KR20220148729A

KR20220148729A - 파이프 커플링

Info

Publication number: KR20220148729A
Application number: KR1020220046168A
Authority: KR
Inventors: 실버바우어 귄터
Original assignee: 아파우에스, 인제눼어 요트. 체. 뢰머 게엠베하
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2022-11-07
Also published as: CN115264210A; EP4083486B1; CN115264210B; JP7422179B2; JP2022171600A; EP4083486A1; US20220349505A1

Abstract

본 발명은 파이프 섹션(4)을 위한 수용 공간(3)을 갖는 하우징(2)을 포함하고, 상기 하우징(2)에 상기 파이프 섹션(4)을 해제 가능하게 고정하기 위한 고정 부재(5), 및 상기 수용 공간(3)에 배치되고 상기 수용 공간(3)에 수용되는 상기 파이프 섹션(4)의 자유 단부를 외주에서 둘러싸서 상기 하우징(2)과 상기 파이프 섹션(4) 사이의 계면을 유체 밀봉 방식으로 밀봉하도록 설계되는 밀봉 요소(6)를 포함하는 파이프 커플링에 관한 것이다. 상기 파이프 커플링은 상기 밀봉 요소(6)가 제1 자유 단부(6.1) 및 제2 자유 단부(6.2)를 갖는 슬리브 형태로 설계되는 것, 벌지(6.5)가 상기 제1 자유 단부(6.1)에 제공되는 것, 그리고 관형 섹션(6.3)이 상기 벌지(6.5)로부터 돌출되어 에지 측에 상기 제2 자유 단부(6.2)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

파이프 커플링{PIPE COUPLING}

본 발명은 파이프, 특히 가요성 호스를 추가 파이프 또는 구성요소, 예를 들어 밸브, 분배기, 펌프 등에 연결하기 위한 파이프 커플링에 관한 것이다.

이러한 유형의 파이프 커플링은 예를 들어 단일 커플링 또는 여러 개의 배출구가 있는 직선형, 각진 디자인 또는 T자형으로 이미 알려졌다. 파이프의 자유 단부가 삽입되는 수용 영역이 있는 하우징이 존재한다. 파이프 커플링에는 바람직하지 않은 방식으로 파이프 커플링에서 당겨지거나 가해진 과압으로 인해 내부에서 가압되지 않도록 파이프가 고정되는 클램핑 장치가 있다. 이 클램핑 장치는 수동으로 릴리스되어 파이프가 파이프 커플링에서 다시 당겨질 수 있다. 파이프와 하우징 사이의 계면을 밀봉하기 위해 밀봉 요소가 제공될 수 있다.

알려진 파이프 커플링의 주요 단점은 파이프의 자유 단부, 밀봉 요소 및 하우징 사이에 데드 스페이스(dead space)를 형성한다는 것이다. 이러한 유형의 데드 스페이스는 이송되는 매체의 오염 제거로 이어질 수 있기 때문에 예를 들어 식품 기술 또는 의료 기술과 같이 위생에 민감한 응용 분야에서 특히 바람직하지 않다.

공보 US 2004/0262920 A1은 감소된 데드 스페이스를 갖는 파이프 커플링을 개시하고 있다.

그러나, 예를 들어 US 2004/0262920 A1에 도시된 바와 같은 이러한 밀봉(seal)의 단점은 파이프 커플링으로부터 돌출된 파이프 섹션이 구부러지거나 달리 변형되는 경우 누출이 발생할 수 있다는 점이다.

이에 기초하여, 본 발명의 목적은 높은 기밀성(tightness)을 유지하면서 동시에 데드 스페이스가 최대한 없도록 설계된 파이프 커플링을 제공하는 것이다.

이 목적은 독립 청구항 1의 특징을 포함하는 파이프 커플링에 의해 달성된다. 바람직한 실시예는 종속항의 청구의 대상(subject matter)이다.

