KR20200102144A

KR20200102144A - 풀림방지 진공 클램프

Info

Publication number: KR20200102144A
Application number: KR1020190020372A
Authority: KR
Inventors: 박의균
Original assignee: 주식회사 다우밸브
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-31

Abstract

본 발명은 풀림방지 진공 클램프에 관한 것으로서, 특히, 배관들의 일부를 감싸도록 반구형으로 형성된 제1클램프, 상기 제1클램프에 힌지 결합되고, 배관들의 나머지를 감싸도록 반구형으로 형성된 제2클램프, 상기 제1클램프 및 제2클램프의 조임부분인 개구부 측에 결합되되, 일단은 움직임이 자유롭도록 상기 제1클램프 및 제2클램프 중 어느 하나에 힌지 고정되고, 타단은 상기 제2클램프 및 제2클램프 중 나머지에 걸림 고정되도록 구비된 고정 볼트부 및 상기 고정 볼트부의 외주면에 형성된 고정 수나사산에 결합 고정되는 고정 암나사산을 구비한 특수너트를 포함함으로써, 제품의 신뢰성 및 사용성을 향상시키는 이점을 제공한다.

Description

풀림방지 진공 클램프{LOOSE-PREVENTED CLAMP FOR VACCUM PIPES AND UTILITIES}

본 발명은 풀림방지 진공 클램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동에 의한 풀림 현상을 방지하고, 진공시스템의 안정적인 운영과 누출사고를 사전에 예방하여 시스템의 안전성을 확보할 수 있는 풀림방지 진공 클램프에 관한 것이다.

일반적으로, 도시가스 배관뿐만 아니라, 수도관, 송유관, 화학 플랜트에서 독성가스 또는 독성유체를 이송하는데 사용되는 배관 등에서 유체가 누출될 가능성이 상존하고 있다. 설명의 편의를 위하여 가스 배관의 예를 들어 설명한다.

노후화, 부식화 또는 공사 중 파손에 의한 가스 누출시에는 가스배관에 대한 안전조치가 완료될 때 까지 가스공급을 중단하기 때문에 수요자들의 불만의 한 요인이 된다. 또한 가스누출을 인식하지 못한 상황에서 폭발, 화재발생 등의 대형사고로 발전하기도 한다.

특히, 가스를 연료로 사용하는 대규모 산업설비에서는 안정적인 가스공급이 필수적인데, 배관의 파손에 의하여 가스공급이 중단됨에 따라서 불량품이 발생되고, 가스공급사가 책임져야 하는 경우도 발생되며, 이에 따라서 사회적으로 기업 이미지와 신뢰성이 저하된다.

특히, 가스 등의 배관 및 파이프 등의 이음부분에서 가스 등의 유체의 누출이 쉬운데, 상기 배관 및 파이프 등을 연장 또는 고정하는 수단으로 클램프가 사용되고 있다.

그 형상은 매우 다양하나 대략 그 특징부를 살펴보면, 한 쌍의 제1,2클램프와 일측에는 상기 제1,2클램프를 연결하는 힌지축이 개재되어 회동되도록 형성되며, 타측에는 상기 제1,2클램프를 체결하기 위한 볼트 등과 같은 체결수단이 구비되어 형성된다.

이와 같은 클램프는 유체나 기체 등이 흐르는 관로에 설치되는 것이 일반적이며, 상기 유체나 기체의 흐름에 따라 발생하는 진동은 상기 클램프에게도 그 영향이 미치게 되며, 이는 결과적으로 클램프의 체결수단인 너트나 볼트 등에도 전달되어 체결수단의 결합력이 약해지는 문제점이 있다.

