KR20210129136A - 주름형 호스 용접 단부 - Google Patents
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Abstract
호스 조립체는 복수의 주름, 및 복수의 주름의 말단 주름으로부터 말단 주름의 내경의 방사상으로 외향하여 연장되는 외부 커프 부분을 갖는 주름형 금속 튜브, 유체 커넥터를 획정하는 외부 단부, 및 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분에 수용되는 노즈 부분을 획정하는 내부 단부를 갖는 단부 연결부, 및 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 단부 연결부의 노즈 부분을 둘러싸는 칼라를 포함한다. 칼라, 외부 커프 부분 및 노즈 부분은 함께 용접된다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 가출원 제62/811,569호(발명의 명칭: "CORRUGATED HOSE WELD END", 출원일: 2019년 2월 28일)에 대한 우선권 및 모든 이익을 주장하며, 이 기초출원의 전체 개시내용은 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
기술내용
본 개시내용은 가요성 호스 조립체 및 가요성 호스 조립체의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 주름관(예를 들어, 환형 또는 나선형)과, 주름관 단부와 용접된 단부 연결부 사이의 포획 영역(entrapment area)을 최소화하거나 제거하도록 구성된 단부 연결부 사이에 용접 연결부를 갖는 가요성 금속 호스에 관한 것이다.
본 개시내용에서 제시된 발명 중 하나 이상의 실시형태에 따르면, 호스 조립체는 복수의 주름, 및 복수의 주름의 말단 주름으로부터 상기 말단 주름의 내경의 방사상으로 외향하여 연장되는 외부 커프 부분(outer cuff portion)을 갖는 주름형 금속 튜브, 유체 커넥터를 획정하는 외부 단부 및 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분에 수용되는 노즈 부분(nose portion)을 획정하는 내부 단부를 갖는 단부 연결부, 및 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 단부 연결부의 노즈 부분을 둘러싸는 칼라(collar)를 포함한다. 칼라, 외부 커프 부분 및 노즈 부분은 함께 용접된다.
본 개시내용에서 제시된 발명 중 하나 이상의 또 다른 실시형태에 따르면, 호스 조립체를 제조하는 방법이 고려된다. 예시적인 방법에서, 복수의 주름, 및 복수의 주름의 말단 주름으로부터 상기 말단 주름의 내경의 방사상으로 외향하여 연장되는 외부 커프 부분을 포함하는 주름형 금속 튜브가 제공된다. 단부 연결부의 노즈 부분은 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 내로 삽입된다. 칼라의 일부는 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 단부 연결부의 노즈 부분 주위에 위치된다. 칼라의 부분, 외부 커프 부분 및 노즈 부분은 주름형 금속 튜브와 단부 연결부를 밀봉적으로 접합하기 위해 함께 용접된다.
도 1은 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 느슨하게 조립된 상태로 도시된 호스 조립체의 단부 부분의 단면도;
도 1a는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 부분적으로 확장된 커프를 사용하는 사전 용접된 호스 조립체의 호스 및 단부 연결부의 확대 부분 단면도;
도 2는 크림핑되고(crimped) 사전 용접된 상태로 도시된 도 1의 호스 조립체의 부분 단면도;
도 3은 용접된 상태로 도시된 도 1의 호스 조립체의 부분 단면도;
도 4는 도 1의 호스 조립체의 단부 연결부의 사시도;
도 4a는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 용접 칼라의 크림핑된 단부 부분의 개략 단부도;
도 5는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 느슨하게 조립된 상태로 도시된 호스 조립체의 단부 부분의 단면도; 및
도 6은 크림핑되고 사전 용접된 상태로 도시된 도 5의 호스 조립체의 부분 단면도.
