JPH04500782A - 締結具を締め付ける時のガスケット圧縮力を監視する方法 - 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】 締結具を締め付ける時のガスケット圧縮力を監視する方法 １豆立立！ 本発明は、機械工学の分野におけるものであり、さらに詳しくは、加圧された流 体を用いたシステムにおいて、ボルト締め付は時にガスケット圧縮力を監視する ことにより流体の漏れを防止する方法に関する０本発明の代表的な用途は、原子 力発電所で使用される、あるいは、他の、高い内部圧力を有し、漏れの影響が重 大である応用装置に使用される配管システムである。

１豆立且１ 高圧、そして（あるいは）腐食性のある液体あるいはガスを包含する、配管シス テム、圧力容器、ポンプ、そしてパルプは、通常、フランジ結合およびボルト結 合によって閉鎖され、特有のガスケットで密封される。伝統的に、そのような装 置に使用されるボルトは、トルクレンチを使用することによって締め付けられて いたが、いまでは別の方法が使用される。

ボルトを締め付ける１つの別法では、液圧締結工具と呼ばれる特殊な装置が使用 される。液圧締結工具の１つの形態は、液圧を用いてボルト端部を引っ張り、こ のようにボルトが引っ張られた状態で、無負荷状態のナツトが締め付けられる。

ボルト締結工具が、米国特許第３，７４９、３６２号、第４．２４９．７１８号 、第４．４３８．９０１号、および第４．４３３，８２８号に記載されている。

それらの多くの場合いにおいて、ボルト締結工具は、トルクレンチに較べ、より 容易に、より便利に、そして、より正確に使用されるが、そのような締結工具は 、ただ単に力を加えるだけで、今なお、ガスケットの圧縮力を監視する装置ある いは方法を備えていない。

米国特許第３．６４３．５０１号においては、パウリ−（Ｐａｕｌｅｙ）が、締 結具に加えられる締め付は力が締結具の弾性限界を越え始めるときにパワーレン チを止める差動接種（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｏｒ）に関して記述している。

この締め付は力の範囲は、本発明に関する締め付は力よりはるかに大きく、また パウリ−の発明は、本発明と異なる物理的効果に基づいている。

米国特許第４．１０２．１８２号においては、ブラウン（Ｂｒｏｗｎ）およびそ の他が、トルク−角度曲線での傾きに制限が用いられた締め付は手順に関して記 述している。

米国特許第４，４００，７８５号においては、ワレイス（Ｗａｌｌａｃｅ　）お よびその他は、マイクロプロセッサを使用して、トルク−角度曲線の下側の順次 の領域を測定し、締め付は強度基準に達したかどうかを判定している。

米国特許第４．２２８．５７６号においては、ニスジー（Ｅｓｈｇｈｙ）が、ト ルクあるいは締め付はカー角度曲線を使用して締結具の諦め付けを監視あるいは 制御している。

上述した特許のいずれもが、圧力密封ガスケットの独特の要求を考慮した締め付 は方法を提供していない。対照的に、本発明は、所望される特定の限度にガスケ ットが圧縮さする状態と、その特定のガスケット圧縮が生じるボルト締め付は力 の識別とにのみ関係する。

ｌ豆立ｌ上 本発明は、金属製の圧縮止めによってガスケット圧縮度が制限される形態のフラ ンジ結合およびボルト結合において、ボルト締結工具を利用することを意図する ものである。圧縮止めは、ガスケットの一部、あるいはフランジの一部のいずれ であってもよい。本発明は、使用者が、適切なガスケット圧縮が発生するボルト 締め付は力を決定することを可能とし、そのことは、使用者が、ガスケットが適 切な密度を有したかを５またボルトの適切な予圧がなされたかを確認することを 可能とする。

高圧密封ガスケットは、密度が異なっていても、寸法、形状、そして色において は見分けがつかないことがあるので、適切なガスケットの動作を確認しないと、 結合が、適切に締め付けられているかは確認され得ない。