특히, 전달되는 진동의 강도가 미세하더라도 시간의 경과나 기타 외부환경에 따라 체결수단의 결합력이 약해지는 결과가 나타나기 때문에 체결수단의 풀림을 방지하는 장치의 필요성이 요구되고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 진동과 같은 외력에 의해 배관 사이를 연결하는 클램프가 느슨해지거나 풀어지는 것을 방지하기 위한 것으로, 통상 배관사이를 연결하는 클램프에 결합되는 결속유지 클립으로, 클립의 둘레면에 복수의 관통홀과 이 관통홀에 대향하는 쪽에 걸어지는 고정편을 형성하여, 이 고정편이 상기 복수의 관통홀에 선택적으로 걸어지도록 함으로써, 배관으로부터 클램프가 분리 이탈되는 것을 방지하도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 기술적 특징이 부가된 클램프이더라도 반도체 제조 공정에서의 진공 설비에 들어가는 진공 클램프로 적용될 경우 지속적인 진동에 의한 풀림 현상을 원천적으로 방지하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조립 시에는 스프링이 확장되어 마찰 저항 없이 손쉽게 조임이 이루어지는 한편 지속적인 진동을 흡수하되 내부 암나사산과 협착되어 자동 조임이 이루어짐으로써 진동에 따른 풀림이 방지될 수 있는 풀림방지 진공 클램프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예는, 배관들의 일부를 감싸도록 반구형으로 형성된 제1클램프, 상기 제1클램프에 힌지 결합되고, 배관들의 나머지를 감싸도록 반구형으로 형성된 제2클램프, 상기 제1클램프 및 제2클램프의 조임부분인 개구부 측에 결합되되, 일단은 움직임이 자유롭도록 상기 제1클램프 및 제2클램프 중 어느 하나에 힌지 고정되고, 타단은 상기 제2클램프 및 제2클램프 중 나머지에 걸림 고정되도록 구비된 고정 볼트부 및 상기 고정 볼트부의 외주면에 형성된 고정 수나사산에 결합 고정되는 고정 암나사산을 구비한 특수너트; 를 포함한다.

여기서, 상기 특수너트는, 상기 고정 볼트부의 상기 고정 수나사산과 피치별 결합하는 스프링 부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스프링 부재는, 상기 특수너트에 형성된 상기 고정 수나사산의 나사산 및 나사골에 개재되는 피치 간격을 가지는 용수철 스프링으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 특수너트에는, 상기 스프링 부재가 개재되는 내부 공간이 마련될 수 있다.

또한, 상기 특수너트에는, 상기 스프링 부재의 내측단 및 외측단이 고정되는 내측단 고정부 및 외측단 고정부가 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 스프링 부재는, 상기 배관들로부터 전달되는 지속적인 진동을 흡수하여 상기 고정 볼트부의 고정 수나사산의 나사산과 나사골 사이에서 협착될 수 있다.

본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프에 따르면 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.

첫째, 클램프의 조립을 위하여 특수 너트를 조임시킬 때 내부의 스프링 부재가 확장되어 별도의 마찰 저항 없이 쉽게 조임되는 바, 조립성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 주변으로부터 전달되는 충격 또는 지속적인 진동이 전달되면 내부의 스프링 부재가 협착되어 자동 조임이 이루어짐으로써 역으로 풀림이 방지되므로 제품의 성능을 향상시킬 수 있다.

셋째, 별도의 추가 구성 없이 특수 너트의 교체 조립만으로도 수평방향 및 수직방향의 풀림을 방지할 수 있으므로, 제품의 범용성을 크게 향상시키고, 제품의 제조 단가의 상승을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예를 나타낸 종단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 고정 볼트부 및 특수너트를 나타낸 분리 단면도이며,
도 3은 도 2의 구성 중 스프링 부재가 적용된 부위의 절개 사시도이고,
도 4는 도 2의 구성 중 스프링 부재가 적용된 부위의 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예를 나타낸 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 고정 볼트부 및 특수너트를 나타낸 분리 단면도이며, 도 3은 도 2의 고정용조립체의 구성 중 스프링 부재가 적용된 부위의 절개 사시도이고, 도 4는 도 2의 고정용조립체의 구성 중 스프링 부재가 적용된 부위의 단면도이다.

도 1에 참조된 바와 같이, 인접하도록 배치된 배관들(도시생략)의 이음부분을 조임 고정하는 클램프 본체(1)는 배관들의 위에 조임 및 고정될 수 있는 치수의 내경을 가지며, 또한 분할 및 결합이 가능한 반구형상의 내경을 가지는 제1클램프(10) 및 제2클램프(20)로 구비된다.

