JP6708742B2 - 楔止め溝を有するパイプ要素 - Google Patents

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Description

(関連出願への相互参照)
本出願は、2016年1月26日に出願された米国仮出願第62/287,015号に基づき、およびそれに対して優先権を主張する。上記文献は、参照することによって本明細書において援用される。
(発明の分野)
本発明は、機械的カップリングによって継合されるパイプ要素のための改良された溝形状と、改良された溝形状と互換性があるカップリング楔形状とに関する。
(背景)
図1に示されるように、パイプ要素12および14を端間に継合するための1つのタイプの先行技術の機械的カップリング10は、パイプ要素内の円周方向溝18に機械的に係合する楔16として知られる、弧状突起に依拠する。これらのカップリングは、非常に効果的かつ効率的であることが証明されているが、先行技術の構成は、ある限定を被る。例えば、そのような継合部が、荷重、特に、内圧誘発端部荷重、軸方向引張力、および屈曲から生じる荷重を受けると、継合部は、あるタイプのパイプの完全引張強度までそのような荷重に耐えることが不可能である場合がある。パイプ要素の潜在的強度のさらなるパーセンテージを実現し、それによって、継合部の圧力容量を増加させるために、溝を含有する外部リングが、パイプ要素に溶接され、材料を除去すること(機械加工された溝)によってまたは側壁を変形させること(ロール状溝)によって、パイプ要素の側壁を改変しない構成において、カップリングの楔との機械的係合を提供し得る。
溶接された外部リングは、完全パイプ強度のより大きいパーセンテージが継合部において実現されることを可能にするが、この解決策の不利点は、リングをパイプ要素上に溶接する必要性である。この手順は、コスト、時間を追加し、有資格溶接者を要求し、加工を複雑にする。明らかに、パイプ要素強度の実現を改良し、それによって、外部溶接されたリングの必要なく、機械的カップリングを使用して達成可能である、内圧性能および軸方向引張荷重限界を増加させる、パイプ設計の必要がある。
(要約)
本発明は、第1および第2の反対に配置される端部を有する、パイプ要素に関する。一例示的実施形態では、パイプ要素は、縦軸を囲繞し、かつボアを画定する、側壁を備える。側壁は、外側表面を有する。第1の溝は、外側表面内に位置付けられる。第1の溝は、ボアの周囲に円周方向に延在し、第1の端部に近接して位置付けられる。第1の溝は、
縦軸に対してある角度で配向され、第1の端部から外方に向く、第1のサブ表面と、
縦軸に対してある角度で配向される、第2のサブ表面であって、第2のサブ表面は、第1のサブ表面から離間関係にあり、かつそれに向かって面する、第2のサブ表面と、
第1のサブ表面と連続する、第3のサブ表面であって、第3のサブ表面は、縦軸に対してある角度で配向され、第2のサブ表面に向かって傾斜する、第3のサブ表面と、
第3および第2のサブ表面と連続する、第4のサブ表面であって、第4のサブ表面は、縦軸に対してある角度で配向される、第4のサブ表面と
を含む、外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定される。
具体的例示的実施形態では、第1のサブ表面は、縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する。さらに一例として、第1のサブ表面は、縦軸に対して89°の配向角度を有する。別の実施例では、第3のサブ表面は、縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する。さらなる実施例では、第3のサブ表面は、縦軸に対して10°の配向角度を有する。別の実施例では、第2のサブ表面は、縦軸に対して90°の配向角度を有する。さらに一例として、第2のサブ表面は、縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する。例示的実施形態では、第2のサブ表面は、縦軸に対して50°の配向角度を有する。さらなる例示的実施形態では、第4のサブ表面は、縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する。
例示的実施形態では、パイプ要素はさらに、外側表面内に位置付けられる、第2の溝を備える。第2の溝は、ボアの周囲に円周方向に延在し、第2の端部に近接して位置付けられる。第2の溝は、
縦軸に対してある角度で配向され、第2の端部から外方に向く、第5のサブ表面と、
縦軸に対してある角度で配向される、第6のサブ表面であって、第6のサブ表面は、第5のサブ表面から離間関係にあり、かつそれに向かって面する、第6のサブ表面と、
第5のサブ表面と連続する、第7のサブ表面であって、第7のサブ表面は、縦軸に対してある角度で配向され、第6のサブ表面に向かって傾斜する、第7のサブ表面と、
第7および第6のサブ表面と連続する、第8のサブ表面であって、第8のサブ表面は、縦軸に対してある角度で配向される、第8のサブ表面と
を含む、外側表面の第2の複数のサブ表面によって画定される。
別の例示的実施形態では、第1および第5のサブ表面は、縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する。さらに一例として、第1および第5のサブ表面は、縦軸に対して89°の配向角度を有する。別の実施例では、第3および第7のサブ表面縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する。さらなる実施例として、第3および第7のサブ表面は、縦軸に対して10°の配向角度を有する。別の実施例では、第2および第6のサブ表面は、縦軸に対して90°の配向角度を有する。別の実施例では、第2および第6のサブ表面は、縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する。さらに一例として、第2および第6のサブ表面は、縦軸に対して50°の配向角度を有する。別の実施例では、第4および第8のサブ表面は、縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する。
本発明はさらに、組み合わせにおいて、上記に説明されるようなパイプ要素およびカップリングを包含する。一例示的実施形態では、カップリングは、相互の端間に取り付けられ、パイプ要素の第1の端部を囲繞する、複数の区画を備える。調節可能取付部材が、区画を相互に取り付けるために区画の各端部に位置付けられる。少なくとも1つの弧状突起は、区画のそれぞれの片側に位置付けられ、第1の溝と係合する。少なくとも1つの弧状突起は、
縦軸に対してある角度で配向され、第1のサブ表面と対面関係にある、第1の噛合表面と、
縦軸に対してある角度で配向され、第2のサブ表面と対面関係にある、第2の噛合表面と、
縦軸に対してある角度で配向され、第3のサブ表面に接触する、第3の噛合表面と、
第4のサブ表面と対面関係にある、第4の噛合表面と
を含む、複数の噛合表面を備える。
例示的実施形態では、間隙が、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間に位置付けられる。さらなる実施例では、少なくとも1つの弧状突起は、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間の間隙を形成する陥凹をその中に備える。
さらに例示的実施形態は、組み合わせにおいて、上記に説明されるようなパイプ要素およびカップリングを備える。一例として、カップリングは、相互の端間に取り付けられ、パイプ要素の第1の端部を囲繞する、複数の区画を備える。調節可能取付部材が、区画を相互に取り付けるために区画の各端部に位置付けられる。少なくとも1つの弧状突起は、区画のそれぞれの片側に位置付けられ、第1の溝と係合する。少なくとも1つの弧状突起は、
