JPH0128437Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパイプ水圧試験機用シール部材に関す
る。

製鉄所等では製造されたパイプの品質を確認す
るためにパイプの水圧テストが行なわれる。水圧
試験機においてはパイプを所定の位置に固定した
後に、パイプの両端開口をテストヘツドで覆い、
水圧設備によりパイプ内に注入された水を所定の
圧力まで昇圧して水圧テストが行なわれる。

このテストヘツドの構造を第１図に示す。

第１図はその縦断面であり、１はテストヘツド
本体、２はテストパイプ３が挿入される穴、４は
パイプ内に水を注入すると共に該水を加圧するた
めの導通孔、５はリング状のシールパツキン６を
装着するために穴２の側壁に周設された溝、７は
シールパツキン６をテストパイプ３の外周面に押
し付け密封を図るために溝５中に圧力水を導入す
る孔である。すなわちパイプ３内にテスト圧を作
り出すに先き立つて、図示されない水圧設備を用
いて孔７から高圧水を圧入し、シールパツキン６
の外周面にその水圧を作用させ、シールパツキン
６の径を縮小させ、シールパツキン内周とパイプ
外周を密着させるものである。そのためシールパ
ツキン６には直径方向の伸縮性が要求される。

従来のこのシールパツキン６は第２図にその縦
断面が示されるようにゴム等の環状の弾性体８
と、該弾性体８の中に埋め込まれたガーダスプリ
ング９とからなつている。このガータスプリング
９は弾性体８がパイプ内の高圧水に付勢されて変
形し、外方に膨らみ出すのを防止するためのもの
である。

ところが最近の傾向として、パイプの形状、構
造の変化、操作の容易さ等からくる要求により、
穴２とパイプ３との隙間ｄ（第１図参照）が非常
に大きくなつている。

しかるにシールパツキン６に埋設されているガ
ータスプリング９は殆ど密着形に近いスプリング
を輪にしたもので、伸縮性があまり大きくなく、
従つて大きな隙間ｄがある場合には充分な水密性
を得ることができなかつた。また近年、短期間に
なるべく多くのパイプを試験しパイプ水圧試験の
作業能率を高めるべく、シールパツキン６に対し
てはその変形時間、特に収縮状態から開放状態に
復帰するに要する時間を短縮できるものが望まれ
ている。

そこで、シールパツキンの内周面端縁部に段部
を形成し、この段部に複数個の板体を環状に配設
するとともに、各々の板体の間に圧縮ばねを設け
たものが提案されている（例えば、実開昭54−
145185号公報）。

しかし、上記公報の技術では、板体をシールパ
ツキンに固定するためにピンを取り付けたり、板
体の円周方向の移動を案内するためにガイド部材
を設けたりしなければならず、それだけ部品点数
が増加する欠点があつた。

本考案の目的は、伸縮性が大きく、パイプとの
隙間ｄが大きくとも使用できるとともに、収縮状
態から開放状態へ短時間で復帰することができ、
かつ部品点数が少ないパイプ水圧試験用シール部
材を提供することである。

上記目的を達成するために、本考案のパイプ水
圧試験用シール部材は、リング状の弾性体からな
るシール部材本体の内周面端縁部の少なくとも一
方に段部を形成し、この段部に複数個の板体を環
状に配設してなるシール部材であつて、この板体
には前記シール部材本体と接する二面に突出部が
形成され、該突出部の一つは前記シール部材本体
に係止され、他の突出部は隣り合う板体の突出部
との間に配設された弾性部材により円周方向に付
勢され、かつ板体の一端には隣接する板体の他端
が嵌り込む凹部が設けられていることを特徴とす
る。

