KR20190006552A - 탄성 커플링 - Google Patents

Abstract

커플링은 파이프 요소들을 수용하는 중앙 공간을 둘러싸도록 단부 대 단부로 배치되는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 가진다. 스프링 조립체는 일 단부에서 세그먼트들을 부착시키고 조정 가능한 부착 조립체는 반대 단부에서 세그먼트들을 결합시킨다. 스프링 조립체는 세그먼트들이 서로 결합된 상태에서도 파이프 요소들이 중앙 공간 내부로 삽입되기에 충분하게 세그먼트들이 서로 멀어지도록 편향시킨다. 커플링은 평탄 단부 파이프 요소들을 연결하기 위하여 분할 링 치형 리테이너를 포함할 수 있고, 또는 홈식 또는 어깨부를 가지는 파이프 요소들을 체결하기 위하여 아치형 키를 가질 수 있다.

Description

탄성 커플링

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은 참조로 통합되는 2016.05.16자 출원된 미국임시출원번호 62/336,879, 및 2016.05.16자 출원된 미국임시출원번호 62/336,885에 기초하고 우선권의 이익을 주장한다.

본 발명은 파이프 요소들 연결을 위한 기계적 파이프 커플링에 관한 것이다.

파이프 요소들을 단부-대-단부로 함께 연결하기 위한 기계적 커플링은 동축 정렬되는 파이프 요소들의 단부 부분들을 원주방향으로 둘러싸도록 배치될 수 있는 상호연결식 세그먼트들을 포함한다. 용어 "파이프 요소"란 본원에서 임의의 파이프-유사 물품 또는 파이프-유사 형태를 가지는 구성요소를 기술하는데 사용된다. 파이프 요소들은 파이프 스톡, 파이프 피팅 예컨대 엘보우, 캡 및 티 및 유체 조절 구성요소들 예컨대 밸브, 축관, 여과관, 제한기, 압력 조절기 및 기타 등을 포함한다.

각각의 기계적 커플링 세그먼트는 하우징을 포함하고, 이는 하우징으로부터 내향 연장되고, 예를들면, 다양한 구조들의 파이프 요소, 예를들면, 원주방향 그루브를 가지는 파이프 요소의 외면과 체결되는 돌출부를 가진다. 돌출부 및 파이프 요소와의 체결로 이음부에 기계적 구속을 제공하고 높은 내압 및 외력에서도 파이프 요소들이 결합을 유지하도록 보증한다. 하우징은 환형 채널을 형성하고 링 가스켓 또는 시일, 전형적으로 탄성체 링을 수용하며 이는 각각의 파이프 요소 단부들과 체결하고 세그먼트들 및 파이프 요소들과 연동되어 액밀 시일을 제공한다. 세그먼트들은 연결 부재들, 전형적으로 하우징으로부터 외향 돌출되는 러그 형태들을 가진다. 러그들은 파스너, 예컨대 너트 및 볼트를 수용하고, 이들은 세그먼트들이 서로 당겨지도록 조정 가능하게 조여진다.

선행기술에 의하면 홈식 파이프 요소들을 위한 기계적 커플링은 세그먼트에 연속 아치형 돌출부를 가지고 이는 단부 대 단부가 연결될 때 파이프 요소의 외면과 체결한다. 이들 아치형 돌출부는 세그먼트 구조체의 일부로 통상 커플링의 "키"라고 칭한다. 키는 다양한 구조의 파이프 요소, 예를들면, 원주방향 홈을 가지는 파이프 요소의 외면과 체결할 수 있다.

홈식 파이프 요소들을 위한 선행 커플링에서 아치형 돌출부는 전형적으로 아치형 표면들을 가지고 이들은 파이프 요소의 체결 대상인 그루브 외면 곡률 반경보다 약간 큰 곡률 반경을 가진다. 홈식 파이프 요소와 사용되는 커플링의 경우, 아치형 표면들의 곡률 반경은 파이프 요소의 그루브 바깥 외면의 곡률 반경보다 작아 돌출부는 그루브 내에 끼워지고 체결된다.

단부 대 단부 관계로 파이프 요소들을 고정시키는 방법은 선행기술에 의한 기계적 커플링이 사용될 때 순차적으로 설치하는 것이다. 전형적으로, 작업자는 커플링을 수령하되 세그먼트들은 서로 볼트로 끼워져 있고 링 가스켓은 세그먼트들의 채널에 들어있다. 작업자는 먼저 볼트를 풀어 커플링을 분해하고, 링 가스켓을 꺼낸 후, (미리 윤활유 처리가 되지 않은 경우) 윤활유를 바르고 연결될 파이프 요소의 단부 주위에 배치한다. 링 가스켓을 설치하기 위하여 때로 윤활 처리하고 늘려서 파이프 요소들을 수용하는 것이 필요하다. 링 가스켓이 양 파이프 요소들에 배치되면, 차례로 세그먼트들을 벌려 파이프 요소들의 단부들 위에 올리고 이들에 대향하여 링 가스켓을 포획함으로써 배치한다. 배치 과정에서, 세그먼트들이 가스켓을 체결하고, 돌출부는 그루브와 정렬되고, 볼트는 러그들을 통과하여 삽입되고, 너트를 볼트에 조이고, 커플링 세그먼트들을 서로 당겨, 가스켓을 압축하고 돌출부를 그루브 내에 체결한다.

상기 설명에서 명백하게, 선행기술에 의한 기계적 파이프 커플링 설치는 전형적으로 작업자가 적어도 7개의 부품들 (커플링이 2개 이상의 세그먼트를 가지는 경우 그 이상)을 취급할 필요가 있고, 커플링을 완전히 분해 및 재조립하여야 한다. 작업자가 기계적 파이프 커플링을 서서히 완전히 분해하고 다시 조립하지 하지 않고도, 설치할 수 있다면 상당한 시간, 노력 및 비용이 절약될 수 있을 것이다.

본 발명은 파이프 요소들을 연결하기 위한 커플링에 관한 것이다. 하나의 예시적 실시태양에서 커플링은 파이프 요소들을 수용하는 중앙 공간을 둘러싸도록 단부 대 단부로 배치되는 제1 및 제2 세그먼트들을 포함한다. 스프링 조립체는 제1 세그먼트의 제1 단부를 제2 세그먼트의 제1 단부로 연결한다. 스프링 조립체는 세그먼트들이 서로 멀어지도록 편향시킨다. 조정 가능한 부착 조립체는 제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부로 연결한다. 조정 가능한 부착 조립체는 제1 및 제2 세그먼트들을 서로 당겨 파이프 요소들과 체결하도록 한다.

하나의 예시적 실시태양에서, 스프링 조립체는 다음을 포함한다:

제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스 및 제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제2 보스. 제2 보스는 제1 보스에 인접하게 배치된다. 제1 지지점 (fulcrum)은 제1 보스에 위치하고 제2 보스와 접촉한다. 세그먼트들은 제1 지지점 주위로 선회한다. 링크는 제1 보스 및 제2 보스 사이에서 연장되고 이들을 포획한다.

예시적 실시태양은 제2 보스에 위치한 제2 지지점을 더욱 포함한다. 제2 지지점은 제1 지지점과 접촉한다.

또 다른 예시적 실시태양은 제1 보스에서 제1 지지점과 연속하게 위치하는 제1 랜드 (land) 및 제2 보스에서 제2 지지점과 연속하게 위치하는 제2 랜드를 포함한다. 제1 랜드 및 제2 랜드는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면을 형성하는 평면에 대하여 유각 배향한다 (oriented angularly).

추가 예시로서, 커플링은 제1 보스에서 돌출되는 제1 헤드 및 제2 보스에서 돌출되는 제2 헤드를 포함할 수 있다. 링크는 제1 헤드 및 제2 헤드와 체결되어 링크는 보스에 보유된다. 예시적 실시태양에서 링크는 제1 보스 및 제2 보스를 둘러싸는 링을 포함한다.

실시예로서 조정 가능한 부착 조립체는 제1 세그먼트의 제2 단부에 부착되는 제1 러그를 포함한다. 제2 러그는 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착되고 제1 러그와 마주보는 관계로 위치한다. 각각의 러그는 각자의 홀을 형성한다. 파스너는 제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장된다. 파스너는 각자의 홀 내부로 수용된다. 파스너는 스프링 조립체 편향에 대향하여 세그먼트들을 서로 당기도록 조정될 수 있다.

