KR100808822B1

KR100808822B1 - 파이프용 급동 커플링

Info

Publication number: KR100808822B1
Application number: KR1020047007831A
Authority: KR
Inventors: 밤베르거미하엘; 헤얼페터; 피나르디레나토; 포르피도에라스모
Original assignee: 게오르크 피셔 하우스테히닉 아게
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2008-03-07
Also published as: CZ2004478A3; PL373661A1; JP4092295B2; ES2310614T3; PT1446605E; DE50212740D1; ATE407321T1; CN1254626C; AU2002358021B2; JP2005509824A; AU2002358021A1; HUP0402382A2; HK1069199A1; HU229178B1; IL161657A; CA2466749C; WO2003044416A1; PL199625B1; CA2466749A1; KR20040070180A

Abstract

본 발명은 파이프 연결 부재 (10) 를 포함하는 파이프라인 (20) 용 급동 커플링 (1) 에 관한 것이다. 상기 커플링은, 내부 부재 (2), 외부 슬리브 (4), 내부 슬리브 (3), 치형 링 (6), 및 고정 링 (5) 을 포함한다. 내부 슬리브 (3) 는 2 이상의 반원형 쉘부 (31, 32) 로 구성된다.

급동 커플링

Description

파이프용 급동 커플링{QUICK-RELEASE COUPLING FOR PIPES}

본 발명은, 관형 내부 부재, 내부 슬리브, 고정 링, 치부 (teeth) 를 가진 치형 링, 및 외부 슬리브를 구비한 파이프용 급동 (quick-action) 커플링에 관한 것이다.

파이프라인의 설치시, 특히 가정용 파이프라인 시스템, 즉 가열 회로용 및 위생용 냉온수를 내부적으로 공급하기 위해서, 플라스틱재 파이프라인이 많이 사용되고 있다. 바닥에 온수 라인이 깔린 가열 시스템에서는, 각각의 가열가능한 방에 대해 2 이상의 커플링이 형성되어야 한다. 일반적인 1 가구당 약 20 ~ 40 개의 커플링이 필요하다. 커플링은 신속하고, 신뢰성 있게, 또한 영구적으로 설치될 수 있어야 한다.

DE 196 45 853 C1 호에서는 일반적인 급동 커플링을 개시하였다. 어댑터 (adapter) 의 연결 영역은 파이프라인의 단부를 수용한다. 어댑터의 연결 영역은, 외부측에서 내부쪽으로, 원뿔형 연결 슬리브와 고정 콘 (clamping cone) 을 포함하고, 이 고정 콘은 연결 슬리브와 결합하며 스프링에 의한 스프링 인장하에서 축방향으로 유지된다. 고정 콘은, 파이프와 대면하는 측에서, 이 파이프의 외부벽과 결합하는 치형 부재를 구비한다. 파이프라인의 단부는 어댑터로 들어가게 된다. 예비 인장하에서 스프링을 유지하는 유지 클립이 끄집어내질 때, 스프링은 소정의 힘으로 고정 콘을 마찬가지로 원뿔형 고정 슬리브안으로 가하고, 치형 부재는 파이프 외부벽에 결합한다. 이러한 급동 커플링은, 넓은 범위의 압력과 온도에서 매체를 전달하는 파이프라인용으로 적합한 파이프라인 설비 시스템의 일부로서 사용된다. 급동 커플링은 실질적으로 금속재 부품으로 구성된다.

DE 101 57 304.9 호 (본 명세서 이전에 공개되지 않음) 에서는, 커플링 영역과 연결 영역을 갖춘 어댑터를 포함하는 파이프용 급동 커플링을 개시하였고, 커플링 영역은 그에 맞는 파이프 연결부에 연결되도록 구성되고, 연결 영역은 파이프라인의 자유 단부에 연결되도록 구성된다. 파이프라인의 단부 주위에서 연결 영역에는, 부분적으로 원형인 치형 링, 부분적으로 원형인 고정 콘, 및 원형의 연결 슬리브가 배열된다. 어댑터는, 연결 영역에서, 원형으로 배열되어 축방향으로 연장하는 2 이상의 래칭 핑거를 구비하며, 각 래칭 핑거에 있어서 래칭 스텝부가 반경방향으로 돌출해 있다. 또한, 연결 슬리브를 구동하는 드라이버 링은, 래칭 핑거에 대하여 축방향으로 이동가능하도록 또한 래칭 스텝부에 대하여 반경방향으로 걸림가능하도록 연결 영역에 배열되어 있다.

DE 102 12 735.2 호 (본 명세서 이전에 공개되지 않음) 에서는, 관형 내부 부재, 고정 링, 및 부분적으로 원형인 치부를 가진 치형 링을 포함하는 파이프용 급동 커플링을 개시하였다. 급동 커플링은 외부 슬리브와, 2 이상의 부분으로 구성되는 내부 슬리브를 구비한다.

종래 기술로부터, 본 발명의 목적은, 파이프라인 시스템에 적용될 수 있으며 제작 관점에서 또한 설치장소에서의 조립 관점에서 비용 절감적으로 형성될 수 있고 또한 가능한 적은 수의 개별 부품으로 구성되는 급동 커플링을 제공하는 것이다. 본 급동 커플링은 설치 공구의 도움 없이도 절대적으로 확고하고 신뢰성 있는 연결을 보장해준다.

상기 목적은, 관형 내부 부재, 내부 슬리브, 고정 링, 치부를 가진 치형 링, 및 외부 슬리브를 구비하며, 상기 외부 슬리브는 2 이상의 상이한 내경을 가진 원통형 영역과, 내부에 원뿔형으로 된 원뿔형 영역을 구비하는 파이프용 급동 커플링에 의해서 달성된다.

급동 커플링은 가능한 적은 수의 개별 부품으로 구성된다. 설치 장소에서 파이프라인 시스템과 급동 커플링의 결합은 가능한 적은 수의 단계로 이루어진다.

