와 함께 몰딩될 수 있다. 밀봉부의 외측 벽 상에서 하나 또는 그 이상의 형태부들은 외측 벽과 동일한 재료 또는 상이한 재료로 제조될 수 있다.

상기 밀봉부는 다이어프램 밀봉부일 수 있으며 본 발명의 제1, 제2 또는 제3 형태에 관해 위에서 기술된 다이어프램 밀봉부의 특징들 중 임의의 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 제5 형태에 따르면, 본 발명의 제1, 제2, 제3 또는 제4 형태들 중 임의의 형태에 따른 케이블 그랜드용 밀봉부가 제공된다.

상기 밀봉부는 본 발명의 제1, 제2, 제3 또는 제4 형태에 관해 위에서 기술된 밀봉부의 특징들 중 임의의 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 제6 형태에 따르면, 본 발명의 제1, 제2, 제3 또는 제4 형태들 중 임의의 형태에 따른 케이블 그랜드의 조립을 위한 부분들의 키트(kit)가 제공된다.

이제, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 오직 예로서 보다 상세하게 기술될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 케이블 그랜드의 절단 투시도;
도 2는 도 1에 도시된 다이어프램 밀봉부의 투시도;
도 3 내지 7은 도 1의 케이블 그랜드에 사용하기 위한 대안의 다이어프램 밀봉부의 투시도;
도 8 및 9는 도 1과 2의 케이블 그랜드의 변형예를 도시한 도면;
도 10 내지 12는 도 1과 2의 다이어프램 밀봉부의 변형예를 도시한 도면들이다.

우선, 도 1과 2를 보면, 그랜드를 통해 연장되는 케이블(도시되지 않음)용 다이어프램 밀봉부(101)가 제공된 케이블 그랜드(100)가 도시된다.

도 2에 가장 잘 도시된 것과 같이, 다이어프램 밀봉부(101)는 내측 밀봉부 벽(103), 외측 밀봉부 벽(105) 및 이들 사이에 있는 다이어프램(107)을 포함하는 가요성의 엘라스토머 재료의 단일 몰딩 피스(molded piece)이다. 내측 밀봉부 벽(103)과 외측 밀봉부 벽(105)은 둘 다 실질적으로 원통형의 형태를 가지며 조립된 케이블 그랜드의 세로축(longitudinal axis)과 동축구성인 중앙 세로축 주위로 동심배열된다(concentric).

외측 밀봉부 벽(105)은 내측 밀봉부 벽(103)보다 더 큰 직경을 가지며 내측 밀봉부 벽(103)은 조립된 그랜드에서 다이어프램 밀봉부(101)의 케이블 출구 면(exit side) 상의 외측 밀봉부 벽(105)을 초과하여 연장될(extend beyond) 수 있도록 축방향으로 이동된다(axially shifted). 내측 밀봉부 벽(103)은 케이블이 통과하도록 하기 위한 관통 보어(111)를 형성하며, 다이어프램 밀봉부의 한 단부에서 다이어프램(107)에 의해 외측 밀봉부 벽(105)에 결합된다. 상기 실시예에서, 다이어프램(107)은 외측 밀봉부 벽(105)의 케이블 입구 단부(entry end)로부터 연장되며 내측 밀봉부 벽(103)은 외측 밀봉부 벽(105) 내에 부분적으로 포함된다. 다이어프램(107)의 그 외의 다른 배열도 가능하다.

다이어프램(107)은 실질적으로 원뿔체 형태를 가질 수 있도록 하기 위해 중앙 세로축에 대해 기울어진다(inclined). 다이어프램(107)은 조립 동안 보어(111)를 통해 케이블이 삽입되는 것을 보조하기 위해 다이어프램 밀봉부(101)의 케이블 입구 면(entry side) 상에서 깔때기형 영역(funnelled area)을 형성한다. 다이어프램(107), 내측 밀봉부 벽(103) 및 외측 밀봉부 벽(105)은 다이어프램 밀봉부의 케이블 출구 면으로 개방되는 공동(121)을 형성한다. 상기 공동(121)은 일련의 거리가 떨어져 있는 지지 요소(123)들을 포함한다.

각각의 지지 요소(123)는 실질적으로 반경 방향으로 연장되며, 바람직하게는 내측 밀봉부 벽(103)으로부터 외측 밀봉부 벽(105)으로의 길이에 걸쳐 약 80°의 곡률을 가지고, 다이어프램(107)에 대해 축방향으로 연장되는 단일 웹(125)으로부터 형성된다. 상기 웹(125)들은 외측 밀봉부 벽(105)의 전체 길이 만큼 및 내측 밀봉부 벽(103)의 길이의 약 2/3 만큼 다이어프램(107)으로부터 축방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 웹(125)들의 길이 및/또는 곡률은 변경될 수 있다.