縦軸と垂直に配向され、第1のサブ表面と対面関係にある、第1の噛合表面と、
縦軸と垂直に配向され、第2のサブ表面と対面関係にある、第2の噛合表面と、
縦軸に対してある角度で配向され、第3のサブ表面に接触する、第3の噛合表面と、
第4のサブ表面と対面関係にある、第4の噛合表面と
を含む、複数の噛合表面を備える。
一例として、間隙が、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間に位置付けられる。さらなる実施例では、少なくとも1つの弧状突起は、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間の間隙を形成する陥凹をその中に備える。例示的実施形態では、カップリングは、わずか2つの区画を備える。
本発明はまた、パイプ要素を継合するためのカップリングを包含する。例示的実施形態では、カップリングは、相互の端間に取り付けられ、パイプ要素を受容するための中心空間を囲繞する、複数の区画を備える。調節可能取付部材が、区画を相互に取り付けるために区画の各端部に位置付けられる。少なくとも第1の弧状突起が、区画のそれぞれの第1の側に位置付けられる。第1の弧状突起は、
区画と同軸方向に中心空間を通して延在する縦軸に対してある角度で配向される、第1の噛合表面と、
第1の噛合表面から離間関係にあり、縦軸に対してある角度で配向される、第2の噛合表面と、
第1の噛合表面と連続し、縦軸に対してある角度で配向される、第3の噛合表面と、
第3の噛合表面と第2の噛合表面との間にあり、縦軸に対してある角度で配向される、第4の噛合表面と
を含む、複数の噛合表面を備える。
例示的実施形態では、パイプ要素はさらに、区画のそれぞれの第2の側に位置付けられる、第2の弧状突起を備える。第2の弧状突起は、
縦軸に対してある角度で配向される、第5の噛合表面と、
第5の噛合表面から離間関係にあり、縦軸に対してある角度で配向される、第6の噛合表面と、
第5の噛合表面と連続し、縦軸に対してある角度で配向される、第7の噛合表面と、
第6の噛合表面と第7の噛合表面との間にあり、縦軸に対してある角度で配向される、第8の噛合表面と
を含む、複数の噛合表面を備える。
例示的実施形態では、第1の噛合表面は、縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する。別の例示的実施形態では、第1の噛合表面は、縦軸に対して89°の配向角度を有する。さらなる実施例として、第3の噛合表面は、縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する。別の実施例では、第3の噛合表面は、縦軸に対して10°の配向角度を有する。さらなる実施例では、第2の噛合表面は、縦軸に対して90°の配向角度を有する。別の実施例では、第2の噛合表面は、縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する。さらに一例として、第2の噛合表面は、縦軸に対して50°の配向角度を有する。別の実施例では、第4の噛合表面は、縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する。例示的実施形態では、第1および第5の噛合表面縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する。さらに一例として、第1および第5の噛合表面は、縦軸に対して89°の配向角度を有する。別の実施例では、第3および第7の噛合表面縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する。さらに一例として、第3および第7の噛合表面は、縦軸に対して10°の配向角度を有する。また、一例として、第2および第6の噛合表面は、縦軸に対して90°の配向角度を有する。例示的実施形態では、第2および第6の噛合表面縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する。さらなる実施例では、第2および第6の噛合表面は、縦軸に対して50°の配向角度を有する。別の実施例では、第4および第8の噛合表面縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する。
本発明はまた、組み合わせにおいて、上記に説明されるカップリングおよびパイプ要素を包含する。一例示的実施形態では、パイプ要素は、縦軸を囲繞し、かつボアを画定する、側壁を備える。側壁は、外側表面を有する。第1の溝は、外側表面内に位置付けられる。第1の溝は、ボアの周囲に円周方向に延在し、第1の端部に近接して位置付けられる。第1の溝は、
縦軸に対してある角度で配向され、第1の噛合表面と対面関係にある、第1のサブ表面と、
縦軸に対してある角度で配向され、第2の噛合表面と対面関係にある、第2のサブ表面と、
縦軸に対してある角度で配向され、第3の噛合表面に接触する、第3のサブ表面と、
第4の噛合表面と対面関係にある、第4のサブ表面と
を含む、外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定される。
例示的実施形態では、間隙が、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間に位置付けられる。例示的実施形態では、第1の弧状突起は、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間の間隙を形成する陥凹をその中に備える。
別の例示的実施形態は、組み合わせにおいて、上記に説明されるカップリングおよびパイプ要素を備える。一例として、パイプ要素は、
縦軸を囲繞し、ボアを画定する、側壁であって、前記側壁は、外側表面を有する、側壁と、
外側表面内に位置付けられる、第1の溝であって、第1の溝は、ボアの周囲に円周方向に延在し、第1の端部に近接して位置付けられ、第1の溝は、
縦軸と垂直に配向され、第1の噛合表面と対面関係にある、第1のサブ表面と、
縦軸と垂直に配向され、第2の噛合表面と対面関係にある、第2のサブ表面と、
縦軸に対してある角度で配向され、第3の噛合表面に接触する、第3のサブ表面と、
第4の噛合表面と対面関係にある、第4のサブ表面と
を含む、外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定される、第1の溝と
を備える。
一例として、間隙が、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間に位置付けられる。例示的実施形態では、第1の弧状突起は、第4の噛合表面と第4のサブ表面との間の間隙を形成する陥凹をその中に備える。
例示的実施形態では、カップリングは、わずか2つの区画を備える。
本発明はまた、パイプ要素を伴う弧状突起を有する、カップリングを組み立てる方法を包含する。一例示的実施形態では、本方法は、
溝の第3のサブ表面を弧状突起の一部と接触させることと、
溝の第2のサブ表面を弧状突起の別の一部と接触させることと
を含む。
本発明はまた、パイプ要素の溝と係合される弧状突起を有する、カップリングを使用する方法を包含する。一実施例では、本方法は、
引張力をパイプ要素とカップリングとの間に印加し、それによって、弧状突起の一部を第1のサブ表面に係合させ、弧状突起の別の一部を第3のサブ表面に係合させることを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
第1および第2の反対に配置された端部を有するパイプ要素であって、前記パイプ要素は、
縦軸を囲繞し、ボアを画定する、側壁であって、前記側壁は、外側表面を有する、側壁と、
