KR20180071344A - 센터링 지지 돌출부를 가지는 밸브 커플링 - Google Patents

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Abstract

파이프 요소들을 연결하는 밸브 커플링은 커플링 세그먼트에 의해 둘러싸인 밸브 하우징을 포함한다. 돌출부는 세그먼트에서 연장되고 밸브 하우징에 있는 채널과 체결된다. 돌출부 및 채널 간의 체결로 인하여 파이프 요소들을 체결하기 위하여 세그먼트들이 함께 당겨질 때 세그먼트들이 안내되고 밸브 하우징은 세그먼트들 사이로 고정된다.

Description

센터링 지지 돌출부를 가지는 밸브 커플링
관련 출원들 상호 참조
본원은 2015.11.23자 출원되고 참고문헌으로 통합되는 미국임시출원번호 62/258,797을 기초로 우선권을 주장한다.
본 발명은 밸브 및 기계적 커플링이 결합되는 유체 제어 장치에 관한 것이다.
기계적 커플링과 밸브가 조합되는 유체 제어 장치 (이하 "밸브 커플링" 으로 언급)는 배관망에서 부품 개수를 줄여 더욱 효율적인 망 설계가 가능하므로 유리하다. 밸브 커플링을 사용하지 않는 선행기술에서 망은 각각의 밸브에 대한2개의 기계적 커플링이 필요하지만, 밸브 커플링은 다중 기계적 커플링 없이 밸브를 직접 파이프 요소들에 결합한다.
밸브 커플링의 밸브 요소들이 커플링 요소들 내부에 견고하고 확실하게 수용되어 파이프 요소들 간에 적합한 커플링 및 적합한 밸브 성능을 보장하는 것이 유리하다. 배관망에 밸브 커플링이 용이하게 설치된다면 더욱 유리하다. 밸브 커플링의 설계를 개선할 명백한 이유가 존재한다.
본 발명은 파이프 요소들을 연결하고 관통 흐름을 조절하기 위한 밸브 커플링에 관한 것이다. 하나의 예시적 실시태양에서 밸브 커플링은 서로 단부 대 단부로 부착되고 중앙 공간을 둘러싸는 복수의 세그먼트를 포함한다. 밸브 하우징은 세그먼트 사이에 포획된다. 밸브 폐쇄 부재는 밸브 하우징 내부에서 이동 가능하게 장착된다. 밸브 폐쇄 부재는 밸브 하우징을 통한 흐름을 허용하는 개방 위치 및 이를 통한 흐름을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하다. 적어도 하나의 돌출부는 하나의 세그먼트에서 중앙 공간 안쪽으로 돌출된다. 적어도 하나의 돌출부는 밸브 하우징과 체결되고 적어도 2개의 세그먼트를 이격 관계로 지지한다.
예시적 실시태양에서, 각각의 세그먼트는 단부들 사이에 연장되는 후벽을 포함한다. 적어도 하나의 돌출부는 하나의 세그먼트의 후벽에서 연장된다. 예시적으로 적어도 하나의 돌출부는 원추형이다. 추가 실시예에서 적어도 하나의 돌출부는 U-형상의 단면을 가진다. 또 다른 실시예에서 적어도 하나의 돌출부는 적어도 2개의 세그먼트가 서로를 향해 당겨지도록 변형 가능하다. 특정 예시적 실시태양에서 밸브 하우징은 링을 포함한다. 또한 예시적으로 밸브 하우징은 제1 보닛 및 제2 보닛을 포함하고 이들은 각자의 방향으로 중앙 공간으로부터 멀어지도록 연장된다. 각각의 보닛은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에 있는 각자의 개구를 관통 연장된다. 추가 실시예에서 밸브 하우징은 적어도 하나의 채널을 포함한다. 적어도 하나의 채널은 적어도 하나의 돌출부를 수용하도록 배치된다. 예시적 실시태양에서 밸브 하우징은 제1 안내벽 및 제2 안내벽을 더욱 포함하고 이들은 적어도 하나의 채널을 형성하고 이격 관계로 서로 반대 측에 배치된다. 안내벽은 예시적 실시태양에서 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출된다. 예시적으로 적어도 하나의 채널은 오목 형상을 가지는 바닥 표면을 포함한다. 또 다른 실시예에서 밸브 하우징은 제1 안내벽 및 제2 안내벽을 더욱 포함하고 이들은 이격 관계로 서로 바닥 표면의 반대 측에 배치되고, 안내벽은 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출된다.
