JP2010530507A - 管のための結合装置 - Google Patents

Abstract

結合装置は、円筒形の管（１０）又は管区分を接続体（２０）に接続するために働く。接続体（２０）は、端面（２４）から延びる第１の円錐形の孔（２３）と、該円錐形の孔（２３）に接続していて管（１０）を受容するために働く第１の円筒形の孔（２１）と、該第１の円筒形の孔（２１）に接続していて直径を減じられた第２の円筒形の孔（２２）とを有している。管（１０）又は管区分のための孔（３１）を有するユニオンナット（３０）が設けられていて、該ユニオンナット（３０）は、該ユニオンナット（３０）を接続体（２０）の対応ねじ山（２８）に螺合可能なねじ山（３８）と、接続体（２０）の円錐形の孔（２３）とは逆向きに先細になる円錐形の孔（３３）とを有している。さらに管（１０）又は管区分の端部に隣接して外方に向かって***した環状の領域（１１）が、管（１０）又は管区分に設けられていて、該***した領域（１１）は、ユニオンナット（３０）の円錐形の孔（３３）と共働しかつ該円錐形の孔（３３）に対して相補形状をもって形成された緊締面（１２）を有している。

Description

本発明は、円筒形の管又は管区分を接続体に接続するための結合装置であって、接続体が、端面から延びる第１の円錐形の孔と、該円錐形の孔に接続していて管を受容するために働く第１の円筒形の孔と、該第１の円筒形の孔に接続していて直径を減じられた第２の円筒形の孔とを有しており、管又は管区分のための孔を有するユニオンナットが設けられていて、該ユニオンナットが、該ユニオンナットを接続体の対応ねじ山に螺合可能なねじ山と、接続体の円錐形の孔とは逆向きに先細になる円錐形の孔とを有しており、管又は管区分の端部に隣接して外方に向かって***した環状の領域が、管又は管区分に設けられていて、該***した領域が、ユニオンナットの円錐形の孔と共働しかつ該円錐形の孔に対して相補形状をもって形成された緊締面を有している形式のものに関する。

このような形式の結合装置によって管の螺合による結合が可能になる。この場合特に金属製の管路が、この管路のための受容開口を有する接続管片に接続されるようになっている。管路は、その端部に隣接して、外方に向かって***した環状の領域を有している。つまり管路は変形されており、通常は据込みによって変形されている。

接続管片と螺合可能なユニオンナットは、変形された管路端部の接続時に回転させることができ、これによって軸方向運動を、ユニオンナットと接続管片との間に位置している***した領域に対して加える。***した領域の緊締面に対して相補形状をもって形成された、ユニオンナットにおける円錐形の孔は、***した領域が接続管片に引き付けられ、螺合されてそこで固定を維持されるように、働く。

このような構成は、例えばＤＥ１９５１１０６３Ｃ２に基づいて公知である。この場合管の***した領域は、ユニオンナットの円錐角に対して相補形状をもって形成された緊締面を有する通路と、別の円錐形の領域とを有しており、これらの円錐形の領域は、接続管片の円錐形の孔に支持されていて、これによりそこでも確実な保持が可能になっている。個々の実施形態においてはさらに、管の外壁とユニオンナットの内壁と接続管片の上側の端面との間に残っている自由空間に、種々異なった形状のシール部材を配置することが提案されており、これらのシール部材はリング形状又はディスク形状に管を取り囲んで位置している。

ＤＥ１０１２４８７４Ａ１に基づいて、接続端部を取り囲むリング***部を管路に備えた螺合による別の管結合装置が公知である。この公知の構成では、リング状に延びるシール部材が、接続管片における円錐形の孔の１つの領域に導入され、この場合リング***部もまたこの円錐形の孔に導入され、これによって、そこで可能な限り確実なシールが達成され得るようになっている。さらに環状の支持リングがユニオンナットとリング***部との間に挿入され、これによって、組立て時に管が一緒に回転することが回避され、規格化されたユニオンナットが種々異なった勾配においても使用できるようになっている。

このような公知の構成には次のような欠点がある。すなわち公知の構成では、管端部の内径部への強い係合を行うことが必要であるか、又は組付け時における不正確さ及び／又は個々のエレメントを組み立てた場合における不都合な力伝達の生じるおそれがある。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の、円筒形の管又は管区分を接続体に接続するための結合装置を改良して、組立て過程中における有利な力伝達を可能にする結合装置を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の結合装置において、中間リングが設けられており、中間リングが、管又は管区分のための孔を有しており、中間リングが、管又は管区分の外方に向かって***した環状の領域と接続体との間に配置されており、中間リングが接続体の端面に支持されているようにした。

