JPS58207592A - 高度に完全なフランジ結合装置 - Google Patents

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】 発明の背景 本発明は流体の配管システム、更に詳しくは金属のハウ
ジングがエラストマーとプラストマーより成る族から選
択された非金属材料でライニングされている型式の配管
システムに関する。

配管システムは金属パイプの部品又はスプール（５ｐｏ
ｏｌ　）が耐腐蝕性プラスチックの層でライニングされ
て用いられている。一般にかくの如Ｎパイプの部品間の
結合はフランジ接手により成され、この場合にはライニ
ング。

はパイプの外にもたらされ且つ金属を輸送される流体か
ら防護し、そしてガスケットとしても役立つために該フ
ランジの面をおおって広げられる。我々はここにフラン
ジの面について述べるであろうが、我々は相フランジを
ボルト締め又は別の方法で固定し得る如何なる表面をも
包含するつもりであることは理解されねばならない。−
例は定義通りにはフランジの定義内に含まれ得ないフラ
ンジ接手を有する容器である。

不運匠も、フレアされたライナー（ｆ！ａｒｅｄｌｉｎ
ｅｒ　）はフランジ結合の機械的完全さを低下し、その
結果として主要システムの完全さを低下させる。ライナ
ーに用いられる材料はその使用温度範囲内では強度が低
いので、ボルト締め荷重は低くなければならぬ。かくの
如きボルト荷重は一般のライニングされない配管システ
ムで見出されるよりも甚しく少ない；それ改作業者の熟
練度、作業者の心構え並びにパイプの正しくない整列は
重大な因子となる。之等の非金属材料の低温流れ並びに
高温流れは既に低い据付はトルクからボルトのトルクを
更に減少させる。それ故、かくの如き公知のパイプ結合
は険用に際し、種々の種類の失敗を被る。

通常の作業条件を越えて、結合の完全さを更に低下させ
る悪化因子に時々出会う。例えば、過度の温度、過度の
圧力、振動並びに水撃の如き異常操作条件；及び強風、
洪水、地表の沈下、地震並びに乗り物の衝撃の如き異常
な環境条件：そのいづれかの単独又は組合せた条件は初
期のカスケラトの圧縮並びにボルト締め付けの予荷重の
追加の低下を引き起す。

最後に、金属のハウジングにより当然に高くなろうイニ
ングされたシステムの耐火性はライナーのフレアされた
端部の絶対的な弱点により危険にさらされる。

発明の概要 、上述の欠陥に留意して、かくの如き欠陥を最小にし、
又は克服する高度に完全な配管結合を与えることは本発
明の目的である。更に明確には、本発明は本質的に不変
な高いボルト予荷重で組み立−Ｃられることが出来且つ
クリープ効果並びにライナー材料の低温、高温両方の流
れに対し自動的な補償を与える手段を含むフランジ結合
を与えることを目的としている。

本発明に従って、配管システムのフランジ結合の百聞に
流体無漏洩シールを確立する装置が与えられる。そして
前記装置は、前記結合部における前記配管システムを通
る流体通路の直径よりも大きい内径を有し且つ前記フラ
ンジ面、前記内径並びに前記流体通路の前記直径たより
囲まれる空洞部を確立するための予め定められた軸方向
の長さを有して、前記フランジ面間に取り付ける寸法に
作られた堅固な金属の荷重支持リング；並びに前記空洞
部内の配列のために前記荷重支持リング内に配置された
少くとも１つの円錐形リングばね、少くとも１つの力分
配リング及び非金属材料の層の半径方向に広げられた部
分より成る。そして前記広げられた部分は前記力分配リ
ングにより係合され得る。そして前記円錐形リングばね
、前記力分配りジグ並びに前記広げられた部分間の関係
は、前記空洞部内で前記広げられた部分をこれと対をな
す面と流体をシールするよう係合させるだめに、前記円
錐形リングばねが前記広げられた部分に対し前記力分配
リングを通して力、を働かせるよう部分的な圧縮を受は
一〇いる如き関係である。

本発明は添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例
の下記詳細説明を読んだ後により良く理解されるであろ
う。同一の参照数字は、同一の又は同様の部品を示すた
めに図面を通じて使用される。

好適な実施例の詳細な説明 今第１乃至４図を参照して本発明の典型的実施例の本質
的構成要素がここに図解される。

図中それぞれの一端のみが示されている２つのパイプ部
品又はスプール１０と１１はパイプのラップ（ｌａｐ　
）　１２と１３でそれぞれ終っている。パン−ストンフ
ランジ１４と１５は各パイプ部品の端部にそれぞれ取り
付けられる。パイプ部品１０はパイプのラップ１２の面
の上に横たわる半径方向に広げられた部分又はフレア１
７で終るが、しかしラップ１２の縁から半径方向に内方
で終るフレア１７の縁を有する端部を持つライナー１６
が備わっている。そしてラップ１２の縁は、今まで一般
に用いられた点を越えてフランジ１４のボルト円の半径
方向に内側の境界から僅かに離ｆまた点まで伸びている
。側止してライナー１６はポリ四フッ化エチレン（Ｐ、
　Ｔ、　Ｆ、　Ｅ）で作られ、パイプ部品１ｏは鋼で作
られ、そしてフランジ１４はダクタイル鉄で作られ得る
。

