KR20200127895A

KR20200127895A - 칼라 및 시일을 포함하는 클램핑 장치

Info

Publication number: KR20200127895A
Application number: KR1020200052714A
Authority: KR
Inventors: 니꼴라 리골레; 크리스토프 샤농
Original assignee: 까이요
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2020-11-11
Also published as: EP3734129B1; RU2020115108A; MX2020004577A; BR102020008407A2; US11536401B2; FR3095682A1; FR3095682B1; JP2020183808A; EP3734129A1; US20200347967A1; CN111878647A

Abstract

클램핑 장치는, 직경의 감소에 의해 클램핑 될 수 있는 벨트(12)를 갖는 칼라(10)와, 이 칼라에 대해 축방향으로 유지됨으로써 벨트(12) 내부에 배치되는 시일(20)을 포함한다. 시일은 그 자체로 권취되고 그 단부가 시일 장치(24)를 통해 서로 상호작용하도록 구성되는 스트립(22)으로 형성된다. 시일은 벨트의 내부 표면을 향하는 응력을 받으며 시일(20)과 벨트(12) 사이에 환형 대상물(1A)을 삽입할 수 있도록 이 응력에 대항하여 탄성 변형되도록 구성된다.

Description

칼라 및 시일을 포함하는 클램핑 장치 {CLAMPING DEVICE COMPRISING A COLLAR AND A SEAL}

본 개시는 칼라를 포함하는 클램핑 장치에 관한 것이다. 본 개시는 특히 칼라에 의해서 튜브를 클램핑하기 위해 사용되는 장치에 관한 것이다. 본 개시는 특히 함께 끼워지는 2개의 튜브를 연결하는 단계를 포함하며, 칼라는 내부 튜브에 끼워지는 외부 튜브의 단부 상에 클램핑된다.

특허문헌 US 6,199,921호에는 2개의 튜브를 함께 끼워맞추기 위한 클램핑 장치가 개시되며, 외부 튜브는 클램핑 동안에 변형을 촉진시키는 절취부를 갖는다. 따라서, 2개의 튜브 사이의 연결의 밀봉은, 외부 튜브가 충분히 변형되어 그 내주면이 내부 튜브의 외주면과 친밀하게 접촉됨으로써, 그리고 그 변형을 촉진하는 외부 튜브의 절취부가 클램핑 칼라에 의해 올바르게 이어짐(bridged)으로써 얻어진다.

함께 끼워맞춰진 2개의 튜브를 밀봉적으로 연결하기 위해서, 2개의 튜브 사이의 접속부에 시일을 가지도록 하면서 끼워맞춰진 튜브들을 클램핑하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 시일은 외부 튜브의 내주면과 내부 튜브의 외주면 사이에 배치될 수 있다. 그렇지만, 그러한 시일을 위치시키고 클램핑 동안에 제위치에 유지하는 것은 번거로울 수 있으며, 그에 따라 튜브를 끼워맞추고 클램핑하는 작업을 복잡하게 한다.

이러한 단점을 극복하기 위해서, 특허문헌 EP 2 598 785 및 EP 3 232 107호에서는, 튜브의 끼워맞춤을 클램핑하기 위해 사용되는 칼라에 시일이 사전-장착되는 시스템이 제안되어 있다. 더욱 상세하게는, 이러한 시스템은 시일을 형성하는 폐쇄식 환형부 및 이 시일을 칼라에 연결하는 러그를 포함하는 와셔를 포함한다. 초기에 환형 시일은 시일과 칼라의 내주면 사이에서의 외부 튜브의 맞물림을 허용하도록 칼라의 내주면으로부터 상당한 거리를 두고 유지되어 있다. 그 다음에, 내부 튜브는 시일과 접촉되도록 순차적으로 맞물린다. 이러한 장치는, 함께 끼워맞춰지고 클램핑 칼라를 위한 지지부(bearing)로서 기능하는 반경방향으로 돌출된 플레어 표면을 갖는 2개의 튜브를 클램핑하기에 특히 적합하며, 여기서 클램핑 칼라는 반경방향으로 돌출된 플래어 표면을 감쌀 수 있는 오목부를 포함하고, 폐쇄식 환형부는 이들 플래어 표면에 알맞은 절두원추형상을 갖는다.

미국 특허출원공개 US 2011/0018263호에는 2개의 튜브를 연결하기 위한 클램핑 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는 연결된 2개의 튜브들 사이에 위치될 수 있는 시일 및 칼라를 포함한다. 이를 위해, 시일은 튜브들 중 하나의 단부에 특히 접착제에 의해 사전-장착되어 있다. 그러므로 클램핑 장치는 칼라 및 시일을 포함하는 전체로서 제공될 수 없으며, 튜브들을 연결하기 위해 시일은 튜브 상에 장착될 수 있다. 다시 말해서, 이러한 장치에 있어서, 시일은 벨트에 사전-장착될 수 없다.

특허출원 EP 1 816 325호에는 또한 칼라 및 시일을 포함하는 클램핑 장치가 개시되어 있으며, 여기서도 시일은 벨트에 사전-장착되어 있지 않다.

