JP2019536950A - シールアセンブリ - Google Patents
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Abstract
シールアセンブリは、互いとの関係において移動可能である第1の区分および第2の区分を有するコネクタ本体を有する。第1の区分および第2の区分は各々、パイプの自由端部を収容するために構成された開放端部を有する。第1および第2の区分の開放端部は各々、それぞれのパイプの自由端部と封止係合するために構成されている。シールアセンブリは、第2の区分が第1の区分との関係において後退位置をとる第1の状態と、第2の区分が第1の区分との関係において伸張位置をとる第2の状態との間で移動可能である。前記第1および第2の状態において、第1の区分と第2の区分の間にはシールを創出するためのシール部材が具備されている。各々コネクタ本体の前記第1および第2の区分のうちのそれぞれ1つとの連係のための第1および第2のアダプタが具備され、それぞれのパイプの自由端部において固定するために構成されている。各々前記第1および第2のアダプタのそれぞれ1つとの連係のために第1および第2の機械式インタロック装置が提供され、その各々がコネクタ本体の方向にそれぞれのアダプタを駆動するために構成されている。【選択図】図4
Description
本発明は、シールアセンブリに関し、より詳細には、ただし非排他的に、コネクタとパイプの間に金属間シールを創出するためのシールアセンブリに関する。
石油業界では、油漏出のリスクを最小限に抑えるように送油管を合わせて連結する費用対効果の高い一貫した方法を提供する必要性が継続的に存在している。
典型的には、フランジ継手が使用される。これらの継手には多くの欠点がある。例えば、フランジ継手は脆弱で、ボルトの不均等な締め付けによって損傷を受ける可能性がある。その上、概してこれらの継手の内部にはゴム製シールが使用され、これらのシールは多くの場合熱劣化に起因して故障し、継手が現場で組立てられる場合、作業不良による損傷およびその後の故障のリスクが高い。
フランジ継手は同様に溶接を必要とする。これは、組立に時間のかかる作業であり、パイプの修理のためのダウンタイムを増大させると同時に火災のリスクを呈する。さらに、より優れた海底パイプライン規制および修復をカバーするより緻密な安全性規則のための近年の提案の中には、あらゆる修理を行なうために有資格溶接工を雇用する要件が存在し、これが多大な追加費用となっている。フランジ継手の設置は同様に極めて高い精度を必要とし、組立てには高度に熟練した労働力が求められ、設置、修理およびメンテナンスコストはさらに増大する。
本発明は、先行技術に結び付けられた1つ以上の課題を克服するかまたは少なくとも軽減/緩和しようとするものである。
本発明の第1の態様は、パイプ用シールアセンブリを提供する。シールアセンブリは、互いとの関係において移動可能である第1の区分および第2の区分を有するコネクタ本体を含む。第1の区分および第2の区分は各々、パイプの自由端部を収容するために構成された開放端部を有する。第1および第2の区分の開放端部は各々、それぞれのパイプの自由端部と封止係合するために構成されている。シールアセンブリは、第2の区分が第1の区分との関係において後退位置をとる第1の状態と、第2の区分が第1の区分との関係において伸張位置をとる第2の状態との間で移動可能である。前記第1および第2の状態において第1の区分と第2の区分の間にはシールを創出するためのシール部材が具備されている。
このような構成は、有利にも、作業者が2本のパイプの自由端部間の固定した幅のスペース内にシールアセンブリを挿入し(すなわちパイプの位置を調整しなくてよい)、次に後退状態から伸張状態までアセンブリを迅速かつ容易に伸張させることを可能にする。
例示的実施形態において、前記コネクタ本体の前記第1および第2の区分各々の開放端部は、それぞれのパイプとコネクタ本体のそれぞれのシール表面の間にシールを創出するために、シール表面を含む。例示的実施形態においては、コネクタ本体の前記シール表面の1つまたは両方が、金属シール表面を画定する。したがって、パイプの自由端部はこのとき、各パイプと前記コネクタ本体の間と同様コネクタ本体の各区分の間にも信頼性の高い金属間シールが創出されるような形で、コネクタの内部にしっかりと固定され得、こうして、漏出発生のリスクを最小限に抑えることが保証される。さらに、シールアセンブリの例示的実施形態は、フランジを使用することなく、または、構成要素を合わせて溶接する必要なく、これらの構成要素を合わせて係止して軸方向の移動を制限するように構成されている。
例示的実施形態において、シール部材は、実質的に第1の区分と第2の区分の間に位置設定されるように構成されている。
例示的実施形態において、シール部材は、第1の区分の外部表面と第2の区分の内部表面の間にシールを提供するために構成されている。実質的に第1の区分と第2の区分の間にシール部材を位置設定することによって、有利にも、第1の区分との関係における第2の区分の位置の如何に関わらず、第1および第2の区分の間に信頼性の高いシールを確立することが可能になる。より具体的には、信頼性の高いシールは、第2の区分が上述の第2の状態、第1の状態またはその間の他の任意の位置のいずれをとっているかに関わらず確立することができる。これはすなわち、シールアセンブリが有利にも柔軟性ある構成を有し、間にさまざまな離隔距離を有する2本のパイプの自由端部間に高い品質で信頼性の高いシールを確立するために使用可能であることを意味する。
例示的実施形態において、シール部材は、第1の区分と第2の区分の間に金属間シールを提供するために構成されている。
例示的実施形態においてシール部材は、第1の区分の外部表面の周囲に嵌合するように具体的に寸法決定された金属要素であり、ここで金属要素は、第2の区分と金属要素の間および金属要素と第1の区分の外部表面の間に金属間シールが創出されるような形で、第2の区分との係合状態へと駆動されるように構成されている。
金属シールは同様に、特にゴムまたはアスベスト製Oリングまたはガスケットなどの従来のシールに比べ、高い耐腐食性も有しており、シールの寿命を増大される。
例示的実施形態において、金属要素はテーパ付き部分を有するくさびを含み、ここで前記テーパ付き部分は、第2の区分の対応する角度付き表面と接触するように配設された角度付き表面を含む。
例示的実施形態において、2つの角度付き表面は異なる角度を有している。
例示的実施形態において、第1の区分の角度付き表面は陥凹の内部表面上に具備され、ここで前記陥凹は、金属要素が第1の区分と係合するように駆動された時点で金属要素のくさびを収容するように構成されている。
例示的実施形態において、アセンブリは、第2の区分との封止係合状態へと金属要素を駆動する目的で金属要素に対し力を加えるための締結装置を含む機械的シール装置を含む。
例示的実施形態において、締結装置は、複数の締結具を有する金属要素および複数の締結点を有する第2の区分を含み、ここで締結装置は、金属要素を第2の区分に対して解放可能な形で取付けるように構成されている。
金属要素に複数の締結具を具備し、第2の区分に前記締結具を収容するように構成された複数の締結点を具備することによって、有利にも、第2の区分に対し、金属要素を迅速にかつ容易に取付けることができ、こうして、金属要素と第1および第2の区分との間には金属間シールが創出されることになる。さらに、万一作業者がシールアセンブリを除去したいと考えた場合、前記取付けが解放可能であることによって、金属要素を第2の区分から迅速かつ容易に取外すことができる。
例示的実施形態において、締結点は、締結具と整列し第2の区分に向かう方向での金属要素の移動の間前記締結具に対して解放可能な形で取付けられるように構成された複数の陥凹を含む。
例示的実施形態において、締結具はボルトであり、ここで締結点は各ボルトのネジ山に対応するネジ山を有するネジ穴である。
有利にも、金属要素を第2の区分に取付けるための複雑性の低い装置が提供される。このような低い複雑性によって、作業者は、複雑な工具を必要とせずに潜在的に緊急を要する状況下でシールアセンブリを迅速かつ容易に取付け固定できることが保証される。さらに、締結装置ひいてはシールアセンブリ全体の製造に結び付けられるコストを削減することが可能である。
例示的実施形態において、締結具は、金属要素の周囲に規則的間隔で配設されており;ここで締結点は、第2の区分の端面の周囲に規則的間隔で位置設定されており;かつ、ここで各締結具の位置は、各締結点の位置と相補的である。
有利にも、金属要素の周囲に規則的間隔で締結具を分布させることによって、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体内に挿入されたパイプ上に作用した場合、金属要素と第2の区分の間の界面の周囲により均等に荷重を分布させることが保証される。したがって前記力の均等な分布は、金属要素が第2の区分から取外された状態になり得る尤度、金属要素、第1の区分、および第2の区分の互いとの関係における同心性が大きな悪影響を受ける尤度を大幅に削減する。したがって、このような構成は、金属要素と第1および第2の区分の間の金属間シールの無欠性に対するこのような外力のあらゆる負の影響を大幅に削減する。
例示的実施形態において、第1の区分および第2の区分は各々、それぞれのパイプの自由端部の周囲に固定するためのアダプタを含み、各パイプとコネクタ本体の間に金属間シールを創出するためコネクタ本体の方向にそれぞれのアダプタを駆動するために構成された機械式インタロック装置を各々含む。
例示的実施形態において、機械式インタロック装置はそれぞれのパイプの自由端部との関係におけるコネクタ本体の軸方向の移動を防止または制限するために構成されている。
金属間シールは、コネクタ本体に向かっての各アダプタの直線的な移動を通して確立される。結果として、有利にも迅速かつ容易に各パイプにアセンブリを連結して、溶接などの加工ステップまたは複雑な工具をさらに必要とする補足的構成要素に対する必要性無く、それらの間に信頼性の高いシールを急速に確立することができる。
例示的実施形態において、コネクタ本体はボアを含み、ここで、各パイプとコネクタ本体の間に創出される金属間シールは、各パイプの自由端部の外部表面と前記ボアの側壁の間に創出される。
シールアセンブリは、金属間シールが、各パイプの自由端部の外部表面上の具体的に定義された点と、コネクタ本体ボアの側壁との間に創出される。結果として、各シールは、各パイプの自由端部がコネクタ本体の自由端部内に挿入された時点で自己創出し、これはすなわち有利にも、信頼性の高い高品質のシールが迅速に達成可能であることを意味している。
さらに、コネクタ本体のボアは、各パイプからコネクタ本体内への流体流路を提供し、ここでシールは、前記流体流路の近くに創出される。各シールを流体流路の近くに位置設定することによって、有利にも、アセンブリの構成要素を通る漏出を最小限に抑えながら、各パイプとコネクタ本体の間で流体を伝送することが保証される。
例示的実施形態において、ボアの直径は、コネクタ本体の各開放端部から離れる方向で減少し、こうして、各パイプの自由端部がコネクタ本体内に駆動されるにつれて、金属間シールが創出されることになる。
直径が漸進的に減少するボアを提供することによって、有利にも、各パイプの自由端部がコネクタ本体の各開放端部内部に挿入され次に単にコネクタ本体の方向に移動させられるにつれて、金属間シールが創出されることが保証される。
