JPS6049817A - 二重管製造装置 - 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】 く技術分類・分野〉 開示技術は、油井管等の耐蝕二重管を液圧拡管によって
製造する技術分野に属づる。

〈要旨の解説〉 而して、この発明は、外管と内管を相対ｍ層し、該内管
の１端を固定シールと該固定シールに対応するアクチュ
エータで液密裡にシールし、一方、該内管の他端に対し
ては可動シールとこれに対応するクランプシールで同じ
く液密裡にシールし、上記固定シールと可動シールのい
づれか一７ｊに形成された拡管流通路から拡管液を供給
しで、外管に対して内管を液圧拡管して一体化づるよう
にした二重管製造装置に関する発明Ｃ゛あり、ＦＩに、
外管に対して相対重層する内管の内部に芯金を設り先端
に固定シールを設け、又、内部には拡管流通路を設けて
その外周面に形成される拡管室に連通させ、該固定シー
ルに対応Ｊるクランプシールにはこれを稼動するアクチ
ュエータを設けｌこ二重管＠造装置に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、油井管等は耐用性、耐蝕性等の機能を有さ
せるべく外側耐圧性管で内側が耐蝕性管であるような二
重管が広く用いられており、その製造のし易さ、又、コ
スト等の点から出願人が数多く開発案出し−Ｃ１先願発
明どして出願した非冶金的結合の新規技術である熱拡管
法等が採用されるＪ、うになってきている。

而して、該熱拡管法との拡管手段には、所謂、液圧拡管
技術が採用されている。

而して、外管内に内管を相対重層させ該内管内に拡管液
を送給して拡管圧力を印加し、外管と内管を緊着締結す
る二重管の製造装置は種々のタイ。

プのものがあり、例えば、特願昭５６−１４３８０号（
特開昭５７−１３０７．９０号公報）が周公知である。

而して、該種周公知の従来態様の液圧拡管による二重管
製造装置を第１図に基づいて略説りると、炭素ｖＡ製の
外管１内に対し設定間隙を介し、該外管１よりも設定長
長いステンレス製の内管２を相対重層させ−Ｃその両端
をフレア形状３に形成し、そ、の１端は（第１図左側）
ベース４に固定された固定ラム５に対し゛Ｃ１前後動ス
ライド自在に嵌装された可動シールとしての移動式シー
ルヘッド６の先端の円錐状テーパ面１に当接させ、該円
錐状テーパ面７の外側で複数分割されてレット、リセッ
ト可能にされているクランプシールとしてのシールジヨ
ウ８をボルト９により挟圧固定し、又、該内管２の他端
（第１図右側）は同じくベース４に固定されｔ＝固定シ
ールとしての固定シールヘッド１０の先端の円錐状テー
パ面７にそのフレア形状３部を当接さＵ、該円錐状テー
パ面７の外側の複数に分割されたセット、リセット可能
なシールジヨウ８をボルト９により液密裡に挾１」］固
定させ、上記移動式シールヘッド６に形成した該内管２
に連通Ｊる拡管流通路１１に接続りるυ１１部路１２の
バルブ１３を閉じ、一方、固定式シールヘッド１０に形
成した内管２に連通する拡管流通路１１の流通路１４の
バルブ１３を聞き、拡管液を供給して該内管２を液圧拡
管して外管１に当接さＶ、更に、両管一体に拡管して塑
性変形させ、その後、バルブ１３を閉じて拡管液供給を
停止し、固定式シールヘッド６のバルブ１３を開いて拡
管液を排液し、二重管を得るＪ、うにしている。

而して、上記液圧拡管のプロセスにおいて、内管２は径
方向に増径するが、その過程で該内管２は軸方向に収縮
し、この収縮を移動式シールヘッド６が固定ラム５に対
してスライドするノこめに吸収されるようにされでいる
。