일 측면에 따르면, 본 발명은 파이프 커플링에 관한 것이다. 파이프 커플링은 파이프 섹션을 위한 수용 공간이 있는 하우징을 포함한다. 또한, 하우징 내에서 파이프 섹션을 해제 가능하게 고정하기 위한 고정 부재가 제공된다. 또한, 파이프 커플링은 수용 공간에 배치되고 수용 공간에 수용된 파이프 섹션의 자유 단부의 외주를 감싸도록 설계되어 하우징과 파이프 섹션 사이의 계면을 유체 밀봉 방식으로 밀봉하도록 설계되는 밀봉 요소를 갖는다. 밀봉 요소가 제1 및 제2 자유 단부를 갖는 슬리브 형태로 형성된다. 밀봉(seal)의 제1 단부는 파이프 커플링의 입구 개구를 향하고, 이를 통해 하우징에 대해 밀봉될 파이프가 수용 공간으로 도입될 수 있다. 벌지가 제1 자유 단부에 제공된다. 이 벌지는 예를 들어 원주 측면에서 수용 공간에 삽입된 파이프를 둘러싼다. 관형 섹션은 벌지에서 돌출되어 에지 측에 제2 자유 단부을 형성한다.

파이프 커플링의 기술적 이점은 데드 스페이스의 감소가 밀봉 요소의 관형 섹션에 의해 달성되고 더욱이 벌지로 인해 파이프 커플링의 높은 정도의 기밀성이 달성된다는 것이다.

예시적인 실시예에 따르면, 밀봉 요소의 관형 섹션은 적어도 밀봉 요소의 설치된 상태에서, 제2 자유 단부를 향하여 내측에서 원추형으로 테이퍼링되도록 설계되고, 즉, 관형 섹션의 내경이 제2 자유 단부의 방향으로 감소된다. 원추형 테이퍼는 밀봉 요소 자체가, 즉 파이프 커플링의 하우징에 수용되지 않더라도 이러한 유형의 내부 원추형을 갖는다는 점에서 달성될 수 있다. 대안적으로, 원추형 테이퍼는 파이프 커플링의 하우징에 의해 달성될 수도 있고, 즉, 튜브형 섹션의 내경이 제2 자유 단부의 방향으로 감소하는 방식으로 하우징에 설치하는 동안 밀봉이 반경 방향으로 뒤집힌다. 관형 섹션의 원추형 형상으로 인해 파이프 커플링에서 돌출된 파이프가 구부러지거나 변형된 경우에도 높은 수준의 기밀성이 달성된다.

예시적인 실시예에 따르면, 벌지는 O-링의 형상을 갖는다. 다시 말해서, 벌지는 원형 또는 실질적으로 원형 단면을 갖는 원형 메인 형상을 갖는다. 이것은 높은 수준의 누출 안전을 보장하는 밀봉 평면을 생성한다. 밀봉이 설치될 때 이러한 벌지는 파이프의 축 방향에서 볼 때 파이프의 자유 단부에서 일정 거리에 제공된다. 특히, 벌지는 파이프의 자유 단부가 놓이는 스탑과 파이프 커플링의 삽입 개구 사이에 제공된다.

벌지는 바람직하게는 벌지에 바로 인접한 영역에서 관형 섹션의 벽 두께보다 큰 단면 직경을 갖는다. 그 결과, 벌지의 내부 및 외부 돌출이 달성될 수 있으며, 이는 밀봉 요소와 하우징 사이의 계면 및 밀봉 요소와 파이프 섹션 사이의 계면을 밀봉하는 이점을 제공한다.

