KR20190124662A - 튜브들을 함께 연결하기 위한 절첩가능 탭을 갖춘 클램핑 시스템 - Google Patents

Abstract

클램핑 시스템은 튜브로부터 돌출하는 클램핑 표면(18, 20)들의 주위를 클램핑하기에 적합한 벨트(12)를 포함하는 칼라(10)를 포함한다. 칼라는 원주방향으로 일정한 간격을 두고 분포되는 일련의 절첩가능 핑거부(22)들을 가지며, 각각의 핑거부는 손으로 조작될 수 있기에 충분한 간격에 걸쳐 벨트(12)의 제1 가장자리부(13'A)를 지나서 축선방향으로 돌출하는 자유 작동단부(23)를 제공한다. 이 핑거부들은, 잔여 최소직경(DI)을 규정하는 초기 위치로부터 시작하여, 상기 잔여 최소직경보다 작은 절첩 최소직경(DR)을 규정하기 위해서 벨트의 축선(A)을 향하여 수동으로 또한 가소적으로 절첩되기에 적합하다.

Description

튜브들을 함께 연결하기 위한 절첩가능 탭을 갖춘 클램핑 시스템 {A CLAMPING SYSTEM WITH FOLDABLE TABS FOR CONNECTING TUBES TOGETHER}

본 발명은, 튜브의 원통형 외측 표면에 대해 돌출하는 클램핑 표면을 제공하는 대향 단부를 갖는, 제1 및 제2 튜브를 함께 연결하기 위한 클램핑 시스템에 관한 것이다.

이러한 유형의 클램핑 시스템은, 예컨대, 유럽 특허 EP 1 451 498 및 EP 2 598 785에 공지되어 있다.

이러한 시스템에서, 칼라는 튜브의 클램핑 표면 주위에 클램핑되기에 적합한 벨트를 포함한다. 벨트는 그 사이에 튜브의 클램핑 표면이 함께 클램핑되도록 위치되는 내부 후퇴부(setback)를 규정하는 플랭크부(flank)를 제공한다. 따라서 튜브는 서로에 대해 클램핑되어 유지된다. 전술한 특허문헌에 언급된 바와 같이, 클램핑을 수행하기 전에 적어도 하나의 튜브의 단부 상에 클램핑 시스템을 사전-장착하는 것이 유용할 수 있다.

양쪽 튜브 상의 사전-장착을 가능하게 하기 위해서, EP 2 598 785는, 클램핑 시스템이 파스너 탭에 의해 칼라에 대해 유지되는 와셔를 포함할 것을 권장하며, 이는, 함께 클램핑하기 전에 각각의 튜브의 클램핑 표면에 대해, 와셔를 유지하여, 그에 따라 전체 클램핑 시스템을 유지하기 위해서 제1 튜브 및 제2 튜브와 각각 상호작용하기에 적합한 제1 및 제2 사전-장착 탭을 포함한다. 상세하게는, 이들 사전-장착 탭은 짧은 탭과 긴 탭 양자 모두를 포함하며, 짧은 탭은 벨트와 와셔 사이에 배열된 클램핑 표면을 갖는 튜브의 클램핑 표면과 상호작용하기 위해서 와셔의 절두원추형 환형상을 지나 뒤쪽으로 연장되고, 긴 탭은 또 다른 튜브의 클램핑 표면과 상호작용하기 위해서 와셔의 반대방향으로 와셔의 꼭짓점으로부터 연장된다.

EP 2 598 785에서, 이들 두 카테고리의 탭은 탄성적으로 변형 가능하다. 이러한 장치는 일반적으로 만족할 수 있지만, 어떤 용도에서는 클램핑 표면에 대한 탭의 유지가, 특히 긴 탭에 관해서, 신뢰성을 갖도록 하는 것이 중요하다. 상세하게는, 특히 긴 탭의 경우, 소정의 클램핑 직경, 특히 5 센티미터(cm) 정도의 큰 직경에 대하여 양호한 범위의 탄성 변형을 보장하는 것이 어려울 수 있다. 첫째로, 이들 탭의 탄성 계수가, 클램핑 시스템에 있어서 튜브의 결합 도중에 변형된 후에, 튜브의 사전-장착된 유지상태를 제공하는 위치로 탄성적으로 복귀하기 위해, 소망하는 탄성량을 제공할 수 있을 정도로 충분히 높다는 것을 보장하는 것이 적절하다. 그런 다음 클램핑 시스템으로부터 튜브를 분리시키는 방향으로 튜브에 견인력이 가해지면 너무 쉽게 변형되지 않도록 필요한 탄력성을 나타낼 필요가 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 탄성적인 유지는, 클램핑 이전에, 사전-장착된 상태에서만 유용하다. 클램프 상태에서, 클램핑의 품질을 손상시키지 않으면서 탭이 칼라의 벨트 내측으로 가압되도록 변형되는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 탭의 탄성 계수가 높으면, 그 특성은 특정 환경, 특히 큰 직경의 칼라에 대하여 달성하기 어려울 수 있다. 또한, 탄성 계수가 너무 높으면, 튜브의 클램핑 표면 상에 탭을 클립핑(clipping)하는데 필요한 맞물림 추력(engagement thrust force)이 높을 수 있고, 최종 조립과 관련하여 성취하기가 어렵다.

