JPS6078189A - シ−ルリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は互いに半径方向に距離をおいて低合する２本の
管の末端を引張に強くがっ気（水）密に密封結合するた
めのシールリングに関する。

従来の技術 このような種類のシールリングは特に大径管の敷設の際
に、例えばガス、水道及び下水道管の敷設の際に用いら
れる。これらの管は通常。

個々の管の一端が一定の長さだけ円筒形に拡大しである
管から組立てられる。とれに続く管はこの拡大部分に挿
入することができ、空間のままになっている両者の間隙
に、弾力的に屈撓する材料からなるリングを付加的に挿
入して、第１の管に対して密封を行う。しかし、その際
良好かつ確実な密封成果は、リングが密封すべき間隙に
比べてかなシの締めじろを備えているときのみ達成され
る。そのために挿入は困難となり、リングの損傷が生じ
、それが場合によっては気づかれないでいることがある
。

発明の目的 本発明は、上述の種類のシールリングを上記の難点がも
はや現われないように改良するという課題を根拠として
いる。リングは特に取付が簡易化され、互いに接続すべ
き両管の間隙に、完全に気（水）密で引張に安定な密封
結合を保証するようにしようとするものである。

発明の構成及び作用 この課題は本発明によシ、冒頭にあげた種類のシールリ
ングにおいて、円筒形に形成しである管の支持面に対し
て接触している軟弾力性・非圧縮性の材料からなる基体
によって、並びにその中に埋込んである剛性材料製の円
錐リングであって、該す／グは半径方向に内側及び外側
が円錐面で限られてい、かつ円錐面は同じ方向に傾斜し
ておシそれぞれ対向する管の表面からの距離が管の端面
からの距離の増大にともなって減小するものによって解
決される。

提案されたシールリングの基体は望ましくはゴム製であ
り、例えはショアＡ硬度５５のものとすることができる
。例えば材料としては、二トリルモフタジエンゴム、エ
チレン・グロビン／・ターポリマゴム、フン化ビニリデ
ン・６フッ化プロピレンゴム、アクリルニトリル・クロ
ロプレ／ゴム、エピクロルヒドリンゴムなどよυなるこ
とができる。それによって基体は大きい方の管の内径即
ち開口部内へも、また小さい方の管の外径上へも同様に
容易に挿入方向へ押進めることができる。挿入により生
じる変形のため、何ら大ｔ！な力を必要としない。力は
もっばらそれぞれの管と円錐リングとの間の円錐形に拡
がる隙間の方向に作用する。

両管のうち大きい方のものがいわゆるソケットスピゴッ
ト管の半径方向に拡大されたソケットである場合は、ソ
ケット内にすでにリングが挿入しであるソケット管を現
場へ供給するのが有利と判明した。この種の管の半径方
向に拡大しである部分は管の端部に形成され、管本体と
は半径方向に円錐形に拡がっている面によって軸方向に
おいて連続しておシ、このことが接続する管を挿入する
際にソケット内に挿入してあるリングが更に管内にずれ
こむのを防止し、こうして同一品質の密封及び固定を保
証する。

両管のうち外側の方のものへ向けられたシールリングの
円錐リングの円錐面と管の軸線とのなす角度は、通常両
管の内側の方に向けられた円錐面と軸線とのなす角度よ
シ小さい。半径方向外方へ作用する面圧はそれゆえ、円
筒面の範囲において半径方向内方へ作用するものと同じ
である。従って達成、される密封及び固定は両側におい
て同じである。

それに比べると円錐リングの円錐面が平行に拡がってい
るときの本発明のシールリングは、コスト上有利に製作
できる。対応する円錐リングは例えば、環状に限定され
た鋼板から深絞シ作条で製作できる。

