KR20190012261A

KR20190012261A - 단열층을 가진 클립

Info

Publication number: KR20190012261A
Application number: KR1020197000368A
Authority: KR
Inventors: 마르핀 호페
Original assignee: 노르마 저머니 게엠베하
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2019-02-08
Also published as: DE102016111117A1; JP2019519736A; WO2017215902A1; CN109312890A; US20190264846A1; EP3472507A1

Abstract

본 발명은 클립(1)에 관한 것이며, 특히 링 클립에 관한 것으로서, 베이스(3) 및 2 개의 반경 방향 내측으로 지향된 플랭크(4)들을 가지는 클립 밴드(2), 적어도 하나의 클램핑 장치(8)를 구비하고, 클립은 내측면(5) 및 외측면(6)을 가진다. 본 발명에 따라서, 클립의 외측면은 적어도 부분적인 단열층(9)을 가진다.

Description

단열층을 가진 클립

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 기재된 클립에 관한 것이다.

클립들은, 특히 링 클립(ring clip)들은 예를 들어 2 개의 구성 요소들을 연결하는데 이용되는데, 연결되어야 하는 구성 요소들 각각은 단부측상에 반경 방향 외측으로 지향된 플랜지를 가진다. 연결을 위하여, 2 개의 플랜지들은 접촉되고 클립이 그 위에 위치됨으로써, 클립의 플랭크(flank)들의 내측면들이 플랜지들의 후측면들에 대하여 지탱된다. 클립의 클램핑 및 고정과, 따라서 연결은 차후에 클램핑 장치에 의하여 발생된다.

상기와 같은 것에 적절한 클립은 예를 들어 독일 특허 DE 10 2009 039 862 B4 에 개시되어 있다.

클립들에 의하여 다른 구성 요소들에 연결되는 파이프라인들은 예를 들어 승용차 및 트럭의 엔진 구획부에 설치된다. 보다 효율적이고 보다 친환경적인 엔진들과 관련하여, 높은 온도의 배기 개스는 사후 처리(post-treatment) 동안 종종 소망스러워서, 배기 개스 파이프들은 종종 단열되어야 한다. 특히, 트럭 엔진에서는 때때로 긴 배기 개스 시스템들이 존재하는데, 이것은 상응하는 단열 없이 현저한 열 손실로 이르게 된다. 파이프라인들의 단열의 예는 독일 출원 DE 10 2014 100 296 A1에 개시되어 있다.

그러나, 사용되는 연결 요소들은, 특히 클립들은, 종종 무엇이든 단열이 되어 있지 않아서 현저한 열 손실이 그들 영역에서 발생된다. 더욱이, 열 민감 구성 요소들은 연결 요소들로부터의 높은 수준의 열 방산(heat dissipation)에 의하여 손상될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 해결하고, 주위에 비하여 우수한 단열이 이루어지는 클립을 제공하는 것이다. 또한, 연결 요소는 단순하고 비용 효과적인 방식으로 제조되도록 설계된다.

본 발명의 주 특징은 청구항 제 1 항의 특징 부분에 기재되어 있다. 실시예들은 청구항 제 2 항 내지 제 10 항의 주제를 형성한다.

베이스 및 2 개의 반경 방향 내측으로 지향된 플랭크들을 가지는 클립 밴드 및, 적어도 하나의 클램핑 장치를 포함하는 클립에서, 특히 링 클립(ring clip)에서, 클립은 내측면 및 외측면을 가지고, 본 발명은 클립의 외측면이 적어도 부분적으로 단열층을 가지는 것을 제공한다.

클립의 외측면상의 그러한 단열층은 열손실의 감소를 허용한다. 특히, 연결되어야 하는 파이프들 또는 다른 구성 요소들도 단열을 가진다면, 예를 들어 배기 개스 시스템의 열 손실은 전체적으로 현저하게 감소될 수 있어서, 배기 개스 후처리(post treatment)는 보다 효율적으로 수행될 수 있고 따라서 보다 친환경적인 엔진이 제공될 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 단열층을 가진 클립은 그러한 연결 구성이 열 민감 구성 요소(heat sensitive component)들에 인접한 설치를 보장하여, 공간 절약형 엔진 디자인을 가능하게 한다.

