JP2008128297A

JP2008128297A - フランジ型管継手用クランプ

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Publication number: JP2008128297A
Application number: JP2006311642A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Koizumi; 一夫小泉; Tokuo Ogiwara; 徳男荻原
Original assignee: OSAKA RASENKAN KOGYO Co Ltd; OSAKA RASENKAN KOGYO KK
Current assignee: OSAKA RASENKAN KOGYO Co Ltd; OSAKA RASENKAN KOGYO KK
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】フランジ型の管継手同士を締め付けるためのクロー・クランプに存在する上記問題を解決し得る、新たな構成を有するクランプを提供すること。
【解決手段】当該クランプは、一方のフランジｆ１に配置される第１部材１ａと、他方のフランジｆ２に配置される第２部材１ｂとをそれぞれ１以上有して構成される。両部材は、それぞれ、フランジ係合部１１、２１と、外縁部１２、２２とを有し、両部材の外縁部には、ボルトを一方の部材から他方の部材へと管軸方向に通すためのボルト穴がそれぞれに設けられており、該ボルト穴が、両部材のそれぞれの外縁部に、フランジの中心から見て異なる角度の方向に位置するように複数個設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フランジ型管継手同士を接続するに際し、フランジ同士を合わせた状態で両者を締め付け固定するためのクランプに関する。

ＪＩＳに規定された一般的なフランジ型管継手（例えば、JIS B 2220「鋼製管フランジ」、JIS B 2239「鋳鉄製管フランジ」等）では、図７に示すように、フランジ２１１、２１２自体にボルト穴が設けられており、シート状のガスケット２１３を介在させてフランジ面同士を合わせ、該穴にボルト２１４を通し、ナット２１５で締め付ける構成となっている。

一方、ガスケットのなかには、より高いシール性を示すように構成された特殊な構造のものがある。図８は、その特殊なガスケットの一例を示す図である。同図のガスケットは、「ヘリコフレックス（ＨＥＬＩＣＯＦＬＥＸ）」（登録商標）と呼ばれるシールリングのうちの特定の商品であって、このタイプの改善されたものとしては、例えば、特許文献１、２に示されたメタルガスケットなどが挙げられる。
ヘリコフレックスは、セフィラック（ＣＥＦＩＬＡＣ）社（フランス国）の製品であって、図８に示すように、パイプ状物（パイプ壁が一部開いたものもある）を閉環状に形成したシール本体部分１０３ａを有することが基本的な特徴となっている。このシール本体部分１０３ａの断面構造は、複数の層によるラミネート構造（図８の例では、外層から順にアルミニウム等からなるメタル層、インコネル層、バネ層の３層構造）となっており、塑性変形と弾性変形とを合わせた強いシール力を生じ得る構造となっている。

また、前記ヘリコフレックスのようなタイプのシールリングには、シール本体部分の断面形状が単純な円形である標準型の他に、デルタ型（ヘリコフレックスデルタ）と呼ばれるタイプの製品がある。このデルタ型のシールリングは、図８に示すように、外層表面のうち、フランジシール面と接触する箇所（両サイド）に、稜線状突起１０３ａ１がシールリングを一周するように設けられている。この稜線状突起１０３ａ１が図９に示すように、対向するフランジ面によって潰され、高いシール性を示す。

さらには、前記ヘリコフレックス等のタイプのシールリングには、図８に示すように、該シール本体部分１０３ａをフランジに対して定位置に配置するための外周ツバ部１０３ｂが設けられたものがある。
図９に示すように、２つ合わせたフランジ１１１、１１２の外側に外周ツバ部１０３ｂを出すことによって、シール本体部分１０３ａをフランジの外周に対して同心状に配置することが可能になる。