예시적 실시태양에서 각각의 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트는 세그먼트 반대측에 위치하는 제1 채널 및 제2 채널을 포함한다. 각각의 채널은 세그먼트의 단부들 사이에서 연장되고 중앙 공간을 마주보는 제1 마루부 (floor) 및 제2 마루부를 가진다. 제1 마루부는 제2 마루부보다 더 큰 곡률 반경을 가진다. 제1 리테이너 및 제2 리테이너는 각자 제1 채널 및 제2 채널에 위치한다. 각각의 리테이너는 반대측에 단부들이 배치되는 밴드를 포함한다. 다수의 치형 (teeth)이 밴드의 일 에지를 따라 위치한다. 치형은 중앙 공간을 향하여 돌출된다. 적어도 하나의 탭이 밴드의 반대 에지를 따라 위치한다. 밴드는 제1 마루 위에 가로 놓인다. 리테이너가 채널 내부에 배치되면 적어도 하나의 탭은 제2 마루부 위에 가로 놓인다. 본 발명에 의한 실시예는 다수의 탭들을 포함한다.

실시예로서, 제3 채널이 각각의 세그먼트의 제1 채널 및 제2 채널 사이에 위치한다. 제3 채널은 세그먼트의 단부들 사이에서 연장되고 중앙 공간을 마주본다.

예시적 실시태양에서, 치형은 중앙 공간과 동축 배열되는 축에서 반경방향으로 연장되는 라인에 대하여 유각 배향된다. 추가 실시예에서, 적어도 하나의 탭은 중앙 공간과 동축 배열되는 축에서 반경방향으로 연장되는 라인에 수직 배향된다. 추가 예시로서, 적어도 하나의 탭은 중앙 공간과 동축 배열되는 축을 향하여 밴드로부터 어긋난다 (offset). 특정 예시적 실시태양에서, 적어도 하나의 탭은 제3 채널을 향하여 돌출된다.

예시적 실시태양에서, 제1 구멍이 적어도 하나의 세그먼트에 위치한다. 제1 구멍은 제1 채널과 정렬되고 중앙 공간을 향하여 조준선 (line of sight)을 제공한다. 예시적 실시태양에서 제1 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이에 위치한다. 제1 구멍은 예시로서 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면에 위치한 트로프 (trough)를 포함한다. 추가 실시예는 적어도 하나의 세그먼트에서 제2 구멍을 포함한다. 제2 구멍은 제2 채널과 정렬되고 중앙 공간을 향하여 조준선을 제공한다. 제2 구멍은 예를들면 2개의 세그먼트들 사이의 계면에 위치한 트로프를 포함한다.

예시적 실시태양에서 링 시일이 제3 채널 내부에 위치한다. 링 시일은 파이프 요소들을 수용할 수 있는 크기의 내면 및 세그먼트들을 서로 부착하면서도 파이프 요소들이 중앙 공간 안으로 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 세그먼트들을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가진다. 추가 예시로서, 리테이너 밴드는 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지하도록 링 시일과 연동되는 크기일 수 있다.

또 다른 예시적 실시태양에서, 각각의 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트는 각각의 세그먼트의 반대측에 위치한 제1 어깨부 및 제2 어깨부를 포함한다. 어깨부는 세그먼트를 따라 길이방향으로 연장되고 중앙 공간을 향하여 돌출된다. 어깨부는 이들 사이에 채널을 형성한다. 제1 아치형 표면이 제1 어깨부에 위치하고, 제2 아치형 표면이 제2 어깨부에 위치한다. 본 예시에서는 아치형 표면들은 중앙 공간을 마주본다. 각각의 제1 아치형 표면 및 제2 아치형 표면에 다수의 돌출부가 위치한다. 돌출부는 중앙 공간을 향하여 돌출된다. 예시적 실시태양에서, 제1 아치형 표면은 제1 곡률 반경을 가지고 제2 아치형 표면은 제2 곡률 반경을 가지되 제2 곡률 반경이 제1 곡률 반경보다 작다.

예시적 실시태양에서 링 시일은 채널 내부에 배치된다. 링 시일은 파이프 요소들을 수용할 수 있는 크기의 내면 및 세그먼트들을 서로 부착하면서도 파이프 요소들이 중앙 공간 안으로 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 세그먼트들을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가진다.

본 발명은 커플링 및 제1 파이프 요소의 조합체를 더 포괄한다. 커플링은 제2 파이프 요소를 제1 파이프 요소로 연결하기 위한 것이다. 예시적 실시태양에서, 커플링은 파이프 요소들을 수용하기 위한 중앙 공간을 둘러싸는 단부 대 단부로 위치하는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 포함한다. 제1 어깨부 및 제2 어깨부는 각각의 세그먼트 반대측에 위치한다. 어깨부는 세그먼트를 따라 길이방향으로 연장되고 중앙 공간을 향하여 돌출된다. 제1 아치형 표면은 제1 어깨부에 위치한다. 제2 아치형 표면은 제2 어깨부에 위치한다. 아치형 표면들은 중앙 공간을 마주본다. 스프링 조립체는 제1 세그먼트의 제1 단부를 제2 세그먼트의 제1 단부로 연결한다. 스프링 조립체는 세그먼트들을 서로 멀어지도록 편향시킨다. 조정 가능한 부착 조립체는 제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부에 연결한다. 조정 가능한 부착 조립체는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 서로를 향하여 당기고 파이프 요소들과 체결시킨다. 제1 파이프 요소는 제1 파이프 요소로부터 외향 돌출되고 원주방향으로 연장되는 림을 포함한다. 림은 제1 파이프 요소의 단부와 이격 관계로 위치한다. 림은 제1 어깨부와 체결되고 중앙 공간 내에 포획된다.

예시적 실시태양에서 림은 제1 파이프 요소에서 원주방향 그루브에 의해 형성된다. 또 다른 예시적 실시태양에서 림은 제1 파이프 요소로부터 반경방향으로 외향 돌출되는 원주방향 비드 (bead)에 의해 형성된다.

예시적 실시태양에서 스프링 조립체는 제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스를 포함한다. 제2 보스는 제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되고 제1 보스에 인접하게 배치된다. 제1 지지점은 제1 보스에 위치하고 제2 보스와 접촉한다. 세그먼트들은 제1 지지점 주위로 선회한다. 링크는 제1 보스 및 제2 보스 사이에서 연장되고 이들을 포획한다.

예시적 실시태양은 제2 보스에 위치한 제2 지지점을 더욱 포함한다. 제2 지지점은 제1 지지점과 접촉한다. 제1 랜드는 제1 보스에서 제1 지지점과 연속하게 위치하고 제2 랜드는 제2 보스에서 제2 지지점과 연속하게 위치한다. 제1 랜드 및 제2 랜드는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면을 형성하는 평면에 대하여 유각 배향한다. 본 발명에 의한 조합체의 또 다른 예시적 실시태양에서, 제1 헤드는 제1 보스로부터 돌출되고, 제2 헤드는 제2 보스로부터 돌출된다. 링크는 제1 헤드 및 제2 헤드와 체결되어 링크는 보스에 보유된다. 예시적 실시태양에서 링크는 제1 보스 및 제2 보스를 둘러싸는 링을 포함한다.

조합체의 예시적 실시태양에서, 조정 가능한 부착 조립체는 제1 세그먼트의 제2 단부에 부착되는 제1 러그를 포함한다. 제2 러그는 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착되고 제1 러그와 마주보는 관계로 위치한다. 각각의 러그는 각자의 홀을 형성한다. 파스너는 제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장된다. 파스너는 각자의 홀 내부로 수용된다. 파스너는 스프링 조립체 편향에 대향하여 세그먼트들을 서로 당기도록 조정될 수 있다.

추가 예시적 실시태양에서 조합체는 각각의 세그먼트의 제1 어깨부 및 제2 어깨부 사이에 위치하는 채널을 포함한다. 채널은 세그먼트의 단부들 사이에서 연장되고 중앙 공간을 마주본다. 추가 예시로서, 링 시일이 채널 내부에 배치된다. 링 시일은 파이프 요소들을 수용할 수 있는 크기의 내면 및 세그먼트들을 서로 부착하고 제1 파이프 요소를 중앙 공간 내에 포획하면서도 제2 파이프 요소가 중앙 공간 안으로 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 세그먼트들을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가진다.

조합체의 예시적 실시태양에서 다수의 돌출부가 각각의 제1 아치형 표면 및 제2 아치형 표면에 배치될 수 있다. 돌출부는 중앙 공간을 향하여 돌출된다. 예시적 실시태양은 적어도 하나의 세그먼트에 적어도 하나의 구멍을 더욱 포함한다. 적어도 하나의 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이에 위치할 수 있다. 예시적 실시태양에서, 적어도 하나의 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면에 위치한 트로프를 포함한다.

본 발명은 또한 조합체 커플링 및 파이프 요소의 조립 방법을 포괄한다. 하나의 예시적 실시태양에서 방법은 다음을 포함한다:

림을 가지는 제1 파이프 요소를 제1 세그먼트의 제1 어깨부와 체결되도록 배치하는 단계;

스프링 조립체를 형성하도록 제1 세그먼트의 제1 단부와 제2 세그먼트의 제1 단부를 체결하는 단계;

제1 파이프 요소를 중앙 공간 내에 포획하면서도 제2 파이프 요소를 중앙 공간으로 삽입하기에 충분한 공간 이격 관계로 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 지지하는 단계;

조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착하는 단계.