웹(125)들은 외주 방향으로(circumferentially) 일정하게 거리가 떨어져 있는 것이 바람직하며 동일한 방향으로(도 2에 도시된 것과 같이 내측 밀봉부 벽(103)으로부터 반시계방향 또는 대안으로 시계 방향으로) 굽어져 있는 것이 바람직하다. 웹(125)들은 내측 밀봉부 벽(103)과 외측 밀봉부 벽(105)에 결합되는 단부들에서 플레어형 결합 지점(127)들을 가진 통상 균일한 벽 두께를 가지는 것이 바람직하다. 한 변형예(도시되지 않음)에서, 벽 두께는 변할 수 있는데, 가령, 예를 들어, 웹들은 한 밀봉부 벽으로부터 다른 밀봉부 벽으로 테이퍼구성되는(tapered) 벽 두께를 가질 수도 있다. 또 다른 변형예(도시되지 않음)에서, 웹들은 일직선일 수도 있다.

케이블 그랜드(1)는 도 1에 도시되며 입구 어댑터(133), 슬리브(135) 및 캡 너트(137)를 포함하는데, 이들은 모두 금속, 통상, 황동(brass)으로 제조된다.

입구 어댑터(133)는 스패너(spanner) 또는 이와 비슷한 공구로 결합하기 위해 단부들 중간에 있는 외측 플랜지(139)를 가지는 것이 바람직하다. 플랜지(139)의 한 면으로, 어댑터(133)는 전기적 피팅(fitting) 또는 기기(도시되지 않음), 가령, 접합 박스(junction box)의 벽 내의 홀(hole) 안에 삽입하기 위한 입구 부분(141)을 가진다. 입구 부분(141)은 어댑터(133)를 엔클로저 벽(enclosure wall)에 고정시키도록 엔클로저(도시되지 않음) 내에 있는 상응하는 스레드와 결합하기 위해 외측 스크루 스레드(도시되지 않음)를 가지는 것이 바람직하다. 플랜지(139)의 다른 면으로, 어댑터(133)는 단부 부분(145)으로 이어지는(leading) 원통형 부분(143)을 가지는 것이 바람직하다.

엘라스토머 또는 폴리머 재료, 가령, 네오프렌의 환형 델루지 밀봉부(deluge seal(147)가 단부 부분(145) 상의 외측 스크루 스레드(도시되지 않음)의 후방을 향하여 원통형 부분(143) 상에 장착되는 것이 바람직하다. 슬리브(135)는 상기 슬리브(135)를 어댑터(133)에 연결시키도록 단부 부분(145) 상에서 외측 스크루 스레드와 결합하기 위해 한 단부에서 내측 스크루 스레드(도시되지 않음)를 가진다. 델루지 밀봉부(147)는, 슬리브(135)와 어댑터(133) 사이에서 스크루 스레드 연결부를 따라 그랜드(100)의 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하기 위해 슬리브(135)의 외측 표면과 결합가능하며 단부 부분(145)에 걸쳐 헐겁게 끼워맞춤되는(clearance fit) 축방향으로 연장되는 부분을 가진다.

상기 슬리브는 스패너 또는 이와 비슷한 공구로 결합하기 위해 단부들 중간에 있는 외측 플랜지(139)를 가지는 것이 바람직하다. 어댑터(133)로부터 떨어져 있는 슬리브(135)의 다른 단부는 캡 너트(137)를 슬리브(135)에 연결하도록 캡 너트(137) 상에서 내측 스크루 스레드(도시되지 않음)와 결합하기 위해 외측 스크루 스레드(도시되지 않음)를 가진다.

상기 실시예에서, 다이어프램 밀봉부(101)는 그랜드의 보어 부분, 가령, 예를 들어, 어댑터(133)의 한 단부에 있는 카운터보어(175) 내에 수용된다. 그랜드(100)는 보호 캡(157), 케이블 아머 클램프(153) 및 캡 너트(137) 내에 수용되는 케이블 밀봉부(151)를 추가로 포함할 수 있다.

케이블 밀봉부(151)는 일반적으로 원통형으로 형성되며 슬리브(135)에 대해 한 단부에서 인접한다(abut). 케이블 밀봉부(151)는 지지 링(163)으로부터 축방향으로 연장되는 복수의 핑거(161)들을 가진 압축 부재(159)에 의해 둘러싸인다. 캡 너트(137)가 슬리브(135) 위에서 조여질 때(tightened), 핑거(161)들은 케이블 밀봉부(151)가 그랜드(100)를 통해 연장되는 케이블의 외측 쉬쓰(outer sheath)와 밀봉 결합하도록 반경 방향으로 내부를 향하는 방향으로 변형하게 된다. 케이블 밀봉부(151)는 그 외의 다른 임의의 적절한 타입의 케이블 밀봉부로 교체될 수도 있는데, 이는 당업자에게 명백할 것이다. 몇몇 케이블 그랜드에서는, 케이블 밀봉부(151)가 필요하지 않아서 제거될 수도 있다.

케이블 아머 클램프(153)는 수 구성요소(165)와 암 구성요소(167)를 포함한다. 수 구성요소(165)는 카운터보어(175) 내에 다이어프램 밀봉부(107)를 축방향으로 보유하도록 어댑터(133)에 대해 위치될 수 있다. 암 구성요소(167)는 슬리브(135) 내에 내측 숄더(169)에 대해 위치되며 슬리브(135)가 그랜드를 조이기 위해 어댑터(133)에 대해 회전될 때 수 구성요소를 향해 축방향으로 밀린다. 수 구성요소(165)가 입구 어댑터(133)의 단부와 결합됨으로써, 너무 많이 조여져서 밀봉보가 파손되는 것이 방지된다.

