KR20190060890A - 가요성 랜스를 배관 시스템 내외로 원격으로 추진하는 장치 - Google Patents

가요성 랜스를 배관 시스템 내외로 원격으로 추진하는 장치 Download PDF

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KR20190060890A
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제럴드 피 징크
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스톤에이지 인코포레이티드
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Abstract

배관 단부 상에 장착가능한 컴팩트한 가요성 랜스 추진 장치가 개시된다. 본 장치는 드라이브 메커니즘과, 이 드라이브 메커니즘을 지지하는 배관 단부에 직접 체결될 수 있는 적응가능한 지지부와, 원격 제어 콘솔과, 드라이브 메커니즘으로부터 이격된 호스 테이크-업 드럼을 포함한다. 드라이브 메커니즘은 가요성 랜스 호스를 사이에 개재하는 피동 롤러(driven roller) 및 종동 롤러(follower roller)와, 가요성 랜스 호스의 삽입을 허용하도록 종동 롤러를 선형으로 상승시키고, 피동 롤러에 대항하여 종동 롤러를 하강시키기 위한 회전 캠 리프트 메커니즘을 포함한다.

Description

가요성 랜스를 배관 시스템 내외로 원격으로 추진하는 장치
본 개시는 고압 유체 취급 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 개시의 실시예는 가요성 세척 랜스 및/또는 호스를 세척될 배관 시스템 내로 원격으로 구동시키기 위한 장치에 관한 것이다.
하나의 종래의 튜브 랜싱 장치(tube lancing apparatus)가 2015년 3월 12일에 공개된 미국 특허 공개 공보 제 2015/0068563 호에 개시된다. 이러한 시스템은 랜스 호스용 테이크-업 릴(take-up reel), 랜스 공급 모터, 및 이 경우에는, 열교환기 다발의 튜브 시트에 체결된 장착 프레임을 포함한다.
배관 시스템 또는 튜브 다발을 세척하기 위해, 사용자는 전형적으로, 세척될 배관 또는 튜브의 단부에 빠짐 방지기(back-out preventer) 및 스플래쉬 쉴드(splash shield)를 설치하고, 휴대용 세척 랜스 또는 호스를 세척될 배관 시스템 내로 가압한다. 이는 사용자가 빠짐 방지기에 비교적 가깝게, 따라서, 배관 시스템의 외부의 잠재적으로 위험한 유체 역류 및 부스러기의 경로 내에 서있을 것을 요구한다. 사용자가 스플래쉬 존에서 벗어나기 위해서는, 가요성 랜스 공급 시스템이 설치되는 정교한 프레임 시스템이 확립되어야 한다. 필요한 것은, 신속하게 셋업되고, 다양한 배관 시스템 구성에 적응가능하며, 스플래쉬 존으로부터 이격된 거리에서 원격으로 작동될 수 있는, 세척될 배관 시스템 내로 단일의 가요성 랜스 및/또는 호스를 공급하기 위한 간단한 경량 장치이다.
본 개시에 따른 적응가능한 가요성 랜스 드라이브 장치는 이러한 요구(needs)를 직접적으로 처리한다. 본 개시에 따른 가요성 랜스 드라이브 장치의 일 실시예는, 세척될 배관의 개방 단부에 인접하여 정렬된 포지셔너 아암(positioner arm)을 체결하기 위한 윈치(winch)형 배관 클램프 조립체와, 포지셔너 아암에 선택적으로 부착가능한 일단부를 구비하는 T 또는 L자형 지지 부재와, 트랙터측 부분 및 배관측 부분을 구비하며, T 또는 L자형 지지 부재의 스템(stem)에 조정가능하게 체결될 수 있는 빠짐 방지기 콜렛 블럭(collet block)과, 콜렛 블럭의 트랙터측 부분에 체결되고 이에 의해 지지된 트랙터 드라이브(tractor drive)를 포함한다. 이러한 콜렛 블럭 측부는 바람직하게는 대칭적으로 형상설정된다. 트랙터 드라이브는 드라이브 하우징에 인접하게 공기압 드라이브 모터 및 드라이브 기어박스를 지지한다.
트랙터 드라이브 롤러 조립체 및 아이들러(idler) 롤러 조립체는 드라이브 하우징 내에 지지된다. 드라이브 롤러 조립체는 드라이브 기어박스로부터 하우징 내로 연장되는 드라이브축에 체결된다. 아이들러 롤러 조립체는, 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트 상에 장착된 하우징 내의 아이들러 샤프트에 의해 드라이브 롤러 조립체를 지지하는 드라이브축에 평행하게 조정가능하게 지지된다. 아이들러 샤프트는 드라이브축에 평행하게 하우징 외부로, 하우징 내의 수직 슬롯을 통해, 그리고 수평으로 슬라이딩가능한 편심 플레이트를 통해 연장된다. 편심 부싱은 편심 플레이트 내에 회전가능하게 지지된다. 이 편심 부싱은 아이들러 샤프트에 체결된다.
제 1 방향으로의 편심 부싱의 회전은, 아이들러 샤프트가 아이들러 롤러 조립체를 드라이브 롤러 조립체 위로 수직으로 상승하게 하여, 가요성 랜스 호스가 롤러 조립체 사이에 설치되거나 롤러 조립체 사이로부터 제거될 수도 있다. 반대 방향으로의 편심 부싱의 회전은, 아이들러 샤프트가 아이들러 롤러 조립체를 드라이브 롤러 조립체와 접촉하도록 수직으로 하강하게 하고, 이에 의해 그들 사이에 가요성 랜스 호스를 포획한다.
슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트의 이동은, 수직 슬롯과 함께 하우징 측면 플레이트에 형성되거나, 하우징 측면 플레이트에 체결된 한 쌍의 수직 가이드에 의해 수직으로 안내된다. 편심 플레이트의 이동은 트랙터 하우징의 외부면 상의 수평 가이드에 의해 수평 방향으로 안내된다. 제 1 방향 및 반대 방향으로 편심을 수동으로 회전시키기 위해 편심에 반경 방향 핸들이 부착된다.
포지셔너 아암은 윈치 클램프 조립체에 체결된 짧은 레그와, 세척될 배관의 축을 따라 연장되도록 의도된 긴 레그를 구비하는 L자형 부재이다. 포지셔너 아암의 긴 레그는 T 또는 L자형 지지 부재의 단부 내에 끼워맞춰지고, 세척될 배관의 단부로부터 이격된 T 또는 L자형 지지 부재의 스템을 위치시키도록, 포지셔너 아암의 긴 레그 및 지지 부재를 통해 제거가능한 핀을 수용하기 위한 크로스 보어(cross bore)를 포함한다.
본 개시에 따른 장치의 예시적인 실시예는 대안적으로, 공기압 드라이브 모터 및 드라이브 기어박스가 체결되는 고정 측부를 구비하는 트랙터 드라이브 하우징과, 이 드라이브 하우징 내에 지지된 트랙터 드라이브 롤러 조립체 및 아이들러 롤러 조립체를 포함하는, 가요성 랜스를 세척될 배관 내로 공급하기 위한 트랙터 드라이브 장치로 보여질 수도 있다. 드라이브 롤러 조립체는 드라이브 기어박스로부터 하우징 내로 연장되는 드라이브축에 체결되고, 아이들러 롤러 조립체는, 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트 상에 장착된 하우징 내의 아이들러 샤프트에 의해 드라이브 롤러 조립체를 지지하는 드라이브축에 평행하게 조정가능하게 지지된다. 아이들러 샤프트는 드라이브축에 평행하게 하우징의 외부로, 하우징 내의 수직 슬롯을 통해, 그리고 수평으로 슬라이딩가능한 편심 플레이트를 통해 연장된다. 편심 플레이트 내에 회전가능하게 지지된 편심 부싱은 해제가능한 핸드 볼트를 거쳐서 아이들러 샤프트에 체결된다. 핸드 볼트의 해제는 편심 부싱의 회전을 허용한다. 제 1 방향으로의 편심 부싱의 회전은, 아이들러 샤프트가 아이들러 롤러 조립체를 드라이브 롤러 조립체 위로 수직으로 상승하게 하고, 반대 방향으로의 편심 부싱의 회전은, 아이들러 샤프트가 아이들러 롤러 조립체를 드라이브 롤러 조립체와 접촉하도록 수직으로 하강하게 한다.
본 개시의 예시적인 실시예는 대안적으로, 공기압 드라이브 모터 및 드라이브 기어박스가 체결된 고정 측부를 구비하는 트랙터 드라이브 하우징과, 이 드라이브 하우징 내에 지지된 트랙터 드라이브 롤러 조립체 및 아이들러 롤러 조립체를 포함하는, 가요성 랜스를 세척될 배관 내로 공급하기 위한 트랙터 드라이브 장치로 보여질 수도 있다. 드라이브 및 아이들러 롤러 조립체 각각은 스플라인 허브, 스플라인 기어 및 스플라인 롤러를 포함한다. 스플라인 기어 및 롤러는 스플라인 허브에 제거가능하게 체결된다. 드라이브 롤러 조립체는 드라이브 기어박스로부터 하우징 내로 연장되는 드라이브축에 체결되고, 아이들러 롤러 조립체는, 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트 상에 장착된 하우징 내의 아이들러 샤프트에 의해 드라이브 롤러 조립체를 지지하는 드라이브축에 평행하게 조정가능하게 지지된다. 아이들러 샤프트는, 드라이브축에 평행하게 하우징 외부로, 하우징 내의 수직 슬롯을 통해, 그리고 수평으로 슬라이딩가능한 편심 플레이트, 및 핸드 볼트로 아이들러 샤프트에 체결된 편심 플레이트 내에 회전가능하게 지지된 편심 부싱을 통해 연장된다. 핸드 볼트가 느슨해질 때, 제 1 방향으로의 편심 부싱의 회전은, 아이들러 샤프트가 아이들러 롤러 조립체를 드라이브 롤러 조립체 위로 수직으로 상승하게 하고, 반대 방향으로의 편심 부싱의 회전은, 아이들러 샤프트가 아이들러 롤러 조립체를 드라이브 롤러 조립체와 접촉하도록 수직으로 하강하게 한다. 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트는, 수직 슬롯과 함께 한 쌍의 수직 가이드에 의해 수직으로 안내되고, 편심 플레이트는 트랙터 하우징의 외부면 상의 수평 가이드를 따라 안내된다.
본 개시의 실시예의 추가의 특징, 이점 및 특성은 도면과 함께 설명될 때 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.
