JPH0242421B2 - - Google Patents

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JPH0242421B2
JPH0242421B2 JP58081802A JP8180283A JPH0242421B2 JP H0242421 B2 JPH0242421 B2 JP H0242421B2 JP 58081802 A JP58081802 A JP 58081802A JP 8180283 A JP8180283 A JP 8180283A JP H0242421 B2 JPH0242421 B2 JP H0242421B2
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plunger
cylinder
tube
pipe
hydraulic
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JP58081802A
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JPS59208433A (ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/022Test plugs for closing off the end of a pipe
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10Means for stopping flow in pipes or hoses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 開示技術は各種の管の水圧試験や水圧拡管に用
いる管端の液圧シール技術の分野に属する。
<要旨の概要> 而して、この出願の発明は管体の耐圧試験や液
圧拡管に用いる管端液圧シール装置において、セ
ツトされる管の管端全周に密着圧接されるシール
装置本体が該管内部に圧液を送給する給排腔を有
し、フレーム間にタイロツドを介して緊締するよ
うにされた管端液圧シール装置に関する発明であ
り、特に、該フレームに対してシリンダが固定さ
れ、該シリンダに対して管の断面積よりは小さく
ない断面積のリング状段差部を有するプランジヤ
が進退自在に挿通され、該プランジヤの基端は管
端シール部が形成されて管端に密着されるように
され、一方、プランジヤの内部にはシリンダから
の圧液を管内に圧送する圧液給排腔をシール部に
かけて設けている管端液圧シール装置に係る発明
である。
<従来技術> 周知の如く配管は多くの産業分野において広く
用いられており、その用途によつては特に耐圧性
や耐蝕性が求められるものであり、これに対処す
るために、例えば、水圧試験や水圧拡管による耐
蝕処理等が行われるようにされている。
而して、管体に対するこの種の作業は管内部に
相当の液圧が作用するために管端に液圧シール装
置が必要とされる。
そして、従来一般的に用いられている管端に対
する液圧シール装置の一般的態様は第1図に示す
様なものであり、管1の各管端2に対してパツキ
ン3を介し、フレーム4を当接させ、両端のフレ
ーム4,4をタイロツド5,5を介して圧締さ
せ、シールするようにし、一方のフレーム4の導
水口6を閉ざし、他方のフレーム4の導水口6か
ら所定の高圧水を管内に加圧送給して所定の作業
をするようにされている。
<発明が解決しよとする課題> さりながら、上述従来の管端液圧シール装置に
おいては、管1内に供給される圧力水の水圧が上
昇するに従つて、該管1の断面積Sに圧力Pをか
けたP×Sの圧力が軸力としてフレーム4に印加
されるようになり、その結果、タイロツド5が伸
び、そのため、パツキン3のシール機能が低下す
ることになり、それによつて、リークが生ずる欠
点があり、所定の耐圧試験や拡管が得られないと
いう不具合があつた。
これに対処するに、パツキン3の予圧を充分大
きくし、タイロツド5の張力を充分大きくとつて
おくことも可能であるが、このようにすると管1
の肉厚が薄い場合や管1の長さが大きな場合には
該管1にかかる過大な圧縮荷重のために該管1が
座屈変形する等の難点があつた。
