JP3661903B2 - 内面被覆管用ねじ継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に管及び管用ねじ付き継手を腐食から保護するか又はそれらの内部における流体の流れの状態を改良するために、それらに対して保護層又は被覆（コーティング）を用いることに関し、またそのような内部被覆、即ち、保護層を備えた管又は金属管用ねじ付き継手に関する。このような対応する管およびねじ付き継手は、オイルおよびガスの堆積（埋蔵）物の採掘に用いられ、特に水の注入が行われる井戸、すなわち、油井に用いられる。さらに一般的に本発明は、特に使用上管中を流れる流体に接触して激しい腐食にさらされるあらゆる管およびそれと関連するねじ継手に関する。すなわち、特に管と接触する水の組成および温度に影響される例えば上記油井または地熱用井戸で水を循環させるために用いられる管およびねじ継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管の内壁（面）のみならずこれらの管と関連する継手の構成要素を、例えばポリエポキシドを主成分とする樹脂のようなプラスチック被覆の薄い粘着層によって腐食から保護することができることは知られている。このような被覆は、鋼に対する優れた粘着力および腐食に対する非常によい抵抗を有する。このような腐食問題を考慮することなく、このような被覆は、圧力降下を低減させるために管およびこれらの管と関連する継手構成要素にも同様に用いられ、特に管および継手構成要素の内壁の表面粗さを低減させかつ流体が管および継手を通って流れるときそれらの内壁に起こるかもしれない乱流現象を最大限に除去するように用いられる。
【０００３】
しかし、例えば管部雄端の環状面、即ち、環状端面と、これに当接する継手の雌構成要素の環状端面との間の継ぎ目において、継手が共にねじ込まれるとき締付け圧力により接触部の隣接区域で保護被覆にひびが入りかつ裂ける傾向があることが分かっている。それは、はがれおよびこのようにして露出された下方にある金属の局部腐食に帰着するかまたは被覆が流体の流れと接触する壁表面品質を改良するために用いられているような場合には、流体流の乱れを引き起こす。
【０００４】
必然的に生じた腐食が直ちに漏れにつながらないとしても、継手が外された後その構成要素を修理することなく再利用することは妨げられる。腐食は、継手の当接部および密閉面の破壊にまで及ぶ可能性がある。
【０００５】
局部的腐食を避けるための異なった解決法が提案されている。それらはエラストマまたは一定のプラスチック材料製の密閉リングを必要とする。
【０００６】
ポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）製のようなある密閉リングは、優れた機械強度および腐食に対する抵抗並びに金属管およびそれらの組立用具に用いられるプラスチック被覆との優れた両立性などの複合的利点を有する。用いられるリングはガラスまたはカーボンファイバ（炭素繊維）で補強してもよい。
【０００７】
このようなリングの用途は多くの例で示される。
【０００８】
米国特許第３，１００，６５６号は、管部のねじ付雄端が他の管部の雌ハウジング内へねじ込まれることによって係合される一体型の組立体を記載している。管の内壁および継手の各構成要素は、フェノールフォルムアルデヒドのような厚さ０．００２乃至０．００６inch（０．０５乃至０．１５mm）のフェノール樹脂で被覆される。
【０００９】
ポリテトラフルオルエチレンに基づく密閉リングは、雌壁ベアリングの肩に対してその環状ハウジング内に部分的に係合される。同リングは、その拡大された外部区域がハウジング内に係合し、一方雄要素端がねじ込み動作の終点でリングの横方向縁を肩に対して締付けるようにＩ字状断面を有する。締付けの程度は、当接によって限定される。
【００１０】
米国特許第４，８７５，７１３号は、２つの管部を組立てる他の方法を記載している。これは２つの管部雄端の端部対端部組立てを可能にするスリーブを必要とする。管の内壁は、フェノール樹脂またはエポキシフェノール樹脂層若しくはエポキシポリアミドで形成されるプラスチック被膜で腐食から保護される。この場合リングはスリーブ中央で２重溝内に取付けられる。リングは５％グラスファイバおよび５％カーボンファイバで補強されたＰＴＦＥリングで、逆Ｕ字型を有し、Ｕ字の２アームが２つの平行溝内に係合される。雄要素の２つの前端は、Ｕ字型の各アームの頂部上方を部分的に覆い、従って、そのハウジング内での結合を阻止する。スリーブ端部の当接肩部が各要素のねじ込み度合いを制御する。