同様に、パイプ部品１１には、半径方向に広げられた部
分又はフレア１９で終り、しかもフレア１９がパイプラ
ップ１３がら軸方向に一定の距離を保つようにパイプＩ
Ｉがら突出しているライナー１８が備わっている。ラッ
プ１３とフレア１９″５ｊ７５のかくの如き空間には突
出したライニング層１８上に取り付けられた力分配リン
グ２０と円錐形リングばね２１が配置されている。第３
図で最も良く判るように、リング２０の半径方向に内側
のエツジ２２は丸味がつけられ、リング２ｏがフレア１
９の後ろに組み立てられるときは丸味のついたエツジ２
２はライナーの主要な本体１８とフレア部分１９間のク
ラックを誘発しない移行部を備えたライナー１８と接触
する。

円錐形リングばね２１と力分配リング２０は実質的に同
一の内径及び外径を有し、該外径については好ましくは
フレア１９の外縁の直径にほぼ等しい。好ましくはフレ
ア１７及び１９の外縁は実質的に直径が等しく、且つ以
下に明らかになるであろう理由により２つのフレア１７
と１９の板厚は実質的に等しく且つ少くとも円周方向に
一様であるように調節されねばならぬ。

図示されていない通常のボルトを除き結合部の最後の構
成要素はパイプのラップ１２と１３上にそれぞれ位置し
、フランジ結合部の面２４と２５間に取り付けるよう寸
法を決められた堅固な金属の荷重支持リング２３である
。該リング２３の内径は僅かの隙間を有してリング２０
と２１を取り囲むようにパイプ１０及び１１を通る流体
通路よりも大きい。

もし必要ならば、その半径方向の外端のさら穴の座でそ
れぞれ終る一対の雌ねじを切った半径方向の穴３０と３
１がリング２３の反対側に置かれる。

第５図はフレア部分１７と１９を係合状態で結合し、し
かも円錐形リングばね２１をなおゆるく且つその中の１
本が３２で表わされるボルトにトルクをかけずに結合し
た第１図のパイプ端部を示す。令達べられている実施例
において、円錐形リングばね２１は凸状の側面を力分配
リング２０に而して取り付けられる。従ってリング２０
に対してばね２１により作用される力は、ライナー１８
の曲り部付近でリング２０の半径方向の内側の縁の近く
に適用される。その結果として、もしもリング２０がへ
こませる力に耐えるには不充分□ な堅さであるならば最大のシール圧力は該う′　イナー
のフレア部分の半径方向に外側の境界よりも半径方向に
内側の境界に接近して適用されるであろう。それ故、リ
ング２０が充分（で堅く、それがばね２１からの力をプ
ラスチックのフレアの広い表面の区域の上に分配し且つ
非金属材料を切断するような力を集中させないことが重
要である。−しかしながら、ライナーに選ばれた特殊な
非金属材料によっては、力の集中の望ましい環帯を予め
定めモして／又は望ましい力の様式を確立するために、
リング２０の堅さを設計し又はその通常の長四角形の断
面を変えることは望ましい。モして又この説明で後に開
示されるであろう理由により円錐形リングばね゛の反転
を正当とする状況も存在し得る。

荷重支持リング２３の軸方向の長さは、円錐形リングば
ね２１が完全に平らにされる前に向い合った半径方向の
面２６と２７がラップ１２及び１３のそれぞれの面２４
と２５に係合するように選ばれねばならぬ。即ち、最終
の組立関係は実質的に第６図に示すようでなければなら
ぬ。ラップ１２及び１３と表面又は側壁２６及び２７と
の係合は、がみ合う表面の平滑さに従って、それ等の間
に十分な流体無漏洩シールを確立するのに十分でなけれ
ばならぬ。いづれにしても、トルクはボルトに高い構造
上の予荷重をかけることを確立するのに十分でなければ
ならぬ。かくの如き流体−無漏洩シールを確立すること
に関係しない限り、フランジボルトに要求されるトルク
は重大ではなく、平均のパイプ組立工により容易に「感
じ」とられ且つ判断され得る。