수 구성요소(165)는 외측 테이퍼 표면을 가진 원뿔형 스피곳(171)을 가지며 암 구성요소(167)는 내측 테이퍼 표면을 가진 환형 링(173)을 가진다. 스피곳(171)은, 슬리브(135)가 암 구성요소(167)를 수 구성요소(165)에 대해 축방향으로 밀기 위해 어댑터(133)에 대해 회전될 때, 내측 테이퍼 표면과 외측 테이퍼 표면 사이에서 그랜드를 통해 연장되는 케이블의 아머를 클램프고정하도록 링(173) 내에 축방향으로 연장된다. 암 구성요소(167)는 상이한 타입 및/또는 크기의 케이블 아머를 클램프고정하기 위해 수 구성요소(165)의 외측 테이퍼 표면에 2개의 내측 테이퍼 표면 중 하나를 배열하기 위해(present) 뒤집어질 수 있다(reversible). 케이블 아머 클램프(153)는 그 외의 다른 임의의 적절한 타입의 케이블 아머 클램프로 교체될 수도 있는데, 이는 당업자에게 명백할 것이다. 몇몇 케이블 그랜드에서는, 케이블 아머 클램프(153)가 필요하지 않아서 제거될 수도 있다.

보호 캡(157)은 케이블을 접합 박스에 고정시키기 위해 그랜드(1)를 장착하고 조립 동안 변형될 수 있는 가요성 재료로 제조된다. 캡(157)은 개방 단부에 플랜지(179)가 있는 일반적인 원뿔 형태로 형성되며, 그랜드(100)를 통해 케이블이 삽입될 때 조립 보조장치(assembly aid)로서 사용하기 위해 그랜드(100) 내에 캡(157)을 임시로 위치시키도록 스피곳(171)의 단부에 대해 배열된다.

캡(157)은 그랜드(100)를 통과할 수 있도록 케이블의 절단 단부를 수용하며 케이블과 함께 다이어프램 밀봉부(101)를 통과하여 케이블의 절단 단부에 의해 다이어프램 밀봉부(101)가 파손되는 것을 방지한다. 케이블이 그랜드(100)를 통과하고 나면, 캡(157)은 케이블로부터 제거되어 폐기될 수 있다(thrown away). 보호 캡(157)은 조립 동안 다이어프램 밀봉부를 보호하기 위한 그 외의 다른 임의의 적절한 방법에 의해 교체될 수도 있는데, 이는 당업자에게 명백할 것이다. 몇몇 케이블 그랜드에서는, 보호 캡(157)가 필요하지 않아서 제거될 수도 있다.

사용 시에, 케이블은 하나 또는 그 이상의 컨덕터를 둘러싸는 코어 또는 내측 쉬쓰를 둘러싸는 케이블 아머를 노출시키기 위해 외측 쉬쓰 또는 재킷의 뒷면(back)을 벗겨내어(stripping) 준비된다. 그 뒤, 아머는 그랜드(100) 내에서 클램프고정을 위해 요구되는 길이로 트리밍된다(trimmed). 조립 동안, 내측 쉬쓰는 다이어프램 밀봉부(101)를 통해 삽입되며 보호 캡(157)은 케이블의 단부를 덮어서(covering) 케이블이 밀봉부를 파손시키는 것을 방지한다. 케이블은 깔때기 형태의 다이어프램(107)에 의해 내측 밀봉부 벽(103)의 보어(111)를 향해 안내되며(guided), 케이블이 삽입될 때, 웹(125)들은 삽입에 필요한 힘이 줄어들 수 있도록 변형된다. 조립된 그랜드(100)에서, 공동(121)은 케이블 출구 면과 다이어프램(107)으로 개방되고 웹(125)들은 케이블 출구 면 상에서 노출되어 케이블이 연결된 기기 내에서 폭발(explosion)이 발생되는 경우 압력이 증가된다. 이러한 상태 하에서, 웹(125)은 다이어프램에 걸친 압력 차이(pressure differential) 하에서 다이어프램 밀봉부(101)가 뒤집히는 것(inversion)에 저항할 수 있도록 다이어프램(107)을 지지하고 강화하며(strengthen) 공동 내의 증가된 압력은 입구 어댑터(133)와 외측 밀봉부 벽(105) 사이 및 케이블과 내측 밀봉부 벽(103) 사이에서 밀봉력을 향상시킨다. 이런 방식으로, 위험 가능성이 존재할 수 있는 폭발 가스(explosion gas)가 내부에 수용되어(contained) 주변(surrounding)으로 배출되는 것이 방지된다. 또한, 폭발로 발생할 수 있는 불(fire)로부터 나온 화염(flame) 또는 연기(smoke)가 내부에 수용되어 주변으로 배출되는 것이 방지된다.

도 3 내지 7은 도 2에 도시된 다이어프램 밀봉부(101) 대신 도 1에 도시된 케이블 그랜드(100)에 사용될 수 있는 일련의 대안의 다이어프램 밀봉부들을 도시한다.

