KR20220059669A - 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치 - Google Patents

플랜지형 개구용 엔드 캡 장치 Download PDF

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KR20220059669A
KR20220059669A KR1020200145126A KR20200145126A KR20220059669A KR 20220059669 A KR20220059669 A KR 20220059669A KR 1020200145126 A KR1020200145126 A KR 1020200145126A KR 20200145126 A KR20200145126 A KR 20200145126A KR 20220059669 A KR20220059669 A KR 20220059669A
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박용근
박용성
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Abstract

본 발명은 용기, 파이프 등의 플랜지형 개구를 밀봉하기 위한 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 개시한다. 본 발명의 엔드 캡 장치는 엔드 캡, 복수의 클램프와 복수의 볼트로 구성되어 있다. 엔드 캡은 개구를 덮을 수 있도록 장착되며, 외주면에 둘레 방향을 따라 복수의 러그 플레이트가 연장되어 있다. 복수의 러그 플레이트 각각에 반경 방향을 따라 가이드 슬롯이 형성되어 있다. 클램프들은 플랜지에 대해 엔드 캡을 조여 줄 수 있도록 러그 플레이트들 각각의 아래쪽에 배치되어 있으며, 가이드 슬롯과 정렬되는 나사 구멍이 형성되어 있고, 플랜지의 밑면에 걸리는 클램핑 조가 하단에 형성되어 있다. 볼트들은 가이드 슬롯을 통하여 나사 구멍에 체결되어 클램프들 각각에 의해 플랜지와 엔드 캡에 체결력을 부여한다. 본 발명에 의하면, 엔드 캡의 가이드 슬롯들을 통하여 결합되는 클램프들의 클램핑 조에 의해 체결력을 부여하여 플랜지형 개구를 간편하고 긴밀하게 밀봉할 수 있다. 또한, 엔드 캡을 설치한 후에 내부 압력이 높아진 경우에도 클램프들의 클램핑 조가 플랜지에 걸려 엔드 캡의 탈락이 방지되므로, 엔드 캡을 안전하게 제거하여 파손 및 작업자의 부상을 방지할 수 있다.

Description

플랜지형 개구용 엔드 캡 장치{END CAP DEVICE FOR FLANGED OPENING}
본 발명은 엔드 캡 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용기, 파이프 등의 플랜지형 개구를 밀봉하기 위한 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 발생하는 오염 물질, 의약품, 유제품 및 기타 재료의 제조 및 처리에는 스테인리스 스틸(Stainless steel)로 이루어진 용기가 사용되고 있다. 이러한 물질들은 일반적으로 파이프 네트워크(Pipe network)를 이용하여 수송하고 있다. 물질들의 처리를 단순화하기 위해 용기 및 파이프가 유사한 형상의 플랜지형 단부를 갖는 것이 일반적이다. 유사한 형상의 플랜지형 단부에 의해 용기와 파이프를 쉽게 결합할 수 있고, 오염 물질 등을 수송 또는 보관용 용기와 고정 파이프 사이에서 쉽게 수송시킬 수 있다.
미국 특허 제6,059,136호 '플랜지형 개구용 엔드 캡 장치(END cap device for flanged opening)'는 용기 또는 파이프의 개구 주위에 형성되어 있는 플랜지를 구비한다. 엔드 캡은 스테인리스 스틸로 이루어진 단단한 디스크(Disk)이다. 그루브(Groove)들이 플랜지의 윗면과 엔드 캡의 아랫면 각각에 서로 마주하도록 형성되어 있다. 개스킷(Gasket)이 그루브에 끼워질 수 있도록 플랜지와 엔드 캡 사이에 개재되어 있다.