もし、ガスケットが柔軟過ぎる場合、ガスケットは、少な過ぎるボルト締め付は 力で、圧縮止めまで完全に圧縮され、どんなに付加的なボルト締め付は力が加え らようとも漏れるであろう。もし、ガスケットが稠密過ぎる場合、全部のボルト 締め付は力がガスケット表面に留められるので、完全なガスケット圧縮度は、最 大ボルト締め付は力においても発生しないであろう、この後者の状態において、 その後のガスケットの緩和（ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）はボルト締め付は力を減少 させ、漏れる結果となるであろう、この状態はまた、ボルトが増加する疲労荷重 を被ることを許すことになる０ｍれを回避するために、適切な締め付は力におい て完全なガスケット圧縮（圧縮止めまでの）が起こらなければならないし、これ にさらに変動する内部と外部の荷重に耐えるために付加的なボルト締め付は力が 加えられる。これは、ガスケットに適切な荷重を加えた状態を保持し、かつ、圧 縮をなすフランジが金属同士堅固に結合され十分に予圧されて、接続部の移動と ボルトの荷重疲労とを最小限にするものである。

したがって、本発明の主たる目的は、ボルト締め付は力が増加せしめられるとき にガスケットの圧縮を監視し、また、完全なガスケット圧縮での締め付は力を検 出することであり、その結果、金属同士の結合が達成される。

従来技術と異なって、本発明は、特定の加えられる締め付は力の総量によって生 成される変位を直接に測定し、加えられる締め付は力の与えられた増分に対して の変位率における鋭い変化点によって、金属同士のフランジ接触点を表す。

い（つかの場合において、金属同士の接触のさらなる確認が望まれるときは、音 響的伝搬（一方のフランジから他方のフランジへの）が、前述の指示を確認する のに役に立つ金属同士の接触に関連する伝搬においての変化点によって、監視さ れてもよい。

「ボルト」とナツトの動作は、本発明の目的とする点で、「植え込みボルト」と ナツトの動作と同様である。

その時々の選択が部品の幾何学的配列により指示される。さらなる論議として、 一方の用語が、応用の目的、により他方に適用されることを理解することによっ て、「ボルト」と「植え込みボルト」の用語はどちらでも良いものとして使われ るであろう、「ねじ切りがなされた締結具」という言い方は、「ボルト」と「植 え込みボルト」の両方を包含するものである。

高圧力の結合での結合部分の密封は、代表的には、ニューシャーシー、ベルマウ ア、フレキシタリック・ガスケット社（Ｆｌｅｘｉｔａｌｌｉｃ　Ｇａ５ｋｅｔ 　Ｃｏｍｐａｎｙ、　Ｉｎｃ、　、　）によって製造される形態の「螺旋巻きガ スケット（ｓｐｉｒａｌ　ｗｏｕｎｄ　ｇａｓｋｅｔｓ　）　Ｊを用いてなされ る０本発明は、螺旋巻きガスケットを使用する工業上の応用に特に良く適してい るものである。

本発明の好ましい実施例において、使用者は、適切なガスケット圧縮が発生する ボルト締め付は力の視覚的な指示を得、そして、その情報を設定値と比較して、 結合の適格さを決定する。別報の実施例においては、ガスケットの動作に基づく 結合の適格さが決定され、最終的な締結具の締め付けが、使用者の介在なしで達 成される。

本発明の好ましい実施例によれば、ガスケットを圧縮する表面の離隔（間隔）が 、加えられる締め付は力が増加せしめられる間中測定される。ガスケットが圧縮 されているとき、間隔は、加えられる締め付は力の各増分に対して、予想できる 量だけ減少する。しかしながら、ガスケットが所望する限度まで圧縮された後に 、向かい合った圧縮表面部分の間の金属同士の接触が発生し、そして、その後、 さらなる締め付は力の増加は、まずボルトの変形が生じ、向かい合う表面の離隔 にほとんど影響を及ぼさない、この金属同士の接触が生じる際の締め付は力、な らびに、最終的な締結具の締め付は力に関する知識が、結合の適格性を適切に評 価するために要求される。