前記のヘリコフレックスのような特殊なガスケットは、専用のフランジ型管継手と共に用いられるのが一般的である。
図９は、ヘリコフレックスを好ましく用いるためのフランジ型管継手の構造を示している。同図に示すフランジ型管継手は、一般的なフランジ型管継手とは異なり、フランジにはボルト穴が設けられておらず、クロー・クランプ（claw clamp）と呼ばれる専用の締め具１０５によってフランジ外周の多点を掴んで締め付ける構成となっている。
図９の例では、ヘリコフレックスのシールリング１０３を介在させて２つのフランジ１１１と１１２のフランジ面同士を互いに合わせ、これらフランジ同士を外周の複数箇所において、専用の締め付け具であるクロー・クランプ１０５によって管軸方向に締め付け、圧縮力Ｆ１を作用させて、両フランジ部１１１と１１２とを互いに密着させる構造となっている。

図９の例におけるクロー・クランプ１０５は、基本的には、１対のクランプ部品１０５ａ、１０５ｂとボルトとによって構成され、合わせたフランジ対を局所的に締め付ける構造となっている。クロー・クランプは、ワンポイントの締め付け具であって、フランジの外周に沿って、適当な間隔をおいて取り付けられる。
図９のような管継手用製品としては、例えば、アドキャップバキュームテクノロジー（株）社製のＩＳＯ−ＬＦフランジ・クロー・クランプなどが挙げられる。

しかしながら、本発明者が、上記のような従来のクロー・クランプによるフランジ継手の連結作業を詳細に検討したところ、次に述べるような、締め付け作業の効率を低下させる問題が生じていることがわかった。
例えば、フランジの周囲８箇所にクロー・クランプを分散して取り付ける場合、通常の連結作業では、８個のクロー・クランプをゆるい仮締め状態で全て取り付けてから、全周均等に少しずつ締め付けて行くことで、最終的に全てのクロー・クランプを堅い締め付け状態とする。
このように、周囲のクロー・クランプを徐々に締め付けていく理由は、最初に取り付けるクロー・クランプだけを堅く完全に締めつけてから、次のクロー・クランプの取り付け締め付けにかかるというような手順を行なうと、シーリングに均等な軸力がかからず、漏れの原因となるなどのトラブルが生じるからである。

しかしながら、各クロー・クランプを均等に順次仮締めしなければならないために、締め付けの初期段階においては、図１０に示すように、仮締めした幾つかのクロー・クランプ（特に、フランジの側方に取り付けたもの）が、重力によって、フランジの外縁を掴んだ状態のままフランジの外縁に沿って下方へ滑り降りてしまい、位置がずれてしまう。
例えば、図１０の例では、８箇所にクロー・クランプａ〜ｈが装着されているが、クロー・クランプａ〜ｈのうち、側方に取り付けたクランプｃが、他のクランプを締めている間にクランプｄの位置まで滑り降りている。
上記した問題とは、このようなクロー・クランプの滑り降りであって、これが締め付け作業の能率を低下させるという問題である。
特表２００４−５２８５１６号公報特表２００４−５２７７０７号公報

