JP2008518173A - 管継手 - Google Patents

Abstract

好ましくはほぼ垂直に突出するカラー（３、４）を有する互いに接合される管部分（１、２）の端部分と、接合部から見てカラーの異なる側に配置されてねじ（１０）及びナット（１１）等の適当な締結要素を用いて締結されるフランジ部分（８、９）とから成る管継手。フランジ部分（８、９）は、少なくとも管継手の締結中に、カラー（３、４）の肩部、最適にはカラー（３、４）の背面（６、７）に適合可能であるように設けられている。

Description

［発明の背景］
本発明は、請求項１のプリアンブルにおいて定義されるような管継手であって、好ましくは垂直に突出するカラーを有する互いに接合される管部分の端部分と、接合部から見るとカラーの異なる側に配置されてねじ及びナット等の適当な締結要素を用いて締結されるフランジ部分とから成る、管継手に関する。

管の突合わせ接続には、フランジ継手が一般的に用いられる。これらの場合、接合される両方の管の端に、カラー(collar)、通常は例えば管の長手方向軸に対してほぼ垂直であり、押し付けられたフランジ部分を受けるカラーが設けられる必要がある。互いに接合される管部分のカラーは、フランジ間にある。フランジには、ねじ又はボルト等の締結要素が通される孔が設けられ、継手はナット要素で締結される。カラーの形成にはいくつかの選択肢がある。典型例が米国特許第４，９０５，４９２号に記載されており、カラーは２段階で形成される。管の端が、まず３５°〜４０°の角度に伸張されてから、第２の拡張装置で管の長手方向に対して約９０°の角度に伸張される。カラーの背後にフランジが設けられ、ねじ及びナットで互いに対して締結される。このタイプのフランジ継手は、英国特許出願公開第２２０２０２２号に開示されている。この継手では、カラーの形状に対応する形状に加工されたフランジが用いられる。この継手では、互いに対向して配置される管端間で、通常はシール材が用いられる。特に、英国特許出願公開第２２０２０２２号による解決手段は、管部分の接合面ではほぼ垂直な面が用いられるが、フランジに隣接しているカラー面は管の長手方向軸に対して垂直な平面から逸脱している継手を提示している。当該公開には、カラーの背面、すなわち管の長手方向軸の方向で接合面の反対側の面に対応するように嵌まる成形フランジが記載されている。このような継手は、フランジ部分のカラーに面する側の形状がカラーの形状に対応するように、フランジ部分を形成しなければならないという欠点を有する。これには、さらなる加工、又は例えば鍛造等によるフランジの製作が必要である。

さらなる問題は、カラー又はフランジの形状にばらつきが生じ得ることで、例えば継手の締まり具合に関する問題が生じる可能性があることである。

本発明の目的は、従来技術の問題を回避できる、管継手の全く新しいタイプの解決手段を生み出すことである。別の目的は、フランジ部分がカラー部品の形状のバリエーションに適合する一方で、種々のカラー形状とともに用いるのに適している、管継手を生み出すことである。さらに別の目的は、管継手の組み立て易い解決手段を得ることである。

［発明の簡単な説明］
本発明は、継手をしっかり締め付ける際にフランジ部分がカラー部品の表面に適合するようにする概念に基づく。

本発明の管継手は、フランジ部分が、少なくとも継手をしっかり締め付ける際に、カラーの肩部、最適にはカラーの背面に実質的に適合可能であるように設けられていることを主に特徴とする。

