JP2004225917A - 管継手 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は２個の管１，１の継ぎ部分にパッキンを用いず、両管１，１のフランジ２，２部の対向端２’，２’においてテーパ面３と角縁４の突条線との環状バンド５等による締付けにより精密完封を目的とする。
【解決手段】 共通中心線ｃ上に配置される２個の管１，１の対向端の外周にそれぞれフランジ２，２を設け、上記対向端１’，１’の内周円に沿うテーパ面３と、上記内周円に沿って上記テーパ面３に接する角縁４とを形成し、上記テーパ面３と上記角縁４とを円周形に圧着し、円周形圧着線に沿って、上記対向端を密封する圧着手段を備えてなり、上記テーパ面３又は角縁４を何れか一方又は他方の対向端に突設又は凹設してなる管継手。
【選択図】 図２

Description

本発明は流体輸送管の管継手に関するものである。

従来、高圧流体輸送管の管継手は中心線を共有する対向フランジを開閉自在の環状溝形締付バンドで締付け、対向フランジの対向面間にパッキングを挟圧介在させて流体漏出を防止した（図１５（イ）（ロ）図）。

しかしパッキングは老化して崩れ易く管内部にはみ出し、所定位置からずれ、はみ出し老化分離して流動食品に混入し、食品流体を汚染し、最終食品の品質を著しく低下した。

又パッキンレス継手では輸送流体食品が内圧によって外部に漏れ易く、継ぎ部分から漏出するという問題があった。

そこで継手部分にテーパ面相互を面接し、ネジで押付けることによって気密性を高める考案がなされた（例えば特許文献１，２）。

しかしながら何れもパッキングを介在したためその老化による変形漏出が避けられず、かつ機構が複雑化した。

実公平３−１５８９７号公報（明細書第４欄第３０〜第３２行目） 特開平１１−２３０４３６号公報（明細書「００４１」パージボート３、「００５４」パッキン１７Ａ，１７Ｂ）

本発明は２個の管の継ぎ部分にパッキンを用いず、両管のフランジ部の対向端においてテーパ面と角縁の突条線との環状バンド締付けによる精密完封を目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は
第１に共通中心線上に配置される２個の管の対向端の外周にそれぞれフランジを設け、上記対向端の内周円に沿うテーパ面と、上記内周円に沿って上記テーパ面に接する角縁とを形成し、上記テーパ面と上記角縁とを円周形に圧着し、円周形圧着線に沿って、上記対向端を密封する圧着手段を備えてなる管継手、
第２にテーパ面又は角縁を何れか一方又は他方の対向端に突設又は凹設した上記第１発明記載の管継手、
第３にテーパ面又は角縁を対向端及び対向端間に介在させた環状円板に突設又は凹設した上記第１発明記載の管継手、
第４に圧着手段が上記フランジを対向方向に無段階に摺動させる締付け装置である上記第１〜第３発明のいずれかに記載の管継手、
によって構成される。

従って、締付け装置（圧着手段）によって上記フランジを共通中心線に沿って対向方向に摺動させることにより、
テーパ面と角縁とが上記中心線を中心とする円周形状に接触し、さらに圧着して、円周形の対向端密封部を形成する。

本発明は上述のように構成したので管の対向端にあるフランジを対向方向に締付け得るばかりでなく管の対向端のいずれか一方に形成したテーパ面に他方の角縁を対向方向（共通中心線方向）に圧接し、又は対向端間の環状円板を介して角縁をテーパ面に強力に締付けることができ、それによって管内流体の継手からの漏出をパッキン無しで防止得る効果がある。

２個のステンレス鋼管１，１を共通中心線ｃ上に配置し、両管１，１の対向端１’，１’の外周にそれぞれフランジ２，２を該対向端１’，１’とそれぞれ一体に設ける。

上記フランジ２，２の対向面２’，２’は上記中心線ｃと直交する平行面であり、該フランジ２，２の背面２”，２”は両管１，１のそれぞれ他端側に上記中心線ｃに向って傾斜し、傾斜角度αは同一である（図５（イ）図）。

又一方の対向端１’の内周円に沿って上記中心線ｃに向って他方の対向端１’側に傾斜するテーパ面３を突設する。

又他方の対向端１’の内周円に沿って上記テーパ面３に接する角縁４を形成する。

上記フランジ２，２のそれぞれ背面２”，２”に環状溝形締付バンド５，５（締付け装置・圧着手段）の傾斜溝面５’，５’を面接し、該バンド５，５を締付具６で対向方向に締付けることによって上記テーパ面３に上記角縁４を強圧接して密着密封する。

