KR950010667B1 - 액체 분배 파이프용 스크레이퍼 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명에 따른 스크레이퍼의 단면도.
제2도는 제1도의 또 다른 실시예의 도시도.
제3도는 제2도의 스크레이퍼로부터의 슬리브의 축방향 단면도.
제4도는 제3도로부터 약간 변형된 슬리브의 단면도.
제5도는 제3도로부터 다른 변형을 갖는 슬리브의 부분 단면도.
제6도는 제3도로부터 다른 변형을 갖는 슬리브의 부분 단면도.
제7도는 제3도로부터 다른 변형을 갖는 슬리브의 부분 단면도.
제8도는 파이프 밴드부 주변에서 제1도의 스크레이퍼가 통과되는 파이트 밴드부의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스크레이퍼 2, 3 : 마모 세크먼트
5 : 일부분 6 : 다른부분
7 : 너트 8 : 볼트
10 : 채널 11 : 견부
12 : 플러그 13 : 영구자석
14, 21 : 홈 15 : 슬리브
20 : 리브 22, 23 : 베벨
24, 25 : 비드부 40 : 삼방향 밸브
50 : 밴드부 100 : 파이프
본 발명은 일정 단면의 액체 분배 파이프, 예를들면 오일, 석유제품, 식료품 또는 페인트 분배용 파이프를 위한 양방향의 스크레이퍼(scraper)에 관한 것이다.
상기 파이프가 연속하여 여러 액체를 분배하도록 사용되고 액체를 변형시켜야 한다면, 파이프의 상단부에서 처음 액체의 공급이 준단된후 파이프의 상단부에서 다음 액체의 공급이 시작되기 전에, 파이프의 내벽을 세척하고 처음 액체의 잔유물을 하단부로 방출시키도록, 파이프에서 "캡티브(captive)"양방향 스크레이퍼를 상부에서 하부로 또는 그 반대로 순환시키는 것은 공지된 사실이다. 또한, 스크레이퍼는 다른 액체에 의한 액체의 오염을 피하도록, 연속적인 액체 사이의 확실한 분리를 가능케한다.
이것은 특히 프랑스공화국 특허 제 2,222,587 호와 독일연방공화국 특허 제 3,032,532 호에 기술되어 있다.
구형이나 원형이든 분리 외부링을 갖는 형태인 통상의 공지된 스크레이퍼는 특별히 공차 제조로 인한 파이프의 내경을 변경시키고 트래블(travel)단부에서 발생되는 충격을 흡수하는 탄성 물질로 만들어진다.
파이프에 부착된 축축한 잔유물을 파이프로부터 분리시키도록 상당히 한정된 틈을 갖는 파이프의 내벽과 접촉하는 스크레이퍼의 부분은 스크레이퍼를 빈번히 교체해야 하는 상당한 마모를 받게 되고, 사용된 스크레이퍼는 완전히 고철화된다.
본 발명의 목적은 스크레이퍼 비마모 부분의 재사용을 가능하게 하므로서 상술된 단점을 완화시키는 것이다.
더 나아가, 공지된 스크레이퍼는 둥근 밴드부를 안내하는 어떠한 수단도 포함하지 않으며, 2개의 스크레이퍼가 서로에 대해 버트(butt)될때, 둥근 단부사이의 접촉 영역은 매우 작고, 아주 국부적인 마모를 초래할 수 있고, 서로 접촉하여 2개의 스크레이퍼의 비교적 정확한 위치 설정이 방해를 받게 된다.
본 발명의 다른 특징은 상기 단점을 완화시키는 것이다.
이러한 목적을 위해 본 발명은 오목한 외부 표면을 갖는 보다 얇은 중앙부의 양측부상에 2개의 마모 세그먼트를 제공하는 2개의 단부를 갖는 세장형 몸체를 포함하는 액체 분배 파이프용 양방향 스크레이퍼에 있어서, 상기 세정형 몸체는 일부분에 고정된 너트를 형성하는 부재와 다른 부분에 삽입된 볼트를 형성하는 부재로 서로에 대해 부착된 2개의 부분에 의해 형성되고, 상기 마모 세그먼트는 몸체의 2단부 사이에 축방향으로, 몸체의 중앙부 주변에 제거 가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 실시예의 몇개는 서로 결합 가능하다.
- 마모 세그먼트는 환형이고, 중앙부 주변에 배열된 분리 슬리브에 의해 서로 이격되어 유지되어 있다.
- 마모 세그먼트는 중앙부 주변에 배열된 슬리브에 고정되어 있다.
- 마모 세그먼트는 단부에 축방향으로 직면한 중앙리브와 합체되어 있다.
- 제거 가능한 마모 세그먼트는 방사상으로 부드러운 외부 표면을 갖는다.