円錐面は軸線と好ましくは１０°乃至４０°の角度をな
す。これより小さい角度では、確かに管の軸方向に接続
する面の間における基体の半径方向の圧縮は高くなるが
、それにも拘らず相応の抑圧を達成するためには両管の
比較的大きな軸方向移動を条件とする。このことはまれ
にしか保証できない。これに対してこの角度が大きくな
ると、確かに所望の抑圧をもたらすために比較的小さい
移動で足υるが、この場合得られる押圧力は比較的小さ
く、所要の支持面と密封さるべき管の表面との密な接触
はしばしば１例えばこの範囲に表面の粗さが存在すると
き、保証できなくなる。コンクリート管、陶管及び注形
材料製の管にはきまって相応の表面封状がある。

有利な実施形式によると、シールリングの内側支持面は
内管の端面の方向に延長してあり、軸方向に円錐リング
の位置を超えて突出している部分は管の挿入前には内径
が内管の外径よシ小さいよりに準備しである。この種の
実施形式にあっては、内側支持面が予応力なしに管の表
面に接触でき、このことは管を軸方向に円錐リングを超
えて突出している該部分まで挿入するのを著しく容易に
する。またこの部分もその中に管を更に挿入することに
よって、この部分が半径方向に支持されておらず半径方
向に容易に拡大可能である限シ、容易に通過され得る０
突出している部分の管の挿入による拡大は、特にその部
分の半径方向の厚さが極めて薄く、例えばリング膜によ
って形成されるにすぎないようなとき、極めて容易に実
現可能であることが明らかである。このようなリング膜
は管による弾性拡大後に、とくに密接に管の表面に押し
つけられ、こうして管のすぐれた密封性を保証する。

両管の間の結合個所に引張負荷がかかると。

その引張負荷はリング膜を介して基体の半径方向におい
て円錐リング内部にある部分へ伝達され、このことは基
体を両管の内側の方のものと円錐リングとの間の、力の
方向に漸次狭くなっている間隙中へ押しこむようにする
。しかしながら基体は非圧縮性の材料からなる。両管の
内側の方のものが円錐リングに対して軸方向、力の作用
方向に移動することはそれゆえ極めて僅かな程度に可能
であるにすぎない。その結果として両管の内側の方のも
のとリングとの間に達成される軸方向の固定と密封とは
すぐれたものである。

シールリングは相当の力を加えた場合も両管の外方のも
のに対して移動することができない。

この場合円錐リングと両管の外側の方のものとに反対方
向にかかる力が、シールリング半径方向に円錐リング外
部にある部分の、外側の管と円錐リングとの間に円錐状
に狭くなっている間隙内における半径方向の圧縮を惹起
こす。それによって外側の管とリングとの間にもすぐれ
た固定及び良好な密封結果が得られる。

同様の効果は両管の間の結合個所に引張負荷はかからな
いが、両管の間のリングの端面に、密封された媒体の圧
力例えは液体又は気体の圧力によって負荷がかかるとき
にも生じる。この場合には端面が静水力学的に二つの反
対方向の作用を生ずる域に分割される。これら二つの域
の一方のみにかかる圧力負荷は非気（水）密性へと導く
。この域は端面上へ投影された円錐すングの半径方向外
部にある面である。第２の域は前記負荷のかかる域の半
径方向内部にある残υの面でおる。この域の圧力負荷は
リングの円筒状面を管の壁面へ押しつけ、従ってまた良
好な密封結果を達成するようになる。後者の域は面積が
前者の域よりつねに大きく設計しであるので前者の域の
有害な作用は常に超越され、結合部に引張負荷がない場
合良好な密封結果がつねに達成される。それぞれの円錐
面とそれに向けられた管壁面との間の最小相互距離は従
ってできるだけ小さく選ぶべきである。

両管の小さい方のものＫよるリング膜の損傷はリング膜
の壁厚が均等に基体のより大きい壁厚へ移行するとき容
易に回避できる。付加的に挿入すべき管の前端を円錐状
に斜面とし、又は場合によっては僅かに丸みを施こすこ
とができる０ 有利な実施形式によると、基体の外側支持面は両管の外
側のものの端面の方向に延長してあシ、軸方向に円錐リ
ングを超えて突出している部分は管内に挿入する前には
外径が管内径よシ大きいように準備しである。支持面の
残余の部分はこの場合にはもはや管内径よシ大きく作る
必要がなく、このことは管の挿入を著しく容易にする。