本発明の課題は、フランジ型の管継手同士を締め付けるためのクロー・クランプに存在する上記問題を解決し得る、新たな構成を有するクランプを提供することにある。

本発明は、次の特徴を有するものである。
（１）フランジ型管継手同士を連結するに際し、ガスケットを介在させてフランジ面同士を互いに合わせた２つのフランジを、それらの外周において掴み管軸方向に締め付けるためのクランプであって、
当該クランプは、一方のフランジに配置される第１部材と、他方のフランジに配置される第２部材とをそれぞれ１以上有し、
第１部材、第２部材は、フランジの外周よりも内側においてそれぞれのフランジに係合するためのフランジ係合部と、それぞれのフランジよりも外側に張り出している外縁部とを有し、両部材の外縁部には、ボルトを一方の部材から他方の部材へと管軸方向に通すためのボルト穴がそれぞれに設けられており、
一方の部材のボルト穴は、該ボルトが貫通し得る穴であり、他方の部材のボルト穴は、該ボルトが貫通し得る穴であるかまたはボルトのオネジに対応するメネジであり、
該ボルト穴が、第１部材および第２部材のそれぞれの外縁部に、フランジの中心から見て異なる角度の方向に位置するように複数個設けられていることを特徴とする、フランジ型管継手用クランプ。
（２）第１部材と第２部材とが、フランジの外周において円周方向に互いに位置をずらして配置され、かつ、配置された第１部材と第２部材とを管軸方向から見たとき、少なくともそれぞれの外縁部が互いに一部オーバラップするように配置されるものであり、
両部材の外縁部には、前記のオーバラップする領域に少なくとも１つのボルト穴が設けられ、オーバラップしない領域に少なくとも１つのボルト穴が設けられている、上記（１）記載のフランジ型管継手用クランプ。
（３）第１部材と第２部材とを管軸方向から見たときの、それぞれの外形が互いに合同な扇形であり、その扇形の中心角が、３０度〜１８０度である、上記（１）または（２）記載のフランジ型管継手用クランプ。
（４）ボルト穴が、第１部材および第２部材の外縁部にそれぞれ２個設けられている、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のフランジ型管継手用クランプ。
（５）ボルト穴が、第１部材および第２部材の外縁部にそれぞれ３個以上設けられている、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のフランジ型管継手用クランプ。

従来のクロー・クランプは、図９（ｂ）に示すように、１つのクランプに、ただ１つのボルト穴が設けられているだけである。これによって、従来のクロー・クランプは、クランプを構成する２つの部材１０５ａ、１０５ｂが、必ず２つ１組として用いられ、互いに一致するように位置合わせされてボルト１０５ｃが通されていた。
これに対して、本発明によるフランジ型管継手用クランプ（当該クランプ）では、図２に示すように、ボルト穴が、第１部材１ａおよび第２部材１ｂの外縁部にそれぞれ複数個設けられており、それらのボルト穴の位置は、フランジの中心から見て異なる角度の方向に位置するように（即ち、フランジの外周に沿って互いに距離をおいた位置となるように）決定されている。
これによって、第１部材１ａと第２部材１ｂとを相対的にフランジの外周方向にずらしながらも、図２に示すように、第１部材１ａの一方のボルト穴１Ｂ２と、第２部材１ｂのボルト穴１Ｂ１０とを一致させて、ボルトを通すことが可能になり、単発的なクランプ同士を複数連結させて互いに支持させ合うという、従来にはない締め付け方法の実施が可能となる。
第１部材１ａと第２部材１ｂとを、フランジの外周方向（円周方向）にずらして締め付けることで、従来の１対の部材がカバーしていた角度範囲よりも広い角度範囲で一体となってフランジの外周に係合できる。

さらに、図１（ｂ）に示すように、第１部材１ａと第２部材１ｂとを互いにずらし、第１部材１ａからずれてはみ出した第２部材１ｂのボルト穴に、次の第１部材２ａのボルト穴２Ｂ１を一致させるというように、多数の第１部材と第２部材とを、複数対や必要な数だけ互い違いにボルトでつないで締め付けていくことで、複数の第１部材（１ａ、２ａ、３ａ．．．）と、複数の第２部材（１ｂ、２ｂ、３ｂ．．．）とを、第１部材〜第２部材〜第１部材のように順次連結させ、フランジの外周の広い角度をカバーして係合させながら、広範囲に、好ましくはフランジの外周全周にわたって締め付けることが可能となる。両部材のそれぞれの数は、必ずしも同じである必要はない。
上記のように、本発明のクランプは、複数のボルト穴を利用し、個々の部材を交互にずらして連結し、必要な数だけ用いて広い角度範囲で締め付けることが可能である。これによって、仮締めのゆるい段階でも、複数の部材がフランジと広範囲に係合し、クランプがフランジの周囲を単純に滑り降りて位置が変わるといった現象が発生し難く、締め付け作業が妨げられることがなくなる。
これと同時に、図５に示すように、フランジ背面がテーパーとなっているようなフランジ（ここでは「テーパーフランジ」と呼ぶ）の場合、従来のような穴が１つだけのクランプを適用してボルトで締め込んで行くと、フランジ背面のテーパーのために、半径方向外側への分力ａがクランプに作用し、クランプが外側へ逃げて行き外れてしまう。これに対して、本発明のクランプでは、複数の穴を利用し、フランジ外周を広範囲に（とりわけ全周にわたって）包囲するように連結させて締め付けることができるので、クランプがフランジの半径方向外側へ逃げて行く力が相殺され、フランジの半径方向外側へ外れることなく、強固に締め付けることができる。