【００１１】
米国特許第５，２３６，２３０号は、米国特許第４，８７５，７１３号と同様な組立体を記載している。しかしこの構成では、断面がほぼ矩形で、軸と平行な半径方向高さが幅の約１．５倍のＰＴＦＥリングを用いている。
【００１２】
図４Ａおよび４Ｂに示す通り、対向する前方雄端がリングに締付けられるとき元矩形の断面はＴ字状に変形し、その内面は管の流れ断面と等しい流れ断面を定めて流体流のあらゆる乱れを防ぐ。
【００１３】
締付け効果は、ストップショウルダにより制御される。図４Ｂに示す直角またはほぼ直角における被覆のひび入りの可能性に関する指摘はない。
【００１４】
【発明が解決すべき課題】
継手の連結部を腐食から保護するこれらの異なった方法はある利点を有するが、それらは全てそれ自体が実際に欠点を有するエラストマまたはプラストマのリングを用いる不利を蒙る。概してこれらのリングは、密閉面に対して正しく付けるためには正確に所定の位置に設定しなければならない。またリングは弛めるときおよび再びねじ込むときの各々において注意深く検査しかつ時効または可塑変形のために大抵の場合取り替えなければならない。ＰＴＦＥリングのような比較的強固なリングの場合には、もし位置づけが悪いなら裂ける可能性があり、またさらに柔軟なプラスチック被覆にひびを入れる可能性がある。このようにリングは、管が内部検査を受けるときそのハウジングから放出されて管の内部に置かれるかまたは引き剥がされるか若しくは損傷される可能性がある。作動位置においてこれらのリングは、正確に行わなければならない付加的処理操作を要することも認められる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
一般的に管の結合位置において管の内壁に配置される保護層または被覆の抵抗をリングに頼らずに改良することが試みられる。この場合これらの保護層が腐食からの保護または管内の圧力降下若しくはその他の用途に対して用いられるかどうかは問わない。
【００１６】
概してＰＴＦＥのようなエラストマまたはプラストマ製の密閉リングの使用を避ける方法が追及される。同様に追及されるのは、管端部と継手の他の構成要素との間の密閉連結部におけるプラスチック保護層のはがれ（下に横たわる金属の腐食を早める）を生じることなく、全くリングを要せずに該保護層で被覆された管または金属管部の結合部を弛めかつ再びねじ込む操作を達成する可能性である。
【００１７】
他の目的は、２つの雌ハウジングから成るスリーブによってもたらされる２つの管部分の雄端間の結合及び１つの管部の雄端とこれに続く管部の雌端との間の、「一体型」、すなわち、統合型と呼ばれる直接結合の双方において密閉リングをやめることである。
【００１８】
本発明による金属管継手は、腐食から保護される、ねじにより共に係合される２つの管の組立てを可能にする。
【００１９】
この継手は、それぞれ組立て用のねじ山を備えた２つの環状構成要素からなり、共に係合される管または管端部に設けられる。
【００２０】
２つの構成要素の組立ては、少なくとも１つの雄ねじからなる構成要素を対応するねじ付雌ハウジング内にねじ込みかつ締付けることにより行われる。
【００２１】
各構成要素は、連結部の近くで該構成要素の内壁に相当する管状内部区域、即ち、管状内面区域を含む。該管状内面区域の直径は、端部に当該構成要素が設けられる管の直線部分の内径と同一であるかまたは該構成要素が管端部に設けられる前に、該管端部が、例えば、円錐状に予め形成されている場合には該直径とは僅かに異なる。
【００２２】
該管状内面区域は、該管状内面区域に関して概して半径方向に延伸する環状端面に繋がっている。
【００２３】
２つの構成要素の環状端面は、継手が組立てられると構成要素の環状端面の一部である該環状端面の外側部分（あるいは、少なくともその一部）において共通の当接する当接部を持つように設計される。該共通当接部は、継手の軸を横切る断面において環状端面の全半径範囲の一部である共通母線を含む。
【００２４】
共通母線は、継手軸に垂直または継手軸に関して傾斜した直線部分のいずれかによってより有利に形成される。共通母線は、一定または可変曲率のカーブ部分により形成してもよい。
【００２５】
各構成要素の管状内面区域は保護層により覆われ、同保護層は構成要素内部の流体流による腐食から金属を保護するか若しくは例えば圧力降下を減少させるような他の用途を意図している。この保護層は、各構成要素につき上記により定めた環状端面の半径範囲の少なくとも小部分を通して管状内面区域から延長される。
【００２６】