例示的実施形態において、ボアは中心長手方向軸を有し、円周方向側壁により画定され、ここで側壁の一部分は、コネクタ本体の各開放端部から離れる方向で、中心長手方向軸との関係において10°未満の角度で延在している。
例示的実施形態において、側壁の部分の各々は、中心長手方向軸との関係においてほぼ4°の角度で延在する。
中心長手方向軸との関係において10°未満の角度でコネクタ本体のボアの側壁の一部分にテーパを付けることは、有利にも、コネクタ本体を通した流体の伝送に利用可能なボアの容積を不当に制限することなく、コネクタ本体の自由端部内部にパイプの自由端部が挿入されるにつれて、パイプの自由端部とコネクタのボアの側壁との間に金属間シールを創出することを可能にする、ということが分かっている。
例示的実施形態において、アダプタは、各パイプの自由端部の周囲に組付けられるように構成された第1のリングおよび、各第1のリングと協働して、各パイプの外部表面と係合するように第1のリングを駆動するように構成された第2のリングを含む。
例示的実施形態において、各第1のリングは、第1のテーパを画定する角度付き外部表面を有し、各第2のリングは前記第1のテーパに相補的な第2のテーパを画定する角度付き内部表面を有し、ここで、その間に作用する接触力は、各第1のリングをパイプの外部表面と接触するように半径方向に駆動するために、コネクタ本体に向かう方向での各第1のリングとの関係における各第2のリングの軸方向の移動の時点で増大する。
有利にも、各アダプタの第1のリングおよび第2のリングは、第2のリングが機械式インタロック装置によってコネクタ本体の方向に移動する結果として、これらの間の直線的な相対的移動が、パイプの外部表面との関係において第1のリングを固定しコネクタ本体とパイプの自由端部の間に金属間シールを創出するのに充分なものとなるように構成されている。その結果、このような構成は、事業者に、封止用アセンブリのセットアップおよび解体の場合の時間的および金銭的の両方の節約を提供することができる。
例示的実施形態において、各第1のリングは、第1の端部、第2の端部および中心長手方向軸を有し、ここで角度付き外部表面各々は、第1および第2の端部の間で、中心長手方向軸との関係において5〜15°の角度で延在している。
例示的実施形態において、角度付き外部表面各々は、中心長手方向軸に対してほぼ8°の角度で延在する。
中心長手方向軸との関係において5°〜15°の角度で各第1のリングの角度付き外部表面にテーパを付けることは、有利にも、第1のリングと第2のリングの間の最小レベルの相対的移動を可能にし、結果としてその間に作用する接触応力の増加が最大になる、ということが分かっている。有利にも、これはすなわち、第1のリングが確実にパイプの外部表面にしっかりと取付けられることを達成するために、作業者は第2のリングをわずかな距離だけ移動させるだけでよいということを意味している。
例示的実施形態において、第1のリング各々は、コネクタ本体に向かう方向での第2のリング各々の移動を制限する目的で、第2のリングによる当接のために配設された第1の半径方向ストッパ表面を含む。
このような半径方向ストッパを具備することにより、コネクタ本体に向かう方向で各第1のリングとの関係において各第2のリングを移動させることのできる範囲が制限される。有利にも、これにより、シールアセンブリが各パイプの自由端部に連結された場合に第2のリングが第1のリングを乗り越えるのを防ぐことが保証され、こうして、アセンブリに対する損傷および金属間シールの障害の尤度は削減される。
例示的実施形態において、第1および第2の区分は、第1の陥凹を含み、ここで、第1のリングの第1の端部は、第2のリングがコネクタ本体の方向に駆動された場合に前記陥凹各々の内部に入れ子になるように構成されている。
各第1のリングの第1の端部および各陥凹の寸法は、第1のリングの第1の端部が各陥凹内部に入れ子になるように構成されている。これにより、各第1のリング、各第2のリング、コネクタ本体および挿入された各パイプの同心性が確実に維持される。有利にも、これにより、パイプが曲げモーメントなどの外部に作用する力を受ける場合でも、コネクタ本体と挿入された各パイプの間の信頼性の高いシールの維持が保証される。
例示的実施形態において、各第1のリングの第1の端部は、各第1の陥凹内への各第1のリングの第1の端部の通過を補助するため、各第1の陥凹の側壁と協働するように構成されたテーパ付きの外部表面を含む。
例示的実施形態において、第1の陥凹は、各パイプがコネクタ本体の開放端部内に挿入された場合に、各パイプの外部表面に隣接して配設されるように構成されている。
例示的実施形態において、第1および第2の区分は、円周方向側壁によって画定されるほぼ円筒形の形状を有し、ここで前記側壁は、第1の陥凹を画定する階段状の断面形状を有する端面を有し、各第1の陥凹の最も内側の壁はコネクタ本体のボアに隣接している。
機械式インタロック装置が固定されている場合に第1のリングがコネクタ本体と係合する点は、曲げモーメントなどの外部に作用する力が連結されたパイプ上に作用するときに枢着点として作用する、ということが分かっている。同様に、パイプからこの点への半径方向距離を最小限にすることによって、パイプの自由端部とコネクタ本体の間の金属間シールの無欠性に対する前記外力の影響を大幅に削減できるということも分かっている。その結果、流体漏出の尤度は大幅に削減される。
例示的実施形態において、各第1の陥凹は開口部を含み、ここで各開口部の幅は、円周方向側壁の半径方向幅の50%未満である。
例示的実施形態において、各開口部の幅は、円周方向側壁の半径方向幅のほぼ30%である。
各陥凹の寸法は、万一曲げモーメントなどの外力が前記パイプに作用した場合に取付けられたパイプがコネクタ本体との関係において枢動し得る点が、可能なかぎりパイプの近くに位置設定されるような形で構成される。有利にも、これにより、コネクタ本体と取付けられたパイプの間の金属間シールが前記力の結果として損なわれ、流体漏出が結果として発生する尤度は、大幅に削減される。さらに、このような寸法は、コネクタ本体の半径方向幅の最大化を可能にする、すなわち、陥凹の形成のために、コネクタ本体の構造的または機械的無欠性を損ない得る程度にまで材料を除去する必要はない。
例示的実施形態において、各第1の陥凹の最も内側の壁は、第1のリングの第1の端部上に具備された第2の半径方向ストッパ表面と係合するように配設された半径方向ストッパ表面を画定し、前記半径方向ストッパ表面との当接が、コネクタ本体に向かう方向での各アダプタのさらなる移動を防止している。
このような半径方向ストッパを具備することによって、コネクタ本体に向かって各第1のリングが移動し得る範囲は制限され、こうして有利にも、ストッパ表面が当接している場合のコネクタ本体に向かう各第2のリングの連続した移動が得られ、これは各第1のリングと各パイプの間の係合の安全性を増大させるのに役立つ。
例示的実施形態において、各第1のリングの内部表面は非平面であり、各パイプの外部表面としっかりと係合するように構成されている。
各第1のリングの内部表面は、各パイプの外部表面と係合した時点でおよびコネクタ本体に向かう方向で各第1のリングとの関係において各第2のリングが移動した時点で、各第1のリングが各パイプの外部表面をしっかり把持し得るように構成されている。その結果、各第1のリングと各パイプの間の望ましくない相対的な移動の尤度は有利にも減少し、各パイプの自由端部は、各第1のリングとの関係における各第2のリングのさらなる移動の時点でコネクタ本体の各開放端部内へとより高い信頼性で駆動されて、各パイプの自由端部とコネクタ本体との間に金属間シールを創出することができる。
例示的実施形態において、各第1のリングの内部表面の非平面断面形状は、締まり嵌めにより各パイプの外部表面と係合するように構成されている。
各パイプの外部表面との係合が締まり嵌めによるものとなるように各第1のリングの内部表面を構成することによって、有利にも、各第1のリングと各パイプの間のしっかりした係合を確保するのにさらなる補足的構成要素を全く必要としない複雑度の低い装置が提供される。
例示的実施形態において、各第1のリングは、各パイプの外部表面内への手掛りのために構成されたキーイング表面を含む。
有利にも、このような配設は、第1のリングが各パイプの外部表面としっかり係合し得ることを保証するために、外部表面の修正は一切必要とされないということを意味する。
例示的実施形態において、各第1のリングの内部表面は、各パイプの外部表面の非平面断面形状を相補するように構成された断面形状を含む。
例示的実施形態において、各第1のリングの内部表面は、各パイプの外部表面上の一連の陥凹内に収容されるように構成された複数の突出部(例えば歯または針毛突起)を含んでいる。
各第1のリングの内部表面に、各パイプの外部表面の断面形状(すなわち一連の陥凹)と相補的な一連の突出部を具備することにより、各第1のリングは前記パイプ各々の外部表面とよりしっかり係合し得る。
有利にも、これにより、各パイプは、コネクタ本体の開放端部内により高い信頼性で駆動されることになり、このことが今度は、各パイプとコネクタ本体の間に信頼性の高い高品質の金属間シールを創出させることになる。
例示的実施形態において、各アダプタはさらに、各第2のリングがコネクタ本体に向かう方向で移動させられるにつれて、各アダプタとコネクタ本体の所望される整列を保証するための位置設定装置を含む。
各位置設定装置を具備することによってさらに、各第1のリング、各第2のリング、コネクタ本体および挿入されたパイプ各々の同心性の維持が保証される。有利にも、これにより、パイプが曲げモーメントなどの外部に作用する力を受け得る場合でも、コネクタ本体と挿入された各パイプの間の信頼性の高いシールの維持が保証される。
例示的実施形態において、各位置設定装置は、陥凹を有する第1および第2の区分各々の端面と、コネクタ本体に向かう方向への第2のリング各々の移動の間前記陥凹内部に収容されるように構成された突出部を有するアダプタの端面とを含んでいる。
このような配設は、コネクタ本体との関係におけるアダプタの位置を維持するために追加の補足的構成要素を全く必要としない。したがって、装置は、有利にも複雑性の低いものとなり、これはすなわち、シールアセンブリの製造プロセスを簡略化することができること、そしてアセンブリの構成要素がアセンブリの取付けおよび取外しの間に落下するかまたは潜在的に喪失される尤度も削減されることを意味している。
例示的実施形態において、位置設定装置は、複数の陥凹を有する第1および第2の区分各々の端面と、前記陥凹内部に収容されるように構成された複数の突出部を有する各第2のリングの第1の端部の端面とを含む。
複数の陥凹と複数の突出部を具備することによって、各第1のリング、各第2のリング、コネクタ本体および挿入された各パイプの同心性の可能な限り正確な維持が保証される。有利にも、これにより、パイプが曲げモーメントなどの外部に作用する力を受け得る場合でもコネクタ本体と挿入された各パイプの間の信頼性の高い金属間シールの維持が保証される。
例示的実施形態において、突出部は一連のキャスタレーションを含み、前記キャスタレーションが第2のリング各々の第1の端部の端面の周囲に規則的間隔で突出し、ここでキャスタレーションは好ましくは弓形である。
有利にも、各第2のリングの端面の周囲に規則的な間隔で突出部を分布させることによって、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体内に挿入された各パイプ上に作用した場合、荷重は各第2のリングとコネクタ本体の間の界面の周りでより均等に分布させられることが保証される。したがって前記力の均等な分布は、各第1のリング、各第2のリング、コネクタ本体および挿入された各パイプの互いとの関係における同心性が喪失される尤度を大幅に削減し、こうして、コネクタ本体と各パイプの自由端部の間の金属間シールの無欠性に対するあらゆる負の影響を大幅に削減する。