추가 예시로서, 방법은 다음을 더욱 포함한다:

제1 파이프 요소와 링 시일을 체결하는 단계;

링 시일을 제1 세그먼트의 제1 어깨부 및 제2 어깨부에 의해 형성되는 채널 내부로 배치하는 단계.

예시로서, 방법은 제1 파이프 요소를 중앙 공간 내에 포획하면서도 제2 파이프 요소를 중앙 공간으로 삽입하기에 충분한 공간 이격 관계로 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 지지하는 단계를 더욱 포함하고, 이는 각각의 세그먼트의 상기 제1 어깨부 및 제2 어깨부 사이에 위치한 채널 내부에 위치한 링 시일에 상기 세그먼트들을 지지하는 것을 포함한다.

예시적 실시태양에서, 스프링 조립체를 형성하기 위하여 제1 세그먼트의 제1 단부와 제2 세그먼트의 제1 단부를 체결하는 단계는 다음을 포함한다:

제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스와 제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제2 보스를 링크를 이용하여 연결하는 단계, 및

제2 보스를 제1 보스에 위치하는 지지점에 접촉하는 단계.

추가 예시로서, 제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스와 제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제2 보스를 링크를 이용하여 연결하는 단계는 링이 보스들을 둘러싸도록 돌출부를 링 안으로 삽입하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착하는 단계는 제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장되는 파스너를 이용하여 제1 세그먼트의 제2 단부에 장착되는 제1 러그를 제2 세그먼트의 제2 단부에 장착되는 제2 러그에 부착하는 단계를 포함한다.

제2 파이프 요소를 제1 파이프 요소에 연결하는 예시적 실시태양에서, 방법은 다음을 포함한다:

세그먼트들을 서로 공간 이격 관계로 부착하고 제1 파이프 요소의 림을 중앙 공간 내부에 포획하면서, 제2 파이프 요소를 중앙 공간 안으로 삽입하는 단계;

제2 파이프 요소와 링 시일을 체결하는 단계;

조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 세그먼트들을 서로를 향하여 당기는 단계.

방법은 세그먼트들이 서로를 향하여 당겨질 때 제1 아치형 표면 및 제2 아치형 표면을 제1 파이프 요소 및 제2 파이프 요소 각자와 체결하는 단계를 더욱 포함한다. 방법은 세그먼트들이 서로를 향하여 당겨질 때 제1 아치형 표면 및 제2 아치형 표면의 돌출부를 제1 파이프 요소 및 제2 파이프 요소 각자와 체결하는 단계를 더욱 포함한다.

예시적 실시태양에서, 조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 세그먼트들을 서로를 향하여 당기는 단계는 다음을 포함한다:

제1 세그먼트의 제2 단부에 부착되는 제1 러그 및 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착되고 제1 러그와 마주보는 관계에 위치하는 제2 러그의 사이에 연장되고, 스프링 조립체의 편향력에 대항하여 세그먼트들을 서로를 향하여 당기도록 조정 가능한 파스너를 조이는 단계.

실시예로서, 방법은 다음을 더 포함한다:

적어도 하나의 세그먼트에 있는 구멍을 통해, 제2 파이프 요소가 중앙 공간 안에 존재하는지를 관찰하는 단계;

제2 파이프 요소가 중앙 공간에 존재하지 않는다면 제2 파이프 요소의 위치를 중앙 공간 내부로 조정하는 단계; 및

제2 파이프 요소가 중앙 공간 내부에 존재한다고 관찰되면 서로를 향하여 세그먼트들을 당기는 단계.

도 1은 본 발명에 의한 파이프 커플링의 예시적 실시태양에 대한 사시도;
도 1A는 도 1에 도시된 예시적 파이프 커플링의 부분 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 예시적 파이프 커플링의 축방향도;
도 3은 도 1에 도시된 예시적 파이프 커플링의 단면도;
도 4는 도 1에 도시된 예시적 파이프 커플링의 부분 단면도;
도 5는 예시적 커플링에 사용되는 부품의 사시도;
도 6은 도 1에 도시된 예시적 파이프 커플링의 부분 단면도;
도 7은 도 1에 도시된 예시적 파이프 커플링의 단면도;
도 8은 도 1에 도시된 예시적 파이프 커플링의 끝면도;
도 9는 본 발명에 의한 커플링 및 파이프 요소에 대한 예시적 예비-조립 조합체 (combination)의 분해사시도;
도 9A는 예비-조립 상태인 도 9의 예시적 조합체 사시도;
도 9B는 도 9의 예시적 조합체 단면도;
도 9C는 도 9의 예시적 조합체 축방향도;
도 10 및 11은 파이프 이음부 조립을 보이는 도 9의 예시적 조합체 단면도; 및
도 12는 커플링 및 파이프 요소의 예시적 예비-조립 조합체 단면도이다.

본 발명에 의한 커플링 (10)의 예시적 실시태양이 도 1 및 1A에 도시된다. 커플링 (10)은 파이프 요소들을 연결하기 위한 것이고 파이프 요소들을 수용하기 위한 중앙 공간 (16)을 둘러싸도록 단부 대 단부로 배치되는 제1 세그먼트 (12) 및 제2 세그먼트 (14)를 포함한다. 스프링 조립체 (18)는 제1 세그먼트 (12)의 제1 단부 (20)를 제2 세그먼트 (14)의 제1 단부 (22)로 연결한다. 스프링 조립체 (18)는 세그먼트들 (12, 14)을 서로 멀어지게 도시된 개방, 예비-조립 상태가 되도록 편향시킨다. 이러한 개방 또는 예비-조립 상태에서는, 하기와 같이 커플링 (10)을 분해하지 않고 파이프 요소들은 중앙 공간 (16) 안쪽으로 삽입될 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 예시적 스프링 조립체 (18)는 제1 세그먼트 (12)의 제1 단부 (20)에서 돌출되는 제1 보스 (24), 및 제2 세그먼트 (14)의 제2 단부 (22)에서 돌출되는 제2 보스 (26)를 포함한다. 제2 보스 (26)는 제1 보스 (24)에 인접하게 배치된다. 보스들 (24, 26)은 캔틸레버이고 따라서 실질적으로 하기와 같이 스프링 조립체 (18)의 편향력에 대한 원인이 된다. 제1 지지점 (28)은 제1 보스 (24)에 위치하고, 제1 지지점 (28)은 제2 보스 (26)와 접하고 세그먼트들 (12, 14)이 주위로 선회할 수 있는 축 (30)을 제공한다. 본 예시적 실시태양에서 제2 지지점 (32)이 제2 보스 (26)에 위치한다. 제2 지지점 (32)은 제1 지지점 (28)과 접하고 추가로 세그먼트들 (12, 14)이 주위로 선회하는 선회 축 (30)을 형성한다. 제1 지지점 및 제2 지지점 (28, 32)은 본 예시적 실시태양에서 제1 랜드 및 제2 랜드 (34, 36)에 의해 형성된다. 제1 랜드 및 제2 랜드 (34, 36)는 각자 제1 보스 및 제2 보스 (24, 26)에 위치하고, 제1 랜드 (34)는 제1 지지점 (28)과 연속이고, 제2 랜드 (36)는 제2 지지점 (32) (존재하는 경우)과 연속이다. 적어도 제1 랜드 (34)는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 (12, 14) 사이의 계면을 포함하는 평면 (38)에 대하여 유각 배향된다. 본 예시적 실시태양에서 제1 랜드 및 제2 랜드 (34, 36) 모두는 각자의 배향각 (40)에 대하여 유각 배향된다. 링크 (42)는 제1 보스 및 제2 보스 (24, 26) 사이에서 연장된다. 링크 (42)는 보스들을 포획하면서, 세그먼트들 (12, 14)의 선회 운동을 가능하게 한다. 본 예시에서는 링크 (42)는 링 (44)을 포함하고 이는 제1 보스 및 제2 보스 (24, 26)를 둘러싼다. 링 (44)은 각자 제1 보스 및 제2 보스 (24, 26)에서 돌출되는 제1 헤드 및 제2 헤드 (46, 48)과 체결됨으로써 보스들 (24, 26)에 보유된다. 링 (44) 및 보스들 (24, 26)은 연동되어 스프링 조립체 (18)의 스프링 편향 작용을 제공한다. 링 (44) 두께 (50), 지지점들 (28, 32) 및 보스들 (24, 26)이 체결하는 링 (44)을 체결하는 지점 간의 거리 (52), 및 보스들의 면적 관성 모멘트는, 스프링 조립체 (18)의 스프링 정수를 설정하고 따라서 커플링 (10)을 밀폐하고 이음부에 영향을 주기에 필요한 힘을 결정하는 파라미터이다. 랜드들 (34, 36)의 유각 (angular) 배향 (40) 및 파스너 (70)가 조여지는 거리 각각은 세그먼트들 (12, 14)들 간의 분리 최대 한계를 설정하도록 작용하고, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 미변형 스프링 조립체 (18)에 의해 지지될 때 링 (44)의 내경 (54)은 세그먼트들의 최소 분리를 결정한다. 일 실시태양에서, 유각 배향 (40)은, 파스너 (70)가 존재하지 않을 때 (예컨대 제조업자에 의한 커플링 조립 과정에서) 보스들 (24, 26)이 링 (44) 내경 (54)이 헤드들 (46, 48)에서 닿지 않게 함께 충분히 가까이 접근하여, 링 (44)이 용이하게 보스들 (24, 26) 상부에서 조립될 수 있도록 구성된다. 이어 파스너 (70)의 조립 및 예정 거리 (71)로 조임 (참고 도 2)은 상기와 같이 링 (44)이 헤드들 (46, 48) 뒤로 보유되기에 충분히 헤드들 (46, 48)이 분리되도록 작용한다. 링 내경 (54)은 파이프 요소들을 중앙 공간 (16) 안쪽으로 삽입하기에 충분히 개방 또는 예비-조립 상태에서 세그먼트들 (12, 14)을 유지할 수 있는 크기이고, 또는 직경 (54)은 더 클 수 있고, 하기와 같이 커플링의 다른 요소들에 의해 세그먼트들 (12, 14)은 개방 또는 예비-조립 상태로 지지될 수 있다. 이러한 상황에서 세그먼트들이 서로 당겨져 커플링을 밀폐할수록 세그먼트들 (12, 14)은 일부 유각 무제한 운동 (free play)이 가능하고, 스프링 조립체 (18)는 세그먼트들의 선회에 의한 즉시적 영향을 받지 않는다. 세그먼트들 (12, 14)은 조정 가능한 부착 조립체 (56)에 의해 서로를 향하여 당겨진다. 부착 조립체 (56)는 제1 세그먼트 (12)의 제2 단부 (58)를 제2 세그먼트 (14)의 제2 단부 (60)에 연결한다. 부착 조립체 (56)는 세그먼트들 (12, 14)을 서로를 향하여 당기고 하기와 같이 파이프 요소들과 체결시킨다. 본 예시에서는 조정 가능한 부착 조립체 (56)는 제1 세그먼트 (12)의 제2 단부 (58)에 부착되는 제1 러그 (62), 및 제2 세그먼트 (14)의 제2 단부 (60)에 부착되는 제2 러그 (64)를 포함한다. 각각의 러그 (62, 64)는 각자의 홀 (66, 68)을 형성하고 여기에 러그들 사이로 연장되고 파스너 (70)가 수용된다. 본 예시에서는 파스너 (70)는 볼트 (72) 및 너트 (74)를 포함하고, 이들은, 조여질 때, 스프링 조립체 (18)의 편향력에 대항하여 세그먼트들 (12, 14)을 서로를 향하여 당긴다.

