JP6466490B2 - 工業用消火のための消火栓マニホールドを備えるスイベル、または工業用消火のための消火栓マニホールド用のスイベル - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１０年１２月９日および２０１１年３月７日に出願された、それぞれ同一の発明者による発明であって名称がそれぞれ“Swivel Hydrant Manifold for Industrial Fire Fighting（工業用消火のための消火栓マニホールドスイベル）”および “Swivel ｗith or for Industrial Hydrant Manifold for Industrial Fire Fighting（工業用消火のための消火栓マニホールド用/付きスイベル）”である、同時係属中の米国特許出願６１／４５９，２３２および米国特許出願６１／４６４，６２８に関し、またこれらの出願に基づく優先権を主張する。上記の仮出願の両方の内容は、引用することによって本明細書に援用される。

本発明は、工場や設備における工業用消火のための消火栓マニホールドに関し、特にスイベル付き消火栓マニホールドに関する。（本明細書において「マニホールド」には単一の開口も含まれる。）

背景技術および発明が解決しようとする課題

消火現場のロジスティクスは、工業用消火の行動に直面した際に利用可能な設備の問題および適用可能な人員の問題と同程度に重要な問題を呈する。

大規模の火事では大量の水が必要であり、直径６インチ（１５２．４ｍｍ）以上と大径の水供給ホースが複数必要な場合もある。設備全体に大容量の水を配給する、最も簡便、確実、かつ安全な手段は、地上の消火栓マニホールドと共に地下送水システムを構築することによる。これらの消火栓マニホールドは、ポンプ、消火ノズル、および泡混合供給装置に必要な水を供給する大径の水供給ホースと併せて用いられる。

現在の慣習では、消火栓マニホールドは、消火栓マニホールドが向いている方向に関して固定される。したがって、最終的には逆方向に向かわなければならないホースは、水頭圧を犠牲にすることなく水の方向を１８０°回転させる効果を得るために大径の円状に敷設されなければならない。直径１２インチ（３０４．８ｍｍ）のホースが、５０フィート（１．５２４ｍ）の回転の割合を要する場合がある。水の方向を１８０°変えるために必要となる追加のホースは、数百フィートになる場合もある。直径が大きいホースは高価である。１２インチ（３０４．８ｍｍ）のホースには約２，５００ドルのコストがかかる。
このため、この問題に対処するため、道の両側に反対の方向を向いた消火栓マニホールドを配置することもある。しかし、鉄およびヘッダ装置の重複が必要となる。

消火栓マニホールドを備えるスイベル、または消火栓マニホールド用のスイベルを使用することにより、正しい方向を向くマニホールドを得るために道路の両側にマニホールドを設けるためのコストを節約することができ、および／または追加のホースの運搬および敷設のコストを節約することができる。近年では、ヘッダのサイズが大きくなり、それによりホースのサイズが大きくなり、およびホースのコストが劇的に増加しているので、工業界では消火システムに関するコストおよびメンテナンスを最小限に抑える方法が模索されている。

１９８０年代後半から、大規模の消火モニタに関連づけられ、何千ポンドもの推力を管理できるスイベルが利用可能であるが、その供給業者は限られていた。Williamsは、彼らが、このような６インチ（１５２．４ｍｍ）以上の大規模のスイベルをモニタ用に提供する第一人者であると確信している。Williamsは、外の気候に何ヶ月も何年もさらされた後に動作することができ、かつモニタからの何千ポンドもの推力を処理することができるモニタ用スイベルについて大規模な社内テストを行ってきた。Williamsは、スイベルの耐候性および力の処理性に関する大規模な社内のテストを把握している。

工業用消火産業では、歴史的に、消火栓マニホールドを固定することに関連して、ホースを無駄にすることや消火栓の重複が容認されてきたが、供給管およびホースの直径に関する要求の増大に伴い、このような無駄のためのコストが増加してきた。本発明者らはこの状況は問題であると考える。Williamsのテストの経験により、本発明者らは、この問題を解決するために、消火栓マニホールドと共に使用される、または、消火栓マニホールド用に使用されるために適正なスイベルを提供できることを教示する。

長期間容認されてきた状況が、ホースの無駄および消火栓マニホールドが固定されることに関連したロジスティクスの複雑性といった無用の問題を構成していることを認識することも、本発明に含まれる。さらに、本発明には、スイベル、特に大径のスイベルのテストに関する知識が含まれる。このテストは、必要な推力および耐候性を長期間持続する要求を満たす固定された消火栓マニホールド用のスイベルを設けることができることを示している。

