(57)【要約】【課題】  つば出し加工した金属パイプおよびルーズフランジを作業現場まで分けて搬送し、作業現場においてルーズフランジを円環状に組み立てて金属パイプに嵌合することができ、且つ管内通過流体の内圧が掛かると該ガスケットが上方へ押し上げられてセルフシールを達成する大径管用フランジ式管継手を提供する。【解決手段】    各ルーズフランジ３の内側端面に円形凹み１２を形成し、両パイプ２，２のつば部５の端面間にパッキン材５４を介在させる構造であり、各ルーズフランジ３を少なくとも半割り状に分割し、パイプつば部５の加工後に１個の割りフランジ部の両端部を別の割りフランジ部の端部にそれぞれ接合し、締め付け後において一体の円環状のルーズフランジ３として機能させる。  【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ端部を外開き状につば出し加工するとともに、各ルーズフランジの内側端面に円形凹みを形成し、両パイプのつば部端面間にパッキン材を介在させてから、パイプに嵌合した両ルーズフランジをボルトで締め付けると、両フランジ側面が密接する管継手において、各ルーズフランジを少なくとも半割り状に分割し、パイプつば部の加工後に１個の割りフランジ部の両端部を別の割りフランジ部の端部にそれぞれ接合し、締め付け後において一体の円環状のルーズフランジとして機能させる大径管用フランジ式管継手。
【請求項２】
パイプ端部を外開き状につば出し加工するとともに、各ルーズフランジの内側端面に円形凹みを形成し、両パイプのつば部端面間にパッキン材を介在させてから、パイプに嵌合した両ルーズフランジをボルトで締め付けると、両フランジ側面が密接する管継手において、各ルーズフランジを半割り状に分割し、一方の半割りフランジ部の端部に蟻ほぞ部を設け、且つ他方の半割りフランジ部の端部にほぞ凹みを形成することにより、両端部における蟻ほぞ部をほぞ凹みに差し込むことで両半割りフランジ部を接合する大径管用フランジ式管継手。
【請求項３】
両半割りフランジ部の端部にそれぞれ係止突片を設け、両係止突片に細長い連結帯を嵌めることにより、接合した両半割りフランジ部が軸方向に揺動することを防ぐ請求項２記載のフランジ式管継手。
【請求項４】
パイプ端部を外開き状につば出し加工するとともに、各ルーズフランジの内側端面に円形凹みを形成し、両パイプのつば部端面間にパッキン材を介在させてから、パイプに嵌合した両ルーズフランジをボルトで締め付けると、両フランジ側面が密接する管継手において、各ルーズフランジを半割り状に分割し、両半割りフランジ部の対向端部を相欠き状に加工し、両相欠き部を合わせ固定することで両半割りフランジ部を接合する大径管用フランジ式管継手。
【請求項５】
一方の相欠き部に突起部を設け、他方の相欠き部に該突起部と対応する凹みを形成することにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部を接合する請求項４記載のフランジ式管継手。
【請求項６】
両相欠き部にそれぞれ貫通孔を設け、両貫通孔に皿頭ボルトを通してナットで締め付けることにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部を接合する請求項４記載のフランジ式管継手。
【請求項７】
両相欠き部に下穴用の貫通孔および有底孔を設け、貫通孔および有底孔にタッピンネジを通して締め込むことにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部を接合する請求項４記載のフランジ式管継手。
【請求項８】
両半割りフランジ部の接合部にＵ字プレートを嵌めることにより、接合した両半割りフランジ部が軸方向に揺動することを防ぐ請求項２または４に記載のフランジ式管継手。
【請求項９】