도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 각각의 세그먼트 (12, 14)는 각각의 세그먼트의 반대측 (80, 82)에 각자 위치하는 제1 채널 및 제2 채널 (76, 78)을 포함한다. 제1 채널 및 제2 채널 (76, 78)은 제1 세그먼트 (12)의 제1 및 제2 단부들 (20, 58) 사이, 및 제2 세그먼트 (14)의 제1 및 제2 단부들 (22, 60) 사이에서 연장된다 (또한 도 1 참고). 채널들 (76, 78)은 중앙 공간 (16)을 마주본다. 도 4에 상세히 도시된 바와 같이, 각각의 채널 (76, 78) (세그먼트 (14)의 채널 (78)이 도시됨)은 서로 이격 관계로 위치하는 측벽들 (84, 86)에 의해 형성된다. 각각의 채널 (76, 78)은 측벽들 (84, 86) 사이에 배치되는 제1 마루부 및 제2 마루부 (88, 90)를 더욱 가진다. 마루부들 (88, 90)은 중앙 공간 (16)을 마주보고 세그먼트들 (12, 14)의 단부들 (20, 58) 사이 및 단부들 (22, 60) 사이에 연장되는 아치형상이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 마루부 (88)는 세그먼트 (14)의 측 (82)에 더욱 가까이 위치하고 제2 마루부 (90)의 곡률 반경 (94)보다 더 큰 곡률 반경 (92)을 가진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 채널들 (76, 78) 및 이들의 마루부 (88, 90) 배열은 커플링 (10)을 횡방향으로 연장되는 축 (96) 주위로 대칭이다.

도 3 및 4에 더욱 도시된 바와 같이, 채널들 (76, 78) 각각은 각자의 리테이너 (98)를 수용한다. 리테이너 (98)는 도 5에 상세히 도시되고 반대측에 단부들 (102, 104)이 배치되는 아치형 밴드 (100)를 포함한다. 따라서 밴드 (100)는 "분할 링"을 형성하고, 반경방향으로 압축될 때 더 작은 곡률 반경으로 변형된다 (참고 도 7). 일부 실시태양들에서, 각각의 밴드 (100)는 채널들 (76, 78) 내부에서 밴드 (100) 및 각자의 세그먼트들 (12, 14)의 접촉으로 도 1에 도시된 바와 같이 하나 또는 양 밴드 (100)가 세그먼트들 (12, 14)을 공간 이격 관계로 지지할 수 있는 크기이다. 다수의 치형 (106)들이 밴드의 하나의 에지 (108)를 따라 위치한다. 치형 (106)은 밴드 (100)로부터 중앙 공간 (16)을 향하여 돌출된다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 치형 (106)은 중앙 공간 (16)과 동축 배열되는 축 (112)으로부터 반경방향으로 연장되는 라인 (110) 에 대하여 축 (96)을 향하여 유각 배향된다. 유각 배향은 하기와 같이 파이프 요소들을 보유하기에 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의, 그러나 본 예시적 실시태양에서, 다수의 탭 (114)이 에지 (108)로부터 반대측에 배치되는 에지 (116)를 따라 위치한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 탭 (114)은 라인 (110)에 실질적으로 수직 배향하고 밴드 (100)로부터 중앙 공간 (16)과 동축 배열되는 축 (112)을 향하여 어긋난다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 리테이너들 (98)이 적절히 각자의 채널들 (76, 78) 내부에 수용될 때 이러한 탭 (114)의 오프셋으로 이들은 제2 마루부 (90)위에 가로 놓이고, 밴드 (100)는 제1 마루부 (88)위로 놓인다. 리테이너들 (98)을 채널들 (76, 78) 내부로 적절히 조립하면 파이프 요소들은 하기와 같이 예비-조립 커플링 (10)에 삽입될 수 있다. 그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 채널들 (76, 78) (78이 도시됨) 및 리테이너들 (98)의 크기는, 밴드 (100)가 제2 마루부 (90)위에 놓이고 탭 또는 탭들 (114)이 제1 마루부 (88)위에 놓이도록 커플링 (10)과 잘못 조립되면, 리테이너의 곡률 반경이 더 작아지고 예비-조립 상태의 공간 이격 관계인 세그먼트들 (12, 14)에서 치형 (106)은 중앙 공간 (16) 안으로 파이프 요소의 삽입을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성된다. 리테이너 (98), 탭 (114), 치형 (106), 및 채널들 (76, 78)의 제1 마루부 및 제2 마루부 (88, 90) 간의 연동으로 커플링 (10)을 이용한 파이프 이음부의 잘못된 조립이 방지된다. 파이프 요소들이 오류 방향으로 마주보는 리테이너 치형 (106)에 대하여 삽입되면 (도 6), 치형은 파이프 요소를 커플링으로부터 당기거나 미는 힘에 대하여 자체-작동되지 않을 것이다. 따라서 리테이너는 감소된 기계적 구속을 제공할 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 세그먼트들 (12, 14)은 제3 채널 (118)을 더욱 포함한다. 채널 (118)은 제1 채널 및 제2 채널 (76, 78) 사이에 위치하고 중앙 공간 (16)을 마주본다. 채널 (118)은 액밀 이음을 보장하는 링 시일 (120)을 수용한다. 링 시일 (120)은 유연, 탄성 재료 예컨대 EPDM 또는 기타 고무 화합물로 형성되고 파이프 요소들이 하기와 같이 중앙 공간 (16) 안쪽으로 삽입될 때 이들을 수용할 수 있는 크기의 내면 (122)을 가진다. 파이프 정지구 (124)는 내면들 (122) 사이에 위치한다. 파이프 정지구는 중앙 공간 (16) 안쪽으로 돌출되고 파이프 요소들이 커플링 (10) 내부의 원하는 깊이까지 삽입될 때 이들과 체결되어 파이프 요소들의 삽입을 제한한다. 링 시일 (120)은 또한 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 세그먼트들 (12, 14)을 체결하고 공간 이격 관계로 지지하기 위한 크기의 외면 (126)을 가진다. 하나 이상의 밴드 (100)는 또한 링 시일 (120)과 연동하여 세그먼트들 (12, 14)을 공간 이격 관계로 지지한다. 링 시일 (120) 및/또는 밴드 또는 밴드들 (100)에 의해 지지될 때, 세그먼트들 (12, 14)의 분리는 예비-조립 상태에 있을 때 (도 1, 2 및 3), 파이프 요소들이 커플링 안쪽으로 삽입되기에 충분하다. 도 3은 제2 마루부 (90)가 제1 마루부 (88) 및 제3 채널 (118) 사이에 위치하는 예시적 채널 구조를 도시한다. 본 예시에서 리테이너들 (98)가 커플링 (10) 내에서 적절히 배향될 때 탭 (114)은 제3 채널 (118)을 향하여 돌출된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 커플링 (10)은 세그먼트 (12)에 제1 구멍 (128)을 더 포함한다. 본 예시적 실시태양에서 구멍 (128)은 정렬되는 제1 채널 (76)과 정렬되고 중앙 공간 (16)을 향하는 조준선 (130)을 제공한다. 본 예시적 실시태양에서, 구멍 (128)은 세그먼트들 (12, 14) 사이의 계면 (132)에 위치하고 양 세그먼트들 (12, 14)에서 트로프 (134)로서 형성된다. 각각의 세그먼트 (12, 14)에서 트로프 (134)는 정렬되어 세그먼트들이 당겨져 체결될 때 중앙 공간 (16)을 향한 시야를 허용하여 리테이너가 존재하는지 파이프 요소가 중앙 공간 내부에 존재하는지 및 적어도 리테이너를 지나 안착되는지를 시각적으로 확인할 수 있다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 또한 제2 구멍 (136)이 적어도 하나의 세그먼트 (12, 14)에 위치한다. 본 실시태양에서 제2 구멍 (136)은 제2 채널 (78)와 정렬되고 (참고 도 3) 또한 중앙 공간 (16)을 향한 조준선을 제공한다. 재차, 도시된 예시적 실시태양 (10)에서, 제2 구멍 (136)은 세그먼트들 (12, 14) 사이에 위치한다. 구멍 (136)은 또한 세그먼트들 (12, 14) 사이의 계면 (132)에서 트로프 (134)에 의해 형성된다. 제2 구멍은 또한 파이프 요소가 중앙 공간 (16) 내부에 존재하는지를 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.