예시적 실시태양에서 적어도 하나의 채널은 제1 원뿔 축을 가지는 제1 오목 원뿔 표면 및 제2 원뿔 축을 가지는 제2 오목 원뿔 표면을 포함한다. 예시적 실시태양에서 제1 원뿔 표면 및 제2 원뿔 표면은 서로 연속적이다. 특정 실시예에서 제1 원뿔 축은 제2 원뿔 축에 대하여 유각으로 배향된다 (angularly oriented). 또 다른 예시적 실시태양은 적어도 하나의 치형을 포함하고 이는 적어도 하나의 채널 내부에서 배치되고 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출된다. 예시적으로 부착 부재는 각각의 세그먼트의 반대측 단부에 위치한다. 아치형 표면은 각각의 세그먼트의 반대 측에 배치되어 예시적 실시태양에서 파이프 요소들과 체결된다. 특정 실시예에서 부착 부재는 각각의 세그먼트의 반대측 단부로부터 외향 연장되는 러그를 포함한다. 각각의 부착 러그는 파스너를 수용하기 위한 홀을 형성한다.
또 다른 예시적 실시태양에서 아치형 표면은 세그먼트로부터 중앙 공간을 관통하는 축을 향해 돌출된다. 특정 예시적 실시태양에서 복수의 세그먼트는 단지 2개의 세그먼트를 포함한다. 또한 예시적으로 밸브 폐쇄 부재는 회전축 주위에서 회전 가능하다. 특정 실시예에서 밸브 폐쇄 부재는 디스크를 포함한다.
본 발명 파이프 요소들을 연결하고 관통 흐름을 조절하기 위한 밸브 커플링을 더욱 포괄한다. 예시적 실시태양에서 밸브 커플링은 서로 단부 대 단부로 부착되고 중앙 공간을 둘러싸는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 포함한다. 밸브 하우징은 세그먼트 사이에 포획된다. 밸브 폐쇄 부재는 밸브 하우징 내부에서 이동 가능하게 장착된다. 밸브 폐쇄 부재는 밸브 하우징을 통한 흐름을 허용하는 개방 위치 및 이를 통한 흐름을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하다. 적어도 2개의 돌출부가 각각의 세그먼트에서 중앙 공간 안쪽으로 돌출된다. 각각의 돌출부는 밸브 하우징과 체결되고 적어도 2개의 세그먼트를 이격 관계로 지지한다.
특정 예시적 실시태양에서 각각의 세그먼트는 단부들 사이에 연장되는 후벽을 포함한다. 돌출부는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트의 후벽에서 연장된다. 추가 실시예에서 각각의 돌출부는 원추형이다. 또 다른 실시예에서 각각의 돌출부는 U-형상의 단면을 가진다. 또한 예시적으로 각각의 돌출부는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트가 서로를 향해 견인되도록 변형 가능하다. 특정 예시적 실시태양에서 밸브 하우징은 링을 포함한다.
추가 예시적 실시태양에서 밸브 하우징은 제1 보닛 및 제2 보닛을 포함하고 이들은 각자의 방향으로 중앙 공간으로부터 멀어지도록 연장된다. 각각의 보닛은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트에 있는 각자의 개구를 관통 연장된다. 특정 예시적 실시태양에서 밸브 하우징 적어도 4개의 채널을 포함한다. 각각의 채널은 각자의 돌출부를 수용하도록 배치된다.
예시적으로 밸브 하우징은 제1 안내벽 및 제2 안내벽을 더욱 포함하고 이들은 제1 채널 및 제2 채널을 형성하고 이격 관계로 서로 반대 측에 배치된다. 제3 안내벽 및 제4 안내벽은 제3 채널 및 제4 채널을 형성하고 이격 관계로 서로 반대 측에 배치된다. 안내벽은 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출된다. 특정 실시예에서 각각의 채널은 오목 형상을 가지는 바닥 표면을 포함한다. 예시적 실시태양에서 밸브 하우징은 한 쌍의 안내벽을 더욱 포함하고 이들은 이격 관계로 각각의 바닥 표면의 서로 반대 측에 배치된다. 안내벽은 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출된다.
예시적 실시태양에서 각각의 채널은 제1 원뿔 축을 가지는 제1 오목 원뿔 표면 및 제2 원뿔 축을 가지는 제2 오목 원뿔 표면을 포함한다. 예시적 실시태양에서 제1 원뿔 표면 및 제2 원뿔 표면은 서로 연속적이다. 또한 예시적으로 제1 원뿔 축은 제2 원뿔 축에 대하여 유각으로 배향된다. 예시적 실시태양은 복수의 치형을 더욱 포함한다. 적어도 하나의 치형은 각각의 채널 내부에서 배치되고, 치형은 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출된다.