このように構成された本発明による結合装置では、正確に規定された特性を有する中間リングを設けることによって、結合装置によって最終的に保証されねばならない個々の機能を互いに切り離すことが可能になる。このような機能としては特にシール機能を上げることができ、シール機能は、構成エレメントに個別の特性が割り当てられることによって、本来の結合過程から完全に切り離されることができる。

ＤＥ１０１２４８７４Ａ１に開示された管結合装置とは異なり、２つの円錐形の面を互いに対してシールすることは、もはや必要ない。それというのは、***した領域全体は、もはやまったく接続管片の円錐形の孔内に進入する必要はなく、その代わりに、間に配置された中間リングの外側に支持されているからである。

中間リングは、結合装置の異なった機能を互いに切り離すのみならず、管の当接制限をも可能にする。従来技術では、接続管片との接続時に管の下端部がどの位まで進入できるかが、正確に規定されていなかった。場合によっては接続管片の内側の端面は同時に当接制限部であってので、これによって過剰組付けの生じることがあった。

本発明によればしかしながら中間リングが設けられていることによって、この端面と管の下端部との間には意識的に小さな遊びを残すことができ、このような遊びは、***した領域の製造時における製造誤差を補償するために使用することができる。

本発明の有利な実施形態では、結合装置内に軟質シール部材を組み込み、この軟質シール部材を中間リングによって保持させることが可能である。この軟質シール部材はこの場合、***した領域から空間的に切り離されることができる。本発明による結合装置の特に有利な構成では、管の外方に向かって***した環状の領域が、ユニオンナットの円錐形の孔とは反対の側に接触面を有しており、中間リングが該接触面のための支持面を有しており、接触面と支持面とが互いに相補形状をもって形成されている。

この場合特に、中間リングの接触面の勾配が、水平に対して１０°〜１５°の間、特に１１°であると、特に有利であり、この場合この勾配は、管軸線に向かって上方に向かって方向付けられており、つまり管の***した領域の後ろにアンダカットが生ぜしめられている。

このように構成されていると、発生する力の良好な分配と作用方向とを得ることができる。

管に対して作用する力は、ユニオンナットの緊締面において垂直であると、理想的である。しかしながら汎用の螺合部では力は通常、４５°の角度を成して緊締面に作用する。しかしながら本発明によればこの角度を３０〜３５°に減じることができ、これによって力の半径方向成分が減じられる。

従って１０〜１５°の値の角度が有利である。なぜならば、さらに大きな角度は、大きな機械的なコストをもってしか実現することができず、前記有利な角度は、技術的な要求と実現可能な角度との間における絶妙な妥協策だからである。

そしてこの角度は、均一な力伝達を可能にする。

結合装置における過剰組付けは、中間リングを有利に配置することによって確実に回避される。さらに、結合される管が中間リングを介して接続管片に載着し、ひいては最適な結合が得られると、操作員には明りょうな信号が伝えられる。

***した領域における管の内輪郭の変化は最小である。これによって流れは可能な限り僅かしか妨げられない。これによってノイズの発生は極めて良好に阻止される。

また管の変形のために必要な力も、***した領域の上述のような形状が比較的小さな力で得られることに基づいて、同様に減じられる。

次に図面を参照しながら本発明の１実施例を説明する。

結合装置の１実施形態を示す断面図である。 図１に示された結合装置の１つのエレメントを示す図である。 図２に示された領域Ｂを拡大して示す図である。

管１０と接続体２０との管ねじ結合装置が、図１に示されている。管１０は円筒形であり、図１には管１０の下端部が例示されており、この下端部は図示よりもさらに長くてもよく、管路装置の一部であってもよい。

この管１０は、接続体２０内に差し込まれる。接続体２０はそのために第１の円筒形の孔２１を有しており、この孔２１は、この孔２１内に管１０が差し込まれ得るように正確に寸法設定されている。第２の孔２２は、第１の孔に比べて小さな直径を備えて形成されている。この第２の孔２２は第１の孔を、接続体２０の内部に向かって延長している。管１０の内部に存在する媒体は、第２の孔２２内に達することができ、さらにその中を搬送されることができる。

さらに端面２５が設けられており、この端面２５は、第１の孔２１と第２の孔２２とを互いに切り離されている。

接続体２０の外側面として別の端面２４が設けられており、この場合第１の外側の円筒形の孔２１は円錐形の孔２３に移行しており、この孔２３は端面２４に向かって開放している。

