JP2551445B2

JP2551445B2 - 急速管継手

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Publication number: JP2551445B2
Application number: JP63008586A
Authority: JP
Inventors: ジオルジオ・ボルミオリ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-01-21
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: EP0276033B1; EP0276033A3; EP0276033A2; DE3873357T2; US4923219A; DE3873357D1; IT8719120A0; IT1201176B; JPS63199989A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、使用時に厳しい応力に付される２本の管同
志、特にタンカー（油槽船）に設けられた管と海中油井
或いは荷揚げ埠頭に設けられた管とを継脱するための急
速管継手に関する。

この技術分野においては、例えばイタリア共和国特許
第844,387号及び本願出願人の出願に係わるイタリア共
和国特許出願第21551 A/85号に開示された種類の急速管
継手が公知である。上記イタリア共和国特許第844,387
号には、第１の管の周囲に等間隔で配され、この管のフ
ランジ部に枢支され、管の軸を共有する面内に回転する
係止エレメントを有する急速管継手が開示されている。
各係止エレメントは、弾性的に長さが可変の棒部材の１
端に接続されており、またこの棒部材の他端は、棒部材
の全てに共通のスラスト環に枢支されている。

スラスト環は、環の軸周囲の２位置間に交互に回転可
能となっている。スラスト環を１方向に回転させると、
棒部材が傾斜しかつ伸張された姿勢から管と平行になる
縮長された姿勢となり、その後弾性的な推力により再び
伸張されて、係止エレメントを閉じさせ、それらを、第
１の管のフランジ部に接近させておいた第２の管のフラ
ンジ部に係合させ、この第２の管のフランジ部を圧力下
に保持するようになっている。スラスト管を上記の１方
向の逆方向に回転させると、棒部材は伸張し、管の軸に
対し傾斜姿勢となり、係止エレメントを解放し、その結
果、先に係止されたフランジ部が自由な状態となる。

棒部材の弾性的な伸張及び収縮又は縮長運動は、棒部
材の相互に整合された２部分の間に弾性接続継手を設け
ることにより行い得るようになっている。

この公知例の急速管継手は、連結すべき２本の管の確
実な係合及び急速な脱係合をそれが行い得ることに疑問
の余地はないのであるが、上記のように各棒部材に弾性
接続継手を設けるために、管継手の構造が複雑なものと
なりまたその製造原価が高くなるという欠点を有してい
る。

また、上記イタリア共和国特許出願第21551 A/85号に
は、第１の管のフランジ部に設けられた支持構造部によ
り支承され、フランジ部に向い斜め運動の可能な係止エ
レメントを備えたフランジ管のための継手が開示されて
いる。係止エレメントは、継手の軸と平行な方向に運動
可能でかつ継手の本体部の周囲に回転するスラスト環に
より操作される、それぞれの棒部材により操作されるよ
うになっている。

この公知例における問題点は、必要な係止及び密閉圧
力の確認を要するということである。

更に、係合させるべきフランジ部の肉厚が不均一であ
る場合に備え、その補償のために、支持構造部を第１の
管に関し回転可能とする球面状の表面を介し、この支持
構造部を第１の管のフランジ部に連結されている。しか
し、球面状の表面を形成するには、係合表面の正確な機
械加工が不可欠であり、また支持構造物も非常に複雑と
なり、管継手の製造原価が高価となってしまうという問
題もある。

上記のような従来技術の現状にかんがみ、本発明の目
的は、連結が確実に行い得ること及び連結解除が急速に
行い得ることに優れ、充分な係止圧力を加えることが可
能であり、また寸法及び／又は肉厚が不同でありまた時
によっては完全に共面でない場合もあり得るフランジ部
に良く適合可能であって、更に全体構造が非常に簡単
で、軽量であって製造原価の観点からも有利な急速管継
手を実現することである。