도 1은 세척될 배관에 체결된 본 개시에 따른 예시적인 장치의 좌측 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 장치의 우측 사시도,
도 3은 롤러의 교환을 허용하도록 측벽이 개방된 상태의 도 2에 도시된 장치의 부분 사시도,
도 4는 아이들러 롤러 조립체의 별개의 분해 사시도,
도 5는 드라이브 롤러 조립체의 별개의 분해 사시도,
도 6은 예시적인 원격 제어 콘솔의 사시도,
도 7은 일부가 분해도로 도시되고, 아이들러 롤러가 드라이브 롤러 조립체와 완전히 맞물린 상태의 도 1에 도시된 트랙터의 좌측 사시도,
도 8은 아이들러 롤러 조립체가 맞물림 해제된 상태의 도 7의 좌측 사시도.
본 개시에 따른 예시적인 장치(100)가 도 1의 좌측 사시도에 도시되고, 예시적인 배관(104)의 배관 플랜지(102)의 뒤에 체결된다. 이 장치(100)는 도 2의 우측 사시도에 도시된다. 본 장치(100)는 세척될 특정 배관(104)의 단부를 둘러싸는 환경에 따라, 도 1 및 도 2에 상세하게 도시된 것과 다르게 구성될 수도 있다. 본 예시적인 실시예의 장치(100)는, 지지 튜브 포지셔너 아암(140)을 배관(104)에 체결하는 윈치 배관 클램프 조립체(120)와, 포지셔너 아암(140)에 체결된 트랙터 지지 부재(144)와, 가요성 랜스 트랙터(106)와, 지지 부재(144) 및 트랙터(106)에 체결된 빠짐 방지기 콜렛 블럭(108)을 포함한다. 본 장치(100)는 가요성 랜스(110)를, 트랙터(106) 및 빠짐 방지기 콜렛 블럭(108)을 통해 배관(104) 내외로 지향시킨다.
윈치 배관 클램프 조립체(120)는, 두 개의 롤러 바아(126)에 의해 이격된 제 1 및 제 2 V 플레이트(124)를 포함하는 V 블럭 용접부(122)를 구비하고, 바람직하게, 플레이트(124)와 바아(126) 사이에 용접 웨브부(welded web)가 존재한다. 웨빙 스트랩(128)은 금속 "J" 플레이트(130)를 거쳐서 롤러 바아(126) 중 하나에 체결되는 일단부를 구비한다. 스트랩(128)의 타단부는 다른 롤러 바아(126) 위를 지나서 V 블럭 용접부(122)에 볼트 결합된 래칫 고정(tie down) 윈치(134)의 축(132) 상으로 지나간다.
힌지형 튜브 클램프(136)는 V 블럭 용접부 플레이트(124) 중 하나에 볼트 결합된다. 이 튜브 클램프(136)는 L자형 포지셔너 아암(140)의 하나의 레그(138)를 수용하여, 윈치 배관 V 블럭 용접부(122)에 조정가능하게 체결한다. L자형 포지션 아암(140)은 클램프(136) 내에 위치되어, 포지셔너 아암(140)의 다른 레그(142)가 배관(104)의 중심축에, 바람직하게는 오프 축 각도(off axis angle)에 평행하게 또는 오프 축 각도로 정렬되고, 이 중심축으로부터 이격된다. 윈치 배관 클램프 조립체(120)는 경량이고, 신속하게 제거되어, 최소한의 어려움으로 세척될 다른 배관(104)에 재부착될 수 있다.
트랙터 지지 부재(144)는 포지셔너 아암(140)의 레그(142)에 조정가능하게 체결된다. 이 트랙터 지지 부재(144)는, 포지셔너 아암(140)의 레그(142) 위를 조정가능하게 슬라이딩하고, 제거가능한 핀(152)을 거쳐서 선택가능한 구멍(hole) 위치(150)에 고정될 수 있는 상부 튜브(148)와 결합하는 스템(146)을 구비하는 T자형 용접된 튜브일 수도 있다. 트랙터 지지 부재(144)의 스템(146)을 트랙터(102)에 체결하는 것은 빠짐 방지기 콜렛 블럭(108)에 볼트 결합된 또 다른 튜브 클램프(136)이다.
빠짐 방지기 콜렛 블럭(108)은, 바람직하게는 알루미늄으로 제조되고, 트랙터측 부분(162), 콜렛 수용 부분(164) 및 튜브측 부분(166)을 통과하는 중앙 통로를 갖는 중실형 금속 바디이다. 블럭(108)의 트랙터측 및 튜브측 부분(164 및 166)은 반원형이고, 바람직하게는 대칭적으로 형상설정된다. C자형 트랙터측 반원형 캡(168)은 트랙터측 부분에 볼트 결합되어, 트랙터(106)의 출구 끼워맞춤부(outlet fitting)(170)(도 7 참조)를 포획한다. 튜브측 캡(172)은 블럭(108)의 튜브측 부분(166)에 볼트 결합되어, 세척될 배관(104)과 대면하는 스플래쉬 가드(176)로 이어지는 랜스 가이드 튜브(174)를 포획한다. 콜렛 수용 부분(164) 내에 설치된 제거가능한 U자형 콜렛(160)이 도시된다. 이러한 콜렛(160)은, 랜스(110)의 추가의 또는 원치 않는 회수를 방지하기 위해, 가요성 랜스 호스(110)의 자유로운 통과를 허용하지만, 노즐의 일부 또는 노즐에 인접한 다른 끼워맞춤부(도시되지 않음)와 맞물리도록, 랜스 호스(110) 위에 밀착되어 끼워맞춰지는 개구부를 구비하는 안전 장치이다. 각 랜스 크기는 상이한 크기의 콜렛(160)을 필요로 한다. 리테이너 핀(retainer pin)(161)은 콜렛(160)을 제 위치에 보유하도록 콜렛 블럭(108)의 콜렛 수용 부분(164) 내로 삽입된다.
