(57)【要約】【課題】変形されないストップリングを提供すること。【解決手段】端と端とを接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器に対するシールであって、該シールは、該中央の空間内に位置決め可能であり、該シールは、  柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、該第一のリングは、対向して配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分と、該片側部分の間に位置決めされ、該片側部分を互いに接続する中心部分とを有し、該片側部分の各々は、該中心部分の外径よりも大きい外径を有する、第一のリングと、  該中心部分内に位置決めされ、半径方向内向きに面する周囲の溝と、  該周囲の溝の中に位置決めされた外側部分と、半径方向内向きに突き出ている内側部分とを有する第二のリングと  を備えている、シールを提供する。【選択図】図１
2011038638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端と端とを接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器に対するシールであって、該シールは、該中央の空間内に位置決め可能であり、該シールは、
柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、該第一のリングは、対向して配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分と、該片側部分の間に位置決めされ、該片側部分を互いに接続する中心部分とを有し、該片側部分の各々は、該中心部分の外径よりも大きい外径を有する、第一のリングと、
該中心部分内に位置決めされ、半径方向内向きに面する周囲の溝と、
該周囲の溝の中に位置決めされた外側部分と、半径方向内向きに突き出ている内側部分とを有する第二のリングと
を備えている、シール。
【請求項２】
前記周囲の溝は、台形の断面形状を有する、請求項１に記載のシール。
【請求項３】
前記第二のリングは、長方形の断面形状を有する、請求項２に記載のシール。
【請求項４】
前記周囲の溝は、内径を規定する半径方向に面する表面を有し、前記第二のリングは、該周囲の溝の内径以下の外径を有する、請求項１に記載のシール。
【請求項５】
前記第一のリングは、ＥＰＤＭ、ニトリル、ペルフルオロエラストマーおよびシリコーンからなる群から選択された弾性材料で形成されている、請求項１に記載のシール。
【請求項６】
前記第二のリングは、硬質材料で形成されている、請求項１に記載のシール。
【請求項７】
前記第二のリングは、金属で形成される、請求項１に記載のシール。
【請求項８】
前記第二のリングは、前記外側部分から半径方向外向きに突き出る複数のローブを有する、請求項１に記載のシール。
【請求項９】
前記第二のリングの中心から前記複数のローブ上の最も外側の点への距離は、前記第一のリングの中心から前記溝の前記半径方向に面する表面への距離以下の大きさである、請求項８に記載のシール。
【請求項１０】
前記第一の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第一のシール表面と、
前記第二の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第二のシール表面と
をさらに備えている、請求項１に記載のシール。
【請求項１１】
前記第一のシール表面および前記第二のシール表面の各々は、前記第一のリングを含む平面に垂直に方向づけられた軸に対して角度を付けて方向づけられる、請求項１０に記載のシール。
【請求項１２】
前記第一の片側部分および前記第二の片側部分は、前記中心部分と同軸に配列されている、請求項１に記載のシール。
【請求項１３】
端と端とが接する関係で管要素を接続する結合器であって、該結合器は、
端と端とを接する関係で互いに取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントであって、該複数のセグメントは、互いに対して間隔を空けた関係で位置決めされる、複数のセグメントと、
該中央の空間内に位置決めされたシールと
を含み、該シールは、
柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、該第一のリングは、対向して配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分と、該複数の片側部分の間に位置決めされ、該片側部分を互いに接続する中心部分とを有し、該片側部分の各々は、該複数のセグメントを該間隔を空けた関係で支持するように大きさを設定された外径を有し、該中心部分は、該片側部分の外径よりも小さい外径を有する、第一のリングと、