尚、従来では、テーパーフランジの締め付けに、チェーン型の締め付け具が用いられる場合がある。チェーン型の締め付け具は、２つのテーパーフランジにまたがる小部材がチェーンのようにつながったものである。これをフランジの外周に嵌め込みながら一周捲き付けた後、チェーン長さ（外周長）を縮小させるようにネジで締め付け、外周方向に強い張力を発生させる。この結果、「コの字」状の小部材が半径方向内側（管軸方向）に食い込み、フランジ同士が互いにはずれないように固定されるというものである。このようなチェーン型の締め付け具の締め付け方向は、あくまでチェーン長さを縮小させようとする周方向への締め付けであり、フランジ同士を管軸方向に密着させて締め付ける作用は、小部材の食い込みで、二次的に発生するものである。
これに対して、本発明によるフランジ型管継手用クランプは、あくまでフランジ同士が互いにはずれないように管軸方向に締め付けを行うものである。当該クランプをテーパーフランジに適用したとき、各クランプがフランジの半径方向外側へ逃げて行こうとする動作に抗して、外周方向の張力が発生するが、それは脱落に抵抗するための二次的な力である。
即ち、当該クランプと、従来のチェーン型の締め付け具とは、締め付け方向も、力が作用する順番も、ことごとく互いに異なっているのである。

当該クランプは、図１に示すように、ガスケットを介在させて互いに重ね合わせた状態の２つのフランジｆ１、ｆ２に対して、一方フランジｆ１に配置するための第１部材１ａと、他方のフランジｆ２に配置するための第２部材１ｂとを、１以上有して構成される。
以下、第１部材、第２部材を、単に、部材とも呼んで説明する。
両部材１ａ、１ｂは、フランジの外周よりも内側においてそれぞれフランジｆ１、ｆ２に係合するフランジ係合部を有している。同図の例では、第１部材のフランジ係合部は符号１１の部分であり、第２部材のフランジ係合部は符号２１の部分である。これらの部分が、フランジｆ１、ｆ２を押して圧縮力Ｆを加える。
また、両部材１ａ、１ｂは、フランジよりも外側に張り出している外縁部を有しておりこの部分にボルトが通される。図１の例では、第１部材の外縁部は符号１２の部分であり、第２部材の外縁部は符号２２の部分である。それぞれの外縁部１２、２２には、一方の部材から他方の部材へと管軸方向にボルトＱを通すためのボルト穴がそれぞれに設けられている。
ボルト穴の態様については後述する。以下、便宜上、第１部材１ａから第２部材１ｂへと、ボルトを通すものとして構成を説明するが、ボルトを通す方向は逆であってもよい。
当該クランプの重要な特徴は、このボルト穴が、第１部材および第２部材の外縁部に、それぞれ複数個設けられている点にある。これによって、上記［発明の効果］で述べた連結の作用効果が得られる。

第１部材と第２部材にどのように複数のボルト穴を配置するかによって、第１部材と第２部材とのずれ量が異なる。ボルト穴の配置パターンの好ましい一例としては、次の態様が挙げられる。
先ず、図３に示すように、第１部材１ａと第２部材１ｂとを、フランジの外周において円周方向に互いに位置をずらし、少なくともそれぞれの外縁部が互いに一部オーバラップするように配置する。同図においてハッチングを施した部分がオーバラップした部分である。同図では、第１部材１ａと第２部材１ｂとがオーバラップしてもわかり易いように、両部材１ａ、１ｂの大きさを意図的に変えて表現しているが、両部材の外形は、合同の扇形である。

