JPH10185045A - エルボ形スイベル継手の方向づけ装置 - Google Patents

エルボ形スイベル継手の方向づけ装置

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JPH10185045A
JPH10185045A JP9258343A JP25834397A JPH10185045A JP H10185045 A JPH10185045 A JP H10185045A JP 9258343 A JP9258343 A JP 9258343A JP 25834397 A JP25834397 A JP 25834397A JP H10185045 A JPH10185045 A JP H10185045A
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JP
Japan
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elbow
elbow member
angle
swivel joint
dual
Prior art date
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Application number
JP9258343A
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English (en)
Inventor
Charles R Ortloff
アール オートロフ チャールズ
Tep Ungchusri
アングチュスリ テップ
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FMC Corp
Original Assignee
FMC Corp
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Publication date
Application filed by FMC Corp filed Critical FMC Corp
Publication of JPH10185045A publication Critical patent/JPH10185045A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/08Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
    • F16L27/0804Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another
    • F16L27/0837Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements being bends

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業員が雌型エルボ部材と雄型エルボ部材と
の間の所望の相対角度を達成しやすくするための方向づ
け装置を提供する。 【解決手段】 方向づけ装置は、第1のエルボ部材(1
2)が第2のエルボ部材(18)に回転自在に結合された
デュアルエルボ形スイベル継手(10)と組み合わせて用
いられ、第1のエルボ部材上に設けられた指示マーク
(46)と、第1のエルボ部材に隣接して第2のエルボ部
材上に設けられた複数の角度マーキング(44)とを有す
る。角度マーキングはそれぞれ、第1のエルボ部材と第
2のエルボ部材との間の所定の相対角度に対応してお
り、指示マークを所望の角度に対応する角度マーキング
に整列させることによって第1のエルボ部材を第2のエ
ルボ部材に対して所望の角度に配向できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デュアルエルボ形
スイベル継手に関し、特に、作業員が雌型エルボ部材と
雄型エルボ部材との間の所望の相対角度を達成しやすく
するための方向づけ装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】デュア
ルエルボ形スイベル継手は典型的には、雌型エルボ部材
を雄型エルボ部材に回転自在に結合したものである。或
る用途、例えば坑井破断作業又は坑井粉砕作業では、エ
ルボ継手は、比較的研磨性の高い物質を運ぶのに用いら
れる。エルボ継手は、物質の流れの方向を変えるのに用
いられるので、かかる物質から相当な浸食摩耗作用を受
ける。実験及び数値解析により、摩耗の度合いは、雌型
エルボ部材と雄型エルボ部材のなす相対角度に応じて異
なることが判明した。
【0003】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
雌型エルボ部材と雄型エルボ部材のなす相対角度及び所
定数のアングルのところで予想される相対摩耗度を視覚
的に指示する装置に関する。かくして、本発明は、第1
のエルボ部材が第2のエルボ部材に回転自在に結合され
たデュアルエルボ形スイベル継手と組み合わせて用いら
れ、一方のエルボ部材上に設けられた角度マーカーと、
他方のエルボ部材上に設けられた複数の指示マークとを
有する方向づけ装置から成る。角度マーカーは、基準マ
ークと、エルボ部材の中心軸線から測定して基準マーク
から所定の角度間隔を置いて位置した多数の追加の角度
マーキングを含む。指示マークは、基準マークと整列す
ると、エルボ部材が互いに対して所定の角度配向状態に
あるような位置で、他方のエルボ部材上に配置されてい
