JP3474203B2 - パイプ用のネジ付きジョイント - Google Patents
パイプ用のネジ付きジョイントInfo
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Description
関し、それは、本願発明に係るジョイントによって2つ
の管状の構成部材が結合された後に一方の管状の構成部
材に対し他方の望ましくなくかつ制御できない回転を回
避するために、過大なねじ込み又はねじ込み解除に抵抗
する装置を備える。
又はねじ込み解除に対抗する装置は備えてなく、2つの
管状の構成部材の一方を他方に対し回転させてその2つ
の管状の構成部材を組み立てるために用いられたトルク
より大きなトルクを適用するだけであり、その回転は補
足的なねじ込みの方向又はねじ込み解除の方向に行われ
る。
締め付けた後に一方の管状構成部材が他方に関して相対
的に回転することを防止することが必要である。パイプ
に生じる力及び変位は結合トルクより大きなトルクを生
み出すことがあり、その力及び変位のために、操作の際
に、そのようなねじ込みの解除又は過大なねじ込みが生
じることがある。また、特に、最初の結合の際に用いら
れたトルクより小さくなることがあるようなトルクを適
用した際の振動のために、そのようなねじ込みの解除又
は過大なねじ込みも生じることがある。
とになるが、それは当然であるが非常に多量の材料を必
要とする欠点を持つ。そのジョイントは分解することが
できず、さらに、それは容易に溶接できる材料のみが用
いられる。
れないが、石油及びガス工業に用いられるもので、そこ
では、様々な流体又は流体の混合物を搬送することがで
きる様々な形状で幾分大きな長さのメインパイプを構成
するために、スチールパイプがジョイントによって互い
に連結される。
において、例えば、浮遊プラットフォーム又ははしけを
海底にリンクし、又は、海底上の一点を他のところに結
合するために、沖合いの資源開発のために用いられる様
々なメインパイプラインを作ることに適している。
れると、制御されない方法で作動する際に過大なねじ込
み又はねじ込みの解除を受けることがないように、沖合
いの石油又はガスの現場で信頼性がありかつ安全な資源
開発状況を得ることは重要である。
は、最近は、例えば、約12メートルの標準的な長さのス
チールパイプからなり、溶接されたジョイントによって
端部と端部とが連結されている。それらは、振動、海
流、波及びパイプに対するプラットフォーム及びはしけ
の相対的な動きのために、様々な動きを受け、その動き
は力と、パイプ部分を互いに回転させる傾向を持つトル
クとを生じさせることがある。
プの取付けの間又は運転段階での取付けの後に取り除く
ことができる。
置き換えられる。
の用途、又は、例えば地熱産業のような他の産業に用い
ることもでき、さらに、特に、ジョイントによる組み立
て後に一方の管状構成部材の他方に対する回転を回避す
ることが望まれるようなどのような用途にも応用するこ
とができる。
イプをケースで囲み又は管に入れるために用いることが
できる。
込みに抵抗する装置を備えるパイプを接続するようなね
じ付きジョイントは公知である。そのようなジョイント
は、米国特許第2,318,590号に、ジョイントツールによ
って組み立てられるロッドに孔を開けることが開示され
ており、それは、パイプの外側の周囲の面とジョイント
スリーブの各自由端の内側の面との間にあって挿入のた
めに外側に開いている環状空間に環状の部品を挿入する
ことからなっており、その環状の部品は、外側及び内側
に向かうぎざぎざを含み、それがパイプ及びスリーブの
対応するぎざぎざと適合し、その結果、次に、環状の部
分は力によって緊密にはまる。
みの解除を防ぐための手段として機能し、それは、パイ
プとスリーブとの間に直接に、又は、スリーブを延長す
る第3の中間部品を介して配置することができる。米国
特許第2,318,590号は、ジョイントの外側に又はそのジ
ョイントの外側に開いている空間内に、機械的にパイプ
及びスリーブをリンクする補足的部品を配置するような
多少複雑な別の例を開示する。
を見ることができ、それは、ブロック手段として、ジョ
イントの端部に配置されていて、かつ、パイプの外側面
と他のパイプの内側面との間で外側に開放されている環
状空間に挿入されている多数の歯付き部分を利用してお
り、その歯付き部分の鋭利な端部はパイプのねじ込みに
抵抗するがそれに限定される。
この場合には、ジョイントの外側に向かって開かれてい
る環状空間は、特殊な形状をしており、その空間にブロ
ック部品が挿入されるが、それはその周囲のほぼ50%を
占有し、それも特殊なものである。
2,797,109号の場合には、ブロック手段は一方のパイプ
が他方のパイプに対し回転する際の小さな変位は防ぐこ
とができず、ブロックはその変位が起こってしまった後
