JP2000510223A - パイプカップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 パイプカップリングは、放射状端壁部（１４）を有しかつ閉塞可能とされたハウジング（４）内に配置されているとともに、パイプライン（１，２）に対して密閉状態で延在するように半径方向かつ内側に突出しかつ軸線方向に離間された二つのリング状ビード部（６）を備えたエラストマー製パッキング用カラー（５）を有している。各リング状ビード部（６）は、パイプカップリングの長手軸線に対して鋭角を有して設けられたリング状ギャップ（７）により、隣接する二つの放射状ビード部（８，９）へと副分割されている。外側放射状ビード部（９）には、リング状ギャップ（７）により鋭角を有するパッキング用リップ部（１０）が形成されている。リング状ギャップ（７）は、隣接する二つの放射状ビード部（８，９）の弾性変形により押圧されうるようにされている。パッキング用カラー（５）の各前側部（１１）は、パイプカップリングの長手軸線に向けて内側に傾斜されている。円錐形のクランプ用リングは、円周部において副分割されているとともにハウジング（４）上で軸線方向および半径方向に支持されており、かつ、パッキング用カラー（５）の前側部（１１）に対して延在している。ハウジング（４）が縮径かつ閉塞されるとともにパッキング用カラー（５）が締め付けられたときに、クランプ用リング（１３）はパイプラインの対応するパイプ（１または２）上に延在するようにされている。内側に傾斜された前側部（１１）は内側円錐状部（１２）として実質的に構成されているとともに、クランプ用リング（１３）には丸みを有する内側緑部（２０）が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 パイプカップリング 本発明は、請求の範囲の請求項１の前提部分に記載された構成を有するパイプ カップリングに関する。 独国特許第４４ ０８ ７４３号公報には、パイプカップリングとして使用可 能とされたパイプラインのシール装置が記載されている。パイプライン上に締め 付けられるよう適合された閉塞自在のハウジング内に、エラストマー製のシール 用スリーブが収容されている。ハウジングは、各シール用スリーブの平面状前側 部に当接するとともに半径方向かつ内方に向けられた端部または終端壁部を各前 側部に有している。ハウジングおよびシール用スリーブが閉塞されかつパイプラ インの各パイプ上に縮径して締め付けられているときは、ハウジングの各終端壁 部と各パイプ壁部との間にギャップが通常残されてしまっている。このギャップ を介してエラストマー製シール用スリーブへと汚染が到達しうるとともに、該ス リーブは、ＵＶ照射、オゾン、またはエラストマー材料の特性を劣化させかつ漏 れを導くことになる他の有害な外部攻撃に曝されることになる。 欧州特許第０ ５５１ ５８２号公開公報には、閉塞している間に縮径されるよ うに適合されたハウジングが記載されているとともに、該ハウジングの内部には 、ばね座金により各パイプ外壁部に対して付勢される一つのシール用リップ部を 有するエラストマー製シール用スリーブが配置されている。シール用スリーブの 各前側部のそれぞれは、Ｖ字断面を有する支持リングにより取り囲まれかつ反対 方向に傾斜した各円錐面に分割されている。クランプ用リングが、ハウジング端 壁部およびハウジング外壁部により形成された曲成部の内側に支持される外縁部 を有している。内縁部領域において、クランプ用リングは、スリット状の凹所が 形成された複数の層板（lamellae）を有している。クランプ用リングは、この層 板領域を有する支持リングの内側面に当接している。パイプカップリングのハウ ジングが閉塞されかつ縮径された際には、これら層板の端縁部が接続されるべき 各パイプ端部にくい込む。このパイプカップリングによれば、クランプ用リング の各層板間の凹所を介してシール用スリーブのエラストマー材料が流出するのを 防 止するために、シール用スリーブの前側部の特別な二重の円錐形状を有する支持 リングが必要とされる。 本発明の目的は、構成が簡潔であり、機能的で、かつ普遍的な有用性を有する 、請求項１の前提部分に記載された構成を有する改良されたパイプカップリング を提供することである。 