커플링의 간단한 취급을 위해서, 내부 슬리브가 2 개의 실질적으로 동일한 반원형 쉘부로 구성되는 것이 유리하다.

설치 장소에서 결합되기 전에, 치형 링을 단단히 유지하기 위해서 내부 슬리브상에 유지 핑거를 형성함으로써, 취급이 더 간단해진다.

바람직하게는, 급동 커플링의 부품은 실질적으로 플라스틱으로 형성되고, 유리하게는 외부 슬리브 및/또는 내부 슬리브는 투명하다.

안전상의 이유로, 즉 파이프라인에 커플링이 정확하게 연결되었는지를 점검 하기 위해서, 외부 슬리브 및/또는 내부 슬리브는 투명 플라스틱으로 제조된다. 마찬가지로, 적절한 지점에 검사창을 둘 수 있다.

본 발명에 따른 다른 특징은 다른 종속 청구항에 나타나있다. 청구항의 지지를 위해서, 도면의 설명부를 참조한다.

본 발명의 가능한 예시적인 일실시형태는 도면에 도시되었다.

도 1 은 연결될 파이프라인이 없는 급동 커플링의 단면도,

도 2 는 내부 슬리브, 치형 링, 및 고정 링의 3 차원도,

도 3 은 파이프라인의 첫번째 작동전에, 설치된 상태에서 파이프라인과 급동 커플링의 단면도,

도 4 는 파이프라인에 압력이 가해진 후, 설치된 상태에서 파이프라인과 급동 커플링의 단면도,

도 5 는 급동 커플링의 가능한 적용예를 도시한 도면,

도 6 은 파이프라인이 아직 연결되지 않은 예시적인 제 2 실시형태의 급동 커플링의 단면도,

도 7 은 도 6 의 내부 슬리브, 치형 링, 및 고정 링의 3 차원도,

도 8 은 중간상태의 파이프라인과 급동 커플링의 단면도,

도 9 는 최종 설치 상태의 파이프라인과 급동 커플링의 단면도,

도 10 은 급동 커플링의 다른 가능한 적용예를 도시한 도면,

도 11 은 본 발명에 따른 2 개의 급동 커플링을 갖춘 파이프라인 시스템의 상세한 부분 단면도,

도 12 는 결합된 상태에서의 도 11 의 파이프라인 시스템의 상세도,

도 13 은 결합전에 도 11 과 도 12 의 급동 커플링의 어댑터의 단면도,

도 14 는 제 1 결합 단계에서의 도 13 의 어댑터의 단면도,

도 15 는 최종 결합 단계에서의 도 14 의 어댑터의 단면도,

도 16 은 매체의 압력이 가해진 파이프라인 시스템에서 도 15 의 어댑터의 단면도, 및

도 17 ~ 도 19 는 급동 커플링의 적용예를 나타내는 다른 실시예의 도면.

도 1 에서는 파이프라인 (도 2 와 도 3 에 도시) 에 연결되는 급동 커플링 (1) 의 단면도를 도시하였다. 급동 커플링 (1) 은, 니플형의 실질적으로 원통형으로 된 내부 부재 (2), 내부 슬리브 (3), 외부 슬리브 (4), 고정 링 (5), 및 치형 링 (6) 으로 구성되어 있다. 금속재의 치형 링 (6) 을 제외한 급동 커플링 (1) 의 모든 부품은 플라스틱재를 사출 성형하여 형성될 수 있다. 급동 커플링 (1) 은 파이프라인 (도 1 에서는 비도시) 과 파이프 연결부 (10) 사이를 연결하는데 사용된다. 파이프라인은 니플 상에서와 같이 밀려져서 내부 부재 (2) 의 우측에 연결될 수 있고, 파이프 연결부 (10) 는 니플 상에서와 같이 밀려져서 반대측, 즉 내부 부재 (2) 의 좌측에 연결될 수 있다.

원통형 내부 부재 (2) 의 외측에는 O-링 밀봉부 (22) 가 배열되는 홈 (21) 이 형성되어 있다. 이는, 파이프라인 시스템내의 매체가 외부로 누출되는 것을 막아준다. 홈 (21) 과 O-링 밀봉부 (22) 가 있는 2 개의 니플형 영역 사이의 대략 중앙에서, 내부 부재 (2) 의 외주면에는 2 개의 상이한 제 1 돌출부 및 제 2 돌출부 (23, 24) 가 형성되어 있다. 제 1 돌출부 (23) 는 파이프 연결부 (10) 의 스탑부로서 사용되고, 제 2 돌출부 (24) 는 내부 슬리브 (3) 를 수용하는데 사용된다.

내부 슬리브 (3) 는 부분적으로 원형인 2 이상의 부분, 예를 들어 2 개의 반원형 쉘부 (31, 32) 로 구성된다. 내부 슬리브 (3) 의 반원형 쉘부 (31, 32) 는, 플라스틱 사출 성형 설비의 금형내에서 형성되어, 소형 웨브 (39) 에 의해서 서로 연결될 수 있으며, 쌍으로 생성된다. 또한, 내부 슬리브 (3) 는 부분적으로 원형인 다수의 반원형 쉘부 (31, 32) 로부터 형성될 수 있다. 내부 슬리브 (3) 의 내측에는 제 3 돌출부 및 제 4 돌출부 (33, 34) 가 형성되어 있다. 제 3 돌출부 (33) 와 제 4 돌출부 (34) 사이에는 소정의 형상을 가진 홈 (35) 이 형성되어 있다. 이 홈 (35) 의 형상은 내부 부재 (2) 의 제 2 돌출부 (24) 의 형상과 정확하게 일치한다. 급동 커플링 (1) 의 예비장착시, 반원형 쉘부 (31, 32) 는 내부 부재 (2) 상에 놓여져서 접혀져서 닫힌다. 이 경우에 있어서, 내부 부재 (2) 의 제 2 돌출부 (24) 가 홈 (35) 에 정확하게 끼워진다. 홈 (35) 의 형상과 제 2 돌출부 (24) 의 형상이 일치하기 때문에 예비장착이 잘못되지 않는다.

