(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台形断面を有する環状溝（２４）で、台形の短い底辺（３０）が溝（２４）の円筒状底部に対応し、台形の長い底辺（３２）において半径方向内側に開口している溝（２４）内の伏せたＶ字状断面を有する双円錐形環状ジョイント（２２）の配置構造にして、
ジョイント（２２）は、半径方向外側環状ヒール部（２８）とヒール部（２８）から半径方向内側に伸びる２つの略円錐形環状袖部（２６）とを含み、各袖部（２６）の内側半径方向端部（２６ａ）が溝（２４）の結合壁（３４、３６）に軸方向に当接する配置構造であって、
ジョイント（２２）は、ジョイント（２２）のヒール部（２８）が環状溝（２４）の底部から半径方向に離間して位置するように溝内に取り付けられることを特徴とする、配置構造。
【請求項２】
ジョイント（２２）が、ジョイント（２２）のヒール部（２８）が溝（２４）の底部から絶えず離間されるように、溝（２４）内で半径方向に膨張または圧縮可能であることを特徴とする、請求項１に記載の配置構造。
【請求項３】
溝（２４）の開口部（３２）に配置され、ジョイント（２２）が半径方向内側に当接することができる円筒状ストッパ（４２）を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２のいずれかに記載の配置構造。
【請求項４】
ストッパ（４２）が、溝（２４）の両壁（３４、３６）のうちの一方と一体に形成されることを特徴とする、請求項３に記載の配置構造。
【請求項５】
ストッパ（４２）が、溝（２４）の両壁（３４、３６）のうちの一方に取り付けられる要素であることを特徴とする、請求項３に記載の配置構造。
【請求項６】
ストッパ（４２）が、溝（２４）の環状開口部に半径方向に配置されることを特徴とする、請求項３〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の配置構造。
【請求項７】
各袖部（２６）の半径方向内側端部（２６ａ）の軸方向端面（５６）とジョイント（２２）の半径方向中央面（Ｐ）との間の軸方向距離（Ｌ）が、ヒール部（２８）の半径方向外側端面（４４）と各袖部（２６）の前記半径方向自由端部（２６ａ）の半径方向内側端面（５４）との間の半径方向距離（Ｈ）の約１．１４倍であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載の配置構造。
【請求項８】
ジョイント（２２）の外径は、約５００ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載の配置構造。
【請求項９】
各袖部（２６）の軸方向内側円錐面（５０）は軸方向に対して約４１°の角度（Ａ１）で傾斜し、各袖部（２６）の軸方向外側円錐面（５２）は半径方向平面に対して約４５°の角度（Ａ２）で傾斜することを特徴とする、請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載の配置構造。
【請求項１０】
フランジ（１４、１６）がそれぞれの半径方向当接面（１８、２０）で共通の主軸に対して軸方向に互いに接触するような第１の環状フランジ（１６）と第２の環状フランジ（１４）との密閉アセンブリにして、フランジ（１４、１６）は半径方向内側に開口する環状溝（２４）に隣接し、半径方向平面に沿った溝（２４）の断面は略等脚台形の形状であり、台形の短い底辺（３０）は溝（２４）の円筒状底部の母線を成し、台形の長い底辺（３２）は溝（２４）が半径方向に開口する側の溝（２４）の開口部に対応し、台形の各脚（３４、３６）は２つの環状フランジ（１４、１６）のうちの一方に形成される溝（２４）の壁を形成する密閉アセンブリであって、
請求項１〜請求項９のうちのいずれか一項に記載の配置構造に従って前記環状溝（２４）内に配置されるジョイント（２２）を含むことを特徴とする密閉アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半径方向内側に向かって台形溝へと開口した伏せた「Ｖ」字状断面の双円錐形ジョイントの取り付けに関する。
