KR100425651B1 - 유체 커플링용 개스킷 어셈블리 - Google Patents

Abstract

개스킷 어셈블리는 유체 커플링에 제공된다. 개스킷 어셈블리는 작은 외경을 한정하는 원호부 및 개스킷에 대한 큰 외경을 한정하도록 원호부로부터 외측으로 돌출된 복수개의 이어부를 포함하는 외주면을 가진 개스킷을 포함한다. 개스킷 어셈블리는 개스킷의 이어를 느슨하게 수용하도록 치수가 정해지거나 배치된 복수개의 슬롯을 갖는 쪼개진 원통형의 슬리브를 더 포함한다. 슬리브와 개스킷은 커플링 부재상에 개스킷의 설치와 제거를 촉진하는 걸림 돌출부를 한정하도록 이어가 관을 지나 외측으로 돌출되게 치수가 정해진다.

Description

유체 커플링용 개스킷 어셈블리

본 발명은 유체 커플링의 한 부재에 대한 금속제의 개스킷을 느슨하게 트랩핑(trapping)하고 캐스킷의 효율적인 마운팅 및 제거를 가능하게 하는 장치에 관한 것이다.

여러 산업 과정에서는 특정 가스의 존재를 필요로 하고 있다. 가스는 관 시스템을 통하여 산업 시설내의 적정한 장소로 운반된다. 관 시스템은 정기적으로 분리 또는 재연결될 수도 있는 커플링을 포함한다. 이러한 목적으로 사용되는 어떠한 종류의 커플링도 그 어느 방향에 있어서도 누출은 방지되어야만 한다. 특히, 커플링은 운반되는 기체 순도(the purity of the gas)에 영향을 미칠 수 있는 대기의 유입을 방지하여야만 한다. 마찬가지로, 여러 가스들이 유해하거나 가연성이어서, 커플링은 주위 환경으로 가스가 유출되는 것을 방지하여야만 한다

제 1 도에는 고압력 가스용의 전형적인 종래의 커플링이 도시되어 있고 전체에서 도면 부호(100)로 구분되어 있다. 종래 기술의 커플링(100)은 매팅 엔드(104)와, 상기 매팅 엔드의 타단(도시되지 않음) 및 그 사이를 축선상으로 연장되어 있는 원통형의 가스 통로(106)를 갖는 제 1커플링 부재(102)를 포함한다. 매팅 엔드(104)는 방사방향으로 연장되어 있는 평면의 단부 면(108)을 갖는다. 외경 "p"의 환상의 실링 비드(110)는 가스 통로(108)를 동심(同心)으로 감싸고, 평면의 단부 면으로부터 "q"의 거리로 돌출되어 있다. 매팅 엔드(104)는 커플링 부재(102)의 대향단을 마주보는 숄더(112)를 더 포함한다. 직경 "r"의 원통형 표면(114) 및 길이 "s"는 단부 면(108)과 숄더(112)사이에서 연장되어 있다.

종래 기술의 커플링(100)은 커플링의 축 방향으로 관통하는 가스 통로(118)를 가진 제2커플링 부재(116)를 더 포함한다. 제2커플링 부재(116)는 방사 방향으로 정렬된 평면의 단부 면(120)을 포함한다. 환상의 실링 비드(122)는 단부 면(120)으로부터 돌출되고 가스 통로(118)를 감싼다. 수나사들(124)은 단부 면(120)에 대해 근접한 제2커플링 부재(116)의 주위에 형성되어 있다.

종래 기술의 커플링(100)은 제1, 2커플링 부재(102, 116) 중간에 있는 금속제의 개스킷(126)을 더 포함한다. 개스킷(126)은 내외주면(128, 130)과 대향하는 실링면(132, 134)을 각각 포함한다. 외주면(130)은 제1커플링 부재(102)상의 원통형 표면(114)의 직경 "r"과 거의 동일한 직경을 갖는다.

종래 기술의 커플링(100)은 암나사(138)의 배열을 갖는 하나의 너트(136)를 또한 포함한다. 상기 너트(136)는 제1커플링 부재(102)의 관형의 몸체를 감싸는 내측으로 연장되어 있는 환상의 플랜지(140)를 또한 포함하고, 제1커플링 부재(102)의 숄더(112)에 결합되도록 치수가 정해진다. 상기 제2커플링 부재상의 나사(124)에 너트(136)를 꽉 조이는 것은 실링 비드(110, 122)를 종래 기술의 개스킷(126)의 대향면(132, 134)에 확고히 실링 결합되도록 강압한다. 하나의 검사구(142)가 상기 너트(136)를 통해 방사 방향으로 연장되어 있어 연결 유출 시험을 할 수 있도록 한다.

종래 기술의 커플링들은 구조적 기능적 유사성을 상기에 도시된 종래 기술의 커플링(100)에서 여러 다른 형태로 취하고 있다. 예를 들면, 어떤 종래의 커플링들은 제 1 도의 제1커플링(102)과 동일한 두개의 부재들을 갖고 있다. 암.수 너트는 이러한 동일한 부재들의 실링 비드가 개스킷으로 실링 결합되게 강압한다.

