JPS6057091A - 着脱自在の管継手 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、大雑把に言って、例えばチューブ、パイプ
宿の管の衝合端を取外し可能なように接続する機械的装
置に関する。より詳細には、狭い所又は危険な状態が存
在する所で上記管を取外し可能に接続するための改良型
「揺動クランプ」タイプの管継手に関１゛る。

例えば、化学プラントでは、多数の反応容器を無数の管
（パイプ及びチューブ）によって縦横に接続したものを
使っている。そこで、管の途中に継手を設けて、容器を
システムから取外すことができるようにしておくことが
望ましいことがしばしばある。上記管継手としては、あ
らゆる運転状態で管の中身が漏出しないようにするもの
でなければならない。しかしながら、同時に管の切離し
が迅速に行なえるようなものでもなければならない。と
ころで、管継手の設置場所は狭い所であることが多いの
で、管継手を作動させるための機構はその動きを最小に
抑えなければならない。更に、設備が危険な物質を含ん
でいる場合には管継手の遠隔操作が必要になる。設備の
中身が放射性をもつものだけでなく化学的に危険なもの
である原子力産業において、このことは的にあてはまる
。

〔従来の技術〕

かなり多数の管継手が特定の用途のために発達してきた
ことが知られている。例えば、Ｆ。

Ｒｏｂｉｎｓｏｎの１９１１年５月９日発行の米国特許
第９９１，８９１号明細書においては、両端にそれぞれ
ガスケットを有する２つ割りパイプの継ぎ目を円筒形の
スリーブが囲続している。そして。

カムのような機構で前記ガスケットを前記スリーブの両
端及び前記パイプの外周面に当接する密封位置へと引き
寄せている。

ＧｏＭ、　、Ｋｔｒｙｒｅの１９３２年７月５日発行の
米国特許第１．８６５，４６２号明細書に記載された管
継手は、粘性流体、例えばアスファルトを搬送するパイ
プを接続するのに特に適している。（パイプの衝合端に
それぞれ連結された）雄部及び雌部には適合する円錐面
が設けられている。継手部材の一方（雌）には一対の放
射状スタッドが担持され、そして、他方の部材（雌）に
担持されたフックが前記スタッドに係合し、更に、レバ
ー機構で前記フックを操作してユニットを緊密に整合す
るように引き寄せるのである。

１９６６年１２月６日発行のＪ、　Ａ、　Ｈａｅｂｅｒ
の米国特許第３，２９０，０６３号明細書において記載
されている管継手は、遠隔操作で操作されるようになっ
ている。適当な密封スリーブ及びガスケットをラック・
ビニオン機構を使用することによって係合させるように
している。適当な形式の原動機を使用して前記ビニオン
を回転させ、それによって前記管継手を開閉するのであ
る。

遠隔操作を特徴とする管継手が１９６６年７月１２日発
行のＢ、　Ｊ、Ｗａｔｋｉｎｓ他の米国特許第３．２６
０，２７０号明細書に記載されている。ここでは、各パ
イプはフランジの後方が円錐面となつている。１個の割
カラーがそれらのフランジを囲んで配されている。この
カラーは、前記円錐面と合致する内面を倫えている。適
当な駆動装置によって駆動される１本のボルトで前記割
リングを開閉することにより、前記パイプの前記フラン
ジを離反、係合させるのである。

別種のｇ継手が、１９７１年１０月２６日発行のＡ、Ｌ
、　Ｐａｄｃｌ、ｉｎｇｔｏｎの米国特許ｆＪｊ：、ｓ
、ｔｒ１５，１ａ７号明細書に記載されている。この管
継手は、整合した一対のフランジ伺きパイプのためのも
のである。１本のパイプと各フランジの後方で嗟合する
ように数本のアームがサポート部材に枢着されている。