本発明の最も一般的な形態において、圧縮する表面の離隔（ΔＥ）の変化と締結 具の締め付は力（ΔＦ）の変化とを測定するいかなる正確な手段でも、ガスケッ トの圧縮中に測定される比率ΔＥ／ΔＦから、完全にガスケットが圧縮された後 に、金属結合部の弾性変形の結果として測定される明確に異なる比率ΔＥ／ΔＦ への移行を確認することに用いられてもよい。このことは、離隔の測定が、締め 付けられる装置の、あるいは締め付ける装置それ自身の都合のよい位置でなされ ることを可能とし、それによって、本発明の方法を使用することを容易にするも のである。それはまた、いくつかのすでに知られたいかなる締め付は装置の使用 をも可能とし、それは、さらに、本発明の方法の有益性を向上させる。

本発明の特徴であると確信される新規性を有する形態は、操作の機構と方法の両 方に関して、その他の目的と有益性とともに、本発明の好ましい実施例が、例を 通して説明される添付された図面に関連して考察される以下の記述からよりよく 理解されるであろう、しかしながら、図面は、図解と説明のみを目的とするため ものであって、本発明の範囲を定義することを意図するものではないことが明確 に理解されるべきである。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の方法が使用されるであろう典型的構成のパルプを示す部分的 断面の側面図であり、圧縮する表面の離隔の変化を測定する手段を示している。

第２図は、本発明の方法が使用されるであろう典型的なバイブ結合を示す部分的 断面の側面図であり、圧縮する表面の離隔の変化を測定する手段を示している。

第３図は、本発明が使用されるであろう典型的な、作業孔（ｍａｎｗａｙ）とカ バーを備えた圧力容器の部分的断面の側面図である。

第４図は、典型的な液圧ボルト締結工具を示す部分断面の側面図である。

第５図は、締結工具の部分間の移動行程の関数として圧縮される表面の変位を測 定する手段を使用した典型的な液圧ボルト締結工具を示す部分断面の側面図であ る。

第６図は、ねじ切りがなされた締結具の端部と圧縮する部材の一方の外側との間 の移動行程の関数として圧縮される表面の変位を測定する手段を使用した典型的 な液圧ボルト締結工具を示す部分断面の側面図である。

第７図は、二次的確認装置を備えて使用される本発明の方法による典型的な作業 孔を示す部分断面図の側面図である。

第８図は、第１図の装置によって測定されるような加えられるボルト締め付は力 の関数としての変位を示すグラフである。

第９図は、第５図および第６図の装置によって測定されるような加えられるボル ト締め付は力の関数としての変位を示すグラフである。

第１０図は、本発明の方法を用いた装置の好ましい実施例を示す概略ブロック図 である。

第１１図は、二次的な確認装置を備えた本発明の方法を用いたもう１つの実施例 を示す概略ブロック図である。

第１２図は、本発明の方法を用いたもう１つの実施例を示す概略ブロック図であ る。

第１３図は、本発明の方法を用いた装置のもう１つの実施例を示す概略ブロック 図である。

第１４図は、第１１図の実施例の変形を示す概略ブロック図である。

第１５図は、第１３図および第１４図の実施例で使用されるアルゴリズムを示す フローチャートである。

吃り翌二１１上 第１図は、本発明の方法を使用した形態の逆止め弁（フラッパは図示しない）を 示す、流路（ｆｌｏｗ　ｐａｔｈ　）の直径は数センチから１メーターあるいは それ以上までいろいろで、バルブは数千Ｋｇまでの重さがありうる。保守のため のバルブ内への出入りは、ボンネット１２によって閉じられている横ダクト１０ によって準備されている。ボンネット１２は、植え込みボルト１６が代表的であ るスタッドによってバルブの本体１４にしっかりと締められている。