【０００２】
特に、本発明は、フランジによって２つの導管を接合するための固定双円錐形シールジョイントの取り付けに関する。
【背景技術】
【０００３】
確実にアセンブリを十分に密閉して２つの導管を互いに接続するために、２つの導管の端部を互いに軸方向に締め付けることができるフランジシステムによって、また両方の導管の端部間にジョイントを使用して、アセンブリを形成するのが周知である。
【０００４】
使用されるジョイントは、軸方向断面が伏せた「Ｖ」字状の双円錐形タイプのジョイントであり、Ｖ字の各袖部の自由端部が溝の傾斜壁に当接するように台形溝内に取り付けられる。
【０００５】
仏国特許出願公開第２７２６８７９号明細書には、台形断面溝に取り付けられる双円錐形ジョイントについて記載されている。
【０００６】
上記特許文献によれば、ジョイントをハウジング内に配置する時に、ジョイントのヒール部と溝の底部との間が「最小」の半径方向間隙でジョイントを取り付けるのが周知である。
【０００７】
両方のフランジが互いに締め付けられると、ジョイントは軸方向に圧縮されて変形することによって、ヒール部も変形して溝の底部に接触する。
【０００８】
したがって、上述の特許文献によれば、操作時に、すなわちジョイントは環状溝内に取り付けられる時に、溝内に位置決めされるだけでなく、ジョイントのヒール部が溝の底部に接触している。
【０００９】
フランジおよびジョイントの製造上の寸法公差があるために、ジョイントの袖部が当接する溝の側面の軸方向隙間は変化する可能性がある。
【００１０】
したがって、ジョイントの軸方向圧縮の初期値が確実に決定されないために、ジョイントが過剰に圧縮される、もしくは不十分に圧縮される可能性があり、アセンブリの密閉性に悪影響をもたらすことになる。
【００１１】
その結果、この配置構造では、最適な密閉性を確保することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２７２６８７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、密閉性を高めることができる環状溝内の双円錐形ジョイントの配置構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、台形断面を有する環状溝で、台形の短い底辺が溝の円筒状底部に対応し、台形の長い底辺において半径方向内側に開口している溝内の伏せたＶ字状断面を有する双円錐形環状ジョイントの配置構造にして、ジョイントは、半径方向外側環状ヒール部とヒール部から半径方向内側に伸びる２つの略円錐形環状袖部とを含み、各袖部の内側半径方向端部が溝の結合壁に軸方向に当接する配置構造であって、
ジョイントは、ジョイントのヒール部が環状溝の底部から半径方向に離間して位置するように溝内に取り付けられることを特徴とする
配置構造を提供する。
【００１５】
この半径方向間隙によって、予想される配置構造の部品の寸法偏差を補償するために、ジョイントは溝内を半径方向に移動することができる。
【００１６】
好ましくは、ジョイントは、ジョイントのヒール部が絶えず溝の底部から離間されるように、溝内で半径方向に膨張または圧縮可能である。
【００１７】
好ましくは、本発明の配置構造は、溝の開口部に配置され、ジョイントが半径方向内側に当接することができる円筒状ストッパを含む。
【００１８】
ストッパは、溝の両壁のうちの一方と一体に形成されるのが好ましい。
【００１９】
ストッパは、溝の両壁のうちの一方に取り付けられる要素であるのが好ましい。
【００２０】
ストッパは、溝の環状開口部に半径方向に配置されるのが好ましい。
【００２１】
好ましくは、各袖部の半径方向内側端部の軸方向端面とジョイントの半径方向中央面との間の軸方向距離は、ヒール部の半径方向外側端面と各袖部の前記半径方向自由端部の半径方向内側端面との間の半径方向距離の約１．１４倍である。