前記アームの対向端には、他方のフランジの後方に係合
して前記パイプの継手を完成するラッグが設けられてい
る。

フランジの後面に係合するラッチ部材を使用する別種の
管継手が１９８０年４月１５日発行のＧ、　Ａ、　Ｍｅ
ｎ：ｅｉの米国特許第４　、１９８、−０７６号明細書
に記載されている。複数の上記ラッチ部材は管継手の周
囲に離隔しておシ、シかも、各々のラッチ部材には操作
用のボルトの軸心まわシに回転するクランプ・アームが
備えられている。各ボルトと軸方向に整合してばねが設
けられていて、適当な摩擦力を発生して離反時に前記ク
ランプ・アームの望ましくない回転を防止すると共に、
前記クランプ・アームを回転させて前記フランジの肩部
と係合させたり、その保合を解いたりするようになって
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

多数の管継手が原子力産業用に開発されてきている。特
に、燃料要雰を原子炉で使用した後に処理するだめの化
学プラン！・で使用するチューブ、パイプ用に開発され
ている。上記のようなｇ継手で特徴あるものが本発明に
お・いて見い出され、よって、適宜説明していく。これ
は、１９６５年５月、又はその頃、ユニオン・カーバイ
ド・コーポレーションの原子力部門が発行したレボ−）
　ＯＲＮＬ−ＴＭ−１０９７と同一の文書に示されてい
る。この管継手の開発目的は、接続すべき管の端に取付
けられたアダプタ即ちフェルールの適合する円錐面間に
シールを形成することである。Ｔ　ＲＵ　（Ｔｒａｎｅ
ｕｒａｎｉｕｍ　）切離具として知られているユニット
は、その本体に１個のフェルールを有している。回動可
能なボルトによってこの本体には、はぼＣ形の揺動クラ
ンプが枢着されでいる。このクランプは、作動位置に）
るとき、第２の管のフェルールのフランジの後面に係合
している。前記枢着ボルトは前記ボルトに螺合している
ので、このボルトを回すと前記クランプが前記本体の方
へ軸方向に動いて、前記フェルールの適合面を密封係合
するように押し伺けることになる。前記ボルトが十分に
緩んで前記フェルールが軸方向に分離できるようになる
と、前記ボルトを囲繞する捩りばねによって揺動クラン
プは前記管がらしすように回転させられる。前記揺動ク
ランプを保合位置に戻すのには、前記揺動クランプの特
有の動きを必要とし、また、前記ボルトの緊締中には保
持作用を必要とした。この動きが起こりやすくなるよう
にカム面が設けられていた。史に、前記フェルールの適
合面の一方が物理的又は化学的に損傷を受けたときには
必ず前記フェルールを交換しなければならなかった。

従って、本発明のひとつの目的は、片手操作だけで済む
整合した管用の継手を提供することである。本発明のも
うひとつの目的は、狭い空間で操作することもできる管
継手を提供することである。本発明の別の目的は、密封
面の交換が容易に行なえる管継手を提供することである
。

上記以外の目的は、以下に記述する説明及び図面を考慮
するときに明らかになると思われる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、分割された管の対向し整合した端を密
封係合させる管継手が提供される。

なお、各端にはフランジが設けられている。前記フラン
ジの一方は、との債継手の本体に取外し可能に保持され
ている。前記本体から枢〃ｉされた揺動クランプは、螺
合したボルトの摩擦係合によって半径方向に動かされて
前記フランジの他方と係合したシ、その保合を解いたり
する。

前記ボルトは前記揺動クランプの枢軸となってイル。更
に、前記揺動クランプは前記ボルトノ回転によって軸方
向にも励かされ、そして、この軸方向移動によシ前記２
本の管の密封面の保合又は分離が行なわれるのである。