又、最終目的に供する管1の設計厚みと、処理
中の管1の厚みとが一致しなくなり、その結果、
コスト高になるという不利点もあつた。
<発明の目的> この出願の目的は上述従来技術に基づく管端液
圧シール装置のシールの問題点を解決すべき技術
的課題とし、管の厚みを最終使用目的管の厚みと
同一厚みにしながらも、所定の液圧印加が出来、
しかも、シールが確実に出来、座屈変形等が生じ
ないようにして各種産業における配管技術利用分
野に益する優れた管端液圧シール装置を提供せん
とするものである。
<課題を解決するための手段・作用> 上記目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願が発明の構成は、前述課題を解決する
ために、タイロツドによつて固定されたフレーム
のシリンダに貫挿され、該シリンダの液室に臨ま
せたプランジヤの管端シール部に対して管の管端
を当接させてセツトし、該プランジヤ端部とシー
ルジヨウの連結を介し管端をプランジヤに水密的
に当接させ、該シリンダから所定の圧液を供給し
て、プランジヤの圧液給排腔を介して管内に圧液
を印加して、所定の作業を行うようにし、而し
て、その間印加液圧と増加と共に管内の圧力によ
る軸力も増加するが、シリンダ内のシール装置本
体のプランジヤの管断面積に等しいか大きな断面
積のリング状段差部に加わる液圧が該軸力と等し
いか、大きくするようにされていることによつ
て、管端に於けるシールは確実に保たれ、リーク
するようなことがなく、更に又、フレームに固設
された油圧シリンダのロツドが上記プランジヤの
ブラケツトに固定されて管端シール部のシールを
より確実にするようにした技術的手段を講じたも
のである。
<実施例> 次に、この出願の発明の実施例を第2,3図に
基づいて説明すれば以下の通りである。
尚、第1図と同一態様部分については同一符号
を用いて説明するものとする。
第2図に示す実施例において、7はこの出願の
発明の要旨を成す管端液圧シール装置であり、管
1の管端2のシールに供され、図に於いては図示
の都合上一方端のみが示されているが、実際には
図示しない他端側にも設けられ、そのフレーム
4′,4′間はタイロツド5,5…により連結結合
されているものである。
而して、該フレーム4′には、その内側にボル
ト8,8′…を介して水圧シリンダ9が固設され
ており、該シリンダ9の内部には図示しない高圧
力水ポンプに接続する導水口6′を介して液室1
0が形成されている。
而して、11はプランジヤであり、液室10内
に径方向設定深さとリング状段差部12を形成
し、その小径の基部側はパツキン3′を介してシ
リンダ9をスライド自在に液密的に挿通してい
る。
そして、リング状段差部12の断面積は管1の
断面積Sと等しいか設定量が大きいようにされて
いる。
一方、該プランジヤ11の大径部はパツキン
3″を介して同じく水密的にスライド自在にシリ
ンダ9に挿通され、その基端側にはフランジ部1
3を介してテーパ部14が形成されて管1の管端
2に形成されたフレア15に水密裡に全周的に当
接する管端シール部を形成するようにされてい
る。
16はシールジヨウであり、周方向2分割され
て管1のフレア15に裏側から当接し、プランジ
ヤ11のフランジ部13に対し、ボルト8を介し
て取外し可能に締結され、フレア15をシール部
のテーパ部14に押圧緊締されるようにされてい
る。
そして、プランジヤ11の内部には、テーパ部
14から管1の内部に臨むと共にシリンダ9の液
室10に臨まされて連通する圧液給排腔17が形
成されている。
上述構成において、管1の管端2を適宜の手段
によりプランジヤ11のシール部のテーパ部14
に合致するテーパ状のフレア15に形成してお
き、これを排水状態のシリンダ9にフリーにスラ
イドするプランジヤ11の該テーパ部14に当接
合致させ、その外側からシールジヨウ16を当接
させ、ボルト8によりフランジ部13に締結する
ことにより、管1の管端2をプランジヤ11のシ
ール部のテーパ部14に全周的に水密状態に締結
させる。
そこで、図示しない始動スイツチを押すことに
より、同じく図示しない切換バルブを介して高圧
力水ポンプが作動し、導水口6′より水圧シリン
ダ9の液室10内に高圧力水を送給する。
そして、送給された高圧力水は水圧シリンダ9