本発明の管継手は、請求項２ないし１４の記載により更に特徴付けられる。

本発明の解決手段は、多くの顕著な利点を有する。本発明による継手の適合可能なフランジ部分を用いることによって、管継手を形成する非常に多様な解決手段が得られる。一方では、フランジ部分は種々のカラー部品との使用に適合する。他方では、フランジ部分は、カラーに関連する種々の形状のばらつき又は変形に適合する。多要素フランジ部分を用いることによって、カラーに対する継手のフランジ部分の適合性を得たまま、フランジの厚さ要件を考慮することが可能である。セグメントから形成されるフランジ部分を用いることによって、管継手の組み立てを大幅に改善及び迅速化することがさらに可能である。継手を、横方から直接より容易に形成することができる。他方では、カラーに対してセグメント自体を良好に調節することができる。継手の両側に配置されるフランジ間にスペーサ要素を用いることによって、組み立て中にフランジを互いから所望の距離に保つことで、取り付け作業を容易にすることが可能である。センタリング要素を用いることによって、接合される管部分を互いに対してセンタリングさせることができ、継手の品質を向上させるとともに取り付け作業をさらに容易にすることが可能である。可撓性スリーブ要素を用いることによって、センタリング要素及びスペーサ要素の両方として機能する複合要素を構築することができる。互いに結合させた多要素フランジ部分を用いることによって、組み立ての際に利点が得られ、他方ではフランジパック(flange pack)の形成が容易になる。弾性接着剤、例えばシリコーン等の結合剤を用いて接合を実施することによって、フランジ部分パックの形成に有利且つ簡便な解決手段が得られる。接合される管部分間で片面が接着面になっている平面状シール材を用いて、取り付け前にそれを管部分の一方に付着させることによって、取り付け作業をさらに容易にするとともに迅速化することができる。可撓性座金等の補正要素を用いることによって、継手をしっかり締め付けるための、また他方では締結要素とフランジ部分との間の角度又は平面度の差を補正するのに確実な構造が得られる。

以下において、添付図面により実施例に関する本発明を詳細に説明する。

［発明の詳細な説明］
図１及び図２は、管の継手をしっかり締め付ける前の、本発明による管継手を示す。図３及び図４は、管の継手をしっかり締め付けたときの図１及び図２の継手を示す。

管部分の端に環即ちカラー（collar)を形成する方法は多数ある。特に、これらのいくつかは、英国特許出願公開第２２０２０２２号に記載されている。当然ながら、カラーは他の方法で、溶接によっても形成することができる。図は、カラーの背面、すなわちフランジ部分が配置される面が幾分傾斜しているカラー（環）タイプを示している。

管継手においては、管部分１及び２がフランジ継手を用いて互いに接合され、これは、管部分の端に形成されているカラー３、４によって管部分の端同士を押圧することによって行われる。カラーの接合面間に、シール要素５を配置することが好ましい。管部分１、２は、カラーの接合面の反対側、すなわちカラーの背面６、７側にあるフランジ部分８、９によって、互いに押圧される。フランジ部分は、フランジ要素に形成されている孔１６に通されるねじ要素１０及びナット要素１１等の締結要素を用いて、互いに押圧される。接合部と異なる側にあるフランジ要素８、９は、ねじ要素のヘッド１２とナット要素１１との間にある。

管継手は、好ましくはほぼ垂直に突出するカラー３、４を有し互いに接合される管部分１、２の端部分と、カラーの接合部とは異なる側に配置されていて、ねじ１０、１２及びナット１１等の適当な締結要素を用いてしっかり締め付けられるフランジ部分８、９とから成る。フランジ部分８、９は、少なくとも継手がしっかりと締め付けられる際には、カラー３、４の肩部、最適にはカラーの背面６、７に適合可能であるように設けられている。図においては、フランジ部分の適合は、フランジ部分８、９を角度ａ及びｂの量だけ傾斜させることによって達成されるが、また、例えばフランジ部分を湾曲させることも含み得る。接合部とは異なる側に２つ以上のフランジ部分８、９を存在させてもよい。

図１ないし図４によれば、フランジ部分８、９は、複数のフランジ要素８、８’、８’’；９、９’、９’’から成る。十分な厚さのフランジ部分を必要とする場合には、（図１〜図４におけるように）十分な数のフランジ要素を並べて設けることで、カラーに対するフランジ部分の適合性を保つことができる。図１ないし図４に示す実施形態では、継手の各側に３つのフランジ要素８、８’、８’’；９、９’、９’’が配されている。したがって、必要に応じて、継手は、管部分の軸方向に並べて配置された複数のフランジ要素８、８’、８’’；９、９’、９’’を含み、当該要素は、少なくとも継手をしっかりと締め付けている際に互いに対して移動可能、好ましくは摺動可能であるように設けられる。フランジ部分８、９には、例えばねじ要素１０等の締結要素のための開口１６、１７が設けられ、開口は、継手しっかりと締め付けられる際にフランジ部分の適合に必要な角度変化ａ、ｂ等の動きを許容するような形状又はサイズで形成される。