上記バンド５，５は図３、図４に示すように連杆５”の両端に対向する上記溝形締付バンド５，５をピン７，７によって枢支して環状に形成し、一方の上記バンド５の一端にピン８で枢支した開閉自在の締付具６の内部に他方の上記バンド５の一端を挿入し、先端部５ａ（挿入部）を該締付具６の上端雌ネジ部６’に螺入した螺杆（ボルト）９の蝶ネジ形頭部９’を回動して該螺杆９の下端で上記先端部５ａを該締付具６の下端の上記ピン８に向って押圧する。

上記押圧によって対向する上記バンド５，５は対向方向（図４上下方向）に押圧され、該バンド５，５の傾斜溝面５’，５’が上記フランジ２，２の背面２”，２”を対向方向（共通中心線ｃ方向）に強く押圧し締付けるから、上記テーパ面３と角縁４とが円周形に圧着し、円周形圧着線に沿って該テーパ面３を角縁４で締付けて対向端１’，１’の内周部分は完全密封することができる（図５（イ）（ロ）図、図６（イ）（ロ）図）。

上記テーパ面３は一方の対向端１’の内周円から管１の内径ｄと同一径に一体に突出した環状部１”の外周全面に形成され、
上記中心線ｃを共有する他方の対向端１’の内周面１ａとフランジ２の対向面２’との９０度交差円が上記角縁４を形成し、該角縁４が上記環状部１”の外周全面（テーパ面３）を中心線ｃと平行方向に圧接する。

又テーパ面３を他方の対向端１’の内周円に沿って形成（凹設）することができ、上記角縁４を一方の上記突出環状部１”の先端上部に形成することができる（図７（イ）（ロ）図）。

他方の対向端１’の角縁４は他方の対向端１’の内周円に沿って形成された角形切欠１０の上縁に形成することができ、その場合は図６（イ）（ロ）図に示すように上記２個の管１，１の内径ｄを同一とし両管１，１の厚さを同一とすることができる。

従って上記共通中心線ｃ上に配置した管１，１の対向端１’，１’に設けたフランジ２，２の傾斜背面２”，２”に上記締付バンド５，５の傾斜溝面５’，５’を面接し、
上記締付具６で上記バンド５，５を締付けることにより、フランジ２，２は上記中心線ｃの方向に押圧され、
該押圧によって上記テーパ面３に上記角縁４を圧接し締付けることができる。

上記角縁４の先端は円形突条線であるため環形の上記テーパ面３に突条線が圧接するため、テーパ面３には角縁４の強力な円形突条線が圧接することになる。

即ち上記中心線ｃを中心とし該中心線ｃに向って緩傾斜する輪形テーパ面３に対し、該中心線ｃを中心とする内周円を形成する角縁４とが対向端１’，１’の近接によって円形線状に接触し、フランジ２，２の傾斜背面２”，２”が上記締付バンド５，５の傾斜溝面５’，５’と面接し、かつ該バンド５，５で締付けられることによって角縁４とテーパ面３との上記中心線ｃ方向の圧接をバックアップするため緩傾斜面（テーパ面ｃ）と角縁４とは角縁４がテーパ面３の傾斜に沿って締付けられるように密着する。

即ち単なる直立面と直角に突条を圧接させるものとは異なり、中心線ｃと緩傾斜するテーパ面３に中心線方向に突条（角縁４）を圧接するものであって角縁４はテーパ面３に向って締り、テーパ面３の上記傾斜角β（図５（イ）図）が小さい程締り現象が大きい。

尚図１５（イ）（ロ）図は従来の管継手の一部縦断面図であって（イ）図はインロータイプ面接継手、（ロ）図はパッキン介在面接継手である。

１１は輸送管、１２は管１の他端側に設けた輸送管ネジ込み用雄ネジ部、１３は輸送管雌ネジ押えリング、１４は輸送管止めフランジである。

又図８以下に示すように上記フランジ２，２の対向面２’に環状対向溝１５を中心線ｃを共有して形成（凹設）し、その入口角縁４，４を９０度とし、該対向溝１５の断面形状は横向コ形（図８、図９、図１１、図１２）、又は横向Ｕ形（図１０、（イ）（ロ）図）であれば足りる。

上記配管１，１の双方に短内管１７を嵌合し、短内管１７の中央又は一端寄りに一体に設けた環状円板１８を上記フランジ２，２の対向面２’，２’間に介在させる。この状態では短内管１７は上記中心線ｃを共有する。又該円板１８に短内管１７を用いず、円板１８のみ介在させることができる（図１３）。

上記環状円板１８の両面に対称位置に環状突起１９，１９を形成（突設）し、これを上記フランジ２，２の対向面２’，２’に形成（凹設）した環状対向溝１５，１５に対応する位置に設ける。