に行われることに気がつくであろう。ねじ込みの初期の
位置ではブロックは行われないが、その隣接した位置で
は行われる。
106号に開示されたすべての装置が、各接合のために、
パイプとジョイントとの間の環状ハウジングに挿入され
るような1つ又は幾つかの補足的部品を必要とする。そ
のハウジングは、ジョイントの製造の際に機械加工が追
加の費用となるような多少複雑な形状をしている。それ
により、作業者は、パイプの寸法に基づいて、補足的な
部品の保管の管理を別々にしなければならない。
トの外側に配置され、特に腐食の問題に関する外側の環
境から保護されない。また、作業者は、ジョイントの取
扱いの間、それらの位置に基づいて、補足的部品が配置
された後にそれらがその位置に保持されることを保証し
なければならない。
が他方に対し回転することを防ぐ他の種類のジョイント
を開示する。
に刻まれた歯を相互にかみ合わせることによって互いに
機械的にリンクされ、最終的な取付けは、1つのスリー
ブをパイプの2つの端部が挿入されている所定の基準点
まで動かし、それにより、そのスリーブが、円筒形状の
ねじ部を持つパイプの2つの端部と同一の長さを被うよ
うになることによって達成される。着脱自在な部品から
なるシールリングがスリーブの中央部に配置されてお
り、さらに、幾つかの堅い支承面がそのスリーブの各端
部に設けられている。
一体型ジョイント、つまり、スリーブを用いない型のジ
ョイントには適用できない。さらに、一度スリーブを所
定位置に配置すると、そのスリーブのねじ込みを確実に
する装置は提供されない。
造を目的としており、それは、特に、溶接されたジョイ
ントと置き換えて用いることができ、さらに、上記の分
離の際の問題を持たずに、過大なねじ込み又は制御され
ないねじ込みの解除に抵抗する装置を備える。
作業の際の締め付けを保証するような補足的部品の取付
けを必要とせず、また、取付けは容易なままのねじ付き
ジョイントを創造することを目的とする。
成することができ、さらに、その構造、基本的な作業性
及び使用の特性が、過大ねじ込み又はねじ込み解除に抵
抗する装置を備えないねじ付きジョイントに対し、最小
限度まで修正されるようなねじ付きジョイントを創造す
ることを目的とする。
も目的とするが、それは過大なねじ込み及びねじ込み解
除に対抗する装置を備え、その装置は、APIジョイント
のような種類の標準的なジョイント又は表面をねじ締め
かつしっかりと支承するショルダー停止型の組立体を制
御する手段を特に備えるような上等な又は高級なジョイ
ントと呼ばれるものに関連するか否かにかかわらず、既
に存在する異なるねじ付きジョイントに適用できるもの
である。
を目的とし、そのねじ付きジョイントは、過大なねじ込
み及びねじ込みの解除に抵抗する装置を提供するが、困
難なく、さらに、パイプ又はスリーブの内側又は外側の
表面を損傷させたり悪影響を残すことなく分解すること
ができる。
の機械加工だけで済むねじ付きジョイント作ることを目
的とする。
し、それは、外部の媒体ときっちりと向かい合い、さら
に、必要に応じて、特に海洋の環境での腐食から保護す
るために外側に被覆を行うことができる。
また、おす型の外ねじを持つおす型の管状構成要素と、
そのおす型構成要素のおす型の外ねじに対応するめす型
内ねじを備えるめす型管状構成要素と、既定の大きさの
トルク締め付けにしたがってそれらの2つの構成要素を
組み立てる装置とを備える。
置にねじ切りされていないめす部を備えており、その内
側壁の端部にめす型支承保持表面が設けられている。
に、めす部に対応するねじ切られていないおす部を備え
ており、そのおす部の外側壁の端部にはめす型支承面に
対応する型支承面が設けており、そのおす型支承面は、
ジョイントのおす型及びめす型構成要素が適切な位置で
ねじ締めされた状態にあるときには、めす型支承面を保
持するとともにそれと接触状態にある。
めに用いられている。つまり、おす型又はめす型構成要
素に関しては、下流は構成要素の軸線に沿ってその構成
要素の自由端に向かう方向を示しており、上流は構成要
素の内側に向かう方向を示す。
す部」と呼ぶ)の内側面は、めす型ねじ部の下流端部か
ら、めす型支承面まで延在しており、また、ねじ切りさ
れていないおす部(後に、簡略化して「おす部」と呼
ぶ)の外側面は、おす型ねじ部の上流端部からおす型支
承面まで延在しており、それらのめす部の内側面及びお
す部の外側面は、互いに半径方向に分離されていて、め
す部とおす部との間に接触しない環状領域を形成する。
さの少なくとも一部に修正された環状空間が設けられて
いて、その環状空間には、その一部又は全部を満たす接
着剤が、めす部とおす部との間で確実な機械的接続を形
成するようにされているものである。
面及びおす部の外側面によって画定される容量を意味す