따라서, EP 2 598 785의 시스템이 다수의 적용에서 만족스럽긴 하지만, 전술한 단점, 특히 큰 직경의 칼라에 대한 단점을 실질적으로 해소하면서, 클램핑 시스템이 제1 튜브의 단부 상에 사전-장착될 수 있게 하는 다른 해결책을 제안하는 것이 바람직하다.

EP 1 451 498은 벨트에 의해 자체적으로 운반(carried)되는 와셔를 통해 벨트에 의해 마찬가지로 운반되는 사전-장착 탭을 사용함으로써 튜브에 대해 사전-장착이 수행될 수 있는 시스템을 제안한다. 위에서 언급한 것과 동일한 문제가 단일 튜브에 대해 사전-장착할 때 발생할 수 있다.

칼라 및 이 칼라에 의해 지지되는 와셔를 포함하는 다른 유형의 클램핑 시스템이 또한 알려져 있으며, 와셔는 클램핑 시스템을 튜브의 단부 상에 사전-장착하기 위해서 튜브들 중 하나의 내부를 파지하기에 적합한 내부 탭을 제공한다. 또 다른 튜브에 대해 사전-장착을 또한 제공할 수 있도록 시스템을 확장하는 것이 유용할 수 있다. 그러한 목적을 위해, EP 2 598 785에서 제안된 긴 탭을 사용할 수 있지만, 특히 큰 직경의 칼라에 대해서는, 전술한 단점을 실질적으로 해소하는 다른 해결책이 필요하다.

일반적으로, 클램핑될 튜브들 중 하나의 클램핑 표면에 대하여 사전-장착된 상태에서 유지(retention)가 제어될 수 있는 클램핑 시스템에 대한 요구가 존재한다.

이러한 목적은, 튜브의 원통형 외측 표면에 대해 돌출하는 클램핑 표면을 구비하는 대향 단부를 갖는 제1 튜브와 제2 튜브를 함께 연결하기 위한 클램핑 시스템으로서, 이 클램핑 시스템은 상기 클램핑 표면 주위에 클램핑되기에 적합한 벨트를 포함하는 칼라를 포함하며, 벨트는 클램핑 표면을 수용하기에 적합한 내부 후퇴부를 사이에 형성하는 제1 및 제2 플랭크부를 구비하며, 칼라는 각도 간격을 두고 분포되는 일련의 절첩 가능 핑거부를 가지며, 일련의 핑거부 각각은 수동으로 작동시킬 수 있기에 충분한 거리에 걸쳐 벨트의 제1 가장자리부를 넘어서 축선방향으로 돌출하는 자유 작동단부를 구비하며, 핑거부는, 휴지 최소직경을 형성하는 초기 위치로부터 시작하여, 상기 휴지 최소직경보다 작은 절첩 최소직경을 형성하도록 벨트의 축선을 향하여 수동으로 절첩되어 소성 변형되기에 적합한, 클램핑 시스템에 의해 성취된다.

본 개시에 있어서, "최소직경"의 개념은 핑거부에 의해 형성되는 환형 통로의 가장 작은 직경 치수를 지칭한다. 예를 들어, 파지부가 특정 형상, 특히 굴곡부를 구비한다면, 이 최소직경은 벨트의 축선에 가장 가까운 다양한 핑거부의 영역에 의해 형성되는 원의 직경이다.

본 개시에서 이러한 방식으로 규정되는 클램핑 시스템은, 초기에, 이 시스템 내에 제1 튜브의 클램핑 표면을 결합함으로써 제1 튜브의 단부 주위에 배열될 수 있는 한편, 핑거부는 그 초기 위치에서 휴지 최소직경이 제1 튜브의 클램핑 표면의 최대직경보다 작지 않다.

이러한 방식으로 제1 튜브의 단부가 클램핑 시스템 내에 결합되면, 작업자는 핑거부를 수동으로 변형시켜 벨트의 축선을 향하여 절첩시킬 수 있으며, 특히 제1 튜브의 원통형 표면에 더 가깝게 이동시킴으로써, 이러한 소성 변형의 결과로 형성되는 절첩 최소직경이 제1 튜브의 클램핑 표면의 최대직경보다 작아지도록 한다. 이러한 방식으로 접혀진 핑거부는 결합 방향과 반대 방향으로의 결합해제에 대항하여 클램핑 시스템 내부에 제1 튜브를 유지시킨다. 핑거부는 제1 튜브의 외부 표면에 가능한 한 가깝게 절첩되어, 클램핑 시스템 내의 위치에 단부를 정확하게 유지시킬 수 있고, 그에 따라 시스템이 제1 튜브의 단부에 경사지게 또는 부적절한 방식으로 사전-장착되는 것을 방지할 수 있다.

선택적으로, 각각의 핑거부는, 볼록한 쪽이 벨트의 축선을 향하는 상태로 적어도 하나의 제1 굴곡부를 구비하며, 각각의 제1 굴곡부의 정점의 위치가 상기 최소직경들을 형성한다.

선택적으로, 각각의 핑거부는, 제1 굴곡부와 핑거부의 자유단부로부터 이격된 핑거부의 내측 단부와의 사이에 위치되는 하나 이상의 제2 굴곡부를 구비하며, 제2 굴곡부의 오목한 쪽이 벨트의 축선을 향한다.