ところで、内管２の軸方向収縮ｍを予め理論計算、及び
、実験等により移動式シールヘッド６のシールジヨウ８
と外管１の端部との間にギャップ！を設定するが、液圧
拡管工程における、或いは、終１１１Ｊにおける該キャ
ップｌが僅かでも大きいと、その部分にシールヘッド圧
力が印加されて、その部分の内管２が外方へ膨出し破裂
してしまう虞があり、逆に該ギレップｌが短かづざると
、液圧拡管の中途で両シールジヨウ８．８が外管１の両
端に軸プＪ向圧力を印加する口とになり、その結果、外
管１、就中、その両端部におい−Ｃ坐屈変形を生ずるこ
とになり、設計通りの二重管が得られないという不具合
がある。

勿論、しｌζがって、該ギャップａを正確に設定づ′れ
ばよいが、現実には極めて不可能に近い同点がある。

蓋し、内管２の収縮ＭはそのＵ　ｐによつ−〔微妙に異
なり、又、移動式シールヘッド６の摩擦抵抗や印加され
る拡管液圧力の印加速度等にＪ：つても微妙に変化づる
ことにより、現実にはＫｌ　ｉｆ通りのギャップｌが得
られないからである。

更に、内管２の内部は図示する様に、液圧拡管工程にお
いて、中空であるために印加Ｊる拡管液は該中空容積弁
を全て満たさねばならず、したがって、１１０００１（
／Ｃｌｌ１２につき約５％の水の圧縮率を生ずるような
高圧力の拡管液を印加Ｊる場合には極めて多くの拡管液
を供給Ｕざるを得ず、それに対応づる高圧力発生装置を
１１段しなければならないという不都合さがあり、これ
に要するランニングコストが極め−Ｃ高くつくという不
利点もあった。

〈発明の目的〉 この発明の目的は−［述従来技術に基づく可動シールを
有する二重管製造装置のギトツプ設定の問照点を解決η
べさ技術的課題とし、ギャップを何等必要とせず、又、
１１ム管液を必要最小限に使用し、又、拡管与し易く、
精度の高い二重管が得られるようにしく各（Φ産業にお
（〕る配管利用分野に益する優れた一重管製造装置を提
供けんどりるものＣある。

〈発明の構成〉 一１述目的に沿い先述性ｐｌ［請求の範囲を要旨どＪる
この発明の構成は、前述問題点を解決するために予め両
端にフレア形状を与えた内管を外管に対し、相対重層さ
せ、固定された芯金に対し設定微小間隙の拡管室を介し
Ｃ外挿し、該芯金の１端の固定シールの円錐状テーパ面
に当接さ１１該芯金に設置）だアクブー１エータを作動
させて該固定シールにス・ｊ応するクランプシールを作
動さけ、該内管のフレア形状部を該固定シールの円錐状
デーパ面とクランプシールの円錐状テーパ面により液密
裡にシール固定し、−１５、該芯金の外周面に軸方向ス
ライド自在に外装した可動シールの円錐状テーパ面に該
内管の他方のフレア形状部を当接させて対応するクラン
プシールで液密裡にシールして固定し、而しη、該芯金
の内部に設（Ｊた拡管流通路を介して拡管液を供給し、
芯金の外側面の拡管室にて拡管液圧を印加し、内管に対
して液圧拡管作用を１５え、該液圧拡管ブ］」レスに（
１３いて内管は仔方向に増径して外管と一体化し、塑性
変形し、又、該内管は軸方向に収縮するが、イ′の収縮
用は上記可動シールの芯金に対Ｊる軸方向スライ１〜に
より吸収され、上記レストされた内管Ｊ、すしこの外挿
される外管はぞの長さが該内管のセラ１へ長さよりも充
分長くされＣいることにｊ、す、前記ギャップは不必要
どなり、内管の外管に３＝Ｉりる膨出部は生ぜず、した
がって、内管の破裂ヤ外筒の坐屈が生ずることなく、拡
管液ｔＪｌ出後一体化されＩご両管は収縮して精度の高
い二手管が得られるｊ、うにした技術的手段を講じたも
のである。

〈実施例−構成〉 次に、この発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて
説明づれば以下の通りである。尚、第１図と同一態様部
分は同一符号を用いて説明覆るものとり゛る。