도 3에 도시된 다이어프램 밀봉부(201)는 도 2의 다이어프램 밀봉부와 일반적으로 비슷하며, 비슷한 특징부들에는 일련의 200번대의 비슷한 도면부호들이 제공된다. 상기 실시예에서, 지지 요소(223)들은 웹(225)들이 내측 밀봉부 벽(203)의 길이의 약 1/6 만큼만 다이어프램(207)으로부터 축방향으로 연장되도록 변형된다. 한 변형예(도시되지 않음)에서는 웹들이 일직선일 수도 있다.

도 4에 도시된 다이어프램 밀봉부(301)는 이전의 다이어프램 밀봉부 실시예들과 일반적으로 비슷하며, 비슷한 특징부들에는 일련의 300번대의 비슷한 도면부호들이 제공된다. 상기 실시예에서, 지지 요소(323)들은 웹(325)들이 내측 밀봉부 벽(103)과 외측 밀봉부 벽(105) 둘 모두의 전체 길이만큼 다이어프램(307)으로부터 축방향으로 연장되도록 변형된다. 또한, 웹(325)들의 반경방향 연장선(radial extension)에서 현저한 곡률이 없는데 이는 웹(325)들이 일직선이라는 것을 의미한다. 한 변형예(도시되지 않음)에서, 웹(325)들은 굽어질 수도 있다.

도 5에 도시된 다이어프램 밀봉부(401)는 이전의 다이어프램 밀봉부 실시예들과 일반적으로 비슷하며, 비슷한 특징부들에는 일련의 400번대의 비슷한 도면부호들이 제공된다. 상기 실시예에서, 거리가 떨어져 있는(spaced) 일련의 U-형 웹(481) 형태의 지지 요소(423)들이 제공된다. 각각의 웹(481)들은 외측 밀봉부 벽(405)에 결부된(attached) 정점(apex)에서 호 형태의 세그먼트(485)에 의해 결합되고 내측 밀봉부 벽(403)으로부터 반경 방향으로 연장되는 거리가 떨어져 있는 한 쌍의 레그(483)를 가진다. 웹(481)들은 다이어프램(407)에 결부되며 외측 밀봉부 벽(403) 내에 있는 내측 밀봉부 벽(403)의 길이의 약 2/3 만큼 및 외측 밀봉부 벽(405)의 전체 길이 만큼 축방향으로 연장된다. 레그(483)들은 내측 측벽(403)에 결합된 단부들에서 플레어형 결합 지점(427)들과 함께 실질적으로 균일한 벽 두께를 가진다.

도 6에 도시된 다이어프램 밀봉부(501)는 이전의 다이어프램 밀봉부 실시예들과 일반적으로 비슷하며, 비슷한 특징부들에는 일련의 500번대의 비슷한 도면부호들이 제공된다. 상기 실시예에서, 지지 요소(523)들에는, 이전 실시예들의 웹 대신에, 다이어프램(507)과 일체형으로 구성된 거리가 떨어져 있는 일련의 동심배열된 리브(587)들이 제공된다.

도 7에 도시된 다이어프램 밀봉부(601)는 이전의 다이어프램 밀봉부 실시예들과 일반적으로 비슷하며, 비슷한 특징부들에는 일련의 600번대의 비슷한 도면부호들이 제공된다. 상기 실시예에서, 다이어프램 밀봉부(601)는, 가령, 바람직하게는, 다이어프램 밀봉부(601)의 한 단부로부터 다른 단부로 연장되는 거리가 떨어져 있는 상승 리브(689)와 같이, 일련의 배열상태로, 내측 밀봉부 벽(603)의 보어(611) 내에 제공되고 밀봉부의 케이블 입구 면 상의 다이어프램(607)의 깔때기 영역 내에 제공된다. 리브(689)들은, 다이어프램(607)의 원뿔체 형태로 인해, 외측 밀봉부 벽(605)으로부터 내측 밀봉부 벽(603)으로 연장될 때 수렴되며(convergent), 그 뒤, 관통 보어(611)의 원통형 형태로 인해 내측 밀봉부 벽(603)의 길이 방향으로(lengthwise) 연장될 때 평행하게 배열된다. 리브(689)들은 다이어프램 밀봉부(601)와 케이블 사이의 접촉 영역을 줄이며, 따라서, 케이블이 삽입될 때 케이블과 다이어프램 밀봉부(601) 사이에 감소된 마찰을 제공한다. 이에 따라, 케이블은 보다 용이하게 장착될 수 있게 되며, 케이블 삽입 동안 다이어프램 밀봉부(601)가 파손될 가능성이 줄어들 수 있게 된다. 한 변형예(도시되지 않음)에서, 리브(689)들은 다이어프램(607)의 깔때기형 영역에 제한될 수 있으며(confined) 상기 리브의 높이는 내측 밀봉부 벽(603)에 접근될 때 테이퍼구성되어(tapered) 관통 보어(611)로 부드럽게 변환(transition)될 수 있다. 대안으로, 리브(689)들은 내측 밀봉부 벽(603)의 보어(611)에 제한될 수도 있다(confined). 앞에서 기술된 다이어프램 밀봉부 실시예들 중 임의의 다이어프램 밀봉부 실시예에도, 리브(689) 또는 도 7과 비슷한 그 외의 다른 적절한 형태부(formation) 또는 도 7의 변형예들 중 한 변형예가 제공될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 8과 9는 도 1과 2의 케이블 그랜드에 대한 변형예들을 도시하는데, 비슷한 특징부들을 표시하기 위해 일련의 700번대의 비슷한 도면부호들이 사용된다. 두 변형예들 모두에서, 다이어프램 밀봉부(701)는 인서트(791)에 의해 케이블 아머 클램프의 수 구성요소(765)에 연결된다.