【００２２】
ジョイントの外径は、約５００ｍｍであるのが好ましい。
【００２３】
好ましくは、各袖部の軸方向内側円錐面は軸方向に対して約４１°の角度で傾斜し、各袖部の軸方向外側円錐面は半径方向平面に対して約４５°の角度Ａ２で傾斜する。
【００２４】
さらに、本発明は、フランジがそれぞれの半径方向当接面で共通の主軸に対して軸方向に互いに接触するような第１の環状フランジと第２の環状フランジとの密閉アセンブリにして、フランジは半径方向内側に開口する環状溝を画定し、半径方向平面に沿った溝の断面は略等脚台形の形状であり、台形の短い底辺は溝の円筒状底部の母線を成し、台形の長い底辺は溝が半径方向に開口する側の溝の開口部に対応し、台形の各脚は２つの環状フランジのうちの一方に形成される溝の壁を形成する密閉アセンブリであって、
本発明の配置構造に従って前記環状溝内に配置されるジョイントを含むことを特徴とする密閉アセンブリを提供する。
【００２５】
本発明のさらに別の特徴および利点は、理解を深めるために添付図面を参照しながら後述する以下の詳細な説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従って双円錐形ジョイントが配置されたフランジを介した２つの導管のアセンブリの概略図である。
【図２】図１に示されている溝内のジョイントの配置構造の拡大詳細図である。
【図３】図１に示された双円錐形ジョイントの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１には、フランジを有するアセンブリによる２つの導管１０、１２の対向端部１０ａ、１２ａにおける密閉接続が示されている。
【００２８】
導管１０、１２の各端部１０ａ、１２ａはフランジ１４、１６を含み、フランジ１４、１６は、ねじ留めによって、他方の導管１２、１０に含まれる結合フランジ１６、１４に固定される。
【００２９】
各フランジ１４、１６は、結合する導管１０、１２の端部１０ａ、１２ａに対して半径方向外側に延在し、他方のフランジ１６、１４の当接面２０、１８に対向して配置される略半径方向の当接面１８、２０を含む。
【００３０】
したがって、フランジ１４、１６は、それぞれの当接面１８、２０で接触して互いに対して軸方向に当接することができる。
【００３１】
導管１０、１２の端部１０ａ、１２ａ間の接続部の密閉性を高めるために、アセンブリは、２つのフランジ１４、１６間に軸方向に挿入されて専用の溝２４内に収容されるシールジョイント２２を含む。
【００３２】
ジョイント２２は、双円錐形環状ジョイントであり、ジョイント２２の袖部を形成する２つの円錐部２６を含む。円錐部２６は、環状ヒール部２８によって軸方向に重ね置かれて接続される。
【００３３】
ジョイント２２および溝２４は、導管の内側と外側との圧力差が生じるように配向され、最も高い圧力がジョイントの凹状内側部分に加えられる。
【００３４】
したがって、図示するように、ジョイント２２の凹状内側部分は、最も高い圧力が導管の内側に加わるように、半径方向内側に配向される。
【００３５】
代替形態では、最も高い圧力が導管の外側に加えられるように、ジョイント２２と溝２４は、ジョイント２２の凹状内側部分が半径方向外側に配向されるように配向される。
【００３６】
図２に詳細に示されるように、袖部２６は最も大きい直径の縁部２６ｅでヒール部２８によって接続されるので、ジョイント２２の断面は半径方向内側に開口した逆Ｖ字形である。
【００３７】
ジョイント２２を収容する溝２４の軸方向断面は台形であり、台形の底辺３０、３２は導管１０、１２の主軸に平行であり、台形の脚３４、３６は底辺３０、３２に対して傾斜している。
【００３８】
したがって、溝２４は、台形の長い底辺３２が溝２４の半径方向内側のレベルに位置し、台形の短い底辺３０が溝２４の半径方向外側のレベルに位置するように形成される。
【００３９】
溝２４は台形の長い底辺３２で開口し、したがって、台形の短い底辺３０は溝２４の底部に対応する。
【００４０】