선택적으로, 일련의 핑거부 중 하나 이상의 핑거부는 길이방향 스플라인부를 구비하며; 선택적으로 일련의 핑거부 중 모든 핑거부는 각각 길이방향 스플라인부를 구비한다.

선택적으로, 핑거부가 벨트의 제1 가장자리부를 넘어서 돌출하는 길이는 5 밀리미터(mm) 이상이다.

선택적으로, 적어도 벨트의 제1 가장자리부를 넘어서 돌출하는 영역에서 핑거부의 폭은 5 밀리미터(mm) 이상이다.

절첩가능 핑거부는, 예컨대 일체로 만들어짐으로써 칼라의 벨트로부터 직접적으로 돌출될 수 있고, 또는 예컨대 용접과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 고정될 수도 있다. 그렇지만, 핑거부는 벨트에 의해 운반되는 추가 부분에 의해 운반될 수도 있다. 따라서, 선택적으로, 클램핑 시스템은 칼라에 의해 지지되는 와셔를 포함할 수 있으며, 핑거부는 와셔로부터 돌출할 수 있으며, 선택적으로 핑거부는 와셔와 일체일 수 있다.

선택적으로, 제2 플랭크부와 와셔 사이에는 환형 갭이 남겨지고, 핑거부는 와셔로부터 제1 플랭크부를 향하여 연장되어 제1 플랭크부를 넘어선다.

예를 들어, 와셔는 제2 플랭크부와 와셔 사이에 환형 갭을 남기면서 벨트에 대해 와셔를 유지시키기 위해서 칼라와 상호작용하는 파스너 탭을 구비한다. 예를 들어, 파스너 탭은 벨트와, 특히 그 제2 플랭크부와 상호작용할 수 있다. 이러한 상황 하에서, 핑거부는 와셔의 일측으로부터 연장될 수 있고, 파스너 탭은 타측으로부터 연장될 수 있다. 다른 예에서, 칼라가 클램핑 스크류를 포함하는 경우, 파스너 탭은, 와셔로부터 반경방향으로 돌출하고, 선택적으로, 예컨대 벨트의 부분에 대한 후킹(hooking) 또는 핀칭(pinching)에 의해 와셔를 벨트에 연결하는 하나 이상의 또 다른 탭과 함께, 스크류가 결합될 수 있는 유지 루프로서 형성되는 탭을 포함할 수 있다.

선택적으로, 와셔는, 벨트의 비-클램핑 상태에서, 상기 제2 튜브의 클램핑 표면이 내부 후퇴부 내에 결합될 때 제2 튜브에 대해 칼라를 유지하기에 적합한, 탄성적으로 변형 가능한 사전-장착 탭을 구비한다. 이들 탭은 제2 튜브의 외부 표면과 협력하도록, 또는 그와는 반대로 내부 표면과 협력하도록 구성될 수 있다.

또한 본 개시는, 튜브의 원통형 외측 표면에 대해 돌출하는 클램핑 표면을 구비하는 대향 단부를 갖는 제1 튜브 및 제2 튜브와 함께, 상기 규정된 바와 같은 클램핑 시스템을 포함하는 조립체로서, 휴지 최소직경은 제1 튜브의 클램핑 표면의 최대직경보다 작지 않고, 상기 절첩 최소직경은 상기 최대직경보다 작아서, 상기 클램핑 표면이 내부 후퇴부 내에 결합될 때, 절첩된 핑거부는 제1 튜브의 클램핑 표면에 대해 칼라를 유지하도록 하는, 조립체를 제공한다.

또한 본 개시는, 튜브의 원통형 외측 표면에 대해 돌출하는 클램핑 표면을 구비하는 대향 단부를 갖는 제1 튜브 및 제2 튜브와 함께, 상기 규정된 바와 같은 클램핑 시스템을 포함하는 조립체를 장착하는 장착 방법으로서, 핑거부가 초기 위치에 있는 동안, 제1 튜브의 클램핑 표면이 내부 후퇴부 내로 들어갈 때까지 제1 튜브의 자유단부는 벨트의 제1 가장자리부로부터 내부 후퇴부로 결합되어 가고, 그 다음 핑거부는 결합 방향에 반대 방향으로 제1 튜브가 결합해제되는 것에 대항하여 클램핑 시스템을 유지하기 위해서 제1 튜브의 클램핑 표면 뒤쪽으로 절첩되는, 장착 방법을 제공한다.

선택적으로, 시스템이 칼라에 의해 운반되며 상기 규정된 바와 같은 사전-장착 탭을 구비하는 와셔를 포함할 때, 제2 튜브의 자유단부는, 초기에, 클램핑 시스템이 사전-장착 탭에 의해 제2 튜브에 대해 유지되도록, 상기 자유단부가 제2 플랭크부와 와셔 사이에 남아있는 환형 갭 내로 들어갈 때까지, 벨트의 제2 가장자리부로부터 내부 후퇴부로 결합되어 간다. 그 후, 전술한 바와 같이, 제1 튜브의 자유단부는 내부 후퇴부 내에 결합되고, 그 다음 핑거부는 제1 튜브를 마찬가지로 사전-장착시키도록 절첩된다.