상기 인서트(791)는 수 구성요소(765)의 카운터보어(765a) 내에 수용된 단부 부분(793a)을 가지며 상기 단부 부분(793a) 상의 외측 환형 리브(793b)와 카운터보어(765a) 내에 있는 내측 환형 리브(765b)와 같이 협력 형태부(cooperating formation)를 결합함으로써 보유되는(retained) 관형 바디(793)를 가진다.

인서트(791)의 단부 부분(793a)은 카운터보어(765a) 내에 밀어서 끼워맞춤(push fit)될 수 있으며 형태부(765b, 793b)는 카운터보어(765a)로부터 단부 부분(793a)을 제거하는 데 대해 저항하기 위해 스냅 작용(snap action)으로 결합될 수 있다. 인서트(791)는 예를 들어 몰딩(moulding)에 의해 플라스틱으로 제조될 수 있으며 하나 또는 두 형태부(765b, 793b)는 단부 부분(793a)이 카운터보어(765a) 내로 삽입될 때 형태부들의 결합을 보조하기 위해 챔퍼 면(chamfer face)을 가질 수도 있다.

단부 부분(793a)을 카운터보어(765a) 내에 보유하기 위해 그 외의 다른 임의의 수단도 사용될 수 있다. 이런 보유 수단(retaining means)은 인서트(791)가 수 구성요소(765)로부터 분리될 수 있게 한다.

다이어프램 밀봉부(701)의 외측 밀봉부 벽(705)은 인서트(791)의 그 외의 다른 단부 부분(793c)에 걸쳐 끼워맞춤되고(fit over) 협력 형태부들의 결합에 의해 단부 부분(793c)에 고정된다.

도 8에서, 인서트(791)의 단부 부분(793a)은 채널-섹션(channel-section)의 환형 홈(793d)을 가지며 외측 밀봉부 벽(705)은 상기 홈(793d) 내에 수용된 내측 리브(705a)를 가진다. 또한, 외측 밀봉부 벽(705)은, 밀봉부(701)의 입구 단부에서, 수 구성요소(765)의 단부 면과 단부 부분(793c) 상의 외측 인접 숄더(793e) 사이에 형성된 리세스(recess) 내에 위치된 내부 립(705b)을 가진다.

도 9에서, 인서트(791)와 수 구성요소(765)는 외측 밀봉부 벽(705)의 단부 부분(705c)이 수용되는 환형 리세스(797)를 형성한다. 리세스(797)는 감소된 횡단면(reduced cross section)을 가진 입구 부분(797a)을 가지며, 인서트(791)가 수 구성요소(765)에 고정될 때 외측 밀봉부 벽(705)의 넥 부분(705d)이 리세스(797) 내에 단부 부분(705c)을 포획하고(trap) 보유하도록 수용된다.

도 8과 9에서, 다이어프램(707)은 외측 밀봉부 벽(705)의 단부들 사이에서 내측 밀봉부 벽(703)을 외측 밀봉부 벽(705)에 연결시켜 외측 밀봉부 벽(705)이 인서트(791)의 단부 부분(793c)에 걸쳐 끼워맞춤될 수 있게 한다. 앞에서 기술된 것과 같이, 복수의 지지 요소(723)가 다이어프램(707)의 출구 면(exit side) 상에서 내측 및 외측 측벽(703, 705) 사이에서 연장된다. 지지 요소(723)들은 일직선이며 다이어프램(707)으로부터 축방향으로 연장되는 웹(725)들을 포함하는데, 웹(725)들은 굽어질 수도 있다.

본 명세서에서 기술된 다이어프램 밀봉부들 중 임의의 다이어프램 밀봉부는 위에서 기술된 것과 같이 인서트에 의해 케이블 아머 클램프의 수 구성요소에 연결될 수 있다는 사실을 이해할 수 있을 것이다. 다이어프램 밀봉부, 인서트 및 수 구성요소는 그랜드가 정확하게 조립되는(correct assembly) 것을 용이하게 하기 위하여 단일 구성요소(single component)로서 공급될 수 있으며 사전-조립될 수 있다(pre-assembled).

도 10 내지 12는 도 1과 2의 케이블 그랜드의 다이어프램 밀봉부의 변형예들을 도시하는데, 비슷한 특징부들을 표시하기 위해 일련의 800번대의 비슷한 도면부호들이 사용된다.