さらに、前記キャスタレーションを提供することにより、このような構成はさらに、前記外部に作用する力を各突出部を横断してより均等に分布させる、ということも分かっている。有利にも、いずれか1つの突出部がこのような力の作用下で機能しなくなり壊れて第2のリングから外れる尤度は、大幅に削減される。
例示的実施形態において、各機械式インタロック装置はさらに、コネクタ本体の外部表面をパイプの自由端部と封止係合するように駆動しかつコネクタ本体の開放端部内へとパイプの自由端部を駆動する目的で、アダプタの方向にコネクタ本体を引張るための締結装置を含む。
締結装置の具備は、各第2のリングがコネクタ本体の方向に最大限に移動させられた場合に、コネクタ本体との関係における所定の場所に各アダプタを固定することができる、ということを意味する。したがって、有利にも、各パイプの自由端部とコネクタ本体の間の金属間シールは、ひとたび創出されると、各々の連結されたパイプとコネクタ本体の間の相対的な移動が最小限に抑えられた状態で、容易にかつ高い信頼性で維持され得る。
例示的実施形態において、各締結装置は、複数の締結具を有する各第2のリングと、複数の締結点を有するコネクタ本体とを含み、ここで各締結装置は、各第2のリングをコネクタ本体に対して解放可能な形で取付けるように構成されている。
各第2のリングに複数の締結具を具備し、コネクタ本体に前記締結具を収容するように構成された複数の締結点を具備することによって、有利にも、コネクタ本体の方向にアダプタが最大限に移動させられた時点でコネクタ本体に対し各第2のリングを迅速にかつ容易に取付けることができ、こうして、コネクタ本体と挿入された各パイプの自由端部との間には金属間シールが存在することになる。さらに、万一作業者がシールアセンブリを除去したいと考えた場合、前記取付けが解放可能であることによって、各第2のリングをコネクタ本体から迅速かつ容易に取外すことができる。
例示的実施形態において、各第2のリングは、中を通って延在する複数のアパーチャを有し、ここで締結具は、コネクタ本体に向かう方向で前記アパーチャを通って挿入されるように構成されている。
例示的実施形態において、締結点は、締結具と整列しコネクタ本体に向かう方向でのアダプタの移動の間前記締結具に対し解放可能な形で取付けられるように構成された複数の陥凹を含む。
例示的実施形態において、締結具はボルトであり、締結点は各ボルトのネジ山に対応するネジ山を有するネジ穴である。
有利にも、各第2のリングをコネクタ本体に取付けるための複雑性の低い装置が提供される。このような低い複雑性によって、作業者は、複雑な工具を必要とせずに潜在的に緊急を要する状況下でシールアセンブリを迅速かつ容易に取付け固定できることが保証される。さらに、締結装置ひいてはシールアセンブリ全体の製造に結び付けられるコストを削減することが可能である。
例示的実施形態において、締結具は、各第2のリングの周囲に規則的間隔で配設され、ここで、締結点は、第1および第2の区分各々の端面の周りに規則的間隔で位置設定され、ここで各締結具の位置は、各締結点の位置と相補的である。
有利にも、各第2のリングの端面の周囲に規則的な間隔で締結具を分布させることによって、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体内に挿入されたパイプ上に作用した場合、各第2のリングとコネクタ本体の間の界面の周囲により均等に荷重を分布させることが保証される。したがって前記力の均等な分布は、各第2のリングがコネクタ本体から取外された状態になり得る尤度、または各第1のリング、各第2のリング、コネクタ本体および挿入された各パイプの互いとの関係における同心性が大きな悪影響を受ける尤度を大幅に削減する。したがって、このような構成は、コネクタ本体と各パイプの自由端部の間の金属間シールの無欠性に対するこのような外力のあらゆる負の影響を大幅に削減する。
例示的実施形態において、各締結具の位置は、各第2のリングの周囲の各キャスタレーションの位置と交互になっている。
有利にも、各第2のリングの端面の周囲に規則的な交互の間隔で締結具および突出部を分布させることによって、各第2のリングとコネクタ本体の間の界面の安全性は最大になり、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体内に挿入されたパイプ上に作用した場合でも荷重の分布は最適化される。
例示的実施形態において、第1および第2の区分の各々は、コネクタ本体との関係における第1および第2の区分各々のアダプタの位置をさらに固定するためのキャップを有する。
有利にも、第1および第2のキャップは、そうでなければ力を加える構成要素が直接構成要素に接触した場合に発生する可能性がある摩滅などの損傷からアダプタを保護する。
さらに、コネクタ本体は概して、第1および第2のキャップ内部に収納され得る。これにより、装置の破局的な故障のリスク(例えば大規模噴出)が大幅に削減される。構成要素が故障した場合、例えば入り組んだ経路に沿って、単にアセンブリの内部での流体の漏出が存在するにすぎない。大部分の場合において、これは容易に検出可能であり、したがって問題を可能な限り早急に処理できると考えられている。
例示的実施形態において、各キャップは円筒形の形状を有し、コネクタ本体のそれぞれの区分を収容するように構成されかつコネクタ本体の外部表面との関係において固定されるように構成されたボアを含む。
例示的実施形態において、ボアは、各キャップの第2の端部に具備された開口部を通してアクセスされ、ここで、各キャップの第1の端部はパイプの自由端部を収容するように構成されたアパーチャを含み、かつここでパイプの自由端部は各アパーチャを通ってコネクタ本体内に挿入され得る。
例示的実施形態において、各キャップはさらに、コネクタ本体との関係においてそれぞれのアダプタの位置を固定するため、それぞれの第1または第2の区分のアダプタと当接するように構成された当接表面を含む。
このような構成は、各キャップが第2の区分の外部表面との関係において固定されている場合、かつ各キャップの当接表面がそれぞれの第1または第2の区分のアダプタと当接している場合、各キャップがコネクタ本体から離れるような各アダプタの移動を制限するように作用し、こうして締結装置により提供される係合の安全性を強化するように作用することを意味している。例示的実施形態において、各キャップのボアは、内部円周方向表面により画定されており、ここで前記表面は、コネクタ本体の外部表面上に具備された相補的ネジ山に対応するネジ山を有し、かつここでコネクタ本体の一部分は、間の相対的回転運動の結果として各キャップのボアの内部に収容される。
例示的実施形態において、各々の当接表面は、それぞれのアダプタの第2のリングと当接するように構成されている。
例示的実施形態において、各キャップとコネクタ本体の間のさらなる相対的回転運動が、各アダプタの第2のリングをそれぞれの当接表面と当接させ、こうしてそれぞれのアダプタの位置はコネクタ本体との関係において固定されることになる。
本発明の第2の態様は、2本のパイプを流体連通状態で連結する方法において、各々1つの自由端部を有する2本のパイプを提供し、第1のキャップの第1の端部に具備されたアパーチャを通して第1のパイプの自由端部を挿入し、第2のキャップの第1の端部に具備されたアパーチャを通して第2のパイプの自由端部を挿入するステップと、アダプタの第1のリングを表面上に固定できるような形で各パイプの外部表面を前処理し、各アダプタの第1のリングが各パイプの前処理された外部表面としっかり係合されるような形で各パイプの自由端部上にアダプタを位置設定するステップと、コネクタ本体の第1の区分の開口部の内部に第1のパイプの自由端部を位置設定し、コネクタ本体の第1の区分との関係においてコネクタ本体の第2の区分を入れ子式に伸張し、コネクタ本体の第2の区分の開口部の内部に、第2のパイプの自由端部を位置設定し、コネクタ本体の方向に各アダプタの第2のリングを移動させることにより、それぞれ第1および第2の区分との封止係合状態へと前記パイプの自由端部を駆動するステップと、締結装置を含む機械式インタロック装置を各パイプに具備し、前記締結装置の各々を締結することによりコネクタ本体との関係における各パイプの軸方向の移動を防止または制限するためにコネクタ本体との関係において各パイプの自由端部を固定し、第1の区分と第2の区分の間に金属間シールを創出するためにシール部材を提供するステップと、前記シール部材に締結装置を具備し、コネクタ本体の第2の区分との関係におけるコネクタ本体の第1の区分の位置を固定して、それらの間に金属間シールを創出すると同時にそれらの間のさらなる軸方向の移動を防止または制限し、コネクタ本体の第2の区分が実質的に包み込まれ第1および第2の機械式インタロック装置がコネクタ本体との関係においてさらに固定されるような形で、第1および第2のキャップを固定するステップと、を含む方法を提供する。
本発明の実施形態についてここで、添付図面を参照しながら説明する。
図1〜5を参照すると、パイプ用のシールアセンブリが全体的に100として標示されている。シールアセンブリ100は、実質的に円筒形の形状を有しかつ、パイプ106の自由端部114を収容するように構成された開口部112を各々有する第1および第2の端部108、110を有するコネクタ本体102を含む。シールアセンブリは、ほぼ同一の第1および第2のアダプタ115および機械式インタロック装置104を有し、ここで機械式インタロック装置104は、アダプタ115をコネクタ本体102の方向に駆動してパイプ106とコネクタ本体102の間に金属間シールを創出させることができるような形で、アダプタ115とコネクタ本体102の間の協働のために構成されている。コネクタ本体102は、第1の区分(内部接合材)172および第2の区分(外部接合材)174を含む。
シールアセンブリ102は、第2の区分174が第1の区分172との関係において後退位置をとる第1の状態と、第2の区分174が第1の区分172との関係において伸張位置をとる第2の状態との間で移動可能であり、ここで前記第1および第2の状態において第1の区分172と第2の区分174の間にはシールを創出するためのシール部材が具備されいる。
この構成により、作業者は、2本のパイプ106の自由端部114の間の固定した幅のスペース内にシールアセンブリ100を挿入し、次にアセンブリ100を第1の位置から第2の位置まで伸張させて、パイプ106の自由端部114がコネクタ本体102の相対する開放端部112内に収容され固定され得るようにすることができる。