엔드 캡 장치의 다른 예로 한국 등록특허 제10-1856585호 '반도체 제조 설비의 연결 배관용 엔드 캡 및 그 엔드 캡을 이용한 반도체 제조 설비 해체 방법'은 반도체 제조 설비의 본체에 돌출되는 연결 배관의 측면 양측에 설치되는 고정구와, 양측 고정구의 결합되는 고정바와, 고정바와 결합되고 반도체 제조설비의 외부로 노출되는 연결 배관을 덮는 외부 덮개와, 외부 덮개의 내부에 설치되고 연결 배관의 단부를 폐쇄하는데 사용되는 내부 덮개, 내부 덮개의 배면과 고정바의 사이에 설치되고 내부 덮개와 고정바 사이에서 내부 덮개를 가압하는 가압 블록으로 구성되어 있다. 이 특허 문헌의 엔드 캡은 연결 배관의 형상과 크기에 상관없이 연결 배관을 신속하게 폐쇄시킬 수 있다. 그러나 고정바와 가압 블록을 설치하기 위한 고정구는 개별 수송 및 보관용 용기에 설치하기 매우 어려운 문제가 있다. 위 특허문헌들에 개시되어 있는 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
그러나 미국 특허 제6,059,136호의 엔드 캡 장치는 용기의 플랜지에 엔드 캡을 밀착시키기 위해 파이프 클램프(Pipe clamp)를 사용해야 한다. 플랜지와 엔드 캡 사이의 개스킷은 파이프 클램프의 체결력(Clamping force)에 의해 압축되어 플랜지와 엔드 캡 사이를 밀봉시킨다. 그러나 파이프 클램프를 사용하기 위해서는 플랜지와 엔드 캡 사이에 개스킷을 개재시킨 후, 손으로 붙잡아 엔드 캡과 개스킷을 가고정시키고, 파이프 클램프를 체결시켜야 하는 번거롭고 불편한 문제가 있다. 협소한 작업 장소, 파이프의 위치가 높거나 낮은 경우 작업 공간의 확보가 곤란하여 작업성이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 파이프 클램프의 분리 시 용기나 파이프의 내부 압력에 의해 엔드 캡이 날아가 파손 및 작업자의 부상을 발생시킬 수 있는 위험이 있다. 한국 등록특허 제10-1856585호의 엔드 캡은 개별 용기와 파이프를 결합하는 데 채택할 수 없는 문제가 있다. 특히, 고정바와 가압 블록을 설치하기 위한 고정구는 구조적으로 개별 수송 및 보관용 용기에 설치하기 매우 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 용기, 파이프 등의 플랜지형 개구를 간편하고 긴밀하게 밀봉할 수 있는 새로운 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 엔드 캡을 설치한 후에 내부 압력이 높아진 경우에도 안전하게 제거할 수 있는 새로운 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 클램프의 포지셔닝을 간편하고 정확하게 실시할 수 있는 새로운 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치가 제공된다. 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치는, 플랜지가 형성되어 있는 개구를 개스킷에 의해 밀봉하기 위한 엔드 캡 장치에 있어서, 개구를 덮을 수 있도록 장착되며, 외주면에 둘레 방향을 따라 복수의 러그 플레이트가 연장되어 있고, 복수의 러그 플레이트 각각에 반경 방향을 따라 가이드 슬롯이 형성되어 있는 엔드 캡과; 플랜지에 대해 엔드 캡을 조여 줄 수 있도록 복수의 러그 플레이트 각각의 아래쪽에 배치되어 있으며, 가이드 슬롯과 정렬되는 나사 구멍이 형성되어 있고, 플랜지의 밑면에 걸리는 클램핑 조가 하단에 형성되어 있는 복수의 클램프와; 가이드 슬롯을 통하여 나사 구멍에 체결되어 복수의 클램프 각각에 의해 플랜지와 엔드 캡에 체결력을 부여하는 복수의 볼트를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치에 있어서, 엔드 캡의 가장자리와 이웃하는 가이드 슬롯의 한쪽에 연결됨과 아울러 볼트의 볼트 머리가 끼워질 수 있도록 복수의 러그 플레이트의 윗면에 볼트 머리 구멍이 더 형성되어 있다. 볼트 머리 구멍은 복수의 볼트 각각이 복수의 클램프 각각의 나사 구멍에 체결되었을 때 클램핑 조가 플랜지의 밑면에 걸릴 수 있는 위치에 형성되어 있다.