제 1 도에 도시된 종래 기술의 커플링(100)은 압축가스 산업에서 광범위하게 사용되고 고순도 가스 유동 시스템에 매우 효과적이다. 그러나, 개스킷(126)의 적절한 정렬은 부재의 크기가 작았고 결합시 단부 면에 대한 접근의 난이성 때문에 용이하지가 않았다. 부적절하게 정렬된 개스킷은 커플링 내에서 실링의 완전성에 영향을 끼칠 수 있다. 부적절하게 정렬된 개스킷은 또한 커플링 부재와 개스킷이 서로 상대적으로 미끄러질 때 파손된 부스러기를 생성할 수 있다.

종래 기술은 몇 개의 개스킷 리테이너를 포함하였는 바, 이 리테이너는 개스킷을 커플링 부재상의 고정 위치에 확실히 위치시켜 다음에 커플링을 분해 또는 재조립하는 동안에 커플링 부재의 실링 비드가 개스킷의 거의 같은 부분에 결합되도록 형성되었다. 예를 들면, 바우더 및 그 외의 사람들에 허여된 미국특허번호 No.4,552,389는 상기의 제 1 도에 기술된 종래 기술의 커플링과 유사한 커플링을 나타낸다. 미국특허번호 No. 4,552,389는 제 1 도에 기술된 종래 기술의 개스킷의 외주를 감싸도록 치수가 정해진 원통형의 벽을 갖는 개스킷 리테이너를 더 포함한다. 하나의 평면벽이 종래 기술의 개스킷 일 평면상의 외주영역과 결합하기 위한 원통형의 벽 일단부에서 내측으로 돌출된다. 복수개의 지주들이 커플링 부재를 걸 수 있도록 원통형의 벽 대향단으로부터 축방향으로 연장되어 있다. 상기에 주지된 바와 같이, 미국특허번호 No. 4,552,389는 커플링을 각각 분리하고 다음에 연결을 하는 동안에 개스킷 리테이너와 어느 하나의 커플링 부재에 대한 개스킷의 움직임을 방지할 수 있도록 형성되었다.

미국특허번호 No. 4,552,389에서의 리테이너는 어떤 확실히 바람직하지 못한 특징들을 나타낸다. 예를 들면, 리테이너에 의해 형성된 고정위치는 정밀한 제조 공차를 요구한다. 너무 꽉 죄는 것은 소형의 개스킷을 변형시킬 수 있다. 너무 빈틈없는 끼워맞춤은 또한 개스킷의 완전한 안착을 방해할 수 있고 개스킷 또는 커플링 내에서 리테이너의 부적절한 안착을 야기하여, 유출의 위험이 따른다. 이런 잠재적인 문제점들은 적절한 품질 조정을 통해서 극복될 수가 있다. 그러나 부가적인 품질 조정은 비용을 증가시킬 수 있다. 부가적으로, 연속적인 원통형의 측벽은 시스템의 실사용에 앞서 고순도 가스 시스템에서 시행되는 헬륨 유출 시험중 감지될 수도 있는 유출을 차폐하는 잠재성을 갖고 있다. 또 다른 결점은 리테이너의 실조작(actual manipulation)에 관련된다. 이러한 개스킷들이 사용되는 초정정(超情淨)의 환경은 기술자들이 장갑을 착용할 것을 요구한다. 미국특허번호 No. 4,552,389에 나타난 매우 작은 리테이너는 커플링을 연속적으로 분리 및 연결하는 사이에 장갑을 착용하고 커플링 부재상에 개스킷을 설치하거나 제거하는 조작에 어려움이 있다.

바우더(babuder) 및 그 외의 사람들에 또한 허여된 미국특허번호 No. 4,838,538은 개스킷의 하나의 매팅면과 결합되어 있는 쪼개진 단부 벽을 갖는 리테이너와, 개스킷의 외주부 및 커플링 부재의 외주면과 모두 결합되어 있는 쪼개진 원통형 측벽을 나타낸다. 상기한 바와 같이 미국특허번호 4,552,389에서는, 미국 특허번호 No. 4,838,538에 개시된 리테이너가 개스킷을 확실히 위치 고정시켜 다음에 커플링을 분해 및 재조립하는 동안에 실링 비드들이 결합된 개스킷면의 거의 같은 부분에 결합된다. 미국특허번호 No. 4,838,538에 나타난 리테이너는 미국특허번호 No. 4,552,389에 대해서 기술된 결함을 나타낸다. 예를 들면, 미국특허번호 No. 4,838,583에 나타난 리테이너는 커플링 부재에 개스킷을 설치 제거하는 조작이 용이하지가 않다. 게다가, 미국특허번호 No. 4,838,583에 나타난 리테이너는 개스킷과 커플링 부재가 거의 매우 동일한 외경을 갖출 것을 요구한다. 커플링 부재보다 개스킷이 약간 크게되면, 리테이너는 개스킷의 직경으로 팽창되어 커플링 부재를 충분히 죌 수가 없게 될 것이다. 개스킷이 커플링 부재 보다 약간 작게 되면, 리테이너의 일단은 타단보다 더욱 팽창할 수도 있다. 이러한 원뿔형의 편향(deflction)은 개스킷상에 과도한 내향력(inward force)을 가하여 개스킷을 비평면형으로 강압할 수도 있다.