記載の実施形態において、各々の機械式インタロック装置104は、パイプ106がコネクタ本体102の第1および第2の端部108、110内に挿入されているもののなおも容易に取外し可能な非固定状態(図7に例示)と、パイプ106の位置がコネクタ本体102、30との関係において固定されており、機械式インタロック装置104を非固定状態に戻るように移動させることなく取外し不可能である固定状態(図8に例示)との間で、移動可能である。記載の実施形態のシールアセンブリはさらに、実質的に第1の区分172と第2の区分174の間に配設されて、それらの間に金属間シールを創出できるようになっているシール部材を有する機械的シール装置175(以下でさらに詳述)、および第2の区分174との関係において固定可能であるように構成された第1および第2のキャップ176、178(同じく以下でさらに詳述)を含む。機械的シール装置175は、第1および第2の区分172、174が互いとの関係において摺動可能な形で移動し得る非固定状態と、第1および第2の区分172、174の位置が互いとの関係において固定されている固定状態との間で、移動可能である。第1および第2のキャップ176、178は同様に、各キャップ176、178がコネクタ本体102との関係において自由に移動し得る非固定状態と、各キャップの位置がコネクタ本体102の第2の区分174との関係において固定されている固定状態との間で、移動可能である。機械式インタロック装置104と機械的シール装置175が各々、固定状態にあり、第1および第2のキャップ176、178の各々も同様に固定状態にある場合、シールアセンブリ100全体が最大限の固定状態にあると言うことができる。
コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の各々においてアダプタ115と機械式インタロック装置104はほぼ同一であり、コネクタ本体102と各パイプ106の自由端部の間の金属間シールを達成できるようにしている。簡潔さを理由として、シールアセンブリ100についてここでは、コネクタ本体102の第1の端部108または第2の端部110のいずれかに位置設定され得る単一のアダプタ115および機械式インタロック装置に関連して説明する。
ここで、シールアセンブリ100が非固定状態下で示されている図4を参照すると、アダプタ115は、第1のリング116および第2のリング118を含む。第1のリング116は、パイプ106の自由端部の周囲に組付けられるように構成されており、結合すべき所望のパイプの外径に密に整合された直径をもつアパーチャを画定する。分割リングを具備することによって、パイプ106は最初アパーチャ内に挿入され得るものの、ひとたび挿入されたならば、第1のリング116はパイプ106の外部表面120と密に接触するように係合されることになる、ということが保証される。
第1のリング116の内部表面120は非平面であり、パイプ106の外部表面としっかりと係合するように構成されている。この構成により、第1のリング116は、パイプ106の外部表面をしっかりと把持することができるようになり、その結果、第1のリング116とパイプ106の間の望ましくない相対的な移動の尤度は有利にも削減される。記載の実施形態において、第1のリング116の内部表面120の非平面断面形状は、パイプ106の外部表面の外周に形成された対応する溝路124と締まり嵌めによって係合するように構成された一連の円周方向尾根部122を含む。変形実施形態において、第1のリング116の内部表面120およびパイプの外部表面は、交互の相補的断面形状を有していてよく、あるいは、第1のリング116の内部表面120は、パイプ106の外部表面内への手掛りのために構成されたキーイング表面を含んでいてよい。
再び図4を参照すると、第1のリング116は第1の端部126および第2の端部128を有し、角度付き外部表面130がその間に延在している。角度付き外部表面130は、第2のリング118の第1の端部134と第2の端部136の間に延在する角度付き内部表面132と摺動可能な形で係合するように構成されている。第1のリング116および第2のリング118は、図2および3中でX−Xにより標示されている中心長手方向軸を共有する。第1のリング116の角度付き外部表面130および第2のリング118の角度付き内部表面132は各々、中心長手方向軸との関係においてほぼ8°の角度で延在する。第2のリング118の角度付き内部表面132が第1のリング116の角度付き外部表面130上を摺動するような形で第2のリング118が第1のリング116との関係において移動させられた場合、間に生じる接触応力は大幅に増大し、これが、パイプ106の外部表面と係合する方向に第1のリング116を駆動するように作用する。
中心長手方向軸との関係においてほぼ8°の角度で第1のリング116の角度付き外部表面130および第2のリング118の角度付き内部表面132にテーパを付けることで、有利にも、第1のリング116と第2のリング118の間の最低レベルの相対的な移動が可能となり、結果としてその間に作用する接触応力の増大は最大になる。有利にも、このことはすなわち、第1のリング116がパイプ106の外部表面に対してしっかりと取付けられることを保証するために作業者は第2のリング118をわずかな距離だけ移動させるだけでよい、ということを意味する。変形実施形態において、角度付き外部表面は、中心長手方向軸との関係において5°〜15°の角度で延在し得る。
第1のリング116の第1の端部126はカラー138を有し、このカラーの外向きに面した表面140は第1のリング116の最大直径を画定する。カラー138は、第2のリング118の第1の端部134に実質的に面するように配設された第1の半径方向ストッパ表面142を有する。半径方向ストッパ表面142は、第2のリング118の第1の端部134に当接し、したがって、コネクタ本体102に向かう方向でかつ固定された位置へと第1のリング116との関係において第2のリング118を移動させることのできる最大の範囲を制限するように構成されている。
したがって、第1のリング116および第2のリング118は、第1のリング116がパイプ106の外部表面と係合するように駆動され、その一方で同時に、パイプ106の自由端部114にシールアセンブリ100が連結されたとき第1のリングを第2のリング118が乗り超えるのを半径方向ストッパ表面142が防ぎ、こうしてシールアセンブリ100に対する損傷および金属間シールが損なわれる尤度を削減するような形で、第2のリング118がコネクタ本体102の方向に第1のリング116との関係において移動させられた場合に協働するように構成されている。さらに、この構成は、シールアセンブリが流体連通状態で第1および第2のパイプに取付けられ、前記第1および第2のパイプが曲げモーメントなどの外部応力を受けた場合第1のリングを第2のリングが乗り越えるのを防ぎ、これは、連結の構造的無欠性を保証しそれ自体金属間シールの無欠性を維持する一助となる。
アダプタ115は、第1のリング116の角度付き外部表面130が第2のリング118の角度付き内部表面132と接触状態にある一方で第2のリング118がコネクタ本体102に向かって移動させられるにつれて、パイプ106の自由端部がコネクタ本体102の開口部112内に駆動されるような形で構成されている。これにより、アダプタ115の構成要素間の直線的な相対的動作を通してパイプ106とコネクタ本体102の間に金属間シールを創出することが可能になる。その結果、アセンブリは有利にも、2本のパイプ間で迅速かつ容易に連結されて、溶接などの加工プロセスまたは複雑な工具をさらに求める補足的構成要素の必要性無く、パイプ間に信頼性の高いシールを急速に確立することができる。
コネクタ本体102は、コネクタ本体102の第1の端部108にある開口部112とコネクタ本体102の第2の端部110にある開口部112との間に延在する、円周方向側壁146によって画定されるボア144を含む。ボア144は、第1のリング116および第2のリング118の中心長手方向軸と実質的に同軸であり、同じく図2および3中でX−Xにより標示されている中心長手方向軸を有する。ボア144の直径は、側壁146が開口部112とコネクタ本体102の中間点の間に延在するにつれて減少する(すなわち、ボア144の直径は、各開口部112において最大値を有し、コネクタ本体102の中間点で最小値を有する)。この構成はすなわち、第1のリング116と接触状態にある一方でコネクタ本体102の方向へと第2のリング118が移動させられたことの結果として、パイプ106がコネクタ本体内に駆動された場合に、パイプ106の自由端部114がボア144の側壁146と接触するように駆動される、ということを意味する。より具体的には、パイプ106の自由端部114の外部表面148は、ボア144の側壁146と接触するように駆動される。その結果、パイプ106の表面148の局所的変形がもたらされ、このことはそれ自体、パイプ106の自由端部114の外部表面148とボア144の側壁146の間に金属間シールを形成する。したがって、金属間シールは、パイプ106の自由端部114がコネクタ本体102の自由端部内に挿入された時点で自己創出する、すなわち、有利にも信頼性の高い高品質のシールが迅速に達成可能である。
図4および図5を参照すると、記載の実施形態において、ボア144の最小直径は、各々の挿入されたパイプ106の管腔の直径よりも大きい。この構成により、コネクタ本体102を通る流体の通路上に最小限の制約しか存在しないことが保証される。変形実施形態において、ボア144の最小直径は、各々の挿入されたパイプ106の管腔の直径にほぼ等しいものであってよい。
さらに別の変形実施形態において、ボア144の最小直径は、各々の挿入されたパイプ106の管腔の直径より小さくてよい。
金属間シールは、各パイプ106の自由端部114の間で、コネクタ本体102を通る流体の流路の近くに創出される。前記流体流路の近くに金属間シールを位置設定することで、有利にも、流体がシールアセンブリ100の構成要素内へ進入しながら1本のパイプから別のパイプへと伝送されることが保証される。
記載の実施形態において、側壁146の一部分が、中心長手方向軸との関係においてほぼ4°の角度でコネクタ本体102の開口部112から離れる方向に延在している。記載の実施形態において、側壁のテーパ付き部分は、実質的にコネクタ本体102の中間点にある点とコネクタ本体102の開口部112の間に延在する。変形実施形態において、側壁のテーパ付き部分は、開口部112から離れる方向で、コネクタ本体102の中に多少の差こそあれ一定の距離だけ延在することができる。このような構成は、コネクタ本体102を通る流体の伝送のために利用可能なボア144の容積を不当に制限することなく、パイプ106の自由端部114とコネクタ本体102のボア144の側壁146の間に金属間シールを創出できるようにするということが分かっている。変形実施形態において、側壁146は、中心長手方向軸との関係において10°未満の任意の他の角度でテーパが付いていてよい。さらなる変形実施形態において、側壁146は、中心長手方向軸との関係において10°超の角度でテーパが付いていてよい。
コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110は各々、半径方向に延在する端面111を有する。前記端面111の各々は、第2のリング118がコネクタ本体102に向かう方向で第1のリング116と接触した状態で移動させられた場合、第1のリング116の第1の端部126でカラー138を収容するように構成された第1の陥凹150を有する。第1のリング116がコネクタ本体102に向かって移動させられるにつれて、第1のリング116の第1の端部126は、第1のリング116の第1の端部126に具備された第2の半径方向ストッパ表面152が、陥凹150の底壁を画定する第3の半径方向ストッパ表面154と当接するまで、第1の陥凹150の内部に収容される。
第1のリング116の第1の端部126は、第2の半径方向ストッパ表面152が第3の半径方向ストッパ表面154と当接状態にあるとき、第1の陥凹150の内部に入れ子になるように構成されている。
記載の実施形態において、陥凹150は開口部149を有し、その半径方向幅は、コネクタ本体102の半径方向幅のほぼ30%である。変形実施形態において、開口部149は、コネクタ本体の半径方向幅の50%未満である別の寸法の幅を有していてよい。