半径方向に延伸する各環状端面の管状内面区域側に位置する一部分（内側部分）であって、ねじ込まれた状態で環状端面が接触しない部分である内側部分に渡って間隙が設けられており、この間隙は前記共通当接部の開始点（即ち、前記内側部分と前記外側部分の境界点）から半径方向内側（即ち、管状内面区域）に近づくにつれ、長手方向（軸方向）に関して徐々に広がっている。即ち、前記内側部分に相当する２母線間の間隔は、開始点から継手の軸に向かうにつれ徐々に増大する。２つの母線はその各構成要素の管状内面区域に繋がるように形成されている。
【００２７】
徐々に広がる間隙は、少なくとも一方の構成要素の環状端面の内側部分をその構成要素の環状端面の共通母線に対して軸方向外側に向けて逸らすことによって作り出される。
【００２８】
最初のねじ込み操作に先立って、保護層は管状内面区域側から延伸して環状端面の内側部分を覆う。保護層が、例えば、前記開始点を越えて各構成要素の前記外側部分の一部を覆うようにしてもよく、あるいは、開始点の近くで終端するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
限定することなく例として、本発明の間隙は、間隙を形成する前記各内側部分が継手の軸に関して截頭円錐の傾斜外面となり、継手の軸を通る縦断面において、Ｖ字形をなすように設けることができる。
【００３０】
継手が組立てられたとき環状端面は外側部分の少なくとも１部において当接し、間隙は２つの構成要素と接触する保護層によって少なくとも部分的に満たされるような寸法にされる。
【００３１】
間隙は開始点における好ましい間隙角度及び長さを特徴とする。間隙を形成する両内側部分を覆う２つの保護層の互いに接触する部分に互いに作用する接触圧は開始点から管状内面区域に近づくにつれ徐々に減少する。保護層は、間隙の長さの少なくとも一部に亘り接触を保つように有利に決められる。
【００３２】
継手の組立の際に生じるねじ込み力及び／又は圧縮力を良好に吸収するために共通母線を十分な長さとし、かつ、間隙において２つの保護層の互いに接触する接触部に作用する押圧力が開始点から管状内面区域へと近づくにつれ、徐々に小さくなるように圧力分布を形成できるように開始点の位置を適切に選ぶことによって、金属表面が保護層によって覆われずに露出されるということがないように、保護層は間隙において保持され、かつ、間隙の形状の効により、間隙部全長において構成要素に十分付着する。
【００３３】
極めて有利な態様において、２つの保護層が最早互いに接触しない点まで間隙が延伸し、そのため、管内を流れる流体が乱れたり滞ったりすることを生じさせる可能性のある窪みまたは径の不連続性を極力防ぐことができるように間隙の寸法は決められる。
【００３４】
間隙角度は、開始点から始まる母線（即ち、内側部分に相当する母線）の半径方向長さに依存する。非限定的な例として、実際上当該角度は、例えば５乃至１５゜でよく、すでに述べたように保護層にかかる圧力を徐々に減少させ得るように３０゜未満が望ましい。
【００３５】
例えば間隙がＶ字断面形の場合、保護層の厚さがｅでかつ間隙の全体の角度がＸなら保護層の押圧に要する壁の長さをＬとすれば、Ｌ＝ｅ／ｓｉｎＸ／２であることが分かる。
【００３６】
例えば、ｅ＝０．１ｍｍ、Ｘ＝１０゜ならＬ＝１．１５ｍｍになる。このようにして求めたＬの値を増加させることによって肝要な機能を果たす保護層の固定区域を作り出すことができる。例えば対称的配置を与えるように２構成要素を対称にして、間隙におけるそ れらの要素の母線がなす角度を間隙角度とすることができる。一方の構成要素の内側部分のみに角度を与えて非対称配置とすることも可能である。
【００３７】
被覆された間隙部分の壁は、対応する構成要素の管状内面区域に繋がる。
【００３８】
構成要素の連結部において特に形状変化および温度変化による応力を極力最低にすることが重要でありかつ鋭角を持つ形状は避けるのが望ましい。連結部の管状内面区域に対して内側部分が例えば９０゜の角度をなす場合、例えばサンドブラストにより丸くされた部分または角によって連結され得る例えば約４５゜の面取りを設け、あるいは、他の任意の概して徐々に変化する形状を用いるのが望ましい。
【００３９】
行った試験は、各構成要素の管状内面区域がエポキシ系層で被覆された２つの構成要素間のものとしての本発明による継手をこのように作り出す可能性を示した。同継手は、最初のねじ込み操作後目立った劣化がなくかつ保護層の劣化なしに約１０回の弛め操作および再ねじ込み操作に耐えることができる。
【００４０】