튜브가 반경방향 플래어 형상을 가지지 않더라도, 함께 끼워맞춰진 튜브들을 클램핑하기에 일반적으로 적합한, 칼라에 사전-장착된 시일을 포함하는 장치를 제안함으로써, 기술의 수준을 향상시킬 필요가 있다.

본 개시는 전술한 단점을 적어도 실질적으로 극복할 수 있는 클램핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 개시는, 칼라를 포함하는 클램핑 장치로서, 상기 칼라는, 클램핑 해제 상태 및 이 클램핑 해제 상태에 비해 직경이 감소되는 클램핑 상태를 취할 수 있는 벨트와, 상기 칼라에 대해 축선방향으로 유지됨으로써 상기 벨트 내에 배치되는 시일을 포함하며, 상기 시일은, 둥글게 말려서 양단부가 밀봉 배열을 통해 서로 상호작용(cooperate)하도록 구성되는 스트립으로 형성되며, 상기 벨트의 클램핑 해제 상태에서, 상기 벨트 내에 배치되어 사전-장착된 상기 시일은 상기 벨트의 내부표면을 향한 응력을 받으며, 상기 시일은 상기 시일과 상기 벨트 사이로의 환형 대상물의 삽입을 허용하기 위해 이 응력에 대항하여 탄성적으로 변형되도록 구성되는, 클램핑 장치에 관한 것이다.

선택적으로, 사전-장착된 상기 시일은, 클램핑 해제 상태에서, 상기 시일 주위의 상기 벨트의 존재로 인해 예비-응력을 받는다.

선택적으로, 상기 벨트의 내부 표면을 향한 상기 시일의 응력은, 상기 벨트가 클램핑 해제 상태에 있을 때, 내부에 상기 시일이 배치된 상기 벨트가 가지는 직경보다 큰 직경을 가지려는 상기 스트립의 경향으로 인해 야기된다.

선택적으로, 상기 시일은 후방 가장자리부를 가지며, 상기 후방 가장자리부는 상기 시일의 후방 가장자리부로부터 축선방향을 따라 멀어지는 방향으로 연장되어 있고 상기 스트립의 축선 쪽으로 기울어지는 적어도 하나의 삽입 램프를 구비하며, 상기 삽입 램프는 자유단부가 내측으로 구부러지는 러그에 의해 형성된다.

선택적으로, 클램핑 장치는, 상기 칼라에 대한 상기 시일의 원주방향 각도 위치를 결정하도록 구성되는 각도 시일 키를 포함한다.

선택적으로, 상기 벨트 및 상기 시일 중 하나는 웨지 가장자리부(wedge edge)를 가지며, 상기 벨트 및 상기 시일 중 다른 하나는 상기 칼라에 대한 움직임에 대하여 상기 시일을 유지하기 위해 상기 웨지 가장자리부와 상호작용할 수 있는 웨지 돌기(wedge protrusion)를 갖는다.

선택적으로, 상기 시일은 전방 가장자리부를 가지며, 상기 시일의 전방 가장자리부는 상기 벨트에 대한 적어도 하나의 방향으로의 움직임에 대하여 상기 시일을 유지하기 위해 상기 벨트의 전방 가장자리부와 상호작용하도록 구성되는 적어도 하나의 받침대를 구비하며, 상기 받침대는 외측으로 구부러진 러그를 포함한다.

선택적으로, 상기 벨트는 가장자리부가 웨지 가장자리부를 형성하는 개구부를 가지며, 상기 시일은 이 개구부 내에서 절곡되는 유지 러그를 갖는다.

선택적으로, 상기 밀봉 배열은 상기 시일을 형성하는 상기 스트립의 단부에 형성된 암/수 맞물림 구조를 포함한다.

선택적으로, 상기 벨트 및 상기 시일은 일측 가장자리부로부터 타측 가장자리부까지 직경이 실질적으로 변화하지 않는다.

선택적으로, 상기 칼라는, 상기 벨트에 대해 반경방향으로 세워져 있고 상기 칼라를 클램핑하기 위해 서로에 대해 이동 가능한 클램핑 러그를 갖는다.

또한 본 개시는, 상기된 유형의 클램핑 장치와, 단부가 시일과 벨트 사이에 삽입될 수 있는 튜브를 포함하는 튜브 클램핑 조립체에 관한 것이다.

선택적으로, 튜브 클램핑 조립체는, 상기 시일 및 상기 칼라 중 적어도 하나에 대해 상기 튜브의 각도 위치를 결정하는 튜브 위치결정 키를 포함한다.

선택적으로, 상기 시일은, 상기 시일로부터 반경방향 외측으로 돌출하여 상기 튜브의 단부에 형성된 슬롯과 맞물리도록 구성되는 튜브 위치결정 키 러그를 갖는다.

선택적으로, 상기 시일은 상기 튜브로부터의 상기 시일의 인출에 반대하기 위해 상기 튜브의 개구부와 상호작용하도록 구성되는 인출-방지 부재를 포함한다.

