KR20220156967A

KR20220156967A - 칼라와 시일을 포함하는, 튜브들을 연결하기 위한 클램핑 시스템

Info

Publication number: KR20220156967A
Application number: KR1020227038604A
Authority: KR
Inventors: 압델페타 진비; 캉뗑 미네; 에릭 메스나르; 스테판 드리봉
Original assignee: 까이요
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2022-11-28
Also published as: FR3108961B1; CN115380185A; KR20210124070A; US20230184356A1; CN115335626A; FR3108960A1; FR3108961A1; CN113494646A; WO2021198604A1; JP2023520511A; US20230160507A1; WO2021198603A1; EP4127540A1; EP4127540B1; KR20220152400A; JP2021169859A; EP4127541B1; FR3108960B1; JP2023520512A; EP4127541A1

Abstract

클램핑 시스템은 제1 및 제2 튜브를 연결하기 위해 사용되며, 튜브들의 마주하는 단부들은 튜브들의 원통형 외부 표면에 비해 돌출하는 베어링 표면들을 갖는다. 클램핑 시스템은 클램핑 가능한 칼라(10) 및 시일(20)을 포함한다. 칼라는 베어링 표면들이 삽입될 수 있는 오목부를 획정하는 내주부에 의해 튜브들의 베어링 표면들과 협력하도록 할 수 있는 벨트(12)를 포함한다. 시일은 클램핑되지 않은 상태에서 칼라에 의해 지지되고 환형 밀봉 부분을 포함하며, 환형 밀봉 부분은 제1 와셔(22)와 이 제1 와셔에 의해 운반되는 유지 러그들에 의해 제1 와셔에 고정되는 제2 와셔(24)를 포함한다.

Description

칼라와 시일을 포함하는, 튜브들을 연결하기 위한 클램핑 시스템

본 개시는 제1 및 제2 튜브를 연결하기 위한 클램핑 시스템으로서 마주하는 단부들이 상기 튜브들의 원통형 외부 표면에 비해 돌출하는 베어링 표면들을 갖는 클램핑 시스템에 관한 것이며, 이 시스템은 칼라 및 시일을 포함하며, 칼라는 튜브들의 베어링 표면들의 주위에서 클램핑될 수 있다.

유럽 특허문헌 EP 1451498, EP 2598785 및 EP 3232107은 직경의 감소에 의해 클램핑될 수 있는 벨트를 갖는 칼라와 이 칼라에 사전-장착된 시일을 포함하는 클램핑 시스템을 개시한다. 보다 구체적으로, 이러한 시스템은 시일을 형성하는 폐쇄된 환형 부분과 이 시일을 칼라에 연결하는 러그를 포함하는 와셔를 포함한다. 폐쇄된 환형 시일은 초기에는 벨트의 내주부와 시일과의 사이에 공간이 제공되도록 칼라의 벨트에 대해 유지되어, 시일과 벨트 사이에서 튜브 단부의 맞물림을 허용한다. 그런 다음, 내부 튜브 자체가 시일과 접촉하도록 맞물린다. 이러한 장치는 함께 끼워진 2개의 튜브들의 클램핑에 특히 적합하고 반경방향 돌출 표면들을 가지며, 이 반경방향 돌출 표면들은 이들 반경방향 돌출 표면을 수용할 수 있는 오목부를 포함하는 클램핑 칼라를 위한 베어링으로서 기능하며, 폐쇄된 환형 시일 자체는 이들 돌출 표면에 맞는 형상을 갖는다.

특히, 그러한 시일은 스테인리스강 유형의 금속으로 만들어질 수 있으며, 뿐만 아니라 칼라의 벨트도 그렇다.

일부 응용 분야, 특히 자동차 분야에 대하여, 특히 연소 기관의 배기 라인에 대하여, 점차적으로 더 높은 온도를 견딜 수 있도록, 전술한 유형의 시일을 개선할 필요가 있다. 실제로, 기술이 발전함에 따라, 튜브의 온도, 그리고, 특히, 시일과 접촉하는 부분의 온도가 수 백 도, 예를 들어 900℃ 이상에 도달하는 경우가 발생할 수 있다. 그러나, 높은 클램핑 응력과 결합된 그러한 온도에서, 시일의 금속 재료는 밀봉을 유지하는 데 필요한 탄성을 일부 잃을 수 있다. 더 두꺼운 금속 시일은 고온 및 높은 클램핑 응력에서 밀봉을 보장할 수 있지만, 그러한 시일은 비싸고 무거우며 차가울 때 비효율적이다. 따라서, 클램핑 시스템이 차량의 열 기관의 배기 라인의 일부를 형성하는 2개의 튜브들을 연결하기 위해 사용되는 경우, 그러한 두꺼운 시일은 기관의 시동시 거의 효과적이지 않을 것이다.

본 개시는 전술한 단점을 적어도 실질적으로 극복하는 것을 목표로 한다.