したがって、本発明は、一列に並べられた複数の消火栓マニホールドと共に用いられるスイベルまたは消火栓マニホールド用のスイベルであって、好ましくは３６０°回転可能のスイベルを備える。スイベルは、マニホールドの下であって、通常は送水システムまたは立ち管に結合された弁の上の位置に設けられるように構成される。必要とされる範囲の推力および気候に耐えることがテストされたこのようなスイベルは、第一応答者が、危険性のある場所に応じて消火栓を最も有効な方向に位置づけること、および、好ましくは簡便な、搭載されているスイベル位置ロック部を用いてスイベルを所定の位置にロックすることを可能にすることができる。スイベル付き消火栓マニホールドによって、異なる方向を向く複数のマニホールドを設けるコスト、および／または過度な圧力損失なく水の方向を変えるために必要とされる、ホースの１００フィート（３．０４８ｍ）以上の追加の長さを提供するコストが削減される。

消火栓マニホールドを備えるスイベル、または消火栓マニホールド用のスイベルに関する設計上の利点を以下に示す。
・初期の屈曲半径をなくすことによって、必要なホース全体の長さが減少する。
・道路を横切って配設される初期のホースの屈曲が道路を妨害することが抑制される。
・必要とされるホースがより短くなることによって、圧力が維持される。
・非常に混雑した領域に適している（縦型の設計）。
・最高１２，０００ｇｐｍの広範囲の流れに適している。
・工業用消防士を念頭に置いて構築されている。
・数トンの側面荷重を支えることが可能なスイベルを使って堅牢に設計されている。
・組み込まれたスイベルのグリス注入用の管継ぎ手と共に利用することが完全に可能である。
・スイベル付き消火栓によれば、より効率的に供給される水によって、必要とされる消火栓用の場所の数を（消火栓の配置およびサイズによって）５０％程度削減することができる。

好ましい設計上の選択に含まれるものを以下に示す。
・種々の材料設計と種々の流入口と立ち管のサイズ（例えば４、６、８、１０、１２インチ（１０１．６、１５２．４、２０３．２、２５４、３０４．８ｍｍ））。
・種々のヘッダ設計（縦型のスタック配置、従来型のツリー配置、または単一の９０°の排出口）。
・種々の排出管オプション（ＮＳＴ、ＢＳＰ、Ｓｔｏｒｚ等）。
・種々の排出管サイズ（１．５インチ（３８．１ｍｍ）〜１２インチ（３０４．８ｍｍ））。
・配置後の移動を防止するための、内蔵されたスイベルのロック部。
・排出弁、逆止弁、キャップ、または圧力計と共に利用可能。
・内蔵されたモニタマウントと共に利用可能。
・内蔵された自動消火栓排水路弁（スイベルの下部）と共に利用可能。
・（消火栓スイベルとヘッダ接続部との間の）消火栓の流入弁と共に利用可能。

サイズ設定の指針
・以下の図は、消火栓の基部まで延びる８フィートの縦型管を有する２４インチの地下のヘッダに基づいている。地下のヘッダ流入点から消火栓排出部（ホース接続部）までに数の減少がある。数は、排出弁と選択された接続部の型／サイズとに基づいて変わる。
・推奨される消火栓サイズは、その都度決定される。
・これらの推奨は、存在する危険性と、適切な保護のために必要とされる水流とに基づく。
・６インチ（１５２．４ｍｍ）の立ち管/消火栓（おおよそのＣｖ＝９５０）。
ｏ１，０００ｇｐｍ−１ｐｓｉの減少
ｏ２，０００ｇｐｍ−４．５ｐｓｉの減少
ｏ３，０００ｇｐｍ−１０ｐｓｉの減少
・８インチ（２０３．２ｍｍ）の立ち管/消火栓（おおよそＣｖ＝７３０）
ｏ３，０００ｇｐｍ−３ｐｓｉの減少
ｏ４，０００ｇｐｍ−５．３ｐｓｉの減少
ｏ６，０００ｇｐｍ−１２ｐｓｉの減少
・１０インチ（２５４ｍｍ）の立ち管／消火栓（おおよそＣｖ＝２６７０）
ｏ６，０００ｇｐｍ−５ｐｓｉの減少
ｏ８，０００ｇｐｍ−９ｐｓｉの減少
ｏ１０，０００ｇｐｍ−１４ｐｓｉの減少