ここで、両部材のオーバラップする領域に、少なくとも１つのボルト穴が設けられ、オーバラップしない領域に少なくとも１つのボルト穴が設けられている。
これによって、オーバラップしない領域のボルト穴を利用して、次の部材を連結していくことが可能となる。
図１の態様では、両部材１ａ、１ｂには、それぞれ３つのボルト穴が設けられており、両部材のオーバラップする領域には２つのボルト穴が設けられ、オーバラップしない領域には１つのボルト穴が設けられている。

第１部材と第２部材とを管軸方向から見たときのそれぞれの外形は、図１〜３に示すように、互いに合同な扇形であることが好ましく、これによって、第１部材と第２部材とをずらして規則的に互い違いに連結することが可能となる。また、一方の部材だけをより広い中心角の扇形とし、他方の部材をそれよりも狭い中心角の扇形として組み合わせてもよい。
用途に応じては、一方の部材同士の間でも、広い中心角の扇形と、狭い中心角の扇形とが、混在していてもよい。

以下、説明の便宜上、両部材が互いに合同な扇形であるとして、構成を説明するが、フランジの外周を全周取り巻いて両部材を配置する場合に、必ずしも両部材は全て合同な扇形である必要はない。
個々の部材の扇形の中心角は、限定はされないが、１対の部材１ａ、１ｂを、フランジを局所的に締め付けるクロウ・クランプとして作用させる点からは、３０度〜１８０度が好ましい範囲である。

フランジの外周全周に両部材を配置したとき、寸法上の余りや不足のないように両部材を配置する点からは、個々の部材の扇形の中心角は、ｎを整数として（３６０／ｎ）度で表される角度を基準の中心角度とし、隣り合った部材同士の間に確保すべき隙間の分を適宜減じる態様が好ましい。
この場合の整数ｎは、フランジの外径によっても異なるが、例えば、フランジの外径が２９０ｍｍ〜３７０ｍｍの場合では、ｎ＝２〜８程度が好ましい値であり、２〜４がより好ましく、特にｎ＝４は、フランジの外周縁部を過度に広範囲にクランプすることもなく、フランジの外周縁部に配置する部材の部品点数も適度であり、作業性も良い。

１つのクランプの部材に設けられるボルト穴の数は、締め付けるべきフランジの外径、両部材の扇形の中心角の大小などに応じて適宜変えてもよい。好ましい例を挙げると、例えば、フランジの外径が２９０ｍｍ〜３７０ｍｍの場合であって、扇形の中心角が６０度〜９０度では、ボルト穴の数は２個〜４個が好ましい。そのなかでも、より範囲を狭めた具体例を挙げると、フランジの外径が２９０ｍｍ〜３７０ｍｍの場合であって、扇形の中心角が９０度では、ボルト穴の数は３個〜４個が好ましい例として挙げられる。

両部材がオーバラップする部分に設けられるボルト穴の数は、１つの部材に設けられるボルト穴の総数から１〜２を減じた数とするのが好ましい。好ましい例では、〔ボルト穴の総数２に対して、オーバラップする部分のボルト穴の数１〕、〔ボルト穴の総数３に対して、オーバラップする部分のボルト穴の数１〜２〕、〔ボルト穴の総数４に対して、オーバラップする部分のボルト穴の数１〜３〕が挙げられる。

１つのクランプの部材に設けられるボルト穴の数が２である場合、両部材がオーバラップする部分のボルト穴の数は１となる。オーバラップする部分のボルト穴の数が１の場合、仮組みの段階では、両部材の位置関係はフランジに沿わせないと定まらず、チェーンの如く自由に湾曲する。
これに対して、１つのクランプの部材に設けられるボルト穴の数が３以上の場合、両部材がオーバラップする部分のボルト穴の数を２以上とすることができる（図６では、１つのクランプの部材に設けられるボルト穴の数が３であり、両部材がオーバラップする部分のボルト穴の数は２と１である）。特に、１つのクランプの部材に設けられるボルト穴の数を４以上とすれば、図４（ａ）に示すように、オーバラップする部分のボルト穴の数を全て２以上とすることもできる。オーバラップする部分のボルト穴の数が２以上であれば、仮組みの段階でも、両部材の位置関係は定まり、フランジに沿う前から、所定の湾曲を呈することになる。
１つのクランプの部材に設けられるボルト穴の数は、これらの特徴をも考慮して、適宜選択すればよい。

