KR20190135992A - 원통형 구성요소를 위한 밀봉 디바이스 - Google Patents

원통형 구성요소를 위한 밀봉 디바이스 Download PDF

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fitting
diameter
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conduit
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피터 씨. 윌리엄스
스티븐 제이. 자보르스키
엘리자베스 뮬러
로날드 피. 캠벨
더글라스 에스. 웰치
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스웨이지락 캄파니
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Abstract

밀봉 디바이스는 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위해 제공되되, 상기 밀봉 디바이스는 제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분, 및 환상형 플랜지 부분과 일체형이며 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 포함한다. 스커트 부분은 플랜지 부분으로부터 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제1 섹터를 포함하며, 각각은 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하는 내부 기복부를 가진다. 복수의 제1 섹터는 플랜지 부분으로부터 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 바깥쪽으로 연장된 복수의 제2 섹터에 의해 원주 방향으로 이격되며, 각각은 제1 직경보다 작은 제3 직경을 가진 제3 개구를 획정하는 외부 기복부를 갖는다.

Description

원통형 구성요소를 위한 밀봉 디바이스
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은, 미국 가특허 출원 제62/485,466호(출원일: 2017년 4월 14일, 명칭: SEAL DEVICE FOR CYLINDRICAL COMPONENT)에 대한 우선권 및 이의 모든 유익을 주장하며, 이 기초 출원의 전체 개시내용은 참고로 본 명세서에 원용된다.
개시내용의 기술 분야
본 발명은 일반적으로 원통형 구성요소를 위한 환상형 밀봉부에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단동식 푸시 투 커넥트 동작(single action push to connect operation)을 제공하는 도관 피팅(conduit fitting)을 위한 환상형 밀봉부에 관한 것이다.
예시적인 실시형태에서, 밀봉 디바이스는 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위해 제공되며, 상기 밀봉 디바이스는 제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분, 및 상기 환상형 플랜지 부분과 일체형이며 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 포함한다. 상기 스커트 부분은 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제1 섹터(first sector)를 포함하며, 각각은 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하는 내부 기복부(inner undulation)를 갖는다. 상기 복수의 제1 섹터는 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제2 섹터에 의해 원주 방향으로 이격되며, 각각은 제1 직경보다 작은 제3 직경을 가진 제3 개구를 획정하는 외부 기복부를 갖는다.
또 다른 예시적인 실시형태에서, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체는 도관 단부를 수용하도록 구성되는 아웃보드 단부(outboard end)를 가진 피팅 몸체, 및 상기 피팅 몸체의 내부 공동(interior cavity)에 배치된 밀봉 디바이스를 포함한다. 상기 밀봉 디바이스는 피팅 몸체와 합쳐지고 제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분, 및 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하기 위해 상기 환상형 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 포함한다. 제1 직경보다 작으며 제2 직경보다 큰 직경을 가진 도관이 제1 개구를 통해 그리고 스커트 부분의 내부 표면에 맞닿아 축방향으로 삽입될 때, 스커트 부분은 도관 주위에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성하기 위해 도관에 의해 탄력적으로 방사상 확대된다.
또 다른 예시적인 실시형태에서, 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스를 제조하는 방법이 고려된다. 예시적인 방법에서, 제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플래지 부분이 형성된다. 환상형 플랜지 부분과 일체형인 스커트 부분이 형성되며, 상기 스커트 부분은 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된다. 스커트 부분은 플랜지 부분으로부터 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제1 섹터를 포함하며, 각각은 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하는 내부 기복부를 갖는다. 상기 복수의 제1 섹터는 플랜지 부분으로부터 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제2 섹터에 의해 원주 방향으로 이격되며, 각각은 제1 직경보다 작은 제3 직경을 가진 제3 개구를 획정하는 외부 기복부를 갖는다.
또 다른 예시적인 실시형태에서, 도관 단부와 피팅 사이에 푸시-투-커넥트(push-to-connect) 밀봉부를 제공하는 방법이 고려된다. 예시적인 방법에서, 도관 단부를 수용하도록 구성되는 아웃보드 단부를 가진 피팅 몸체, 및 상기 피팅 몸체의 내부 공동에 배치된 밀봉 디바이스를 포함하는, 피팅이 제공되며, 상기 밀봉 디바이스는 피팅 몸체와 합쳐지며 제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분, 및 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하기 위해 환상형 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 포함한다. 제1 직경보다 작으며 제2 직경보다 큰 직경을 가진 도관은 제1 개구를 통해 그리고 스커트 부분의 내부 표면에 맞닿아 축방향으로 삽입되며, 따라서 스커트 부분은 도관 주위에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성하기 위해 도관에 의해 탄력적으로 방사상 확대된다.
본 발명의 이들 및 부가적인 양상과 실시형태는 수반되는 도면을 고려하여 예시적인 실시형태에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에 의해 이해될 것이다.
도 1은 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른, 푸시-투-커넥트 피팅 조립체의 단면 개략도;
도 2는 피팅 조립체에 설치된 도관과 함께 도시된, 도 1의 피팅 조립체의 단면 개략도;
도 3은 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 푸시-투-커넥트 피팅 조립체의 단면 개략도;
도 4는 피팅 조립체에 설치된 도관과 함께 도시된, 도 3의 피팅 조립체의 단면 개략도;
도 5는 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른, 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스의 투시도;
도 6은 도 5의 밀봉 디바이스의 단면도;
도 7은 밀봉 디바이스의 스커트 부분의 밀봉한 내부 기복부를 통해 취해진, 도 5의 밀봉 디바이스의 단면도;
도 8은 밀봉 디바이스 스커트 부분의 밀봉한 외부 기복부를 통해 취해진, 도 5의 밀봉 디바이스의 또 다른 단면도;
도 9는 도 5의 밀봉 디바이스를 포함하여, 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른, 푸시-투-커넥트 피팅 조립체의 단면도;
도 9a는 도 5의 밀봉 디바이스를 포함하여, 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 또 다른 푸시-투-커넥트 피팅 조립체의 단면도;
도 9b는 도 5의 밀봉 디바이스를 포함하여, 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 또 다른 푸시-투-커넥트 피팅 조립체의 단면도;
도 10은 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스의 투시도;
도 11은 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스의 투시도;
도 12는 도 11의 밀봉 디바이스를 포함하여, 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른, 푸시-투-커넥트 피팅 조립체의 단면도;
도 13은 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스의 단면도;
도 14는 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스의 단면도;
도 15는 본 출원의 또 다른 예시적인 실시형태에 따른, 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 또 다른 밀봉 디바이스의 부분 단면도; 및
도 16은 도 15의 밀봉 디바이스의 부분 단면도(첨부 도면에서는 도 15 내에 도시됨).
여기에서, 용어 피팅 및 피팅 조립체는 상호 교환 가능하게 사용된다. 다양한 예시적인 실시형태에서, 여기에서 교시된 바와 같이 피팅 조립체 구조는 도관이 피팅 조립체의 부분이도록 요구하지 않으며, 다양한 부분이 완전 조립 상태에 있도록 추가로 요구하지 않고(예를 들면, 제조사 또는 배포자로부터 운송되는 조립체 부분의 경우일 수 있는 바와 같이) 발명으로서 개별적으로 청구된다. 적어도 일 실시형태에서, 피팅 조립체는 밀봉 디바이스를 가진 제1 피팅 구성요소 또는 서브조립체 및 유지기를 가진 제2 피팅 구성요소 또는 서브조립체를 포함한다. 여기에서 설명된 실시형태 중 임의의 것에서, 도관은 재고 상태로부터의 처리 또는 수정을 요구하지 않지만, 선택적으로 이러한 것은 특정한 용도에서 요구된다면 행해질 수 있다. 예를 들면, 도관 단부가 도관 길이방향축에 실질적으로 수직으로 절단되며 요구된 대로 데버링되는(deburred) 것이 일반적이지만, 이들 일반적인 단계는 선택적이며 도관 파지 및 유체 기밀 밀봉을 달성하기 위해 요구되지 않는다. 재고 상태에 의해 도관이 도관에 의해 포함된 유체(예를 들면, 액체, 가스 또는 다른 흐를 수 있는 재료)에 노출될 수 있는 원통형 내부 표면, 및 원통형 외부 표면을 가진 종래의 중공 우측 실린더일 수 있음이 의미되며, 벽 두께는 도관의 내부 직경과 외부 직경 사이에서의 차이로서 정의된다. 도관은 임의의 재료로 만들어질 수 있고, 바람직하게는 금속이며, 보다 바람직하게는 스테인리스강 합금이지만, 본 발명은 이들 예시적인 재료에 제한되지 않으며 다른 대안적인 재료가 특정한 용도를 위해 필요한 대로 사용될 수 있다. 종래의 중공 원통형 도관이 선호되지만, 다른 도관 형태 및 기하학적 구조가 대안적으로 도관의 외부 벽 또는 내부 벽 또는 양쪽 벽 모두를 위해 사용될 수 있다. 여기에서의 단어 도관은 종래의 튜브 및 파이프를 나타내지만 또한 튜브 또는 파이프가 아닌 또 다른 단어에 의해 참조될 수 있는 다른 중공 유체 운반 구조를 포함한다.
본 발명자들은 또한 단지 참조 목적을 위해 용어 인보드(inboard) 및 아웃보드를 사용한다. 인보드란, 기준축을 따라 피팅 조립체 또는 피팅 구성요소의 중심 또는 폐쇄 단부를 향해를 의미하며, 아웃보드란, 기준축을 따라 피팅 조립체 또는 피팅 구성요소의 중심으로부터 떨어져 또는 이의 개방 단부를 향해를 의미한다.
