JP3940458B2 - チューブ結合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブ用の少なくとも１つの挿入端を有するスリーブ部と、スリーブ部が挿入されたチューブの周りにシールを形成するのに適した密閉機構とを備えるチューブ用の結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
そのような結合装置は、欧州特許第０４１８９６１号で知られている。この既知の結合装置では、ゴム製密閉ジャケットによって密閉され、チューブの外壁に密閉リングを押し付けられるようにスリーブ部の支持表面によって支持される内側リングを有する密閉機構が使用される。この既知の結合装置は、液体、気体、固体用のシールが形成され、かつそれぞれの異なる直径、および必要に応じてそれぞれの異なる材料のチューブを互いに結合できるように、それぞれの異なる直径を有するチューブを受け入れ結合することができる。
【０００３】
これは、既知の密閉リングを用いて行うことができる。というのは、密封リングをチューブの周りの円周方向にある程度圧縮し、それによって、それぞれの異なるチューブ直径に適合することが可能であり、同時に、密封リングが断面においてその形を比較的うまく保持するからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この既知の装置は依然としていくつかの問題を有する。第１に、既知の結合装置を小さなチューブ直径と共に使用する際、密閉リングは、密閉効果がもはや確保されない程度に変形する必要があるので、密閉リングの支持には問題がある。既知の結合装置に関する他の問題は、このような装置が十分な引張強さを有さないことである。このような結合装置は通常、たとえば道路の下にある地下のチューブを結合するために使用される。おそらく交通のために生じる地面の移動によって、そのような結合部は確実には埋め込まれず、砂などの変位のために、既知の結合装置の継手が緩み、その結果、漏れが発生する。本発明の目的は、これらの問題に対する解決策を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の結合装置は、密閉機構が、ほぼ閉鎖されたリングの一部を形成するとともにチューブに摺動可能に当接する複数の要素を備えている。これらの要素の厚さが半径方向に増加できる。密閉機構はさらに、結合装置に挿入されたチューブに要素を押し付ける圧力手段を備える。
【０００６】
本発明による結合装置は、チューブの内側と外側の両方で使用できるシールを提供する。圧力手段は、要素をそれぞれ外側から内側へ、あるいは内側から外側へ押してチューブに押し付け、チューブに整合させる働きをする。
【０００７】
このように、要素で形成されたリングは、直径に対して、密閉すべきチューブに容易に適応し、同時に、チューブの表面の凹凸に容易に適応することができる。要素はアーチ形であってよいが、ほぼくさび形であることが好ましい。くさび形要素のくさびを形成する横面どうしはたとえば、６°の角度を形成し、その場合、閉鎖リングを形成するには６０個のくさび形要素で十分である。密閉リングは、部分的に異なる形状の要素で構成することもできるが、要素の数を変更することも可能である。たとえば、くさびを形成する横面間の角度が５°である場合、閉鎖リングを形成するには７２個の要素が必要である。使用する要素の数が多いほど、分散が密になり、かつ密閉すべきチューブとのはめ合いが密になる。
【０００８】
本発明は、当接要素をシフトすることによって、要素が回転し、そのため、閉鎖リングを形成する要素によって直径の調整が行われる斬新な実施態様に基づくものである。チューブの外側に適用すると、大きな直径から始め、次いで圧力手段によって要素をチューブに押し付け、それによって閉鎖リングの所望の直径に対する調整を自動的に行うことによって所望の直径が調整される。
【０００９】
シールの必要なかたさを得るには、各要素が第１の側にノッチを備え、要素の第１の側に対向する第２の側に突起を備えることが望ましい。このノッチおよび突起はそれぞれ、当接要素の対応する突起およびノッチと相互作用するのに適している。これによって密閉機構がロックされ、要素の相互の捻れが防止される。
【００１０】
本発明による結合装置の密閉効果は、密閉機構がゴム製リングを備え、その少なくとも一部が、チューブと要素との間に配置されることによって助けられる。要素のアセンブリを完全に囲むゴム製リングを有することが構想できるが、これは、本発明の目的を達成するのに必要ではない。
【００１１】
代替実施態様では、チューブに当接する要素の側は部分的に、ゴムで構成される。本発明による結合装置の張力軽減効果は、特に、少なくともいくつかの要素が部分的に、チューブに当接する粗い表面を備える場合に達成される。この場合、異なるオプションも可能である。たとえば、１つまたは複数の要素が歯付きグリップ要素を備えることができる。これによって、張力が非常に効果的に軽減される。しかし、要素の特定の表面上に砂粒を接着させることによって粗い表面を形成することも可能である。他の実施形態では、要素は、チューブの円周の少なくとも一部にわたって延びるグリップ・リングを備える。
【００１２】