本発明によれば、上記目的は、請求項１に記載された構成を有するパイプカッ プリングにより達成される。本発明のさらなる有利な改良点は、各従属項により 示される。 パッキング用カラーの（好ましくは内側円錐状部として形成された）面取りさ れた前側部に当接する円錐状のクランプ用リングを用いることにより、ハウジン グが閉塞されかつパイプライン上で締め付けられた際に、外部から進入する有害 な環境からの攻撃からパッキング用カラーを防護することができる。パイプカッ プリングおよび接続されるべき各パイプの大きさ又は直径に応じて、クランプ用 リングは、ハウジングとパイプ表面との間に存在する種々の大きさのギャップを 補正することができる。 好ましくは、クランプ用リングの二つの変形例をパイプカップリングに対して 使用することができる。第一の変形例では、クランプ用リングの内縁部は丸みを 有しており、パイプラインに対して締め付けられた動作位置において、クランプ 用リングは、接続されるべき各パイプの表面上でスライドすることができる。し たがって、シール用スリーブもまた対応する弾性変形により所定の軸線方向運動 を許容することができるので、二つのパイプの相対的な軸線方向運動を補正する ことができる。第二の変形例では、クランプ用リングには、鋭い内側縁部が形成 されており、パイプ表面と係合することにより、軸線方向における固定位置にお いて接続することができる。したがって、パイプカップリングの両クランプ用リ ングを反対方向に向けて配置することにより、二つのパイプを強制固定してカッ プリング接続することができる。クランプ用リングの鋭い内側縁部に複数の切欠 きを設けることにより、パイプとの係合をさらに一層改良することができる。 二つの異なるクランプ用リングを択一的に選択して使用することができるので 、異なるカップリングの目的に対して、同一のハウジングおよび同一のシール用 ス リーブを有するパイプカップリングを採用することができ、論理的な結果として 、単一の構成部材の在庫をさらに少なくすることができる。 以下に、本発明について、各添付図面を参照していくつかの実施形態を用いて より詳細に説明する。 図１は、開口しているが締め付けられていないハウジングを備えたクランプ用 リングの第一の実施形態を有するパイプカップリングを概略的に示した部分断面 図である； 図２は、閉塞したハウジングおよびパイプラインに対して押圧されたパッキン グ用カラーを備えたパイプカップリングを図１に対応させて示した部分断面図で ある； 図３は、パイプカップリングを部分切断により示した斜視図である； 図４は、本発明によるクランプ用リングを示した図である； 図５は、図４のクランプ用リングの部分側断面図である； 図６は、開口しているが締め付けられていないハウジングを備えたクランプ用 リングの第二の実施形態を有するパイプカップリングを概略的に示した部分断面 図である； 図７は、閉塞したハウジングおよびパイプラインに対して押圧されたパッキン グ用カラーを備えたパイプカップリングを図６に対応させて示した部分断面図で ある； 図８は、図７のパイプカップリングを部分切断により示した斜視図である； 図９は、第二の実施形態による本発明のクランプ用リングを示した図である； 図１０は、図９のクランプ用リングの部分側断面図である。 図１〜３及び図６〜８に示されたエラストマー製パッキング用カラー（packin g collar）は、上述の独国特許第４４ ０８ ７４３号公報に記載されたシール 装置に実質的に対応しており、該公報の内容は本願明細書に参考例として組み込 まれる。したがって、本発明の理解に対して本質的に必要とされるパイプカップ リングの構成要素に対してのみ説明することとする。 パイプラインの二つの部材１，２を接続しかつシールするために、二つのパイ プの端部問のジョイント部３位置に略中心を合わせてパイプカップリングが配置 されている（パイプカップリングの左側部分は、図示しないか、鏡像対称とされ た構成とされている）。エラストマー材料で形成されたパッキング用カラー５が ハウジング４内に配置されているとともに、該パッキング用カラーの軸線方向に おける両端部領域にはそれぞれ、リング状ビード部６が形成されている。