の液室10よりプランジヤ11の給排腔17に送
給され、これを通して管の内部に送給されて所定
の水圧試験、或いは、水圧拡管に供される。
そして、加圧水圧が次第に上昇していくと、管
1の断面積がSとすると、その断面Sに作用する
圧力Pに対してP×Sの軸力が反力として該プラ
ンジヤ11に作用する。
さりながら、この出願の発明においては、該プ
ランジヤ11の水圧シリンダ9の液室10内にあ
るプランジヤ11のリング状段差部12の環状断
面積が管1の断面積Sと等しいか大であるように
設計されていることにより、該液室10に於ける
管1方向への押込み力は上記軸力と実質的に等し
いか大であるようにすることが出来、したがつ
て、管1の強度と相俟つてプランジヤ11は左右
動しないことになる。
そのため、プランジヤ11のシール部14に於
ける管1のフレア15に対するシールが甘くなつ
たり、それによつてリークが生ずるような虞れは
全く無い。
一方、管1内の水圧が高まることによつて、そ
の径が膨脹して大きくなり、それだけ軸方向長さ
が収縮すると、シールジヨウ16がボルト8を介
して確実にプランジヤ11にクランプされている
ために、該プランジヤ11は管1側にスライドし
て引き込まれるようになり、その点からもフレア
15に対するシールが甘くなつたりせず、リーク
は生じない。
したがつて、確実に管1に対する水圧試験や水
圧拡管が行われる。
尚、この間水圧シリンダ9の液室10のリーク
はパツキン3′,3″により確実に防止される。
そして、所定の作業が終了すれば、図示しない
切換バルブを切り替えて導水口6′より排水し、
或いは、水圧を無くしてボルト8を外し、シール
ジヨウ16をフランジ13より解離してプランジ
ヤ11より管1を取外す。
尚、当該実施例において、リング状段差部12
の断面積を管1の断面積Sより設計量だけ大きく
しておくことにより、操作中常にプランジヤ11
を管1の方向に設定圧だけ押圧させておくように
して積極的にシールを保証するようにすることも
可能である。
又、この場合は管1に座屈変形が生じない程度
に設計する必要がある。
そして、設計変更としてはシールジヨウ16の
締めつけボルト8を用いるかわりに油圧シリンダ
を用いても良い。
而して、上記管端液圧シール装置7を管の一端
に取り付け、他端側は単に押圧シール装置を用い
るだけにするようにしても良いなど種々の設計変
更も可能である。
又、第3図に示す実施例は、プランジヤ11′
の基端部のシール部にパツキン3を介して管1の
管端2を当接させるようにし、又、フレーム4′
の外側に向けて油圧シリンダ18,18…を所定
数設け、そのピストン19に固定して前延するロ
ツド20の先端をしてプランジヤ11′に固定し
たフランジ状のブラケツト21に固定し、一方、
該油圧シリンダ18からの油圧回路22は切換バ
ルブ23、油圧ポンプ24を介してオイルタンク
25に接続されるようにした態様である。
当該実施例においては、プランジヤ11′端に
パツキン3を介して当接された管1の端部には上
述実施例同様にシリンダ9の導水口6′からの圧
力水が液室10から給排腔17を通り、管1内部
に導入されて、上述同様の操作が行われるが、フ
レーム4′に設けた各油圧シリンダ18,18の
作用により管1に対するプランジヤ11′のセツ
ト、リセツトは勿論、従動的な微圧調整が行わ
れ、管1に対する水圧変動に対して即応的にプラ
ンジヤ11′を微小進退させることが出来る。
当該実施例においては、プランジヤ11′内の
給排腔17の水圧を検出しながら適宜自動調整装
置を介して上記油圧シリンダの圧力を調整するよ
うにする設計変更も可能である。
<他の実施例> 尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例
に限るものでないことは勿論であり、例えば、タ
イロツドをボールスクリユウ等にして締結を調節
したりする種々の態様が採用可能である。
<発明の効果> 以上、この出願の発明によれば、基本的に、管
に対する水圧試験や水圧拡管に用いる管端液圧シ
ール装置において、管内に高圧液を送給して、そ
の結果、該管が径方向に膨脹し、軸方向に縮少し
ても、常に管端シール部が緊密に圧締されてシー
ルが完全にされるために印加圧液のリークが絶対
に生ずることなく、該管が径方向、軸方向変形を
