KR20230088815A - 토크 흡수 표면 - Google Patents

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KR20230088815A
KR20230088815A KR1020237016920A KR20237016920A KR20230088815A KR 20230088815 A KR20230088815 A KR 20230088815A KR 1020237016920 A KR1020237016920 A KR 1020237016920A KR 20237016920 A KR20237016920 A KR 20237016920A KR 20230088815 A KR20230088815 A KR 20230088815A
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flange
raised
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KR1020237016920A
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마튜 에이. 보우만
스코트 디. 마다라
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빅톨릭 컴패니
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Abstract

플랫폼 상의 복수의 상승면들은 플랫폼에 대해 상대적으로 회전하면서 상승면과 접촉하는 파스너의 토크를 흡수한다. 파스너를 조일 때 증가된 감각 토크(felt torque)에 의해 볼트 응력의 연관된 증가에 비해 토크의 현저한 불균형 증가가 관찰된다. 파스너에 토크를 인가하는데 전동 공구가 사용될 때 상승면은 파스너의 손상 저항을 증가시키기 위하여 기계적 파이프 커플링의 러그(lug)에 사용된다.

Description

토크 흡수 표면
본 출원은 본 명세서에 참고로 포함되는 2020 년 11 월 11 일에 출원된 미국 가출원 제 63/112,194 호에 기초하며 그 우선권을 주장한다.
본 발명은 회전하는 파스너 요소와 맞물리는 표면 특징부에 관한 것이다.
현장에서의 전동 공구, 특히 임팩트 렌치(impact wrenches)의 사용이 늘어나면서 기술자가 거의 힘을 들이지 않고도 비교적 큰 토크가 파스너에 적용될 수 있게 되었다. 이러한 요인들로 인하여 볼트가 오버-토크되는(over-torqued) 비율이 높아질 가능성이 있으며, 몇몇 경우에 심하게, 고-출력 임팩트 렌치를 사용하는 기술자에 의해 그러한 볼트는 오버 토크될 때 손상이 초래된다.
따라서, 전동 공구가 사용될 때 손상에 대한 볼트의 저항을 증가시키는 수단이 취해질 수 있는 경우 유익할 것이다.
본 발명은 조합하여, 파스너 요소와 접촉하는 플랫폼(platform)에 관한 것으로, 파스너 요소는 플랫폼에 횡방향으로 배향된 축을 중심으로 회전 가능하다.예시적인 실시예에서, 플랫폼은 베이스 표면을 포함한다. 복수의 상승면들(raised surfaces)이 베이스 표면에 횡방향으로 돌출되어, 파스너 요소와 접촉된다. 각각의 상승면은 평탄부 (plateau)를 포함한다. 각각의 상승면은 그 사이에 위치된 채널에 의해 상승면들 중 적어도 인접한 하나로부터 분리된다.
예로서, 파스너 요소는 나사식 너트(threaded nut) 또는 나사식 볼트의 헤드를 포함할 수 있다.
특정 예시적인 설계에서, 각각의 평탄부는 베이스 표면 위로 0.060 인치의 높이를 가지며, 실제 설계들에서, 각각의 평탄부는 베이스 표면 위로 0.020 인치 내지 0.1 인치 범위의 높이를 가질 수 있다. 또한 예로서, 각각의 평탄부는 0.010 제곱 인치의 최소 표면적을 가지며, 실제 설계들에서, 각각의 평탄부는 0.010 제곱 인치 내지 0.1 제곱 인치의 범위의 표면적을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 각각의 평탄부는 0.020 내지 0.075 제곱 인치 범위의 최소 표면적을 갖는다.
예시적인 실시예에서, 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상을 갖는다.또한 예로서, 상승면들 중 적어도 하나는 둥근 단면 형상을 가질 수 있다. 실제 예시적인 실시예에서, 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고(tapered), 적어도 하나의 상승면은 베이스 표면보다 평탄부에서 더 작은 둘레(perimeter)를 갖는다.