パイプ カップリングまたはパイプジョイント３の所望位置においてハウジング４を閉塞 しかつ縮径し得るように、ハウジング４は閉塞手段（図示せず）を備えており、 これにより、パッキング用カラー５は、対向する両リング状ビード部６とともに 各パイプ１，２のそれぞれに対して半径方向に押圧される。各リング状ビード部 ６は、パイプカップリングの長手軸線方向に傾斜して形成されたリング状ギャッ プ７により、隣接する二つの放射状ビード部８，９に副分割されており、これに より、外側の放射状ビード部９には、内側方向に向けて鋭角を有するパッキング 用リップ部１０が形成されている。 各パッキング用カラー５の軸線方向前側部１１は、パイプカップリングの長手 軸線に向けて内方向に傾斜して形成された円錐状とされている。バネ用鋼材また は同種の材料で形成されたクランプ用リング１３が、この円錐形とされたリング 状面１２上に延在して設けられており、該クランプ用リングは、パッキング用カ ラー５とハウジング４の放射状端壁部１４との間に介挿されているとともに、円 筒状ハウジング部１５および端壁部１４により形成された曲成部の内側部１９上 において軸線方向かつ半径方向に支持されている。また、クランプ用リング１３ を、ハウジング４上においてリング状とされた隆起部または溝部により支持する こともできる。クランプ用リング１３は、円周部に沿って分割されている（図４ 参照）。クランプ用リングの両端部１６，１７は、ハウジング４が締め付けられ たときにこれら両端部が互いにほぼ完全に接触するように、互いに部分的に重ね 合わせたり或いは離間させたりして配置することができる。クランプ用リング１ ３は、好適には約４５°とされたテーパ角度（図５参照）を有しているが、これ よりも大きく又は小さくされた角度とすることもできる。パッキング用カラー５ の円錐形リング状面１２の角度は適切に選択された同等の大きさとされる。ただ し、リング状面１２は厳密に円錐形とする必要はない。リング状面を内方向に曲 成した形状とすることもでき、これにもかかわらず、パッキング用カラー５の弾 性材料はクランプ用リング１３に当接することになる。 クランプ用リング１３の外縁部１８は、長手方向における断面図からも分かる ように、丸みを有しているとともに、ハウジング４の曲成部の内側部１９に適合 した形状とされている。ハウジング４とパッキング用カラー５とが締め付けられ かつ半径方向に縮径されたときにクランプ用リング１３の内縁部２０が各パイプ １，２の外側部にきつく接触するように、クランプ用リング１３の内縁部２０も また丸みを有している。これにより、汚染、または、ＵＶ放射もしくはオゾン等 の望ましくない若しくは有害な他の環境からの攻撃が、パッキング用カラー５に 接近しないようにすることが保証される。この場合には、クランプ用リング１３ は防護リングとして機能する。各パイプ１，２の一方または両方が軸線方向に移 動しているときは、クランプ用リング１３は、密閉動作を維持しつつ各パイプ上 をスライドすることができる。したがって、パイプカップリングは、長さ補正器 として利用することもできる。さらに、パイプラインに締め付けられている状態 において、クランプ用リング１３は、パッキング用カラー５の全寿命を通して、 放射状外側ビード部９に対して軸線方向に圧力を及ぼすとともに、ハウジング４ の端壁部１４と各パイプ１，２との間のギャップからエラストマー材料が流出す ることを防ぐ役目を果たす。 図６から図１０には、クランプ用リング２１を使用する点において上述したパ イプカップリングとは異なる本発明によるパイプカップリングの他の実施形態が 示されている。クランプ用リング２１の内縁部２２は、鋭く形成されているとと もに、パイプカップリングが締め付けられたときに押圧されてパイプ表面内にく い込むことができるようにされている（図７参照）。これによりクランプ用リン グ２１は、上述した実施形態とは反対に、パイプ上の軸線方向位置に固定され、 このパイプカップリングが両パイプ１，２の軸線方向における相対移動を妨げる ことになる。内圧Ｐが動的に変化している間でもこのシール幼果を維持すること ができる（図７参照）。