JPH08178128A - 管の接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管の接合装置において、簡単な構成で押輪プ
ッシャーを機能させる。 【構成】 挿口４に外ばめされた多角形状の押輪９をは
め込み可能な凹部５０を有した押輪セッター４２と、ば
ね６５の力によって押輪９を押輪セッター４２に向けて
押圧可能な押輪プッシャー６８とを備える。押輪セッタ
ー４２を回転させてその凹部５０と押輪９との輪郭を一
致させることにより、押輪プッシャー６８によって押輪
９を凹部５０に入り込ませる。かつ押輪セッター４２を
回転させて押輪９のボルト孔１３と受口２のフランジ７
に通されたボルト１０とを互いに周方向に一致させる。
シリンダ装置２２により押輪セッター４２をばね６５の
力に抗してフランジ７に接近する方向に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管の接合装置しに関し、
特に、一方の管の受口とこの受口に挿入される他方の管
の挿口との間に配置される環状のシール材を、受口の開
口端のフランジにボルト接合される押輪によって圧縮さ
せる、いわゆるメカニカルタイプの管継手ための管の接
合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７および図８は、このような公知のメ
カニカルタイプの管継手の構造を示す。ここで互いに接
続される一方の管１の端部には受口２が形成され、他方
の管３の端部にはこの受口２に挿入される挿口４が形成
されている。受口２の開口端の内周には奥すぼまりのテ
ーパ状のシール材圧接面５が形成され、このシール材圧
接面５よりも奥側には内周面６が形成されている。また
受口２の開口端の外周にはフランジ７が形成されてい
る。

【０００３】挿口４は内周面６の内部まで挿入され、ま
た受口２の圧接面５と挿口４の外周面との間には、環状
のシール材８が配置されている。受口２から離れた位置
における挿口４の外周には押輪９が外ばめされている。
受口２のフランジ７と押輪９とを通る管軸方向のＴ頭ボ
ルト10が管の周方向に複数設けられ、各Ｔ頭ボルト10に
ナット11がねじ合わされることで押輪９がフランジ７に
接合される。12はボルト10の頭部である。図８に示すよ
うに押輪９はＴ頭ボルト10の数に対応した多角形状に形
成されている。13はそのボルト孔である。

【０００４】このようにして押輪９によりシール材８が
押圧され、このシール材８がシール材圧接面５と挿口４
の外周面との間で圧縮されることによって、受口挿口間
に所定のシール機能が発揮される。

【０００５】このような管継手を接合する際には、あら
かじめシール材８と押輪９とが外ばめされた挿口４を受
口２の内部に挿入し、押輪９をボルト10とナット11とで
フランジ７に接合することによって、シール材８を圧接
面５と挿口４の外面との間に押し込んで圧縮させる。

【０００６】最近、この受口フランジへの押輪の装着
を、人手を介することなしに機械力によって行えるよう
にした装置が、たとえば特願平６−２２１１９５号にお
いて提案されている。以下、この装置を図９〜図12にも
とづいて詳細に説明する。

【０００７】図示のように、管１、３の横断面方向に沿
った第１のプレート21がシリンダ装置22によって第２の
プレート23に接合されることで、フレーム28が構成され
ている。両プレート21、23がそれぞれ下向きのＵ字形に
形成されることによって、このフレーム28は、水平方向
の管１、３に対し上方から載置された状態でこれら両管
１、３にわたって配置可能である。

【０００８】なお、管１、３は、このようにフレーム28
が配置される以前に、挿口４が受口２の内部に挿入され
ており、挿口４にはシール材８と多角形状の押輪９とが
外ばめされており、またＴ頭ボルト10は受口２のフラン
ジ７のボルト孔に通された状態にある。

【０００９】図９および図10は、第１のプレート21およ
びその周辺を詳細に示す。前述のように第１のプレート
21は下向きのＵ字形に形成されており、その切欠部分30
に管１の受口２が入り込むように、上方からこの受口２
に載置可能とされている。そして、この第１のプレート
21に取り付けられた管軸方向のブラケット31の先端のロ
ーラ32が管１の頂部の外面に接することで、この第１の
プレート21が管１に支持されている。

【００１０】第１のプレート21には、この第１のプレー
ト21が管１に支持された状態でローラ32に案内されてフ
ランジ７に接近するように移動したときにこのフランジ
７に通されたＴ頭ボルト10の頭部12に係り合い可能な保
持部材34が、各Ｔ頭ボルト10に対応してそれぞれ設けら
れている。管１の下部に対応した位置の保持部材34は、
第１のプレート21が上方から受口２に載置されるときに
受口２と干渉しないように、旋回式のアーム35の先端に
取り付けられている。

