JPH04228991A - 管継手 - Google Patents

管継手

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JPH04228991A
JPH04228991A JP3128194A JP12819491A JPH04228991A JP H04228991 A JPH04228991 A JP H04228991A JP 3128194 A JP3128194 A JP 3128194A JP 12819491 A JP12819491 A JP 12819491A JP H04228991 A JPH04228991 A JP H04228991A
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ring
annular
tube
pipe
socket end
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JP3128194A
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Robert G Peting
ロバ−ト ジ− ペティング
John J Budziak
ジョン ジェイ バッドジ−ク
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Amsted Industries Inc
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Amsted Industries Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00Joints with sleeve or socket
    • F16L21/08Joints with sleeve or socket with additional locking means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints With Sleeves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はベル型又はソケット型及
びスピゴット型管継手の連結部、特にパイプラインの内
部流体圧力により発生する分離力に対して第2の管のソ
ケット又はベル型端部内に第1の管のスピゴット端部を
保持するために使用する改良された連結装置に関連する
【0002】
【従来の技術】種々の形式の制限された(非可撓式の)
メカニカル管継手が公知である。例えば、米国特許第4
,506,919号明細書には代表的なメカニカル管継
手が開示されている。この特許に開示されたメカニカル
管継手では管のスピゴット端部の外面にリングを溶接で
固定しなければならない。この種の管のスピゴット端部
は第1の管のスピゴット端部に溶接されたリングに対し
て当接する内部傾斜面を有するリテーナリングによって
保持される。リテーナリングそれ自体は第2の管のソケ
ット端部のフランジにボルトで保持される。ボルトの締
め付けの際にリテーナリングは第1の管のスピゴット端
部に溶接されたリングに対して当接し、これにより第1
の管のスピゴット端部を第2の管のソケット端部内に引
張り、非可撓式のメカニカル管継手が完成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなメカニカル
管継手は管のスピゴット端部の外面に溶接すべきリング
を必要とする難点がある。第1の管のスピゴット端部の
周りにリングを溶接する必要がなく、第2の管のソケッ
ト端部に第1の管のスピゴット端部を連結するのに有用
な非可撓式のメカニカル管継手を提供することが望まし
い。現場で管を切断しなければならないことはしばしば
あり、現場で切断した管を他の管のソケット端部に挿入
して、リングを管端部に現場で溶接する必要がなく、2
つの管間の連結部を形成できることが望ましい。
【0004】そこで、本発明は第1の管のスピゴット端
部を第2の管のソケット端部に連結し、第1の管のスピ
ゴット端部の外面に対して当接可能なロック部材を有す