接続体２０は外側にさらにねじ山２８を有しており、このねじ山２８は、対応ねじ山３８との螺合のために設けられていて、この対応ねじ山３８については以下において詳しく述べる。

接続体２０のねじ山２８には、対応ねじ山３８を備えたユニオンナット３０を螺合により装着することができる。ユニオンナット３０は孔３１を有しており、この孔３１を通して管１０は案内されることができる。孔３１とねじ山３８との間にはさらに区分が設けられていて、この区分においてユニオンナット３０を貫く孔３１は、円錐形の孔３３として接続体２０に向かって拡大している。

管１０はこの領域にその端部に隣接して、外方に向かって***した環状の領域１１を有している。この***した領域１１は、管の据込みによって得られる。図１から分かるように、管１０の内径はこの領域１１において幾分拡大されていることができる。外方に向かって***した環状の領域１１は、管１０の全周において等しく形成されている。

***部は、接続体２０とは反対の前側（図１で見て上側）に、ユニオンナット３０の円錐形の孔３３に合っていてこの孔３３に対して相補形状をもって形成された緊締面１２を有している。従ってこの緊締面１２もまた円錐形に形成されていて、接続体２０に向かって下方に拡大している。

管１０の下側から見て、外方に向かって***した環状の領域１１は初めに、一番近傍において水平な面、つまり接触面１３（これについては後で詳しく述べる）を備えて形成されている。この接触面１３は次いで円錐形の支持面１４へと移行している。

管１０又は管区分の外方に向かって***した環状の領域１１と接続体２０との間には、中間リング５０が配置されている。この中間リング５０は、アダプタエレメント又は保持リングとも呼ぶことができる。

この中間リング５０は環状の支持面５２を有しており、この支持面５２で中間リング５０は接続体２０の端面２４に接触している。

さらに中間リング５０は、孔５１に隣接して円錐形の孔５３を有している。この円錐形の孔５３内において、***した領域１１はその接触面１３で中間リング５０に接触している。

円錐形の孔５３は、該孔に隣接して、中間リング５０の別の円錐形の孔５３に移行しており、この孔５３は、***した領域１１の円錐形の面１４に対して相補形状をもって向かい合って位置している。

中間リング５０はさらに軟質シールエレメント６０を有している。この軟質シールエレメント６０は、管１０の外壁と接続体２０の円錐形の孔２３と中間リング５０の相応な支持装置との間に位置している。中間リング５０は同様に管１０の外壁に隣接しているので、同様に管１０を取り囲む環状の軟質シールエレメント６０は、中間リング５０によって、外方に向かって***した環状の領域１１から持続的に機械的に隔てられている。

図２には、管１０の関連した下側区分が単独で示されている。この場合管１０の内側の孔は、図１とは異なりコンスタントな直径をもって示されている。

この図２から明らかなように、外方に向かって***した環状の領域１１は、上方に向かって円錐形の緊締面１２によって画成されている。この円錐形の緊締面１２の面は、管１０の軸平行な垂直な壁との間に、約４５°の角度を成している。

管１０の外方に向かって***した環状の領域１１は、そのＢで示された領域が図３に拡大して示されている。

この図３から明らかなように、緊締面１２の他に、外方に向かって***した環状の領域１１の下側には接触面１３が設けられている。この接触面１３は管１０の軸平行な壁に対してほぼ垂直に、しかしながら正確には垂直ではなく延びている。図３をよく見ると分かるが、この接触面１３はこの垂直との間に約１０°〜１５°の角度、図示の有利な実施形態では１１°の角度を成している。この接触面１３も又全体として円錐形に形成されており、この場合その円錐度は、円錐形の緊締面１２と同じ方向に方向付けられており、しかしながらこの円錐度は既に述べたように異なった円錐角を有している。