特に、保護層が磨耗してしまった環状端面の当接部を除くすべての位置で、金属を保護するのに十分な、金属と接触する粘着フィルムが残存し、環状端面の当接部は間隙を少なくとも部分的に満たす保護層により保護される。
【００４１】
【実施例】
本発明による継手は、基本的構成に関して多くの異なった方法で設計可能であり、ここではそれらのうち２つの実施態様につき特性上これに限定することなく記述する。
【００４２】
継手の第１実施態様においては２つの管状構成要素は２つの雄要素であり、各々がそれらの端部に外ねじを有する。
【００４３】
これらの各構成要素はその端部付近に管状内面区域を含み、同区域は、構成要素端において、概して半径方向の環状端面に繋がっている。
【００４４】
これらの２つの各構成要素は、係合すべき構成要素の雄ねじ山に対応する雌ねじ山を含むハウジング内に係合される。２つのハウジングは、２つの連結スリーブ端に設けられる。連結スリーブの形状および長さは、ねじ込みおよび軸方向の締付けによる継手の組立てに際し２つの構成要素の環状端面が、構成要素直径の外側寄りに位置する各面の一部において当接可能になるようにされる。
【００４５】
雌ねじを有する２つのハウジング間でスリーブの内部に設けられる区域は、継手の雄構成要素端の通過を可能にし、さらに異なった機能を行うように設計することができる。このようにして継手およびスリーブの各構成要素間で金属対金属密閉面により密閉効果に備える形状を当該内面区域に設けることが可能である。密閉面は、例えば継手軸に関して２乃至３０゜程度の比較的浅いテーパを伴う例えば截頭円錐の傾斜外面でよい。
【００４６】
スリーブおよび雄構成要素の双方に当接ショールダを設け、スリーブ内の２構成要素の正確な心合わせをすると同時に継手のねじ込みおよび締付けに備えることができる。
【００４７】
第２実施態様の継手は外ねじ山を有する雄構成要素を含む。同構成要素は、概して半径方向に延伸する前方環状端面に繋がる管状内面区域を有する継手端部に設けられる。
【００４８】
他の構成要素は、その端部にハウジングを形成する内ねじ（山）を有する雌構成要素である。同構成要素はねじ山の内端を越えたところで、そのねじ山端において概して半径方 向に延伸する環状端面に繋がる管状内面区域を含む。雄構成要素がねじ込まれる雌ねじ付きハウジングは、寸法、形状およびねじ山があらゆる面で雄構成要素と対応するように設計される雌構成要素自体によって形成される構成要素で、ねじ込みおよび締付けによって組立てられると雄構成要素の環状端面が管の外径寄りのところで雌構成要素の環状端面と部分的に当接可能になるようにされる。
【００４９】
各構成要素の環状端面とねじ山の間において、２つの構成要素の形状は、例えばそれ自体公知の原則および構成による金属対金属密閉面により完全な密閉体を与えるような異なった機能を果たすことができるようにしてもよい。
【００５０】
今述べた継手の基本構成の第２実施態様において、雌構成要素を長尺管の端部に設けることとしてもよい。その場合、２つの管を互いに連結する一体型継手と呼ばれる継手を必要とする。所望の金属厚を与えるために、それ自体公知の手順を用いて、予め、雌構成要素を直径方向に膨脹させ、かつ、雄構成要素を直径方向に収縮させることが好ましいであろう。
【００５１】
第２実施態様の代わりの構成において、同様に雄構成要素用のハウジングをも構成する連結スリーブ端によって雌構成要素を形成してもよい。スリーブの第２端は、雄ねじ山を持つ端を備える他の管のハウジングを与え、その後スリーブの両端において同一条件下で連結がなされ、２つのハウジングは、内壁が雌構成要素の管状内面区域を構成するフランジによって分離される。
【００５２】
既に述べた継手の基本構成のすべての実施態様において管状内面区域およびそこから延伸する環状端面は、既に述べたように例えば開始点付近まで伸びる保護層で被覆される。
【００５３】
腐食からの保護を与えるか若しくは他の機能を行うことを意図することができるこれらの保護層は、求める機能を行うために金属上に薄い保護層を溶着させるのに用いられる任意の既知の材料および任意の手順で溶着してもよい。従って、これが限定となることなく、例えばしばしばエポキシ保護層と呼ばれるポリエポキシドのようなプラスチック材料に基づく保護層を用いることが可能である。磨耗抵抗を増加させるためにこれらの保護層は、良好な状態で溶着できるようにプラスチック材料の固着剤（バインダ）中に、例えばガラス、カーボンまたはセラミックのような非金属粒子を含んでもよい。
【００５４】
この様な保護層は、本発明による継手によって組立てられる管の内部全体に亘って溶着されることも理解されよう。
【００５５】