바우더에게 허여된 미국특허번호 No. 5,163,721에서는 계속된 다른 개스킷리테이너가 나타나 있다. 미국특허번호 No. 5,163,721에서의 리테이너는 하나의 개스킷이 그 외주에 노치들을 갖도록 형성되었다. 개스킷 리테이너는 개스킷의 노치와 결합할 수 있도록 치수가 정해지고 배치된 원통형의 컬러(collar)와 지주(leg)들을 포함한다. 리테이너의 지주들은 개스킷의 노치로 미끄러져 들어가고 나서 안쪽으로 접혀져 개스킷을 원통형의 컬러에 대어져 조여진다. 지주를 굽히기 위한 후조립 단계는 총비용을 부가하는 불편함과 개스킷을 잠재적으로 손상할 수 있는 제조의 불편함을 나타낸다.

1926년 3월 30일자 독일특허번호 No. 440,727은 커플링 부재 부분에 끼워지고 O-링의 외주를 감싸도록 치수가 정해진 원통형의 슬리브를 나타낸다. 이러한 디자인은 제조 및 평편한 금속 개스킷을 사용기가 용이하지 않았다. 특히, 커플링 부재의 외경 즉, 원통형의 리테이닝 슬리브의 내경과 평편한 금속제의 개스킷의 외경간에 매우 정밀한 공차가 유지되어야만 하였다. 게다가 독일의 참증은 리테이너에 대한 O-링의 축방향 위치를 조절하는 아무런 구조도 제공하지 않는다. 더우기, 독일의 참증은 안전 유출 테스트가 불가능하다. 이점에 있어서, 고순도 시스템은 각 커플링을 플라스틱으로 빈틈없이 감싼 후 플라스틱과 커플링 사이에 헬륨을 채워넣어 유출을 시험한다. 이후 시스템의 일단부에는 커플링의 실링을 통해 유출된 것일 수도 있는 헬륨의 잔류량을 검사하는 수단으로서 진공 펌프가 연결된다. 독일 참증의 원통형 슬리브 리테이너는 진공 펌프에 의해 인출되어 커플링 부재에 확고히 붙게되어 유출이 분리된다. 그러나, 일반적인 사용도중에는, 커플링은 원통형의 슬리브와 커플링간에서 유출을 가능 또는 촉진하는 높은 절대압력을 받게된다.

본 발명은 유체 커플링의 부재에 개스킷을 효율적으로 설치하고 부재로부터 개스킷을 효율적으로 제거하기 위한 개스킷 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명의 상기 개스킷 어셈블리는 제 1 도에 도시되고 상기된 종래 기술의 유체 커플링과 같은 종래 기술의 유체 커플링에 사용될 수도 있다.

개스킷 어셈블리는 한 종류의 금속재질인 단일 성분으로 형성된 개스킷을 포함한다. 실링면은 평면이고 서로 평행할 수도 있다. 또 다른 대안으로서는 실링면이 커플링상의 실링 비드에 안착하는 환상의 자기집중 글러브를 가질 수도 있다. 개스킷은 자신을 통과하고 대향하는 실링면간에 연장되어 있는 중앙 관통공을 더 포함한다. 개스킷을 통과하는 관통공은 원형일 수도 있고 개스킷 어셈블리에서 사용되는 유체 커플링상에서의 실링 비드의 내경과 거의 동일한 직경으로 치수를 정할 수도 있다.

개스킷은 원형 또는 원통형을 이루는 외측 엣지를 포함하며, 이 외측엣지는 개스킷을 통과하는 관통공과 동심인 원호부를 한정한다. 개스킷의 외측 원형 또는 원통형의 원호부는 개스킷 어셈블리에서 사용되는 유체 부재의 외경과 같거나 약간 작은 개스킷의 작은 외경을 한정할 수도 있다. 개스킷은 개스킷의 원형 또는 원통형의 중간에 위치에서 외측으로 돌출한 복수개의 이어를 더 포함한다. 예를 들면, 2개의 이어가 거의 180°로 이격되어 떨어지거나 3개의 이어가 거의 120°로 이격되어 떨어지게 제공될 수도 있다. 상기 이어들은 개스킷의 큰 외경을 한정하고 실링면의 면내에 있거나 그곳에서부터 오프셋될 수도 있다.