第２図に示す実施例において、１５はこの発明の要旨を
成り二重管製造装置であり、ベース４に固定されたスタ
ンド１６にはカンヂレバ一式の所定直径の断面円形の芯
金１７が固定前延されており、その前部にはノノクヂ：
ＬＩ−夕としての油圧シリンダ１８が形成され、そのピ
ストンロッド１９にはクランプシールとしＣのディスク
ショウのシールジヨウ８′が解離可能に一体に固定され
て、芯金１１の先端縁部に形成された固定シールとして
の円錐状テーパ面１′に対向して設けられている。

又、該芯金１７の基部寄りには可動シールとしてのシー
ルヘッド６が該芯金１７に対して適宜シール２０を介し
Ｃ液密裡に軸り向スライド自在にされて設（−Ｊられ、
その先端の円錐状テーパ面７に対して周り自復数分割の
クランプシールとしてのシールジヨウ８が該シールヘッ
ド６との間にタイロッド９を介し−Ｃ連結対向されて設
置〕られている。

父、該シールヘッド６には拡管流通路１１が形成され、
バルブ１３を有する１１液通路１２に連通されている。

該芯金１７の内部にはその外側面に形成される拡管室２
１に対して給液口２２を有りる拡管流通路１１′が嵌通
穿設されており、バルブ１３を有する給液通路１４に接
続されている。

又、該芯金１７の内部にはその先端の油１」シリンダ１
８に接続する作動オイル通路２３．２３′　が同じく嵌
通穿設されて外部通路２４．２４′　に接続されている
。

尚、２はステンレス製の内管であり、その内端は外開き
の円錐状テーパ面のフレア形状３に形成されて、上記シ
ールヘッド６の先端の円１１１状テーパ面１とこれに対
応するシールジヨウ８の円錐状テーパ面とにより液密裡
にクランプ固定されるようにされ、又、モの先端側は内
向きの円錐状テーパ面をフレア形状３′に形成され−Ｃ
１芯金會の先端の”円錐状テーパ面のシールヘッド７′
とこれに対応するシールジヨウ８′との間に同じく液密
裡にシール固定クランプされるようにされている。

又、１は炭素鋼製の外管Ｃあり、該内管２の外側に自由
に相対重層されるものである。

尚、２５はナツトであり、上記シールジョｒり８′と油
圧シリンダ１８の１ツドに固定解に！ｌ−るにうにされ
（いる。

〈実施例−作用〉 −［述椙成において、上記内管２の内側の端部に外聞ぎ
円錐状テーパ面のフレア形状３を形成し、一方、外端側
には同じく内向きの円釦状テーパ面のフレ）７形状３′
を形成しておく。

而して、二重管製造装置１５の芯金１７の先端に設け／
ｊ油圧シリンダ１８のピストンロッド１９のナツト２；
）を１ｍｌし−Ｃディスクショウのシールジヨウ８′を
取外しておき、そこで上記フレア形状３．３′を形成し
た内管２を該芯金１７の外側に′Ｍ装し、その内端のフ
レア形状３部をシールヘッド６の円♀１［状テーパ面１
に当接させで、予め分割させ−Ｃおいた対向りるシール
ジヨウ８をタイロッド９により緊着締結さｔ！て液密裡
にシール固定する。

又、先端の円錐状テーパ面のフレア形状３′に対しくは
シールジヨウ８′を当接させてナツト２５を緊着締結す
ることにより該内管２の先端のフレア形状部はシールヘ
ッドの円錐状テーパ面と該ディスクジョ「りのシールジ
ヨウ８′とにより同じく液密裡にシール固定し、そこで
外部通路２４．２４′を介して油１−［シリンダ１８に
圧油を蛤１）１さμて該油圧シリンダ１８でフレア形状
部３′をテーパ面Ｉ′とシールジヨウ８′でシール固定
りる。

而して、該内管２と芯金１７との間には断面リング状の
僅かの拡管室２１が形成される。

そこで、炭素鋼製の外管１を該内管２のフレア形状３′
の外側から遊挿させ−Ｃその内端をシールジヨウ８に当
接させる。

尚、この状態では該外管１の外端（Ｊ内管２の先端フレ
ア形状部の直上位にあるようにされ自由端となるように
されている。

そこで、排液通路１２のパルＪ１３を閉じ、外部通路１
４よりバルブ１３を開い−Ｃ所定の加１［拡管液を供給
すると、拡管液は拡管流通路１１′　を介し拡管室２１
に供給され、内管２を１１ム管し、増径する内管２は外
管１と一体化して更に増径し塑性変形し、この間の内管
２の軸方向収縮はシールヘッド６の芯金１７に対するス
ライドで吸収される。