るものとする。それらの2つの表面は、それぞれの別々
の位置において、数十ミリメートルの半径方向距離だけ
分離されているが、望ましい半径距離は環状空間の長さ
にわたってほぼ一定である。おす部の外側面及びめす部
の内側面は、望ましくは、円筒状若しくは先細りのもの
又はより一般的には回転状態のものである。
型構成要素の直径及び厚さと接着剤の特性の関数のよう
に選択されるものであり、その接着剤は、作業者が2つ
の構成要素を確実に機械的に結合できる接着剤の量を活
用できるように用いられる。
半径距離を挙げることができる。一般的には、半径方向
距離は、良好な条件下で確実な接着の効果を発揮できる
ような値となるであろう。
のみに配置することができる。つまり、それらは、2つ
のジョイント構成要素の一方のみで機能を発揮すること
ができる。
置される。つまり、それらは、ジョイントのおす型構成
要素とめす型構成要素との両方に配置される。
た環状部を含み、その部分は修正環状空間の部分よりも
数倍も大きく、また、その環状部は環状領域の軸線方向
長さの一部を占める。その環状部は、ねじ込み工程の間
に、グリース又はおす型及びめす型ねじ部から取り除く
ことができるようなグリースと同様な物質の受け取り部
として機能する。それらのねじ部は、概略、グリース又
は同等な物質が塗布されとともに、環状修正空間内に使
用されない過剰な接着剤を集めることができる。その接
着剤及びグリースはその環状部内で混合される可能性が
非常に高い。
いと説明したが、簡略化のため、これからは、その環状
部をグリースポケットと呼ぶ。
びめす型ねじ部のセクションの端部から始まるグリース
ポケットと、おす型及びめす型支承面までの修正環状空
間とが連続するように配置される。
除されるグリースが修正空間内に入ることを防ぐことが
でき、さらに、おす部及びめす部の接着の手順を妨害す
るのを防ぐことができる。また、それにより、ねじ込み
の間に取り除くことのできる加圧力下で、グリースを減
圧することができ、その結果、ジョイントのその部分内
にひずみ領域ができるのを防ぐこくができる。
達する半径方向高さを持っていて、望ましくは、ジョイ
ントの効果を減少させないように、つまり、おす部の領
域内のおす型構成要素の有効なセクションを減少しない
ように、めす部の主要部に配置される。
ていて十分な接着状態が確保されることが保証されるで
あろう。
めす部の下流端部に配置されためす型支承面とは、ジョ
イントが互いにねじ込まれるときの段階の間は、めす部
の内側面と特にめす型視正面とおす部の外側面とが接触
状態になく、めす型支承面がジョイントのねじ込みの最
終段階におす型支承面に保持接触される状態になるよう
に構成されている。
れたジョインの状態において、それらの支承面の個々の
半径方向距離の間に干渉が現れるような形状を持つ。そ
の干渉はフェルール結合効果(ferruling binding ef
fect)を形成する。
めす型支承面は、おす部と摩擦することがなく、特に環
状の修正空間のレベルにおける所定の点に、ねじ込み工
程の間、おす部とめす型支承面との間に自由通路用の半
径方向距離が存在する。それにより、ジョイントの取付
が容易に行うことができ、さらに、特に、支承面の有害
な摩擦作用及び質の劣化を防ぐ。
状を持ち、そこでは、頂部がおす型構成要素の下流端部
に向かって配置されている。
線に沿った支承面の長さ、約3乃至10mmの3゜と10゜と
の間にある。
じ込みの間の使用と、その使用者がそのジョイントの作
動状態での使用とに適した特性を持つ。
と、衝撃に耐え、作動中弾性変形を吸収し、そしてせん
断に抵抗する接着剤とを選択するであろう。それらの接
着剤の性能は少なくともグリースが存在する中で変化す
るもので、接着剤は所定の潤滑効果も備えることがあ
る。
硬化性能を持つ接着剤であり、さらに、望ましくは瞬間
硬化するものである。それにより、作業者は短い時間に
制御された方法で確実にジョイントの取付けを行うこと
ができて、パイプ取付現場又は工場で良好な生産性を提
供する。
るような単一性分の種類の接着剤を用いることができ
る。また、例えばエポキシ樹脂と硬化剤とを使用の直前
に混ぜる混合物のような2成分系の接着剤を用いること
もできる。硬化は加熱処理によって制御される。
ースの接着剤は容易に使用することができる。望ましく
は、その接着剤は、おす型構成要素をめす型構成要素に
ねじ込む前に、その接着剤のために確保されている環状
修正空間内に置かれる。
よって接着剤を修正環状空間に対応するおす型構成要素
の一部に塗布し、めす型構成要素をその最終位置までお
す型構成要素にねじ込む。めす部の下流端部はめす部の
表面から過剰な接着剤をこすり取る。その過剰分はおす
部の上流部の外側に取り除かれる。めす部の表面は、ね
じ込みの間はおす部上に置かれないが、ねじ込み処理の
終わりには置かれる。保持がおす型表面のレベルで生じ
