JPH0442760Y2

JPH0442760Y2 -

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Publication number: JPH0442760Y2
Application number: JP1989096473U
Authority: JP
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1992-10-09
Also published as: JPH0227543U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、接合部の局所に限定して耐圧試験
を行ないうる接合部の耐圧試験装置に関するもの
であり、特に、改良されたシールリング機構を有
する耐圧試験装置に関するものである。

［従来の技術］従来から、配管や貯槽において、円形断面の管
同士、または管とフランジとが熔接、螺合、接着
等の各種接合手段によつて接合されている。これ
ら接合部が不完全であると、漏水を生起し強度の
低下を来たすものであり、接合部を持つ機器は、
配管とか貯槽に限らず漏れ試験・耐圧試験を行
い、漏れの有無を確認する必要がある。

試験の対象となる接合部を持つ機器は、内容積
の大きいものが多く、また大きいものは試験の対
象としても重要であり、全機器が対象となる。試
験方法としては、たとえば、機器の開放口すべて
をメクラ蓋で閉鎖して、中に気体または液体を充
填して漏れ試験と耐圧試験を行うのが一般であ
る。

この場合、流体の充填および放出に長時間を要
し、また、圧縮空気にしろ、水にしろ排出放棄す
る無駄を伴うものである。また、水を使うと材質
によつては錆の原因となり、全容積にわたり錆の
発生を生起し、その除去・清掃に多くの工費を浪
費することになる。また、嫌水性材料を吸う機器
では完全に乾燥する必要がある。

なお、気体を用いる機器類においては、気密試
験が必要であるが、試験圧力が高いと、大容量の
場合、危険を伴うためやむ無く水密試験で代用し
ている場合が多い。しかし、水で漏れなくても気
体では漏れることがあるので完全な試験とはなら
ない。困つて、どうしても大容量機器類での高圧
気密試験を実行しようとすれば、大部分の容積を
液体で充填し、漏れを確認するに必要な接合部の
一部分に気体を用いることがある。

この場合は、気体と液体の比重差があり、必要
な小部分にのみ気体を密閉することは容易ではな
い。また、水密試験をする場合でも、内部にある
大気を完全に液体に置換することも困難なことで
ある。

大容量の機器類の漏れ試験の場合でも、接合部
の極く限られた部分に限定しうる方法、すなわ
ち、大容量の機器類の大部分の容積は大気圧のま
まの開放状態において、試験の対象となる接合部
の限定部分をテストするためには、その限定部分
に、試験のための加圧流体を封入する小容量のテ
ストスペース部を形成する必要がある。また、こ
の限定されたテストスペースを密閉するためのシ
ール機構が必要である。この場合、管体などの内
径は、かなり大きな寸法公差があるので、それに
対応するシール機構が必要となる。また、充分な
耐圧試験が得られるシール機構が必要である。

管体相互間の接合部の試験装置としては、実公
昭54−42955号公報、実公昭48−24775号公報など
に、その一例が開示されている。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、実公昭54−42955号公報に記載
のように、ゴム状弾性体のみからなるパツキング
形態のシール機構を採用した方式では、圧接面が
可塑性変形を生起し、高い圧接力は得られない。
ましてや、上記公報に図示されているように、リ
ング状鍔を設けて膨脹を抑制している場合は、よ
り一層高いシール性は得られない。

また、実公昭48−24775号公報に記載のように、
織布にゴム引き加工を旋した断面円形状体のシー
ル材を使用したものは、空気袋的な一定の膨脹し
か得られない膨脹抑制方式であり、一定の大きさ
以上に膨脹しないような補強によつて線条的接触
によつてシールするものであり、また、横方向の
応力が掛かつた場合、変形は比較的自由性があり
且つシール性の強力な増大は期待できないもので
ある。

また、ゴム状弾性体のみからなるシール方式で
は、粘弾性体であるゴム系の特性上、高度の耐圧
性が得られない。すなわち、粘弾性体の特性とし
て、一定応力の下において、最初の弾性変形に時
間の経過と共に付加される変形すなわちクリープ
として現われるものであり、また自由状態の部分
は、一定の応力を加えたとき緩慢な永久変形を持
続するものであり、接触面においては応力の減衰
として現われるものである。困つて、ゴム系素材
をシール材として使用する場合、このようなクリ
ープ現象や応力の減衰を招くゴム系の粘弾性体の
特性を勘案し、適当な補強構造を必要とする。