第1の陥凹150に前記寸法を提供することによって、コネクタ本体102の半径方向幅を可能なかぎり最大化することができる。このことはすなわち、陥凹を形成する上で、コネクタ本体102の構造的または機械的無欠性を損なう可能性のある程度までコネクタ本体102から材料が除去されることはない、ということを意味する。
記載の実施形態において、第1の陥凹150は、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の各々において端面111の周囲に連続的に延在する。変形実施形態において、第1の陥凹150は、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の各々において、端面111の周囲に均等にまたは不均等に配設された複数の個別の陥凹を含んでいてよい。
図2および図3に例示されているように、コネクタ本体102は、パイプ106がコネクタ本体102の開放端部112内に挿入されたときパイプ106の外部表面に隣接して第1の陥凹150が位置設定されるような形で構成される。図3に示されているように、機械式インタロック装置104が固定状態下にある場合、これにより、第1のリング116の第1の端部126と第1の陥凹150の間の相互連結をパイプ106の外部表面に隣接して位置設定することが可能になる。このような構成によって、第1のリング116、第2のリング118、コネクタ本体102および各々の挿入されたパイプ106の同心性の維持が保証される。このことは、シールアセンブリがひとたび運用可能になり2本のパイプ間で流体を搬送している場合、金属間シールの無欠性を維持するために、極めて重要である。
機械式インタロック装置104がコネクタ本体102との関係において固定されている(すなわち固定状態にある)場合、アダプタ115の第1のリング116とコネクタ本体102の間の相互連結は、曲げモーメントなどの外部に作用する力が連結されたパイプ106に対して作用した場合枢着点として作用し得る。パイプ106からのこの点の半径方向距離を最小限にすることで、パイプの自由端部とコネクタ本体の間の金属間シールの無欠性に対する前記外力の影響を大幅に削減することができる、ということが分かっている。その結果、流体漏出の尤度は大幅に削減される。
記載の実施形態において、シールアセンブリ100はさらに、第2のリング118がコネクタ本体102に向かう方向で移動させられるにつれてのコネクタ本体102との関係におけるアダプタ115の整列を保証するための位置設定装置156を含む。位置設定装置156は、コネクタ本体102に向かう方向で第2のリング118の移動の間にコネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の端面111を包み込むように構成される複数の突出部160を有する第2のリング118の第1の端部134にある端面を含む。
位置設定装置156はさらに、図3に例示されているように、機械式インタロック装置が固定状態下にあるとき、コネクタ本体102との関係における第2のリング118の位置を固定することによって、第1のリング116、第2のリング118、コネクタ本体102および挿入された各パイプ106の同心性の維持を保証する。有利にも、これによりさらに、各パイプ106が曲げモーメントなどの外部に作用する力に付され得る場合でさえ、コネクタ本体102と各々の挿入されたパイプ106の間に信頼性の高い金属間シールが維持されることが保証される。
記載の実施形態において、突出部160はコネクタ本体102に向かう方向で第2のリング118の移動の間にコネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の端面を包み込むように構成される。変形実施形態において、位置設定装置156は、
コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の端面111に位置設定された(1つまたは複数の)第2の陥凹の内部に収容されるように構成された(1つまたは複数の)突出部を備えていてもよい。第2の陥凹158は、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110各々の端面111の周囲に連続して延在する。第2の陥凹は第1の陥凹150と同心であり、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110各々の端面111の周囲に均等にまたは不均等に配設される。
コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の端面111に位置設定された(1つまたは複数の)第2の陥凹の内部に収容されるように構成された(1つまたは複数の)突出部を備えていてもよい。第2の陥凹158は、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110各々の端面111の周囲に連続して延在する。第2の陥凹は第1の陥凹150と同心であり、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110各々の端面111の周囲に均等にまたは不均等に配設される。
記載の実施形態において、位置設定装置156の突出部160は一連のキャスタレーションを含む。突出部160は、第2のリング118の第1の端部134から側方に延在し、第2のリング118の第1の端部134の周囲に均等に離隔した間隔で分布させられる。有利にも、突出部160を第2のリング118の第1の端部134の周囲に規則的間隔で分布させることによって、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体102内に挿入されたパイプ106上に作用した場合に、第2のリング118とコネクタ本体102の間の界面の周囲に荷重をより均等に分布させることが保証される。したがって、前記力の均等な分布によって、第1のリング116、第2のリング118、コネクタ本体102および各々の挿入されたパイプ106相互の同心性が失なわれる尤度は大幅に削減され、こうして、コネクタ本体102と各パイプの自由端部114の間の金属間シールの無欠性に対するあらゆる負の影響が削減される。
記載の実施形態において、キャスタレーション160は弓形である。弓形のキャスタレーションを提供することにより、このような構成はさらに、前記外部に作用する力を各突出部160を横断してより均等に分布させるということが分かっている。有利にも、いずれか1つの突出部160がこのような力の作用下で機能しなくなり壊れて第2のリング118から外れる尤度は、大幅に削減される。
変形実施形態において、位置設定装置156の突出部160は、非弓形のキャスタレーションであってよく、さらにキャスタレーションになっていなくてもよい。さらに、突出部は代って、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110各々の端面111の周囲に連結して延在する単一の連続的突出部であってもよい。
再び特に図4を参照すると、機械式インタロック装置104はさらに締結装置162を含む。締結装置162は、締結装置162の締結がアダプタ115の方向(すなわち固定された位置に向かって)コネクタ本体102を引張ると同時にコネクタ本体102に向かう方向に第2のリング118を移動させるように作用するような形で構成される。第2のリング118が、第1のリング116と接触状態にありながらコネクタ本体102の方向に移動させられた場合、パイプ106はコネクタ本体102へと駆動させられて、パイプ106の自由端部114をボア144の側壁146と接触するように駆動することを可能にする。より具体的には、パイプ106の自由端部114の外部表面148は、ボア144の側壁146と接触するように駆動される。結果として、パイプ106の自由端部114とコネクタ本体102の間に金属間シールが創出される。
締結装置162は、複数の締結具164を有する第2のリング118と、前記締結具164を収容するように構成された複数の締結点166を有するコネクタ本体102とを含む。第2のリング118に複数の締結具164を具備し、コネクタ本体102に前記締結具164を収容するように構成された複数の締結点166を具備することによって、有利にも、コネクタ本体102の方向に機械式インタロック装置104が最大限に移動させられた時点でコネクタ本体102に対し第2のリング118を迅速にかつ容易に取付けることができ、こうして、コネクタ本体102と挿入されたパイプ106の自由端部114との間には金属間シールが存在することになる。さらに、万一作業者がシールアセンブリ100を除去したいと考えた場合、前記取付けが解放可能であることによって、第2のリング118をコネクタ本体102から迅速かつ容易に取外すことができる。
記載の実施形態において、締結具164はネジ付きボルトである。ボルト164は、第2のリング118内に形成されたアパーチャ168内に進入するような形で配設されており、前記アパーチャは、第2のリング118の第1および第2の端部134、136の間に延在する。ボルト164は、ネジ付きシャフトが第2の端部136と第1の端部134の間のアパーチャ168内に進入している状態で、頭部分が第2のリングの第2の端部136に隣接して位置設定されるような形で配設される。記載の配設において、締結点166は、締結具164のネジ山に対応するように構成されたネジ山を有するネジ付き陥凹であり、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110に具備される。記載の実施形態において、締結点166は、アパーチャ168の位置ひいては第2のリング118の周囲で均等に離隔された間隔で配設されている締結具164の位置に対応する位置で、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110の周りで均等に離隔された間隔で配設されている。
有利にも、第2のリング118の周囲に規則的な間隔で締結具164を分布させることによって、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体102内に挿入されたパイプ上に作用した場合、第2のリング118とコネクタ本体102の間の界面の周りでより均等に荷重を分布させることが保証される。したがって前記力の均等な分布は、第2のリング118がコネクタ本体102から取外された状態になり得る尤度、または第1のリング116、第2のリング118、コネクタ本体102および挿入された各パイプ106の互いとの関係における同心性が大きな悪影響を受ける尤度を大幅に削減する。したがって、このような構成は、コネクタ本体102と各パイプ106の自由端部114の間の金属間シールの無欠性に対するこのような外力のあらゆる負の影響を大幅に削減する。
締結装置162の完全な締結時点で、第2のリング118は、機械式インタロック装置104が固定状態で最大限に固定されている状態で、コネクタ本体102に対して解放可能な形で取付けられている。有利にも、パイプ106の自由端部114とコネクタ本体102の間の金属間シールは、連結された各パイプ106とコネクタ本体102の間の相対的な移動が最小限に抑えられている状態で、ひとたび創出されたならばしっかりとかつ高い信頼性で維持される。