개스킷 어셈블리는 탄성력을 갖는 한 종류의 금속재질인 단일 성분으로 형성된 일반적인 관형의 슬리브를 더 포함할 수도 있다. 슬리브는 대향하는 제 1, 2종 단부와 그 사이에 연장되어 있는 슬릿을 포함한다. 비편향 상태에서, 쪼개진 슬리브는 개스킷상에서 대향하는 원호부간에 측정된 작은 외경과 거의 동일하거나 약간 큰 내경을 한정한다. 편향되지 않은 슬리브의 내경은 또한 개스킷 어셈블리에서 사용되는 유체 커플링에서 최소 하나의 커플링 부재 외경과 거의 같거나 약간 작다.

관형의 슬리브는 슬리브의 제1, 2단 중간의 선정된 위치에 있는 복수개의 원주상으로 연장되어 있는 슬롯을 더 포함한다. 슬롯은 개스킷상의 이어와 그 수에 있어서 동일하고 개스킷상에서의 이어간의 간격에 대응하여 원주상으로 이격된 관계로 배치된다. 관형의 슬리브 상에 원주상으로 각각 연장되어 있는 슬롯은 개스킷상의 대응하는 이어를 느슨하게 끼워맞춤하는 관계로 수용할 수 있게 배치되고 치수가 정해진다. 따라서, 개스킷은 관형의 슬리브내에 설치될 수도 있어 관형 슬리브의 내주는 이어간의 중간에 있는 개스킷의 원호부를 감싸는 관계로 배치되고, 이어는 관형의 슬리브의 원주형 슬롯으로 및/또는 슬롯을 통하여 느슨하게 돌출된다. 이러한 각각의 치수로서, 원형의 슬리브내에서 개스킷의 약간의 축 또는 회전 운동이 가능하나, 관형의 슬리브는 개스킷을 거의 트랩한다. 따라서, 관형의 슬리브상에서 축방향으로 발생된 힘은 개스킷으로 전달될 것이고, 개스킷상에서 축방향으로 발생된 힘은 관형의 슬리브로 전달될 것이다.

관형의 슬리브는 개스킷상에서 각 이어의 방사방향으로 돌출된 것보다 작은 두께를 갖는 금속재질로 형성될 수도 있다. 따라서, 개스킷상의 각 이어는 관형의 슬리브의 외주면을 지나 방사방향으로 돌출할 수도 있다. 이와 같은 상대적인 치수로서, 개스킷의 이어는 관형의 슬리브내에서 개스킷을 트랩핑하고 관형의 슬리브 외면을 지나 방사 방향으로 돌출한 구조에 디지탈 방식으로 결합되게 한정되며, 커플링에 대한 개스킷 어셈블리의 설치 또는 제거를 촉진하는 두 가지 역할을 수행한다.

본 발명의 개스킷 어셈블리는 관형의 슬리브를 탄력적으로 팽창하고 이와 동시에 개스킷을 거기에 삽입될 수 있게 사용될 수도 있다. 개스킷과 관형의 슬리브는 서로간에 상대적으로 회전하여 개스킷상의 이어는 관형의 슬롯에 정렬된다. 관형의 슬리브내쪽으로 들어가는 개스킷의 충분한 축방향의 운동은 관형의 슬리브의 슬롯내로 이어가 위치되게 할 것이다. 관형 부재는 이후 탄력적으로 수축되어져 편향되지 않은 상태가 됨으로써 개스킷의 이어는 슬리브의 슬롯내에 느슨하게 트랩된다. 이와 같이 느슨하게 결합될 수 있음은 정밀한 제조 공차를 요구하지 않는다.

개스킷이 평판일 경우는, 실링면은 슬리브의 대향단간에 놓여진다. 한편, 이어가 실링면에서부터 오프셋 되면 일 측의 실링면은 슬리브의 일단과 동일면에 있거나 이를 지나 돌출할 수도 있다. 이런 후자의 실시예는 여기에 설명한 바와 같이 "0"의 공극이 가능하도록 한다.

개스킷 어셈블리는 커플링 부재상의 관형의 슬리브 일단을 강압함으로서 유체 커플링과 함께 사용될 수도 있다. 상기에 기술된 관형의 슬리브와 커플링 부재의 상대적인 치수는 이에 대응하는 하는 부재를 탄력적으로 걸 수 있도록 한다. 커플링 부재상에 개스킷 어셈블리를 이렇게 설치하는 동안의 관형 슬리브의 팽창은 슬리브에 대해 느슨하게 트랩된 개스킷의 재배치에 영향을 미치지 않을 것이다.

부가적으로, 이러한 팽창은 개스킷상에 미치는 어떠한 잠재적인 변형력에 영향을 미치지 않는다. 관형 슬리브와 커플링 부재의 상대적인 치수는 커플링 부재가 너트 또는 이와 다른 커플링 구조물에 의해 서로를 압박하는 상태가 되므로 개스킷이 커플링 부재의 축단상의 실링 비드와 거의 동심으로 위치하는 것을 확실하게 한다.

