JPH0621675B2 - ホース装置 - Google Patents

ホース装置

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JPH0621675B2
JPH0621675B2 JP61109332A JP10933286A JPH0621675B2 JP H0621675 B2 JPH0621675 B2 JP H0621675B2 JP 61109332 A JP61109332 A JP 61109332A JP 10933286 A JP10933286 A JP 10933286A JP H0621675 B2 JPH0621675 B2 JP H0621675B2
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clamping surface
reinforcing
adjacent
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ラグー ベルナール
ルビィ モーリス
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PUNUMATEIKU KAUCHU MANYUFUAKUTOORU E PURASUCHIIKU KUREEBERU KOROMUBU
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PUNUMATEIKU KAUCHU MANYUFUAKUTOORU E PURASUCHIIKU KUREEBERU KOROMUBU
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/02—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained only by friction of the parts being joined
    • F16L37/04—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained only by friction of the parts being joined with an elastic outer part pressing against an inner part by reason of its elasticity
    • F16L37/06—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained only by friction of the parts being joined with an elastic outer part pressing against an inner part by reason of its elasticity tightened by fluid pressure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12—Packers; Plugs
    • E21B33/127—Packers; Plugs with inflatable sleeve
    • E21B33/1277—Packers; Plugs with inflatable sleeve characterised by the construction or fixation of the sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/10—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with inflatable member

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Description

【発明の詳細な説明】 在来の先行の特許は極めて高い性能が必要とされる分野
において使用するための膨張可能なホース装置を記述す
るものである。これは特に流体が高圧（例えば３５０バ
ール）高温（例えば１２０℃）下にある、石油関係その
他のボーリングの閉鎖器として利用されるものである。
膨張可能なホースの特性を利用する閉鎖器システムはひ
じょうによく知られており広く用いられている；その直
径は５０mmから８００mmに至るまで大きな差があり又形
状もさまざまである。例として異なる技術を利用する米
国特許第4,406,461号明細書、米国特許第4,310,161号明
細書又はフランス特許第0,087867号明細書による装置を
挙げることができる。
本発明の目的はホースの補強要素である補強部材が、ホ
ースの膨張による閉塞原理の利用を可能にするために不
可欠である端部部材から離れるのを防ぐことにより、膨
張可能な閉鎖器の性能を著しく向上させることにある。