이러한 경우에 클립의 클립 밴드는 바람직스럽게는 대향하는 방향들로 경사진 2 개의 플랭크들에 의하여 이루어진 부등변 사각형 형상(trapezoidal shape)을 가진다. 대안으로서, 클립의 클립 밴드는 V 형상 또는 U 형상을 가진다. 연결되어야 하는 구성 요소들의 플랜지들의 형상에 따라서, 클립들의 대응하는 프로파일들이 필요하며, 상기의 프로파일들은 클립 밴드의 형상에 의해 결정된다.

본 발명에 따른 클립의 바람직한 실시예에서, 베이스의 외측면 또는 플랭크들의 외측면은 단열층을 가진다. 특히, 양쪽 요소들, 베이스 및 플랭크들의 외측면들은 단열층을 가진다. 결과적으로, 주위에 대한 연결 요소의 최적 단열이 이루어질 수 있다.

특히, 공간 절약형 연결 구성이 열손실에 대한 실질적인 충격 없이 허용되도록 의도된다면, 다른 열 민감성 구성 요소를 향하는 표면들만이 단열층을 가지는 것으로 충분하다.

바람직스럽게는, 클립의 외측면이 단열층으로 코팅되는데, 접착력이 클립의 외측면과 단열층 사이에 작용한다. 접착력에 기초한 상기의 코팅은 분리된 구성 요소들이 제조 및 장착될 필요 없이 공지된 코팅 방법들에 의하여 적용될 수 있다. 이것은 제조 과정을 단축 및 단순화시켜서, 제조 비용이 감소될 수도 있다.

바람직한 실시예에서, 클립의 외측면은 실질적으로 단열층으로 전체 코팅된다. 외측면을 단열층으로 거의 전체 코팅함으로써, 주위에 대한 연결 요소의 최상의 가능한 단열이 보장된다. 더욱이, 단열 효과가 향상되고 따라서 연결 요소상의 열 손실 및 열 방사가 감소된다.

만약, 파이프들 또는 다른 구성 요소들의 플랜지들이 장착 이후에 지탱되는 클립의 내측면도, 클립을 폐쇄시키고 클램핑하는 역할을 위한 클램핑 장치도 단열층을 가지지 않는다면 바람직스럽다. 결과적으로, 클립의 완전한 기능성이 보장될 수 있다.

단열층을 가진 클립의 제조를 더욱 단순화하기 위하여, 바람직스럽게는 클립의 내측면이 적어도 부분적으로 단열층을 가진다. 특히, 클립의 내측면은 단열층으로 완전하게 코팅된다. 결과적으로, 클립의 추가적으로 향상된 단열이 가능하다. 더욱이, 클립은, 특히 클립의 내측면 및 외측면은, 특정 영역들이 비워져서(blank)남겨질 필요 없이 제조하는 동안 단열층으로 코팅될 수 있다.

바람직한 예에서, 클립의 클립 밴드는 적어도 2 개의 클립 부분들을 포함한다. 이러한 2 개의 클립 부분들은 예를 들어 조인트 부분으로 연결된다. 조인트 부분은 예를 들어, 2 개의 클립 부분들을 함께 연결하는 연결 요소로부터 또는 2 개의 클립 부분들 사이의 만입부(indentation)로부터 형성될 수 있다. 함께 연결된 클립 부분들의 전체 개수는 클립 밴드를 형성한다.

복수개의 클립 부분들을 가진 구성은 클립이 장착을 위하여 간단하게 굽혀져서 열릴 수 있게 한다. 클립이 플랜지상으로 밀려지면, 보다 용이하게 위치 선정이 수행될 수 있고, 클립은 더 넓게 열릴 수 있다. 이것은 때때로 조인트 부분들과 클립 부분들의 수에 의하여 영향을 받는다.

다른 예에서, 클립은 3 개의 클립 부분들을 포함한다. 이것은 클립의 보다 유연성 있는 장착을 보장한다.

바람직스럽게는 클립은 클립 밴드의 외측 표면에 물질 연결에 의해 연결된 덮개 밴드를 포함한다. 이러한 경우에, 클립 밴드의 외측 표면 및 덮개 밴드의 반경 방향 내측 표면은 함께 연결되고, 특히 용접된다. 상기 덮개 밴드는 클립 밴드의 추가적인 안정화를 허용하고, 열 전도의 감소 및 주위로의 열 방사에 더 영향을 미친다.