る。このようにして、修正環状空間内に接着剤の修正環
状層を得る。その接着剤は、接着特性によって、その空
間内の外側の壁に対し修正環状空間の内側壁を所定のト
ルクでブロックし、その結果、おす型構成要素をめす型
構成要素に対しブロックする。
素内の組立位置に完全にねじ込まれたときに接着剤を挿
入することができる。
なくとも1つの注入チャンネル、望ましくは、ベントチ
ャンネルを提供する。その注入チャンネルによると、そ
の導入は、例えば、加圧下での必要な量の接着剤の修正
環状空間への注入又は当業者に公知の他の方法によって
行うことができる。単一若しくは複数の注入チャンネル
又はベントチャンネルは、存在する場合には、望ましく
は、使用後に、例えば、固いシート又は所望の効果を達
成できるほかの手段を用いて又は用いないで、ねじ付き
ストッパーのように確実に締め付けるような装置によっ
て閉じられる。
はスリーブ結合型とすることができる。
プはの一方の端部は、ハンマーのようなもので強度、直
径及び・又は厚さが調整されており、そこには、上述の
ようなおす型構成要素を備えており、また、他方の端部
は補強されて直径及び・又は壁の厚さが拡大されてお
り、そこには、上述のようなめす型構成要素を備える。
本願発明によると、ジョイントは、組立予定の2つのパ
イプのおす型構成要素及びめす型構成要素をねじ込むこ
とによって作られ、接着工程が上記のように実行され
る。
てるべきパイプは、両端に同種の構成要素(通常はおす
型構成要素)を備えており、2つの配置されたパイプの
それらの2つの構成要素は、端部同士が、結合スリーブ
の2つの端部に配置された2つの対応する構成要素(通
常はめす型構成要素)にねじ込まれる。おす型及びめす
型構成要素は上で述べたように作られている。
要素内のおす型構成要素を組立てることができる装置
は、ねじ部自体からなる装置若しくはねじとは無関係の
装置でよく、又は、ねじ及びねじに接続されていない装
置からなる装置の組合せでもよい。
円筒状ねじの場合、その結果、フェルール接合のタイプ
ではない場合には、それらの装置は、ねじとは無関係で
ある。それは、例えば、めす部及びおす部の支承面のよ
うな組立体停止片又はフェルール接合面として知られて
いる装置の問題となることがあるが、それは、そのめす
部及びおす部の支承面が、ねじ締めに十分に抵抗する大
きさのトルクを達成し、それによって、ねじ部以外の領
域内のおす型構成要素とめす型構成要素との間に、十分
な抵抗トルクによって金属対金属接触を確保することが
できる場合である。
プの場合には、それらの装置は、直接にねじと特にその
ねじのレベルでのおす型構成要素とめす型構成要素との
間の干渉とからなる。
て、おす型構成要素とめす型構成要素との間に確実に金
属対金属接触を形成するショルダー停止部及び又はフェ
ルール接合面のようなねじ部と無関係な装置によって実
行することができる。それらのショルダー停止部及び又
は金属対金属面は、所定の大きさのトルクによる締め付
けではなくほかの機能を発揮することができる。
えば、1若しくはいくつかの段階で、又は負の角度でテ
ーパー付けされた円筒状のようなものを含むどのような
種類でもよい。
及びガス産業の用途、特に沖合いの主供給ラインに用い
られる場合には、金属対金属面を持つおす型構成要素及
びめす型構成要素を提供し、それによって、特に流体が
循環する内側に関しジョイントを堅く締め付けることが
できる。それらのジョイントは、望ましくはショルダー
停止部も備えることができる。
欧州特許出願EP0,488,912、EP0,741,261号及びEP0,707,
133号に開示されているねじ付きジョイントを用いて作
ることができる。
例及び関連する図面を参照しながら説明を行う。
みを示す本願発明に係るジョイントのその軸線に沿った
拡大図である。
みを示す図1に係るジョイントのめす型構成部材のその
ジョイントの軸線に沿った断面図である。
みを示す図1に係るジョイントのおす型構成部材のその
ジョイントの軸線に沿った断面図である。
みを示す図1に係るジョイントのスリーブ伸縮継手の変
形例のその軸線に沿った断面図である。
みを大きく拡大した図3に係るジョイントの軸線に沿っ
た断面図において、おす型構成部材のスレッド部分の上
流部のねじ込み前の準備状態を示す断面図である。
みを大きく拡大した図2に係るジョイントの軸線に沿っ
た断面図において、めす型構成部材のスレッド部分のね
じ込み前のその部分より下流に設けられているめす型構
成部材の領域を示す断面図である。
みを大きく拡大したジョイントの軸線に沿った断面図に
おいて、おす型構成部材のスレッド部分の上流部のねじ
込みの間のおす型及びめす型構成部材を示す断面図であ
る。
みを大きく拡大したジョイントの軸線に沿った断面図に
おいて、おす型構成部材のスレッド部分の上流のねじ込