도 1a는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 부분적으로 확장된 커프를 사용하는 사전 용접된 호스 조립체의 호스 및 단부 연결부의 확대 부분 단면도;
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본 발명의 다양한 발명 양태, 개념 및 특징이 예시적인 실시형태에서 조합하여 구현되는 것으로서 본 명세서에서 설명되고 예시될 수 있지만, 이들 다양한 양태, 개념 및 특징은 개별적으로 또는 다양한 조합으로 많은 대안적인 실시형태 및 그 서브 조합에서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 명시적으로 배제되지 않는 한, 이러한 모든 조합 및 서브 조합은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 또한, 대안적인 재료, 구조, 구성, 방법, 회로, 디바이스 및 구성 요소, 소프트웨어, 하드웨어, 제어 로직, 형성에 관한 대안, 적합성 및 기능 등과 같은 본 발명의 다양한 양태, 개념 및 특징에 대한 다양한 대안적인 실시형태는 본 명세서에서 설명될 수 있지만, 이러한 설명은 현재 알려져 있든 나중에 개발되든 이용 가능한 대안적인 실시형태의 완전하거나 철저한 목록이도록 의도되지 않는다. 당업자는 본 발명의 양태, 개념 또는 특징 중 하나 이상을 추가의 실시형태로 용이하게 채택하고, 이러한 실시형태가 본 명세서에서 명시적으로 개시되지 않더라도 본 발명의 범위 내에서 사용할 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 일부 특징, 개념 또는 양태가 바람직한 장치 또는 방법인 것으로 본 명세서에서 설명될 수 있을지라도, 이러한 설명은 명시적으로 그렇게 언급되지 않는 한 이러한 특징이 요구되거나 필요하다는 것을 제안하도록 의도되지 않는다. 또한, 예시적이거나 대표적인 값 및 범위가 본 개시내용의 이해를 돕기 위해 포함될 수 있지만, 이러한 값 및 범위는 제한적인 의미로 해석되어서는 안 되며, 명시적으로 언급된 경우에만 중요한 값 또는 범위인 것으로 의도된다. 특정 값의 "대략" 또는 "약"으로서 식별되는 파라미터는 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 지정된 값과 지정된 값의 10% 이내의 값을 모두 포함하도록 의도된다. 또한, 본 개시내용을 수반하는 도면은 축척일 수 있지만, 반드시 축척일 필요는 없으며, 그러므로 도면에서 명백하고 다양한 비 및 비율을 교시하는 것으로서 이해될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 다양한 양태, 특징 및 개념이 본 명세서에서 독창적이거나 본 발명의 일부를 형성하는 것으로서 본 명세서에서 명시적으로 식별될 수 있지만, 이러한 식별은 배타적인 것으로 의도되지 않고 오히려 이러한 또는 특정 발명의 일부로서 명시적으로 식별됨이 없이 본 명세서에서 완전히 설명된 발명 양태, 개념 및 특징이 있을 수 있으며, 본 발명은 대신 첨부된 청구범위에 제시된다. 예시적인 방법 또는 프로세스에 대한 설명은 모든 경우에 요구되는 것으로서 모든 단계를 포함하는 것으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않는 한 단계들이 제시되는 순서가 요구되거나 필요한 것으로 해석되지 않는다.
많은 적용은 유체 시스템에서의 2개의 지점 사이에 유체 연결을 제공하는 가요성 호스에 대한 요건을 가지며, 호스의 가요성은 다양한 유체 라인 루트 결정 요건, 열 팽창, 오정렬, 및 간헐적 또는 연속적 굴곡(예를 들어, 시스템 진동으로 인한)을 허용한다. 예를 들어, 원하는 시스템 온도 등급, 시스템 압력 등급, 화학적 호환성, 및 가스 불투과성을 제공하도록 구성된 가요성 금속 호스는 통상적으로 가요성을 촉진하기 위해 주름진 내부 금속 튜브와, 굽힘 움직임을 허용하면서 금속 튜브를 위한 보호를 제공하는 외부 외피, 커버 또는 다른 보강층(예를 들어, 금속 편조 외피(metal braided sheath))을 포함한다.
유체 시스템 내로의 설치를 용이하게 하기 위해, 호스 조립체는 통상적으로 예를 들어 튜브 피팅, 튜브 단부(예를 들어, 튜브 피팅에서 용접 또는 설치를 위한) 또는 신속 분리 커플링을 포함하는 다양한 단부 커넥터 주의 임의의 것이 제공되며, 그러므로, 내부 및 외부 가요성 호스 튜브 구성 요소와 단부 연결부 사이에 누출 방지 연결을 요구한다. 금속 호스 조립체를 위하여, 이러한 단부 커넥터는 통상적으로 호스 단부에 용접된다. 일부 이러한 적용에서, 금속 튜브 주름에 대해 수행되는 용접 및 금속 호스의 외피 편조(sheath braiding)는 일부 유체 시스템에서 바람직하지 않을 수 있는 오염물 및/또는 포획 영역을 생성할 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 양태에 따르면, 금속 호스 및 용접된 단부 연결부는 튜브 주름 및 외피 편조로부터 용접 구역을 분리하는 것에 의해 포획 영역이 없는 용접 구역을 제공하도록 구성될 수 있다. 튜브 주름과 외피 편조의 일관된 배제는 호스 단부의 자동(예를 들어, 궤도) 용접을 허용하며, 이에 의해 용접 시간과 용접 기술 요건을 감소시키고, 누출 방지 조립체의 개선된 수율을 제공한다.
