JP2003083486A - クランプ形継手およびそのセンターリング - Google Patents
クランプ形継手およびそのセンターリングInfo
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Abstract
状態を作り、Oリング付きセンターリングの脱落を防
ぎ、センターリングを利用して2つの配管端部を連結・
固定した状態に保持でき、クランプ取付け作業を容易化
を実現するクランプ形継手およびそのセンターリングを
提供する。 【解決手段】 中央リング部12とこの外周面に設けら
れたOリング装着用溝13と両側に設けられた筒状リン
グ部(嵌合い部)14とから成るセンターリング11
と、溝に装着されるOリングと、クランプとから構成さ
れる。接続される2つの配管の端部を接続するように用
いられ、センターリングの嵌合い部は、配管端部に接触
する外端の外接円の直径が、外力を加えない状態で配管
端部の内径よりも大きく、かつ外力を加えた状態で配管
の端部の内径よりも小さくなるように、形成される。
Description
びそのセンターリングに関し、特に、真空装置の配管の
接続に使用されるクランプ形継手およびそのセンターリ
ングの改良に関する。
図14を参照して説明する。これらの図は接続状態の構
造を示し、図13はクランプ形継手の端面図、図14は
図13におけるA−A線断面図である。図示されたクラ
ンプ形継手は、真空装置等における2つの配管101,
102を真空シール性を保って接続する手段である。図
示例では、2つの配管101,102は配管端部101
a,102aのみが示されている。2つの配管101,
102の配管端部には、端部開口の全周囲に沿って鍔部
101b,102bが形成されている。各鍔部101
b,102bは同じ形状を有している。
と、Oリング202と、図中想像線で描かれたクランプ
203とから構成されている。センターリング201に
は、中央の外周面には断面が半円形状の溝201aが形
成され、この溝201aにOリング202が嵌めら、装
着されている。この構造に基づきセンターリング201
はOリング座として機能する。さらにセンターリング2
01の両側端面には狭い幅の筒状のリング部201bが
突き出た状態で形成されている。クランプ203は、一
端(図13中における下端)が開閉自在に連結された半
円形状の2つの半体部材203A,203Bから成り、
他端には蝶ネジ204を備え、この蝶ネジ204で閉じ
た状態の2つの半体部材203A,203Bを連結でき
るように構成されている。
接続部を真空シール性を保って固定するクランプ形継手
の構造は次の通りである。センターリング201の中央
のリング状基部の外周面の溝201aにOリング202
を取り付け、センターリング201の両側のリング部2
01bのそれぞれに配管端部101a,102aの端部
開口を嵌め込み、鍔部101b,102bの外端面でO
リング202を押しつけ、挟み込む。その後に、開いた
状態のクランプ203を鍔部101b,102bの外側
周囲に配置し、クランプ203を閉じて鍔部101b,
102bを外側から押え付け、蝶ネジ204でクランプ
203の他端を固定する。クランプ203の取付け・固
定に基づきOリング202は鍔部101b,102bで
圧縮変形され、クランプ形継手の真空シールが行われ
る。
リング201は、Oリング202が装着される箇所を提
供する働きと、左右の2つの配管101,102の配管
端部101a,102aを組み合わせるときの軸合わせ
を容易にする働きと、クランプ204が固定されるため
の基礎部材としての働きを有している。またセンターリ
ング201の両側の筒状リング部201bは、配管10
1,102との嵌合い部として機能する。
プ形継手によれば、JISの規格による寸法上、必然的
に、センターリング201の筒状リング部201bの外
径と、これに嵌め合わされる配管端部101a,102
aの端部開口の内径面との間で、0.2mm以上の隙間
が空いてしまうので、嵌め込み時にセンターリング20
1を配管端部101a,102aに固定することができ
ない。従って例えばセンターリング201のリング部2
01bを配管端部101a,102aの端面開口に嵌め
込み、手を離すと、センターリング201が配管端部か
