JPS5838247B2 - ブルドン管用管材料を製作する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の関連技術分野には、流体圧力計に関する測定お
よび試験の技術が含１れている。

圧力計は、商用的および工業的に広範囲の用途を有し、
従って重要な生産品目と認められているうその用途が広
い故、圧力計は多くの製作者から提供され、価格を意識
した競争において販売されている。

個々の製作者は、それが如何に限界的であっても、最終
製品の価格の低減に役立ち得る、労動力および（或は）
料材を節約する改良により、本能的に製品価格の低減に
努力している。

ブルドン管は、耐圧構造の管であって、その取入れ口に
給与された圧力の変動に応答して、公知の且つ予想し得
る仕方で推移的に動く自由端を有し、一般に該圧力計の
圧力の感知に役立っている。

この管の運動で圧力値に変換するため、この管の目由端
により指針が１駆動されて、目盛付ダイヤル板に対向し
て変位し得るようになっている。

動作の状態にあるブルドン管は、動作的応力金受けるが
、この応力が事実上、該フルド槽に対する作用圧力の変
動に応答する、その特性的変位を起すものである。

それと同時に、この応力が適切に収容されなかったなら
ば、この管を早期に動作不能に陥らしめる。

上記特性的変位を適切に維持しつつ、上記欠点の可能性
を最少ならしめるようにするため、ブルド槽を、継ぎ目
なし管材或は溶接されてロールされた管材より形成され
た、均質製品より作ることが長い間常道とされて来た，
種々の継ぎ目なし管材中の或るものは、先づ円いビレソ
トに孔τ通し、然る後、中間焼鈍を介挿して、順次施さ
れる多数回の冷間引抜き操作に勅いて、そのサイズを低
減することによって製作される。

これと対照的に、溶接されて引抜かれた管材は、ストリ
ンプに溶着溶接を施して固い親管材に作られる。

然る後、この管が、多数の反覆的冷間引抜ふ゛よび焼鈍
段金経て、サイズ金低減され、そして最終的に、求めら
れるブルドン管と等価な円形管材が作られる。

溶接されたス｝ ＩＪンプの機械的特性は、鍛造された
もののそれとは等価でないことは明かにされて居り、従
って従来の技術における冷間引抜と焼鈍とは、最終サイ
ズ乞得るためのみならず溶接構造を均質化することが目
的とされた。

即ち微細構造の溶接された鋳造物を引抜き、そして焼鈍
することによって、溶接された管材が、徐々に、鍛造さ
れたストリップ材料のそれと一層近似的に対応するよう
に変化させられることになる。

従って、上掲の従来技術の試みの何れかによって成形さ
れた管材よりブルドン管を作る場合に所望の最終結果で
得るには、広汎な冶金学的製鋼処理が必要となることが
諒解される。

併し、このような処理は、その最終価格を著し〈高める
傾向のあることは周知である。

今日渣では、上述の問題は認識しながら、この種管材を
より費用の少ない仕方で製造する仕方は未知であった。

そこで、本発明は、ブルドン管に関しているが、更にこ
れを特記すれば、従来の技術において用いられたものよ
りも、より価格の低い構造および製作方法に関している
。

この目的は、本発明により、先づ意図された管材断面に
おける動作時の作用応力の比較的低い個所すなわち最低
応力近傍部を確定することによって達成される。

然る後、該管材は、ストリップ金属からロールされて所
望の管状断面形にされ、その対向する両縁部が、動作応
力が低い個所と確認された断面上の位置において、縦に
衝合させられる。

そこで、成形されたストリップが、連続的に溶接されて
、対向する両縁が耐圧の関係で接合され、然る後、この
管材が、適当の長さに切断され、そして所望のブルドン
管の形態に成形される。

断面上の低応力個所すなわち最低応力近傍部に溶接が施
された場合、該溶接によって非均質構造が生じているに
も拘らず、このような管材より成るブルドン管の特性的
な変位には何等の妨げも生じないことが判明している。

この措置八溶接された優の管材から直接ブルドン管の形
成を許し、そのため従来一般に適用された多数の引抜ち
−よび焼鈍の動作段が省かれる故、これによって高めら
れた経済性が、製造者のこのような管に関する競争力を
著し〈高めることになる。