예시적인 실시형태에서, 도 1 내지 도 3의 단면도에 도시된 바와 같이, 금속 호스 조립체(100)는 유체 시스템과 연결하기 위한 커넥터(예를 들어, 튜브 피팅, 튜브 스터브, 신속 분리 커플링)(111로 개략적으로 도시됨)를 갖는 금속 단부 연결부(110), 주름형 금속 튜브(120) 및 주변 외피(130)(예를 들어, 편조 금속 외피)를 포함하는 호스(105), 및 금속 용접 칼라(140)를 포함한다. 호스 조립체 구성 요소는 예를 들어 스테인리스강, Hastelloy®, 또는 자동으로 용접될 수 있는 다른 합금을 포함하는 임의의 적절한 재료로 제공될 수 있다. 또한, 도면이 호스 조립체(100)의 한쪽 단부만을 도시하지만, 호스 조립체의 반대쪽 단부는 유사한 단부 연결부 및 대응하는 부착 배열을 포함할 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다는 것을 이해해야 한다.
주름관(120)은 복수의 주름(121), 및 복수의 주름(121) 중 말단 주름(121a)으로부터 말단 주름의 내경의 방사상 외향하여 연장되어 단부 연결부(110)의 내부 단부 노즈 부분(115)을 수용하는 내부 공간 또는 소켓(126)을 획정하는 실질적으로 원통형인 외부 커프 부분(125)을 포함한다. 단부 연결부에 대한 부착을 용이하게 하기 위한 내향 크림핑(inward crimping) 또는 다른 이러한 수정과 대조적으로, 커프 부분(125)의 이러한 외향 위치 설정은 호스 조립체의 관통 직경 및 결과적인 유량에서의 어떠한 감소도 제거하거나 또는 최소화한다. 설치됨에 따라서, 커프 부분(125)은 노즈 부분의 내부 단부(115a)와 말단 주름(121a)의 접합에 의해 단부 연결 노즈 부분(115)에 위치될 수 있다. 대안적으로, 커프 부분(125)은 단부 연결부(110) 상의 어깨부 또는 플랜지(118)와 커프 부분(125)의 최외측 가장자리(125a)의 접합에 의해 단부 연결 노즈 부분(115)에 위치될 수 있다. 이러한 배열에서, 커프 부분(125)은 단단한 정지 또는 접합 상태로의 노즈 부분의 간단한 삽입에 의해 단부 연결 노즈 부분과의 반복 가능한 정렬을 제공하는 크기로 될 수 있다.
주름관의 외부 커프 부분은 팽창 다이, 압연 성형, 압출, 용접 및 열 프레스의 사용을 포함하는 다양한 공정으로 형성될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 성형 도구는 튜브의 말단 주름 또는 나선형 주름(convolution)을 바깥쪽으로 압축하거나 납작하게 하기 위해 호스에 삽입되어, 납작해진 말단 주름으로 외부 커프 부분을 형성하고, 납작하지 않은 말단 주름(121a)은 소켓(126)의 최내측 단부를 획정한다. 한 실시형태에서, 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 커프 부분(125)은 튜브 주름(121)의 외경에 근사한 직경을 갖는 실질적으로 원통형일 수 있다. 다른 실시형태에서, 예를 들어 도 1a에 도시된 바와 같이, 외부 커프 부분(125')은 부분적으로 확장된 주름의 내경이 단부 연결부(110)의 노즈 부분(115)을 수용하는 크기가 되도록 말단 주름을 부분적으로만 확장하거나 또는 변형시키는 것에 의해 형성될 수 있으며, 말단의 납작하지 않은 주름(121a')은 소켓(126')의 최내측 단부를 획정한다. 하나의 이러한 실시형태에서, 말단 주름은 변형되지 않은 주름의 내경과 외경 사이의 적어도 대략 중간의 내경까지 부분적으로 확장될 수 있다. 일부 이러한 실시형태에서, 말단 주름의 부분적인 확장에 의한 외부 커프 부분의 형성은 과팽창으로 인한 튜브의 약화 또는 분할을 방지할 수 있고, 및/또는 호스 단부와 단부 연결 노즈 부분 사이에 더욱 밀착된 끼워맞춤을 제공할 수 있다.