ら脱落してしまう。そのため真空装置の配管の接続作業
においてはOリング付きセンターリングを落とさないよ
うに慎重な作業が要求される。また真空装置における配
管の接続作業は、装置の設計上、作業を行いにくい箇所
もあり、作業ミスによりOリング付きセンターリングを
床に落とすことも起こり得る。このような場合には、O
リングにゴミ等が付着するので、リーク発生の原因をな
くすため、揮発性の高い水溶性有機剤(アセトン、エタ
ノール等)できれいにふき取って接続作業を再度行うこ
とが必要となる。従って、配管の接続作業に手間がかか
るという問題が起きる。
るとき、センターリング201は配管端部101a,1
02aをつなげる部材として機能するが、この場合に
も、センターリング201に配管端部101a,102
aをつなげるとき、その構造自体で連結・固定状態を作
り出すことができないので、配管接続の作業者は、片手
で一方の配管端部にセンターリング201を介在させて
他方の配管端部を押さえ付け、他方の手でクランプ20
4を取付け、固定させる作業を行わなければならない。
従って接続作業が面倒であるという問題がある。
とにあり、センターリングと配管端部の嵌込み部分で固
定状態を作ることができ、これによりOリング付きセン
ターリングの脱落を防ぎ、またセンターリングを利用し
て2つの配管端部を連結・固定した状態に保持でき、ク
ランプ取付け作業を両手で容易に行うことができ、作業
性を簡易化したクランプ形継手およびそのセンターリン
グを提供することにある。
ンターリングは、上記の目的を達成するために、次のよ
うに構成される。
は、リング状基部とこのリング状基部の外周面に設けら
れたOリング装着用溝とリング状基部の両側に設けられ
た嵌合い部とから成るセンターリングと、溝に装着され
るOリングと、クランプとから構成され、接続される2
つの配管の端部を接続するように用いられ、さらに、セ
ンターリングの嵌合い部は、配管端部に接触する外端の
外接円の直径が、外力を加えない状態で配管端部の内径
よりも大きく、かつ外力を加えた状態で配管の端部の内
径よりも小さくなるように、形成されることを特徴とす
る。
リングの嵌合い部によって、結合される2つの配管端部
の各々にセンターリングを固定することができ、これに
よりセンターリングが配管端部から脱落するのを防止す
ることが可能となる。また2つの配管の端部をセンター
リングで連結しかつ離れないように固定でき、これによ
り接続作業者は両手でクランプを取り付けることができ
る。
は、上記の構成において、好ましくは、センターリング
の両側の嵌合い部はリング形状であり、センターリング
は、円周部に切込みを形成し、円周部の一部に隙間を有
することを特徴とする。本来は閉じたリング形状のJI
S規格に基づく市販のセンターリングに所定の寸法的条
件を満たす隙間を形成するだけで、取付け・固定の状態
を作り出すことができるので、容易に実現することがで
きる。
は、上記の構成において、好ましくは、センターリング
の両側の嵌合い部はリング形状であり、嵌合い部に切込
みを入れて等間隔の位置にある複数の片を形成し、これ
らの片を径方向外方に広げたことを特徴とする。
は、上記の構成において、好ましくは、センターリング
の両側の嵌合い部は、リング状基部の内径面部に等間隔
の位置で複数の片部材を設け、片部材の両端を径方向外
方に広げることにより、形成されることを特徴とする。
溶接技術を利用して片部材を取り付けて嵌合い部を作る
ので、センターリング自体の形状が簡単になる。
は、上記の構成において、好ましくは、嵌合い部の外端
にテーパーまたは面取りを形成したことを特徴とする。
配管端部と接触する嵌合い部の先端にテーパー等が施し
てあるため、センターリングの嵌合い部を配管端部の端
部開口に取り付けることができる。
は、クランプ形継手に用いられるセンターリングであ
り、配管の端部に嵌め合わされる嵌合い部は、配管の端
部に接触する外端の外接円の直径が、外力を加えない状
態で配管の端部の内径よりも大きく、かつ外力を加えた
状態で配管の端部の内径よりも小さくなるように、形成
されることを特徴とする。
は、上記の構成において、好ましくは、嵌合い部はリン
グ形状であり、円周部の一部に隙間を有するように切込
みが形成されることを特徴とする。
は、上記の構成において、好ましくは、嵌合い部はリン