본 발명의 다양한 창의적 양상, 개념 및 특징이 예시적인 실시형태에서 조합하여 구체화된 것으로서 본 명세서에서 설명되고 예시될 수 있지만, 이들 다양한 양상, 개념 및 특징은 개별적으로 또는 이들의 다양한 조합 및 서브-조합으로, 많은 대안적인 실시형태에서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 명확하게 제외되지 않는다면, 모든 이러한 조합 및 서브-조합은 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된다. 더 나아가, 본 발명의 다양한 양상, 개념 및 특징에 대한 -- 형성하고, 맞추며 기능하도록 대안적인 재료, 구조, 구성, 방법, 회로, 디바이스 및 구성요소, 소프트웨어, 하드웨어, 제어 로직, 대안과 같은 - 다양한 대안적인 실시형태가 본 명세서에서 설명될 수 있지만, 이러한 설명은 현재 알려져 있는지 또는 나중에 개발되는지에 관계없이, 이용 가능한 대안적인 실시형태의 완전한 또는 철저한 리스트이도록 의도되지 않는다. 당업자라면 창의적 양상, 개념 또는 특징 중 하나 이상을 부가적인 실시형태로 쉽게 채택할 수 있으며 이러한 실시형태가 본 명세서에서 명확히 개시되지 않을지라도 본 발명의 범위 내에서 사용한다. 부가적으로, 본 발명의 몇몇 특징, 개념 또는 양상이 본 명세서에서 바람직한 배열 또는 방법인 것으로 설명될 수 있을지라도, 이러한 설명은 이러한 특징이 명확히 그렇게 서술되지 않는다면 요구되거나 또는 필요함을 시사하도록 의도되지 않는다. 더 나아가, 전형적인 또는 예시적인 값 및 범위는 본 개시를 이해하도록 돕기 위해 포함될 수 있지만, 이러한 값 및 범위는 제한적인 의미로 해석되지 않을 것이며 그렇게 명확하게 서술되는 경우에만 중대한 값 또는 범위이도록 의도된다. "대략" 또는 "약" 특정 값으로서 식별된 파라미터는 달리 명확하게 서술되지 않는다면, 특정된 값의 5% 내, 또는 10% 내, 또는 20% 내의 특정된 값 및 값들 양쪽 모두를 포함하도록 의도된다. 뿐만 아니라, 본 출원을 수반한 도면은, 축척으로 묘사될 수 있지만, 반드시는 아니라는 것이 이해될 것이며, 그러므로 도면에서 명백한 다양한 비 및 비율을 교시하는 것으로서 이해될 수 있다. 게다가, 다양한 양상, 특징 및 개념은 본 명세서에서 본 발명의 창의적 또는 형성 부분인 것으로 명확히 식별될 수 있지만, 이러한 식별은 배타적인 것으로 의도되지 않으며, 오히려 이와 같이 또는 특정 발명의 부분으로서 명확히 식별되지 않고 본 명세서에서 완전히 설명되는 창의적 양상, 개념 및 특징이 있을 수 있으며, 본 발명은 대신에 첨부된 청구항에서 제시된다. 예시적인 방법 또는 프로세스의 설명은 모든 경우에서 요구되는 것으로서 모든 단계의 포함에 제한되지 않으며 명확히 그렇게 서술되지 않는다면 단계는 요구된 또는 필요한 것으로서 해석되기 위해 제공되는 순서가 아니다. 게다가, 다양한 양상, 특징 및 개념은 본 명세서에서 본 발명의 창의적 또는 형성 부분인 것으로 명확히 식별될 수 있지만, 이러한 식별은 배타적이도록 의도되지 않으며, 오히려 이와 같이 또는 특정 발명의 부분으로서 명확히 식별되지 않고 본 명세서에서 완전히 설명되는 창의적 양상, 개념 및 특징이 있을 수 있으며, 본 발명은 대신에 첨부된 청구항에서 제시된다. 예시적인 방법 또는 프로세스의 설명은 모든 경우에서 요구되는 것으로서 모든 단계의 포함에 제한되지 않으며 그렇게 명확히 서술되지 않는다면 단계는 요구된 또는 필요한 것으로서 해석되기 위해 제공되는 순서가 아니다.
본 출원은 밀봉 디바이스를 통해 삽입된 원통형 구성요소(예컨대, 밸브 또는 작동기 스템, 유체 도관)의 외부 직경 상에 방사형 유체 밀봉부를 제공하기 위한 밀봉 디바이스를 고려한다. 일 실시형태에서, 밀봉 디바이스는 본 명세서에서 "푸시-투-커넥트"와 상호 교환 가능하게 사용된, 단동식 푸시 투 커넥트 동작을 제공하거나 또는 허용하기 위해 도관 피팅에 제공된다. 단동(single action)에 의해 도관, 및 특히 도관 단부의 단부 부분은 단일 차원 또는 방향성 움직임 또는 작용으로 피팅 조립체에 삽입될 수 있음이 의미되며, 완전히 삽입될 때, 도관은 유체 압력에 대하여 밀봉되며 제자리에서 유지된다. 축방향 삽입은 수동으로 또는 툴 또는 기계에 의해 수행될 수 있다. 푸시 투 커넥트에 의해 단동은 도관의 길이방향축을 따르는 단순한 축방향 움직임 또는 푸시일 수 있으며 이러한 단동은 도관과 피팅 조립체 사이에서의 기계적 연결을 완성하기 위해 요구된 유일한 동작이라는 것이 의도된다. 어떤 뒤이은 또는 부가적인 모션 또는 동작도 기계적 연결 및 유체 기밀 밀봉부를 완성하기 위해 요구되지 않는다. 예시적인 실시형태에서, 단일의 방향성 동작 또는 움직임은 도관의 길이방향축을 따르는 축방향 움직임이다. 피팅 조립체 구성요소의 어떤 다른 또는 부가적인 또는 뒤이은 수동 또는 툴 동작 또는 움직임도 도관 밀봉 및 보유를 달성하기 위해 요구되지 않는다. 따라서, 단동식 푸시 투 커넥트 부품은 도관의 삽입 후 부품 조립체 구성요소의 상대적인 움직임에 의해 도관 파지 및 밀봉을 실시하기 위해 통상적으로 풀-업되거나 또는 조여지는 종래의 피팅 조립체와 구별된다; 예를 들면, 몸체 및 너트의 상대적 회전에 의한 나사형 기계적 연결 및 풀-업에 의해, 또는 나사형 기계적 연결 없이 함께 클램핑됨으로써 합쳐지는 몸체 및 너트.
예시적인 푸시-투-커넥트 부품은 미국 특허 출원 공개 번호 제2013/0119659("'659 출원"), 제2013/0207385("'385 출원"), 제2015/0115602호("'602 출원"), 및 제2016/0312932호("'932 출원")에서 설명되며, 그 각각의 전체 개시는 본 명세서에서 참조로서 통합된다.
푸시-투-커넥트 피팅에서, 환상형 밀봉 디바이스는 상기 통합된 공보에서 설명된 바와 같이, 피팅과 삽입된 도관 사이에 원주 방향 유체 기밀 밀봉부를 제공한다. 몇몇 실시형태에서, 피팅에 설치된 탄성 중합체 밀봉 디바이스(예컨대, o-링, 개스킷)는, 도관의 외부 표면과 피팅 몸체의 하나 이상의 표면 사이에서 압축됨으로써, 도관이 피팅 몸체로 삽입될 때 도관의 외부 표면과 피팅 몸체 사이에서 유체 압력에 대한 유체 기밀 밀봉부를 제공한다. 몇몇 용도에서, 유체 시스템 상태(예컨대, 시스템 온도, 시스템 압력, 유체 호환성)는 탄성 중합체 피팅 구성요소의 사용을 바람직하지 않게 할 수 있다.
본 출원의 양상에 따르면, (예를 들면, 푸시-투-커넥트 피팅과 함께 사용하기 위한) 환상형 밀봉 디바이스에는 밀봉 디바이스를 통해 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소(예컨대, 도관, 밸브/작동기 스템) 주위에서 또는 그에 대해 밀봉하도록 구성된 금속(또는 다른 비-탄성 중합체 재료) 밀봉 디바이스가 제공될 수 있다. 탄성 중합체와 비교하여, 보다 낮은 범위의 탄성 변형을 가진 밀봉 재료의 사용을 허용하기 위해, 밀봉 디바이스에는 원통형 구성요소가 밀봉 디바이스에 축방향으로 삽입되며 스커트 부분의 내부 표면으로 밀쳐질 때 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 벽 또는 원통형 구성요소에 의해 탄력적으로 방사상 확대되거나 또는 바깥쪽으로 굽혀지는 스커트 부분이 제공될 수 있다.