용접하기 전에 주름관(120)과 단부 연결부(110)를 위치시키고 고정하기 위해, 용접 칼라(140)는 커프 부분(125)과 노즈 부분(115) 주위에 위치되며, 용접 칼라의 내부 단부 부분(141)은 커프 부분과 노즈 부분 위에서 미끄러져서, 주름관(120)의 외부 커프 부분(125)은 노즈 부분과 용접 칼라 사이에 포획된다. 용접 칼라는 예를 들어 용접 전에 단부 연결부 상의 용접 칼라의 원하는 축 방향 위치를 유지하기 위해 단부 연결부에 기계적으로 부착될 수 있다. 예를 들어, 압입 끼워맞춤 결합, 클램핑, 크림핑, 나사 결합, 인터록킹 탭 및 슬롯 또는 다른 이러한 특징 중 하나 이상을 포함하는 다양한 부착 구성이 이용될 수 있다. 예시된 실시형태에서, 용접 칼라(140)의 외부 단부 부분(142)은 단부 연결부와의 원하는 축 방향 정렬(도 2에 도시된 바와 같은)로 용접 칼라를 확실하게 위치시키기 위해 단부 연결부(110)에서의 외주 그루브(outer circumferential groove)(113)와 인터록킹 결합으로 수용되는 방사상으로 내향하여 연장되는 입술부(lip)(143)를 포함하며, 용접 칼라(140)의 중앙 부분(145)을 획정하는 용접 구역은 단부 연결부의 노즈 부분(115)과 정렬된다. 이러한 "록킹 도그(lock dog)"형 결합은 예를 들어 크림핑 도구(도 1의 T에서 가상선으로 개략적으로 도시됨)를 사용하여 용접 칼라(140)의 외부 부분을 내향하여 크림핑하는 것에 의해 달성될 수 있다. 삽입된 노즈 부분(115)과 커프 부분(125)의 단단한 정지 정렬과 조합된, 단부 연결부(110)와의 용접 칼라(140)의 인터록킹 결합은 용접될 부분(115, 125, 145)의 일관된 정렬을 제공한다.
이러한 동일한 내향 크림핑은 또한 이들 부분(115, 125, 130, 145)의 단단하고 용접을 용이하게 하는 결합을 위하여, 금속 외피(130), 주름관(120)의 외부 커프 부분(125) 및 단부 연결부(110)의 노즈 부분(115)에 대해 용접 칼라(140)의 중앙 부분(145)을 획정하는 용접 구역의 압축을 가져올 수 있다. 일부 적용에서, 코어 튜브와의 이러한 긴밀한 결합은 예를 들어 나선형 및 다겹 나선형 코어 튜브를 포함하는 보다 다양한 코어 튜브의 용접을 허용할 수 있고, 및/또는 편조 와이어로부터 멀어지게 용접 열의 퇴출을 촉진하여, 결과적으로 와이어에서의 냉간 가공 강도를 유지할 수 있다.
도시된 실시형태에서 도시된 바와 같이, 용접 칼라(140)의 중앙 부분(145)은 용접 용입을 용이하게 하고 개선된 용접 미관을 위해 용접 퍼들(weld puddle)의 가장자리를 제어하기 위해 얇아질 수 있다.
많은 상이한 유형의 용접 배열이 사용될 수 있지만, 단부 연결부(110), 주름관(120), 및 용접 칼라(140)는 자열 용접(autogenous weld)을 수용하도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 용접은 충전재를 추가함이 없이 단부 연결부, 주름관, 및 용접 칼라 재료에 의해 형성될 수 있다. 이러한 배열에서, 용접 칼라의 중앙 부분(145)을 획정하는 얇은 용접 구역은 자열 용접의 형성을 용이하게 하기 위해 희생 용접 재료를 제공하는 확장 리브(enlarged rib)(147)를 포함할 수 있다(그러나 반드시 그럴 필요는 없다). 이러한 확장 리브는 용접 위치 설정 또는 구성 요소 정렬을 더욱 용이하게 할 수 있다. 다른 실시형태에서, 용접된 조립체는 충전재를 사용할 수 있다. 또한, 용접 작업은 용접 칼라 주위에서의 용접 전극의 이동(즉, 궤도 용접), 또는 고정 전극에 근접한 공작물 구성 요소의 회전을 수반할 수 있다.