핑거부의 자유단부는 핑거부를 수동으로 작동시켜 변형시킬 수 있기에 충분한 면적을 제공하는 일종의 패들을 형성한다. 그렇지만, 핑거부는 그 강성이 국부적으로 증가하는 (즉, 탄성계수가 국부적으로 더 높은) 중간 영역을 구비할 수 있으므로, 절첩 동안의 소성 변형은 해당 영역의 형상을 조금만 변형시킨다. 예를 들어, 이는 하나 이상의 굴곡부 및/또는 하나 이상의 길이방향 스플라인부를 핑거부에 제공함으로써 성취될 수 있다. 일반적으로, 가공-경화에 의해 특정 영역을 변형시키면 해당 영역의 탄성 계수가 증가한다. 이러한 영역을 제공하는 것은 개수 및 크기에 있어서 제한되며, 핑거부를 수동으로 쉽게 소성 변형할 수 있도록 하는 것과, 제1 튜브의 클램핑 표면에 대하여 효과적인 유지 표면을 형성하면서 소성 변형으로 인한 형상을 유지하는 것을 보장하는 것과의 사이에서 좋은 타협점을 성취할 수 있다.

본 개시에서 이러한 방식으로 규정되는 클램핑 시스템은, 초기에, 이 시스템 내에 제1 튜브의 클램핑 표면을 결합함으로써 제1 튜브의 단부 주위에 배열될 수 있는 한편, 핑거부는 그 초기 위치에서 휴지 최소직경이 제1 튜브의 클램핑 표면의 최대직경보다 작지 않다.

이러한 방식으로 제1 튜브의 단부가 클램핑 시스템 내에 결합되면, 작업자는 핑거부를 수동으로 변형시켜 벨트의 축선을 향하여 절첩시킬 수 있으며, 특히 제1 튜브의 원통형 표면에 더 가깝게 이동시킴으로써, 이러한 소성 변형의 결과로 형성되는 절첩 최소직경이 제1 튜브의 클램핑 표면의 최대직경보다 작아지도록 한다. 이러한 방식으로 접혀진 핑거부는 결합 방향과 반대 방향으로의 결합해제에 대항하여 클램핑 시스템 내부에 제1 튜브를 유지시킨다. 핑거부는 제1 튜브의 외부 표면에 가능한 한 가깝게 절첩되어, 클램핑 시스템 내의 위치에 단부를 정확하게 유지시킬 수 있고, 그에 따라 시스템이 제1 튜브의 단부에 경사지게 또는 부적절한 방식으로 사전-장착되는 것을 방지할 수 있다.

비-제한적인 예로서 도시된 실시형태의 이어지는 상세한 설명을 읽을 때 본 개시는 잘 이해될 수 있으며 그 장점은 더 잘 드러난다.
설명은 첨부된 도면을 참조한다.
- 도 1a 및 도 1b는 제1 및 제2 튜브의 단부 주위에 배열되는, 본 발명의 클램핑 시스템의 축선방향 일부 단면도;
- 도 2는 서로 분리된 클램핑 칼라와 클램핑 와셔를 포함하는 클램핑 시스템을 도시하는 분해 사시도로서, 제1 및 제2 튜브의 단부를 함께 도시한 도면;
- 도 3은 도 1a의 화살표 III를 따라 본, 클램핑 시스템을 도시하는 사시도;
- 도 4는 튜브 상의사전-장착 위치에 있는 클램핑 시스템을 도시하는, 도 1a와 유사한 도면;
- 도 5는 도 4의 화살표 V를 따라 본, 클램핑 시스템을 도시하는 사시도;
- 도 6은 2개의 튜브의 단부에 클램핑될 때의 클램핑 시스템의 일부를 도시하는 도 1a 및 도 4와 유사한 도면; 그리고
- 도 7은 도 6의 화살표 VII를 따라 본, 클램핑 시스템을 도시하는 단면도이다.

도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하여 설명이 시작된다. 이들 도면에서, 클램핑 시스템은, EP 2 598 785에서 설명된 것과 동일한 유형의 칼라(10)와, 2개의 튜브(2 및 4)를 함께 조립하기 위해서 상호작용하는 와셔(28)를 포함하는 것을 알 수 있다.

이하의 설명에서, "내부(inner)"라는 용어는 2개의 맞닿는 튜브의 축선(A)을 향하며, "외부(outer)"라고 불리는 다른 요소보다 축선(A)에 더 가까운 요소에 사용되며, "외부" 요소는 또한 축선(A)으로부터 멀어지는 방향으로 향하는 것이다. 또한 2개의 튜브의 축선(A)은 칼라의 벨트의 축선과 마찬가지이며, 이는 루프 내로 말린다(rolled into a loop).