ガスケット１８が、ボンネット１２と本体１４との間に圧縮されて密封をなして いる。ガスケット１８の圧縮は、意識的に、環状ランド２２によって制限される 。ボンネットは図示されるようにその密封する位置にある。

組み立て時には、ガスケット１８が決まった位置に据え付けられ、ボンネット１ ２がその上に置かれている。

最初に、ガスケット１８は、ボンネットの重量によってわずかに圧縮されるのみ で、環状ランド２２゛はボンネット１２に接触していない、その後、植え込みボ ルト１６が代表的である締結具が締め付けられ、ボンネットが、常時、より近く 本体１４に引き付けられる。ガスケット１８は、ランド２２がボンネット１２に 接触するまで徐々に圧縮される。ランドがボンネットに接触するこの点が、適切 なガスケット密封が発生している点であり、それは、通常、ランドとボンネット との間で「金属同士の接触」が達成された点として参照される。さらなる締め付 けが、ガスケットの密封性を向上させることはないであろうが、内部および外部 の力に耐λるために適切な予圧を供給することが要求されてもよい。

第１図に示すように、本発明の好ましい実施例によれば、線形可変差動変圧器（ ＬＶＤＴ　：　１ｉｎｅａｒ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　 ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）　２４が、本体１４に取り付けられた腕金２８に配置 される。Ｌ　Ｖ　Ｄ　Ｔ　２４は、ボンネット１２に配置された腕金２６と接触 をなす探針（ｐｒｏｂｅ）を含む、この方法では、ＬＶＤＴは、ボンネットと本 体との間の離隔に関する電気的信号を導線３０に生成する。

第８図は、加えられた植え込みボルト締め付は力Ｆと、第１図の逆止め弁のボン ネット１２と本体１４との間の離隔Ｅ、との間の関係を示すグラフである。組み 立て時、植え込みボルト締め付は力Ｆと離隔Ｅ、の初期値は、それぞれ、Ｆ、と Ｅ、として示される。

締結具の締め付けの第１の段階の間、Ｅ、の変化は、主にガスケットの圧縮量と いくらかの金属変形量との和を表し、離隔Ｅ１が締め付は力が増加するとともに 急激に減少する。しかしながら、第８図のある点３２において、第１図のランド ２２がボンネット１２と接触をなす。点３２での植え込みボルト締め付は力はＦ 、−として示され、「金属同士」の接触が起こったときの締め付は力を表す、金 属同士の接触が得られた後の締め付けの間、Ｅ＋の変化はわずかで、金属の変形 量のみを表す。

第２図は、本発明が用いられた他の状態を示す。第２図は、２種類の長さのパイ プを接合するための結合方法を示す、その片側３４と３６は、第１図のそれと類 似するナツトとボルトの配置によってお互いに引き付けられる。

第２図の結合は第１図の環状ランド２２に類似する形態がないことに注意すべき である。ガスケット３８の圧縮を制限するために、ガスケット３８の円周に、よ り薄い金属製リング４０が提供されている。リング４０は、しばしば圧縮ゲージ あるいは圧縮止めと呼ばれ、ガスケット３８の過度の圧縮を効果的に防止する。

圧縮止め４０は、一般に、ガスケットの一部として供給される。

第３図は、本発明が用いられたもう１つの状態を示す。第３図は、圧力容器壁８ ３、作業孔８４、および円形作業孔カバー８６の断面を示す。作業孔８４と作業 路カバー８６は、カバーの周囲に位置するい（つかのナツトと植え込みボルトに よってお互いに引き付けられ、それによって、植え込みボルトが締め付けられる ときにガスケット１９を圧縮する。第１図に示すように、ガスケット圧縮は、環 状ランド２３によって適切な量に制限される。また、第１図に類似して、第３図 は、作業孔８４と作業孔カバー８６の離隔に関連する値Ｅ、の変化を測定する電 気的信号を生成するＬＶＤＴ２４が示される。