グ形状であり、嵌合い部に切込みを入れて等間隔の位置
にある複数の片を形成し、片を径方向外方に広げたこと
を特徴とする。
は、上記の構成において、好ましくは、嵌合い部は、リ
ング状基部の内径面部に等間隔の位置で複数の片部材を
設け、片部材の両端を径方向外方に広げることにより、
形成されることを特徴とする。第5のセンターリング
(請求項10に対応)は、上記の構成において、好まし
くは、嵌合い部の外端にテーパーまたは面取りを形成し
たことを特徴とする。
を添付図面に基づいて説明する。
および配置関係については本発明が理解・実施できる程
度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構
成要素の組成(材質)については例示にすぎない。従っ
て本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範
囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができ
る。
プ形継手およびセンターリングの第1の実施形態を説明
する。図1はセンターリングの斜視図、図2はセンター
リングの端面図、図3は図2におけるB方向矢視図、図
4はセンターリングの筒状リング部の作用説明図、図5
はセンターリングの使用状態図である。本発明において
もクランプ形継手の基本的な構成要素は図13および図
14で説明した構成と同じである。すなわち2つの配管
端部を接続するクランプ形継手は、センターリング、O
リング(202)、クランプ(203)とから構成され
る。本実施形態によるクランプ形継手はセンターリング
の構造に特徴があり、その他の要素に変更はないので、
本実施形態の説明ではセンターリングを中心にして説明
する。
は、一例としてJIS規格に基づくJIS B 8365
のクランプ形継手に用いられるセンターリングである。
センターリング11は、中央のリング部(リング状基
部)12の外周面に断面がほぼ半円形状である溝13が
形成されている。センターリング11の両側の端面には
筒状リング部14が形成されている。筒状リング部14
の外径は、中央リング部12の端面の径よりも小さくな
るように作られている。両側の筒状リング部14は、接
続する2つの配管の各々の端部開口に嵌め込まれる嵌合
い部である。筒状リング部14の外側端の角部14aに
は、全周にわたって、結合される配管端部の端部開口と
の嵌め込みが容易が行えるようにテーパーが形成されて
いる。
所に切込み15が形成されている。切込み15を形成す
ることにより、センターリング11は完全に閉じたリン
グ状部材ではなく、隙間を有することで、一部が離間し
たほぼC形の形状をした部材として作られる。センター
リング11やこれに接続される配管端部の形状は寸法の
面で規格化されている。前述のJIS規格に基づくセン
ターリング11では、筒状リング部14の外径が26m
m、内径が25mmである。かかる寸法を有するセンタ
ーリング11において、切込み15の幅d1は、最初に
カッタ等で1mmの幅で切込みを形成し、その後に0.
2mm以上広げるように外力を加えて塑性変形を生じさ
せ、1.2mm以上の寸法に設定される。切込み15の
幅d1を0.2mm以上に広げるのは、前述した通りJ
IS規格に基づくセンターリングの筒状リング部の外径
面と配管端部の端部開口の内径面との間には0.2mm
以上の隙間が存在するからである。
よれば、図4(A)に示すように、内側に閉じるような
力を特別に加えない通常の状態で、その筒状リング部1
4は、破線で示される配管端部の端部開口16の内径よ
りも大きくなっている。なお図4(A)では筒状リング
部14の切込み15の幅d1を図2に比較して誇張して
示している。次に図4(A)に示した状態のセンターリ
ング11に外側から力を加えて切込み15が狭くなるよ
うに閉じると、図4(B)に示すような状態になる。こ
のとき、センターリング11には図4(B)の矢印17
に示されるごとく外側に広がろうとする力が反作用とし
て生じる。図4(C)に示すように力18を十分に加え
ることによりセンターリング11を十分に閉じた状態に
すると、センターリング11の筒状リング部14の外径
は配管端部の端部開口16の内径よりも小さくなる。従
ってこの状態のセンターリング11の筒状リング部14