本発明には、発明独自の消火栓マニホールドと共に用いられるスイベルだけでなく、既存の消火栓マニホールドと共に用いられるスイベルも含まれる。既存の消火栓マニホールド用のスイベルは、すでに消火栓マニホールドが所定の位置に固定されているのではなく、固定されていない消火栓マニホールドを有するという重要性を許容する設備のための代替手段を提供する。スイベルの変更によって、標準的なスイベル付きでない消火栓マニホールドを、スイベル付き消火栓に変更することができる。例えば、エンドユーザが、ボルトを外して標準的なスイベル付きでない消火栓マニホールドを一般的な消火栓マニホールド流入弁または立ち管から取り外し、変更用スイベルを流入弁または立ち管の上部に載置し、消火栓マニホールドをそのスイベルの上部に載置する。この変更によって既存の消火栓マニホールドを回転させることができ、ポジティブロック機構を介してこの既存の消火栓マニホールドを所定の位置にロックすることができる。

スイベルの下部の取り付け具は、固定されており、地面に対して動かないことが好ましい。スイベルの上部は、好ましくはロック要素と上部フランジとを備えており、必要とされる方向にロックされ、３６０度回転可能であることが好ましい。好ましくは、スイベルの上部と、取り付けられた消火栓とが所望の方向に確定されて固定される。例えば、結合可能なロック孔であって、２２．５度おきに（１６カ所）合わせられるロック孔を介して所定の位置にピンで固定される。

本発明は、工業用消火のための消火栓マニホールドと共に用いられるスイベル、または工業用消火のための消火栓マニホールド用のスイベルを開示する。消火栓マニホールドを備えるスイベルは、消火栓マニホールドと、消火栓マニホールドに接続され、流入口および弁または立ち管を含む工業用給水管系に接続するような構造のスイベルと、を備える。
このスイベルが少なくとも６インチ（１５２．４ｍｍ）の流通管を提供し、好ましくは相対回転が可能な構造で互いに結合するステンレス鋼の雄スリーブと雌スリーブとを含み、鋼の玉軸受の少なくとも２つのリングを雄スリーブと雌スリーブとの間に有し、内側水シール部を含み、好ましくは外部破片シール部を含む。マニホールドは、横型であっても縦型であってもよい。ステンレス鋼のスイベルの雄スリーブと雌スリーブは、一方で消火栓マニホールドに溶接接続されるように構成されており、他方で管または取り付け具にも溶接接続されるように構成されていることが好ましく、この管または取り付け具は工業用給水管系の地上の弁に接続されることが多い。

好ましくは、スイベルはスリーブ同士の間、および軸受の周辺の領域を潤滑させるためのグリスニップルを含んでおり、スリーブおよび軸受が３１６ステンレス鋼で構成され、かつ、１対のロック用フランジ等のロック機構を含むことが好ましい。より好ましくは、本発明のスイベルは、雄スリーブおよび雌スリーブに結合用の孔が設けられたフランジまたはフランジ部分を含み、これらの孔は、ピンがこれらの孔を通って配置されスイベルを所定の位置にロックするように形成されている。

本発明には、既存の消火栓マニホールドに接続するためのスイベル装置が含まれる。スイベル装置は、流入弁または立ち管に固定的に取り付ける構造の第１の取り付け具と、シール性を持ってかつ回転可能に第１の取り付け具と結合する構造のスイベル本体とを備える。このスイベル本体は、直接的または間接的に、かつ固定的に消火栓マニホールドに取り付ける第２の取り付け具を提供する。好ましくは、回転可能な取り付け位置をスイベル本体と第１の取り付け具との間に設定するロック装置が含まれる。好ましくは、第１の取り付け具およびスイベル本体が、第１の取り付け具と第２の取り付け具との間に少なくとも６インチ（１５２．４ｍｍ）の流体導管を提供する。

直接的、または間接的に消火栓マニホールドと工業用給水管系との間にスイベルを接続できることは明らかであろう。好ましい実施形態では、単純かつ直接的に接続されたスイベルを示す。

