JP2005321095A - 加圧結合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シーリングリング（８）とカッティングリング（１０）の間に分離リング（９）を設ける。
【解決手段】冷間加工可能な材料で作られた結合部材（２）を有する加圧結合装置（１）であって、結合部材（２）は継ぎ手またはバルブ上に設けられ、かつパイプ端部（３）が内部に圧入される。結合部材（２）は、その内部に金属製カッティングリング（１０）とシーリングリング（８）が保持されるリング状の受け具（５）を有する。シーリングリング（８）とカッティングリング（１０）の間に分離リング（９）が設けられ、この分離リング（９）によってカッティングリング（１０）がシーリングリング（８）から距離を置いて保持される。結果として、結合部材（２）に単一のリング形状をした受け具だけを形成すればよく、同時にこのリング形状をした受け具の内部にシーリングリング（８）、分離リング（９）およびカッティングリング（１０）が保持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷間加工が可能な材料からなる結合部材で、継ぎ手またはバルブに設けられ、パイプ端部が圧入され、内部に金属のカッティングリングとシーリングリングが保持されたリング状の受け具を有する結合部材を具備する加圧結合装置に関する。

独国特許明細書DE29721 760により、継ぎ手と金属パイプの間の加圧結合装置が知られており、この装置では、シーリングリングのための受け具と、隙間をあけたカッティングリングのための受け具が、継ぎ手に設けられている。パイプ端部は結合部材に圧入され、次いで半径方向に加圧結合が行われて密封結合が確立され、カッティングリングによってパイプ端部の機械的固定が行われる。シーリングリングのための受け具およびカッティングリングのための受け具を設けることは、比較的高額の費用を要し、かつ結合部材を、成形法を用いて製造することは困難である。なぜならば、第２の受け具が作られる時に、既に製造されている第１の受け具が再び変形される危険があるからである。従って、実際には対応する結合部材は鋳造され、その後仕上げられる。

米国特許第5108134号明細書によれば、別の加圧結合装置が知られている。それによれば、カッティングリングとシーリングリングが結合部材上で互いに隣接して配置される。結合のために一体加圧される間にシーリングリングは損傷を受ける可能性があり、それゆえ気密性が保証されない危険がある。それに加えて、カッティングリングは、液圧により案内される領域にあるパイプ端部に面した側に位置し、そのためカッティングリングによる配管システムの汚染が避けられない。

従って、本発明の目的は、構成が単純であるが、耐久性のある封止が確実になる加圧結合装置を創案することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する加圧結合装置によって達成される。

本発明によれば、シーリングリングとカッティングリングの間に分離リングが設けられ、この分離リングによってカッティングリングはシーリングリングから距離を置いて保持される。結果として単体のリング形状をした受け具だけが結合部材に成形されればよく、従ってこの受け具内にシーリングリング、分離リングおよびカッティングリングが保持される。シーリングリングとカッティングリングの間に分離リングを配することにより、個別の受け具を設けることに比較して単純となる。分離リングを使うことにより加圧結合の間にシーリングリングがカッティングリングによって損傷を受けることがなく、またそれゆえ耐久性のある封止が確実になる。

本発明の好ましい実施形態によれば、シーリングリング、分離リングおよびカッティングリングは、加圧結合する前に、実質的にＵ字形状をした受け具内に事前組立されたユニットとして前もってセットされた状態で保持される。具体的には、受け具が二つの内側に延びた脚部を有していれば、事前組立されたユニットは軸方向に固定した状態で保持され、搬送途中に失うことはない。さらに個々の要素の配列が偶発的に混乱することはない。

結合部材は好ましくは金属からなり、成形加工で製造される。対応する継ぎ手は従って、パイプ部分で造られ、その場合受け具はパイプ部分を拡管して、結果的に例えば５０ｍｍ以上の大きな直径でも適切なコストで製造が可能である。成形については、プレスやそれ自体既知の他の器具が使用可能である。これにより結合部材の製造が簡単になり、従って後工程に表面仕上げを伴う鋳造材料で製造する必要はない。

本発明の別の実施形態によれば、カッティングリングは数個のカッティング歯を有し、このカッティング歯はパイプ端部に面した側に配列され、加圧結合の間にパイプ端部素材に喰い込む。従ってカッティングリングは、パイプが抜け出ることを回避する手段を提供するが、これは半径方向を基準として傾けてカッティング歯を配列することにより、加圧結合装置の特に優れた確実性を実現することによる。この場合、カッティングリングはカッティング歯の反対側、受け具の側壁で支えることができ、その結果、結合部材からパイプが引き出される動きを直接減らすことができる。