예시적인 실시예에 따르면, 관형 섹션은 길이 방향에서 볼 때 제2 자유 단부의 영역에서 일정한 외경을 갖는다. 그 결과, 관형 섹션용 하우징에 제공된 원통형 리세스의 경우, 데드 스페이스를 피하면서 동시에 높은 정도의 기밀성을 달성할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 밀봉 요소는, 상기 관형 섹션 - 상기 관형 섹션의 외경은 밀봉 요소가 하우징에 설치되지 않았을 때 길이 방향에서 볼 때 제2 자유 단부를 향해 원추형으로 확장함 - 은 상기 밀봉 요소가 설치될 때 반경 방향으로 압축되는 방식으로 상기 하우징에 클램핑 방식으로 홀딩되어, 밀봉 요소가 설치될 때 상기 관형 섹션의 감소된 내경을 초래한다. 제2 자유 단부를 향해 원추형으로 확장되는 관형 섹션은 따라서 관형 섹션의 내경이 제2 자유 단부를 향해 원추형으로 테이퍼링되는 방식으로 파이프 커플링의 하우징에 의해 방사상으로 변형될 수 있으며, 이로써 파이프 커플링의 높은 정도의 기밀성을 달성한다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 관형 섹션은 제2 자유 단부를 향해 외부에서 원추형으로 테이퍼링되도록 설계된다. 그 결과, 밀봉 요소와 하우징 사이에 원주방향 갭이 형성될 수 있고, 상기 갭 내로, 파이프 섹션이 밀봉 요소 내로 삽입될 때 밀봉 요소의 관형 섹션의 재료가 빠져나갈 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 밀봉 요소의 내부 원추형 테이퍼는 제2 단부를 향해 축방향으로 증가하는 관형 섹션의 벽 두께에 의해 달성된다. 대안적으로, 외부 원추형 테이퍼의 경우, 내부 원추형 테이퍼는 축 방향으로 일정하거나 실질적으로 일정한 벽 두께에 의해 달성될 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 밀봉 요소의 관형 섹션은 파이프 섹션이 수용 공간 내로 삽입될 때 파이프 섹션의 자유 단부를 가이드하고 반경 방향으로 지지하도록 설계된다. 다시 말해서, 밀봉 요소의 관형 섹션은 파이프 섹션을 위한 유사 슬리브형 가이드(quasi sleeve-like guide)를 형성한다. 이를 통해 파이프 섹션을 쉽게 삽입하는 동시에 파이프 커플링의 높은 수준을 보장한다.

예시적인 실시예에 따르면, 벌지와 관형 섹션 사이의 이행(transition) 영역에서 밀봉 요소의 내부에 비드가 제공된다. 이 비드는 파이프 섹션이 밀봉 요소에 삽입될 때 변위된 재료가 이 비드로 빠져나갈 수 있다는 장점이 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 관형 섹션은 외부에 적어도 하나의 디텐트 러그를 갖는다. 이 디텐트 러그를 사용하여 하우징과 밀봉 요소 사이에 인터로킹 끼워맞춤(interlocking fit)을 달성할 수 있다. 그 결과, 예를 들어 파이프를 잡아당김으로써 밀봉 요소의 원치 않는 부정확한 배치가 효과적으로 방지될 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 디텐트 러그는 원주방향 비드에 의해 형성된다. 이 비드에 대응하는 리빙(ribbing)이 하우징에 형성될 수 있고, 그 안에 비드가 잠길 수 있어 밀봉 요소와 하우징 사이에 인터로킹 끼워맞춤이 달성된다.

예시적인 실시예에 따르면, 수용 공간은 파이프 섹션의 자유 단부를 위한 환형 스톱을 가지며, 즉 파이프 섹션의 자유 단부는 파이프가 파이프 커플링 내로 푸시될 때 이 스톱에 대해 정지하게 된다. 환형 스탑은 밀봉 요소의 제2 자유 단부를 위한 스탑을 동시에 형성하며, 즉 밀봉 요소의 제2 자유 단부는 환형 스탑에 대해 안착(rest)된다. 바람직하게는, 환형 스탑은 스텝(step)을 갖지 않고 길이방향 축에 수직인 평면에 위치하여 밀봉 요소의 제2 자유 단부와 파이프 섹션의 자유 단부가 공통 평면에 배열된다. 따라서 데드 스페이스의 상당한 감소가 달성된다.

예시적인 실시예에 따르면, 관형 섹션의 길이는 벌지의 단면 직경보다 더 크다. 이러한 기하학적 관계가 관찰되면, 관형 섹션에 삽입된 파이프 섹션이 상당한 길이를 갖기 때문에 밀봉 요소의 관형 섹션 영역에서 높은 밀봉 효과가 달성될 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 밀봉 요소는 일체형으로 형성된다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 밀봉 요소는 여러 개의 부분, 즉 벌지 형태의 제1 밀봉 요소 부분 및 관형 섹션 형태의 제2 밀봉 요소 부분으로 형성된다.