따라서, 본 개시는 제1 및 제2 튜브를 연결하기 위한 클램핑 시스템으로서 마주하는 단부들이 상기 튜브들의 원통형 외부 표면에 비해 돌출하는 베어링 표면들을 갖는 클램핑 시스템에 관한 것으로, 이 시스템은 클램핑 가능한 칼라 및 시일을 포함하며, 칼라는 베어링 표면들이 삽입될 수 있는 오목부를 획정하는 내주부에 의해 상기 베어링 표면들과 협력하도록 할 수 있는 벨트를 포함하며, 시일은 클램핑되지 않은 상태에서 칼라에 의해 지지되고 환형 밀봉 부분을 포함하며, 이는 제1 와셔와 이 제1 와셔에 고정되는 제2 와셔를 포함하며, 제1 와셔는 제1 와셔에 대해 상기 제2 와셔를 유지하기 위해 제2 와셔와 협력하는 유지 러그들을 갖추고 있다.

선택적으로, 제1 와셔는 금속이다.

선택적으로, 유지 러그들은 제1 와셔에서 절취된다.

선택적으로, 제1 와셔는 서포트 러그들을 갖추고 있으며 그에 의해 상기 제1 와셔 및 상기 제2 와셔가 칼라에 대해 지지된다.

선택적으로, 서포트 러그들의 적어도 일부는 제1 와셔와 일체로 형성된다.

선택적으로, 유지 러그들의 적어도 일부는 서포트 러그들에 형성된다.

선택적으로, 유지 러그들의 적어도 일부는 반경방향 내측으로 돌출하는 서포트 러그들의 부분에 의해, 특히 서포트 러그에서 절취되고 내측으로 구부러진 탭들 또는 서포트 러그들의 길이방향 가장자리부 위에서 절첩되는 날개부에 의해 형성된다.

선택적으로, 제1 와셔는 스탬핑된 절두원추형 표면을 갖고 제2 와셔는 절두원추형 표면의 절두원추 형상과 합치하도록 변형된 평면 링으로 형성된다.

선택적으로, 제2 와셔는 복합 재료로 형성된다.

선택적으로, 제2 와셔는 운모-계(mica-based) 재료로 형성된다.

선택적으로, 제2 와셔는 광물 입자, 특히 운모 또는 흑연과, 바인더를 포함한다.

선택적으로, 제2 와셔는 보강재, 특히 금속 보강재를 포함한다.

선택적으로, 제1 와셔는 상기 제1 와셔의 제1 면에 환형 돌출부(annular bulge)를 가지며, 제2 와셔는 상기 제1 면에 대항하여 배치된다.

선택적으로, 제2 와셔는 상기 제2 와셔의 제1 면에 환형 돌출부를 가지며, 제1 와셔 및 제2 와셔의 상기 제1 면들은 서로에 대항하여 배치되어서, 환형 돌출부들이 접촉하도록 한다.

선택적으로, 제2 와셔는 또한 제2 면에 환형 돌출부를 가지며, 제2 와셔의 상기 환형 돌출부는 선택적으로 환형 공간을 함께 획정한다.

선택적으로, 환형 밀봉 부분은 제1 와셔에 고정된 추가적인 제2 와셔를 더 포함하여서, 제1 와셔가 제2 와셔와 추가적인 제2 와셔와의 사이에 위치하도록 한다.

그러므로 본 개시에 따르면, 클램핑 시스템의 시일은 제1 와셔에 의해 운반되는 유지 러그들에 의해 함께 고정되는 2개의 와셔들을 포함한다. 따라서, 2개의 와셔들은 시간이 지남에 따라 열화되지 않고 구현하기 쉬운 기계적 수단에 의해 함께 고정된다. 유지 러그들은 제1 와셔의 외부의 임의의 재료를 필요로 하지 않으며 그로부터 직접 제조될 수 있다. 특히, 접착제를 사용하여 2개의 와셔들을 함께 고정할 필요가 없을 수도 있다. 유지 러그들은 2개의 와셔들을 함께 고정하기 위해 사용되는 한편, 2개의 와셔들 사이에 약간의 움직임을 허용하여 클램핑 동안 조정을 용이하게 하여 밀봉을 최적화할 수 있다.

특히, 용접 또는 본딩에 의해 고정부에 연결될 수 있고 밀봉을 해칠 수 있는 두께의 재료가 2개의 와셔들 사이에 존재하는 것을 회피할 수 있다.

이들 2개의 와셔의 세트는 시일의 적절한 구성을 사용하여 칼라에 대해 운반될 수 있다. 밀봉에 필요한 부분, 즉 제1 와셔 및 제2 와셔는, 클램핑 응력 및 관련 온도 수준을 고려하면서, 밀봉을 위한 필요성을 충족하도록 용이하게 성형될 수 있다. 특히, 제2 와셔는 금속일 수 있거나 또는 고온에서 탄성 변형성을 유지하고 넓은 온도 및 응력 범위에 걸쳐 밀봉에 기여하기에 적합한 재료, 특히 운모-계 재료를 포함할 수 있다. 시일은 가벼울 수 있으며, 제1 와셔 부분은 강도 및 ????기계적 저항성을 부여하고, 비-금속계 부분은 특히 높은 온도 및 압력 범위에서 효율성에 기여한다.