도 10 내지 12에서, 다이어프램 밀봉부(801)의 외측 벽(805)에는 하나 또는 그 이상의 환형 리브(899)가 제공된다. 하나 또는 그 이상의 리브(899)는 상기 리브와 일체형으로 구성된 다이어프램 밀봉부(801)로 몰딩될 수도 있다(moulded). 도 10에서, 외측 벽(805)에는 한 단부에서 단일 리브(899)가 제공된다. 도 11에서, 외측 벽(805)에는 다른 단부에서 단일 리브(899)가 제공된다. 도 12에서, 외측 벽(805)에는 두 단부 모두에 리브(899)가 제공되며 그 단부들 사이에는 추가적인 리브(899)가 제공된다. 사용 시에, 한 리브(899) 또는 각각의 리브(899)는 다이어프램 밀봉부(801)를 카운터보어(175) 내에 보유하고 축방향으로 위치시키기 위해 도 1에 도시된 그랜드 부분의 입구 어댑터(133) 내에 카운터보어(175)의 내측 표면 내에 있는 홈(도시되지 않음)과 결합된다. 이런 방식으로, 다이어프램 밀봉부(801)는 입구 어댑터(133)에 연결된다. 입구 어댑터(133)와 다이어프램 밀봉부(801)는 사전-조립될 수도 있다. 하나 또는 그 이상의 리브(899)와 홈들은 다이어프램 밀봉부(801)의 외측 벽(805) 내에 있는 홈들과 입구 어댑터(133) 내에 있는 카운터보어(175)의 내측 표면 상의 리브들과 뒤집혀서 배열될 수 있다는(reversed) 것을 이해할 수 있을 것이다. 홈과 리브의 위치 및 개수는 도 10 내지 12에 도시된 실시예와 상이할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 게다가, 하나 또는 그 이상의 리브 및 홈들은 입구 어댑터(133)에 대해 다이어프램 밀봉부(801)를 보유하고 축방향으로 배치하도록 구성된 그 외의 다른 임의의 적절한 협력 형태부(또는 다이어프램 밀봉부(801)가 그랜드의 디자인에 따라 수용되는 그 외의 다른 임의의 그랜드 부분)로 교체될 수 있다는 것도 이해할 수 있을 것이다. 도 10 내지 12에 도시된 다이어프램 밀봉부의 외측 벽(805) 상의 하나 또는 그 이상의 리브(899) 또는 그 외의 다른 형태부에 의해 카운터보어 내에 밀봉부를 배치하는 원리는 도 3 내지 9에 도시된 다이어프램 밀봉부 실시예들 중 임의의 실시예에 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 더구나, 도 10 내지 12에 도시된 카운터보어 내에 밀봉부를 배치하는 원리는 일반적으로 그랜드 부분의 보어 부분 내에 수용된 밀봉부를 가진 임의의 케이블 그랜드에 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또 다른 변형예(도시되지 않음)에서, 도 1 내지 12에 도시된 다이어프램 밀봉부 실시예들 중 임의의 실시예에는, 입구 어댑터의 일체형 섹션(또는 그랜드의 디자인에 따라 수용되는 그랜드의 그 외의 다른 임의의 부분)을 가진 화염경로(flamepath)를 제공하고 외측 밀봉부 벽의 길이 중에서 전체 또는 일부분만큼만 연장하기 위해, 다이어프램 밀봉부의 외측 밀봉부 벽 상에 몰딩되거나 결합되는 금속, 합금 또는 플라스틱 재료로 제조된 링이 제공될 수 있다. 상기 링은 이와 비슷한 형태의 협력 그랜드 부분의 일체형 섹션으로 테이퍼구성되거나(tapered) 일직선일 수 있다. 그랜드 부분의 일체형 섹션을 가진 화염경로를 제공하기 위해 링을 가진 밀봉부를 제공하는 원리는 일반적으로 그랜드 부분 내에 수용된 밀봉부를 가진 임의의 케이블 그랜드에 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 바람직한 실시예들을 기술한 설명으로부터 명백한 것처럼, 전기 기기 내에 폭발(explosion)이 발생되는 경우, 다이어프램 밀봉부의 디자인은 케이블과 내측 밀봉부 벽 사이의 밀봉 및 입구 어댑터와 외측 밀봉부 벽 사이의 밀봉이 공동(cavity) 내에 압력 증가에 의해 향상되도록 형성된다. 또한, 다이어프램 밀봉부는 화염 및 연기가 지나가는 것을 방지한다는 것도 이해할 수 있을 것이다. 그 외에도, 지지 요소들은 다이어프램에 걸쳐 존재하는 압력 차이 하에서 다이어프램 밀봉부가 뒤집히는 것(inversion)을 방지하도록 도움을 주지만, 지지 요소의 디자인은, 임의의 이유로, 가령, 예를 들어, 검사 또는 유지를 위하여 그랜드를 해체하기를(disassemble) 원할 때에는 화살표 방향(A)(도 1)으로 후방으로 케이블을 끌어당김으로써 케이블에 힘이 제공될 때 케이블 제거를 보조하기 위해서는 다이어프램이 뒤집혀질(inverted) 수 있게도 한다. 따라서, 요약하면, 다이어프램 밀봉부는 폭발이 발생하는 경우 뒤집혀지는 것에 저항적이지만, 케이블 장착 동안 케이블이 관통 보어를 통해 통과하는 것은 상대적으로 용이하고, 다이어프램 밀봉부 또는 케이블을 파손되지 않고도 케이블을 제거하는데 필요한 경우, 다이어프램이 뒤집히는 것도 용이해진다.