は容易に配管端部の端部開口16の中に嵌め込むことが
可能となる。
中央リング部12の両側に形成される筒状リング部14
を、配管端部の端部開口に嵌め込むとき、角部14aに
テーパーを付けているので、容易に最初の挿入を行って
嵌め込むことができる。
の使用方法を説明する。クランプ形継手として用いるた
めには、他の要素としてOリングとクランプが必要であ
るが、図5ではこれらの要素の図示は省略されている。
実際にはセンターリング11の中央リング部12の外周
面の溝13にはJIS規格で規格化された従来と同じ寸
法のOリングが取り付けられている。図5(A)に示す
ごとく、センターリング11の両側には、接続される配
管端部20,21が配置される。配管端部20,21の
みが示され、左右の各配管の全体は省略される。配管端
部20,21は鍔部20a,21aを有する。図5
(B)に示すようにセンターリング11の左側の筒状リ
ング部14が左側の配管端部20の端部開口22に挿入
されるとき、左側筒状リング部14の挿入の開始は上記
角部14aのテーパーによって容易に行われ、さらに筒
状リング部14を押し込むと、筒状リング部14と端部
開口22の嵌め合い部分で筒状リング部14の外面が配
管端部20の端部開口22の内面を押し(図4(B)と
(C)に示される状態)、センターリング11と配管端
部20とは固定された状態になる。このとき、接続を行
う作業者は、センターリング11を持つ手を離してもセ
ンターリング11が配管端部20から脱落することはな
い。次にセンターリング11の右側の筒状リング部14
に右側の配管端部21を接続する。右側の筒状リング部
14を配管端部21の端部開口に嵌め込むときにも、前
述した作用に基づいて、前述した通り容易に筒状リング
部14を配管端部21の端部開口に挿入することがで
き、嵌め込みを完了した状態でセンターリング11と配
管端部21との固定状態を作ることができる。このよう
にしてセンターリング11の両側に配管端部20,21
を接続することができる。この後、配管端部20,21
の各鍔部20a,21aの外側周囲からクランプが取り
付けられ、固定される。
0,21を接続した状態では、クランプを取り付けない
段階で、真空測定球やニップル等の重量数100g程度
の部材を取り付けても、外れることはない。またクラン
プを取り付けるときには作業者は両手でクランプを取り
付けることができる。
るクランプ形継手で接続した2つの配管端部の接続を解
除し、2つの配管を離すときには、クランプを取り外し
た状態で、センターリング11の切込み15の幅が1.
2mmよりも小さくなるようにセンターリング11を押
し込めることにより筒状リング部14の外径を端部開口
の内径よりも小さくする。これにより容易にセンターリ
ング11の取外しを行うことができる。
管端部(カップリング)の内径は26.2mmで、寸法
許容差が+0.2mmから−0mmとなっているが、切
込み15を設けたことによりセンターリング11が伸縮
性を有するので、寸法許容差を越えても十分に使用する
ことができる。さらに切込み15の幅d1を広げたり狭
めたりすることにより、接続される左右の配管端部の固
定する力を強くしたり弱くしたりすることができる。
ランプ継手およびセンターリングの第2の実施形態を説
明する。図6はセンターリングの斜視図、図7はセンタ
ーリングの端面図、図8はセンターリングの側面図、図
9はセンターリングの使用時における筒状リング部の作
用説明図である。本実施形態でも主にセンターリングに
ついて説明する。
1は前述のJIS規格に基づくクランプ形継手のセンタ
ーリングである。第2実施形態で、上記第1実施形態で
説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付
している。本実施形態によるセンターリング31では、
JIS規格のセンターリングにおいて左右の筒状リング
部14の各々で、例えば等間隔の位置にある4ヶ所で、
切込みを入れることにより幅d2が3mmの片14bを
形成し、さらに当該片14bをセンターリング31の径
方向の外方に広げるように加工している。4つの片14
bのそれぞれを径方向外方に広げることにより、寸法d
3を26.2mm以上としている。また各片14bの外
側縁の角部には面取り加工(あるいはR掛け加工)が施