내부 슬리브 (3) 는 제 3 돌출부 및 제 4 돌출부 (33, 34) 의 외부측 영역에 외부 나사 (36) 를 갖추고 있으며, 이 외부 나사는 외부 슬리브 (4) 의 내측에 형성된 내부 나사 (41) 와 결합한다. 내부 슬리브 (3) 의 우측, 즉 파이프라인측에서 다수의 핑거 (37) 가 내부 슬리브에 형성되어 있다. 핑거 (37) 의 자유단부에서, 핑거 (37) 의 반경방향 외부로 향하는 면은, 적어도 예비장착시, 치형 링 (6) 이 상기 핑거의 외부면에 의해 지지되도록 구성되어 있다. 핑거 (37) 는 비교적 세장형이고 내부 슬리브 (3) 에 탄성적으로 일체로 형성되어 있다. 또한, 핑거 (37) 는 내부 슬리브 (3) 의 벽내의 다수의 슬롯으로 형성될 수 있다. 탄성 핑거 (37) 의 예비인장으로 인하여, 치형 링 (6) 은 예비장착시 내부 슬리브 (3) 로부터 느슨하게 되지 않아서 쉽게 손실되지 않는다. 금속재의 치형 링 (6) 이 외주면상에 360°에 걸쳐서 연속적으로 되어 있다면, 반원형 쉘부 (31, 32) 는, 내부 부재 (2) 둘레에서 접혀져서 닫힌 후에, 서로 부분적으로 유지된다. 이로 인하여, 급동 커플링 (1) 의 예비장착이 더 간단해진다.

파이프라인측에서는, 외부 슬리브 (4) 내부에 치형 링 (6) 다음에 고정 링 (5) 이 배열되어 있다. 외부 슬리브 (4) 는 고정 링 (5), 치형 링 (6), 및 내부 슬리브 (3) 를 연속적으로 둘러싼다. 외부 슬리브 (4) 는, 파이프라인에서 볼 때, 상이한 역할을 하는 4 개의 상이한 영역, 즉 고정 링 (5) 의 원뿔형 외부면 (52) 과 결합하는 원뿔형으로 된 내부면을 구비한 원뿔형 영역 (42), 다음에 치형 링 (6) 의 외부벽 (61) 과 내부 슬리브 (3) 의 핑거 (37) 를 수용하는 내경 (d1) 의 제 1 원통형 영역 (43), 내부 나사 (41) 를 구비하는 내경 (d2) 의 넓은 원통형 영역 (44), 및 내부 슬리브 (3) 의 쉘부 (31, 32) 를 단단히 유지하는 내경 (d3) 의 최종 원통형 영역 (45) 을 차례로 가지고 있다. 내부 슬리브 (3) 는 외부 슬리브의 나머지 부분 보다 더 큰 외경을 가진 림 영역 (38) 을 갖는다. 림 영역은, 외부 슬리브 (4) 가 나사결합될 때, 외부 슬리브 (4) 에 대한 스탑부 (38) 로서 작용한다.

고정 링 (5) 은, 외부면 영역 (52) 에서 원뿔형으로 되어 있고, 외부 슬리브 (4) 의 내부 원뿔형 영역 (42) 에 대응한다. 게다가, 고정 링 (5) 은 내부 원뿔형 영역에서 1 이상의 돌출부 (53) 를 가지고 있다. 이 돌출부 (53) 는, 급동 커플링 (1) 이 파이프라인과 함께 결합되었을 때 파이프라인에 가해지는 압력을 증가시키는 역할을 한다. 원뿔형 고정 링 (5) 의 측면 영역 (52) 은, 언제라도, 즉 예비장착후와 설치된 상태에서, 외부 슬리브 (4) 의 내부 원뿔형 영역 (42) 과 항상 접촉하게 된다. 내부 슬리브 (3) 및/또는 외부 슬리브 (4) 는 투명 재료, 예를 들어 플라스틱으로 제조된다.

도 2 에서 내부 슬리브 (3), 치형 링 (6), 및 고정 링 (5) 이 3 차원적으로 도시되었다. 보다 용이하게 장착시키기 위해서, 내부 슬리브 (3) 는 2 개의 반원형 쉘부 (31, 32) 로 제조될 수 있고, 반원형 쉘부 (31, 32) 는 웨브 (39) 에 의해 연결된다. 다른 모든 도면 부호는 도 1 의 도면 부호와 같다. 치형 링 (6) 의 내주면에는, 파이프라인을 유지하기 위한 치부 (62) 가 있다. 원뿔형 외면 (52) 과 돌출부 (53) 는 도 1 을 참조하여 이미 설명한 바와 같다. 원뿔형 고정 링 (5) 은 슬롯 (54) 을 구비한다. 고정 링 (5) 은 외부 슬리브 (4) 의 원뿔형 영역안으로 도입되기 전에 먼저 예비인장을 받는다. 고정 링 (5) 에 예비인장을 가함으로써, 치형 링 (6) 을 내부 슬리브 (3) 의 핑거 (37) 상에 고정되게 유지시켜 준다.

제 1 단계에서, O-링 (22) 이 내부 부재 (2) 의 홈 (21) 에 배치된 후, 2 개의 반원형 쉘부 (31, 32) 가 내부에 적절하게 끼워맞춰지고, 내부 부재 (2) 의 제 2 돌출부 (24) 가 내부 슬리브 (3) 의 홈 (35) 에 결합하도록, 급동 커플링 (1) 이 장착된다. 제 2 돌출부 (24) 는 홈 (35) 과 정확하게 끼워맞춰진다. 2 개의 반원형 쉘부 (31, 32) 는, 접혀져서 닫혀진 밀폐 상태에서, 외부 슬리브 (4) 의 내부 나사 (41) 와 결합하는 밀폐된 외부 나사 (36) 가 얻어지도록 제조된다. 제 2 단계에서, 치형 링 (6) 은, 함께 접혀진 내부 슬리브 (3) 의 핑거 (37) 에 가압되어, 핑거 (37) 의 외면상에 단단히 유지된다.