横置上の力は主として金属を通して作用しているので過
剰のトルクを与えることはも早問題ではない。さら（（
、非金属材料のライナーのフレアに適用される圧力は、
該圧力が主として該ばねの特性差びにばね２１により作
り出される復原力の関数であるという事実により調節さ
れる。もしも金属部品の寸法に加えてフレア１７と１９
の厚さが注意深く調節されるならば、該リング２３がラ
ップ１２及び１３と係合されるときは、ばね２１の圧縮
、従ってその復原力はかなり精密な限度内に予め定めら
れ得る。それ故、フレア１７と１９間に確立されるシー
ルする圧力はフランジボルトにかかる実際のトルクにょ
゛る荷重と関係なく最適化され得る。更に、該プラスチ
ックの低温流れ又は高温流れが生ずるときはフレア１７
及び１９（Ｃかかる圧力はばね２１の復原力により流体
をシールする範囲内に維持される。

該パイプが加圧テストされるときはフレア１７及び１９
を通過するいかなる漏洩も穴３゜及び３１を経て検知さ
れるであろう。そして又圧力のある流体を導入すること
によりリング２３のシール能力をテストすることが要求
されるときは穴３０と３１は便利な試験手段を提供する
。穴３０と３１により与えられる付帯的利点は、もし、
例えば不“適当な組立てに１リフレア１７及び１９を通
過するいかなる漏洩が生じても、それ等はリング２３内
の空間を洗い流すことを可能にし、且っ又、もし要求さ
れるならば、有害ガスの蓄積を除去するために通気孔の
接続部の取り付けを可能にすることである。もし要求さ
れるなら−ば開口部のないプラグを取り付けることも出
来る。

本発明が第１図に示す如きパンストンフランジと共に用
いることに限定されず、種々の他のフランジ接続の組み
立てに適用され得ることは明らかである。例えば、第７
図、に言及して、フランジ３４はその関連する構造上一
体に形成されて示され、ライナー３５はそこを通り半径
方向のフレア３６で終っている。

その他のすべての点については該組み立て品は第６図に
示されるものと同一であることが出来る。

これまで説明した実施例において、２つのライニングの
フレアはフランジ面と荷重支持リングの内径により閉ざ
された空洞部内に包含される。しかしながら第８因に示
すように、ライニングされた構成要素はうイニングされ
ない構成要素に結合され得る。ライニングされない構成
要素はボルト４４の如きフランジボルトを受は止めるた
めの穴４３の如き雌ねじを切った穴を備えた高くしたフ
ランジ結合部４２に囲まれた開口部４１を有する容器４
０であることが出来る。第二のフレア部分の省略により
荷重支持リング４５の軸方向の、長さは前に述べたリン
グ２３の長さについて減らされねばならぬ。しかしなが
ら、該部品の相対的関係は、ばね２１が完全に平らにさ
れる前に表面４２とラップ１３と係合するリング４５に
ついて本質的に同一である。

本発明により与えられる利点が既存のライニングされた
パイプの構成要素について達成される可きときは、第９
図に示す如きアダプターに頼ることが必要である。該ア
ダプターは本質的に同一である２つの円錐形リングばね
２１ａと２１ｂ並びに同様に同一である力分配リング２
０ａと２０ｂを有する複動式であるが、お互に向い合う
凸形の側面とリング２０ａ及び２０ｂと係合する凹形の
側面を有するばね２１ａ及び２１１）は反対方向に向け
られている。リング２０ａと２０１〕及びばね２１’　
ａと２．１ｂはフレア５１と５２を備えたライナー材料
の部品５０上に取り付けられる。

ライナ一部品５０はフランジ接続の組立ての間軸方向に
収縮されるので、該ライナ一部品５０の半径方向に外へ
向うふくらみ又は波形を収容するための半径方向に突出
した円周のふくらみ１０２を有する軸方向のスペーサー
リング１０１はばね２１ａと２１ｂの間に挿入される。

フランジ５゛５と５６で終るパイプ部分５３と５４はフ
レア５９と６０で終る一般のライナー５７と′５．８が
備わっている。最後に、該組立品は４つのライナーのフ
レア５１．５２．５９及び６ｏに加えて軸方向のスペー
サーリング１０１並びに２組の力分配リングと円錐形リ
ングばねを収容するだめに増加された軸方向の長さを有
する金属の荷重支持リング６１を包含する。その他の点
では該組立品は前述の実施例に関［７て前に明確に述べ
られた原則に従うべきである。

企図されたもう一つの状況は第１０図に図解されている
。ここにライニングされないフランジ結合部６５は一般
的にライニングされたパイプ５４に接続されることがで
きる。アダプターの要素２０ａ、２０ｂ、２１　ａ。

