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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsstruktur für Rohrleitungen, die für Fluide wie zum Beispiel Wasser, Gase und dergleichen verwendet werden.
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Sind Rohre, die an ihren Enden mit Wulstabschnitten versehen sind, die sich zu einer Außenseite hin in Radialrichtung ausdehnen, miteinander verbunden, so werden beide Ränder eines Kautschukschlauches an beiden Enden der Rohre angebracht und es wird ein Band verwendet, um eine Position des Kautschukschlauchs, der an beiden Rohren angebracht ist, zu fixieren (
Japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-211811 und
Japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2005-147549 ).
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Bei der oben beschriebenen Gestaltung, bei der die Fixierung mit Hilfe eines Bandes erfolgt, besteht jedoch das Risiko, dass aufgrund von Abweichungen bei der Fixierung des Bandes durch Personal ein Fluid aus der Verbindungsstelle, an der der Kautschukschlauch verwendet wurde, austritt. Besonders wenn sich die Verbindung an einer schwer zugänglichen Stelle in einer Vorrichtung befindet, gestaltet sich die Reparatur der Verbindung schwierig.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme entwickelt, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Verbindungsstruktur für Rohrleitungen, wobei Abweichungen bei der Verbindungsarbeit verhindert werden können und das Austreten von Fluiden verlässlich verhindert werden kann.
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Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Verbindungsstruktur für Rohrleitungen bereit, einschließlich einer zweiten Rohrleitung, die sich mit einer ersten Rohrleitung verbinden lässt, die – am Ende eines Hauptteils der Rohrleitung – einen Wulstabschnitt aufweist, der sich in Radialrichtung nach außen hin ausdehnt, wobei ein Seitenteil der Rohrleitung mit einem größeren Außendurchmesser als der des Hauptteils der Rohrleitung, der die zweite Rohrleitung bildet, an einem Ende eines Hauptteils der Rohrleitung, der die zweite Rohrleitung bildet, bereitgestellt ist; ein Seitenanschlag der Rohrleitung im Seitenteil der Rohrleitung bereitgestellt ist und ein Außengewinde an der Außenseite des Seitenteils der Rohrleitung bereitgestellt ist; ein Einschubloch für den Wulstabschnitt, in das sich der Wulstabschnitt in der gleichen Achse einschieben lässt wie der Seitenteil der Rohrleitung, an einer Innenseite des Seitenteils der Rohrleitung nahe des Hauptteils der Rohrleitung bereitgestellt ist; ein Einschubloch für Dichtungsmaterial mit einem größeren Durchmesser als der des Einschublochs für den Wulstabschnitt, das zum Ende des Seitenabschnitts der Rohrleitung hin offen ist, in der gleichen Achse wie das Einschubloch für den Wulstabschnitt an einer Innenseite des Seitenteils der Rohrleitung nahe des Endes bereitgestellt ist; und eine ringförmige Druckkontaktoberfläche für das Dichtungsmaterial, die zum Ende hin ausgerichtet ist, an einer Position bereitgestellt ist, die eine Grenze zwischen dem Einschubloch für den Wulstabschnitt und dem Einschubloch für das Dichtungsmaterial darstellt; ein Mutterelement bereit gestellt ist, einschließlich eines Rohrabschnitts mit großem Durchmesser und einem Innengewinde, das sich auf das Außengewinde schrauben lässt und das auf einer Innenumfangsfläche gebildet ist und eines Rohrabschnitts mit kleinem Durchmesser einschließlich einer Innenumfangsfläche, über die sich der Wulstabschnitt einschieben lässt und das in das Einschubloch für das Dichtungsmaterial eingeschoben wird, indem das Innengewinde auf das Außengewinde geschraubt wird; und eines Seitenanschlags der Mutter, der an dem Seitenanschlag des Rohrabschnitts anlegbar ist; der Endabschnitt mit dem Wulstabschnitt des Hauptteils der Rohrleitung der ersten Rohrleitung in das Einschubloch für den Wulstabschnitt eingeschoben wird; ein Dichtungsmaterial und ein Dichtungsring, die an einer Position im Hauptteil der Rohrleitung angebracht sind, die in Richtung des Wulstabschnitts gegenüber des Endes des Hauptteils der Rohrleitung der ersten Rohrleitung liegt, in das Einschubloch für das Dichtungsmaterial eingeschoben werden; und, in diesem Zustand, das Mutterelement mit dem Seitenabschnitt der Rohrleitung verbunden wird, indem das Innengewinde auf das Außengewinde geschraubt wird, bis der Seitenanschlag der Rohrleitung und der Seitenanschlag der Mutter aneinander anliegen; und, in einem Zustand, in dem der Seitenanschlag der Rohrleitung und der Seitenanschlag der Mutter aneinander anliegen, das Dichtungsmaterial vom Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser und von der Druckkontaktfläche für das Dichtungsmaterial über den Dichtungsring in angemessenem Maße in Axialrichtung zusammengedrückt wird; und das Dichtungsmaterial in Radialrichtung elastisch mit der Außenumfangsfläche des Hauptteils der Rohrleitung der ersten Rohrleitung und der Innenumfangsfläche des Einschublochs für den Wulstabschnitt verbunden ist.