１対の部材１ａ、１ｂにおいて、オーバラップしない部分に設けられるボルト穴の数が２以上（図４では、Ｂ３、Ｂ４の２つ）であって、それらのボルト穴を利用してさらなる他の部材２ｂを連結する場合、図４（ａ）のように、それらのボルト穴（Ｂ３、Ｂ４）を全て連結に利用するか、図４（ｂ）のように、最も端に位置する１つのボルト穴（Ｂ４）だけを利用するかは、部材の扇形の中心角を考慮し、適宜選択してよい。

当該クランプが適用されるフランジ型管継手の管の用途や、管の外径に限定はない。一般的な管の外径は、例えば、１３０ｍｍ〜５０８ｍｍ程度、フランジの外径は１６０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度である。
当該クランプが特に有用となるフランジ型管継手は、例えば、加速器の空洞（素粒子を通過させる管路）などの超高真空を必要とする用途に用いられており、そのような用途では、汎用的な管の外径は、２６０ｍｍ〜３３０ｍｍ程度、その場合のフランジの外径は２９０ｍｍ〜３７０ｍｍ程度である。

両部材のフランジ係合部の形状は、フランジの背面を押して２つのフランジ同士を締め付けることが可能であれば、特に限定はされない。
例えば、図１（ａ）の例では、フランジ係合部１１は、フランジの背面に密着し、該フランジの背面に設けられた溝に嵌り込む突起ｅを有している。
また、図５の例では、フランジ係合部１１は、テーパーとなったフランジの背面に沿うように、勾配面ｇを有する態様となっている。このような勾配面ｇは、一般的な単発のクロウ・クランプでは、抜き勾配のように作用し、締め付けと共にクランプが外側へ逃げるために、うまく締め付けることができない。しかし、本発明では、１対よりも多い部材を連結することができるので、フランジの外周を取り巻けば、勾配面ｇが抜き勾配のように作用しても、部材同士が引張り合ってクランプが外側へ逃げることがなく、締め付けることが可能となる。
これらフランジ係合部の断面形状自体は、公知のクロー・クランプを参照してよく、フランジの背面の態様と関連付けて決定すればよい。

両部材の材料は、公知のクロー・クランプの材料を参照してもよく、機械的強度や耐食性を考慮して、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金等が好ましい材料として挙げられる。

第１部材１ａのボルト穴は、該ボルトが貫通し得る穴である。第２部材のボルト穴は、該ボルトが貫通し得る穴（その場合はナットを用いて締めつける）であってもよいし、ボルトのオネジに対応するメネジであってもよい。簡単な締め付け作業のためには、第２部材のボルト穴をメネジとする態様が好ましい。その場合、緩み止めのナット等は、適宜加えてよい。
締め付けに用いられるボルトは、管の口径や内圧に応じて適宜選択してよいが、例えば、ＪＩＳＢ１１８０に規定されたメートルネジを有するボルトでは、呼びがＭ８〜Ｍ１６である六角ボルト、六角穴付きボルトなどが汎用的である。

実施例１
本実施例では、図６に示す態様のクランプを実際に製作し、その締め付け作業性を確認した。
本実施例品は、部材の扇形の中心角を９０度として、フランジの全周を４分割し、各部材に３つのボルト穴を形成する態様とした。ただし、この場合の中心角９０度は、ボルト穴の位置を決定するための、設計上の基準角度であって、実際には、隣り合った部材同士の間に隙間が形成されるようにした（本例では、図６に示すように、１０ｍｍの平行な隙間が生じるように加工した）。
第１部材、第２部材のそれぞれの扇形の形状は合同であって、それらの断面形状は、図１（ａ）に示すように互いに対称的である。図６では、形状合同による図示上の混乱を避けるため、他の図と同様に、第２部材１ｂ〜４ｂを一点鎖線にて、第１部材よりも大きく描いている。
図６は、フランジの外周に沿って４つの第１部材１ａ、２ａ、３ａ、４ａを円環状に配置した状態を示しており、第２部材１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂは、見えるように大きく一点鎖線で示している。これら部材で形成された円環の外径は約３４４ｍｍであり、内径は約２６５ｍｍである。