該中心部分内に位置決めされ、半径方向内向きに面する周囲の溝と、
該周囲の溝の中に位置決めされた外側部分と、半径方向内向きに突き出る内側部分とを有する第二のリングと、
該複数のセグメントを端と端とで取り付ける、複数の調整可能に締め付け可能な留め具であって、該留め具の締め付けは、該複数のセグメントを互いに向けて引っ張り、該片側部分を半径方向内向きに圧縮する、結合器。
【請求項１４】
前記周囲の溝は、台形の断面形状を有する、請求項１３に記載の結合器。
【請求項１５】
前記第二のリングは、長方形の断面形状を有する、請求項１４に記載の結合器。
【請求項１６】
前記周囲の溝は、内径を規定する半径方向に面する表面を有し、前記第二のリングは、該周囲の溝の該内径以下の大きさの外径を有する、請求項１３に記載の結合器。
【請求項１７】
前記第一のリングは、ＥＰＤＭ、ニトリル、ペルフルオロエラストマーおよびシリコーンからなる群から選択された弾性材料で形成されている、請求項１３に記載の結合器。
【請求項１８】
前記第二のリングは、硬質材料で形成されている、請求項１３に記載の結合器。
【請求項１９】
前記第二のリングは、金属で形成されている、請求項１３に記載の結合器。
【請求項２０】
前記第二のリングは、前記外側部分から半径方向外向きに突き出る複数のローブを有する、請求項１３に記載の結合器。
【請求項２１】
前記第二のリングの中心から前記複数のローブ上の最も外側の点への距離は、前記第一のリングの中心から前記溝の前記半径方向に面する表面への距離以下の大きさである、請求項２０に記載の結合器。
【請求項２２】
前記第一の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第一のシール表面と、
前記第二の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第二のシール表面と
をさらに備えている、請求項１３に記載の結合器。
【請求項２３】
前記第一のシール表面および前記第二のシール表面の各々は、前記第一のリングを含む平面に垂直に方向づけられた軸に対して角度を付けて方向づけられる、請求項２２に記載の結合器。
【請求項２４】
前記第一の片側部分および前記第二の片側部分の各々は、前記中心部分と同軸に配列される、請求項１３に記載の結合器。
【請求項２５】
端と端とが接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器に対するシールであって、該シールは、該中央の空間内に位置決め可能であり、該シールは、
該複数のセグメントの内側表面との係合のために半径方向外向きに面する第一の表面部分および第二の表面部分と、該第一の表面部分と第該二の表面部分との間に位置決めされた第三の外向きに面する表面部分とを有する第一のリングであって、該第三の表面部分は、該第一の表面部分および該第二の表面部分に対して半径方向内向きにへこんでいる、第一のリングと、
該第一のリングによって囲まれ、該第三の表面部分と実質的に同心に位置決めされた第二のリングであって、該第二のリングは、該第一のリングによって捕捉された外側部分および半径方向内向きに突き出る内側部分を有する、第二のリングと
を含む、シール。
【請求項２６】
前記第一のリングは、前記第三の表面部分と対向するように位置決めされ、半径方向内向きに面する周囲の溝をさらに含み、前記第二のリングの外側部分は、該溝によって捕捉される、請求項２５に記載のシール。
【請求項２７】
前記周囲の溝は、台形の断面形状を有する、請求項２６に記載のシール。
【請求項２８】
前記第二のリングは、長方形の断面形状を有する、請求項２７に記載のシール。
【請求項２９】
前記周囲の溝は、内径を規定する半径方向に面する表面を有し、前記第二のリングは、該周囲の溝の該内径以下の大きさの外径を有する、請求項２６に記載のシール。
【請求項３０】
前記第一のリングは、柔軟で弾力性のある材料で形成され、前記第二のリングは、硬質材料で形成されている、請求項２６に記載のシール。
【請求項３１】
第一の管要素と第二の管要素とを端と端とが接する関係で接続する方法であって、該方法は、
端と端とが接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器を用いることと、
該中央の空間内に位置決めされたシール上に間隔を空けた関係で該複数のセグメントを支持することであって、該シールは、柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、該第一のリングは、対向するように配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分を有する、第一のリングと、該片側部分の間に位置決めされ、該片側部分を互いに接続する中心部分であって、該片側部分の各々は、該複数のセグメントを該間隔を空けた関係で支持するように大きさを設定された外径を有し、該中心部分は、該片側部分の外径よりも小さい外径を有する、中心部分とを含む、ことと