そこで、この考案の目的とするところは、テス
トに関連する占有体積が小さく、安全で、しかも
テストの簡易性、迅速性が得られる構成であり、
特に、被耐圧試験管体へのシールリング機構にお
いて、沿接性の良好なゴム状弾性体をシール材と
して用いるとともに、その耐久性並びに密接力と
耐圧度を高め、高圧テストを可能とした接合部の
耐圧試験装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、考案者らは、ま
ず、ゴム系の粘弾性体に適応した強力なシール性
を常に保持できるシール機構としての補強可動シ
ールリングを開発したもので、環状体の外周面上
に、突縁によつて溝状に形成した加圧式シールス
ペース部に補強可動シールリングを挿入し、下部
から加圧流体を導入して強力なシール性を発揮さ
せるものである。

この補強可動シールリングは、ゴム状弾性体か
らなる断面角状のリングで、該リングは、内径側
にシールリツプを有し、リングの外径方向の円周
部内部には、被圧接体に圧接力がフルに作動する
ように、シールリングの作動を抑制することのな
い様に補強するものである。

すなわち、この考案の補強可動シールリング
は、織布のような縦横連係組織によつて全体の変
動を抑制する一般の補強構造とは異なるもので、
タイヤコードの様な補強コードをシールリングの
外径方向の円周部内部に、コード方向を横方向に
向けて、それぞれ独立したコードを並列して埋設
補強するものである。

従つて、加圧式シールスペース部に圧力流体を
導入すると、コード間のゴムはコードによつて作
動を抑制されることなくアコーデイオンの様に容
易に外径方向に伸張し強力に圧接力が働く。圧力
を受けて溝状のシールスペース部から突出した部
分がゴム状弾性体のみからなる場合は、ゴムは粘
弾性体のため、容易に可塑性変形を生起し、しか
も時間の経過と共に変形を増大するものであり、
高圧を支持することができないものであるが、上
記のような補強可動シールリングは、特殊な補強
構成のためシール面においては横方向への強力な
変形防止力を発揮するため、ゴム面の外径方向へ
の力は増大され強力な耐圧力が得られるのであ
る。

この補強可動シールリングを使用して管体相互
の接合部の耐圧テストを行う試験装置としては、
環状体の外周面上に、接合部のテストスペース部
とその面側に突縁によつて溝状に形成した加圧式
シールスペース部を設け、このシールスペース部
に、外径方向には容易に膨脹するが、横方向には
容易に変形しない上記の補強可動シールリングを
挿入するとともに、環状体の周壁部に、テストス
ペース部および加圧式シールスペース部に加圧流
体を導入する導入口を設ける構成とする。

［作用］したがつて、この耐圧試験装置は、加圧式シー
ルスペース部に加圧流体を導入することによつて
補強可動シールリングと管体内面との圧接シール
状態を得れば、密閉状態に区画されたテストスペ
ース部を形成することができ、このテストスペー
ス部に所要の圧力流体を導入することによつて所
望とする接合部の耐圧試験を行い得るものであ
る。

補強可動シールリングは、ゴム状弾性体の断面
角状のリングを使用し、かつ特殊な補強構造を旋
した補強可動シールリングとしたので、自由に外
径方向には膨脹するが、断面角状のシール面にお
いては横方向の変形が抑制されるため、圧接面に
おける可塑性変形が防止され圧接力の低下を防ぐ
ことができる。また、ゴム状弾性体に見られるク
リープ現象の応力の減衰が抑制され安定した確実
な高圧シール性が確保されるとともに、横方向の
変形が抑制されたことによつて外径方向への力は
増大され強力なシール圧力が得られる。したがつ
て横方向から掛かる試験圧力を増大しても変形、
漏れの恐れがなく、高圧の耐圧試験を実施するこ
とができる。

また、可動シールリングは横方向への変形が防
止されているため、耐圧試験終了後においては容
易に突縁間に復帰するので、装置の取り外しに支
障がなく、また繰り返し使用にも適している。

もち論テストスペース部は極小とすることがで
きるばかりでなく、時間並びに流体のロスが極め
て少なく、簡易に、迅速に、安価にテストがで
き、また、圧縮気体が自由に使用できるため、安
全な漏れまたは耐圧試験が実施されると共に試験
の安全性が確保される。