자열 용접 작업의 결과로서, 노즈 부분(115), 외부 커프(125), 및 용접 칼라 중앙 부분(145)의 부분들은 도 3에 도시된 바와 같이, 균일한 완전 용입 용접 비드(W)를 형성하기 위해 용접 작업 동안 용접 퍼들에서 소모된다. 외부 커프 부분(125) 및 선택적으로 주변 외피(130)가 단부 연결 노즈 부분(115)의 용접된 부분 주위로, 그리고 축 방향 외향하여 연장되기 때문에, 커프 부분(125) 및 외피(130)의 최외측 가장자리는 호스 유동 경로 외부에 배치되며(즉, 젖지 않으며), 그러므로 유동 경로 내에서 포획 영역 또는 느슨한 버(loose burr) 또는 기타 오염 물질을 형성하지 않는다. 이러한 것은 호스의 내부 유동 경로의 청소를 용이하게 하고 깨끗한 상태를 유지한다. 또한, 용접 구역을 지나는(단부 연결 노즈 부분(115) 위에서 이를 지나는) 편조 외피(130)의 연장부는 편조 외피의 종단부의 용접과 비교하여 모든 편조 와이어가 용접에 포함되고 용접에 의해 용입되는 것을 보장하며, 여기에서, 종단된 편조 와이어 중 하나 이상은 당겨지거나 다시 용융되어 용접에 포함되지 않을 수 있다. 본 발명에서, 편조는 용접에 의해 용입된다.
전술한 용접 배열은 용접 구역과 용접 칼라(140)의 크림핑된 단부 입술부(143) 사이에 밀폐된 공간을 생성할 수 있으며, 외부 커프(125) 및 외피(130)의 단부들은 밀폐된 공간 내로 연장된다. 호스 조립체의 다른 예시적인 특징에서, 이러한 밀폐된 공간을 가로질러 연장되는 단부 연결부의 외부 표면은 예를 들어 용접 파열을 방지하기 위해 용접 동안 용접 가스의 통풍을 허용하는 축 방향 연장 그루부 또는 노치를 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 도 4의 사시도에 도시된 바와 같이, 단부 연결부(110)는, 플랜지(118, 119)를 가로질러 형성되고 그루브(113) 내로 오목화된 축 방향 연장 노치(117)를 포함할 수 있다.
대안적인 실시형태에서, 용접 칼라의 외부 단부 부분에는 불연속 크림프가 제공될 수 있어서, 용접 칼라 외부 단부 부분의 크림핑되지 않은(또는 덜 심하게 크림핑된) 부분은 용접 가스의 통풍을 위한 유동 경로를 제공한다. 도 4a는 로브형 또는 "클로버잎" 구성을 갖는 용접 칼라 단부 부분(142a)을 위한 크림핑 배열을 개략적으로 도시하며, 이에 의해, 짧은 직경(D1)은 용접 칼라와 단부 연결부 사이에 충분한 인터록킹 결합을 제공하고, 긴 직경(D2)은 용접 가스를 위한 통풍 통로를 제공한다.
다른 실시형태에서, 용접된 호스 단부 배열은 용접 전에 단부 연결에 대해 용접 칼라를 위치시키고 정렬하기 위해 호스와 용접 칼라 사이의 압입 끼워맞춤 결합에 의지하고, 이에 의해 단순화된 용접 칼라를 허용하고, 예를 들어, 용접 전에 어떠한 록킹 도그 배열 또는 다른 이러한 인터록킹 연결을 제거하거나 생략할 수 있다.