예시적인 실시예에서, 파스너 요소는 복수의 상승면들보다 더 연질(softer)이다. 특정 실시예에서, 파스너 요소는 강(steel)으로 구성될 수 있고, 복수의 상승면들은 연성 철(ductile iron)로 구성될 수 있다.
본 발명은 단부 대 단부 관계로 파이프 요소를 결합하기 위한 커플링을 포함한다. 특정한 예시적인 실시예에서, 커플링은 반대로 배치된 제 1 및 제 2 단부들을 갖는 제 1 세그먼트 및 반대로 배치된 제 1 및 제 2 단부들을 갖는 제 2 세그먼트를 포함한다. 제 1 파스너는 제 1 세그먼트의 제 1 단부를 제 2 세그먼트의 제 1 단부에 부착한다. 제 2 파스너는 제 1 세그먼트의 제 2 단부를 제 2 세그먼트의 제 2 단부에 부착하여, 세그먼트들은 파이프 요소를 수용하기 위한 중앙 공간을 둘러싼다. 제 1 및 제 2 연결부재는 제 1 및 제 2 세그먼트들의 각각의 제 1 및 제 2 단부에 각각 위치된다. 예시적인 실시예에서, 각각의 연결 부재는 파스너들 중 하나에 대해 횡방향으로 배향된 베이스 표면을 포함한다. 복수의 상승면들은 베이스 표면에 횡방향으로 돌출하고, 파스너들 중 하나와 결합 가능하다. 각각의 상승면은 평탄부를 포함한다. 각각의 상승면은 그들 사이에 위치된 채널에 의해 상승면들 중 적어도 인접한 하나로부터 분리된다. 예로써, 파스너들은 상승면들 중 하나와 결합가능한 나사식 너트 및/또는 상승면들 중 하나와 결합가능한 헤드를 갖는 나사식 볼트를 포함할 수 있다.
특정 예시적인 설계에서, 각각의 평탄부는 베이스 표면 위로 0.060 인치의 높이를 가지며, 실제 설계들에서, 각각의 평탄부는 베이스 표면 위에서 0.020 인치 내지 0.1 인치의 범위의 높이를 가질 수 있다. 또한 예로써, 각각의 평탄부는 0.010 제곱 인치의 최소 표면적을 가지며, 실제 설계들에서 각각의 평탄부는 0.010 제곱 인치 내지 0.1 제곱 인치의 범위의 표면적을 가질 수 있다. 소정의 실시예에서, 각각의 평탄부는 0.020 내지 0.075 제곱 인치의 범위의 최소 표면적을 갖는다.
예시적인 실시예에서, 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상을 갖는다.또한 예로써, 상승면들 중 적어도 하나는 둥근 단면 형상을 가질 수 있다. 실제 예시적인 실시예에서, 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고, 적어도 하나의 상승면은 베이스 표면보다 평탄부에서 더 작은 둘레를 갖는다.
예시적인 실시예에서, 파스너는 대부분의 상승면보다 더 연질이다. 특정 예에서, 파스너는 강을 포함할 수 있고, 복수의 상승면은 연성 철을 포함할 수 있다.예시적인 실시예에서, 복수의 상승면은 커플링과 일체로 주조될 수 있다.
본 발명은 파이프 요소 상에 장착 가능한 플랜지(flange)를 더 포함한다. 예시적인 실시예에서, 플랜지는 정합 플랜지와 계면하도록 구성된 접촉면, 및 접촉면에 대향하여 배열된 노출면을 갖는 링을 포함한다. 예로써, 노출면은 베이스 표면 및 베이스 표면에 횡방향으로 돌출하는 복수의 상승면을 포함한다. 각각의 상승면은 평탄부(plateau)를 포함하고, 각각의 상승면은 그들 사이에 위치된 채널에 의해 상승면들 중 적어도 인접한 하나로부터 분리된다. 실제 예에서, 복수의 상승면은 전체 노출면 주위로 연장된다.