스플래쉬 가드(176)는, 세척될 배관(104)의 플랜지(102)와 대면하는 콜렛 블럭(108)의 튜브측 부분(166) 내에 포획된 중앙 튜브(174)를 갖는 원형 플레이트(178)일 수도 있다. 대안적으로, 스플래쉬 가드(176)는 트랙터를 볼트 결합 플랜지에 장착하는데 사용되는 1/4 원형 플레이트(180), 또는 세척될 배관의 외부에 세척 물/유체 및 부스러기의 스플래쉬 백(splash back)을 방지하는데 도움이 되는 다른 디자인과 같은 상이한 구성을 가질 수도 있다. 따라서, 원형 플레이트(178)는 단지 예시적인 것이다.
도 3, 도 7 및 도 8에 별도로 도시된 트랙터 드라이브(106)는, 바람직하게, 전방 벽(206) 및 후방 벽(208)에 체결된 고정 측벽(204)과, 바람직하게는, 전방 및 후방 벽(206 및 208)의 하부 코너부에 피봇가능하게 부착되는 클램쉘(clamshell) 측벽(210)을 구비하는 대체로 직사각형의 트랙터 드라이브 하우징(202)을 포함한다. 드라이브 모터(212) 및 기어박스(214)는 고정 측벽(204)에 체결된다. 기어박스(214)는, 이 기어박스(214)의 외부로 측방향으로, 고정 측벽(204)을 통과하는 개구부를 통해 측벽(204)에 수직인 하우징(202)의 내부로 연장되는 드라이브축(도시되지 않음)을 포함한다.
각각의 벽(204, 206, 208 및 210)은 알루미늄과 같은 가벼운 금속 플레이트 재료로 제조될 수 있다. 선택적으로, 필요한 구조적 강도 및 강성을 갖는 강철, 스테인리스강, 구조적 플라스틱(structural plastic) 또는 유리섬유 플레이트 재료와 같은 다른 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 고정 측벽(204)은 알루미늄으로 제조될 수도 있는 반면, 전방, 후방 및 클램쉘 벽은 복합 섬유 재료로 제조될 수 있다. 하우징(202)의 후방 벽(208)은 입구 스터브 튜브(entrance stub tube)(212)를 지지한다. 하우징(202)의 전방 벽(206)은 콜렛 블럭(108)의 트랙터측 부분(162)에 체결되는 출구 스터브 튜브 끼워맞춤부(170)를 지지한다. 따라서, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예(100)에 있어서, 콜렛 블럭(108)은 트랙터(106)를 완전히 지지한다. 결국, 콜렛 블럭(108)은 윈치 배관 클램프 조립체(120)에 의해 배관(104) 상에 지지된 캔틸레버(cantilever)인 트랙터 지지 부재(144)에 의해 지지된다. 따라서, 장치(100)의 무게를 최소화하는 것이 중요한 고려사항이며 휴대성에 있어서 중요하다. 윈치 배관 클램프 조립체(120)를 뺀 완전한 장치(100)의 무게는 현재 30파운드 미만이다. 일부 적용에서, 윈치 배관 클램프 조립체(120) 및 지지부(140, 144)는 필요하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 스플래쉬 가드(176)는 배관 플랜지(102) 및 트랙터(108)에 직접 장착된 플레이트, 및 그 플레이트 또는 다른 지지 부재에 체결된 콜렛 블럭(108)으로 대체될 수 있다.
드라이브축 기어박스(214) 및 유체 드라이브 모터(212)는 하우징(202)의 고정 벽(204)의 외측에 체결된다. 나타낸 실시예에 있어서, 드라이브 모터(212)는 양방향의 공기압 모터이다. 드라이브 모터(212)는 대안적으로 유압 또는 전기 모터일 수 있다. 그러나, 공기압 모터가 보통 선호된다. 기어박스(214)는 관련된 일(task)에 적합한 감속 비를 제공하고, 예를 들면, 배관(104)의 내외로 가요성 랜스(110)를 적합하게 추진시키는 장치의 작동을 위해 드라이브 롤러 조립체(218)에 적절한 토크를 제공하기 위해, 5:1, 10:1 또는 약 20:1일 수도 있다. 드라이브 롤러 조립체(218) 및 아이들러 롤러 조립체는 도 4 및 도 5에 개별적으로 도시된다.
아이들러 롤러 조립체(220)는 드라이브 롤러 조립체(218) 위에 수직으로, 하우징(202) 내의 고정 벽(204)에 의해 슬라이딩가능하게 지지된다. 이러한 아이들러 롤러 조립체(220)는 이하에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 수동으로, 수직으로 위아래로 이동될 수도 있어서, 롤러 조립체(218 및 220) 사이에 가요성 랜스(110)를 포획 또는 해제한다.