上記突起１９，１９の幅Ｌは図１１（イ）（ロ）図に示すように基端幅Ｌが大で先端幅ｌが小で基端１９’から先端１９”に向うテーパ面３を突起１９の内外両側に対称位置（図１１（イ）図）又は内側又は外側の何れか一方（図１１（ロ）図）に設ける。

上記環状対向溝１５，１５の入口では上記テーパ面３，３が該入口の内側（上記中心線側）及び外側の角縁４，４双方（図８、図９（イ）図、図１０（イ）図）少なくとも一方の角縁４のいずれかに圧接するように形成されている（図９（ロ）図、図１０（ロ）図、図１１（イ）（ロ）図）。

上記角縁４，４はそれぞれ直角突条縁であって頂部は突条線状であり、上記突起１９の上記テーパ面３，３の少なくともいずれか一方が該角縁４，４の少なくともいずれか一方に圧接するまで上記突起１９，１９がそれぞれ環状対向溝１５，１５内に進入する（図９（イ）（ロ）図、図１０（イ）（ロ）図、図１１（イ）（ロ）図）。

ところで上記突起１９，１９のテーパ面３，３は基端１９’から先端１９”に到る幅即ち図１１（イ）図で１／２（Ｌ−ｌ）図１１（ロ）図で（Ｌ−ｌ）が角縁４に当接し得る幅であり、該幅１／２（Ｌ−ｌ）又は（Ｌ−ｌ）の範囲でテーパ面３はそれぞれ上記角縁４に当接し、精密誤差（例えば１／１００〜２／１００ｍｍ程度）図１１（イ）（ロ）図に示すように上記１／２（Ｌ−ｌ）又は（Ｌ−ｌ）の範囲内においては、テーパ面３と角縁４は圧接し、少なくとも一方のテーパ面３と少なくとも一方の角縁４とが圧接し、又は双方のテーパ面３，３共に双方の角縁４，４に圧接することで管１内流体粒子は遮断され漏出しない。

勿論、環状突起１９の先端幅ｌは環状対向溝１５の底部幅ｌ’より小とする。

上記環状円板１８を図８〜図１０に示すように上記２個の管１，１の内面に嵌合する短内管１７の一端寄り外周に設けることによって他端寄り短内管１７を一方の管１に嵌合保持した状態で、他方の管１の後端から短内管１７の短い一端部を嵌合させることによって上記環状円板１８を上記フランジ２，２の対向面２’，２’間に挟持することができる（図８〜図１０）。

上記円板１８側に環状対向溝１５，１５を凹設し、フランジ２，２の対向面２’，２’側に環状突起１９，１９を突設しても良い。

上記フランジ２，２のそれぞれ背面２”，２”に圧接する環状溝形締付バンド５，５を図３に示すように短連杆５”の両端にピン７，７で開閉自在に枢着し、一方の上記バンド５の先端部にピン８で枠状締付具６の下端部を枢支し、他方の上記バンド５の先端部５ａを上記締付具６内に挿入し、締付具６の上端部に設けた雌ネジ部６’にボルト９を螺入し、蝶形ボルト頭９’を回動してボルト９の下端で他方の上記バンド５の先端部５ａを一方の上記バンド５の先端部に向って押圧することによって上記締付バンド５，５の溝内ハ形傾斜溝面５’，５’を上記フランジ２，２の背面２”，２”に圧接し、それによって該フランジ２，２を対向方向（図９（イ）図矢印ａ，ａ’）に押圧する。

上記押圧によって環状対向溝１５，１５のそれぞれ又はいずれかの内外の角縁４，４に環状突起１９，１９のそれぞれ又はいずれかのテーパ面３，３を圧着するから上記フランジ２，２は挟圧した環状円板１８によって密封されることになる。

環状対向溝１５，１５及び環状突起１９，１９は図８〜図１０に示すように対称位置に精密に機械加工されるが、図１１（イ）（ロ）図に示す外側テーパ面３と外側角縁４との間に１／１００〜２／１００ｍｍ程度の誤差による非接触部ｔを生じたとしても、テーパ面３の内外方向幅１／２（Ｌ−ｌ）（図１１（イ）図）又は（Ｌ−ｌ）（図１１（ロ）図）内であれば内側テーパ面３と内側角縁４とは必ず接触するので管１，１内の流体の漏出は阻止される。図１１（イ）（ロ）図中符号１６は上記対向溝１５の底部である。