フランジ部分を、図９に示すように、円形、好ましくはリング状のフランジ部分として形成することができる。この場合、フランジ部分は、典型的にはカラーが形成される前に、継手の形成のために管部分に配置されていなければならない。

好適な一実施形態によれば、フランジ部分８、９は、セグメント８ａ、８ｂから成る。図８ａは、このタイプのフランジ部分を示している。継手においてセグメントを用いることによって、カラーが形成された後でも継手に取り付けることができるフランジ部分が得られる。

セグメント（区分）から形成されるフランジ部分が用いられる場合、継手は、リングを形成するようにフランジ部分のセグメント８ａ、８ｂを接続する少なくとも２つのバインダ部品１９を備える。図５及び図６は、複数のセグメントから形成される継手の組み立てを示している。

カラー３、４の、 継手または接合部と異なる側にあるフランジ部分８、９間には、弾性スリーブ部品等のスペーサ要素１３が配置されている。スペーサ要素は、組み立て中にフランジ部分を互いから適当な距離に保つことで、取り付け作業を容易にする。図による実施形態では、スリーブ部品１３は、ねじ１０等の締結要素に関連して配置される。

継手を形成するためには、接合部と異なる側に配置されるフランジ部分８、８’、９、９’を、スリーブ要素１３に形成された開口にねじ１０を通して配置している完成パッケージとして組み立てることができる。フランジ部分８、９及び締結要素１０、１１、１２は、完成パッケージとして設けられ、図５及び図６に示すように、これを接合部に直接取り付けることができる。

フランジ部分８、９と締結要素１１、１２の対向面との間には、締結方向に可撓性のある座金等の補正要素１４、１５が設けられる。補正要素１４、１５は、締結要素とフランジ部分との間の角度又は平面の差異を補正する。これは、例えば、図４の実施形態において把握することができ、管要素１、２に近い部分ほど座金１４、１５の圧縮が大きい。

継手はさらに、少なくとも継手をしっかりと締め付けている際に、互いに連結される管部分１、２を少なくともその連結部においてセンタリングする手段１３を備える。図に示す解決手段では、スリーブ要素１３は、スペーサ要素及びセンタリング要素の両方として機能する。継手をしっかりと締め付けている際に、スリーブ要素は圧縮され、その結果、スリーブ要素は伸張して、管部分１、２に対し、特にカラー３、４の上面に押し付けられる。したがって、継手の種々の締結要素をしっかり締め付けることにより、管部分が互いにセンタリングされるようになる。

フランジ部分８、８ａ、８ｂの少なくとも１つには、主に適合性を高めるために形成されるスロット１８、開口、又は同等のイーザ(easer)が設けられる。図９では、フランジ部分には、フランジ部分の孔１６と内円との間にスロット１８が設けられる。当然ながら、スロットは、フランジ部分の他の場所に設けることもでき、図９の実施形態におけるようにねじ孔１６に対向させて配置する必要はない。これに対応して、セグメントから成るフランジ部分８ａ、８ｂにも、スロット、開口、又は同等物を設けることができる。このタイプの実施形態は図８ｂに示されている。

図１０及び図１１は、２つのセグメント８ａ、８ｂ；９ａ、９ｂから形成されるフランジ部分を用いた継手が実施される、さらに別の実施形態を示す。さらに、２つのフランジ部分は、継手のカラー部品３、４の両側に設けられる。明確化を図るべく、対応する継手が図７にも示されている。図１０は、矢印Ｂの方向から見た図１１の解決手段である。

好適な一実施形態によれば、並べて設けられているフランジ要素８、８’、８’’；９、９’、９’’は、シリコーン等の弾性接着剤により、隣接する側面が互いに結合されている。接着剤に関係なく、フランジ要素同士の互いの動き及びカラーに対するフランジ部分の適合が得られることが、試験で確認されている。

本発明のフランジ部分、フランジ要素、セグメントは、例えば打抜き又は切断によって、例えばレーザ切断技法によって、その用途に関する要件を満たす所望の材料から、例えば金属板から有利に製造することができる。

