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KR20220146683A - 파이프 피팅용 설치 장치 및 올바른 설치 확인 방법 - Google Patents

파이프 피팅용 설치 장치 및 올바른 설치 확인 방법 Download PDF

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KR20220146683A
KR20220146683A KR1020227036106A KR20227036106A KR20220146683A KR 20220146683 A KR20220146683 A KR 20220146683A KR 1020227036106 A KR1020227036106 A KR 1020227036106A KR 20227036106 A KR20227036106 A KR 20227036106A KR 20220146683 A KR20220146683 A KR 20220146683A
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Inventor
마크 존 신델라
윌리엄 에치. 레논
Original Assignee
렌록 홀딩스, 엘엘씨
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Abstract

유체 요소에 유체 피팅을 연결하기 위한 설치 장치는 제1 접합면 및 상기 제1 접합면을 항하고 이에 대해 이동가능한 제2 접합면; 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제1 특성을 감지하고 상기 제1 특성에 대응하는 제1 출력을 제공하도록 구성된 제1 센서; 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제2 특성을 감지하고 상기 제2 특성에 대응하는 제2 출력을 제공하도록 구성된 제2 센서; 및 제1 출력 및 제2 출력에 기초하여 제1 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 결과 데이터 세트를 제1 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제1 결과 데이터 세트가 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하도록 구성된 처리 장치를 포함한다.

Description

파이프 피팅용 설치 장치 및 올바른 설치 확인 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 4월 3일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 63/004,576의 이익을 주장하며, 그 내용은 참조로 포함된다.
발명 분야
본 발명은 파이프 피팅용 설치 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 파이프 피팅이 설치 장치로 올바르게 설치되었는지 확인하는 방법에 관한 것이다.
발명의 배경기술
일반적으로, 튜브 또는 파이프와 같은 유체 도관용 피팅의 한 유형은 강력하면서 누출 방지의 기계적 연결을 설정하는 유체 도관 주위에 하나 이상의 밀봉을 제공하기 위해 상기 유체 도관 위에 끼워지는 커넥터 본체 및 상기 유체 도관의 외부면에 대해 상기 커넥터 본체를 압축 및/또는 물리적으로 변형시키는 스웨이지 링을 포함한다.
유체 도관에 이러한 피팅을 조립하기 위한 종래 기술의 도구는 종종 고정 죠(jaw) 또는 프레임, 이동 죠(jaw) 또는 프레임, 및 상기 이동 프레임을 상기 고정 프레임 쪽으로 이동시키기 위한 하나 이상의 유압 실린더를 포함한다. 상기 프레임은 상기 스웨이지 링과 상기 커넥터 본체를 잡도록 구성될 수 있고, 작동 시, 상기 프레임은 상기 커넥터 본체 위로 상기 스웨이지 링을 강제로 이동시켜 상기 커넥터 본체를 압축하거나 상기 유체 도관 내로 방사상 이동시켜 밀봉 및 기계적 연결을 제공한다. 상기 스웨이징이 완료되면, 하나 이상의 유압 실린더의 유압이 감소하여 상기 도구를 상기 피팅에서 제거할 수 있다.
발명의 간단한 요약
다음은 본 발명의 예시적인 실시예의 단순화된 요약을 제시한다. 이 요약은 중요한 요소를 식별하거나 본 발명의 범위를 설명하기 위한 것이 아니다.
제1 양태에 따르면, 유체 피팅을 연결하기 위한 설치 장치는 상기 유체 피팅을 상기 유체 요소에 연결하도록 작동가능한 도구 메커니즘을 포함하고, 상기 도구 메커니즘은 제1 접합면 및 상기 제1 접합면을 향하고 이에 대해 이동가능한 제2 접합면; 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제1 특성을 감지하고 상기 제1 특성에 대응하는 제1 출력을 제공하도록 구성된 제1 센서; 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제2 특성을 감지하고 상기 제2 특성에 대응하는 제2 출력을 제공하도록 구성된 제2센서; 및 상기 제1 출력 및 제2 출력에 기초하여 제1 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 결과 데이터 세트를 제1 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하도록 구성된 처리 장치를 포함한다.
상기 제1 양태의 일 예에서, 상기 처리 장치는 시간 경과에 따른 상기 제1 특성에 대응하는 제1 데이터 세트를 생성하기 위해 이산 시간에 상기 제1 센서로부터 상기 제1 출력을 획득하고, 동일한 이산 시간에 상기 제2 센서로부터 상기 제2 출력을 획득하여 시간 경과에 따른 상기 제2 특성에 대응하는 제2 데이터 세트를 생성하도록 구성된다.
상기 제1 양태의 다른 예에서, 상기 처리 장치는 상기 결과 데이터 세트를 생성하기 위해 상기 이산 시간에 대해 상기 제1 데이터 세트 및 제2 데이터 세트를 연관시키도록 하여, 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 특성 값 대 상기 제2 특성 값에 대응하도록 구성된다. 일 예에서, 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트는 최대 데이터 세트 및 최소 데이터 세트를 포함하고, 상기 최대 데이터 세트는 최대 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응하고, 상기 최소 데이터 세트는 최소 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응한다. 일 예에서, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 최대 데이터 세트와 최소 데이터 사이에 있는지 또는 동일한지 여부를 결정함으로써 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하도록 구성된다.
상기 제1 양태의 또 다른 예에서, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부에 기초하여 출력을 제공하도록 구성된다.
상기 제1 양태의 또 다른 예에서, 상기 제1 특성은 힘 특성에 대응하고 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응한다.
상기 제1 양태의 다른 예에서, 상기 제1 특성은 변형 특성에 대응하고 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응한다.
상기 제1 양태의 또 다른 예에서, 상기 설치 장치는 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제3 특성을 감지하고 상기 제3 특성에 대응하는 제3 출력을 제공하도록 구성된 제3 센서를 추가로 포함하고, 이때 상기 처리 장치는 상기 제2 출력 및 제3 출력에 기초하여 제2 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 제2 결과 데이터 세트를 제2 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제2 결과 데이터 세트가 상기 제2 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하도록 구성된다. 일 예에서, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트 및 제2 결과 데이터 세트 모두가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트 및 제2 사전 결정된 데이터 세트와 각각 부합하는지 여부에 기초하여 출력을 제공하도록 구성된다.
제2 양태에 따르면, 도구 메커니즘, 제1 센서, 제2 센서, 및 출력 장치를 갖는 처리 장치를 포함하는 설치 장치를 사용하여 유체 요소에 유체 피팅을 연결하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 상기 유체 피팅을 상기 유체 요소에 연결하기 위해 상기 도구 메커니즘을 작동시키는 단계; 상기 도구 메커니즘을 작동하는 상기 단계 동안 상기 제1 센서를 작동시키는 단계로, 이때 상기 제1 센서는 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제1 특성을 감지하고 상기 제1 특성에 대응하는 상기 제1 출력을 제공함; 상기 도구 메커니즘을 작동시키는 단계 동안 상기 제2 센서를 작동시키는 단계로, 상기 제2 센서는 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제2 특성을 감지하고 상기 제2 특성에 대응하는 상기 제2 출력을 제공함; 및 상기 처리 장치를 작동시키는 단계를 포함한다. 상기 처리 장치는 상기 제1 출력 및 제2 출력에 기초하여 상기 제1 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 제1 결과 데이터를 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하고, 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부에 기초하여 출력을 제공하도록 상기 출력 장치를 전기적으로 작동시킨다.
상기 제2 양태의 일 예로, 상기 처리 장치는 시간 경과에 따른 상기 제1 특성에 대응하는 제1 데이터 세트를 생성하기 위해 이산 시간에 상기 제1 센서로부터 상기 제1 출력을 획득하고, 시간 경과에 따른 상기 제2 특성에 대응하는 제2 데이터 세트를 생성하기 위해 동일한 이산 시간에 상기 제2 센서로부터 상기 제2 출력을 획득한다. 일 예에서, 상기 처리 장치는 상기 결과 데이터 세트를 생성하기 위해 상기 이산 시간에 대해 상기 제1 데이터 세트 및 제2 데이터 세트를 연관시켜, 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 특성 값 대 상기 제2 특성 값에 대응하도록 한다. 일 예에서, 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트는 최대 데이터 세트 및 최소 데이터 세트를 포함하고, 상기 최대 데이터 세트는 최대 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응하고, 상기 최소 데이터 세트는 최소 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응한다. 일 예로, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 최대 데이터 세트와 최소 데이터 사이에 있는지 또는 동일한지 여부를 결정함으로써 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정한다.
상기 제2 양태의 다른 예에서, 상기 출력 장치는 표시등을 포함한다.
상기 제2 양태의 또 다른 예에서, 상기 제1 특성은 힘 특성에 대응하고 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응한다.
상기 제2 양태의 또 다른 예에서, 상기 제1 특성은 변형 특성에 대응하고 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응한다.
상기 제2 양태의 다른 예에서, 상기 설치 장치는 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제3 특성을 감지하고 상기 제3 특성에 대응하는 제3 출력을 제공하는 제3 센서를 추가로 포함한다. 더욱이, 상기 처리 장치는 상기 제2 출력 및 제3 출력에 기초하여 제2 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 제2 결과 데이터 세트를 제2 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제2 결과 데이터 세트가 상기 제2 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 결정한다.
상기 제2 양태의 또 다른 예에서, 상기 유체 피팅은 커플링 본체의 단부에서 내부에 상기 유체 요소를 수용하기 위한 보어를 형성하는 상기 커플링 본체, 및 상기 커플링 본체를 상기 유체 요소에 기계적으로 부착하기 위해 상기 커플링 본체의 단부 위에 끼워지도록 구성된 링을 포함하고, 상기 커플링 본체는 상기 유체 요소와 결합하기 위한 밀봉부(seal portion)를 포함한다. 또한, 상기 방법은 사전 설치된 구성에 상기 유체 피팅을 제공하는 단계, 이때 상기 구동 링은 상기 커플링 본체의 단부 위에 배열됨; 상기 커플링 본체의 상기 보어 내에 상기 유체 요소를 배열하는 단계; 및 상기 유체 피팅이 사전 설치된 구성에 있는 동안 상기 도구 메커니즘을 기준으로 상기 유체 피팅을 배열하여, 상기 제1 접합면이 상기 커플링 본체의 표면을 향하고 상기 제2 접합면이 상기 구동 링의 표면을 향하도록 하는 단계;를 포함한다. 상기 도구 메커니즘을 작동시키는 단계는 상기 구동 링에 길이방향 축을 따라 축방향으로 힘을 가하여 상기 구동 링이 팽창된 상태로 탄성적으로 변형되도록 하고 상기 밀봉부에 상기 커플링 본체의 영구적인 변형을 야기하기에 충분한 압축력을 가하여 상기 밀봉부의 톱니가 상기 유체 요소에 맞물리도록 하여 누출되지 않는 방식으로 상기 유체 요소를 상기 커플링 본체에 부착한다.