本発明によれば、上記目的は、第１の管のフランジ部
に設けると共に、このフランジ部の近接して配置される
第２の管のフランジ部に対し接近及び離反する運動が可
能なように駆動又は操作手段に接続させた係止エレメン
トを有し、駆動又は操作手段が、第１の管の軸周囲の２
位置に交互に回転されるスラスト環により作動される構
成の管継手であって、第１の管のフランジ部の、第２の
管と接触させる側部に、第１の管のフランジ部と第２の
管のフランジ部の両者に対し作用を行う弾性的に加圧さ
れたシール部材が設けられていることを特徴とする急速
管継手を提供することにより、達成される。

即ち、本発明によれば連結すべき２本の管のフランジ
部に与えられる係合加圧は、上記イタリア共和国特許第
844,387号に開示された発明の対象物である管継手にお
けるような弾性的に長さが可変の棒部材によるものでは
なく、第１の管のフランジ部の前面側（被連結管である
第２の管に面する側）に設けられた、弾性的に加圧され
たシール部材により確保される。

この構成によれば、急速な連結解除の可能性と共に連
結の信頼性もまた確保され、しかも上記公知例に比較
し、構造が大幅に簡易化され、軽量化されまた製造が一
層経済的に行い得るようになる。

更に、上記のようにフランジ部の前面側に設けられた
弾性的なシール部材により相互に連結されるフランジ部
に適合可能な支持表面が形成されるため、それらフラン
ジ部の表面が不同或いは不均一な場合にも、そのために
必要な補償が可能となり、従って上記イタリア共和国特
許出願第21551 A/85号に開示された構成と良く代替し得
る一層効果的かつ一層簡単な構成を実現し得る。

シール部材は、好ましくはばねにより加圧された浮動
環から成り、この環部材が、第１の管のフランジ部に設
けた適宜凹所内で第１及び第２の制限位置間に運動可能
なように構成する。なお、第１の制限位置は、休息又は
非作動位置で、この位置においてばねは浮動環により押
圧されず、浮動環はその１部をフランジ部の接触又は当
接端面外に突出させた状態となっており、また第２の制
限位置は作動位置であって、この位置においては連結さ
れた第２の管のフランジ部により浮動環がばねに対し押
圧された状態となる。ばねが圧縮されると浮動環は凹所
の内方に駆動されるが、これらの浮動環は、それらの環
状外表面が球面状に形成されているために揺動も可能で
ある。

本発明は、添付図面に示されまた本発明の範囲を限定
するものではない具体例として以下に説明される急速管
継手の２実施例により実施することが出来る。

添付図面において、本発明の２実施例に共通の部材又
は構成要素は共通の参照符号により示されている。

先ず第１図を参照すると、そこに本発明の１実施例に
よる急速管継手が示されているが、これはフランジ部11
を有する第１の管10から成り、フランジ部11にはその周
囲に等間隔に配されて係止（又はロック）エレメント12
が枢支されている。

フランジ部11の接触又は当接端面には、好ましくはさ
らばねの１種であって良い弾性部材又はばね13がフラン
ジ部11に形成された凹所14内に設けられている。

弾性部材13は、シール部材又は浮動環16に作用を行う
ものであるが、この浮動環16は凹所14内を調節環15によ
り固定される第１と第２の制限位置間に運動可能でまた
浮動環16を管10の軸周囲に揺動可能とするように球面状
に形成された環状外表面35（第３図）を有している。

第３図から明らかなように、浮動環16の環状外表面35
には、凹所14の壁に接触するシール部材又はガスケット
26及び外方前方の接触又は当接端面にシール部材又はガ
スケット36がそれぞれ嵌め込み設けられている。

各浮動環16は、第３図においてその下面に溝28を有し
ており、浮動環16の凹所14内の運動の長さ又は距離を決
定するこの溝28の両端部に、浮動環16に近接して設けら
れた調節環15と１体的な止め部材29が係合するようにな
っている。

調節環15の調節を行うために、フランジ部11と１体的
な支持部材33に嵌入支持させると共にこの調節環15に接
続させた調節ねじ27が設けられている。

第１図及び第２図から明らかなように、各係止エレメ
ント12は固定長さの駆動又は操作手段或いは棒又は筒部
材18の１端部にもまた枢支されている。

棒部材18の他端部は、管10の軸周囲に回転可能なスラ
スト環17に枢支されている。このスラスト環17と１体的
にラック19が設けられており、このラック19は適宜モー
タ82により駆動される歯車20と噛合いさせてある。