［実施例］以下、この考案に係る接合部の耐圧試験装置の
実施の一例を例示の図面に基づいて詳述する。

第１図は、円形断面の接合部の耐圧試験装置
TEの断面図を示したもので、７は、内径ｄと外
径Ｄからなる環状体であり、該環状体７の外周面
上に、テストスペース部１とその両側に、突縁
５、６によつて溝状に形成した環状の空間をなす
加圧式シールスペース部３を設けたもので、２は
環状体７に設けられたテスト用加圧流体導入口、
４はシール用加圧流体導入口である。

８は、加圧式シールスペース部３に挿入される
ゴム又はプラスチツク等の弾性高分子物質のゴム
状弾性体からなる補強可動シールリングである。

すなわち、この試験装置は、環状体の外周面上
にテストスペース部１とその両側に加圧式シール
スペース部３を設け、このシールスペース部３に
補強可動シールリング８を挿入するものであつ
て、加圧式シールスペース部３には、シール用加
圧流体導入口４から加圧流体を導入し、テストス
ペース部１にはテスト用加圧流体導入口２から加
圧流体を導入して接合部の漏れおよび耐圧試験を
行なうものである。本例は環状体の一例を示した
ものであるが、被試験体が楕円形その他の変形形
状をしている場合は、この装置の環状体７の形状
をその形状に沿接するように変形されることは勿
論である。

第２図は、補強可動シールリング８の断面形状
を示した拡大断面図であり、前記のとおり、ゴム
状弾性体からなるこの補強可動シールリングは、
図に示すように内径側の両側にセルフシール用の
シールリツプ８ａをはみ出し状に設け、シールリ
ングの外径の円周部内部には、織り組織でないタ
イヤコードのような独立した補強コード９を、コ
ード方向を幅方向に向けて、それぞれ独立したコ
ードを並列して埋設補強している。すなわち、こ
の独立した補強コード間は、ゴム状弾性体のみに
て連結されているものであり、自由性を有する
が、横方向は、コードの埋設によつて伸びが防止
される。また、粘弾性体であるゴム状弾性体の横
方向への可塑性変形が防止されるため耐久性も増
大される。このように補強することによつて補強
可動シールリング８は加圧によつて、外径方向に
はアコーデイオンの様に自由に拡大することがで
きるが、幅方向（軸線方向）の強度が増大され、
横方向への変形を強力に支持することができ、加
圧式シールスペース部３の加圧の増大によつて、
ますます被試験体への強力な圧接力が生起される
反面、そのシール部のゴム状弾性体は、試験圧力
による横方向への圧力を阻止する強度の封止機能
を保持することができ、高い耐圧テストを可能と
するものである。

なお、この補強可動シールリング８は、圧接面
の状態に応じて外周のシール面に溝を形成するこ
とによつて、被圧接面との一層の高度の圧接面を
得ることができるが、広い圧接面にて強力に圧接
されるため、補強構造と相俟つて高圧力が保持さ
れるものである。

第３図は、第１図のＡ部の拡大断面で、加圧式
シールスペース部３に補強可動シールリング８を
挿入すると、シールリツプ８ａは、外側の突縁５
と内側の突縁６とによつて押し込められ、両壁と
の間に接触圧が発生するものであるが、さらに、
シール用加圧流体導入口４から加圧流体を圧入す
ると、補強可動シールリング８は、外径方向へ自
由に容易に拡大し、軸線方向への変形を阻止する
機能を有するため、角状のシール面８ｂが測定対
象部の円形体の内面に強力に接触してシール性を
発揮すると共にシールリツプ８ａは、加圧流体自
身の圧力で、両突縁の壁面に強く押し付けられ、
さらに強力なセルフシールを発揮するものであ
る。

すなわち、この加圧式シール方式は、寸法公差
に関係なく自由にシール機能を発揮することがで
きるものであり、さらに、加圧によりシール機能
を自由に変化することができるため、接触面の状
態の変化にも対応できるばかりでなく、確実な安
定したシール性が得られるものである。

次に、この考案における管体相互の熔接部の耐
圧試験装置TEの耐圧試験の実施例について具体
的に説明する。

第４図は、２本の管体を熔接したときの漏れお
よび耐圧試験の状態を断面にて示したもので、管
体１０は接合部１１にて接合されているもので、
この接合部１１の漏れおよび耐圧試験を行なう場
合である。