一実施形態によれば、互いに接合される管部分１、２間に設けられるシール要素５は、組み立て前に管部分の一方に容易に固定できるように、片面に接着剤が設けられた平面状シール材５である。

本発明は上述の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更することができることが、当業者には自明である。他の特徴とともに本明細書で言及された特徴は、必要に応じて互いに別々に用いることもできる。

継手をしっかり締め付ける前の本発明による管継手の部分断面を示す図である。 図１の継手の細部を示す図である。 継手をしっかり締め付けた後の本発明による管継手の部分断面を示す図である。 図３の継手の細部を示す図である。 組み立て段階にある本発明の管継手の一実施形態を示す図である。 図５の矢印Ａの方向から見た、組み立て段階にある本発明による管継手の一実施形態を示す図である。 装着済みの管継手の一実施形態を示す図である。 フランジ部分のフランジの一実施形態を示す図である。 フランジ部分のフランジの別の実施形態を示す図である。 フランジ部分の別の実施形態を示す図である。 管の長手方向軸の方向に見た、本発明の管継手のさらに別の実施形態を示す図である。 図１０の実施形態の側面図を示す図である。

Claims (14)

1. 好ましくはほぼ垂直に突出するカラー（３、４）を有する互いに接合される管部分（１、２）の端部分と、前記カラーの接合部とは異なる側に配置され、ねじ（１０）及びナット（１１）等の適当な締結要素を用いて締結されるフランジ部分（８、９）とから成る管継手であって、少なくとも該管継手をしっかり締め付ける際に、前記フランジ部分（８、９）が、前記カラー（３、４）の肩部に、最適には該カラー（３、４）の背面（６、７）に適合可能であるように構成されていることを特徴とする、管継手。
2. 前記フランジ部分（８、９）は、複数のフランジ要素（８、８’、８’’；９、９’、９’’）から成ることを特徴とする、請求項１に記載の管継手。
3. 前記フランジ部分（８、９）は、セグメント（８ａ、８ｂ）から成ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の管継手。
4. 必要に応じて、前記管部分の軸方向に並べて設けられる複数のフランジ要素（８、８’、８’’；９、９’、９’’）を備え、該複数のフランジ要素は、少なくとも前記管継手をしっかり締め付ける際に、互いに対して移動可能、最適には摺動可能であるように構成されていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の管継手。
5. 前記接合部とは異なる側にある前記フランジ部分（８、９）間に設けられる、弾性スリーブ部品等のスペーサ要素（１３）を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の管継手。
6. 前記フランジ部分と前記締結要素の対向面との間に設けられる、締結方向に可撓性のある座金等の補正要素（１４、１５）を備えることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の管継手。
7. 前記スリーブ部品（１３）は、ねじ（１０）等の締結要素に関連して設けられることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の管継手。
8. 少なくとも該管継手がしっかり締め付けられる際に、互いに接合される前記管部分（１、２）を少なくとも前記接合部でセンタリングする手段（１３）を備えることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の管継手。
9. 前記フランジ部分（８、８ａ、８ｂ）の少なくとも１つには、主に適合性を高めるために形成されるスロット（１８）、開口、又は同等のイーザ（easers）が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の管継手。
10. 前記フランジ部分（８、９）及び前記締結手段（１０、１１、１２）は、前記管継手に直接取り付けることができる完成パッケージとして設けられている（図５、図６）ことを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の管継手。
11. 前記フランジ部分（８、９）には、例えばねじ要素（１０）等の締結要素のための開口（１６、１７）が設けられており、該開口は、前記管継手がしっかり締め付けられる際に前記フランジ部分の適合に必要な角度変化等の動きを許容するような形状又はサイズで形成されることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の管継手。
12. リングを形成するように前記フランジ部分の前記セグメント（８ａ、８ｂ）を接続する少なくとも１つの結合部品（１９）を備えることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の管継手。
13. 並べて設けられる前記フランジ要素（８、８’、８’’；９、９’、９’’）が、シリコーン等の弾性接着剤によって隣接する側面が互いに結合されていることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の管継手。
14. 互いに接合される前記管部分（１、２）間に平面状シール材（５）が設けられており、該シール材の片面には、組み立て前に前記管部分の一方に容易に固定できるように接着剤が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の管継手。

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