従って本発明の目的は、ブルドン管金製作するための管
材に対する新規構造およびその製作方法を提供すること
である。

本発明の今一つの目的は、フルドン管の製作に対する新
規方法を提供することである。

本発明の今一つの目的は、従来の技術による、同目的の
ブルド／管の構造におけるよりも、価格において有利に
、上記諸目的を達成させることである。

次に、本発明の実施例ｔ示す図面を参照して、本発明の
作用および効果につき更に具体的に説明しよう。

先づ第１図を参照するに、ここに記述される本発明のブ
ルドン管１２の用途金例示する、１０と指示された、圧
力計が描かれている。

背面板１６を支持する概ね環状のケーシ／グ１４がこの
計器を形或して居り、上記背面板１６は、ソケット１８
および装架板と共動して、ダイヤル板２０を支持してい
る。

ソケット１８は、そのとり入れ口で受入れた測定される
圧力を、ブルド／Ｗ１２（７）中へ案内する。

ブルドン管の自由端２２ぱ、連結リンク２４を与え、こ
のリンクが、増幅機構２６金介して、指針３０を支持す
る指針軸２８を駆動する。

この圧力計は周知の仕方で作用するもので、矢３２で示
されているように、ソケット１８へ供与された圧力は、
ブルドン管１２の内部へ伝達されて、自由端２２乞して
、変動する給与圧力への相互関連的応答にち・いて、捲
き込み方向ち・よびその戻しの方向に運動させる。

その場合、目由端２２の運動ぱ、リンク２４および機構
２６ｉ介して変換され、給与される圧力値に対応して、
指針３０をダイヤル目盛３４に対向して変位させる。

動作過程では、ブルドン管１２が、その弾性区域の上部
では、高度に応力ｔ受けた状態で一定の作用を生ずるよ
うに動作することは、充分了解し得る所である。

ブルドン管の中に生ずる応力は、弾性係数のような、そ
の金属の物理的特性、その断面の幾何学的形態、該ブル
ドン管の半径および、その発生が想定される圧力の準位
に従って変動すべきは勿論である。

既知の構造に対する応力は、例えば、１９６６年に出版
された、「ＵｐｒｕｇｉｅＥ ｌｅｍｅｎｔｙＰ ｒｉ
ｂｏｒｏｖ Ｊ第７章の「Ｅ １ａｓｔｉｅＥ ｌｅｍ
ｅｕｔｓ Ｊと題する論文の教示に従い、予め確立する
ことができる。

これを略述するに、上掲公刊物に示すように、確定され
た曲率の平均の輪郭的変化、および外側および内側の輪
郭上の任意の点における相対的回転角に対する軸方向の
応力Ｓａと横断方向の応力Ｓｔとは、次式によって表わ
すことができる。

上掲の関係より引出された第２図のダイヤグラムにおい
て、種々の位置にち・ける動作応力Ｓ ａ ＋Ｓｔ、お
よびＳｒが、ｋｑ／ｃｒａを以て表わす線形長４４によ
って代表的に示されて居り、位置４６と４８とがその最
低応力なるを示している。

第３図のダイヤグラムにち・ける合戒応力Ｓｒは、上記
両半径の比ａ ／ ｂ ＝ ２に対して例示されている
。

管１２の意図された断面の、動作応力最小の位置を決定
した上で、第４乃至第１２図に記述された仕方で、該管
材の戒形が施される。

第１４図によれば、平行な両縁５４，５６を有するスト
リップ５０より、管の戒形が開始されていることが分る
。

この目的には、青銅、べＩＪ ＩＪウム鋼、３１６ステ
ンレス鋼、モーネルＫ−５００或は’ｒンコネル７１８
のような、溶接可能な金属が適している。

通常ストリップの幅は２５乃至５０ｒＩｒＪｎ、厚さぱ
０，２乃至０．６５ｍｍであり、このストリップが、複
数対の一列に並べられた成形ローラ５２の間へ給与され
る。

ストリンプは第６図から第９図に示されるように次第に
管形に曲げられ。

示すような成形段に達したとき、該ストＩＪソプぱ、両
縁５４，５６を近接的に衝合させて縦の容接間隙を限定
している、略々円形となる。

然る後溶接ヘッド６２ｔ通過させられるとき、間隙５８
に沿い溶接６０が施された後成形ａ−ル６４ａ：通過さ
せられて、第１２図に示すような扁平断面に仕上げられ
る。

上記溶接ヘンド６２ぱ、商用的に入手可能な型のもので
、例えば、ガスタングステン弧光型、或ぱレーザ型の何
れかであってもよろしい。

第１３乃至第２０図の実施例の場合には、最初の実施例
におけるように６０にち・ける溶接の後にではなく、こ
の溶接に先立って、管材の最終的或形（第１９図が施さ
れている。