前記外側表面内に位置付けられた第1の溝であって、前記第1の溝は、前記ボアの周囲に円周方向に延在し、前記第1の端部に近接して位置付けられ、前記第1の溝は、前記外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定され、前記第1の複数のサブ表面は、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第1の端部から外方に向く、第1のサブ表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向された第2のサブ表面であって、前記第2のサブ表面は、前記第1のサブ表面から離間関係にあり、かつそれに向かって面している、第2のサブ表面と、
前記第1のサブ表面と連続する第3のサブ表面であって、前記第3のサブ表面は、前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2のサブ表面に向かって傾斜している、第3のサブ表面と、
前記第3および第2のサブ表面と連続する第4のサブ表面であって、前記第4のサブ表面は、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第4のサブ表面と
を含む、第1の溝と
を備える、パイプ要素。
(項目2)
前記第1のサブ表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目3)
前記第1のサブ表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目4)
前記第3のサブ表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目5)
前記第3のサブ表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目6)
前記第2のサブ表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目7)
前記第2のサブ表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目8)
前記第2のサブ表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目9)
前記第4のサブ表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、項目1に記載のパイプ要素。
(項目10)
前記パイプ要素は、前記外側表面内に位置付けられた第2の溝をさらに備え、
前記第2の溝は、前記ボアの周囲に円周方向に延在し、前記第2の端部に近接して位置付けられ、前記第2の溝は、前記外側表面の第2の複数のサブ表面によって画定され、前記第2の複数のサブ表面は、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2の端部から外方に向く、第5のサブ表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向された第6のサブ表面であって、前記第6のサブ表面は、前記第5のサブ表面から離間関係にあり、かつそれに向かって面している、第6のサブ表面と、
前記第5のサブ表面と連続する第7のサブ表面であって、前記第7のサブ表面は、前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第6のサブ表面に向かって傾斜している、第7のサブ表面と、
前記第7および第6のサブ表面と連続する第8のサブ表面であって、前記第8のサブ表面は、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第8のサブ表面と
を含む、項目1に記載のパイプ要素。
(項目11)
前記第1および第5のサブ表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目12)
前記第1および第5のサブ表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目13)
前記第3および第7のサブ表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目14)
前記第3および第7のサブ表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目15)
前記第2および第6のサブ表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目16)
前記第2および第6のサブ表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目17)
前記第2および第6のサブ表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目18)
前記第4および第8のサブ表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、項目10に記載のパイプ要素。
(項目19)
組み合わせにおいて、項目1に記載のパイプ要素およびカップリングであって、前記カップリングは、
相互の端間に取り付けられ、前記パイプ要素の前記第1の端部を囲繞する、複数の区画と、
前記区画を相互に取り付けるために前記区画の各端部に位置付けられた調節可能取付部材と、
前記区画のそれぞれの片側に位置付けられ、前記第1の溝と係合されている、少なくとも1つの弧状突起であって、前記少なくとも1つの弧状突起は、複数の噛合表面を備え、前記複数の噛合表面は、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第1のサブ表面と対面関係にある、第1の噛合表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2のサブ表面と対面関係にある、第2の噛合表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第3のサブ表面に接触している、第3の噛合表面と、
前記第4のサブ表面と対面関係にある第4の噛合表面と
を含む、少なくとも1つの弧状突起と
を備える、組み合わせ。
(項目20)
間隙は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間に位置付けられている、項目19に記載の組み合わせ。
(項目21)
前記少なくとも1つの弧状突起は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間の前記間隙を形成する陥凹をその中に備える、項目20に記載の組み合わせ。
(項目22)
組み合わせにおいて、項目1に記載のパイプ要素およびカップリングであって、前記カップリングは、
相互の端間に取り付けられ、前記パイプ要素の前記第1の端部を囲繞する、複数の区画と、
前記区画を相互に取り付けるために前記区画の各端部に位置付けられた調節可能取付部材と、
前記区画のそれぞれの片側に位置付けられ、前記第1の溝と係合されている、少なくとも1つの弧状突起であって、前記少なくとも1つの弧状突起は、複数の噛合表面を備え、前記複数の噛合表面は、
前記縦軸と垂直に配向され、前記第1のサブ表面と対面関係にある、第1の噛合表面と、
前記縦軸と垂直に配向され、前記第2のサブ表面と対面関係にある、第2の噛合表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第3のサブ表面に接触している、第3の噛合表面と、
前記第4のサブ表面と対面関係にある第4の噛合表面と
を含む、少なくとも1つの弧状突起と
を備える、組み合わせ。
(項目23)
間隙は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間に位置付けられている、項目22に記載の組み合わせ。
(項目24)