該第一の管要素および該第二の管要素を、該シールの両側から第一のリングに挿入することと
該第一の管要素および該第二の管要素を、該第一のリングの中心部分における周囲の溝の中に位置決めされた外側部分を有する第二のリングと係合することと、
該複数のセグメントを互いに向けて引っ張ることと、
該第一の片側部分および該第二の片側部分を、該複数のセグメントと該複数の管要素との間で圧縮することと
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、管要素を端と端とが接する関係で接続する結合器とともに用いられるシールに関し、特に、管要素を受けとるために解体される必要のない、設置準備のできている結合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
管要素を一緒に端と端とで接合する機械的結合器は、相互接続可能なセグメントを含み、相互接続可能なセグメントは、管要素の端の部分を囲む円周方向に位置決め可能である。用語「管要素」は、本明細書において管のような形態を有する任意の管のような品目またはコンポーネントを記述するために用いられる。管要素は、管のストック、管の継ぎ手例えば、エルボー、キャップ、ティー、および流体制御コンポーネント、例えば、弁、レジューサー、ストレーナー、絞り弁、圧力制御器などを含む。
【０００３】
各機械的結合セグメントは、円弧状表面を有するハウジングを備え、円弧状表面は、ハウジングから半径方向内向きに突き出、プレーンエンドの管要素、ショルダーエンドの管要素、または接合される管要素の各々の周りに延びる周囲の溝と係合する。円弧状表面と管要素との係合は、接合に機械的拘束を提供し、管要素が高い内部圧力および大きい外部の力の下でも結合されたままであることを確実にする。ハウジングは、環状のチャネルを規定し、環状のチャネルは、ガスケットまたはシール（典型的には、エラストマーのリング）を受けとり、ガスケットまたはシールは、各管要素の端を係合し、セグメントと協働して流体密封接合を提供する。セグメントは、典型的には、ハウジングから外向きに突き出るラグの形態をしている接続部材を有する。ラグは、留め具（例えば、ナットおよびボルト）を受けとるように構成され、留め具は、調節可能に締め付け可能で、セグメントを互いに向けて引っ張る。
【０００４】
Ｇｉｂｂ他に対する米国特許第７，０８６，１３１号において開示されるタイプの設置準備のできている結合器に関して、結合セグメントは、工場で組み立て済み、すなわち、一緒にボルトで締められているが、間隔を空けた関係においてシール上に支持され、結合セグメントの複数の特徴のうちの一つは、最初に結合器を解体することなしに、管要素が挿入して結合されることを可能にする。円弧状表面が管要素の中の周囲の溝と整列するように結合器内の管要素の位置決めを容易にするために、シールは、周囲のリングを備えたストップを有する。ストップリングは、管要素と係合するシール表面の間でシールと同心に位置決めされる。ストップリングは、シールの中心に向かって半径方向内向きに突き出ている。管要素は、ストップリングと接触するまで、セグメント間のシールに挿入される。次いで、複数のセグメントを一緒に保持しているボルトは、締め付けられ、セグメントを互いに向けて引っ張り、管要素に対してシールを圧縮し、円弧状表面を溝と係合し、流体密封機械接合をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
典型的には、ストップリングは、シールと同じ柔軟な弾力性のある材料で作られている。そのような構成の不都合の１つは、軟らかく柔軟な材料（例えば、エラストマー）で作られたストップリングが、管要素の複数の端の間に挟まれたとき、例えば、曲げ試験または大きな地震事象の間、損傷され得、結合器によって保持された管要素は、結合器に対して実質的に角度的に変位されることである。ストップの挟まれた部分は、変形され得、このことは、一部の用途に対しては許容しがたいと考えられる。設置準備のできている結合器の使用によって許容される経済的利点を可能にしながら、重要な火災予防システムにおける安全を促進するために、上記の不都合を被らないストップリングに対する必要性が、明らかに存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概要）
