JP4664442B2

JP4664442B2 - つば出し管用管継手

Info

Publication number: JP4664442B2
Application number: JP2010117861A
Authority: JP
Inventors: 一善大橋
Original assignee: シーケー金属株式会社
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-05-22
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2030-05-22
Also published as: JP2011027256A

Description

この発明は、管端部につば部を有する配管材を配管接続するための管継手に関する。

予め、つば部をフレア加工等にて形成したつば出し管を配管接続するのに、いわゆるルーズフランジを用いた接続方法が公知である。
しかし、ルーズフランジは金属パイプにドーナツ状のフランジを通す作業が必要になるため、配管前の前段取りが必要になる。
特に大口径配管の場合にドーナツ状のフランジを通すのは大変であり、つば出し管のタイプによっては、つば出し加工の前にルーズフランジをパイプに予め通しておく必要があるものもあり、配管作業性が悪かった。

特開２００５−８３４３７号公報には、分割フランジを開示するものの、同発明は、分割したプレートを１対対向配置し、その間につば呑み込み部を形成したものではない。
また、国際公開公報ＷＯ２００６／０４５８８７Ａ１に開示する分割フランジは、連結孔が長孔になっていないので孔の位置合せが大変で、特に接続する配管同士の中心がズレている場合には接続作業そのものが困難であった。

特開２００５−８３４３７号公報ＷＯ２００６／０４５８８７Ａ１公報

本発明は、連結作業性に優れ、コンパクトで耐圧性が高いつば出し管用の管継手の提供を目的とする。

本発明に係る管継手は、管の端部がつば出し形状になっているつば出し管の管継手であって、第１分割フランジと第２分割フランジとを一端にて相互に回動自在に連結又は連結可能にし、他端側にて相互にボルト締結可能であり、第１分割フランジ及び第２分割フランジは、それぞれ第１プレートと第２プレートをその間に管のつば部を配置するためのつば呑み込み部を有するように対向配置し、第１分割フランジと第２分割フランジとの前記他端側のボルト締結部のうち、一方が長孔を有し、他方が端部に向けて開口した開口凹部形状になっていることを特徴とする。
分割フランジの連結締結部を通常の丸穴にし、ボルト・ナットで締結しても良いが、このように、ボルト締結部のうち、一方が長孔を有し、他方が端部に向けて開口した開口凹部形状になっていると、例えば、図２（ｂ）に示すように、連結締結部のボルト・ナットを長孔から取り外さなくても、緩めて長孔の間を移動させるだけで、分割フランジの開閉ができる。
ここで第１分割フランジと第２分割フランジの一端を相互に回動自在に連結又は連結可能にしてあるとは、この回動連結部で連結した状態のまま、第１分割フランジと第２分割フランジの開放端側となる他端側が左右に開いた状態と、内側に管のつば部を呑み込むように閉じた状態とに開閉可能であることをいう。
従って、回動連結部はボルト・ナットの締結具を用いてボルト等を緩めた状態にしておく場合のみならず、第１分割フランジと第２分割フランジの一方の連結部をフック状の分離可能にした連結部になっていて、第１分割フランジと第２分割フランジを分離した状態からフック部を他方のボルトに引掛けて連結してもよい。
また、ボルトの締結孔が角穴になっていて角根付けボルトの使用によりナットの締め付けに対して伴回り防止になっていると締結作業がさらに容易になる。
なお、本明細書にて第１分割フランジ、第２分割フランジと表現したのは２分割したフランジの一方を第１、他方を第２と表現する趣旨であり、第１と第２とが逆であってもよい。

本発明は、管の端部がつば出し形状になっているつば出し管の管継手であって、第１分割フランジと第２分割フランジとを一端にて相互に回動自在に連結又は連結可能にし、他端側にて相互にボルト締結可能であり、第１分割フランジ及び第２分割フランジは、それぞれ第１プレートと第２プレートをその間に管のつば部を配置するためのつば呑み込み部を有するように対向配置し、第１プレート及び第２プレートの一端に設けた回動自在連結部と他端に設けたボルト締結部以外の部分に補強プレートを重ね合せてもよい。
このように第１プレート及び第２プレートを補強プレートにて補強可能にしたことにより、プレートの板厚の組み合せにより配管径の大きさに応じて耐圧強度（連結強度）の調整が容易になる。
また、第１及び第２プレートの内径と補強プレートの内径に段差を設け、例えば、つば出し管のつば側にプレートが位置する場合にはプレートの内径を補強プレートの内径よりも大きくなるように段違いにすると、この段違いの空間にてつば部の根元のＲ部を吸収することができ、Ｒ部が原因での片締め不良等を防止できる。
この場合に、つば呑み込み部の位置に対応して、ボルトに過締め付け防止カラムからなるスペーサー及びボルト締結する連結締結部付近に過締め付け防止ピンを配設することで任意の位置に存在するボルトから締め付け可能にしてもよく、このようにするとボルト過締め付けによるプレートの変形が防止されるので、管継手の薄肉及び小型化が可能になる。
また、シール部材は汎用されている通常の円盤型ガスケットでよいがシール部材の挿入作業性向上の観点からは、連結される一対の管のつば部の間に挟み込むシール部材に、外周側に突出した支持片を設けるとよい。