前記少なくとも1つの弧状突起は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間の前記間隙を形成する陥凹をその中に備える、項目23に記載の組み合わせ。
(項目25)
前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、項目19に記載の組み合わせ。
(項目26)
前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、項目22に記載の組み合わせ。
(項目27)
パイプ要素を継合するためのカップリングであって、前記カップリングは、
相互の端間に取り付けられ、前記パイプ要素を受容するための中心空間を囲繞する、複数の区画と、
前記区画を相互に取り付けるために前記区画の各端部に位置付けられた調節可能取付部材と、
前記区画のそれぞれの第1の側に位置付けられた少なくとも第1の弧状突起であって、前記少なくとも第1の弧状突起は、複数の噛合表面を備え、前記複数の噛合表面は、
前記区画と同軸方向に前記中心空間を通して延在する縦軸に対してある角度で配向された第1の噛合表面と、
前記第1の噛合表面から離間関係にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第2の噛合表面と、
前記第1の噛合表面と連続し、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第3の噛合表面と、
前記第3の噛合表面と前記第2の噛合表面との間にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第4の噛合表面と
を含む、第1の弧状突起と
を備える、カップリング。
(項目28)
前記パイプ要素は、前記区画のそれぞれの第2の側に位置付けられた第2の弧状突起をさらに備え、
前記第2の弧状突起は、複数の噛合表面を備え、前記複数の噛合表面は、
前記縦軸に対してある角度で配向された第5の噛合表面と、
前記第5の噛合表面から離間関係にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第6の噛合表面と、
前記第5の噛合表面と連続し、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第7の噛合表面と、
前記第6の噛合表面と前記第7の噛合表面との間にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている、第8の噛合表面と
を含む、項目27に記載のカップリング。
(項目29)
前記第1の噛合表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目30)
前記第1の噛合表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目31)
前記第3の噛合表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目32)
前記第3の噛合表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目33)
前記第2の噛合表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目34)
前記第2の噛合表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目35)
前記第2の噛合表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目36)
前記第4の噛合表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、項目27に記載のカップリング。
(項目37)
前記第1および第5の噛合表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目38)
前記第1および第5の噛合表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目39)
前記第3および第7の噛合表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目40)
前記第3および第7の噛合表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目41)
前記第2および第6の噛合表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目42)
前記第2および第6の噛合表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目43)
前記第2および第6の噛合表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目44)
前記第4および第8の噛合表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、項目28に記載のカップリング。
(項目45)
組み合わせにおおいて、項目27に記載のカップリングおよびパイプ要素であって、前記パイプ要素は、
前記縦軸を囲繞し、ボアを画定する、側壁であって、前記側壁は、外側表面を有する、側壁と、
前記外側表面内に位置付けられた第1の溝であって、前記第1の溝は、前記ボアの周囲に円周方向に延在し、前記第1の端部に近接して位置付けられ、前記第1の溝は、前記外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定され、前記第1の複数のサブ表面は、
前記縦軸に対してある角度で配向され、第1の噛合表面と対面関係にある、第1のサブ表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2の噛合表面と対面関係にある、第2のサブ表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第3の噛合表面に接触している、第3のサブ表面と、
前記第4の噛合表面と対面関係にある第4のサブ表面と
を含む、第1の溝と
を備える、組み合わせ。
(項目46)
間隙は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間に位置付けられている、項目45に記載の組み合わせ。
(項目47)
前記第1の弧状突起は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間の前記間隙を形成する陥凹をその中に備える、項目46に記載の組み合わせ。
(項目48)
組み合わせにおいて、項目27に記載のカップリングおよびパイプ要素であって、前記パイプ要素は、
前記縦軸を囲繞し、ボアを画定する、側壁であって、前記側壁は、外側表面を有する、側壁と、
前記外側表面内に位置付けられた第1の溝であって、前記第1の溝は、前記ボアの周囲に円周方向に延在し、前記第1の端部に近接して位置付けられ、前記第1の溝は、前記外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定され、前記第1の複数のサブ表面は、
前記縦軸と垂直に配向され、前記第1の噛合表面と対面関係にある、第1のサブ表面と、
前記縦軸と垂直に配向され、前記第2の噛合表面と対面関係にある、第2のサブ表面と、
前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第3の噛合表面に接触している、第3のサブ表面と、
前記第4の噛合表面と対面関係にある第4のサブ表面と
を含む、第1の溝と
を備える、組み合わせ。
(項目49)
間隙は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間に位置付けられている、項目48に記載の組み合わせ。
(項目50)