예시적인 실시예에 따르면, 챔퍼(chamfer) 또는 리세스(recess)가 자유 단부의 영역에서 관형 섹션의 외부에 제공된다. 이러한 챔퍼 또는 리세스는 파이프 섹션이 밀봉 요소의 관형 섹션에 삽입될 때 자유 단부의 영역에서 재료의 변위로 인해 틸팅이 발생한다는 이점이 있다. 이러한 틸팅은 밀봉 요소가 자유 단부 측에 놓이는 스탑의 접촉 압력을 증가시키고 따라서 이 영역에서 더 높은 정도의 기밀성을 가져오므로 자유 단부 영역에서 관형 섹션 뒤의 흐름(flowing)이 효과적으로 회피될 수 있다.

본 발명의 의미에서, 표현 "대략", "실질적으로" 또는 "약"은 각각의 정확한 값으로부터 +/- 10%, 바람직하게는 +/- 5% 편차 및/또는 기능에 대한 중요치 않은 변화의 형태인 편차를 의미한다.

본 발명의 추가 개발, 이점 및 가능한 응용은 또한 예시적인 실시예의 다음 설명 및 도면으로부터 기인한다. 이와 관련하여, 설명 및/또는 예시된 모든 특징은 청구 범위의 요약 또는 역참조에 관계없이 원칙적으로 개별적으로 또는 임의의 조합으로 본 발명의 청구의 대상이다. 또한, 청구 범위의 내용은 설명의 일부가 된다.

본 발명은 예시적인 실시예에 의해 다수의 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 삽입된 파이프 단부를 갖지 않는 파이프 커플링을 통한 길이방향 단면을 예시로서 도시한다.
도 2는 삽입된 파이프 단부를 갖는 파이프 커플링을 통한 길이방향 단면을 예시로서 도시한다.
도 3은 파이프 커플링에 사용하기 위한 밀봉 요소의 길이방향 단면도를 예시로서 도시한다.
도 4는 삽입된 파이프 단부를 갖지 않고, 밀봉 요소가 디텐트 러그를 갖는 파이프 커플링을 통한 길이방향 단면을 예시로서 도시한다.
도 5는 파이프 커플링에 사용하기 위한 원추형으로 확장되는 외경을 갖는 밀봉 요소의 길이방향 단면도를 예시로서 도시한다.
도 6은 관형 섹션의 자유 단부 영역에 외부 챔퍼(chamfer)를 갖는, 파이프 커플링에 사용하기 위한 밀봉 요소의 길이방향 단면도를 예시로서 도시한다.

도 1은 길이방향 축(LA)을 따른 파이프 커플링(1)을 통한 단면도를 도시한다. 파이프 커플링(1)은 자유 파이프 단부를 구성요소, 예를 들어 밸브 또는 추가 파이프 섹션의 파이프 단부에 연결하도록 설계된다. 예를 들어, 파이프 커플링은 밸브와 같은 구성요소의 하우징에 나사로 고정되거나 가압되는(pressed) 플러그 인서트 또는 나사 인서트로 설계될 수도 있다. 예를 들어 파이프는 가요성 호스일 수 있다.

파이프 커플링(1)은 파이프 섹션(4), 특히 파이프의 자유 파이프 단부가 삽입될 수 있는 하우징(2)을 갖는다. 파이프 커플링(1)은 길이방향 축(LA)에 대해 실질적으로 회전 대칭 구조를 갖는다.

하우징(2)은 파이프 섹션(4)의 자유 단부가 파이프 커플링(1)의 하우징(2) 내로 도입될 수 있는 입구 개구(inlet opening)(E)가 있는 수용 공간(3)을 갖는다. 클램핑 장치(7)가 수용 공간(3)에 제공된다. 클램핑 장치(7)는, 특히 파이프 섹션(4)의 자유 단부는 클램핑 장치(7)의 릴리스 메커니즘이 작동된 후에만 파이프 커플링(1)으로부터 빼낼 수 있도록 파이프 섹션(4)의 자유 단부가 파이프 커플링(1)에 분리 가능하게 연결되도록 한다.

클램핑 장치(K)는 수용 공간(3)에 삽입되는 슬리브(7.1)를 포함한다. 지지 링(7.2)은 예를 들어 슬리브(7.1)가 적어도 섹션들에서 외부의 지지 링(7.2)을 적어도 둘러싸는 방식으로 슬리브(7.1)에 결합된다.