도 1은 본 개시에 따른 클램핑 시스템을 제1 측면에서 바라본 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 시스템을 다른 측면에서 바라본 사시도이다.
도 3은 별개로 나타낸 클램핑 시스템을 구성하는 다양한 요소들과, 이 시스템을 사용하여 조립될 2개의 튜브들의 단부를 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 한편으로는 본 개시에 따른 클램핑 시스템을 도시하고 다른 한편으로는 이 클램핑 시스템을 사용하여 조립될 2개의 튜브들의 단부를 도시하는, 도 1의 평면 IV에서의 축선방향 단면도이다.
도 5는 도 1의 V 부분의 확대도이다.
도 6은 도 2의 VI 부분의 확대도이다.
도 7은 도 4의 VII 부분의 상세도이다.
도 8은, 대안적인 실시형태에 대한, 도 4와 같이 취해진 부분 축방향 단면도이다.
도 9는 시일에 대한 하나의 변형예를 나타내는 부분 사시도이다.
도 10은 하나의 변형예를 보여주는 축선방향 단면의 부분도이다.
도 11은 하나의 변형예를 나타내는 부분 사시도이다.
도 12는 도 11의 변형예를 나타내는, 벨트의 축선을 따라 본 부분도이다.

도 1은 클램핑 러그(각각 12A 및 12B)들을 형성하도록 단부가 반경방향으로 상승된 벨트(12)를 포함하는 클램핑 칼라(10)를 도시한다. 칼라를 클램핑하기 위해, 벨트의 직경은 클램핑 러그(12A 및 12B)들과 클램핑 나사(14)의 협력에 의해 감소된다. 나사의 몸통부(14B)는 클램핑 러그들 내의 구멍을 통과하고, 그 머리부(14A)는 러그(12A)와 협력하고 반대쪽 단부는 본 경우에 스페이서(14D)를 통해 러그(12B)와 협력하는 너트(14C)를 구비한다.

벨트(12)는 이 벨트의 2개의 측부(flank)(12C 및 12D)들 사이에 배열되는 내부 오목부(15)(도 4에서 더 잘 볼 수 있음)를 갖는다. 시일(20)은 벨트 내측에 배치된다. 도 4에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 클램핑 시스템은 베어링 표면(1A 및 2A)이 단부에 제공되는 2개의 튜브(1 및 2)들을 연결하기 위해 사용된다. 튜브들을 연결하기 위해, 튜브들의 단부가 축선방향으로 오목부(15) 내에 있게 될 때까지 튜브들의 단부는 함께 다가오고, 측부(12C 및 12D)들이 베어링 표면(1A 및 2A)들에 대항하여 가압되도록 벨트의 직경이 감소된다. 본 경우에, 베어링 표면(1A 및 2A)들은 튜브(1 및 2)들의 단부가 가지는 반경방향 플랜지에 형성된다. 나타낸 바와 같이, 시일(20)은 칼라의 내측에 배치된다. 튜브(1 및 2)들의 연결을 위하여, 튜브(1A 및 2A)들의 단부의 전방 표면(1'A 및 2'A)들은 시일(20)이 가지는 환형 밀봉 부분(21)의 양쪽에 위치된다.

본 개시의 설명 내에서, 튜브(1 또는 2)에 있어서, 전방 방향이란 튜브들을 조립하기 위해 그들 단부가 함께 모일 때 다른 튜브(2 또는 1)를 향하는 방향이다. 따라서 베어링 표면(1A 및 2A)들은 튜브들의 단부가 갖는 반경방향 플랜지들의 후방면에 형성된다. 명백히 후방 방향이란 그 반대 방향이다. 요소에 대하여, 내측 방향은 벨트의 축선(A)을 향하는 방향이다. 외측 방향은 그 반대 방향이다.

이 환형 밀봉 부분은 제1 와셔(22) 및 제1 와셔에 고정된 제2 와셔(24)를 포함한다. 본 경우에, 도 1, 2 및 3을 함께 고려함으로써 이해될 수 있는 바와 같이, 환형 밀봉 부분은 제1 와셔(22), 제1 와셔의 제1 면에 배치된 제2 와셔(24), 및 제1 와셔의 다른 면에 배치된 추가적인 제2 와셔(26)를 포함한다. 따라서, 제1 와셔(22)는 제2 와셔(24 및 26)들 사이에 끼워진다.