예시적 실시태양에서 부착 부재는 각각의 세그먼트의 반대측 단부에 위치한다. 아치형 표면은 각각의 세그먼트의 반대 측에 배치되어 예시적 실시태양에서 파이프 요소들과 체결된다. 예시적 실시태양에서 부착 부재는 각각의 세그먼트의 반대측 단부로부터 외향 연장되는 러그를 포함한다. 각각의 부착 러그는 파스너를 수용하기 위한 홀을 형성한다. 예시적 실시태양에서 아치형 표면은 세그먼트로부터 중앙 공간을 관통하는 축을 향해 돌출된다. 추가 예시적 실시태양에서 밸브 폐쇄 부재는 회전축 주위에서 회전 가능하다. 특정 예시적 실시태양에서 밸브 폐쇄 부재는 디스크를 포함한다. 예시적으로 돌출부는 파이프 요소들이 중앙 공간 안쪽으로 삽입되기에 충분한 이격 관계로 세그먼트를 지지한다.
본 발명은 파이프 요소들을 밸브에 연결하는 방법을 더욱 포괄한다. 하나의 예시적 실시태양에서 본 방법은:
세그먼트에서 연장되는 복수의 돌출부를 세그먼트가 둘러싸는 밸브 하우징과 체결함으로써 중앙 공간 주위로 복수의 커플링 세그먼트를 이격 관계로 유지하는 단계;
파이프 요소들을 중앙 공간 안쪽으로 삽입하는 단계;
세그먼트 서로를 향해 당겨 돌출부를 변형시키고 세그먼트를 파이프 요소들과 체결하는 단계를 포함한다.
특정 예시적 실시태양에서 체결 단계는 각각의 돌출부를 밸브 하우징 내에 배치되는 각자의 채널과 체결하는 단계를 포함한다. 또한 예시적으로 체결 단계는 각각의 돌출부를 각각의 채널 내부에 배치되는 적어도 하나의 치형과 체결하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 의한 밸브 커플링의 예시적 실시태양의 등각도이고, 밸브 커플링은 예비-조립 상태로 조립된다;
도 2는 도 1의 밸브 커플링에 사용되는 예시적 밸브 하우징의 등각도이다;
도 2A는 도 2에 도시된 밸브 하우징 일부의 등각도이다;
도 2B, 2C 및 2D는 도 1에 도시된 밸브 커플링 일부의 단면도이다;
도 2E는 도 1에 도시된 밸브 커플링 일부의 부분 단면도이다;
도 2F는 도 1의 밸브 커플링에 사용되는 예시적 밸브 하우징의 등각도이다;
도 2G는 도 2F에 도시된 밸브 하우징을 포함하는 예시적 밸브 커플링 일부의 단면도이다;
도 3은 도 1에 도시된 밸브 커플링의 길이방향 단면도이다;
도 4는 도 1에 도시된 밸브 커플링 부품의 측면도이다;
도 5는 도 1에 도시된 밸브 커플링 부품의 등각도이다;
도 6은 본 발명에 의한 밸브 커플링의 부분 조립된 실시예의 측면도이다;
도 7 및 8은 파이프 요소들을 단부 대 단부 관계로 연결하기 위하여 도 1에 도시된 밸브 커플링의 사용을 도시한 것이다;
도 9는 도 1에 도시된 예시적 밸브 커플링의 사용 상태 등각도이다.
도 1은 이하 밸브 커플링으로 언급되는 밸브 및 기계적 커플링 조합체 (10)의 예시적 실시태양을 도시한 것이다. 밸브 커플링 (10)은 복수의 세그먼트, 본 실시예에서는, 2개의 세그먼트 (12, 14)를 포함하고 이들은 서로 단부 대 단부로 부착되어 중앙 공간 (16)을 둘러싸고 형성한다. 세그먼트 (12, 14)의 부착은 각각의 세그먼트의 각각의 단부에 위치한 조정가능한 부착 부재 (18)에 의해 가능하다. 본 실시예에서 부착 부재는 러그 (20)를 포함하고 이는 세그먼트 (12, 14)로부터 외향 연장되고, 러그는 조정가능한 파스너, 예컨대 볼트 (24) 및 너트 (26)를 수용하는 홀 (22)을 가진다. 하기와 같이 너트 (26)를 조이면 세그먼트 (12, 14)는 서로를 향해 당겨진다.