るリテーナリング組立体を備えた管継手を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は第2の管のソケ
ット端部又はベル型端部内に第1の管のスピゴット端部
が保持されるプッシュ型管継手を提供するものである。 本発明の一実施例では環状の制限リングがスナップリン
グにより管のソケット端部内に保持される。制限リング
は環状のリテーナリング組立体のロック部材用の溝付リ
ングの環状の外面に対して当接する傾斜内面を有する。 ねじ付きボルト又は類似の固定具を締め付けて、環状の
制限リングに接触させることにより、ロック部材用の溝
付リングの外面は制限リングに対して当接し、これによ
りリテーナリング組立体の突出歯を強制的に第1の管の
スピゴット端部の外面に接触させる。リテーナリング組
立体は複数のロック部材を保持するロック部材用の溝付
リングを備え、ロック部材は一般的に弾性部材又は類似
の製品により構成されたスペーサ部材により分離される
。リテーナリング組立体は環状の制限リング内に装着さ
れ、これらは第2の管のソケット端部内に組立体として
一体に滑動嵌合されかつスナップリングにより固定され
る。その後、第1の管のスピゴット端部は第2の管のソ
ケット端部及びリング組立体内に挿入される。この操作
は第1の管の外面にいかなるリングを溶接すべきことも
必要としない。
【0006】本発明の第2の実施例では、環状の制限リ
ング及び環状のガスケット支持リングは第2の管のソケ
ット端部のフランジにボルトで固定されるか又ははめ合
いで固定される。環状の制限リングは環状のリテーナリ
ング組立体のロック部材用の溝付リングに対して当接す
る傾斜内面を有する。ねじ付きボルト又は類似の固定具
は締め付けの際にロック部材用の溝付リングの外面を押
圧して環状の制限リングに当接させて、これによりリテ
ーナリング組立体の突出歯を第1の管のスピゴット端部
の外面に係止して、第2の管のソケット端部に第1の管
のスピゴット端部を係合状態に保持する。
【0007】
【作  用】現場で溶接せずに管継手の組立が可能とな
る。
【0008】
【実  施  例】以下、本発明の実施例を図1〜図7
について説明する。
【0009】添付図面の図1及び図2は制限された(非
可撓性の)プッシュ型管継手11を示す。ダクタイル鋳
鉄製の第1の管のスピゴット端部12はダクタイル鋳鉄
製の第2の管のソケット端部10内に嵌合される。ソケ
ット端部10は環状の切欠き部16を有し、第1の管の
スピゴット端部12の外面18と第2の管のソケット端
部10の環状の切欠き部16とが液密連結部となるよう
にガスケット14が切欠き部16内に装着されている。 ソケット端部10はソケット端部10の内面内で環状の
切欠き部16を形成するように内側に伸びる環状の壁2
0を有する。壁20は内側に伸びる環状のフランジを形
成する。矩形の切欠き溝22はまたソケット端部10の
全内面の周りに伸びている。スナップリング24はばね
状作用により拡張され、切欠き溝22内に自己保持され
る。
【0010】環状の制限リング26はスナップリング2
4と壁20により形成されるソケット端部10の切欠き
部21内に嵌合され、スナップリング24に隣接するほ
ぼ平坦な前面28を有することにより所定の位置に保持
される。また、制限リング26は傾斜内面30を有する
。リテーナリング組立体34はロック部材用の溝付リン
グ36及び溝付リング36内に保持されたスペーサ部材
35により分離された一連のロック部材38を備えてい
る。また、ロック部材38をロック部材用の溝付リング
36内に固定して、スペーサ部材35を省略することも
可能である。スペーサリング34は360°の円弧より
僅かに小さい範囲で伸びており、端部32と33との間
に間隙を形成している。この間隙によりリテーナリング
組立体34は円周上僅かに接近することができる。ロッ
ク部材38は鋼製であるのに対して、スペーサ部材35
は通常はゴム又は好適なプラスチック等の弾性部材であ
る。スペーサリング34はまた3つ又はそれ以上の金属
製のクランプ部材31を含む。各クランプ部材31はね
じ孔43を有する上方折曲げ部42を備えている。クラ
ンプ部材31は溶接又は他の手段でロック部材用の溝付
リング36に固定され、ロック部材用の溝付リング36