２１ｂ、５０，５１．５２及び１０１は第９図に関して
述べられたものと同一であり得る。

しかしながら金属の荷重支持リング６６は第四のライナ
ーのフレアの欠如を考慮に入れてリング６１の軸方向の
長さについて縮少されたその軸方向の長さを有する。そ
の他の点ではその構造と操作は第９図の場合と同一であ
る。

もしも該アダプターにより与えられる利点がたとえどち
らのフランジ構成要素もライナーを備えていない場合で
も得られるようにするならば、その手段は第１１図に示
す配置によることが出来る。ライニングされないフラン
ジは７０及び７１で示され、−刃軸方向に短くされた金
属の荷重支持リングは数字７２で示される。該アダプタ
ーの残りの構成要素：・ま第９及び１０図に示されるも
のと同一であることが出来汀つ同一の参照数字を有する
。

第１乃至８図に関して上述の実施例は力分配リングに接
触している円錐形リングばねの凸形側面を表はすが一方
該スプリングは、第９乃至１１図で行はれているように
、逆向きにされることが出来る。そして次妬述べるよう
な状況下では、かくの如き逆転は望ましくさえある。プ
ラスチックライニングされたパイプとフィッティングを
製作する間、フレアはチューブ状材料の突出部を半径方
向に拡げ且づ後方ＩＣ打ちつけることにより作られる。

使用される特定のプロセスにより、フレアの材料はそれ
が円周方向＆Ｃ広げられるに従って薄くなる傾向を有す
るかもしれぬ。それ酸第１２図に示すように、ライナー
９０はその内側の面と外側の面がある僅かな角度９２を
もって収斂するように半径方向に勾−ｊ己を有するよう
なフレア９１で終るであろう。その結果として、もし力
分配リング９３がテーパー角度９２（ζ一致するように
十分な追従性をもって設計されるならば、適当に設計さ
れた円錐形リンクばね９４を有する第１２図の装置の使
用はもし要求されるならば一機なシール圧力が広い表面
区域全面に分配されることを可゛能にする。この結果炉
゛実際に得られることは２６０Ｃ（５００Ｆ）における
テストにより確証されている。

ある状況下では、荷重支持リング及びそれ□と係合する
フランジ面間の流体無漏洩シールの進展を確実にするこ
とが要求され得る。この目的のために、第１３図に示す
如くリング１２３の向い合っている半径方向の面１２６
及び１２７はその面がら軸方向に突出している円形のリ
ブ１２８及び１２９より成るそれぞれのシール形成手段
を備えている。第１４図は第６図に示すリングと同様に
フランジ結合部に取り付けられたリング１２３を示ｔ。

第９乃至１１図に示すアダプターの構造に閑する考察は
何故円錐形リングばねが凹形側＋Ｔｉを力分配リングに
而して配置されたかを明らかにした。しかしながら、も
しアダプターのライナ一部分の半径方向に内側の突出が
黙許されるならば、軸方向のスペーサーリング１０１は
省略することが出来且っばね２１８と２１ｂは逆向きに
置くことが出来る。この修正は第１５図に示される。こ
こでライナ一部分１５０は半径方向に内側にふくれる。

荷重支持リング１６１は該アダプターの縮少された軸方
向の長さを考慮して、第９図のリング６１より短くなけ
ればならぬ。

種々の荷重支持リングの軸方向の長さを他の構成要素の
寸法によって規定することは可能である。かくの如く、
第１６図に言及１−てもしフレア８ｏの厚さがＡで表わ
され、力分配リング８１の厚さがＢで表わされ、円錐形
リングばね８２の厚さがＣで表わされ、該ばねの凹面の
高さかＤで表ゎさ九、且っスペ−サージング１０１の軸
方向の長さがＥで表わされるならば、次式は前述の実施
例のおのおのに対する金属の荷重支持リングの軸方向長
さしを精密に近似して規定するであろう。ここにＸは分
数を表わし且つ特定の荷重支持リングの実施例は適当な
参照数字をＬの後の添字として用いることにより確認さ
れる：（第１乃至７図）　　Ｌ２３＝２Ａ十Ｂ十Ｃ＋３
：Ｄ（第８図）　　　　　　　Ｌ　　＝Ａ十Ｂ十Ｃ＋ｒ
Ｄ５ （第９図）　　　　　Ｌ　　＝２（２Ａ＋Ｂ＋Ｃ−ＩＤ
）＋Ｅ１ （第１０　図）　　　　　　Ｌ６６＝３Ａ＋２（Ｂ十Ｃ
＋ｘＤ）十Ｅ（第１１　図　）　　　　　　　　Ｌ　　
　＝２（−Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋ｒＤ）＋Ｅ（第１４図）　　　
　Ｌ　　＝２Ａ十Ｂ＋Ｃ＋ｒＤ（第１５　図　）Ｌ１６
、＝２（２Ａ十’Ｂ　十Ｃ＋ｔＤ）本゛発明により与え
られるめざましい改良の　　。