바람직한 실시예에서, 덮개 밴드의 적어도 하나의 반경 방향 외측 표면은 단열층으로 코팅된다. 이러한 실시예에 의하여, 예를 들어 배기 개스 시스템의 열 손실은 감소된다. 더욱이, 이러한 영역에서의 열 방사는 감소되고, 그에 의하여 주위의 열 민감 부분들(surrounding heat-sensitive parts)이 보호된다.

바람직스럽게는, 단열층은 낮은 열전도성을 가진 재료를 포함하며, 이것은 특히 클립 밴드 및/또는 덮개 밴드의 열 전도성보다 낮다. 재료의 열전도성이 낮을수록, 따라서 단열층의 열전도성이 낮을수록, 단열 효과는 더 크다. 클립 밴드 및/또는 덮개 밴드는 예를 들어 스테인리스 스틸, 스틸 합금 및/또는 아연도금 스틸(galvanized steel)로 제조된다. 만약 낮은 열전도성을 가진 재료가 단열층을 위하여 사용된다면, 열전도(thermal conduction) 및 열방사(thermal radiation)는 최적의 방식으로 감소될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 재료는 50 W/mK보다 작은 열전도성을 가진다. 특히 바람직스럽게는, 재료는 20 W/mK 보다 낮은 열전도성을 가지며, 특히 10 W/mK보다 낮은 열전도성을 가진다. 결과적으로, 우수한 단열 효과가 보장될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 단열층은 세라믹 재료를 포함한다. 세라믹은 낮은 열전도성을 가져서, 매우 우수한 단열 효과를 달성할 수 있다. 더욱이, 세라믹 단열층은 특히 마찰 및 다른 마모 효과에 대하여 안정적이어서, 영구적인 단열 효과가 보장될 수 있다. 특히, 예를 들어 엔진 구획부와 같은, 연속적인 움직임과 진동을 겪는 파이프 연결부에서, 단열층 형태의 마찰 저항 외측 층은 중요하다.

단열층은 바람직스럽게는 예를 들어 지르코늄 이산화물, 칼슘 산화물, 이트륨(III) 산화물, 알루미늄(III) 산화물 또는 마그네슘 산화물 또는 그것의 혼합물과 같은 세라믹을 포함한다. 특히 바람직스럽게는, 단열층은 세라믹 혼합물, 특히 지르코늄 이산화물/칼슘 산화물, 지르코늄 이산화물/이트륨(III) 산화물 또는 알루미늄(III) 산화물/마그네슘 산화물을 포함한다.

세라믹 재료를 포함하는 단열층은 예를 들어, 클립의 외측면상에 대한 열 스프레이(thermal spraying)에 의하여 도포될 수 있다. 이것의 가능한 방법은 대기 플라즈마 스프레이(atmospheric plasma spraying)로서, 세라믹 분말 또는 분말 혼합물이 플라즈마 화염(plasma flame)으로 공급되고, 그곳에서 융합(fuse)되고, 예를 들어 샌드 블라스팅(sand blasting)되기 직전에 미리 가열되었던 표면에 도포된다.

바람직한 실시예에서, 클립은 2 개의 클램핑 장치들을 포함한다. 이러한 클램핑 장치들은 예를 들어 스크류 헤드를 가진 스크류 및, 카운터 스크류 연결부(counter screw connection)를 포함할 수 있으며, 카운터 스크류 연결부는 함께 연결되어 클립 밴드의 2 개의 대향하는 단부들을 조인다.

만약 2 개의 클램핑 장치들이 예를 들어 클립의 원주 방향에서 대향하는 측들에 제공된다면, 클립은 완전하게 개방될 수 있어서 클립의 장착을 현저하게 용이하게 하고 가속시킨다. 또한, 적어도 2 개의 부분들을 가지고, 2 개의 클램핑 장치들 및 클립 밴드는 보다 균일하게 함께 클램핑될 수 있다.

