特許 7456005 ２つの管状体を接続するためのプロファイルクランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-15

(45)【発行日】2024-03-26

(54)【発明の名称】２つの管状体を接続するためのプロファイルクランプ

(51)【国際特許分類】

   F16B 2/10 20060101AFI20240318BHJP

   F16B 7/04 20060101ALI20240318BHJP

   F16L 21/06 20060101ALI20240318BHJP

   F16L 23/04 20060101ALI20240318BHJP

【ＦＩ】

F16B2/10 A

F16B7/04 301B

F16L21/06

F16L23/04

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022568432

(86)(22)【出願日】2021-04-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-09

(86)【国際出願番号】 EP2021060159

(87)【国際公開番号】W WO2021228505

(87)【国際公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-11-09

(31)【優先権主張番号】102020113297.2

(32)【優先日】2020-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】591044393

【氏名又は名称】ノルマ ジャーマニー ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(74)【代理人】

【識別番号】100142789

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100201466

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】アクレミ， ベラル

(72)【発明者】

【氏名】ランバウスキン， タチアナ

(72)【発明者】

【氏名】ヤロス， マテウス

【審査官】正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１８６３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０１０９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ２／１０

Ｆ１６Ｂ ７／０４

Ｆ１６Ｌ ２１／０６

Ｆ１６Ｌ ２３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの管状体を接続するためのプロファイルクランプ（２）であって、
該プロファイルクランプ（２）が、半径方向内方に開いたプロファイル断面（１６）を有するクランプバンド（３）を備え、
該クランプバンド（３）が、関節式に互いに接続される、２つの湾曲したクランプ部（４）を有し、
２つの該クランプ部（４）が、周方向の一端に部分的に配置された第１の移行部（６）と、該第１の移行部（６）に隣接する、半径方向に突出したクランプ要素（８）とを備え、
各該クランプ要素（８）を互いに前記周方向に接近させることにより、前記プロファイルクランプ（２）が前記管状体を締め付けることができ、
前記プロファイル断面（１６）のベース（１８）の幅（２４）が、前記クランプ要素（８）から離れた前記第１の移行部（６）の端部から前記クランプ要素（８）に向かって一様に増加し、
前記第１の移行部（６）の前記周方向の全長にわたって前記プロファイル断面（１６）の幅方向の両側における内面の端縁の接線（３０）が、一定の角度（β）をなして前記半径方向内方に向かって広がっているプロファイルクランプ（２）。

【請求項2】

前記プロファイル断面（１６）の高さ（２６）が、前記クランプ要素（８）から離れた前記端部からクランプ要素（８）に向かって連続的に減少する請求項１に記載のプロファイルクランプ（２）。

【請求項3】

前記プロファイル断面（１６）がトラフ形状であり、前記ベース（１８）を囲み、それぞれが前記ベース（１８）に隣接する直線部（２８）を有する２つの脚（２０）を備え、
該２つの脚（２０）の前記直線部（２８）が、前記クランプ要素（８）から離れた前記端部から前記クランプ要素（８）に向かって連続して増加する互いに対する第１の角度（α）をなしている請求項１または請求項２に記載のプロファイルクランプ（２）。

【請求項4】

前記一定の角度（β）が９０°である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプロファイルクランプ（２）。

【請求項5】

前記クランプ部（４）が、それぞれ、前記第１の移行部（６）から前記周方向に離れた位置に部分的に配置された第２の移行部（１４）を有し、２つの前記第２の移行部（１４）が、関節部（１２）を囲み、前記第２の移行部（１４）における前記プロファイル断面（１６）の高さ（２６）が、前記関節部（１２）の方向に連続して減少する請求項４に記載のプロファイルクランプ（２）。

【請求項6】

前記ベース（１８）の前記幅（２４）が、前記第２の移行部（１４）において一定である請求項５に記載のプロファイルクランプ（２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部／プリアンブルに基づく、２つの管状体を接続するためのプロファイルクランプに関するものである。