いくつかの意義は比較テストの結果を考察することによ
り得ることが出来も。下記のテストはＰ、　Ｔ、　Ｆ、
　Ｅ、でライニングされた約１００ＩｒＩＩ＋（４イン
チ）のパイプ間のフランジ接続について実行され、且つ
他の寸法のものについても代表的なテストである。従来
の技術を代表する組立品は：（ａ）フレアの背面又は外
面がフランジ面の平滑なシール面と係合している平らな
フランジ；市）フレアと接触しているシニル面一トに円
形の溝を有するフランジ；並びに（Ｃ）フレアが複数の
一様に分配された穴を含む平たい板により裏打らされた
フランジ、即ち裏打ちリングがフランジとフレア間のラ
イナー上に取付けられたフランジを用いて作られた。比
較のだめに、この中の第１乃至６図に対応する組立品が
テストされた。各組立品は最初にすべてのフランジボル
トに約１２．４１ｍｋＪ（９０フート−ポンド）の、ト
ルクをかけて組立てらｈた。次いで該組立品は、この特
定ライナー材料に対する約２３２．２Ｃ（４５０Ｆ）７
）温度範囲における運転をシミュレートして約４時間の
間、約２３２．２Ｃ（４５０Ｆ）の炉中に置かれた。次
いで該組立品は炉から取り出され、室温まで冷ム４１さ
せておいた。従来の技術の組立品のすべてにっいては、
ボルトのトルクは十分に低下し、約１３８乃至２．０７
　ｍ−リ−（１０乃至１５フート−ポンド）の範囲の値
となった。そしてその接続部は約２９．５３ｋｆ／ｃｍ
２（４２０ｐｓｉ）の空気で圧力テストされたとき、す
べて重大な漏洩を示した。次いで該組立品は約１２．４
１ｍ−に、７（９０フート−ポンド）まで再びトルクを
かけられ、且つも一度浸漬するために約２３２、２　’
Ｃ（４５０Ｆ　）で約４時間の間炉中（・［再度置かれ
た。平らなフランジの組立品は再びほぼ同一量のトルク
を失い、且つ第一のサイクル後と同じ位ひどく漏洩した
。溝のある型式のものは再び同一量のトルクを失ったが
漏洩しなかった。再びトルクをかけることなく、それは
更に４度炉中で循還処理された。

そしてその後ではいくつかのボルトはほとんどＯｍ　−
ｋｙ　（Ｏフート−ポンド）まで低下し、且つその接続
部はひどく漏洩していた。穴のあいた裏打ちリングを有
する型式のもののみは第一のサイクル後に約１．３８　
ｍ−ｋｇｃ　ｌ’　０フート−ポンド）のトルクを有し
且つ甚だしい漏洩があった。それは再度トルクをかけら
れて、更に２つの炉のサイクルにさらされその結果は第
一サイクルの結果の繰返しであった。かくの如く、すべ
ての場合に従来の技術の組立品のボルトのトルクは甚だ
しく低下し、該プラスチックが猶シールしている９れ等
のわづかな例においてさえも構造的に比較的ゆるい結合
を生じた。

対照的に、本発明を具体化している組立品は１５サイク
ルはどもさらさ五た後でさえもボルトのトルクの情夫も
なく又は漏洩もないことを経験した。

Ｐ、Ｔ、Ｆ、、Ｅ、が特定して述べてきたけれども、本
発明が広い分類のエラストマーとプラストマーに該当す
る他のライニング材料について使用され得ることは明ら
かである。加えて種々のフランジの末端がライニングさ
れないフィンティングと組み合わされることが出来、且
つ本発明がパイプスプール又はパイプ部品について使用
すること□に限定されないことは理解されねばならぬ。

実際に、本発明はフランジ又はコネクターと組み合わせ
る構成要素と無関係に如何なるフランジ結合にも適用さ
れることが出来る。

円錐形リングばねのばね力と弾性変形間の要求される比
率に従って、そしてその比率はそれシζ使用される特定
の材料厚びにフランジ結合の構造により指示されるであ
ろうが上述の各円錐形リングばねは、かくの如きばねの
直列；どしソ／又は並列の組み立、てにより有利に構成
されることが出来る。