る。このように、指示マークを角度マーキングのうち一
つと整列させることにより、雌型エルボ部材と雄型エル
ボ部材のなす相対角度を設定できる。
【0004】本発明の別の特徴では、角度マーカーの基
準マーク及び角度マーキングはそれぞれ、雌型エルボ部
材と雄型エルボ部材がその特定の角度に配向すると、デ
ュアルエルボ形スイベル継手中に生じることが判明して
いる摩耗の度合いと関連した長さを有する。かくして、
方向づけ装置により、作業員は、雌型エルボ部材及び雄
型エルボ部材を、デュアルエルボ形スイベル継手に生じ
る摩耗が最小になる角度に配向させ、又は方向づけるこ
とができる。本発明のこれらの目的及び利点並びに他の
目的及び利点は、添付の図面を参照して入口管の詳細な
説明を読むと明らかになろう。
【0005】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、全体を符号1
0で指示された従来型デュアルエルボ形スイベル継手が
示されており、このデュアルエルボ形スイベル継手10
は、管状雄型エルボ部材18の第1の端部16を受け入
れるようになった拡径シュラウド14を備える管状雌型
エルボ部材12を有している。シュラウド14の内面及
び第1の端部16には1又は2以上の半径方向溝が形成
されており、これら半径方向溝は、互いに整列すると、
雌型エルボ部材12を雄型エルボ部材18に回転自在に
結合するようベアリングが挿入されるレース(図示せ
ず)を画定する。この説明の目的上、物がデュアルエル
ボ形スイベル継手を通って矢印20で示す方向に流れる
と仮定すると、雌型エルボ部材12は、その水平な直線
状部分24の中心線と同一直線上にある矢印22で示す
方向を有するものとし、雄型エルボ部材18は、その水
平な直線状部分28の中心線と同一直線上にある矢印2
6で示す方向を有するものとする。かくして、図2で
は、雌型エルボ部材12の方向22は、雄型エルボ部材
18の方向26と整列する。換言すると、雌型エルボ部
材12と雄型エルボ部材18のなす角度は、0°であ
る。
【0006】実験及び数値解析により、デュアルエルボ
形スイベル継手中に生じる摩耗パターン及び速度は、雌
型エルボ部材12と雄型エルボ部材18のなす相対角度
に応じて異なることが分かった。かくして、もし或る相
対角度をこれら部材間に維持すると、デュアルエルボ形
スイベル継手中の浸食による摩耗を減少させることがで
きる。図3〜図7を参照すると、雌型エルボ部材12を
雄型エルボ部材18に対し種々の角度に配向させて、図
1に示すものと類似したデュアルエルボ形スイベル継手
10の解析を行った。図3に示すように、雌型エルボ部
材12の方向22を雄型エルボ部材18の方向26に対
し0°の角度Aに維持した状態で第1の解析を行った。
図4に示すように、雌型エルボ部材12の方向22を雄
型エルボ部材18の方向26に対し45°の角度Aに維
持した状態で第2の解析を行った。図5〜図7に示すよ
うに、雌型エルボ部材12の方向22を雄型エルボ部材
18の方向26に対し、それぞれ90°、135°、1
80°の角度に維持した状態で解析を次々に行った。出
口管30を雌型エルボ部材12に連結してデュアルエル
ボ形スイベル継手を解析した。また、以下の説明の便宜
上、雌型エルボ部材12は上側エルボ32を含み、そし
て雄型エルボ部材18は下側エルボ34を含むものと
し、雌型エルボ部材12と雄型エルボ部材18との間の
ボールレース部を入口管36とする。
【0007】上述の解析に関してパラメータを定めるた
めの試験の実施中、1438Kg/m3(12lbm /gal )
16−20プロパント(proppant)を含む掘屑/流体(fr
ac-fluid)を矢印20で示す方向に公称流速13.7m
/秒(45フィート/秒)でスイベル継手内へ注入し
た。解析の結果から、各構成例についての最大摩耗域を
判定した。これら最大摩耗域は、図3〜図7に示す各デ
ュアルエルボ形スイベル継手上に塗りつぶし部分38と
して示されている。塗りつぶし部分38の隣のハッチン
グ部分は、最大摩耗値の80%にあたる摩耗域の範囲を
示している。解析の結果の概要が表1に示されており、
この表1は、図3〜図7から得た摩耗の大きさ及び平均
を最大絶対パワー密度に換算して一覧表にしたものであ
る。
【0008】
【表1】 表1:最大絶対パワー密度値 雌型エルボ部材 0° 45° 90° 135° 180° の相対角度 S字形 U字形 下側エルボ 3500 3500 3500 3500 3500 入口管 5000 5000 5000 4800 4800 上側エルボ 6100 8000 11600 8000 8300 出口管 4500 5200 9200 6500 3400 ネットワーク 全体の平均 4775 5425 7300 5700 5025 ネットワーク 全体の標準偏差 1080 1880 3700 1970 2290 解析結果から、各構成例について生じた摩耗の度合いに
応じてデュアルエルボ形スイベル継手の種々の配向状態
をランク付けする方式を創案した。このランク付け方式
は、以下の表2に示されている。図2に示すように、実
際には数種類のランク、即ち、システム平均摩耗度に基
づくランク、構成部材中の最大摩耗速度に基づくラン
ク、及び最大摩耗速度×摩耗面積に基づくランクを案出
した。かくして、もしシステム平均ランク付け方式を用
いると、雌型エルボ部材12を雄型エルボ部材18に対
して90°に配向させたときに最大摩耗が生じることが
容易に分かる。同様にして、最小摩耗は、雌型エルボ部
材12を雄型エルボ部材18に対して0°に配向させた
ときに生じる。
【0009】