両半割りフランジ部の一方の半割り接合部を相欠き状に加工し、各相欠き部にそれぞれ貫通孔を設け、両貫通孔に皿頭ボルトを通して両方の半割りフランジ部を相互旋回可能に保持することにより、この保持状態のままかまたは個別に工事現場へ運搬して組み立て、両半割りフランジ部を各つば出しパイプに嵌めてから、該半割りフランジ部の他方の半割り接合部を一体化させる請求項１から８のいずれかに記載のフランジ式管継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、つば出し加工した金属パイプおよびルーズフランジを作業現場まで分けて搬送でき、作業現場においてルーズフランジを円環状に組み立てて金属パイプに嵌合することができる大径管用フランジ式管継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道や空調などの配管工事では、金属パイプを直線状に接続するためにフランジ式の結合方式を用い、この方式は連結部分の機械強度および配管作業性などの点で優れている。ルーズフランジ式管継手は、一方のフランジを回すだけで配管時に両フランジのボルト貫通孔を一致でき、金属パイプを強引に捩る必要がないので配管作業が容易である。ルーズフランジ式管継手において、複数のボルト貫通孔を有するルーズフランジは、パイプ端部をつば出し加工したりスタブエンドを溶接する前に、金属パイプにそれぞれ嵌合しておき、両金属パイプのつば部端面をシートパッキンやＯ−リングを介して突き合わせ、各貫通孔にボルトを通してナットで締め付ける。
【０００３】
従来のフランジ式管継手は、実開平５−８１７５号や特開平９−１６３５６２号などのように、シートパッキンまたはＯ−リングが硬質樹脂や硬質ゴムなどからなり、金属パイプ本体に比べて軟質である。このため、管内が高圧化したり負圧になった際に、パッキンまたはＯ−リングが塑性変形しないように、各ボルトによる締め付け力を強くしなければならず、このボルトの締め過ぎで破損して漏水が発生したり、ルーズフランジも高強度が必要となってその全体重量が大きくなる。
【０００４】
実用新案登録第３１３６９５４号および第３１９４４３６号に開示のフランジ式管継手では、両フランジ間に配置する密封部材として円環状の弾性ガスケットを用い、該ガスケットの外周側に金属製の補強リングを配置する。これらの管継手は、圧縮変形容易な弾性ガスケットを圧縮して密封するので、各ボルトによる締め付け力は抜管力に耐える程度であればよい。また、実用新案登録第３２１０６０２号において、円環状の弾性ガスケットの内周側にメタルリングを嵌め込み、該ガスケットを管内通過流体から離隔する。
【０００５】
実用新案登録第３１３６９５４号や第３１９４４３６号において、内側配置の弾性ガスケットは管内流体と常に直接接触するので、ゴム製のガスケットの経時劣化が進行しやすい。一方、実用新案登録第３２１０６０２号では、内周側のメタルリングが管内通過流体を弾性ガスケットと離隔することにより、該ガスケットが管内流体と直接接触せず、該ガスケットの経時劣化の進行が遅延する反面、該ガスケットの下方円周部はパイプつば部と接触できない。このため、弾性ガスケットが断面Ｕ字形であるので所定の密封圧を得ることが難しく、メタルリングをつば出し加工で製作しても、単なる円筒リングと比べて製造コストが相当にアップする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−８１７５号明細書
【特許文献２】特開平９−１６３５６２号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１３６９５４号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１９４４３６号公報
【特許文献５】実用新案登録第３２１０６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のフランジ式管継手では、つば部を直角につば出し加工したりまたはスタブエンドなどを溶接することを要し、直角加工の場合には、つば部の内部応力が大きくなって耐久性が低下しやく、スタブエンド溶接ではつば出し作業に手間が掛かる。また、前記のフランジ式管継手は、いずれも矩形断面のパッキン材を単に圧縮して密封するので、管内通過流体の内圧が掛かってもセルフシールは起こらず、小型の管継手であると長期間の使用で水漏れが生じるおそれがある。
【０００８】