예를 들어, 제1 와셔(22)는 벨트(12)와 동일한 금속, 예를 들어 스테인리스강으로 제조될 수 있다. 제2 와셔(들)(24, 26)는 금속으로 형성되거나, 또는 특히 복합 재료로 형성됨으로써 비-금속계 재료로 형성될 수 있다. 이것들은 운모-계 재료로 형성될 수 있다. 이것들은 동일한 재료 또는 상이한 재료, 예를 들어 하나는 금속으로, 다른 하나는 복합 재료, 예를 들어 운모-계 재료로 형성될 수 있다. 이것들이 비-금속계일 때, 제2 와셔(들)는 광물 입자, 특히 운모 또는 흑연과, 바인더를 포함할 수 있다. 2개의 와셔들은, 동일한 재료로 만들어졌는지 여부에 관계없이, 동일한 두께를 가질 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 제2 와셔(들)는 비-금속 재료, 특히 운모 또는 흑연에 기초한 복합 재료를 지지하는 보강재, 특히 금속 보강재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보강재는 가는 철망일 수 있다.

와셔(24 또는 26)가 "비-금속계"라는 것은, 이 와셔가 금속을 포함하지 않거나, 이 와셔가 금속 예를 들어 금속 보강재를 포함하는 경우 금속이 질량에서 이 와셔의 단지 작은 부분만을 차지하는 것을 의미하며, 예를 들어 금속의 질량은 와셔의 질량의 40% 이상을 차지하지 않고, 특히 20 또는 30% 이상을 차지하지 않는다.

제2 와셔(들)(24 및 26)는 제1 와셔(22)에 의해 운반(carried)된다. 따라서, 도 1 내지 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 제1 와셔(22)는 서포트 러그들을 갖추고 있으며 그에 의해 제1 와셔 및 제2 와셔가 칼라(10)에 대해 지지된다. 따라서 시일은 벨트에 사전 장착되며, 다시 말해서, 칼라가 튜브들 상에 위치되기 전에, 칼라 및 시일이 일괄적으로 취급될 수 있도록 시일은 칼라에 의해 운반된다.

나아가서, 제1 와셔는 또한 조립될 튜브들 중 하나에 대해 와셔가 장착된 칼라의 사전-장착을 위하여 사용되는 서포트 러그들을 갖출 수 있다. 따라서, 칼라 및 시일에 의해 형성된 조립체는 튜브들 중 하나의 단부에 배치될 수 있고, 또 다른 튜브의 단부를 위치시켜 칼라를 클램핑하기 전에, 그 하나의 단부에서 제자리에 남아있을 수 있다. 해당 러그는, 벨트에서의 시일의 사전-장착을 위하여 사용되는, 그리고 튜브들 중 하나의 단부에서의 시일 및 칼라에 의해 형성된 조립체를 사전-장착하기 위해 사용되는 이중 기능을 가질 수 있다. 이들 서포트 러그는 제1 와셔(22)의 외주부(벨트의 축선(A)으로부터 먼 쪽)에 갖춰진다.

본 경우에, 3개의 상이한 유형의 러그들이 표현되었다. 도 7 및 9에서 더 잘 볼 수 있는 바와 같이, 서포트 러그(30)들은 벨트(12)의 측부(12C)의 가장자리부(13)에 걸 수 있도록 후크식으로 만곡된 단부 즉 후크(30A)들을 갖는다. 이 후크(30A)와 제1 와셔(22)의 외주부(22')에 대한 연결의 영역 사이에서, 이들 서포트 러그(30)는 실질적으로 축선방향으로, 즉 축선(A)에 실질적으로 평행하게 연장되는 축선방향 세그먼트(30B)를 갖는다. 도 7에서 더 잘 볼 수 있는 바와 같이, 이 축선방향 세그먼트(30B)는, 한편으로는, 축선방향 세그먼트(30B) 내에서 절취되어 그 자유단부를 향해 연장됨에 따라 후크(30A)로부터 제1 와셔(22)의 외주부(22')로의 방향으로 반경방향 내측으로 절첩되는 걸림 탭(30C)을 갖는다. 이러한 탭(30C)은 이 튜브의 단부에 사전 장착된 칼라를 유지하도록 튜브(1)의 베어링 표면(1A) 상의 와셔를 파지하기 위해 사용된다. 이들 탭(30C)의 배향은, 도 4에 표시된 화살표(R1)를 따라, 이 튜브(1)에 대하여 후방 방향으로 튜브가 와셔로부터 분리되는 것을 방지한다는 것을 알 수 있다.

나아가서, 서포트 러그(30)는, 축선방향 세그먼트(30B)의 길이방향 가장자리부로부터, 반경방향 외측으로 절첩되는, 다시 말해서 축선(A)으로부터 멀리 이동하도록 절첩되는 날개부(30D)들을 갖는다. 나아가서, 이들 날개부(30D)는 후크(30A)의 내부면을 향하며 그에 따라 시일이 와셔에 사전 장착될 때 벨트(12)의 측부(12C)의 내부면을 향하는 유지 가장자리부(30D')를 갖는다. 이들 유지 가장자리부(30D')는 후크(30A)의 내부면으로부터 이격된다. 측부(12C)의 가장자리부(13)는 그에 따라 후크(30A)와 유지 가장자리부(30D) 사이에 제공되는 공간에 수용된다. 이는 양쪽 축선방향으로 유지함으로써 칼라의 벨트에 대해 제1 와셔(22)를 유지하는 것을 가능하게 한다.