本発明は、端と端とが接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器に対するシールに関係する。シールは、中央の空間内に位置決め可能であり、柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングを含む。第一のリングは、対向して配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分を有し、同心に整列され得る。中心部分は、複数の片側部分の間に位置決めされ、複数の片側部分を互いに接続する。片側部分の各々は、中心部分の外径よりも大きい外径を有する。周囲の溝は、中心部分内に位置決めされ、半径方向内向きに面する。第二のリングは、周囲の溝の中に位置決めされた外側部分と、半径方向内向きに突き出ている内側部分とを有する。
【０００７】
一実施形態において、周囲の溝は、台形の断面形状を有する。第二のリングは、長方形の断面形状を有し得る。周囲の溝は、半径方向に面する表面を有し、半径方向に面する表面は内径を規定する。第二のリングは、周囲の溝の内径以下の大きさの外径を有する。
【０００８】
第一のリングは、ＥＰＤＭ、ニトリル、ペルフルオロエラストマーおよびシリコーンからなる群から選択された弾性材料で形成される。第二のリングは、硬質材料、例えば、金属で形成される。
【０００９】
シールはまた、柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングを含むものとして、説明され得る。第一のリングは、管結合器を含むセグメントの内側表面と係合するために半径方向外向きに面する、第一の表面部分および第二の表面部分を有する。シールはまた、第一の表面部分と第二の表面部分との間に位置決めされた第三の外向きに面する表面部分を有する。第三の表面部分は、第一の表面部分および第二の表面部分に対して半径方向内向きにへこんでいる。周囲の溝は、第三の表面部分に対向して位置決めされ、半径方向内向きに面する。硬質材料で形成された第二のリングは、溝の中に捕捉された外側部分を有する。第二のリングはまた、半径方向内向きに突き出る内側部分も有する。
【００１０】
本発明はまた、端と端とが接する関係で管要素を接続する結合器も含む。結合器は、端と端とが接する関係で互いに取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを含む。複数のセグメントは、互いに対して間隔を空けた関係で位置決めされる。シールは、中央の空間内に位置決めされる。シールは、柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングを含む。第一のリングは、対向して配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分と、片側部分の間に位置決めされ、片側部分を互いに接続する同軸の中心部分とを有する。片側部分の各々は、複数のセグメントを間隔を空けた関係で支持するように大きさを設定された外径を有する。中心部分は、片側部分の外径よりも小さい外径を有する。周囲の溝は、中心部分内に位置決めされ、半径方向内向きに面する。第二のリングは、周囲の溝の中に位置決めされた外側部分と、半径方向内向きに突き出る内側部分とを有する。結合器の複数のセグメントは、調整可能に締め付け可能な複数の留め具によって、互いに取り付けられる。複数の留め具の締め付けは、複数のセグメントを互いに向けて引っ張り、片側部分を半径方向内向きに圧縮する。
【００１１】
本発明はまた、第一の管要素と第二の管要素とを端と端とが接する関係で接続する方法を包含する。この方法は、
（ａ）端と端とが接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器を用いることと、
（ｂ）中央の空間内に位置決めされたシール上に間隔を空けた関係で複数のセグメントを支持することであって、シールは、柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、第一のリングは、対向するように配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分を有する、第一のリングと、片側部分の間に位置決めされ、片側部分を互いに接続する中心部分であって、片側部分の各々は、複数のセグメントを間隔を空けた関係で支持するように大きさを設定された外径を有し、中心部分は、片側部分の外径よりも小さい外径を有する外径を有する、中心部分とを含む、ことと
（ｃ）第一の管要素および第二の管要素を、シールの両側から第一のリングに挿入することと
（ｄ）第一の管要素および第二の管要素を、第一のリングの中心部分における周囲の溝の中に位置決めされた外側部分を有する第二のリングと係合することと
（ｅ）複数のセグメントを互いに向けて引っ張ることと
（ｆ）第一の片側部分および第二の片側部分を、複数のセグメントと複数の管要素との間で圧縮することと
を包含する。
【００１２】
例えば、本発明が以下の項目を提供する。
（項目１）
端と端とを接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器に対するシールであって、該シールは、該中央の空間内に位置決め可能であり、該シールは、
柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、該第一のリングは、対向して配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分と、該片側部分の間に位置決めされ、該片側部分を互いに接続する中心部分とを有し、該片側部分の各々は、該中心部分の外径よりも大きい外径を有する、第一のリングと、
該中心部分内に位置決めされ、半径方向内向きに面する周囲の溝と、
該周囲の溝の中に位置決めされた外側部分と、半径方向内向きに突き出ている内側部分とを有する第二のリングと
を備えている、シール。
（項目２）
上記周囲の溝は、台形の断面形状を有する、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目３）
上記第二のリングは、長方形の断面形状を有する、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目４）
上記周囲の溝は、内径を規定する半径方向に面する表面を有し、上記第二のリングは、該周囲の溝の内径以下の外径を有する、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目５）
上記第一のリングは、ＥＰＤＭ、ニトリル、ペルフルオロエラストマーおよびシリコーンからなる群から選択された弾性材料で形成されている、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目６）
上記第二のリングは、硬質材料で形成されている、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目７）
上記第二のリングは、金属で形成される、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目８）
上記第二のリングは、上記外側部分から半径方向外向きに突き出る複数のローブを有する、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目９）
上記第二のリングの中心から上記複数のローブ上の最も外側の点への距離は、上記第一のリングの中心から上記溝の上記半径方向に面する表面への距離以下の大きさである、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目１０）
上記第一の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第一のシール表面と、
上記第二の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第二のシール表面と
をさらに備えている、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目１１）
上記第一のシール表面および上記第二のシール表面の各々は、上記第一のリングを含む平面に垂直に方向づけられた軸に対して角度を付けて方向づけられる、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目１２）
上記第一の片側部分および上記第二の片側部分は、上記中心部分と同軸に配列されている、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目１３）
端と端とが接する関係で管要素を接続する結合器であって、該結合器は、
端と端とを接する関係で互いに取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントであって、該複数のセグメントは、互いに対して間隔を空けた関係で位置決めされる、複数のセグメントと、
該中央の空間内に位置決めされたシールと
を含み、該シールは、
柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、該第一のリングは、対向して配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分と、該複数の片側部分の間に位置決めされ、該片側部分を互いに接続する中心部分とを有し、該片側部分の各々は、該複数のセグメントを該間隔を空けた関係で支持するように大きさを設定された外径を有し、該中心部分は、該片側部分の外径よりも小さい外径を有する、第一のリングと、
該中心部分内に位置決めされ、半径方向内向きに面する周囲の溝と、
該周囲の溝の中に位置決めされた外側部分と、半径方向内向きに突き出る内側部分とを有する第二のリングと、
該複数のセグメントを端と端とで取り付ける、複数の調整可能に締め付け可能な留め具であって、該留め具の締め付けは、該複数のセグメントを互いに向けて引っ張り、該片側部分を半径方向内向きに圧縮する、結合器。
（項目１４）