はロック部材38が嵌合される内部環状孔を有する溝形
部材である。ロック部材38は第1の管のスピゴット端
部12の外周面18に係止する突出歯40を備えている
。各々2つ又はそれ以上のクランプ部材31を備えた1
80°の円弧より僅かに短い2つのリングでリテーナリ
ング組立体34を構成することもできる。
【0011】ねじボルト又は類似部品により構成される
ねじ付の締結部材44は上方折曲げ部42に形成された
孔43を貫通(螺合)して、環状の制限リング26の平
坦な前面28に当接する。
【0012】環状の制限リング26の前面28に対して
ねじボルト44を締め付けると、ロック部材用の溝付リ
ング36の外面(上面)46は制限リング26の内部傾
斜面30に当接する。上面46は凸状である。この作用
でロック部材38の突出歯40は第1の管のスピゴット
端部12の外面18に対して押圧されかつ確実に係止す
る。
【0013】締結部材44及びクランプ部材31の上方
折曲げ部42は、第1の管のスピゴット端部12の外面
18に対してロック部材38の突出歯40を押圧するに
必要な力を付与するために、ロック部材用の溝付リング
36の周りで適宜選択された位置に配置されることに注
意されたい。通常では1つの管継手に対して3つ又は4
つの上方折曲げ部42を設けるとよい。好適にはロック
部材38は硬化鋼又はステンレス鋼である。好適な一実
施例としてロックウェルC硬度R49(±4)の431
型ステレンレス鋼である。図5及び図6はロック部材3
8の詳細な形状を示す。水平に対して20〜30°の傾
斜角度Aで突出歯40を形成するとよい。好適な角度は
26°15”である。図5のBで示すように、突出歯4
0を形成する他の切欠き断面は水平に対して垂直である
【0014】図1及び図2は本発明の実施例による管継
手の代表的構造を示す。環状の切欠き部16は標準の管
用潤滑油で潤滑される。ガスケット14は第2の管のソ
ケット端部10の環状の切欠き部16に挿入される。制
限リング26が環状の壁20に当接するように、リテー
ナリング組立体34及び制限リング26はソケット端部
10の環状の切欠き部21に挿入される。スナップリン
グ24は矩形の切欠き溝22に装着される。締結部材4
4を後方に移動させると、ロック部材用の溝付リング3
6は環状の壁20に当接するまでソケット端部10内で
後方に押圧される。
【0015】容易に組立てを行うためガスケット14の
表面及び第1の管のスピゴット端部12の外面18に潤
滑剤を供給する。第1の管のスピゴット端部12はソケ
ット端部10の後方に接近するまでガスケット14を通
過して挿入される。管継手11は所望の偏心状態でセッ
トされる。その後、複数の締結部材44は順次所定の件
トルクで締め付けられ、ロック部材38の突出歯40は
スピゴット端部12の外面18に接触する状態で係止さ
れる。
【0016】流体圧が管の内部に作用すると、発生する
分力により、傾斜内面30の傾斜角度により楔作用が発
生し、ロック部材38は更に強力にスピゴット端部12
の外面18内を把持する。このように、管継手11に負
荷が加えられると、ねじ付きの締込部材44はもはや制
限リング26の前面28に接触しない。
【0017】管継手11は、ガスケット14を締め付け
ながらガスケット14の密封特性を犠牲にせずに突出歯
40に係止する前に偏心状態にできることが利点の1つ
である。また、地上設置技術から明らかなように、この
管継手では密封特性を犠牲にせずにその後の継手移動が
可能である。
【0018】図7は制限リング34の斜視図を示す。内
部環状開口部にロック部材38を受ける溝形部材として
ロック部材用の溝付リング36を示す。クランプ部材3
1はロック部材用の溝付リング38から突出している。
【0019】図3及び図4は、本発明による第2の実施
例としてボルト締結装置を有する制限メカニカル管継手
50を示す。ダクタイル鋳鉄製の第1の管のスピゴット
端部52はダクタイル鋳鉄製の第2の管のソケット端部
54に差し込まれる。ソケット端部54はガスケット5
8が嵌合されるリム部を有する。ソケット端部54には
ボルト孔62が形成されかつ横に伸びる環状のフランジ
60を含む。
【0020】環状のガスケット支持リング64はソケッ
ト端部54のフランジ60に隣接し、貫通したボルト孔