【００１１】シリンダ装置22は管１の周方向に沿った３
箇所に設置されており、保持部材34がＴ頭ボルト10の頭
部12にに係り合った状態でこれらシリンダ装置22が短縮
動作することで、第２のプレート23はフランジ７に接近
する方向に移動する。36はその移動量を検知するための
ポテンショメータである。

【００１２】図９、図11、図12は、第２のプレート23お
よびその周辺を詳細に示す。この第２のプレート23も下
向きのＵ字形に形成されており、その切欠部分38には管
３の挿口４が入り込むように構成されている。この第２
のプレート23には管径方向のブラケット39が取り付けら
れており、このブラケット39の下端に設けられたローラ
40が管３の頂部に接することで、この第２のプレート23
が管３に支持されている。

【００１３】第２のプレート23には、管３のほぼ上半分
の外周に沿って配置された三日月形の押輪セッター42が
配置されている。この押輪セッター42の側面には周方向
に沿った三日月形の溝部43が形成されており、第２のプ
レート23に回転自在に取り付けられた周方向に複数のロ
ーラ44がこの溝部43にはまり込むことで、押輪セッター
42は、管１および管３と同心状に配置されるとともに、
一定角度範囲にわたって周方向に回転自在である。押輪
セッター42の外周の一定範囲には、円弧状のラック46が
形成されている。また第２のプレート23にはモータ47が
取り付けられており、このモータ47によって駆動される
ピニオン48がラック46に噛み合うことで、この押輪セッ
ター42が周方向に回転駆動されるように構成されてい
る。

【００１４】押輪セッター42には、多角形状の押輪９の
外形に合致した形状の凹部50が形成されている。この多
角形状の押輪９は、挿口４に外ばめされたままの状態で
は、周方向に任意の角度で静止している。そこで上述の
ように押輪セッター42を回転させることで、この押輪セ
ッター42の凹部50の角度を押輪９の角度に一致させるこ
とが可能となる。

【００１５】このように両者の角度が一致したときに押
輪９を凹部50に押し込むために、押輪プッシャー51が設
けられている。すなわち、図９および図10に示すよう
に、第１のプレート21の両側におけるフランジ７と干渉
しない位置には水平方向の切欠部52がそれぞれ設けられ
ており、この切欠部52を形成する水平方向のガイド53に
ブロック54がそれぞれ係り合い、このブロック54はガイ
ド53に沿って管径方向に移動可能とされている。各ブロ
ック54には管軸方向のシリンダ装置55が取り付けられて
おり、このシリンダ装置55は第２のプレート23に向かう
方向に伸長可能である。このシリンダ装置55の伸縮端に
は、管径方向の内向きに伸びる当て板56が取り付けられ
ている。

【００１６】第１のプレート21には一対の揺動レバー58
が取り付けられており、各揺動レバー58の揺動端がブロ
ック54に連結されている。揺動レバー58どうしの間には
シリンダ装置59が設けられており、このシリンダ装置59
の伸縮動作に対応して揺動レバー58が揺動することで、
ガイド53に案内されたブロック54が管径方向に移動する
ように構成されている。このようにブロック54が移動す
ることで、これに対応して当て板56は、図10に示すよう
にシリンダ装置55の伸縮によって押輪９の端面に接触可
能な位置と、押輪９から管径方向の外向きに退避した位
置との間を移動可能である。

【００１７】そして当て板56が押輪９の端面に接触可能
な位置でシリンダ装置55が伸長することで、前述のよう
に凹部50の角度と一致した状態の押輪９が、この当て板
56に押されることによって凹部50に押し込まれるように
構成されている。

【００１８】このように押輪セッター42の凹部50に押し
込まれると、押輪９はこの押輪セッター42と一体回転可
能となる。図示は省略するが、押輪セッター42には、こ
の回転によって押輪９のボルト孔13が受口２のフランジ
７に保持されているＴ頭ボルト10の位置に一致したこと
を検知するためのセンサが設けられている。

【００１９】そして両者の位置が一致した後にシリンダ
装置22により第２のプレート23を第１のプレート21に引
き寄せると、それにつれて押輪９が受口２のフランジ７
に接近される。このときシール材８は、押輪９に押され
ることによってシール材圧接面５と挿口４の外周面との
間に押し込まれる。またＴ頭ボルト10のねじ部が、押輪
９のボルト孔13に通され、さらにこの押輪９から突出す
る。なお、当て板56は、適当な時期におけるシリンダ装
置55の伸長によって押輪９から管径方向の外向きに退避
されて、この押輪９の移動を阻害しないようにされる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のものでは、押輪セッター42やシリンダ装置22の動作
に同期して押輪プッシャー51のシリンダ装置55を動作さ
せなければならない。また押輪プッシャー51は、シリン
ダ装置22の動作にもとづく押輪セッター42および押輪９
の移動に対応して、シリンダ装置59によって退避位置と
動作位置との間を移動しなければならない。このため、
押輪プッシャー51の駆動系や制御系が複雑になってしま
う。