以下の好ましい実施形態に関する詳細な説明を以下の図面と共に考慮すると、本発明をより良く理解することができる。
６インチ（１５２．４ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの好ましい実施形態であって、２つの５インチ（１２７ｍｍ）または６インチ（１５２．４ｍｍ）のＳｔｏｒｚ排出管と、１つの２インチ（５０．８ｍｍ）の排出管と、１つの０．５インチ（１２．７ｍｍ）の排出管と、を提供する消火栓マニホールドの等角図である。 図１Ａの６インチ（１５２．４ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの上面図である。 図１Ａの６インチ（１５２．４ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドであって、利用者によって設けられた６インチ（１５２．４ｍｍ）のフランジ付き給水管（バタフライ弁を使う場合には、ウェルドネックフランジまたはソケットウェルドフランジが必要となる）を下部に含み、かつ必要に応じて設けられ得る流入弁が示されている消火栓マニホールドの正面図である。 図１Ａの６インチ（１５２．４ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの側面図である。 ６インチ（１５２．４ｍｍ）のスイベルと、スイベルロックピンと、スイベルロックリングとを含む図１Ｄからの詳細の図面であり、スイベルの上部への取り付け部は３６０度回転自在であり、ロックリングが２２．５度おきに孔を有している。 本発明の、８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドであって、５インチまたは６インチ（１５２．４ｍｍ）のＳｔｏｒｚ排出管を含む消火栓マニホールドの好ましい実施形態の等角図である。 図２Ａの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの上面図である。 図２Ａの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドであって、利用者によって設けられた８インチ（２０３．２ｍｍ）の給水管（バタフライ弁を使う場合には、ウェルドネックフランジまたはソケットウェルドフランジが必要となる）を下部に示し、かつ必要に応じて設けられ得る流入弁が示されている、消火栓マニホールドの正面図である。 図２Ａの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの側面図である。 図２Ｄからの詳細の図面であり、８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベルと、スイベルロックピンと、スイベルロックリングとを示し、かつ、上部の取り付け部が３６０度回転自在であろうこと、およびロックリングが２２．５度おきに孔を有していることを示す図面である。 本発明の好ましい実施形態の１２インチ（３０４．８ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドであって、単一の１２インチ（３０４．８ｍｍ）のＳｔｏｒｚ排出管を含む消火栓マニホールドの等角図である。 は、図３Ａの１２インチ（３０４．８ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの上面図である。 図３Ａの１２インチ（３０４．８ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドであって、利用者によって供給された８インチ（２０３．２ｍｍ）の給水管（バタフライ弁を使う場合には、ウェルドネックフランジまたはソケットウェルドフランジが必要となる）を下部に示し、かつ必要に応じて設けられ得る流入弁が示されている、消火栓マニホールドの正面図である。 図３Ａの１２インチ（３０４．８ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの側面図である。 図３Ｄの詳細の図面であり、２つのスイベルロックリングと１つのスイベルロックピンと共に１２インチ（３０４．８ｍｍ）のスイベルとを示し、かつ、上部の取り付け部が３６０度回転自在であろうこと、およびロックリングが２２．５度おきに孔を有していることが好ましいことを示す図面である。 本発明のスイベル付き消火栓マニホールドの位置を示している一般的な石油貯蔵地区の等角図であり、本発明は、初期の屈曲半径をなくすことによって、必要とされるホースの長さを削減すること（ホースごとに最大で１００フィート（３．０４８ｍ））、道路を占領する屈曲半径ではなく、道路の側部に沿ってホースを導くことにより、道路を妨害することが抑制されること、敷設されるホースが短くなるので摩擦損失が少なくなること、より効果的に的確な方向に排水することによって、非常に混雑した領域に適したものとなること、最高１００００ｇｐｍおよび技術的な承認があればさらに高い流量にも利用可能な標準モデルを示していること、および、より効率的に給水されるのでスイベル付き消火栓の設計によって必要とされる消火栓の場所が設備全体で最大で５０％削減できる可能性があること、を含む有利点をもたらすであろう。 本発明のスイベル付き消火栓マニホールドが、どのようにして、複数の危険地域のうちの１つに向けて直接的に送水するために回転するかを示す。 図４Ａの拡大詳細図である。 一般的な消火栓の設計では隣接する道路に向いており、必要とされる方向に送水するために消火ホースを大きな屈曲半径ですぐに曲げなければならないことが多いのに対し、本発明のスイベル付き消火栓によれば、第一応答者が消火栓を必要とされる方向に向けることができ、道路の占領および必要とされる総敷設ホース長を最小限にできることを示している。 一般的な消火栓の設計では隣接する道路に向いており、必要とされる方向に送水するために消火ホースを大きな屈曲半径ですぐに曲げなければならないことが多いのに対し、本発明のスイベル付き消火栓によれば、第一応答者が消火栓を必要とされる方向に向けることができ、道路の占領および必要とされる総敷設ホース長を最小限にできることを示している。 １０インチ（２５４ｍｍ）の３６０ステンレス鋼のスイベルジョイントの好ましい実施形態の側面図である。 図５Ａの実施形態の断面図であり、鋳造物は、３６０ステンレス鋼からインベストメント鋳造され、焼き鈍され、応力が除去されていることが好ましいことの注記を含むものである。 ８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓の変換キットの好ましい実施形態の等角図である。 図６Ａからの詳細の図面であり、スイベルロック固定要素、スイベルロック回転要素、およびスイベルのロックピンの図が含まれている（ピンチェーンは不図示）。 図６Ａの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓の変換キットの側面図である。 ６Ｄの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓の変換キットの正面図である。 図６Ａの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓の変換キットの上面図である。 ８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓の変換キットの断面図であって、玉軸受とシール部とが、スイベル内に示されていない図である。 ８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓の変換キットの断面図の一部分であって、玉軸受とシール部とがスイベル内に示されておらず、２つの円形溝が玉軸受溝を表し、スイベルの構成要素をさらに詳細に示している図である。