66が形成されている。ガスケット支持リング64はガ
スケット58の全周に当接する延長内縁68を有する。 制限リング70は平坦な前面72、平坦な後面76、傾
斜内面74をもつほぼ正方形又は矩形断面を有する。ま
た、環状の制限リング70はボルト孔78を有する。
【0021】ボルト80は第2の管54のフランジ60
の後面に当接するT型頭部81を有する。ボルト80は
第2の管54のソケット端部54に形成されたボルト孔
62、ガスケット支持リング64のボルト孔66及び制
限リング70のボルト孔78を挿通する。ナット82は
ボルト80の端部に螺着され、制限リング70の平坦な
前面72を押圧する。ナット82の締め付けによって、
制限リング70はガスケット支持リング64に押し付け
られ、第2の管のフランジ60に対してガスケット支持
リング64を引き寄せる。従って、ガスケット支持リン
グ64の内部フランジ68はガスケット58に当接しか
つこれを圧縮して、第2の管のソケット端部54のリム
部と第1の管52の外面56との間でシールを形成する
。十分な数のボルト80が制限リング70の全周に取り
付けられ、制限リング70とガスケット支持リング64
は第2の管のソケット端部54に強力に連結される。 例えば、15.24cm(6インチ)径の管に対して6
本のボルト数が適切であり、60.96cm(24イン
チ)径の管では16本のボルトが適当である。
【0022】リテーナリング組立体91はロック部材用
の溝付リング90と、ロック部材用の溝付リング90内
に保持されたスペーサ部材95によって分離された一連
のロック部材92を有する。また、ロック部材92をロ
ック部材用の溝付リング90内に固定して、スペーサ部
材95を省略することもできる。リテーナリング組立体
91はその両端83、85間に形成された間隙をもって
360°より僅かに短い円弧状に延びる。この間隙によ
りリテーナリング組立体91の僅かな縮径が可能となる
。ロック部材92は鋼製であるのに対して、スペーサ部
材95は普通ゴム又は好適プラスチック等の弾性材料で
作られる。リテーナリング組立体91は3個又はそれ以
上の金属製のクランプ部材93を含む。各クランプ部材
93は各々ねじ孔97を有する上方折曲げ部96を備え
ている。クランプ部材93は溶接又は他の手段でロック
部材用の溝付リング90に固定され、ロック部材用の溝
付リング90はロック部材92が嵌合される内部環状孔
を有する溝形部材である。ロック部材92は第1の管の
スピゴット端部52の外面56に係止する突出歯94を
含む。各々2つ又はそれ以上のクランプ部材を備えた1
80°の円弧より僅かに短い2つのリングによりリテー
ナリング組立体91を構成することもできる。
【0023】ねじボルト又は類似部品により構成される
ねじ付の締結部材98は上方折曲げ部96に形成された
孔97を貫通(螺合)して、環状の制限リング70の平
坦な前面72に当接する。
【0024】環状の制限リング70の前面72に対して
ねじボルトである締結部材98を締め付けると、ロック
部材用の溝付リング90の外面、即ち上面99は制限リ
ング70の内部傾斜面74に当接する。上面99は凸状
である。この作用でロック部材92の突出歯94は第1
の管のスピゴット端部52の外面56に対して押圧され
かつ確実に係止する。
【0025】締結部材98及び上方折曲げ部96は、第
1の管52の外面56に対してロック部材92の突出歯
94を押圧するに必要な力を付与するために、ロック部
材用の溝付リング90の周りで適宜選択された位置に配
置されることに注意されたい。通常では1つの管継手に
対して3つ又は4つの上方折曲げ部96を設けるとよい
。好適にはロック部材92は前述のように硬化鋼又はス
テンレス鋼である。
【0026】図3及び図4は、本発明の実施例による管
継手の代表的構造を示す。リテーナリング組立体91の
締結部材98の後方移動により、傾斜内面74とロック
部材用の溝付リング90の上面99との間にクリアラン
スが設けられる。リテーナリング組立体91及び制限リ
ング70を第1の管のスピゴット端部52上で摺動させ
る。リテーナリング組立体91に隣接して環状のガスケ
ット支持リング64を第1の管のスピゴット端部52上
で摺動させる。環状のガスケット支持リング64に隣接