適用する管のフランジ外径は２９０ｍｍである。
ボルト穴の位置は、扇形の中心角９０度のうち、一方の端から順に、１５度、４５度、７５度の位置に設けた。これは、フランジの外周に両部材を４対配置したときに、ボルト穴のピッチが３０度の等間隔となる配置パターンである。
第１部材にはボルト通過用の貫通孔（内径１３ｍｍ）を設け、第２部材には、Ｍ１２のメネジを形成した。

上記のように形成した第１部材、第２部材を、それぞれ４つ用い、フランジの外周方向に互いに３０度ずらすことで順次連結し、図６に示すように、フランジの周囲を包囲するように配置した。
フランジに最初に装着した１対の部材１ａ、１ｂは、３つのボルト穴のうち２つが一致するように、互いの位置をフランジの外周に沿って逆方向ににずらし、一致させた２つのボルト穴にそれぞれボルトを通して仮締めを行なった。部材１ａの余ったボルト穴には、次に配置する部材２ｂのボルト穴を一致させ、それによって部材２ｂで余った２つのボルト穴と、その相手の部材２ａの２つのボルト穴とを一致させるというように、両部材を交互に順次連結してボルトを通して仮締めを行っていき、最終的に全てのボルトを強く締め、締め付けを完了した。
この仮締めの間、第１部材、第２部材がフランジの周囲をずれて移動することはなく、順調に締め付け作業が行なえることがわかった。

実施例２
本実施例では、両部材のフランジ係合部の断面形状を、図５に示すように、勾配面ｇを有する態様としたこと以外は、実施例１と同様にクランプを製作した。
両部材のフランジ係合部の勾配面によって形成されるテーパー面の基準の開き角度は、１５度である。
この第１部材、第２部材を、それぞれ４つ用い、実施例１と同様に、フランジの周囲に配置し、仮締めを行い、最終的に全てのボルトを強く締め、締め付けを完了した。
本実施例でも、仮締めの間、第１部材、第２部材がフランジの周囲をずれて移動することはなく、また、両部材のフランジ係合部の勾配面による半径方向外側への抜けもなく、順調に管軸方向の締め付け作業が行なえることがわかった。

実施例１、２において、それぞれ締め付けたフランジ係合部の密閉性を、真空フード法によるＨｅリーク試験によって確認した。
真空フード法は、フランジ係合部の外側をフードで囲い、該フード内にＨｅガスを封入し、管内を真空にして、管内に浸入したＨｅガスを検知することで、フランジ係合部の密閉性を調べる方法である。
該リーク試験の結果、Ｈｅガスの管内への洩れ量は、１×１０^−１１（Ｐａ・ｍ^３／ｓ)以下であり、洩れが無いように充分良好にクランプできていることがわかった。

本発明のクランプによって、フランジ型の管継手同士を作業効率良く締め付けることが可能となった。また、予め、第１部材と第２部材とをつなげておくことで、クランプでありながらも、チェーン型の締め付け具のように簡単にフランジに装着することも可能となった。