세그먼트 (12, 14) 각각은 세그먼트 (12, 14)의 반대 측 (30, 32)에 배치되는 아치형 표면 (28)을 가진다. 아치형 표면 (28)은 길이방향 축 (34)을 대향하며 축은 중앙 공간 (16)을 관통하고 하기와 같이 파이프 요소들이 세그먼트 (12, 14) 사이 및 중앙 공간 (16)으로 삽입될 때 이들과 체결 가능하다. 아치형 표면 (28)은 "키"라고 알려진 돌출부를 포함하고, 이는 부착 부재 (18)가 조여질 때 파이프 요소들에 있는 원주방향 홈과 체결되고 기계적 체결을 제공하여 단부 대 단부 관계로 파이프 요소들을 고정시켜 조인트를 형성한다. 키는 또한 평단, 또는 본 분야에서 공지된 바와 같이 어깨 및/또는 비드가 있는 단부를 가지는 파이프 요소들을 체결할 수 있다.
도 1 및 2는 밸브 하우징 (36)을 도시하고 이는 중앙 공간 (16) 내부에 배치되고 세그먼트 (12, 14) 사이에 포획된다. 본 예시적 실시태양에서 밸브 하우징 (36)은 링 (38)을 포함하고 이 안에 밸브 폐쇄 부재 (40), 본 실시예에서 디스크가, 이동 가능하게 장착된다. 본 발명에서 사용 가능한 다른 예시적 밸브 폐쇄 부재는 볼 폐쇄 부재 및 플러그 폐쇄 부재를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 밸브 폐쇄 부재 (40)는 링 (38) 내부에서 회전 가능하게 밸브 스템 (42, 44)에 장착되고 개방 위치 및 폐쇄 위치 (도시됨) 간에 축 (45) 주위로 회전될 수 있다. 스템 (42, 44)은, 축 (45)을 형성하고, 링 (38)에서 연장되며 밸브 스템을 위한 베어링을 포함하는 각자의 보닛 (46, 48) 내부에 수용된다. 보닛 (46, 48)은 다시 세그먼트 (12, 14)에 있는 각자의 개구 (50, 52) (또한 도 3 참고)를 관통한다. 보닛이 세그먼트를 통과하여 돌출되는 세그먼트 (12, 14)와 보닛 (46, 48)의 체결로 인하여 밸브 하우징 (36)은 중앙 공간 (16) 내부에서 안정화된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 링 (38)은 시일 (seal, 54)을 더욱 수용한다. 시일 (54)은 중앙 공간 (16)을 둘러싸고 밸브 폐쇄 부재 (40)가 폐쇄 위치에 있을 때 이를 밀봉 체결한다. 도 1 및 3에 도시되는 다른 시일 (56)은, 세그먼트 (12, 14) 및 밸브 하우징 (36) 사이에 배치된다. 세그먼트를 서로를 향해 당기고 조인트 형성을 위해 파이프 요소들과 체결하기 위하여 부착 부재 (18)를 조여 조인트가 만들어질 때 시일 (56)은 세그먼트 (12, 14), 밸브 하우징 (36) 및 파이프 요소들 간의 밀폐를 형성한다.
밸브 커플링 (10)을 먼저 분해하지 않고 파이프 요소들이 중앙 공간 (16) 안으로 충분히 삽입될 수 있는 이격 관계로 (도 1에 도시된 바와 같이) 세그먼트 (12, 14)를 지지하는 것이 바람직하다. 도 1은 최종 사용자에게 공급되는 소위 "예비-조립 상태"의 밸브 커플링 (10)을 도시한 것으로, 세그먼트 (12, 14)는 부착 부재 (18) (러그 (20), 볼트 (24) 및 너트 (26))에 의해 단부 대 단부 관계로 연결되되 파이프 요소 삽입이 가능한 이격 관계로 지지된다. 이러한 구성으로, 단지 파이프 요소들이 중앙 공간 (16) 안으로 삽입되고 (시일 (56)과 체결) 너트 (26)가 조여져 세그먼트 (12, 14)가 서로를 향해 당겨지고 파이프 요소들과 체결되므로, 효율적인 조인트 형성이 가능하다.