上記周囲の溝は、台形の断面形状を有する、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目１５）
上記第二のリングは、長方形の断面形状を有する、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目１６）
上記周囲の溝は、内径を規定する半径方向に面する表面を有し、上記第二のリングは、該周囲の溝の該内径以下の大きさの外径を有する、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目１７）
上記第一のリングは、ＥＰＤＭ、ニトリル、ペルフルオロエラストマーおよびシリコーンからなる群から選択された弾性材料で形成されている、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目１８）
上記第二のリングは、硬質材料で形成されている、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目１９）
上記第二のリングは、金属で形成されている、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目２０）
上記第二のリングは、上記外側部分から半径方向外向きに突き出る複数のローブを有する、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目２１）
上記第二のリングの中心から上記複数のローブ上の最も外側の点への距離は、上記第一のリングの中心から上記溝の上記半径方向に面する表面への距離以下の大きさである、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目２２）
上記第一の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第一のシール表面と、
上記第二の片側部分上に位置決めされ、半径方向内向きに面する第二のシール表面と
をさらに備えている、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目２３）
上記第一のシール表面および上記第二のシール表面の各々は、上記第一のリングを含む平面に垂直に方向づけられた軸に対して角度を付けて方向づけられる、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目２４）
上記第一の片側部分および上記第二の片側部分の各々は、上記中心部分と同軸に配列される、上記項目のいずれかに記載の結合器。
（項目２５）
端と端とが接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器に対するシールであって、該シールは、該中央の空間内に位置決め可能であり、該シールは、
該複数のセグメントの内側表面との係合のために半径方向外向きに面する第一の表面部分および第二の表面部分と、該第一の表面部分と第該二の表面部分との間に位置決めされた第三の外向きに面する表面部分とを有する第一のリングであって、該第三の表面部分は、該第一の表面部分および該第二の表面部分に対して半径方向内向きにへこんでいる、第一のリングと、
該第一のリングによって囲まれ、該第三の表面部分と実質的に同心に位置決めされた第二のリングであって、該第二のリングは、該第一のリングによって捕捉された外側部分および半径方向内向きに突き出る内側部分を有する、第二のリングと
を含む、シール。
（項目２６）
上記第一のリングは、上記第三の表面部分と対向するように位置決めされ、半径方向内向きに面する周囲の溝をさらに含み、上記第二のリングの外側部分は、該溝によって捕捉される、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目２７）
上記周囲の溝は、台形の断面形状を有する、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目２８）
上記第二のリングは、長方形の断面形状を有する、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目２９）
上記周囲の溝は、内径を規定する半径方向に面する表面を有し、上記第二のリングは、該周囲の溝の該内径以下の大きさの外径を有する、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目３０）
上記第一のリングは、柔軟で弾力性のある材料で形成され、上記第二のリングは、硬質材料で形成されている、上記項目のいずれかに記載のシール。
（項目３１）
第一の管要素と第二の管要素とを端と端とが接する関係で接続する方法であって、該方法は、
端と端とが接する関係で取り付けられた中央の空間を囲む複数のセグメントを有する管結合器を用いることと、