특정 예시적인 설계에서, 각각의 평탄부는 베이스 표면 위로 0.060 인치의 높이를 가지며, 실제 설계들에서, 각각의 평탄부는 베이스 표면 위에서 0.020 인치 내지 0.1 인치의 범위의 높이를 가질 수 있다. 또한 예로써, 각각의 평탄부는 0.010 제곱 인치의 최소 표면적을 가지며, 실제 설계들에서 각각의 평탄부는 0.010 제곱 인치 내지 0.1 제곱 인치의 범위의 표면적을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 각각의 평탄부는 0.020 내지 0.075 제곱 인치 범위의 최소 표면적을 갖는다.
예시적인 실시예에서, 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상을 갖는다.또한 예로써, 상승면들 중 적어도 하나는 둥근 단면 형상을 가질 수 있다. 실제 예시적인 실시예에서, 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고, 적어도 하나의 상승면은 베이스 표면보다 평탄부에서 더 작은 둘레를 갖는다.
예시적인 실시예에서, 파스너는 대부분의 상승면보다 더 연질이다. 특정 예에서, 파스너는 강을 포함할 수 있고, 복수의 상승면은 연성 철을 포함할 수 있다.예시적인 실시예에서, 복수의 상승면은 플랜지와 일체로 주조될 수 있다.
본 발명은 파이프 요소를 결합하기 위한 플랜지 커플링을 더 포함한다. 예시적인 실시예에서, 플랜지 커플링은 제 1 접촉면 및 반대로 배치된 제 1 노출면을 갖는 제 1 링, 그리고 제 2 접촉면 및 반대로 배치된 제 2 노출면을 갖는 제 2 링을 포함한다. 제 2 접촉면은 제 1 접촉면과 계면을 형성한다. 복수의 파스너는 제 1 링 및 제 2 링을 통해 연장된다. 파스너들 각각은 링들 중 하나의 노출면들 중 적어도 하나와 맞물리는 적어도 하나의 회전가능 부재를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 적어도 하나의 노출면은 베이스 표면을 포함한다. 복수의 상승면은 베이스 표면에 횡방향으로 돌출한다. 각각의 상승면은 평탄부를 포함한다. 각각의 상승면은 그들 사이에 위치된 채널에 의해 상승면들 중 적어도 인접한 하나로부터 분리된다.
일 예에서, 복수의 상승면들은 전체 노출면 주위로 연장된다. 또한 예로써, 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상 또는 둥근 단면 형상을 갖는다.예시적인 실시예에서, 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고, 적어도 하나의 상승면은 베이스 표면보다 평탄부에서 더 작은 둘레를 갖는다. 예로써, 회전가능 부재는 상승면들 중 적어도 하나와 결합가능한 나사식 너트 및/또는 상승면들 중 하나와 결합가능한 헤드를 갖는 나사식 볼트를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 회전가능 부재는 복수의 상승면보다 더 연질이다. 특정 예시적인 실시예에서, 파스너는 강을 포함할 수 있고, 복수의 상승면은 연성 철을 포함할 수 있다. 특정 예시적인 실시예에서, 복수의 상승면은 적어도 하나의 노출면과 일체로 주조된다 (cast).
도 1 은 본 발명에 따른 예시적인 조합 (combination) 플랫폼 및 파스너 요소의 등각도이다.
도 1a는 본 발명에 따른 다른 예시적인 조합 플랫폼 광고 파스너 요소의 등각도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 예시적인 플랫폼 요소의 구성요소의 등각도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 조합 플랫폼 및 파스너 요소를 사용하는 예시적인 기계적 파이프 커플링의 등각도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 조합 플랫폼 및 파스너 요소를 사용하는 예시적인 플랜지형 커플링의 등각도이다.