【背景技術】

【0002】

プロファイルクランプは、通常、２本のパイプまたは類似の物体を互いに接続するために使用される。プロファイルクランプは、通常、片側が開放されたプロファイル断面を有するクランプバンドを備えている。これは、互いに接触しているフランジに外側から放射状に配置するためのものである。クランプヘッドなどにより、周方向に締め付けられ、その結果、プロファイルクランプは管状体の両端を形状固定および締め付け固定により繋いで保持する。このようなプロファイルクランプは、金属材料から製造することができ、高温に適している。

【0003】

通常、クランプヘッドを完全に開いた状態で、プロファイルクランプを互いに接続されるフランジに誘導し、クランプヘッドを組み立て、それに応じて締め付ける必要がある。このため、別途作業工程が必要となり、このようなプロファイルクランプの取り付けを複雑にしている。

【0004】

欧州登録特許公開第２６７４６５６号は、例えば、一端で互いに分離することができる２つのプロファイルハーフシェルと、それらの間に位置するヒンジを有するプロファイルクランプを示している。

【0005】

本発明の目的は、取り付けがより簡単で、且つ製造が可能な限り簡単なプロファイルクランプを提供することである。

【0006】

本発明の主な特徴は、請求項１の特徴づけ部分に明記されている。改良点は、請求項２から７の主題を形成している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本提案は、２つの管状体を接続するためのプロファイルクランプであって、プロファイルクランプが、半径方向内方に開いたプロファイル断面を有するクランプバンドを備え、クランプバンドが、関節式に互いに接続される、２つの湾曲したクランプ部を有し、２つのクランプ部が、周方向の一端に部分的に配置された第１の移行部と、第１の移行部に隣接する、半径方向に突き出たクランプ要素とを備え、各クランプ要素を互いに前記周方向に接近させることにより、プロファイルクランプが管状体を締め付けることができることを特徴とするプロファイルクランプに関するものである。本発明によれば、プロファイル断面のベースの幅が、クランプ要素から離れた第１の移行部の端部からクランプ要素に向かって一様に増加し、第１の移行部の周方向の全長にわたってプロファイル断面の幅方向の両側における内面の端縁の接線が、一定の角度をなして半径方向内方に向かって広がっていることが想定される。

【0008】

プロファイルクランプの形状は、実質的にクランプバンドによって決定される。いくつかの実施形態では、これはまた、多関節式に互いに接続された、２つのクランプ部を有していてもよい。

【0009】

プロファイルクランプを円周方向に締め付けるために、２つのクランプ要素を提供することができ、これらは一緒にクランプヘッドを形成する。クランプ要素は、クランプジョーとしてあるいは他の形態で実装することができる。２つのクランプ要素は、必ずしも同じ方法で実装する必要はなく、単に周方向に力を加えることが可能であればよい。周方向への締め付けの結果、２つのクランプ要素は互いに接近し、それにより、プロファイルクランプの全周が縮小される。

【0010】

プロファイルクランプは、好ましくは、成形プロセスによって金属材料から製造される。ワーク片は、例えば、プロファイルクランプまたはプロファイルクランプの少なくとも半分を成形するために深絞りおよび／または曲げ加工される材料の薄板であってもよい。この場合、クランプ要素、第１の移行部、およびクランプ部は、１つのまとまった構成要素として設計される。第１の移行部は、対応するクランプ部の開いたプロファイル断面とクランプ要素との間の形状移行を可能にすることを意図している。

【0011】

プロファイル断面は、半径方向側に向かってプロファイル断面を閉じるベースを有する。対称面は、ベースを通り中心方向に延び、クランプ部のプロファイル断面は、この対称面に対して対称的であることが考えられる。断面形状は、Ｖ断面、Ｕ断面のほか、さまざまな断面形状が考えられる。この配置では、ベースは常に半径方向外側にある。

【0012】

本発明によるプロファイルクランプの特別な特徴は、ベースの幅が、第１の移行部において外側に向かって一様に増加することである。例えば、接続される管状体がそれぞれ外側に半径方向に位置するフランジを有する場合、そのようなフランジは、クランプヘッドの近傍でより容易にプロファイルクランプに案内されることが可能である。その結果、クランプヘッドを弛める必要はあるものの、完全に分解する必要はない。プロファイルクランプの外形を変更することなく、クランプバンドの最大幅を拡大することができる。挿入が簡単なため、シールリングなども同時にプロファイルクランプに直接配置することができ、全体として組立てが非常に簡単になる。さらに、一様に増加する幅により、局所的な薄肉化または加工硬化中の破壊の危険性につながる可能性のある急激な曲率遷移がないため、成形プロセス中の材料フローを最適化することが可能である。したがって、第１の移行部は、変形に適した方法で構成され、変形プロセス後の材料特性を向上させることができる。