本発明の方法を使用した１つの便利な装置は液圧締結工具である。液圧締結工具 の１つの形態が第４図に示され、ここでは、液圧力が、ガスケットを圧縮し植え 込みボルトを引き上げるのに使用され、ナツトが容易に回転して締め付は力を保 持することを可能とし、その後、液圧力は取り除かれる。

示される典型的な例において、ソケット４２がナツト２０に嵌めてあって、植え 込みボルト１６が引き上げられた後、ナツトを締めるのに使用される。支持台４ ４がソケット４２の周りに被せである。支持台４４は液圧締結工具の他の部品要 素を位置付けることに役立つ。支持台４４は、かんざしスパナ（ｔｏｍｍｙ　ｂ ａｒ　）　５２がナツトとともにソケットを回転させるために挿入される開口部 ５４を含む、ナツトを回転させるため、その他の方法も使用されている。

液圧締結工具の液圧室掩体４６が支持台４４上に位置し、環状の溝の形態の液圧 室６０を含む、ラム（ｒａｍ）　４８が液圧室６０内に滑動可能なように適合し 、密封状態で嵌合する。引っ張り部５０は内側にねじ切りがなされて植え込みボ ルト１６のねじと噛み合い、引っ張り部が植え込みボルト１６上でねじられると き、ラム、液圧室掩体、および支持体を図示される位置にしっかりと固定する。

締め付けは、液圧ポンプ４９を賦活することによって達成される。液圧はダクト ５８を介して液圧室内の液圧流体に伝達される。液圧は、引っ張り部５０に対し てラム４８を押し上げ、それによって、植え込みボルト１６を引き上げる。植え 込みボルトがこの引き上げられた状態にある間に、フランジの表面８８に対して ナツト２０を締めるために、ソケット４２が回転せしめられる。

ナツト２０にいかなる大きなトルクをも加える必要はなく、実際には、ナツトが フランジ表面８８と確実な接触をなすまで人手によって回転せしめられてもよい 。

植え込みボルトが締め付けられているとき、液圧はラム４８の一定面積に作用し 、したがって、植え込みボルト１６に加えられる力Ｆは液圧の関数である。結果 的に、電気的圧力センサ４７が、各植え込みボルトに加えられる力Ｆを測定する ために使用される。ある種の手動式の応用装置においては、電気的圧力センサの 代わりに標準圧力計が使用される。

本発明のもう１つの実施例によれば、第５図に示すように、ＬＶＤＴ２４が腕金 ２６と２８との間に配置され、固定された液圧室掩体４６と引っ張り部５０との 間の移動度Ｅ、を測定する。明らかに、引っ張り部が植え込みボルト１６に対す る締め付は力を増加させると、Ｅ、の大きさもまた増加する。

本発明のもう１つの実施例によれば、第６図に示すように、ＬＶＤＴ２４が腕金 ６４に配置され、ＬＶＤＴ（７）探針部６２が伸長して植え込みボルト１６の端 部に接触している。ＬＶＤＴは、フランジ表面の上部８８と植え込みボルト１６ との間の距離Ｅ３の変化を測定する。引っ張り部５０が植え込みボルト１６に対 する締め付は力を増加させると、Ｅ、の大きさもまた増加する。

第９図は、加えられた締め付は力Ｆの関数としての大きさＥ、とＥ、を示すｅ　 ｌとＥ、の変化量は、ガスケット圧縮、金属変形、および締結具の伸びの累積す る影響を表現するｍｌとＥ、の大きさは、ガスケットが圧縮されていると急激に 相対的に増加するが、金属同士の接触が点３２で達成されたとき、増加率は、突 然に鈍くなり、植え込みボルトの伸びを含む種々の金属製部品の変形に限定され る。第９図にプロットされるようにＥ２とＥ、の変化率は、第８図によってプロ ットされた配置においては植え込みボルトの伸びは要因ではないことにおいて、 第８図にプロットされるＥｌの変化率とは異なる。