드라이브 롤러 조립체(218)는 드라이브 스플라인 허브(222)를 구비하고, 이 드라이브 스플라인 허브(222)는 하우징(202) 내에서 [스플라인 허브(222) 내에서 연장되지만 도시된 도면에서는 볼 수 없는] 기어박스 드라이브축 상으로 키 홈(keyway)(216)을 거쳐서 키잉(key)된다. 스플라인 기어(224) 및 스플라인 로드 롤러(226)는 드라이브 스플라인 허브(222) 상에 순차적으로 장착된다. 그 다음에, 스플라인 허브(222) 및 페이스 플레이트(face plate)(228)는 볼트(230)를 거쳐서 축에 체결된다.
아이들러 롤러 조립체(220)는 스플라인 기어(234) 및 스플라인 로드 롤러(236)가 장착되고 뒤이어 페이스 플레이트 및 볼트(232)가 장착되는 스플라인 아이들러 허브(232)를 구비한다. 스플라인 아이들러 허브(232)는 아이들러 샤프트(240)에 의해 지지된 아이들러 베어링 플레이트(238)에 볼트 결합되고, 그에 따라 베어링 플레이트(238)와 함께 허브(232)가 아이들러 샤프트(240) 상의 베어링 상에서 자유롭게 회전한다. 이 아이들러 샤프트(240)는 그 일단부에 체결된 직사각형의 슬라이드 플레이트(242)를 구비한다. 아이들러 샤프트(240)의 타단부는 베어링, 베어링 플레이트(238) 및 스플라인 아이들러 허브(232)를 지지한다.
스플라인 허브(222, 232)는 동일한 외형을 각각 갖고, 디스크형 단부벽(244)과 그 원통형 외부면 주위에 이격된 5개의 등간격으로 이격된 원형 스플라인(246)을 구비한다. 스플라인 로드 롤러(226 및 236) 및 스플라인 기어(224 및 234)는, 스플라인 허브(222 및 232)의 외부면 형상에 상보적인 내부 형상을 갖는다. 임의의 개수의 스플라인(246)이 허브(222 및 232) 상에 제공될 수도 있다. 따라서, 5개의 등간격으로 이격된 스플라인은 단지 예시일 뿐이다. 이들은 허브 상의 로드 롤러 및 스플라인 기어의 미끄러짐을 방지하기 위해 제공된다.
스플라인 로드 롤러(226 및 236)는 특정 범위의 가요성 랜스(110) 호스 직경에 조화되는 반경을 갖는 외부 반원형 홈을 각각 구비한다. 예를 들어, 종래의 폴리 랜스 호스 크기가 4/2, 6/2 및 8/4인 경우 직경은 각각 0.34in., 0.46in. 및 0.58in.이다. 따라서 0.46in. 롤러는 0.39in. 내지 .50inch 외경(O.D.)의 범위의 호스에 대해 작동한다.
이제, 도 7 및 도 8에 도시된 트랙터(106)를 참조하면, 고정 측벽(204)은 투명하게 도시된다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 상승된 수직 내부 가이드(254)가 수직 슬롯(248)으로부터 이격되고 평행하게 고정 측벽(204)의 내측면 상에 형성된다. 수평 상승 가이드(252)는 수직 슬롯(248)을 가로질러서 연장되어 측벽(204)의 외부면에 형성된다.
아이들러 롤러 조립체(220)는, 핸드 볼트(256)에 의해 아이들러 샤프트(240) 상의 슬라이드 플레이트(242)에 볼트 결합된 편심 부싱(250)을 거쳐서 드라이브축 위에 이격된 수직 슬롯(248)을 통해 하우징(202)의 고정 측벽(204)에 체결된다. 핸드 볼트(256)는 편심 부싱(250), 수평 슬라이드 플레이트(258)를 통해, 수직 슬롯(248)을 통과하여, 아이들러 샤프트(240)의 단부 상의 직사각형의 슬라이드 플레이트(242) 내로 통과한다. 핸드 볼트(256)가 조여질 때, 아이들러 롤러 조립체(220)는 트랙터(106)의 하우징(202)의 고정 측벽(204)에 단단히 체결되고 고정된다. 핸드 볼트(256)를 느슨하게 하면 아이들러 롤러 조립체(220)가 수직으로 조정되게 된다.
편심 부싱(250)은, 수평 슬라이드 플레이트(258) 내에 회전가능하게 지지된 오목한 원형 단부(recessed circular end)를 구비하는 원통형의 중실 바디이다. 핸드 볼트(256)가 느슨해질 때, 부싱(250)의 회전이 편심 부싱(250)의 중심을 중심으로 원호형으로 핸드 볼트(256)를 상승시키도록, 핸드 볼트(256)는 중심을 벗어난 상태로 편심 부싱(250)을 축방향으로 관통한다. 편심 부싱(250)은 반경 방향으로 연장된 핸들(260)을 구비한다. 이 핸들(260)은, 가요성 랜스(110)를 로드 롤러(226 및 236) 사이에 삽입 및/또는 로드 롤러(226 및 236) 사이로부터 제거하기 위해 핸드 볼트(256)가 느슨해질 때, 아이들러 조립체(220)를 드라이브 롤러 조립체(218)로부터 멀리 도 8에 도시된 위치로 수직으로 상승시키는데 사용된다.