突出している部分は場合によっては円環体状に作ってお
くことができる。

実施例 添付図面には提案のリングの若干の実施例が図示し、て
あシ、これらについて以下詳細に説明する。

第１図に図示しである実施例のリングは２本の管の直線
状に突合せられる末端における。引張に強い液密の結合
に役立つ。図中１両管の上の方のものは末端の部分が半
径方向に拡大して６Ｌ　よって両管の下の方のものをこ
の部分において半径方向に距離をおいて囲んでいる。

このように形成しである間隙内へ本発明にょシ提案され
たシールリングが挿入しである。リングは軟弾力性ゴム
製の基体がらなυ、これは半径方向に内側及び外側で支
持面３によって限定されている。後者は僅かな弾性予応
力をもって管４，５の互いに向い合っている面と接触し
ている０ 基体１内にＬ金属からなる円錐リング２を固く埋込んで
加硫しておる。円錐リングは内側及び外側において互い
に平行に拡がっている面に二って限定されており、それ
ぞれ対向する管の表面からの距離が管の端面からの距離
の大巻くなるのに伴って漸次小さくなる。その際管表面
からの最小距離は双方の場合において同じである０ 基体はその内面には軸方向に突出しているリング膜８が
、外面には軸方向に突出している円環状リング９が設け
である。リング膜８も円環状リング９も弾性予応力の下
にそれぞれ隣接する管の対応する表面に接触している０ 機能的には前記の結合において下記のことが実施できる
： この結合部に軸方向に互いに反対向の引張力がかかると
これが一方では外管４と円錐リング２との間で、他方で
は円錐リング２と内管５との間で基体１の半径方向の抑
圧へ導く。円Ｍ　ＩＪソング両管も剛性材料からなυ、
従って半径方向の屈撓は不可能である。

基体は軟弾力性の、それにも拘わらず非圧縮性の材料か
らたる。従って全く密な接触を超えてさらに変形するこ
とはできず、このことは結局両管４，５が互いに軸方向
に更に遠ざかることがもはや不可能でおるようにする。

その限υにおいて引張力の導入は結合解除へ導くことが
できない。

その他両管４，５の互いに向い合っている表面への基体
１の高度の半径方向抑圧がすぐれた密封結果の達成へ導
く。従って液体及び気体は両管間の密封間隙をもはや通
過できない。

密封間隙の良好な密封結果は上記に個々に記述した結合
に軸方向に予応力がかかつていないときもやはシ保証さ
れている。リング状空間１０内の圧力はこの場合密封さ
れた媒体の圧力と一致し、媒体によってシールリングの
端面へ伝達される。この端面上へ投影された円錐リング
の半径方向の拡がシ全体は半径方向にそれ以外に残って
いる残余の面よシやはｐすでに大きく、それゆえ圧力は
シールリングの軸方向の移動へと導くことができず、単
に互いに向い合っている表面の間の基体の半径方向の抑
圧へ導くにすぎない。この効果は基体に上述の面の内側
でかかる圧力によって付加的に強化される０シールリン
グの形状は密封間隙に適合させてあり、その限りでは結
合すべき管の輪郭に従う。

従って円形の形状のほかに長円形及び多角形の形状も可
能である。

第２乃至第５図及び第８図は提案のシールリングの改変
された実施形式に関する０基体はすべての場合において
本質的には同じに形成しである。これはやけシールリン
グを含んでいるが、その形状はさまざまである。

第２図の実施形式では内側及び外側の円錐面と管４，５
の長さ方向の拡がりとの間の角度り管の端面からの方向
において連続的に小さくなっている。円錐リングの断面
の輪郭はそのことによってほぼレンズ状に限定されてい
る。対応の実施形式は互いに接続さるべｆ！２本の管の
間に大きな引張負荷のほかによシ小さな角度のずれが生
じる可能性のある用途にとくに適している。