実際、物理的及び機械的な原理の応用によって、かかる
装置により達成される性能は、数学的にいって、膨張可
能なホースの補強部材の本質的特性ならびにかかる補強
部材と端部部材の間の結合の質により左右されるという
ことがわかっている。
結合の質ＱＬは、端部部材から補強部材をひき離すため
に必要な力Ｆと、補強部材の破壊強度Ｒの比率として定
義づけることができる。従って、結合の質ＱＬ＝Ｆ／Ｒ
が、結合の効率を定義づける：例を挙げると、１００da
Nという補強部材の固有強度に対して、６０daNの力Ｆで
端部部材と補強部材の間に分離が生じる場合、この結合
は質の悪いものであると考えられる：このとき結合効率
は０．６０である。逆にあらゆる状況の下で効率が１近
辺又は１に等しい場合、良質の結合を達成できる。
効率が１に等しい場合、分離は端部部材の外での補強部
材の破壊を必然的にひきおこす。
はめ込み、接着、ラッピングの技法を、単独で又は組合
わせで利用した、既知の装置では、補強部材が１センチ
メートルにつき１００００daNを超える破壊強度レベル
を呈する場合、決して１という効率は達せられない。
本発明の目的である装置によると、以前の技術を用いた
装置を使用した結果生じるような離脱、剥離又はずれと
いった現象を避けることができる。
大きな直径の管のための解決法が、本発明の対象となっ
ている：これは主として補強材次元で考慮されている平
均的直径である３００mmを上回る直径に適合される。中
小の直径をもつ管については原理的には同じであるが、
実現方法の異なる解決法が提案されている。先行の技術
で述べられているように、この解決法は、全体が非常に
大きな応力、特に非常に高い圧力及び温度に耐えること
ができるようにするために、両端が極めて強度の高い方
法で剛性端部部材に結合されているホース装置を提供す
ることから成るものである。
特に、本発明は、そのホースがボーリング孔の配管の閉
塞及びそれに類する使用分野で用いることができるよう
に膨張可能であり、かかるホースの膨張能力を充分に用
いることができるように、剛性端部部材へのホースの固
定方法がホースの外径を超えないようなものである、装
置を提供することを目的とする。
かかる装置において、ホースの少なくとも一端は補強層
の締めつけにより内側支持要素と外側拘束要素の間に、
固定されている。これらの要素は、同軸で、その特徴
は、それらが円錐形で、同軸で装置の端部に向かって発
散する面を有していること、ならびに、補強層の端部の
間に少なくとも１つのくさびがはめ込まれ、このくさび
と、支持要素及び拘束要素との間で層の端部をそれぞ締
めつけるようになっていること、である。
この構造は、交互に左右の１対の層に対して１つの割合
で分布した単数又は複数の円錐体を用いているという点
で在来の特許に記載したシステムとは異なっている。こ
れによると使用圧力の作用を受けて、管の補強層上に及
ぼされる張力が、上述の締めつけ面の間にくさびを押し
込み、隣接するくさび（単数又は複数）の表面と、内側
支持要素及び拘束要素の表面の両者に対してこれらの層
の自己締付け作用を生じさせるので、ホースの端部の優
れた固定を得ることができる。特に、くさびの断面の頂
角は、この頂点を通る円筒面の両側に分布する約５度か
ら１５度といった小さい角度であることが好ましい。こ
のような配置により、とくに、管本体の直径と等しい或
いはやや大きい値にその直径を保ちつつ充分な断面積を
剛性端部部材に対し与えることができる。
この構造をより効果的なものとするため、環状断面を中
断するスリットを用いてくさびの伸縮を可能にさせ、
又、支持要素ならびに外側拘束要素の過度の付着力が補
強層の張力によりひき起こされる支持要素及び拘束要素
の自己締付け作用を妨害しないようにすることにより、
各要素の表面の間の層の締付け力及び支持力を均衡化す
るようになっている。
これら手段の組立体は、使用が開始され圧力の作用下で
補強部材に応力が加わるや否や、補強層により及ぼされ
た張力に比例して自己締付け効果を発揮するために協同
して作用する。上述の部材の非付着性は締めつけを可能
にし、この締付けは自動的に分布、均衡化される。くさ
びのスリットはくさびの収縮又は膨張を可能にする。
実施例 本発明のもつその他の特徴及び利点は第１図から第５図
までにより図示されている実施例の詳述から理解でき
る。
第１図に示されている装置は主に、ゴム製の管状スリー
ブ１を備え、このスリーブの両端は剛性組立体２に取付
けられ、この剛性組立体２はネジ３のような固定手段
を、あるいは、本発明の装置の使用に関連してこれを延
長する他の手段を有し、これによって該組立体の閉鎖部
（図示せず）に固定されている。ゴム製スリーブ１の壁
は従来の特許の特徴にすでに記されている補強層の対４
により補強されている。
本発明によると、管状スリーブ１は、装置の端部を形成
する剛性組立体２に固定される。この固定のため、補強
層又は補強層の対４の端部（４．１）、（４．２）、
（４．３）、（４．４）は、同軸な支持要素５と拘束要