各係止エレメント12は調節又は可動ジョー21を有し
（第１図及び第３図）、第１の管10に連結される第２の
管80の、寸法及び／又は肉厚の多様であり得るフランジ
部30,31又は32（第３図）に適合し得るようになってい
る。調節ジョー21には、係止エレメント12の滑動面に沿
い１組の切欠き部22及び22と他の１組の切欠き部23及び
23が形成されていて、これらの切欠き部22及び23に止め
部材又は止めピン24及び25を挿入して、被連結管である
管80のフランジ30,31又は32の寸法いかんにより所望の
位置に調節ジョー21を固定し得るようになっている。

以上に記載した構成を有する、本発明の１実施例によ
る急速管継手を用いる作業は以下のように行われる。

上述した管継手及び管同志の心合わせを容易にする手
段（図示せず）を備えた管と被連結管とを整合させる。

管継手の係止エレメントは予め開状態としておきまた
調節ジョーは被連結管のフランジ部30,31又は32の寸法
に適うよう予めその位置又は姿勢を準備しておく。

モータ82により、スラスト環17と１体的なラック19と
噛み合う歯車20を作動させると、スラスト環17は管継手
を備えた管、即ち第１の管10の軸周囲に回転する。棒又
は筒部材18は、当初第２図に破線により示されるように
傾斜姿勢となっているが、これらの棒部材18はスラスト
環17に枢支されているので、この環17が回転すると、姿
勢を変えてやがて管10の軸と平行な姿勢となる。これと
同時に、係止エレメント12が回転し、それらの調節ジョ
ー21が被連結管、即ち第２の管80のフランジ部30,31又
は32に係合し、このフランジ部30,31又は32を管10のフ
ランジ部11の浮動環16に対し押圧し、これにより浮動環
16はばね13の加圧の方向とは反対の方向に加圧される。
これにより、管10及び管80のフランジ部を係合させるの
に必要な係合加圧が確保され、また管10内を流れる流体
の圧力が、連結されたフランジ部11及び30（又は31又は
32）間に発生する推力を増大させる。

本実施例の急速管継手においては、フランジ部11に設
けられた複数の浮動環16により、被連結管のフランジ部
30,31又は32の断面の多様性に完全に適応出来る適合性
が実現されることまたフランジ部の厚さが不同又は不均
一な場合或いは接触又は当接表面に平滑さを欠く場合が
ある場合にも、必要な補償が、環状外表面35が球面状で
あるために可能な、浮動環16の回転により自動的に行わ
れることに注目されたい。このように、弾性部材の反力
が隣接フランジ部11及び30（又は31又は32）の表面に均
一に分散され、またこのため、この反力が調節ジョー21
の行う締付けの効果を増大させる。

連結に際し、フランジ部30,31又は32の直径いかんに
より、それに対応して調節又は可動ジョー21の放射方向
の位置を調節する必要がある。この調節は、第３図に示
されるように、各可動ジョー21の１側方の切欠き部23及
び23の１方に止めピン25をまた同可動ジョー21の他側の
切欠き部22及び22の１方に止めピン24を挿入することに
より行われる。なお、第３図には、第２の管80のフラン
ジ部の放射方向の寸法上の多様性が、実線（フランジ部
30）、１点鎖線（フランジ部31）及び２点鎖線（32）に
より示されている。

フランジ部の直径は一定であるが、その厚さが２種に
異なる場合にも、調節ジョー21、従ってまた係止エレメ
ント12を適応させることが可能である。この適合調節
は、第１図及び第３図の比較から明らかなように、対設
形成した、止めピン25の挿入部40及び41の１方から他方
へと止めピン25を移すことにより行い得る。

連管された管10及び管80の急速連結解除が望まれる場
合には、連結時の回転方向とは逆に歯車20を回転させ、
スラスト環17を回転させて棒部材18を変位させ、停止エ
レメント12を回動させて、調節ジョー21をそれらが保持
していたフランジ部30又は31又は32から離反上昇させ、
フランジ部を自由にすれば良い。