してスピゴット端部52上でガスケット58を摺動させ
、潤滑剤をブラシで被覆する。スピゴット端部52がソ
ケット端部54の後部に接近するまで第1の管のスピゴ
ット端部52を第2の管のソケット端部54に挿入する
。ガスケット58をリム部の凹部に押圧して均一な着座
を確保する。ガスケット支持リング64及びリテーナリ
ング組立体91を所定の位置に摺動させる。ボルト80
を取り付け、手締めできるまでナット82を締める。 適正な組立のため、ガスケット支持リング64の前面に
ロック部材用の溝付リング90を当接すべきである。管
継手の偏心をセットしかつ所定のトルク値まで複数のボ
ルト80を交互に締め付けてガスケット58を締め付け
る。締結部材98を締め付け、ロック部材92の突出歯
94をスピゴット端部52の外面56に接触状態で係止
させる。
【0027】液圧が管の内側に作用すると、得られる分
離力により傾斜内面74の角度のため、ロック部材92
は第1の管のスピゴット端部56の外面に一層把持する
。このように、管継手50に負荷が加えられると、締結
部材98はもはや制限リング70の表面72に接触しな
い。
【0028】制限された管継手50はすべての標準メカ
ニカル管継手のベル形端部に好適である。管継手50は
ガスケット58を締め付けながらガスケット58の密封
特性を犠牲にせずに突出歯94に係止する前に偏心状態
にできる。また、地上設置技術から明らかなように、管
継手50では密封特性を犠牲にせずにその後の継手移動
が可能である。
【0029】
【発明の効果】本発明による制限管継手は、管のスピゴ
ット端部の外面に溶接すべきリングを省略して、第1の
管のスピゴット端部を第2の管のソケット端部に簡便に
接続することができる。また、現場で切断される管を他
の管のソケット端部に挿入し、管端部の外側にリングを
現場溶接の必要なしに2つの管を接続することができ、
容易かつ短時間で管継手を組立ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による制限されたプッシュ型管継手の第
1の実施例を示す断面図
【図2】本発明による制限されたプッシュ型管継手の第
1の実施例を示す端面図
【図3】本発明による制限されたメカニカル管継手の第
2の実施例を示す断面図
【図4】本発明による制限されたメカニカル管継手の第
2の実施例を示す端面図
【図5】本発明に使用するロック部材の側面図
【図6】
本発明に使用するロック部材の端面図
【図7】本発明の
管継手の制限リングの実施例を示す斜視図
【符号の説明】
10・・ソケット端部、11・・プッシュ型管継手、1
2・・スピゴット端部、14・・ガスケット、18・・
外面、21..切欠き部、24・・スナップリング、2
6、70・・制限リング、30、74・・傾斜内面、3
4、91・・リテーナリング組立体、36、90・・ロ
ック部材用の溝付リング、38・・ロック部材、35・
・スペーサ部材、31・・クランプ部材、40、94・
・突出歯、44、98・・締結部材、64・・ガスケッ
ト支持リング

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1の管のスピゴット端部を第2の管
    のソケット端部に接続し、第2の管のソケット端部が横
    方向内側に伸びる環状のフランジと、前記ソケット端部
    の内面の周囲に形成された環状の切欠き溝とを備えた管
    継手において、前記環状のフランジに隣接する前記第2
    の管のソケット端部内に配置されかつほぼ平坦な前面と
    傾斜内面とを備えた環状の制限リングと、前記第2の管
    のソケット端部の環状の切欠き溝内に配置されかつ内側
    に突出して第2の管のソケット端部内に前記制限リング
    を固着する環状のスナップリングと、複数のロック部材
    を有する溝付リングを備えかつ第1の管の外面に隣接し
    て配置されたリテーナリング組立体とを含み、前記ロッ
    ク部材の各々は突出歯を有し、前記溝付リングは前記環
    状の制限リングの傾斜内面に係合する外面を有すること
    を特徴とする管継手。
  2. 【請求項2】更に、前記ロック部材を分離するスペーサ