본 명세서에서, 용어 축 또는 축방향 및 그것의 파생 형태는 도관(C)이 삽입되고 유지될 길이방향축 X를 나타낸다. 방사형 및 방사 방향에 대한 참조 및 파생 용어는 또한 달리 주지되지 않는다면 X 축에 대한 것이다. 예시된 실시형태에서, 축 X는 또한 피팅 조립체의 중심 길이방향축과 부합하거나 또는 당해 중심 길이방향축과 동축일 수 있지만 반드시는 아닌 도관(C)의 중심 길이방향축일 수 있다. 도관(C)은 도관(C) 및 피팅에 의해 포함되는 시스템 유체에 대한 흐름 경로 FP를 획정하는 임의의 도관일 수 있다. 본 명세서에서 설명된 발명 및 실시형태는 금속 파이프 또는 튜브와 같은 금속 도관에 특히 적합하지만, 비-금속 도관이 또한 요구된 대로 사용될 수 있다. 도관(C)은 임의의 범위의 직경 크기, 예를 들면 직경 1/16 인치 미만 내지 3인치 이상을 가질 수 있으며 미터법이거나 또는 분수 크기일 수 있다. 도관(C)은 또한 원하는 범위의 유체 유량 및 압력 격납 용기를 수용하는 임의의 범위의 벽 두께를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2는 피팅 몸체(15) 및 피팅 몸체와 피팅 몸체(15)의 아웃보드 단부에서의 소켓(22)으로 삽입된 도관(C) 사이에 원주 방향 밀봉부를 제공하기 위한 밀봉 디바이스(30)를 가진 예시적인 푸시-투-커넥트 피팅(10)을 개략적으로 예시한다(도 2). 밀봉 디바이스(30)는 소켓(22)을 둘러싼 피팅 몸체의 내부 공동(23)에 배치되며, 피팅 몸체(15)와 합쳐지고 제1 직경(D1)을 가진 제1 개구(33)를 획정하는 환상형 플랜지 부분(31)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 개구는 당해 개구를 통해 도관(C)을 수용하도록 크기 조절될 수 있으며, 제1 직경(D1)은 도관 직경(DC)보다 크다. 밀봉 디바이스(30) 자체는 3D 인쇄, 틱소성형(thixoformed), 금속 사출 성형, 스탬핑, 웜 포밍(warm formed), 하이드로 포밍(hydro formed), 또는 유사한 기술에 의해 제작될 수 있다. 플랜지 부분(31)은 플랜지 부분(31) 및 몸체 공동(23) 사이에 밀봉부를 제공하기 위해 피팅 몸체(15)와 일체형으로 형성될 수 있다. 3-차원(3D) 인쇄 또는 다른 적층 제조 기술은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 일체형 밀봉 디바이스를 가진 피팅 몸체를 형성하기 위해 이용될 수 있다. 다른 실시형태에서, 밀봉 디바이스(30)는, 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 밀봉부가 플랜지 부분(31)과 피팅 몸체 사이에 형성되도록 피팅 몸체(15)와 함께 조립될 수 있다. 피팅 몸체(15)와 밀봉 디바이스(30)의 조립을 가능하게 하기 위해, 피팅 몸체(15)는 제1 및 제2 피팅 구성요소(20, 50)가 공동(23)을 유지한 밀봉 디바이스를 함께 획정하도록 함께 조립된 제1 및 제2 피팅 구성요소(20, 50)로부터 형성될 수 있다. 많은 상이한 배열이 피팅 몸체를 형성하기 위해 피팅 구성요소의 조립을 위해 이용될 수 있지만(예컨대, 용접, 클램핑, 크림핑), 일 실시형태에서, 제2 피팅 구성요소(50)는 상기 통합된 '659, '385, '602, 및 '932 출원에서 설명된 실시형태와 유사하게, 제1 피팅 구성요소(20)의 나사형 부분(예컨대, 수형 나사)과 나사식으로 조립되는 나사형 너트(예컨대, 암형 나사)일 수 있다.
예시적인 밀봉 디바이스는 제1 직경(D1)보다 작으며 도관 직경(DC)보다 작은 제2 직경(D2)을 가진 제2 개구(35)를 획정하기 위해 플랜지 부분(31)으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분(34)을 포함한다. 도관(C)이 밀봉 디바이스(30)의 제1 개구(33)를 통해, 및 스커트 부분(34)의 내부 표면(32)에 맞닿아, 피팅 몸체(15)의 소켓(22)으로 축방향으로 삽입될 때, 스커트 부분은 도관(C)에 의해 탄력적으로 방사상 확대되거나 또는 바깥쪽으로 굽혀진다. 굽혀진 스커트 부분의 탄성 안쪽 방사형 바이어스는 스커트 부분(34)의 내부 표면(32)과 도관(C) 사이에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성한다.
굽혀진 스커트 부분의 탄성 안쪽 방사형 바이어스가 부가적으로 시스템 압력에 대하여 피팅 몸체(15)에 삽입된 도관(C)을 유지하기 위해 파지력을 제공할 수 있지만, 몇몇 실시형태에서, 피팅(10)은 피팅 몸체(15)와 조립되며 삽입된 도관(C)을 파지하고/하거나 끼우도록(collet) 구성된 별개의 유지기((40)으로 개략적으로 도시됨)를 포함할 수 있다. 예시적인 유지기 배열은 상기 통합된 '659, '385, '602, 및'932 출원에서 설명된다. 피팅 몸체(15)와 유지기(40)의 조립을 가능하게 하기 위해, 유지기는 상기 통합된 '659, '385, '602, 및 '932 출원에서 설명된 실시형태와 유사하게, 피팅 몸체(15)와, (위에서 설명된 바와 같이) 피팅 몸체와 조립된 피팅 구성요소(50) 사이에서 축방향으로 점유될 수 있다.
스커트 부분은 그의 전체 축방향 길이를 따라 균일하게 방사상 안쪽으로 연장될 수 있지만, 다른 실시형태에서, 스커트 부분의 각도는 그의 축방향 길이를 따라 달라질 수 있다. 일례로서, 도 5에서 도시되고 이하에서 보다 상세하게 설명되는 예시적인 밀봉 디바이스와 유사하게, 스커트 부분은 제1의 보다 가파른 각도에서(예컨대, 약 30°내지 약 60°사이에서, 또는 약 45°) 방사상 안쪽으로 연장된 근위 부분, 및 제2의 보다 얕은 각도(예컨대, 약 40°내지 약 80°사이, 또는 약 60°)에서 방사상 안쪽으로 연장된 원위 부분을 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 피팅(10')에는 제1 각도(예컨대, 약 0°내지 약 20°사이, 또는 약 10°)에서 방사상 바깥쪽으로 연장된 근위 부분(37'), 및 제2 각도(예컨대, 약 10°내지 약 50°사이, 또는 약 30°)에서 방사상 안쪽으로 연장되는 원위 부분(38')을 포함하는 스커트 부분(34')을 가진 밀봉 디바이스(30')가 제공될 수 있으며, 따라서 스커트 부분(34')은 배럴 형태를 형성한다.
예시적인 밀봉 디바이스는 이에 제한되지 않지만: 고항복인장강도 강(high yield tensile strength steel)(예컨대, A514, A588, A852 등), 316 스테인리스강, 300 스테인리스강, 400 스테인리스강, 6 Moly 스테인리스강, 인코넬 625(Inconel 625), 인콜로이 825(Incoloy 825), 황동, 구리 합금, 저 합금강, 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄, 마그네슘, 금, 은 백금, 플루토늄, 우라늄, 탄탈, 니켈, 아연, 주석, 및 플라스틱 중 하나 이상을 포함하는, 다양한 적절한 재료에서 제공될 수 있다. 밀봉 디바이스 스커트 부분의 적절한 탄성 방사형 확대를 제공하기 위해, 많은 인자가 고려될 수 있다. 예를 들면, 밀봉 디바이스 스커트 부분은, 예를 들면, 고항복인장강도 강(예컨대, A514, A588, A852 등)과 같은, 고항복강도를 제공하기 위해 선택된 재료에서 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 적어도 밀봉 디바이스의 스커트 부분은 밀봉 개구로 그리고 해당 개구를 통한 튜브 삽입을 위해 비교적 낮은 힘을 허용하기 위해, 충분히 낮은 탄성 계수(예컨대, 약 300만 psi 내지 약 3500만 psi의 탄성 계수)를 갖도록 선택된 재료에서 제공될 수 있다. 예를 들면, 스테인리스강, 니켈, 탄탈, 및 고인장항복강도 강은 약 2700만 psi 내지 약 3100만 psi의 탄성 계수를 갖고; 구리 합금 및 티타늄은 약 1400만 psi 내지 약 1800만 psi의 탄성 계수를 가지며; 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 아연, 및 주석은 약 600만 psi 내지 약 1000만 psi의 탄성 계수를 갖는다. 계속해서 또 다른 예로서, 밀봉 디바이스 스커트 부분에는 도관 삽입의 충분히 낮은 부하(load)를 제공하기에 충분히 얇지만, 의도된 유체 압력하에서 붕괴되지 않도록 충분히 두꺼운 벽 두께가 제공될 수 있다. 다양한 예시적인 실시형태에서, 적절한 벽 두께는 0.001 내지 0.010 인치를 포함한다. 또 다른 예로서, 밀봉 디바이스 스커트 부분은 충분한 탄성 방사형 확대를 제공하기에 충분히 가파르지만, 설치 동안 도관의 요구된 삽입력을 제한하기에 충분히 얕은 각도로 배치된 내부 표면을 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 실시형태에서, 적절한 테이퍼 각은 중심축(X)에 대하여 대략 20°내지 대략 70°를 포함한다.