又図１５に示される従来品のゴムパッキング２０を環状対向溝１５，１５から取外し、該対向溝１５，１５間に上記環状円板１８を配置し、両面の環状突起１９，１９を該対向溝１５，１５に上述のように挿入し、上記テーパ面３，３の一方又は双方に上記角縁４，４の一方又は双方を圧接して管１，１内の流体の漏出を阻止することができる。

上記共通中心線ｃ上において管継手部に上記バンド５に代えて締付ナット２１を用いることができる。

即ち図１４（イ）（ロ）図に示すように一方のフランジ２の外径を他方のフランジ２の外径より若干大に形成し、一方のフランジ２の外周面に雄ネジ２２を形成し、他方のフランジ２の外周面を雄ネジ２２の高さ以下に低く形成する。

双方のフランジ２，２を共通中心線ｃに沿って近接させて環状体２１’の内周面に形成した雌ネジ２２’を上記雄ネジ２２に螺合させ、該環状体２１’の他方側に他方のフランジ２の外周面に係合するリング２１”を該環状体２１’の他方側に一体に設けて締付ナット２１（締付け装置・圧着手段）を形成し、該ナット２１を一方のフランジ２側に螺合締付推進させることによって双方のフランジ２，２を角縁４とテーパ面３を介して圧接させることができる。

この際フランジ２，２の背面２”，２”は共通中心線と直交させると良い。

以上要するに共通中心線ｃ上に配置される２個の管１，１の対向端の外周にそれぞれフランジ２，２を設け、上記対向端の内周円に沿うテーパ面３と、上記内周円に沿って上記テーパ面３に接する角縁４とを形成し、
上記テーパ面３と上記角縁４とを円周形に圧着し、円周形圧着線に沿って、上記対向端を密封する圧着手段を備え、上記テーパ面３又は角縁４は何れか一方又は他方の対向端に突設又は凹設され、
又はテーパ面３又は角縁４を対向端及び対向端間に介在された環状円板１８に突設又は凹設し、
かつ上記圧着手段は上記環状溝形締付けバンド５，５や締付けナット２１等のように上記フランジ２，２を対向方向に無段階に摺動させる締付け装置である。

本発明は特に食品製造工場における液体食品例えば醤油、マヨネーズ等液体食品を輸送する配管の継手部に用いることができる。

本発明の管継手を示す縦断面図である。 締付バンド装着状態の縦断面図である。 締付バンド装着状態の正面図である。 締付バンドによるフランジ締付状態の正面図である。 （イ）図は内径の異なる両管の継手部の拡大縦断面図、（ロ）図は（イ）図のバンド締付状態の縦断面図である。 （イ）図は内径同一管の継手部の拡大縦断面図、（ロ）図は（イ）図のバンド締付状態の縦断面図である。 （イ）図は角縁とテーパ面との配設状態の拡大縦断面図、（ロ）図は両管の厚さ同一における継手状態の縦断面図である。 本発明の管継手を示す縦断面図である。 （イ）図は図８の一部拡大側面図、（ロ）図は（イ）図の他の実施例の一部拡大側面図である。 （イ）図は環状対向溝の他例を示す図８の一部拡大側面図、（ロ）図は（イ）図の他の実施例を示す一部拡大側面図である。 （イ）図は環状突起と環状対向溝との精密機械誤差による密封状態の拡大縦断側面図、（ロ）図は（イ）図の他の実施例の拡大縦断面図である。 本発明の他の実施例の一部縦断側面図である。 短管を除いた状態の一部縦断面図である。 （イ）図は締付ナットによるフランジ圧着状態の管継手の縦断面図、（ロ）図は（イ）図の一部拡大図である。 （イ）図はインロー面接継手の一部縦断側面図、（ロ）図はパッキング介在面接継手の一部縦断面図である。

符号の説明

ｃ 共通中心線
１ 管
１’ 対向端
１” 環状部
２ フランジ
３ テーパ面
４ 角縁
５ 環状溝形締付バンド
１８ 環状円板
２１ 締付ナット

Claims (4)

1. 共通中心線上に配置される２個の管の対向端の外周にそれぞれフランジを設け、
   上記対向端の内周円に沿うテーパ面と、
   上記内周円に沿って上記テーパ面に接する角縁とを形成し、
   上記テーパ面と上記角縁とを円周形に圧着し、円周形圧着線に沿って、上記対向端を密封する圧着手段を備えてなる管継手。
2. テーパ面又は角縁を何れか一方又は他方の対向端に突設又は凹設した請求項１記載の管継手。
3. テーパ面又は角縁を対向端及び対向端間に介在させた環状円板に突設又は凹設した請求項１記載の管継手。
4. 圧着手段が上記フランジを対向方向に無段階に摺動させる締付け装置である請求項１〜３のいずれかに記載の管継手。

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