前記第1の弧状突起は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間の前記間隙を形成する陥凹をその中に備える、項目48に記載の組み合わせ。
(項目51)
前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、項目27に記載のカップリング。
(項目52)
前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、項目28に記載のカップリング。
(項目53)
項目1に記載のパイプ要素を伴う弧状突起を有するカップリングを組み立てる方法であって、前記方法は、
前記溝の前記第3のサブ表面を前記弧状突起の一部と接触させることと、
前記溝の前記第2のサブ表面を前記弧状突起の別の一部と接触させることと
を含む、方法。
(項目54)
項目1に記載のパイプ要素の溝と係合された弧状突起を有するカップリングを使用する方法であって、前記方法は、
引張力を前記パイプ要素と前記カップリングとの間に印加し、それによって、前記弧状突起の一部を前記第1のサブ表面に係合させ、前記弧状突起の別の一部を前記第3のサブ表面に係合させることを含む、方法。
図1は、先行技術による、パイプ継合部の縦方向断面図である。 図2は、本発明による、例示的組み合わせのカップリングおよびパイプ要素の等角図である。 図3は、組立時に最初に示される、本発明による、例示的カップリングおよびパイプ要素の一部の縦方向断面図である。 図3Aは、本発明による、別の例示的カップリングおよびパイプ要素の一部の縦方向断面図である。 図3Bは、完全に荷重がかけられた状態における、図3に示される、例示的カップリングおよびパイプ要素の一部の縦方向断面図である。 図4は、本発明による、例示的パイプ要素の部分的縦方向断面図である。 図5は、本発明による、パイプ要素を形成するためのデバイスおよび方法を図示する、部分的縦方向断面図である。
(詳細な説明)
図2は、本発明による、例示的パイプ要素22および24を継合する、本発明による、例示的機械的パイプカップリング20を示す。カップリング20は、端間に取り付けられ、パイプ要素22および24を受容する中心空間30を囲繞する、区画26および28を備える。相互への区画の取付は、本実施例では、それぞれ、各区画26および28の反対端部から突出する、つまみ36および38を備える、調節可能取付部材32および34によってもたらされる。本実施例のつまみ36および38は、補強ガセット40と、締結具44、本実施例では、スタッド46およびナット48を受容する、開口部42とを有する。
図3の断面図に示されるように、各区画(26が断面で示される)は、各区画の反対側に位置付けられる楔50および52としても知られる、2つの弧状突起を有する。楔52および50は、中心空間30に向かって突出し、各パイプ要素内の個別の円周方向溝54および88に機械的に係合する。液密継合部は、締結具44(図2参照)が、調節可能に緊締され、区画26および28を相互に向かって引っ張り、パイプ要素と係合させ、継合部を形成すると、区画26および28とパイプ要素22および24との間に捕捉および圧縮されるリングシール56によって確実にされる。
図4は、パイプ要素24およびその溝54を詳細に示す。本実施例では、パイプ要素24は、縦軸60を囲繞し、かつボア62を画定する、側壁58を備える。溝54が、側壁58の外側表面64内に位置付けられる。溝54は、ボア62を中心として円周方向に延在し、パイプ要素24の端部66に近接して位置付けられる。図3に示されるように、パイプ端部66に対する溝54の位置は、リングシール56のグランド72とシール係合するためのランド70を提供するように、カップリング20と協調される。
図4に示されるように、溝54は、縦軸60に対して垂直(90°)に配向されて示される、第1のサブ表面74を備える。第1のサブ表面74の配向角度73は、縦軸60に対して80°〜90°の範囲であってもよく、約89°の配向角度が有利である。第1のサブ表面74は、パイプ要素24の端部66から外方に向く。第2のサブ表面76は、縦軸60に対してある角度で配向される。第2のサブ表面76は、第1のサブ表面74から離間関係に位置付けられ、パイプ要素24の端部66に面する。第3のサブ表面78は、第1のサブ表面74と連続し、縦軸60に対してある角度で配向され、第2のサブ表面76に向かって傾斜する。第4のサブ表面80は、第2および第3のサブ表面の両方と連続する。第4のサブ表面80は、縦軸60に対して平行(0°角度)に配向されて示されるが、その配向角度79は、実践的設計のために、+5°〜−5°の範囲であってもよい。用語「垂直」、「平行」、および「ある角度で配向される」とは、当該パイプ要素のための通常製造公差内で基準軸に対して垂直または平行もしくはある角度で配向されることを意味する。
実践的設計では、第2のサブ表面76は、縦軸60に対して約40°〜約70°の配向角度82を有してもよい。約50°の配向角度82は、ある用途のために有利であると考えられる。同様に、第3のサブ表面78は、縦軸60に対して約1°〜約25°の配向角度84を有してもよく、約10°の配向角度84は、ある用途のために有利であると考えられる。
図4にさらに示されるように、パイプ要素24は、端部66(したがって、「第1の」端部と見なされ得る)と反対に配置される、第2の端部86を有してもよく、第2の端部86は、第1の溝54に類似する溝構成を伴う、第2の溝88を有する。本例示的実施形態では、第2の溝88は、縦軸60に対して垂直(90°)に配向されて示される、第5のサブ表面90を備える。第5のサブ表面90の配向角度91は、縦軸60に対して80°〜90°の範囲であってもよく、約89°の配向角度は、有利である。第5のサブ表面90は、パイプ要素24の第2の端部86から外方に向く。第6のサブ表面92は、縦軸60に対してある角度で配向される。第6のサブ表面92は、第5のサブ表面90から離間関係に位置付けられ、パイプ要素24の第2の端部86に面する。第7のサブ表面94は、第5のサブ表面90と連続し、縦軸60に対してある角度で配向され、第6のサブ表面92に向かって傾斜する。第8のサブ表面96は、第6および第7のサブ表面の両方と連続する。第8のサブ表面96は、縦軸60に対して平行(0°角度)に配向されて示されるが、その配向角度97は、実践的設計のために、約+5°〜約−5°の範囲であってもよい。
実践的設計では、第6のサブ表面92は、縦軸60に対して約40°〜約70°の配向角度98を有してもよい。約50°の配向角度98は、ある用途のために有利であると考えられる。同様に、第7のサブ表面94は、縦軸60に対して約1°〜約25°の配向角度100を有してもよく、約10°の配向角度100は、ある用途のために有利であると考えられる。
溝54、88は、図5に示されるように、ロール溝付けによって、パイプ要素22および24内に形成されてもよい。パイプ要素24内の溝54のための一例として示されるように、パイプ要素は、パイプ要素の内側表面103に接触する内側ローラ101とパイプ要素の外側表面107に接触する外側ローラ105との間で回転されながら、冷間加工される。典型的には、内側ローラ101が、駆動される(パイプ要素24の縦軸60と平行な軸109を中心として回転される)。駆動される内側ローラ101は、パイプ要素を回転させ、これは、順に、ローラとパイプ要素との間の接触摩擦の結果として、軸111を中心として外側ローラ105を回転させる。アイドラである、外側ローラ105は、通常、油圧ラム113を用いて、内側ローラ101に向かって押進され、パイプ要素を変形させ、内側および外側ローラ101および105の形状によって決定付けられる形状を有する、溝54を形成する。溝54および88はまた、機械加工操作によって形成されてもよい。