전술한 바와 같이 시일은 칼라의 벨트의 내부표면을 향하여 초기 응력을 받는다. 그러나, 외부 튜브의 단부는, 그 초기 응력에 대항하여 탄성 변형됨으로써, 벨트의 내부 표면과 시일 사이에 맞물릴 수 있다. 일단 삽입이 이루어지면, 시일은 자연적으로 외부 튜브의 내주면에 응력을 가하여 칼라 내에 맞물리는 경향을 갖는다. 따라서, 내부 튜브는 용이하게 위치될 수 있으며, 시일은 외부 튜브의 내부표면에 대해 가압되고 칼라에 대해 축선방향으로 유지되기 때문에 이러한 설치에 장애물이 되지 않는다. 필요하다면, 칼라의 벨트와 시일 사이에 외부 튜브의 단부를 삽입하는 것은 적어도 하나의 삽입 램프의 존재에 의해 촉진될 수 있다. 특히, 칼라가 개방형인 경우, 각도 시일 키의 존재는 시일을 형성하는 스트립의 단부가 칼라의 개방부분에 대해 오프셋되는 것을 보장할 수 있다.

비-제한적인 예로서 나타낸 일 실시형태 및 그 변형예에 대한 이어지는 상세한 설명을 읽을 때 본 개시는 잘 이해될 것이며 그 목적은 더욱 잘 드러날 것이다.

도 1은 본 개시에 따른 클램핑 장치를 포함하는 튜브 클램핑 조립체의 전개 사시도이다.
도 2는 칼라 및 시일을 포함하는 클램핑 장치의 사시도이다.
도 3은 칼라의 벨트에 시일이 배치되지 않은 상태에 있어서의 도 2의 클램핑 장치를 도시한다.
도 4는, 외부 튜브 내에 내부 튜브를 끼워넣기 전의, 외부 튜브의 단부에 장착된 이전 도면들에 나타낸 클램핑 장치를 도시하는 사시도이다.
도 5는, 변형예에 대한, 도 1과 유사한 도면이다.
도 6은, 또 다른 변형예에 대한, 도 1 및 도 5와 유사한 도면이다.

도 1에 도시된 조립체는 칼라(10) 및 시일(20)을 포함하는 클램핑 장치를 포함한다. 또한 이 조립체는 외부 튜브(1) 및 내부 튜브(2)를 포함한다. 2개의 튜브들을 연결하기 위해 내부 튜브(2)는 외부 튜브(1) 내로 끼워지도록 구성되어 있다. 더욱 상세하게는, 내부 튜브(2)는 외부 튜브(1)의 단부(1A) 내로 끼워지고, 그 주위에는 클램핑 칼라(10)가 조립체를 클램핑하기 위해 위치된다. 이러한 조립 상태에 있어서, 시일(20)은 내부 및 외부 튜브 사이에 배치되어 있다. 끼워맞춤을 위하여, 시일(20)은 클램핑 칼라(10)가 배치되는 외부 튜브(1)의 단부(1A)에 위치되고, 내부 튜브(2)는 시일(20) 내로 끼워지는 것을 알 수 있을 것이다.

이 경우에 있어서, 2개의 튜브(1 및 2)의 서로 끼워지는 부위는 볼록한 부분 없이 원통형 표면을 형성한다. 그렇지만 튜브(1)의 단부(1A)는, 그 자유단부(1'A)에 대해 반대쪽에서 어깨부(1"A)에 의해 획정된다. 따라서 단부(1A)는 확장되어 있는 한편, 튜브(1)의 나머지 부분인 잔여부(1B)는 튜브(2)의 직경과 동일한 직경을 갖는다.

시일(20)은, 둥글게 말려 있으며 단부(각각 22A 및 22B)들이 밀봉 배열(24)을 통해 함께 협력하는 스트립(22)으로 형성되는 것에 주목하라. 이 경우에 있어서, 이러한 밀봉 배열은 단부(22A)에 형성되어 변형가능 가장자리부(24'A) 사이에 획정되는 노치(24A)를 포함할 뿐만 아니라, 단부(22B)에 형성되는 탭(24B)을 포함한다. 가장자리부(24'A)는 노치(24A)의 폭이 단부(22A)의 자유단부를 향할수록 점진적으로 증가하도록 약간 경사져 있다. 유사하게, 탭(24B)의 폭은 단부(22B)의 자유단부로부터 멀어질수록 점진적으로 증가한다. 따라서, 탭(24B)이 노치(24) 내로 들어갈수록, 탭의 가장자리부와 노치의 가장자리부 사이의 접촉부는, 노치의 가장자리의 약간의 변형이 야기될 때까지, 더욱 응력을 받게 된다. 그에 따라 탭과 노치의 가장자리부 사이의 접촉 영역은 밀봉 접촉을 형성한다. 이 경우에 있어서, 노치(24A)의 가장자리부는 변형가능 러그에 형성되어 있다.