さらに、前記のフランジ式管継手は、多数本の金属パイプを連結する場合、ルーズフランジ２枚をパイプ単体に嵌合してから、各パイプの両端をつば出し加工することを要する。パイプのつば出し加工を工場で行うならば、ルーズフランジ２枚を嵌合した状態のつば出しパイプを工事現場まで搬送することを要し、一方、つば出し加工を工事現場で行うならば、つば出し加工機を工事現場に配備しなければならない。一般に、呼び径４０Ａ以下の小径管であれば、ルーズフランジ２枚を嵌合したつば出しパイプを搬送することは比較的容易であり、つば出し加工機は小型でよいので工事現場への配備も容易である。
【０００９】
これに対し、通常、呼び径６５Ａ以上の大径管であると、ルーズフランジ２枚を嵌合した工場加工のつば出しパイプは嵩張って搬送が非効率であり、さらに工事現場で高い取り付け位置まで持ち上げる作業は非常に煩わしく且つ危険である。一方、大径管のつば出し加工には、大型で大出力のつば出し加工機を要し、これを工事現場に配備することは困難であるので、実際には大径管を工事現場でつば出し加工することは行われていない。
【００１０】
本発明は、従来のフランジ式管継手に関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、ルーズフランジとつば出しパイプとを別個に搬送でき、工事現場においてルーズフランジをつば出しパイプに容易に嵌合組み立てできる大径管用フランジ式管継手を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、流体の内圧が掛かると該ガスケットが上方へ押し上げられてセルフシールを達成する大径管用フランジ式管継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る大径管用フランジ式管継手は、パイプ端部を外開き状につば出し加工するとともに、各ルーズフランジの内側端面に円形凹みを形成し、両パイプのつば部端面間にパッキン材を介在させてから、パイプに嵌合した両ルーズフランジをボルトで締め付けると、両フランジ側面が密接する。本発明のフランジ式管継手は、各ルーズフランジを少なくとも半割り状に分割し、パイプつば部の加工後に１個の割りフランジ部の両端部を別の割りフランジ部の端部にそれぞれ接合し、締め付け後において一体の円環状のルーズフランジとして機能させる。
【００１２】
本発明に係る大径管用フランジ式管継手は、各ルーズフランジを半割り状に分割し、一方の半割りフランジ部の端部に蟻ほぞ部を設け、且つ他方の半割りフランジ部の端部にほぞ凹みを形成することにより、両端部における蟻ほぞ部をほぞ凹みに差し込むことで両半割りフランジ部を接合することが可能である。
【００１３】
前記のフランジ式管継手において、両半割りフランジ部の端部にそれぞれ係止突片を設け、両係止突片に細長い連結帯を嵌めることにより、接合した両半割りフランジ部が軸方向に揺動することを防ぐことが望ましい。
【００１４】
本発明に係る大径管用フランジ式管継手は、各ルーズフランジを半割り状に分割し、両半割りフランジ部の対向端部を相欠き状に加工し、両相欠き部を合わせ固定することで両半割りフランジ部を接合することも可能である。
【００１５】
本発明に係る大径管用フランジ式管継手において、一方の相欠き部に突起部を設け、他方の相欠き部に該突起部と対応する凹みを形成することにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部を接合することができる。両相欠き部にそれぞれ貫通孔を設け、両貫通孔に皿頭ボルトを通してナットで締め付けることにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部を接合してもよい。両相欠き部に下穴用の貫通孔および有底孔を設け、貫通孔および有底孔にタッピンネジを通して締め込むことにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部を接合してもよい。また、両半割りフランジ部の接合部にＵ字プレートを嵌めることにより、接合した両半割りフランジ部が軸方向に揺動することを防いでもよい。
【００１６】