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Das Verfahren zum Verbinden der Rohrleitungen is beendet, wenn das Mutterelement solange gedreht wurde, bis der Seitenanschlag der Rohrleitung und der Seitenanschlag der Mutter aneinander anliegen. Demzufolge kann das Verbinden der Rohrleitungen ohne Austreten eines Fluids verlässlich mit Hilfe eines einfachen Verfahrens durchgeführt werden und darüber hinaus treten keine Abweichungen in der Arbeit durch Personal auf.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die die Rohrleitung in verbundenem Zustand darstellt.
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2 ist eine Vorderansicht eines Halbquerschnitts einer ersten Rohrleitung mit einem Wulstabschnitt.
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3 ist eine Vorderansicht eines Halbquerschnitts einer zweiten Rohrleitung, die mit einem Seitenteil der Rohrleitung versehen ist.
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4A ist eine Vorderansicht eines Mutterelements und
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4B ist eine Seitenansicht des gleichen Halbquerschnitts.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf eine Struktur angewendet, in der eine erste Rohrleitung 14, die – an einem Ende eines Hauptteils einer Rohrleitung 1402 – einen Wulstabschnitt 12 aufweist, der sich in Radialrichtung nach außen hin ausdehnt, mit einer zweiten Rohrleitung 16 verbunden ist.
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Der Hauptteil der Rohrleitung 1402 der ersten Rohrleitung 14 und ein Hauptteil der Rohrleitung 1602 der zweiten Rohrleitung 16 sind mit Innendurchmessern und Außendurchmessern identischer Abmessungen ausgeführt. Die Innendurchmesser und Außendurchmesser der Hauptteile der Rohrleitungen 1402 und 1602 weisen in Längsrichtung gleichbleibende Abmessungen auf.
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Ein Seitenteil der Rohrleitung 18 mit einem größeren Durchmesser als der des Hauptteils der Rohrleitung 1602 ist an einem Ende des Hauptteils der Rohrleitung 1602, der die zweite Rohrleitung 16 bildet, bereitgestellt. Außerdem sind ein Mutterelement 20, ein Dichtungsmaterial 22 und ein Dichtungsring 24 bereitgestellt.
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Wie in 3 dargestellt, sind ein Seitenanschlag der Rohrleitung 1802, ein Außengewinde 1804, ein Einschubloch für den Wulstabschnitt 1806, ein Einschubloch für das Dichtungsmaterial 1808 und eine Druckkontaktoberfläche für das Dichtungsmaterial 1810 im Seitenteil der Rohrleitung 18 bereitgestellt.
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Der Seitenanschlag der Rohrleitung 1802 ist an einem Ende des Seitenteils der Rohrleitung 18 – angeordnet gegenüber des Hauptteils der Rohrleitung 1602, der die zweite Rohrleitung 16 bildet – bereitgestellt.
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Das Außengewinde 1804 ist an einer Außenumfangsfläche des Seitenteils der Rohrleitung 18 bereitgestellt.
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Das Einschubloch für den Wulstabschnitt 1806 ist in der gleichen Achse wie der Seitenteil der Rohrleitung 18 an einer Innenseite des Seitenteils der Rohrleitung 18, nahe des Hauptteils der Rohrleitung 1602, bereitgestellt und weist einen Innendurchmesser auf, durch den sich der Wulstabschnitt 12 einschieben lässt.
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Das Einschubloch für das Dichtungsmaterial 1808 ist an der Innenseite des Seitenteils der Rohrleitung 18 nahe des Endes bereitgestellt und ist mit einem Innendurchmesser versehen, der größer ist als das Einschubloch für den Wulstabschnitt 1806, wodurch sich das Dichtungsmaterial 22 einschieben lässt.