第４図ないし第７図に示される本発明の他の実施例に
おいて、急速管継手はフランジ部41を有する第１の管4
0′から成る。フランジ部41は、その前端面で被結管で
ある第２の管81のフランジ部30又は31に当接するように
設計されておりまたその凹所14内に弾性部材13が設けら
れている（第６図）。

既述のように、弾性部材13はさらばね又はばねであ
り、調節環15により保持されると共に球面状の環状外表
面35を有する浮動環16に作用する。浮動環16はシール部
材又はガスケット26及び36を備えている（第６図）。

フランジ部41に、管40の周囲に、それと同心に設けら
れた環状の支持構造部43により１体構成とされた３個の
連結組立体42により構成された急速管継手が組合わされ
ている。

３個の連結組立体42の位置に対応する位置に、３個の
滑動基部44が支持構造部43から管継手の軸方向に平行に
延設して設けてあり、この基部44がカバー45及び行程端
の閉塞部材46と共に制御棒47の案内部を形成している。
制御棒47は、第４図に示される後退位置と、この制御棒
47の自由端48が閉塞部材46の底壁49に達した状態となる
前進位置（図示せず）の間を、管継手の軸に平行に直線
運動を行い得るようになっている。

全ての制御棒47の運動が、単一の操作部材により同時
的に行われる。この操作部材は、円筒の形の輪又は環状
のスラスト軸受50からなり、これを、その内面に形成さ
れたらせん溝又は案内部54内を運動して多段係合構成を
形成する歯又は突出歯53を有する１体的な部片52により
制御棒47の自由端48の反対端51に係合させてある（第５
図）。従って、スラスト軸受又はスラスト環50の回転
は、それに対応する制御棒47の直線運動に変換される。

スラスト環又は操作環50は、既述のイタリア共和国特
許出願21551 A/85号に開示されているように、第１の環
40′のフランジ部41とスラスト環50の両者に作用を行う
水圧ピストン75（第５図）により回転される。

各制御棒47は、係止エレメント55を支承しまたそれを
作動させる。この係止エレメント55は、平行六面体の形
状であると共に連結の意図されたフランジ部30又は31と
接触又は当接する部分に付形又は面取り部60を有してお
り、制御棒47内に形成された軸方向滑動のための座部8
3、滑動基部44、カバー45及び傾斜した閉塞部材70内
を、環継手の軸に対し傾斜方向にかつその軸に向い収れ
んする方向に運動するようになっている（第４図及び第
７図）。なお、閉塞部材70は、外側からカバー45に固定
されている。

第４図及び第７図に示されるように、各係止エレメン
ト50は、平行なはす歯56の形成された相互に反対側の２
面を有しており、それらの歯56を、制御棒47にはす歯56
と補完的に形成した平行な斜め溝57に係合させてある。
この構成により、制御棒47の軸方向運動は、それに対応
すると共にこの軸方向運動の方向に平行かつそれと一致
する軸方向成分を有する、係止エレメント55の斜向運動
に変換される。従って、係止エレメント55は、被連管で
ある第２の管81のフランジ部30又は31に対し接近又は隔
離運動を行い、面取り部60の係合（第４図）によりフラ
ンジ部41に対しフランジ部30又は31を締め付けて係合さ
せることが出来、或いは連結された管81を解放させるよ
うにフランジ部30又は31を隔離可能とすることが出来
る。

第４図及び第６図に示されるように、フランジ部41の
軸に平行な方向に、このフランジ部の外側に沿い運動可
能な数個の心合わせ部材57′から成る心合わせ機構が設
けられている。これらの心合わせ部材57′は、心合わせ
を容易に行い得るようにするための斜面部58を有してお
り（第６図）またねじ59により固定個所に係止されるよ
うになっている。ねじ59は、心合わせエレメント57′を
貫通してねじ込み可能であると共にその円形の先端部62
が、第６図に実線にて示されたエレメント57′の後退位
置及び破線にて示されたその前進位置にそれぞれ相当す
る、フランジ部41の部位に形成された溝63及び64内に係
合されるようになっている。