본 발명의 일 측면은 결합 플랫폼 및 파스너 요소에 관한 것이다. 예시적인 조합체(10)는 도 1 에 도시되고, 파스너 요소(14), 이 예에서, 나사식 볼트(18)의 나사식 너트(16)와 접촉하는 플랫폼(12)을 포함한다. 파스너 요소(14)는 또한 볼트(18)(도시되지 않음)의 헤드를 포함할 수 있을 것이다. 도 2 에 별도로 도시된 바와 같이, 베이스 표면(20)을 포함하는 예시적인 플랫폼은 파스너 요소가 회전 가능한 축(22)에 대해 횡방향으로 배향된다. 복수의 상승면(24)은 베이스 표면(20)에 대해 횡방향으로 돌출된다. 상승면(24)은 각각의 평탄부(26)를 포함한다. 각각의 상승면(26)은 그들 사이에 위치된 각각의 채널(28)에 의해 적어도 하나의 인접한 상승면으로부터 분리된다. 이 예에서 상승면(24)은 다각형 단면 형상을 갖지만, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 플랫폼(12)의 실제 예시적인 조합체(11)는 원형 단면 형상을 갖는 평탄부(26)가 있는 상승면(24)을 갖는다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 상승면(24)은 경사를 이루도록 형성되어 각각의 상승면이 베이스 표면(20)에서보다 평탄부(26)에서 더 작은 둘레(30)를 가질 수 있다. 약 3° 의 경사 각도는 플랫폼이 주조 공정에 의해 제조될 때 구배 (draft)를 제공하는 데 유리하다.
도 1 및 도 1a 에 도시된 바와 같이, 상승면(24)은 파스너 요소(14)와 접촉한다. 이 예에서, 너트(16)가 축(22) 주위로 플랫폼(12)에 대하여 상대적으로 회전될 때 너트는 평탄부(26)에 대하여 강제적으로 눌려져, 너트는 고정된 볼트(18)에 조여진다. 너트(16)가 조여짐에 따라 볼트(18)의 인장 응력이 증가하고 너트가 조여짐에 따라 너트를 돌리는데 필요한 토크가 또한 증가한다는 것이 잘 알려져 있다. 그러나, 회전 너트(16)가 상승면(24)과 강제적으로 접촉할 때, 너트를 돌리는 데 필요한 토크는, 그렇지 않으면 상승면의 부재 시에 발생할 수 있는 볼트 응력의 증가와 비교하여 더 큰 속도로 증가한다는 것이 관찰된다. 이러한 관찰된 현상은 현실적으로 유리한데, 그 이유는 오버 토크(over-torquing)로 인한 손상으로부터 볼트를 보호하기 위해 사용될 수 있기 때문이다.
도 3 은 단부 대 단부 관계로 파이프 요소들(도시되지 않음)을 결합하기 위한 커플링(31)상의 조합체(10)의 실제 구현을 도시한다. 이 예에서, 커플링(31)은 반대로 배치된 각각의 제 1 및 제 2 단부들(34, 36)을 갖는 제 1 세그먼트(32), 및 반대로 배치된 각각의 제 1 및 제 2 단부들(40, 42)을 갖는 제 2 세그먼트(38)를 포함한다. 제 1 파스너(44)는 제 1 세그먼트(32)의 제 1 단부(34)를 제 2 세그먼트(38)의 제 1 단부(40)에 체결한다. 제 2 파스너(46)는 제 1 세그먼트(32)의 제 2 단부(36)를 제 2 세그먼트(38)의 제 2 단부(42)에 체결함으로써 세그먼트(32, 38)는 파이프 요소를 수용하기 위한 중앙 공간(48)을 둘러싼다. 이 예에서, 파스너(44, 46)는 정합 너트(16)및 볼트(18)를 포함한다.