本好適な実施例に関して本発明を説明してきたが、構造
並びに細部における種々の変化が添付した特許請求の範
囲に規定される如き本発明の精神からはずれることなく
、本主題に熟線した人々により導不され得ることは理解
されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は分離されたパイ、プ端並びにパンストン型のフ
ランジを有するライニングされたパイプ接合部を通る縦
方向の断面図である；第２図は第１図の実施例に用いら
れる堅い金属の荷重支持リングの透視図である；第３図
は第１図の実施例に用いられる力分配リングの透視図で
ある； 第４図は第１図の実施例（て用いられる円錐形リングば
ねの透視図である； 第５図はボルトをしつかり締め付ける前の一つにされた
部品を示す第１図の実施例の断片的な縦方向の断面図で
ある； 第６図は第５図の敏のと同様であるが、十分に課せられ
たトルクがそのボルトに適用された後の構成要素を示す
図面である； 第７図は第６図のものと同様であるが、パイプの一方が
パンストンフランジを備えているが、他方のパブプが固
定フランジを有する本発明のも一つの実施例を示す図面
である；　　　□第８図は第６図のものと同様であるが
、パンストフランジの端部を有するライニングパイプが
容器又はそれに類するもののフランジコネクター面に結
合されている本発明のもｍ一つの実施例を示す図面であ
る； 第９図は２つのフランジを有し且つライニングされたパ
イプ端間にアダプターを使用することを示す図面である
； 第１０図はライニングされたパイプ部分がライニングさ
れないフランジコネクターに接続さｔ′Ｌねばならない
場合のアダプターの使用を示す第９図のものと同様な図
面である；第１１図は第１０図のものと同様であるがラ
イニングされないままで接続されている両方の配管構成
要素を示す図面である； 第１２図は本発明の代わりの実施例を図解する拡大され
た断片的断面図である； 、第１３図は補助的流体シールを備えるための荷重支持
リングの修正を示す第２図と同様な図面である； 第１４［稍は完全な組立て品眞おける第１３図のリング
を示す第６図と同様な図面である；第１５−は第９図の
アダプターの修正を組／を入れた組立−Ｃ品の断面図で
ある；そして第１６図は本発明の一部を構成する種々の
構成要素の、そしてこれ等のある重要な寸法を示してい
る集合的図面である。 〔主要部分の符号の説明〕 ＋ｏ、ｎ　　：パイプ部分又はスプール１２．１３　　
：パイプラップ １４．１５　　：フランジ １６．１８．３５，５０，５７，５８　　ニライナー１
７．１９，３６，５１，５２．５９．６０　　：フレア
２０、２０ａ、　２０ｂ　　：力分配リング２１、２１
ａ、　２１ｂ　　：円錐形リングばね２３．４５．７２
　　　：荷重支持リング２４．２５　　：フランジ結合
（ラップ）の面２６．２７　　：荷重支持リングの半径
方向の面：（４：フランジ ４０：容器 ４１：開口部 ４２：上昇したフランジ結合而 ５５、５６．７０．７１　　：フランジ９０ニライナー ９１：フレア ９２：テーパー角度 ９３：力分配リング ９４：円錐形リングばね １０１：軸方向スペーサーリング １２３：荷重支持リング １２６．１２７　　：荷重支持リングの向い合った面１
２８．１２９　　：円形リブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　配管システムのフランジ結合の面間に流体無漏洩
   シールを確立するための装置で、前記装置が前記結合部
   における前記配管システムを通る流体通路の直径よりも
   大きい内径を有し、且つ前記フランジ面、前記内径並び
   に前記流体通路の前記直径により囲まれる空洞部を確立
   するための予め定められた軸方向の長さを有して、前記
   フランジ面間に取り付ける寸法に作られた堅固な金属の
   荷重支持リング；並びに前記空洞部内の配列のために前
   記荷重支持リング内に配置された少くとも１つの円錐形
   リングばね、少くとも１つの分配リング及び非金属材料
   の層の半径方向に広げられた部分より成り、且つ前記広
   げられた部分は前記力分配リングにより係合されること
   が出来、そして前記円錐形リングばね、前記力分配リン
   グ並びに前記広げられた部分間の関係は前記空洞部内で
   前記広げられた部分を之と対をなす表面と流体をシール
   するよう係合させるために前記円錐形リングばねが前記
   広げられた部分に対し前記力分配２リングを通して力を
   働か雇るように部分的な圧縮を受けている如き関係であ
   ることを特徴とするフランジ結合面間に流体無漏洩シー
   ルを確立するための装置。 ２、特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記フ
   ランジ面の少くとも１つがフランジをつけた金属パイプ
   の端部にあり、そして前記非金属材料の広げられた部分
   が前記パイプをライニングする前記材料の層の一端（（
   あり、且つそこから突出し、前記広げられた部分と前記
   １つのフランジ面間の前記突出したうイニング層に取り
   付けられた前記円錐形リングばねと前記力分配リングを