칼라는 제1 튜브(2)의 베어링 표면(18) 및 제2 튜브(4)의 베어링 표면(20) 각각이 삽입될 수 있는 후퇴부(setback)(14)를 형성하는 벨트(12)를 포함한다. 이러한 후퇴부와 베어링 표면들은, 튜브(2 및 4)의 단부가 서로를 향해 이동하는 것을 제한하면서 칼라의 벨트를 클램핑할 수 있도록 하는 형상을 갖는다. 후퇴부(14)는 벨트(12)의 제1 및 제2 플랭크부(13A 및 13B) 사이에 형성되며, 이들 플랭크부는 상세하게는 축선방향 단면에서 보았을 때 V-형상의 가지(branches)를 형성한다. 따라서, 벨트(12)는 V-형상인 축선방향 단면을 제공할 수 있는 한편, 베어링 표면(18 및 20)은 튜브의 대향하는 자유단부를 향하여 점진적으로 증가하는 직경을 나타내며, 예를 들어 절두원추 형상일 수 있다.

벨트(12)는 베어링 탭을 형성하도록 실질적으로 반경방향 외측으로 접히는 각각의 단부(12A 및 12B)를 제공한다. 이들 탭은, 클램핑 스크류(24)의 몸통부(24A)가 이 탭을 통해 통과하도록 천공되어 있다. 나사의 머리부(24B)는 베어링 탭들 중 하나에 대해, 특히 탭(12B)에 대해 유지되는 한편, 너트(26)는 다른 베어링 탭(12A)에 대해 유지된다. 너트를 나사-조임 방향으로 회전시키면 베어링 탭이 서로를 향해 움직이면서 칼라의 내경이 감소하고, 즉 벨트를 클램핑하도록 기능한다는 것을 이해할 수 있다. 물론, 벨트를 다른 방식, 예컨대 특허출원 FR 3 008 160에 기재되어 있는 바와 같이, 후크를 포함하는 시스템으로 클램핑하는 것을 생각할 수 있다.

칼라는 또한 도 2에서 보다 잘 알 수 있는 바와 같이, 각도적으로 분포된 일련의 절첩 가능 핑거부(finger)(22)를 지닌다. 도 1a, 도 1b 및 도 2는, 이들 핑거부를 휴지 최소직경(rest minimum diameter)(DI)을 형성하는 초기 위치로 도시한다. 이 직경(DI)은 제1 튜브(2)의 베어링 표면(18)의 최대 직경(D18)(도 1a에 그 절반이 도시됨)보다 크다는 것을 알 수 있다. 다시 말해서, 절첩 가능 핑거부(22)에 의해 형성되는 휴지 최소직경(DI)은 제1 튜브(2)의 베어링 표면의 최대직경(D18)보다 크다. 관례상, 절첩 가능 핑거부에 의해 형성되는 최소직경은, 후술하는 바와 같이, 칼라(28)에 부착되는 곳 이외의 구역에서 핑거부가 형성하는 가장 작은 직경이다. 이것은, 핑거부들 사이에 결합되는 원통형 표면을 갖는 요소(제1 튜브)에 대하여 이들 핑거부가 형성하는 직경 전체에 걸쳐 가장 작다.

절첩 가능 핑거부(22)는, 예컨대 도 1a에서 점선으로 도시된 연결 세그먼트(connection segment)(22')에 의해 고정됨으로써 벨트(12)로부터 직접 돌출될 수도 있고, 예를 들어, 후퇴부(14)의 정점(vertex)에 또는 내부나 외부일 수 있는 벨트의 또 다른 부분에 용접될 수도 있다.

그럼에도 불구하고, 도시된 예에서, 핑거부는 와셔(28)로부터 돌출한다. 상세하게는, 클램핑 시스템은 칼라에 고정되고 절첩 가능 핑거부(22)를 제공하는 와셔(28)를 포함한다. 도 1a 및 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 와셔(28)는 클램핑 시스템에 결합될 때 2개의 튜브(2 및 4)의 대향하는 단부 사이에 삽입될 수 있는 절두원추형 부분(30)을 제공한다. 상세하게는, 와셔(28)는, 환형 갭(E)(도 1b 참조)이 제2 플랭크부와 와셔 사이에 배열되는 방식으로, 파스너 탭(아래에 설명됨)에 의해, 벨트에 대해 특히 제2 플랭크부(13B)에 대해 유지된다. 베어링 표면(20)을 지닌 제2 튜브(4)의 자유단부는 후퇴부(14) 내측에서 이 환형 갭(E)에 삽입되는 한편, 베어링 표면(18)을 지닌 제1 튜브(2)의 자유단부는 환형 갭(E)의 와셔에 대해 반대측, 즉 와셔(28)의 절두원추형 부분(30)의 내부면 측에 삽입된다.

상세하게는, 튜브(4)의 단부는 플레어부(flare)(19)를 형성하는 내측 주연부를 갖춘 플레어 암형부(flared female shape)를 갖는다. 이와 대조적으로, 제1 튜브(2)의 자유단부는, 베어링 표면(18)을 넘어서, 자유단부의 종단을 향하여 감소하는 직경을 갖는 외측 주연부(23)를 제공하는 수형 단부(male end)이다. 따라서 이러한 방식으로 형성된 단부 부분은 튜브(4)의 단부에 형성된 플레어(19) 내측에서 실질적으로 상보적인 형상으로 삽입될 수 있다. 본 실시예에서 와셔(28)의 절두원추형 부분(30)은 외측 주연부(23)와 플레어부(19)의 내부표면 사이에 밀봉 개스킷을 형성하는 환형 변형부(32)를 구비한다.