本発明においては、第１及び第２の分割フランジの一端を相互に回転自在に連結又は連結可能にし、他端側の連結部の一方を長孔にし、他方を端部に向けて開口した開口凹部形状にしたことにより、連結される配管材に芯ズレが生じていても中心に引き寄せるように分割フランジを閉じつつボルトを長孔に沿って移動させ、締結できるので作業性がよい。
また、第１及び第２の分割フランジの回動自在側の一方の連結部をフック状にしておくと、第１及び第２の分割フランジを分離して運搬し、現地で一方のフック部を他方の回動連結部側のボルトに引掛けるだけで、回動自在連結部になる。
このようにすると、大型のフランジの場合に運搬しやすい。
本発明においては、過締め付け防止スペーサー及び過締め付け防止ピンが、ボルト過締め付けによるプレートの変形が抑えられるのみならず、引抜き阻止力、曲げ荷重の向上にも大きく寄与する。
シール部材として通常のガスケットを用いても良いが専用ゴムパッキンを使用すると、つば部の止水部における必要面圧が小さくてよくなることから、ボルトの本数を少なくすることが出来る。
ボルトの締付トルクを小さくすることができたので、継手本体の必要強度が低くなることから、板厚を薄くすることができる。
さらに、他端側のボルト締結用の長孔のねらいとする締結位置を部分的に角孔にすれば、角根付けボルトがこの角孔に収まるまで分割フランジを閉じるだけで締結の芯出しが可能になる。

また、分割フランジをプレートと補強プレートとの重ね合せ構造にすると配管口径や仕様に合せてプレートを選択仕様可能になり、分割フランジの種類が少なくなる。
さらには、プレートと補強プレートの内径に差を設けることで、この段差空間部につば部根元側のＲ部を逃がし込むことができる。

第１の実施例に係る管継手を示す。フランジを閉じてボルト締結する状態を示す。管継手の部品構成例を示す。一対のつば出し管にシール部材を挟み込む状態を示す。つば出し管を管継手を用いて接続する状態を示す。第２の実施例に係る管継手を示す。角根付けボルトを用いた締結例を示す。第２の実施例に係る管継手の部品構成例を示す。アジャスターを用いて配管材の芯出しを行う例を示す。回動連結部を分離しやすくした実施例を示す。つば出し管の連結例を示す。回動連結部をフック状にした例の分解図を示す。回動連結部の拡大図を示す。ボルト締結部の拡大図を示す。つば呑み込み部の部分拡大図を示す。

本発明に係る管継手は、つば部２を有する管１同士をつば部２の間にシール部材４０を挟み込み、２つの配管材を接続するための管継手１０である。
管継手１０は、概ね半円形状に近い第１分割フランジ２０と第２分割フランジ３０とを一端側にてボルト６０，ナット６１で連結し、管を接続する前の状態ではこのボルト・ナットを緩めてあり、第１及び第２分割フランジが相互に回動自在な回動連結部Ｊとなっている。
第１分割フランジ２０と第２分割フランジ３０の一方の他端側は開閉方向の長孔（３１ａ，３２ａ）となり、他方は端部が開放方向に開口した開口凹部（２１ａ，２２ａ）となっていて、図２（ｂ）に示すようにボルトを緩め長孔の間を移動させるだけで、分割フランジを開閉できる。

第１分割フランジ２０は、同じ形状の第１プレート２１，２２をその間に、管１のつば部２を呑み込ませるつば呑み込み部Ｄを形成するために所定の隙間を空けてスペーサー５０を取り付けて対向配置する。
スペーサー５０は、金属製のカラムになっていて、つば部を所定量締め込むとそれ以上締まらないようになっている。
１対の第１プレート２１，２２の外側には回動連結部Ｊと連結締結部Ｔを除く位置に第１補強プレート２３，２４を重ね合せてある。