본 출원의 상기 및 기타 특징, 양태, 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 하기의 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해되며, 여기서:
도 1은 예시적인 유체 피팅의 단면도이며;
도 2는 사전 설치된 구성에서 상기 피팅의 상세 단면도이며;
도 3은 설치된 구성에서 상기 피팅의 또 다른 상세 단면이며;
도 4는 상기 유체 피팅을 설치하기 위한 예시적인 설치 장치의 개략적 사시도이며;
도 5는 상기 설치 장치의 도구 메커니즘의 평면도이며;
도 6은 상기 설치 장치의 처리 장치의 개략도이며;
도 7은 예시적인 제1 데이터 세트의 그래픽 묘사이며;
도 8은 예시적인 제2 데이터 세트의 그래픽 묘사이며;
도 9는 도 7 및 도 8의 상기 제1 및 제2 데이터 세트에 기초하여 생성된 결과 데이터 세트의 그래픽 묘사이며;
도 10은 도 9에 도시된 상기 결과 데이터 세트와 비교하기 위한 다른 결과 데이터 세트의 그래픽 묘사이며;
도 11은 예시적인 제3 데이터 세트의 그래픽 묘사이고;
도 12는 도 8 및 11에 도시된 상기 제2 및 제3 데이터 세트에 기초하여 생성된 다른 결과 데이터 세트의 그래픽 묘사이다.
하기는 본 출원의 예시적인 실시예의 상세한 설명이다. 본 출원의 이러한 실시예가 전술한 도면을 참조하여 설명됨에 따라, 설명된 방법 및/또는 특정 구조의 다양한 수정 또는 적용은 당업자에게 명백해질 수 있다. 본 출원의 교시에 의존하는 이러한 다양한 모든 수정, 적용, 또는 변형과 이러한 교시가 발전시킨 기술은 본 출원의 기술적 사상 및 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 따라서, 본 출원이 예시된 실시예에 결코 제한되지 않는 것으로 이해되므로 이러한 설명 및 도면은 제한적인 의미로 고려되어서는 안 된다. 더욱이, 특정 용어는 단지 편의를 위해 여기에서 사용되며 제한으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 도면에서, 동일한 구성요소를 나타내기 위해 동일한 참조 부호를 사용하였다.
도 1 내지 3을 참조하면, 2개 이상의 유체 요소에 연결될 수 있는 예시적인 피팅(10)이 도시되어 있다. 본 개시의 목적을 위해, “유체 요소”는 파이프, 튜브, 피팅, 또는 유체를 운반, 전달, 및/또는 수용하도록 구성된 임의의 다른 요소를 지칭한다. 또한, "피팅"은 둘 이상의 유체 요소를 함께 유체적으로 커플링하기 위해 상기 둘 이상의 유체 요소에 연결될 수 있는 임의의 요소를 지칭한다.
도 1-3은 길이방향 축(L1)에 평행하고 이를 포함하는 평면을 따르는 상기 피팅(10)의 단면도를 도시한다. 도 1-3에 배열된 상기 피팅(10)의 구성요소는 일반적으로 상기 길이방향 축(L1)에 대하여 대칭이어서 대칭 방식으로 상기 길이방향 축(L1) 둘레로 완전히 연장된다. 도 1은 상기 길이방향 축(L1)을 따라 일반적으로 정렬된 상기 피팅(10)의 구성요소를 도시한다. 한편, 도 2 및 3은 각각 사전 설치된 구성 및 설치된 구성에서 상기 피팅(10)의 일측(즉, 도 1에서 볼 때 우측)을 도시한다. 상기 피팅(10)의 반대측(즉, 도 1에서 볼 때 좌측)은 상기 길이방향 축(L1)을 따라 미러링되는 유사한 사전 설치된 및 설치된 구성을 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
본 예에서 상기 피팅(10)은 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 커플링 본체(12) 및 한 쌍의 파이프 본체(16)를 상기 피팅(10)에 결합하기 위해 상기 커플링 본체(12) 위로 슬라이딩할 수 있는 2개의 구동 링(14)(때로는 “스웨이지 링”이라고 함)을 포함한다. 상기 파이프(16)는 ¼"NPS 내지 4"NPS의 크기 범위와 같은 얇은 벽 또는 두꺼운 벽의 파이프일 수 있다. 그러나, 다른 파이프 크기도 상기 예시적인 피팅(10)으로부터 이점을 얻을 수 있다. 또한, 피팅(10)은 플랜지(flanges), 티(tees), 및 기타 피팅과 같은 다른 유형의 유체 요소에 유사하게 연결될 수 있다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 커플링 본체(12)는 각각의 단부에서 내부에 파이프(16)를 수용하기 위해 상기 커플링 본체(12)를 통해 연결되는 보어(18)를 형성한다. 상기 커플링 본체(12)는 상기 보어(18)의 중심축(X1)에 대해 대칭적으로 연장되고, 슬리브부(20), 플랜지부(22), 및 밀봉부(24)를 포함한다. 상기 플랜지부(22)는 상기 슬리브부(20)로부터 반경방향 외측으로 연장되고 상기 중심축(X1)에 대해 반경방향으로 연장되고 상기 중심축(X1)과 동심인 환형 접합면(26)을 형성한다. 또한, 상기 밀봉부(24)는 주요 밀봉(30), 인보드 밀봉(32), 및 아웃보드 밀봉(34)을 포함하고, 여기서 각각의 밀봉(30, 32, 34)은 상기 슬리브부(20)로부터 반경방향 내측으로 연장되는 하나 이상의 톱니(teeth)를 포함한다. 상기 밀봉부(24)는 밀봉의 다른 수 및/또는 배열을 포함할 수 있음이 고려된다. 상기 커플링 본체(12)는 상기 보어(18)를 향하고 상기 커플링 본체(12)의 내부 프로파일을 형성하는 내부면(36), 및 상기 보어(18)로부터 멀어지는 방향을 향하고 상기 커플링 본체(12)의 외부 프로파일을 형성하는 외부면(38)을 갖는다.
상기 구동 링(14)은 내부에 커플링 본체(12)를 수용하기 위해 상기 구동 링(14)을 통해 연장하는 보어(46)를 형성하는 유사하게 열린-중심 본체이다. 상기 구동 링(14)은 상기 보어(46)의 중심축(X2)에 대해 대칭적으로 연장되며, 상기 보어(46)를 향하는 내부면(48), 상기 보어(46)로부터 멀어지는 방향을 향하는 외부면(50), 및 상기 중심축(X2)에 대해 반경방향으로 연장되는 환형 접합면(52)을 포함한다.
상기 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)은 도 2에 도시된 사전 설치된 구성에 초기에 조립될 수 있다. 구체적으로, 상기 구동 링(14)은 상기 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)의 상기 중심축(X1, X2)이 상기 길이방향 축(L1)과 동일선상에 있고 상기 커플링 본체(12)가 상기 구동 링(14)의 상기 보어(46) 내에 배치되도록 커플링 본체(12)의 단부 위에 배치될 수 있다. 이 구성에서, 상기 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)의 상기 접합면(26, 52)은 상기 길이방향 축(L1)에 대해 방사상으로 동심원인 서로 반대 방향을 향할 것이다. 또한, 상기 구동 링(14)의 랩프업 섹션(ramped-up section)(54)은 상기 커플링 본체(12)의 랜드 섹션(land section)(56)에 인접하지만, 이에 대해 약간 이격될 것이다. 간섭 장착을 통해, 상기 구동 링(14)은 상기 사전 설치된 구성으로 상기 커플링 본체(12)에 유지되어 고객에게 배송될 수 있으며, 이는 궁극적인 최종 사용자의 사용 및 설치를 용이하게 한다.
상기 피팅(10)을 파이프(16)에 설치하기 위해, 상기 피팅(10)이 사전 설치된 구성에 있는 동안 상기 파이프(16)는 상기 커플링 본체(12)의 상기 보어(18) 내에 위치될 수 있다(도 2). 상기 구동 링(14)은 상기 피팅(10)이 설치된 구성을 취할 때까지 상기 커플링 본체(12)의 상기 플랜지부(22)를 향해 상기 길이방향 축(L1)을 따라 축방향으로 힘을 받을 수 있다(도 3). 상기 구동 링(14) 및 커플링 본체(12)는, 상기 설치된 구성에 대한 상기 구동 링(14)의 축 방향 이동으로 인해 상기 커플링 본체(12), 구동 링(14), 및 파이프(16)가 변형되어 상기 파이프(16)와 커플링 본체(12) 사이에 금속-대-금속 밀봉이 있는 이러한 요소들의 기계적인 연결을 생성하도록, 사전 결정된 간섭 비율을 가진다.
보다 구체적으로, 상기 구동 링(14)이 상기 플랜지 부(22)를 향해 축 방향으로 힘을 받을 때, 이는 상기 커플링 본체(12)에 상기 본체(12)의 반경방향 변형을 야기하는 압축력을 가하여 이의 밀봉(30, 32, 34)의 상기 톱니 또는 톱니들이 상기 파이프(16) 안으로 들어가도록 힘을 가한다. 상기 커플링 본체(12)는 차례로 상기 파이프(16)를 먼저 탄성적으로(즉, 비영구적) 압축한 다음 소성적으로(즉, 영구적으로) 압축한다. 이 압축은 상기 파이프(16)와 상기 커플링 본체(12) 사이에 360° 원주 방향의 영구적인 금속-대-금속 밀봉을 형성하여 상기 밀봉 랜드(sealing lands) 아래에 상기 파이프(16)를 소성적으로 생산하기에 충분하다. 본체(12) 및 파이프(16)의 반경방향 압축과 동시에, 구동 링(14)은 반경방향 외측으로 확장된다. 구동 링(14)의 반경방향 확장은 탄성적이며, 구동 링(14)의 직경이 약간 증가한다.