図1に最も良く例示されているように、各々のアパーチャ168、ひいては締結具164は、位置が位置設定装置156の各突出部160の位置と交互になるような形で位置設定される。有利にも、締結具164および突出部160を第2のリング118の周囲で規則的な交互の間隔で分布させることによって、第2のリング118とコネクタ本体102の間の界面の安定性は最大化され、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体102内に挿入されたパイプ106に作用した場合の荷重の分布は最適化される。
ここで、シールアセンブリ100が最大限の固定状態下で示されている図5を参照すると、コネクタ本体102の第2の端部110は、第2の区分174の第2の端部により画定されている。相対する端部において、第2の区分174の第1の端部187はさらに、第1の区分と第2の区分の間に金属間シールを提供するために構成された機械的シール装置175を含む。
機械的シール装置175のシール部材は金属要素189であり、これは、記載された実施形態においてはリングの形をしている。金属要素189は、第1の区分172の外部表面191の周囲に嵌合するように具体的に寸法決定されている。金属要素189は、コネクタ本体102の第2の区分174の第1の端部187において、半径方向に延在する端面193に向かう方向とそこから離れる方向の両方の方向に、第1の区分の外部表面191の周囲で摺動可能である。
金属要素189は、突出部分195を含む。記載の実施形態において、突出部分195は、拡大した頭部分197で終結する側方に延在するテーパ付き部分を有するくさびの形をしている。テーパ付き部分は、角度付き表面198により画定される。
第2の区分174の第1の端部187にある端面193は、金属要素189の突出部分195を収容するように構成された陥凹199を有する。第2の区分174の第1の端部187に向かう方向で第1の区分172の外部表面191と接触した状態で、金属要素189が移動した場合、突出部分196は、陥凹199の内部に収容される。陥凹199は、この陥凹199の深さを画定するテーパ付き側方表面151を含む。テーパ付き側方表面151と反対側の陥凹の側方表面は、第1の区分172の外部表面191によって提供される。側方表面151は、金属要素189の突出部分195のテーパの角度とは異なる角度でテーパがついている。その結果として、突出部分195が陥凹199によって収容されるにつれて、突出部分195の角度付き表面198が陥凹199の角度付き側方表面151に接して変形する一方で、拡大した頭部分197は、第1の区分172の外部表面191および側方表面151の両方に接して変形する。その結果として、第2の区分174と機械的シール装置175の間および機械的シール装置175と第1の区分172の間に金属間シールが形成される。
記載の実施形態において、陥凹199は、コネクタ本体102の半径方向幅のほぼ20%である半径方向幅を有する開口部を有する。変形実施形態において、開口部は、コネクタ本体の半径方向幅の20%以外の別の寸法の幅を有していてよい。記載された実施形態においては、前記寸法を陥凹に提供することで、第2の区分174の半径方向幅を可能なかぎり最大化することが可能になる。このことはすなわち、陥凹199を形成する上でコネクタ本体102の構造的または機械的無欠性を損ない得る程度まで材料が第2の区分174から除去されることはない、ということを意味している。
記載の実施形態において、陥凹199は、第2の区分174の第1の端部187の端面193の周囲に連続的に延在する。変形実施形態において、陥凹199は、端面193の周囲に均等にまたは不均等に配設された複数の個別の陥凹を含み得る。
図7および8に例示されているように、第2の区分174は、陥凹199が第1の区分172の外部表面191に隣接して位置設定されるような形で構成されている。図8に示されているように、機械的シール装置175が固定状態にある場合、これは、金属要素189の突出部分195と陥凹199の間の相互連結が第1の区分172の外部表面に隣接して位置設定されることを可能にする。このような構成によって、第1の区分172、第2の区分174および金属要素189の同心性を維持することが保証される。このことは、ひとたびシールアセンブリが使用可能になった時点で金属間シールの無欠性を維持し2本のパイプ間で流体を搬送するために極めて重要である。
機械的シール装置175がコネクタ本体102との関係において固定されている場合(すなわち固定状態にある場合)、金属要素189の突出部分195と陥凹199の間の相互連結は、連結されたパイプ106に対して曲げモーメントなどの外部作用力が作用した場合に、枢着点として作用し得る。
第1の区分172の外部表面191からこの点までの半径方向距離を最小限に抑えることによって、コネクタ本体102の第1および第2の区分172、174と機械的シール装置175の間に創出された金属間シールの無欠性に対する前記外力の影響を大幅に削減することができる、ということが分かっている。その結果、流体漏出の尤度は大幅に削減される。
機械的シール装置175はさらに、金属要素189を第2の区分174と封止係合状態になるように駆動する目的で、金属要素189に力を加えるための締結装置151を含む。締結装置151は、締結装置151の締結が、金属要素189を第2の区分174の第1の端部187の方向に引張るように作用するような形で構成されている。締結装置151は、複数の締結具153を有する金属要素189と、前記締結具153を収容するように構成された複数の締結点155を有する第2の区分174を含む。金属要素189に複数の締結具153を、そして第2の区分174に前記締結具153を収容するように構成された複数の締結点155を具備することにより、有利にも、機械的シール装置175を第2の区分174に対し迅速かつ容易に取付けて、第1の区分172と第2の区分174の間に金属間シールが創出されるようにすることができる。さらに、万一作業者がシールアセンブリ100を取外すことを望む場合には、前記取付けが解放可能であることによって、機械的シール装置175を第2の区分174から迅速かつ容易に取外すことが可能である。
記載の実施形態においては、締結具153はネジ付きボルトである。ボルト153は、それが金属要素189内に形成されたアパーチャ157に進入するような形で配設されており、前記アパーチャ157は、金属要素189の第1および第2の端部159、161の間に延在している。ボルト153は、ネジ付きシャフトが第2の端部161と第1の端部159の間のアパーチャ157に進入している状態で、金属要素189の第2の端部161に隣接して頭部分が位置設定されるような形で配設される。記載の実施形態において、締結点155は、締結具153のネジ山に対応するように構成されされたネジ山を有するネジ付き陥凹であり、第2の区分174の第1の端部187内に具備される。記載の実施形態において、締結点155は金属要素189の周囲に均等に離隔された間隔で配設されているアパーチャ157ひいては締結具153の位置に対応する位置で第2の区分174の第1の端部187の周囲に均等に離隔された間隔で配設されている。
有利にも、金属要素189の周囲に規則的間隔で締結具153を分布させることによって、万一曲げモーメントなどの外力がコネクタ本体102内に挿入されたパイプ106上に作用した場合、金属要素189と第2の区分174の間の界面の周囲により均等に荷重を分布させることが保証される。したがって前記力の均等な分布は、金属要素189が第2の区分174から取外された状態になり得る尤度、金属要素174、第1の区分172、および第2の区分174の互いとの関係における同心性が大きな悪影響を受ける尤度を大幅に削減する。したがって、このような構成は、金属要素189と第1および第2の区分172、174の間の金属間シールの無欠性に対するこのような外力のあらゆる負の影響を大幅に削減する。
ここで特に図4および図5を参照すると、シールアセンブリ100はさらに、それぞれコネクタ本体102の第1および第2の端部108、110に位置設定されたアダプタ115と協働するように配設された第1のキャップ176と第2のキャップ178を含む。各キャップ176、178は、コネクタ本体102との関係において各アダプタ115の位置をさらに確保するため、対応するアダプタ115および第2の区分174の外部表面180と協働するように構成されている。記載の実施形態において、第1のキャップ176(テンションキャップ)は保護カバーおよび二次的締結装置の両方として機能する。第1のキャップ176が固定状態にある場合、第1のキャップ176は、対応する機械式インタロック装置104が固定状態下にあるときのコネクタ本体102から離れる方向へのコネクタ本体102の第1の端部108におけるアダプタ115の移動を防ぐように作用する。さらに、第1のキャップ176は、アダプタ115の第1のリング116および第2のリング118とコネクタ本体102および挿入されたパイプ106の同心性を維持するように作用し、これにより有利にも、たとえパイプ106が曲げモーメントなどの外部に作用する力を受けた場合でも、コネクタ本体102と挿入されたパイプ106との間に信頼性の高い金属間シールを維持することが保証される。
記載の実施形態において、第2のキャップ178は、主としてごみやチリおよび水の進入からコネクタ本体102の第2の端部を保護するための保護カバーとして機能する。変形実施形態において、第2のキャップ278は同様に、テンションキャップとして機能でき、対応する機械式インタロック装置104が固定状態下にあるときのコネクタ本体102から離れる方向へのアダプタ115の移動を防止するように作用する。
第1および第2のキャップ176、178の各々はほぼ円筒形の形状を有し、開放端部182およびほぼ閉鎖した端部184を含む。記載の実施形態において、第1のキャップ176のほぼ閉鎖した端部184は、コネクタ本体102の第1の端部108に位置設定されるように構成され、第2のキャップ178のほぼ閉鎖した端部は、コネクタ本体102の第2の端部110に位置設定されるように構成されている。各々の場合において、第1および第2のキャップ176、178各々の開放端部182は、コネクタ本体102の相対する端部の方向に突出するように構成されている。
各キャップ176、178のほぼ閉鎖した端部184は、アパーチャ188を有する端壁186を含む。アパーチャ188は、パイプ106の自由端部114を収容するように構成される。各々の場合において、パイプ106の自由端部114は、各パイプ106の自由端部114がコネクタ本体102によって収容される前に、前記アパーチャ188内に挿入される。
第1のキャップ176は、キャップ176の開放端部182を通してアクセス可能であるボア190を有する。開放端部182は、コネクタ本体102の第1の端部108を収容するように構成され、こうして、このときコネクタ本体102の大部分が第1のキャップ176のボア190の内部に保持されるようになっている。第1のキャップ176のボア190は、内部円周方向表面192によって画定される。内部表面192は、機械的シール装置175に隣接して位置設定されたコネクタ本体102の第2の区分174の外部表面180の一部分の上に具備された相補的ネジ山に対応するネジ山194を有する。コネクタ本体102の第1の端部108が第1のキャップ176の開放端部182内に挿入されている場合、コネクタ本体は、間の相対的な回転運動の結果としてキャップ176のボア190の内部にさらに収容される。