素６の間の円錐形の環状空間の中にかみ合わされ、支持
要素５及び拘束要素６は、補強層４の端部に向って拡が
る円錐形空間を構成する向かい合った締めつけ面を有し
ている。
本実施例では、くさびの形の第三の剛性要素７及び第四
の剛性要素８は、補強層の対４の端部（４．１）及び
（４．２）と端部（４．３）、（４．４）の間に、軸線
方向にそれぞれ差し込まれ、 支持要素５と拘束要素６の間の円錐形空間の中央部内で
重なり合って締付けられた端部（４．２）、（４．３）
を介して互いに支え合うことにより、支持要素５と拘束
要素６に対して補強層の端部をそれぞれ締めつけてい
る。場合によっては、くさびの締めつけ面、例えばくさ
び７の締めつけ面は、これらの面に対する補強層の付着
力及び連結を増大させるための独自の切欠き、突出部又
はでこぼこを有していてもよい。
本発明によると、支持要素５と補強層４の端部（４．
４）との締付け面ならびに拘束要素６と補強層４の端部
（４．１）との間の締付け面は、例えばその補強層４に
含浸されているゴムといった材料に対して、非付着性で
あるようになっている。
補強層４の端部（４．１）、（４．２）、（４．３）、
（４．４）は、締付け用円錐形空間内への設置に先立
ち、これらの補強層を構成するケーブルを通常被覆して
いる外部のゴム層が除去される。このようにして、ケー
ブルと締付け面の直接的接触を得ることができ、上述の
締めつけの効果が向上する。
この構造によると、膨張圧力の付加により補強層４に対
して加えられる引張り力は全て、支持部材５と拘束要素
６の間でその差込み方向にくさび７及び８を引込み、そ
れぞれの円錐面の間の補強層の端部（４．１）、（４．
２）、（４．３）、（４．４）の自己締付けを生じさせ
るように作用する。この自己締付けは、ネジ山９及び１
０のような連結機構により剛性組立体２と一体化されて
いる支持要素５及び拘束要素６にある円錐面の非付着性
により著しく改善される。くさび７、８の配置、端部
（４．１）、（４．２）、（４．３）、（４．４）への
くさびの付着性、後述するスリットの存在の結果とし
て、これらは、先の特許に記載の発明と同じ原理に従い
全体的及び個別的に作用し、より多数の補強層の対に適
合できるという付加的な利点を有する。
本発明によると、同軸な２つのくさびと、２対の補強層
を備えた構造は、第２図、第３図及び第４図の記載に合
致するものであり、第２図はくさびをその外部表面から
みた部分的な図面であり、第３図は例えば本装置のとり
つけ時に行なわれるようなニュートラル位置での第２図
の構造のａ−ａ線に沿った断面で、図２の記載を補完し
ている。１１及び１２のような均衡化スリッドは、くさ
び７上の対（１１、１２）、（１３、１４）、又は、
（１５、１６）のように１２０度ずらした対の形で分布
している。
１１及び１２のようなスリット対の各々は、コーンを加
工することにより形成され位置及び深さに関して互いに
ずらされており、スリットは、コーンの設置の間スリッ
トの拡大又は収縮により、或いは、支持要素と拘束要素
の間の締めつけ時点でのその反力により生じる変形を許
容できるように長さ及び断面が選定されている上述のス
リットの間に材料の小片部（ストリップ）１７を残すよ
うになって、実用的なスリットの幅は１mmと３mmの間で
あり、又、１対のスリットの深さ合計は、コーンの頂点
と下部の間の垂直距離である長さより５mmから１０mm大
きいことが望ましい。又、小片部１７の断面積は２０mm
2から５０mm2であることが望ましい。本発明によると、
２つのくさびは、内側のくさびのスリット対の角度的離
隔を定める半分の角度分だけ外部くさびのスリット対に
対して内部くさびのスリット対をずらすようにとりつけ
られ：このようにして、同軸の２つ又は数個のくさびの
スリット対の重なり合いの危険性を防いでいる。
第４図は、支持要素と拘束要素の間で締付けを均衡化し
た後の、７及び８のような２つのくさびの断面ａ−ａの
それぞれの位置を表わしている。上述の締付け効果の下
で、くさび７のスリットは閉、このことは、くさびの断
面の円周の減少によって減することにより、上述のくさ
びの軸線方向収縮に相等する。同時に、同じ締付け効果
の下で、くさび８は、例えば膨張による応力を受け、こ
れは均衡化用スリットの離隔及び放射方向の膨張に相応
する。このような配置は、２つのくさび７及び８の間の
スペース１８の中に挿入される補強層に対する締付け効
果の結果として多大な利点をもたらす。その結果、上述
の装置は、先行の特許に記載のシステムの性能のとくに
中小直径の管について或いは２つ以上の数の補強層に対
する性能を改善する。
第５図は、断面図の下半部において休止時の、２つのく
さびを備えた本発明に基づく装置を表わし、又、断面図
の上半分において作動位置で、膨張状態の該装置が、配
管１９を閉塞しているところを表わしている。この実施
例によると、くさび７及び８は圧力による力の作用の下
で、補強層への定着を良くし、補強層による完全なその
引込みを保証するため、切欠きがつけられている。補強