튜브(4)에 대한 칼라(10)의 와셔(28)의 고정 및/또는 칼라 및 와셔를 포함하는 클램핑 시스템의 사전-장착은, 와셔에 의해 제공되는 파스너 탭 및/또는 사전-장착 탭에 의해, EP 2 598 785 및 EP 1 451 498에서와 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 도시된 실시예에서, 와셔(28)는 도 1b에서 보다 명확하게 알 수 있는 일련의 내부 탭(33)을 구비한다. 와셔가 칼라와 조립될 때, 이들 탭은 벨트의 플랭크부(13B)의 내측 주연부와 상호작용하며, 이들 탭은 전술한 갭(E)을 남기도록 플랭크부로부터 일정 거리에 와셔의 절두원추형 부분(30)을 유지한다. 또한, 파스너 탭은 플랭크부(13B)의 내부 자유 가장자리부(13'B)를 넘어 돌출하도록 더 길게 형성된, 특히 도 1a 및 1b에서 볼 수 있는 외부 탭(34)을 포함한다. 상세하게는, 이들 외부 탭(34)의 자유단부는 플랭크부(13B)의 외부표면에 접근하는 후크(34A)를 형성하도록 만곡된다.

상세하게는, 이들 외부 탭(34)은 또한 클램핑 시스템을 튜브(4) 상에 사전-장착하는 역할을 한다. 혀부(tongues)(38)는, 튜브(4)의 베어링 표면(20)에 접근할 수 있도록 반경방향 내측으로 연장되고, 외부 탭의 부착 영역 옆에서부터 와셔를 향하는 자유단부를 갖도록, 이들 외부 탭 내에서 절취된다. 물론, 이러한 혀부(38) 등이 만곡된 후크-형상의 외부 탭 이외의 탭에 형성되도록 준비될 수도 있다.

도 2에서, 외부 탭은 길이방향 가장자리부 상에서 내측으로 절첩되는 핀(fin)(36)을 제공한다는 것을 또한 알 수 있다. 파스너 탭(33 및 34)은 작은 크기를 가지며 벨트 내에 와셔를 걸기 위해서 그리고 칼라 및 와셔를 포함하는 클램핑 시스템을 튜브(4)의 클램핑 표면(20)에 걸기 위해서 탄성 변형된다. 따라서 클램핑 시스템은 튜브(4)의 단부에 사전-장착될 수 있다. 탭(33 및 34)은 칼라의 벨트(12)의 플랭크부(13A)의 내측 주연부에 대해 가압되도록 클램핑 중에 변형되며, 클램핑에 대항하지 않는다.

와셔를 칼라에 고정시키는 다른 수단을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 와셔는, 예컨대 후킹(hooking) 또는 핀칭(pinching)에 의해 벨트의 가장자리부 상에 유지될 수 있는 하나 이상의 유지 탭(35')과 함께, 스크류(24)의 몸통부가 결합될 수 있는 유지 루프(35)를 구비할 수 있다. 마찬가지로, 예컨대 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 튜브(4)에 결합되어 튜브(4)의 내부표면을 파지할 수 있는 외측으로 돌출하는 미늘형 혀부(barb tongues)(37')를 갖는 와셔를 구비함으로써, 튜브(4)에 대해 클램핑 시스템을 사전-장착하는 또 다른 방식을 사용할 수도 있다.

2개의 튜브 및 클램핑 시스템을 포함하는 조립체를 장착하기 위해서, 튜브(4)의 자유단부는 그 환형 단부 주위에 클램핑 시스템을 사전-장착하도록 초기에 환형 갭(E) 내에 결합되고, 그 다음에 튜브(2)는 도 1a 및 1b에 도시된 위치에 도달할 때까지 클램핑 시스템에 결합된다.

그 때 절첩 가능 핑거부(22)는 초기 위치에 있으므로, 이러한 결합은 특별한 노력 없이 수행될 수 있다. 그렇지만, 이러한 상태에서, 클램핑 시스템은 튜브(2)의 단부 상에 사전-장착된 채로 유지되지 않으며, 튜브는 당기는 것만으로 분리될 수 있다. 사전-장착을 달성하기 위해서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 절첩 가능 핑거부(22)는 축선방향을 향하여 절첩될 필요가 있다. 이 상태에서, 이들 핑거부는 그들 사이에서 절첩 최소 직경(DR)을 규정하며, 이 절첩 최소 직경은 휴지 최소 직경보다 작고 튜브(2)의 클램핑 표면(18)에 의해 규정되는 최대 직경(D18)보다 작다. 결과적으로, 이러한 상태에서, 튜브(2)의 자유단부는 또한 클램핑 시스템 내부에 유지된다. 그 때 클램핑 시스템은 2개의 튜브에 사전-장착된다.

핑거부(22)는 튜브(2)가 결합되는 측(특히 플랭크부(13A)의 자유 가장자리부)에서 벨트의 가장자리부(13'A)를 넘어서 길게 돌출하는 자유 작동단부(23)를 구비한다. 특히, 이 가장자리부를 넘어서는 핑거부의 돌출 길이(L0)는 일반적으로 적어도 2mm이고 잠재적으로 적어도 8mm이다. 이 길이는 일반적으로 5mm 내지 20mm의 범위 내에 놓이고, 보다 바람직하게는 8mm 내지 15mm의 범위 내에 놓인다. 따라서 돌출 길이는 자유단부로부터 수동으로 핑거부를 작동시키기에 충분하다. 또한, 제1 가장자리부(13'A)를 넘어서 돌출하는 적어도 그 영역에서, 핑거부의 폭(LA)은 적어도 5mm, 예컨대 5mm 내지 10mm의 범위 내에 놓일 수 있다. 따라서 이들 돌출하는 자유단부는 작업자의 손가락이 이것들을 작동시키기에 충분한 접촉 면적을 제공하는 패들처럼 기능한다.