서포트 러그는 또한 와셔(22)의 외주부(22')에 대한 부착 영역 반대편의 자유단부에 후크(32A)를 또한 갖는 서포트 러그(32)를 포함한다. 이들 서포트 러그(32)는 또한 후크(32A)와 와셔(22)에 대한 이들 러그의 부착 사이에서 실질적으로 축선방향으로 연장되는 축선방향 세그먼트(32B)를 포함한다. 이들 서포트 러그(32)는 또한 이전에 설명된 탭(30C)과 유사한 걸림 탭(32C)을 갖는다. 마지막으로, 이들 서포트 러그(32)는 또한 전술한 날개부(30D)와 반대 방향으로 배향되는 날개부(32D)를 포함한다. 실제로, 날개부(32D)는 축선방향 세그먼트(32B)의 길이방향 가장자리부로부터 반경방향 내측으로 절첩되어 있다. 이들 날개부(32D)는 반경방향 변위에 대하여 튜브에 대해 와셔를 유지시킴으로써 튜브(1)의 단부에 대한 칼라의 사전-장착된 유지에 기여하는 길이방향 가장자리부(32D')를 갖는다.

제1 와셔는 또한, 도 1 및 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 와셔(22)의 외주부(22') 반대편에 있는 자유단부에 후크(34A)와 이 와셔로부터 이들 후크로 연장되는 축선방향 세그먼트들을 갖는 서포트 러그(34)들을 갖는다. 이들 서포트 러그(34)는 벨트에 대한 와셔의 각도적인 고정에 사용되며, 후크(34A)들은 벨트의 측부(12C)의 가장자리부(13)가 갖는 노치(13A)들에 맞물린다.

전체적으로, 서포트 러그(30) 및 서포트 러그(32)는 와셔(22)의 외주부에 교대로 배치된다. 이들 러그(30, 32)는 벨트(12)의 측부(12C)의 가장자리부(13)에 대한 걸림을 위하여 사용되어 도 4에서 표시된 화살표(R1)에 반대 방향으로 시일이 벨트에 대해 이동하는 것을 방지한다. 날개부(30D)는 벨트에 대해 와셔를 유지하기 위해 사용되어 벨트에 대한 R1 방향으로의 이동을 제한한다. 이 러그들, 뿐만 아니라 러그(32)들은 또한 와셔 내부에 튜브의 단부를 유지하기 위해 사용되는 탭(30C 또는 32C)을 갖는다. 러그(32)는 또한 와셔에 대해 튜브의 중심을 맞추기 위해 사용되는 날개부(32D)를 갖는다.

특히 도 3에 도시된 바와 같이, 서포트 러그(30 및 32)들은 제1 와셔와 일체로 형성된다. 사실, 이 제1 와셔는 절단, 스탬핑 및 굽힘에 의해 스트랩으로부터 일체로 형성된다.

도 1 내지 4에 나타낸 예에서, 제1 와셔(22) 및 제2 와셔(24, 26)들은 실질적으로 평평하다. 실제로, 플랜지의 전방면(1'A 및 2'A)들에는 튜브(1 및 2)들의 베어링 표면이 형성되고 여기서 이들은 반경방향으로 배향되어 있다.

그러나, 예를 들어 유럽 특허문헌 EP 1451498, EP 2598785 또는 EP 3232107에 나타낸 바와 같이, 칼라는 베어링 표면들이 절두원추형인 튜브들에 사전-장착될 수 있다. 본 경우에, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 와셔(122)는 절두원추형 표면, 특히 스탬핑된 절두원추형 표면을 가질 수 있다. 도 8의 단면도는 이전에 설명된 러그들과 유사한 서포트 러그(30, 32, 34)들 및 와셔(122)를 갖춘 시일(120)을 도시한다. 이 벨트(112)는, 그 측부(112C 및 112B)들이 튜브(101 및 102)들의 플레어에 맞춰진 V자 모양의 가지처럼 기울어질 수 있다는 점을 제외하고는, 벨트(12)와 유사하다. 실제로, 튜브(101)의 베어링 표면(101A)은 플레어를 형성하는 절두원추 형상을 갖고, 튜브(102)의 베어링 표면(102A)은 전술한 플레어에 적합하도록 절두원추형 표면을 또한 형성하는 전방면(102'A)을 갖는다. 절두원추형 섹션(102'A)에 대해 R2 방향으로 후방에 형성된 베어링 표면(102A)은 반대 방향으로 또한 절두원추형이며, 벨트(112)의 측부(112B)에 실질적으로 평행하다. 표시된 바와 같이, 제1 와셔는 시일(120)을 사용하여 연결을 밀봉해야 하는 튜브들의 표면(101'A 및 102'A)의 형상에 적합한, 스탬핑된 절두원추형 표면(122A)을 갖는다. 제2 와셔(124)는 제1 와셔(122)의 절두원추형 표면의 절두원추 형상과 합치하도록 변형되는 평면 링으로 형성된 부분을 위한 것이다.