제 3 단계에서, 고정 링 (5) 은 예비인장상태에서 외부 슬리브 (4) 안으로 도입된다. 마지막으로, 제 4 단계에서, 외부 슬리브 (4) 는 스탑부 (38) 까지 내부 슬리브 (3) 에 나사결합된다. 이렇게 해서, 급동 커플링 (1) 은 설치 장소에 설치되도록 예비장착된다. 파이프 연결부 (10) 의 도입시, 내부 슬리브 (3) 에 탄성적으로 형성된 래칭 핑거 (17) 가 이 파이프 연결부 (10) 의 홈 (18) 에 걸리게 된다. 도 1, 도 3 , 및 도 4 에서는 홈 (18) 이 도시되었다. 도 2 에서는 내부 슬리브 (3) 의 반원형 쉘부상에 래칭 핑거 (17) 가 배열된 것이 잘 도시되어있다.

급동 커플링 (1) 의 작용은 도 3 과 도 4 에 도시되어있다. 압력이 가해지지 않은 상태에서, 도 3 에 따라, 파이프라인 (20) 이 내부 슬리브 (3) 의 제 4 돌출부 (34) 까지 급동 커플링 (1) 안으로 들어가게 된다. 파이프라인 (20) 에 압력이 가해지면, 도 4 에 도시된 상태가 된다. 파이프라인 (20) 은, 내부 슬리브 (3) 의 제 4 돌출부 (34) 로부터 다소 이동되고, 치형 링 (6) 에 배열된 치부 (62) 에 의해 또한 고정 링 (5) 의 돌출부 (53) 에 의해 단단히 유지되어 확고한 연결이 이루어지게 된다.

도 5 에서는 급동 커플링 (1) 의 적용예를 도시하였다. 각 경우에 있어서, 2 개의 급동 커플링 (1, 1') 은 파이프 연결부 (10') 의 단부에 연결되고, 이 파이프 연결부는 예를 들어 T-끼워맞춤부로 되어있다. 확고한 연결이 이루어졌는지를 점검하기 위해서, 급동 커플링 (1, 1') 은 검사창 (inspection windows; 19) 을 구비하거나 또는 급동 커플링은 투명 재료로 구성되어 있다. 커플링을 T-끼워맞춤부 (10') 에 연결시, 래칭 핑거 (17) 가 홈 (18) 에 걸리며, "찰깍" 하는 소리가 발생하게 된다.

도 6 내지 도 10 에서는 급동 커플링의 예시적인 제 2 실시형태를 도시하였다.

도 6 에서는, 여전히 급동 커플링의 외부에 있는 파이프라인 (120) 에 연결되는 급동 커플링 (101) 의 단면도를 도시하였다. 외부 슬리브 (104) 가 나사결합되는 내부 슬리브 (103) 는, 파이프라인 (120) 용 캐리어로서 사용되는 니플형 내부 부재 (102) 위에 배치된다. 급동 커플링 (101) 의 내측에는, 파이프라인 (120) 의 방향으로 볼 때, 내부 슬리브 (103) 다음에 치형 링 (106) 과 고정 링 (105) 이 있다. 내부 슬리브 (103) 는, 도 7 에 보다 자세히 도시된 바와 같이, 2 개의 반원형 쉘부 (107, 108) 의 두 부분으로 구성되어 있다. 내부 슬리브 (103) 는 외부 슬리브 (104) 에 배열된 내부 나사 (110) 와 결합하는 외부 나사 (109) 를 구비하고 있다. 고정 링 (105) 은, 외부 슬리브의 원뿔형 내부 영역에 대응되도록, 측면 영역 (111) 에서 원뿔형으로 되어 있다.

또한, 고정 링 (105) 은 내부 영역에서 1 이상의 돌출부 (118) 를 구비하고 있다. 내부 슬리브 (103) 는 내부에 배열된 홈 (113) 과 결합하는 돌출부 (112) 를 구비하고 있다. 내부 부재 (102) 는 상이한 직경을 가진 2 이상의 관형 영역 (114, 115) 을 구비하고 있다. 밀봉을 위해 2 개의 O-링 (116, 117) 이 내부의 관형 영역 (114, 115) 에 각각 부착되어 있다. 스탑부 (119) 는 외부 슬리브 (104) 의 이동을 제한하는데 사용된다. 내부 슬리브 (103) 는 일단부에서의 재료를 절약하기 위해서 간극 (121) 이 도입된 연장부 (125) 를 구비하고 있다. 내부 슬리브 (103) 및/또는 외부 슬리브 (104) 는 투명 재료, 예를 들어 플라스틱으로 제조된다.

내부 슬리브 (103), 치형 링 (106), 및 고정 링 (105) 은 도 7 에서 3 차원적으로 도시되었다. 내부 슬리브는 장착가능하도록 2 개의 반원형 쉘부 (107, 108) 로 제조되고, 반원형 쉘부 (107, 108) 는 웨브 (126) 에 의해 연결되어 있다. 다른 모든 도면 부호는 도 6 의 도면 부호와 같다. 또한, 내부 슬리브 (103) 의 이 실시형태에서는 연장부 (125) 에 간극 (121) 이 형성되어 있지 않다.

치형 링 (106) 의 내주면에는 파이프라인 (120) 을 유지하기 위한 치부 (127) 가 형성되어 있다.

고정 링 (105) 은 중단부 (123) 를 구비하고 있다. 원뿔형 영역 (111) 과 돌출부 (118) 는 이미 도 6 을 참조하여 설명되었다.