이와 같은 반구형상의 제1클램프(10) 및 제2클램프(20)들은 한 쪽이 연결 브라켓(11)에서 힌지(12)들에 의하여 회동 가능한 움직임을 형성되고, 상기 힌지(12)에 대향하는 위치에 개구된 개구부(22) 선단에는 후술하는 고정 볼트부(30)와 특수너트(40)가 결합되는 힌지축(13)과 서포트플레인(21)으로 구성될 수 있다.

상기 서포트플레인(21)은, 후술하는 고정 볼트부(30)와 특수너트(40)가 한쪽이 개방된 2개의 턱이진 턱에 의하여 걸림이 유지될 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예는, 도 2에 참조된 바와 같이, 상기 제1클램프부(10) 및 제2클램프부(20)의 힌지축(13)과 서포트플레인(21)들에 결합되는 고정 볼트부(30)와 특수너트(40)로 구성되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 고정 볼트부(30)에 특수너트(40)가 체결되어, 클램프 본체(1)의 제1클램프부(10) 및 제2클램프부(20)들에 결합 고정된다.

상기 고정 볼트부(30)는, 기초부에 힌지구멍(31)이 형성되어, 클램프 본체(1)의 제1클램프(10)의 힌지축(13)에 결합되어, 힌지축(13)을 중심으로 회동 가능한 움직임을 형성하여 자유롭도록 회동될 수 있다.

또한, 상기 고정 볼트부(30)의 힌지구멍(31)의 위쪽에는, 고정 나사산(32) 형성되어 있다. 아울러, 특수너트(40)는 원통형상몸체부(42)로써, 그 내주면을 이루는 내부 공간(49)에는 고정 볼트부(30)의 고정 나사산(32)과 체결되기 위한 고정 암나사산(41)이 형성될 수 있다. 고정 암나사산(41)에는 고정 볼트부(30)의 고정 나사산(32)이 삽입 체결될 수 있다. 여기서, 특수너트(40)의 몸체부(42) 위 쪽은 육각 렌치 등으로 체결할 수 있는 육각 형상의 머리부(43)로 형성될 수 있다.

이와 같이, 상기 클램프 본체(1)의 제1클램프(10)의 개구부의 끝단에 고정 볼트부(30)의 기초부가 움직임이 자유롭도록 고정된 상태에서, 상기 고정 볼트부(30)에 특수너트(40)가 조임 고정되어, 힌지 회동됨으로써 제2클램프(20)의 서포트플레인(21)에 결합 고정됨에 따라, 배관내를 흐르는 유체 자체의 진동 또는 외부의 진동과 충격에 의해 고정 볼트부(30)로부터 특수너트(40)로 제공되는 풀림 진동이 발생하더라도, 고정 볼트부(30)에 체결되어 있는 특수너트(40)의 작용에 의한 조임력의 발생으로 고정 볼트부(30)로부터 특수너트(40)가 분리 및 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예에 채용된 특수너트(40)를 보다 상세하게 설명하면, 도 2에 참조된 바와 같이, 특수너트(40)는 배관내를 유동하는 유체 또는 진공력에 의하여 지속적 진동에 의한 풀림을 원천 차단하기 위한 구성이다.

특수너트(40)는, 내주면(고정 암나사산(41)이 형성된 부위 참조)이 형성하는 내부 공간(49)에 개재된 스프링 부재(60)를 더 포함할 수 있다. 스프링 부재(60)는, 나선형의 다층구조로 연장되고, 특수너트(40)의 내부 공간을 기준으로 내측에 위치되는 내측단(61) 및 특수너트(40)의 내부 공간을 기준으로 외측에 위치되는 외측단(62)은 각각 수평 또는 수직으로 절곡되게 형성될 수 있다.

여기서, 스프링 부재(60)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 특수너트(40)의 내부 공간(49)에 고정 암나사산(41)과 동일한 피치 간격을 가지는 용수철 스프링으로 구비될 수 있다. 이때, 용수철 스프링으로 구비된 스프링 부재(60)의 피치는, 외부로부터 체결력과 같은 외력이 전혀 제공되지 않는 상태로서, 특수너트(40)의 내부 공간(49)에 설치된 상태의 피치 간격을 의미하는 것으로 전제한다.