上述のような管材或形に重要なことは、間隙５８が、第
１２図の仕上げられた断面の中の、前掲の定１った低応
力位置４６、或は４８に対応する個所で、縦に延びてい
ることである。

管材がこのように形戒された後、この管材は適当の長さ
に切断され、そしてより以上の冶金学的機械作業を要せ
ずに、直接に任意の形のプルドン管に形成される。

通常、ブルドン管に施される形態には、Ｃ字形、コイノ
４、螺旋形等が挙げられるが、その場合，管１２ｅソケ
ット１８へ接合する以前に、目由端２２の封止が施され
る。

上述により、従来の技術におけるような中間的な冷間引
抜きおよび焼鈍の操作を要せずに、ストリップから直接
にブルドン管の管材を構成する方法およびその新規構造
が明かにされた。

引抜きおよび焼鈍の操作金省〈ことにより、直接ストリ
ップから製造することが、製作の経済と材料の有効な使
用とを可能ならしめた。

更に、ストリップ材料は、冷間引抜きされた管の壁部分
よりも、より容易に厳密な公差を以てロールすることが
可能であるから、該管材の構造における偏心度および壁
厚の公差が改善されることになった。

従って、簡単な技術で、ストリップの直接的累進的戒形
および溶接が行われ、且つ更に、それ以上の冶金学的機
械作業なしに溶接された優の管材が使用されることによ
り、このような管材の製作のために従来の技術で用いら
れた常套的技術と比較して、労動力および材料の著しい
経済が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブルドン管の用途を例示する圧力計
を、一一部断面を以て表わす正面図、第２図は、本発明
による扁平断面ブルドン管に対する、典型的動作応力ダ
イヤグラム、第３図は、一定の寸法比で、扁平化された
断面の管の、外或は内側の輪郭上の応力最大の諸点にお
ける、部分的に拡大された典型的動作応力ダイヤグラム
、第４図は、本発明の第１実施形態における、フルドン
管の生産的製造状況な略示する図、第５乃至第１２図は
、第４図の対応的に断面的に示された位置における、種
々の管成形段を表わす累進的断面図、第１３図は、本発
明の第２実施形態における第４図と同様な、生産的製造
状況を略示する図、第１４乃至第２０図は、第１３図に
対応的に示された断面における、種々の管或形段におけ
る、累進的断面図、第２１図は、扁平断面の管に対する
諸係数を、従来の仕方でグラフ的に表わす図、第２２図
は、楕円形断面の管に対する諸係数を、従来の仕方でグ
ラフ的に表わす図である。 図において、１０：ブルドン管式圧力計、１２；ブルド
ン管、１４：環状ケーシ／グ、１６：裏板、１８：ソケ
ット、２０：ダイヤル板、２２：ブルドン管目由端、２
４：接続リンク、２６：増幅運動部、２８：指針軸、３
０：指針、３２：矢印、３４；ダイヤル表示体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ブルドン管を金属ス｝ ＩＪップから連続的に製造
   する方法にかいて、 ａ）管の意図された仕上り断面について、管に導入され
   る流体によって管の壁に作用する応力の，分布を計算す
   ることと、 ｂ）計算された該応力分布から最低応力近傍部金確認す
   ることと、 Ｃ）該金属ストリップ金、変形用ローラの列を通過させ
   て段階的に管の形状に変形させ、それによって長手方向
   に且つ連続的に伸びる接合されるべき継目を形或させ、
   その際変形が、管の終局的な断面において、前記の継目
   が、前記の最低応力近傍部に位置するように調整される
   ことと、 ｄ）前記の継目を、圧力流体を密封するように外側か帳
   合すること。 とを含む方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載した方法において、該
   金属ス｝ ＩＪソプが溶接可能であり、そして溶接によ
   り接合が施される方法。 ３ 金属ストリップより製造され、一端部が封止され且
   つ他端部が開放されているブルドン管Ｋ，％−いて、管
   の断面における最低応力近傍部に沿って連続的に且つ長
   手方向に伸びる継目を有し、さらに該ブルドン管が、前
   記の封止された端部が、前記の開放された端部に供給さ
   れる流体圧力の変化に応答して、予想し得る態様におい
   て移動するのに適するように形成されているブルドン管
   。 ４ 特許請求の範囲第３項によるブルドン管にかいて、
   偏平な断面を有するブルドン管。 ５ 特許請求の範囲第３項によるブルドン管において、
   楕円形の断面を有するブルドン管。 ６ 特許請求の範囲第３項によるブルドン管において、
   長手方向にＣ字型金なすように形成されるブルドン管。