밀봉의 설정은 상기 밀봉의 톱니 또는 톱니들이 상기 파이프(16)와 변형 접촉하도록 완전히 강제될 때(예, 상기 밀봉(30, 32, 34)의 바로 맞은편에 있는 상기 파이프(16)의 외부면(58)이 상기 구동 링(14)의 특정 세션에 의해 안쪽으로 힘이 가해지는 결과로 더 이상의 반경방향 움직임이 없을 때) 완료된 것으로 간주된다. 대안적으로, 밀봉(들)의 완전한 설정은 상기 구동 링(14)이 상기 밀봉의 톱니 또는 톱니들을 상기 파이프(16) 내로 가장 멀리 밀어 넣었을 때 또는 상기 구동 링(14)이 상기 밀봉을 지나 이동할 때 상기 구동 링(14)의 작동 테이퍼가 직경이 일정한 원통형 섹션으로 수평을 이룰 때 형성될 수 있다.
상기 파이프(16)는 상기 밀봉(30, 32, 34)이 상기 파이프(17) 내로 물릴 때 상기 밀봉(30, 32, 34) 부근에서 국부적으로 변형된다. 특히, 상기 파이프(16)는 전형적으로 상기 밀봉(30, 32, 34)이 상기 표면내로 계속해서 물고 상기 파이프(16)가 소성 변형을 시작하거나 반경 방향 내측으로 이동하여 영구적인 변형을 초래함에 따라 탄성 한계를 넘어 변형된다. 상기 밀봉(30, 32, 34)의 톱니는 상기 파이프(16)의 상기 외부면(58)에 끼어서 변형되고 자체적으로 다소 변형될 수 있다. 이것은 상기 파이프(16) 외부에서 발견되는 임의의 거칠거나 불규칙한 표면 결함을 채우는 기능을 한다.
일단 설치되면, 상기 구동 링(14)은 상기 플랜지부(22)와 맞닿거나 맞물릴 것이다(비록 다른 예에서는 플랜지부(22)로부터 이격될 수 있음에도 불구하고). 또한, 상기 구동 링(14)은 반경 방향 외측으로 확장되도록 설치하는 동안 탄성적으로 변형되기 때문에, 상기 구동 링(14)은 상기 커플링 본체(12) 및 파이프(16)에 대해 지속적인 탄성력을 가할 것이며 이는 설치 후 상기 피팅(10)의 수명동안 유지될 것이고, 이에 의해 상기 파이프(16)와 상기 커플링 본체(12) 사이의 상기 금속-대-금속 밀봉이 해제되는 것을 방지한다. 이로써 상기 커플링 본체(12)는 산업 표준에 부합하는 영구적이고, 누출 없는 방식으로 상기 파이프(16)에 부착될 수 있다.
상기 피팅(10)은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 유체 요소에 대한 기계적 부착을 위한 다른 구성을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 상기 기술한 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)은 이들의 각각의 중심축(X1, X2)에 대해 대칭적으로 연장되어, 이들의 특징이 관련된 중심축에 대해 원주방향으로 연장되고 동심원으로 확장되도록 한다. 그러나, 하나 이상의 이러한 특징(예를 들어, 상기 접합면(26, 52))은 관련된 중심축에 대해 부분적으로만 및/또는 비대칭적으로 연장될 수 있다. 실제로, 일부 예에서, 상기 커플링 본체(12) 및/또는 구동 링(14)은 중심축에 대해 대칭이 거의 없거나 전혀 없는 불규칙한 본체 일 수 있다. 예를 들어, 상기 커플링 본체(12)는 공통 축에 대칭적으로 연장되지 않는 다중 레그를 갖는 T형 또는 Y형 본체일 수 있다. 상기 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)은 상기 커플링 본체(12)가 유체 요소를 수용할 수 있고 상기 커플링 본체(12)를 상기 유체 요소에 기계적으로 부착하기 위해 상기 구동 링(14)이 상기 커플링 본체(12) 위로 힘을 받을 수 있도록 관통하는 보어를 정치하는 임의의 본체 일 수 있다. 커플링 본체 및 구동 링이 있는 다양한 다른 예시적인 피팅이 공동 소유의 미국 특허 번호 10,663,093; 8,870,237; 7,575,257; 6,692,040; 6,131,964; 5,709,418; 5,305,510; 및 5,110,163에 기술되어 있으며, 이들은 모두 그 전체가 참고로 여기에 명시적으로 포함된다.
상기 커플링 본체(12), 구동 링(14), 및 파이프(16)의 다양한 특징을 설명할 때 "축방향", "방사형", 및 이의 변형들의 용어가 위에서 사용되었다. 위에서(및 더 아래에서) 사용된 이러한 용어는 달리 명확하게 표시되지 않는 한 설명되는 요소의 중심축에 대한 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 달리 명시되지 않는 한, 용어 "축방향", "방사형", 및 이의 변형들은 상기 커플링 본체(12)의 특징을 설명할 때 상기 커플링 본체의 중심축(X1)을 기준으로 하고, 상기 구동 링(14)의 특징을 설명할 때 상기 구동 링의 중심 축(X2)을 기준으로 하고, 상기 파이프(16)의 특징을 설명할 때 상기 파이프의 중심축을 기준으로 한다. 또한, 상기 커플링 본체(12), 구동 링(14), 및 파이프(16)의 중심축이 서로 동일 선상에 있고 공통 축(예를 들어, 도 1-3 참조)인 구성에서, 상기 커플링 본체(12), 구동 링(14), 및 파이프(16)의 특징을 설명할 때 용어 "축방향", "방사형", 및 이의 변형들은 상기 커플링 본체(12), 구동 링(14), 및 파이프(16)의 공통 축 및 모든 중심 축에 대해 유사하게 관련될 것이라는 것이 이해된다.
도 4를 참조하면, 상기에 기술한 바와 같이 상기 피팅(10) 및 파이프(16)를 연결하도록 작동될 수 있는 도구 메커니즘(102)을 갖는 설치 장치(100)가 도시되어 있지만, 상기 도구 메커니즘(102)은 다른 피팅 및 유체 요소를 연결하는데 유용할 수 있다는 것이 이해된다. 보다 구체적으로, 상기 도구 메커니즘(102)은 상기 파이프(16)의 외부면(58)에 대해 반경 방향으로 상기 커플링 본체(12)를 압축하거나 소성 변형시키고 상기 커플링 본체(12)와 파이프(16) 사이에 밀봉된 기계적 연결을 제공하기 위해 상기 파이프(16)가 상기 커플링 본체(12) 내에 있는 동안 상기 피팅(10)의 상기 커플링 본체(12) 위로 상기 구동 링(14)을 축방향으로 이동하거나 전진시키도록 작동될 수 있다.
도 5는 서로에 대해 이동 가능한 제1 본체(130) 및 제2 본체(132)를 포함하는 상기 도구 메커니즘(102)의 평면도를 더 상세히 도시한다. 특히, 상기 제1 본체(130)는 상기 제2 본체(132)가 상기 도구 메커니즘(102)의 길이방향 축(L2)을 따라 선형 방식으로 이동가능 하도록 상기 제2 본체(132)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 베이스부(134)를 갖는 고정 본체이다. 상기 도구 메커니즘(102)은 상기 제1 본체(130) 및/또는 제2 본체(132)에 커플링되는 하나 이상의 어댑터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예의 상기 도구 메커니즘(102)은 상기 제2어댑터(142)가 상기 제1 본체(130) 및 제1 어댑터(140)에 대해 상기 제2 본체(132)와 함께 이동할 수 있도록 상기 제1 본체(130)에 커플링되는 제1 어댑터(140) 및 상기 제2 본체(132)에 커플링되는 제2 어댑터(142)를 포함한다.
상기 도구 메커니즘(102)은 서로 마주하고 거리(D)만큼 이격되는 제1 접합면(146) 및 제2 접합면(148)을 더 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제1 접합면(146)은 상기 제1 어댑터(140)에 의해 형성되고 상기 길이방향 축(L2)에 반경방향으로 연장되는 반환형면을 포함하는 반면, 상기 제2 접합면(148)은 상기 제2어댑터(142)에 의해 형성되고 유사하게 상기 길이방향 축(L2)에 방사상으로 연장되는 반환형면을 포함한다. 또한, 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148)은 모두 길이방향 축(L2)과 동심이다. 그러나, 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148)은 각각 상기 제1 및 제2 본체(130, 132) 같은 다른 부분에 의해 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148)은 다른 형상 또는 배향을 포함할 수 있고, 일부 예에서 상기 길이방향 축(L2)과 동심이 아닐 수 있다.
상기 제1 및 제2 접합면(146, 148)은 상기 제1 및 제2 본체(130, 132)에 의해 각각 운반되기 때문에 서로에 대해 이동 가능하다. 즉, 상기 길이방향 축(L2)에 따른 상기 제2 본체(132)의 이동은 상기 제2 접합면(146)이 상기 제1 접합면(148)에 대해 상기 길이방향 축(L2)을 따라 유사하게 이동하게 할 것이다. 따라서, 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148) 사이의 거리(D)는 상기 길이방향 축(L2)을 따라 서로에 대해 상기 제1 및 제2 본체(130, 132)를 이동시킴으로써 조정될 수 있다.
상기 도구 메커니즘(102)은 사전 설치된 구성으로 전술한 상기 유체 피팅(10)을 수용할 수 있는 채널(152)을 형성한다. 특히, 상기 유체 피팅(10)은 상기 피팅(10)과 도구 메커니즘(102)의 상기 길이방향 축(L1, L2)이 동일선상에 있도록 상기 채널(152) 내에 내포될 수 있다. 더욱이, 상기 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)의 상기 접합면(26, 52)이 상기 도구 메커니즘(102)의 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148) 사이에 위치될 수 있어 상기 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)의 접합면(26, 52)은 각각 상기 도구 메커니즘(102)의 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148)을 향한다.
이어서, 상기 도구 메커니즘(102)은 상기 길이방향 축(L2)을 따라 상기 제1 본체(130)를 향해 상기 제2 본체(132)를 이동시키도록 작동될 수 있고, 차례로 상기 제2 접합면(148)이 상기 제1 접합면(146)을 향해 이동하게 한다. 결국에, 두 접합면(146, 148)은 각각 상기 커플링 본체(12) 및 구동 링(14)의 상기 접합면(26, 52)에 인접할 것이다. 또한, 상기 제1 접합면(146)을 향한 상기 제2 접합면(148)의 추가 이동은 상기 길이방향 축(L1, L2)을 따라 상기 커플링 본체(12)의 상기 플랜지부(22)를 향하여 축방향으로 힘을 가할 것이며, 결국에는 도 3에 도시된 바와 같이 설치된 구성을 가정한다.