そして、内外管１．２の一体増径塑性変形が終了すると
、拡管液供給を外部通路１４のバルブ１３を閉じＣ停止
し、シールヘッド６側の拡管流通路１−１のバルブ１３
を開いて拡管室２１の拡管液圧ツノを減圧して排液し、
外部通路２４．２４′　を介して圧油を逆流させ−Ｃ１
油圧シリンダ１８を図上右方向へ移動さけてナツト２５
を緩め、ディスクショウのシールジＪつ８′を取外し、
形成された二重管を芯金１７ｈ１ら取外り゛。

而して、上記プロセスにおいＣ外管１の先端は自由端で
あり、内管２の軸方向収縮により内管２に対しＡ−バー
ラップするので半回せず、又、内管２の端部膨出、及び
、これによる破裂も生じない。

ところひ、当該実施例に−３いては所定直径以上の一重
管を製造りる場合にはりｆ適であるが、細仔の二重管を
製造４る場合は、芯金１７先端のアクヂコ」−一夕とし
ての油圧シリンダ１８を該芯金１７先端に設【）ること
が設計上困難である場合がある。

このような場合の二重管製造装置１５″としでは第３図
に示す様に、芯金１７′　の先端側に上述実施例同様の
ディスクショウのシールジヨウ８′を該芯金１７′の先
端の円ε１Ｅ状テーバ面のシールヘッドに対向させると
共に、該芯金１７′　の基端側にアクチュエータとして
の油圧シリンダ１８′　を設け、そのピストンと上記デ
ィスクショウのシールジヨウ８′のナツト２５との間に
肥、金１７′　をＮ装づる［Ｊラド２４で連結し、該油
圧シリンダ１８′　にＣｊ、　Ｊ−イル通路２４．２４
′　を直接外部で接続さ１＋、又、芯金１７′の外側に
設置する内管２どの間の拡＠至２１に対Ｊる拡管液供給
はスタンド側の供給液通路１４に対して芯金１１′側に
拡管流通路１１．１１″を設す、又、上記ロッド２４に
拡管流通路１１″を前方まで設りで連通Ｊ“るようにし
、又、該拡管流通路１１＃の先端に対し芯金１１′　に
おいＣはリング状の拡管流通路２６′　を設りで、上記
拡管室２１のＩＪｔ給１２６に接続りるようにした態様
が示されている。

上述実施態様にＪ３い′Ｃは、細ｆ（ｉの二重管を形成
づるのに芯金１７′のｆイスクジヨウのシールジヨウ８
′の動作に容易性があり、その他の内管２の増径軸プｊ
向収縮に伴うシールヘッド６のスライド、及び、膨出破
裂防０ム外管１の半回防止の作用効果等１−Ｌ　ｉ−述
実施例と同様である。

ところＣ１第２図に示づ゛実施例におい°（は、芯金１
７がその基部から先端にかけて全長に亘り同一直径であ
り、したがって、シールヘッド６には拡管ｒ、■−力の
反力が図上左向きに印加されることになる。

ぞのため、内管２の増径に応じ−Ｃ軸方向の収紺ｉ力が
ｌｆｉ、ｌ＋　＜が、該シールヘッド６に対づる収縮ツ
ノとイの反力との釣り合いにおいて、収縮力が大きい場
合には確実に二重管の製造が行われるが、そうて゛ない
場合には該シールヘッド６に対りる反力の消去、又【よ
、軽減を図らねばならない。

さりながら、該第３図に承り実施例においＣは、該シー
ルヘッド６の芯金１７′　に対するスライド部に段差部
２７が形成されているために、該シールヘッド６に対づ
る反力は生じないか、又、極めて小さく、このために、
当該第３図に承り実施例においでは、二重管の製造が内
管２の収縮力を容易に得ることが出来ることにより製造
がし易いという利点はある。