제 1 단계에서, O-링 (116, 117) 이 배치된 후, 2 개의 반원형 쉘부 (107, 108) 가 내부 부재 (102) 에 적절하게 끼워맞춰지고, 내부 슬리브 (103) 의 돌출부 (112) 가 내부의 홈 (113) 에 결합하도록, 급동 커플링이 장착된다. 2 개의 반원형 쉘부 (107, 108) 는, 밀폐 상태에서, 외부 슬리브의 내부 나사 (110) 와 결합하는 밀폐된 외부 나사 (109) 가 얻어지도록 제조된다.

제 2 단계에서, 고정 링 (105) 과 치형 링 (106) 이, 외부 슬리브 (104) 안으로 들어가게 된다.

마지막으로, 제 3 단계에서, 외부 슬리브 (104) 는 스탑부 (119) 까지 내부 슬리브 (103) 에 나사결합된다.

이렇게 해서, 급동 커플링 (101) 은 설치되도록 장착된다.

급동 커플링 (101) 의 기능은 도 8 과 도 9 에 도시되어있다. 압력이 가해지지 않은 상태에서, 도 8 에 따라, 파이프라인 (120) 이 내부 스탑부 (128) 까지 급동 커플링 (101) 안으로 들어가게 된다. 파이프라인 (120) 에 압력이 가해지면, 도 9 에 도시된 상태가 된다. 파이프라인 (120) 은, 스탑부 (128) 로부터 다소 이동되고, 치형 링 (106) 에 배열된 치부 (127) 에 의해 또한 고정 링 (105) 에 의해 단단히 유지되어 확고한 연결이 이루어지게 된다.

도 10 에서는 급동 커플링 (101) 의 적용예를 도시하였다.

각 경우에 있어서, 2 개의 급동 커플링 (101, 101') 은 끼워맞춤부 (129) 의 단부들에 연결되어있다. 확고한 연결이 이루어졌는지를 점검하기 위해서, 급동 커플링 (101, 101') 은 검사창 (130, 130') 을 구비하거나 또는 급동 커플링은 투명 재료로 제조된다. 커플링을 끼워맞춤부에 연결시, "찰깍" 하는 소리 가 발생하게 된다.

도 11 내지 도 19 에서는 급동 커플링의 예시적인 다른 실시형태를 도시하였다.

도 11 에서는 2 개의 급동 커플링을 갖춘 파이프라인 시스템의 상세도를 도시하였다. 급동 커플링은 어댑터 (201, 201') 와 파이프 연결부 (202) 로 구성되어 있다. 어댑터 (201, 201') 는, 파이프 연결부 (202) 의 커플링 수용 영역 (204) 에 상보적으로 구성된 커플링 영역 (203) 과, 연결 영역 (205) 으로 구성되어 있다. 어댑터 (201, 201') 와 파이프 연결부 (202) 가 상보적으로 구성되어 있어서, 파이프라인 연결이 간단하고 신속하게 실시될 수 있다. 어댑터 (201) 의 연결 영역 (205) 은, 파이프라인 (207) 의 일단부 (206) 에 연결하는데 사용되고, 특히 도 13 ~ 도 16 을 참조하여 보다 자세히 설명되었다. 도 11 의 파이프라인 시스템은 3 개의 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 들을 연결할 수 있는 T 형상의 연결부 (202) 를 포함한다. 파이프라인 (207) 은 플라스틱, 금속/플라스틱 복합 재료, 또는 경금속 재료로 형성될 수 있다.

도 11 에서는, 2 개의 파이프라인 단부 (206) 가 서로 90°로 배열된 2 개의 커플링 수용 영역 (204, 204') 에 연결가능하도록 도시되어 있다. 파이프라인이 아니라 블라인드 플러그 (blind plug; 208) 가 제 3 커플링 수용 영역 (204") 에 연결가능하도록 도시되어 있다. 도 11 의 예시적인 실시형태에서는, T 형상의 파이프 연결부 (202) 와 블라인드 플러그 (208) 를 함께 사용함으로써 상이한 배열의 파이프라인 단부 (206) 가 서로 연결될 수 있음을 도시하였다. 또한, 커플링 수용 영역 (204, 204', 204") 이 상이한 파이프라인 내경을 가지고 있어서, 상이한 직경을 가진 파이프라인을 서로 연결시킬 수 있음을 알 수 있다. 상이한 작동 조건에 대한 적응성이 매우 높기 때문에, 파이프 연결부 (202) 는 모듈 (202) 이라고 할 수 있다. 블라인드 플러그 (208) 는 어댑터 (201, 201') 의 커플링 영역 (203, 203') 과 동일하게 구성된 커플링 영역 (203") 을 구비한다.

도 12 에서는, 도 11 의 파이프라인 시스템을 다시 한번 자세히 도시하였지만, 여기서는 결합된 상태가 도시되었다. 검사창 (209, 209') 은 연결 영역 (205, 205') 에 있다. 이러한 검사창 (209, 209') 을 통하여, 어댑터 (201) 를 파이프 (207) 에 연결하는 작업이 완전히 종결되었고 확고한 연결이 형성되었는지를 확인할 수 있다.

파이프라인 단부 (206) 를 어댑터 (201) 에 연결하는 작업은 도 13 ~ 도 16 의 단면도를 참조하여 각각의 작업 단계별로 설명한다.

도 13 에서는 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 와 어댑터 (201) 를 도시하였다. 설치측에 전달되는 어댑터 (201) 가 도시되었다. 어댑터 (201) 는, 연결 영역 (205) 과, 축방향으로 연결 영역에 접하는 커플링 영역 (203) 으로 구성되고, 실질적으로 플라스틱 재료를 사출 성형하여 형성된다. 플라스틱재의 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 는 결합되기 전에 내부에서 조정되고, 즉 정확한 내경을 갖도록 설정되어, 챔퍼 (210) 를 형성하도록 내측에서 단부로부터 모따기된다. 내부에서 외부 쪽으로 볼 때, 어댑터 (201) 의 연결 영역 (205) 에 드라이버 링 (211), 치형 링 (212), 고정 콘 (213), 및 연결 슬리브 (214) 가 차 례로 배열되어 있다.