上記構成によれば、パイプ水圧試験をする場合
には、シール部材本体が装着されたヘツドにパイ
プを挿入して、シール部材本体を外側より直径方
向に押圧すると、シール部材本体に配設された複
数個の板体は、弾性部材の弾性力に抗して互いに
接近し、板体一端の凹部に隣の他の板体の他端が
嵌り込む。このために、板体によつて形成される
環が縮小し、板体の内面がパイプ外周面に密着し
て、ヘツドでパイプ端部を密閉することができ
る。またパイプ水圧試験を中止する場合には、シ
ール部材本体の押圧を止めると、弾性部材の弾性
力によつて複数個の板体は直ちに互いに遠ざか
り、板体によつて形成される環が拡大するので、
パイプ端部の密閉状態を速やかに解くことができ
る。

以下添付図面に示す実施例について説明する。

第３図は本考案の実施例に係るシール部材１０
の断面図である。該シール部材１０は内周面の一
方の周縁部が全周にわたつて切欠かれて形成され
た段部１１を有する弾性体（本実施例ではゴム）
製でリング状のシール部材本体１２と、該段部１
１に配設された截頭扇形の板体１３とからなつて
いる。またシール部材本体１２には外周面に凹溝
１２Ｂが周設されている。

第４図はシール部材本体１２の正面図、第５図
は板体１３の斜視図、第６図はシール部材１０の
要部拡大図である。

板体１３は、その正面からみた形状が截頭扇形
である。その一端には、突出部１４が扇形の拡径
方向および板厚さ方向に突き出して設けられてい
る。またこの一端には凹部１５が設けられてい
る。

この板体１３を投部１１に配設するに際しては
突出部１４が、段部１１と接する側となるように
し、かつ凹部１５に隣り合う板体１３の他端１６
が嵌り込むようにする（第６図参照）。

そして隣り合う板体１３，１３…の突出部１
４，１４…間には弾性部材１２Ａ，…を設ける。
図示の実施例においては、弾性部材１２Ａはゴム
製であつて、ゴム製のシール部材本体１２と一体
とされている。

第７図は本考案の異なる実施例に係るシール部
材２０の断面図であつて、前記実施例の第３図に
相当するものである。この実施例においてはシー
ル部材本体１２の内周面の他方の端縁部に段部２
１が設けられこの段部２１に板体２３が環状に配
設されている。

第８図は板体２３の正面図、第９図は第８図
−線に沿う断面図である。この板体２３は截頭
扇形であり、ピン２５が設けられている。また第
１０図はこの板体２３を段部２１に配設した状態
の矢印Ｘ方向（第７図参照）からみた図であつ
て、図示の如く、板体１３によつて形成される環
（第６図参照）とは異なり、板体２３は互いにそ
の端部が重ね合わされることなく所定の間隙をお
いて配設され、環状とされている。

シール部材１０，２０を第１図に示される溝５
に装着するには、シール部材１０，２０の板体１
３を配設した側が穴２の開口部方向になるように
装着する。

次にこのようにシール部材が装着されたヘツド
を使用するパイプ水圧試験について説明する。

パイプ３をヘツド１の穴２に挿入した後、孔７
から溝５に加圧水を圧入する。該加圧水の圧力に
よつてシール部材１０または２０は縮小してパイ
プ３外周面に接し、さらに強く押し付けられる。
この際、第１１図および第１２図に示されるよう
に、板体１３によつて形成される環、および板体
２３によつて形成される環がそれぞれ縮小する。
そのため各板体１３および２３の内周面がパイプ
３の外周面に強く押し付けられるようになり、シ
ール部材本体１２がパイプ内からのあるいはその
外周面から受ける水圧によつて膨み出そうとする
のが防止される。

第１１図および第１２図はそれぞれ板体１３，
２３が形成する環の縮小変形を示す図であつて、
図中右半分は加圧前の拡径時を示し左半分は加圧
変形後の縮径時を示すものである。

しかして本考案においてはシール部材の変形が
極めて迅速である。即ち開放状態からシール状態
に変形するに要する時間はヘツド内の孔７から注
入する加圧水の流量に左右されるが、シール状態
から開放状態への復帰はシール部材本体１２の弾
性力に依存するため復帰に多くの時間を要し易
い。またシール部材１０，２０が収縮時に全円周
にわたつて均等に収縮していない場合には、膨張
時にも同様な現象が生じ、円周方向のある部分の
復帰に特に時間がかかるようになる。