제 1 및 제 2 연결 부재(50, 52)는 제 1 및 제 2 세그먼트(32, 38) 각각의 제 1 및 제 2 단부(34, 36, 40, 42)에 각각 위치된다. 이 예에서, 각각의 연결 부재(50, 52)는 연결 부재를 통과하는 각각의 파스너(44, 46)에 대해 횡방향으로 배향된 전술한 베이스 표면(20)을 포함한다. 상승면(24)은 각각의 베이스 표면(20)에 횡방향으로 돌출하고 파스너(44, 46)와 결합 가능하다. 조합체(10)와 관련하여 전술한 바와 같이, 각각의 상승면(24)은 평탄부(plateau, 26)를 포함하며, 각각의 상승면은 그들 사이에 위치된 채널(28)에 의해 상승면들 중 적어도 인접한 하나로부터 분리된다.위에서 설명되고 도 1 에 도시된 조합체(10)와 같이, 본 실시예에서 상승면들(24)은 다각형 단면 형상을 갖고, 경사를 형성하여 각각의 상승면은 베이스 표면(20)보다 평탄부(26)에서 더 작은 둘레(30)를 갖는다. 본 실시예에서 파스너들 (44, 46)이 조여질 때 상승면들(24)의 평탄부(26)와 체결하고 이에 대하여 회전되는 것은 너트(16)이지만, 다른 실시예들에서 평탄부와 체결하고 이에 대하여 회전되는 것은 볼트(18)의 헤드일 수 있다. 조합체(10)는 커플링(31)과 함께 사용되는 것으로 도시되어 있지만, 원형 단면 형상을 갖는 평탄부(26)를 갖는 도 1a 의 조합체(11) 또한 이 구현예에서 실현 가능하다.
커플링(31)의 실제 예에서, ASTM A563 탄소강으로 제조되는 1/2" 사이즈의 표준 ASME B18.2.2 중형 육각 너트와 함께 사용될 때, 베이스 표면(20) 위의 0.060 인치의 높이 및 0.010 제곱 인치의 최소 표면적을 갖는 평탄부(26)에 대해, 볼트 응력의 연관된 증가에 비해 토크의 상당한 불균형 (disproportionate) 증가가 관찰되었다. 효과적인 설계의 경우, 파스너 크기가 증가함에 따라, 너트 및/또는 볼트의 지지 면적의 증가로 평탄부 면적이 일반적으로 증가할 것으로 예상된다. 이러한 설계의 경우, 커플링 파스너를 조이기 위해 핸드 렌치가 사용될 때 증가된 감각 토크(felt torque)에 의해 토크의 불균형 증가 현상이 직접 관찰되었다. 볼트 파괴 (failure)를 유도하도록 의도된 시험에서, 임팩트 렌치가 사용된 경우, 본 발명에 따른 상승된 특징부를 채용하는 커플링이 조합체(10)를 갖지 않는 커플링에 대해 테스트되는 경우, 볼트 파괴가 2 배만큼 증가되는 것이 관찰되었다.
본 발명에 따른 조합체(10, 11)의 효과적인 설계는 0.020 인치 내지 0.1 인치 범위의 베이스 표면(20) 위의 높이를 갖는 평탄부(26)로 달성될 수 있을 것으로 예상되며, 0.060 인치의 높이가 유리할 것으로 예상된다. 실제 설계는 또한 0.010 제곱 인치 내지 0.1 제곱 인치의 범위의 표면적을 가질 수 있고, 유리한 것으로 예상되는 표면적은 0.020 내지 0.075 제곱 인치이다. 직경 0.25 인치 내지 1 인치(뿐만 아니라 유사한 그리고 동등한 크기들) 범위의 볼트들의 효과적인 보호는 본 발명에 따른 조합체들(10, 11)을 사용하여 달성될 것으로 예상된다.
예시적인 커플링(31)에서, 파스너 요소(14)(너트(16))는 탄소강으로 형성되고, 커플링과 일체로 주조되고 연성 철로 형성되는 복수의 상승면(24)에 비해 더 낮은 표면 경도를 가진다. 증가하는 토크가 너트(16)에 가해짐에 따라, 평탄부(26)는 희생 특성 (sacrificial nature)을 가지고, 너트(16)에 의해 마모되며, 평탄부가 상당히 마모된 후에 볼트 응력이 크게 증가하는 것으로 실험적 커플링에서 관찰되었다.
도 4 는 결합 플랫폼(12) 및 파스너 요소들이 플랜지 커플링(56)의 플랜지(54)에 사용되는 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 플랜지 커플링(56)은 제1 접촉면(60) 및 반대로 배치된 제1 노출면(62)을 가지는 제1 링(58), 및 제2 접촉면(66) 및 반대로 배치된 제2 노출면(68)을 가지는 제2 링(64) 형태의 플랜지들(54)를 포함한다. 제2 접촉면(66)은 상기 제 1 접촉면(60)과 계면한다. 전형적으로, 시일(70)이 접촉면들 (60, 66)사이에 포획되어 유체 기밀 결합부를 보장한다.