第2のキャップ178も同様に、キャップ178の開放端部182を通してアクセス可能であるボア190を有する。開放端部182は、コネクタ本体102の第2の端部110を収容するように構成され、こうして、コネクタ本体102の第2の端部110にあるネジ付き首部分196および機械的配設104は、このときボア190の内部に保持されるようになっている。第2のキャップ178のボア190は、内部円周方向表面92によって画定される。内部表面192は、コネクタ本体102の第2の区分174のネジ山付き首部分196の上に具備された相補的ネジ山に対応するネジ山194を有する。コネクタ本体102の第1の端部108が第1のキャップ176の開放端部182内に挿入されている場合、コネクタ本体は、間の相対的な回転運動の結果としてキャップ176のボア190の内部にさらに収容される。
記載の実施形態において、第1および第2のキャップ176、178の内部表面192およびコネクタ本体102の第2の区分174のネジ山付き首部分194および外部表面180の各々のネジ山194は、1/4’’のACMEネジ山である。変形実施形態において、ネジ山の代替的構成を提供することができ、あるいは実際、コネクタ本体102との関係において第1のキャップ176および第2のキャップ178の位置を固定する代替的な適切な方法を利用することができる。
コネクタ本体102との関係において第1および第2のキャップ176、178の各々を回転させた時点で、コネクタ本体102の第1および第2の端部108、110は、それぞれ第1および第2のキャップ176、178のボア190の中に引き込まれる。コネクタ本体102の第1の端部108は、第1のキャップ176のほぼ閉鎖した端部184の端壁186の内側表面173に向かって引き込まれる。端壁186の内側表面173は、第1および第2の半径方向に延在する当接表面177、179を画定する階段状の断面形状を有する。端壁186の第1の当接表面177は、アダプタ115の第2のリング118の第1の端部134と当接するように構成され、第2の当接表面は、キャップ176とコネクタ本体102の間の相対的回転運動の間第1のキャップ176の端壁186にコネクタ本体の第1の端部108が接近するにつれて、機械的シール装置175の締結装置151のボルト153と当接するように構成されている。アダプタ115の第2のリング118の第1の端部134と端壁186の第1の当接表面177の間の当接は、シールアセンブリ100が使用中であるとき、第1のキャップ176がアダプタ115および機械式インタロック装置104の構成要素上に加わる張力に耐えるように作用し、対応する機械式インタロック装置104が固定状態にある場合のコネクタ本体102から離れる方向へのアダプタ115の移動を防ぐことを保証する。
コネクタ本体102との関係における第2のキャップ178の回転の時点で、コネクタ本体102の第2の端部110は、第2のキャップ178のほぼ閉鎖した端部184の端壁186の内側表面181に向かって引き込まれる。端壁186の内側表面181は、キャップ178とコネクタ本体102の間の相対的な回転運動の間、第2のキャップ178の端壁186にコネクタ本体の第2の端部110が接近するにつれて、コネクタ本体102の第2の端部110においてアダプタ115の第2のリング118の第1の端部134と当接するように構成された半径方向に延在する当接表面183を画定する。
第1および第2のキャップ176、178の各々とコネクタ本体102の間の相対的運動は、手による各キャップ176、178の回転を通して、およびC型スパナ(または他の適切なスパナまたはレンチ)の使用を通して、達成可能である。この目的で、ほぼ閉鎖した端部184に極く近接した場所で、第1および第2のキャップ176、178の各々の外周にスパナジャック点183が具備されている。
第1および第2のキャップ176、178の各々は、衝撃による損傷およびチリやごみの進入からシールアセンブリ100を実質的に保護するための保護力バーを提供する。第1および第2のキャップ176、178が固定状態下にある一方で、アダプタ115、各々の機械式インタロック装置104および機械的シールアセンブリを作動的状態に維持できるようにするために、第1および第2のキャップ176、178の各々は、同様にほぼ閉鎖した端部184に極く近接した場所に具備された30グリースニップルポートを有する。グリースニップルポート185は、グリースまたは同等の潤滑剤を注入することのできる入口を提供する。
シールアセンブリは、コネクタ本体の前記第1および第2の区分各々と連携した状態でほぼ同一のアダプタおよび機械式インタロック装置を有するものとして説明されているが、例示的実施形態(図示せず)は、コネクタ本体の前記第1および第2の部分の一方または両方における開放端部とパイプの自由端部の間のシールを創出し維持するための代替的メカニズムを利用することができる。
例示的実施形態においては、コネクタ本体のそれぞれの第1または第2の部分とそれぞれのパイプの自由端部の間の前記シールの一方または両方が、非金属間シール(non metal-to-metal seal)であってよい。
本明細書の説明およびクレーム全体を通して、「comprise(含む)」および「contain(含む、格納する)」および該用語の変形形態、例えば「comprising」および「comprises」は、「含むもののこれらに限定されない(including,but not limited to)」を意味しており、他の部分、構成要素、整数またはステップを排除するように意図されていない(また、排除していない)。本明細書の説明およびクレーム全体を通して、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単数は複数を包含する。詳細には、不定冠詞が使用される場合、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、明細書は単数同様に複数も企図しているものとして理解されなければならない。
本発明の特定の態様、実施形態または実施例と併せて説明された特徴部、整数、特性または化合物は、それと相容性がないのでないかぎり、本明細書中に記載の他の任意の態様、実施形態または実施例にも適用可能であるものとして理解されるべきである。
Claims (20)
- パイプ用シールアセンブリにおいて、
互いとの関係において移動可能である第1の区分および第2の区分を有するコネクタ本体;
を含み、
前記第1の区分および前記第2の区分が各々、パイプの自由端部を収容するために構成された開放端部を有し;前記第1および第2の区分の前記開放端部が各々、それぞれのパイプの前記自由端部と封止係合するために構成されており;
前記シールアセンブリは、前記第2の区分が前記第1の区分との関係において後退位置をとる第1の状態と、前記第2の区分が前記第1の区分との関係において伸張位置をとる第2の状態との間で移動可能であり、前記第1および第2の状態において前記第1の区分と前記第2の区分の間にはシールを創出するためのシール部材が具備されており;
前記シールアセンブリは、第1および第2のアダプタを含み、各アダプタは、前記コネクタ本体の前記第1および第2の区分のうちのそれぞれ1つとの連係のために提供され、それぞれのパイプの前記自由端部において固定するために構成されており;
前記シールアセンブリはさらに、各々前記第1および第2のアダプタのそれぞれ1つとの連係のために提供されかつ各々前記コネクタ本体の方向に前記それぞれのアダプタを駆動するために構成されている第1および第2の機械式インタロック装置を含み;
任意には、前記シール部材が、前記第1の区分と前記第2の区分の間に金属間シールを提供するために構成されている、
シールアセンブリ。 - 前記シール部材が、前記第1の区分と前記第2の区分の間に位置設定されるように構成されており;かつ/または、前記シール部材が前記第1の区分の外部表面と前記第2の区分の内部表面の間にシールを提供するために構成されている、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記シール部材が、前記第1の区分の外部表面の周囲に嵌合するように具体的に寸法決定された金属要素であり、前記金属要素は、前記第2の区分と前記金属要素の間および前記金属要素と前記第1の区分の外部表面の間に金属間シールが創出されるような形で、前記第2の区分との係合状態へと駆動されるように構成されており;任意には、前記金属要素がテーパ付き部分を有するくさびを含み、前記テーパ付き部分は、前記第2の区分の対応する角度付き表面と接触するように配設された角度付き表面を含み、例えば前記角度付き表面は異なる角度を有している、請求項1に記載のシールアセンブリ。
- 前記第1の区分の前記角度付き表面が陥凹の内部表面上に具備され、前記陥凹は、前記金属要素が前記第1の区分との係合状態へと駆動された場合、前記金属要素の前記くさびを収容するように構成されている、請求項3に記載のシールアセンブリ。
- 前記アセンブリが、前記第2の区分との封止係合状態へと前記金属要素を駆動する目的で前記金属要素に対し力を加えるための締結装置を含む機械的シール装置を含み;任意には前記締結装置が、複数の締結具を有する金属要素および複数の締結点を有する第2の区分を含み、前記締結装置が、前記金属要素を前記第2の区分に対して解放可能な形で取付けるように構成されている、請求項3または4に記載のシールアセンブリ。
- 前記締結点が、前記締結具と整列し前記第2の区分に向かう方向での前記金属要素の移動の間前記締結具に対して解放可能な形で取付けられるように構成された複数の陥凹を含み、例えば前記締結具はボルトであり、前記締結点は各ボルトのネジ山に対応するネジ山を有するネジ穴であり;任意には、前記締結具は、金属要素の周囲に規則的間隔で配設されており;前記締結点は、前記第2の区分の端面の周囲に規則的間隔で位置設定されており;各締結具の位置は、各締結点の位置と相補的である、請求項5に記載のシールアセンブリ。
- 各アダプタは、各パイプの前記自由端部の前記周囲に組付けられるように構成された第1のリングと、各々の第1のリングをそれぞれのパイプの外部表面との係合状態へと駆動する目的で各々の第1のリングと協働するように構成された第2のリングを含んでおり;任意には、各々の第1のリングが第1のテーパを画定する角度付き外部表面を有し、各々の第2のリングが前記第1のテーパと相補的な第2のテーパを画定する角度付き内部表面を有しており、間に作用する接触力は、それぞれのパイプの前記外部表面と接触するように半径方向に各々の第1のリングを駆動するため、前記コネクタ本体に向かう前記方向での各々の第1のリングとの関係におおける各々の第2のリングの軸方向の移動の時点で増大し;さらに任意には、各々の第1のリングが第1の端部、第2の端部および中心長手方向軸を有し、各々の角度付き外部表面は、前記中心長手方向軸との関係において5〜15°の角度で前記第1および第2の端部の間で延在しており、例えば各々の角度付き外部表面は、中心長手方向軸に対しほぼ8°の角度で延在している、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 各々の第1のリングが、前記コネクタ本体に向かう方向での各々の第2のリングの移動を制限する目的で各々それぞれの第2のリングによる係合のために配設された第1の半径方向ストッパ表面を含む、請求項7に記載のシールアセンブリ。