유체 커플링은 주기적으로 분리 또는 재연결되어야만 한다. 종래 예의 이러한 산업에서는 각각을 분리한 후 상대적으로 가격이 싼 개스킷을 폐기하고 재연결시 새로운 개스킷을 사용하였다. 본 발명의 개스킷 어셈블리는 적절한 제거방향으로 단지 축력을 가함으로서 용이하게 제거될 수 있다. 개스킷 어셈블리상의 이러한 축력은 관형의 슬리브 외주를 지나는 이어의 방사방향 돌출부 및/또는 슬롯에 의해 형성되는 불연속적인 원주부에 의해 촉진될 수 있다.

모든 실시예에서는, 슬리브로 개스킷을 상대적으로 느슨하게 보지하는 것은 커플링 부재가 개스킷의 실링면에 대향하여 꽉 조여지므로 개스킷을 방사방향 외측으로 팽창하는 것을 가능하게 한다. 방사 방향으로 팽창시키는 이러한 능력은 실링의 효율을 향상한다. 부가적으로 슬롯 내에서 이어의 느슨한 결합은 개스킷과 슬리브의 어셈블리를 상당히 촉진하게 된다.

본 발명에 따른 개스킷은 전체적으로 제 2, 3 도에서 도면부호(10)로 구분된다. 개스킷(10)은 제 1 도에서 종래 기술의 커플링(100) 또는 다른 유사한 커플링과 함께 사용될 수 있다. 개스킷(10)은 양호한 실링 특성을 나타내는 한 종류의 금속재질인 단일 성분으로 형성된다. 개스킷(10)은 니켈로 형성하는 것이 바람직하다. 제 3 도에 도시한 바와 같이, 개스킷(10)은 거의 0.03mm 인치의 두께 "a"로 한정되어 있고 대향된 제1, 2실링면(12, 14)을 포함한다. 개스킷(10)은 대체로 환상형이며 제1, 2실링면(12, 14)간에 연장되어 있는 원형의 중앙공을 포함한다. 중앙공(16)은 거의 0.240 인치일 수도 있는 내경 "b" 를 한정한다. 개스킷(10)은 거의 원형으로 이루어지고 개스킷(10)의 주요부 주위의 관통공과 동심인 외측 원호부(18)를 더 포함한다. 원형으로 이루어진 원호부의 외주면(18)은 거의 0.426 士.002 인치인 작은 외경 "c"를 한정한다. 개스킷(10)의 외주는 개스킷상에서 직경 방향으로 대향하는 위치에 있는 한 쌍의 이어(20, 22)를 특징으로 한다. 이어(20, 22)는 제 3 도에 가장 명확하게 도시되어 있듯이 개스킷(10)에 대한 큰 외경 "d"를 한정한다. 이어(20, 22)는 제 2 도에 도시된 바와 같이, 폭 "e"를 한정한다.

본 발명의 개스킷 어셈블리는 제 4-7 도에 가장 명확히 도시되어 있는 슬리브(24)를 더 포함한다. 슬리브(24)는 두께 "f"를 갖는 탄성의 금속 재질로 형성된다. 슬리브(24)는 거의 원통형으로 이루어지고, 편향되지 않은 상태에서, 개스킷(10)의 작은 직경 "c"와 같거나 약간 작은 내경 "g"를 한정하지만 개스킷(10)의 이어(20, 22)에 의해 한정되는 큰 직경 "d"보다는 작다. 슬리브(24)는 제 6 도에 도시된 바와 같이, 관(24)에 대한 길이 "h"를 한정하는 대향하는 종단부(26, 28)를 포함한다. 슬리브(24)는 또한 단부(26, 28)간에 종방향으로 연장되어 있는 연속적인 슬릿(29)에 의하여 특징지어진다. 슬릿(29)은 슬리브(24)를 원주방향으로 팽창 가능하게 하고 개스킷(10)의 이어(20, 22)에 의해 한정되는 큰 직경 "d"와 같거나 약간 큰 내경을 한정한다.

슬리브(24)는 직경 방향으로 대향하는 위치와 관(24)의 단부(26)로부터의 거리 "i"로 이격된 한 쌍의 슬롯(30, 32)을 더 특징으로 한다. 각각의 슬롯(30, 32)은 개스킷(10)의 두께 "a"보다 큰 축방향 치수 "j"를 한정한다. 부가적으로, 각각의 슬롯(30, 32)은 이어(20, 2)의 폭 "e"보다 큰 폭 "k"를 한정한다. 따라서, 슬롯(30, 32)은 이어(20, 22)를 느슨하게 수용할 수 있게 치수가 정해진다.