み終了時におけるおす型及びめす型構成部材を示す断面
図である。
示す。
に沿って示す拡大断面図である。
た部分のみを示す。軸線X1−X2は、図面の簡略化のため
にその図面の面内に示されているが、そこで用いた表示
の縮尺に応じて、その図面上に必ずしも表示されるもの
ではない。
3とを備えるジョイント1を示しており、それらは互い
にねじ込まれている。
り、おす型構成部材3はパイプ5の端部に配置されてい
る。その結果、2つのパイプ4及び5は、本願発明に係
るジョイントによって組み立てられる。
える(図2)。
−X2軸線に関するその傾斜は約2.5%乃至7.5%であり、
それには、一般的な台形のスレッドが設けられている。
によって拡大されており、その一つを図6に示す。
備える。そのスレッド部8もテーパーが形成されてお
り、めす型構成部材2のめす型スレッド部6に対応す
る。
きさになるおす型構成部材3の実用部9を形成するため
に、おす型スレッド部は位置11から薄くなっており、そ
の位置では、スレッド部8のクレスト及びその共通部の
エンベロープが構成部材3の共通表面を再結合してい
る。
がおす部13において拡大されており、それは図8でも見
ることができる。
部7の下流端部16上に配置されている。18の位置では、
おすの支承部がおす部13の外側表面15上に配置されてお
り、その位置はそのおす部の下流端部にありめすの支承
部の表面に対応する。
7の形状は、組み合わされてねじ込まれた状態におい
て、2つの環状表面17及び18が金属対金属の保持接触状
態にあり、それによってパイプ4及び5の外側を流れる
流体に対し所定の固さの締結のねじ込みジョイントを形
成する。
部7の内側表面14と、支承表面18とスレッド部8の上流
端部12との間のおす部13の外側表面15とは、おす型構成
部材3がめす部2の組み立てられた部分にねじ込まれる
と、環状領域を形成し、それは、支承部17及び18から連
続する、環状の修正空間20(図8)と環状の受容部21と
を備えており、その受容部は簡略化するためにグリース
ポケットと呼ぶ。この構造はその機能の特徴のほんの一
つであることを理解すべきである。
いに半径方向に離れていて、互いに保持し合う位置は持
っていない。
ミリメータの値「h」まで半径方向に離れている内側面
14及び外側面15上にそれぞれ作られた2つの環状の筒状
表面から構成されている。この例の場合には、それはど
のような制限を受けずに、その空間は、支承部17及び18
とスレッド部の端部12及び19との間のX1−X2軸線に沿う
所定の長さのほぼ50%を占める。
た2つの筒状表面の間に存在する半径方向の間隔によっ
て形成されている。Hは、ほぼ1乃至数ミリメータの寸
法である。Hはhの6乃至30倍である。
のめすの支承部表面17を介しておすの支承部表面上に乗
っている。めす部の長さ「L」は、めす型構成部材のめ
す部の外側の軸線長さの約15乃至40%である。保持点を
有するそのビーム構成は、ジョイントが曲げられる間の
そのジョイントの曲げ特性及び疲労抵抗を改善するが、
それは、おす部13とおす型構成部材上に乗っている端部
16を有するめす部7とを備えていないジョイントに対
し、スレッドレベルにおけるおす型構成部材とめす型構
成部材との間の接触圧力が減少し、さらに、スレッドの
端部12及び19のレベルにおいて曲げ拘束が減少するから
である。
においては、おす部13及びめす部7には、ジョイント1
をねじ込む間に、めす部7の内側面14は、摩擦状態にな
いか又はどの位置でも、特に、おす部13の外側面15上の
めす支承部の表面17のレベルでは保持されないように、
寸法及び形状が与えられている。したがって、そのジョ
イントの挿入は容易にでき、さらに、特に、環状の修正
空間20の表面及びめす支承部表面17の劣化を防ぐことが
できる。
めるのは、おす型構成部材3とめす型構成部材2とがそ
れらの最終位置に到達する時のねじ込みの終わりの時の
みである。そのおす支承部は、めす型構成部材の下流端
部16の領域内において弾力性のある変形を起こすことが
できるように形成されており、その金属対金属接触17−
18はフェルール結合である。このため、修正空間20の2
つの表面を分離する半径方向の距離は、ねじ込んでいる
間に現れる半径方向の距離に対しねじ込みの終わりにわ
ずかに増加する。そして、その半径方向距離は、値hに
達する。
り、それらの傾斜はジョイント1の共通軸線X1−X2に対
し約5%である。
は、支承部17及び18の弾性変形が生じる前のそれらの支
承部を表示することによって、支承部17及び18のレベル
での正反対の干渉を故意に表しており、2つの支承部の
間の半径方向の間隔は干渉を表す。
の半径方向幅hは、2つの支承部の表面17及び18が保持
接触に移行する際にわずかに増加することがわかるであ
ろう。