스프링 부재(60)의 내부 중공은 특수너트(40)에 체결되는 고정 볼트부(30)의 고정 나사산(32) 부위가 관통하되 고정 나사산(32)의 각 나사산 및 나사골에 해당되는 부위에 용수철 스프링으로 구비된 스프링 부재(60)의 강선이 개재될 수 있는 크기로 형성됨이 바람직하다. 즉, 스프링 부재(60)의 지름은, 특수너트(40)에 체결되는 고정 볼트부(30)의 고정 수나사산(32)의 지름보다 약간 작게 만들어서, 내측으로 장입되는 고정 볼트부(30)의 고정 나사산(32)이 체결될 때 스프링 부재(60)의 지름이 일시적으로 증가하게 되는 동시에 스프링 부재(60)의 각 강선이 고정 나사산(32)의 나사골 및 나사산 사이에 각각 협착되게 된다.

또한, 스프링 부재(60) 중 외측단(62)에 해당하는 부위는 다른 부위에 비해서 상대적으로 방사상으로 확장되도록 형성될 수 있다. 이와 같이 방사상으로 확장된 스프링 부재(60) 중 외측단(62) 부위는 도면에 상세하게 도시되지 않았으나, 특수너트(40)의 외측단에 별도로 형성된 안착홈에 안착 설치될 수 있고, 스프링 부재(60)의 외측단은 후술하는 바와 같이 외측 고정부(48b)에 걸림 고정될 수 있다.

보다 상세하게는, 특수너트(40)에는, 도 4에 참조된 바와 같이, 스프링 부재(60)의 내측단(61) 및 스프링 부재(60)의 외측단(62)이 각각 고정되는 내측 고정부(48a) 및 외측 고정부(48b)가 구비될 수 있다. 내측 고정부(48a)와 외측 고정부(48b)는 위치에 따라 직교되게 관통된 홀 형상으로 형성될 수 있음은 물론(도 4의 내측 고정부(48a) 참조), 걸림턱 형상으로 형성될 수 있다(도 4의 외측 고정부(48b) 참조). 여기서, 특수너트(40)에 형성된 내측 고정부(48a)는, 스프링 부재(60)의 내측단(61)을 고정시키기 위한 고정 홀 역할을 함과 동시에, 특수너트(40)를 임의로 분리할 경우 기 걸림된 스프링 부재(60)의 내측단(61)을 별도의 도구를 이용하여 내측으로 제끼어 걸림을 해제함으로써 용이한 임의 풀림이 가능하도록 하는 역할을 할 수 있다.

이와 같이, 스프링 부재(60)는 특수너트(40)의 내부 공간(49) 을 기준으로 내측단(61)과 외측단(62)이 각각 견고하게 고정된 상태에서, 고정 볼트부(30)의 결합에 의하여 고정 나사산(32)의 외주면에 강선 결합되게 되는 바, 진공 배관들로부터 전달되는 지속적인 진동이 풀림력으로서 제공될 경우에도 각각의 나사골 및 나사산 사이에서 강선 부위가 협착됨으로써 자동 조임이 이루어지게 되어 특수너트(40)의 풀림을 원천적으로 차단할 수 있다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 특수너트(40)의 내부 공간(49) 내측으로 스프링 부재(60)의 절곡 형성된 내측단(61)을 유입시켜 특수너트(40)에 형성된 내측 고정부(48a)에 걸림 고정시킨 후, 스프링 부재(60)의 외측단(62)을 특수너트(40)에 형성된 외측 고정부(48b)에 걸림 고정시켜 스프링 부재(60)을 장착시킨다.

그 후, 체결이 필요한 고정 볼트부(30)의 고정 나사산(32)이 형성된 부위를 스프링 부재(60)의 중공으로 장입시켜 고정 나사산(32)의 나사산 및 나사골 사이에 각각 스프링 부재(60)의 강선이 나사 체결되도록 체결시킨다.