本考案においては、板体１３に突出部１４を設
け、隣り合う板体１３，１３…の突出部１４の間
に弾性部材１２Ａが設けられている。弾性部材１
２Ａは板体１３と同じ数だけシール部材本体１
０，２０の円周方向にほぼ均等に設けられてい
る。そのためシール部材１０，２０が半径方向に
収縮してパイプに密着する際、弾性部材１２Ａも
同時に円周方向に圧縮変形されるようになり、シ
ール部材１０，２０の開放時に板体１３に対して
は弾性体１２Ａにより円周方向の力が作用しシー
ル部材１０，２０の開放状態への復帰が迅速なも
のとなる。

また、本実施例によれば、弾性部材１２Ａが円
周方向にほぼ均等に配置されているためシール部
材全周がむらなく均等に半径方向に収縮・膨張す
るようになる。そのため、シール部材１０，２０
の開放・復帰時間が全周にわたつて均一化され
る。同時に不均一変形応力を避け得るためシール
部材１０，２０の寿命が長くなるという長所もあ
る。

なお上記実施例では、弾性部材１２Ａはシール
部材本体１２と一体とされているが、別体であつ
ても良い。また、弾性力を強化するために、圧縮
のコイルばねを弾性部材１２Ａに埋め込むように
しても良い。

また第７図ないし第１１図の実施例では段部２
１に板体２３が配設されているが、段部２１にも
板体１３を配設するようにしてもよい。

またこのように板体１３，２３には、加圧時に
大きな応力が生ずることから、該板体１３，２３
は強度の高い鋼または軽合金製とするのが好まし
い。

以上のとおり本考案に係るシール部材は、内周
面の端縁部が段部とされ、該段部に板体が環状に
配設されており、加圧水によるシール部材の膨み
出しが完全に防止される。特にパイプ外径とヘツ
ドの孔の内径との差が大きい場合でも水密性を確
保することができるようになり、パイプ水圧試験
の作業性が高められる。

さらに本考案のシール部材は、収縮、復帰の変
形が極めて迅速であり、短時間に多数のパイプを
試験することが可能となる。またこの収縮、復帰
の変形は均等に行なわれるので、密封性が著しく
高いと共に、部分的な劣化がなく寿命も長い。

また本考案のシール部材は、部品点数が少な
く、取扱いが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプの水圧試験用ヘツドの断面図、
第２図は従来のシール部材の断面図、第３図およ
び第７図はそれぞれ本考案の実施例に係るシール
部材の断面図、第４図は本考案の実施例に係るシ
ール部材本体の側面図、第５図は板体１３の斜視
図、第６図はシール部材の正面拡大図、第８図は
板体２３の正面図、第９図は第８図−線に沿
う断面図、第１０図はシール部材の背面図、第１
１図および第１２図はそれぞれ環状に配置された
板体１３，２３の変形を示す図である。 １……テストヘツド本体、２……穴、５……
溝、６……シールパツキン、７……孔、１０，２
０……シール部材、１１，２１……段部、１２…
…シール部材本体、１２Ａ……弾性部材、１３，
２３……板体、１４……突出部、１５……凹部、
２５……ピン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ リング状の弾性体からなるシール部材本体の
   内周面端縁部の少なくとも一方に段部を形成
   し、この段部に複数個の板体を環状に配設して
   なるシール部材であつて、この板体には前記シ
   ール部材本体と接する二面に突出部が形成さ
   れ、該突出部の一つは前記シール部材本体に係
   止され、他の突出部は隣り合う板体の突出部と
   の間に配設された弾性部材により円周方向に付
   勢され、かつ板体の一端には隣接する板体の他
   端が嵌り込む凹部が設けられていることを特徴
   とするパイプ水圧試験用シール部材。 ２ 前記弾性部材はシール部材本体と一体とされ
   ていることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載のパイプ水圧試験用シール部材。 ３ 前記弾性部材にはコイルばねが埋設されてい
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項または第２項記載のパイプ水圧試験用シー
   ル部材。