세그먼트 (12, 14)를 이격 관계로 유지하기 위하여 세그먼트는 각자의 돌출부 (58, 60) (도 4 및 5 참고)를 가지고, 돌출부는 중앙 공간 (16) 안으로 연장되고 링 (38)의 외면 (66)에 있는 각자의 채널 (62, 64)과 연동한다 (도 2 및 6 참고). 도시된 예시적 실시태양은 4개의 돌출부 (세그먼트 당2개) 및 4개의 채널을 가진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 세그먼트 (12, 14) (도시된 12)는 후벽 (68)을 가지고 이로부터 돌출부 (58, 60)가 연장된다. 본 예시적 실시태양에서 돌출부 (58, 60)는 원추형 (tapered)이고 "U" 형상의 단면을 가진다 (다른 형상도 물론 가능하다). 각각의 돌출부 (58, 60)의 "U"의 볼록 표면 (70)은 링 (38)의 표면 (66)을 대향하고 링 (38)이 세그먼트 (12, 14) 사이에서 포획될 때 각자의 채널 (62, 64) 내부에서 이와 접촉한다. 세그먼트 무게와 취급 및 설치로 인한 관성부하로 인한 힘을 받으면서 세그먼트 (12, 14)를 이격 관계로 링 (38)에 지지하도록 돌출부 (58, 60)의 강성이 설계된다 (도 1 참고). 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이 설치 과정에서 세그먼트가 서로를 향해 당겨지고 파이프 요소들과 체결되도록 연결 부재 (18)를 조임으로써 힘이 인가될 때 돌출부가 변형되도록 설계된다.
도 2에 상세히 도시되는 채널 (62, 64)은, 링 (38)에 이격 관계로 배치되고 밸브 커플링 (10)이 예비-조립 상태에 있을 때 돌출부 (58, 60)를 수용하도록 이격되는 안내벽 (72)에 의해 형성되거나 이를 가진다. 각각의 채널 (62, 64)의 바닥 표면 (74)은, 안내벽 (72) 사이에 있는 링 (38) 외면 (66)의 일부를 포함하고, 2개의 오목 구역 (76, 78)으로 분할된다. 도 2A에 도시된 바와 같이 각각의 오목 구역 (76, 78)은 원뿔 표면 (80, 82)의 일부를 형성한다. 본 예시적 실시태양에서 원뿔 표면은 서로 연속된다. 원뿔 표면 (80)은 정점 (84), 원뿔 각 (86), 및 원뿔 축 (88)을 가진다. 원뿔 표면 (82)은 정점 (90), 원뿔 각 (92), 및 원뿔 축 (94)을 가진다. 정점 (84)은 정점 (90)과 다르고; 원뿔 각 (86)은 원뿔 각 (92)과 다르고; 원뿔 축 (88)은 원뿔 축 (94)에 대하여 유각 배향된다.
원뿔 표면 (80)은 세그먼트 (12, 14)가 링 (38)을 둘러싸도록 배치될 때 돌출부 (58, 60)와 원뿔 표면 (82)의 체결을 위한 여유공간 (clearance)을 제공한다. 도 2B에 도시된 바와 같이, 원뿔 표면 (82)의 파라미터 (정점 (90), 원뿔 각 (92) 및 원뿔 축 (94))는 돌출부 (58 또는 60)를 수용하고 도 1에 도시된 바와 같이 이러한 돌출부와 연동하여 세그먼트 (12, 14)를 이격 관계로 유지하도록 설계된다. 돌출부 (58, 60)의 변형 없이는 세그먼트 (12, 14)는 이격 관계로 유지되어 파이프 요소들의 삽입을 허용하는 충분한 여유공간을 제공한다. 따라서, 돌출부 (58, 60)와 원뿔 표면 (82)과의 상호 작용으로 링 (38)은 2개의 세그먼트 (12, 14) 사이에서 센터링이 유지된다. 링 (38)의 센터링은 또한 시일 (56)이 세그먼트들 사이에 센터링 된다는 것을 보장하여 파이프 요소들의 삽입 과정에서 간섭을 일으키지 않는다.
원뿔 표면 (82)의 파라미터 (정점 (90), 원뿔 각 (92) 및 원뿔 축 (94))는, 부착 부재 (18)가 조여지고 세그먼트가 서로를 향해 견인되어 도 9에 도시된 바와 같이 조인트를 형성할 때 돌출부 (58, 60)와 링 (38) 사이에 잠금 작용을 제공하도록 설계된다. 이를 위하여, 도 2C에 도시된 바와 같이, 돌출부 (58, 60)는 원뿔 표면 (82)에 대하여 유각 배향된다. 실제 예시에서, 원뿔 표면 (82)과 돌출부 (58, 60)의 볼록 표면 (70) 사이의 배향 각 (57)은 거의 3 도이다. 이러한 상대적인 유각 (angular) 배향은 캠 효과 (camming effect) (도 2D, 2E 참고)를 유발시켜 원뿔 표면 (82)과 돌출부 (58, 60) 사이의 체결력 (clamping force)은 세그먼트 (12, 14)를 함께 당기는 볼트 하중보다 훨씬 더 크다. 원뿔 표면 (82)과 상호 작용할 때 이러한 더 큰 체결력으로 돌출부 (58, 60)는 변형되어 링 (38)을 축 방향에 두고 잠근다. 돌출부 (58, 60) 및 링 (38) 사이의 기계적 체결은 도 2F 및 2G에 도시된 바와 같이 채널 (62, 64) 내부에 하나 이상의 치형 (teeth, 51)을 배치하면 강화된다. 치형 (51)은 돌출부 (58, 60)의 볼록 표면 (70) 안으로 파고들어 세그먼트 (12, 14)를 링 (38)에 잠근다. 치형 (51)은 또한 주조 및 기계적 공차로 인한 다양한 부분들의 치수 변동을 보상하고 세그먼트 및 링과의 견고한 결합을 보장한다.