2 이상의 래칭 핑거 (215) 는 어댑터 (201) 의 연결 영역 (205) 내에 형성되어 있다. 연결 영역 (205) 과 커플링 영역 (203) 사이의 경계부에는, 어댑터 (201) 의 연결 영역 (205) 에 대한 연결 슬리브 (214) 의 축방향 이동을 제한하는데 사용되는 스탑부 (216) 가 형성되어 있다. 스탑부 (216) 는 어댑터 (201) 의 외주면상에 사방으로 연속적인 환상의 돌출부로 되어있다. 드라이버 링 (211) 은 연결 슬리브 (214) 의 내측의 홈 (217) 에 끼워지도록 배열되어 있다.

연결 슬리브 (214) 와 드라이버 링 (211) 사이의 끼워맞춤이 매우 정확해서, 드라이버 링 (211) 이 축방향으로 이동하는 경우에, 연결 슬리브 (214) 도 동일한 축방향으로 이동된다. 드라이버 링 (211) 과 연결 슬리브 (214) 둘 다는, 적어도 홈 (217) 영역에서 전체 원주에 걸쳐서 연속적으로 구성되고, 안정적인 하중-지지 결합물을 형성한다. 파이프라인의 단부 (206) 와 어댑터 (201) 를 함께 결합할 시, 상기 결합물은 결합 목적을 위해서 사용되는 힘을 전달시키는데 사용된다.

드라이버 링 (211) 은 환상의 디스크 (211) 로 구성되어 있다. 부분적으로 원형이고 축방향으로 연속적인 오리피스 (218) 가 환상의 디스크 (211) 에 형성되어 있다. 각 경우에 있어서 각각의 래칭 핑거 (215) 에 오리피스 (218) 가 제공된다. 래칭 핑거 (215) 는 연결 영역 (205) 의 내벽으로부터의 소정의 거리에서 원형상에 배열되어 있다. 모두 어댑터 (201) 의 축방향으로 연장하는 2 개, 3 개 또는 그 이상의 래칭 핑거 (215) 가 형성될 수 있다. 래칭 핑거 (215) 는 반경방향으로 돌출하도록 이 래칭 핑거 (215) 에 형성된 다수의 래칭 스텝부 (219) 를 구비한다. 드라이버 링 (211) 은 오리피스 (218) 각각에 래칭 노즈 (220) 를 구비하고, 이 래칭 노즈는 반경방향 안쪽으로 돌출하도록 형성되고 래칭 핑거 (215) 의 래칭 스텝부 (219) 와 결합한다.

치형 링 (212) 과 고정 콘 (213) 은 부분적으로 원형이 되도록, 즉 사방으로 연속적이지 않도록 되어 있다. 치형 링 (212) 과 고정 콘 (213) 은 원주의 일부상에서 개방되도록 형성되어서, 치형 링 (212) 과 고정 콘 (213) 상에 반경방향으로 힘이 가해질 때, 치형 링과 고정 콘의 직경이 변할 수 있고, 즉 좁아질 수 있다. 치형 링 (212) 은 고정 콘 (213) 의 내측의 함몰부 (221) 에 끼워맞춰진다. 따라서, 치형 링 (212) 과 고정 콘 (213) 은 안정한 유닛을 형성한다. 고정 콘 (213) 상에 외측에서 내부쪽으로 압력이 가해질 때, 치형 링 (212) 의 직경이 감소될 것이다. 치형 링 (212) 은, 스탬핑, 절삭, 및 굽힘가공에 의해 금속 밴드로 형성되고, 치형 링의 역할에 정확히 맞는 프로파일을 가지고 있다. 급동 커플링의 다른 모든 구성품처럼, 고정 콘 (213) 도 사출 성형 방법에 의해 플라스틱으로 제조된다.

전달 상태에서, 고정 콘 (213) 은, 가능한한 최대의 직경을 가진 원형으로 연결 슬리브 (214) 내부에 배치된다. 연결 슬리브 (214) 를 축방향으로 구동하는 드라이버 링 (211) 은, 래칭 노즈 (220) 에 의해서, 축방향에서 볼 때 커플링 영역 (203) 으로부터 가장 멀리 있는 래칭 스텝부 (219) 와 걸림 결합되어 있다. 드라이버 링 (211) 의 단부면은, 래칭 핑거 (215) 의 단부면과 동일한 높이 또는 다소 더 높게 되어있다. 고정 콘 (213) 은 드라이버 링 (211) 의 단부면상에 놓여있다. 매체를 외부로 누출되지 않도록 하기 위해서 주변부의 다른 홈내에 배열될 수 있는 O-링 밀봉부는 도 13 에서 생략되었다.

도 14 에 있어서, 도 13 과 비교해보면, 어댑터 (201) 가 연결 영역 (205) 과 함께 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 에 배치되어있다. 설치 장소에서, 설치자 (installer) 는, 한 손으로 이미 놓여진 가요성 플라스틱재 파이프라인 (207) 의 자유 단부 (206) 를 잡아 벽부로부터 필요한 정도로 멀리 플로어로부터 구부릴 것이고, 다른 손으로는 어댑터 (201) 를 파이프라인 단부 (206) 에 끼워넣는다. 도 14 에 도시된 상태에서, 단부 (206) 또는 어댑터 (201) 상에는 아직 압력이 가해지지 않은 상태이다. 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 는 드라이버 링 (211) 과 부딪히고, 고정 콘 (213) 은 축방향으로 아직 이동되지 않았다. 도 13 에 도시된 상태에서와 같이, 도 14 에 도시된 상태에서, 고정 콘 (213) 이 여전히 검사창 (209) 으로 보여질 수 있다. 따라서, 검사창 (209) 을 통하여, 고정 콘 (213) 이 연결 슬리브 (214) 에 대하여 아직 이동되지 않았음을 확인할 수 있다.