클램핑 장치(7)는 고정 부재(5)를 더 포함하고, 이에 의해 파이프 섹션(4)이 원치 않는 분리에 대해 고정된다. 예를 들어, 고정 부재(5)는 길이방향 축(LA) 방향에서 볼 때 슬리브(7.1)와 지지 링(7.2) 사이에 배열되고, 바람직하게는 슬리브(7.1)와 지지 링(7.2) 사이에 클램핑 방식으로 홀딩되어, 하우징(2)에서 그 축방향 위치에 고정된다. 고정 부재(5)는 예를 들어 클로 링(claw ring)으로 설계될 수 있다. 지지 링(7.2)은 예를 들어 밀봉 요소(6) 상에서 축방향으로 지지되고, 이는 결과적으로 스탑(3.1) 상에서 지지된다. 스탑(3.1)은 예를 들어 하우징(3)의 숄더 또는 계단에 의해 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스탑(3.1)은 수용 공간(3)에 삽입된 파이프 섹션(4)의 자유 단부에 대한 접촉 표면을 동시에 형성한다. 바람직하게는, 스탑(3.1)은 길이방향 축(LA)에 수직으로 나아가고 축 방향에서 볼 때 동일한 높이에서 파이프 섹션(4)의 자유 단부 및 밀봉 요소(6)를 위한 스탑을 형성하는 링형(ring-like) 표면에 의해 형성된다.

클램핑 장치(7)는 릴리스 링(7.3)을 더 포함하고, 이를 통해 파이프 커플링(1)에서 파이프 섹션(4)의 고정이 비활성화될 수 있다. 릴리스 링(7.3)은 예를 들어 슬리브(7.1)에 삽입될 수 있다. 특히, 릴리스 링(7.3)은 분리를 방지하기 위해 래칭 메커니즘(latching mechanism)에 의해 슬리브(7.1)에 고정될 수 있지만, 축방향으로 이동 가능하도록 슬리브(7.1)에 홀딩될 수 있다.

클램핑 장치(7)는 래칭 메커니즘에 의해 하우징(2)에 고정되는 것이 바람직하다. 특히, 슬리브(7.1)는 외부에 래칭 부재를 가질 수 있으며, 이를 통해 슬리브(7.1)는 하우징(2)에서 래칭 방식으로 유지된다. 클램핑 장치(7)의 다른 구성요소, 즉 지지 링(7.2), 고정 부재(5) 및 릴리스 링(7.3)은 슬리브(7.1)에 의해 하우징(2)에 간접적으로 고정된다. 여기서, 지지 링(7.2)과 고정 부재(5)는 서로에 대해 안착되어 슬리브(7.1)에 형성된 숄더에 각각 지지되어 지지 링(7.2)과 고정 부재(5)는 클램핑 방식으로 슬리브(7.1)에 고정된다.

클램핑 장치(7), 슬리브(7.1), 지지 링(7.2), 고정 부재(5) 및 릴리스 링(7.3)을 조립하기 위해 하우징(2) 외부에서 미리 조립된 다음 조립된 상태로 수용 공간(3)에 함께 삽입될 수 있다.

파이프 섹션(4)을 고정하기 위해, 파이프 섹션(4)의 자유 단부가 스탑(3.1)에 닿을 때까지 자유 단부와 함께 릴리스 링(7.3) 내로 삽입되며 후술되는 밀봉 요소(6)에 의해 가이드되는 축 방향으로 전진한다.

특히 도 1에 도시된 바와 같이, 고정 부재(5)는 반경 방향 내측으로 돌출된 클로(5.1)를 갖는다. 이들 클로(5.1)는 길이방향 축(LA)에 수직으로 정렬된 평면에 대해 경사지도록 배열된다. 그 결과, 파이프 섹션(4)을 입구 개구(E)에서 수용 공간(3)으로 푸시할 수 있지만, 파이프 섹션(4)의 의도하지 않은 분리는 파이프 섹션(4)의 벽에서의 클로(5.1)의 맞물림에 의해 효과적으로 방지된다.