따라서, 상기 도구 매커니즘(102)은 전술한 바와 같이 상기 피팅(10)을 상기 파이프(16)에 연결하도록 작동될 수 있고, 이에 의해 상기 파이프(16)와 커플링 본체(12) 사이의 금속-대-금속 밀봉으로 이러한 요소의 기계적 연결을 생성할 수 있다. 즉, 상기 제1 접합면(146)을 향한 상기 제2 접합면(148)의 이동은 상기 구동 링(14)을 상기 커플링 본체(12)의 상기 플랜지부(22)를 향해 상기 길이방향 축(L1)을 따라 축방향으로 힘을 가할 것이다. 상기 구동 링(14)이 상기 플랜지부(22)를 향해 축방향으로 힘을 받을 때, 이는 상기 커플링 본체(12)에 압축력을 가하여 상기 본체(12)의 방사상 변형을 야기하고, 이들 밀봉(30, 32, 34)의 상기 톱니 또는 톱니들이 상기 파이프(16) 내에 맞물리도록 한다. 상기 커플링 본체(12)는 차례로 상기 파이프(16)를 먼저 탄성적으로(즉, 비영구적) 압축한 다음 가소적으로(즉, 영구적으로) 압축할 것이고, 결국 상기 파이프(16)와 상기 커플링 본체(12) 사이에 360° 원주 방향의 영구적인 금속-대-금속 밀봉을 형성한다. 상기 본체(12) 및 상기 파이프(16)의 반경방향 압축과 동시에, 상기 구동 링(14)은 반경방향 외측으로 탄성적으로 팽창할 것이다. 따라서, 일단 설치되면, 상기 구동 링(14)은 상기 피팅(10)의 수명 동안 유지되는 상기 커플링 본체(12) 및 파이프(16)에 대한 지속적인 탄성력을 가할 것이고, 이는 상기 파이프(16) 및 상기 커플링 본체(12) 사이의 금속-대-금속 밀봉의 해제를 방지한다.
상기 도구 메커니즘(102)은 전술한 상기 피팅(10)보다 추가적인 또는 대안적인 피팅들을 설치하도록 구성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 예에서, 상기 제1 및/또는 제2 어댑터(140, 142)는 상기 도구 메커니즘(102)으로부터 제거되어 더 큰 커플링 본체 및/또는 구동 링을 갖는 피팅을 수용할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제1 및/또는 제2 본체(130, 132) 자체는 상기 커플링 본체 및/또는 구동 링과의 결합을 위한 접합면을 형성할 수 있다. 다른 예에서, 상기 제1 및/또는 제2 어댑터(140, 142)는 제거되고 다른 피팅을 수용하기 위해 다른 어댑터로 교체될 수 있다. 광범위하게 말하면, 상기 도구 메커니즘(102)은 유체 피팅을 파이프에 연결하도록 상기 메커니즘이 작동될 수 있도록 서로에 대해 이동 가능한 두 개의 접합면을 갖는 임의의 메커니즘일 수 있다. 다양한 예시적인 도구 메커니즘이 미국 특허 번호 4,189,817; 5,305,510; 5,694,670; 6,434,808; 및 9,278,441에 기술되어 있으며, 이들 모드는 그 전체가 여기에 명시적으로 참고로 포함된다.
다시 도 4로 돌아가면, 상기 설치 장치(100)는 전술한 바와 같이 서로에 대해 상기 제1 및 제2 본체(130, 132)를 이동시키기 위해 상기 도구 메커니즘(102)에 구동력을 인가하도록 작동 가능한 구동 조립체(160)를 포함할 수 있다. 본 예에서, 상기 구동 조립체(160)는 상기 도구 메커니즘(102)으로부터 원격으로 위치한 유압 소스(164), 및 상기 유압 소스(164)를 상기 도구 메커니즘(102)에 유체적으로 연결하는 호스 조립체(166)를 포함한다.
상기 유압 소스(164)는 가압된 유압 유체를 공급하도록 구성된 유압 펌프이다. 상기 유압 소스(164)는 수동 액추에이터, 가스 엔진 또는 전기 모터에 의해서 구동될 수 있다. 또한, 상기 호스 조립체(166)는 상기 유압 소스(164)로부터 상기 도구 메커니즘(102)으로 가압된 상기 유압 유체를 운반하는 유체 채널을 형성하도록 직렬로 유체 커플링되는 복수의 호스(168a, 168b) 및 커넥터(170a-d)를 포함한다. 특히, 상기 커넥터(170a)는 상기 유압 소스(164)의 출구에 직접 연결되는 반면, 상기 커넥터(170d)는 상기 도구 메커니즘(102)의 투입 포트(174)에 직접 연결된다. 또한, 상기 커넥터(170a-d )로서 종래의 수/암 빠른 분리가 제공되어, 결합 구성요소와 쉽게 분리할 수 있는 유체 연결을 만들 수 있다.
작동 시, 상기 구동 조립체(160)는 상기 유압 유체를 상기 도구 메커니즘(102)의 유압 실린더(미도시)로 전달할 것이고, 이는 차례로 상기 제2 본체(132)에 대해 대응하는 선형 힘(F)을 가할 것이다. 그 힘(F)은 상기 축 방향으로 상기 제2 본체(132)에 가해지는 임의의 종 반력(예를 들어, 상기 구동 링(14), 마찰 또는 다른 요소에 의해 생성되는 반력)보다 크면, 전술한 바와 같이 상기 길이방향 축(L2)을 따라 상기 제1 본체(130)를 향해 상기 제2 본체(132)를 이동시킬 것이다.
그러나, 상기 구동 조립체(160)는 상기 도구 메커니즘(102)에 구동력을 제공하기 위한 다양한 다른 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도구 메커니즘(102)은 유압 유체의 하나 이상의 투입을 요구할 수 있다. 그러한 경우에, 상기 호스 조립체(166)는 유압 유체를 상기 도구 메커니즘(102) 상의 다수의 주입 포트에 분배하는 매니폴드에 유압 유체를 전달할 수 있다. 다른 예에서, 상기 유압 소스(164)는 임의의 중간 호스 조립체 없이 상기 도구 메커니즘(102)에 직접 연결될 수 있다. 또한, 상기 구동 조립체(160)는 유압 유체를 사용하지 않고 상기 도구 메커니즘(102)에 힘을 가하는 전기-기계적 수단을 사용할 수 있다. 광범위하게 말해서, 상기 구동 조립체(160)는 물체(예를 들어, 상기 제2 본체(132))를 선형으로 이동시키기 위해 물체에 힘을 가하도록 작동가능한 임의의 통상적인 수단을 포함할 수 있다.
후술하는 바와 같이, 상기 설치 장치(100)는 설치동안 상기 설치 장치(100) 또는 유체 피팅(10)의 하나 이상의 특성을 감지하고 상기 하나 이상의 감지된 특성에 기초하여 상기 유체 피팅(10)과 상기 파이프(16) 사이의 부착 품질을 결정하도록 구성된 진단 시스템을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 진단 시스템은 각각이 상기 설치 장치(100) 또는 유체 피팅(10)의 관련 특성을 감지하고 상기 감지된 출력에 대응하는 출력을 제공하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 진단 시스템은 상기 설치 장치(100) 또는 유체 피팅(10)의 힘 특성을 감지하고 상기 힘 특성에 대응하는 출력을 제공하도록 구성된 제1 센서(182)(도 4에 개략적으로 도시됨)를 포함할 수 있다(본 개시의 목적에서, “힘 특성”은 절대적인 용어로 또는 단위 면적당 물체에 의해 또는 물체에 가해지는 힘을 지칭한다). 본 실시예의 상기 센서(182)는 호스 조립체(166)의 호스(168a, 168b)와 일렬로 연결된 압력 센서로, 상기 도구 메커니즘(102)에 전달되는 상기 유압 유체의 압력을 감지할 수 있고 상기 감지된 압력에 대응하는 전기 출력(예를 들어, 전압 또는 무선 주파수 출력)을 제공한다. 상기 센서(182)(및 그 출력)에 의해 감지된 압력은 상기 도구 메커니즘(102)의 제2 본체(132)에 궁극적으로 가해지는 상기 선형 힘(F)에 대응할 것으로 이해되는데, 이는 상기 힘(F)이 그 값들 및 상기 유압이 어떻게 선형 힘으로 상기 제2 본체(132)에 전달되는지 중 하나를 알면서 추론될 수 있기 때문이다. 그러나, 상기 센서(182)는 상기 설치 장치(100)의 힘 특성을 감지하기 위한 다른 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서(182)는 상기 선형 힘(F)을 직접 측정하도록 구성된 로드 셀일 수 있다.
상기 진단 시스템은 상기 설치 장치(100) 또는 유체 피팅(10)의 공간 특성을 감지하고 공간 특성에 대응하는 출력을 제공하도록 구성된 제2 센서(184)(도 4 및 5에 개략적으로 도시됨)를 더 포함할 수 있다(본 개시의 목적을 위해, “공간 특성”은 물체의 위치 또는 물체가 이동하는 거리를 지칭한다). 본 실시예에서 상기 센서(184)는 상기 제2 본체(132)(및 이에 커플링된 제2 접합면(148))가 초기 위치로부터 이동한 거리(d)를 검출하고 검출된 거리(d)에 대응하는 전기적 출력(예를 들어, 전압 또는 무선 주파수 출력)을 제공하도록 구성된 선형 변환기 형태의 전기적으로 작동되는 센서이다. 상기 센서(184)(및 그 출력)에 의해 감지된 상기 거리(d)는 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148) 사이의 거리(D)에 대응할 것으로 이해되는데, 이는 상기 거리(D)는 이러한 값 및 상기 제1 본체(130)에 대한 상기 제2 본체(132)의 상기 초기 위치 중 하나를 알면서 추론될 수 있기 때문이다.
그러나, 상기 제2 센서(184)는 상기 설치 장치(100) 또는 유체 피팅(10)의 공간적 특성을 감지하기 위한 다른 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서(184)는 상기 제2 본체(132)의 일부(예를 들어, 제2 접합면(148))가 특정 위치에 도달할 때를 감지하는 근접 센서일 수 있다. 다른 예로, 상기 센서(184)는 상기 제1 및 제2 접합면(146, 148) 사이의 상기 거리(D)를 직접 감지하는 장치일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 센서(184)는 상기 유체 피팅(10)의 상기 구동 링(14)이 이동하는 거리를 직접 감지하는 장치일 수 있다.