前記密封面の間には交換可能な密封要素が保持されてい
る。

〔実施例〕

ここで、第１図を参照すると、ここに示されている斜視
図の管継手ユニッ■・は本発明に従って構成されている
。第１図で全体を１０で示されているこの管継手ユニッ
トは、第１のチューブ又はパイプ１２を第２のチューブ
又はパイプ１４に接続して両者の間の１３の所にシール
が形成されるようにするためのものである。チューブ１
２には、後面１８が平らなフランジの形をしたフェルー
ル１６が設けられている。第２のチューブ１４にも同様
にフェルール形のフランジ２０が設けられている。この
フランジ２゜は本体ユニット２２の四部（第２図参照）
に締付棒２４と一対の固着具２６．２８とで取外し可能
に固着されるようになっている。本体２２には、この本
体２２をパイプ・ラックのような静止した支持部制に取
伺けるだめの固着具（図示しない）を受入れる複数の１
］ロ６０を設けることができる。

上述したフェルール１６は本体２２０貫通孔３２に挿入
して、フランジ面１８が本体２２の端壁３３から外方に
突出するようにする。外向きにＣ形をした延長部３６を
倫えた揺動クランプ３４が端壁３３の上方に枢着されて
いる。Ｃ形をした延長部３６には、フェルール１６の上
述のフランジ面１８に蟲接する平らなエツジ５８が備え
られている。揺動クランプ３４には、左ねじ４４を持つ
ボルト４２を受入れるねじ孔４０が設けられている。こ
のボルト４２は本体２２のねじのない孔（第２図参照）
を貫通し、そして、その端にはナツト４６が螺合されて
いる。

以上の構成から、ボルト４２はｔｍ動クランプ３４がチ
ューブ１２．１４の軸心に垂直な平面内を動く際にその
枢軸の役目をすることになる。

本体２２の端壁３３からはほぼ垂直なスタンド４８が突
出している。このスタッド４８は揺動クランプ３４に塔
載された２個のストップビン５０．５２のいずれか一方
に保合できるようになっている。上記ストップピン５０
，５２は揺動クラン１３４０回動範囲を定めることにな
るので、チューブ１２及びそのフェルール１６との整合
が正しく、しかも容易に行なえる。例えば、ストップビ
ン５０が定める位置では、揺動クランプ３４の延長部３
６がチューブ１２の外周面にほぼ係合して、表面３８と
１８とが正しく適合する。また、ストップピン５２は揺
動フランジ３４がチューブ１２から離れる方向に過度に
回転するのを防止する。

本発明の上述の同じ構成部品が他の必要な１７４成部品
と共に第２図の分解図に示されている。

この図かられかることは１例えば、フェルール１６には
小径の延長部５０が設けられており、そして、この延長
部５０は、他方のチューブ１４のフェルール２０の端に
形成された受部５２に緊密に受入れられていることであ
る。また、ボルト４２は本体２２の孔５４を抑通し、ス
ラスト・ワッシャ５６．５６’が本体２２の両面にナツ
ト４６を装着するのに先立って配設されている。ピン５
８を使って、ナツト４６がボルト４２から脱落しないよ
うにしている。本発明の別の特徴は、揺動クランプ３４
のボルト４２の軸心とほぼ整合した１０口（図示せず）
に螺合した摩擦止めねじ６０の形態にある。この止めね
じ６０は、一端がボルト４２の上述した雄ねじ４４に肖
接していて、両者を摩擦係合させることにより、ボルト
４２が簡単に回わることのないようにしている。止めね
じ６０に解合したナツト６４は、止めねじ６０を揺動ク
ランプ３４のねじ孔内のいかなる挿入深さにでもロック
できるようにするために設けられている。即ち、一旦、
所定の摩擦の程度が得られると、その一定量の摩擦にロ
ックすることができるのである。第２図に同様に示され
ている四部６５は、フェルール２０の全部又は一部を受
入れるだめのものである０ 本発明の側面図が第３図に示されているが、本発明の密
封手段が見られるように一部を破断しである。この図か
ら、フェルール１６（７）延長部５０がフェルール２０
の凹部５２内に嵌入して２本のチューブの間に十分なシ
ールを形成するしくみが見てとれる。即ち、延長部５０
の周囲に密封部材６６が配設されて、フェルール２０の
端面がこの密封部材６６をフェルール１６に押し付けて
圧縮している。この密封部材６６は装置の特定の用途に
応じて金属製ともエラストマ類ともすることができる。