- 前記第1および第2の区分の各々が第1の陥凹を含み、各々の第1のリングの第1の端部は、各々の第2のリングが前記コネクタ本体の前記方向に駆動された場合に各々の陥凹の内部に入れ子になるように構成されており;任意には、各々の第1のリングの前記第1の端部は、各々の第1の陥凹内への各々の第1のリングの前記第1の端部の通過を補助するべく各々の第1の陥凹の側壁と協働するように構成されたテーパ付き外部表面を含んでおり;および/または、任意には、各々の第1の陥凹は、各々のパイプが前記コネクタ本体のそれぞれの開放端部内に挿入された場合に、それぞれのパイプの前記外部表面に隣接して配設されるように構成されている、請求項7または8に記載のシールアセンブリ。
- 前記第1および第2の区分が、円周方向側壁によって画定されるほぼ円筒形の形状を有し、前記側壁は、各々の第1の陥凹を画定する階段状の断面形状を有する端面を有し、かつ、各々の第1の陥凹の最も内側の壁が前記コネクタ本体の前記ボアに隣接しており;任意には、各々の第1の陥凹が開口部を含み、各々の開口部の幅は前記円周方向側壁の前記半径方向幅の50%未満であり、例えば各々の開口部の前記幅は、前記円周方向側壁の前記半径方向幅のほぼ30%であり;さらに任意には、各々の第1の陥凹の前記最も内側の壁が、各々の第1のリングの前記第1の端部上に具備された第2の半径方向ストッパ表面と係合するように配設された半径方向ストッパ表面を画定し、前記半径方向ストッパ表面の当接が、前記コネクタ本体に向かう前記方向での各々のアダプタのさらなる移動を防止している、請求項7ないし9のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 各々の第1のリングの内部表面が非平面であり、それぞれのパイプの前記外部表面としっかりと係合するように構成されており;任意には、各々の第1のリングの前記内部表面の前記非平面断面形状が、締まり嵌めによりそれぞれのパイプの前記外部表面と係合するように構成されており;または、任意には、各々の第1のリングが、それぞれのパイプの前記外部表面内への手掛りのために構成されたキーイング表面を含み、または、任意には、各々の第1のリングの前記内部表面が、それぞれのパイプの前記外部表面の非平面断面形状をと相補的であるように構成された断面形状を含み、例えば前記第1のリングの前記内部表面は、パイプの前記外部表面上の一連の陥凹内に収容されるように構成された複数の突出部(例えば歯または針毛突起)を含んでいる、請求項7ないし10のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 各アダプタはさらに、各々の第2のリングが前記コネクタ本体に向かう前記方向に移動させられるにつれて、前記コネクタ本体と前記それぞれのアダプタの整列を保証するための位置設定装置を含み;任意には、各々の位置設定装置が、第2の陥凹を有する前記第1および第2の区分各々の端面と、前記コネクタ本体に向かう前記方向への各々の第2のリングの移動の間前記陥凹内部に収容されるように構成された突出部を有する各々の第2のリングの第1の端部の端面とを含んでおり;および/または、任意には、前記位置設定装置が、複数の陥凹を有する前記第1および第2の区分各々の前記端面と、前記陥凹内部に収容されるように構成された複数の突出部を有する各々の第2のリングの前記第1の端部の前記端面とを含み、例えば、前記突出部が一連のキャスタレーションを含み、前記キャスタレーションが各々の第2のリング前記第1の端部の前記端面の前記周囲に規則的間隔で突出し、かつ前記キャスタレーションが任意には弓形である、請求項1ないし11のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 前記コネクタ本体の前記第1および第2の区分各々の前記開放端部がシール表面を含み、各々の機械式インタロック装置が、それぞれのパイプとコネクタ本体の前記それぞれのシール表面との間にシールを創出するために構成されており;任意には、前記コネクタ本体の前記シール表面の一方または両方が金属シール表面を画定する、請求項1ないし12のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 各々の機械式インタロック装置が、それぞれのパイプの前記自由端部との関係における前記コネクタ本体の軸方向の移動を防止または制限するために構成されている、請求項1ないし13のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 前記コネクタ本体の前記第1および第2の区分の各々が、パイプの前記自由端部を収容するために配設されたボアを含み、前記シールアセンブリが、前記ボアの側壁とそれぞれのパイプの自由端部の間のシールを創出するために構成されており、例えば前記ボアの前記直径が、前記コネクタ本体の前記それぞれの開放端部から離れる方向に減少し;任意には、前記ボアが中心長手方向軸を有し、円周方向側壁により画定されており、前記側壁の一部分が、前記中心長手方向軸との関係において10°未満の角度で前記コネクタ本体の各々の開放端部から離れる方向に延在しており、例えば、前記側壁の各々の部分が、前記中心長手方向軸との関係においてほぼ4°の角度で延在している、請求項1ないし14のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 各々の機械式インタロック装置がさらに、間にシールを創出するべく前記コネクタ本体の前記それぞれの開放端部内にそれぞれのパイプの自由端部を駆動するための締結装置を含み;任意には、各アダプタが、各パイプの前記自由端部の前記周囲に組付けられるように構成された第1のリングと、各々の第1のリングをそれぞれのパイプの外部表面との係合状態へと駆動する目的で各々の第1のリングと協働するように構成された第2のリングとを含み、前記締結装置が、複数の締結具を有する各々の第2のリングと複数の締結点を有する前記コネクタ本体とを含み、前記締結装置が、各々の第2のリングを前記コネクタ本体に対して解放可能な形で取付けるように構成されており;さらに任意には、各々の第2のリングが、貫通して延在する複数のアパーチャを有し、前記締結具が、前記コネクタ本体に向かう前記方向で前記アパーチャを通って挿入されるように構成されており;および/またはさらに任意には、前記締結点が、前記締結具と整列しコネクタ本体に向かう方向での各々の第2のリングの移動の間前記締結具に対して開放可能な形で取付けされるように構成された複数の陥凹を含み;および/またはさらに任意には、前記締結具がボルトであり、かつ前記締結点が各ボルトのネジ山に対応するネジ山を有するネジ穴である、請求項1ないし15のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 前記第1のおよび第2の区分の各々が、前記コネクタ本体との関係において前記第1および第2の区分各々の前記アダプタの位置をさらに固定するためのキャップを有し;任意には、各キャップが円筒形の形状を有し、前記コネクタ本体のそれぞれの区分を収容するように構成されかつ前記コネクタ本体の外部表面との関係において固定されるように構成されたボアを含み;さらに任意には、前記ボアが、各キャップの第2の端部に具備された開口部を通してアクセスされ、各キャップの第1の端部が、パイプの前記自由端部を収容するように構成されたアパーチャを含み、各パイプの前記自由端部は各アパーチャを通って前記コネクタ本体内に挿入され得る、請求項1ないし16のいずれか1項に記載のシールアセンブリ。
- 各キャップがさらに、前記コネクタ本体との関係において前記アダプタを固定するため、前記それぞれの第1または第2の区分の前記アダプタと当接するように構成された当接表面を含み;任意には、各キャップの前記ボアが、内部円周方向表面によって画定され、前記表面が、前記コネクタ本体の前記外部表面上に具備された相補的ネジ山に対応するネジ山を有し、前記コネクタ本体の一部分が、間の相対的回転運動の結果として各キャップの前記ボアの内部に収容されている、請求項17に記載のシールアセンブリ。
- 2本のパイプを流体連通状態で連結する方法において、
各々1つの自由端部を有する2本のパイプを提供し、第1のキャップの第1の端部に具備されたアパーチャを通して前記第1のパイプの前記自由端部を挿入し、第2のキャップの前記第1の端部に具備されたアパーチャを通して前記第2のパイプの前記自由端部を挿入するステップと、
アダプタの第1のリングを表面上に固定できるような形で各パイプの前記外部表面を前処理し、各アダプタの第1のリングが各パイプの前記前処理された外部表面としっかり係合されるような形で各パイプの前記自由端部上にアダプタを位置設定し、
コネクタ本体の第1の区分の開口部の内部に第1のパイプの前記自由端部を位置設定し、前記コネクタ本体の前記第1の区分との関係において前記コネクタ本体の第2の区分を入れ子式に伸張し、前記コネクタ本体の前記第2の区分の開口部の内部に第2のパイプの前記自由端部を位置設定し、前記コネクタ本体の前記方向に各アダプタの第2のリングを移動させることにより、それぞれ前記第1および第2の区分との封止係合状態へと前記パイプの前記自由端部を駆動するステップと、
締結装置を含む機械式インタロック装置を各パイプに具備し、前記締結装置の各々を締結することにより前記コネクタ本体との関係における各パイプの軸方向の移動を防止または制限するために前記コネクタ本体との関係において各パイプの前記自由端部を固定し、前記第1の区分と前記第2の区分の間に金属間シールを創出するためにシール部材を提供するステップと、
前記シール部材に締結装置を具備して、前記コネクタ本体の前記第2の区分との関係における前記コネクタ本体の前記第1の区分の位置を固定し、それらの間に金属間シールを創出すると同時にそれらの間のさらなる軸方向の移動を防止または制限し、前記コネクタ本体の前記第2の区分がほぼ包み込まれ前記第1および第2の機械式インタロック装置が前記コネクタ本体との関係においてさらに固定されるような形で、前記第1および第2のキャップを固定するステップと、
を含む方法。 - パイプ用シールアセンブリにおいて、
互いとの関係において移動可能である第1の区分および第2の区分を有するコネクタ本体;
を含み、
前記第1の区分および前記第2の区分が各々、パイプの自由端部を収容するために構成された開放端部を有し;前記第1および第2の区分の前記開放端部が各々、それぞれのパイプの前記自由端部と封止係合するために構成されており;
前記シールアセンブリは、前記第2の区分が前記第1の区分との関係において後退位置をとる第1の状態と、前記第2の区分が前記第1の区分との関係において伸張位置をとる第2の状態との間で移動可能であり、前記第1および第2の状態において前記第1の区分と前記第2の区分の間にはシールを創出するためのシール部材が具備されており;
前記シール部材は、前記第1の区分と前記第2の区分の間に金属間シールを提供するために構成されており;前記シール部材は、前記第1の区分の外部表面の周囲に嵌合するように具体的に寸法決定された金属要素であり、前記金属要素は、前記第2の区分と前記金属要素の間および前記金属要素と前記第1の区分の外部表面の間に金属間シールが創出されるような形で、前記第2の区分との係合状態へと駆動されるように構成されており;
前記シール部材は、前記金属要素を前記第2の区分との封止係合状態へと駆動することを目的として、前記金属要素に対して力を加えるための締結装置を含む機械的シール装置を含み;任意には、前記締結装置は、複数の締結具を有する金属要素および複数の締結点を有する前記第2の区分を含み、前記締結装置は前記金属要素を前記第2の区分に対して開放可能な形で取付けるように構成されている、
パイプ用シールアセンブリ。
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