이것은 시일(20)을 형성하는 스트립(22)의 단부(22A 및 22B) 사이의 협력을 허용하는 밀봉 배열의 일 예이다. 이 경우와 같이, 스트립과 일체로 이 스트립(22)에 직접 제공되거나, 또는 예를 들어 더욱 변형 가능한 재료로 부가되는 다른 밀봉 배열이 제공될 수 있다. 또한 밀봉은 전술한 바와 같은 접촉 및 변형 응력을 실행할 필요 없이 배플(baffle) 효과에 의해 얻어질 수도 있다.

어쨌든, 시일(20)은 개방형으로 형성, 즉, 스트립(22)의 양단부가 이 시일의 직경을 증가 또는 감소시키기 위해 상대적으로 이동 가능하게 형성될 수 있다. 이 경우에 있어서, 시일(24)은 스트립(22)으로 일체로 형성되어, 둥글게 말린 스트립에 의해 형성되고 후술하는 다양한 러그 및 절취부를 갖도록 고려될 수 있다. 특히, 스트립(22)은 금속, 특히 스테인리스강 유형의 재료로 만들어질 수 있다. 스트립(22)은 단일의 재료 또는 몇 가지 재료로, 예를 들어 서로 중첩 배치되는 몇 개의 층이나 기본 스트립으로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 스트립은 서로 중첩 배치되는 2개의 유사한 기본 스트립을 포함할 수 있다. 따라서, 이 스트립은 운모(mica)-계 기본 스트립을 지지하는 금속 기본 스트립을 포함할 수 있다. 2개의 기본 스트립은, 예를 들어 접착 등에 의한 또는 기계적인 수단에 의한, 임의의 적절한 수단에 의해 서로 고정될 수 있다. 그러한 기계적인 수단은, 금속 기본 스트립에 대항하여 운모-계 기본 스트립을 유지하기 위해, 이러한 기본 스트립의 구멍 또는 노치에 맞물리거나, 운모-계 기본 스트립에 대하여 절첩되는 금속 기본 스트립의 러그일 수 있다. 예를 들어, 운모-계 기본 스트립은, 고온에 대해 내성을 가지며, 질량 기준으로, 운모 90% 이상 및 바인더 10% 이하를 포함하는 상표 Cogemica Hi-temp^®으로 알려져 있는 유형의 재료로 만들어질 수 있다.

재료와 상관없지만, 특히 금속으로 만들어질 때, 스트립(22)은, 밀봉을 촉진시키는 외부 층을 구성할 수 있는, 예를 들어, 박막 아연을 기초로 하여, 표면 처리가 수행될 수 있다. 유사하게, 칼라(10)는 금속일 수 있고, 선택적으로 튜브(1 및 2)는 금속일 수 있다.

이제 시일(20)이 칼라(10)의 벨트(12) 내측에 배치되어 있는 도 2가 설명된다. 이러한 벨트(12)는 원통형상으로 형성되며 시일(20)은 이러한 원통 내측에 배치된다. 도 2에서, 시일(20)은 벨트에 사전-장착되어, 칼라 및 사전-장착된 시일은 튜브의 단부에 위치될 수 있는 구성요소를 형성한다. 더욱 상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 칼라 및 사전-장착된 시일에 의해 형성된 구성요소는 시일과 벨트 사이에 제1 튜브의 단부가 삽입됨으로써 이 제1 튜브(1)의 단부에 위치될 수 있다. 그리고 제1 튜브(1) 내로 제2 튜브(2)를 끼워넣은 다음 벨트를 클램핑하여, 2개의 튜브를 밀봉적으로 연결한다.

도 2를 도 1 및 3과 비교하면, 도 2에 있어서, 시일(20)은, 이 시일 주위에 칼라의 벨트(12)가 존재하는 것에 의해 예비-응력(pre-stressed)을 받고 있음을 알 수 있다. 게다가, 그 자유상태에 있어서, 이러한 시일(20)은 칼라의 벨트에 의해 획정된 것보다 큰 직경을 갖는다. 따라서, 시일이 칼라 내에 위치할 때, 시일은 벨트(12)의 내부표면(12A)에 의해 가압되어, 자유상태에서 가지는 직경보다 작은 직경을 갖게 된다. 다시 말해서, 시일(20)은 칼라(10)의 벨트(12)에 대항하여 자연적으로 가압된다. 개방형 시일에 있어서, 이 시일은 스프링과 같이 거동할 수 있으며, 형성된 스트립(22)의 단부(22A 또는 22B)가 서로 근접하거나 멀어짐에 따라 시일의 직경은 감소 및 증가한다.

클램핑 장치가 도 2에 도시된 상태에 있는 동안에, 시일(20)은 벨트(12)의 내부표면에 대항하여 가압되고, 환형 대상물, 즉, 이 경우에 있어서 튜브(1)의 단부(1A)는 시일과 벨트(12) 사이로 도입될 수 있다. 이를 위하여, 시일을 형성하는 스트립(22)의 양단부가 서로 가까워지도록 하여 스트립의 직경이 감소되도록 하고, 튜브(1)의 단부(1A)가 삽입되는 것을 허용하는 환형 공간을 시일과 벨트 사이에 형성한다. 본 경우에 있어서, 스트립의 양단부의 접근 및 이에 따른 시일의 직경 감소를 촉진시키기 위해서, 시일(20)은 삽입 램프(insertion ramps)를 형성하는 러그(26)를 구비하는 후방 가장자리부(21B)를 갖는다.