第３図に示しである実施形式は前記のものと類似してい
る。接続さるべき両管の内側のもの５に向けられた円錐
リング２の円錐面にはこの場合凹形ではあるがやはシ丸
みがあシ、よってリング膜８を介して導入される圧がさ
らによく円錐リングと内側管５との間での基体の所望の
半径方向の押圧のために利用できる。それゆえ対応の実
施形式は、挿入すべき管５の外径に大きな変動があシ得
るときにとくによく適している０ 第４図の実施形式は内容的には第２及び３図の実施形式
から導かれたものである。この場合円錐リング２は外側
が凹形に、内側がこれに反して凸形に限定されている。

被せるべき管４の内径はそれによって公称値からよシ強
い程度に偏っていてもよく一方同時に互いに接続される
管の間の角度的のずれをよりよく補償する可會ヒ性カ生
じる。円錐リング２はこの場合も第３図の実施形式の場
合と同様に深絞りした鋼板力）らなる。よって両側の円
錐面は平行になっておシ、傾斜の異なる域が均等に互い
に連なっている。

第５図の円錐リングの輪郭は半径方向外向及び半径方向
内向に同程度に凹形に丸みカニ設けである０両円錐面が
互いに結合さるべき管の長さ方向の拡がシとなす角度は
従って端面６，７カ）ら遠ざかるにつれて漸進的に増大
する。よってｔ４の内径は管５の外径と同様に大幅に変
動していてもよく、このことは対応の管の製造費を引下
げる。

第８図は円錐リングの輪郭が内・外側で直線状に限定さ
れている実施形式に関する。内（Ｉ１１円錐面は外側円
錐面よりも、結合すべき管の拡力１υとなす角度が大き
く、双方の傾斜は個々に達成される面圧が直径の相違に
拘わらず同じであるように選んでおる。

提案のシールリングの機能にとっては、円錐リングが剛
性の材料からなることに本質的な意義がある。それゆえ
望ましい材料は鋼であるが他の材料例えば鉱物質繊維強
化プラスチック又は硬質ポリ塩化ビニルも考慮に入れる
ことができる０ 円錐リングは一般に基体と堅固に結合してあり、これは
例えは接着で行なうことができる。

この場合頑丈さは全くすぐれている０このことは提案の
シールリングの現場での使用に有利である。

円錐リングが固定せずに基体中に埋めこんである構造も
可能である。これらは円錐リングの軸方向の拡がりの箱
間における半径方向に向けられた力のとくに有利な活性
化の利点があり、このことは互いに結合すべき管の所望
の固定及び密封に関して重要である。その場合円錐リン
グが不適切な取扱いによって失なわれるのを防ぐために
はやはｈ円錐リングが軸方向両側において基体によシ囲
まれているのが好都合である。腐食の恐れのおる材料を
用いる場合付加的な防食はこの際付加的な利点となる。

百円錐面は個々の実施形式には無関係に、それぞれ関連
の管壁面から最小距離の範囲において極めて密接に接近
させておくことができる。

流体圧のみがかかる際に意図せずに外れるのに対する安
全性はこれによって改良できる。その値は０．′５乃至
１０１１１１とすることができ、決定的に２間隙の半径
方向の拡がり並びに基体製作に用いられた材料の特殊な
屈撓性によって左右される。

第６及び７図は使用する管が互いに重なυ合わない場合
における提案のシールリングの特殊な応用に関する。第
６図の実施形式では２本の眞接の管のソケットが中心線
を共通にして垂直に上下に突合せられる。これらは本提
案に従って両ソケット内に係合する補助管１１によシ結
合され、補助管は両ンクットの各４に対して本提案の種
類のシールリングによって密封、固定しである。両者は
互いに鏡像の関係に配置してｊＩｙ図は結合すべき双方
の管が何れもソケットを備えていない応用例に関する。