   有することを特徴とする装置。 ３．特許請求の範囲第２項による装置で、ここに前記フ
   ランジ面のもう１つの面が第二のフランジをつけた金属
   パイプの端部にあり前記第二のパイプも又前記もう１つ
   のフランジ面の部分をおおっている第二の広げられた部
   分で終る非金属材料の層でライニングされ、且つ前記対
   をなす表面が前記第二の広げられた部分上にあることを
   特徴とする装置。 ４　特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記荷
   重支持リングが流体無漏洩シールにおいて前記フランジ
   面と係合するために前記荷重支持リングの向い合ってい
   る半径方向の表面から軸方向′に突出しているシールを
   形成する円形のリブより成ることを特徴とする装置。 ５、前記円錐形リングばねの凸形の側面が前記力分配リ
   ングに面することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   よる装置。 ６、　特許請求の範囲第５項による装置で、ここに前記
   円錐形リングばねが前記力分配リングの内径に接近して
   前記リングと係合するように、前記ばねの内径が前記リ
   ングの内径に実質的に等しいことを特徴とする装置。 ７、前記力分配リングが、前記円錐形リングばねにより
   働く力を受けて前記広げられた部分の広い表面に分配さ
   れた荷重をかけるために、非常に局部に制限された荷重
   をかけることをさけるように十分に堅固であることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項による装置。 ８、前記荷重支持リングが流体無漏洩シールにおいて前
   記フランジ面と係合するための前記荷重支持リングの向
   い合った半径方向の表面上のシール形成手段より成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項による装置。 ９、特許請求の範囲第２項による装置で、ここに前記荷
   重支持リングが流体無漏洩シールにおいて前記フランジ
   面と係合するための前記荷重支持リングの向い合った半
   径方向の表面から軸方向に突出したシールを形成する円
   形リブよりなることを特徴とする装置。 １０、前記円錐形リングばねの凸形側面が前記力分配リ
   ングに面することを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   よる装置。 月　特許請求の範囲第１０項による装置で、ここに前記
   力分配リングの内径に近接して前記円錐形リングばねが
   前記力分配リングと係合するように前記ばねの内径が前
   記リングの内径に実質的に等しいことを特徴とする装置
   。 １２、前記力分配リングが前記円錐形リングばねにより
   働く力を受けて前記広げられた部分の広い表面に分配さ
   れた荷重をかけるために、非常に局部に制限された荷重
   をかけることをさけるように十分に堅固であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項による装置。 １３、　　特許請求の範囲第１項による装置で、ここに
   前記広げられた部分、前記力分配リング並びに前記円錐
   形リングばねがおのおの１つづつあり、且つ前記荷重支
   持リングの全体の軸方向の長さしが式Ｌ＝Ａ＋Ｂ十Ｃ−
   １４Ｄを精密に近似して満足しここにＸは分数でありＡ
   、Ｂ並びにＣは前記広げられた部分、前記力分配リング
   並びに前記円錐形リングばねの夫々の厚さであり、モし
   てＤは円錐形リングばねの凹面の高さであることを特徴
   とする装置。 １４、特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記
   力分配リングと前記円錐形リングばねのおのおの１つづ
   つと２つの前記広げられた部分があり、且つ前記金属の
   荷重支持リングの全体の軸方向の長さＬが式、Ｌ＝２Ａ
   ＋Ｂ＋Ｃ＋ｒＤを精密に近似して満足し、ここにＸは分
   数であり、Ａ、Ｂ並びＫ　Ｃは前記広げられた部分、前
   記力分配リング並びに前記円錐形リングばねの夫々の厚
   さであり、且つＤは円錐形リングばね凹形の高さである
   ことを特徴とする装置。 １５、特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記
   広げられた部分、前記力分配リング並びに前記円錐形リ
   ングばねが夫々２つづつあり、且つ前記金属の荷重支持
   リングの全体の軸方向の長さＬが式、Ｌ＝２（−Ａ＋Ｂ
   ＋Ｃ＋−ｆＤ）を精密に近似して満足し、ここにＸは分
   数であり、Ａ、′Ｔ３並びにＣは前記広げられた部分、
   前記力分配リング並びに前記円錐形リングばねの夫々の
   厚さであり、且つＤは円錐形リングばねの凹面の高さで
   あることを特徴とする装置。 １６、特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記
   力分配リングと前記円錐形リング１１ ばねのそれぞれ２つづつと、３つの前記広げられた部分