図面は、本来例示的なものである。本発明のいくつかの態様を伝えるために、構造が簡略化され、詳細が省略される場合のあることが理解されるであろう。明確性のために、縮尺が犠牲となる場合がある。

図１〜８に示すように、本発明におけるスイベルの好ましい実施形態は、３１６ステンレス鋼のスリーブＦＳ、ＭＳおよび玉軸受ＳＢを含む。ステンレス鋼のスリーブは、好ましくは加熱処理され、焼き鈍される。好ましい実施形態においては、玉軸受ＳＢを挿入するための雌スリーブに開口Ｐが設けられており、玉軸受ＳＢの少なくとも２つのリングのためのレースＲＳＳＢは、ミル加工によりその半分が雌スリーブＦＳ内に、その半分が雄スリーブＭＳ内に位置する。 雄スリーブＭＳと雌スリーブＦＳとの間、および玉軸受ＳＢ周辺の領域が適切に潤滑された状態を保持するために、少なくとも１つのグリスニップルＧＦが設けられていることが好ましい。

外側の破片シール場所ＤＳＬが、Ｏリングのような破片シール部のために、雄スリーブと雌スリーブとの間の適切な切欠き内に位置するように設けられていることが好ましい。
好ましい実施形態では、単純なＯリングが外側から雄スリーブと雌スリーブとの間の領域内に破片が入ることを防ぐものとされている。より複雑に設計された内側シール部ＩＳは、ＰＦＴＥまたはテフロン（登録商標）製であることが好ましく、スリーブ同士の間で玉軸受を含む空間の水シール部として内側シール場所ＩＳＬに設けられていることが好ましい。水圧がこの水シール部による上記２つのスリーブの間のシール係合をより強力にするように、内部の水シール部ＩＳが雄スリーブと雌スリーブとの間の場所ＩＳＬにおける肩部に配置されることが好ましい。

好ましい実施形態においては、上流側の弁によってスイベルおよび消火栓への水の供給が止まったときに水をマニホールドおよびスイベルから外部へ排水できるように、スイベルの下の取り付け具内に排水路が設けられている。

潤滑油が少なくとも１つのグリスニップルＧＦを通って供給されることが好ましく、６ヶ月〜１年ごとに定期的にメンテナンスされることが好ましい。潤滑油は、予想される環境変化および危険温度変化の範囲にわたって粘度および組成を維持するように選択される。

図１Ａ〜１Ｅは、６インチ（１５２．４ｍｍ）のスイベル付きの縦型消火栓マニホールドの好ましい実施形態を示す。図１Ａのマニホールドは、スイベルＳＷに溶接された縦型マニホールドＶＭからなる。このスイベルＳＷの雄スリーブＭＳは、溶接されたロックリングＬＲを有するものとして示されている。そして、スイベルの雌スリーブＦＳは、対応するロックリングＬＲを有する取り付け具ＦＴに溶接されている。スイベルを定位置にロックするために上記の２つのリングの間をロックするピンＬＰが示されている。したがって、雌スリーブの取り付け具は、下部の弁ＩＶ等の構造体と随意的に結合する構造となっている。下部の弁ＩＶ等の構造体は、多くの用途において一般的に存在し、通常、バタフライ弁またはウェハー弁に存在する。したがって、弁は、工業用給水システムの一部である立ち管の排出口フランジ等と結合する。