밀봉 디바이스의 스커트 부분은 원주 방향으로 균일할 수 있지만, 몇몇 용도에서, 이러한 원주 방향으로 균일한 스커트 부분의 방사형 탄성 확대를 위해 요구된 스커트 부분의 벌크 압축 및 인장 응력은 과도한 설치력을 야기할 수 있으며 삽입된 도관 주위에 신뢰 가능한 원주 방향 밀봉부를 제공하기 위해 도관 외부 직경 및 표면 마감을 위해 지나치게 정확한 허용 오차를 요구할 수 있다. 본 출원의 또 다른 양상에 따르면, 몇몇 실시형태에서, 밀봉 디바이스에는 제1 축방향 위치에서 교번하는 내부 및 외부 방사형 부분을 가진 원주 방향으로 불균일한 탄력적으로 확대 가능한 스커트 부분이 제공될 수 있으며, 상기 내부 방사형 부분은 균일한 개구를 획정하는 원주 방향으로 연속적인 스커트 부분에 비교하여, 보다 쉽게 방사상으로 확대되는 제2 개구를 획정한다. 하나의 이러한 실시형태에서, 밀봉 디바이스의 스커트 부분은 외부 방사형 부분을 획정하는 하나 이상의 제2 섹터에 의해(예컨대, 1 내지 60개 사이의 제2 섹터) 원주 방향으로 이격된, 내부 방사형 부분을 획정하는 하나 이상의 제1 섹터(예컨대, 1 내지 60개 사이의 제1 섹터)를 포함한다. 교번하는 내부 및 외부 방사형 부분은 다양한 구성으로 형성될 수 있다. 일 실시형태에서, 스커트 부분의 원주 주위의 기복부는 제1 섹터 상에서의 내부 방사형 부분을 획정하는 "밸리"(valley) 및 제2 섹터 상에서의 외부 방사형 부분을 획정하는 "피크"를 형성한다.
도 5 내지 도 8은 환상형 플랜지 부분을 통해 도관(C)(또는 다른 원통형 구성요소)의 삽입을 위한 크기로 된, 제1 직경(D1)을 가진 제1 개구(133)를 획정하는 환상형 플랜지 부분(131), 및 환상형 플랜지 부분(131)과 일체형이며 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분(134)을 포함하는 예시적인 플랜지 부착된 원추형 밀봉 디바이스(130)(도 1 및 도 2의 밀봉 디바이스(30)와 유사)를 예시한다. 스커트 부분(134)은, 예를 들면 삽입된 도관(C)에 의해 스커트 부분의 방사상 안쪽 굽힘을 가능하게 하기 위해, 제1의 보다 가파른 각도에서 방사상 안쪽으로 연장되는 근위 부분(137), 및 제2의 보다 얕은 각도에서 방사상 안쪽으로 연장되는 원위 부분(138)을 포함한다.
스커트 부분(134)은 플랜지 부분으로부터 스커트 부분의 축방향 내부 에지(139)로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제1 섹터(161)를 포함한다. 제1 섹터(161)의 각각은 내부 기복부(165)(또는 "밸리")를 포함하며, 내부 기복부는 제1 직경(D1)보다 작으며, 삽입된 도관(C)(도 9 참조)의 외부 직경(DC)보다 작은 제2 직경(D2)을 가진 제2 개구(135)(도 7 참조)를 함께 획정한다. 제1 섹터(161)는 플랜지 부분(131)으로부터 스커트 부분(134)의 축방향 내부 에지(138)로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제2 섹터(162)에 의해 원주 방향으로 이격된다. 제2 섹터(162)의 각각은 외부 기복부(166)(또는 "피크")를 포함하며, 상기 외부 기복부는 제1 직경(D1)보다 작으며 삽입된 도관(C)(도 9 참조)의 외부 직경(DC)보다 작은 제3 직경(D3)을 가진 제3 개구(136)(도 8 참조)를 함께 획정한다.
밀봉 디바이스(130)는 제1 직경(D1)보다 작으며 제2 직경(D2) 및 제3 직경(D3)의 각각보다 적어도 약간 더 큰(예컨대, 약 0.001 내지 0.003 인치 사이) 직경(DC)을 가진, 도관(C)(또는 다른 원통형 구성요소)이 플랜지 부분(131)에서 제1 개구(133)로 축방향으로 삽입될 때, 도관(C)의 단부가 먼저 주로 내부 기복부의 탄성 방사형 확대를 위해 제1 섹터(161)의 내부 기복부(165)에 맞물리도록 구성될 수 있다. 도관(C)과 밀봉 디바이스(130) 사이에서의 감소된(즉, 불균일한 원주 방향) 초기 접촉은 밀봉 벽의 임의의 상당한 벌크 압축 또는 인장 신장에 의지하지 않고 내부 기복부(165)의 탄성 방사형 확대를 가능하게 한다. 예시된 실시형태에서, 제2 섹터(162)의 외부 기복부(166)는 제1 섹터(161)의 내부 기복부(165)를 넘어 축방향 내부 에지(139)로 축방향 안쪽으로 연장될 수 있으며, 따라서 외부 기복부(166)에 의해 획정된 제3 개구(136)는 내부 기복부(165)에 의해 획정된 제2 개구(135)의 축방향 안쪽으로 배치된다. 이러한 구성에서, 제3 개구(136)의 제3 직경(D3)은 (도 6의 밀봉 디바이스 단면도로부터 명백한 바와 같이) 제2 개구(135)의 제2 직경(D2)과 대체로 동일할 수 있다. 다른 실시형태에서, 제3 직경(D3)은 제2 직경(D2)보다 크거나 또는 작을 수 있지만, 내부 및 외부 기복부과의 도관 단부의 순차적 맞물림을 여전히 허용한다.
도관(C)의 추가 축방향 삽입 시, 도관의 단부는 그 뒤에 외부 기복부의 탄성 방사형 확대를 위해 제2 섹터(162)의 외부 기복부(166)에 맞물린다. 도관이 밀봉 디바이스(130)를 통해 완전히 삽입될 때, 탄력적으로 방사상 확대된 내부 및 외부 기복부(165, 166)는 도관 주위에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성한다. 내부 에지(139)는 파상의 단일 라인 밀봉 접촉일 수 있지만, 반드시는 아닌, 삽입된 도관 주위에 단일 라인 밀봉 접촉을 제공하기 위해 윤곽(예컨대, 베벨)이 형성될 수 있다.
파상의 스커트 부분에는 원주 주위에 균일한 두께가 제공될 수 있지만(예컨대, 제1 섹터 및 제2 섹터 양쪽 모두에서), 다른 실시형태에서, 내부 기복부를 가진 제1 섹터에는 보다 큰 방사형 처짐을 허용하기 위해 보다 작은 벽 두께가 제공될 수 있으며, 외부 기복부를 가진 제2 섹터에는 보다 작은 양의 방사형 확대에도 불구하고(예컨대, 외부 기복부에 의해 획정된 제3 개구 직경이 내부 기복부에 의해 획정된 제2 개구 직경보다 큰 실시형태에서) 보다 큰 탄성 방사형 압축을 제공하기 위해 보다 큰 벽 두께가 제공될 수 있다. 하나의 이러한 실시형태에서, 제2 및 제3 개구는 축방향으로 동조되며, 상기 내부 기복부는 보다 작은 개구를 획정하며 보다 작은 벽 두께를 갖고, 외부 기복부는 보다 큰 개구를 획정하며 보다 큰 벽 두께를 갖는다. 대안적으로, 밀봉 디바이스에는 보다 큰 벽 두께를 가진 내부 기복부 및 보다 작은 벽 두께를 가진 외부 기복부가 제공될 수 있다. 뿐만 아니라, 벽 두께는 부가적으로 또는 대안적으로 삽입된 도관에 대한 균일한 원주 방향 밀봉 림 접촉(circumferential seal rim contact)을 추가로 가능하게 하기 위해 외부 스커트로부터 밀봉 림으로 방사상으로 달라질 수 있다.
밀봉 디바이스 스커트 부분의 주로 굴곡-형 변형을 추가로 제공하기 위하여, 그리고 밀봉 디바이스 스커트 부분의 벌크 압축 및/또는 인장 응력 변형을 최소화하기 위하여, 스커트 부분에는 그의 원주 주위에서 대체로 또는 일반적으로 일정한 궤적(locus) 길이가 제공될 수 있다. 이를 위해, 도 7 및 도 8의 제1 단면도에서 예시된 바와 같이, 축방향 내부 에지(139)에서 내부 기복부(165) 또는 "밸리"를 가진 밀봉 디바이스 스커트 부분(134)의 제1 섹터(161)에는 (예컨대, 스커트 부분(134)의 근위 및 원위 부분(137, 138) 사이에) 중간 외부 기복부(167) 또는 "피크"가 제공될 수 있으며 축방향 내부 에지에서 외부 기복부(166) 또는 "피크"를 가진 스커트 부분(134)의 제2 섹터(162)에는 (예컨대, 스커트 부분(134)의 근위 및 원위 부분(137, 138) 사이에) 중간 내부 기복부(168) 또는 "밸리"가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 개구(133)로부터 축방향 에지(139)까지 측정된, 밀봉 디바이스 스커트 부분(134)의 궤적 길이(L1, L2)는, 제1 섹터(161) 또는 제2 섹터(162)에서 측정되는지에 관계없이, 일반적으로 일정하다.
도 9는 도 5 내지 도 8의 피팅 몸체(115), 도관 유지 장치(190), 및 밀봉 디바이스(130)를 포함하는 예시적인 단동식 푸시-투-커넥트 피팅 조립체(100)의 부분 단면도를 예시한다. 피팅 조립체(100)는 '602 및 '932 출원의 실시형태처럼 많은 공통 요소를 공유하며 부가적으로 또는 대안적으로 상기 통합된 '659, '385, '602, 및 '932 출원의 다양한 실시형태의 부가적인 특징(예컨대, '602 및 '932 출원의 유지기의 집합 또는 2차 파지 특징)을 포함할 수 있다.
예시적인 피팅 몸체(115)는 암형 나사 너트의 형태로 수형 나사 제1 피팅 구성요소(120) 및 수형 제2 피팅 구성요소(150)를 포함한다. 본 명세서에서의 모든 예시적인 실시형태에서, 본 발명자들은 제1 피팅 구성요소와 제2 피팅 구성요소 사이에 나사형 기계적 연결을 도시하지만, 비-나사형 연결, 예를 들면, 크림핑된 또는 용접된 연결이 대안적으로 사용될 수 있다.