도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 각각의 세그먼트 (12, 14)는 또한 각자 측벽 (84, 86)에 위치하는 제1 아치형 표면 및 제2 아치형 표면 (138, 140)을 포함한다. 아치형 표면들 (138, 140)은 중앙 공간 (16)을 마주보고 다수의 돌출부 (142)가 각각의 아치형 표면 (138, 140)에 위치할 수 있다. 돌출부 (142)는 아치형 표면들 (138, 140)을 따라 서로 이격 관계로 배열되고 중앙 공간 (16)을 향하여 돌출된다. 하기와 같이, 돌출부 (142)는 파이프 요소들과 체결하고 이음부 강도를 증강시키고 파이프 외경에 대한 더 넓은 공차를 수용한다.

세그먼트들 (12, 14)이 서로를 향하여 당겨지고 돌출부 (142)가 파이프 요소들과 체결되도록 강제될 때 파이프 요소들의 외면과 체결되면서 돌출부들은 커플링 (10) 및 파이프 요소들 간의 이음부에 강도를 더한다. 더불어, 돌출부 (142)로 인하여 커플링 (10)에 대한 알려진 제작 공차와 함께 커플링 (10)은 더 넓은 파이프 외경 공차를 수용할 수 있다. 파이프 요소의 외경이 공차 범위의 작은 끝점에 가까이 있을 때 돌출부 (142)가 존재하면 커플링 (10) 및 파이프 요소 간에 기계적 체결을 보증한다. 그러나, 파이프 직경이 공차 범위의 큰 끝점에 있을 때 돌출부는 파이프 요소의 외면을 국부적으로 변형시키는 경향이 있고, 돌출부 (142) 또한 변형된다. 평탄 단부 파이프 요소와 함께 사용되는 커플링 (10)에 있어서 이는 특히 바람직하고 왜냐하면 아치형 표면들 (138, 140) (참고 도 3)이 전형적으로 파이프 요소의 외면과 체결되지 않도록 평탄 단부 커플링이 설계되기 때문이다. 이러한 배열은 파스너 (70)에 의해 제공되는 조임력 (참고 도 2)이 온전히 리테이너들 (98)에 인가되는 것을 보증한다. 커플링 (10)의 아치형 표면들 (138, 140)이 파이프 외면에 직접 체결하면, 조임력은 아치형 표면들과 파이프와의 접촉 및 리테이너들 (98) 및 파이프 요소들과의 접촉으로 분할될 것이다. 돌출부 (142)의 표면적은 아치형 표면들 (138, 140)에 비하여 작고, 파이프 요소 외면과 분리된 지점들에서만 접촉하므로, 파스너 (70)로부터의 최소 조임력만이 돌출부 (142) 및 파이프 요소들 간의 접촉으로 전환되어 리테이너들 (98)에 의해 제공되는 축방향 보유력과 타협되지 않고 개선된 강도를 제공한다. 커플링 (10)의 단일 파스너 설계에서 볼 수 있는 더 약한 조임력으로도 더 큰 강도를 달성할 수 있다는 점에서 돌출부 (142)는 바람직하다. 단일 파스너 (70)는 스프링 조립체 (18)와 함께 작용하여 적합한 조임력이 파이프 요소들에 인가되는 것을 보증한다.

커플링 (10) 작동은 도 1, 3, 7 및 8에 도시된다. 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 커플링 (10)이 예비-조립 상태에서, 파이프 요소들 (144, 146)이 중앙 공간 (16) 안쪽으로 삽입된다. 파이프 요소들은 리테이너들 (98)의 치형 (106)에서 멀리 떨어져, 링 시일 (120)의 내면 (122)과 체결되고, 파이프 정지구 (124)와 닿는다. 다음, 파스너 (70)가 조여지고 (또한 도 2 참고) 세그먼트들 (12, 14)는 서로를 향하여 당겨진다. 도 7에 도시된 바와 같이 링 시일 (120) 및 치형 (106)은 세그먼트들 (12, 14) 및 파이프 요소들 (144, 146) 사이에서 압축된다. 지지점들 (28, 32) 주위로 세그먼트들이 선회 운동하는 것은 (참고 도 2) 스프링 조립체 (18)의 편향력에 의해 저항을 받는다. 도 8에 도시된 바와 같이, 스프링 조립체를 구성하는 요소들, 본 예시에서는, 보스들 (24, 26) 및 링 (44)은, 스프링 힘에 비례하여 변형되고, 링 (44)은 타원형상으로 확장되고 보스들 (24, 26)은 캔틸레버와 같이 굽혀진다 (변형 형태는 실선으로, 미변형은 점선으로 도시된다). 구멍들 (128, 136)은 파이프 요소들이 커플링 (10)에 존재하는지를 시각적으로 확인하기 위하여 사용된다.

도 9는 본 발명에 의한 예비-조립 커플링 및 파이프 요소 조합체 (147)의 분해도이고, 도 9A는 조립도를 도시한 것이다. 커플링 및 파이프 요소 조합체 (147)는 커플링 (148) 및 제1 파이프 요소 (184)를 포함하고, 제2 파이프 요소 (186)를 제1 파이프 요소에 결합하기 위하여 사용된다 (도 10 및 11 참고). 제2 파이프 요소 (186)는, 예를들면, 배관망 (미도시)의 일부일 수 있고, 제1 파이프 요소 (184)는 또 다른 조립체의 일부, 예컨대 몇몇을 예시하자면 소방 스프링클러의 유연 호스, 또는 펌프 또는 밸브의 입구 또는 출구일 수 있다.

커플링 (148)은 파이프 요소들을 수용하기 위한 중앙 공간 (154)을 둘러싸도록 단부 대 단부로 배치되는 제1 세그먼트 (150) 및 제2 세그먼트 (152)를 포함한다.