点３２は、ガスケットを完全に密封するのに必要な最小限の締め付は力である。

なぜなら、さらなる締め付けは、明らかに、ガスケットを圧縮しないからである 。しかし、結合に対して、単なる付加的な予圧は加えられる。いったん、点３２ に到達すると、内部あるいは外部の種々の荷重に耐えるために、接合部の移動と ボルトの荷重疲労を最小限にするために必要とされる適切な予圧が付加されても よい。

本発明の好ましい実施例によれば、第８図および第９図の点３２は、第１０図に 示されろ装置を用いて容易に知ることができる。ＬＶＤＴを用いることにより、 変数ＥＩ％Ｅ１％およびＥｌの中の１つにおける変化を表す電気的信号が生成さ れ、分かり易いようにＥで示される。もう１つの電気的信号である、ボルトの締 め付は力を表すＦｌが、ボルト締結工具６６によって生成される。信号Ｆ、は、 液圧ボルト締結工具の圧力センサから得られてもよい、これらの信号は、それぞ れ、ブロック６８の垂直軸と水平軸に適用され、第８図および第９図に示される ようなグラフを提供する。

第１０図に示される本発明の実施例によれば、使用者がブロック６８を監視して いるとき締め付は力が増加せしめられる。使用者は提供される曲線の傾きを観察 する。Ｆの小さな値に対しては、観察される傾きは、金属変形を規制してガスケ ットが圧縮される理論に基づいて計算される傾きに対応するであろう、使用者は 、とりわけ、傾きの変化に対して注意を払う、第８図および第９図の点３２とし て示される傾きの鋭い変化は、金属同士の接触が達成されたことを示す、さらな る締め付けは、主として、金属変形と締結具の伸びをもたらす結果となり、結合 に予圧をかけるように働く、一旦、予め定められた所望の与圧が加えられたら、 使用者は、ボルト締結工具によってさらに締め付けを増加させることを止め、ナ ツトが支持する表面にしっかりと接触するまでナットを締める。その後、使用者 は、液圧を全て解放し、ボルト締結工具を該ボルトから取り去るようにボルト締 結工具に命じて、所望の締め付は力でナツトに結合を保持させたままにする。

ある状態においては、完全なガスケット圧縮におけるボルト締め付けの二次的確 認を有することが望ましいかもしれない、音響的伝搬を用いた方法がこの確認の ために使用される。

第７図に示される実施例によれば、音響送信機８１が一方のフランジに配置され 、音響ピックアップ８２が他方に配置される。ガスケットが完全に圧縮され、か つ、フランジが金属同士締め付けられたときに、圧縮止めを介して直接の音響伝 送路が現れるように、それらの音響装置は、締結具から最大限に離れて配置され る。

第１１図に示される実施例によれば、ボルト締め付は力の関数として、Ｅととも に、一方のフランジから他方のフランジへの音響的伝搬Ｔがプロットされる。締 結具を介しての音響伝送路に対応する信号成分は濾過して取り除かれる。その残 りの音響的伝搬は、ガスケット素材あるいは空気の間隙を通過するのに高い抵抗 を有し、そして、ガスケットが完全に圧縮され、かつ、金属同士の接触が発生せ しめられるとき、一方のフランジから他方のフランジへの伝搬による鋭い増加が 発生する。音響的伝搬におけるこの鋭い増加は、点３２に到達せしめらねたこと を確認するのに有益である。バサディナ、カリフォルニアのＥｒｄｍａｎ　Ｉｎ ｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄによって製造される形態の音響的 「伝搬を介した」装置がこの応用装置に使用されてもよい。