本発明に係る大径管用フランジ式管継手において、両半割りフランジ部の一方の半割り接合部を相欠き状に加工し、各相欠き部にそれぞれ貫通孔を設け、両貫通孔に皿頭ボルトを通して両方の半割りフランジ部を相互旋回可能に保持すると好ましい。この保持状態のままかまたは個別に工事現場へ運搬して組み立て、両半割りフランジ部を各つば出しパイプに嵌めてから、該半割りフランジ部の他方の半割り接合部を一体化させることが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る大径管用フランジ式管継手は、ルーズフランジが少なくとも半割りであることにより、加工工場から搬出する際には、該ルーズフランジをつば出しパイプと別個に搬送し、工事現場でパイプに嵌合して組み立てできる。大径管用のルーズフランジは、外径約１７０ｍｍ以上で重さ数ｋｇであるから、つば出しパイプと別個に搬送すると嵩張ることが少なく、効率良い搬送ができる。工事現場において、パイプ連結位置が高い場所であると、大径のルーズフランジだけを持ち上げ、次に長いパイプを別個に持ち上げると迅速になって安全であり、持ち上げ場所における組み立て作業は容易であるので迅速にパイプ連結作業が完了する。
【００１８】
本発明に係る大径管用フランジ式管継手は、弾性ガスケットの横断面が台形であり、管内通過流体の内圧が掛かると該ガスケットが上方へ押し上げられ、つば部の傾斜内面との間でセルフシールを達成し、水漏れを起こすことが少ない。本発明のフランジ式管継手は、パイプ端部を外開き状につば出し加工することにより、直角にフランジ加工する場合と比べて加工が容易であり、しかもつば部の内部応力が小さくなって耐久性を増す。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の大径管用フランジ式管継手を示す側面図である。
【図２】本発明に係るフランジ式管継手で用いるルーズフランジの一例を示す正面図である。
【図３】図１の大径管用フランジ式管継手の配置状態を示す分解断面図である。
【図４】ルーズフランジの第１変形例であり、Ｕ字プレートを除いて示す側面図である。
【図５】図４の要部を拡大して示す部分横断面図である。
【図６】ルーズフランジの第２変形例を示す側面図である。
【図７】図６の要部を拡大して示す部分横断面図である。
【図８】ルーズフランジの第３変形例を示す部分側面図である。
【図９】ルーズフランジの第４変形例を示す要部断面図である。
【図１０】ルーズフランジの第５変形例を示す要部側面図である。
【図１１】ルーズフランジの第６変形例を示す側面図である。
【図１２】本発明で用いるパッキン材を示す正面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線に沿って切断したパッキン材を拡大して示す部分横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を図面によって説明すると、図１に示すフランジ式管継手１において、金属パイプ２，２は、通常、呼び径６５Ａ以上の大径管のステンレス鋼管であり、同一または異なる合金鋼管、鋳鉄管、鋳鋼管、炭素鋼鋼管または樹脂被覆鋼管も使用可能である。１対のルーズフランジ３，３は、コストの点から鋳鉄、鋳鋼、合金鋼または炭素鋼製であると好ましく、ステンレス鋼も使用可能であり、鋳鉄や鋳鋼製などの場合は亜鉛めっきやプラスチックコーティングを施してもよい。
【００２１】
各金属パイプ２の端部は、図３のように外開き状につば出し加工して、外開き状のつば部５を形成する。つば部５の傾斜角度は４０〜７０度程度であり、従来のように直角（９０度）に加工する場合と比べて曲げ加工が容易であり、該つば部の内部応力が小さくなって耐久性を増すことになる。
【００２２】
ルーズフランジ３は、図２に例示するようなドーナツ形平面を有し、呼び径６５Ａ以上の大径管用であるので、円周方向に等間隔に４〜１２個程度の貫通ボルト孔７を設ける。各ルーズフランジ３は、図示のような２個の半割りフランジ部８，８’で構成しても、より多くの数の小割型に分割してもよく、３分割以上の場合では、パイプつば部の加工後において、組み立て時に１個の割りフランジ部の両端部を異なる割りフランジ部の端部にそれぞれ接合し、締め付け後に一体の円環状のルーズフランジとして機能させる。
【００２３】
ルーズフランジ３は、通常、複数個のボルト孔７が存在する部分以外を凹まして小型軽量化させる。ボルト孔７は、矩形、円形または異形断面のいずれでもよく、図示の半円形と矩形との合わせ異形または矩形のボルト孔７であると、対応するこぶ付きボルト１０や角根ボルトを挿入すると取り付け時に回り止めするので好ましい。
【００２４】