사용에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 밸브 커플링 (10)이 예비-조립 상태 (또한 도 1 참고)로 제공되되 세그먼트 (12, 14)는 이격 관계로 배치되고, 돌출부 (58, 60)는 링 (38)의 채널 (62, 64) 내부에 수용되어, 돌출부는 원뿔 표면 (80)과 체결되고 (도 2 및 5 참고) 세그먼트를 링 (38)에 지지한다. 파이프 요소들 (96, 98)이 세그먼트 (12, 14) 사이의 중앙 공간 (16) 안으로 삽입되고 시일 (56)과 체결된다. 본 실시예에서, 파이프 요소들은 원주방향 홈 (100)을 가지고 이는 세그먼트의 반대 측 (30, 32)에 배열되는 돌출 키 (102)의 아치형 표면 (28)을 수용한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 부착 부재가 조여져 (너트 (26)는 러그 (20) 체결 볼트 (24)에 조여진다, 도 1 참고) 세그먼트 (12, 14)를 서로를 향해 견인하고 파이프 요소들 (96, 98)과 체결되고, 키 (102)는 파이프 요소들의 원주방향 홈 (100)과 체결된다. 세그먼트 (12, 14)가 서로를 향해 견인될 때 시일 (56)은 세그먼트 (12, 14), 밸브 하우징 (36) 및 파이프 요소들 (96, 98) 사이에서 압축되어 유체 기밀형 조인트를 형성한다. 또한, 도 2D에 도시된 바와 같이, 세그먼트가 함께 견인될 때 돌출부 (58, 60)는 변형되어 링 (38) 외면 (66)의 원뿔 표면 (82)과 체결된다. 돌출부 (58, 60) 및 원뿔 표면 (82) 간의 상호 작용으로 세그먼트 (12, 14)는 밸브 하우징 (36)에 잠긴다. 치형 (51)이 존재하면 (도 2G 참고) 기계적 체결은 더욱 보강된다. 도 9는 조인트 설치에 있어 최종 밸브 커플링 (10) 구성을 도시한 것으로, 명확하게 보일 목적으로 파이프 요소들은 생략된다. 본 예시적 실시태양에서 밸브 커플링 (10)은 적합하게 설치될 때 연결 부재 (18)는 소위 "패드 대 패드" 체결을 충족시킨다는 점에 주목하여야 한다. 이러한 설계는 육안으로 쉽게 적합한 설치 여부를 검사할 수 있고, 볼트 (24)를 특정 토크 값으로 조일 필요가 없으므로 바람직하다.

Claims (45)

  1. 파이프 요소들을 연결하고 관통 흐름을 조절하기 위한 밸브 커플링에 있어서, 상기 밸브 커플링은:
    서로 단부 대 단부로 부착되고 중앙 공간을 둘러싸는 복수의 세그먼트;
    상기 세그먼트들 사이에서 포획되는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징 내부에서 이동 가능하게 장착되는 밸브 폐쇄 부재로서, 상기 밸브 하우징을 통한 흐름을 허용하는 개방 위치 및 이를 통한 흐름을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 상기 밸브 폐쇄 부재;
    상기 세그먼트들 중 하나에서 상기 중앙 공간 안쪽으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부로서, 상기 밸브 하우징과 체결되고 적어도 2개의 상기 세그먼트들을 이격 관계로 지지하는 상기 적어도 하나의 돌출부를 포함하는, 밸브 커플링.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 상기 세그먼트는 상기 단부들 사이에서 연장되는 후벽을 포함하고, 상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 하나의 세그먼트의 상기 후벽으로부터 연장되는, 밸브 커플링.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부는 원추형인, 밸브 커플링.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부는 U-형상의 단면을 가지는, 밸브 커플링.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 적어도 2개의 세그먼트들이 서로를 향해 당겨지도록 변형 가능한, 밸브 커플링.