その限シにおいて両管は任意の切片からなるものとする
ことができる。

両管相互の結合はこの場合両管の端に共通にかかる、両
管の各々に対して本提案の種類のシールリンクによシ密
封、固定しであるブツシュ１２によって行なわれる。

発明の効果 本発明の効果については以上の説明中適所にて述べられ
ているが、要約すれば円錐リングの存在によって引張に
強＜、シかもリング膜等を有する弾性体を用いることに
より確実な密封が可能となるものであって、これまでに
ない優れたシールリングである。

【図面の簡単な説明】

第１図は径違いの２本の管に適用した本発明によるシー
ルリングの縦断面図を。 第２乃至５図はスピゴット・ソケット管に適用した本発
明のシールリングの四つの実施例の縦断面図を。 第６図は内部に補助管を用いて突合せの両管に適用した
本発明のシールリングの縦断面図を、第７図は外部にブ
ツシュを用いて突合せの両管に適用した本発明のシール
リングの縦断面図を、 第８図はスピゴット・ソケット管に適用した本発明のシ
ールリングのまた別の実施例の縦断面図を示す。 １・・・基体　２・・・円錐リング ３・・・支持面　４・・・外側管 ５・・・内側管　６，７・・・管の端面８・・φリング
ＰＡ　９・φ・円環状リング１０・・・リング状空間　
１１・・・補助管１２・・−ブツシュ 出願人代理人　古　谷　馨 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 １ 第７図 ２ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　互いに半径方向に距離をおい、て嵌合する２本の管
   の末端の引張に強い密封結合のためのシールリングにお
   いて１両管（４，５）の円筒形に形成しである支持面（
   ３）に接触する軟弾力性・非圧縮性材料製の基体（１）
   及びその中に埋込んである剛性材料製の円錐リング（２
   ）がらなシ、該円錐リングは半径方向に内側及び外側が
   円錐面によって限られてお勺、それらの円錐面は同じ方
   向に傾斜しておｐそれぞれ対向している管（４，Ｓ）の
   表面からの距離が管の端面（６，７）からの距離が大き
   くなるに従って漸次小さくなることを特徴とするシール
   リング。 ２　外側円錐面が両管（’＋５）の軸線となす角が内側
   円錐面と咳軸線とのなす角よシ小さいことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のシールリング。 ３　円錐リング（２）の両日錐面は平行に延びているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のシールリン
   グ。 ４　外側及び／又は内側円錐面と両管（４，５）の軸線
   とのなす角は両管の端面（６，７）の方向へ拡大して行
   くことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項記
   載のリング。 ５　外側及び／又は内側円錐面と両’Ｉｆ　（４，５）
   の軸線とのなす角は両管の端面（６，７）の方向へ小さ
   くなっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第３項記載のリング。 ６　両管（ａ、Ｓ）の軸線延長方向にそれて行く角度で
   従属して行く各々の円錐面領域が相互に一様に移行する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項記載
   のリング。 ７　円錐面と軸線とは１０°乃至４０°の角度をなすこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至第６項記載の
   シールリング。 ８　内側支持面（３）は内管（５）の端面（７）の方向
   に延長してあり、軸方向に円錐リングを超えて突出して
   いる部分（８）は管（５）の挿入前の内径が管の外径（
   ５）より小さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第７項記載のシールリング。 ９　突出している部分はリング状膜によって形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のシー
   ルリング。 １０リング状膜と基体（１）とは均等に変化する肉厚で
   互いに連続していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項記載のシールリング。 １１　外側の支持面（３）は外側の管（４）の端面（６
   ）の方向へ延長してあシ、軸方向に円錐リング（２）を
   超えて突出している部分は管（４）内へ挿入する前には
   外径が管（４）の内径よシ大きいことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第１０項記載のシールリング。 １２　突出している部分は円環体によって形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載のシー
   ルリング。