- 제거 가능한 마모 세그먼트는 방사상 외면으로 독출한 2개의 베벨에 의해 측면에 있는 비드부(bead)와 결합되어 있다.
- 마모 세그먼트는 방사상 외면으로 개구된 환상의 홈과 결합되어 있다.
- 홈은 스크레이퍼 립(lip)을 형성하는 2개의 비드부를 분리시킨다.
- 세그먼트는 서로를 향해 축방향으로 직면한 원통형 슬롯과 합체되어 있다.
- 단부는 절두체 형상을 갖고 있다(본질적으로 새로운 것임) 절두형상부의 정점에서 각의 반(α)는 20 내지 25도이다.
- 절두 형상부의 길이(Le)는 마모 세그먼트 직경(D)의 35% 내지 45%이다.
- 절두 형상부 사이이의 거리(Lm)는 마모 세그먼트의 직경(D)에 거의 0.75 내지 0.85배이다.
- 스트레이퍼의 길이(L)는 마모 세그먼트의 직경(D)에 거의 1.55 내지 1.6배이다.
- 보다 얇은 중앙부는 마모 세그먼트 지경(D)에 0.40 내지 0.50배의 곡률 반경을 갖는다.
-너트 및 볼트는 유체 밀폐 방식으로 스크레이퍼의 외면으로부터 격리되어 있다.
- 스크레이퍼는 그 중간 지점에, 양호하게 제거가능한 방사상으로 자화된 환상의 영구 자석을 포함한다.
또한 본 발명은 마모 세그먼트의 외경과 거의 동일한 평균 곡률 반경(R1)을 갖는 적어도 하나의 밴드와 합체된 파이프를 스크레이핑하는 스크레이퍼의 사용에 관한 것이다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조로 제한되지 않은 예에 의해 하기 설명으로부터 명확해질 것이다.
제1도에는 대칭축(X-X)을 따라 세장형인 고체의, 단단한 스크레이퍼(1)가 도시되어 있다.
스크레이퍼(1)는 마모 세그먼트(2, 3)가 결합되어 있는 중앙부(4B)와 동일 형상의 두 단부(4A, 4C)를 포함하는 세장형 몸체(4)상에 제거 가능하게 장착된 2개의 환상의 마모 세그먼트(2, 3)를 포함한다.
몸체는 일부분(5)에 트랩(trap)되어 있는 너트(7)와 다른 부분(6)에 삽입된 볼트(8)로 서로에 대해 고정되어 있는 2개의 부분(5, 6)에 의해 형성되어 있다. 일부분(5)은 너트(7)에 과성형되어 있고, 출입 채널(9)은 볼트(8)를 너트에 도달시키도록 일부분 제공되어 있다. 채널(10)은 출입 채널에 직면하는 다룬 부분(6)을 통해 축방향으로 통과되고, 볼트의 헤드부(8A)기 유지되는 견부(11)에 결합된 다른 두개의 직경부를 포함한다.
플러그(12)는 유체 밀폐 방향으로, 볼트를 외부로부터 격리시키도록, 보다 큰 직경에 강제 결합되어 있다.
2개의 부분(5, 6)은 단부(4A) 또는 단부(4C)의 하나와 중앙부(4b)와 공동으로 구성되어 있다.
방사상으로 자화된 환상의 영구자석(13)은 2개의 부분의 결합 표면으로부터 다른 부분(6)에 축방향으로 형성된 환상 홈(14)안으로 삽입되고, 그러므로 제거가능하게 된다.
슬리브(15)는 마모 세그먼트(2, 3)사이에 축방향으로, 중앙부(4B)주변에 배열되어 있다.
단부(4A, 4C)는 절두체이고, 평면의 단부 표면을 갖는다. 슬리부(15)는 디아아벌로우(diabolo)형상이고, 원통형 내면과 오목한 외면을 갖는다. 마모랑은 단부 및 중앙부(4A, 4C)로부터 방사상으로 돌출되어 있고, 슬리부(15)는 중앙부(4B)와 보다 얇은 중앙부를 갖는 링 사이에 구성되어 있다.
제2도 내지 제6도의 실시예에서, 마모 세그먼트를 중앙부상에 배열된 슬리부에 고정되어 있다.
프라임(prime)을 쳤다는 사실외에는 같은 관련 특성을 갖는 제1도의 스크레이퍼와 유사한 스크레이퍼(1')가 도시된 제2도 및 제3도에서, 마모 세그먼트(2', 3')는 슬리브(15')의 일부이고, 슬리브의 오목한 외부면에 축방향으로 접해있다. 더나아가, 슬리부(15')는 마모 세그먼트(2', 3')에 인접한 각각의 횡측면상에 축방향으로 돌출하고 단부(4'A, 4'C)로 관통되도록 설계된 리브(20)를 포함한다.
제2도 및 제3도에 도시된 예에서, 홈(21)은 마모 세그먼트(2', 2')에 방사상으로 형성되어 있다.