선택적으로, 상기 진단 시스템은 상기 설치 장치(100) 또는 유체 피팅(10)의 변형 특성을 감지하고 상기 변형 특성에 대응하는 출력을 제공하도록 구성된 제3 센서(186)(도 1-3에 개략적으로 도시됨)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서(186)는 상기 피팅(10)의 일부에서 변형을 감지하고 상기 감지된 변형에 대응하는 전기적 출력(예를 들어, 전압 또는 무선 주파수 출력)을 생성하도록 구성된 전기적으로 작동되는 변형 게이지이다. 구체적으로, 상기 센서(186)는 상기 구동 링(14)의 외부면에 고정되고 상기 구동 링(14)에 존재하는 변형을 감지하도록 구성된다. 위에서 논의된 바와 같이, 상기 구동 링(14)은 설치 동안 방사상으로 팽창할 것이고, 이에 의해 상기 센서(186)에 의해 측정될 수 있는 상기 구동 링(14)에 변형을 생성할 것이다. 이 감지가능한 변형은 상기 본체(12) 및/또는 파이프(16)의 변형과 직접 관련된다. 사용된 상기 변형 게이지 및 이의 변형 센싱 요소의 방향에 따라, 상기 구동 링(14)의 감지된 물리적 변형은 원주 방향 변형 또는 후프 변형, 축 방향 변형, 또는 반경 방향 변형 중 임의의 것일 수 있다. 이들의 조합이 감지될 수 있다는 것이 추가로 고려된다.
상기 제3 센서(186)는 상기 유체 피팅(10)(즉, 본체(12), 구동 링(14))의 길이방향 축(L1)을 따라 다양한 위치에 적용될 수 있다. 상기 센서(186)는 상기 설치된 구성에서 상대적으로 높은 변형을 경험하는 영역 또는 잠재적 고장 지점에 위치하는 것이 바람직하다. 많은 경우에, 이러한 위치는 상기 주요 밀봉(30), 인보드 밀봉(32), 및/또는 아웃보드 밀봉(34) 중 하나 근처에 또는 이와 정렬되어 발견될 수 있다. 예를 들어, 설치 중에 탄성 팽창으로 인한 상기 구동 링(14) 재질의 상기 물리적 변형은 상기 커플링 본체(12) 및 파이프(16)의 높은 변형 위치이기 때문에 상기 주요 밀봉(30)의 위치에서 상대적으로 높다. 따라서, 상기 센서(186)는 상기 피팅(10)의 길이방향 축(X1)에 대해 상기 주요 밀봉(30)과 같은 밀봉(30, 32, 34) 중 적어도 하나와 일반적으로 방사상 정렬로 위치될 수 있다. 그러나, 상기 제3 센서(186)는 상기 본체(12) 또는 파이프(16)를 포함하는 내부 또는 외부의 상기 피팅(10)의 다양한 다른 부분에 부착될 수 있음이 고려된다. 더욱이, 상기 센서(186)는 미국 특허 제10,663,093호에 기술된 예시적인 센서들 중 임의의 것에 대응할 수 있다.
상기 센서(182, 184, 186)는 가속도, 진동, 온도 등과 같은 위에서 설명된 것과 다른 유형의 특성을 감지하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 감지된 특성은 피팅(10) 또는 설치 장치(100)의 특성일 수 있다. 예를 들어, 일 예에서, 상기 제3 센서(186)는 상기 피팅(10) 대신에 상기 설치 도구(102)의 변형 특성을 감지하도록 구성될 수 있고, 상기 설치 도구(102)의 일부, 예를 들어 상기 제1 본체(130) 또는 제2 본체(132) 중 하나 또는 둘 모두에 위치될 수 있다.
또한, 상기 진단 시스템은 추가 및/또는 대체 특성을 감지하도록 구성된 추가 및/또는 대체 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전술한 상기 센서(182, 184, 186) 중 임의의 것 또는 전부가 단독으로 또는 서로 다른 및/또는 다른 센서와 다양한 조합으로 사용될 수 있다. 광범위하게 말해서, 상기 진단 시스템은 하나 이상의 센서의 임의의 구성을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 센서는 상기 설치 장치(100) 또는 유체 피팅(10)의 특성을 감지하고 대응하는 출력을 제공하도록 구성된다.
도 6을 참조하면, 상기 진단 시스템은 상기 유체 피팅(10) 및 상기 파이프(16) 사이의 부착 품질을 결정하기 위해 센서(182, 184, 186)의 출력을 획득하고 하나 이상의 미리 결정된 데이터 세트와 비교하기 위한 하나 이상의 결과 데이터 세트를 생성할 수 있는 처리 장치(192)를 추가로 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예의 상기 처리 장치(192)는 사용자 인터페이스(194) 및 디스플레이(196)를 갖는 핸드헬드(handheld) 유닛이다. 각각의 센서(182, 184, 186)는 전자 와이어 또는 케이블(예를 들어, USB 케이블)을 통해 상기 처리 장치(192)와 전기적으로 통신할 수 있다. 대안적으로, 상기 처리 장치(192)와 하나 이상의 센서(182, 184, 186) 사이의 통신은 무선으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서(182, 184, 186)는 감지된 특성에 대응하는 RF 신호를 전송하도록 구성된 RFID 태그를 포함할 수 있다. 상기 RFID 태그는 일반적으로 상기 RFID 태그 내에 저장된 식별 및/또는 정보와 관련된 RF 신호를 전송하는 안테나를 포함한다. 상기 처리 장치(192)는 상기 RFID 태그에 전력을 전체적으로 또는 부분적으로 제공할 수 있고, 이에 의해 상기 RFID 태그의 무선 통신 송수신기는 상기 처리 장치(192)로부터의 전자기장에 의해 수동적으로 전력을 공급받는다. 상기 처리 장치(192)는 상기 RFID 태그를 탐지하거나 조사하기 위해 구성될 수 있고, RFID 정보를 상기 RFID 태그와 무선으로 교환하기 위한 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 처리 장치(192)는 와이파이, 블루투스, NFC, 셀룰러(과거 또는 현재의 모든 반복을 포함하는 아날로그 또는 디지털), 등과 같은 다른 무선 데이터 통신 프로토콜을 통해 하나 이상의 센서(182, 184, 186)와 무선 통신할 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 도구 메커니즘(102)과 함께 상기 피팅(10)을 설치하는 동안, 상기 처리 장치(192)는 시간이 지남에 따라 상기 센서의 감지된 특성에 대응하는 제1 데이터 세트(202)(도 7 참조)를 생성하기 위해 이산 시간에 상기 제1 센서(182)로부터 출력을 획득하도록 구성될 수 있다. 도 7의 X축은 상기 도구 메커니즘(102)의 작동 중 지정된 시간 간격을 나타내고 Y축은 상기 시간 간격 동안 가해지는 제2 본체(132)에 가해지는 선형 힘(F)을 나타낸다 (상기 선형 힘(F)은 위에서 논의된 바와 같이 상기 센서(182)에 의해 감지된 압력 또는 센서(182)의 대안적인 변형에 의해 획득된 상기 제2 본체(132)에 궁극적으로 가해지는 다른 선형 힘 데이터에 대응하는 것으로 이해된다).
상기 제1 데이터 세트(202)는 상기 구동 링(14)이 상기 커플링 본체(12)를 가로질러 횡단하고 상호작용할 때 특정 모멘트와 연관되는 다양한 마루 및 골을 포함한다. 구체적으로, 상기 커플링 본체(12)의 상기 아웃보드 밀봉(34)이 상기 파이프(16)에 맞물린 결과로 마루 “a”가 발생하는데, 이는 상기 구동 링의 작동에 의해 압축되는 첫번째 밀봉이기 때문이다. 상기 구동 링(14)이 상기 도구 메커니즘(102)의 제2 접합면(148)에 의해 상기 커플링 본체(12) 위로 힘을 가할 때, 상기 아웃보드 밀봉(34)이 상기 파이프(16)에 맞물려 가압되어 상기 커플링 본체 위의 상기 구동 링(14)을 계속 이동시키기 위해서 선형 힘(F)의 증가가 필요하다. 따라서 상기 선형 힘(F)은 상기 파이프(16)가 상기 아웃보드 밀봉(34)에 의해 압축될 때까지 증가할 것이며, 이 지점에서 상기 구동 링(14)의 추가 이동에 필요한 상기 선형 힘(F)은 감소할 것이다. 선형 힘(F)의 이러한 변동은 마루 “a”에 해당한다.
상기 선형 힘(F)은 다음 밀봉이 압축될 때까지 계속 감소할 것이며, 이 예에서는 상기 파이프에 맞물리고 가압하는 상기 커플링 본체(12)의 주요 밀봉(30)이며, 이에 따라 선형 힘(F)의 또 다른 증가가 상기 커플링 본체(12) 위로 구동 링(14)을 계속 이동시키기 위해 필요하다. 선형 힘(F)의 이러한 변동은 골 “b”에 해당한다. 상기 선형 힘(F)은 상기 파이프(16)가 상기 주요 밀봉(30)에 의해 압축될 때까지 계속 증가할 것이고, 이 지점에서 상기 구동 링(14)의 추가 이동에 필요한 상기 선형 힘(F)은 감소할 것이다. 선형 힘의 이러한 변동은 마루 “c”에 해당한다.
다시, 상기 선형 힘(F)은 다음 밀봉이 압축될 때까지 계속 감소할 것이며, 이 예에서는 상기 파이프(16)에 맞물리고 이에 대해 가압하는 상기 커플링 본체(12)의 인보드 밀봉(32)이며, 이에 따라 상기 커플링 본체(12) 위로 상기 구동 링(14)을 계속 이동시키기 위해 선형 힘(F)의 또다른 증가를 필요로 한다. 선형 힘(F)의 이러한 변동은 골 “d”에 해당한다. 상기 선형 힘(F)은 상기 파이프(16)가 상기 인보드 밀봉(32)에 의해 압축될 때까지 계속 증가할 것이고, 이 지점에서 상기 구동 링(14)의 추가적인 이동에 필요한 상기 선형 힘(F)은 감소할 것이다. 선형 힘(F)의 이러한 변동은 마루 “e”에 해당한다.