心合わせエレメント57′の前進位置は、小径のフラン
ジ部31（１点鎖線にて示す）の心合わせの際に利用され
る一方大径のフランジ部30（実線にて示す）の心合わせ
には支持構造部43の肩部65を利用し得る。

上記構成を有する本発明の第２の実施例に係わる急速
管継手を用いる作業は以下のように行われる。

休息又は非作動時、水圧ピストン75は伸張状態にあ
り、各連結組立体42の制御棒47は前進位置にありまた係
止エレメント55も、この前進位置に相当する、管継手の
軸から隔離移動した位置にある。

上記のような状態でフランジ部30又は31を有する、被
連結管である管81を第１の管40′、更に詳細にはこの管
のフランジ部41に近付け、肩部65又は心合わせ部材57′
により心合わせを行って、整合させることができる。

この準備が出来た時点で水圧ピストン75を縮長させ、
スラスト環又は旋回環50を回転させると、その結果、制
御棒47の、自由端部48が閉塞部材46の底壁又は端壁49の
近傍にある前進位置からの運動が行われ、第４図に示さ
れる後退位置の状態となり、またはす歯56及び斜め溝57
の係合を介し係止エレメント55の、フランジ部30又は31
に対する斜行接近運動が行われる。

この結果、係止エレメント55の面取り部60が係合し
て、第２の管81のフランジ部30又は31は、第１の管40′
のフランジ部41に対し突進められ、押圧保持されるよう
になり、これにより浮動環16のガスケット又はシール部
材36と密閉係合される。

このようにして行われた連結状態からのフランジ30又
は31の運動は、係合解除操作の行われない限り、起り得
ない。即ち、急速管継手の使用時、それにいかに厳しい
負荷がかかっても、係止エレメント55は傾斜構成となっ
ておりまたそれらが滑動基部44、カバー45及び制御棒47
のそれぞれと係合しているので、係止エレメント55の軸
方向に応力が加えられてもそれは係止エレメント55を滑
動基部44及びカバー45に対し制動し、従って制御棒47の
滑動を妨げる応力に変換されるからである。

もし、フランジ部30又は31が若干共面性を欠き或いは
その厚みが不均一であっても、急速管継手の浮動環16
が、球面状の環状外表面35を有するために、回転し、そ
のような不均一性に対する補償が行われ、またこのため
この急速環継手は、寸法上完全さを欠く或いは寸法上不
同のフランジ部30及び31によく適合することが出来るこ
とが理解されよう。