도 15 에서는 어댑터 (201) 를 다시 한번 도시하였지만, 파이프라인 (207) 에 끼워져 서로 가압된 후의 어댑터를 도시하였다. 연결 영역 (205) 에 있는 래칭 핑거 (215) 와 함께 어댑터 (201) 는 오리피스 (218) 를 통하여 가능한 멀리 밀려진다. 이 경우에 있어서 드라이버 링 (211) 의 래칭 노즈 (220) 는 래칭 핑거 (215) 의 래칭 스텝부 (219) 위로 점프한다. 래칭 스텝부로의 점프는, 설치자가 소리 또는 느낌으로 알 수 있다. 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 가 밀려서 이동하기 전에 드라이버 링 (211) 상에 놓여지기 때문에, 밀림 이동에 따라 고정 콘 (213) 은 연결 슬리브 (214) 에 대하여 또한 파이프라인 (207) 에 대하여 축방향으로 이동된다. 도 14 에 도시된 상태와 도 15 에 도시된 상태 사이에서, 파이프라인 (207) 은 연결 슬리브 (214) 에 대하여 이동하지 않는다. 래칭 핑거 (215) 및 고정 콘 (213) 과 함께 어댑터 (201) 만이 파이프라인 (207) 에 대하여 이동한다.

어댑터 (201) 는 스탑부 (216) 까지 연결 슬리브 (214) 내로 밀려진다. 고정 콘 (213) 의 외면이 원뿔형으로 되어 있고, 또한 연결 슬리브 (214) 의 내면 또한 원뿔형으로 되어 있기 때문에, 이 축방향 운동의 결과로 고정 콘 (213) 과 이에 따른 치형 링 (212) 은 반경방향, 즉 파이프라인 (207) 의 외부벽 방향으로 서로 가압된다. 예를 들어 베요넷 (bayonet) 체결물 또는 유니온 너트를 갖춘 커플링과 같은 다른 다양한 급동 커플링과는 반대로, 본 커플링은 회전 운동 또는 나사 운동을 하지 않고 선형 밀림 운동을 하게된다. 어댑터 (201) 는, 축방향의 밀림에 의해서 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 에 끼워지고, 어떠한 공구 없이도 우선 파이프라인 (207) 에 연결되고, 그 다음에 파이프 연결부 (202) 또는 모듈 (202) 에 연결될 수 있다.

금속재의 치형 링 (212) 은 내주면에 분포 배열된 다수의 치부 (222) 를 구비하고, 이 다수의 치부 중 2 개의 치부 (222) 는 도 15 에 도시되어 있다. 금속재의 치부 (222) 는 플라스틱재의 파이프라인 (207) 의 외부벽안으로 파고든 다. 고정 콘 (213) 은 검사창 (209) 으로 더이상 볼 수 없다. 래칭 스텝부 (219) 위로 점프하는 래칭 노즈 (220) 로부터의 소리 또한 느낌에 의해서, 그리고 검사창 (209) 을 관찰함으로써, 어댑터 (201) 가 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 에 단단히 또한 완전히 연결되었는지를 설치자가 확인할 수 있다. 고정 콘 (213) 은, 검사창 (209) 으로 보여질 수 없지만, 래칭 핑거 (215), 또는 래칭 핑거 (215) 에 대한 연결 슬리브 (214) 의 원주방향 위치에 따라서 파이프 (207) 의 외부벽만 볼 수 있다. 도 15 에 도시된 상태에서, 파이프라인 시스템에는 여전히 압력이 가해지지 않았고, 즉 어댑터는 파이프 연결부 (202) 또는 모듈 (202) 에 아직 연결되지 않았고, 파이프라인 시스템에는 매체의 압력이 아직 작용하지 않은 상태이다.

도 16 에서는 어댑터 (201) 가 파이프라인 (207) 의 단부 (206) 에 연결된 상태를 도시하였다. 도 16 에 도시된 상태에서, 도 15 에 도시된 상태와는 반대로, 어댑터 (201) 는 파이프 연결부 (202; 도 16 에서는 도시되지 않음) 에 연결되고, 파이프라인 시스템은 매체의 압력을 받는다. 매체의 압력으로 인하여, 파이프라인 (207) 과 고정 콘 (213) 은 어댑터 (201) 의 외부로 약간 가압된다.

이러한 상태를 보다 명확하게 이해하기 위해서, 도 16 에서는 상기 상태를 약간 과장되게 도시하였다. 상기 고정 콘인 연결 슬리브 (214) 에 의해서 반경방향으로 유지된 상태에서 압력 상승으로 인한 고정 콘 (213) 의 밀림 이동으로 그 직경이 더 감소될 것이다. 치형 링 (212) 의 치부 (222) 는 파이프라인 단부 (206) 의 외부벽안으로 더 파고든다. 내부쪽으로 스탬핑된 치부 (222) 가 없는 치형 링 (212) 의 영역에서, 치형 링은 실질적으로 원통형의 프로파일을 가지며 파이프라인 (207) 의 외부벽상에 편평하게 놓이게 된다. 치형 링 (212) 의 특별한 프로파일은 금속재의 치부 (222) 가 플라스틱재료안으로 너무 깊게 파고들지 않도록 방지한다. 마찬가지로 원통형 영역과 다른 플라스틱재 치부 (223) 를 갖는 고정 콘 (213) 의 내부벽의 특별한 구성은, 치부 (222, 223) 가 정확하게 규정된 깊이 이상으로 깊게 플라스틱 재료안으로 파고들지 않도록 보장해주는데 기여한다. 이는 과도한 밀림 력이 작용하는 경우에 파이프라인의 단부 (206) 가 금속재의 치부 (222) 에 의해 절단되는 것을 방지한다.