【0013】

有利な実施形態では、プロファイル断面の高さが、クランプ要素から離れた端部からクランプ要素に向かって連続的に減少する。その結果、第１の移行部と関節部との間の最大クリア距離がそれによってさらに増加するので、組立てに関してさらなる改良が達成される。連続的な減少は、必ずしも一様な減少と同じである必要はない。むしろ、それぞれの局所的なプロファイル断面の高さの間の連続的で安定した移行が提供される。

【0014】

プロファイル断面は、好ましくはトラフ形状であり、ベースを囲み、それぞれがベースに隣接する直線部を有する２つの脚を備え、２つの脚の直線部が、クランプ要素から離れた端部からクランプ要素に向かって連続して増加する互いに対する第１の角度をなしている。トラフ形状は、半径方向外側の側面がベースによって区切られている。ベースの側には、プロファイル断面において脚を形成する壁面が設けられている。脚は、ベースに直接斜めに隣接するのではなく、ベースに近い領域で丸みを帯びた部分を介してベースに合流することが想定される。プロファイルクランプの配置はまた、第１の角度の連続的な拡大によってさらに改善される。ここでも、第1の角度は必ずしも一様に減少する必要はないが、少なくとも連続的で安定した経過を有していることが望ましい。

【0015】

プロファイル断面が２つの対向する反対側の端縁を有することはさらに考えられ、その接線が、０°から１８０°の範囲である、互いに対する第２の角度をなしている。トラフ形状のプロファイル断面の上記壁面は、結果として、外側に突出するオーバーハングを有する。いくつかの実施形態において、第２の角度は、約９０°であってよく、その結果、プロファイル断面の各側において、フランジを挿入することができる約４５°の開口角度がもたらされる。しかしながら、他の実施形態では、第２の角度を完全に省くことも可能である。

【0016】

さらに、第２の角度が第１の移行部において実質的に一定であることが考えられる。従って、第１の移行部全体が同じ便利な開き角度を提供することができる。

【0017】

有利な実施形態において、クランプバンドは、関節式に互いに接続された、２つの湾曲したクランプ部を有する。これらは、それぞれ、クランプ要素および第１の移行部を備えることができる。関節接続のために、いくつかの異なる変形を使用することが可能であるが、これらは、本発明の主題を限定することを意図していない。例えば、２つのクランプ部は、ヒンジまたは同様の関節を介して互いに接続される２つのハーフシェルの形態で実装することができる。この代替として、単一の弾性のあるバンドタイプの要素が２つのクランプ部の間の接続部として機能することもでき、その材料特性によりプロファイルクランプを開閉するための十分な柔軟性を提供することができる。

【0018】

特に好ましくは、クランプ部が、それぞれ、第１の移行部から離れた第２の移行部を有し、２つの第２の移行部が、関節部を囲み、第２の移行部におけるプロファイル断面の高さが、関節部の方向に連続して減少している。関節部の領域における第２の移行部は、フランジの締め付けのための主要な寸法ではない。この実施形態は、プロファイルクランプの内部において、フランジへの嵌合のために使用することができる、可能な限り最大のクリア幅を提供することができる。高いプロファイル幅と同様に低いプロファイル高は、プロファイルクランプの一定の外径にもかかわらず、改善された組立てを可能にすることができる。

【0019】

第２の移行部において、ベースの幅を一定にすることができる。特に、連続的に減少する高さは、このために重要であり、ベースの幅は、一定に保つことができる。したがって、プロファイルクランプは、クランプヘッドの周囲の領域においてのみ、より広いクランプヘッドにつながる、増加する幅を備えることができる。プロファイル断面の幅は、本発明による利点を失うことなく、他のすべての点で同じように維持することができる。