この場合、溝２４の軸方向断面は等脚台形の形状である、すなわち、台形の脚３４、３６は溝２４の半径方向中央面に関して対称である。
【００４１】
さらに、溝２４は、台形のそれぞれの脚３４、３６が２つのフランジ１４、１６の一方に属するように形成される。台形の脚３４、３６は溝２４の側壁に対応するので、側壁は円錐形になる。
【００４２】
溝の２４の底部３０は、フランジと一体に形成され、この場合、図面の右側になる。
【００４３】
ジョイント２２は、袖部２６の自由端部、つまり、袖部２６の半径方向内側端部２６ａが溝２４の傾斜壁３４、３６に当接するように溝２４内に収容される。
【００４４】
各袖部２６の自由端部２６ａは、対向する溝２４の側壁３４、３６に当接することができる突出リップ３８を含む。
【００４５】
ジョイント２２の凹状内側部分に圧力が加わると、この圧力はジョイント２２の袖部２６の結合する面（この場合、半径方向内側面）に分散されて、溝２４の傾斜壁３４、３６に対する袖部の自由端部２６ａの当接による歪みが生じる。
【００４６】
この圧力は、ヒール部２８の半径方向内側面にも分散され、その結果、ヒール部２８を半径方向外側に変形させる歪みが生じる。
【００４７】
フランジ１４、１６およびジョイント２２の製造上の寸法公差があるために、溝の傾斜壁３４、３６間の軸方向距離は、アセンブリごとに異なる可能性がある、またはジョイント２２の軸方向寸法も異なる可能性がある。
【００４８】
この寸法偏差により、溝２４内のジョイント２２の半径方向位置が全体的に変化することになり、その結果、袖部２６の自由端部は溝２４の傾斜壁を適切に当接する。
【００４９】
このジョイント２２の半径方向位置の変化により、ジョイント２２のヒール部２８が溝２４の底部３０に当接する可能性があるので、袖部２６の自由端部２６ａは溝２４の傾斜壁３４、３６に正確に当接できなくなる。
【００５０】
そのため、本発明によれば、ジョイント２２および溝２４の寸法は、フランジ１４、１６が互いに固定されてジョイント２２が溝２４内に取り付けられた時に、ジョイント２２のヒール部２８が環状溝２４の底部３０から半径方向に離間するように規定される。
【００５１】
したがって、ジョイント２２のヒール部２８と溝２４の底部３０との間に半径方向間隙４０が存在し、アセンブリの動作条件に関係なく、導管１０、１２の内側と外側との圧力差、異なる部品の温度または膨張に関係なく、この間隙は絶えずゼロにはならない。
【００５２】
このゼロでない半径方向間隙４０により、ジョイント２２は圧力差に応じて半径方向に膨張して、溝２４内のジョイント２２の軸方向圧縮に適応することができるので、両方の導管１０、１２の接続部を最適な密閉性に維持することができる。
【００５３】
このようにジョイント２２の半径方向膨張に変化が生じる時、つまり、直径が増加または減少する時でも、依然として間隙４０は０でない、つまり、ヒール部２８は依然として溝２４の底部３０から離間しているので、圧力差の変動が生じた場合に、ジョイント２２の半径方向膨張のさらなる変化に対応することができる。
【００５４】
この配置構造は、特に、大きな直径を有するアセンブリ、例えば、ほぼ５００ｍｍ程度の直径を有するアセンブリに適している。
【００５５】
より簡単にアセンブリを形成するために、特に、両方のフランジが組み合わされる前にジョイント２２が溝２４から外に出てしまわないように、この配置構造は、２つのフランジ１４、１６のうちの一方に取り付けられる半径方向ストッパ４２を含む。
【００５６】
半径方向ストッパ４２は、台形の長い底辺に対応する溝２４の開口部３２に軸方向に配置される。
【００５７】
好ましくは、半径方向ストッパ４２は、溝２４の開口部３２全体を覆う、すなわち、開口部３２に対向して半径方向に伸び、半径方向ストッパ４２の両端は溝２４の両側に軸方向に位置する。
【００５８】
ストッパ４２は、第１のフランジ１６（この場合、図面の左側に位置するフランジ１６）に固定される第１の端部４２ａを含み、さらにストッパは、溝２４を越えて他方のフランジ１４に配置される第２の端部４２ｂを含む。