図2および3は、組み合わせのパイプ要素(22および/または24)と、パイプ要素を端間で接続するカップリング20とを示す。図3は、継合部の組立時、すなわち、内圧誘発端部荷重、軸方向引張力、および屈曲荷重の印加に先立って、最初に、各パイプ要素22および24内の円周方向溝88および54との機械的係合をもたらす、弧状突起または楔50および52の断面幾何学形状を詳細に示す。
本例示的実施形態では、楔52は、縦軸60と垂直に配向され、第1のサブ表面74と対面関係にあるように示される、第1の噛合表面102を含む、複数の噛合表面を備える。最初に、組立時、サブ表面78とサブ表面80との間の角度関係が、楔52の場所をサブ表面74から離れるように付勢する傾向にあるため、通常、第1の噛合表面102と第1のサブ表面74との間に間隙が存在するであろうことに留意されたい。第2の噛合表面104は、最初に、組立時、縦軸60に対してある角度で配向され、第1の噛合表面102から離間され、第2のサブ表面76に接触する。第3の噛合表面106は、縦軸60に対してある角度で配向され、第1の噛合表面102と連続する。第3の噛合表面106は、最初に、組立時、第3のサブ表面78に接触する。第4の噛合表面108は、第2の噛合表面104と第3の噛合表面106との間にあり、第4のサブ表面80と対面関係にあり、そこから離間関係にあり、それによって、間隙115を形成する。間隙115は、第4の噛合表面108が陥凹を弧状突起(楔)52内に備えることによって確実にされる。同様に、楔50はまた、縦軸60と垂直に配向され、第5のサブ表面90と対面関係にあるように示される、第5の噛合表面110を含む、複数の噛合表面を備える。間隙が、最初に、組立時、サブ表面94とサブ表面96との間の角度関係が楔50の場所をサブ表面90から離れるように付勢する傾向にあるため、典型的には、第5の噛合表面110と第5のサブ表面90との間に存在する。第6の噛合表面112は、最初に、組立時、縦軸60に対してある角度で配向され、第5の噛合表面110から離間され、第6のサブ表面92に接触する。第7の噛合表面114は、縦軸60に対してある角度で配向され、第5の噛合表面110と連続する。第7の噛合表面114は、最初に、組立時、第7のサブ表面94に接触する。第8の噛合表面116は、第6の噛合表面112と第7の噛合表面114との間にあり、第8のサブ表面96と対面関係およびそこからの離間関係にあり、それによって、間隙117を形成する。間隙117は、第8の噛合表面116が陥凹を弧状突起(楔)50内に備えることによって確実にされる。
実践的設計では、噛合表面は、それらが接触する個別のサブ表面に合致される配向角度を有するであろう。したがって、第1の噛合表面102は、縦軸60に対して約80°〜約90°の配向角度119を有してもよく、約89°の配向角度は、有利である。第2の噛合表面104は、縦軸60に対して約40°〜約70°の配向角度118を有してもよい。約50°の配向角度118は、ある用途のために有利であると考えられる。第3の噛合表面106は、縦軸60に対して約1°〜約25°の配向角度120を有してもよい。約10°の配向角度120は、ある用途のために有利であると考えられる。第4の噛合表面108の配向角度121は、縦軸60に対して約+5°〜約−5°の範囲であってもよい。
同様に、第5の噛合表面110は、縦軸60に対して約80°〜約90°の配向角度123を有してもよく、約89°の配向角度は、有利である。第6の噛合表面112は、縦軸60に対して約40°〜約70°の配向角度122を有してもよい。約50°の配向角度122は、ある用途のために有利であると考えられる。第7の噛合表面114は、縦軸60に対して約1°〜約25°の配向角度124を有してもよい。約10°の配向角度124は、ある用途のために有利であると考えられる。第8の噛合表面116の配向角度125は、縦軸60に対して約+5°〜約−5°の範囲であってもよい。
図3Aは、別の例示的実施形態を図示し、カップリング20aが、パイプ要素22aおよび24aを継合する。本例示的実施形態では、パイプ要素22a上のサブ表面92aおよびカップリング20aの楔50a上のその噛合表面112aは、縦軸60に対して約90°に配向される。同様に、パイプ要素24a上のサブ表面76aおよびカップリング20aの楔52a上のその噛合表面104aは、縦軸60に対して約90°に配向される。噛合表面110とサブ表面90との間、および噛合表面102とサブ表面74との間の間隙の不在によって証明されるように、継合部は、以下に詳細に説明されるように、内圧誘発端部荷重および/または軸方向引張力を受けるように示される。
例示的パイプ要素22および24(または22aおよび24a)は、例示的カップリング20(または、それぞれ、カップリング20a)と組み合わせて使用され、先行技術の直接機械的ロール溝または機械加工された溝カップリングシステムに優る著しい改良を提供する。改良された性能は、先行技術のカップリングと異なり、第1および第5のサブ表面74および90によって完全に担われない、より良好な軸方向荷重分布に起因する。むしろ、軸方向荷重の一部は、第3の噛合表面106と第3のサブ表面78との間、および第7の噛合表面114と第7のサブ表面94との間の接触の結果として、サブ表面74および90によって担われる。カップリング上のこれらの噛合表面およびパイプ要素上のサブ表面は、縦軸60に対してある角度で配向される。したがって、図3Bに示されるように、パイプ継合部が、内圧誘発端部荷重および/または軸方向引張力を受けると、パイプ要素22および24(または22aおよび24a)は、相互から離れるように軸方向に移動し、前述の噛合表面106および114は、角度付けられたサブ表面78および94に乗設され、より良い楔止めになり、噛合表面102および110がパイプ要素24および22(または24aおよび22a)の第1および第5のサブ表面74および90にしっかりと接触するまで、それぞれ、噛合表面106および114と圧着接触する。内圧誘発端部荷重および/または軸方向引張力は、したがって、カップリングの噛合表面102および110とパイプ要素のサブ表面74および90との間の接触によってだけではなく、また、噛合表面106および114と角度付けられたサブ表面78および94の楔止め、圧着接触によっても抵抗される。楔50および52(また、50aおよび52a)は、その個別の溝88および54を完全に充填しないように設計される。むしろ、パイプ継合部は、荷重がかけられるため、パイプ要素22および24は、サブ表面74および90が、それぞれ、噛合表面102および110と接触するまで、相互に押し遣る。これは、サブ表面92および76とその個別の噛合表面112および114との間の間隙を開放するであろう。第4の噛合表面108と第4のサブ表面80の離間関係および第8の噛合表面116と第8のサブ表面96の離間関係は、接触がサブ表面78と噛合表面106との間ならびにサブ表面94と噛合表面114との間に達成されることを確実にするために必要とされる空間を提供する。
改良された性能を提供する、荷重共有は、本発明による、楔50および52ならびにそれらが係合する個別の溝88および54の幾何学形状と、カップリングおよびパイプ要素を組み立て、使用する方法とによってもたらされる。例示的実施形態では、図3を参照してパイプ要素24およびカップリング20に関して説明される、組立の1つの方法は、溝54の第3のサブ表面78を弧状突起(楔)52の一部(第3の噛合表面106)と接触させることと、溝54の第2のサブ表面76を弧状突起(楔)52の別の一部(第2の噛合表面104)と接触させることとを含む。組み合わせが、第2のパイプ要素22を含むとき、組立は、同様に行われ、すなわち、溝88の第7のサブ表面94を弧状突起(楔)50の一部(第7の噛合表面114)と接触させることと、溝88の第6のサブ表面92を弧状突起(楔)52の別の一部(第6の噛合表面112)と接触させることとを含む。