수형 나사 제1 피팅 구성요소(120)는 도관 단부 소켓(122)을 포함하며 선택적으로 도관이 최종 조립된 상태에서 바닥이 되는 카운터보어 숄더(124)를 제공할 수 있다. 수형 나사 제1 피팅 구성요소(120) 및 암형 나사 제2 피팅 구성요소(150)는, 피팅 연결이 완전할 때 도관(C)에 대하여 유체 기밀 밀봉부를 제공하기 위해, 밀봉 디바이스(130)가 배치되는 내부 공동(123)을 함께 획정한다.
도관 유지 장치(190)는 '602 및 '932 출원의 실시형태의 유지기와 유사할 수 있는 유지기(140)를 포함한다. 예시적인 유지기(140)는 캐리어(142), 예를 들어, 캐리어(142)에서 대응하는 공동(144a)에 배치된 구체 볼의 형태로, 하나 이상이 도관 파지 부재(conduit gripping member)(144), 바이어싱 부재(145)(예컨대, 코일 압축 스프링), 밀봉 디바이스(130)의 클램핑 및 밀봉 유지를 위해 수형 나사 몸체(120)와 암형 나사 너트(150) 사이에 설치된 백킹 링(146), 및 캐리어(142)와 밀봉 디바이스(130)의 스커트 부분(134) 사이에 배치된 연장 눌림쇠(148)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 백킹 링(146)에는, 스커트 부분의 아웃보드 축방향 변형을 제한하는, 얇은 벽으로 된 스커트 부분을 위한 지지 링 또는 지지 부재로서 작용하기 위해, 밀봉 디바이스 스커트 부분(134)의 아웃보드 표면에 인접한 원추형 표면(147)이 제공될 수 있다. 다른 실시형태에서, 다른 구성요소는 아웃보드 지지 부재(예컨대, 연장 눌림쇠)로서 기능할 수 있다. 유사하게, 제1 피팅 구성요소(120)에는, 스커트 부분의 인보드 축방향 변형을 제한하는, 얇은 벽으로 된 스커트 부분을 위한 지지 링 또는 지지 부재로서 작용하기 위해, 밀봉 디바이스 스커트 부분(134)의 인보드 표면에 인접한 원추형 단부 표면(127)이 제공될 수 있다. 다른 실시형태에서, 다른 구성요소는 인보드 지지 부재(예컨대, 밀봉 디바이스와 피팅 몸체 사이에 설치된 부가적인 눌림쇠)로서 기능할 수 있다.
캐리어(142)는, 클램핑된 백킹 링(146)에 대하여 바이어싱 부재(145)에 의해 제공된 축방향 힘 하에, 축방향으로 파지 부재(144)를 암형 나사 너트(150)에 제공된 테이퍼링된 내부 표면(152)과 맞물리게 한다. 캐리어(142)는 도관(C)이 그리링 부재를 지나 삽입된 후, 파지 부재가 테이터링된 내부 표면(152)과 도관(C)의 외부 표면 사이에서 갇히도록 테이퍼링된 내부 표면(152)에 대하여 파지 부재(144)를 축방향으로 동조시키고 배치한다. 그러므로, 삽입된 도관(C)은 피팅 조립체(100)로부터 빼내어질 수 없다.
가압될 때, 유체 압력은 도관(C)과의 스커트 부분 내부 에지(139)의 증가된 밀봉 맞물림을 위해 밀봉 디바이스(130)의 스커트 부분(134) 상에 축방향 힘을 인가한다. 스커트 부분(134)에 대한 이러한 축방향 힘은 또한 눌림쇠(148)를 통해 캐리어(142)로 전송될 수 있으며, 그에 의해 방사상으로 파지 부재(144)를 도관(C)과의 증가된 파지 맞물림으로 밀고 들어가게 한다. 다른 실시형태에서(도시되지 않음), 연장 눌림쇠는 캐리어와 일체형일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 시스템 유체 압력은 도관의 약간의 축방향 바깥쪽 움직임을 야기할 수 있다. 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 이러한 움직임은 스커트 부분 내부 에지가 도관을 보다 강력하게 파지하게 할 수 있으며, (반드시는 아니지만) 도관에서 원주 방향 압입을 생성할 수 있다.
피팅 조립체(100)로부터 도관(C)을 해제하기 위해, 축방향 안쪽 힘이 캐리어(142)에 인가되어, 도관 표면으로부터 멀리 파지 부재의 방사상 바깥쪽 움직임을 허용하기 위해 테이퍼링된 내부 표면(152)을 따라 축방향 안쪽으로 파지 부재(144)를 이동시키며, 도관 표면으로부터 멀리 스커트 부분의 방사상 바깥쪽 굽힘을 위해 스커트 부분(134)의 내부 방사형 부분에 대해 연장 눌림쇠(148)를 이동시킬 수 있다. 이러한 축방향 안쪽 힘은 너트 보어와 삽입된 도관(C) 사이에 배치된 갭을 통해, 너트(150)의 아웃보드 단부로의 툴(도시되지 않음)의 삽입에 의해 인가될 수 있다(그 예가 상기 통합된'932 출원에서 도시되고 설명되어 있으며, 도 11g 및 대응하는 설명을 참조한다). 또 다른 실시형태(도시되지 않음)에서, 캐리어는 너트의 아웃보드 단부의 축방향 바깥쪽으로 연장된 아웃보드 플랜지를 포함할 수 있으며, 따라서 아웃보드 플랜지는 축방향 안쪽 힘을 캐리어에 인가하기 위해 사용자에 의해 축방향으로 눌려질 수 있다(그 예가 상기 통합된 '932 출원에서 도시되고 설명되어 있으며, 도 10a 내지 도 10c 및 대응하는 설명을 참조한다). 몇몇 용도에서, 피팅 배열은 동일한 푸시-투-커넥트 절차를 사용하여, 동일한 도관 단부 또는 새로운 도관 단부를 사용하여 피팅의 재형성을 허용할 수 있다.
푸시-투-커넥트 피팅 조립체의 조립 및 분해를 가능하게 하기 위해, 내부 피팅 구성요소 중 하나 이상은, 피팅 몸체 및 피팅 너트 중 하나가 피팅 몸체 및 피팅 너트의 다른 것으로부터 분해되거나, 또는 이와 함께 조립될 때, 별개의 서브조립체로서 피팅 몸체 및 피팅 너트 중 하나와 함께 유지될 수 있다. 예를 들면, 백업 링(146)은 서브조립체로서 너트(150), 유지기(142), 파지 부재(144), 바이어싱 부재(145), 및 백업 링(146)을 함께 유지하기 위해 (예컨대, 스테이킹, 용접, 프레스 피트 맞물림 등에 의해) 너트(150)에 부착될 수 있다. 또 다른 예로서, 밀봉 디바이스(130)는 서브조립체로서 너트(150), 유지기(142), 파지 부재(144), 바이어싱 부재(145), 백업 링(146), 및 밀봉 디바이스(130)를 함께 유지하기 위해 (예컨대, 스테이킹, 용접, 프레스 피트 맞물림 등에 의해) 너트에 부착될 수 있다. 계속해서 또 다른 예로서, 밀봉 디바이스(130)는 서브조립체로서 피팅 몸체(120) 및 밀봉 디바이스(130)를 함께 유지하기 위해 (예컨대, 용접, 스테이킹 등에 의해) 피팅 몸체(120)에 부착될 수 있다.
도 9a는 도 9의 조립체와 유사하지만 (이와 일치하는 참조 번호를 가진), 파지 부재의 바깥쪽에 있는 집합 부재(143')(예컨대, 볼, 구, 또는 다른 베어링 부재)의 세트를 유지하는 제2 세트의 공동(143a')을 가지며 도관을 끼우거나 또는 파지 부재(144')(제1 볼 세트)로부터 도관 진동 및 굽힘의 분리를 제공하도록 구성된 유지기(142')를 포함하는, 또 다른 예시적인 단동식 푸시-투-커넥트 피팅 조립체(100')의 부분 단면도를 예시한다. 이들 집합 부재(143')는 아웃보드 도관 부분의 압입을 감소시키거나 또는 최소화하면서 방사형 또는 측방향 움직임에 대해 도관의 이러한 아웃보드 부분을 단단히 유지하거나 또는 끼우기 위해, 파지 부재와 비교하여, (예컨대, 보다 많은 수의 집합 볼을 이용함으로써) 증가된 표면적 접촉을 제공하도록 적응될 수 있다.
도 9b는 도 9 및 도 9a의 조립체와 유사하지만(및 그와 일치하는 참조 번호를 가진), 도관을 끼우거나 또는 파지 부재(144")(제1 볼 세트)로부터 도관 진동 및 굽힘의 분리를 제공하기 위해, 너트(150")의 테이퍼링된 내부 표면(152")과의 스프링 바이어싱 맞물림에 의해 도관과의 집합 맞물림으로 굽혀지는 파지 부재(144")의 바깥쪽에 있는, 축방향으로 연장된, 방사형 가요성 부재(143")의 세트를 가진 유지기(142")를 포함하는, 또 다른 예시적인 단동식 푸시-투-커넥트 피팅 조립체(100")의 부분 단면도를 예시한다. 이들 가요성 집합 부재(143")는 반드시는 아니지만, 유지기(142")와 일체형일 수 있으며, 아웃보드 도관 부분의 압입을 감소시키거나 또는 최소화하면서 방사형 또는 측방향 움직임에 대해 도관의 이러한 아웃보드 부분을 단단히 유지하거나 또는 끼우기 위해, 파지 부재와 비교하여, (예컨대, 보다 많은 수의 가요성 부재, 및/또는 보다 큰 접촉 표면을 이용함으로써) 증가된 표면적 접촉을 제공하도록 적응될 수 있다.