릴리스 링(7.3)은 파이프 섹션(4)이 수용 공간 밖으로 다시 당겨질 수 있도록 파이프 섹션(4)의 벽에서 클로(5.1)의 맞물림을 릴리스하도록 설계된다. 릴리스 링(7.3)은 여기서 슬리브(7.1) 또는 하우징(2)에 대해 축방향으로 슬라이딩 가능하여 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 제1 슬라이딩 위치에서 제2 슬라이딩 위치로 위치될 수 있으며, 여기서 릴리스 링(7.3)은 파이프 섹션(4)의 삽입 방향으로 수용 공간(3) 내로 더 밀어진다. 릴리스 링(7.3)을 축방향으로 누르거나 이동함으로써, 고정 부재(5)의 클로(5.1)는 삽입 방향, 즉 하우징(2)의 스탑(3.1)의 방향으로 가역적으로 변형되어서, 파이프 섹션(4)의 벽으로부터 분리되어 파이프 섹션(4)이 당겨질 수 있다.

대안적인 클램핑 또는 고정 메커니즘 또는 방법이 또한 사용될 수 있음이 이해된다.

파이프 커플링(1)의 밀봉 요소(6)는 파이프 섹션(4)의 자유 단부 영역에 존재하는 데드 스페이스(dead space)를 최소화하도록 설계된다. 도 3은 밀봉 요소(6)를 개별적으로 도시하고, 도 1은 삽입된 파이프 섹션(4)을 갖지 않고, 하우징(2)에 삽입되는 밀봉 요소(6)를 도시하며, 도 2는 삽입된 파이프 섹션(4)을 갖는, 하우징(2)에 삽입된 밀봉 요소(6)를 도시한다.

밀봉 요소(6)는 바람직하게는 종축(LA)에 대해 회전 대칭 또는 실질적으로 회전 대칭이 되도록 설계된다.

밀봉 요소(6)는 슬리브 형상, 즉 밀봉 슬리브로 설계되고 파이프 섹션(4)의 부분 길이에 걸쳐 축방향으로 스탑(3.1)으로부터 연장된다. 이 스탑(3.1)은 상기 기재된 바와 같이 파이프 섹션(4)의 자유 단부를 위한 접촉 표면도 형성하기 때문에, 파이프 섹션(4)의 자유 단부 주위로 외부로 연장되는 데드 스페이스가 효과적으로 방지된다.

밀봉 요소(6)는 제1 단부(6.1) 및 제2 단부(6.2)를 갖는다. 환형의 원주형 벌지(6.5)가 제1 자유 단부(6.1)에 제공된다. 이 벌지(6.5)는 O-링의 형상 또는 실질적으로 O-링의 형상을 가지며, 즉 벌지(6.5)는 원형이고 원형 단면을 갖는다. 대안적으로, 벌지(6.5)는 타원형, 다각형 또는 곡선 및 모서리로 구성된 단면 형상과 같은 다른 단면 형상을 가질 수도 있다. 이 벌지(6.5)에 인접하여 관형 섹션(6.3)이 있다. 벌지(6.5)로부터 멀어지는 방향으로 향하는 관형 섹션(6.3)의 자유 단부는 밀봉 요소(6)의 제2 자유 단부(6.2)를 형성한다. 밀봉 요소(6)는 하나의 부품으로, 예를 들어 일체형 사출 성형된 엘라스토머 시일(one-piece injection-molded elastomeric seal)로서 형성된다. 대안적으로, 벌지(6.5) 및 관형 섹션(6.3)은 별도의 밀봉 부품에 의해 형성될 수 있다. 즉, 밀봉 요소(6)는 여러 개의 부분으로 형성되며, 벌지(6.5) 및 관형 섹션(6.3)은 서로 독립적인 부분이며, 이들은 예를 들어 하우징(2) 내부에 개별적으로 삽입된다.

특히 도 1 및 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 밀봉 요소(6)의 관형 섹션(6.3)은 원추형 디자인이다. 특히, 관형 섹션(6.3)은 제2 단부(6.2)를 향해 내향하여 테이퍼링하는 방식으로 형성되며, 즉 관형 섹션(6.3)의 내경은 벌지(6.5)로부터 제2 자유 단부(6.2)를 향해 감소한다. 특히 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 관형 섹션(6.3)의 벽 두께가 제2 단부를 향해 증가한다는 점에서 관형 섹션(6.3)의 내부 테이퍼(inside taper)가 달성된다. 바람직하게는, 관형 섹션(6.3)의 외부 윤곽은 밀봉 요소(6)의 길이방향 축에 대해 회전 대칭 방식으로 설계되고, 축방향에서 보았을 때 이 길이방향 축에 대해 일정한 반경을 갖는다. 관형 섹션(6.3)의 이러한 형상은, 밀봉 요소(6)에 삽입된 파이프 섹션(4)이 그것의 자유 단부 측에서 그 원추형 형상으로 인해 밀봉 요소(6)에 의해 견고하게 둘러싸이도록 하여 파이프 커플링으로부터 돌출하는 파이프가 구부러지더라도, 파이프 섹션(4) 또는 밀봉 요소(6)의 자유 단부 뒤로 흐름(flowing)이 효과적으로 방지될 수 있는 것을 보장한다.