径D1はおす型構成部材3が形成されるパイプ5の共通直
径D2よりも小さいことが必要である。
のは、ジョイントの有効性、つまり、おす型構成部材3
のレベルでのパイプの厚さを減少させてできるだけ小さ
くするためである。
及び8を持つ。後者は当然であるが所定の半径方向への
干渉を持つフェルール締結である。それらのスレッド部
は、おす型構成部材及びめす型構成部材を作業者が所定
の量のトルクで組み合わせることができる手段の一つを
備える。
レッド部の端部22を越えた先に、おす型構成部材及びめ
す型構成部材のそれぞれにショルダー停止部面23及び24
が設けられており、さらに、おす型構成部材及びめす型
構成部材のそれぞれに第2の対の支承部表面25が設けら
れている。
部6へのおす型スレッド部8のフェルール締結を制御で
き、さらに、過大な力でのねじ込みを防いで、めす型構
成部材に対するおす型構成部材の位置の完全な制御を行
うことができる。したがって、ジョイントは制御された
所定の大きさのトルクによって容易にねじ込むことがで
きる。
側を循環する流体に対向する金属対金属による締結を確
実なものとする。
部面26が互いに接触させる前のそれらの支承部を表す2
つのラインによって、それらの2つの支承部の間の半径
方向の干渉を表している。
錐形の面である。
度程度の角度を形成しており、支承部25及び26は軸線X1
−X2に対し20度程度の角度を形成している。
接着剤によって、おす部13とめす部7との間、したがっ
て、おす型構成部材とめす型構成部材との間で堅固な機
械的な結合が行われる。その機械的な結合は、ジョイン
トのねじ込みトルクのほんの一部を表す抵抗トルクを提
供する。
接着剤を環状修正空間20に導入する方法を示す。
ば、接着剤のフィルムを作業者がブラシ等によっておす
部13の外側面15上に堆積する。グリースのフィルム28
は、同時にめす型スレッド部6上に堆積され、さらに、
公知の方法でねじ込みが容易に行えるようにショルダー
停止部24及び支承部26にも堆積される。めす部7が接着
剤によって被覆されていない場合のめす型構成部材2
は、おす型構成部材に挿入され、それは、図7の矢印F
によって示す軸線方向へおす型構成部材とめす型構成部
材とが相対的に移動することによって、らせん状にねじ
込まれる間前進する。
たようにおす部とは接触しないので、図7で示されてい
るねじ込みの間、めす型構成部材2の下流端部16及びめ
す部7の内側面14は、接着剤27のフィルムを修正し、過
剰な接着剤29は端部16の前方に向けて押し出される。
らかのグリース30はグリースポケット21に収容され、ク
ロスハッチングによって表されているように部分的にそ
れを満たしている。
られてねじ込まれたジョイントを示すが、おす部及びめ
す部のみを示す。
ースポケット21は十分に又は少なめにグリース30で満た
されていて、その下には、接着剤のフィルム31があるこ
とが分かるであろう。
入されており、それはほとんどグリースからは妨害され
ていない。その接着剤はその接着作用を全体として発揮
することができる。
ofindleyによって製造されている商標TOPFIX NA 84の、
何十秒か加熱することによって硬化する予め混合された
成分を有するエポキシ樹脂ベースの接着剤を選択した。
kHzの包囲誘導コイルを用いる公知の方法で、接着剤が
配置されている環状修正空間に対応するおす型及びめす
型構成部材の領域を加熱する。
さに依存する。例えば、外径が11.43cm(4"1/2)で厚さ
が6.88mmのパイプの場合には、加熱は75kwで約30秒にわ
たって行われる。
はその作業に用いられた持続時間及び出力を調整するこ
とができる。
を保証する。
る接触圧力で、接着剤の非常に薄いフィルムがそれらの
支承部面の間に残ることがある。それはジョインの有効
性に影響はない。多くの場合には、それらの支承部面17
及び18は、パイプの外側を循環する流体から接着された
領域20を保護する。
は、エポキシのような保護膜にポリプロピレン又は他の
種類のものを加えたものを用いて、公知の方法によっ
て、パイプ4及び5とめす型構成部材2の外側表面とを
追加的に被覆することができる。
り、それを互いに以下に示す条件下で図5乃至8に示す
ようにねじ込んだ。
みトルクの47% したがって、過大なねじ込み又はねじ込み解除を妨害
する装置を備えないジョイントに対し、過大なねじ込み
又はねじ込み解除を妨害するトルクが約50%増加するジ
ョイントを得る。
工による製造は、工作機械のための有効な挿入空間を備
えるグリースポケット21によって容易になる。
を示す。
端部におす型構成部材52、53を備え、それらのパイプ50
及び51は、スリーブ54によって結合されており、そのス
リーブ54は、線Z1−Z2の面に対し対称的に配置されため
す型構成部材55、56を備えており、それらはその面Z1−