多くの場合、円錐面は隣接した面に丸みをもって移行していて、鋭い縁部の設けられていないことがそれぞれ留意されている。

等しい方向付けを有している２つの円錐形の面１２，１３の間には、同様に環状に延びる円錐形の面１４が設けられている。

接触面１３が水平との間に成している１１°の角度Ａの他に、さらに３０°の角度Ｂが示されている。この角度Ｂは、差成分が３０°である場合の力の経過を再現している。

１０ 管（円筒形）、 １１ 管の外方に向かって***した領域、 １２ 緊締面、 １３ 接触面、 １４ 円錐形の面、 ２０ 接続体、 ２１ 孔（管１０のための第１の円筒形の孔）、 ２２ 孔（小さな直径を備えた第２の孔）、 ２３ 円錐形の孔、 ２４ 中間リングに対する端面、 ２５ 管１０に対する端面、 ２８ ユニオンナット３０との螺合のためのねじ山、 ３０ ユニオンナット、 ３１ 管１０のための孔、 ３３ 円錐形の孔、 ３８ 接続体２０との螺合のためのねじ山、 ５０ 中間リング、 ５１ 管１０のための孔、 ５２ 接続体２０に対する支持面、 ５３ 領域１１の接触面１３に対する円錐部、 ５４ 領域１１の円錐形の面１４に対する円錐部、 ６０ 軟質シールエレメント

Claims (8)

1. 円筒形の管（１０）又は管区分を接続体（２０）に接続するための結合装置であって、
   接続体（２０）が、端面（２４）から延びる第１の円錐形の孔（２３）と、該円錐形の孔（２３）に接続していて管（１０）を受容するために働く第１の円筒形の孔（２１）と、該第１の円筒形の孔（２１）に接続していて直径を減じられた第２の円筒形の孔（２２）とを有しており、
   管（１０）又は管区分のための孔（３１）を有するユニオンナット（３０）が設けられていて、該ユニオンナット（３０）が、該ユニオンナット（３０）を接続体（２０）の対応ねじ山（２８）に螺合可能なねじ山（３８）と、接続体（２０）の円錐形の孔（２３）とは逆向きに先細になる円錐形の孔（３３）とを有しており、
   管（１０）又は管区分の端部に隣接して外方に向かって***した環状の領域（１１）が、管（１０）又は管区分に設けられていて、該***した領域（１１）が、ユニオンナット（３０）の円錐形の孔（３３）と共働しかつ該円錐形の孔（３３）に対して相補形状をもって形成された緊締面（１２）を有している形式のものにおいて、
   中間リング（５０）が設けられており、
   中間リング（５０）が、管（１０）又は管区分のための孔（５１）を有しており、
   中間リング（５０）が、管（１０）又は管区分の外方に向かって***した環状の領域（１１）と接続体（２０）との間に配置されており、
   中間リング（５０）が接続体（２０）の端面（２４）に支持されていることを特徴とする、管のための結合装置。
2. 中間リング（５０）が軟質シールエレメント（６０）を有しており、該軟質シールエレメント（６０）が、管（１０）の壁と中間リング（５０）と接続体（２０）の円錐形の孔（２３）との間において管（１０）を取り囲むように環状に配置されている、請求項１記載の結合装置。
3. 軸方向における中間リング（５０）の寸法は、結合装置によって接続体（２０）に管（１０）又は管区分が接続された場合に、中間リング（５０）が支持面（５２）で接続体（２０）の端面に支持され、管（１０）又は管区分の端部が接続体（２０）における円筒形の孔（２１）の端部に対してなお遊びを有しているように、寸法設定されている、請求項１又は２記載の結合装置。
4. 管（１０）の外方に向かって***した環状の領域（１１）が、ユニオンナット（３０）の円錐形の孔（３３）とは反対の側に接触面（１３）を有しており、
   中間リング（５０）が該接触面（１３）のための支持面（５４）を有しており、
   接触面（１３）と支持面（５４）とが互いに相補形状をもって形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の結合装置。
5. 接触面（１３）が環状の区分を有していて、該管状の区分において接触面（１３）が、円錐形に同じ方向で、しかしながら場合によっては円錐形の孔（３３）とは異なった勾配で傾けられている、請求項４記載の結合装置。
6. 中間リング（５０）の接触面（１３）の勾配が、水平に対して１０°〜１５°の間である、請求項５記載の結合装置。
7. 管（１０）の外方に向かって***した環状の領域（１１）が、接触面（１３）からさらに第２の円錐部（１４）に移行しており、***した領域（１１）の第２の円錐部（１４）の円錐角と中間リング（５０）の円錐形の孔（５３）の円錐角とがそれぞれ相補形状をもって形成されていて、接続体（２０）の円錐形の孔（２３）に対して同じ方向付けで、しかしながら場合によっては異なった方向付けで、延びている、請求項１から３までのいずれか１項記載の結合装置。
8. 管（１０）又は管区分の外方に向かって***した環状の領域（１１）の第２の円錐部（１４）の円錐角と中間リング（５０）の円錐形の孔（５３）の円錐角とがそれぞれ、２０°よりも大きな角度、特に約３０°（±５°）である、請求項７記載の結合装置。

Images