특히 도 1 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 벌지(6.5)는 벌지(6.5)의 바로 부근의 영역에서, 각각, 관형 섹션(6.3)의 외부 및 내부 윤곽에 대해 외부 원주 측 및 내부 원주 측 모두에서, 돌출한다. 이는 벌지(6.5)와 관형 섹션(6.3) 사이의 이행(transition) 영역에서 내부의 밀봉 요소(6)에 리빙(ribbing)(6.4)을 생성하고, 이것의 비드 내로, 파이프 섹션의 삽입 동안 변위된 재료가 빠져나갈 수 있다. 변형된 밀봉 요소(6)는 도 2에서 볼 수 있다. 또한, 벌지(6.5)의 단면은 바람직하게는 관형 섹션(6.3)의 길이(L)보다 작은 직경(d)을 갖는다. 이것은 파이프가 구부러질 때 밀봉 요소(6)가 충분한 견고성을 갖도록 보장한다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 디텐트 러그(8)는 하우징(2)에 대한 정 위치에 밀봉 요소를 고정하기 위해 밀봉 요소(6)의 관형 섹션(6.3)의 외주에 추가로 형성될 수 있다. 예를 들어 외주를 따라 나아가고 하우징(2)의 해당 리세스에 맞물리는 비드에 의해 디텐트 러그(8)가 형성될 수 있다.

도 5는 밀봉 요소(6)의 대안적인 실시예를 도시한다. 도 3에 따른 밀봉 요소(6)의 실시예와 대조적으로, 관형 섹션(6.3)은 설치되지 않은 경우, 즉, 제2 자유 단부(6.2) 방향으로 외부에서 원추형으로 확장되고, 즉, 외경은 자유 단부(6.2)의 방향으로 증가한다. 설치되지 않은 상태에서, 관형 섹션(6.3)은 내부에서 일정하거나 거의 일정한 직경을 가질 수 있다. 그러나 바람직하게는 밀봉 요소는 파이프 커플링(1)의 하우징(2)에 설치될 때 반경 방향으로 뒤집혀서(즉, 압축되어) 밀봉 요소(6)의 설치된 상태에서 내부에 제2 자유 단부를 향하는 원추형 테이퍼(taper)가 존재한다.

도 6은 도 3에 따른 실시예와 유사한 밀봉 요소(6)의 실시예를 도시한다. 도 3에 따른 실시예와의 근본적인 차이점은 제2 자유 단부(6.2)의 영역에서 외부의 원주 방향으로 챔퍼(9)가 제공된다는 점이다. 챔퍼(9)는 파이프 섹션이 관형 섹션(6.3) 내로 삽입될 때 밀봉 요소(6)의 관형 섹션(6.3)이 자유 단부 측에서 외향하여 틸팅될 수 있다는 이점을 제공한다. 외향 틸팅(outward tilting)은 이로써 스탑(3.1)에 대한 관형 섹션(6.3)의 자유 단부의 접촉 압력이 증가되어 하우징(2)의 스탑(3.1)과 밀봉 요소(6) 사이의 계면에서의 기밀성(tightness)이 증가하는 이점이 있다.

본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 위에서 설명되었다. 특허 청구 범위에 의해 정의된 보호 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 수정이 가능함이 이해되어야 한다.