ガスケットの完全な圧縮を決定する手段として音響的伝搬を使用することは、主 に、Ｅの測定に使用される方法の結果を確認する方法と考えられる。なぜなら、 Ｅの測定は、接合部品の相互作用のより完全な状態を提供するからである。

第１２図は、第１Ｏ図に示される実施例の変形を示し、ここでは、ボルト締め付 は力に関係する電気的信号Ｆ、は、ボルト締結工具よりはむしろ、超音波伸び計 ８０から得られる。このような装置は、ミドルタウン、コネチカットのＲａｙｍ ｏｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇによって製造される。

第１３図および第１５図は本発明のもう１つの実施例を示し、ここでは、ボルト 締結工具６６が、コンピュータ７００制御下で動作せしめられる。この実施例に おいて、ボルト締結工具によって加えられる締め付は力が増加せしめられ、そし て、予め定められた一定間隔での締め付は力の増分（ΔＦ）ごとに、Ｅの大きさ がＬＶＤＴ２４によって読み込まれて電気信号の形態でコンピュータ７０に送信 される。

第１５図に示されるように、この感知されたＥの値がコンピュータに格納され、 締め付は力がさらに増加せしめられる。さらなる増加ΔＦがなされた後に、次の Ｅの読み込みがＬＶＤＴによって読み込まれ、コンピュータに格納される。第１ ５図のステップ７２で示されるように、Ｅの引き続く値がコンピュータで引き算 される。この計算された増分ΔＥがΔＦによって除算され対応する曲線の傾きＭ ｘが計算される。この増加的な傾きＭ、が予め定められた格納された値Ｍ、と比 較され、それらの差分の絶対値が予め定められた値ｄと比較される。「ＭＢ」と ｒｄＪの値については以下で記述される。

ＭＢの値は、ガスケットが完全に圧縮されてしまい、かつ、フランジが金属同士 接触してしまった後に発生する曲線部分の傾きである。傾きＭＢは金属部分の変 形の結果であり、その期待値は計算できるであろう。別法として、ＭＢは、ガス ケットなしで結合を予め組み立てることによって実験的に決定されるであろう。

あるいは、ＭＢは、以前のあるいは類似する組み立てから得られるであろう、Ｍ Ｂの期待値は最初にコンピュータに格納される。

予め選択されたしきい値レベルｄは、ＭＢＱ値が近似されるように、予め定めら れたＭＢに許容誤差を提供し、さらに、第８図および第９図の点３２で示される 傾きの鋭い変化を容易に識別する。第１５図の検査ステップ７４は、締結具の締 め付けにおいてそれぞれが増加した後にΔＥ／ΔＦの値とＭＢを比較し、そして 、それはボルト締結工具が第８図あるいは第９図の点３２の左側で動作している かどうかを決定するコンピュータでの方法である。締結工具が点３２のに側で動 作している場合には、コンピュータが締結工具にボルト締め付は力をΔＦだけ増 加するよう指令し、そして、その検査が繰り返される。コンピュータがボルト締 結工具が第８図あるいは第９図の点３２の右側で動作していると判断した場合に は、プログラムはステップ７８に分岐し、そこでは、コンピュータがボルト締結 工具に締め付は力を予め定められた所望の予圧量Ｆｔだけ増加するよう指令する 。その後、ナツトが締められ、締結工具の力が取り除かれる。

第１３図は、信号Ｆｓを提供するボルト締結工具を使用することを示すが、第１ ４図に示されるそれの実施例の改変においては、超音波伸び計８０がＦ、を提供 するのに使用される。

普通は、第１図のボンネット１２、第２図の結合の片側３４、および第３図の作 業孔カバー８６はいくつかの植え込みボルトでしっかりと締められる。本発明の 手順を実行するとき、い（つかのあるいは全ての植え込みボルトに同時に使用す るために、共通に加圧される液圧供給器からの、第４図に示される形態の液圧締 結工具を提供することが可能である。