이 와셔(124)는, 비-금속계 재료로 만들어지는 경우, 항상 스탬핑될 수는 없다. 제조비용의 이유로 평면 플레이트로 형성하는 것이 유리할 수 있다. 그러나, 어느 정도까지는, 초기에 평면인(평면 제조된) 제2 와셔는 와셔(122)의 표면(122A)의 절두원추 형상과 합치하도록 변형될 수 있다.

축선(A)에 수직인 방향에 대한 튜브들의 전술한 절두원추형 표면에 의해 형성된 각도(α)는 예를 들어 초기에 평평한 비-금속계 와셔에 대하여 최대 20도 정도이다. 초기에는 평평하지 않지만 예를 들어 가열에 의해 점차 성형되는 제2 와셔를 사용함으로써, 특히 열성형성 바인더를 포함하는 와셔일 때. 예를 들어 45도 정도의 더 큰 각도(α)가 얻어질 수 있다.

제2 와셔(24)는, 제1 와셔(22)와는 달리, 고정, 서포트 러그 등이 없는 순수한 환형일 수 있다. 제2 와셔는 제1 와셔(22)에 의해 운반된다. 제2 와셔(24)는 제1 와셔에 의해 운반되는 유지 러그들에 의해 제1 와셔(22)에 고정된다. 따라서, 제2 와셔(24)는 접착제와 같은 외부 재료를 사용하지 않고 순수한 기계적 수단에 의해 제1 와셔(22)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 도 1 및 5에서, 제1 와셔(22)는 이 와셔의 컷아웃에 의해 형성되는 유지 러그(36)들을 갖는다는 것을 알 수 있으며, 이 유지 러그는 자유단부가 축선(A)을 향하여 배향되는 탭을 형성하기 위해 축선방향으로 약간 곧게 펴진다. 따라서 이들 유지 러그(36)는 외부 반경방향 가장자리부(24A)와 협력함으로써 제2 와셔(24)를 고정 및 유지하기 위해 사용된다. 마찬가지로, 도 2 및 6에 도시된 바와 같이, 제1 와셔(22)는 유지 러그(36)와 유사하지만 와셔(22)의 다른 면에 위치된 추가적인 제2 와셔(26)를 유지하기 위해 다른 쪽에 축선방향으로 배향되는 유지 러그(38)를 갖는다.

본 예에서, 유지 러그(36 또는 38)는 외부 반경방향 가장자리부에 의해 와셔(24 또는 26)를 유지한다. 물론 유사한 러그를 제공할 수 있지만 와셔(24 및 26)의 내부 반경방향 가장자리부 및 외부 반경방향 가장자리부와 협력하는 러그들의 조합 또는 내부 반경방향 가장자리부에 의해 이들 와셔를 유지하기 위해 사용될 수 있다.

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 와셔의 서포트 러그는 제1 와셔에 대해 제2 와셔를 유지하기 위해 유지 러그를 포함할 수 있다.

따라서, 도 10은 서포트 러그(32)들 중 하나 및 서포트 러그(34)들 중 하나와 함께 제1 와셔(22)를 도시한다. 도 10은 또한 외경이 제1 와셔(22)의 외경과 거의 동일하되 약간 더 작은 제2 와셔(24)를 도시한다. 따라서, 제2 와셔(24)의 외부 가장자리부(24A)는 서포트 러그들 사이에서 제1 와셔(22)의 외부 가장자리부를 획정하는 원까지 실질적으로 연장된다. 도 10에서 서포트 러그(34), 또는 보다 구체적으로는 그 축선방향 세그먼트(34B)는 제2 와셔(24)를 위한 유지 러그를 형성하는 걸림 탭(34C)을 갖는다는 것을 알 수 있다. 이 유지 러그(34C)는 축선방향 세그먼트(34B)에서 절취되어 후크(34A)에 가까운 단부를 통해 거기에 부착되고 그 반대쪽 단부는 자유롭다. 유지 러그(34C)는 축선방향 세그먼트(34B)의 원주방향 중심 영역에서 또는 이와 반대로 축선방향 세그먼트의 길이방향 가장자리부에서 절취될 수 있다. 유지 러그(34C)는 반경방향 내측으로 구부러져 있다. 유지 러그(34C)의 자유단부는 제2 와셔(24)의 외부 가장자리부(24A)보다 반경방향 내측에 위치되어 유지 러그 기능을 수행할 수 있다. 2개의 와셔들을 조립할 때, 유지 러그(34C) 및/또는 제2 와셔(24)의 가장자리부(24A)는 걸림 탭(34C)의 자유단부 아래에 제2 와셔(24)의 외부 가장자리부의 삽입을 허용하도록 탄성적으로 편향될 수 있다.