본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치는, 엔드 캡의 가이드 슬롯들을 통하여 결합되는 클램프들의 클램핑 조에 의해 체결력을 부여하여 용기, 파이프 등의 플랜지형 개구를 간편하고 긴밀하게 밀봉할 수 있는 효과가 있다. 또한, 엔드 캡을 설치한 후에 내부 압력이 높아진 경우에도 클램프들의 클램핑 조가 플랜지에 걸려 엔드 캡의 탈락이 방지되므로, 엔드 캡을 안전하게 제거하여 파손 및 작업자의 부상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 볼트가 엔드 캡의 볼트 머리 구멍에 끼워져 클램핑 조가 플랜지에 걸릴 수 있는 클램프의 포지셔닝을 간편하고 정확하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 나타낸 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 나타낸 저면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치에서 엔드 캡, 개스킷과 리테이너 링을 나타낸 저면 사시도이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다. 본 발명을 설명하는 데 있어서 도면에 도시되어 있는 구성 요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1, 도 2와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치(10)는 플랜지형 또는 플랜지 붙이 용기(20) 또는 파이프를 밀봉하는 데 사용된다. 용기(20)는 개구(22)의 주위에 형성되어 있는 플랜지(24)를 갖는다. 플랜지(24)의 밑면(26)은 용기(20)의 외주면으로부터 돌출되어 있다.
본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치(10)의 엔드 캡(30)은 개구(22)를 폐쇄할 수 있도록 구성되어 있으며, 스테인리스 스틸 등의 금속으로 제조되어 있는 단단한 디스크 또는 원형판(Circular plat)이다. 복수의 러그 플레이트(Lug plate: 32)가 엔드 캡(30)의 가장자리에 둘레 방향을 따라 등간격으로 연장되어 있다. 러그 플레이트(32)들은 3개가 120도(Degree)의 각도로 엔드 캡(30)의 가장자리에 형성되어 있다. 러그 플레이트(32)들의 개수 및 위치는 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
가이드 슬롯(Guide slot: 34)이 엔드 캡(30)의 반경 방향을 따라 러그 플레이트(32) 각각에 형성되어 있다. 볼트 머리 구멍(Bolt head hole: 36)이 엔드 캡(30)의 가장자리와 이웃하여 가이드 슬롯(34)의 한쪽과 연결되도록 러그 플레이트(32)의 윗면에 더 형성되어 있다. 볼트 머리 구멍(36)은 카운터보어(Counterbore) 또는 카운터보어드 구멍(Counterbored hole)으로 형성되어 있다. 볼트 머리 구멍(36)은 카운터싱크 구멍(Countersink hole)으로 형성될 수도 있다. 원형의 리세스(Recess: 38)가 엔드 캡(30)의 아랫면에 형성되어 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치(10)의 엔드 캡(30)은 플랜지(24)와 엔드 캡(30) 사이의 기밀을 유지하기 위하여 플랜지(24)의 윗면과 엔드 캡(30)의 아랫면 사이에 배치되어 있는 개스킷(40)과 리테이너 링(Retainer ring: 50)을 구비한다. 개스킷(40)은 오링(O-ring: 42)으로 구성되어 있다. 오링(42)은 리테이너 링(50)의 외주면으로부터 돌출되도록 결합되어 있다.
리테이너 링(50)은 중앙에 개구(22)와 정렬되도록 형성되어 있는 구멍(52)을 갖는다. 개스킷 그루브(Gasket groove: 54)가 리테이너 링(50)의 외주면에 형성되어 있다. 개스킷 그루브(54)는 오목하게 형성되어 있다. 위쪽 보스(Upper boss: 56)가 엔드 캡(30)과 리테이너 링(50)의 맞춤을 위하여 구멍(52)의 위쪽 가장자리에 돌출되어 있다. 위쪽 보스(56)는 원형 리세스(38)에 끼워져 엔드 캡(30)과 리테이너 링(50)을 정렬시켜 주게 된다. 아래쪽 보스(Lower boss: 58)가 구멍(52)의 아래쪽 가장자리에 돌출되어 있다. 아래쪽 보스(56)는 개구(22)에 끼워져 용기(20) 또는 파이프와 리테이너 링(50)을 정렬시켜 주게 된다. 개스킷(40)은 오링(O-ring: 52)으로 구성되어 있다. 개스킷(40)은 리테이너 링(50)의 외주면으로부터 돌출되도록 개스킷 그루브(54)에 끼워져 있다.