보다 상세하게는, 각각의 러그(26)는 시일의 후방을 향하여 축선방향으로 연장되고, 그 자유단부(26A)는 내측으로 구부러져 있다. 따라서, 러그(26)의 외부표면은, 시일과 벨트 사이에 환형 대상물의 자유단부, 즉, 이 경우에 있어서 튜브(1)의 단부(1A)가 삽입될 때 미끌어질 수 있는 램프를 형성한다. 원주방향으로 각도 간격을 두고 분포되어 있는 몇 개의 러그(26)가 제공될 수 있다. 이 경우에 있어서, 시일은 6개의 러그(26)를 포함한다.

본 개시에 있어서 용어 "전방" 및 "후방"은 튜브의 끼움 방향과 관련하여 이해되어야 한다. 따라서, 시일(20)의 후방 가장자리부(21B)는, 이러한 시일이 튜브(1)의 단부(1A)에 배치되어 있을 때, 이 튜브(1)와 튜브(2)가 끼워지기 시작하는 부분인 튜브(1)의 자유단부(1'A)(전방단부)로부터 가장 멀리 있는 부분이다. 반대로, 시일(20)의 전방 가장자리부(21A)는 시일이 튜브(1) 내에 배치되어 있을 때 튜브의 자유단부(1'A)에 가장 가깝게 위치되는 부분이다. 튜브(1)와 관련하여, 전술한 바와 같은 어깨부(1"A)는 자유단부(1'A)의 후방에 배치되어 있다. 튜브(2)와 관련하여, 그 자유단부(2A)는 튜브(1)의 자유단부를 대면한다.

나아가서, 칼라 및 시일의, 튜브의 축선을 향하여 배치되는 요소는 "내부(내측)"으로 언급된다. 이 조립체가 장착될 때, 이들 다양한 요소들은 동심원을 이루며, 그것들의 축선은 축선(A)과 일치한다.

시일이 벨트(12) 내측에 배치될 때, 이 시일(20)은 칼라(10)에 대해 축선방향으로 유지된다. 이 경우에 있어서, 이러한 축선방향 유지를 위해 몇몇 요소들이 공헌하고 있다. 한편, 벨트의 전방 가장자리부(13A)는, 시일(20)에 형성된 웨지 돌기(wedge protrusion)(28)와 접촉하여 상호작용하는 웨지 가장자리부(wedge edge)를 형성한다. 이들 웨지 돌기(28)는 이 경우에 있어서 시일(20)의 전방 가장자리부(21A)에 형성되는 반경방향으로 세워진 러그(28)에 의해 형성된다. 이들 러그의 자유단부는 벨트의 클램핑 해제 상태에서 벨트(12)의 내경보다 큰 직경의 원을 그린다. 따라서, 시일(20)은, 러그(28)가 웨지 가장자리부(13A)에 대해 접촉될 때까지, 벨트의 전방 가장자리부(웨지 가장자리부)로부터, 칼라 내에 그 후방 가장자리부를 결합시킴으로써 칼라 내에 배치될 수 있다.

일단 시일(20)이 칼라 내에 위치되면, 이러한 축선방향 유지는 칼라에 대해 후방으로 즉 도 3 및 4에 표시된 방향(R)으로 시일이 이동하는 것에 반대한다. 따라서, 일단 클램핑 시스템이 도 4에 도시된 바와 같이 튜브(1)의 단부(1A)에서 정위치되어 있으면, 튜브(2)는 시일을 후방 방향(R)으로 밀지 않고 시일(20) 내로 끼워질 수 있다.

나아가서, 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 벨트(12)는 그 가장자리부(30A)가 웨지 가장자리부를 형성하는 개구부(30)를 가지며, 시일은 이러한 개구부 내에 맞물리는 반경방향 돌기를 갖는다. 이 경우에 있어서, 반경방향 돌기는 시일이 가지는 유지 러그(32)에 의해 형성되고, 이 유지 러그는 시일이 칼라 내에 장착될 때 개구부(30)를 통과하도록 구부러져 있다. 특히, 이러한 러그(32)는 시일을 형성하는 스트립(22) 내에서 절취되고, 그 후에 러그가 절곡되면 스트립 내에 절취부(33)가 남겨진다.

칼라(10) 내에 시일(20)을 위치시키기 위해서, 전술한 축선방향 삽입 동안에, 절곡된 러그(32)의 자유단부는 벨트(12)가 가지는 직경보다 작은 직경 치수를 형성하도록 약간 압축되는 것으로 충분하며, 시일은 벨트의 클램핑 해제 상태에서 칼라 내로 삽입된다는 것이 상기된다.