【表2】 表2:摩耗減少度に関する構成例のランク付け 尺度:1(最小摩耗)〜5(最大摩耗) 雌型エルボ部材 0° 45° 90° 135° 180° の相対角度 S字形 U字形 システム平均 1 3 5 4 2 システム構成部材 1c b b ,4c b b 中の最大摩耗 最大摩耗速度 1* 2 3,4**** 3,4** ×摩耗面積 ―――――――――――――――――――――――――――――――――― a=入口管、b=上側エルボ、c=出口管 * 広い領域にわたる高摩耗速度(広域破損の可能性がある) ** 狭い領域にわたる高摩耗速度(点貫通の生じる確率が高い) 本発明によれば、作業員が雌型エルボ部材12をデュア
ルエルボ形スイベル継手に生じる摩耗が最小になる角度
に配向するのを助けるよう配向又は方向づけ装置を雌型
エルボ部材12及び雄型エルボ部材18上に配置する。
図1及び図8を参照すると、全体を符号40で示した方
向づけ装置は、基準マーク又は目印42及び雄型エルボ
部材18の端部16(図1に示す)又は雌型エルボ部材
12のシュラウド14上に設けられた多数の角度マーキ
ング又は目印44を有する。角度マーキング44は好ま
しくは、エルボ部材の中心線から測定して基準マーク4
2から所定の角度のところでエルボ部材の周囲に沿って
配置される。方向づけ装置40は、基準マーク42及び
角度マーキング44を含むエルボ部材と対向しているエ
ルボ部材上に設けられた指示マーク又は目印46を更に
有する。たとえば、図1に示す実施形態では、指示マー
ク46は、雌型エルボ部材12のシュラウド13上に設
けられている。基準マーク42及び指示マーク46は、
それぞれのエルボ部材上に設けられていて、これらが互
いに整列すると、雌型エルボ部材12は雄型エルボ部材
18に対して所定の角度のところに位置するようにな
る。図1に示すように、基準マーク42と指示マーク4
6が互いに整列すると、雄型エルボ部材18に対する雌
型エルボ部材12の配向角度は0°になる。かくして、
指示マーク46を適当な角度マーキング44に整列させ
ることにより、雌型エルボ部材12を雄型エルボ部材1
8に対して任意所望の角度に配向させることができる。
【0010】本発明の別の実施形態では、角度マーキン
グ44は各々、その相対角度のところでデュアルエルボ
形スイベル継手中に生じる摩耗の度合いと関連した長さ
を有している。本発明の好ましい実施形態では、相対角
度のところにおける角度マーキング44の長さは、図8
に示すように表2に掲載したシステム平均ランク付け値
に比例している。もしマーキング44をもっと見やすく
する必要があれば、適当な乗数をランク付け値に掛ける
か、或いは、ランク付け値を2乗し、マーキング44の
長さをそれに応じて長くするのが良い。本発明の更に別
の実施形態では、曲線48(図8)をランク付け値(又
は、その任意所望の倍数又は2乗値)から作成しても良
い。この実施形態では、曲線の高さ又は幅によって、個
々の角度マーキング44によるまでもなく、最小摩耗度
に対応する相対角度が分かる。かくして、指示マーク4
6を最も短い角度マーキング44又はも最も幅の狭い曲
線48の部分に整列させることにより、デュアルエルボ
形スイベル継手10中で生じる摩耗の度合いを最小限に
抑えることができる。
【0011】実際には、角度マーキング44又は曲線4
8を、エルボ部材に付着させたストリップ状デカルコマ
ニア又は適当な手段でエルボ部材に取り付けられた金属
バンド上に設けるのが良い。指示マーク46を、反対側
のエルボ部材に取り付けられた同様なストリップ状デカ
ルコマニア又はバンド上に設けるのが良く、或いは、任
意他の適当な目印であっても良い。本発明をその好まし
い実施形態に関して説明したが、当業者であれば、本発
明の原理から逸脱することなく、構造上の細部に対する
種々の変形を想到できることは理解されるべきである。
したがって、特許請求の範囲は、本発明の真の範囲又は
精神に属する全ての均等物を含むものとして解釈される
べきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の角度マーカーを備えたデュアルエルボ
形スイベル継手の正面図である。
【図2】本発明の角度マーカーを備えたデュアルエルボ
形スイベル継手の側面図である。
【図3】雌型エルボ部材及び雄型エルボ部材の特定の角
度配向状態についてデュアルエルボ形スイベル継手の試
験中に生じた最大摩耗域を示す斜視図である。
【図4】雌型エルボ部材及び雄型エルボ部材の特定の角
度配向状態についてデュアルエルボ形スイベル継手の試
験中に生じた最大摩耗域を示す斜視図である。
【図5】雌型エルボ部材及び雄型エルボ部材の特定の角
度配向状態についてデュアルエルボ形スイベル継手の試
験中に生じた最大摩耗域を示す斜視図である。
【図6】雌型エルボ部材及び雄型エルボ部材の特定の角
度配向状態についてデュアルエルボ形スイベル継手の試
験中に生じた最大摩耗域を示す斜視図である。
【図7】雌型エルボ部材及び雄型エルボ部材の特定の角
度配向状態についてデュアルエルボ形スイベル継手の試
験中に生じた最大摩耗域を示す斜視図である。
【図8】本発明の角度マーカーの説明図である。
【符号の説明】
10 デュアルエルボ形スイベル継手 12 雌型エルボ部材 14 シュラウド 18 雄型エルボ部材 30 出口管 32 上側エルボ 34 下側エルボ 36 入口管 40 方向づけ装置 42 基準マーク 44 角度マーキング 46 指示マーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テップ アングチュスリ アメリカ合衆国 テキサス州 77380 ウ ッドランズ ノース ブラックジャック オーク サークル 11911