스프링 조립체 (156) 및 조정 가능한 부착 조립체 (158)는, 커플링 (10)에 대하여 상기한 바와 같이, 세그먼트들의 단부들을 연결한다. 커플링 (148)은 각각의 세그먼트 (150, 152)의 반대측 (164, 166)에 위치하는 제1 어깨부 및 제2 어깨부 (160, 162)를 더 포함한다 (또한 도 10 참고). 어깨부들 (160, 162)은 세그먼트들 (150, 152)를 따라 길이방향으로 연장되고 중앙 공간 (154)을 향하여 돌출된다. 어깨부들 (160, 162)은 세그먼트들 (150, 152) 단부들 사이에서 연장되고 중앙 공간 (154)을 마주보는 채널 (168)을 형성한다. 채널 (168)은 액밀 이음을 위한 링 시일 (170)을 수용한다. 링 시일 (170)은 파이프 요소들 (또한 도 10 참고)을 수용할 수 있는 크기의 내면 (172) 및 예비-조립 상태에서 세그먼트들 (150, 152)을, 즉, 조합체 (147)를 분해하지 않고 제2 파이프 요소 (186)가 중앙 공간 (154) 안쪽으로 삽입되기에 충분한 이격 관계로 지지할 수 있는 크기인 외면 (174)을 가진다. 도 9A는 세그먼트들 (150, 152)이 이격 관계인 예비-조립 상태의 커플링을 보인다. 커플링 (10)에 대하여 상기한 바와 같이, 스프링 조립체 (156)는 또한 세그먼트들 (150, 152)을 도 9A에 도시된 개방, 예비-조립 상태로 편향시키는데 사용된다. 링 시일 (170)은 또한 내면들 (172) 사이에 위치한 파이프 정지구 (176)를 포함한다. 중앙 공간 안쪽으로 삽입되는 파이프 요소들은 적절히 안착될 때 파이프 정지구 (176)와 체결된다 (도 11 참고).

도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 각각의 세그먼트 (150, 152)는 제1 어깨부 (160)에 위치한 제1 아치형 표면 (178) 및 제2 어깨부 (162)에 위치한2 아치형 표면 (180)을 더 포함한다. 아치형 표면들 (178, 180)은 중앙 공간 (154)과 대향한다. 다수의 돌출부 (182)가 아치형 표면들 (178, 180)에 배치된다. 돌출부 (182)는 아치형 표면들 (178, 180)을 따라 서로 이격 관계로 배열되고 중앙 공간 (154)을 향하여 돌출된다. 돌출부 (182)는 파이프 요소들과 체결하고 이음부 강도를 증강시키고 파이프 외경에 대한 더 넓은 공차 범위를 수용한다. 도 9A에 도시된 바와 같이, 커플링 (148)은 세그먼트들 (150, 152) 중 하나에서 적어도 하나의 구멍 (171)을 가질 수 있다. 본 예시에서는 구멍 (171)은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 (150, 152) 사이 계면에 위치하는 트로프 (173)를 포함한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1 파이프 요소 (184)는 림 (188)을 포함하고 이는 제1 파이프 요소로부터 외향 돌출되고 원주방향 둘레로 연장된다. 림 (188)은 제1 파이프 요소 (184)의 단부 (190)와 이격 관계로 위치하고, 도 9A 및 10에 도시된 바와 같이, 어깨부 (162)와 체결됨으로써 중앙 공간 (154) 내에서 포획된다.

림 (188)은 제1 파이프 요소 (184)에서 원주방향 그루브 (192), 또는 제1 파이프 요소 (184)로부터 반경방향으로 외향 돌출되는 원주방향 비드 (194)에 의해 형성된다. 도 9에 도시된 예시적 실시태양에서, 림 (188)은 그루브 (192) 및 비드 (194) 모두에 의해 형성된다.

예비-조립 상태로 도 9A에서 도시된 예비-조립 커플링 및 파이프 요소 조합체 (147)는 도 9B 및 9C에 도시된 바와 같이 조립된다. 제1 파이프 요소 (184)는 링 시일 (170)과 체결된다. 이어 링 시일 (170)은 제1 세그먼트 (150)의 채널 (168) 내에 위치하고 림 (188)은 안쪽이 중앙 공간 (154)이 되는 제1 어깨부 (160)와 체결된다. 다음, 스프링 조립체 (156)는 제1 세그먼트 (150)의 제1 단부 (175)와 제2 세그먼트 (152)의 제1 단부 (177)를 체결함으로써 형성된다. 도시된 실시예에서, 제1 단부들 (175, 177)의 체결은 제1 세그먼트 (150)의 제1 단부 (175)에서 돌출되는 제1 보스 (179)와 제2 세그먼트 (152)의 제1 단부 (177)에서 돌출되는 제2 보스 (181) 연결하고 링크 (183)를 이용하여 이들을 선회 가능하게 함께 결합함으로써 이루어진다. 본 예시에서는 링크 (183)는 보스들 (179, 181)이 삽입되는 링 (185)을 포함하고, 각각의 보스는 각자의 헤드 (187, 189)를 가지고 세그먼트들이 예비-조립 상태로 선회될 때 링 (185) 내부로 보스들을 보유시킨다. 도 9C에 도시된 바와 같이, 제2 보스 (181)는 제1 보스 (179)에 있는 지지점 (191)과 접촉되고, 제1 보스 (179)는 제2 보스 (181)에 있는 지지점 (193)에 의해 접촉된다. 링 (185)에 의해 연결되는 보스들 (179, 181)는 캔틸레버 스프링과 같이 작용하여 세그먼트들 (150, 152)을 서로 멀리 떨어지도록 하고 또한 단독 또는 상기와 같이 링 시일 (170)과 조합하여 세그먼트들을 공간 이격 관계로 유지한다. 다음으로 제1 세그먼트 (150)의 제2 단부 (195)는 조정 가능한 부착 조립체 (158)를 이용하여 제2 세그먼트 (152)의 제2 단부 (197)에 부착된다. 본 예시적 실시태양에서 조정 가능한 부착 조립체는 제1 세그먼트 (150)의 제2 단부 (195)에 장착되는 제1 러그 (201), 제2 세그먼트 (152)의 제2 단부 (197)에 장착되는 제2 러그 (203), 및 제1 러그 및 제2 러그 사이에 연장되는 파스너 (205)를 포함한다.

스프링 조립체 (156) (및/또는 링 시일 (170))고 연동하여, 파스너 (205)를 초기에 조이면 세그먼트들 (150, 152)은 도 9A 및 9C에 도시된 예비-조립 상태로 유지된다. 본 구조에서 세그먼트들 (150, 152)은 제2 파이프 요소 (186)가 중앙 공간 (154) 안쪽으로 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 지지되면서 (도 10-11 참고) 또한 어깨부 (160) 및 림 (188) 간의 체결에 의해 제1 파이프 요소 (184)를 포획한다. 도 9C에 도시된 바와 같이, 돌출부 (182)는 조합체 (147)가 예비-조립 상태에 있을 때 세그먼트들 (150, 152)의 제1 파이프 요소 (184) 보유 능력을 증강시킨다.

도 10 및 11은 파이프 요소들 (184, 186) 연결을 위한 조합체 (147)의 사용을 도시한 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 조합체 (147)가 예비-조립 상태에서 제2 파이프 요소 (186)는 중앙 공간 (154) 안쪽으로 삽입된다. 삽입되면 제2 파이프 요소 (186)는 링 시일 (170)의 표면 (172)과 체결된다 (제1 파이프 요소 (184)는 링 시일과 유사하게 체결된다). 도 11에 도시된 바와 같이, 이어 조정 가능한 부착 조립체 (158)를 사용하여 세그먼트들은 서로를 향하여 당겨진다. 본 예시에서는 파스너 (205)가 조여지고, 세그먼트들 (150, 152)은 스프링 조립체 (156)의 편향력에 대향하여 당겨지고 (참고 도 9C) 링 시일 (170)이 압착되어 액밀 이음부가 형성된다. 돌출부 (182)가 존재하면 이들은 파이프 요소들 (184, 186)을 체결하고, 그렇지 않다면, 아치형 표면들 (178, 180)이 파이프 요소들과 체결한다. 도 11은 제2 파이프 요소 (186)의 그루브 (192)에 체결되는 아치형 표면 (178)을 도시한다.

도 12는 예비-조립 조합체 (147)의 실시태양을 도시한 것이고 제1 아치형 표면 (178)은 제1 곡률 반경 (207)을 가지고 제2 아치형 표면 (180)은 제2 곡률 반경 (209)를 가진다. 본 예시적 실시태양에서 제2 곡률 반경 (209)은 제1 곡률 반경 (207)보다 작다. 이러한 반경 구조는 제1 파이프 요소의 림 (188)이 그루브 (192)에 의해 형성될 때 적합한데, 왜냐하면 예비-조립 상태에서 제1 파이프 요소 (184)가 커플링 (148)에 의해 포획되면서도, 커플링을 분해함이 없이 제2 파이프 요소 (186)가 중앙 공간 (154) 안쪽으로 삽입될 수 있기 때문이다. 이러한 실시태양을 수용하기 위하여 제1 파이프 요소 (184)의 그루브 (192)는 제2 파이프 요소 (186)의 그루브 (192)보다 더 깊을 수 있다.

단일 파스너 (205) 및 포획된 파이프 요소 (184)를 가지는 조합체 (147)를 사용하면 커플링 어깨부 및 파이프 요소 림 간에 체결을 통한 파이프 요소들에 대한 커플링 안정성 증가로 상당한 이점을 제공할 수 있다. 스프링 조립체 및 단일 파스너의 존재로 파이프 요소가 커플링으로부터 분리되기 어렵도록 잠금으로써 커플링 조작을 상당히 감소시킨다. 또한 단일 파스너는 조임 단계를 단순화시키고, 단지 하나의 파스너만이 조이면 되지만, 2개의 파스너의 경우에는, 링 시일 손상을 방지하기 위하여 교대로 조여야 한다.