シーリングリングは受け具内のパイプ端部に面した側に保持され得る。結果として、分離リングとカッティングリングは液体から離れる方向に面する側に配列され、配管システムが汚染されることはない。

パイプ端部から離れる方向に面する外側には、分離リングはシーリングリングの方へ突出した丸みを帯びたエッジを有していることが好ましい。従って丸みを帯びたエッジの下方に分離リングは後退した受け具を有し、その受け具内にシーリングリングは加圧結合される間に挿入され得る。これは、シーリングリングが半径方向に圧縮される結果、シーリングリングの軸方向の寸法は大きくなり、分離リングがシーリングリングに対して空間を付与し、そこへシーリングリングが押し込まれ得るからである。この場合、分離リングもまたシーリングリングとカッティングリングに対して軸方向おいて形状を固定するように当接し得る。

装着を容易にするため、分離リングは取り囲む態様で閉じらるよう構成され、プラスチック材料のような弾性材料からなり、わずかに弾性変形されて結合部材の受け具へ挿入され得る。

以下に本発明を実施形態によって添付図面を参照して詳細に説明する。

加圧結合装置１は銅、鋼または他の金属合金のような金属で作られた継ぎ手２を含む。パイプ端部３も同じく金属製であり、結合部材２の内部に挿入される。パイプ端部３には複合材料を使うことも考えられ、この時、例えば支持スリーブなどの方法でパイプ端部３が補強される。パイプ端部３は停止部４まで一杯に押し入れることが可能で、この停止部４は結合部材２にわずかに半径方向にテーパをつけて形成される。

受け具５は結合部材２の端部側に設けられ、この受け具５は結合部材２の残存部と比較して拡大された直径を有し、かつ実質的にＵ字型断面をなし、端部の脚部７と結合部材２の残存部に面した脚部６も備える。

シーリングリング８、分離リング９およびカッティングリング１０からなる前もってセットされたユニットが受け具５の内部に配置される。これらのリングは脚部６および７によって軸方向にしっかり固定され、偶発的に結合部材２から落下することはない。

カッティングリング１０は斜め内側に突出したカッティング歯１１を有し、このカッティング歯１１は参照番号１２のついた鋭くとがったエッジによってパイプ端部３の素材に喰い込む。分離リング９はプラスチック製で、取り囲んだ形態で閉じられるよう構成され、鋼などの金属製のカッティングリングから、ゴム製のシーリングリング８を離隔している。分離リング９は、パイプ端部３と受け具５の壁との間の隙間よりも半径方向で小さな寸法を有し、そのため加圧結合の間、分離リング９はわずかに変形するだけである。

加圧結合する間に、受け具５は半径方向にパイプ端部３に向かって押し付けられ、カッティング歯１１がパイプ端部３の素材に喰い込む。さらに、シーリングリング８は耐久性のあるシーリング（封止）を形成するためにパイプ端部３に対して押しつけられる。この場合に、シーリングリング８は分離リング９に対して押し付けられ、固定される。それに加えて、受け具５の脚部７がパイプ端部３に押し付けられる。この場合、脚部７はわずかに内側に傾斜しており、加圧結合の後、取り囲んでいるエッジ１３はパイプ端部３に対向し、またそこに当接する。カッティングリング１０は、少なくとも軸方向は脚部７で支持される。

図２の（Ａ）および（Ｂ）はカッティングリング１０を示し、カッティングリング１０は、複数のカッティング歯１１が全周にわたり分布的に配置され、歯の間には隙間１４が設けられる。カッティングリング１０はリング状に構成されるが、開口部１３によって途切れており、そのため金属製のカッティングリング１０は受け具５の内部に一緒に押し入れて挿入することが可能である。

図３の（Ａ）は、別の形態のカッティングリング１０’の断面図である。カッティングリング１０’は半径方向内側に突出した２つの脚部２０を有し、脚部２０上にはカッティング歯２１が形成されていて、そのため後ろ側２２から半径方向に加圧結合される間に、両方の脚部２０のカッティング歯２１がパイプ端部３の素材に喰い込む。

図３の（Ｂ）に示された実施形態の場合では、カッティングリング１０’’が設けられていて、その場合カッティング歯２５は半径方向に突出して形成され、実質的に半径方向に突出し、軸方向から見て偏心して配置されている。

図３ｋ（Ｃ）に示されているカッティングリング１０’’’の実施形態では、カッティング歯２６は同じように内側へ斜めに突出しており、これは半径方向を基準にしておよそ４０度から５０度傾斜して設けられている。カッティングリング１０’’’を加圧結合する間に、パイプ端部３は従って軸方向には特に良く固定される。