서포트 러그(32)의 날개부(32D)는 또한 제2 와셔(24)를 위한 유지 러그로서 작용할 수 있다.

이것은, 제2 와셔(24)의 외부 가장자리부(24A)가 제1 와셔(22)의 환형 부분의 외부 가장자리부와 후크(32A)로부터 떨어진 이들 날개부의 가장자리부와의 사이에 배열된 공간에서, 날개부(32D) 아래에 반경방향으로 도달하는 것을 보여주는 도 11 및 12에서 가장 잘 보여진다. 제2 와셔의 외부 가장자리부(24A)는, 2개의 와셔들을 조립할 때, 이 공간 내로의 외부 가장자리부의 삽입을 허용하도록 탄성적으로 편향될 수 있다.

제1 와셔(22)는 환형 돌출부, 또는 일반적으로 축선방향 변형을 위한 용량을 제공하는 환형 릴리프를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3에서, 와셔(22)는 그 면들 중 하나로부터 돌출된 환형 비드(22A)를 가지며, 이에 대해 제2 와셔(24)가 배치됨을 알 수 있다. 제2 와셔(24) 또는 추가적인 제2 와셔(26)는 그 부분에 대하여 완벽하게 평면일 수 있다. 그것은 또한 환형 돌출부(24A)를 가질 수 있으며, 특히 볼록성(convexity)은 와셔(22)의 환형 돌출부(22A)에 대해 역전될 수 있고 직경 치수는 돌출부(22A)의 직경 치수에 대응한다. 본 경우에, 와셔(24)가 와셔(22)에 조립될 때, 각각의 돌출부는 볼록면에 의해 접촉할 수 있고, 이는 양호한 밀봉을 보장하기 위해 돌출부 영역의 클램핑력 하에서 와셔의 축선방향 변형을 허용하는 방식이다. 와셔(26)는 부분적으로, 환형 돌출부(22A)와 유사한 방향의 볼록성을 가질 수 있는 환형 돌출부(26A)를 가질 수 있어, 이 돌출부 내에 부분적으로 "매립(embedded)"되고, 이 경우 이는 클램핑력 하에서 변형될 수 있는 돌출부 이외의 와셔 영역이다. 이들 돌출부들은 반대 방향일 수도 있다. 따라서, 방금 설명된 와셔(22 및 24)를 고려하면, 이들 각각은 서로 대항하여 배치되는 각각의 제1 면에 환형 돌출부를 가져서, 이들 환형 돌출부는 접촉하게 됨을 알 수 있다. 와셔(22)의 환형 돌출부(22A)는 반대 방향, 즉 제2 와셔(24)의 측면에 중공을 형성하는 방향으로 배향되는 상태로, 그리고 제2 와셔(24)는 환형 돌출부가 와셔(22)의 반대쪽으로 돌출되어서 오목부가 와셔(22)를 대면하는 상태로, 반대 상황이 제공될 수 있다. 따라서, 2개의 환형 볼록부들이 와셔의 대향면에 배치되고, 이들이 연관될 때, 각각의 환형 볼록부는 오목한 환형 공간을 함께 획정한다. 이는 밀봉을 촉진하기 위해 와셔들의 축선방향 변형성을 촉진하는 또 다른 방식이다.

도 9는 제2 와셔(124)가 실제로, 예를 들어 본딩에 의해, 또는 예를 들어 위에서 언급된 유지 러그(36 또는 38)와 유사한, 유지 러그들을 구현하는 기계적인 고정에 의해, 함께 고정된 2개의 기본 와셔(각각 123 및 123')로 형성되는 일 실시예를 나타낸다. 이러한 기본 와셔(123 및 123') 각각은 환형 돌출부(각각 123A 및 123B)를 갖는다. 따라서, 와셔(124)는 제1 와셔(22)에 대면하는 제1 면뿐만 아니라 반대쪽 제2 면에도 환형 돌출부를 갖는다. 환형 돌출부(123A 및 123B)는 그들 사이에 환형 공간(124')을 제공하도록 동일한 직경 치수로 배치된다. 도 9에서 제1 와셔(22)는 와셔(124)가 배치되는 제1 면에서 돌출하는 환형 돌출부(22A)를 가져서, 환형 돌출부(22A 및 123A)들은 서로에 대항하여 배치되고 있음을 또한 알 수 있다.

순수하게 볼록한 환형 돌출부 대신에, 제1 와셔(22)는 제1 와셔의 내부 및 외부 반경방향 가장자리부가 축선방향으로 약간 이격되도록 약간의 굽힘을 형성하는 파동 또는 변형을 가질 수 있다. 이것은 예를 들어 제1 와셔(22)가 그러한 약간의 굽힘부(22B)를 갖는 도 7에서 볼 수 있는 것이다. 제1 와셔(22)의 양쪽에 배치되는 제2 와셔(24 및 26)들은 초기에는 평평하고 칼라의 클램핑 동안 이러한 굽힘에 적응하도록 변형될 수 있거나 또는 초기에 그러한 굽힘을 가질 수 있다.