바람직스럽게는, 단열층은 0.1 내지 3 mm 의 두께를 가진다. 결과적으로, 주위에 대한 클립의 최적 단열이 보장될 수 있어서, 그에 의하여 예를 들어 배기 개스 시스템으로부터의 열 손실 및 그러한 영역에서의 열 방사가 감소될 수 있다. 더욱이, 주위의 열 민감 부분(heat sensitive pars)들도 보호된다.

본 발명의 다른 특징들, 세부 내용 및 장점들은 도면을 참조하여 예시적인 실시예들에 대한 다음의 설명 및 청구 범위에 기재되어 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 클립의 실시예를 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 클립의 대안의 실시예를 도시한다.
도 3a는 본 발명에 따른 클립의 단면을 도시한다.
도 3b는 본 발명에 따른 대안의 클립의 단면을 도시한다.
도 3c 는 본 발명에 따른 대안의 클립의 단면을 도시한다.
도 3d 는 본 발명에 따른 대안의 클립의 단면을 도시한다.

도 1 은 클립 밴드(clip band, 2)를 가진 본 발명에 따른 클립(1)을 도시하며, 이것은 베이스(3) 및 2 개의 반경 방향 내측으로 향하는 플랭크(flank, 4)들을 가진다. 여기에 도시된 예시적인 실시예에서, 클립 밴드(2)는 부등변 사각형 프로파일을 가진다. 클립(1)은 베이스(3)의 내측면과 플랭크(4)들에 의해 형성된 내측면(5)과, 플랭크(4) 및 베이스(3)의 외측면에 의해 형성된 외측면(6)을 가진다. 클립 밴드(2)의 단부(7)들은 클램핑 장치(8)를 통해서 함께 연결되고, 클램핑되고 고정된다. 도시된 예에서, 클램핑 장치(8)는 스크류 헤드를 가진 스크류 및 스크류 연결부를 구비한다. 클립(1)의 외측면(6)은 단열층(9)을 가지며, 이것은 이러한 경우에 플랭크(4) 및 베이스(3)를 모두 덮는다. 여기에서 단열층은 바람직스럽게는 클립(1)의 외측면(6)의 논-포지티브 코팅(non-positive coating)이다.

도 1 에 도시된 실시예는 조인트 부분(12)을 통하여 함께 연결된 2 개의 클립 부분(10,11)들을 가진다.

도 2 에서 본 발명에 따른 클립(1)의 대안의 실시예가 도시되어 있다. 클립(1)은 클립 밴드(2)의 반경 방향 외측 표면에 연결된 덮개 밴드(13)를 가진다. 용접에 의하여 물질 연결(material connection)이 생성된다. 클립 밴드(2)는 3 개의 클립 부분(10,11,14)들을 가진다.

덮개 밴드(13)는 클립(1)의 외측면(6)을 형성하기 때문에, 이러한 덮개 밴드는 적어도 부분적으로 단열층(9)으로 코팅된다. 예를 들어, 단열층(9)은 세라믹 재료로 이루어진다. 클램핑 장치(8)를 가진 클립 밴드(2)의 단부(7)들도 클립(1)의 내측면(5)도 이러한 단열층(9)을 가지지 않는다.

클립(1)의 외측면(6)상에 단열층(9)을 가진 클립(1)을 간단하게 생성할 수 있도록, 덮개 밴드(13)에 더하여 클립 밴드의 플랭크(4)들의 개별적인 외측면(15)은 단열층(9)을 가질 수 있다. 추가적으로, 덮개 밴드(13)의 반경 방향 내측 표면(16)의 자유 영역들 및 덮개 밴드(13)의 측방향 표면(17)들은 단열층(9)으로 코팅될 수 있다. 이러한 특징들은 여기에 도시되어 있지 않다.

도 3a 내지 도 3d 는 본 발명에 따른 클립(1)들의 단면을 도시한다. 클립(1)의 프로파일은 여기에서 부등변 사각형으로서 도시되어 있다. 그러나, 일 예로서 도시된 실시예들은 본 발명에 따른 클립(1)의 그 어떤 다른 프로파일로도 변형될 수 있다.

도 3a 는 클립(1)의 외측면(6)상에서 단열층(9)을 가진 클립(1)의 단면을 도시하는데 이러한 경우에 베이스(3)의 외측면(18)만이 코팅된다.