さらに、クランプ用リング２１には、内側端部２２の内 周部に沿って互いに離間した複数の切欠き２３を設けることができ（図８〜図１ ０参照）、これら切欠きを使用することにより、パイプ表面を確実にグリップす るクランプ用リング２１の能力がさらに向上させられることになる。ただし、各 切欠き２３は比較的小さいものとされているが、汚染または外部攻撃から防御す る機能をクランプ用リング２１が果たしうるようにされている。 二つのクランプ用リング１３，２１の何れもが同様の方法で別々に構成されて いるので、各クランプ用リング１３，２１を選択または交換することにより、パ イプカップリングは、同一のハウジングおよび同一のシール用スリーブに対して 異なるパイプカップリング機能を果たすことができる。このように同一の部材を 使用することにより、在庫品を減少させることができる（論理的な有利点）。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年６月２日（１９９８．６．２） 【補正内容】 明細書 パイプカップリング 本発明は、請求の範囲の請求項１の前提部分に記載された構成を有するパイプ カップリングに関する。 独国特許第４４ ０８ ７４３号公報には、パイプカップリングとして使用可 能とされたパイプラインのシール装置が記載されている。パイプライン上に締め 付けられるよう適合された閉塞自在のハウジング内に、エラストマー製のシール 用スリーブが収容されている。ハウジングは、各シール用スリーブの平面状前側 部に当接するとともに半径方向かつ内方に向けられた端部または終端壁部を各前 側部に有している。ハウジングおよびシール用スリーブが閉塞されかつパイプラ インの各パイプ上に縮径して締め付けられているときは、ハウジングの各終端壁 部と各パイプ壁部との間にギャップが通常残されてしまっている。このギャップ を介してエラストマー製シール用スリーブへと汚染が到達しうるとともに、該ス リーブは、ＵＶ照射、オゾン、またはエラストマー材料の特性を劣化させかつ漏 れを導くことになる他の有害な外部攻撃に曝されることになる。 欧州特許第０ ５５１ ５８２号公開公報には、閉塞している間に縮径される ように適合されたハウジングが記載されているとともに、該ハウジングの内部に は、ばね座金により各パイプ外壁部に対して付勢される一つのシール用リップ部 を有するエラストマー製シール用スリーブが配置されている。シール用スリーブ の各前側部のそれそれは、Ｖ字断面を有する支持リングにより取り囲まれかつ反 対方向に傾斜した各円錐面に分割されている。クランプ用リングが、ハウジング 端壁部およびハウジング外壁部により形成された曲成部の内側に支持される外縁 部を有している。内縁部領域において、クランプ用リングは、スリット状の凹所 が形成された複数の層板（lamellae）を有している。クランプ用リングは、この 層板領域を有する支持リングの内側面に当接している。パイプカップリングのハ ウジングが閉塞されかつ縮径された際には、これら層板の端縁部が接続されるべ き各パイプ端部にくい込む。このパイプカップリングによれば、クランプ用リン グの各層板間の凹所を介してシール用スリーブのエラストマー材料が流出するの を防 止するために、シール用スリーブの前側部の特別な二重の円錐形状を有する支持 リングが必要とされる。 最後に、スイス国特許第６７６ ８７５号公開公報には、ハウジング内に配置 されたパッキング用カラーを有するクランプ用スリーブ配列体が記載されている 。パッキング用カラーは、中央接合用ビード部を有しており、このビード部の両 側部に対して、接続されるべき二つのパイプの端部が当接するようにされている 。対応するパイプの周縁部に対して延在するように、パッキング用カラーの二っ の軸線方向端部のそれぞれには、二つのシール用縁部が設けられている。パッキ ング用カラーの両前側部には、アンカー用またはクランプ用のリングが延在して おり、該リングは、中空の円錐形とされているとともに、端部フランジの曲成部 においてハウジングの外側で支持されている。ハウジングが締め付けられたとき に、アンカー用リングの内側縁部は、各パイプの外側周縁部の全体と係合しかつ くい込むようにされている。