도 5는 도 1 내지 도 4의 실시형태의 호스 구성 요소와 유사한, 금속 단부 연결부(210), 주름형 금속 튜브(220) 및 주변 외피(230)(예를 들어, 편조 금속 외피)를 포함하는 호스(205), 및 금속 용접 칼라(240)를 포함하는, 느슨하게 조립된(즉, 사전 크림핑되고 사전 용접된) 상태의 또 다른 예시적인 금속 호스 조립체(200)를 도시한다. 호스 구성 요소는 예를 들어 스테인리스강, Hastelloy®, 및 자열 용접될 수 있는 다른 합금을 포함하는 임의의 적합한 재료로 제공될 수 있다. 또한, 도면이 호스 조립체(200)의 한쪽 단부만을 도시하지만, 호스 조립체의 반대쪽 단부는 유사한 단부 연결부 및 대응하는 부착 배열을 포함할 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다는 것으로 이해되어야 한다.
주름관(220)은 복수의 주름(221)과, 복수의 주름(221) 중 말단 주름(221a)으로부터 말단 주름의 내경의 방사상 외향하여 연장(예를 들어, 전술한 바와 같이 말단 주름을 부분적으로 또는 전체적으로 확장하는 것에 의해 형성)되어 단부 연결부(210)의 내부 단부 노즈 부분(215)을 수용하는 내부 공간 또는 소켓(226)을 획정하는 실질적으로 원통형인 외부 커프 부분(225)를 포함한다. 설치됨에 따라서, 커프 부분(225)은 노즈 부분의 내부 단부(215a)와 말단 주름(221a)의 접합에 의해 단부 연결 노즈 부분(215) 상에 위치될 수 있으며, 커프 부분(225)은 단단한 정지 또는 접합 상태로 노즈 부분의 간단한 삽입에 의해 단부 연결 노즈 부분과 반복 가능한 정렬을 제공하는 크기이다.
용접 전에 주름관(220)과 단부 연결부(210)를 위치시키고 고정하기 위해, 용접 칼라(240)는 커프 부분(225)과 노즈 부분(215) 주위에 위치되며, 용접 칼라의 내부 단부 부분(241)은 커프 부분과 노즈 부분 위에서 미끄러져서, 주름관(220)의 외부 커프 부분(225)은 노즈 부분과 용접 칼라 사이에 포획된다. 용접 칼라(240)는 예를 들어, 용접 칼라의 중앙 부분과 호스 사이에 압입 끼워맞춤 또는 마찰 끼워맞춤 결합을 제공하는 동시에 정렬된 호스 구성 요소에 대한 손상을 방지하기 위해 크림핑된 압축을 제한하기 위해, 외피(230), 외부 커프(225) 및 노즈 부분(215)에 대해 용접 칼라의 중심 부분(245)을 크림핑하는 것에 의해 용접 전에 단부 연결부 상에서 용접 칼라의 원하는 축 방향 위치를 유지하기 위해 단부 연결부에 기계적으로 부착될 수 있다.
크림핑 작업시에, 크림핑 도구(T)는 도 6에 도시된 바와 같이 호스에 대한 중앙 부분(245)의 압입 끼워맞춤 및 호스에 대한 내부 단부 부분(241)의 밀착(반드시 압입이 아님) 끼워맞춤을 위해 용접 칼라(240)의 중앙 및 내부 단부 부분(245, 241)을 압축한다. 크림핑된 내부 단부 부분(241)과 호스 사이의 제어된 갭은 예를 들어 통풍을 위한 용접 칼라 또는 단부 연결부에서의 슬롯 또는 구멍의 기계 가공을 요구함이 없이 용접 파열을 방지하기 위해 용접 동안 용접 가스의 통풍을 제공할 수 있으며, 그러므로 이들 구성 요소를 단순화한다. 추가적으로, 도 5에서 명백한 바와 같이, 용접 칼라(240)는 예를 들어 용접 칼라가 어느 방향으로도 호스 단부에 설치되는 것을 허용하도록 동일한 내부 및 외부 단부(241, 242)를 갖는 칼라의 길이를 이등분하는 평면을 중심으로 구조적으로 대칭일 수 있으며(그러나 반드시 그럴 필요는 없으며), 이에 의해 용접 칼라의 역 설치로 인한 부정확한 조립 가능성을 제거한다. 대안적으로(도시되지 않음), 용접 칼라의 내부 단부 부분은 외부 단부 부분보다 길 수 있거나, 또는 외부 단부 부분은 내부 단부 부분보다 길 수 있다.