【００２１】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、簡単な構成で押輪プッシャーを機能させることがで
きるようにすることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、フランジに通されたボルトの頭部を保持する
手段と、挿口に外ばめされた多角形状の押輪をはめ込み
可能な凹部を有した押輪セッターと、ばね力によって前
記押輪を押輪セッターに向けて押圧可能な押輪プッシャ
ーと、前記押輪セッターを回転させてこの押輪セッター
の凹部と前記押輪との輪郭を一致させることにより、前
記押輪プッシャーによって押輪を押輪セッターの凹部に
入り込ませるとともに、さらに押輪セッターを回転させ
て押輪のボルト孔と前記フランジに通されたボルトとを
互いに周方向に一致させる回転手段と、前記押輪セッタ
ーを前記ばね力に抗して受口のフランジに接近する方向
に移動させることで、挿口に外ばめされたシール材を押
輪によって前記フランジの部分における受口挿口間に押
し込ませるとともに、前記保持手段によって保持された
ボルトのねじ部をこの押輪のボルト孔に通させる移動手
段とを設けたものである。

【００２３】

【作用】このような構成によれば、押輪プッシャーは、
ばね力によって押輪セッターを押輪に押圧するものであ
るため、押輪セッターの回転中は押輪を確実にこの押輪
セッターに押圧させることになる。また移動手段による
押輪セッターの移動の際にも、何ら問題なくその移動の
動作に追従する。かつそのために従来のような退避動作
は必要なくなり、退避用の駆動系や制御系が不要にな
る。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜図６にも
とづき、図７〜図12に示したものと同一の部材には同一
の参照番号を付して、詳細に説明する。図１および図２
において、第１のプレート21を貫通して形成された孔61
に対応してブッシュ62が設けられており、管軸方向のバ
ー63がこのブッシュ62内を摺動可能に案内されている。
バー63の一端側は孔61を通って第２のプレート23に向か
うように延びており、その先端には当て板64が取り付け
られている。また当て板64とブッシュ62との間における
バー63の外周には圧縮コイルばね65が設けられており、
この当て板64を第２のプレート23に接近するように押圧
している。バー63の他端側にはストッパ66が設けられて
おり、このストッパ66がブッシュ62に当たることで、第
１のプレート21からの当て板64の最大突出量が規制され
ている。

【００２５】図２に示すように、バー63は、受口２や押
輪９と干渉しないようにその管径方向の位置が設定され
ており、また管１の周方向に沿った複数の位置で、しか
もボルト10や保持部材34に干渉しない位置に配置されて
いる。当て板64は、バー63から管径方向の内向きに伸び
るように設置されており、それによって第２のプレート
23に接近したときに押輪９の側面67に接触可能とされて
いる。このようにして押輪プッシャー68が構成されてい
る。

【００２６】このような構成において、受口２と挿口４
とを接合する際には、図１に示すように、シール材８と
押輪９とを外ばめした挿口４を、フランジ７にＴ頭ボル
ト10を通した受口２の内部に挿入する。そして、上方か
らの吊り下げなどによって、第１および第２のプレート
21、23を管１、３の頂部に載置させる。また第１のプレ
ート21を管軸方向に移動させ、保持部材34によってボル
ト10の頭部を保持させる。

【００２７】次にシリンダ装置22を駆動させて、第２の
プレート23を第１のプレート23に接近するように移動さ
せる。すると、図３に示すようにこの第２のプレート23
の押輪セッター42が押輪９に当たり、さらに押輪９の側
面67がプッシャー68の当て板64に当たる。すると当て板
64はばね65の力に抗してわずかに第１のプレートに接近
される。この状態でシリンダ装置22による第２のプレー
ト23の移動を停止させると、当て板64はばね65の力によ
って押輪９をセッター42に押圧させる。またこの状態で
は、図４に示すように周方向に沿った押輪セッター42の
凹部50と押輪９との角度が互いに一致しないのが普通で
ある。すなわち押輪９は、任意すなわち周方向に位置決
めされていない状態で、挿口４に外ばめされるものであ
る。

【００２８】そこでモータ47によって押輪セッター42を
回転させると、押輪９は比較的重量が大きいために連れ
回りせず、凹部50と押輪９との角度が一致したときに、
ばね65および当て板64の作用によって、この押輪９は凹
部50の中へはめ込まれる。図５はそのときの状態を示
す。