또한 도면에서, 각각의 핑거부(22)는 벨트의 축선(A)을 향하는 볼록면을 갖는 제1 굴곡부(22A)를 구비하는 것을 알 수 있다. 전술한 휴지 최소직경(DI) 및 절첩 최소직경(DR)은 가장자리부(13'A)의 영역에서 여러 핑거부(22)의 굴곡부(22A)의 정점(vertex)에 의해 규정되는 원의 직경 치수로서 측정된다. 각각의 핑거부(22)는 또한 그 자유 작동단부(23)로부터 멀리 떨어진 핑거부의 제1 굴곡부(22A)와 내측 단부(22C)와의 사이에 위치되는 제2 굴곡부(22B)를 구비하는 것을 알 수 있다. 이 내측 단부(22C)는 와셔(28)의 절두원추형 부분(30)에 대해 핑거부를 부착시키는 핑거부의 베이스를 구성한다. 제1 및 제2 굴곡부(22A 및 22B)는 반대 방향이고, 제2 굴곡부(22B)의 오목한 쪽은 축선(A)을 향한다.

이러한 굴곡부는 핑거부(22)의 축선방향 단면에서 볼 수 있다. 따라서, 축선방향 단면 및 휴지 상태에서 볼 때, 핑거부(22)는 실질적으로 둥근 모서리를 갖는 영문자 N의 형상이고, 그 종단부는 자유 작동단부(23)를 형성하도록 꼬리처럼 연장될 수 있다.

이들 굴곡부의 영역에서, 핑거부는 가공-경화되어 핑거부의 소성 변형 동안에 이들 굴곡부의 곡률은 거의 변경되지 않는다. 이러한 변형은 본질적으로 핑거부의 베이스 즉 내측 단부(22C)의 영역에서 기울어짐으로써 발생한다. 또한 핑거부는 그 길이의 전부 또는 일부를 따라 적어도 하나의 길이방향 스플라인부(spline)를 구비할 수 있음을 알 수 있다. 상세하게는, 도시된 핑거부들은 전술한 굴곡부(22A 및 22B) 사이의 연결 영역에 위치된 길이방향 스플라인부(22D)를 구비한다.

여기서 튜브(2)가 잘못 장착된 경우 작업자가 핑거부를 들어올려 핑거부의 소성 변형을 되돌릴 수 있으므로, 큰 노력을 들이지 않고 작업자는 클램핑 시스템으로부터 튜브를 빼낼 수 있음을 알 수 있다.

전술한 잠재적으로 가공-경화된 영역의 외부에서, 핑거부(22)는 전술한 탭(33 및 34)보다 작은 가요성 정도 및 탄성 계수를 나타낸다. 결과적으로, 이것들은 칼라의 클램핑 중에 쉽게 변형된다. 자유 작동단부(23)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 약간 기울어지지만, 클램핑 력에는 해를 미치지 않는다.

선택적으로 핑거부(22)들은 실질적으로 규칙적인 방식으로 각도 간격을 두고 분포되며, 예를 들어, 2개, 3개 또는 4개의 핑거부들이 분포될 수 있다.

클램핑 벨트 및 와셔는 선택적으로 금속으로 제조된다. 특히, 와셔에 관해서는, 오스테나이트계 스테인리스 강판으로 제조될 수 있고, 특히 그 두께는 0.1mm 내지 0.5mm의 범위, 특히 0.2mm 내지 0.4mm의 범위 내에 있을 수 있다.

2: 제1 튜브
4: 제2 튜브
10: 칼라(collar)
12: 벨트
13A, 13B: 제1 및 제2 플랭크부(flank)
13'A: 제1 가장자리부(edge)
14: 후퇴부(setback)
18, 20: 클램핑 표면(clamping surfaces)(베어링 표면)
22: (절첩 가능) 핑거부(finger)
23: 자유 작동단부
A: 축선
DI: 휴지 최소직경(rest minimum diameter)
DR: 절첩 최소직경(folded-in minimum diameter)

Claims (14)