본 발명에 의한 커플링은 설치 효율 및 형성된 이음부 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 추가로 기대되는 이점은 더욱 감소된 외부 프로파일 및 주어진 파이프 크기에 대하여 더 작은 더욱 경량의 커플링이 달성되는 것이다. 단지 하나의 파스너를 구비함으로써 부품 개수를 줄이고 조립 과정에서 불량을 감소시키고, 교대로 하나 이상의 파스너를 조일 필요가 없어진다.

Claims (54)

1. 파이프 요소들을 연결하기 위한 커플링에 있어서, 커플링은:
   파이프 요소들을 수용하는 중앙 공간을 둘러싸도록 단부 대 단부로 배치되는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트;
   제1 세그먼트의 제1 단부를 제2 세그먼트의 제1 단부로 연결하고 상기 세그먼트들이 서로 멀어지도록 편향시키는 스프링 조립체;
   제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부로 연결하고, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트들을 서로 당겨 상기 파이프 요소들과 체결시키는 조정 가능한 부착 조립체를 포함하는, 커플링.
2. 제1항에 있어서, 상기 스프링 조립체는:
   제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스;
   제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되고 제1 보스에 인접하게 배치된다 제2 보스;
   제1 보스에 위치하고 제2 보스와 접촉하고, 상기 세그먼트들이 주위로 선회하는 제1 지지점 (fulcrum);
   제1 보스 및 제2 보스 사이에서 연장되고 이들을 포획하는 링크를 포함하는, 커플링.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2 보스에 위치한 제2 지지점을 더욱 포함하고, 제2 지지점은 제1 지지점과 접촉하는, 커플링.
4. 제3항에 있어서, 제1 보스에서 제1 지지점과 연속하게 위치하는 제1 랜드 (land); 및 제2 보스에서 제2 지지점과 연속하게 위치하는 제2 랜드를 더 포함하고, 상기 제1 랜드 및 상기 제2 랜드는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면을 형성하는 평면에 대하여 유각 배향하는 (oriented angularly), 커플링.
5. 제2항에 있어서, 상기 제1 보스에서 돌출되는 제1 헤드; 및 상기 제2 보스에서 돌출되는 제2 헤드를 더 포함하고, 상기 링크는 제1 헤드 및 제2 헤드와 체결되어 보스들에 보유되는, 커플링.
6. 제5항에 있어서, 상기 링크는 상기 제1 보스 및 상기 제2 보스를 둘러싸는 링을 포함하는, 커플링.
7. 제1항에 있어서, 상기 조정 가능한 부착 조립체는:
   제1 세그먼트의 제2 단부에 부착되는 제1 러그;
   제2 세그먼트의 제2 단부에 부착되고 제1 러그와 마주보는 관계로 위치하는 제2 러그; 각각의 러그는 각자의 홀을 형성하고;
   제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장되고 각자의 홀 내부로 수용되는 파스너; 를 포함하고 상기 파스너는 상기 스프링 조립체 편향에 대향하여 세그먼트들을 서로 당기도록 조정될 수 있는, 커플링.
8. 제1항에 있어서, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 각각은:
   세그먼트 반대측들에 위치하는 제1 채널 및 제2 채널로서, 각각의 채널은 세그먼트의 단부들 사이에서 연장되고 중앙 공간을 마주보는 제1 마루부 (floor) 및 제2 마루부를 가지고, 제1 마루부는 제2 마루부보다 더 큰 곡률 반경을 가지는 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널;
   제1 채널 및 제2 채널 각자에 위치하는 제1 리테이너 및 제2 리테이너로서, 각각의 리테이너는 반대측에 단부들이 배치되는 밴드를 포함하고, 다수의 치형 (teeth)이 밴드의 일 에지를 따라 위치하고, 치형은 중앙 공간을 향하여 돌출되며, 적어도 하나의 탭이 밴드의 반대 에지를 따라 위치하고, 상기 밴드는 제1 마루 위에 가로 놓이고, 상기 리테이너가 채널 내부에 배치되면 적어도 하나의 탭은 제2 마루부 위에 가로 놓이는 상기 제1 리테이너 및 상기 제2 리테이너를 포함하는, 커플링.
9. 제8항에 있어서, 다수의 탭들을 포함하는, 커플링.
10. 제8항에 있어서, 각각의 세그먼트의 제1 채널 및 제2 채널 사이에 위치하고 세그먼트의 단부들 사이에서 연장되고 중앙 공간을 마주보는 제3 채널을 더 포함하는, 커플링.
11. 제8항에 있어서, 상기 치형은 중앙 공간과 동축 배열되는 축에서 반경방향으로 연장되는 라인에 대하여 유각 배향되는, 커플링.
12. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 탭은 중앙 공간과 동축 배열되는 축에서 반경방향으로 연장되는 라인에 수직 배향되는, 커플링.
13. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 탭은 중앙 공간과 동축 배열되는 축을 향하여 밴드로부터 어긋나는 (offset), 커플링.
14. 제10항에 있어서, 적어도 하나의 탭은 제3 채널을 향하여 돌출되는, 커플링.
15. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 세그먼트에 위치하는 제1 구멍을 더 포함하는, 커플링.
16. 제15항에 있어서, 제1 구멍은 제1 채널과 정렬되고 중앙 공간을 향하여 조준선 (line of sight)을 제공하는, 커플링.
17. 제15항에 있어서, 상기 제1 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이에 위치하는, 커플링.
18. 제17항에 있어서, 상기 제1 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면에 위치한 트로프 (trough)를 포함하는, 커플링.
19. 제15항에 있어서, 적어도 하나의 세그먼트에서 제2 구멍을 더 포함하는, 커플링.
20. 제19항에 있어서, 상기 제2 구멍은 제2 채널과 정렬되고 중앙 공간을 향하여 조준선을 제공하는, 커플링.
21. 제19항에 있어서, 상기 제2 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이에 위치하는, 커플링.
22. 제21항에 있어서, 상기 제2 구멍은 상기 2개의 세그먼트들 사이의 계면에 위치한 트로프를 포함하는, 커플링.
23. 제10항에 있어서, 제3 채널 내부에 위치하는 링 시일을 더욱 포함하고, 상기 링 시일은 파이프 요소들을 수용할 수 있는 크기의 내면 및 세그먼트들을 서로 부착하면서도 파이프 요소들이 중앙 공간 안으로 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 세그먼트들을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가지는, 커플링.
24. 제23항에 있어서, 상기 리테이너 밴드는 하우징 부분들을 공간 이격 관계로 지지하도록 링 시일과 연동되는 크기인, 커플링.
25. 제1항에 있어서, 각각의 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트는:
    각각의 세그먼트의 반대측들에 위치한 제1 어깨부 및 제2 어깨부로서, 상기 어깨부들은 세그먼트를 따라 길이방향으로 연장되고 중앙 공간을 향하여 돌출되고, 상기 어깨부들은 이들 사이에 채널을 형성하는 상기 제1 어깨부 및 제2 어깨부;
    제1 어깨부에 위치하는 제1 아치형 표면;
    제2 어깨부에 위치하는 제2 아치형 표면;을 포함하고 상기 아치형 표면들은 중앙 공간을 마주보는, 커플링.
26. 제25항에 있어서, 각각의 제1 아치형 표면 및 제2 아치형 표면에 위치하고 중앙 공간을 향하여 돌출되는 다수의 돌출부를 더 포함하는, 커플링.
27. 제25항에 있어서, 상기 채널 내부에 배치되는 링 시일을 더 포함하고, 상기 링 시일은 파이프 요소들을 수용할 수 있는 크기의 내면 및 세그먼트들을 서로 부착하면서도 파이프 요소들이 중앙 공간 안으로 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 세그먼트들을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가지는, 커플링.
28. 커플링 및 제1 파이프 요소의 조합체로서, 제2 파이프 요소를 제1 파이프 요소로 연결하기 위한 상기 커플링은:
    파이프 요소들을 수용하기 위한 중앙 공간을 둘러싸는 단부 대 단부로 위치하는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트;
    각각의 세그먼트 반대측들에 위치하고 상기 세그먼트를 따라 길이방향으로 연장되고 중앙 공간을 향하여 돌출되는 제1 어깨부 및 제2 어깨부;
    제1 어깨부에 위치하는 제1 아치형 표면;
    제2 어깨부에 위치하는 제2 아치형 표면; 상기 아치형 표면들은 중앙 공간을 마주보고;
    제1 세그먼트의 제1 단부를 제2 세그먼트의 제1 단부로 연결하고 상기 세그먼트들을 서로 멀어지도록 편향시키는, 스프링 조립체;