본 발명은 위에서 기술된 실시예들에만 제한되는 것이 아니며 본 명세서에 기술된 다양한 사상들로부터 벗어나지 않고도 다양한 변형예 및 개선예들이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 웹들은 내측 밀봉부 벽의 길이 중 전체 또는 일부분만큼 및 외측 밀봉부 벽의 길이 중 전체 또는 일부분만큼 연장될 수 있다. 웹들은 굽어질 수 있거나 일직선일 수 있다. 웹들은 모두 똑같은 형태와 길이를 가질 수 있다. 대안으로, 웹들은 똑같은 형태를 가질 수 있지만 상이한 길이를 가질 수도 있다. 대안으로, 웹들은 상이한 형태를 가질 수 있지만 똑같은 길이를 가질 수도 있다. 대안으로, 웹들은 상이한 형태와 상이한 길이를 가질 수 있다. 이러한 웹의 길이와 형태의 모든 조합들은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 예를 들어, 다이어프램 밀봉부가 반드시 입구 부분 내에 위치될 필요는 없으며 케이블 그랜드 내의 임의의 적절한 위치에 위치될 수 있다는 것을 자명할 것이다. 또한, 다이어프램 밀봉부는 본 명세서에 기술된 것과 같이 독립적인 구성요소일 수 있거나, 케이블 그랜드의 그 외의 다른 임의의 적절한 구성요소 혹은 기술된 것과 같이 입구 어댑터 내에 결합되거나 입구 어댑터와 일체형으로 구성될 수 있다. 그랜드의 일체형 섹션을 가진 화염경로를 제공하는 링이 그 밖의 밀봉부 내에 제공될 수 있으며 본 명세서에 기술된 다이어프램 밀봉부에만 제한되지 않는다.

본 발명이 아머 케이블과 함께 사용하기 위해 케이블 그랜드에 관해 기술되었지만, 다이어프램 밀봉부가 그 외의 다른 타입의 케이블 그랜드에서도 사용될 수 있으며 본 발명을 임의의 특정 타입의 케이블 그랜드에만 제한하려는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다. 게다가, 본 발명이 전기 케이블과 함께 사용하기 위해 케이블 그랜드에 관해 기술되었지만, 다이어프램 밀봉부가 그 외의 다른 타입의 케이블, 가령, 광섬유 케이블 뿐만 아니라 그 밖의 기다란 부재(elongate member), 가령, 파이프 및 튜브와도 함께 사용될 수 있으며, 용어 "전기 케이블(electric cable)"은 오직 편의상 사용되며 이러한 모든 타입의 기다란 부재들을 포함하는 것을 해석되어야 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상기 특징부들 중 임의의 특징부는 그 외의 다른 임의의 특징부들과 조합하여 사용되거나 단독으로도 사용될 수 있으며, 본 발명은 케이블 그랜드에서 사용될 수 있도록 배열된 임의의 형태의 다이어프램 밀봉부에서 본 명세서에 기술된 하나 또는 그 이상의 특징들의 모든 조합들 및 하위-조합들까지 포함한다.