本発明によるフランジ型管継手用クランプの構造を示す図である。図１（ａ）は、一対の部材を互いに締め付けて、２つのフランジ型管継手同士を連結した状態を示す断面図であって、管の中心線の上側だけを描いている。また、図１（ｂ）は、当該クランプをフランジ型管継手に取り付けた状態を、管軸方向から見たときの部分的な外観図である。図１（ｂ）では、第１部材の向こう側の第２部材の位置がわかるように、第２部材を一点鎖線にて大きく描いている。図１（ｂ）の図のＸ−Ｘ断面図が、図１（ａ）の図である。本発明によるフランジ型管継手用クランプの作用を説明するための模式図である。説明のために、フランジ型管継手はフランジ部分だけを描いており、当該クランプの両部材は、薄い扇形状の板のように描いており、ボルトは太い実線として描いている。第１部材と第２部材とに設けられるボルト穴の好ましい配置パターンを説明するための図であって、フランジの外周部分に第１部材と第２部材とを一部オーバラップするように配置し、両部材を管軸方向から見た図である。本発明において、第１部材と第２部材のオーバラップしない部分にそれぞれ設けられるボルト穴の数が２以上の場合に、それらのボルト穴をどのように連結に利用するかを例示する図である。本発明のクランプの両部材における、フランジ係合部の他の態様を例示する図である。本発明によるクランプの実施例を示す図である。一般的なフランジ管継手の連結状態を示す断面図であって、管の中心線の上側だけを描いた図である。高いシール性を示すように構成された特殊な構造のガスケットの一例を示す図である。図８に示した特殊な構造のガスケット（ヘリコフレックス）を好ましく用いるための公知のフランジ型管継手とクランプとの組立て構造を示す図である。図９（ａ）は、管継手の連結部分の構造を示した断面図であって、管の中心線の上側だけを描いている。図９（ｂ）は、専用締め付け具であるクロー・クランプの１つを示した図であって、そのＡ−Ａ断面図が、図９（ａ）の図である。図９に示すクロー・クランプを、フランジの周囲に配置し、仮締めから本締めに至るまでに生じる問題点を示す図である。

符号の説明

ｆ１、ｆ２フランジ
１フランジ型管継手用クランプ
１ａ第１部材
１１第１部材のフランジ係合部
１２第１部材の外縁部
１Ｂ１〜１Ｂ３第１部材のボルト穴
１ｂ第２部材
２１第２部材のフランジ係合部
２２第２部材の外縁部
Ｆクランプの圧縮力
Ｑボルト

Claims

フランジ型管継手同士を連結するに際し、ガスケットを介在させてフランジ面同士を互いに合わせた２つのフランジを、それらの外周において掴み管軸方向に締め付けるためのクランプであって、
当該クランプは、一方のフランジに配置される第１部材と、他方のフランジに配置される第２部材とをそれぞれ１以上有し、
第１部材、第２部材は、フランジの外周よりも内側においてそれぞれのフランジに係合するためのフランジ係合部と、それぞれのフランジよりも外側に張り出している外縁部とを有し、両部材の外縁部には、ボルトを一方の部材から他方の部材へと管軸方向に通すためのボルト穴がそれぞれに設けられており、
一方の部材のボルト穴は、該ボルトが貫通し得る穴であり、他方の部材のボルト穴は、該ボルトが貫通し得る穴であるかまたはボルトのオネジに対応するメネジであり、
該ボルト穴が、第１部材および第２部材のそれぞれの外縁部に、フランジの中心から見て異なる角度の方向に位置するように複数個設けられていることを特徴とする、フランジ型管継手用クランプ。
第１部材と第２部材とが、フランジの外周において円周方向に互いに位置をずらして配置され、かつ、配置された第１部材と第２部材とを管軸方向から見たとき、少なくともそれぞれの外縁部が互いに一部オーバラップするように配置されるものであり、
両部材の外縁部には、前記のオーバラップする領域に少なくとも１つのボルト穴が設けられ、オーバラップしない領域に少なくとも１つのボルト穴が設けられている、請求項１記載のフランジ型管継手用クランプ。
第１部材と第２部材とを管軸方向から見たときの、それぞれの外形が互いに合同な扇形であり、その扇形の中心角が、３０度〜１８０度である、請求項１または２記載のフランジ型管継手用クランプ。
ボルト穴が、第１部材および第２部材の外縁部にそれぞれ２個設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載のフランジ型管継手用クランプ。
ボルト穴が、第１部材および第２部材の外縁部にそれぞれ３個以上設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載のフランジ型管継手用クランプ。