層の端部（４．１）から（４．４）とくさび（７，８）
の基部との端部部材２との間のスペース２０には、補強
層の端部（４．１）から（４．４）とくさび７及び８と
の間の偶発的な流体流入に対する装置の防水性を完全な
ものに保つ充てん用エラストマが充てんされる。支持要
素５の締付け用円錐面２２と、拘束要素６の締付け用円
錐面２１には、組立て前に、エアゾル状のＰ．Ｔ．Ｆ．
Ｅ．のような（ただしこれに限るわけではない）付着防
止剤のコーティングがほどこされている。同軸のくさび
（７，８）は、補強層（４．２）、（４．３）の間に定
められた円筒面に対して対称的な断面を有し、頂部の合
計角度が約２０度になっている。
当然のことながらこの分野に精通した人は以上に記載の
装置ならびに具体例に示されたその使用方法に対し、本
発明の枠から外れることなくさまざまな修正を加えるこ
とが可能である。
以上詳述したように、本発明によれば、従来技術の装置
において生じていた裂け、分離、すべりが回避されるの
で、ホース補強部材が端部々材から分離することを防止
でき、膨張可能な閉鎖器の性能を著しく向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は自由状態つまり膨張していない、２つのくさび
を用いた本発明に基づく閉塞装置の端部の半断面の正面
図である。 第２図は、１つのくさび上の均衡化スリットの配置を示
すくさびの部分的図である。 第３図及び第４図は本発明に基づく装置の使用開始前後
のスリットの位置づけを示す、２つのくさびつき装置の
部分断面図である。 第５図は本発明の実施方法を示す端部の部分断面図であ
る。上部半断面図は使用中つまり膨張状態の２つのくさ
びつき装置を示している。又下部判断面図は膨張してい
ない休止中の２つのくさびつきの同じ装置を示してい
る。 主要な構成要素の番号 １……スリーブ、２……剛性組立体、 ３……ネジ山、４……補強層、 ５……支持要素、６……拘束要素、 ７……剛性部材（くさび）、８……くさび、 ９、１０……ネジ山、 １１〜１６……スリット、１７……柄、 １９……配管。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの剛性端部部材と、 螺旋状に配置された可撓性ケーブルでできた少なくとも
    ２対の隣接する補強層により補強され、前記少なくとも
    ２つの補強層の締付けにより少なくとも一端が前記剛性
    端部部材に対して固定されるホースと、を有し、 前記剛性端部部材は内側支持要素と外側拘束要素とを備
    え、 前記内側支持要素と前記外側拘束要素とは同軸であり、
    且つ、前記一端に向かって拡がる円錐締付け面を有し、 更に、前記一端で、各対の隣接する補強層の間に配置さ
    れ、前記内側補強要素及び前記外側拘束要素との間で少
    なくとも前記隣接する２つの補強層を締付ける少なくと
    も１つの楔を有し、 前記円錐締付け面は、隣接する２つの補強層の表面に接
    触し、且つ、該表面に非付着性であり、 前記少なくとも１つの楔が少なくとも２つのスリットを
    備え、該２つのスリットが、間にストリップを構成する
    ように、対向する方向で互いにオフセットされ、楔を通
    して延び、 前記少なくとも一端で自動締付け作用を起こす、可撓
    性、弾性ホース装置。
  2. 【請求項２】前記補強層が対で設けられ、補強層の対の
    数に対する楔の数は、１対の補強層に対し１である、こ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項の装置。
  3. 【請求項３】前記少なくとも１つの楔が、円錐締付け面
    と、５゜乃至１５゜の頂角とを有している、ことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項の装置。
  4. 【請求項４】前記内側支持要素の締付け面と前記外側拘
    束要素の締付け面との間の傾斜角が、５゜乃至２０゜で
    ある、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項の装置。
  5. 【請求項５】前記内側保持要素と前記外側拘束要素とが
    軸線方向において互いに一体化している、ことを特徴と
    する特許請求の範囲第１項の装置。
  6. 【請求項６】前記少なくとも１つの楔の各々が、ストリ
    ップによって分割され、軸線方向に設けられたスリット
    の対を有している、ことを特徴とする特許請求の範囲第
    １項の装置。
  7. 【請求項７】軸線方向に設けられたスリットの対の数が
    １つの楔に対して３つであり、各スリットの幅が１乃至
    ３ミリである、ことを特徴とする特許請求の範囲第６項
    の装置。
  8. 【請求項８】前記内側支持要素の円錐締付け面と前記外
    側拘束要素の円錐締付け面とが、非付着コーティングを