  6. 제1항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 링을 포함하는, 밸브 커플링.
  7. 제1항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 제1 보닛 및 제2 보닛을 포함하고 이들은 각자의 방향으로 상기 중앙 공간으로부터 멀어지도록 연장되고, 각각의 상기 보닛은 제1 상기 세그먼트 및 제2 상기 세그먼트에 있는 각자의 개구를 관통 연장되는, 밸브 커플링.
  8. 제1항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 적어도 하나의 채널을 내부에 포함하고, 상기 적어도 하나의 채널은 상기 적어도 하나의 돌출부를 수용하도록 배치되는, 밸브 커플링.
  9. 제8항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 상기 적어도 하나의 채널을 형성하고 이격 관계로 서로 채널의 반대측에 배치되는 제1 안내벽 및 제2 안내벽 더욱 포함하고, 상기 안내벽은 상기 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출되는, 밸브 커플링.
  10. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널은 오목 형상을 가지는 바닥 표면을 포함하는, 밸브 커플링.
  11. 제10항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 이격 관계로 서로 상기 바닥 표면의 반대측에 배치되는 제1 안내벽 및 제2 안내벽을 더욱 포함하고, 상기 안내벽은 상기 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출되는, 밸브 커플링.
  12. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널은:
    제1 원뿔 축을 가지는 제1 오목 원뿔 표면;
    제2 원뿔 축을 가지는 제2 오목 원뿔 표면을 포함하는, 밸브 커플링.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 원뿔 표면 및 제2 원뿔 표면은 서로 연속적인, 밸브 커플링.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 원뿔 축은 상기 제2 원뿔 축에 대하여 유각 배향되는, 밸브 커플링.
  15. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널 내부에 배치되고 상기 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출되는 적어도 하나의 치형 더욱 포함하는, 밸브 커플링.
  16. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 세그먼트의 반대측 단부에 위치하는 부착 부재;
    상기 파이프 요소들과의 체결을 위하여 각각의 상기 세그먼트의 반대측에 배치되는 아치형 표면을 더욱 포함하는, 밸브 커플링.
  17. 제16항에 있어서, 상기 부착 부재는 각각의 상기 세그먼트의 반대측 단부에서 외향 연장되는 러그를 포함하고, 각각의 상기 부착 러그는 파스너를 수용하기 위한 홀을 형성하는, 밸브 커플링.
  18. 제16항에 있어서, 상기 아치형 표면은 상기 세그먼트로부터 상기 중앙 공간을 관통하는 축을 향하여 돌출되는, 밸브 커플링.
  19. 제1항에 있어서, 상기 복수의 세그먼트는 단지 2개의 상기 세그먼트를 포함하는, 밸브 커플링.
  20. 제1항에 있어서, 상기 밸브 폐쇄 부재는 회전축 주위로 회전 가능한, 밸브 커플링.
  21. 제20항에 있어서, 상기 밸브 폐쇄 부재는 디스크를 포함하는, 밸브 커플링.
  22. 파이프 요소들을 연결하고 관통 흐름을 조절하기 위한 밸브 커플링에 있어서, 상기 밸브 커플링은,
    서로 단부 대 단부로 부착되고 중앙 공간을 둘러싸는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트;
    상기 세그먼트들 사이에서 포획되는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징 내부에서 이동 가능하게 장착되는 밸브 폐쇄 부재로서, 상기 밸브 하우징을 통한 흐름을 허용하는 개방 위치 및 이를 통한 흐름을 방지하는 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 상기 밸브 폐쇄 부재;
    각각의 상기 세그먼트에서 상기 중앙 공간 안쪽으로 연장되는 적어도 2개의 돌출부로서, 각각의 상기 돌출부는 상기 밸브 하우징과 체결되고 상기 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 이격 관계로 지지하는 상기 적어도 2개의 돌출부를 포함하는, 밸브 커플링.
  23. 제22항에 있어서, 각각의 상기 세그먼트는 상기 단부들 사이에서 연장되는 후벽을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트의 상기 후벽으로부터 연장되는, 밸브 커플링.
  24. 제22항에 있어서, 각각의 상기 돌출부는 원추형인, 밸브 커플링.
  25. 제22항에 있어서, 각각의 상기 돌출부는 U-형상의 단면을 가지는, 밸브 커플링.
  26. 제22항에 있어서, 각각의 상기 돌출부는 상기 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트가 서로를 향해 당겨지도록 변형 가능한, 밸브 커플링.