例えば、金属密封部材は高温部に必要で、６Ｂ、それに
対して、あまり温度が高くない所では化学的に不活発な
エラストマ型がよい。

本発明と共に使用する管の変形例が第４図に示されてい
る。この図かられかることは、フェルール１６の延長部
５０’に、フェルール１６の端７０に隣接して環状凹部
６８が設けられていることでちる。同様に、フェルール
２０にもソケット５２′の開端の所に環状凹部７２が備
わっている。２つの環状凹部６Ｂ、７２は、エラストマ
型の密封部材（図示せず）を使用するだめのものである
。管１２及び１４がフェルール１６゜２０及びこの管継
手を用いて正しく接続されると、流路７４Ａが流路７４
Ｂに接続されて流体がスムーズに流れていけるようにｉ
る。

〔作用〕

本発明の作用は、図面、特に第１図を参照することによ
って非常にうまく説明することができる。一対の整合し
たチューブ１２．１４間の接続を完成するに際して、フ
ェルール２０を本体２２に締付棒２４を使って締付ける
。揺動クランプ３４を￥′＃Ｔ、１図に示された位置か
ら反時計方向に回転させておいて、フェルール１６を孔
３２に挿通し、チューブ１２．１４の端を密着させる。

この組立に先立つで一？ｊａｉ密封部月６６ｆ−ｙエル
ール１６の延長部５０の周囲に装着しておく。この後、
ボルト４２を時計方向に回転する。ボルト４２と揺動ク
ランク５４との［１ｊには、ねじ６０によって与えられ
ているような摩擦係合があるので、ボルト４２の時計方
向の回転によって揺動クランプ３４も時計方向に回転さ
せられて、そのＯ形の延長部３６がチューブ１２と係合
するに至る。ボルト４２を更に回転すると、その左ねじ
のために、揺動クランプ３４はチューブ１２に対して軸
方向に端面３３の方へ動かされるる揺動クランプ６４の
表面乙８がフランジ肩部１日に係合すると、揺口１１ク
ランプ３４のそれ以上の動きはチューブ１２．１４を密
封係合させるようになって、両チューブ間に所望の’ｊ
ｉｆｆ　ＭＣ及びシールが完成することになる。

チューブ１２．１４を何らかの理由で分離すべきときに
は、ボルト４２を反時計方向に回転してやればよい。そ
うすると、最初は表面１８と３８との間に摩擦があるた
めに、揺動クランプ３４は、ねじ４４が左ねじであるの
で、端面５６から離れるように軸方向に移動する。この
軸方向の移動が続いていくにつれて、表面１日と３８と
の間の接触が解かれるので、ボルト４２を更に回転させ
ると、揺動クランプ３４が反時計方向に回転してストッ
プピン５２がスタッド４８に係合する。揺動クランプ３
４がこの位置ニすると、チューブ１２及びそのフェルー
ル１６は孔３２から引き出すことができ、よって、全ユ
ニットが分離される。

〔発明の効果〕

上記記載から御理解いただけることと思われるが、本発
明の管継手の操作は１動作、即ちボルト４２の回転だけ
である。このことは、遠隔操作が必要又は望ましい装置
では特に利点となる。例えば、放射能が十分に高くて人
間が近利けない場所でも、ボルト４２をマニュブレータ
の片手で簡単に操作することができる。このマニュブレ
ークは、例えば、ボルト４２に係合したソケットレンチ
を操作するようにしてもよい。

そして、前記マニュプレータの第２の腕又は手を、管枇
手の完成、分解といった他の目的に使ってもよい。この
装置には、揺動クランプ３４を正しく保合させたり、そ
の保合を解いたりするのに従来技術の装置に必要とされ
たような特別な面やばねをまったく必要としない。更に
、ここではたった１個の締付枳構を使っているのに対し
て、この分野ではいくつかの装置の多数のクランプが使
われてきている。密封部材の又換が容易にできるので、
特定の管継手を各作業毎に新しい密封部材を装着して多
数回接続、分解可能である。