본 출원의 또 다른 양상에 따르면, 밀봉 디바이스는, 힌지 부분으로서 기능하기 위해, 예를 들면 밀봉 변형 시 밀봉 디바이스에서의 응력을 감소시키기 위해 스커트 부분의 방사상 바깥쪽으로 컨볼루션부(convolution)를 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 밀봉 디바이스(130a)는 축방향 안쪽 방향(즉, 스커트 부분(134a)과 동일한 방향)으로 연장된 힌지 컨볼루션부(hinging convolution)(164a)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 밀봉 디바이스(130b)는 축방향 바깥쪽 방향으로(즉, 스커트 부분(134b)으로부터 떨어진) 연장된 힌지 컨볼루션부(164b)를 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 백킹 링(146b)은 컨볼루션부(164b)를 수용하도록 크기 조절된 환상형 홈(149b)을 포함할 수 있다.
몇몇 용도에서, 밀봉 디바이스의 내부 밀봉 에지는 삽입된 도관의 외부 표면에서 밀봉 압입을 생성할 수 있다. 이것은 도관 삽입 시, 또는 시스템 유체 가압에 응답하여(예컨대, 상기 논의된 바와 같이, 피팅 내에서 도관의 약간의 축방향 바깥쪽 움직임의 결과로서) 발생할 수 있다. 본 출원의 또 다른 양상에 따르면, 밀봉 디바이스는 내부 밀봉 에지의 축방향 움직임을 수용하도록, 예를 들면, 밀봉 디바이스의 내부 밀봉 에지가 삽입된 원통형 구성요소(예컨대, 도관 또는 밸브 또는 작동기 스템)에서, 예를 들면, 삽입된 원통형 구성요소가 (예컨대, 압력 변동, 밸브 순환 등으로 인해) 축방향 움직임을 겪는 용도에서 밀봉 압입과 함께 축방향으로 이동하도록 허용하도록 구성될 수 있다. 많은 상이한 배열이 밀봉 디바이스 밀봉 부분의 축방향 움직임을 위해 제공할 수 있지만, 일 실시형태에서, 밀봉 디바이스에는 밀봉 디바이스의 내부 밀봉 에지와 축방향으로 고정된 플랜지 부분 사이에 배치된 축방향 가요성 벨로우 부분(axially flexible bellows portion)이 제공될 수 있다.
도 13은 (반드시는 아니지만, 도 5 내지 도 12의 밀봉 디바이스 중 하나 이상의 플랜지 부분(들)과 유사할 수 있는) 아웃보드 환상형 플랜지 부분(131c), (반드시는 아니지만, 도 5 내지 도 12의 밀봉 디바이스 중 하나 이상의 플랜지 부분(들)과 유사할 수 있는) 스커트 부분(134c), 및 플랜지 부분(131c)과 스커트 부분(134c) 사이에서 연장된 벨로우 부분(180c)을 포함하는 예시적인 밀봉 디바이스(130c)의 단면도를 예시한다. 벨로우 부분(180c)은, 예를 들면, 삽입된 원통형 구성요소가 (예컨대, 압력 변동, 밸브 순환 등으로 인해) 축방향 움직임을 겪는 용도에서, 내부 밀봉 에지(139c)의 축방향 움직임을 허용하기 위해, 예를 들면 밀봉 디바이스(130c)의 내부 밀봉 에지가 삽입된 원통형 구성요소(예컨대, 도관, 또는 밸브 또는 작동기 스템)에서 밀봉 압입과 함께 축방향으로 이동하도록 허용하기 위해 축방향으로 가요성이다.
또 다른 실시형태에서, 밀봉 디바이스에는 인보드 플랜지 부분 및 아웃보드 스커트 부분이 제공될 수 있으며, 따라서 삽입된 원통형 구성요소는 인보드 플랜지 부분을 통과하기 전에 스커트 부분을 통해 먼저 수용된다. 도 14는 (반드시는 아니지만, 도 5 내지 도 12의 밀봉 디바이스 중 하나 이상의 플랜지 부분(들)과 유사할 수 있는) 인보드 환상형 플랜지 부분(131d), 스커트 부분(134d)(반드시는 아니지만, 도 5 내지 도 12의 밀봉 디바이스 중 하나 이상의 플랜지 부분(들)과 유사할 수 있는), 및 플랜지 부분(131d)과 스커트 부분(134d) 사이에서 연장된 벨로우 부분(180d)을 포함하는 예시적인 밀봉 디바이스(130d)의 단면도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 스커트 부분(134d)은 도 13의 밀봉 디바이스(130c)의 스커트 부분(134c)에 대해 반전된다. 벨로우 부분(180d)은 예를 들면, 삽입된 원통형 구성요소가 (예컨대, 압력 변동, 밸브 순환 등으로 인해) 축방향 움직임을 겪는 용도에서, 내부 밀봉 에지(139d)의 축방향 움직임을 수용하기 위해, 예를 들면, 밀봉 디바이스(130d)의 내부 밀봉 에지가 삽입된 원통형 구성요소(예컨대, 도관, 또는 밸브 또는 작동기 스템)에서 밀봉 압입과 함께 축방향으로 이동하도록 허용하기 위해 축방향으로 가요성이다.
도 15 및 도 16은 환상형 플랜지 부분을 통해 도관(C)(또는 다른 원통형 구성요소)의 삽입을 위한 크기로 된, 제1 직경(D1)을 가진 제1 개구(233)를 획정하는 환상형 플랜지 부분(231), 및 환상형 플랜지 부분(231)과 일체형이며 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분(234)을 포함하는 예시적인 배럴-형 밀봉 디바이스(230)(도 3 및 도 4의 밀봉 디바이스(30')와 유사)를 예시한다. 스커트 부분(234)은, (예를 들면, 삽입된 도관(C)에 의해 스커트 부분의 방사상 바깥쪽 굽힘을 가능하게 하기 위해) 배럴형 스커트의 방사상 가장 바깥쪽 부분으로 제1 각도로 방사상 바깥쪽으로 연장되는 근위 부분(237), 및 축방향 내부 에지(239)를 향해 제2 각도로 방사상 안쪽으로 연장되는 원위 부분(238)을 포함하며, 따라서 스커트 부분(234)은 배럴 형태를 형성한다.
스커트 부분(234)은 플랜지 부분으로부터 스커트 부분의 축방향 내부 에지(239)로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제1 섹터(261)를 포함한다. 제1 섹터(261)의 각각은 내부 기복부(265)(또는 "밸리")를 포함하며, 상기 내부 기복부는 제1 직경(D1)보다 작으며, 삽입된 도관(C)의 외부 직경(DC)보다 작은 제2 직경(D2)을 가진 제2 개구(235)를 함께 획정한다. 제1 섹터(261)는 플랜지 부분(231)으로부터 스커트 부분(234)의 축방향 내부 에지(239)로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제2 섹터(262)에 의해 원주 방향으로 이격된다. 제2 섹터(262)의 각각은 외부 기복부(266)(또는 "피크")를 포함하며, 상기 외부 기복부는 제1 직경(D1)보다 작으며 삽입된 도관(C)의 외부 직경(DC)보다 작은 제3 직경(D3)을 가진 제3 개구(236)를 함께 획정한다.
밀봉 디바이스(230)는 제1 직경(D1)보다 작으며 적어도 제2 직경(D2) 및 제3 직경(D3)의 각각보다 약간 더 큰(예컨대, 약 0.001 내지 0.003 인치 사이) 직경(DC)을 가진, 도관(C)(또는 다른 원통형 구성요소)이 플랜지 부분(231)에서 제1 개구(233)로 축방향으로 삽입될 때, 도관(C)의 단부는 먼저 주로 내부 기복부의 탄성 방사형 확대를 위해 제1 섹터(261)의 내부 기복부(265)에 맞물리도록 구성될 수 있다. 도관(C)과 밀봉 디바이스(230) 사이에서의 감소된(즉, 불균일한 원주 방향) 초기 접촉은 밀봉 벽의 임의의 상당한 벌크 압축 또는 인장 신장에 의지하지 않고 내부 기복부(265)의 탄성 방사형 확대를 가능하게 한다. 예시된 실시형태에서, 제2 섹터(262)의 외부 기복부(266)는 제1 섹터(261)의 내부 기복부(265)를 넘어 축방향 내부 에지(239)로 축방향 안쪽으로 연장될 수 있으며, 따라서 외부 기복부(266)에 의해 획정된 제3 개구(236)는 내부 기복부(265)에 의해 획정된 제2 개구(235)의 축방향 안쪽으로 배치된다. 이러한 구성에서, 제3 개구(236)의 제3 직경(D3)은 (도 11의 밀봉 디바이스 단면도로부터 명백한 바와 같이) 제2 개구(235)의 제2 직경(D2)과 대체로 동일할 수 있다. 다른 실시형태에서, 제3 직경(D3)은 제2 직경(D2)보다 크거나 또는 작을 수 있지만, 내부 및 외부 기복부과의 도관 단부의 순차적인 맞물림을 여전히 허용한다.