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のエルボ部材が第2のエルボ部材に
    回転自在に結合されたデュアルエルボ形スイベル継手に
    おいて、指示マークが、第1のエルボ部材上に設けら
    れ、複数の角度マーキングが、第1のエルボ部材に隣接
    して第2のエルボ部材上に設けられており、角度マーキ
    ングは各々、第1のエルボ部材と第2のエルボ部材との
    間の所定の相対角度に対応しており、指示マークを所望
    の角度に対応する角度マーキングに整列させることによ
    って第1のエルボ部材を第2のエルボ部材に対して所望
    の角度に配向できることを特徴とするデュアルエルボ形
    スイベル継手。
  2. 【請求項2】 角度マーキングは各々、第1のエルボ部
    材を第2のエルボ部材に対し角度マーキングに対応する
    所定の角度に対応させたときにスイベル継手中に生じる
    相対摩耗度に関連付けられた長さを有していることを特
    徴とする請求項1記載のデュアルエルボ形スイベル継
    手。
  3. 【請求項3】 角度マーキングは、特定の角度マーキン
    グのところにその角度マーキングの長さに比例した幅を
    有する曲線を構成していることを特徴とする請求項2記
    載のデュアルエルボ形スイベル継手。
JP9258343A 1996-09-23 1997-09-24 エルボ形スイベル継手の方向づけ装置 Pending JPH10185045A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/717380 1996-09-23
US08/717,380 US5720501A (en) 1996-09-23 1996-09-23 Swivel joint elbow orientation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10185045A true JPH10185045A (ja) 1998-07-14

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ID=24881798

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JP9258343A Pending JPH10185045A (ja) 1996-09-23 1997-09-24 エルボ形スイベル継手の方向づけ装置

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US (1) US5720501A (ja)
EP (1) EP0831266B1 (ja)
JP (1) JPH10185045A (ja)
BR (1) BR9702909A (ja)
CA (1) CA2216073A1 (ja)
DE (1) DE69708241D1 (ja)
NO (1) NO974370L (ja)

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