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Die Druckkontaktfläche für das Dichtungsmaterial 1810 ist ringförmig an einer Position bereitgestellt, die eine Grenze zwischen dem Einschubloch für den Wulstabschnitt 1806 und dem Einschubloch für das Dichtungsmaterial 1808 darstellt, und zeigt in Richtung Ende des Seitenabschnitts der Rohrleitung 18.
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Außerdem ist am Ende des Seitenabschnitts der Rohrleitung 18, nahe des Hauptteils der Rohrleitung 1602 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 1812 bereitgestellt, die das Einschieben eines Elements zur Verdrehsicherung 30 ermöglichen.
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Wie in 4 dargestellt, sind im Mutterelement 20 ein Rohrabschnitt mit einem großen Durchmesser 2002, ein Rohrabschnitt mit einem kleinen Durchmesser 2004, ein Stirnwandabschnitt 2006 und ein Seitenanschlag der Mutter 2008 bereitgestellt.
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Ein Innengewinde 2010, das sich auf das Außengewinde 1804 schrauben lässt, ist an einer Innenumfangsfläche des Rohrabschnitts mit großem Durchmesser 2002 bereitgestellt.
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Der Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser 2004 ist in Radialrichtung an einer Innenseite des Rohrabschnitts mit großem Durchmesser 2002 bereitgestellt und beinhaltet eine Innenumfangsfläche, durch die der Wulstabschnitt 12 hindurchpasst, und eine Außenumfangsfläche, die sich in das Einschubloch für das Dichtungsmaterial 1808 einschieben lässt. Der Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser 2004 wird in das Einschubloch für das Dichtungsmaterial 1808 eingeschoben, indem das Innengewinde 2010 auf das Außengewinde 1804 geschraubt wird.
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Der Stirnwandabschnitt 2006 verbindet ein in Axialrichtung gelegenes Ende des Rohrabschnitts mit großem Durchmesser 2002 mit einem in Axialrichtung gelegenem Ende des Rohrabschnitts mit kleinem Durchmesser 2004. Der Seitenanschlag der Mutter 2008 ist so ausgeführt, dass er im Stirnwandabschnitt 2006 an den Seitenanschlag der Rohrleitung 1802 anlegbar ist. In einem Zustand, in dem der Seitenanschlag der Mutter 2008 an den Seitenanschlag der Rohrleitung 1802 angelegt ist, wird das Dichtungsmaterial 22, das am Hauptteil der Rohrleitung 1402 angebracht ist, über den Dichtungsring 24 vom Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser 2004 und der von Druckkontaktfläche für das Dichtungsmaterial 1810 in Axialrichtung in angemessenem Maße zusammengedrückt.
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Des Weiteren ist die Vielzahl von Durchgangslöchern 2012, die das Einschieben des Elements zur Verdrehsicherung 30 ermöglichen, in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen überall in einem Bereich nahe des Stirnwandabschnitts 2006 des Rohrabschnitts mit großem Durchmesser 2002 und überall im Stirnwandabschnitt 2006 bereitgestellt.
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Eine Vielzahl von allgemein bekannten Objekten wie zum Beispiel O-Ringen und dergleichen können als Dichtungsmaterial 22 verwendet werden.
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Des Weiteren kann eine Vielzahl von allgemein bekannten Objekten wie zum Beispiel Dichtungsringen mit einem Schlitz als Dichtungsring 24 verwendet werden. Die Verwendung des Dichtungsrings 24 ist vorteilhaft, da beim Zusammendrücken des Dichtungsmaterials 22 in Axialrichtung der Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser 2004 den Dichtungsring 24 berührt, und infolgedessen ein Drehvorgang des Mutterelements 20 gleichmäßig ausgeführt wird, Schäden am Dichtungsmaterial 22 verhindert werden und die Haltbarkeit des Dichtungsmaterials 22 verlängert wird.
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Des Weiteren ist in Fällen, bei denen die Verbindungsstruktur der vorliegenden Erfindung an einer Stelle eingesetzt wird, an der eine axial gerichtete Kraft in eine Richtung wirkt, in die die erste Rohrleitung 14 und die zweite Rohrleitung 16 getrennt sind, ist die Verwendung des Dichtungsrings 24 mit einem Innendurchmesser mit kleineren Abmessungen als denen des Außendurchmessers des Wulstabschnitts 12 vorteilhaft, da ein Verschieben der ersten Rohrleitung 14 und der zweiten Rohrleitung 16 verhindert wird.
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Die erste Rohrleitung 14, die zweite Rohrleitung 16 und das Mutterelement 20 können aus Metall oder einem synthetischen Harz hergestellt sein.