예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 용접 칼라(240)의 중앙 부분(245)을 획정하는 용접 구역은 용접 용입을 용이하게 하고 개선된 용접 미관을 위해 용접 퍼들의 가장자리를 제어하도록 얇아질 수 있다. 도 1 내지 도 3의 실시형태와 유사하게, 단부 연결부(210), 주름관(220), 및 용접 칼라(240)는 자열 용접을 수용하도록 구성될 수 있으며, 이에 의해, 용접은 충전재의 추가 없이 단부 연결부, 주름관 및 용접 칼라 재료에 의해 형성될 수 있다. 용접 칼라의 중앙 부분(245)을 획정하는 얇아진 용접 구역은 자열 용접의 형성을 용이하게 하기 위해 희생 용접 재료를 제공하는 확장 리브(247)를 포함할 수 있다(그러나, 반드시 그럴 필요는 없다). 이러한 확장 리브는 용접 위치 설정 또는 구성 요소 정렬을 더욱 용이하게 할 수 있다. 다른 실시형태에서, 용접된 조립체는 충전재를 사용할 수 있다. 또한, 용접 작업은 용접 칼라 주위에서의 용접 전극(E)의 이동(즉, 궤도 용접), 또는 고정 전극에 근접한 공작물 구성 요소의 회전을 수반할 수 있다.
자열 용접 작업의 결과로서, 노즈 부분(215), 외부 커프(225), 및 용접 칼라 중앙 부분(245)의 부분들은 도 1 내지 도 3의 실시형태와 유사하게, 균일한 완전 용입 용접 비드(도시되지 않음)를 형성하기 위해 용접 작업 동안 용접 퍼들에서 소모된다. 외부 커프 부분(225) 및 주변 외피(230)가 단부 연결 노즈 부분(215)의 용접된 부분 주위에서 그리고 축 방향 외향하여 연장되기 때문에, 커프 부분(225) 및 외피(230)의 최외측 가장자리들은 호스 유동 경로의 외부에 배치되며(즉, 젖지 않으며), 그러므로 흐름 경로 내에 포획 영역 또는 느슨한 버 또는 다른 오염 물질을 형성하지 않는다. 이러한 것은 호스의 내부 유동 경로의 청소를 용이하게 하고 깨끗한 상태를 유지한다.
본 발명의 양태는 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었다. 수정 및 변경은 이러한 명세서를 읽고 이해하는 것으로 발생할 것이다. 첨부된 청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에 있는 한 이러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.
Claims (29)
- 호스 조립체로서,
복수의 주름, 및 상기 복수의 주름의 말단 주름으로부터 상기 말단 주름의 내경의 방사상으로 외향하여 연장되는 외부 커프 부분을 포함하는 주름형 금속 튜브를 포함하는 호스;
유체 커넥터를 획정하는 외부 단부, 및 상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분에 수용되는 노즈 부분(nose portion)을 획정하는 내부 단부를 갖는 단부 연결부; 및
상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분을 둘러싸는 칼라(collar)로서, 상기 칼라, 상기 외부 커프 부분 및 상기 노즈 부분은 함께 용접되는, 상기 칼라
를 포함하는, 호스 조립체. - 제1항에 있어서, 상기 칼라는 상기 단부 연결부에 있는 외주 그루브(outer circumferential groove)와 인터록킹 결합으로 수용되는 방사상 내향 연장 입술부를 획정하는 외부 단부 부분을 포함하는, 호스 조립체.
- 제2항에 있어서, 상기 외주 그루브는 상기 단부 연결부의 외부 표면 상에 배치된 원주 방향 플랜지에 의해 부분적으로 획정되는, 호스 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 원주 방향 플랜지는 적어도 하나의 노치를 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라는 상기 단부 연결부의 노즈 부분과 축 방향으로 정렬되고 이에 대해 내향하여 크림핑되는 얇아진 부분을 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주름형 금속 튜브를 둘러싸는 보강층을 더 포함하는, 호스 조립체.
- 제6항에 있어서, 상기 보강층은 편조 재료(braided material)를 포함하는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라, 상기 외부 커프 부분, 및 상기 노즈 부분은 상기 노즈 부분의 내부 단부에서 함께 용접되어서, 상기 노즈 부분 내부 단부의 축 방향으로 외향하여 상기 주름형 금속 튜브의 어떠한 부분도 젖지 않는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 커프 부분은 복수의 외향하여 납작해진 주름을 포함하는, 호스 조립체.