자석(13')은 외벽에 의해 반경 방향으로 위치되고, 그 내부는 빈공간을 형성하고 있다.
제1도와 비교되는 제4도의 간단한 변형에서, 상기 홈은 제거되고, 마모 세그먼트, (2A, 3A)는 부드럽게 되어 있다.(참조 특성은 "프라임" 대신에 "A"를 첨가한 것을 제외하고는 제3도와 동일함).
제5도에서(제4도의 "프라임"된 특성의 비교), 마모 세그먼트(2A', 3A')는 2개의 베벨 즉, 절두체인 단부의 측부상의 베벨(22)과 세그먼트의 원주를 따라 일정한 곡률을 갖는 둥근 베벨(23)에 의해 접해 있는 방사상으로 돌출된 비드부(19)를 포함한다.
제6도에서(제3도의 프라임 대신에 "이중 프라임"된 특성의 비교), 각 마모 세그먼트(2")는 홈(26)에 의해 분리된 스크레이터 립을 형성하는 방사상으로 돌출된 2개의 환상 비드부(24, 25)를 포함한다.
제7도에서(첨가부호 "B"를 갖는 동일 특성에 의해 대체된 "프라임" 참조 특성을 갖는 제3도와의 비교), 마모 세그먼트(2B, B)는 챔퍼(chamfer)에 의해 접해있는 원통형 스크레이퍼 립을 형성하도록, 서로를 향해 축방으로 밀려진 원통형 슬롯(30, 31)을 포함한다.
제8도에서는 일정한 내경(d)을 갖는 파이프(100)의 다양한 포인트에서 제1도의 형태의 많은 스크레이퍼가 도시되어 있다.
상기 파이프에는, 삼방향 밸브(40)(동일자에 제출된 또다른 특허출원에서 기술된 형태)와 평균 곡률반경(R1)이 d와 거의 동일한 밴드부(050)가 제공되어 있다.
작동시 비응력 상태에서, 마모 세그먼트의 직경은, 파이프로 스크레이퍼의 삽입이 적은 %의 반경 압착을 초래하고(5% 이하, 통상 2 내지 3%)파이프의 내벽이 병진 운동에서 적용된 마찰 운동에 의해 적당히 스크레이프되도록, d 보다 약간 크다.
Le는 스크레이퍼의 절두형 단부의 길이이고, α는 정점부에서 각의 반을 표시하며, 이들 크기는 밴드부(50)에서 하나의 절두형 단부의 평면 측부의 모서리(60)가 피봇시에 스크레이퍼를 안내하기 위핸 밴드의 내부와 접촉하도록 선택된다. 길이 Le는 개구부(43)의 세로직경(H)의 반이고, 밸브(40)의 메인(main)부(41)는 개구부(43)를 통해 브랜치(branch)부 (42)와 연결되어 있다. 각(α)은 브랜치부(42)로부터 파이프(100)안으로 순화되는 액체의 효과적인 편향을 안전하게 하도록 선택된다.
두 단부 사이의 길이 Lm은 밴드(50)에서, 양호하 스크레이핑을 위해 세그먼트가 압착된 상태로 유지되도록 선택된다. 보다 얇은 중앙부의 곡률 반경(r)은 밴드(50)의 최소반경(r1)보다 작고, 그러므로 d/2 보다 작음으로서 밴드에서의 잼밍(jamming)을 피할 수 있다.
결과로서, 하기 범위의 직경은 양호하고, 모든 것이 전술된 최적 상태를 성취하도록 동시에 적용된다(D는 비압착 상태에서 세그먼트의 직경과 동일하고, D/d는 1.02 내지 1.05 사이이다.)
- α는 약 π/8(20 내지 25도)이고, 양호하게는 적어도 20도이다.
- Le/D는 약 0.35 내지 0.45이다.
- Lm/D는 약 0.75 내지 0.85이다.
- 세그먼트 사이의 거리는 r이다.
- L/D는 약 1.55 내지 1.66이다.
- r/D는 약 0.40 내지 0.50이다.
- 보다 얇은부에 대한 각 θ는 50 내지 70도이고, 양호하게는 π/3 부근이다.
특정예에 적용되도록, 102mm(약 4")의 직경(d)를 위해, 하기 값이 선택되었다.
L = 170mm
Le = 45mm
Lm = 80mm
α = 23mm
r = 50mm
e = 15mm(세그먼트 두께)
제2도에는 α(45°)를 위한 훨씬 큰 값의 예가 도시되었다.
마모 세그먼트(및 중간 슬리브(15, 15'))는 60내지 90인 SHORE A경도를 갖는 포리우레탄으로 제조되고, 몸체는 65 내지 80인 SHORE A 경도를 갖는 폴리우레탄으로 제조되며, 몸체는 세그먼트의 경도보다 다소 작거나 클 수 있다.