第２分割フランジ３０は、同じ形状の第２プレート３１，３２を対向配置し、内側に第１プレート２１，２２の連結締結部Ｔが入り込むようにするために、この内側に第２補強プレート３３，３４を重ね合せてある。
第２補強プレート３３，３４の間には金属製カラムからなるスペーサー５０をボルト６０に通して配置してある。
スペーサー５０を金属製のカラムにしたのはボルト６０に通すことでフランジに取り付けるのが容易であるとともにスペーサー５０の厚み（長さ）を、２枚のつば部の厚みとシール部材の厚みとを合計したものから所定の締め代を差し引いた値に設定すると、フランジのプレート間の隙間がスペーサー５０の厚みにより制限されるので、それ以上締め付けることはできないので過締め防止になる。
よって、ボルト数が３以上ある場合に片締めになることを防止するように作用する。
また、第１プレート及び第２プレートは補強プレートをそれぞれ重ね合せるようにしたので、配管径の大きさや要求される接続強度に応じてプレートの厚みを変更、組み合せ可能になり、フランジ仕様のシリーズ化が容易になる。
本実施例では、４つの締結孔を有する管継手の例になっているが、管径のサイズにより６つ，８つあるいは、それ以上有してもよく、回動連結部Ｊと連結締結部Ｔとの間に必要に応じて中間締結孔２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂを有する。
本発明では、金属製のカラムからなる円筒状のスペーサーをボルトに配設したので、プレートの厚みが薄くても片締めにならず、小型化が可能になった。
ボルトの締付トルクを小さくすることができたので、継手本体の必要強度が低くなることから、さらに板厚を薄くすることができる。
これにより、従来より小型で重量の軽い管継手が実現できた。

図４に示すように相互に接続連結する管１，１のつば部２，２の間にはフランジの締め付けにより加圧シールされるシール部材４０を配設する。
シール部材は一般に広く使用されているガスケットでもよいが、本実施例では、中央部に通水孔４４を有するドーナツ状のゴムシール材４３を金属製の基板４５に取り付けた例となっていて、基板４５の外周部には外側方向に突出した支持片４１を有し、この支持片４１に長孔からなるボルト挿通孔４２を形成してある。
ゴムシール材に形成したリング状の突部は、つば部に押圧されるので、止水部の必要面圧が従来のガスケットに比較して小さくて良い。
このようにすると図５（ｂ）に示すように、支持片４１を第２分割フランジ３０の連結締結部Ｔの間に配置し、ボルト６０にて挿通仮保持しておくことができるので配管接続作業時に不本意にシール部材が脱落するのを防止できる。

本発明に係る分割フランジ型の管継手は、図２に示すように第１分割フランジ２０の開口凹部２１ａ，２２ａを第２分割フランジ３０の長孔３１ａ，３２ａの間に位置するように閉じ、長孔３１ａ，３２ａの一方からボルト６０を挿通し、他方からワッシャー６２を介してナット６２を螺合する。
この場合に図５に示すようにボルト６０を長孔３１ａ，３２ａに挿通し、管１のつば部２の芯を合致させ、ボルト６０を中心側に引き寄せボルト・ナットを締め付ける。

図６に第２の実施例に係る管継手を示す。
なお、実施例１と共通する部分は実施例１に合せて用いてあり、相違する部分を中心に説明する。
第２の実施例は図８の部品構成例を見ると分かりやすいようにボルト６０ａの根元に角根付け部６０ｂを有し、回動連結部Ｊ，連結締結部Ｔ及び他の締結孔の一方向にボルトの角根付け部６０ｂが嵌合する角孔３２ｄ，３２ｅ，３２ｆをそれぞれ形成してある。
これにより、図７（ａ）に示すように管継手の第１プレート２１，２２及び第２プレート３１，３２の間に形成したつば呑み込み部Ｄに、つば部２，２の間にシール部材４０が挟み込まれるようにして、これらを挿入する。
この状態にてボルト６０ａを長孔３１ａ，３２ａに挿通し、長孔の間にはスペーサー５０，長孔３１ａの外側にはワッシャー６２をナット６１を仮止めする。
その後に図７（ｂ）に示すように、矢印の方向にボルト６０ａを移動する。
すると、角根付け部６０ｂが長孔３２ａの締結ねらい位置に設けた角孔３２ｄに移動した状態で初めてボルト６０ａの角根付け部６０ｂがこの角孔３２ｄに嵌合し、ナット６１締結が可能になる。
これにより、ボルト６０ａの正しい位置が確認でき、接続作業が容易になる。

図９に第３の実施例を示す。
第１プレート２１，２２の中間締結孔２１ｂ，２２ｂと第２プレート３１，３２の中間締結孔３１ｂ，３２ｂ付近に互いに対向して外側を向いたフック部２２ｇ，３２ｇを形成した例となっている。
このような構造にすると、アジャスター７０の引き寄せベルト７３の一方のリング７４をフック３２ｇに引っ掛け、他方のリング７５をフック２２ｇに引っ掛ける。
アジャスターのレバー７２を図９では上下に反復操作すると巻き取り部７１にベルトが巻き取られることで第１分割フランジ２０と第２分割フランジ３０とが閉じる方向に引き寄せられる。
従って、接続する管同士に芯ずれが生じていても分割フランジが閉じるにつれて、芯出しが行われるので接続作業が容易になる。
なお、図９は、連結締結部Ｔの長孔からボルトを外した図になっているが、長孔にボルトを挿通し、ナットを螺着してあっても良いことは、先に説明したとおりである。