通常これは負荷の全くかからない状態で行われるので
あるが、管の連結解除を行うには、勿論水圧ピストン75
を先に行った縮長操作とは逆の方向に操作することが必
要である。即ち、このピストン75を伸張作動させると、
スラスト環50が連結解除する方向に回転し、制御棒47及
び係止エレメント55が中立又は不作動位置に戻されるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例による急速管継手を示す１
部断面側面図である。第２図は、第１図のII−II線矢視の１部断面正面図であ
る。第３図は、第１図に断面図にて示される部分の１部を拡
大して示す拡大部分詳細図である。第４図は、本発明の他の実施例による急速管継手を示
す、その長手方向断面図である。第５図は、第４図の急速管継手を同図の紙面に向う方向
に回転させて示す平面図である。第６図は、本発明に従って設けられる、弾性的に押圧さ
れたシール部材の設置部分を示す、第４図の１図の拡大
部分図である。第７図は、第４図のVII−VII線矢視の拡大部分横断面図
である。 10,40′……（第１の）管、11,41……フランジ部、12,5
5……係止エレメント、13……弾性部材又はばね、14…
…凹所、15……調節環、16……浮動環又は弾性的に加圧
又は押圧されたシール部材、17,50……スラスト管（50
……スラスト軸受又は操作環）、18,47……棒又は筒部
材（47……駆動又は操作手段）、21……調節ジョー、2
2,23……切欠き部、24,25,29……止め部材又はピン、3
0,31,32……フランジ部、35……球面状の環状外表面、5
3……歯、54……らせん溝又は案内部、56……はす歯、5
7……斜め溝、60……付形部又は面取り部、80,81……
（第２の）管。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の管（10,40′）のフランジ部（11,4
1）に設けると共に、このフランジ部（11,41）の近傍に
配される第２の管（80,81）のフランジ部（30,31,32）
に対し接近及び離反する運動が可能なように、駆動又は
操作手段（18,47）に接続させた係止エレメント（12,5
5）を有し、上記駆動又は操作手段（18,47）が、上記第
１の管（10,40′）の軸周囲の２位置に交互に回転され
るスラスト環（17,50）により作動される構成の管継手
であって、上記第１の管（10,40′）のフランジ部（11,
41）の、上記第２の管（80,81）と接触させる接触又は
当接端面に、第１の管（10,40′）のフランジ部（11,4
1）と第２の管（80,81）のフランジ部（30,31,32）の両
者に対し作用を行う弾性的に加圧されたシール部材（1
6）が設けられていることを特徴とする急速管継手。
【請求項２】前記シール部材（16）が、前記フランジ部
（11,41）に形成された凹所（14）内に滑動往復運動が
可能に収容され、ばね（13）により加圧された浮動環か
ら成ることを特徴とする請求項１記載の急速管継手。
【請求項３】前記浮動環（16）が、球面状の環状外表面
（35）を有することを特徴とする請求項２記載の急速管
継手。
【請求項４】前記浮動環（16）が、調節環（15）により
前記凹所（14）内に保持されていることを特徴とする請
求項２記載の急速管継手。
【請求項５】前記浮動環（16）が、前記球面状の環状外
表面（35）に嵌込まれたシール部材（26及び36）を有
し、これらの部材（26及び36）が前記凹所（14）の壁面
と、また前記第２の管（80,81）との接触の行われる外
方表面において、この第２の管（80,81）の前記フラン
ジ部（30,31,32）とに接触する構成としたことを特徴と
する請求項２記載の急速管継手。
【請求項６】前記係止エレメント（12）に接続され、こ
れらのエレメント（12）の運動を行う前記駆動又は操作
手段（18）が、１端が係止エレメント（12）に枢支され
かつ他端が前記スラスト環（17）に枢支された固定長さ
の棒又は筒部材（18）であることを特徴とする請求項１
記載の急速管継手。
【請求項７】前記係止エレメント（12）に調節ジョー
（21）が嵌込み取付けられていることを特徴とする請求
項１記載の急速管継手。
【請求項８】前記調節ジョー（21）に、係止エレメント
（12）との滑動側面に１組の切欠き部（22及び22）と１
組の切欠き部（23及び23）が形成されており、これら２
組の切欠き部（22と22及び23と23）に止め部材（24及び
25）を嵌入して、被連結管である前記第２の管（80,8
1）のフランジ部（30,31,32）の寸法いかんにより調節
ジョー（21）を所望位置又は姿勢に固定し得るように構
成したことを特徴とする請求項７記載の急速管継手。
【請求項９】前記係止エレメント（55）が、収れん傾斜
したエレメント（55）から成り、これらのエレメントを
長手方向の制御棒（47）に係合させ、はす歯（56及び5
7）の係合構成により上記制御棒（47）の軸方向運動
を、この軸方向運動に平行かつ一致する軸方向成分を有
する係止エレメント（55）の傾斜放射方向運動に変換さ
せる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の急速
管継手。
【請求項１０】前記係止エレメント（55）に、被連結管
である前記第２の管（80,81）のフランジ部（30,31）に
係合するための付形又は面取り部（60）が形成されてい
ることを特徴とする請求項９記載の急速管継手。
【請求項１１】負荷のかかった場合、前記係止エレメン
ト（55）は、前記制御棒（47）に形成された軸方向滑動
の座部中を斜めに運動し、これらの座部に係止される構
成としたことを特徴とする請求項９記載の急速管継手。
【請求項１２】前記制御棒（47）が、歯（53）及びらせ
ん溝（54）による多段係合構成により、前記第１の管
（40′）の本体部の周囲に設けられた支持構造部に支承
された前記スラスト環（50）から成る単一の操作部材に
係合されていることを特徴とする請求項９記載の急速管
継手。