ルーズフランジ３の貫通孔１１の直径は、通常、接続すべき金属パイプ２の外径より多少余裕を持たせる。ルーズフランジ３の内側端面には、その内径つまり貫通孔１１と同心状に円形凹み１２を設け、該凹みの外周壁はボルト孔７の周壁と離隔させる。円形凹み１２の内面は、図３に示すように、軸心に向かって下降するように傾斜しており、その傾斜角度はつば部５のそれとほぼ等しく、メタル内筒体１４を嵌入したガスケット１６の側面１８の傾斜角度と対応する。両円形凹み１２，１２の傾斜内面は、通常同じ傾斜角度であるが、異なる傾斜角度にすることも可能である。
【００２５】
円形凹み１２の直径は、パイプ端部のつば部５の外径やガスケット１６の外径とほぼ等しいかまたはそれらよりも多少大きくする。両円形凹み１２，１２は、両者を合わせると、その空間がガスケット１６の外観形状とほぼ対応するように定める（図３参照）。
【００２６】
ルーズフランジ３について、２個の半割りフランジ部８，８’は、組み立て時に図２のように両端部で接合されて締め付け後に円環状になるけれども、両者が一体的に強く固着されているわけではない。このため、ルーズフランジ３、３を各パイプ２に嵌合して複数本のボルト１０で締め付けた際には、両フランジ３，３の内側面２０が図１のように密接することを要し、両内側面間に隙間が生じるとフランジ３，３が変位するおそれがある。また、図２から明らかなように、一方のルーズフランジ３の半割り接合部２２，２２と他方のルーズフランジ３の半割り接合部２４，２４とは、その個所に外力が集中しないように、裏表において位置をずらしておくことが望ましい。
【００２７】
半割りフランジ部８，８’の接合手段として、例えば、一方の半割りフランジ部８の両端部に蟻ほぞ部２６（図２）を設け、且つ他方の半割りフランジ部８’の両端部にほぞ凹み２８を形成する。蟻ほぞ部２６の断面形状は、図示のようなＺ字形であっても、半割りフランジ部８で半割りフランジ部８’を保持できるならばかま継ぎ状などでもよい。下方の半割りフランジ部８’は、接合部２２，２２において、ほぞ凹み２８を横方向から半割りフランジ部８の蟻ほぞ部２６に差し込む。接合した両半割りフランジ部８，８’が軸方向に揺動しないように、両半割りフランジ部の端部にそれぞれ係止突片３０，３０を設け、両係止突片に細長い連結帯３２を嵌める。プラスチック製や金属製などの連結帯３２には、突片３０，３０用の孔を両端部に刻設し、両フランジ３，３の締め付け後には不要であるので取り除いてもよい。
【００２８】
他の接合手段として、図４と図５に示すように、半割りフランジ部８，８’の対向端部を相欠き状に加工し、両相欠き部３４，３４’を合わせ固定することで両半割りフランジ部８，８’を接合してもよい。この場合には、例えば、一方の相欠き部３４に突起部３６を設け、他方の相欠き部３４’に該突起部と対応する凹み３８を形成し、さらに合わせ固定のためにＵ字プレート４０を嵌合することにより、両相欠き部３４，３４’を合わせ固定して両半割りフランジ部８，８’を接合する。この突起部は、相欠き部３４’に設けてもよく、単なる突起の代わりに相互食い違いの波形断面などにしてもよい。半割りフランジ部８，８’の表面は、Ｕ字プレート４０と面一になるように該プレートとの嵌合部分を凹ませてもよく、さらに該Ｕ字プレートをバネ鋼製などにして嵌合部分に挟着させると、両フランジ３，３の締め付け後に脱落することがない。
【００２９】
別の接合手段として、図６と図７に示すように、両相欠き部３４，３４’を合わせ固定するために、両相欠き部に貫通皿孔４１と貫通孔４２を設け、両貫通孔に皿頭ボルト４４を通してナット４５で締め付けることにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部８，８’を接合してもよい。皿頭ボルト４４は、その皿頭表面がフランジ３の内側面２０と面一になるように配置することを要する。ボルト４４が角根皿頭ボルトであると、該ボルトの取り付け時に回り止めするので好ましい。
【００３０】