도관(C)의 추가 축방향 삽입 시, 도관의 단부는 그 뒤에 외부 기복부의 탄성 방사형 확대를 위해 제2 섹터(262)의 외부 기복부(266)와 맞물린다. 도관이 밀봉 디바이스(230)를 통해 완전히 삽입될 때, 탄력적으로 방사상 확대된 내부 및 외부 기복부(265, 266)는 도관 주위에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성한다. 내부 에지(239)는 반드시는 아니지만, 파상의 단일 라인 밀봉 접촉일 수 있는, 삽입된 도관 주위에 단일 라인 밀봉 접촉을 제공하도록 윤곽(예컨대, 베벨)이 형성될 수 있다.
파상의 스커트 부분에는 원주 주위에서(예컨대, 제1 섹터 및 제2 섹터 양쪽 모두에서) 균일한 두께가 제공될 수 있지만, 다른 실시형태에서, 내부 기복부를 가진 제1 섹터에는 보다 큰 방사형 처짐을 허용하기 위해 보다 작은 벽 두께를 제공될 수 있으며, 외부 기복부를 가진 제2 섹터에는 보다 작은 양의 방사형 확대에도 불구하고(예컨대, 외부 기복부에 의해 획정된 제3 개구 직경이 내부 기복부에 의해 획정된 제2 개구 직경보다 큰 실시형태에서) 보다 큰 탄성 방사형 압축을 제공하기 위해 보다 큰 벽 두께가 제공될 수 있다. 하나의 이러한 실시형태에서, 제2 및 제3 개구는 축방향으로 동조되며, 상기 내부 기복부는 보다 작은 개구를 획정하며 보다 작은 벽 두께를 갖고, 외부 기복부는 보다 큰 개구를 획정하며 보다 큰 벽 두께를 갖는다. 대안적으로, 밀봉 디바이스에는 보다 큰 벽 두께를 가진 내부 기복부 및 보다 작은 벽 두께를 가진 외부 기복부가 제공될 수 있다. 뿐만 아니라, 벽 두께는 부가적으로 또는 대안적으로 삽입된 도관에 대한 균일한 원주 방향 밀봉 림 접촉을 추가로 가능하게 하기 위해 외부 스커트로부터 밀봉 림으로 방사상으로 달라질 수 있다.
밀봉 디바이스 스커트 부분의 주로 굴곡-형 변형을 추가로 제공하기 위하여, 그리고 밀봉 디바이스 스커트 부분의 벌크 압축 및/또는 인장 응력 변형을 최소화하기 위하여, 스커트 부분에는 그의 원주 주위에서 대체로 또는 일반적으로 일정한 궤적 길이가 제공될 수 있다. 이를 위해, 축방향 내부 에지(239)에서 내부 기복부(265) 또는 "밸리"를 가진 밀봉 디바이스 스커트 부분(234)의 제1 섹터(261)에는 배럴형 스커트의 방사상 가장 바깥쪽 부분에서 중간 외부 기복부(267) 또는 "피크"가 제공될 수 있으며, 축방향 내부 에지에서 외부 기복부(266) 또는 "피크"를 가진 스커트 부분(234)의 제2 섹터(262)에는 배럴 형 스커트의 방사상 가장 바깥쪽 부분에서 중간 내부 기복부(268) 또는 "밸리"가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 개구(233)로부터 축방향 에지(239)까지 측정된, 밀봉 디바이스 스커트 부분(234)의 궤적 길이(L1, L2)는, 제1 섹터(261) 또는 제2 섹터(262)에서 측정되는지에 관계없이, 일반적으로 일정하다.
창의적 양상 및 개념이 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었다. 수정 및 변경이 본 명세서를 읽고 이해할 때 다른 것에 대해 발생할 것이다. 이러한 모든 수정 및 변경은 첨부된 청구범위 또는 이의 등가물의 범위 내에 있는 한 이들을 포함하도록 의도된다.

Claims (61)

  1. 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스로서,
    제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분; 및
    상기 환상형 플랜지 부분과 일체형이며 상기 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 포함하되, 상기 스커트 부분은 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제1 섹터(first sector)를 포함하며, 각각은 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하는 내부 기복부(inner undulation)를 갖고, 상기 복수의 제1 섹터는 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제2 섹터에 의해 원주 방향으로 이격되며, 각각은 상기 제1 직경보다 작은 제3 직경을 가진 제3 개구를 획정하는 외부 기복부를 갖는, 밀봉 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 직경보다 작으며 상기 제2 직경 및 상기 제3 직경의 각각보다 큰 직경을 가진 원통형 구성요소는 상기 제1 개구를 통해 그리고 상기 스커트 부분의 내부 및 외부 기복부에 대해 축방향으로 삽입되고, 상기 복수의 제1 섹터의 내부 기복부 및 상기 복수의 제2 섹터의 외부 기복부는 상기 원통형 구성요소 주위에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성하기 위해 상기 원통형 구성요소에 의해 탄력적으로 방사상 확대되는, 밀봉 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 직경은 상기 제2 직경보다 큰, 밀봉 디바이스.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 직경은 상기 제2 직경과 대체로 동일한, 밀봉 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 개구는 상기 제2 개구의 축방향 안쪽인, 밀봉 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스커트 부분은 근위 테이퍼링 부분 및 상기 근위 테이퍼링 부분에 대하여 각진 원위 테이퍼링 부분을 포함하는, 밀봉 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스커트 부분은 근위 테이퍼링 부분 및 상기 근위 테이퍼링 부분에 대하여 방사상 안쪽으로 각진 원위 테이퍼링 부분을 포함하는, 밀봉 디바이스.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 복수의 내부 기복부 및 상기 복수의 외부 기복부는 상기 스커트 부분의 원위 테이퍼링 부분 상에 배치되는, 밀봉 디바이스.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 섹터의 각각은 상기 근위 테이퍼링 부분 상에 배치된 중간 외부 기복부를 포함하며, 상기 복수의 제2 섹터의 각각은 상기 근위 테이퍼링 부분 상에 배치된 중간 내부 기복부를 포함하는, 밀봉 디바이스.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근위 테이퍼링 부분은 중심축에 대하여 대략 30°내지 대략 60°, 또는 대략 45°의 각도로 방사상 안쪽으로 연장되는, 밀봉 디바이스.
  11. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근위 테이퍼링 부분은 중심축에 대하여 대략 0°내지 대략 20°, 또는 대략 10°의 각도로 방사상 바깥쪽으로 연장되는, 밀봉 디바이스.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 테이퍼링 부분은 중심축에 대하여 대략 40°내지 대략 80°, 또는 대략 60°의 각도로 방사상 안쪽으로 연장되는, 밀봉 디바이스.
  13. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 테이퍼링 부분은 중심축에 대하여 대략 10°내지 대략 50°, 또는 대략 30°의 각도로 방사상 안쪽으로 연장되는, 밀봉 디바이스.
  14. 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 섹터는 1 내지 60개 사이의 섹터를 포함하는, 밀봉 디바이스.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 섹터의 각각은 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지까지의 제1 궤적 길이를 가지며, 상기 복수의 제2 섹터의 각각은 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지까지의 제2 궤적 길이를 갖는, 밀봉 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 궤적 길이는 상기 제2 궤적 길이와 대체로 동일한, 밀봉 디바이스.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스커트 부분은 상기 제1 개구와 상기 제2 개구 사이에 연장된 배럴-형 부분을 포함하는, 밀봉 디바이스.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스는 고항복인장강도 강(high yield tensile strength steel)(예컨대, A514, A588, A852 등), 316 스테인리스강, 300 스테인리스강, 400 스테인리스강, 6 Moly 스테인리스강, 인코넬 625(Inconel 625), 인콜로이 825(Incoloy 825), 황동, 구리 합금, 저 합금강, 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄, 마그네슘, 금, 은 백금, 플루토늄, 우라늄, 탄탈, 니켈, 아연, 주석 및 플라스틱 중 적어도 1종을 포함하는, 밀봉 디바이스.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스커트 부분은 대체로 균일한 벽 두께를 갖는, 밀봉 디바이스.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지는 베벨 내부 직경을 포함하는, 밀봉 디바이스.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상형 플랜지 부분은 도관을 수용하도록 크기 조절된 피팅 구성요소(fitting component)와 일체형으로 형성되는, 밀봉 디바이스.