개스킷(10)은 제 8-10도에 도시된 바와 같이, 슬리브(24)로 설치되어 개스킷 어셈블리(34)를 이룬다. 보다 상세하게는, 슬리브(24)는 원주방향으로 팽창될 수 있어 개스킷(10)의 이어(20, 22)에 의해 한정되는 큰 직경 "d"와 같거나 약간 큰 내경을 한정한다. 개스킷(10)은 이후 축방향으로 미끄러져 슬리브(24)의 단부(26, 28)로 들어가고 이어(20, 22)는 각각의 슬롯(30, 32)에 맞춰진다. 슬리브(24)는 이후 팽창되지 않은 상태로 탄력적으로 복원되어 이어(20, 22)가 슬롯에 느슨하게 수용된다. 주지한 바와 같이, 슬리브(24)의 팽창되지 않은 내경 "g"는 개스킷(10)의 작은 직경 "c"와 거의 같거나 약간 크다. 그러나, 개스킷(10)의 큰 직경 "d"는 슬리브(24)의 내경 "g"와 슬리브(24)가 만들어지는 금속 재질의 두배 두께를 "f"를 더한 것보다 크다(d>g+2f). 결과적으로, 이어(20, 22)는 제 9, 10 도에 가장 명확히 도시되어 있는 바와 같이, 슬리브(24)의 외주를 지나 직경방향으로 돌출하고, 개스킷 어셈블리(34)의 조작을 촉진하는 걸림(gripping) 돌출부를 한정한다.

개스킷 어셈블리(34)는 제 11, 12 도에 도시된 바와 같이 종래 기술의 유체 커플링(100)과 같이 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 슬리브(24)의 내경 "g"는 커플링 부재(102)의 외경 "r"과 같거나 약간 작다. 따라서, 슬리브(24)는 원주방향으로 약간 팽창할 수 있어 그 슬리브(24)의 일단은 제1커플링 부재(102)의 원통형 표면상에 축방향으로 강압된다. 슬리브(24)는 개스킷(10)이 제1커플링 부재(102)의 실링 비드(110)에 인접하고 나서 원통형 표면상에 축방향으로 강압된다. 이러한 미끄럼 운동 중에, 슬리브(24)는 제1커플링 부재(102)의 원통형 표면에 탄력적으로 걸림 결합하게 될 것이다. 개스킷 어셈블리(34)의 미끄럼 운동은 직경 방향으로 슬리브(24)를 지나 돌출하는 이어(20, 22)부에 의해 촉진된다. 제1커플링 부재(102)의 원통형 표면(114)상에 설치하기 위하여 요구되는 슬리브(24)의 약간의 원주방향 팽창은 개스킷(10)의 외주면(18)이 슬리브(24)의 내주면으로부터 이격되게 한다. 그러나, 슬롯(30, 32)내에 이어(20, 22)를 보지하는 느슨한 끼워 맞춤은 슬리브(24)로부터 개스킷(10)이 분리되는 것을 방지한다. 부가적으로, 제1커플링 부재(102)에 슬리브(24)를 탄력적으로 거는 것은 실링 비드(110)에 근접한 개스킷(10)을 거의 중심에 있게 한다. 커플링(10)은 이후 연결될 수도 있고 종래 기술에서와 같이 꽉 조여질 수도 있는데, 이때 제2커플링 부재의 실링 비드(122)는 개스킷(10)으로 단단히 실링 결합되게 강압되는 상태로 된다.

커플링은 주기적으로 분리를 요한다. 이러한 분리 후에, 이미 사용된 개스킷을 새로운 개스킷으로 대체하는 것은 산업분야에서 일반적인 일이다. 개스킷(10)의 제거는 슬리브(24)의 슬롯(30, 32)의 통과하는 이어(20, 22)의 돌출로 인해 상당히 촉진된다. 보다 상세하게는, 초정정 환경에서 작업하는 장갑을 착용한 고용자가 돌출한 이어(20, 22)를 곧 바로 용이하게 잡아 제1커플링 부재(102)로부터 전체적인 개스킷 어셈블리(34)를 끌어낼 수가 있다.

여기에 도시되고 기술되었듯이, 개스킷(10)은 직경 방향으로 대향하는 2개의 이어(20, 22)를 포함하고, 슬리브(24)는 이어(20, 22)를 느슨하게 수용할 수 있도록 치수가 정해지고 배치된 직경 방향으로 대향하는 2개의 슬롯을 포함한다. 그러나, 적절히 위치된 슬롯의 수에 대응하여 2개 이상의 이어가 제공되어질 수도 있다. 예를 들면, 제 13 도에 도시된 또 다른 방안의 개스킷(210)이 거의 120°로 서로 이격된 외측으로 돌출하는 이어(220, 221, 222)를 포함한다. 개스킷(210)은 각각의 이어(220, 221, 222)를 느슨하게 수용할 수 있도록 배치된 3개의 슬롯(230, 231, 232)을 갖는 제 14 도에서의 슬리브(224)가 사용된다.