   があり、且つ前記金属の荷重支持リングの全体の軸方向
   の長さＬが式、Ｌ＝３Ａ＋２　（Ｂ＋Ｃ＋ｘＤ）を精密
   に近似して満足し、ここにＸは分数であり、Ａ、Ｂ並び
   にＣは前記広げられた部分、前記力分配リング並びに前
   記円錐形リングばねの夫々の厚びであり、且つＤは円錐
   形リングばねの凹面の高さであることを特徴とする装置
   。 １７、特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記
   力分配リング並びに前記円錐形リングばねの２つづつと
   ４つの前記広げられた部分があり、且つ前記金属の荷重
   支持リングの全体の軸方向の長さＬが式、Ｌ＝４Ａ十２
   （Ｂ＋Ｃ＋ｒＤ）を精密に近似して満足Ｉ７、ここにＸ
   は分数であり、Ａ、Ｂ並びにＣは前記広げられた部分、
   前記力分酬リング並びに前記円錐形リングばねの夫々の
   厚さであり且っＤは円錐形リングばねの凹面の高さであ
   ることを特徴とする装置。 】８．前記円錐形リングばねの凹形側面が前記力分配リ
   ングに面することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   よる装置。 １９、特許請求の範囲第１８項による装置で、ここに前
   記力分配リングの外径に接近して前記円錐形リングばね
   が前配力分配リングと係合するように、前記ばねの外径
   が前記リングの外径と殆んど同じ大きさであることを特
   徴とする装置。 ２、特許請求の範囲第１９項による装置で、ここに前記
   円錐形リングばねにより働く前記力を受けて前記広げら
   れた部分の広い表面に分配された荷重をかけ゛るため（
   で、前記力分配リングの剛度が非常に局部に制限された
   荷重をかけることをさけるように予め定、められること
   を特徴とする装置。 ２］、　特許請求の範囲第四項による装置で、ここに力
   分配リングの前記予め定められた剛度は、前記非金属材
   料の広げられた部分との広い表面の接触を確立するため
   に前記広げられた部分の半径方向のテーパーに実質的に
   等しい量をへこませるように、前記空洞部内の前記円錐
   形リングばねによりそこに働く力に関係し、且つ前記広
   げられた部分の半径方向のテーパーに関係することを特
   徴とする装置。 ２、特許請求の範囲第６項による装置で、ここに前記荷
   重支持リングが、流体無漏洩シール（（おいて前記フラ
   ンジ面と係合するために前記荷重支持リングの向い合っ
   ている半径方向の表面のおのおのから軸方向に突出して
   いる少くとも１つのシールを形成する円形のリブより成
   ることを特徴とする装置。 ２、特許請求の範囲第１９項による装置で、ここに前記
   荷重支持リングが、流体無漏洩シールにおいて前記フラ
   ンジ面と係合するために前記荷重支持リングの向い合っ
   ている半径方向の表面のおのおのから軸方向に突出して
   いる少くとも１つのシールを形成する円形のリブより成
   ることを特徴とする特許 ２、特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記広
   げられた部分、前記力分配リング並びに前記円錐形リン
   グばねのおのおの２つづつに加えて軸方向のスペーサー
   リングがあり、且つ前記金属の荷重支持リングの全体の
   軸方向の長さＬが式、Ｌ二２（Ａ十Ｂ＋Ｃ＋、ｒＤ）＋
   Ｅを精密に近似して満足し、ここにＸは分数であり、Ａ
   、Ｂ並びにＣは前記広げられた部分、前記力分配リング
   並びに前記円錐形リングばねの夫々の厚さであり、Ｄは
   円（進形リングばねの凹面の高さであり、且つＥは前記
   軸方向のスペーサーリングの長さであることを特徴、と
   する装置。 ５、特許請求の範囲第１項による装置で、こ。 こに前記力分配リング並びに前記円錐形リングばねのお
   のおの２つづつと、３つの前記広げられた部分に加えて
   軸方向のスペーサーリングがあり、且つ前記金属の荷重
   支持リングの全体の軸方向の長さしが式、Ｌ−＝３Ａ＋
   ２（Ｂ＋Ｃ＋ｒＤ）＋Ｅを精密ニ近似して満足し、ここ
   にＸは分数であり、Ａ。 Ｂ並びにＣは前記広げられた部分、前記力″　分配リン
   グ並びに前記円錐形リングばねの夫々の厚さであり、Ｄ
   は円錐形リングばねの凹面の高さであり、且つＥは前記
   軸方向のスペーサーリングの長さであることを特徴とす
   る装置。 が、特許請求の範囲第１項による装置で、ここに前記力
   分配リング並びに前記円錐形リングばねのおのおの２つ
   づつと４つの前記広げられた部分に加えて軸方向のスペ
   ーサーリングがあり、且つ前記金属の荷重支持リングの
   全体の軸方向の長さＬが式、 Ｌ＝４Ａ＋２（Ｂ＋Ｃ＋３：Ｄ）＋Ｅ　　を精密に近似
   して満足し、ここにＸは分数であり、Ａ。 Ｂ並びにＣは前記広げられた部分、前記力分配リング並
   びに前記円錐形リングばねの夫々の厚さであり、Ｄは円
   錐形リングばねの凹面の高さであり、且つＥは前記軸方
   向のスペーサーリングの長さであることを特徴とする装
   置。