【0020】

本発明のさらなる特徴、詳細および利点は、特許請求の範囲の文言および図面を参照した以下の実施形態の説明から明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】プロファイルクランプの片側半分の断面図である。

【図2a】第1の移行部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図2b】第1の移行部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図2c】第1の移行部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図3a】第２の移行部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図3b】第２の移行部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図3c】第２の移行部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図3d】第２の移行部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図4】クランプ部におけるプロファイル断面の断面図である。

【図5a】クランプ要素の詳細図である。

【図5b】クランプ要素の詳細図である。

【図5c】クランプ要素の詳細図である。

【図6】先行技術と比較して変更されたクランプ要素の移行部の立体的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１は、例えば、それぞれが接続される端部に半径方向外側に突出するフランジを有する２つの管状体を接続するためのプロファイルクランプ２の一方の半分を断面図で示している
。もう一方の相補的な半分によって、完全なプロファイルクランプ２となる。図示された半分に言及された特徴は、好ましくは、他の半分にも存在することができる。以下の説明では、プロファイルクランプ２全体に関連する特徴に言及する。

【0023】

プロファイルクランプ２は、それぞれが第１の移行部６と、第１の移行部６に隣接するクランプ要素８とを備える２つのクランプ部４によって形成されているクランプバンドを有する。もちろん、クランプバンドが単なる単一ピースであってもよい。クランプ要素８は、クランプ部４から半径方向外側に突出しており、貫通孔１０を有している。クランプ装置、例えばネジなどは、２つのクランプ要素８の貫通孔１０に案内され、プロファイルクランプ２を周方向に締め付ける役割を果たすことができる。その結果、
クランプ要素８は、互いに接近し、場合によっては互いに接触することができる。関節部１２は、クランプ要素８間の距離を可変にするために、２つのクランプ部４を関節式に互いに接続し、したがって締め付けを可能にするのに役立つ。

【0024】

第１の移行部６は、それぞれのクランプ部４の一様に湾曲した形状を、クランプ要素８が接続される広がった形状に変換する。第１の移行部６の特別な特徴の１つは、以下の図でより詳細に説明するように、プロファイル断面の形状の変化を有利に進行させることである。

【0025】

図１では、３つのプロファイル断面Ｃ、Ｄ、Ｅが第１の移行部６に示されており、これらは図２ａから図２ｃに示されている。図１は、局所的なプロファイル断面の高さがクランプ要素８の方向に減少していることを示している。関節部１２に隣接する領域では、第２の移行部１４が存在する。そこでは、３つのプロファイル断面Ｆ、Ｇ、Ｈが同様に示されている。関連する局所的なプロファイル断面において、高さは、関節部１２に向かう進行方向において減少する。

【0026】

その結果、関節部１２と第１の移行部６との間のある点で可能な限り最大のクリア幅を提供することができ、ゆとりのあるプロファイルクランプ２をフランジに嵌め込むことができる。好ましくは、クランプ要素８を締め付けるための前述の要素は、対応する貫通孔１０に既に配置され、緩くねじ込まれている。したがって、プロファイルクランプ２のための組立ての労力は、既知のプロファイルクランプの場合よりも大幅に低減される。

【0027】

図２ａから図２ｃは、クランプ部４からクランプ要素８の方向への第１の移行部６における局所的なプロファイル断面１６の形状の進行を示している。プロファイル断面１６の各々は、トラフ形状の設計であり、ベース１８と、ベース１８を囲む２つの脚２０とを有する。脚２０は、ベース１８から離れた互いに反対側の端縁２２を有する。個々のプロファイル断面１６に属する参照符号はそれぞれ、個々の断面の割り当て用の追加の文字が付され、この文字は対応する断面と相関している。その結果、図２ａから図２ｃは、それぞれがベース１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ等を有するプロファイル断面１６ｃ、１６ｄ、１６ｅを示している。