상기에 기술되고 도시된 슬리브(24)는 슬리브(24)의 전체적인 길이를 따라서 동일한 직경을 갖는 내외의 원통형 표면을 갖는다. 제 15 도에 도시한 바와 같이, 또 다른 방안의 슬리브(324)는 기능적으로는 슬리브(24)와 동일하지만, 슬롯(330, 332)내에 수용되는 이어(20, 22)에 의해 한정되는 큰 직경부에 대한 적절한 종방향의 위치에 개스킷(10)이 위치되도록 원주방향의 팽창을 촉진하는 외측으로 플레어진 단부(326, 328)를 포함한다. 외측으로 플레어진 형상은 상기에 기술되고 도시된 바와 같이 커플링 부재상에 슬리브(324)가 설치될 수 있도록 원주방향의 팽창을 또한 촉진한다.

제 16 도에서는 일단부(426)에서 타단부(428)에 이르는 일체형의 원통형으로 형성된 외주면을 갖는 슬리브(424)를 나타낸다. 그러나, 단부(426, 428)에 근접한 관(424)의 내주면 영역은 테이퍼져 있어 개스킷(10)을 위치하고 커플링 부재상에 관(424)을 설치하는 두 가지를 촉진한다.

개스킷 어셈블리에서 사용되는 개스킷의 또 다른 대안은 도면 부호(210)에 의해 대체적으로 나타난다. 개스킷(210)은 대체로 평면이고 서로 평행인 대향하는 제1, 2실링면(212, 214)을 포함한다. 원형의 관통공(216)은 제1, 2실링면간에 개스킷(210)을 통하여 중심으로 연장되어 있다. 개스킷(210)은 중앙의 관통공(216)과 동심인 원형으로 이루어진 외측 원호부(218)를 더 포함한다. 이제까지 기술된 개스킷(210) 부분은 상기의 아주 상세하게 기술되고 도시된 개스킷(10)상에서의 대응하는 부분과 상당히 동일하다.

개스킷(210)은 원형의 원호부(218)를 지나 외측으로 연장되어 있는 이어(220, 222)를 더 포함한다. 이어(220, 222)는 이어(220, 222)가 개스킷(210)의 나머지 부분과 동일 평면에 있지 않다는 점에서 개스킷(10)상의 이어와는 다르다. 오히려, 일반적인 형태로 놓인 이어(220, 222)는 제 17 도에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 거리 "l"에 의해 제1표면(212)에서부터 오프셋 된다. 제1실링면(212)에 대한 이어(220, 222)의 오프셋 "l"은 슬리브(24)의 슬롯(30, 32) 및 거기에서의 축방향 단부(26)간의 거리 "i" 와 같거나 보다 크게 선택된다.

개스킷(220)은 거의 상기한 바와 같이 슬리브(24)에 조립된다. 그러나, 조립이 끝난 후, 개스킷(210)의 실링면(212)은 슬리브(24)의 단부에 맞춰져 방사상으로 정렬되거나 제 18 도에 도시된 바와 같이 슬리브(24)의 단부(26)를 지나 축방향으로 이격된 평면을 한정한다. 이러한 구조는 제 19 도에 도시된 바와 같이 실질적인 "0" 공극의 조립능력을 가능하게 한다. 보다 상세하게는, 개스킷 어셈블리(234)는 상기에 거의 기술된 바와 같이 제1커플링 부재(102)에 설치된다. 그러나,개스킷(220)은 개스킷 어셈블리(234)의 선단부와 제1커플링 부재(102)의 조합을 한정한다. 슬리브(24)의 어느 부분도 개스킷을 지나 축방향으로 돌출 되지 않는다. 이러한 구조는 유체 시스템이 교체되는 파이프의 축 방향 운동을 불허하는 상황에서 특히 유용하다. 보다 상세하게는, 개스킷 어셈블리(324)는 제 19 도에서 화살표 "m" 으로 지시된 바와 같이 제2커플링 부재(116)가 관의 축방향에 대해 횡방향으로 움직이게 하고, 개스킷(210)과 축방향으로 정렬되게 한다. 축방향 정렬이 완료된 후, 너트(136)는 상기에 기술한 바와 같이 축방향으로 미끄러진 후 꽉 죄어져 연결을 완료한다.

본 발명은 특히 바람직한 실시예들로서 기술되었지만, 수정된 청구범위에 의해 한정되는 발명의 범위를 벗어남 없이 다양한 변경이 가능한 것이 명백할 것이다.

제 1 도는 종래 기술의 유체 커플링의 횡단면부 분해 조립도이다.

제 2 도는 본 발명에 따른 개스킷의 평면도이다.

제 3 도는 제 2 도의 도시된 개스킷의 측면도이다.

제 4 도는 본 발명에 따른 쪼개진 원통형 슬리브의 사시도이다.

제 5 도는 제 4 도에 도시된 슬리브의 일단면도이다.

제 6 도는 제 5 도에서 6-6 선을 따라 취한 횡단면도이다.

제 7 도는 제 6 도에서 7-7 선을 따라 취한 횡단면도이다.