다수의 파스너(72)들은 제 1 및 제 2 링(58, 64)을 통해 연장된다. 각각의 파스너(72)는 링(58, 66) 중 하나의 노출면(62, 68) 중 적어도 하나와 맞물리는 적어도 하나의 회전가능 부재를 포함한다. 실제 예에서, 회전가능 부재는 나사식 너트(74) 또는 헤드(78)를 갖는 나사식 볼트(76)를 포함할 수 있고, 노출면(62, 68) 둘 모두와 맞물릴 수 있다.
플랜지(54)의 노출면은 플랫폼(12) 및 커플링(31)에 대해 전술한 바와 같이 베이스 표면(20) 및 베이스 표면(20)에 횡방향으로 돌출하는 복수의 상승면(24)을 포함한다. 상승면(24)은 각각의 평탄부(26)를 포함한다. 각각의 상승면(26)은 그들 사이에 위치된 각각의 채널(28)에 의해 적어도 하나의 인접한 상승면으로부터 분리된다. 본 실시예에서 상승면(24)은 다각형 단면 형상을 갖지만, 도 1a 의 둥근 형상과 같은 다른 형상도 가능하다. 또한, 상승면(24)이 베이스 표면(20)에서보다 평탄부(26)에서 더 작은 둘레(30)를 갖도록 경사를 이루는 것이 바람직하다. 상승면(24)은 전술한 바와 동일하거나 유사한 높이 및 면적을 가질 수 있다.상승면은 또한 연성 철을 포함할 수 있고, 플랜지(54)와 일체로 주조될 수 있다. 전술한 바와 같이, 파스너는 복수의 상승면보다 더 연질일 수 있고 강철로 형성될 수 있다. 평탄부가 그들의 희생 특성으로 인해 상당히 마모될 때까지 볼트 응력이 제한될 것으로 예상된다.
도 4 에 도시된 예에서, 플랜지 커플링(56)은 링(58, 64)이 각각 부착되는 제 1 및 제 2 파이프 스터브(stock pipe, 80, 82)를 포함할 수 있다. 스터브 파이프(80, 82)는 원하는 길이로 절단되거나 제작되는 각자의 파이프 요소 (미도시)에 용접되거나, 또는 링(58, 64)는 예컨대 용접으로 파이프 스톡 (pipe stock)에 직접 부착될 수 있다.
플랜지 커플링(56)에서, 회전가능한 요소(나사식 너트(74) 및/또는 볼트 헤드(78))는 커플링(56)이 조립될 때 평탄부(26)와 맞물리고 그에 대해 강제적으로 회전한다.볼트(76)는 조임 시에 볼트(76)내의 인장 응력의 증가와 비교하여 너트(74) 또는 볼트 헤드(78)를 조이기 위해 요구되는 토크의 불균형 증가가 예상된다. 이러한 효과는 플랜지 커플링(56)에 대한 오버-토크(over-torquing)로 인한 손상으로부터 볼트(76)를 보호할 것으로 예상된다.

Claims (48)

  1. 파스너 요소와 접촉하는 플랫폼 조합체로서, 상기 파스너 요소는 상기 플랫폼에 횡방향으로 배향된 축을 중심으로 회전 가능하고, 상기 플랫폼은:
    베이스 표면;
    상기 파스너 요소와 접촉하기 위해 상기 베이스 표면에 횡방향으로 돌출하는 복수의 상승면으로서, 각각의 상기 상승면은 평탄부(plateau)를 포함하고, 각각의 상기 상승면은 그들 사이에 위치된 채널에 의해 상기 상승면 중 적어도 하나의 인접한 상승면으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 조합체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 파스너 요소는 나사식 너트를 포함하는, 조합체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 파스너 요소는 나사식 볼트의 헤드를 포함하는, 조합체.