該中央の空間内に位置決めされたシール上に間隔を空けた関係で該複数のセグメントを支持することであって、該シールは、柔軟で弾力性のある材料で形成された第一のリングであって、該第一のリングは、対向するように配置され、円周方向に延びる第一の片側部分および第二の片側部分を有する、第一のリングと、該片側部分の間に位置決めされ、該片側部分を互いに接続する中心部分であって、該片側部分の各々は、該複数のセグメントを該間隔を空けた関係で支持するように大きさを設定された外径を有し、該中心部分は、該片側部分の外径よりも小さい外径を有する、中心部分とを含む、ことと
該第一の管要素および該第二の管要素を、該シールの両側から第一のリングに挿入することと
該第一の管要素および該第二の管要素を、該第一のリングの中心部分における周囲の溝の中に位置決めされた外側部分を有する第二のリングと係合することと、
該複数のセグメントを互いに向けて引っ張ることと、
該第一の片側部分および該第二の片側部分を、該複数のセグメントと該複数の管要素との間で圧縮することと
を包含する、方法。
【００１３】
（摘要）
管結合器に対するシールおよび管要素を接続する方法が提供される。シールは、硬質リングを囲む弾性リングを有する。弾性リングは、へこんだ中心部分によって接続された複数の片側部分を有する。へこんだ中心部分は、変形された形状をした弾性リングの最終的な直径以下の大きさの直径を有し、変形された形状は、流体密封接合をもたらす。シールは、管結合器の複数のセグメント間に位置決めされる。管要素は、結合器の両側から硬質リングに対して弾性リングに挿入される。複数のセグメントは、留め具によって互いに向けて引っ張られ、片側部分を圧縮し、流体密封接合をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に従ったシールを有する結合器の等角投影図である。
【図２】図２は、図１の線２−２でとられた断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、拡大された縮尺で図２からの一部分を示す。
【図３】図３は、図１に示される結合器の部分断面図である。
【図４】図４は、本発明に従ったシールの代替の実施形態の部分断面図である。
【図５】図５〜７は、本発明に従った結合器およびシールを用いて管要素を端と端とで接合する方法を例示する。
【図６】図５〜７は、本発明に従った結合器およびシールを用いて管要素を端と端とで接合する方法を例示する。
【図７】図５〜７は、本発明に従った結合器およびシールを用いて管要素を端と端とで接合する方法を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（詳細な説明）
図１は、本発明に従ったシール１２を有する設置準備のできた結合器１０の等角投影図を示す。結合器１０は、中央の空間２０を囲む端と端とが接する関係において、調整可能に締め付け可能な留め具１８（ナットおよびボルト）によって互いに取り付けられた一対のセグメント１４および１６を備えている。各セグメント１４および１６は、キーとしても公知の円弧状表面２２を有し、円弧状表面２２は、管結合器１０のセグメントによって囲まれた中央の空間に挿入された管要素の溝、または他の外側表面部分と係合するように、内向きに突き出る。図１に示されるように、セグメント１４および１６は、以下で説明されるように、中央の空間に挿入された管要素を分解されることなしに受容するように、シール１２上で間隔を空けた関係で支持される。
【００１６】
図２に示されるように、シール１２は、第一のリング２４で形成される。第一のリングは、第一の片側部分２６および第二の片側部分２８を有し、第一の片側部分２６および第二の片側部分２８は、互いに対向して配置される。片側部分２６および片側部分２８は、円周方向に延び、やはり円周方向に延びる中心部分３０によって互いに接続される。この実施形態において、片側部分は、中心部分と同軸である。片側部分の各々は、外径３２を有し、外径３２は、中心部分の外径３４よりも大きい。片側部分２６および片側部分２８のそれぞれの外側表面２６ａおよび外側表面２８ａは、外向きに面する表面部分を形成し、この表面部分は、変形されていない形状において、結合セグメント１４と結合セグメント１６とを間隔を空けた関係で係合し、支持する。中心部分３０は、外側表面３０ａを有し、外側表面３０ａは、外側表面２６ａおよび外側表面２８ａに対して半径方向内向きにへこんでいる。
【００１７】
片側部分２６および片側部分２８の各々は、各々から延びるそれぞれのシール表面３６およびシール表面３８を有する。シール表面３６およびシール表面３８は、接合が形成されるとき、管要素の外側表面に対して係合し、シールを形成し得るように、円周方向に延び、半径方向内向きに面する。結合器の平面に対して垂直な軸４０に対して角度を付けて表面を方向づけることが有利である。角度を付けられた表面は、挿入の際に、結合器と同心の整列に管要素を導くリードインとして作用する。