第２構成要素の環状端面が雌ハウジングの一部を形成する面であり、その中へ該面に対して第１構成要素の環状端面が部分的にもたれかかる同構成要素のねじ付き端がねじ込まれる場合、例えば雄構成要素の前端の直ぐ近くの外壁に溶着される凸円錐台形の面と例えば雌ハウジングの壁上に設けられる凹円錐台形の対応する面であって、これらの２面のほぼ平行な母面の継手軸に関する傾斜が例えば約２乃至３０゜である２面間に、完全な金属対金属シールを与えることによって既知の方法で本発明による構成を完成させることができる。
【００５６】
そのような構成は、本発明による継手が受ける内部または外部過剰圧力について優れた完全シールを保証する。
【００５７】
第１ねじ込み操作前に溶着される保護層は、環状端面の全体を覆ってもよい。環状端面の当接部における同保護層は、接触圧によって損傷される傾向がある。しかし、共にねじ込まれた状態で環状端面間に作り出される間隙は、腐食にさらされる構成要素部分に保護層が付着することを妨げない。
【００５８】
以下の図面は、本発明による継手の実施態様を非限定的に示す。
【００５９】
図１は、軸方向断面で示される継手５の２つの管状雄構成要素３、４のねじなし端区域１、２を大きく拡大した中央部分を示す。継手の軸Ｘ１−Ｘ１上方の断面の一部を示し、これらの管状構成要素３、４は、互いに係合される管（図示省略）の端部に設けられる。
【００６０】
図から分かるようにこれらの雄構成要素３、４は、スリーブ６によって組立てられる。スリーブは、その各側に雌ハウジング７、８を有し、同ハウジングのねじ山９、１０はそれぞれ各雄構成要素３、４のねじ山１１、１２と対応する。ねじ山（概略的に示す）はテーパねじで、荷重がかかる側は負の傾角を持つ側であることが有利である。
【００６１】
スリーブ６はその中央区域１３において回転対称円筒形状を有し、継ぎ手の軸X１‐X１を中心として互いにねじ込まれることによって、同様に円筒形の雄構成要素端１、２が各側において係合可能にされる。
【００６２】
各雄構成要素３、４はその端部において概して半径方向の互いに対向する環状端面１６、１７を有し、同環状端面はほぼ半径方向に延伸して、各構成要素を構成する管の内璧面、即ち、内面区域１４、１５にそれぞれつながるようにされる。構成要素の外側に位置する環状端面の外側部分は、軸Ｘ１−Ｘ１に垂直な直線部分によって形成される母線を軸Ｘ１−Ｘ１に関して回転させることにより生じる平坦面１６．１、１７．１を含む。これらの平坦面は当接部を構成している。
【００６３】
図２は、堅くねじ込まれた状態の図１の継手を示す。
【００６４】
そこでは当接部１６．１、１７．１は互いに当接し、この当接部は多少なり密閉性を有する。
【００６５】
継手の心合わせを完全にするために、スリーブの中央円筒部の両側であってねじ開始部の手前に心出しショールダ１８、１９が配置されている。各雄構成要素のショールダ２０、２１はそれぞれこれらの心出しショールダ１８、１９に対応する。ショールダ２０、２１は、環状端面１６、１７の当接部１６．１、１７．１が当接するとき、雄構成要素ショールダ２０、２１の少なくとも１つがスリーブ６の対応するショールダ１８、１９と接触しないように設計される。ここでは一方の心出しショールダ１９のみが対応雄構成要素ショールダ２１に当接する。
【００６６】
環状端面１６、１７の面１６．３、１７．３、即ち、内側部分（開始点１６．２、１７．２より半径方向内側の部分）はその外側部分（開始点１６．２、１７．２より半径方向外側の部分）の当接部１６．１、１７．１に対して傾斜している。内側部分は、ここでは丸くされた部分１６．４、１７．４によって各々の管状内面区域１４、１５に繋がっている。従って、各内側部分は、軸Ｘ１−Ｘ１に関して概して截頭円錐の傾斜外面を形成している。
【００６７】
面１６．３、１７．３（内側部分）の母線は、軸Ｘ１−Ｘ１に垂直な共通面（前記外側部分の当接部、即ち、図２の断面においては、該共通面の回転母線となる共通母線）に対して角度α1 及びα2 を形成する（ここでは両角度は等しい）。
【００６８】
エポキシ保護層２２、２３が、最初のねじ込み操作に先立って各雄構成要素３、４の内面に溶着され、腐食から面を保護するために注意深くそれを覆うようにされる。保護層は、管状内面区域１４、１５全体に伸び、上で定めた開始点１６．２、１７．２を越えて当接部１６．１、１７．１の一部に亘って伸びる。
【００６９】
説明をわかりやすくするために図面では保護層はスケールアウトして示されていることを理解されたい。
【００７０】