도 1 내지 도 7을 모두 참조하면, 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치(10)는 플랜지(24)와 엔드 캡(30)을 체결시키기 위한 복수의 클램프(Clamp: 60)와 복수의 볼트(70)를 구비한다. 클램프(60)들 각각은 가이드 슬롯(34)과 정렬되도록 러그 플레이트(32)의 아래쪽에 배치되어 있다. 클램프(60)들 각각은 가이드 슬롯(34)들 통한 볼트(70)들의 체결에 의해 플랜지(24)와 엔드 캡(30)을 조여 주게 된다.
클램핑 조(Clamping jaw: 62)가 클램프(60)들 각각의 하단에 형성되어 있다. 클램핑 조(62)는 플랜지(24)의 밑면(26)에 지지되어 플랜지(24)에 체결력을 부여하게 된다. 나사 구멍(64)이 클램프(60)의 중앙에 형성되어 있다. 볼트(70)들 각각은 가이드 슬롯(34)을 통하여 나사 구멍(64)에 체결된다. 가이드 슬라이더(Guider slider: 66)가 가이드 슬롯(34)을 따라 이동할 수 있도록 클램프(60)의 상단에 형성되어 있다.
볼트(70)들은 육각 머리 볼트로 구성되어 있다. 볼트(70)들 각각의 볼트 머리(72)는 볼트 머리 구멍(36)에 위치되어 볼트(70)들의 위치를 구속하게 된다. 실린더(Cylinder: 74)가 볼트 머리(72)의 아래쪽에 더 연장되어 있다. 실린더(74)는 볼트(70)들을 회전시킬 수 있도록 볼트 머리 구멍(36)에 끼워져 있다. 볼트 머리(72)볼트 머리(72)는 스패너(Spanner), 렌치(Wrenches) 등의 공구에 의해 죄거나 풀어 줄 수 있도록 볼트 머리 구멍(36)으로부터 위쪽으로 돌출되어 있다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치에 대한 작용을 설명한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 볼트(70)들 각각은 가이드 슬롯(34)을 통하여 클램프(60)들 각각의 나사 구멍(64)에 체결시켜 엔드 캡(30)과 클램프(60)들을 가조립시킨다. 플랜지(24)의 윗면과 엔드 캡(30)의 아랫면 사이에 개스킷(40)이 결합되어 있는 리테이너 링(50)이 배치되도록 엔드 캡(30)에 의해 개구(22)는 덮는다. 리테이너 링(50)의 아래쪽 보스(58)는 개구(22)에 끼워져 개구(22)와 구멍(52)을 정확하게 정렬시키게 된다. 위쪽 보스(56)는 원형의 리세스(38)에 끼워져 용기(20), 엔드 캡(30)과 리테이너 링(50)을 정확하게 정렬시키게 된다.
이와 같은 용기(20), 엔드 캡(30)과 리테이너 링(50)의 가조립 상태에서 볼트 머리(72)가 볼트 머리 구멍(36)에 끼운 후, 스패너, 렌치 등의 공구를 사용하여 볼트(70)들을 조여 준다. 볼트 머리(72)가 볼트 머리 구멍(36)에 끼워지면, 클램프(50)들의 클램핑 조(62)가 플랜지(24)의 밑면에 지지될 수 있는 위치로 클램프(50)들의 포지셔닝이 이루어진다.