【００５９】
ストッパ４２の第２の端部４２ｂは、前記他方のフランジ１４から離間して位置するので、導管１０、１２の内部容積を溝２４の内部容積に接続する循環導管を形成する。
【００６０】
したがって、フランジ４２は、ジョイント２２を溝２４内で位置固定する以外に、導管１０、１２内を流れる生産物からジョイントを確実に保護する。
【００６１】
ストッパ４２の好適な実施形態では、ストッパ４２は、ストッパ４２が固定されるフランジ１６と一体に形成される。
【００６２】
代替形態によれば、ストッパ４２は、フランジ１６に取り付けられる要素であり、任意の周知の手段によって、特に、ねじ留めによって固定される要素である。
【００６３】
ヒール部２８は、外側円筒状面４４、内側環状面４６、および外側軸方向面４８を含む。
【００６４】
各袖部２６は、ヒール部２８から半径方向内側に伸び、ジョイント２２の半径方向中央面Ｐに対して傾斜することにより、袖部２６の基部６０（袖部２６の半径方向外側端部）の軸方向レベルが袖部２６の自由端部２６ａ（袖部２６の半径方向内側端部）の軸方向レベルより低くなる。
【００６５】
袖部２６は、ヒール部２８の内側環状面４６が軸方向内側に延在する軸方向内側円錐面５０と、ヒール部２８の軸方向外側面４８につながる軸方向外側円錐面５２と、半径方向内側端部の略円筒状面５４とによって囲まれる。
【００６６】
リップ３８は、軸方向外側端部５６の半径方向面と、半径方向外側端面５８とを含む。リップ３８の半径方向外側端部５８は、曲面かつ凸面であり、曲率半径Ｒ２はジョイント２２の半径方向高さＨの約０．１５倍である。ジョイント２２が結合する溝に取り付けられた時に、リップ３８の半径方向外側端面５８は、溝に面する壁３４、３６に対してほぼ軸方向外側かつ半径方向外側に（すなわち、この場合、上方に傾斜して）当接する。
【００６７】
ジョイント２２の寸法は、特に、ジョイント２２の外径、半径方向高さＨ、および軸方向幅Ｌによって規定される。
【００６８】
ジョイント２２の外径は、約５００ｍｍである。
【００６９】
ジョイント２２の半径方向高さＨは、ヒール部２８の外側円筒状面４４と各袖部２６の半径方向内側端部の円筒状面５４との間の半径方向距離である。
【００７０】
ジョイント２２の軸方向長さＬは、リップ３８の軸方向外側端面５６とジョイント２２の半径方向中央面Ｐとの間の距離である。
【００７１】
本発明によれば、軸方向長さＬは、半径方向高さＨの１．１４倍である。
【００７２】
ヒール部２８の寸法は、軸方向長さＬ１（ヒール部の半径方向外側面４８と半径方向中央面Ｐとの間の距離に対応する）と、ヒール部２８の半径方向高さＨ１（ヒール部２８の半径方向外側面４８の半径方向長さに対応する）とによって規定される。
【００７３】
この場合、ヒール部２８の軸方向長さＬ１はジョイント２２の半径方向高さＨの０．４２倍にほぼ等しく、ヒール部２８の半径方向高さＨ１はジョイント２２の半径方向高さＨの０．１９倍にほぼ等しい。
【００７４】
したがって、各袖部２６の寸法は、袖部２６の半径方向内側端部の円筒状面５４の軸方向内側縁部３８と半径方向中央面Ｐとの間の軸方向距離Ｌ２によって規定される。この場合、軸方向距離Ｌ２は、ジョイント２２の半径方向高さＨの０．８１倍にほぼ等しい。
【００７５】
外側円筒状面４４とリップ３８の軸方向外側端部５６の半径方向面の半径方向外側端部との間の半径方向距離に対応する高さＨ２は、ジョイント２２の半径方向高さＨの０．８９倍にほぼ等しい。
【００７６】
さらに、各袖部の軸方向内側円錐面５０は、軸方向に対して約４１°の角度Ａ１で傾斜し、各袖部２６の軸方向外側円錐面５２は、半径方向平面に対して約４１°の角度Ａ２で傾斜している。
【００７７】
ヒール部の内側環状面４６は曲面であり、その曲率半径Ｒ１はジョイント２２の半径方向高さＨの０．５６倍にほぼ等しい。
【図１】
0006356069.tif 000002
【図２】
0006356069.tif 000003
【図３】
0006356069.tif 000004