이 경우에 있어서, 벨트(12)는 2개의 동일한 개구부(30)를 가져, 칼라가 180도 회전하여 벨트의 전방 가장자리부(13A)와 후방 가장자리부(13B)를 반전시킬 때 하나의 개구부가 다른 하나 대신에 발견되도록 배치되는 것을 알 수 있다. 따라서, 칼라가 이들 2가지 자세 중 어떤 자세에 있더라도, 시일(20)은 벨트 내에 정확하게 위치될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 개구부(30) 및 러그(32)는 칼라에 대한 시일의 축선방향 유지에 공헌하도록 기능한다. 게다가, 러그가 개구부 내에 맞물릴 때, 개구부의 가장자리부(30A)와 러그 사이의 접촉은 방향(R) 및 그 역방향으로의 칼라에 대한 시일의 축선방향 이동에 반대한다.

한편, 개구부 내에서의 러그의 정확한 맞물림은 벨트에 대해 시일의 원주방향 각도 위치를 결정하기 때문에, 개구부(30) 및 러그(32)는 원주방향으로의 밀봉 키(key)로서 기능한다. 도시된 실시예에서와 같이, 칼라가 개방형인 경우, 시일이 형성되는 스트립(22)의 양단부가 칼라의 개방부분과는 다른 위치에 배치되는 것이 보장될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 튜브의 단부(1A)는, 이 경우에 있어서, 개방부(3A) 및 윈도부(3B)를 포함하는 슬롯(3)을 가지며, 이 개방부는 튜브의 자유단부(1A)에서 개방되고 윈도부는 폐쇄 또는 거의 폐쇄된 윤곽을 갖는다는 것을 알 수 있다. 따라서, 단부(1A)는 슬롯(3)의 폭을 감소시킴으로써 얻어지는 단부(1A)의 직경 감소에 의해 튜브의 단부(2A)에 클램핑될 수 있다. 또한 이러한 슬롯(3)은 클램핑 시스템에 대한 튜브의 원주방향 각도 위치 결정에 공헌할 수 있다. 게다가, 슬롯(3)의 개방부(3A)는, 시일과 벨트(12) 사이에 형성된 환형 공간 내로 튜브의 단부(1A)가 삽입될 때, 시일(20)의 전술한 러그(32)를 수용할 수 있다. 따라서, 러그(32)는 소정 위치까지 튜브(1)가 삽입되는 것을 반대하지 않으며, 게다가, 칼라에 대한 시일의 원주방향 각도 위치가 결정되기 때문에, 이러한 러그(32)와 슬롯의 개방부(3A) 사이의 상호작용은 시일에 대한, 나아가서 칼라에 대한 튜브의 원주방향 각도 위치를 결정한다.

또한 본 개시에 따른 장치는 튜브(1)에 대해 시일을 위한 인출-방지 부재를 포함한다. 이 경우에 있어서 시일(20)은, 이 경우에 있어서 스트립(22)에서 절취되어 자유단부가 시일(20)의 전방 가장자리부(21A)를 향해 위치되도록 외측으로 약간 구부러지는 탭으로 형성되는 인출-방지 탭(34)을 가지며, 이 탭이 스트립의 해당 부분에 부착되어 있을 수 있도록 하기 위한 절첩부(34')는 이 탭의 후방에 위치된다. 이러한 상태에서, 시일과 칼라 사이에 단부(1A)가 맞물릴 때, 전방(F)(도 1 및 2 참조)으로의 단부(1A)의 추력은 탭(34)을 내측으로 밀어내는 경향이 있음을 이해할 것이다. 다시 말해서, 이 탭(34)은 튜브의 단부(1A)가 삽입될 때에는 사라진다. 그렇지만, 탭의 이러한 변형은 탄성적이며, 이 탭은 튜브의 슬롯(3)의 폐쇄된 윈도부(3B) 내에서 절곡된 상태로 복귀한다. 따라서, 윈도부(3B)의 전방 가장자리부(3B')와 탭(34) 사이의 상호작용은 튜브로부터 시일이 전방(F)으로 인출되는 것에 반대한다.

도 4에서, 튜브(1)의 단부(1A)는 칼라의 벨트(12)의 내주면과 시일(20) 사이에 삽입되어 있다. 또한 시일을 형성하는 스트립(22)의 단부(22B)에 형성되는 탭(24B)은 이 스트립의 단부(22A)에 형성되는 노치(24A) 내로 전진 이동하는 것을 알 수 있다. 따라서, 탭(24B)의 가장자리부는 노치(24A)의 가장자리부(24'A)와 협력하여 밀봉 접촉 영역을 형성한다. 나아가서, 시일은 전술한 러그(28 및 32)에 의해, 뿐만 아니라, 도 4에서는 벨트에 의해 가려지는 러그(34)에 의해 칼라 및 튜브 내에 유지된다. 이러한 상태에서, 튜브(2)의 단부는, 튜브(1), 칼라(10) 및 시일(20)에 의해 형성되고 튜브(1)의 단부(1A)에 사전-장착된 조립체 내로 삽입될 수 있다.