さらに別の接合手段として、図８に示すように、両相欠き部３４，３４’を合わせ固定するために、両相欠き部に下穴用の貫通孔５８および有底孔６０を一連に設けた後に、貫通孔５８および有底孔６０に金属用タッピンネジ６２を通して締め込むことにより、両相欠き部を合わせ固定して両半割りフランジ部８，８’を接合してもよい。金属用タッピンネジ６２は、通常、カット付きタッピング３種であり、電動ドライバを用いて迅速に締めると好ましい。両半割りフランジ部８，８’の接合は、管継手１の組み立て時に維持されていればよいので、タッピンネジ６２は数ｋｇの荷重に数時間耐えられる程度の強度を有していればよい。
【００３１】
管継手１の組み立て時に一体保持される程度の接合手段として、図９に示すノックピン６４または図１０に示す磁石片６６を使用してもよい。ノックピン６４は、上方の半割りフランジ部８の端面に植設するかまたは一体的に成形し，下方の半割りフランジ部８’の端面の有底孔６８に圧入する。ノックピン６４は、ゴム被覆しておくと孔６８への圧入が容易であり、適宜の締め付け機を用いて圧入作業をすればよい。一方、磁石片６６は、上方の半割りフランジ部８の端面に固着し、磁力によって下方の半割りフランジ部８’の端面と接合する。磁石片６６は、上方の半割りフランジ部８の端面に加えて、下方の半割りフランジ部８’の端面に固着してもよく、横ずれを防ぐために両接触端面に適宜の凹凸やガイドを設けてもよい。
【００３２】
図１１に示すルーズフランジ４６では、一方の半割り接合部４７において、半割りフランジ部８，８’を相欠き状に加工し、図６と同様に両相欠き部にそれぞれ貫通孔を設け、両貫通孔に皿頭ボルト４８を通し、ナット５０によって両方の半割りフランジ部８，８’を相互旋回可能に保持する。この変形例において、他方の半割り接合部５２は、図１１のように蟻ほぞ部２６とほぞ凹み２８を形成しても、図４と図５のように一方の相欠き部に突起部３６を設け且つ他方の相欠き部３８に凹みを形成しても、図６と図７のように両相欠き部の貫通孔に皿頭ボルト４４を通してナット４５で締め付けたり、または図８から図１０の接合手段のいずれかを利用してもよい。
【００３３】
図１１のルーズフランジ４６では、一方の半割り接合部４７において、ボルト４８とナット５０によって両半割りフランジ部を相互旋回可能に保持する。この組み合わせ状態のまま工事現場へ運搬しても、半割りフランジ部８，８’とボルト−ナットを個別に工事現場へ運搬でき、工事現場において組み立てできる。ボルト４８とナット５０で保持した半割りフランジ部８，８’は自由に開閉でき、且つ相互に軸方向へも動かすことができる。したがって、両半割りフランジ部８，８’をパイプ２に嵌め、他方の半割り接合部５２において、ほぞ凹み２８を横方向から蟻ほぞ部２６に差し込んでから、ナット５０を締め付けて横方向の動きを抑制して一体化すればよい。
【００３４】
図３に示すパッキン材５４は、図１２に示すように、円環状の弾性ガスケット１６およびメタル内筒体１４によって構成し、両パイプ２，２のつば部５端面間に介在させる。パッキン材５４では、組み立て時にガスケット１６の傾斜両側面１８，１８がパイプつば部５の傾斜内面と密接するので、該パッキン材をつば部５に嵌めるだけでほぼ正確に位置決めできる。このため、ガスケット１６の素材に磁石粉末を添加することでパッキン材５４をフェライト系ステンレス鋼製のつば部５に止着したり、ガスケット１６の一方の側面に両面接着テープや接着剤を塗布しておけば、配管の接続部が水平であっても、つば部５に嵌めて接着剤などで仮固定すると容易に位置決めでき、多少の位置ズレがあってもフランジ３，３を締め付けの際に補整される。
【００３５】
円環状の弾性ガスケット１６は、図３や図１３に示すように横断面が台形であり、その台形の角を図示のように面取りすると好ましく、ガスケット側面１８，１８の傾斜角度をつば部５の傾斜角度および円形凹み１２の傾斜内面と対応させる。ガスケット１６は、その下端横幅がメタル内筒体１４の横幅よりも大きいかまたはほぼ同等であり、ルーズフランジ３，３の締め付けによって圧縮されても、メタル内筒体１４の両端面がつば部５の外周面と接触しないように膨らみを持たせる（図１３参照）。
【００３６】
弾性ガスケット１６は、例えば、射出成形などでメタル内筒体１４と一体化させればよい。ガスケット１６は、弾性に富んだゴムまたはプラスチック製であり、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアセタール樹脂などを用いる。
【００３７】