    部材を備え、スペーサ部材は複数のロック部材を連結し
    て前記溝付リング内に円弧状の組立体を構成する弾性部
    を有する「請求項1」に記載の管継手。
  3. 【請求項3】更に、各々ねじ孔を有しかつ溝付リングか
    ら突出するクランプ部材と、ねじ孔を貫通してクランプ
    部材内に伸びる締結部材とを備え、締結部材は環状の制
    限リングと接触して環状の制限リングの傾斜内面に対し
    て溝付リングの頂面を押圧する「請求項1」に記載の管
    継手。
  4. 【請求項4】締結部材はねじ孔を貫通してクランプ部材
    内に伸び、締結部材の回転時に締結部材の一端が移動し
    て環状の制限リングに接触する「請求項3」に記載の管
    継手。
  5. 【請求項5】第1の管のスピゴット端部を第2の管のソ
    ケット端部に接続し、第2の管のソケット端部が複数の
    ボルト孔を有しかつ横方向に伸びる環状のフランジを備
    えた管継手において、ガスケット支持リングと、複数の
    ボルトと、リテーナリング組立体と、ほぼ平坦な前面及
    び後面及び傾斜内面を有する環状の制限リングとを備え
    、ガスケット支持リングは複数のボルト孔を有し、横方
    向に伸びかつソケット端部のフランジに隣接するフラン
    ジとを備え、前記環状の制限リングはその後面がガスケ
    ット支持リングの前面と接触して配置され、前記環状の
    制限リングは複数のボルト孔を有し、前記複数のボルト
    の各々は第2の管のフランジ、ガスケット支持リングの
    フランジ及び環状の制限リングに形成された同軸のボル
    ト孔を貫通し、前記リテーナリング組立体は第1の管の
    外面に隣接しかつ複数のロック部材を備えた溝付リング
    を有し、ロック部材の各々は突出歯を有し、溝付リング
    は環状の制限リングの傾斜内面に係合する外面を有する
    ことを特徴とする管継手。
  6. 【請求項6】更に、前記ロック部材を分離するスペーサ
    部材を備え、スペーサ部材は複数のロック部材を連結し
    て前記溝付リング内に配置された円弧状の組立体を構成
    する弾性部を有する「請求項5」に記載の管継手。
  7. 【請求項7】更に、各々ねじ孔を有しかつ溝付リングか
    ら突出するクランプ部材と、ねじ孔を貫通してクランプ
    部材内に伸びる締結部材とを備え、締結部材は環状の制
    限リングと接触して環状の制限リングの傾斜内面に対し
    て溝付リングの外面を押圧する「請求項5」に記載の管
    継手。
  8. 【請求項8】締結部材はねじ孔を貫通してクランプ部材
    内に伸び、締結部材の回転時に締結部材の一端が移動し
    て環状の制限リングに接触する「請求項7」に記載の管
    継手。
  9. 【請求項9】第1の管のスピゴット端部を第2の管のソ
    ケット端部に接続するメカニカル管継手の組立方法にお
    いて、第2の管のソケット端部に横方向内側に伸びる環
    状のフランジを設けると共に、ソケット端部の内側面の
    周りに伸びる環状の切欠き溝を設ける工程と、ほぼ平坦
    な前面と傾斜内面とを有する環状の制限リングを準備し
    て、環状の制限リングを前記環状のフランジに隣接して
    第2の管のソケット端部内に配置する工程と、各々突出
    歯を有する複数のロック部材を備えた溝付リングを有す
    るリテーナリング組立体を環状の制限リング内に配置す
    る工程と、第2の管のソケット端部の環状の切欠き溝内
    に環状のスナップリングを配置し、環状のスナップリン
    グの一部を内側に延出させることにより第2の管のソケ
    ット端部内に環状の制限リングを固定する工程と、第2
    の管のソケット端部内及びリテーナリング組立体内に第
    1の管のスピゴット端部を配置する工程と、溝付リング
    の外面を環状の制限リングの傾斜内面に係合させて、前
    記リテーナリング組立体の突出歯を第1の管の外面に係
    止させる工程とを含むことを特徴とするメカニカル管継
    手の組立方法。
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