されている。
は、両側の筒状リング部14に等間隔で4ヶ所に片14
bを形成したが、片14bの数は4つに限定されず、形
成位置も任意に選択することができる。上記センターリ
ング31を備えたクランプ継手において、Oリング、ク
ランプ、および配管端部等は上記第1実施形態と同じも
のが使用される。
り付けたセンターリング31の一方の筒状リング部14
を、例えば、鍔部21aが形成された配管端部21の端
部開22に挿入するとき、片14bの外側縁が端部開口
22の縁に接触するが、片14bの外側縁が面取り加工
されているので、(A)の状態でセンターリング31の
筒状リング部14を端部開口22に押し込むと、(B)
に示されるごとく片14bが嵌め込まれた状態で筒状リ
ング部14が配管端部21の端部開口22に挿入され
る。図9(B)の状態では、センターリング31の筒状
リング部14の4つの片14bが配管端部21の端部開
口22の内径面に押しつけられるので、センターリング
31と配管端部21が固定される。センターリング31
と配管端部21との接続が行われると、上記のごとく両
者は固定関係に保持されるので、手を離しても、センタ
ーリング31が配管端部21から脱落することはない。
配管端部21とセンターリング31との取付けは容易で
あり、さらに固定関係に基づきクランプ形継手で両手を
用いてクランプを取り付けることが可能となる。本実施
形態によるクランプ形継手のセンターリング31によれ
ば、片14bの径方向外方への反りを広げたり、あるい
は狭めたりすることにより、配管端部21の端部開口2
2の内面に押しつける力の強弱を調整することができ
る。
るクランプ継手およびセンターリングの第3の実施形態
を説明する。図10はセンターリングの端面図、図11
はセンターリングの断面図、図12はセンターリングの
使用時における作用説明図である。本実施形態でも主に
センターリングについて説明する。
1は前述のJIS規格に基づくクランプ形継手のセンタ
ーリングとして用いられる。本実施形態によるセンター
リング41は、JIS規格のセンターリングにおいて左
右の嵌合い用の筒状リング部を有さず、外周面にOリン
グ取付け溝13を有する中央リング部のみから成り、さ
らにセンターリング41の内面に、例えば等間隔の位置
関係にある3ヶ所で、幅d4が3mmの片部材42を溶
接等で取り付けている。片部材42は、その両端をセン
ターリング41の径方向の外方に広げるように折曲げ加
工されている。3つの片部材42のそれぞれを径方向外
方に広げることにより、寸法d5を26.2mm以上と
している。また各片部材42における配管端部と接触す
る外側縁には面取り加工等が施されている。
は、内径面に等間隔の位置で3ヶ所に片部材42を設け
たが、片部材42の数は3つに限定されず、取付け位置
も任意に選択することができる。上記センターリング4
1を備えたクランプ継手において、Oリング、クラン
プ、および配管端部等は上記第1実施形態と同じものが
使用される。
取り付けたセンターリング41を鍔部21aが形成され
た配管端部21に接続するとき、片部材42を端部開口
22に挿入する。図12(A)に示されるごとく最初の
段階では片部材42の外側先端は端部開口22の縁に当
たるが、外側縁が面取り加工されているので、(A)の
状態でセンターリング41の片部材42を端部開口22
に押し込むと、(B)に示されるごとく片部材42が嵌
め込まれた状態で配管端部21の端部開口22に挿入さ
れる。図12(B)の状態では、センターリング41の
3つの片部材42の外側端部が配管端部21の端部開口
22の内径面に押しつけられるので、センターリング4
1と配管端部21とが固定される。センターリング41
と配管端部21との接続が行われると、上記のごとく両
者は固定関係に保持されるので、手を離しても、センタ
ーリング41が配管端部21から脱落することはない。
配管端部21とセンターリング41との取付けは容易で
あり、さらに固定関係に基づきクランプ形継手で両手を
用いてクランプを取り付けることが可能となる。本実施
形態によるクランプ形継手のセンターリング41によれ
ば、片部材42の径方向外方への反りを広げたり、ある
いは狭めたりすることにより、配管端部21の端部開口
21の内径面に押しつける力の強弱を調整することがで
きる。