1 파이프 커플링
2 하우징
3 수용 공간
3.1 스탑
4 파이프 섹션
5 고정 부재
5.1 클로(claw)
6 밀봉 요소
6.1 제1 자유 단부
6.2 제2 자유 단부
6.3 관형 섹션
6.4 비드(bead)
6.5 벌지(bulge)
7 클램핑 장치
7.1 슬리브
7.2 지지 링(support ring)
7.3 릴리스 링
8 디텐트 러그(detent lug)
9 챔퍼(chamfer)
D 직경
E 입구 개구(inlet opening)
L 관형 섹션의 길이
LA 길이방향 축

Claims

파이프 섹션(4)을 위한 수용 공간(3)을 갖는 하우징(2)을 포함하고, 상기 하우징(2)에 상기 파이프 섹션(4)을 해제 가능하게 고정하기 위한 고정 부재(5), 및 상기 수용 공간(3)에 배치되고 상기 수용 공간(3)에 수용되는 상기 파이프 섹션(4)의 자유 단부를 외주에서 둘러싸서 상기 하우징(2)과 상기 파이프 섹션(4) 사이의 계면을 유체 밀봉 방식으로 밀봉하도록 설계되는 밀봉 요소(6)를 포함하는 파이프 커플링으로서, 상기 밀봉 요소(6)가 제1 자유 단부(6.1) 및 제2 자유 단부(6.2)를 갖는 슬리브 형태로 설계되는 것, 벌지(6.5)가 상기 제1 자유 단부(6.1)에 제공되는 것, 관형 섹션(6.3)이 상기 벌지(6.5)로부터 돌출되어 에지 측에 상기 제2 자유 단부(6.2)를 형성하는 것, 그리고 적어도 설치된 상태에서, 상기 밀봉 요소(6)의 상기 관형 섹션(6.3)이 상기 제2 자유 단부(6.2)를 향하여 내측에서 원추형으로 테이퍼링되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1에 있어서, 상기 벌지(6.5)는 O-링의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 관형 섹션(6.3)은 길이 방향에서 볼 때 상기 제2 자유 단부(6.2)의 영역에서 일정한 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밀봉 요소(6)는, 상기 관형 섹션(6.3) - 상기 관형 섹션(6.3)의 외경은 밀봉 요소(6)의 설치되지 않은 상태에서 길이 방향에서 볼 때 제2 자유 단부(6.2)를 향해 원추형으로 확장함 - 은 상기 밀봉 요소(6)의 설치된 상태에서 반경 방향으로 압축되는 방식으로 상기 하우징(2)에 클램핑 방식으로 홀딩되어, 상기 관형 섹션(6.3)의 감소된 내경은 상기 밀봉 요소(6)의 설치된 상태를 초래하는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 관형 섹션(6.3)은 상기 제2 자유 단부(6.2)를 향해 외부에서 원추형으로 테이퍼링되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밀봉 요소(6)의 내부 원추형 테이퍼는 상기 제2 단부(6.2)를 향해 증가하는 관형 섹션의 벽 두께에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밀봉 요소(6)의 상기 관형 섹션(6.3)은 상기 파이프 섹션(4)이 상기 수용 공간(3) 내로 푸시될 때 상기 파이프 섹션(4)의 자유 단부를 가이드하고 반경 방향으로 지지하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 비드(6.4)가 상기 벌지(6.5)와 상기 관형 섹션(6.3) 사이의 상기 밀봉 요소(6)의 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 관형 섹션(6.3)은 외부에 적어도 하나의 디텐트 러그(detent lug)(8)를 갖는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 9에 있어서, 상기 디텐트 러그(8)는 원주 방향 비드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 수용 공간(3)은 상기 파이프 섹션(4)의 자유 단부를 위한 환형 스탑(3.1)을 갖고, 상기 환형 스탑(3.1)도 상기 밀봉 요소(6)의 상기 제2 자유 단부(6.2)를 위한 스탑을 형성하는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 관형 섹션(6.3)의 길이(L)가 상기 벌지(6.5)의 단면의 직경(d)보다 큰 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밀봉 요소(6)가 일체형으로 형성되는 것, 또는 상기 밀봉 요소(6)가 여러 개의 피스(piece), 즉, 상기 벌지(6.5)의 형태의 제1 밀봉 요소 부분 및 상기 관형 섹션(6.3) 형태의 상기 제2 밀봉 요소 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 챔퍼(chamfer)(9) 또는 리세스가 자유 단부의 영역에서 상기 관형 섹션(6.3)의 외부에 제공되는 것을 특징으로 하는 파이프 커플링.