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Das Verbinden der ersten Rohrleitung 14 mit der zweiten Rohrleitung 16 wird wie nachfolgend beschrieben durchgeführt.
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Das Dichtungsmaterial 22 und der Dichtungsring 24 werden an einer Position des Hauptteils der Rohrleitung 1402 angebracht, die in Richtung des Wulstabschnitts gegenüber des Endes der ersten Rohrleitung 14 liegt, wobei das Dichtungsmaterial 22 näher am Wulstbereich 12 als am Dichtungsring 24 angeordnet ist.
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In diesem Zustand wird der Wulstbereich 12 in das Einschubloch für den Wulstbereich 1806, und das Dichtungsmaterial 22 und der Dichtungsring 24 in das Einschubloch für das Dichtungsmaterial 1808 eingeschoben.
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Darüber hinaus wird das Innengewinde 2010 auf das Außengewinde 1804 geschraubt und das Mutterelement 20 solange gedreht, bis der Seitenanschlag der Rohrleitung 1802 und der Seitenanschlag der Mutter 2008 aneinander anliegen. Aufgrund der Drehung des Mutterelements 20, wird der Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser 2004 in das Einschubloch für das Dichtungsmaterial 1808 eingeschoben und das Dichtungsmaterial 22 wird vom Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser 2004 und von der Druckkontaktfläche für das Dichtungsmaterial 1810 über den Dichtungsring 24 in Axialrichtung zusammengedrückt.
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Liegen der Seitenanschlag der Rohrleitung 1802 und der Seitenanschlag der Mutter 2008 aneinander an, so ist die Drehung des Mutterelements 20 beendet und das Element zur Verdrehsicherung 30, hergestellt aus beispielsweise einer Kette oder dergleichen, wird durch die Durchgangslöcher 1812 des Seitenteils der Rohrleitung 18 und durch die Durchgangslöcher 2012 des Mutterelements 20 eingeschoben, wodurch ein Drehen des Mutterelements 20 verhindert wird. Dieser Zustand ist in 1 dargestellt.
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In dem Zustand, in dem der Seitenanschlag der Rohrleitung 1802 und der Seitenanschlag der Mutter 2008 aneinander anliegen, liegt der Druck auf das Dichtungsmaterial 22 in Axialrichtung im Bereich des Auslegungswertes, das Dichtungsmaterial ist in einem angemessenen Maße zusammengedrückt und die Außenumfangsfläche des Hauptteils der Rohrleitung 1402 der ersten Rohrleitung 14 und die Innenumfangsfläche des Einschublochs für den Wulstabschnitt 1806 sind in Radialrichtung elastisch miteinander verbunden.
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Auf diese Weise ist das Dichtungsmaterial 22 in angemessenem Maße elastisch mit der Außenumfangsfläche des Hauptteils der Rohrleitung 1402 und der Innenumfangsfläche des Einschubloches für den Wulstabschnitt 1806 verbunden, und die Wasserdichtheit oder Luftdichtheit der Verbindung der ersten Rohrleitung 14 mit der zweiten Rohrleitung 16 wird aufrechterhalten.
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Da es demzufolge – gemäß der vorliegenden Ausführungsform – ausreicht, dass das Mutterelement 20 gedreht wird, bis der Seitenanschlag der Rohrleitung 1802 und der Seitenanschlag der Mutter 2008 aneinander anliegen, kann das Verbinden von Rohrleitungen verlässlich mit Hilfe eines einfachen Verfahrens durchgeführt werden, und darüber hinaus treten im Verfahren keine von Personal verursachten Abweichungen auf.
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Bezugszeichenliste
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- 12
- Wulstabschnitt
- 14
- Erste Rohrleitung
- 16
- Zweite Rohrleitung
- 18
- Seitenteil der Rohrleitung
- 1802
- Seitenanschlag der Rohrleitung
- 1804
- Außengewinde
- 1806
- Einschubloch für den Wulstabschnitt
- 1808
- Einschubloch für das Dichtungsmaterial
- 1810
- Druckkontaktfläche für das Dichtungsmaterial
- 20
- Mutterelement
- 2002
- Rohrabschnitt mit großem Durchmesser
- 2004
- Rohrabschnitt mit kleinem Durchmesser
- 2008
- Seitenanschlag der Mutter
- 22
- Dichtungsmaterial
- 24
- Dichtungsring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2004-211811 [0002]
- JP 2005-147549 [0002]