  22. 길이방향축을 가진 도관을 위한 푸시 투 커넥트 피팅 조립체(push to connect fitting assembly)로서,
    도관 단부를 수용하도록 구성되는 아웃보드 단부(outboard end)를 가진 피팅 몸체(fitting body)로서, 내부 공동(interior cavity)을 적어도 부분적으로 획정하는, 상기 피팅 몸체; 및
    상기 내부 공동에 배치된 밀봉 디바이스로서, 상기 피팅 몸체와 합쳐지고 제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분, 및 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하기 위해 상기 환상형 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 포함하는, 상기 밀봉 디바이스를 포함하되;
    상기 제1 직경보다 작으며 상기 제2 직경보다 큰 직경을 가진 도관이 상기 제1 개구를 통해 그리고 상기 스커트 부분의 내부 표면에 대해 축방향으로 삽입될 때, 상기 스커트 부분은 상기 도관 주위에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성하기 위해 상기 도관에 의해 탄력적으로 방사상 확대되는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  23. 제22항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스는 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항의 밀봉 디바이스를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스는 상기 피팅 몸체와 일체형인, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  25. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스는 상기 피팅 몸체와 조립되는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피팅 몸체는 상기 내부 공동을 획정하기 위해 함께 조립된 제1 및 제2 피팅 구성요소를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제1 피팅 구성요소는 수형 나사 몸체를 포함하고, 상기 제2 피팅 구성요소는 암형 나사 너트를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 제1 및 제2 피팅 구성요소 중 적어도 하나와 조립된 유지기를 더 포함하되, 상기 유지기는 도관 단부를 파지하기 위하여 제1 표면 접촉 면적에 걸쳐 상기 삽입된 도관과 맞물리는 파지 부분(gripping portion)을 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  29. 제28항에 있어서, 상기 유지기는 상기 파지 부분의 바깥쪽에 있는 콜릿 부분(colleting portion)을 더 포함하되, 상기 콜릿 부분은 상기 삽입된 도관 단부를 끼우기(collet) 위해 상기 제1 표면 접촉 면적보다 큰 제2 표면 접촉 면적에 걸쳐 상기 삽입된 도관 단부에 맞물리는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 상기 유지기는 상기 제2 피팅 구성요소와 조립된 환상형 유지기 몸체를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  31. 제30항에 있어서, 상기 파지 부분 및 상기 콜릿 부분 중 적어도 하나는 상기 유지기 몸체와 상기 제2 피팅 구성요소 사이에 점유된 적어도 하나의 베어링 부재를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 파지 부분 및 상기 콜릿 부분 중 적어도 하나는 적어도 하나의 축방향으로 연장된, 방사형 가요성 부재를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  33. 제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파지 부분은 상기 유지기 몸체와 상기 피팅 조립체의 테이퍼링된 내부 표면 사이에 점유된 복수의 베어링 부재를 포함하고, 상기 콜릿 부분은, 상기 유지기 몸체와 일체형인 복수의 축방향으로 연장된, 방사형 가요성 부재를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파지 부분은 상기 유지기 몸체에서 대응하는 복수의 공동에 유지된 복수의 베어링 부재를 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  35. 제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 피팅 구성요소에 대해 상기 파지 부분을 축방향으로 바이어싱시키기 위하여 상기 제1 피팅 구성요소와 상기 유지기 사이에 배치된 바이어싱 부재를 더 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제2 피팅 구성요소는 상기 파지 부분을 삽입된 도관 단부의 외부 표면과의 맞물림을 향해 방사상 안쪽으로 이동시키기 위하여 상기 축방향으로 바이어싱된 파지 부분과 맞물리는 테이퍼링된 내부 표면을 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  37. 제28항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 제2 피팅 구성요소 및 상기 유지기는, 상기 제2 피팅 구성요소가 상기 제1 피팅 구성요소로부터 분해될 때, 또는 상기 제2 피팅 구성요소가 상기 제1 피팅 구성요소와 조립될 때 서브조립체로서 함께 유지되는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  38. 제28항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 제2 피팅 구성요소, 상기 밀봉 디바이스, 및 상기 유지기는, 상기 제2 피팅 구성요소가 상기 제1 피팅 구성요소로부터 분해될 때, 또는 상기 제2 피팅 구성요소가 상기 제1 피팅 구성요소와 조립될 때 서브조립체로서 함께 유지되는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  39. 제29항에 있어서, 상기 파지 부분 및 상기 콜릿 부분은 상기 파지 부분 및 상기 콜릿 부분을 방사상 안쪽으로 바이어싱시키기 위하여 상기 제2 피팅 구성요소의 단일의 균일한 테이퍼링된 내부 표면에 대해 축방향으로 스프링 바이어싱되는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  40. 제22항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스에 인접하며 상기 스커트 부분의 외부 방사형 표면을 바싹 둘러싸도록 성형된 밀봉 지지 부분을 가진 인보드 지지 부재(inboard support member)를 더 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  41. 제40항에 있어서, 상기 인보드 지지 부재는 상기 피팅 몸체와 일체형인, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  42. 제22항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스에 인접하며 상기 스커트 부분의 내부 방사형 표면에 의해 바싹 둘러싸이도록 성형된 밀봉 지지 부분을 가진 아웃보드 지지 부재를 더 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  43. 제42항에 있어서, 상기 아웃보드 지지 부재는 상기 피팅 몸체의 제1과 제2 나사형 피팅 구성요소 사이에 설치된 백킹 링을 포함하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  44. 제22항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스의 스커트 부분에 인접하면서 상기 스커트 부분의 바깥쪽에 있는 연장부를 더 포함하되, 상기 연장부는 설치된 도관의 해제를 위해 상기 제2 개구를 방사상 확대시키기 위해 상기 밀봉 디바이스 스커트 부분에 대해 축방향으로 이동 가능한, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  45. 제44항에 있어서, 상기 피팅 몸체와 조립된 유지기를 더 포함하되, 상기 유지기는 상기 유지기와의 축방향 움직임을 위해 상기 연장부에 인접하는, 푸시 투 커넥트 피팅 조립체.
  46. 원통형 구성요소의 축방향 삽입 시 원통형 구성요소를 밀봉하기 위한 밀봉 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분을 형성하는 단계; 및
    상기 환상형 플랜지 부분과 일체형이며 상기 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 형성하는 단계로서, 상기 스커트 부분은 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장되는 복수의 제1 섹터를 포함하며, 각각은 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하는 내부 기복부를 갖고, 상기 복수의 제1 섹터는 상기 플랜지 부분으로부터 상기 스커트 부분의 축방향 내부 에지로 축방향 안쪽으로 연장된 복수의 제2 섹터에 의해 원주 방향으로 이격되며, 각각은 상기 제1 직경보다 작은 제3 직경을 가진 제3 개구를 획정하는 외부 기복부를 갖는, 상기 스커트 부분을 형성하는 단계를 포함하는, 밀봉 디바이스를 제조하는 방법.
  47. 제46항에 있어서, 상기 환상형 플랜지 부분을 형성하는 단계 및 상기 스커트 부분을 형성하는 단계는 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항의 밀봉 디바이스를 생성하는, 밀봉 디바이스를 제조하는 방법.
  48. 제46항 또는 제47항에 있어서, 상기 환상형 플랜지 부분을 형성하는 단계 및 상기 스커트 부분을 형성하는 단계는 튜브 부재를 웜 포밍하는 것, 금속 사출 성형, 사출 틱소성형(injection thixomolding), 스탬핑, 주조, 3D 인쇄, 및 적층 가공 중 하나를 포함하는, 밀봉 디바이스를 제조하는 방법.
  49. 제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 도관 단부를 수용하도록 구성되는 아웃보드 단부를 가진 피팅 몸체와 상기 환상형 플랜지 부분을 일체형으로 형성하는 단계를 더 포함하는, 밀봉 디바이스를 제조하는 방법.
  50. 도관 단부와 피팅 사이에 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법으로서,
    도관 단부를 수용하도록 구성되는 아웃보드 단부를 가진 피팅 몸체, 및 상기 피팅 몸체의 내부 공동에 배치된 밀봉 디바이스를 포함하는 피팅을 제공하는 단계로서, 상기 밀봉 디바이스는 상기 피팅 몸체와 합쳐지며 제1 직경을 가진 제1 개구를 획정하는 환상형 플랜지 부분, 및 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 제2 개구를 획정하기 위해 상기 환상형 플랜지 부분으로부터 축방향으로 그리고 방사상 안쪽으로 연장된 스커트 부분을 포함하는, 상기 피팅을 제공하는 단계; 및
    상기 제1 개구를 통해 그리고 상기 스커트 부분의 내부 표면에 대해 상기 제1 직경보다 작으며 상기 제2 직경보다 큰 직경을 가진 도관을 축방향으로 삽입하여, 상기 스커트 부분이 상기 도관 주위에 연속적인 원주 방향 밀봉부를 형성하도록 상기 도관에 의해 탄력적으로 방사상 확대되도록 하는 단계를 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  51. 제50항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스는 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항의 밀봉 디바이스를 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  52. 제50항 또는 제51항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스는 상기 피팅 몸체와 일체형인, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  53. 제50항 또는 제51항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스는 상기 피팅 몸체와 조립되는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  54. 제50항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피팅 몸체는 내부 공동을 획정하기 위해 함께 조립된 제1 및 제2 피팅 구성요소를 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  55. 제54항에 있어서, 상기 제1 피팅 구성요소는 수형 나사 구성요소를 포함하고, 상기 제2 피팅 구성요소는 암형 나사 너트를 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  56. 제50항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도관을 파지하기 위하여 제1 표면 접촉 면적에 걸쳐 상기 삽입된 도관과 상기 피팅의 파지 부분을 맞물리는 단계를 더 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  57. 제56항에 있어서, 상기 도관을 끼우기 위해 상기 제1 표면 접촉 면적보다 큰 제2 표면 접촉 면적에 걸쳐 상기 파지 부분의 바깥쪽에 있는 상기 삽입된 도관과 상기 피팅의 콜릿 부분을 맞물리는 단계를 더 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  58. 제57항에 있어서, 상기 파지 부분 및 상기 콜릿 부분은 상기 파지 부분 및 상기 콜릿 부분을 방사상 안쪽으로 바이어싱시키기 위하여 테이퍼링된 내부 표면에 대해 축방향으로 스프링 바이어싱되는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  59. 제50항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피팅은 상기 밀봉 디바이스에 인접하여 상기 스커트 부분의 외부 방사형 표면을 바싹 둘러싸도록 성형된 밀봉 지지 부분을 가진 인보드 지지 링을 더 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  60. 제50항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피팅은 상기 밀봉 디바이스에 인접하여 상기 스커트 부분의 내부 방사형 표면에 의해 바싹 둘러싸이도록 성형된 밀봉 지지 부분을 가진 아웃보드 지지 링을 더 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
  61. 제50항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 디바이스로부터 상기 삽입된 도관의 해제를 위해 상기 밀봉 디바이스의 스커트 부분을 방사상 확대시키기 위해 상기 피팅 몸체 내에서 연장부를 축방향으로 누르는 단계를 더 포함하는, 푸시-투-커넥트 밀봉부를 제공하는 방법.
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