튜브(2)의 자유 가장자리부(2A)는 노치(2'A)를 갖는 것이 주목된다. 이러한 노치는 시일(20)의 후방 가장자리부에서 내측으로 절첩되는 키 러그(27)와 상호작용함으로써, 원주방향 각도 위치결정 키(angular position key)로서 로서 기능할 수 있다. 이러한 러그(27)는 시일의 후방 가장자리부(21B)에 가까운 지점에서 내측으로 절첩된다는 점에서 전술한 러그(26)와는 상이하다.

위에서 설명한 바와 같이, 클램핑 칼라는 개방형이다. 이 경우에 있어서, 벨트는, 반경방향 외측으로 절곡되고 그 사이에 칼라의 개방부분을 규정하는 슬롯(15)이 형성되는 클램핑 러그(각각 14A 및 14B)를 지닌다. 이들 러그는 칼라를 클램핑하기 위해 서로에 대해 이동될 수 있다. 이 경우에 있어서, 이러한 이동은 클램핑 로드(16A)에 의해 이루어지는 접근 이동이다. 더욱 상세하게는, 칼라는 클램핑 스크류(16)를 포함하며, 그 양단부는 각각, 이 경우에 있어서는, 스크류의 머리부(16B)와 너트(16C)(스페이서(16D)를 경유할 수 있음)에 의해, 클램핑 러그(14A 및 14B)의 후방에 유지된다. 특정한 경우의 클램핑 러그(14A 및 14B)에 있어서, 클램핑 러그의 후방이란 맞은편 클램핑 러그를 향하는 방향의 반대 방향이다. 한편, 전술한 각도 위치결정 키로 인하여, 튜브(1)의 슬롯(3)은 클램핑 러그들 사이에 획정되는 칼라(10)의 슬롯(15)에 대해 원주방향으로 오프셋되어 있는 한편, 시일(20)을 형성하는 스트립(22)의 양단부는 칼라의 슬롯(15) 및 튜브의 슬롯(3) 양쪽 모두에 대해 원주방향으로 오프셋되어 있다.

이제 도 5가 설명되며, 여기서 튜브(1)의 슬롯에 대한 도면부호 외에는 이전 도면들과 동일한 도면부호가 반복된다. 또한, 도 5에서, 슬롯은 도면부호 3'으로 표시되고 몇 개의 기본 축선방향 슬롯, 특히 튜브의 자유 가장자리부(1'A)에서 개방되는 전방 슬롯(3'A), 이 슬롯(3'A)의 후방에 위치되는 폐쇄 슬롯(3'B), 그리고 슬롯(3'A 및 3'B)의 양쪽에 위치되는 폐쇄 측면 슬롯(3'C)에 의해 형성된다. 클램핑 시스템은 위에서 설명한 것과 유사하며, 차이점은 단지, 시일과 칼라 사이에 형성된 환형 공간 내에 튜브가 맞물릴 때 러그(32)가 이 튜브(1)의 폐쇄 슬롯(3'B) 내에 수용되도록 축선방향으로 정렬되는 인출-방지 탭(34)의 위치설정이다. 물론, 예를 들어 측면 슬롯(3'C) 중 하나와 협력하도록 러그(34)를 다르게 배치하는 것을 선택할 수 있다.

도 6의 예에 있어서도, 튜브(1)의 슬롯(3")이 상이하고 이 경우에 있어서 이 슬롯은 실질적으로 Y자 형상을 갖는 폐쇄된 슬롯(3"B) 및 Y자 형태의 2개의 분기부 사이에 형성되어 중공으로 배열된 V자 형상 오목부(3"A)를 가지며, 이러한 V자 형상 오목부는 튜브(1)의 전방 가장자리부(1'A)에서 개방되어 있다. 이 경우에 있어서 시일(20)의 러그(32)는, 시일의 전방 가장자리부(21A)에 형성되어 오목부(3"A)에 자연적으로 수용된다. 인출-방지 탭(34)은 Y자 형상 슬롯(3"B)의 확장된 꼬리부에 수용되도록 러그(32)와 실질적으로 정렬되어 있다.

도 5 및 6은 물론 튜브에 대한 시일의 인출-방지 부재 및 튜브 위치결정 키를 이루기 위한 가능한 여러 구성들을 나타내는 예시이다.

칼라의 벨트 및 시일은 하나의 가장자리부로부터 다른 가장자리부까지 실질적으로 변화하지 않는 직경을 갖는 것이 주목된다. 따라서, 칼라의 벨트 및 시일은 원통형 표면을 규정한다. 특히, 이것들은 평편한 스트립을 둥글게 말아 형성된다.

10: 칼라, 12: 벨트, 12A: 내부 표면, 13A: 웨지 가장자리부(wedge edge), 14A, 14B: 클램핑 러그, 20: 시일, 21A: 전방 가장자리부, 21B: 후방 가장자리부, 22: 스트립, 22A, 22B: 단부, 24: 밀봉 배열(sealing arrangement), 24A: 수형 맞물림 구성(male engagement conformation), 24B: 암형 맞물림 구성(female engagement conformation), 26: 삽입 램프, 26A: 자유단부, 28: 웨지 돌기(wedge protrusion), 30, 32: 키.