円環状のメタル内筒体１４は、図３や図１２に示すように単なる円筒形であり、ガスケット１６の内周面に嵌め込まれて一体化する。メタル内筒体１４は、ステンレス鋼、鋳鋼または炭素鋼製などであり、鋳鋼または炭素鋼製の場合には亜鉛めっきや樹脂コーティングなどの防食加工を施してもよい。メタル内筒体１４は、肉厚が０．７〜３．０ｍｍ程度であり、一般に金属パイプ２と同じ内径と外径を有し、例えば、金属パイプ２を短筒状に寸断してそのまま使用してもよい。メタル内筒体１４は、ガスケット１６と一体化させるために、該ガスケットの内周に嵌め込んで加硫接着または焼き付けると、強力な接着界面を得るのでメタル内筒体１４とガスケット１６が使用時に剥離することはない。
【００３８】
弾性ガスケット１６は、図１３に例示するように、非圧縮時には円形凹み１２内の傾斜つば部５，５と面接触し、継手組み立て後にはつば部５，５によって内方へ圧縮され、管内通過流体の内圧が掛かると、つば部５，５間を上方へ押し上げられてセルフシールを達成する。ルーズフランジ３，３の締め付けの際に、ガスケット１６の横幅は通常８５〜９５％に圧縮されるけれども、通常、この締め付け力はメタル内筒体１４には作用しない。ガスケット１６の圧縮形状は、つば部５，５の肉厚を加えるとルーズフランジ３，３の円形凹み１２，１２を合わせた形状にほぼ一致する。
【００３９】
フランジ式管継手１を使用する場合には、各金属パイプ２の両端部をつば出し加工するために、例えば、管加工工場において、公知のつば出し加工機によってつば部５を直径方向の外方へ外開き状に形成し、ついで該パイプの他方の端部も同様につば出し加工する。工事現場へ運搬する際には、各２個の半割りフランジ部８，８’をつば出しパイプ２と別個に搬送し、工事現場において、２個の半割りフランジ部８，８’を図２のように両端部で接合し、円環状のルーズフランジ３に組み立て、この組み立て状態を維持させる。この後に、金属パイプ２，２のつば部５の端面間にパッキン材５４を配置させ、ついで各ボルト１０をボルト孔７に通してナット５６で両フランジ３，３を締め付ける。
【００４０】
フランジ式管継手１において、ルーズフランジ３，３を内方へ締め付けると、ガスケット１６を適宜に圧縮して両フランジ３，３の内側面２０が密接することにより、両フランジ３，３が締め付け時に変位することがなく、堅固な締め付け状態を維持できる。また、ガスケット１６が圧縮されてもメタル内筒体１４は変形せず、該メタル内筒体の両端面はパイプつば部５の外周面と近接する。この結果、メタル内筒体１４が金属パイプ２，２の通過流体と直接接触し、ゴム製などのガスケット１６は通過流体と殆ど接触しないことにより、該ガスケットの経時劣化の進行が遅くなる。
【００４１】
フランジ式管継手１は、パイプ内部が負圧化した場合には、該ガスケットの内周側にメタル内筒体１４を配置しているので、ガスケット１６の内方変形を阻止でき、漏水事故が発生することを防ぐ。フランジ式管継手１では、使用時において、管内通過流体の内圧が掛かると台形断面のガスケット１６が上方へ押し上げられ、つば部５の傾斜内面との間でセルフシールを達成し、水漏れを起こすことが少ない。
【実施例１】
【００４２】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図１に示す大径管用フランジ式管継手１において、金属パイプ２，２は、呼び径６５Ａであり、外径が７６．３ｍｍおよび内径が７３．３ｍｍである。金属パイプ２，２は、同一のフェライト系ステンレス鋼のステンレス鋼管である。金属パイプ２において、つば部５の傾斜角度は６５度である。
【００４３】
図２に示すルーズフランジ３は、鋳鋼製である２個の半割りフランジ部８，８’からなり、一方の半割りフランジ部８の両端部にＺ字形断面の蟻ほぞ部２６を設け、且つ他方の半割りフランジ部８’の両端部に同形のほぞ凹み２８を形成する。両半割りフランジ部８，８’の端部には、それぞれ係止突片３０，３０を設け、両係止突片には細長い連結帯３２の孔を嵌めることができる。組み立て後のルーズフランジ３は厚さが１０ｍｍであり、中心貫通孔１１の直径は、接続すべき金属パイプ２の外径７３．３ｍｍよりも大きい。円形凹み１２の直径は、パイプ端部のつば部５の外径よりも半径で約０．５ｍｍ大きい。また、円形凹み１２の内面は、図３に示すように、軸心に向かって下降するように傾斜しており、内方への傾斜角度は６５度である。