生じても液圧が変化することがないという優れた
効果が奏される。
したがつて、製造される管の製品の精度が良く
なり、管理が良好に行われる優れた効果が奏され
る。
而して、管の端部のシール部に対するシールが
フレームに固定されたシリンダに対してスライド
自在なプランジヤの先端に形成されることにより
管の伸縮挙動に対してプランジヤは常にスムース
に追従し、管の管端に対するシールを安定して保
つという優れた効果が奏される。
特に、プランジヤ端部に管端のシールジヨウを
連結することにより管端を確実にクランプするこ
とが出来、管の軸方向縮少に際してもプランジヤ
の移動を許容することが出来る効果がある。
又、該プランジヤの内部にシリンダ内の液室と
管端のシール部に対する圧液給排腔が形成されて
いることにより、管の伸縮に追従してプランジヤ
がスライドするにもかかわらず、安定して圧液が
印加されるという優れた効果が奏される。
又、フレームに設けた油圧シリンダのロツドが
プランジヤのブラケツトに連結されていることに
より管のセツト、リセツトが該油圧シリンダによ
つてスムースに確実におこなわれるという効果が
あるばかりでなく、管に対してプランジヤが追従
して圧液を供給する過程で該プランジヤに変動が
生じたりした場合に該油圧シリンダで圧力調整す
ることが出来るという優れた効果も奏される。
そして、該プランジヤにはシリンダ内におい
て、リング状段差部を有していることにより該リ
ング状段差部の断面積をして管の断面積と同じ
か、設定量大きくすることにより加圧中を管の軸
方向変形に追従してプランジヤが追従しはするも
のの、軸力が大きくプランジヤに加わらず、むし
ろ、全然加わらないようにするか、更には僅かに
圧力を加えることが出来るので、より確実にシー
ルが保たれるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に基づく管端液圧シール装置
の説明断面図、第2,3図はこの出願の発明の実
施例の説明図であり、第2図は1実施例の縦断面
図、第3図は他の実施例の縦断面図である。 2……管端、17……給排腔、10……液室、
7,7′……シール装置本体、5……タイロツド、
4,4′……フレーム、9……シリンダ、11,
11′……プランジヤ、14……シール部、12
……リング状段差部、17……圧液給排腔、20
……ロツド、21……ブラケツト、1……管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 管端全周に圧接されると共に圧液給排腔を有
    するシール装置本体がタイロツドに固定されたフ
    レームに設けられている管端液圧シール装置にお
    いて、該フレームにシリンダが固設され、該シリ
    ンダの液室に貫挿されるプランジヤの基端に管端
    シール部が設けられると共に該プランジヤのシリ
    ンダ内部に管の断面積よりは小さくはない断面積
    のリング状段差部が設けられており、而して該プ
    ランジヤ内にはシリンダの上記液室とシール部に
    連通する圧液給排腔が形成され、又プランジヤの
    端部に管端のシールジヨウが連結されていること
    を特徴とする管端液圧シール装置。 2 管端全周に圧接されると共に圧液給排腔を有
    するシール装置本体がタイロツドに固定されたフ
    レームに設けられている管端液圧シール装置にお
    いて、該フレームにシリンダが固設され、該シリ
    ンダの液室に貫挿されるプランジヤの基端に管端
    シール部が設けられると共に該プランジヤのシリ
    ンダ内部に管の断面積よりは小さくはない断面積
    のリング状段差部が設けられており、而して該プ
    ランジヤ内には該シリンダの上記液室とシール部
    に連通する圧液給排腔が形成され、更に、上記フ
    レームに設けた油圧シリンダのロツドが上記プラ
    ンジヤに設けたブラケツトと連結されていること
    を特徴とする管端液圧シール装置。
JP58081802A 1983-05-12 1983-05-12 管端液圧シ−ル装置 Granted JPS59208433A (ja)

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