핸들(260)의 회전이 편심 부싱(250)을 원호형으로 회전시키지만, 핸드 볼트(256)는 드라이브축(216)으로부터 멀리 또는 드라이브축(216)을 향해 수직으로만 이동하도록 제한된다. 이러한 제한된 이동은 수직 가이드(254) 사이의 슬라이드 플레이트(242)의 제한된 이동, 및 수평 가이드(252)에 대항하는 편심의 수평 슬라이드 플레이트(258)의 제한된 이동에 기인한다. 최종 결과는, 핸들(260)의 회전은 핸드 볼트(256)가 드라이브축(214)을 향해 그리고 드라이브축(214)으로부터 멀리 수직으로만 이동하게 한다는 것이다.
아이들러 롤러 조립체(220)를 상승시키기 위해, 사용자는 먼저, 핸드 볼트(256)를 느슨하게 한다. 그 다음에, 사용자는 핸들(260)을 움켜잡고, 아이들러 롤러 조립체(220)를 드라이브 롤러 조립체(218)로부터 맞물림해제시키도록 핸들(260)을 반시계 방향으로 회전시킨다. 핸들(260)이 회전함에 따라, 수평 슬라이드 플레이트(258)는 좌측으로 슬라이딩하고, 슬라이드 플레이트(242)는 핸드 볼트(256)가 그 최고 지점에 이를 때까지 내부 수직 가이드(254) 사이에서 위로 상승한다. 이 지점에서, 아이들러 롤러 조립체(220)는 드라이브 롤러 조립체(218)로부터 완전히 맞물림해제되고, 랜스(110)는 롤러(226 및 236) 사이에 삽입되거나, 이 롤러(226 및 236) 사이로부터 제거될 수도 있다. 핸들(260)의 시계 방향 회전은 공정을 뒤바꾸고, 아이들러 롤러 조립체(220)는 드라이브 롤러 조립체(218)와 완전히 접촉하도록 하강된다. 그 다음에, 핸드 볼트(256)는 아이들러 롤러 조립체 위치를 유지하도록 조여진다.
드라이브 및 아이들러 롤러는 예를 들면, 바람직하게는 직경이 약 3.75 inch이고, 작동 시에 트랙터(106)의 견인 상태(traction condition)에 따라 함께 더욱 가압 또는 덜 가압된다. 일부 적용에서, 견인을 최대화하는 것이 가장 좋다. 다른 적용에서는 쉬운 미끄러짐을 허용하는 것이 바람직하다. 이러한 감소된 견인은, 마찰열로 인한 호스 손상을 줄이고, 호스가 장애물에 부딪칠 때 압축 과부하되는 경우 킹킹(kinking)을 회피할 수 있다. 보다 느슨한 파지(grip)에 의해서, 장치(100)는 더욱 자유롭게 작동하고 민감하며, 이는 가벼운 추력 조건에서 더욱 양호한 작업자 제어(operator control)를 허용하고, 사용된 호스 OD의 범위를 수용한다.
롤러 홈의 U자형 단면의 반경은 주어진 호스 크기에 대해 호스 직경의 절반보다 약간 작다. 예를 들어, 처음 4점 접촉은 (드라이브축과 아이들러 롤러 샤프트(240) 사이의) 약 3.90in.의 샤프트 간격으로 이루어진다. 드라이브 및 아이들러 롤러 재료는 바람직하게 95듀로미터의 우레탄이다. 샤프트 간격이 약 3.70in.로 감소될 때 롤러 변형이 진행된다. 호스 상의 전체 접촉 영역의 길이 및 접촉 압력은 이 간격에서 약 1 호스 직경이 될 때까지 증가한다.
도 6에 도시된 원격 콘솔(270)은, 배관(104) 및 장치(100)의 위치로부터 안전 거리, 전형적으로는 10미터 이상에서, 트랙터(106)의 드라이브 모터(212)에 공기압의 공급을 지향시킨다. 원격 콘솔(270)은, 트랙터(106)에 대한 (정방향 및 역방향) 방향 제어부(272) 및 가요성 랜스(110)로의 고압수 공급을 원격으로 정지시키는 덤프 밸브 제어 레버(274)를 구비한다. 원격 콘솔(270)은 사용자의 목 주위에 둘러지도록 컴팩트할 수도 있고, 또는 바닥 지지부(276) 또는 다른 구조물에 체결될 수도 있다. 적합한 랜스 호스 테이크-업 드럼 또는 릴은 또한 랜스 호스를 송출(feed out), 취입(take in) 및 복귀시킬 수 있다.