제4도 및 제5도의 세그먼트(2A, 3A, 2A', 3A')는 내경을 위한 널은 공차(±3mm)를 갖는 파이프에 매우 적합하고 SHPRE A 경도는 60(제4도) 내지 65(제5도)이고, 스크레이핑의 질은 보통이고, 스크레이퍼 세그먼트의 내구성은 낮다.
보통의 공차(±2mm)를 위해서, 제3도 내지 제6도의 세그먼트(2', 3', 2", 3")는 약 80의 SHORE A 경도를 갖는 것이 양호하고, 스크레이핑의 질은 양호하고, 세그먼트의 내구성은 보통이다.
마지막으로, 파이프 내경상의 좁은 공차(±1mm)를 위해서, 제7도의 세그먼트(2B, 3B)는 약 90의 SHORE A 경도를 갖는 것이 양호하고, 초래된 스크레이핑은 매우 양호하고, 세그먼트는 매우 양호한 질을 갖는다.
또한, 제2도 내지 제7도의 세그먼트 형상은 분리 슬리브에 이해 분리된 세그먼트를 갖는 제1도의 스크레이퍼에 사용될 수 있다.
다양한 형상이 마모 및 반경 변형성에 대한 저항을 위한 정반대의 필요조건 사이에서 여러가지의 타협안에 대응되는 것을 알고 있는데, 제4도 및 제5도는 압축시 변형성에 대응하고, 제3도 내지 제6도는 압축의 2개의 스테이지를 제안하고, (최조로 단지 리브는 방사상으로 압착되고, 측면으로 연장된다) 제7도는 립의 반경 밴딩을 통한 변형성에 대응된다.
단부를 제한하는 횡평면 표면은 하나의 스크레이퍼가 다른 스크레이퍼에 대해 인접하게 될때, 접촉시 충격에 따른 마모 위험을 감소시키는 큰 접촉 영역을 제공한다.
자석(13)은 파이프에, 스프레이퍼의 위치 설정을 가능케한다.
전술된 것은 단지 제한되지 않은 예에 의해 주어졌고, 다양한 변화가 본 발명의 범위에 이탈함이 없이 본 분야의 능숙한 기술자에 의해 제안될 수 있는 것으로 이해된다.
Claims (9)
- 한쌍의 탄환형 헤드(projectile-like headed) 단부 사이에 중심이 맞춰진 공중 팽이(diabolo)형상의 중앙 본체부를 구비하는, 액체 분배 파이프의 직선 및 굴곡 내부 볼(internal vall) 세척용 양방향 스크레이퍼에 있어서, 상기 중앙 본체부(15)는 속이 비어있고 상기 헤드 단부(4A, 4C)단부로부터 축방향으로 연장하는 접속 목부분(interfacing neck portion ; 4B)에 슬리브가 장착되어 있으며, 축방향 중심 축(X-X)를 따라서 단부에 각기 삽입된 고립(solitary) 볼트(8) 및 너트가 상기 단부들을 중앙 본체부에 고정하는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제1항에 있어서, 공중 팽이 형상의 중앙 본체부의 축방향 양단부가 원통형의 파이프 세척링(2', 3', 2A, 3A, 2", 2A', 3A', 2B, 3B)를 구비하는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제1항에 있어서, 한쌍의 원통형 파이프 세척링(2, 3)이 상기 헤드단부와 공중 팽이 형상의 중앙 본체부(15)의 축방향 양단부 사이에 보강되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 접속 목부분 사이에는 축방향 중심축을 따라 원통형 영구자석(13, 13')이 동심으로 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 세척링(2', 3', 3")이 환형의 스크레이퍼 립(lip ; 24, 25)과 축방향으로 이격되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제2항에 있어서, 상기 공중 팽이 형상의 중앙 본체부(15A')의 축방향 양단부에 홈이 형성되어 축방향으로 이격된 인접한 홈(22, 23)사이에 환형의 스크레이퍼 립(19)을 형성하는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제2항에 있어서, 세척링에는 그 중심 본체부의 축방향 양단부상에 축방향으로 연장하는 스크레이퍼 립(2B, 3B)을 형성하는 홈(30, 31)이 둘레 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제7항에 있어서, 상기 홈들이 상기 공중 팽이 형성의 본체부 내부에서 대향 립(facing lips)를 형성하는 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
- 제1항, 제2항, 및 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄환형 헤드 단부는 형상이 절두 원추형(frosto-conical)이며, 굴곡된 파이프의 알려진 대내경부(major inside radius)를 세척하기에 충분한 치수이고, 공중팽이형 중앙 본체부는 굴곡된 파이프의 알려진 소내경부(minor inside radius)를 세척하기에 충분한 치수인 것을 특징으로 하는 양방향 스크레이퍼.
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