を適宜に組み合わせてセンターリングを作ることができ
るのは勿論である。
れば、真空装置における配管の接続部を形成するクラン
プ形継手のセンターリングにおいて、配管の端部との嵌
合い部を外力を加えない状態で配管端部の開口の内径よ
りも大きくかつ外力を加えた状態で当該開口の内径より
も小さいするように構成したため、Oリング付きセンタ
ーリングの嵌込み時に当該センターリングを配管端部に
固定することでき、センターリングの脱落を防止でき、
取付け・取外しの接続を容易に行うことができ、接続作
業が容易化され、両手でクランプを取り付けることがで
き、効率よく接続作業を行うことができ、作業性を大幅
に改善することができる。さらに市販のJIS規格のク
ランプ形継手を利用し、僅かな形状的な変更を加えるだ
けで、固定構造の点で改善を施すことができる。
外観斜視図である。
ある。
リングの側面図である。
ング部の作用説明図である。
ある。
斜視図である。
ある。
ある。
の筒状リング部の作用説明図である。
面図である。
である。
での作用説明図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 リング状基部とこのリング状基部の外周
面に設けられたOリング装着用溝と前記リング状基部の
両側に設けられた嵌合い部とから成るセンターリング
と、前記溝に装着されるOリングと、クランプとから構
成され、接続される2つの配管の端部を接続するクラン
プ形継手において、 前記センターリングの前記嵌合い部は、前記配管の端部
に接触する外端の外接円の直径が、外力を加えない状態
で前記配管の端部の内径よりも大きく、かつ外力を加え
た状態で前記配管の端部の内径よりも小さくなるよう
に、形成されることを特徴とするクランプ形継手。 - 【請求項2】 前記センターリングの両側の前記嵌合い
部はリング形状であり、前記センターリングは円周部に
切込みを形成し、前記円周部の一部に隙間を有すること
を特徴とする請求項1記載のクランプ形継手。 - 【請求項3】 前記センターリングの両側の前記嵌合い
部はリング形状であり、前記嵌合い部に切込みを入れて
等間隔の位置にある複数の片を形成し、前記片を径方向
外方に広げたことを特徴とする請求項1記載のクランプ
形継手。 - 【請求項4】 前記センターリングの両側の前記嵌合い
部は、前記リング状基部の内径面部に等間隔の位置で複
数の片部材を設け、前記片部材の両端を径方向外方に広
げることにより、形成されることを特徴とする請求項1
記載のクランプ形継手。 - 【請求項5】 前記嵌合い部の前記外端にテーパーまた
は面取りを形成したことを特徴とする請求項1〜4のい
ずれか1項に記載のクランプ形継手。 - 【請求項6】 クランプ形継手に用いられるセンターリ
ングであり、 配管の端部に嵌め合わされる嵌合い部は、前記配管の端
部に接触する外端の外接円の直径が、外力を加えない状
態で配管の端部の内径よりも大きく、かつ外力を加えた
状態で前記配管の端部の内径よりも小さくなるように、
形成されることを特徴とするセンターリング。 - 【請求項7】 前記嵌合い部はリング形状であり、円周
部の一部に隙間を有するように切込みが形成されること
を特徴とする請求項6記載のセンターリング。 - 【請求項8】 前記嵌合い部はリング形状であり、前記
嵌合い部に切込みを入れて等間隔の位置にある複数の片
を形成し、前記片を径方向外方に広げたことを特徴とす
る請求項6記載のセンターリング。 - 【請求項9】 前記嵌合い部は、リング状基部の内径面
部に等間隔の位置で複数の片部材を設け、前記片部材の
両端を径方向外方に広げることにより、形成されること
を特徴とする請求項6記載のセンターリング。 - 【請求項10】 前記嵌合い部の前記外端にテーパーま
たは面取りを形成したことを特徴とする請求項6〜9の
いずれか1項に記載のセンターリング。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001276664A JP2003083486A (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | クランプ形継手およびそのセンターリング |
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