パイプ要素22および24の溝88、54と係合される弧状突起50、52を有する、カップリング20を使用する例示的方法は、図3および3Bを参照して図示され、楔50および52が、それぞれ、溝88および54内に位置するように、カップリング区画26および28をパイプ要素22および24を中心として組み立てることを含む(図3)。締結具44が、次いで、据え付けられ、緊締され、取付部材32および34を接続し、少なくとも噛合表面106および114が、それぞれ、サブ表面78および94と接触になることを確実にする。図3Bに示されるように、力が、カップリングに印加され(システム圧力、重力、または他の端部荷重から生じる)、これは、引張力をパイプ要素とカップリングとの間に生成し、それによって、弧状突起の個別の部分(第1および第5の噛合表面102、110)を溝54および88の個別の第1および第5のサブ表面74および90に係合させ、弧状突起52および50の他の部分(第3および第7の噛合表面106および114)を、それぞれ、第3および第7のサブ表面78および94に係合させる。
本発明による、パイプ要素およびその関連付けられたカップリングは、先行技術のパイプ要素およびカップリングと比較して、パイプ要素の潜在的強度のより多くの部分を実現する目標において、著しい改良を実証した。

Claims (44)

  1. 第1および第2の反対に配置された端部を有するパイプ要素およびカップリングの組み合わせにおいて、
    前記パイプ要素は、
    縦軸を囲繞し、ボアを画定する側壁であって、側表面を有する、側壁と、
    前記外側表面内に位置付けられた第1の溝であって、前記第1の溝は、前記ボアの周囲に円周方向に延在し、前記第1の端部に近接して位置付けられ、前記第1の溝は、前記外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定され、前記第1の複数のサブ表面は、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第1の端部から外方に向く第1のサブ表面と、
    前記縦軸に対してある角度で配向された第2のサブ表面であって、前記第2のサブ表面は、前記第1のサブ表面から離間関係にあり、かつ前記第1のサブ表面に向かって面している、第2のサブ表面と、
    前記第1のサブ表面と連続する第3のサブ表面であって、前記第3のサブ表面は、前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2のサブ表面に向かって傾斜している、第3のサブ表面と、
    前記第3および第2のサブ表面と連続する第4のサブ表面であって、記縦軸に対してある角度で配向されている、第4のサブ表面と
    を含む、第1の溝と
    を備え、
    前記カップリングは、
    複数の区画であって、相互に端と端とを取り付けられ、前記パイプ要素の前記第1の端部を囲繞する複数の区画と、
    前記区画を相互に取り付けるために前記区画の各端部に位置付けられた調節可能取付部材と、
    前記区画のそれぞれの片側に位置付けられ、前記第1の溝と係合されている少なくとも1つの弧状突起であって、前記少なくとも1つの弧状突起は、複数の噛合表面を備え、前記複数の噛合表面は、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第1のサブ表面と対面関係にある第1の噛合表面と、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2のサブ表面と対面関係にある第2の噛合表面と、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第3のサブ表面に接触している、第3の噛合表面と、
    前記第4のサブ表面と対面関係にある第4の噛合表面と
    を含む、少なくとも1つの弧状突起と
    を備え、
    間隙が、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間に位置付けられており、前記少なくとも1つの弧状突起は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間の前記間隙を形成する陥凹をその中に備える、組み合わせ。
  2. 前記第1のサブ表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  3. 前記第1のサブ表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  4. 前記第3のサブ表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  5. 前記第3のサブ表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  6. 前記第2のサブ表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  7. 前記第2のサブ表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  8. 前記第2のサブ表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  9. 前記第4のサブ表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、請求項1に記載の組み合わせ。
  10. 前記パイプ要素は、前記外側表面内に位置付けられた第2の溝をさらに備え、
    前記第2の溝は、前記ボアの周囲に円周方向に延在し、前記第2の端部に近接して位置付けられ、前記第2の溝は、前記外側表面の第2の複数のサブ表面によって画定され、前記第2の複数のサブ表面は、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2の端部から外方に向く、第5のサブ表面と、
    前記縦軸に対してある角度で配向された第6のサブ表面であって、記第5のサブ表面から離間関係にあり、かつ前記第5のサブ表面に向かって面している、第6のサブ表面と、
    前記第5のサブ表面と連続する第7のサブ表面であって、記縦軸に対してある角度で配向され、前記第6のサブ表面に向かって傾斜している、第7のサブ表面と、
    前記第7および第6のサブ表面と連続する第8のサブ表面であって、記縦軸に対してある角度で配向されている、第8のサブ表面と
    を含む、請求項1に記載の組み合わせ。
  11. 前記第1および第5のサブ表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  12. 前記第1および第5のサブ表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  13. 前記第3および第7のサブ表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  14. 前記第3および第7のサブ表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  15. 前記第2および第6のサブ表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  16. 前記第2および第6のサブ表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  17. 前記第2および第6のサブ表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  18. 前記第4および第8のサブ表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、請求項10に記載の組み合わせ。
  19. 前記第1の噛合表面は、前記縦軸と垂直に配向され、
    前記第2の噛合表面は、前記縦軸と垂直に配向される、請求項1に記載の組み合わせ。