図２から分かるように、継手がねじ込まれたとき２つの概して截頭円錐の傾斜外面１６．３、１７．３の間に形成される次第に開く間隙２４は、少なくとも部分的に保護層２２、２３で満たされる。保護層は、Ｖ字形の上方（図２における上方）部分においては互いに押しつぶされ、Ｖ字形の下方部分（２つの保護層が接触していない部分）においては元々の状態であり、即ち、押しつぶされていない。
【００７１】
同様に保護層２２、２３は、当接部１６．１、１７．１においてもまた押し潰され、その押し潰されたものの一部はＶ字形間隙内へはみ出している。
【００７２】
例として保護層の厚さは、概して０．１５ｍｍ程度である。
【００７３】
もし角度α1 およびα2 が１０゜なら、開始点１６．２、１７．２における合計間隙角度Ｘ４は２０゜になる。
【００７４】
２つの構成要素の保護層が接触または圧縮されかつ間隙２４を満たす長さＬは、０．１５ｍｍ（厚さ）／０．１７４（ｓｉｎ１０）、すなわち０．８６ｍｍの最低値を与える。
【００７５】
実際、間隙２４において保護層の一部は圧縮されているので、Ｌの値は実際上０．８６ｍｍを越えて例えば１ｍｍに達するかもしれない。
【００７６】
従って、上記説明（段落番号３６乃至７５）から理解されるように、管状内面区域１４、１５と環状端面１６、１７の開始点１６．２、１７．２との間の厚さＨ１は、１．５ｍｍ程度の値になり、内側部分を管状内面区域１４、１５に良好な状態でつなげることができ、かつ、当接部１６．１、１７．１を含む外側部分の厚さＨ２を実際上保持することを可能にする。それことは、ねじ込みを行うとき、当接部に可塑化を生じさせることなく継手の組立の満足すべき操作を確保するのに十分である。
【００７７】
この様な継手構成では、良好な状態下で腐食からの保護を保証すると同時に一定回数ねじを締付けおよび弛め得ることが認められる。
【００７８】
最初の締付け操作に先立って溶着される保護層２２、２３は、既に述べた通り、概して截頭円錐の傾斜外面１６．３、１７．３の全面を必ずしも覆う必要はなく、あるいは、開始点１６．２、１７．２を必ずしも越える必要はない。重要な要件は、金属面が露出しないように、かつ、流体流により腐食が生じることがないように継手が締付けられたときに間隙２４において保護層２２、２３が接触し、その接触部分の少なくとも一部が圧縮されることである。したがって、このことは本発明（特許請求の範囲に記載された発明）においても同じであり、「内側部分を覆う保護層」という記載は、必ずしも、内側部分の全ての面を覆う必要があるという意味ではない。
【００７９】
截頭円錐の傾斜外面１６．３、１７．３と管状内面区域１４、１５との結合部において角張った面を形成することを避けるべきであることが理解されるであろう。そのような角張った面は保護層２２、２３を破裂させうるからである。例えば、図１または図２の面１６．４、１７．４で例示したような丸くされた面、または、図４に示すような面取り４４、４５（角はサンドブラストによって滑らかにされている）を用いてもよい。
【００８０】
図３は、図１および２の代わりの構成を示す。
【００８１】
図３に中央部分を示す継手は、図１の継手と同一の基本構成を要するが、ここでは徐々に開く間隙２４は非対称である。
【００８２】
図１，２に示す構成では、２つの雄構成要素３、４の両方の環状端面の内側部分が当接部に対して傾斜して内側部分間にＶ字形間隙を形成しているが、これに代えて図３に示す構成では、図３において、右側の雄構成要素４の環状端面の内側部分（間隙２４が始まる開始点よりも下の部分）は外側部分（開始点よりも上の部分）の当接部に対して傾斜しておらず、当接部と一直線上にあり、左側の雄構成要素３の内側部分のみが当接部に対して傾斜して図示の楔形の間隙２４を形成している。この間隙は、軸Ｘ１−Ｘ１に垂直な面に対してα３の角度（その値はほぼα１＋α２と等しい）をなし、軸Ｘ１−Ｘ１に関する截頭円錐の傾斜外面１６．３を形成している。
【００８３】
このように、雄構成要素端２の環状端面１７は平坦で軸Ｘ１−Ｘ１に垂直である。環状端面１６、１７と管状内面区域１４、１５の結合部における鋭い角を防ぐためにそこの検査が要されることが理解される。
【００８４】
図３のような実施態様は、継手の一構成要素の製作を簡単にする利点がある。この場合構成要素４は通常の形状と比べて改変されていない。
【００８５】
この様な構成は、環状端面１６の傾斜が截頭円錐の傾斜外面でありかつ雄構成要素のための図４に示すような角度を伴う場合は特に魅力的な提案である。
【００８６】