도 17 ~ 도 19 에서는 급동 커플링의 다른 적용예를 도시하였다. 도 17 에서는, 위생부에 끼워맞춤되는 연결부 (225) 와 함께, 도 11 ~ 도 16 의 급동 커플링을 도시하였다.

도 18 에서는 블라인드 플러그 (208) 와 2 개의 어댑터 (201, 231) 와 함께 파이프 연결부 (202) 를 도시하였다. 어댑터 (231) 는 어댑터 (201) 보다 더 큰 직경을 가지고 있다. 이는, 동일한 모듈 (202) 을 사용하여, 상이한 직경을 가진 감소부 또는 천이부가 형성될 수 있도록 해준다. 이러한 모듈 (202) 은, 플라스틱 또는 금속으로 제조될 수 있고, 따라서 상이한 파이프라인 재료에도 적응될 수 있다.

도 19 에서는 2 개의 어댑터 (201) 와, 중간 요소 (232) 에 의해 서로 연결된 2 개의 모듈 (202) 을 도시하였다. 중간 요소 (232) 는, 양측에서, 도 11 ~ 도 16 의 커플링 영역 (205) 과 동일하게 구성된 커플링 영역 (235) 을 구비한다. 이는, 임의의 수의 모듈 (202) 과 중간 요소 (232) 에 의해서 매니폴드 또는 분배기 (distributor) 끼워맞춤부로 알려진 것이 형성될 수 있도록 해준다. 모듈 (202) 대신에, 나사, 예를 들어 외부 나사를 갖춘 천이 요소 (236) 도 중간 요소 (232) 에 끼워질 수 있다. 커플링 영역 (235) 의 구성은 도 19 에서 래칭 훅 (239) 을 구비한 4 개의 외부의 부분적으로 원형인 탄성 영역 (238) 과 함께 도시되어 있다. 도 19 에서 래칭 훅 (239) 은 반경방향 내부로 향하도록 되어 있지만, 커플링 영역 (235) 의 대응하는 반대 구성에서는 외부로 향하도록 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 장점은, 특히 급동 커플링 자체의 단순한 예비장착에 있다. 다른 한편으로는, 파이프라인을 커플링에 확고하게 연결시킬 수 있다. 급동 커플링은 특히 용이하게 제조될 수 있는 특히 적은 수의 개별부품에 특징이 있다.

Claims

관형 내부 부재 (2) 와,

상기 관형 내부 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 내부 슬리브 (3) 와,

상기 관형 내부 부재의 적어도 일부를 둘러싸는 고정 링 (5) 과,

상기 내부 슬리브와 상기 고정 링 사이에 있고 부분 원형인 치부 (61) 를 갖는 치형 링 (6) 과,

상기 내부 슬리브, 상기 치형 링 및 상기 고정 링의 적어도 일부를 둘러싸는 외부 슬리브 (4) 를 갖춘 파이프용 급동 커플링 (1) 에 있어서,

상기 외부 슬리브 (4) 는 2 이상의 상이한 내경 (d1, d2, d3) 을 가진 원통형 영역과, 고정 링 (5) 을 수용하는 원뿔형 영역을 구비하고, 상기 내부 슬리브 (3) 는 실질적으로 동일한 2 개의 반원형 쉘부 (31, 32) 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항에 있어서, 상기 내부 슬리브 (3) 를 형성하는 2 개의 반원형 쉘부 (31, 32) 에는, 내부 나사 (41) 가 형성된 외부 슬리브 (4) 가 나사결합될 수 있는 외부 나사 (36) 가 형성되는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내부 슬리브 (3) 는 반경방향 외부로 향하는 핑거면을 가진 핑거 (37) 를 구비하고, 상기 핑거는, 치형 링 (6) 이 핑거 (37) 에 의해 지지되어 적어도 예비장착시 단단히 유지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내부 슬리브 (3) 의 내주면상에서는, 내부로 향하는 2 개의 주변 돌출부 (33, 34) 가 있고, 상기 주변 돌출부는, 내부 부재 (2) 의 외주면상에 있는 제 2 돌출부 (24) 가 수용되어 끼워맞춰지는 주변 홈 (35) 을 형성하는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 고정 링 (5) 은, 원주 방향으로 슬롯 (54) 을 구비하고, 예비인장이 가해진 상태에서 외부 슬리브 (4) 의 원뿔형 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 고정 링 (5) 은 내주면상에서 1 이상의 돌출부 (53) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 외부 슬리브 (4) 는 원뿔형 고정 링 (5) 을 수용하기 위한 원뿔형 영역 (42) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 내부 슬리브 (3) 의 외주면상에는 전체 원주에 걸쳐서 배열된 외부 슬리브 (4) 용 스탑부 (38) 가 있는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 내부 부재 (2) 는 상이한 외경을 가진 2 이상의 관형 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 내부 부재 (2) 는 파이프라인 (20) 과 파이프 연결부 (10) 에 대하여 내부 부재 (2) 를 밀봉하기 위한 O-링 밀봉부 (22) 를 수용하는 2 이상의 홈 (21) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 치형 링 (6) 은 원주 방향으로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 외부 슬리브 (4), 내부 슬리브 (3, 31, 32), 또는 외부 슬리브 (4) 및 내부 슬리브 (3) 는 플라스틱으로 구성된 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 외부 슬리브 (4), 내부 슬리브 (3, 31, 32), 또는 외부 슬리브 (4) 및 내부 슬리브 (3) 는 투명한 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
제 8 항에 있어서, 내부 부재 (2) 상에는, 축방향으로 볼 때, 먼저 내부 슬리브 (3) 및 그 다음에 치형 링 (6) 과 고정 링 (5) 이 배열되고, 외부 슬리브 (4) 는, 고정 링 (5) 과 치형 링 (6) 에 결합되도록, 내부 슬리브 (3) 의 스탑부 (38) 까지 내부 슬리브 (3) 에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 급동 커플링.
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