図１０〜図１４に、回動連結部Ｊの一方をフック状にした第４の実施例を示す。
本実施例においても実施例１と共通する部分は同じ符号を用い、相違する部分のみ説明する。
第４の実施例は、管径が２００ｍｍ以上の大きさになりフランジ形状が大きく、重くなる場合に有効である。
運搬時等は第１分割フランジと第２分割フランジを分離しておき、現地で配管作業をする場合にボルトを新たに挿通することなく回動連結部Ｊを回動自在に連結できるようになっている。
本実施例では、第１分割フランジ２０の回動連結部Ｊ側をフック状のフック連結部１２１，１２２に形成し、図１０では下方向で且つ根元側斜め方向に開口した開口凹部１２１ａ，１２２ａを第２分割フランジ３０の回動連結部Ｊ側の連結孔に予め挿通してあったボルト６０にそのまま引掛けるように取り付けるだけで回動自在の連結部になる。
この状態にした後に図１１に示すように配管材のつば部２周囲に配置し、配管作業を行う。
本実施例では図１２に分解図を示すように、第１プレート２１と第２プレート２２との間であって、連結締結部付近に過締め付け防止ピン１５０を設けた例になっていて、図１４にその拡大図を示すように、ボルト及びナットにて連結締結部を締め付ける際に過締め変形しないようになっている。
このようにスペーサー５０の他に連結締結部付近に過締め付け防止ピン１５０を設けると、従来の一般ルーズフランジでは対角状に順次締め付ける必要があったのに対して、本発明では任意の位置から順次締め付けることができる。
また、図１５に示すように管１のつば部２側に位置する、例えば第１プレート２１の内径を第１補強プレート２３の内径よりも少し大きくし、寸法ｄだけ段違いにすることにより、つば部２の根元Ｒ部にプレートのコーナーが乗り上がるのを防止でき、片締め不良の発生が無くなる。

１管
２つば部
１０管継手
２０第１分割フランジ
２１第１プレート
２２第１プレート
２３第１補強プレート
２４第１補強プレート
３０第２分割フランジ
３１第２プレート
３２第２プレート
３３第２補強プレート
３４第２補強プレート
４０シール部材
４１支持片
５０スペーサー
６０ボルト
６１ナット
Ｄつば呑み込み部
Ｊ回動連結部
Ｐ挿入孔
Ｔ連結締結部

Claims

管の端部がつば出し形状になっているつば出し管の管継手であって、
第１分割フランジと第２分割フランジとを一端にて相互に回動自在に連結又は連結可能にし、他端側にて相互にボルト締結可能であり、
第１分割フランジは一対の２枚の第１プレート、第２分割フランジは一対の２枚の第２プレートをその間に管のつば部を配置するためのつば呑み込み部を有するように対向配置し、
且つ、前記一端と他端との間に複数のボルト締結孔を前記一対の２枚の第１プレートと一対の２枚の第２プレートにそれぞれ対向して有し、
前記第１プレート及び第２プレートは、一端に設けた前記回動自在に連結した部分と他端側のボルト連結可能な部分以外の部分に補強プレートをボルトが挿通するように重ね合せてあり、
第１分割フランジと第２分割フランジとの前記他端側のボルト締結可能なボルト締結部のうち、一方は長孔を有し、他方は端部に向けて開口した開口凹部形状であり、
ボルトの頭側の締結孔が角穴になっていて角根付けボルトの使用によりナットの締め付けに対して伴回り防止になっており、
前記ボルト締結孔に挿入するボルトの一対の２枚の第１プレートの間及び一対の２枚の第２プレート間に位置する部分に過締め付け防止のためのカラムからなるスペーサーを取り付け、
前記他端に設けたボルト締結部付近であって対向する内側のプレートの間に位置する過締め付け防止ピンを一方のプレートから他方側のプレートに向けて配設することで、複数本配設した締結用ボルトのうち、いずれのボルトからでもプレートの変形を防止しつつ締め付け可能にしたことを特徴とするつば出し管用継手。
連結される一対の管のつば部の間に挟み込むシール部材を有し、当該シール部材は前記つば部の外周側に突出した支持片を有し、当該支持片を前記ボルト締結部に予め挿入したボルトに仮保持させたことを特徴とする請求項１記載のつば出し管用継手。