설치 동안, 상기 처리 장치(192)는 상기 제1 센서(182)로부터의 출력이 획득된 동일한 이산 시간에 상기 제2 센서(184)로부터의 출력(상기 도구 메커니즘(102)의 공간 특성에 대응함)을 획득하도록 추가로 구성될 수 있다. 상기 처리 장치(192)는 그 다음 동일한 이산 시간에 걸쳐 상기 제2 센서(184)의 감지된 특성에 대응하는 제2 데이터 세트(204)(도 8 참조)를 생성할 것이다. 도 8의 X축은 상기 도구 메커니즘(102)의 작동 동안 지정된 시간 간격을 나타내고 Y축은 상기 시간 간격 동안 상기 제2 본체(132)(및 이에 커플링된 제2 접합면(148))가 이동하는 거리(d)를 나타낸다.
상기 처리 장치(192)가 상기 제1 및 제2 데이터 세트(202, 204)를 생성한 후, 상기 처리 장치(192)은 상기 제1 센서(182)에 의해 감지된 상기 제1 특성 값 대 상기 센서(184)에 의해 감지된 상기 제2 특성 값에 대응하는 결과 데이터 세트(208)(도 9 참조)를 생성하기 위해 이산 시간에 대해 상기 제1 및 제2 데이터 세트(202, 204)를 연관시키도록 추가로 구성될 수 있다. 도 9의 X축은 상기 시간 간격 동안 상기 제2 본체(132)(및 이에 커플링된 제2 접합면(148))가 이동한 거리(d)를 나타내고, Y축은 상기 이동 동안 가해지는 상기 제2 본체(132)에 가해지는 선형 힘(F)을 나타낸다(상기 선형 힘(F)은 전술한 바와 같이 상기 제1 센서(182)에 의해 감지된 상기 압력에 대응하는 것으로 이해된다).
일부 예에서, 상기 처리 장치(192)는 결과 데이터 세트(208)가 부합하는지를 결정하기 위해 상기 결과 데이터 세트(208)와 비교될 수 있는 사전 결정된 데이터 세트를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 사전 결정된 데이터 세트는 상기 설치 장치(100)에 대한 최대 제1 특성 값(예, 선형 힘(F))/제2 특성 값(예, 거리(d)) 및 최소 제1 특성 값/제2 특성 값에 각각 대응하는 최대 데이터 세트(210) 및 최소 데이터 세트(212)를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 상기 최대 및 최소 데이터 세트(210, 212)는 상기 피팅(10)의 올바른 설치를 산출하는 상기 결과 데이터 세트(208)에 대한 상한 및 하한을 나타낸다. 상기 한계는 상기 피팅(10) 및 파이프(16)에 대한 알려진 특성(예를 들어, 재료, 치수, 등) 및/또는 실험 데이터에 기초하여 사전 결정될 수 있다.
따라서, 상기 처리 장치(192)은 상기 결과 데이터 세트(208)가 상기 최대 데이터 세트(210) 및 최소 데이터 세트(212) 사이에 있는지 또는 동일한지 여부를 결정함으로써 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었는지를 결정할 수 있다. 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 결과 데이터 세트(208)는 상기 최대 및 최소 데이터 세트(210, 212) 사이에 있으며, 이는 상기 피팅(10)이 적절하게 설치되었음을 나타낸다. 이에 반해, 도 10은 허용가능한 한계를 벗어나는 세그먼트(S1, S2)를 갖는 비교 결과 데이터 세트를 도시하고, 이는 상기 설치 프로세스의 가능한 실패를 나타낸다. 더욱이, 상기 결과 데이터 세트(214)가 허용 가능한 한계를 벗어나는 특정 위치는 특정 유형의 고장에 대한 추가 표시를 제공할 수 있다.
일부 예에서, 상기 처리 장치(192)는 상기 제2 데이터 세트(204)(시간 경과에 따른 상기 도구 메커니즘(102)의 공간적 특성에 대응함)를 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었는지 여부를 결정하는 대안 또는 중복 수단으로서 상기 피팅(10) 또는 도구 메커니즘(102)의 다른 특성과 연관시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 상기 처리 장치(192)는 상기 제2 센서(184)로부터의 출력이 획득된 동일한 이산 시간에서 상기 제3 센서(186)로부터의 출력(상기 피팅(10)의 변형 특성에 대응함)을 획득하도록 구성될 수 있다. 상기 처리 장치(192)는 그 다음 동일한 이산 시간에 걸쳐 상기 변형 특성에 대응하는 제3 데이터 세트(216)(도 11 참조)를 생성할 것이다. 도 11의 X축은 지정된 시간 간격을 나타내고 Y축은 상기 시간 간격 동안 상기 센서(186)에 의해 감지된 상기 변형을 나타낸다.
도 11의 상기 제3 데이터 세트는 상기 구동 링(14)이 상기 커플링 본체(12)를 가로질러 횡단하고 상호작용할 때 특정 모멘트와 관련된 기울기의 다양한 변화를 유사하게 포함한다. 구체적으로, 마루 “f”는 상기 커플링 본체(12)의 아웃보드 밀봉(34)이 상기 파이프(16)에 맞물리는 결과로써 발생한다. 상기 구동 링(14)이 상기 도구 메커니즘(102)의 상기 제2 접합면(148)에 의해 상기 커플링 본체(12) 위로 힘을 가할 때, 상기 아웃보드 밀봉(34)은 상기 파이프(16)에 맞물려 가압되어, 상기 피팅(10)의 변형을 증가시킨다. 상기 변형은 상기 파이프(16)가 상기 아웃보드 밀봉(34)에 의해 압축될 때까지 증가할 것이며, 이 지점에서 상기 변형은 감소할 것이다. 변형의 이러한 변동은 마루 “f”에 해당한다.
상기 커플링 본체(12)의 주요 밀봉(30)이 상기 파이프(16)에 대해 맞물리고 가압 될 때까지 상기 구동 링(14)이 상기 커플링 본체(12) 위로 이동함에 따라 상기 피팅(10)의 변형이 계속 감소할 것이고, 다시 상기 피팅(10)의 변형이 증가된다. 변형의 이러한 변동은 골 “g”에 해당한다. 상기 변형은 상기 파이프(16)가 주요 밀봉(30)에 의해 압축될 때까지 계속 증가할 것이며, 이 지점에서 상기 변형은 감소할 것이다. 변형의 이러한 변동은 마루 “h”에 해당한다.
다시, 상기 커플링 본체(12)의 인보드 밀봉(32)이 상기 파이프(16)에 대해 맞물리고 가압될 때까지 상기 구동 링(14)이 상기 커플링 본체(12) 위로 이동함에 따라 상기 피팅(10)의 변형이 계속 감소할 것이고, 상기 피팅(10)의 변형이 증가된다. 변형의 이러한 변동은 골 “i”에 해당한다. 상기 변형은 상기 파이프(16)가 상기 인보드 밀봉(32)에 의해 압출될 때까지 증가할 것이며, 이 지점에서 상기 변형은 감소할 것이다. 변형의 이러한 변동은 마루 'j”에 해당한다.
상기 처리 장치(192)가 상기 제2 및 제3 데이터 세트(204, 216)를 생성한 후, 상기 처리 장치(192)는 상기 제2 센서(184)에 의해 감지된 상기 제2 특성 값 대 상기 제3 센서(186)에 의해 감지된 상기 제3 특성 값에 대응하는 결과 데이터 세트(218)(도 12 참조)를 생성하기 위해 이산 시간에 대해 상기 제2 및 제3 데이터 세트(204, 216)를 연관시키도록 구성될 수 있다. 도 12의 X축은 시간 간격 동안 상기 제2 본체(132)(및 이에 커플링된 제2 접합면(148))가 이동하는 거리(d)를 나타내고, Y축은 이동 동안 상기 피팅(10)이 겪는 변형을 나타낸다.
상기 처리 장치(192)는 결과 데이터 세트(218)가 부합하는지를 결정하기 위해 상기 결과 데이터 세트(218)와 비교될 수 있는 사전 결정된 데이터 세트를 유사하게 저장할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 사전 결정된 데이터 세트는 최대 제3 특성 값(예를 들어, 변형)/제2 특성 값(예, 거리(d)) 및 최소 제3 특성 값/제2 특성 값에 각각 대응하는 최대 데이터 세트(226) 및 최소 데이터 세트(228)를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 상기 최대 및 최소 데이터 세트(226, 228)는 상기 피팅(10)의 올바른 설치를 산출하는 상기 결과 데이터 세트(218)에 대한 상한 및 하한을 나타낸다. 상기 한계는 상기 피팅(10) 및 파이프(16)에 대한 알려진 특성(예를 들어, 재료, 치수 등) 및/또는 실험 데이터에 기초하여 사전 결정될 수 있다.
따라서, 상기 처리 장치(192)는 상기 결과 데이터 세트(218)가 상기 최대 데이터 세트(226) 및 최소 데이터 세트(228) 사이에 있는지 또는 동일한지 여부를 결정함으로써 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었는지를 결정할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 결과 데이터 세트(218)는 상기 최대 및 최소 데이터 세트(226, 228) 사이에 있으며, 이는 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었음을 나타낸다. 도 12에 도시되지는 않았지만, 상기 처리 장치(192)는 결과 데이터 세트(218)가 상기 허용가능한 한계(즉, 데이터 세트(210, 212))를 벗어나는 임의의 세그먼트를 갖는 경우 상기 설치 프로세스의 실패를 마찬가지로 결정할 수 있다.
전술한 상기 데이터 세트(202, 204, 208, 210, 212, 214, 216, 218, 226, 228)가 그래픽 형태로 도 7-12에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 세트는 예를 들어, 표와 같은 다른 형태로 표현될 수 있음을 이해해야 한다.
일부 예에서, 상기 처리 장치(192)는 상기 결과 데이터 세트(208, 218) 중 하나 또는 둘 모두와 각각의 최대 및 최소 데이터 세트의 부합에 기초하여 출력(예를 들어, 사운드 출력, 표시등, 비디오 이미지, 전기 신호, 진도 등)을 제공하도록 전기적으로 작동될 수 있는 하나 이상의 출력 장치(예를 들어, 스피커, 조명, 상기 디스플레이(196) 등) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 이로써 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었는지 여부를 표시한다.