【００１８】
図２Ａに示されるように、中心部分３０はまた、円周方向の溝４２も含む。溝４２は、半径方向内向きに面し、半径方向に面する表面４４を有し、表面４４は、溝４２の内径４６を規定する（図２を参照）。溝４２が、基部が表面４４によって形成された台形の断面４８を有することは有利である。台形の断面形状は、中心部分３０に応力低減を提供する。
【００１９】
シール１２はまた、第二のリング５０も含む。リング５０は、長方形の断面５２を有し得、周囲の溝４２の中に捕捉された外側部分５４を有する。リング５０はまた、内側部分５６を含み、内側部分５６は、半径方向内向きに突き出て、ストップを形成し、結合器への管要素の挿入の深さを制御する。図３に示される一実施形態において、リング５０は、直径５８を有し、直径５８は、中心部分３０における溝４２の直径４６以下の大きさである。図４に示される別の実施形態において、リング５０は、複数のローブ６０を有し、複数のローブ６０は、リングの外側部分５４から外側に突き出る。この実施形態において、リング５０の中心から任意のローブの最も外側の点への距離６２は、第一のリングの中心から溝４２の半径方向に面する表面４４への距離６４以下の大きさである。これらの幾何学的関係の利点は、以下で説明される。図３に示されるローブのない実施形態と比べて、挿入を生み出すように変形されなければならない中心部分３０の表面積がより小さいので、リング５０のローブの付いた実施形態は、溝４２に挿入することがより容易である。あるいは、第二のリング５０は、成形後に溝の中に挿入されるのではなく、第一のリングと共成形され得る。
【００２０】
第一のリング２４は、シールに適した柔軟で弾性の材料、例えば、ＥＰＤＭ、ニトリル、ペルフルオロエラストマーおよびシリコーンで作られる。そのような材料は、セグメント１４およびセグメント１６によって圧縮されるとき、第一のリング２４が変形すること、そして結合器１０によって接続された管要素に対して流体密封シールを形成することを可能にする。第二のリング５０は、硬質の材料で、金属、例えば、都合のよい鋼で形成され、その理由は、曲げ試験または大きな地震事象の間、結合器によって接続されている間に硬質の材料が角度を付けてたわむ場合、管要素の複数の端によって挟まれたとしても変形されないからである。
【００２１】
管要素６６と管要素６８とを端と端とが接する関係で接続する方法が、図５、図６および図７において例示される。図５に示されるように、結合セグメント１４および結合セグメント１６は、実質的に変形されない片側部分２６および片側部分２８のそれぞれの外側表面２６ａおよび外側表面２８ａの上に、間隔を空けた関係で支持される。図５に示されるように、片側部分２６および片側部分２８の変形されていない直径３２は、管要素６６および管要素６８の挿入を可能にするように、セグメントが十分に間隔を空けられている。図６に示されるように、挿入は、各管要素とストップリング５０との間で接触が行われるまで続く。管要素６６と管要素６８とが係合するとき、ストップリング５０、セグメント１４およびセグメント１６の円弧状表面２２は、管要素における周囲の溝７０と整列することに留意されたい。
【００２２】
図７に示されるように、調整可能に締め付け可能な留め具１８（図示せず、図１を参照）は、締め付けられ、セグメント１４およびセグメント１６を互いに向けて引っ張る。円弧状表面２２は、溝７０の中で係合するように力をかけられ、セグメントとシール１２との接触がシールの片側部分２６およびシールの片側部分２８を圧縮し、それによって、シール表面３６およびシール表面３８に力をかけて管要素の外側表面と係合させる。中心部分３０の外径３４は、変形された状態におけるシールの所望の最終的外径以下の大きさであるように構築され、変形された状態は、流体密封接合をもたらす。ここで、中心部分をへこませることの利点は明らかであり、その理由は、中心部分が硬質のストップリング５０と協働し、流体密封接合をもたらすためにシールの片側部分２６および片側部分２８の必要な変形を可能にするが、依然として、挟まれて変形することを防ぐために硬質のストップリングが用いられることを可能にするからである。ストップリングがシールの変形を阻止しないことを確実にするためには、リング５０が、溝４２の直径４６以下の大きさの径５８を有することが有利である（図２および図３を参照）。同様に、リング５０の中心からローブ６０への距離６２は、リング２４の中心から溝４２の表面４４への距離６４以下の大きさであるべきである（図４を参照）。
【符号の説明】
【００２３】
１０  結合器
１２  シール
１４  セグメント
１６  セグメント
１８  留め具
２０  中央の空間
２２  円弧状表面
５０  リング
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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