Claims

칼라(10)를 포함하는 클램핑 장치로서,
상기 칼라는, 클램핑 해제 상태 및 이 클램핑 해제 상태에 비해 직경이 감소되는 클램핑 상태를 취할 수 있는 벨트(12)와, 상기 칼라에 대해 축선방향으로 유지됨으로써 상기 벨트(12) 내에 배치되는 시일(20)을 포함하며,
상기 시일은, 둥글게 말려서 양단부(22A, 22B)가 밀봉 배열(24)을 통해 서로 상호작용(cooperate)하도록 구성되는 스트립(22)으로 형성되며,
상기 벨트의 클램핑 해제 상태에서, 상기 벨트 내에 배치되어 사전-장착된 상기 시일은 상기 벨트의 내부표면을 향한 응력을 받으며, 상기 시일은 상기 시일과 상기 벨트(12) 사이로의 환형 대상물의 삽입을 허용하기 위해 이 응력에 대항하여 탄성적으로 변형되도록 구성되는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
사전-장착된 상기 시일(20)은, 클램핑 해제 상태에서, 상기 시일 주위의 상기 벨트(12)의 존재로 인해 예비-응력을 받는, 클램핑 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 벨트(12)의 내부 표면을 향한 상기 시일(20)의 응력은, 상기 벨트가 클램핑 해제 상태에 있을 때, 내부에 상기 시일이 배치된 상기 벨트가 가지는 직경보다 큰 직경을 가지려는 상기 스트립(22)의 경향으로 인해 야기되는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 시일(20)은 후방 가장자리부(21B)를 가지며, 상기 후방 가장자리부는 상기 시일의 후방 가장자리부로부터 축선방향을 따라 멀어지는 방향으로 연장되어 있고 상기 스트립의 축선 쪽으로 기울어지는 적어도 하나의 삽입 램프(26)를 구비하는, 클램핑 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 삽입 램프(26)는 자유단부(26A)가 내측으로 구부러지는 러그에 의해 형성되는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 칼라에 대한 상기 시일의 원주방향 각도 위치를 결정하도록 구성되는 각도 시일 키(30, 32)를 포함하는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 벨트(12) 및 상기 시일(20) 중 하나는 웨지 가장자리부(wedge edge) (13A)를 가지며, 상기 벨트 및 상기 시일 중 다른 하나는 상기 칼라에 대한 움직임에 대하여 상기 시일(20)을 유지하기 위해 상기 웨지 가장자리부와 상호작용할 수 있는 웨지 돌기(wedge protrusion) (28)를 가지는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 시일(20)은 전방 가장자리부(21A)를 가지며, 상기 시일의 전방 가장자리부는 상기 벨트에 대한 적어도 하나의 방향(R)으로의 움직임에 대하여 상기 시일을 유지하기 위해 상기 벨트(12)의 전방 가장자리부(13A)와 상호작용하도록 구성되는 적어도 하나의 받침대(28)를 구비하는, 클램핑 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 받침대(28)는 외측으로 구부러진 러그를 포함하는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 벨트는 가장자리부(30A)가 웨지 가장자리부를 형성하는 개구부(30)를 가지며, 상기 시일은 이 개구부 내에서 절곡되는 유지 러그(32)를 가지는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 밀봉 배열(24)은 상기 시일을 형성하는 상기 스트립(22)의 단부에 형성된 암/수 맞물림 구조(24A, 24B)를 포함하는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 벨트(12) 및 상기 시일(20)은 일측 가장자리부로부터 타측 가장자리부까지 직경이 변화하지 않는, 클램핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 칼라(10)는, 상기 벨트(12)에 대해 반경방향으로 세워져 있고 상기 칼라를 클램핑하기 위해 서로에 대해 이동 가능한 클램핑 러그(14A, 14B)를 가지는, 클램핑 장치.
청구항 1에 기재된 클램핑 장치와, 단부(1A)가 시일(20)과 벨트(12) 사이에 삽입될 수 있는 튜브(1)를 포함하는, 튜브 클램핑 조립체.
청구항 14에 있어서,
상기 시일(20) 및 상기 칼라(10) 중 적어도 하나에 대해 상기 튜브(1)의 각도 위치를 결정하는 튜브 위치결정 키(32, 3A)를 포함하는, 튜브 클램핑 조립체.
청구항 14에 있어서,
상기 시일은, 상기 시일(20)로부터 반경방향 외측으로 돌출하여 상기 튜브(1)의 단부에 형성된 슬롯(3B)과 맞물리도록 구성되는 튜브 위치결정 키 러그(32)를 가지는, 튜브 클램핑 조립체.
청구항 14에 있어서,
상기 시일은 상기 튜브로부터의 상기 시일의 인출에 반대하기 위해 상기 튜브(1)의 개구부(3B, 3'B, 3"B)와 상호작용하도록 구성되는 인출-방지 부재를 포함하는, 튜브 클램핑 조립체.