図４は、１実施態様の継手３０を組立てた状態で大きく拡大して示すものである。同継手は、雌構成要素３３によって形成される雌ハウジング３２内へねじ込まれる雄構成要素３１を含む。同図では、雄ねじ山３４および雌ねじ山３５は互いに対応し、２構成要素の組立てを表す部分のみが継手の軸Ｘ２−Ｘ２の上方部分だけが断面で示されている。
【００８７】
継手３０の基本構成は、例えばヨーロッパ特許第０，４８８，９１２，Ｂ２に記載された継手に対応するが、その特許の詳細は決して本実施態様のようには限定的ではない。
【００８８】
図４は、フランジ部又はカラー部を有するスリーブの一端がハウジング３２を備える雌構成要素３３である状況に適用できる。図はスリーブの一端側のみを示し、図示されていない他端側は図の右側にある。同様に図４は、継手が一体型のものであって、構成要素３３が長尺管（図示省略、図の右側に位置する）端部に設けられる雌構成要素である状況にもまた適用できる。
【００８９】
図４に概略を示す通り、この構成もまた管状内面区域３８、３９に繋がる環状端面３６、３７を有する。保護層４０、４１は、図１乃至３について述べたように配置される。雄構成要素端３１は当接部である雄当接面３６．１を含む。該当接面は、雄構成要素端３１をねじ込むことによって、組立てスリーブの雌ハウジング３２（または管の雌端のハウジング）の対応雌当接面３７．１に押しつけられる。これらの２つの当接面は、継手軸に垂直な面に関して約５゜乃至３５゜傾いた接触母線Ｘ３を有する。間隙４２は、約１０゜の合計間隙角α４を有する。保護層４０、４１の厚さは、ねじ込まれた状態で、Ｖ字形間隙がその主要部分（Ｖ字形間隙の開始点から番号４３で示す点に達するまでの部分）において部分的に圧縮された保護層によって満たされるようにされる。この様な状態でＨ３（開始点から環状内面区域までの距離）の値は、例えば２．５ｍｍ程度で、管状内面区域３８、３９と連結するのに必要な厚さを考慮している。前述の例の場合におけるように、環状端面３６、３７を管状内面区域３８、３９と連結する連結部分は、十分な半径または、例示したような、約４５゜の面取りによって有利に設けられる。
【００９０】
これらの条件下では、たとえ複数回のねじ込み・弛め操作後においても、保護層の優れた粘着が生じることが認められる。金属に粘着する保護層は間隙内に保持され、そしてそれが間隙４２の部分の金属壁によって押し潰されてその一部がはみ出すときにも、当接面３６．１、３７．１の近辺においてさえも保持されることに特に留意されたい。
【００９１】
本発明による継手の異なった実施態様において、当接部に近接する徐々に開く間隙と保護層との基本的な組合せは、腐食性流体が下に横たわる金属に向けて進むのを妨げかつ保護層の完全性を保持することが分かるであろう。
【００９２】
本明細書に記載された各実施例に対して、本発明によって保護される範囲内に入る多くの代替的構成が採用され得る。特に、例えば単一ねじ山、ステップ形ねじ山又は円筒状ねじ山のような、ねじ継手の製造において知られるあらゆる種類のねじ山を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による継手の中央部分を示す概略断面図で、ねじ込み操作によって互いに当接可能な２つの雄構成要素をスリーブによって組立てる場合を示す。
【図２】 当接する図１の２つの雄構成要素端の断面図を示す。
【図３】 図１および２に示す継手の代わりの実施態様の環状端面を示す断面図である。
【図４】 本発明による継手の概略断面図で、雄構成要素がスリーブ内に配置される雌構成要素内へねじ込まれる状態を示す。
【符号の説明】
１、２ 端区域
３、４ 管状構成要素
５ 継手
６ スリーブ
７、８ 雌ハウジング
９−１２ ねじ山
１４、１５ 管状内面区域
１６、１７ 環状端面
１６．１、１７．１、３６．１、３７．１ 当接部
１６．２、１７．２ 開始点
２２、２３ 保護層
２４ 間隙

Claims (14)

1. 第1及び第２管状構成要素（３、４、３１、３３）を含んで成る管用ねじ継手（５）であって、前記構成要素の少なくとも１つが雄構成要素（３）であり、前記各構成要素は、ねじ山（１１、１２、３４、３５）を有すると共に、環状端面（１６、１７、３６，３７）と、該環状端面に繋がって延伸する管状内面区域（１４，１５，３８，３９）と、前記各構成要素（３、４、３１、３３）の前記管状内面区域（１４，１５，３８，３９）を覆いかつ前記環状端面（１６、１７、３６，３７）の半径方向の１部分であって前記管状内面区域に繋がる側の内側部分を覆う保護層（２２、２３、４０、４１）を含んで成り、前記第２構成要素が雌構成要素（３３）ならば、前記雄構成要素（３１）を前記第２構成要素に属する雌ねじ付きハウジング（３２）内へねじ込むか又は前記第２構成要素が雄構成要素（４）ならば、各雄構成要素（３、４）を結合スリーブ（６）のどちらかの端部に配置された雌ねじ付ハウジング（７、８）内へねじ込むことによって前記２つの構成要素が組立てられ、