【００２９】そして、さらにモータ47によって押輪セッ
ター42を押輪９とともに回転させれば、この押輪９のボ
ルト孔13を受口２側のボルト10の位置に対応させること
ができる。このとき、押輪プッシャー68の当て板64と押
輪９の側面67とは互いに摺動する。

【００３０】最後に、図６に示すようにさらにシリンダ
装置22を駆動させ、ばね65の力に抗して押輪セッター42
と押輪９とを第１のプレート21に接近させる。これによ
って押輪９が受口２のフランジ７に接近され、そのボル
ト孔13にボルト10が通る。シール材８は、押輪９によっ
て圧接面５と挿口４の外面との間に押し込まれる。ま
た、このように押輪９を移動させると、押輪プッシャー
68は、それに対応してバー63がばね65の力に抗してブッ
シュ62内を摺動することで、この押輪９の動きに自動的
に追従することになる。

【００３１】その後、適宜の手段によってボルト10にナ
ットをねじ合わせることで、シール材８が圧縮されて所
定のシール機能が発揮される。なお、当て板64は、押輪
９を受口２のフランジ７にボルト締めしたときにおける
これらフランジ７と押輪９との隙間69よりも薄く形成さ
れており、この当て板64の存在によってフランジ７への
押輪９の締め付けが阻害されることは無い。

【００３２】最後に第１および第２のプレート21、23を
吊り上げるなどすれば、これらを接合完了後の継手部か
ら取り外すことができる。そのとき、押輪プッシヤー68
も同様に取り外され、ばね65の力によって当て板64は再
び第２のプレート23に接近する。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、押輪
をばね力により押輪セッターに向けて押圧可能な押輪プ
ッシャー設けて、押輪セッターを回転させてこの押輪セ
ッターの凹部と押輪との輪郭を一致させることにより、
押輪プッシャーによって押輪を押輪セッターの凹部に入
り込ませるとともに、押輪セッターをそのばね力に抗し
て受口のフランジに接近する方向に移動させるようにし
たため、押輪セッターの回転中に押輪を確実にこの押輪
セッターに押圧させることができるうえに、押輪セッタ
ーの移動の際にも、押輪プッシャーを何ら問題なくその
移動の動作に追従させることができ、かつそのために従
来のような退避動作は必要なくなり、退避用の駆動系や
制御系を不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の管の接合装置の要部の正面
図である。

【図２】同装置における第１のプレート側の全体側面図
である。

【図３】図１の次の状態を示す図である。

【図４】図３に示す部分についての第２のプレート側の
全体側面図である。

【図５】図３の次の状態を示す図である。

【図６】図５の次の状態を示す図である。

【図７】本発明の管の接合装置によって接合すべき公知
の管継手の断面図である。

【図８】図７における押輪の側面図である。

【図９】従来の管の接合装置の要部の正面図である。

【図１０】図９の装置における第１のプレート側の側面
図である。

【図１１】図９における第２のプレートの断面図であ
る。

【図１２】図11に示す部分の全体側面図である。

【符号の説明】

２ 受口 ４ 挿口 ７ フランジ ８ シール材 ９ 押輪 10 Ｔ頭ボルト 22 シリンダ装置 42 押輪セッター 47 モータ 50 凹部 64 当て板 65 圧縮コイルばね 68 押輪プッシャー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の管の受口とこの受口に挿入される
   他方の管の挿口との間に配置される環状のシール材を、
   受口の開口端のフランジにボルト接合される押輪によっ
   て圧縮させるための装置であって、前記フランジに通さ
   れたボルトの頭部を保持する手段と、挿口に外ばめされ
   た多角形状の押輪をはめ込み可能な凹部を有した押輪セ
   ッターと、ばね力によって前記押輪を押輪セッターに向
   けて押圧可能な押輪プッシャーと、前記押輪セッターを
   回転させてこの押輪セッターの凹部と前記押輪との輪郭
   を一致させることにより、前記押輪プッシャーによって
   押輪を押輪セッターの凹部に入り込ませるとともに、さ
   らに押輪セッターを回転させて押輪のボルト孔と前記フ
   ランジに通されたボルトとを互いに周方向に一致させる
   回転手段と、前記押輪セッターを前記ばね力に抗して受
   口のフランジに接近する方向に移動させることで、挿口
   に外ばめされたシール材を押輪によって前記フランジの
   部分における受口挿口間に押し込ませるとともに、前記
   保持手段によって保持されたボルトのねじ部をこの押輪
   のボルト孔に通させる移動手段とを設けたことを特徴と
   する管の接合装置。