제 8 도는 본 발명에 다른 개스 어셈블리의 사시도이다.

제 9 도는 제 8 도에서 개스 어셈블리의 일단 정면도이다.

제 10 도는 제 8, 9 도에서 개스킷의 정면도이다.

제 11 도는 본 발명에 따른 개스킷 어셈블리를 포함하는 유체 커플링의 횡단면부 분해 조립도이다.

제 12 도는 제 11 도에서 조립된 유체 커플링의 횡단면도이다.

제 13 도는 다른 개스킷의 평면도이다.

제 14 도는 제 7 도와 유사하지만 제 13 도에 도시된 개스킷과 함께 사용되는 슬리브 횡단면도이다.

제 15 도는 제 6 도와 유사하나 슬리브의 제 3 실시예 횡단면도이다.

제 16 도는 제 6 도와 유사하나 슬리브의 제 4 실시예 횡단면도이다.

제 17 도는 다른 개스킷의 평면도이다.

제 18 도는 제 17 도의 개스킷과 제 4-7 도의 슬리브를 포함하는 "0"공극을 갖는 개스킷 어셈블리의 측면도이다.

제 19 도는 제 18 도의 "0"공극을 갖는 개스킷 어셈블리와 유체 커플링 횡단면도이다.

Claims (10)

1. 제 1 및 제 2 커플링 부재를 가지고, 각각의 상기 커플링 부재는 단부 면을 가지며, 유로가 상기 커플링 부재를 통하여 상기 단부 면 안으로 연장되고, 적어도 상기 제 1 커플링 부재는 상기 단부 면으로부터 연장되는 소정 직경의 원통형 표면을 포함하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리로서,

   대향하는 길이방향 단부들과 상기 단부들 사이에서 연속적으로 연장되는 슬릿을 가지며, 상기 제 1 커플링 부재의 상기 원통형 표면을 탄력성 있게 붙잡는 내경부를 구획하고, 상기 단부 중 하나로부터 동일한 간격을 두어 배치된 원주둘레로 연장되는 다수의 슬롯을 더욱 포함하는 슬리브; 및

   금속 개스킷으로서, 대향하는 실링면들과 한 실링면으로부터 다른 대향하는 실링면까지 상기 개스킷을 관통하여 연장되는 중앙공(孔)을 가지며, 외주부 가장자리는 상기 개스킷용의 보다 작은 외경부를 구획하는 다수의 원호 부분들을 포함하고, 상기 보다 작은 외경은 상기 슬리브의 내경 정도 크기이며, 상기 외주부 가장 자리는 상기 원호 부분들로부터 바깥쪽으로 돌출되는 다수의 이어(ear)를 더욱 포함하고, 상기 개스킷의 상기 이어들은 상기 슬리브의 상기 슬롯들에 느슨하게 배치되며, 그리고 상기 외주부 가장자리의 상기 원호 부분들은 상기 슬리브 내의 상기 슬롯들 중간의 상기 슬리브 부분들에 의해 둘러싸임으로써, 상기 개스킷 어셈블리가 상기 제 1 및 제 2 커플링 부재들에 대하여 상기 개스킷의 위치를 정하기 위하여 상기 제 1 커플링 부재의 상기 원통형 표면에 탈착가능하게 결합될 수 있는 금속 개스킷을 포함하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이어들은 상기 슬롯을 통하여 상기 슬리브를 지나 방사 방향 외측으로 돌출할 수 있도록 치수가 정해진 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브는 직경 방향으로 대향하는 2개의 슬롯을 포함하고, 상기 개스킷은 상기 슬롯들에 느슨하게 결합된 두 개의 직경 방향으로 배치된 이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브는 서로 거의 120°이격된 3개의 슬롯들을 포함하고, 상기 개스킷은 상기 슬롯들 내에 느슨하게 위치시킬 수 있도록 치수가 정해지고 배치된 3개의 이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브의 대향단들은 상기 관의 원주방향 팽창을 촉진할 수 있도록 외측으로 플레어진 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브의 대향단들은 상기 슬리브의 원주방향 팽창을 촉진할 수 있도록 테이퍼진 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 이어들은 상기 슬리브의 일단부로부터의 상기 슬롯들의 간격과 최소한 같은 거리에 의해 상기 개스킷의 잔여부로부터 축방향으로 오프셋 되어 상기 개스킷의 상기 실링면 중 단 하나만이 상기 슬리브의 단부들 중간에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 개스킷의 대향 실링면들은 거의 평면이고 또한 서로 평행인 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브내의 상기 슬롯들은 상기 대향 실링면들 사이에서 측정된 상기 개스킷의 두께 치수보다 최소 25% 큰 축방향의 치수를 한정하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 각각의 슬롯은 상기 각각의 이어에 대한 대응하는 원주방향의 폭 치수보다 최소 거의 25% 큰 원주방향의 폭을 한정하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링용 개스킷 어셈블리.