Z2のそれぞれの側に置かれている。
は、上述したように作られており、それらは図1乃至3
に描かれている。
及びBと記された領域内での過大なねじ込み又はねじ込
み解除を妨害する2つの手段を持っており、それらの領
域は図1のジョイントに関して説明したように作られて
いる。
こでは、接着剤は、図5に示したようにねじ込み前に塗
布される代わりに、ジョイントが一度所定のトルクでね
じ込まれた時に導入される。
1と同じ性能を有する。めす部61は、スレッドホール64
の追加を含み、それは、壁全体を横切り、一方の側で環
状修正空間62に開放され、他方の側では、めす部の外側
面63上に開放されている。そのめす部61は、さらに、ホ
ール64に直径方向に対向するが、小さな直径の第2のス
レッドホールを備えており、それは図示していないが通
気チャンネルとして用いられる。
力で、修正環状空間62に、その領域を満たすように必要
な所望の量の接着剤を注入することができ、その通気チ
ャンネルによって、作業者が良好な条件下でその接着剤
を注入することができる。
むことによってホール64を閉じることができる。そのプ
ラグは、環状空間62にはみ出すことなく、又は表面63上
にもはみ出すことないような形成されており、接着剤が
プラグ65のスレッド部に供給される。同様に、作業者は
ねじ付きプラグを用いて接着して第2のホールを閉じる
が、そのプラグは、作業の際に確実に接合を行うために
用いられる。
ねじ込み解除を妨害する装置の装着を完了するために、
ジョイント1に関して、接着剤の加熱に進む。
ことができる。それを達成するために、望ましくは、作
業者は、例えば、ねじ込みを解除する前に、十分に高い
温度で公知の方法によって接着剤を誘導加熱をすること
によってその接着剤を破壊する手順に進む。その方法に
よると、作業者は、2つの構成部材の接着によって生じ
る抵抗を越えるねじ込み解除トルクを発揮させる必要は
ない。必要な時にそのジョイントを再利用するために、
ねじ込みの解除及び接着剤で覆われた表面の清浄は非常
に容易に行え、それらの接着された面は、完全に機械的
に劣化も破壊もされない。特に、再利用の前に、修正空
間20の表面の再加工は必要としない。
実施例に限定されることなく様々な変形を行うことがで
きる。
Claims (22)
- 【請求項1】外側面のスレッド部(8)を備えるおす型
構成部材(3)と、該おす型構成部材の前記スレッド部
に対応するめす型の内側面のスレッド部(6)を備える
めす型構成部材(2)と所定の大きさのトルクで前記2
つの構成部材を組み立てることができる手段と、を備
え、前記おす型構成部材(3)が所定のトルクで前記め
す型構成部材(2)の内側にねじ込まれる管状スレッド
ジョイント(1)であって、前記めす型構成部材(2)
がそのスレッド部(6)の下流部分(19)にめす部
(7)を備え、該めす部(7)の端部の内側壁にはめす
型支承面(17)が設けられており、前記おす型構成部材
(3)がそのスレッド部(8)の上流部(12)に前記め
す部(7)に対応するおす部(13)を備え、該おす部
(13)の端部の外側壁にはおす型支承面(18)が設けら
れており、前記おす型支承面(18)及びめす型支承面
(17)が互いに保持接触状態にあり、前記めす部の内側
面(14)が、前記めす型スレッド部の端部(19)と前記
めす型支承面(17)との間に含まれており、前記おす部
の外側面(15)が、前記おす型スレッド部の端部(12)
と前記おす型支承面(18)との間に含まれており、前記
めす部内側面(14)及び前記おす部の外側面(15)が環
状領域(20−21)を構成するような結合構造を持ち、該
ジョイントの軸線(X1−X2)に沿った該領域の所定長さ
の少なくとも一部が修正環状空間(20)を形成してお
り、そこでは、該環状の修正空間(20)の少なくとも一
部を満たす接着剤が、前記めす部(7)と前記おす部
(13)との間に確実な機械的結合を形成することを特徴
とする管状スレッドジョイント。 - 【請求項2】請求項1のジョイントにおいて、前記環状
の修正空間(20)を構成する、前記めす部(7)の前記
内側面(14)及び前記おす部(13)の外側面(15)は、
十分の数ミリメートル程度の半径方向距離(h)だけ離
隔されていることを特徴とするジョイント。 - 【請求項3】請求項1又は2のジョイントにおいて、前
記環状の修正空間(20)を構成する、前記めす部(7)
の前記内側面(14)及び前記おす部(13)の外側面(1
5)は、円錐形状若しくは円筒状面又はより一般的な回
転体の面であることを特徴とするジョイント。 - 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかのジョイントに
おいて、前記おす型(12)及びめす型(19)スレッド部
の端部と前記おす型(18)及びめす型(17)支承面との