제2 와셔(또는 기본 와셔들)의 릴리프, 굽힘부 또는 돌출부는, 특히 이 와셔가 만들어지는 재료가 열성형성 바인더를 포함하는 경우, 임의의 적절한 수단 예를 들어 고온 성형에 의해 만들어질 수 있다.

돌출부가 존재하지 않는 영역에서 제1 와셔의 2개의 면 사이에서 축선방향으로 측정된 제1 와셔(22)의 두께는, 예를 들어 0.2mm 내지 0.8mm 정도, 특히 0.2mm 내지 0.4mm 정도로 제공된다. 같은 방식으로 측정된 제2 와셔의 두께는, 제1 와셔의 두께의 50% 내지 200%, 특히 120% 내지 200%일 수 있다.

Claims

제1 및 제2 튜브(1, 2)를 연결하기 위한 클램핑 시스템으로서,
상기 튜브들의 마주하는 단부들은 상기 튜브들의 원통형 외부 표면에 비해 돌출하는 베어링 표면(1'A, 2'A)들을 가지며,
상기 클램핑 시스템은 클램핑 가능한 칼라(10) 및 시일(20)을 포함하며,
상기 칼라는 상기 베어링 표면들이 삽입될 수 있는 오목부(15)를 획정하는 내주부에 의해 상기 베어링 표면들과 협력하도록 할 수 있는 벨트(12)를 포함하며,
상기 시일은 클램핑되지 않은 상태에서 상기 칼라에 의해 지지되고 환형 밀봉 부분(21)을 포함하며, 환형 밀봉 부분은 제1 와셔(22, 122)와 상기 제1 와셔에 고정되는 제2 와셔(24, 124)를 포함하며,
상기 제1 와셔(22, 122)는 제1 와셔에 대해 상기 제2 와셔를 유지하기 위해 상기 제2 와셔(24, 124)와 협력하는 유지 러그(36, 38, 34C, 32D)들을 갖추고 있는, 클램핑 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 와셔(22)는 금속인, 클램핑 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 유지 러그(36, 38, 34C, 32D)들은 상기 제1 와셔(22)에서 절취되는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 와셔(22, 122)는 서포트 러그(30, 32, 34)들을 갖추고 있으며 그에 의해 상기 제1 와셔 및 상기 제2 와셔(24, 124)가 상기 칼라에 대해 지지되는, 클램핑 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 서포트 러그(30, 32, 34)들의 적어도 일부는 상기 제1 와셔(22)와 일체로 형성되는, 클램핑 시스템.
청구항 4 또는 5에 있어서,
상기 유지 러그(36, 38, 34C, 32D)들의 적어도 일부는 상기 서포트 러그(30, 32, 34)들에 형성되는, 클램핑 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 유지 러그(34C, 32D)들의 적어도 일부는 반경방향 내측으로 돌출하는 상기 서포트 러그(32, 34)들의 부분에 의해, 특히 상기 서포트 러그(34)에서 절취되고 내측으로 구부러진 탭(34C)들 또는 서포트 러그(32)들의 길이방향 가장자리부 위에서 절첩되는 날개부(32D)에 의해 형성되는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 와셔(122)는 스탬핑된 절두원추형 표면을 갖고 상기 제2 와셔(24)는 절두원추형 표면의 절두원추 형상과 합치하도록 변형된 평면 링으로 형성되는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 와셔(22, 122)는 복합 재료로 형성되는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 와셔(22, 122)는 운모-계 재료로 형성되는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 와셔(22, 122)는 광물 입자, 특히 운모 또는 흑연과, 바인더를 포함하는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 와셔(22, 122)는 보강재, 특히 금속 보강재를 포함하는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 와셔(22)는 상기 제1 와셔의 제1 면에 환형 돌출부(22A)를 가지며, 상기 제2 와셔(22)는 상기 제1 면에 대항하여 배치되는, 클램핑 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 제2 와셔(24, 124)는 상기 제2 와셔의 제1 면에 환형 돌출부(24A, 123A)를 가지며, 상기 제1 와셔 및 상기 제2 와셔의 상기 제1 면들은 서로에 대항하여 배치되어서, 상기 환형 돌출부들이 접촉하도록 하는, 클램핑 시스템.
청구항 14에 있어서,
상기 제2 와셔(124)는 제2 면에 환형 돌출부(123B)를 가지며, 상기 제2 와셔의 상기 환형 돌출부는 선택적으로 환형 공간(124')을 함께 획정하는, 클램핑 시스템.
청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환형 밀봉 부분(21)은 상기 제1 와셔(22)에 고정된 추가적인 제2 와셔(26)를 더 포함하여서, 상기 제1 와셔가 상기 제2 와셔와 상기 추가적인 제2 와셔와의 사이에 위치하도록 하는, 클램핑 시스템.