이때, 고정 볼트부(30)의 고정 나사산(32)에 스프링 부재(60)의 강선이 유입되면서 스프링 부재(60)는 체결 방향으로 그 길이가 강제로 벌어지면서 소정의 탄성력을 부가하여 체결자의 체결이 보다 용이하도록 함과 동시에, 고정 나사산(32)의 나사골 및 나사산 사이에 유입된 스프링 부재(60)의 강선의 협착 및 자체 탄성력의 조임력에 의해 긴밀한 조임 상태를 유지할 수 있으므로, 외부로부터의 진동 및 충격이 가해지거나 인위적인 풀림력에 의하여도 쉽게 풀림이 되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예에 있어서, 상술한 풀림 방지의 기능에 더하여, 상술한 바와 같이, 스프링 부재(60)는 특수너트(40)를 체결방향으로 조립할 때, 각각의 나사골 및 나사산 사이에 개재되도록 확장되면서 조립 방향으로 소정의 탄성력을 부가하는 결과, 조립자의 조립을 용이하게 하는 추가적인 이점도 제공할 수 있다.

즉, 고정 볼트부(30)의 고정 나사산(32)의 나사산 및 나사골과 특수너트(40)의 내부 공간(49)에 개재되어 있는 스프링 부재(60)의 강선이 피치별로 개재되어 상술한 바와 같은 풀림 방지 기능을 수행하게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예의 경우, 기 체결된 특수너트(60)를 임의로 해체하여 분리하려고 할 경우, 스프링 부재(60)의 내측단(61)이 걸림되어 내측 고정부(48a)를 이용하여 그 걸림을 해제시켜 주어 스프링 부재(60)에 의하여 제공되는 자체 탄성력을 일시적으로 해제시킴으로써 용이하게 특수너트(60)를 분리할 수 있도록 하는 추가적인 이점도 가질 수 있다.

이상, 본 발명에 따른 풀림방지 진공 클램프의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

1: 클램프 10: 제1클램프
11: 연결 브라켓 12: 힌지
13: 힌지축 20: 제2클램프
21: 서포트플레인 22: 개구부
30: 다단 볼트부 31: 힌지구멍
32: 고정 수나사산 40: 특수너트
41: 고정 암나사산 42: 몸체부
43: 머리부 48a: 내측단 고정부
48b: 외측단 고정부 49: 내부 공간
60: 스프링 부재 61: 내측단
62: 외측단

Claims

배관들의 일부를 감싸도록 반구형으로 형성된 제1클램프;
상기 제1클램프에 힌지 결합되고, 배관들의 나머지를 감싸도록 반구형으로 형성된 제2클램프;
상기 제1클램프 및 제2클램프의 조임부분인 개구부 측에 결합되되, 일단은 움직임이 자유롭도록 상기 제1클램프 및 제2클램프 중 어느 하나에 힌지 고정되고, 타단은 상기 제2클램프 및 제2클램프 중 나머지에 걸림 고정되도록 구비된 고정 볼트부; 및
상기 고정 볼트부의 외주면에 형성된 고정 수나사산에 결합 고정되는 고정 암나사산을 구비한 특수너트; 를 포함하는, 풀림방지 진공 클램프.
청구항 1에 있어서,
상기 특수너트는, 상기 고정 볼트부의 상기 고정 수나사산과 피치별 결합하는 스프링 부재, 를 포함하는, 풀림방지 진공 클램프.
청구항 2에 있어서,
상기 스프링 부재는,
상기 특수너트에 형성된 상기 고정 수나사산의 나사산 및 나사골에 개재되는 피치 간격을 가지는 용수철 스프링으로 구비된, 풀림방지 진공 클램프.
청구항 2에 있어서,
상기 특수너트에는, 상기 스프링 부재가 개재되는 내부 공간이 마련된, 풀림방지 진공 클램프.
청구항 2에 있어서,
상기 특수너트에는, 상기 스프링 부재의 내측단 및 외측단이 고정되는 내측단 고정부 및 외측단 고정부가 각각 형성된, 풀림방지 진공 클램프.
청구항 2에 있어서,
상기 스프링 부재는, 상기 배관들로부터 전달되는 지속적인 진동을 흡수하여 상기 고정 볼트부의 고정 수나사산의 나사산과 나사골 사이에서 협착되는, 풀림방지 진공 클램프.