【0028】

第１の移行部６における図２ａに示す局所的なプロファイル断面１６ｃは、クランプ要素８から最も離れている。そこに配置されたベース１８ｃは、第１の幅２４ｃを有する。断面Ｄに配置されたプロファイル断面１６ｄは、以前のプロファイル断面１６ｃの幅２４ｃよりも大きい幅２４ｄを有するベース１８ｄを有している。しかし、プロファイル断面１６ｅは、以前のプロファイル断面１６ｄの幅２４ｄよりもさらに大きな幅２４ｅを有するベース１８ｅを有している。同時に、３つのプロファイル断面１６ｃ、１６ｄ、１６ｅは、クランプ要素８の方向において連続的に小さくなる局所的な高さ２６ｃ、２６ｄ、２６ｅを有している。

【0029】

さらに図２ａから図２ｃに見て取ることができるように、脚２０の直線部２８ｃ、２８ｄ、２８ｅは、同様にクランプ要素８の方向に増加する第１の角度αを囲んでいる。それは、例えば、約３８．５°から約５４．５°に増加する。中間のプロファイル断面１６ｄにおいては、第１の角度αは、例えば、４６．５°とすることができる。それぞれがオーバーハングを有する端縁２２における接線３０は、互いに対する第２の角度βを囲む。これは、一例として、全てのプロファイル断面１６ｃ、１６ｄ、１６ｅについて、約９０°で一定である。

【0030】

このように局所的なプロファイル断面の形状を変化させることにより、プロファイルクランプ２を接続すべき管状体のフランジに配置することが容易になる。さらに、特に深絞り加工などの成形加工時に、より調和のとれた力と材料の流れを実現することができ、成形される材料を保護し、材料の厚みの割れ、破断または段差の変化を防止することができる。

【0031】

図３ａから図３ｄは、第２の移行部１４の領域におけるプロファイル断面１６の形状の変化を示す図である。ここでは、形状は、通常のプロファイル断面１６ｍからプロファイル断面１６ｆ、１６ｇ、１６ｈに変化する。ここで、参照符号は、図２ａから図２ｃに類似して使用される。第１の角度αは、同様に、関節部１２の方向に拡大されることは明らかである。ここでも、３８．５°から５４．５°に変化することができる。ここで、プロファイル断面１６ｆ、１６ｇ、１６ｈの端縁２２は、オーバーハングせずに形成され、したがって、プロファイル断面１６ｍに位置する第２の角度βは、第２の移行部１４において消滅する。さらに、ベース１８ｆ、１８ｇ、１８ｈの幅２４ｆ、２４ｇ、２４ｈは、一定のままである。第２の移行部１４では、プロファイル断面１６の顕著な平坦化が許容され、これによって、図１で見て取れるように、２つの移行部６および１４との間の大きな明確な幅がもたらされる。

【0032】

図４に図示されているプロファイル断面１６ｋは、クランプ部４のほぼ中央に配置されている。これは、図３ａのプロファイル断面１６ｍに実質的に対応し、２つの移行部６および１４との間でクランプ部４全体にわたって延在している。プロファイル断面１６ｍは、フランジの周りに適合するように設計されている。

【0033】

図５ａ、５ｂ、５ｃは、クランプ要素８を２つの詳細図と断面図で示している。図５ａは、プロファイル断面１６の高さが減少していることを明確に示している。図５ｂは、その一部として、ベース１８の均一な拡がりを示している。これはさらに、図６において、クランプ要素の従来の接続領域（図６の左側部分）と本発明による構成（図６の右側部分）との比較として見ることができる。後者では、材料と力の流れを最適化するための有利な、均一な幅の増加が認められる。

【0034】

本発明は、上述した実施形態の一つに限定されるものではなく、むしろ様々な態様で変更可能である。

【0035】

特許請求の範囲、明細書および図面から生じる構造的詳細、空間的配置、およびプロセスステップを含むすべての特徴および利点は、個々に、および多種多様な組み合わせで、本発明の本質となり得るものである。

【符号の説明】

【0036】

２ プロファイルクランプ
３ クランプバンド
４ クランプ部
６ 第１の移行部
８ クランプ要素
１０ 貫通孔
１２ 関節部
１４ 第２の移行部
１６ プロファイル断面
１８ ベース
２０ 脚
２２ 端縁
２４ ベースの幅
２６ プロファイル断面の高さ
２８ 直線部
３０ 接線
α 第１の角度
β 第２の角度

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図6】