    제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부에 연결하고, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 서로를 향하여 당기고 파이프 요소들과 체결시키는 조정 가능한 부착 조립체; 를 포함하고,
    상기 제1 파이프 요소는 제1 파이프 요소로부터 외향 돌출되고 원주방향으로 연장되는 림을 포함하고, 상기 림은 상기 제1 파이프 요소의 단부와 이격 관계로 위치하고, 상기 림은 제1 어깨부와 체결되고 중앙 공간 내에 포획되는, 조합체.
29. 제28항에 있어서, 상기 림은 제1 파이프 요소에서 원주방향 그루브에 의해 형성되는, 조합체.
30. 제28항에 있어서, 상기 림은 제1 파이프 요소로부터 반경방향으로 외향 돌출되는 원주방향 비드 (bead)에 의해 형성되는, 조합체.
31. 제28항에 있어서, 상기 스프링 조립체는:
    상기 제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스;
    상기 제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되고 제1 보스에 인접하게 배치되는 제2 보스;
    제1 보스에 위치하고 제2 보스와 접촉하며 세그먼트들이 주위로 선회하는 제1 지지점;
    제1 보스 및 제2 보스 사이에서 연장되고 이들을 포획하는 링크를 포함하는, 조합체.
32. 제31항에 있어서, 상기 제2 보스에 위치하고 제1 지지점과 접촉하는 제2 지지점을 더욱 포함하는, 조합체.
33. 제32항에 있어서,
    상기 제1 보스에서 제1 지지점과 연속하게 위치하는 제1 랜드;
    상기 제2 보스에서 제2 지지점과 연속하게 위치하는 제2 랜드; 를 더 포함하고, 상기 제1 랜드 및 상기 제2 랜드는 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면을 형성하는 평면에 대하여 유각 배향하는, 조합체.
34. 제31항에 있어서,
    상기 제1 보스로부터 돌출되는 제1 헤드;
    상기 제2 보스로부터 돌출되는 제2 헤드; 를 더 포함하고, 상기 링크는 제1 헤드 및 제2 헤드와 체결되어 보스들에 보유되는, 조합체.
35. 제34항에 있어서, 상기 링크는 제1 보스 및 제2 보스를 둘러싸는 링을 포함하는, 조합체.
36. 제28항에 있어서, 상기 조정 가능한 부착 조립체는:
    제1 세그먼트의 제2 단부에 부착되는 제1 러그;
    제2 세그먼트의 제2 단부에 부착되고 제1 러그와 마주보는 관계로 위치하는 제2 러그; 각각의 러그는 각자의 홀을 형성하고;
    제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장되고 각자의 홀 내부로 수용되는 파스너; 를 포함하고 상기 파스너는 상기 스프링 조립체 편향에 대향하여 세그먼트들을 서로 당기도록 조정될 수 있는, 조합체.
37. 제28항에 있어서, 각각의 세그먼트의 제1 어깨부 및 제2 어깨부 사이에 위치하고 세그먼트의 단부들 사이에서 연장되고 중앙 공간을 마주보는 채널을 더 포함하는, 조합체.
38. 제37항에 있어서, 채널 내부에 배치되는 링 시일을 더 포함하고, 상기 링 시일은 파이프 요소들을 수용할 수 있는 크기의 내면 및 세그먼트들을 서로 부착하고 제1 파이프 요소를 중앙 공간 내에 포획하면서도 제2 파이프 요소가 중앙 공간 안으로 삽입되기에 충분한 공간 이격 관계로 세그먼트들을 지지할 수 있는 크기의 외면을 가지는, 조합체.
39. 제28항에 있어서, 제1 아치형 표면 및 제2 아치형 표면 각각에 배치되고 중앙 공간을 향하여 돌출되는 다수의 돌출부를 더 포함하는, 조합체.
40. 제28항에 있어서, 적어도 하나의 세그먼트에 적어도 하나의 구멍을 더욱 포함하는, 조합체.
41. 제40항에 있어서, 적어도 하나의 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이에 위치하는, 조합체.
42. 제41항에 있어서, 적어도 하나의 구멍은 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트 사이의 계면에 위치한 트로프를 포함하는, 조합체.
43. 제29항에 있어서, 상기 제1 아치형 표면은 제1 곡률 반경을 가지고 상기 제2 아치형 표면은 제2 곡률 반경을 가지고, 상기 제2 곡률 반경은 상기 제1 곡률 반경보다 작은, 조합체.
44. 조합체 커플링 및 파이프 요소의 조립 방법으로서, 다음 단계를 포함하는 방법:
    림을 가지는 제1 파이프 요소를 제1 세그먼트의 제1 어깨부와 체결되도록 배치하는 단계;
    스프링 조립체를 형성하도록 제1 세그먼트의 제1 단부와 제2 세그먼트의 제1 단부를 체결하는 단계;
    제1 파이프 요소를 중앙 공간 내에 포획하면서도 제2 파이프 요소를 중앙 공간으로 삽입하기에 충분한 공간 이격 관계로 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 지지하는 단계;
    조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착하는 단계.
45. 제44항에 있어서, 다음 단계를 더욱 포함하는, 방법:
    제1 파이프 요소와 링 시일을 체결하는 단계;
    상기 링 시일을 제1 세그먼트의 제1 어깨부 및 제2 어깨부에 의해 형성되는 채널 내부로 배치하는 단계.
46. 제44항에 있어서, 제1 파이프 요소를 중앙 공간 내에 포획하면서도 제2 파이프 요소를 중앙 공간으로 삽입하기에 충분한 공간 이격 관계로 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 지지하는 단계는 각각의 세그먼트의 상기 제1 어깨부 및 제2 어깨부 사이에 위치한 채널 내부에 위치한 링 시일에 상기 세그먼트들을 지지하는 것을 포함하는, 방법.
47. 제44항에 있어서, 스프링 조립체를 형성하기 위하여 제1 세그먼트의 제1 단부와 제2 세그먼트의 제1 단부를 체결하는 단계는 다음 단계를 포함하는, 방법.
    제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스와 제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제2 보스를 링크를 이용하여 연결하는 단계, 및
    제2 보스를 제1 보스에 위치하는 지지점에 접촉하는 단계.
48. 제47항에 있어서, 제1 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제1 보스와 제2 세그먼트의 제1 단부에서 돌출되는 제2 보스를 링크를 이용하여 연결하는 단계는 링이 보스들을 둘러싸도록 돌출부를 링 안으로 삽입하는 단계를 포함하는, 방법.
49. 제44항에 있어서, 조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 제1 세그먼트의 제2 단부를 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착하는 단계는 제1 러그 및 제2 러그 사이에서 연장되는 파스너를 이용하여 제1 세그먼트의 제2 단부에 장착되는 제1 러그를 제2 세그먼트의 제2 단부에 장착되는 제2 러그에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
50. 제38항에 의한 조합체를 이용하여 제2 파이프 요소를 제1 파이프 요소에 연결하는 방법으로서, 다음 단계를 포함하는 방법:
    세그먼트들을 서로 공간 이격 관계로 부착하고 제1 파이프 요소의 림을 중앙 공간 내부에 포획하면서, 제2 파이프 요소를 중앙 공간 안으로 삽입하는 단계;
    제2 파이프 요소와 링 시일을 체결하는 단계;
    조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 세그먼트들을 서로를 향하여 당기는 단계.
51. 제50항에 있어서, 세그먼트들이 서로를 향하여 당겨질 때 상기 제1 아치형 표면 및 상기 제2 아치형 표면을 제1 파이프 요소 및 제2 파이프 요소 각자와 체결하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
52. 제50항에 있어서, 세그먼트들이 서로를 향하여 당겨질 때 상기 제1 아치형 표면 및 상기 제2 아치형 표면의 돌출부를 제1 파이프 요소 및 제2 파이프 요소 각자와 체결하는 단계를 더욱 포함하는, 방법.
53. 제50항에 있어서, 조정 가능한 부착 조립체를 이용하여 세그먼트들을 서로를 향하여 당기는 단계는 다음을 포함하는 방법:
    제1 세그먼트의 제2 단부에 부착되는 제1 러그 및 제2 세그먼트의 제2 단부에 부착되고 제1 러그와 마주보는 관계에 위치하는 제2 러그의 사이에 연장되고, 스프링 조립체의 편향력에 대항하여 세그먼트들을 서로를 향하여 당기도록 조정 가능한 파스너를 조이는 단계.
54. 제50항에 있어서, 다음 단계를 더 포함하는 방법:
    적어도 하나의 세그먼트에 있는 구멍을 통해, 제2 파이프 요소가 중앙 공간 안에 존재하는지를 관찰하는 단계;
    제2 파이프 요소가 중앙 공간에 존재하지 않는다면 제2 파이프 요소의 위치를 중앙 공간 내부로 조정하는 단계; 및
    제2 파이프 요소가 중앙 공간 내부에 존재한다고 관찰되면 서로를 향하여 세그먼트들을 당기는 단계.
    

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