1. 튜브의 원통형 외측 표면에 대해 돌출하는 클램핑 표면(18, 20)을 구비하는 대향 단부를 갖는 제1 튜브(2)와 제2 튜브(4)를 함께 연결하기 위한 클램핑 시스템으로서,
   상기 클램핑 시스템은 상기 클램핑 표면 주위에 클램핑될 수 있는 벨트(12)를 포함하는 칼라(10)를 포함하며,
   상기 벨트(12)는 상기 클램핑 표면(18, 20)을 수용할 수 있는 내부 후퇴부(14)를 사이에 형성하는 제1 및 제2 플랭크부(13A, 13B)를 구비하며,
   상기 칼라는 각도 간격을 두고 분포되는 일련의 절첩 가능 핑거부(22)를 가지며,
   일련의 핑거부 각각은 수동으로 작동시킬 수 있는 거리에 걸쳐 상기 벨트의 제1 가장자리부(13'A)를 넘어서 축선방향으로 돌출하는 자유 작동단부(23)를 구비하며,
   상기 핑거부는, 휴지 최소직경(DI)을 형성하는 초기 위치로부터 시작하여, 상기 휴지 최소직경보다 작은 절첩 최소직경(DR)을 형성하도록 상기 벨트의 축선(A)을 향하여 수동으로 절첩되어 소성 변형되는, 클램핑 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   각각의 핑거부(22)는, 볼록한 쪽이 상기 벨트(12)의 축선(A)을 향하는 상태로 적어도 하나의 제1 굴곡부(22A)를 구비하며, 각각의 제1 굴곡부의 정점의 위치가 상기 최소직경들을 형성하는, 클램핑 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   각각의 핑거부(22)는, 상기 제1 굴곡부(22A)와 상기 핑거부의 자유단부로부터 이격된 상기 핑거부의 내측 단부(22C)와의 사이에 위치되는 하나 이상의 제2 굴곡부(22B)를 구비하며, 상기 제2 굴곡부의 오목한 쪽이 상기 벨트의 축선을 향하는, 클램핑 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   일련의 핑거부(22) 중 하나 이상의 핑거부는 길이방향 스플라인부(22D)를 구비하는, 클램핑 시스템.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 핑거부(22)가 상기 벨트(12)의 상기 제1 가장자리부(13'A)를 넘어서 돌출하는 길이(LO)는 5mm 이상인, 클램핑 시스템.
6. 청구항 1에 있어서,
   적어도 상기 벨트(12)의 상기 제1 가장자리부(13'A)를 넘어서 돌출하는 영역에서 상기 핑거부(22)의 폭(LA)은 5mm 이상인, 클램핑 시스템.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 칼라(10)에 의해 지지되는 와셔(28)를 포함하는, 클램핑 시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 와셔는 상기 칼라와 상호작용하는 파스너 탭(33, 34; 35, 35')을 구비하며, 상기 핑거부(22)는 상기 와셔(28)로부터 돌출하는, 클램핑 시스템.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 핑거부(22)는 상기 와셔와 일체인, 클러치 시스템.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 플랭크부(13B)와 상기 와셔(28) 사이에는 환형 갭(E)이 남겨지고, 상기 핑거부(22)는 상기 와셔(28)로부터 상기 제1 플랭크부(13A)를 향하여 연장되어 상기 제1 플랭크부를 넘어서는, 클램핑 시스템.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 와셔는, 상기 벨트(12)의 비-클램핑 상태에서, 상기 제2 튜브의 상기 클램핑 표면(20)이 상기 내부 후퇴부(14) 내에 결합될 때 상기 제2 튜브(4)에 대해 상기 칼라(10)를 유지할 수 있는, 탄성적으로 변형 가능한 사전-장착 탭(38; 37)을 구비하는, 클램핑 시스템.
12. 튜브의 원통형 외측 표면에 대해 돌출하는 클램핑 표면(18, 20)을 구비하는 대향 단부를 갖는 제1 튜브(2) 및 제2 튜브(4)와 함께, 청구항 1에 따른 클램핑 시스템을 포함하는 조립체로서,
    휴지 최소직경(DI)은 상기 제1 튜브(2)의 클램핑 표면(18)의 최대직경(D18)보다 작지 않고, 절첩 최소직경(DR)은 상기 최대직경보다 작아서, 상기 클램핑 표면이 내부 후퇴부 내에 결합될 때, 절첩된 핑거부(22)는 상기 제1 튜브의 클램핑 표면에 대해 칼라를 유지하도록 하는, 조립체.
13. 튜브의 원통형 외측 표면에 대해 돌출하는 클램핑 표면(18, 20)을 구비하는 대향 단부를 갖는 제1 튜브(2) 및 제2 튜브(4)와 함께, 청구항 1에 따른 클램핑 시스템을 포함하는 조립체를 장착하는 장착 방법으로서,
    핑거부(22)가 초기 위치에 있는 동안, 상기 제1 튜브(2)의 클램핑 표면(18)이 내부 후퇴부(14) 내로 들어갈 때까지 상기 제1 튜브(2)의 자유단부는 벨트(12)의 제1 가장자리부(13'A)로부터 상기 내부 후퇴부(14)로 결합되어 가고, 그 다음 상기 핑거부(22)는 결합 방향에 반대 방향으로 상기 제1 튜브가 결합해제되는 것에 대항하여 상기 클램핑 시스템을 유지하기 위해서 상기 제1 튜브의 클램핑 표면 뒤쪽으로 선회되는, 장착 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 클램핑 시스템은 청구항 11에 따른 클램핑 시스템이며, 상기 제2 튜브(4)의 자유단부는, 초기에, 상기 자유단부가 제2 플랭크부(13B)와 상기 벨트(12) 사이에 남아있는 환형 갭(E) 내로 들어갈 때까지, 상기 벨트(12)의 제2 가장자리부(13'B)로부터 상기 내부 후퇴부(14)로 결합되어 가는, 장착 방법.

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