계속해서, 볼트(70)들의 체결에 의해 클램프(60)들의 클램핑 조(62)는 플랜지(24)의 밑면(26)에 지지되면서 플랜지(24)에 체결력을 부여하게 된다. 이와 같은 클램프(60)의 체결력에 의해 개스킷(40)이 압축되면서 플랜지(24)의 윗면과 엔드 캡(30)의 아랫면 사이를 간편하고 정확하게 밀봉시킬 수 있다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 볼트(70)들의 체결을 풀어 체결력을 해소한 후, 가이드 슬롯(34)을 따라 볼트(70)들을 엔드 캡(30)의 바깥쪽으로 이동시키면, 클램핑 조(62)가 플랜지(24)의 밑면(26)으로부터 벗어나 엔드 캡(30)과 리테이너 링(50)을 플랜지(24)로부터 간편하게 분리할 수 있다. 볼트(70)들이 볼트 머리 구멍(76)에 배치되어 있는 상태에서 체결이 풀릴 때 플랜지(24)의 밑면(26)은 클램프(60)들의 클램핑 조(62)에 걸리게 되어 있다. 따라서 볼트(70)들이 체결이 풀릴 때 용기(20)의 내부 압력에 의해 엔드 캡(30)과 리테이너 링(50)이 플랜지(24)로부터 탈락하여 날아가는 것이 방지되어 부품의 파손이나 작업자의 부상 등을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 엔드 캡 장치 20: 용기
22: 개구 24: 플랜지
30: 엔드 캡 32: 러그 플레이트
34: 가이드 슬롯 36: 볼트 머리 구멍
38: 원형의 리세스 40: 개스킷
40: 리테이너 링 44: 개스킷 그루브
46: 위쪽 보스 48: 아래쪽 보스
60: 클램프 62: 클램핑 조
64: 나사 구멍 70: 볼트

Claims (6)

  1. 플랜지가 형성되어 있는 개구를 개스킷에 의해 밀봉하기 위한 엔드 캡 장치에 있어서,
    상기 개구를 덮을 수 있도록 장착되며, 외주면에 둘레 방향을 따라 복수의 러그 플레이트가 연장되어 있고, 상기 복수의 러그 플레이트 각각에 반경 방향을 따라 가이드 슬롯이 형성되어 있는 엔드 캡과;
    상기 플랜지에 대해 상기 엔드 캡을 조여 줄 수 있도록 상기 복수의 러그 플레이트 각각의 아래쪽에 배치되어 있으며, 상기 가이드 슬롯과 정렬되는 나사 구멍이 형성되어 있고, 상기 플랜지의 밑면에 걸리는 클램핑 조가 하단에 형성되어 있는 복수의 클램프와;
    상기 가이드 슬롯을 통하여 상기 나사 구멍에 체결되어 상기 복수의 클램프 각각에 의해 상기 플랜지와 상기 엔드 캡에 체결력을 부여하는 복수의 볼트를 포함하는 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 캡의 가장자리와 이웃하는 상기 가이드 슬롯의 한쪽에 연결됨과 아울러 상기 볼트의 볼트 머리가 끼워질 수 있도록 상기 복수의 러그 플레이트의 윗면에 볼트 머리 구멍이 더 형성되어 있는 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 볼트 머리 구멍은 상기 복수의 볼트 각각이 상기 복수의 클램프 각각의 나사 구멍에 체결되었을 때 상기 클램핑 조가 상기 플랜지의 밑면에 걸릴 수 있는 위치에 형성되어 있는 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 슬롯을 따라 이동할 수 있도록 상기 복수의 클램프 각각의 상단에 가이드 슬라이더가 더 형성되어 있으며, 상기 복수의 볼트를 회전시킬 수 있도록 상기 볼트 머리 구멍에 끼워지는 실린더가 상기 볼트 머리의 아래쪽에 연장되어 있는 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플랜지와 상기 엔드 캡 사이에 배치되어 있으며 상기 개스킷이 상기 플랜지와 상기 엔드 캡 사이를 밀봉할 수 있도록 외주면에 장착되어 있는 리테이너 링을 더 구비하는 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 엔드 캡의 하면에 원형 리세스가 형성되어 있고, 상기 리테이터 링은 상기 개구와 정렬되도록 중앙에 형성되어 있는 구멍을 가지며, 원형 리세스에 끼워 맞춤되도록 상기 구멍의 위쪽 가장자리에 위쪽 보스가 돌출되어 있고, 상기 개구에 끼워 맞춤되도록 상기 구멍의 아래쪽 가장자리에 아래쪽 보스가 돌출되어 있는 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치.
KR1020200145126A 2020-11-03 2020-11-03 플랜지형 개구용 엔드 캡 장치 KR20220059669A (ko)

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