図１Ｂ、１Ｃ、および１Ｄは、それぞれ図１Ａの好ましい実施形態の上面図、正面図および側面図である。図１Ｅは、図１Ａの好ましい実施形態の、より詳細な図面であり、スイベル部分ＳＷに焦点をあてつつ、ロックリングＬＲと、ロックピンＬＰと、雄スリーブＭＳと雌スリーブＦＳとを示している。

図２Ａ〜２Ｅは、８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付き消火栓上の横型マニホールドＨＭを示している。ここでも、弁ＩＶが立ち管フランジの上部に示されている。取り付け具ＦＴは、弁とスイベルＳＷとの間の接続部分であり、２つのスイベルロック用フランジリングＬＲのうちの１つを支える役割を果たす。取り付け具とマニホールドとの間のスイベルも、ロック用フランジリングＬＲを支える。スイベルをロックする他の多くの手段も考えられることに留意されたい。雌スリーブの開口と、当該開口を介して雄スリーブを固く締めつけるねじとがその一例である。

図２Ｂ、２Ｃおよび２Ｄは、それぞれ図１Ａの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベル付きマニホールドの上面図、正面図および側面図である。図２Ｅは、消火栓マニホールドの８インチ（２０３．２ｍｍ）のスイベルに関し、スイベル部分をより詳細に示す図である。

図３Ａ〜３Ｅは、１２インチ（３０４．８ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドを示す図である。ここでも、弁ＩＶが開いて水流をスイベルおよび消火栓マニホールド内に導く。消火栓マニホールドは、単一の１２インチ（３０４．８ｍｍ）の開口を有する。

図３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄは、それぞれ図３Ａの１２インチ（３０４．８ｍｍ）のスイベル付き消火栓マニホールドの上面図、正面図および側面図である。

図４Ａ〜４Ｅは、本願の消火栓の発明が組み込まれた好ましい石油貯蔵地区の配置図の外観の図である。石油貯蔵地区の配置図は、１つのスイベル付き消火栓マニホールドＳＨＭによって供給されるように示されている。図４Ａ〜４Ｅは、石油貯蔵地区に関して種々の有用な方向におけるスイベル付きマニホールドを示している。

図５Ａおよび５Ｂは、本発明のスイベルＳＷ部分の好ましい実施形態の側面図および切り欠き図である。ステンレス鋼の玉軸受のリングのための３つのレースＲＳＳＢが示された状態で、内側の雄スリーブＭＳおよび外側の雌スリーブＦＳがこの１０インチ（２５４ｍｍ）の実施形態に関して示されている。この好ましい実施形態において、ステンレス鋼の玉軸受ＳＢ用のレースＲＳＳＢは、雄スリーブの外側および雌スリーブの内側内にミル加工されている。雌スリーブの上部は消火栓マニホールドに溶接接続できるように、かつ雄スリーブの下部は上流側の取り付け具に溶接接続できるように設計されている。

好ましくはエルジロイスプリングと共に用いられるカスタム水シール部の場所ＩＳＬが示されている。グリス圧抜きＧＰＶ孔が示されている。図示されていないが、１以上の標準的なグリスニップルが含まれるであろう。

上述したように、スリーブの鋳造物は３１６ステンレス鋼から製造され、焼き鈍され、応力が除去されていることが好ましい。雌スリーブに開口Ｐが示されており、この開口Ｐを通って玉軸受が装着される。スイベルを通る水の圧力の下での水漏れをしっかりとシールするために、水シール部は、そのチャンバＩＳＬ用に特に設計されていることが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンすなわちテフロン（登録商標）製のシール部が好ましい。

上述し、図６、７および８に示したように、「変換キット」内に組み込まれ、消火栓マニホールドと共に用いられる、または消火栓マニホールド用の好ましいスイベルＳＷは、３１６ステンレス鋼のスリーブを好ましくは含み、かつ雄スリーブＭＳおよび雌スリーブＦＳの間に玉軸受ＳＢを有して両スリーブが回転可能に結合する状態であることが好ましい。ステンレス鋼のスリーブは、加熱処理され、焼き鈍されていることが好ましい。好ましい実施形態では、玉軸受を挿入するための開口Ｐが雌スリーブに設けられている状態で、玉軸受の少なくとも２つのリング用のレースＲＳＳＢはミル加工され、半分が雌スリーブＦＳ内に、半分が雄スリーブＭＳ内に位置する。雄スリーブと雌スリーブとの間、および玉軸受周辺の領域が適切に潤滑された状態を保持するために少なくとも１つのグリスニップルＧＦが設けられていることが好ましい。