- 제9항에 있어서, 상기 외향하여 납작해진 주름은 상기 복수의 주름의 내경과 외경 사이의 적어도 대략 중간의 내경을 갖는, 호스 조립체.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 커프는 실질적으로 원통형인, 호스 조립체.
- 호스 조립체를 제조하는 방법으로서,
복수의 주름, 및 상기 복수의 주름의 말단 주름으로부터 상기 말단 주름의 내경의 방사상으로 외향하여 연장되는 외부 커프 부분을 포함하는 주름형 금속 튜브를 제공하는 단계;
상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 내로 단부 연결부의 노즈 부분을 삽입하는 단계;
상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분 주위에 칼라의 일부를 위치시키는 단계; 및
상기 주름형 금속 튜브와 상기 단부 연결부를 밀봉 방식으로 연결하기 위하여 상기 칼라, 상기 외부 커프 부분, 및 상기 노즈 부분의 부분들을 함께 용접하는 단계
를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법. - 제12항에 있어서, 상기 주름형 금속 튜브를 제공하는 단계는 상기 외부 커프 부분을 형성하기 위해 상기 복수의 주름의 말단 주름의 외향하는 하나 이상의 본래의 주름을 변형시키는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 외부 커프 부분을 형성하기 위해 상기 복수의 주름의 말단 주름의 외향하는 하나 이상의 본래의 주름을 변형시키는 단계는 상기 복수의 주름의 내경과 외경 사이의 적어도 대략 중간으로 상기 변형된 주름의 내경을 확장하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 외부 커프는 실질적으로 원통형인, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 커프 부분 내로 상기 단부 연결부의 노즈 부분을 삽입하는 단계는 상기 복수의 주름의 말단 주름과 상기 노즈 부분을 접합하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 커프 부분 내로 상기 단부 연결부의 노즈 부분을 삽입하는 단계는 상기 단부 연결부의 어깨부와 상기 외부 커프 부분의 가장자리를 접합하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분 주위에 칼라의 일부를 위치시키는 단계는 상기 단부 연결부의 외부 표면과의 인터록킹 결합으로 상기 칼라를 방사상으로 변형시키는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라의 부분은 상기 칼라의 얇아진 부분을 포함하며, 상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분 주위에 칼라의 일부를 위치시키는 단계는 상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분에 대해 상기 칼라의 얇아진 부분을 크림핑하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분 주위에 칼라의 일부를 위치시키는 단계는 상기 단부 연결부에 있는 외주 그루브와의 인터록킹 결합으로 상기 칼라의 방사상 내향 연장 입술부를 설치하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 외주 그루브는 상기 단부 연결부의 외부 표면 상에 배치된 원주 방향 플랜지에 의해 부분적으로 획정되는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라, 상기 외부 커프 부분, 및 상기 노즈 부분의 부분을 함께 용접하는 단계는 상기 단부 연결부의 외부 표면 및 상기 칼라의 내부 표면 중 하나에 형성된 노치를 통해 용접 가스를 제거하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라, 상기 외부 커프 부분, 및 상기 노즈 부분의 부분을 함께 용접하는 단계는 궤도 용접을 수행하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라, 상기 외부 커프 부분, 및 상기 노즈 부분의 부분을 함께 용접하는 단계는 자열 용접을 수행하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라, 상기 외부 커프 부분, 및 상기 노즈 부분의 부분을 함께 용접하는 단계는 상기 노즈 부분 내부 단부의 축 방향으로 외향하여 상기 주름형 금속 튜브의 어떠한 부분도 젖지 않도록 상기 노즈 부분의 내부 단부를 용접하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주름형 금속 튜브를 둘러싸는 보강층을 제공하는 단계를 더 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 보강층은 편조 재료를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제12항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라는 상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분 주위에 상기 칼라의 부분을 위치시키기 전에 상기 칼라의 길이를 이등분하는 평면을 중심으로 대칭인, 호스 조립체를 제조하는 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 주름형 금속 튜브의 외부 커프 부분 및 상기 단부 연결부의 노즈 부분 주위에 칼라의 일부를 위치시키는 단계는 상기 호스의 외부 표면과의 압입 끼워맞춤 결합으로 상기 칼라의 부분을 압축하는 단계를 포함하는, 호스 조립체를 제조하는 방법.
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