このように、適切で完全なガスケット圧縮が得られた締め付けを確認するために 、密封ガスケットの圧縮を監視するボルト締結工具を用いた方法が記述された。

完全なガスケット圧縮の二次的な確認の方法もまた述べられた、この点を超えて のさらなる締め付けが、結合に予圧を加えるために要求されてもよく、それは、 接合の移動を制限し、ボルトの荷重疲労を減少させる。

前述の詳しい記述は、本発明のいくつかの実施例を説明するものであり、この分 野に精通した者にはそれの他の実施例が容易に考え出されることが理解されるべ きである。ここで、それらの付加的な実施例とともに記述された実施例は、本発 明の範囲内にあるものと考えられる。

工　の、 本発明の方法は、加圧された流体システムの閉鎖をなす改善された方法である。

この方法は、使用者が、適切なガスケット動作と適切なボルトの予圧とのための 閉鎖部材を監視することを可能とする。この方法は、加圧された液体あるいはガ スを使用する、そこでは漏れの結果が非常に都合の悪い、製造工業で応用が見い 出されるであろう。そのような施設には、原子力発電所、航空宇宙基地、製油所 、化学工場、および水力発電所が含まれる。

Ｆｉｇ、４（従来技術　） 第５図のＥ、および 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．特定の制限されたガスケット圧縮量が発生するねじ切りがなされた締結具の 締め付け力を決定する方法であって、前記ねじ切りがなされた締結具が第１部材 から伸長し第２部材の遊び孔の中を通り、ナットが前記ナットを超えて伸長する 前記ねじ切りがなされた締結具の端部によって前記ねじ切りがなされた締結具に 前記第２部材を保持し、ガスケットが、前記第１部材と前記第２部材がお互いに 引き付けられるにつれてその密封部が継続的に圧縮されるが圧縮は機械的に所望 される量に制限されるような前記密封部を備えて前記第１部材と前記第２部材の 向かい合った表面の間に含まれ、 ａ）前記第２部材と前記ねじ切りがなされた締結具の前記端部との間に既知の力 Ｆを加え、前記力Ｆが前記第１部材と前記第２部材をお互いに引き付けるような 方向である、段階と、 ｂ）前記第１部材と前記第２部材の離隔の関数である寸法Ｅの大きさを測定する 段階と、 ｃ）前記既知の力Ｆを既知の増分ΔＦだけ増加させる段階と、 ｄ）前記寸法Ｅの大きさを再度測定する段階と、ｅ）段階ｃ）において前記既知 の力Ｆを増加させたことに起因するＥの大きさの変化量ΔＥを決定する段階と、 ｆ）変化量ΔＥと、前記第１部材と前記第２部材が前記機械的制限に達したとき に期待される前記変化量とを比較する段階と、 を備えた方法。
2. ２．前記ねじ切りがなされた締結具の端部がナットを超えて伸長し、液圧締結工 具が前記ねじ切りがなされた締結具の端部に取り付けられ、前記既知の力を加え る段階が、さらに、前記液圧締結工具に圧力を加える段階と、前記液圧締結工具 の液圧を測定する段階と、を備えた特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．前記既知の力を加える段階が、さらに、ナットを回転させる段階を備えた特 許請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．前記既知の力をガスケットに加える段階が、さらに、前記ねじ切りがなされ た締結具の伸びを測定する段階を備えた特許請求の範囲第２項記載の方法。
5. ５．二次的手段を介して、前記第１部材と前記第２部材が前記機械的制限に達し たことを確認する付加的で適従する段階を備えた特許請求の範囲第１項記載の方 法。
6. ６．音響送信機が前記第１部材に取り付けられて音響信号を送信し、音響受信機 が前記第２部材に取り付けられて送信される前記音響信号を受信し、前記確認す る段階が、さらに、前記第１部材と前記第２部材が前記機械的制限に達したとき に発生する前記信号の強度における急激な変化を得るために受信された前記音響 信号を監視する段階を備えた特許請求の範囲第５項記載の方法。