間に配置された前記環状領域は、前記スレッド部の延長
部にまっすぐに配置されたグリースポケット(21)を含
むことを特徴とするジョイント。 - 【請求項5】請求項4のジョイントにおいて、前記環状
の修正空間(20)及び前記グリースポケット(21)は、
前記めす部(7)の大きな部分に作られていることを特
徴とするジョイント。 - 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかのジョイントに
おいて、前記おす部(13)及び前記めす部(7)と特に
めす型支承部(17)とは、前記めす部(7)の内側面と
特に前記めす型支承面(17)とが、該ジョイントのねじ
込みの間に、前記おす部外側面と接触せず、前記2つの
面の間に半径方向への間隔が維持され、前記めす型支承
面が、該ジョイントのねじ込みの終わりの時点で前記お
す型支承面に保持接触するような結合構造を持つことを
特徴とするジョイント。 - 【請求項7】請求項1乃至6のいずれかのジョイントに
おいて、前記おす型スレッド部(12)と前記おす型支承
面(18)との間の前記おす部(13)の外側面の直径は、
前記おす型構成部材(3)が作られているパイプ(5)
の共通部の直径より小さいことを特徴とするジョイン
ト。 - 【請求項8】請求項1乃至7のいずれかのジョイントに
おいて、前記おす型(18)及びめす型(17)支承面は、
円錐台の形状の面であることを特徴とするジョイント。 - 【請求項9】請求項1乃至8のいずれかのジョイントに
おいて、用いられた前記接着剤は硬化が制御された接着
剤であることを特徴とするジョイント。 - 【請求項10】請求項1乃至8のいずれかのジョイント
において、前記接着剤(27)はエポキシ樹脂ベースの接
着剤であるジョイント。 - 【請求項11】請求項6乃至10のいずれかのジョイント
において、前記接着剤(27)はねじ込み前は前記おす部
の外側面上に配置されていることを特徴とするジョイン
ト。 - 【請求項12】請求項11のジョイントにおいて、前記接
着剤(27)は、該ジョイントのねじ込みの際に、前記お
す部(13)に対し前記めす部(7)を変位させることに
よって接着フィルムに修正されることを特徴とするジョ
イント。 - 【請求項13】請求項1乃至10のジョイントにおいて、
前記接着剤は、ねじ込み後に、ホール(64)の仲介によ
って前記環状修正空間(20)に注入され、該ホールは前
記環状修正空間(20)のレベルで前記めす部(61)を貫
通しており、さらに、該ホールには望ましくは閉鎖手段
(65)が設けられていることを特徴とするジョイント。 - 【請求項14】請求項13のジョイントにおいて、さら
に、抽気チャンネルを含むジョイント。 - 【請求項15】請求項1乃至14のいずれかのジョイント
において、それは一体型で、前記おす型構成部材(3)
及びめす型構成部材(2)は、該ジョイント(1)によ
って組み立てられるパイプ(4,5)の端部に作られるこ
とを特徴とするジョイント。 - 【請求項16】請求項1乃至14のいずれかのジョイント
において、それはスリーブ結合型で、前記めす型構成部
材(55)はスリーブ(54)の一方の側の端部に作られ、
前記おす型構成部材(52)はパイプ上に作られ、他のめ
す型構成部材(56)及び他のおす型構成部材(53)を持
つ同一の構成が前記スリーブ(54)の他方の側に作られ
ることを特徴とするジョイント。 - 【請求項17】請求項1乃至16のいずれかのジョイント
において、前記スレッド部(6,8)は円錐形状のスレッ
ド部であることを特徴とするジョイント。 - 【請求項18】請求項1乃至16のいずれかのジョイント
において、前記スレッド部(6,8)は円筒状のスレッド
部であることを特徴とするジョイント。 - 【請求項19】請求項1乃至16のいずれかのジョイント
において、前記スレッド部は2つのステージを持つスレ
ッド部であることを特徴とするジョイント。 - 【請求項20】請求項1乃至19のいずれかのジョイント
において、前記おす型構成部材及びめす型構成部材はね
じ込み停止面の対(23,24)を含むことを特徴とするジ
ョイント。 - 【請求項21】請求項1乃至20のいずれかのジョイント
において、前記おす型構成部材及び前記めす型構成部材
は、前記めす部(7)及び前記おす部(13)の前記支承
部面(17,18)とは異なる金属対金属の緊密な支承面(2
5,26)を含むことを特徴とするジョイント。 - 【請求項22】請求項1乃至16のいずれかのジョイント
において、所定のトルクで前記2つの構成部材を組み立
てることができるようにする前記手段は、スレッド部
(6,8)又は該スレッド部とは独立した手段であること
を特徴とするジョイント。
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