もちろん御理解していただいておられると思うが、今ま
で本発明の好ましい夾施例を図示し説明してきたのであ
るが、いろいろな改変が当業者には明らかであろう。従
って、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びそれと等価
のものにのみよって定義されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による省継手の等角斜視図である。 第２図は、第１図の管継手の宿角分解図である０ 第３図は、第１図の管継手の一部を破断しだ平面図であ
る。 第４図は、本発明によって接続芒れるべき代表的なｇ要
素の断面図である。 １０・・・管継手、１２．１４・・・管要素、１６．２
０＠・・フェルール、２２・・・本体。 ２４・・・締付棒、２６．２８・・・固着具、５２・・
・孔、３４・・・揺動クランプ、３６・・・０形延長部
、４０・・・左ねじ孔、４２・・・ボルト。 ６０・・・摩擦発生手段としてのねじ 出願人代理人　古　谷　馨 第１図 第２図 ２ 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　大径のフェルールを対向端にそれぞれ有する軸方向
   に整合した第１の管要素と第２の管要素とを密封係合さ
   せたり、また、その密封係合を解いたりするように動か
   すのに使用するタイプの改良型管継手において、 前記第１の管要素の大径フェルールを軸方向に塵ｌかな
   いように、また回動しないようにしつかシと保持する手
   段と、前記第２の管要素の大径フェルールを前記第１の
   管要素と軸方向に整合させた状態で受け入れる孔とを具
   備した本体と、 前記整合した２本の管要素の軸心にほぼ垂直な面内で枢
   動を行なう向きに前記本体に枢着され、前記第２の管要
   素の外周面にほぼ合致する大きさのほぼＣ形の延長部を
   持ち、更に、前記整合した２本の管要素の軸心にほぼ平
   行で、左ねじを刻設した孔を枢動中心に備えた揺動クラ
   ンプと。 前記揺動クランプの左ねじ孔に螺合する左ねじを刻設し
   、前記本体を自由に貫通すると共に、前記本体に対して
   軸方向に動かないようにする手段を具備する枢着ボルト
   と、前記ボルト及び前記揺動クランプのねじと協働する
   摩擦発生手段と、 からなる管継手。 ２　予め定められた第１の回転位置と第２の回転位置と
   の間で前記揺動クランプの回動を規制する手段を更に具
   備した特許請求の範囲第１項記載の管継手。 ３　前記揺動クランプの回動を規制する手段が前記本体
   から突出しだ剛なポストと、前記揺動クランプに担持さ
   れて前記ポストと前記予め定められた位置で係合する規
   制ビンと、からなる特許請求の範囲第２項記載の管継手
   。 ４　前記摩擦発生手段が前記ボルトの軸心に化石で前記
   ボルトのねじに摩擦係合した軸方向可動要素からなる特
   許請求の範囲第１項記載の管継手。 ５　前記揺動クランプには更に前記左ねじ孔の軸心にほ
   ぼ垂直で前記軸方向可動要素を受け入れるねじ孔が設け
   られ、ぞしで、ナツトを前記ねじ棒に螺合して前記ねじ
   棒を前記軸方向位置にロックすることにょセ前記ボルト
   との摩擦の大きさを予め定められたものとするようにし
   た特許請求の範囲第４項記載の管継手。 ６　前記ボルトを軸方向に動がないようにする手段が、 前記本体の近くで前記本体に担持された肩部と、 前記ボルトを囲繞すると共に、前記肩部及び前記本体に
   係合する第１スラストワツシヤと。 前記ボルトを囲繞し前記本体の別の面に当接する別のス
   ラストワッシャと、 前記ボルトに担持されたナツトと、 前記ナツトの回シ止め手段と、 からなる特許請求の範囲第１項記載の管継手。