  27. 제22항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 링을 포함하는, 밸브 커플링.
  28. 제22항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 제1 보닛 및 제2 보닛을 포함하고 이들은 각자의 방향으로 상기 중앙 공간으로부터 멀어지도록 연장되고, 각각의 상기 보닛은 제1 상기 세그먼트 및 제2 상기 세그먼트에 있는 각자의 개구를 관통 연장되는, 밸브 커플링.
  29. 제22항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 적어도 4개의 채널을 내부에 포함하고, 각각의 상기 채널은 각자의 상기 돌출부를 수용하도록 배치되는, 밸브 커플링.
  30. 제29항에 있어서, 상기 밸브 하우징은,
    제1 상기 채널 및 제2 상기 채널을 형성하고 이격 관계로 서로 이들의 반대측에 배치되는 제1 안내벽 및 제2 안내벽;
    제3 상기 채널 및 제4 상기 채널을 형성하고 이격 관계로 서로 이들의 반대측에 배치되는 제3 안내벽 및 제4 안내벽을 더욱 포함하고, 상기 안내벽들은 상기 중앙 공간에서 멀어지도록 돌출되는, 밸브 커플링.
  31. 제29항에 있어서, 각각의 상기 채널은 오목 형상을 가지는 바닥 표면을 포함하는, 밸브 커플링.
  32. 제31항에 있어서, 상기 밸브 하우징은,
    이격 관계로 서로 각각의 상기 바닥 표면의 반대측에 배치되는 한 쌍의 안내벽을 더욱 포함하고, 상기 안내벽은 상기 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출되는, 밸브 커플링.
  33. 제29항에 있어서, 각각의 상기 채널은,
    제1 원뿔 축을 가지는 제1 오목 원뿔 표면;
    제2 원뿔 축을 가지는 제2 오목 원뿔 표면을 포함하는, 밸브 커플링.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제1 원뿔 표면 및 제2 원뿔 표면은 서로 연속적인, 밸브 커플링.
  35. 제33항에 있어서, 상기 제1 원뿔 축은 상기 제2 원뿔 축에 대하여 유각 배향되는, 밸브 커플링.
  36. 제29항에 있어서, 복수의 치형을 더욱 포함하고, 적어도 하나의 상기 치형은 각각의 상기 채널 내부에 배치되고, 상기 치형은 상기 중앙 공간으로부터 멀어지도록 돌출되는, 밸브 커플링.
  37. 제22항에 있어서,
    각각의 상기 세그먼트의 반대측 단부에 위치하는 부착 부재;
    상기 파이프 요소들과의 체결을 위하여 각각의 상기 세그먼트의 반대측에 배치되는 아치형 표면을 더욱 포함하는, 밸브 커플링.
  38. 제37항에 있어서, 상기 부착 부재는 각각의 상기 세그먼트의 반대측 단부에서 외향 연장되는 러그를 포함하고, 각각의 상기 부착 러그는 파스너를 수용하기 위한 홀을 형성하는, 밸브 커플링.
  39. 제37항에 있어서, 상기 아치형 표면은 상기 세그먼트로부터 상기 중앙 공간을 관통하는 축을 향하여 돌출되는, 밸브 커플링.
  40. 제22항에 있어서, 상기 밸브 폐쇄 부재는 회전축 주위로 회전 가능한, 밸브 커플링.
  41. 제40항에 있어서, 상기 밸브 폐쇄 부재는 디스크를 포함하는, 밸브 커플링.
  42. 제22항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 파이프 요소들이 상기 중앙 공간 안쪽으로 삽입되기에 충분한 이격 관계로 상기 세그먼트를 지지하는, 밸브 커플링.
  43. 파이프 요소들을 밸브에 연결하는 방법으로서, 상기 방법은,
    세그먼트에서 연장되는 복수의 돌출부를 상기 세그먼트가 둘러싸는 밸브 하우징과 체결함으로써 중앙 공간 주위로 커플링의 복수의 상기 세그먼트를 이격 관계로 유지하는 단계;
    상기 파이프 요소들을 상기 중앙 공간 안쪽으로 삽입하는 단계;
    상기 세그먼트를 서로를 향해 당겨 상기 돌출부를 변형시키고 상기 세그먼트를 상기 파이프 요소들과 체결하는 단계를 포함하는, 방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 체결 단계는 각각의 상기 돌출부를 상기 밸브 하우징 내에 배치되는 각자의 채널과 체결하는 단계를 포함하는, 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 체결 단계는 각각의 상기 돌출부를 각각의 상기 채널 내부에 배치되는 적어도 하나의 치형과 체결하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
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