   該組立てられた状態において前記２つの構成要素の前記環状端面（１６、１７、３６，３７）は、前記各環状端面の外側部分の少なくとも一部である当接部において当接し、前記環状端面の前記内側部分は、前記外側部分と前記内側部分の境界点である開始点（１６．２、１７．２）から前記管状内面区域に向けて徐々に開く間隙（２４）を形成し、該間隙（２４）は前記２つの構成要素の前記保護層（２２，２３，４０，４１）によって少なくとも部分的に満たされ、前記保護層の互いに接触する部分に互いに作用する接触圧が前記開始点から前記管状内面区域に近づくにつれ徐々に小さくなるように前記開始点（１６．２，１７．２）において前記間隙は５乃至３０°の角度（Ｘ）を形成するように設けられている管用ねじ継手。
2. 請求項１の管用ねじ継手であって、前記２つの構成要素の少なくとも一方の構成要素の内側部分は該一方の構成要素の前記当接部に対して角度をなす管用ねじ継手。
3. 請求項１または２の管用ねじ継手であって、前記内側部分を覆う前記保護層（２２、２３）は前記開始点（１６．２、１７．２）を越えて前記外側部分の一部を覆う管用ねじ継手。
4. 請求項１または２の管用ねじ継手であって、前記保護層（２２、２３）は前記開始点（１６．２、１７．２）の付近で終わる管用ねじ継手。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つの継手であって、前記各構成要素の前記外側部分の前記当接部は管用ねじ継手の半径方向に延伸し、前記間隙（２４）はＶ字形であり、前記各構成要素の前記内側部分は前記当接部に対して前記間隙角度（Ｘ）の１／２の角度を成す管用ねじ継手。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つの管用ねじ継手であって、前記保護層（２２、２３）はポリエポキシド樹脂を主成分とするプラスチック保護層である管用ねじ継手。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つの管用ねじ継手であって、前記第1及び第2構成要素は、外ねじ山を備えた雄構成要素でありかつ該外ねじ山に対応する雌ねじ山を備えたハウジングを両端に備えた連結スリーブによって連結され、該連結スリーブは、ねじ込まれた状態で前記２つの環状端面の前記当接部が互いに当接することを可能にする管用ねじ継手。
8. 請求項１乃至６のいずれか１つの管用ねじ継手であって、外ねじ山を備えた雄構成要素（３１）および該外ねじ山に対応する内ねじ山を備えた雌構成要素（３３）を含み、前記雌構成要素（３３）は組立てハウジングとして機能し、前記雌構成要素の内部において前記環状端面の前記当接部が互いに当接する管用ねじ継手。
9. 請求項８の管用ねじ継手であって、該管用ねじ継手は一体化された継手であり、前記雌構成要素（３３）が管端に設けられた管用ねじ継手。
10. 請求項８の管用ねじ継手であって、ハウジングを形成する前記雌構成要素は、連結スリーブの第１端に設けられ、該第１端のハウジングと同一のハウジングを備えた前記連結スリーブの第２端は、前記第１端に設けられた前記雄構成要素と同一の構成要素を有する他の管の組立てを可能にし、前記２つのハウジングは、これらのハウジングの間に位置するフランジであって、その内壁が前記環状スリーブの管状内面区域を構成するフランジによって隔てられている管用ねじ継手。
11. 請求項７乃至１０のいずれか１つの管用ねじ継手であって、雄構成要素及び雌ハウジング間に少なくとも１つの金属対金属密封面を含む管用ねじ継手。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つの管用ねじ継手であって、前記各構成要素の前記環状端面の前記内側部分は面取り部分または丸くされた部分を介して前記管状内面区域に繋がっている管用ねじ継手。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１つの管用ねじ継手であって、前記保護層（２２，２３）は、管用ねじ継手を腐食から保護する管用ねじ継手。
14. 請求項１乃至１２のいずれか１つの管用ねじ継手であって、前記保護層（２２，２３）は、管用ねじ継手の内部を流れる流体の圧力降下を減少させる管用ねじ継手。

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