상기 설명된 장치에 많은 변화가 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 가이드(252 및 254)는 편평한 시트 측벽에 체결된 재료의 스트립일 수도 있고, 또는 측벽(204) 내에 성형되거나 스탬핑될 수도 있다. 대안적으로, 슬라이드 플레이트(242 및 258)에는 편심 부싱(250)의 회전 중에 측벽(204)에 형성된 대응 채널 또는 홈 내에서 슬라이딩하는 리브가 형성될 수도 있다. 그러므로, 여기서 설명된 특징 및 이점에 따른 이러한 모든 변화, 대안 및 균등물은 본 개시의 범위 내에 있다. 이러한 변경 및 대안은 이하의 특허청구범위 및 그 동등물에 의해 규정된 바와 같은 본 개시의 정신 및 넓은 범위를 이탈하는 일 없이 도입될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 가요성 랜스를 세척될 배관 시스템 내로 가역적으로 구동(reversibly driving)시키는 장치에 있어서,
    세척될 배관의 개방 단부에 인접하게 포지셔너 아암을 체결하기 위한 윈치 배관 클램프 조립체와,
    상기 포지셔너 아암에 선택적으로 부착가능한 일단부를 구비하는 T 또는 L자형 지지 부재와,
    상기 T 또는 L자형 지지 부재의 스템에 조정가능하게 체결될 수 있고, 트랙터측 부분 및 배관측 부분을 구비하는 빠짐 방지 콜렛 블럭과,
    상기 콜렛 블럭의 트랙터측 부분에 체결되고 상기 트랙터측 부분에 의해 지지되며, 드라이브 하우징에 인접하게 공기압 드라이브 모터 및 드라이브 기어박스를 지지하는 트랙터 드라이브와,
    상기 트랙터 드라이브 하우징 내에 지지된 트랙터 드라이브 롤러 조립체 및 아이들러 롤러 조립체를 포함하며,
    상기 드라이브 롤러 조립체는 상기 드라이브 기어박스로부터 상기 트랙터 드라이브 하우징 내로 연장되는 드라이브축에 체결되고, 상기 아이들러 롤러 조립체는, 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트 상에 장착된 상기 트랙터 드라이브 하우징 내의 아이들러 샤프트에 의해 상기 드라이브 롤러 조립체를 지지하는 상기 드라이브축에 평행하게 조정가능하게 지지되며, 상기 아이들러 샤프트는, 상기 드라이브축에 평행하게 상기 트랙터 드라이브 하우징의 외부로, 상기 트랙터 드라이브 하우징 내의 수직 슬롯을 통해, 그리고 수평으로 슬라이딩가능한 편심 플레이트, 및 상기 아이들러 샤프트에 체결된 편심 플레이트 내에 회전가능하게 지지된 편심 부싱을 통해 연장되며, 제 1 방향으로의 상기 편심 부싱의 회전은, 상기 아이들러 샤프트가 상기 아이들러 롤러 조립체를 상기 드라이브 롤러 조립체 위로 수직으로 상승하게 하고, 반대 방향으로의 상기 편심 부싱의 회전은, 상기 아이들러 샤프트가 상기 아이들러 롤러 조립체를 상기 드라이브 롤러 조립체와 접촉하도록 수직으로 하강하게 하는
    가요성 랜스 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트는, 상기 수직 슬롯과 함께 한 쌍의 수직 가이드에 의해 수직으로 안내되고, 상기 편심 플레이트는 트랙터 드라이브 하우징의 외부면 상의 수평 가이드를 따라 안내되는
    가요성 랜스 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향 및 상기 반대 방향으로 상기 편심 부싱을 수동으로 회전시키기 위해 상기 편심 부싱에 부착된 반경 방향 핸들을 더 포함하는
    가요성 랜스 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포지셔너 아암은 상기 클램프 조립체에 체결된 짧은 레그와, 세척될 배관의 축을 따라, 또는 상기 배관의 축에 비스듬히 연장되도록 구성된 긴 레그를 구비하는 L자형 부재인
    가요성 랜스 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 포지셔너 아암의 긴 레그는 T 또는 L자형 지지 부재의 단부 내에 끼워맞춰지고, 상기 세척될 배관의 단부로부터 이격된 T 또는 L자형 지지 부재의 스템을 위치시키도록, 상기 포지셔너 아암의 긴 레그 및 상기 지지 부재를 통해 제거가능한 핀을 수용하기 위한 크로스 보어를 포함하는
    가요성 랜스 구동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 콜렛 블럭의 배관측 부분에 체결된 스플래쉬 가드를 더 포함하는
    가요성 랜스 구동 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스플래쉬 가드는 상기 콜렛 블럭의 배관측 부분에 체결된 스템 상에 편평한 디스크를 포함하는
    가요성 랜스 구동 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이브 및 아이들러 롤러 조립체 각각은 스플라인 허브, 스플라인 기어 및 스플라인 롤러를 포함하고, 상기 스플라인 기어 및 롤러는 상기 스플라인 허브에 제거가능하게 체결되는
    가요성 랜스 구동 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랙터 드라이브 하우징은 호스 가이드 튜브를 각각 지지하는 대향 단부 벽에 체결된 고정 측벽과, 상기 고정 측벽에 대향하는 개방가능한 측벽을 구비하고, 상기 호스 가이드 튜브 중 하나는 상기 콜렛 블럭의 트랙터측 부분에 체결가능한
    가요성 랜스 구동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수직 슬롯은 상기 고정 측벽에 있고, 상기 고정 측벽은 상기 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트의 이동을 안내하기 위해, 상기 수직 슬롯에 평행하고 상기 수직 슬롯으로부터 이격된 수직 가이드를 구비하는
    가요성 랜스 구동 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고정 측벽의 외부면은 상기 편심 플레이트의 수평 이동을 안내하기 위한 수평 가이드를 구비하는
    가요성 랜스 구동 장치.