  4. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 평탄부는 상기 베이스 표면 위로 0.060 인치의 높이를 갖는, 조합체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 상기 베이스 표면 위로 0.020 인치 내지 0.1 인치 범위의 높이를 갖는, 조합체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 0.010 제곱 인치의 최소 표면적을 갖는, 조합체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 0.010 제곱 인치 내지 0.1 제곱 인치의 범위의 표면적을 갖는, 조합체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 0.020 내지 0.075 제곱 인치의 범위의 최소 표면적을 갖는, 조합체.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상을 갖는, 조합체.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 둥근 단면 형상을 갖는, 조합체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고, 상기 적어도 하나의 상승면은 상기 베이스 표면에서보다 상기 평탄부에서 더 작은 둘레를 갖는, 조합체.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 파스너 요소는 상기 복수의 상승면들보다 더 연질인, 조합체.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 파스너 요소는 강(steel)을 포함하는, 조합체.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 상승면들은 연성 철(ductile iron)을 포함하는, 조합체.
  15. 단부 대 단부 관계로 파이프 요소들을 결합하기 위한 커플링으로서, 상기 커플링은:
    반대로 배치된 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 제 1 세그먼트;
    반대로 배치된 제 1 당부 및 제 2 단부를 갖는 제 2 세그먼트;
    상기 제1 세그먼트의 상기 제1 단부를 상기 제2 세그먼트의 상기 제1 단부에 부착시키는 제1 파스너;
    상기 세그먼트들이 상기 파이프 요소들을 수용하기 위한 중앙 공간을 둘러싸도록 상기 제 1 세그먼트의 상기 제 2 단부를 상기 제 2 세그먼트의 상기 제 2 단부에 부착시키는 제 2 파스너;
    상기 제 1 및 제 2 세그먼트의 각각의 상기 제 1 및 제 2 단부에 각각 위치된 제 1 및 제 2 연결부재; 를 포함하고, 각각의 상기 연결부재는,
    상기 파스너들 중 하나에 대해 횡방향으로 배향된 베이스 표면;
    상기 베이스 표면에 횡방향으로 돌출하고 상기 파스너들 중 상기 하나의 파스너와 결합가능한 복수의 상승면들을 포함하고, 각각의 상기 상승면은 평탄부를 포함하고, 각각의 상기 상승면은 그들 사이에 위치된 채널에 의해 상기 상승면들 중 적어도 하나의 상승면으로부터 분리되는, 커플링.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 파스너들 중 적어도 하나는 상기 상승면들 중 하나와 결합가능한 나사식 너트를 포함하는, 커플링.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 파스너들 중 적어도 하나는 상기 상승면들 중 하나와 결합가능한 헤드를 가지는 나사식 볼트를 포함하는, 커플링.
  18. 제 15 항에 있어서, 각각의 상기 평탄부는 상기 베이스 표면 위로 0.060 인치의 높이를 갖는, 커플링.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 상기 베이스 표면 위로 0.020 인치 내지 0.1 인치 범위의 높이를 갖는, 커플링.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 0.010 제곱 인치의 최소 표면적을 갖는, 커플링.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 0.010 제곱 인치 내지 0.1 제곱 인치의 범위의 표면적을 갖는, 커플링.
  22. 제 15 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상을 갖는, 커플링.
  23. 제 15 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 둥근 단면 형상을 갖는, 커플링.
  24. 제 15 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고, 상기 적어도 하나의 상승면은 상기 베이스 표면에서보다 상기 평탄부에서 더 작은 둘레를 갖는, 커플링.
  25. 제 15 항에 있어서, 상기 파스너들 중 적어도 하나는 상기 복수의 상승면들보다 더 연질인, 커플링.
  26. 제 15 항에 있어서, 상기 파스너들 중 적어도 하나는 강을 포함하는, 커플링.
  27. 제 15 항에 있어서, 상기 복수의 상승면들은 연성 철을 포함하는, 커플링.
  28. 제 15 항에 있어서, 상기 복수의 상승면들은 상기 커플링과 일체로 주조되는, 커플링.