図4は分離リング９の拡大断面図である。分離リング９は実質的にT字形状の構成を有しており、また外周上には丸みを帯びたエッジ３０が軸方向に突出する。このためエッジ３０の半径方向内側には分離リング９上に受け具３１が形成される。分離リング９はPOMまたは他の適切な材質のプラスチック材料からなる。

図５の（Ａ）は分離リング９’の代替の実施形態を示す。一方の側には分離リングは受け具３２を有し、加圧結合される状況でない場合にはその部分にシーリングリングが固定的に位置決めされる。それ以外は分離リング９’は実質的にディスク形状に構成され、最小のスペースしか必要としない。

図５の（Ｂ）に示される分離リング９’’は実質的に三角形形状をしていて、傾斜の付いたエッジ３３を有する。シーリングリング１０がこのエッジ上に供されてもよく、このシーリングリング１０は、ともに加圧される間、エッジ３３（移行部）とパイプ端部３との間に形成されたキャビティ内に押し入れられる。

加圧結合装置を確立するために、結合部材２がまず成形加工で製造される。例えば、プレス並びにプレス関連装置によって隆起が作られ、その隆起部に脚部７が曲げられて受け具５が作られる。続いて、シーリングリング８、分離リング９およびカッティングリング１０からなるユニットが受け具５の内部に装着される。組み付け現場ではパイプ端部３が次に圧入され受け具５は半径方向に加圧される。

本発明は図示された実施形態に限定はされない。カッティングリング１０および分離リング９の形状配列は変更可能である。また他の材料も使用可能である。

本発明による加圧結合装置の一実施形態の横断面図である。 （Ａ）は図１の加圧結合装置のカッティングリングを示し、（Ｂ）は図１の加圧結合装置のカッティングリングを示している。 （Ａ）〜（Ｃ）はカッティングリングの変形実施形態を示している。 図１の加圧結合装置における分離リングの断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は別の分離リングの断面図である。

符合の説明

１…加圧結合装置、２…結合部材、３…パイプ端部、４…停止部、５…受け具、６…脚部、７…脚部、８…シーリングリング、９…分離リング、９’…分離リング、９’’…分離リング、１０…カッティングリング、１０’…カッティングリング、１０’’…カッティングリング、１０’’’…カッティングリング、１１…カッティング歯、１２…エッジ、１３…エッジ、１４…隙間、２０…脚部、２１…カッティング歯、２２…後ろ側、２５…カッティング歯、２６…カッティング歯、３０…エッジ、３１，３２…受け具、３３…傾斜エッジ。

Claims (8)

1. 冷間加工可能な材料で作られた結合部材（２）を有する加圧結合装置（１）であって、前記結合部材（２）が継ぎ手またはバルブ上に設けられ、パイプ端部（３）が前記結合部材に圧入され、前記結合部材（２）が内部に金属のカッティングリング（１０）とシーリングリング（８）が保持されたリング形状の受け具（５）を有している前記加工結合装置において、
   分離リング（９）が前記シーリングリング（８）と前記カッティングリング（１０）との間に設けられ、前記分離リング（９）によって前記カッティングリング（１０）が前記シーリングリング（８）から距離を置いて保持されることを特徴とする、加圧結合装置。
2. 事前組立された前記シーリングリング（８）、前記カッティングリング（１）および前記分離リング（９）が、加圧結合される前に、実質的にU字型形状をした前記受け具（５）内に前もってセットされた状態で保持されることを特徴とする、請求項１に記載の加圧結合装置。
3. 前記結合部材（２）が金属製で、成形加工によって製造されることを特徴とする、請求項１または２に記載の加圧結合装置。
4. 前記カッティングリング（１０）が、前記パイプ端部（３）に面する側に配置され、加圧結合の間に前記パイプ端部（３）の素材に喰い込む数個のカッティング歯（１１）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加圧結合装置。
5. 前記シーリングリング（８）が、前記受け具（５）内の前記パイプ端部（３）に面する側に保持されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の加圧結合装置。
6. 前記分離リング（９）が、前記パイプ端部（３）から離れる方向に面する外側において、前記シーリングリング（８）の方へ突出する丸みを帯びたエッジを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の加圧結合装置。
7. 前記分離リング（９）が取り囲む形態で閉じられるよう構成され、弾性材料で作られることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の加圧結合装置。
8. 前記分離リング（９）がプラスチック材料で作られることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の加圧結合装置。
   

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