도 3b 는 플랭크(4)들의 외측면(15) 및 베이스(3)의 외측면(18)상의 단열층(9)을 가진 클립(1)의 단면을 도시한다. 이러한 실시예는 특히 단순하고 비용 효과적인 방식으로 제조될 수 있다.

도 3c 는 클립(1)의 외측면(6)상에 단열층(9)을 가진 클립(1)의 단면을 도시하며, 클립(1)의 외측면(6)은 덮개 밴드(13)에 의하여 형성된다. 여기에 도시된 실시예에서, 오직 덮개 밴드(13)의 반경 방향 외측 표면(19) 만이 단열층(9)을 가진다.

도 3d 는 클립(1)의 외측면(6)상에 단열층(9)을 가진 클립(1)의 단면도를 도시한다. 여기에서는 덮개 밴드(13)의 반경 방향 외측 표면(19)에 더하여, 덮개 밴드(13)의 반경 방향 내측 표면(16)의 자유 영역들(free regions), 덮개 밴드(13)의 측방향 표면(17)들 및 플랭크(4)들의 2 개의 외측면(15)들도 단열층(9)으로 코팅된다.

본 발명은 위에서 설명된 실시예들중 하나에 제한되지 않으며, 그 어떤 여러가지 방법들로도 변경될 수 있다.

구성의 세부 내용, 공간적 배치 및 방법 단계들을 포함하는, 청구 범위, 상세한 설명 및 도면에 개시된 모든 특징들 및 장점들은 본 발명 자체 및 매우 상이한 조합에서도 필수적일 수 있다.

1. 클립(Clip)
2. 클립 밴드(Clip band)
3. 베이스(Base)
4. 플랭크(Flanks)
5. 클립(1)의 내측면(Inner face of clip 1)
6. 클립(1)의 외측면(Outer face of clip 1)
7. 밴드(2)의 단부들(Ends of clip band 2)
8. 클램핑 장치(Clamping device)
9. 단열층(Thermal insulation layer)
10. 클립 부분(Clip portion)
11. 클립 부분(Clip portion)
12. 조인트 부분(Joint portion)
13. 덮개 밴드(Cover band)
14. 클립 부분(Clip portion)
15. 플랭크(4)들의 외측면(Outer face of flanks 4)
16. 덮개 밴드(13)의 반경 방향 내측 표면(Radially internal surface of cover band 13)
17. 덮개 밴드(13)의 측방향 표면들(Lateral surfaces of cover band 13)
18. 베이스(3)의 외측면(Outer face of base 3)
19. 덮개 밴드(13)의 반경 방향 외측 표면(Radially external surface of cover band 13)

Claims

베이스(3) 및 2 개의 반경 방향 내측으로 지향된 플랭크(4)를 가진 클립 밴드(2)와, 적어도 하나의 클램핑 장치(8)를 포함하는, 특히 링 클립(ring clip)인, 클립(1)으로서, 클립(1)은 내측면(5) 및 외측면(6)을 가지고,
클립(1)의 외측면(6)은 적어도 부분적으로 단열층(9)을 가지는 것을 특징으로 하는, 클립(1).
제 1 항에 있어서, 클립(1)의 외측면(6)은 단열층(9)으로 코팅되고, 접착력은 클립(1)의 외측면(6)과 단열층(9) 사이에서 작용하는 것을 특징으로 하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 클립(1)의 클립 밴드(2)는 적어도 2 개의 클립 부분(10,11)들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 클립(1)은 클립 밴드(2)의 외측 표면에 대한 물질 연결(material connection)에 의해 연결된 덮개 밴드(13)를 포함하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 덮개 밴드(13)의 적어도 하나의 반경 방향 외측 표면(19)은 단열층(9)으로 코팅되는 것을 특징으로 하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 단열층(9)은, 특히 클립 밴드(2) 및/또는 덮개 밴드(13)의 열전도성보다 낮은, 저 열전도성을 가진 재료를 포함하는, 것을 특징으로 하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료는 20 W/mK 보다 낮은 열전도성을 가지고, 특히 10 W/mK 보다 낮은 열전도성을 가지는 것을 특징으로 하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 단열층(9)은 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 클립(1)은 2 개의 클램핑 장치(8)들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 클립(1).
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 단열층(9)은 0.1 내지 3 mm 의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는, 클립(1).