  12. 가요성 랜스를 세척될 배관에 공급하기 위한 트랙터 구동 장치에 있어서,
    공기압 드라이브 모터 및 드라이브 기어박스가 체결되는 고정 측부를 구비하는 트랙터 드라이브 하우징과,
    상기 트랙터 드라이브 하우징 내에 지지된 트랙터 드라이브 롤러 조립체 및 아이들러 롤러 조립체를 포함하며,
    상기 드라이브 롤러 조립체는 상기 드라이브 기어박스로부터 상기 트랙터 드라이브 하우징 내로 연장되는 드라이브축에 체결되고, 상기 아이들러 롤러 조립체는, 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트 상에 장착된 상기 트랙터 드라이브 하우징 내의 아이들러 샤프트에 의해 상기 드라이브 롤러 조립체를 지지하는 상기 드라이브축에 평행하게 조정가능하게 지지되며, 상기 아이들러 샤프트는, 상기 드라이브축에 평행하게 상기 트랙터 드라이브 하우징의 외부로, 상기 트랙터 드라이브 하우징 내의 수직 슬롯을 통해, 그리고 수평으로 슬라이딩가능한 편심 플레이트, 및 상기 아이들러 샤프트에 체결된 상기 편심 플레이트 내에 회전가능하게 지지된 편심 부싱을 통해 연장되며, 제 1 방향으로의 상기 편심 부싱의 회전은, 상기 아이들러 샤프트가 상기 아이들러 롤러 조립체를 상기 드라이브 롤러 조립체 위로 수직으로 상승하게 하고, 반대 방향으로의 상기 편심 부싱의 회전은, 상기 아이들러 샤프트가 상기 아이들러 롤러 조립체를 상기 드라이브 롤러 조립체와 접촉하도록 수직으로 하강하게 하는
    트랙터 구동 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 드라이브 롤러 조립체는 상기 드라이브축에 체결된 스플라인 허브와, 상기 드라이브축에 체결된 페이스 플레이트에 대항하여 상기 스플라인 허브 상에 장착된 스플라인 롤러 및 스플라인 기어를 포함하는
    트랙터 구동 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 아이들러 롤러 조립체는 아이들러 샤프트에 체결된 다른 스플라인 허브와, 상기 다른 스플라인 허브 상에 장착된 다른 스플라인 기어와, 상기 스플라인 허브에 체결된 다른 페이스 플레이트에 대항하여 상기 다른 스플라인 허브에 장착된 다른 스플라인 롤러를 포함하는
    트랙터 구동 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트는 상기 수직 슬롯과 함께 한 쌍의 수직 가이드에 의해 수직으로 안내되고, 상기 편심 플레이트는 상기 트랙터 드라이브 하우징의 외부면 상의 수평 가이드를 따라 안내되는
    트랙터 구동 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 방향 및 상기 반대 방향으로 상기 편심 부싱을 수동으로 회전시키기 위해 상기 편심 부싱에 부착된 반경 방향 핸들을 더 포함하는
    트랙터 구동 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 드라이브 및 아이들러 롤러 조립체 각각은 스플라인 허브, 스플라인 기어 및 스플라인 롤러를 포함하고, 상기 스플라인 기어 및 롤러는 상기 스플라인 허브에 제거가능하게 체결되는
    트랙터 구동 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    각 스플라인 허브는 상기 허브 주위에 등간격으로 이격된 홀수개의 스플라인을 구비하는
    트랙터 구동 장치.
  19. 가요성 랜스를 세척될 배관 내로 공급하는 트랙터 구동 장치에 있어서,
    공기압 드라이브 모터 및 드라이브 기어박스가 체결되는 고정 측부를 구비하는 트랙터 드라이브 하우징과,
    상기 트랙터 드라이브 하우징 내에 지지된 트랙터 드라이브 롤러 조립체 및 아이들러 롤러 조립체를 포함하며,
    상기 드라이브 및 아이들러 롤러 조립체 각각은 스플라인 허브, 스플라인 기어 및 스플라인 롤러를 포함하고, 상기 스플라인 기어 및 롤러는 상기 스플라인 허브에 제거가능하게 체결되며, 상기 드라이브 롤러 조립체는 상기 드라이브 기어박스로부터 상기 트랙터 드라이브 하우징 내로 연장되는 드라이브축에 체결되고, 상기 아이들러 롤러 조립체는, 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트 상에 장착된 상기 트랙터 드라이브 하우징 내의 아이들러 샤프트에 의해 상기 드라이브 롤러 조립체를 지지하는 상기 드라이브축에 평행하게 조정가능하게 지지되며, 상기 아이들러 샤프트는, 상기 드라이브축에 평행하게 상기 트랙터 드라이브 하우징의 외부로, 상기 트랙터 드라이브 하우징 내의 수직 슬롯을 통해, 그리고 수평 방향으로 슬라이딩가능한 편심 플레이트, 및 상기 아이들러 샤프트에 체결된 편심 플레이트 내에 회전가능하게 지지된 편심 부싱을 통해 연장되며, 제 1 방향으로의 상기 편심 부싱의 회전은, 상기 아이들러 샤프트가 상기 아이들러 롤러 조립체를 상기 드라이브 롤러 조립체 위로 수직으로 상승하게 하고, 반대 방향으로의 상기 편심 부싱의 회전은, 상기 아이들러 샤프트가 상기 아이들러 롤러 조립체를 상기 드라이브 롤러 조립체와 접촉하도록 수직으로 하강하게 하는, 상기 트랙터 드라이브 롤러 조립체 및 아이들러 롤러 조립체를 포함하는
    트랙터 구동 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 슬라이딩가능한 아이들러 샤프트 슬라이드 플레이트는 상기 수직 슬롯과 함께 한 쌍의 수직 가이드에 의해 수직으로 안내되고, 상기 편심 플레이트는 상기 트랙터 드라이브 하우징의 외부면 상의 수평 가이드를 따라 안내되는
    트랙터 구동 장치.
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