  20. 前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、請求項1に記載の組み合わせ。
  21. 前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、請求項19に記載の組み合わせ。
  22. パイプ要素を継合するためのカップリングおよびパイプ要素の組み合わせにおいて、
    前記カップリングは、
    複数の区画であって、相互に端と端とを取り付けられ、前記パイプ要素を受容するための中心空間を囲繞する複数の区画と、
    前記区画を相互に取り付けるために前記区画の各端部に位置付けられた調節可能取付部材と、
    前記区画のそれぞれの第1の側に位置付けられた少なくとも第1の弧状突起であって、前記少なくとも第1の弧状突起は、複数の噛合表面を備え、前記複数の噛合表面は、
    前記区画と同軸方向に前記中心空間を通して延在する縦軸に対してある角度で配向された第1の噛合表面と、
    前記第1の噛合表面から離間関係にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている第2の噛合表面と、
    前記第1の噛合表面と連続し、前記縦軸に対してある角度で配向されている第3の噛合表面と、
    前記第3の噛合表面と前記第2の噛合表面との間にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている第4の噛合表面と
    を含む、第1の弧状突起と
    を備え、
    前記パイプ要素は、
    前記縦軸を囲繞し、ボアを画定する側壁であって、前記側壁は、外側表面を有する、側壁と、
    前記外側表面内に位置付けられた第1の溝であって、前記第1の溝は、前記ボアの周囲に円周方向に延在し、前記パイプ要素の第1の端部に近接して位置付けられ、前記第1の溝は、前記外側表面の第1の複数のサブ表面によって画定され、前記第1の複数のサブ表面は、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第1の噛合表面と対面関係にある第1のサブ表面と、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第2の噛合表面と対面関係にある第2のサブ表面と、
    前記縦軸に対してある角度で配向され、前記第3の噛合表面に接触している第3のサブ表面と、
    前記第4の噛合表面と対面関係にある第4のサブ表面と
    を含む、第1の溝と
    を備え、
    間隙が、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間に位置付けられており、前記第1の弧状突起は、前記第4の噛合表面と前記第4のサブ表面との間の前記間隙を形成する陥凹をその中に備える、組み合わせ。
  23. 前記カップリングは、前記区画のそれぞれの第2の側に位置付けられた第2の弧状突起をさらに備え、
    前記第2の弧状突起は、複数の噛合表面を備え、前記複数の噛合表面は、
    前記縦軸に対してある角度で配向された第5の噛合表面と、
    前記第5の噛合表面から離間関係にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている第6の噛合表面と、
    前記第5の噛合表面と連続し、前記縦軸に対してある角度で配向されている第7の噛合表面と、
    前記第6の噛合表面と前記第7の噛合表面との間にあり、前記縦軸に対してある角度で配向されている第8の噛合表面と
    を含む、請求項22に記載の組み合わせ。
  24. 前記第1の噛合表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  25. 前記第1の噛合表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  26. 前記第3の噛合表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  27. 前記第3の噛合表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  28. 前記第2の噛合表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  29. 前記第2の噛合表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  30. 前記第2の噛合表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  31. 前記第4の噛合表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、請求項22に記載の組み合わせ。
  32. 前記第1および第5の噛合表面は、前記縦軸に対して80°〜90°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  33. 前記第1および第5の噛合表面は、前記縦軸に対して89°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  34. 前記第3および第7の噛合表面は、前記縦軸に対して1°〜25°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  35. 前記第3および第7の噛合表面は、前記縦軸に対して10°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  36. 前記第2および第6の噛合表面は、前記縦軸に対して90°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  37. 前記第2および第6の噛合表面は、前記縦軸に対して40°〜70°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  38. 前記第2および第6の噛合表面は、前記縦軸に対して50°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  39. 前記第4および第8の噛合表面は、前記縦軸に対して+5°〜−5°の配向角度を有する、請求項23に記載の組み合わせ。
  40. 前記第1のサブ表面は、前記縦軸と垂直に配向され、
    前記第2のサブ表面は、前記縦軸と垂直に配向される、請求項22に記載の組み合わせ。
  41. 前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、請求項22に記載の組み合わせ。
  42. 前記カップリングは、わずか2つの前記区画を備える、請求項23に記載の組み合わせ。
  43. 請求項1に記載の組み合わせを組み立てる方法であって、前記方法は、
    前記第1の溝の前記第3のサブ表面を前記少なくとも1つの弧状突起の一部と接触させることと、
    前記第1の溝の前記第2のサブ表面を前記少なくとも1つの弧状突起の別の一部と接触させることと、
    前記少なくとも1つの弧状突起の前記陥凹が、前記第1の溝の前記第4のサブ表面と前記少なくとも1つの弧状突起の前記第4の噛合表面との間の接触を妨げることと
    を含む、方法。
  44. 請求項1に記載の組み合わせを使用する方法であって、前記方法は、
    引張力を前記パイプ要素と前記カップリングとの間に印加し、それによって、前記少なくとも1つの弧状突起の一部を前記第1のサブ表面に係合させ、前記少なくとも1つの弧状突起の別の一部を前記第3のサブ表面に係合させることを含む、方法。
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