Claims

케이블 그랜드 내에 위치될 수 있는 다이어프램 밀봉부를 포함하는 전기 케이블용 케이블 그랜드에 있어서,
사용 시에, 전기 케이블이 다이어프램 밀봉부를 통해 연장되고, 상기 다이어프램 밀봉부에는 하나 또는 그 이상의 일체형 지지 부분들이 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제1항에 있어서, 일체형 지지 부분들은 다이어프램 밀봉부가 폭발 힘에 저항할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제1항 또는 제2항에 있어서, 지지 부분들은 다이어프램 밀봉부를 통해 케이블을 삽입하는데 필요한 힘들을 줄일 수 있도록 하기 위해 변형가능한 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제3항에 있어서, 변형가능한 지지 부분들은 케이블을 후방을 향해 끌어당김으로써 다이어프램 밀봉부가 뒤집어질(inversion) 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 다이어프램 밀봉부는 케이블이 통과할 수 있도록 구성된 관통 보어를 형성하는 내측 밀봉부 벽, 및 그랜드 내에 위치될 수 있는 외측 밀봉부 벽을 포함하며, 다이어프램이 상기 내측 밀봉부 벽과 외측 밀봉부 벽 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제5항에 있어서, 내측 밀봉부 벽은 케이블 주위로 밀봉되도록 형성되고 외측 밀봉부 벽은 그랜드의 바디 내에 다이어프램 밀봉부를 고정시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제6항에 있어서, 외측 밀봉부 벽은 다이어프램 밀봉부를 축방향으로 배열하기 위해 그랜드 내에 있는 보어 부분 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제7항에 있어서, 외측 밀봉부 벽과 보어 부분에는 다이어프램 밀봉부를 축방향으로 배열하고 보유하기 위해 하나 또는 그 이상의 협력 형태부(cooperating formation)가 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제8항에 있어서, 보어 부분은 그랜드의 입구 어댑터 내의 카운터보어에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제8항 또는 제9항에 있어서, 협력 형태부는 보어 부분 또는 밀봉부 벽 위의 하나 또는 그 이상의 리브 및 보어 부분 또는 밀봉부 벽 내의 하나 또는 그 이상의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 내측 및 외측 밀봉부 벽은 원통형이며 그랜드의 중앙 세로축 주위로 동심배열되고, 외측 밀봉부 벽은 내측 밀봉부 벽보다 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제11항에 있어서, 내측 밀봉부 벽은 밀봉부의 한 단부에서 외측 밀봉부 벽을 초과하여 연장될 수 있도록 하기 위해 세로축의 방향으로 축방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 다이어프램은 세로축에 대해 기울어질 수 있도록 하기 위해 내측 밀봉부 벽과 외측 밀봉부 벽 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제13항에 있어서, 다이어프램은 원뿔체 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제14항에 있어서, 원뿔체 형태는 폭발 압력 하에서 케이블을 이용하여 밀봉을 향상시키는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제14항 또는 제15항에 있어서, 원뿔체 형태는 장착 동안 케이블의 삽입을 보조하기 위해 다이어프램의 케이블 입구 면 또는 삽입 면 위에 깔때기형 영역을 제공하는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 다이어프램 밀봉부에는 다이어프램 밀봉부를 통해 케이블을 삽입하는 동안 다이어프램 밀봉부와 케이블 사이의 마찰을 줄이는 거리가 떨어져 있는 일련의 상승 형태부(raised formation)가 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제17항에 있어서, 상기 형태부들은 다이어프램 밀봉부의 세로축 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 형태부들은 다이어프램 밀봉부의 한 단부 또는 한 단부에 인접한 위치로부터 다이어프램 밀봉부의 다른 단부 또는 다른 단부에 인접한 위치로 연장되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제13항에 따른 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 형태부들은 다이어프램의 깔때기형 영역 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 내측 밀봉부 벽은 관통 보어를 제공하며 상기 관통 보어 내에 안내 형태부(guide formation)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 다이어프램의 케이블 출구 면 상에서 세로축 주위에서 외주 방향으로 거리가 떨어져 있는 일련의 웹 형태의 복수의 지지 부분들이 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항에 있어서, 상기 웹들은 다이어프램과 내측 및 외측 밀봉부 벽에 의해 형성된 개방 공동 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 웹들은 다이어프램 및/또는 외측 밀봉부 벽 및/또는 내측 밀봉부 벽에 결부되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들은 제공된 폭발 압력 하에서 다이어프램이 뒤집히는(inverting) 것을 방지하기 위해 다이어프램을 위한 지지부로서 기능하는(act) 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들은 케이블이 제거될 때 케이블 삽입을 보조하기 위해 변형되고, 상기 웹들은 케이블이 후방으로 끌어당겨질 때 케이블 제거를 보조하기 위해 다이어프램이 뒤집힐 수 있게 하도록 변형되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들은 굽어진 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들은 일직선인 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들은 U-형태인 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들은 외주 방향으로 일정하게 거리가 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제27항에 있어서, 상기 웹들은 동일한 방향으로 굽어진 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제27항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 웹들은 한 방향으로는 굽어지고 하나 또는 그 이상의 다른 웹들은 반대 방향으로 굽어진 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들은 내측 밀봉부 벽의 축방향 길이의 전체 또는 일부만큼 연장되고 외측 밀봉부 벽의 축방향 길이의 전체 또는 일부만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들의 전체 또는 일부분은 균일한 벽 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제22항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹들의 전체 또는 일부분은 가변적인 벽 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 다이어프램의 케이블 출구 면 상에서 세로축 주위로 동심배열된 일련의 환형 리브 형태의 복수의 지지 부분들이 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제36항에 있어서, 상기 리브들은 제공된 폭발 압력 하에서 다이어프램이 뒤집히는 것을 방지하기 위해 다이어프램을 위한 지지부로서 기능하는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 리브들은 케이블이 제거될 때 케이블 삽입을 보조하기 위해 변형되고, 케이블이 후방으로 끌어당겨질 때에는 케이블 제거를 보조하기 위해 다이어프램이 뒤집힐 수 있게 하도록 변형되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제5항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 다이어프램 밀봉부에는, 다이어프램 밀봉부가 수용되는 케이블 그랜드 부분의 내부 섹션을 가진 화염경로(flamepath)를 제공하는 외측 밀봉부 벽 상에 몰딩되거나 결합된 구성요소가 제공되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제39항에 있어서, 상기 구성요소와 내부 섹션은 비슷한 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제40항에 있어서, 상기 구성요소와 내부 섹션은 축방향으로 일직선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제40항에 있어서, 상기 구성요소와 내부 섹션은 축방향으로 테이퍼구성되는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제39항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성요소는 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제43항에 있어서, 상기 링은 금속성인 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.
제43항에 있어서, 상기 링은 비-금속성인 것을 특징으로 하는 케이블 그랜드.