したがって、各パイプ端部は、ロックされることに より接合用ビード部に対して軸線方向に保持されることになる。このために、ア ンカー用またはクランプ用のリングの内縁部は凹状とされており、これにより形 成された切り込み用縁部が各パイプの外面内に入り込むことになる。 本発明の目的は、構成が簡潔であり、機能的で、かつ普遍的な有用性を有する 、請求項１の前提部分に記載された構成を有する改良されたパイプカップリング を提供することである。 本発明によれば、上記目的は、請求項１に記載された構成を有するパイプカッ プリングにより達成される。本発明のさらなる有利な改良点は、各従属項により 示される。 パッキング用カラーの（好ましくは内側円錐状部として形成された）面取りさ れた前側部に当接する円錐状のクランプ用リングを用いることにより、ハウジン グが閉塞されかつパイプライン上で締め付けられた際に、外部から進入する有害 な環境からの攻撃からパッキング用カラーを防護することができる。パイプカッ プリングおよび接続されるべき各パイプの大きさ又は直径に応じて、クランプ用 リングは、ハウジングとパイプ表面との間に存在する種々の大きさのギャップを 補正することができる。 好ましくは、クランプ用リングの二つの変形例をパイプカップリングに対して 使用することができる。第一の変形例では、クランプ用リングの内縁部は丸みを 有しており、パイプラインに対して締め付けられた動作位置において、クランプ 用リングは、接続されるべき各パイプの表面上でスライドすることができる。し たがって、シール用スリーブもまた対応する弾性変形により所定の軸線方向運動 を許容することができるので、二つのパイプの相対的な軸線方向運動を補正する ことができる。第二の変形例では、クランプ用リングには、鋭い内側縁部が形成 されており、パイプ表面と係合することにより、軸線方向における固定位置にお いて接続することができる。したがって、パイプカップリングの両クランプ用リ ングを反対方向に向けて配置することにより、二つのパイプを強制固定してカッ プリング接続することができる。クランプ用リングの鋭い内側縁部に複数の切欠 きを設けることにより、パイプとの係合をさらに一層改良することができる。 二つの異なるクランプ用リングを択一的に選択して使用することができるので 、異なるカップリングの目的に対して、同一のハウジングおよび同一のシール用 ス請求の範囲 １． 複数の放射状端壁部（１４）を有しかつ閉塞可能とされたハウジング（４ ）内に配置されているとともに、パイプライン（１，２）に対して密閉状態で延 在するように半径方向内側に突出しかつ軸線方向に離間された二つのリング状ビ ード部（６）を有するエラストマー製パッキング用カラー（５）を有し、 前記各リング状ビード部（６）は、パイプカップリングの長手軸線に対して鋭 角を有して設けられたリング状ギャップ（７）により、隣接する二つの放射状ビ ード部（８，９）へと副分割され、 外側放射状ビード部（９）には、前記リング状ギャップ（７）により鋭角を有 するパッキング用リップ部（１０）が形成され、 前記リング状ギャップ（７）は、隣接する二つの前記放射状ビード部（８，９ ）の弾性変形により押圧されうるようにされ、 前記パッキング用カラー（５）の各前側部（１１）は、前記パイプカップリン グの長手軸線に向けて内側に傾斜されているとともに、円錐形のクランプ用リン グ（１３）に対して延在しており、 該クランプ用リングは、円周部において副分割されているとともに前記ハウジ ング（４）上で軸線方向および半径方向に支持されており、かつ、前記ハウジン グ（４）が縮径かつ閉塞されるとともに前記パッキング用カラー（５）が締め付 けられたときに、前記パイプラインの対応するパイプ（１または２）上に延在す るようにされたパイプカップリングにおいて、 前記クランプ用リング（１３）には、丸みを有する内側縁部（２０）が形成さ れていることを特徴とするパイプカップリング。 ２． 内側に傾斜された前記前側部（１１）は、内側円錐状部（１２）として実 質的に構成されていることを特徴とする請求項１記載のパイプカップリング。 ３． 前記クランプ用リング（１３）は、約４５°のテーパ角度αを有している ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパイプカップリング。 ４． 前記クランプ用リング（１３）には、丸みを有する外側縁部（１８）が形 成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のパイプ カップリング。 ５． 前記クランプ用リング（１３）は、バネ用鋼材で形成されていることを特 徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のパイプカップリング。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ング用カラー（５）の前側部（１１）に対して延在して いる。ハウジング（４）が縮径かつ閉塞されるとともに パッキング用カラー（５）が締め付けられたときに、ク ランプ用リング（１３）はパイプラインの対応するパイ プ（１または２）上に延在するようにされている。内側 に傾斜された前側部（１１）は内側円錐状部（１２）と して実質的に構成されているとともに、クランプ用リン グ（１３）には丸みを有する内側緑部（２０）が形成さ れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 複数の放射状端壁部を有しかつ閉塞可能とされたハウジング内に配置され ているとともに、パイプラインに対して密閉状態で延在するように半径方向内側 に突出しかつ軸線方向に離間された二つのリング状ビード部を有するエラストマ ー製パッキング用カラーを有し、 前記各リング状ビード部は、パイプカップリングの長手軸線に対して鋭角を有 して設けられたリング状ギャップにより、隣接する二つの放射状ビード部へと副 分割され、 外側放射状ビード部には、前記ギャップにより鋭角を有するパッキング用リッ プ部が形成され、 前記ギャップは、隣接する二つの前記放射状ビード部の弾性変形により押圧さ れうるようにされているパイプカップリングにおいて、 前記パッキング用カラー（５）の各前側部（１１）は、前記パイプカップリン グの長手軸線に向けて内側に傾斜されているとともに、円錐形のクランプ用リン グ（１３；２１）に対して延在しており、 該クランプ用リングは、円周部において副分割されているとともに前記ハウジ ング（４）上で軸線方向および半径方向に支持されており、かつ、前記ハウジン グ（４）が縮径かつ閉塞されるとともに前記パッキング用カラー（５）が締め付 けられたときに、対応するパイプ（１または２）上に延在していることを特徴と するパイプカップリング。 ２． 内側に傾斜された前記前側部（１１）は、内側円錐状部（１２）として実 質的に構成されていることを特徴とする請求項１記載のパイプカップリング。 ３． 前記クランプ用リング（１３）には、丸みを有する内側縁部（２０）が形 成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のパイプカップリン グ。 ４． 前記各クランプ用リング（２１）は、接続されるべき二つの前記パイプ（ １，２）のそれぞれと軸線方向における固定位置で係合を行うための鋭い内側縁 部（２２）を有していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のパイプ カップリング。 ５． 前記クランプ用リング（２１）には、前記内側縁部（２２）上に複数の切 欠き（２３）が互いに離間して設けられていることを特徴とする請求項４記載の パイプカップリング。 ６． 前記クランプ用リング（１３；２１）は、約４５°のテーパ角度αを有し ていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のパイプカップ リング。 ７． 前記クランプ用リング（１３；２１）には、丸みを有する外側縁部（１８ ）が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の パイプカップリング。 ８． 前記クランプ用リング（１３；２１）は、バネ用鋼材で形成されているこ とを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のパイプカップリング。