張力軽減効果を支持するために、チューブの円周にわたって均等に分散するように配置された要素のうちの少なくともいくつかを、金属、好ましくはステンレス・スチールなど、チューブの材料よりも硬い材料で構成することができる。
【００１３】
チューブの直径の差とは独立に、円周方向でチューブに当接する要素の密なはめ合いを最適化するために、チューブに当接する要素の表面は、チューブの円周方向でアーチ形である。
【００１４】
様々なシステムが、くさび形要素用の圧力手段として働くことができる。
【００１５】
本発明による結合手段の第１の実施態様では、要素用の圧力手段は水力式リング形チャンバを備え、要素をチャンバの変位可能な壁として使用する。この水力式チャンバは、流体を供給してチャンバ内に水圧を生成するための密閉可能な接続開口部も備える。
【００１６】
しかし、代替実施形態では、結合装置は、少なくともチューブの周りのスリーブ部が、要素用の支持表面を備え、チューブの長手方向で支持表面の直径が増加または減少していき、それにより、支持表面が、要素と相互作用することによって、要素をチューブに押し付ける圧力手段を形成するように実施される。
【００１７】
本発明は、本発明による結合装置に適用できるような独立の密閉機構および独立のくさび形要素でも実施される。
【００１８】
次に、非制限的な実施形態の図面を参照しながら本発明を詳しく説明する。
【００１９】
図において同じ部品は同じ参照符号を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１、図２、図３は、チューブ１０用の挿入端２を有するスリーブ部１と、スリーブ部１に挿入されたチューブ１０の周りにシールを形成するのに適した密閉機構３とを備える、本発明による結合装置の第１、第２および第３の実施形態を示す。本発明によれば、密閉部３は、複数の一様なアーチ形またはくさび形の要素４を備える。側面から見た、組み立てられた要素のこの２つの実施形態を示す図４および図５も参照されたい。
【００２１】
図４および図５から分かるように、アーチ形またはくさび形の要素４は共に閉鎖リングを形成する。図４および図５は、要素４を相互に回転させ、リングの直径を減少させた後のリングの一部も示す。図１、図２、図３の実施形態はさらに、様々な要素４をチューブ１０に押し付ける圧力手段５、６、７、８、９、１１を備える。アーチ形またはくさび形の各要素４は、第１の側にノッチ（図示せず）を備え、第１の側の反対側に配置された要素４の第２の側に突起（やはり図示せず）を備える。このノッチおよび突起は、当接要素４上の対応する突起およびノッチと相互作用するように働く。
【００２２】
図１および図２は、密閉機構３がゴム製リング１２を備え、その少なくとも一部が、チューブ１０とアーチ形またはくさび形の要素４との間に配置されることを示す。代替実施形態（図示せず）では、チューブ１０および支持表面９に当接する要素４の側自体が部分的にゴムで構成される。
【００２３】
図１および図３に示したように、少なくともいくつかのくさび形要素４は部分的に、チューブ１０に当接する粗い表面１３を備える。図２は、粗い表面のない実施形態を示す。粗い表面は、いくつかの異なる方法で実現することができる。たとえば、アーチ形またはくさび形の要素４で形成されたリングの凹部が、粗い表面を有する穴あきストリップを備え、あるいはチューブ１０に面する要素４の表面が粗い層、たとえば砂を備えることを構想することができる。粗い表面１３はさらに、結合装置の張力軽減効果を推進し、それに対して、前述のゴム製リング１２は結合装置の密閉効果を推進する。張力軽減効果を助ける代替策は、金属、好ましくはステンレス・スチールで構成されたアーチ形またはくさび形の要素４をチューブ１０の円周に沿って均等に分散することからなる。これは図面には示してない。
【００２４】
アーチ形またはくさび形の要素４の表面１４（図４および図５）は、チューブ１０に当接するものであり、チューブの円周方向にアーチ形をなし、かつチューブに向かってアーチ形をなす表面であることが好ましい。これによって、それぞれの異なる要素４と、それらの要素が当接するチューブ１０の表面との間に限られた開放空間が与えられる。このように、アーチ形またはくさび形の要素４は、チューブ１０の壁に対して最適な閉鎖前部を形成する。これは、シール３の密閉効果に関して重要である。
【００２５】
図１および図２はさらに、くさび形要素４用の圧力手段８、９、１１の第１の実施形態を示す。図１および図２の実施形態は、継手８の影響下で、互いの方へ移動することができ、それによって、チューブ１０の方へ送られた要素４に力を加える２つの支持表面９および１１を備える。
【００２６】
図３は、チューブ１０から遠いアーチ形またはくさび形の要素４の側が、チューブ１０の周りでリング形に延びる水力チャンバ７を備える他の実施形態を示す。水力チャンバ７は、流体を供給してこのチャンバ内に水圧を生成するための密閉可能なコネクタ開口部５を備える。この圧力は、流体の漏れを塞ぐように働く隔壁６を介して要素４に作用する。
【００２７】
本発明による結合装置の１つの利点は、要素４の形によって決定されるある限界内で、継手の密閉効果または張力軽減を弱めずにチューブ１０を結合装置内で軸方向に旋回させることができることである。
【００２８】
他の利点は、結合装置を非丸形チューブと共に適用することもできることである。というのは、くさび形要素をそれに応じて簡単に位置合わせし、それによって、鋭い角度遷移が行われる場合に、中間ピースを使用してそのような角度遷移を連結することができるからである。