  29. 파이프 요소에 장착 가능한 플랜지로서, 상기 플랜지는,
    정합(mating) 플랜지와 계면을 이루도록 구성된 접촉면, 및 상기 접촉면에 반대로 배열된 노출면을 갖는 링을 포함하고, 상기 노출면은,
    베이스 표면;
    상기 베이스 표면에 횡방향으로 돌출하는 복수의 상승면들을 포함하고, 각각의 상기 상승면은 평탄부를 포함하고, 각각의 상기 상승면은 그들 사이에 위치된 채널에 의해 상기 상승면들 중 적어도 하나의 인접한 상승면으로부터 분리되는, 플랜지.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 복수의 상승면들은 전체 상기 노출면 주위로 연장되는, 플랜지.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상을 갖는, 플랜지.
  32. 제 29 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 둥근 단면 형상을 갖는, 플랜지.
  33. 제 29 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고, 상기 적어도 하나의 상승면은 상기 베이스 표면에서 보다 상기 평탄부에서 더 작은 둘레를 갖는, 플랜지.
  34. 제 29 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 상기 베이스 표면 위로 0.060 인치의 높이를 갖는, 플랜지.
  35. 제 29 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 상기 베이스 표면 위로 0.020 인치 내지 0.1 인치 범위의 높이를 갖는, 플랜지.
  36. 제 29 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 0.010 제곱 인치의 최소 표면적을 갖는, 플랜지.
  37. 제 29 항에 있어서, 상기 평탄부 각각은 0.010 제곱 인치 내지 0.1 제곱 인치의 범위의 표면적을 갖는, 플랜지.
  38. 파이프 요소를 결합하기 위한 플랜지 커플링으로서, 상기 플랜지 커플링은:
    제 1 접촉면 및 반대로 배치된 제 1 노출면을 가지는 제 1 링;
    상기 제 1 접촉면과 계면을 이루는 제 2 접촉면 및 이와 반대로 배치된 제 2 노출면을 가지는 제 2 링;
    상기 제 1 링 및 제 2 링을 통해 연장되는 다수의 파스너들로서, 상기 파스너들 각각은 상기 링들 중 하나의 상기 노출면들 중 적어도 하나와 맞물리는 적어도 하나의 회전가능 부재를 포함하는 상기 파스너들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 노출면은,
    베이스 표면;
    상기 베이스 표면에 횡방향으로 돌출하는 복수의 상승면들을 포함하고, 각각의 상기 상승면은 평탄부를 포함하고, 각각의 상기 상승면은 그들 사이에 위치된 채널에 의해 상기 상승면들 중 적어도 하나의 인접한 상승면으로부터 분리되는, 플랜지 커플링.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 복수의 상승면들은 전체 상기 노출면 주위로 연장되는, 플랜지 커플링.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 다각형 단면 형상을 갖는, 플랜지 커플링.
  41. 제 38 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 둥근 단면 형상을 갖는, 플랜지 커플링.
  42. 제 38 항에 있어서, 상기 상승면들 중 적어도 하나는 경사지고, 상기 적어도 하나의 상승면은 상기 베이스 표면에서 보다 상기 평탄부에서 더 작은 둘레를 갖는, 플랜지 커플링.
  43. 제 38 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회전가능 부재는 상기 상승면들 중 적어도 하나와 결합가능한 나사식 너트를 포함하는, 플랜지 커플링.
  44. 제 38 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회전가능 부재는 상기 상승면들 중 하나와 결합가능한 헤드를 갖는 나사식 볼트를 포함하는, 플랜지 커플링.
  45. 제 38 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회전가능 부재는 상기 복수의 상승면들보다 연성인, 플랜지 커플링.
  46. 제 38 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회전 가능 부재는 강을 포함하는, 플랜지 커플링.
  47. 제 38 항에 있어서, 상기 복수의 상승면들은 연성 철을 포함하는, 플랜지 커플링.
  48. 제 38 항에 있어서, 상기 복수의 상승면들은 상기 적어도 하나의 노출면과 일체로 주조되는, 플랜지 커플링.
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