    備えた、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項の装
    置。
  9. 【請求項９】楔の数が２であり、補強層の数が４であ
    る、ことを特徴とする特許請求の範囲第２項の装置。
  10. 【請求項１０】前記補強層が、ゴムを含浸させた可撓性
    ケーブルでできている、ことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項の装置。
  11. 【請求項１１】前記少なくとも２つの補強層の、前記一
    端で前記円錐締付け面と接触している部分が、前記少な
    くとも２つの補強層の可撓性ケーブルと前記円錐締付け
    面との間に介在するゴムのコーティングを有していな
    い、ことを特徴とする特徴請求の範囲第１０項の装置。
  12. 【請求項１２】２つの楔を有する、ことを特徴とする特
    許請求の範囲第７項の装置。
  13. 【請求項１３】前記非付着コーティングがテトラフルオ
    ロエチレンでできている、ことを特徴とする特許請求の
    範囲第８項の装置。
  14. 【請求項１４】前記少なくとも２つの補強層が隣接する
    補強層の対で設けられ、楔が、前記一端で、該隣接する
    補強層の各対の間に設けられている、ことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項の装置。
  15. 【請求項１５】少なくとも１つの剛性端部部材と、 螺旋状に配置された可撓性ケーブルでできた少なくとも
    ２対の隣接する補強層により補強され、前記少なくとも
    ２つの補強部材の締付けにより少なくとも一端が前記剛
    性端部部材に対して固定されるホースと、を有し、 前記剛性端部部材は内側支持要素と外側拘束要素とから
    なっており、 前記内側支持要素と前記外側拘束要素とは同軸であり、
    且つ、前記一端に向かって拡がる円錐締付け面を有し、 更に、前記一端で、各対の隣接する補強層の間に配置さ
    れ、前記内側補強要素及び前記外側拘束要素との間で少
    なくとも前記隣接する２つの補強層を締付けする少なく
    とも１つの楔を有し、 前記円錐締付け面は、隣接する２つの補強層の表面に接
    触し、且つ、該表面に非粘着性であり、 前記少なくとも１つの楔の各々が、ストリップによって
    分割された、軸線方向に配置されたスリットの対を有
    し、前記少なくとも一端で自動締まり作用を起こし、 前記少なくとも１つの楔が、円錐締付け面と、基部と、
    頂点とをそなえ、前記スリットの対の各々の内の一つの
    スリットが前記頂点から前記基部に向かって延び、前記
    スリットの対の各々の内のもう一つのスリットが前記基
    部から前記頂部に向かって延び、一つのスリットともう
    一つのスリットの長さが、前記頂点と前記基部との間の
    長さより小さく、一つのスリットともう一つのスリット
    の長さの合計が、前記頂点と前記基部との間の長さより
    大きい、可撓性、弾性ホース装置。
JP61109332A 1985-05-14 1986-05-13 ホース装置 Expired - Lifetime JPH0621675B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8507473A FR2582077B2 (fr) 1985-05-14 1985-05-14 Perfectionnement a un dispositif a tuyau dilatable
FR8507473 1985-05-14

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Publication Number Publication Date
JPS61262270A JPS61262270A (ja) 1986-11-20
JPH0621675B2 true JPH0621675B2 (ja) 1994-03-23

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JP61109332A Expired - Lifetime JPH0621675B2 (ja) 1985-05-14 1986-05-13 ホース装置

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US (1) US4895185A (ja)
EP (1) EP0205367B1 (ja)
JP (1) JPH0621675B2 (ja)
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DE (1) DE3663186D1 (ja)
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