一般の管体の内径は、かなりの大きさの許容公
差が認められており、従つて、試験装置TEは、
どの管体内へも容易に挿入できる外径Ｄで構成さ
れる必要がある。

従つて、試験装置TEと管体内径との間に許容
間隔AIが必要となり、この許容間隔AIを補強可
動シールリング８の拡大によつて封鎖するように
構成するものである。

困つて、ゴム状弾性体からなる補強可動シール
リング８は、シール用加圧流体導入口４より加圧
流体を圧入すると拡大され、シール面８ｂが管体
内面に圧接されてテストスペース部１が密閉状態
となる。

試験の際は、測定対象部の接合部１１に試験装
置TEの中央部を配置し、まず、シール用加圧流
体導入口４より加圧流体を圧入すると管体１０の
内面まで拡大して、加圧流体の圧力にほぼ等しい
面圧で、管体１０の内側に押し付けられる。従つ
て、加圧流体の圧力を上げることによつてシール
性は増大される。

また、テスト用加圧流体導入口２よりテストス
ペース部１に圧入される漏れおよび耐圧試験用加
圧流体の圧力Ｐより、シール用加圧流体導入口４
より圧入される圧力をＰ＋αとして、圧力Ｐより
若干大きくしておけば、テストスペース部１の試
験用加圧流体の圧力Ｐは補強可動シールリング８
にてより一層釣り合い状態に支持され、公的な密
閉状態は保持される。このシール用圧力は、漏れ
および耐圧試験用圧力を完全に保持するために、
実際のシール性に応じて適当な圧力に調整される
ものであり、少なくとも、漏れおよび耐圧試験用
圧力と同等またはそれ以上とされるものである。
従つて、接合部１１は、外部から石鹸水でも塗れ
ば漏れの有無が容易に確認される。

なお、この試験装置TEが、大型になり、取扱
いが困難な場合または必要な場合は勿論、管体内
の移動を容易にするため、および内面を損傷させ
ないため、ゴム又はプラスチツクのローラーある
いはそり（試験装置は外径Ｄより若干大き目また
は高さの調整可能な）等の移動装置を付設する。
このような移動装置によつて、管体内への配置の
一層の均等化が容易に得られる付帯効果もある。

［考案の効果］この考案の接合部の耐圧試験装置は、テストス
ペース部を極小とできるばかりか、管体内面との
間においてシール機能を発揮する加圧式シールス
ペース部の補強可動シールリングが、外径方向に
は容易に膨脹するが、横方向には容易に変形しな
いような補強構造を有するため、管体内面に対す
る有効な、安定したかつ確実な圧接力が得られ、
良好なシール性が確保されるので、従来の構成に
は得られない高圧テストが容易に実施され、完全
なテストを容易に安価に行なうことができ、しか
も、テストの簡易性、迅速性並びに安全性が得ら
れる特徴を有するものである。

さらにまた、突縁から突出した部分の横方向へ
の変形が押さえられているため、試験装置と管体
内径との間の許容間隔AIが比較的広い場合にお
いても確実な圧接状態が得られるため、被試験体
となる管体内径との許容間隔にかなりの幅を持た
せることができ試験対象が広がる利点も有してお
り、きわめて実用性、信頼性に富んだ試験装置を
提供し得たのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一例を示す接合部の耐圧
試験装置の断面図、第２図は、この考案の装置に
使用される補強可動シールリングの拡大断面図、
第３図は、第１図のＡ部の拡大断面図、第４図
は、２本の管体の熔接による接合部の漏れおよび
耐圧試験状態を示す断面図である。１……テストスペース部、２……テスト用加圧
流体導入口、３……加圧式シールスペース部、４
……シール用加圧流体導入口、５，６……突縁、
７……環状体、８……補強可動シールリング、８
ａ……シールリツプ、８ｂ……シール面、９……
補強コード、１０……管体、１１……接合部、
TE……耐圧試験装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

環状体７の外周面上に接合部のテストスペース
部１とその両側に、突縁５，６によつて溝状に形
成した加圧式シールスペース部３を設け、このシ
ールスペース部３には、ゴム状弾性体からなる断
面角状のリングの内径側の両側にシールリツプ８
ａを有し、リングの外径方向の円周部内部には、
補強コードを幅方向に向けて、それぞれ独立した
コードを並列状態に埋設して外径方向には容易に
膨脹するが、横方向には容易に変形しないよう
に、補強した補強可動シールリング８を挿入する
とともに、環状体７の周壁部に、テストスペース
部１および加圧式シールスペース部３に加圧流体
を導入する導入口を設けてなる接合部の耐圧試験
装置。