雄スリーブと雌スリーブとの間の適切な切欠きＤＳＬ内に配置されたＯリング等の外側の破片シール部ＤＳも設けられていることが好ましい。単純なＯリングが、破片が外部から雄スリーブと雌スリーブとの間の領域に入るのを防ぐことができる。より複雑に設計された内側のシール部は、ＰＦＴＥまたはテフロン（登録商標）製であることが好ましく、スリーブ同士の間で玉軸受を含む空間の水シール部として内側シール場所ＩＳＬに設けられていることが好ましい。水圧がこの水シール部による上記２つのスリーブ間のシール係合をより強力にするように、内部の水シール部が雄スリーブと雌スリーブとの間の肩部に配置されることが好ましい。

好ましい実施形態においては、上流側の弁によってスイベルおよび消火栓への水の供給が止まったときに、水をマニホールドおよびスイベルから外部へ排水できるように、排水路が設けられている。

潤滑油が少なくとも１つのグリスニップルＧＦを通って供給されることが好ましく、６ヶ月〜１年ごとに定期的にメンテナンスされることが好ましい。潤滑油は、予想される環境変化および危険温度変化の範囲にわたって粘度および組成を維持するように選択される。

図６Ａ〜６Ｅ、７および８は、特に、消火栓マニホールドと共に用いる変換キットとしてのスイベルＳＷの好ましい実施形態の図である。ステンレス鋼の玉軸受のための場所を有する２つのレースＲＳＳＢが示された状態で、内側の雄スリーブＭＳおよび外側の雌スリーブＦＳが８インチ（２０３．２ｍｍ）の実施形態に関して示されている。この好ましい実施形態において、ステンレス鋼の玉軸受ＲＳＳＢ用のレースは、ミル加工により雄スリーブの外側内および雌スリーブの内側内に位置する。一方で雌スリーブの上部は消火栓マニホールドに直接または間接的に溶接接続できるように、他方で雄スリーブの下部は上流側の取り付け具に直接または間接的に溶接接続できるように、設計されている。好ましくはエルジロイスプリングと共に用いられる、さらなるカスタム水シール部の位置ＩＳＬが示されている。グリスニップルＧＦが示されている。示されているように、好ましくは、スリーブは３１６ステンレス鋼から製造され、焼き鈍され、応力が除去されている。雌スリーブに開口Ｐが示されており、この開口を通って玉軸受が装着される。スイベルを通る水の圧力の下での水漏れをしっかりとシールするために、水シール部は、そのチャンバＩＳＬ用に特に設計されていることが好ましい。ポリテトラフルオロエチレンすなわちテフロン（登録商標）製のシール部が好ましい。

図７に示されているように、雌スリーブＦＳは、シール性を持って、かつ回転可能に雄スリーブＭＳに取り付けられるような構造のスイベル本体として機能する。雄スリーブＭＳは、（溶接によって）流入弁または立ち管等に取り付けるための取り付け具ＦＴを含む。環状ロックリングＦＬＲおよびスイベルロックリング部分ＬＲは、好ましくはピンＰＮが２つのロックリングとスリーブとの間の位置をロックできるように相互に正確に位置合わせされた孔と共に設けられている。

図８は、ピンＰＮがどのように２つのロックリングの間の位置をロックすることができるかを示している。さらに、図８は、開口Ｐを通じて玉軸受を受容するためのレースリングＲＳＳＢの配置を図示している。レースリングＲＳＳＢは、互いに対して正確に位置合わせするために雌スリーブの内側および雄スリーブの外側にミル加工される。雄スリーブと雌スリーブとの間のシール部の場所ＩＳＬが示されており、シール部は、雄スリーブと雌スリーブとの間の回転可能な取り付け部をシールする機能を果たす。