예를 들어, 상기 처리 장치(192)(도 6 참조)는 제1 및 제2 표시등(230, 232)을 포함할 수 있다. 상기 처리 장치(192)는 상기 결과 데이터 세트(208)가 상기 최대 및 최소 데이터 세트(210, 212)와 부합하는 경우 상기 제1 표시등(230)(예를 들어, 녹색)을 조명하도록 구성될 수 있으며, 이로써 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었음을 표시한다. 더욱이, 상기 처리 장치(192)는 상기 결과 데이터 세트(208)가 부합하지 않는 경우 상기 제2 표시등(예를 들어, 적색)을 조명하도록 구성될 수 있으며, 이로써, 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되지 않았음을 표시한다. 불이 꺼져 있을 때 상기 표시등(230)은 상기 결과 데이터 세트(280)가 부합하지 않음을 표시할 수 있는 반면, 불이 꺼져 있을 때 상기 표시등(232)은 상기 결과 데이터 세트(208)가 부합함을 표시할 수 있다. 부합 또는 비부합 통지가 다른 출력 장치(예를 들어, 스피커, 조명, 상기 디스플레이(196))에도 나타날 수 있음이 추가로 고려된다.
다른 예에서, 상기 처리 장치(192)는 상기 결과 데이터 세트(218)가 상기 최대 및 최소 데이터 세트(226, 228)와 부합하는 경우 표시등(230)을 조명하거나 상기 결과 데이터 세트(218)가 부합하지 않는 경우 상기 표시등(232)을 조명하도록 구성될 수 있다. 상기 표시등(230)이 꺼져 있을 때 상기 결과 데이터 세트(218)가 부합하지 않음을 표시할 수 있는 반면, 상기 표시등(232)이 꺼져 있을 때 상기 결과 데이터 세트(218)가 부합함을 표시할 수 있다.
추가 예로서, 상기 처리 장치(192)는 상기 결과 데이터 세트(208, 212) 모두가 각각의 최대 및 최소 데이터 세트와 부합하는 경우 상기 표시등(230)을 조명하거나, 또는 상기 결과 데이터 세트(208, 212)의 적어도 하나가 각각의 최대 및 최소 데이터 세트와 부합하지 않는 경우 상기 표시등(232)을 조명하도록 구성될 수 있다. 상기 표시등(230)이 꺼져 있을 때 상기 결과 데이터 세트(208, 218) 중 적어도 하나가 부합하지 않음을 나타낼 수 있는 반면, 상기 표시등(232)이 꺼져 있을 때 상기 결과 데이터 세트 둘 모두가 부합함을 나타낼 수 있다.
상기 처리 장치(192)는 상기 결과 데이터 세트(208, 218) 중 하나 또는 둘 모두가 각각의 최대 및 최소 데이터 세트와 부합함에 기초하여 하나 이상의 출력을 제공하도록 전기적으로 작동될 수 있는 임의의 수 및 구성의 출력 장치를 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 처리 장치(192)는 컴퓨터 시스템과 통합될 수 있다. 상기 처리 장치(192)는 바람직하게는 차후의 검색, 분석, 또는 전송을 위해 전술한 상기 데이터 세트(202, 204, 208, 210, 212, 214, 216, 218, 226, 228)를 저장하기 위한 온-보드 비-일시적 컴퓨터 메모리를 갖는다. 추가적으로, 상기 처리 장치(192)는 바람직하게는 인터넷 및 월드-와이드 웹을 포함하는 로컬 네트워크(LAN) 또는 광역 네트워크(WAN) 상에서 통신할 수 있다. 바람직하게는 상기 처리 장치(192) 자체는 와이파이, 블루투스, NFC, 셀룰러(과거 또는 현재의 모든 반복을 포함하는 아날로그 또는 디지털), 또는 기타 유사한 기술을 통해 무선 데이터 통신이 가능하다. 또한, 상기 처리 장치(192)는 다양한 특징 및 능력을 포함할 수 있는 프로그램 가능한 마이크로프로세서를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 마이크로프로세서는 전술한 상기 데이터 세트(202, 204, 208, 210, 212, 214, 216, 218, 226, 228)를 생성, 저장, 및 비교하는 것을 포함하는 처리 단계 중 임의의 것 또는 전부를 실행할 수 있는 프로그래밍 가능한 컴퓨팅 코어를 포함한다. 상기 프로그래밍 가능한 컴퓨팅 코어는 프로세싱 명령, 계산 만들기, 데이터 추적/읽기, 데이터 저장, 데이터 분석, 데이터 조정/조작, 새로운 명령 또는 지시의 수신 등 중 임의의 것 또는 전부를 수행할 수 있다.
일부 예에서, 상기 진단 시스템은 원격 데이터 베이스(300)(도 6 참조)의 형태로 추가적인 또는 대안적인 상기 처리 장치(192)를 포함할 수 있고, 이는 전술한 상기 진단 절차의 하나 이상을 저장 및/또는 수행하기 위해 상기 처리 장치(192) 및/또는 센서(182, 184, 186)로부터 데이터를 수신할 수 있다(예를 들어, 데이터 세트 생성, 데이터 세트 비교, 및/또는 데이터 세트의 부합을 나타내는 출력 제공). 원격 데이터베이스(300)는 현장 설치 사이트 또는 제어 회사에 로컬, 상기 피팅의 제조업체에 로컬, 및/또는 원격, 인터넷 연결된 서버에서 유지되는 “클라우드 기반” 원격 중앙 컴퓨터 서버 데이터베이스 일 수 있다(예를 들어, 네트워크 연결 또는 네트워크 연결 컴퓨터, 때때로 “클라우드 내”라고 함). 이러한 “클라우드 기반” 인터넷 연결 서버는 데이터 저장 및 검색 기능을 제공할 수 있으며, 및/또는 카탈로그 된 데이터를 변환, 분석, 및/또는 보고하기 위한 계산 기능을 추가로 제공할 수 있다. 위치에 관계없이, 이 데이터 베이스(300)은 관련 품질 보증 담당자의 사용을 위해 상기 피팅(10)의 제조업체, 상기 피팅(10)을 검사하는 서비스 회사, 및/또는 상기 피팅(10) 최종 사용자에 의해 유지될 수 있다. 상기 처리 장치(192) 및/또는 센서(182, 184, 186)로부터 획득된 상기 데이터는 상기 제조업체 및 최종 고객 모두의 설치 지원, 유지 보수, 교체, 보증 청구 등의 목적으로 상기 피팅(10) 및 설치 도구(102)의 성능을 추적하는 것을 돕기 위해 시간이 지남에 따라 카탈로그 될 수 있다.
일 예에서, 전술한 상기 제3 센서(186)로부터의 데이터는 상기 피팅(10)이 상기 파이프(16) 상에 설치될 때(바로 전, 도중, 및/또는 후에) 캡처 될 수 있다. 이 판독 값은 상기 구동 링(14)이 설치될 주변 환경에서의 상태에 대한 기준선 참조를 제공할 수 있다(비록, 설치는 제조업체 또는 다른 위치에서도 수행될 수 있음). 향후 사용을 위해 상기 설치 센서 판독 값을 상기 원격 데이터베이스(300)에 저장하는 것이 특히 유용할 수 있다.
이러한 방식으로, 상기 제조업체 및 상기 최종 사용자 모두는 현장에서 상기 피팅(10)을 추적하고 그렇지 않으면 성능을 이해할 수 있어 관련된 모든 당사자가 상기 피팅(10)이 사양대로 수행될 것이라는 높은 수준의 확신을 가질 수 있다. 대안적으로, 상기 감지된 판독 값이 상기 피팅 설치가 사양을 벗어나는 경향이 있거나(즉, 여전히 허용되지만 허용할 수 없는 쪽으로 이동하고 있음) 사양을 벗어나는(즉, 허용할 수 없는) 것을 나타내는 경우, 중앙 컴퓨터 데이터베이스(300)에 접근할 수 있는 모든 당사자는 그 상태를 알 수 있다. 이것은 상기 제조업체가 상기 최종 사용자에게 연락하거나, 상기 최종 사용자가 상기 피팅(10)의 유지보수 또는 교체를 준비하기 위해 상기 제조업체에 연락하는 것을 가능하게 할 수 있다. 특정 피팅, 고객, 설치 기술, 환경 요인 등이 현장에서 상기 피팅(10)의 설치, 성능, 및 장기간 기능에 미치는 영향과 같은 정보를 관찰함으로써 데이터 경향을 더 이해하고 식별할 수 있다. 예를 들어, 변형 균열, 미세 변형, 또는 다른 사전 고장 또는 고장 모드를 나타내는 데이터를 카테로그화 하고 상호 연관시킨 다음, 예측 고장을 결정하고 잠재적인 수정 조치를 식별하기 위해 현장의 다른 유체 피팅과 비교하는데 사용할 수 있다. 상기 원격 데이터베이스(300)는 과거 설치 센서 판독 값의 일부 또는 전부, 설치 센서 판독 값(현재 대 과거)의 비교, 최소값/최대값, 데이터 오프셋, 계산 등을 포함하는 다양한 유형의 데이터를 저장, 분석, 변환, 및 보고할 수 있다. 보고와 관련하여, 상기 원격 데이터베이스(300)는 상기 데이터 및/또는 보고서가 컴파일 될 수 있지만 사용자가 궁극적으로 데이터에 기초하여 조치를 취하거나 부분적으로 또는 전체적으로 활성일 수 있다는 점에서 수동적일 수 있으며, 여기서 상기 원격 데이터베이스(300)는 상기 데이터 입력 분석을 기반으로 하는 상기 제조업체, 최종 사용자, 서비스 회사 등에 잠재적인 문제를 선제적으로 보고하는 것과 같은 추가적인 단계를 취할 수 있다. 이러한 활성 작동은 부분적으로 또는 완전히 자동일 수 있다.
다른 예에서, 상기 유체 피팅(10)이 의도된 목적을 위해 올바르게 설치되었음을 나타내는 상기 최대 및 최소 데이터 세트는 시간이 지남에 따라 변경될 수 있다. 이는 추가 연구 및 개발, 다양한 환경에서 상기 유체 피팅(10)의 수명 성능에 대한 더 나은 이해, 제조 변경 등을 포함하는 다양한 이유로 발생할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅 환경을 사용하여, 상기 원격 데이터베이스(300)에서 상기 최대 및 최소 데이터 세트를 쉽게 변경하고 과거, 현재(실시간), 또는 미래 센서 판독 값을 위한 상기 데이터에 자동으로 적용할 수 있다. 예를 들어, 경험에 기초하여 데이터 세트가 너무 낮거나 또는 너무 높다고 결정할 수 있고; 따라서 단일 원격 데이터베이스(300)의 상기 데이터 세트를 변경함으로써 과거, 현재(실시간), 또는 미래의 모든 센서 판독 값에 걸쳐 신속하게 적용될 수 있다. 유사하게, 산업 또는 고객 요구에 따라 고유하거나 또는 다른 최대 및 최소 데이터 세트는 때때로 변경될 수 있는 제품의 하위 집합(즉, 특정 고객 또는 산업의 특정 제품에만)에만 적용될 수 있다.