【００４４】
パッキン材５４について、メタル内筒体１４は、金属パイプ２と同様のフェライト系ステンレス鋼製であり、外径７６．３ｍｍおよび内径７３．３ｍｍである。一方、弾性ガスケット１６は横断面が台形であり、その台形側面１８，１８の傾斜角度は６５度である。ガスケット１６は、射出成形によって成形し、メタル内筒体１４の外周面に焼き付ける。ガスケット１６は、所望の締め付け力を得るために弾性に富んだＥＰＤＭ製であり、図１３に示すようにその台形の角を面取りし、つば部５，５で内方へ圧縮されると、該つば部の外周面がメタル内筒体１４の両端面と近接する。
【００４５】
各２個の半割りフランジ部８，８’は、工事現場までつば出しパイプ２と別個に搬送し、工事現場において、２個の半割りフランジ部８，８’を図２のように両端部で接合し、円環状のルーズフランジ３に組み立て、連結帯３２，３２によってこの組み立て状態を維持させる。次に、双方の金属パイプ２，２において、つば部５，５間にパッキン材５４を介在させ、組み立てたルーズフランジ３，３の内側面２０を突き合わせる。この時に、一方のルーズフランジ３の半割り接合部２２，２２と他方のルーズフランジ３の半割り接合部２４，２４とは、裏表において位置を９０度ずらしておく。つば部５，５およびパッキン材５４は、両ルーズフランジ３の円形凹み１２，１２内に収容される。ルーズフランジ３，３を位置合わせした後に、４本のボルト１０をそれぞれ異形ボルト孔７に通し、ナット５６で締め付け、両フランジ３，３の内側面２０を図１のように密接させる。
【００４６】
フランジ式管継手１は、弾性ガスケット１６の横断面が台形であり、管内通過流体の内圧が掛かると該ガスケットが上方へ押し上げられ、外開きつば部５，５の傾斜内面との間でセルフシールを達成し、水漏れを起こすことがない。フランジ式管継手１では、ルーズフランジ３，３によって弾性ガスケット１６が圧縮され、４本のボルト１０による締め付け力は抜管力に耐える程度であればよい。
【実施例２】
【００４７】
図１１に示すルーズフランジ４６では、一方の半割り接合部４７において、半割りフランジ部８，８’の端部を相欠き状に加工し、両相欠き部にそれぞれ貫通孔を設け、両貫通孔に皿頭ボルト４８を通し、ナット５０によって両方の半割りフランジ部８，８’を相互旋回可能に保持する。皿頭ボルト４８は、その皿頭表面がフランジ３の内側面２０と面一である。また、他方の半割り接合部５２において、半割りフランジ部８の端部にＺ字形断面の蟻ほぞ部２６を設け、且つ半割りフランジ部８’の端部に同形のほぞ凹み２８を形成している。
【００４８】
ルーズフランジ４６は、一方の半割り接合部４７において、両半割りフランジ部８，８’がボルト４８で相互旋回可能に保持され、この緩い組み合わせ状態のままつば出しパイプ２と別個に搬送する。半割りフランジ部８，８’は、工事現場において自由に開閉でき、且つ相互に軸方向へも動かすことができる。
【００４９】
工事現場では、両半割りフランジ部８，８’をつば出しパイプ２に嵌めた後に、他方の半割り接合部５２において、蟻ほぞ部２６を横方向からほぞ凹み２８に差し込み、ナット５０を締め付けて横方向の動きを抑制して一体化させる。次に、双方の金属パイプ２，２において、つば部５，５間にパッキン材５４を介在させ、組み立てたルーズフランジ３，３の内側面２０を突き合わせる。ルーズフランジ３，３を位置合わせした後に、４本のボルト１０を異形ボルト孔７に通し、ナット５６（図１）でそれぞれ締め付け、両フランジ３，３の内側面２０を密接させる。
【符号の説明】
【００５０】
１    大径管用フランジ式管継手
２，２    金属パイプ
３，３    ルーズフランジ
５    つば部
７    ボルト孔
８，８’    半割りフランジ部
１２    円形凹み
１４    メタル内筒体
１６    弾性ガスケット
２６    蟻ほぞ部
２８    ほぞ凹み
５４    パッキン材
【図１】
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【図２】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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