【００２９】
さらに、本発明による結合装置は、接続された要素４のリングを所望の点で切断し組み立て直すことができるので、特に連続チューブの場合、修理作業に対する耐性が非常に高いことに留意されたい。
【００３０】
最後に、前述の実施形態が一例に過ぎず、特許請求の範囲で指定された本発明の概念から逸脱せずに様々な代替実施形態が可能であることに留意されたい。例えば、上記実施形態はチューブの外側を密閉したが、同様の構成で内側を密封するように簡単に変形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による結合装置の第１の実施形態の一部の縦断面図である。
【図２】本発明による第２の実施形態の一部の縦断面図である。
【図３】本発明による結合装置の第３の実施形態の縦断面図である。
【図４】本発明による閉鎖リングを形成するアーチ形要素の断面図である。
【図５】本発明による閉鎖リングを形成するくさび形要素の断面図である。
【符号の説明】
１ スリーブ部
２ 挿入端
３ 密閉機構
４ アーチ形またはくさび形の要素
５、６、７、８、９、１１ 圧力手段
１０ チューブ
１２ ゴム製リング
１３ 粗い表面
１４ 表面

Claims (11)

1. チューブ（１０）用の少なくとも１つの挿入端（２）を有するスリーブ部（１）と、スリーブ部（１）に挿入されたチューブ（１０）の周りにシールを形成するのに適した密閉機構（３）とを備え、その密閉機構（３）が、チューブ（１０）の周りを取り囲むリングを形成する、くさび形の複数の要素（４）を備え、密閉機構がさらに、要素（４）をチューブ（１０）に押し付ける圧力手段（５、６、７、８、９、１１）を備え、前記要素（４）は、前記リングの外周に沿った厚さが、その内周に沿った厚さより厚くなっている、前記チューブ（１０）用の結合装置であって、前記要素（４）は、閉じたリングを形成するように相互に摺動可能に当接させられており、さらに、前記チューブ（１０）に対して前記リングの直径を調整するように前記圧力手段（５、６、７、８、９、１１）を操作したときに、回転し、その際、前記摺動可能に当接させられている相互関係を維持するように、前記リングの外周と内周に沿った厚さより内周を形成する部分と外周を形成する部分との間の長さが長いことを特徴とするチューブ（１０）用の結合装置。
2. 各要素（４）が、第１の側にノッチを備え、第１の側に対向する要素（４）の第２の側に突起を備え、前記ノッチおよび突起が、当接要素（４）上の対応する突起およびノッチと相互作用することを特徴とする請求項１に記載の結合装置。
3. 密閉機構（３）がゴム製リング（１２）を備え、その少なくとも一部が、チューブ（１０）と要素（４）との間に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の結合装置。
4. チューブ（１０）に当接する要素（４）の側が部分的に、ゴムで構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の結合装置。
5. 少なくともいくつかの要素（４）が部分的に、チューブ（１０）に当接する粗い表面（１３）を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の結合装置。
6. 粗い表面（１３）が、要素（４）に組み込まれた歯付きグリップ要素であることを特徴とする請求項５に記載の結合装置。
7. 要素（４）が、チューブの円周の少なくとも一部にわたって延びるグリップ・リングを備えることを特徴とする請求項６に記載の結合装置。
8. チューブ（１０）の円周にわたって均等に配置された要素（４）のうちの少なくとも１つまたはいくつかが、金属、好ましくはステンレス・スチールなど、チューブの材料よりも硬い材料で構成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の結合装置。
9. 円周方向でチューブ（１０）に当接する要素（４）の表面が、チューブ（１０）の円周方向でアーチ形をなし、かつチューブ（１０）に向かってアーチ形をなす表面であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の結合装置。
10. 要素（４）用の圧力手段が、要素（４）を含む水力リング形チャンバ（７）を備え、その要素（４）がこのチャンバ（７）の変位可能な壁を構成しており、かつ、水力チャンバ（７）が、内部に水圧を生成するための流体を供給する密閉可能な接続開口部（５）を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の結合装置。
11. 少なくともチューブ（１０）の周りのスリーブ部（１）が、要素（４）用のテーパ付き支持表面（９、１１）を備え、その支持表面（９、１１）の直径はチューブの長手方向で順次増加または減少し、それにより、支持表面（９、１１）が要素（４）と相互作用して要素（４）をチューブ（１０）に押し付ける圧力手段を形成することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の結合装置。

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