상기 처리 장치(192) 및 원격 데이터베이스(300)는 전술한 상기 진단 절차(예, 출력 획득, 데이터 세트 생성, 데이터 세트 비교, 및/또는 데이터 세트의 부합을 나타내는 출력 제공)를 수행하는 처리 장치로서 집합적으로 설명될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 실제로, 상기 진단 절차는 상기 처리 장치(192) 및 원격 데이터베이스(300) 사이에서 분할될 수 있어 일부 절차는 상기 처리 장치(192)에 의해 수행되는 반면 다른 절차는 상기 원격 데이터베이스(300)에 의해 수행된다. 더욱이, 일부 예에서 상기 진단 시스템은 상기 처리 장치(192)을 배제할 수 있는 반면, 상기 원격 데이터베이스(300)는 상기 처리 장치(192)의 상기 진단 기능을 수행하도록 구성된다.
따라서, 전술한 상기 진단 시스템은 상기 피팅(10) 및 설치 도구(102)의 적어도 두개의 매개변수(예를 들어, 상기 도구 메커니즘(102)에 가해지는 선형 힘(F) 및 상기 제2 본체(132)가 초기 위치로부터 이동한 거리(d))를 모니터링하여 두개의 데이터 세트를 생성하고, 이들 두 개의 데이터 세트를 연관시킴으로써 결과 데이터 세트를 생성하고, 그 결과 데이터 세트를 부합을 위해 사전 결정된 데이터 세트와 비교함으로써 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었는지 결정할 수 있다. 그러나, 모니터링되고 연관된 상기 두 개의 특성은 실시예에 따라 달라질 수 있음을 이해해야 한다. 더욱이, 상기 진단 시스템은 2개 이상의 매개변수를 모니터링하고 중복성을 위해 여러 결과 데이터 세트를 각각의 사전 결정된 데이터 세트와 비교할 수 있다. 광범위하게 말해서, 상기 진단 시스템은 상기 피팅(10) 및 설치 도구(102)의 적어도 두개의 매개변수를 모니터링하고 상기 피팅(10)이 올바르게 설치되었는지 결정하기 위해 하나 이상의 사전 결정된 데이터 세트와 비교하기 위해 이들 매개변수를 연관시키는 임의의 시스템일 수 있다.
본 발명은 전술한 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었다. 본 명세서를 읽고 이해함에 따라 다른 것에 수정 및 변경이 발생할 수 있다. 본 발명의 하나 이상의 양태를 포함하는 예시적인 실시예는 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 한 이러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 하기를 포함하는 유체 요소에 유체 피팅을 연결하기 위한 설치 장치:
    상기 유체 피팅을 상기 유체 요소에 연결할 수 있는 도구 메커니즘, 상기 도구 메커니즘은 제1 접합면 및 상기 제1 접합면을 향하고 이에 대해 이동 가능한 제2 접합면을 포함하고;
    상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제1 특성을 감지하고 상기 제1 특성에 대응하는 제1 출력을 제공하도록 구성된 제1 센서;
    상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제2 특성을 감지하고 상기 제2 특성에 대응하는 제2 출력을 제공하도록 구성된 제2 센서; 및
    상기 제1 출력 및 제2 출력에 기초하여 제1 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 결과 데이터 세트를 제1 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터세트와 부합하는지 여부를 결정하도록 구성된 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는:
    시간 경과에 따른 상기 제1 특성에 대응하는 제1 데이터 세트를 생성하기 위해 이산 시간에 상기 제1 센서로부터 상기 제1 출력을 획득하고, 및
    시간 경과에 따른 상기 제2 특성에 대응하는 제2 데이터 세트를 생성하기 위해 동일한 이산 시간에 상기 제2 센서로부터 상기 제2 출력을 획득하도록 구성되는 것인, 설치 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 결과 데이터 세트를 생성하기 위해 상기 이산 시간에 대해 상기 제1 데이터 세트 및 상기 제2 데이터 세트를 연관시키도록 구성되어, 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 특성 값 대 상기 제2 특성 값에 대응하도록 하는 것인, 설치 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트는 최대 데이터 세트 및 최소 데이터 세트를 포함하고, 상기 최대 데이터 세트는 최대 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응하고, 상기 최소 데이터 세트는 최소 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응하는 것인, 설치 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 최대 데이터 세트와 최소 데이터 세트 사이에 있는지 또는 동일한지 여부를 결정함으로써 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하도록 구성되는 것인, 설치 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부에 기초하여 출력을 제공하도록 구성되는 것인, 설치 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제1 특성은 힘 특성에 대응하고 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응하는 것인, 설치 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 특성은 변형 특성에 대응하고 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응하는 것인, 설치 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제3 특성을 감지하고 상기 제3 특성에 대응하는 제3 출력을 제공하도록 구성된 제3 센서를 추가로 포함하고,
    상기 처리 장치는 상기 제2 출력 및 제3 출력에 기초하여 제2 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 제2 결과 데이터 세트를 제2 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제2 결과 데이터 세트가 상기 제2 사전 결정된 데이터와 부합하는지 여부를 결정하도록 구성되는 것인, 설치 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트 및 제2 결과 데이터 세트 모두가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트 및 제2 사전 결정된 데이터 세트를 각각 준수하는지 여부에 기초하여 출력을 제공하도록 구성되는 것인, 설치 장치.
  11. 도구 메커니즘, 제1 센서, 제2 센서, 및 출력 장치를 갖는 처리 장치를 포함하는 설치 장치를 사용하여 유체 요소에 유체 피팅을 연결하는 방법으로, 상기 방법은 하기를 포함함:
    상기 유체 피팅을 상기 유체 요소에 연결하기 위해 상기 도구 메커니즘을 작동시키는 단계;
    상기 도구 메커니즘을 작동시키는 상기 단계 중 상기 제1 센서를 작동시키는 단계, 상기 제1 센서는 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제1 특성을 감지하고 상기 제1 특성에 대응하는 상기 제1 출력을 제공하고;
    상기 도구 메커니즘을 작동시키는 상기 단계 중 상기 제2 센서를 작동시키는 단계, 상기 제2 센서는 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제2 특성을 감지하고 상기 제2 특성에 대응하는 상기 제2 출력을 제공하고; 및
    상기 처리 장치를 작동시키는 단계, 상기 처리 장치는:
    상기 제1 출력 및 제2 출력에 기초하여 상기 제1 결과 데이터 세트를 생성하고,
    상기 제1 결과 데이터 세트를 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하고, 및
    상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부에 기초하여 출력을 제공하도록 상기 출력 장치를 전기적으로 작동시킴.
  12. 제11항에 있어서, 상기 처리 장치는:
    시간 경과에 따른 상기 제1 특성에 대응하는 제1 데이터 세트를 생성하기 위해 이산 시간에 상기 제1 센서로부터 상기 제1 출력을 획득하고, 및
    시간 경과에 따른 상기 제2 특성에 대응하는 제2 데이터 세트를 생성하기 위해 동일한 이산 시간에 상기 제2 센서로부터 상기 제2 출력을 획득하는 것인, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 결과 데이터 세트를 생성하기 위해 상기 이산 시간에 대해 상기 제1 데이터 세트 및 상기 제2 데이터 세트를 연관시켜, 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 특성 값 대 상기 제2 특성 값에 대응하도록 하는 것인, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트는 최대 데이터 세트 및 최소 데이터 세트를 포함하고, 상기 최대 데이터 세트는 최대 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응하고, 상기 최소 데이터 세트는 최소 제1 특성 값/제2 특성 값에 대응하는 것인, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 최대 데이터 세트와 최소 데이터 사이에 있는지 또는 동일한지 여부를 결정함으로써 상기 제1 결과 데이터 세트가 상기 제1 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하는 것인, 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 출력 장치는 표시등을 포함하는 것인, 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 제1 특성은 힘 특성에 대응하고, 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응하는 것인, 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 제1 특성은 변형 특성에 대응하고 상기 제2 특성은 공간 특성에 대응하는 것인, 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 설치 장치는 상기 설치 장치 또는 유체 피팅의 제3 특성을 감지하고 상기 제3 특성에 대응하는 제3 출력을 제공하는 제3 센서를 추가로 포함하고, 및
    상기 처리 장치는 상기 제2 출력 및 제3 출력에 기초하여 제2 결과 데이터 세트를 생성하고, 상기 제2 결과 데이터 세트를 제2 사전 결정된 데이터 세트와 비교하여 상기 제2 결과 데이터 세트가 상기 제2 사전 결정된 데이터 세트와 부합하는지 여부를 결정하는 것인, 방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 유체 피팅은 커플링 본체의 단부에서 이의 내부에 상기 유체 요소를 수용하기 위한 보어를 형성하는 상기 커플링 본체, 및 상기 커플링 본체를 상기 유체 요소에 기계적으로 부착하기 위해 상기 커플링 본체의 단부 위에 끼워지도록 구성된 링을 포함하고, 상기 커플링 본체는 상기 유체 요소와 결합하기 위한 밀봉부를 포함하며, 상기 방법은 하기를 포함함:
    사전에 설치된 구성에 상기 유체 피팅을 제공하는 단계로, 이때 상기 구동 링은 상기 커플링 본체의 단부 위에 배열되고,
    상기 커플링 본체의 상기 보어 내에 상기 유체 요소를 배열하는 단계, 및
    상기 유체 피팅이 사전 설치된 구성에 있는 동안 상기 도구 메커니즘을 기준으로 상기 유체 피팅을 배열하여, 상기 제1 접합면이 상기 커플링 본체의 표면을 향하고 상기 제2 접합면이 상기 구동 링의 표면을 향하게 하는 단계,
    여기서 상기 도구 메커니즘을 작동시키는 단계는 상기 구동 링에 길이방향 축을 따라 축방향으로 힘을 가하여 상기 구동 링이 팽창된 상태로 탄성적으로 변형되도록 하고 상기 커플링 본체의 영구 변형을 일으키기에 충분한 압축력을 상기 밀봉부에 가하여 상기 밀봉부의 톱니가 상기 유체 요소에 맞물리도록 하여 누출되지 않는 방식으로 상기 유체 요소를 상기 커플링 본체에 부착하는 것인, 방법.
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