本発明の好ましい実施形態の上記の記述は、例示的な説明のためのものであり、本発明を網羅することを意図するものでも、本発明を開示された正確な形態や実施形態に限定することを意図するものでもない。上記の説明は、本発明の原理およびその実際的応用を最も良く説明するものとして選択されており、当業者が本発明を種々の実施形態に最も良く利用できるようにするものである。特定の用途に最も適した種々の修正が予期される。本発明の範囲は明細書によって限定されず、以下に記載する特許請求の範囲によって規定されることを意図している。上記の本発明の開示および説明は、説明的なものであり、本発明の趣旨から逸脱することなく、サイズ、形、材料、および説明した装置の詳細に関する種々の変形をすることができる。本発明は、歴史的な推定によって定まる専門用語を用いて記述されており、単一の要素の記述が１以上の要素を含み、２つの要素の記載が２以上の要素を含み、それ以降も同様である。また、図面および本明細書における説明は必ずしも一定の縮尺で記載されていない。

Claims (16)

1. 消火栓マニホールドと、
   スイベル付き消火栓マニホールドを形成するため前記消火栓マニホールドと工業用給水管系の流入弁又は立ち管との間を直接的または間接的に接続するような構造のスイベルと、
   を備え、
   前記スイベルが、少なくとも６インチ（１５２．４ｍｍ）の流通管を提供し、少なくとも１８０°の相対回転が可能な構造で互いに結合するステンレス鋼の雄スリーブと雌スリーブとを含み、少なくとも２組のステンレス鋼玉軸受をそれらの間に有し、
   前記スイベルは、前記雄スリーブと前記雌スリーブとの間に、内側水圧シールのための場所を有し、前記内側水圧シールは軸受接触領域を水の浸入から保護する構造に構成されたものであり、
   前記スイベルは、前記雄スリーブと前記雌スリーブ間にロック機構を含み、前記ロック機構は調節可能であり且つ選択的であり、
   前記ロック機構が、前記雄スリーブ上の第１のロック部分と、前記雌スリーブ上の第２のロック部分と、前記第１のロック部分と前記第２のロック部分を固定する固定具と、を含み、
   前記固定具は前記第１のロック部分と前記第２のロック部分から取り外し可能である、
   屋外の工業用給水管系に恒久的設置用工業用消火のための、少なくとも６インチ（１５２．４ｍｍ）の、スイベル付き消火栓マニホールド。
2. 前記第１のロック部分と前記第２のロック部分はそれぞれフランジ状に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
3. 前記固定具は、前記第１のロック部分の第１の孔と前記第２のロック部分の第２の孔に挿入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
4. 前記固定具はピンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
5. 少なくとも８インチ（２０３．２ｍｍ）の水管を提供するスイベルを含む請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
6. 少なくとも１２インチ（３０４．８ｍｍ）の水管を提供するスイベルを含む、請求項１に記載のスイベル付消火栓マニホールド。
7. 前記スイベルは場所を提供するものとして構成されており、前記場所は前記雄スリーブと前記雌スリーブ間の外部破片シールのためのもので、環境に近い、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
8. 前記雌スリーブ内に、ベアリングの周囲の前記雄スリーブと前記雌スリーブとの間の潤滑領域を構成するグリース適用場所を含む、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
9. 前記２組の軸受と前記雄スリーブ及び前記雌スリーブが３１６ステンレス鋼を含む請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
10. 前記雄スリーブと前記雌スリーブ間に第３組の玉軸受を含む請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
11. 一定の地面の場所で直接的または間接的に屋外の工業用給水管系に固定的に取り付けられるスイベル付き消火栓マニホールドを含む、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
12. 前記消火栓マニホールドと前記屋外の工業用給水管系の間で、前記消火栓マニホールドの上流および前記工業用給水管系の下流、で直接的に連結される構造のスイベルを含む、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
13. 前記消火栓マニホールドが前記スイベルの上方に位置し、前記スイベル上に載置される、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
14. 前記少なくとも２組のステンレス鋼玉軸受のそれぞれは、雄スリーブのレース内に一部が位置することを特徴とする、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
15. 前記少なくとも２組のステンレス鋼玉軸受のそれぞれは、雄スリーブに形成されたレース内および雌スリーブに形成されたレース内に一部が位置し、前記レースと前記ステンレス鋼玉軸受の組はスリーブ間のアタッチメントを提供するように、組み合わされて構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。
16. 前記雄スリーブと雌スリーブの結合面には本質的に突起がないことを特徴とする、請求項１に記載のスイベル付き消火栓マニホールド。

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