さりながら、当該第３図に示す実施例にＪ３いて、該段
差部２７をぞの前部の拡管ｖ２１よりも積極的に大径に
することにより、内管２に対りる軸）ｊ向収縮ツノを却
って積極的に大きくりることか出来るメリッ１へもある
。

このような技術的手段としくは第４図に承り様に、芯金
１７の基部の外側に外部シリンダ２８を形成し、該外部
シリンダ２８に対してシールヘッド６′をシール２０を
介して軸方向スライド可能にし、該シールヘッドの内側
の拡管流通路１１を介して該外部シリンダ２８と１１１
管室２１を連通さＵるようにし、而も、該外部シリンダ
２８の内径を内管２の内径と宿しいか、又、大きくする
ことによってこのような軸方向反力を消去し、又、！）
！ｉ４１的に内＠２に対する軸り向収縮ツノを与えるこ
とが出来る。

尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限るｂのｒ／
ｉいことは勿論であり、芯金先端のディスクジ」つのシ
ールジヨウに対するアクチュエータｔま油バシリンタに
限らず、モータ駆動でもよく、父、二ルツ１〜チＶツク
式にしてワンタッチにしＣｂよい等種々の態様が採用可
能である。

更に、内管に対する外管の相対重層は芯金に対づる内管
のｐツ１〜後に外管を外装させＣもよく、父、外管と内
管を相対重層さＵて王のセラ１−シた両名を芯金に外装
させてもよく、その適用は適宜設み１態様に従うことが
出来る。

〈発明の効果〉 以−１この発明によれば、基本的に油フ１管の耐蝕二重
管等の二重管を製造するに際し、内管の両端を液密裡に
シールして拡管液を供給し、拡管圧力を印加しく両省を
含体塑性変形さＶる際に、該内管の増径に伴って不可避
的に生ずる該内管の軸方向収縮が自在に許容され、自由
端を保証されｌこ外１１に対しＣ圧接一体化拡管されて
いりＩこめに、該外管の長さを該内管の軸方向収縮を正
確にとらなくても充分に取ることが出来、よって、該内
管の収縮量の分に伴う膨出破裂が防］１され、又、外管
の端部にＪ５ける半回変形が避りられ、正確に精唯の高
い二重管が得られる優れた効果が秦される。

又、内管の内部に相対的に遊装されるされる芯金の先端
に固定シールが形成され、又、その内部に拡管流通路が
形成されることにより、該芯金は一種の支持体であるば
かりでなく、内管の１端の固定シール手段としても機能
するのみならず、拡管流通路として−ｂ＋ｉ能すること
が出来る優れた効果が奏される。

更には、該内管の内部にあるために該芯金と内管との間
の拡管掌が容積を小さり（キれ、その限り供給される拡
管液の圧縮にＪ：る供給品［４＋７；管部の供給量が少
なくなって演み、しＩＣがつＣ，畠１］−拡？３液供給
装同が人望にならり゛に流み、又、それに要する動ツノ
が小さくて済み、ランニングニー１ストが少なくて済む
効果も奏される。

そして、外管に対するクランプシールが不要であるため
、ぞれだけ装詔が簡ｉ１となる良さもある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づく一千菅製造装置の概略説明断
面図、第２図以下はこの発明の詳細な説明図であり、第
２図は１実施例の断面図、第３図は他の実施例の断面図
、第４図は別の実施例の断面図Ｃある。 ７′・・・固定シール、 ８′・・・クランプシール、 ６．６′・・・可動シール、 ３′・・・クランプシール、 １１’　、１１’・・・拡管流通路。 １７．１７′・・・芯金、 １８．１８′　・・・ノ７クヂュュータ、２１・・・拡
管全出願人　川崎申工・魔株式会η

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外管に相対重層自在な内管の１端に対り′る固定シール
   が設けられると共に該固定シールにクランプシールが対
   設され一方該内管の他端に対重る可動シールにもクラン
   プシールが設けられ而して該固定シールと可動シールの
   いづれか一方に拡管流通路が設けられている二重管製造
   装置において、上記内管内に遊装される芯金の先端に上
   記固定シールが形成されると共にこれに対応づるクラン
   プシール用アクヂュ■−夕が該芯金に付設され、又該芯
   金に対し軸方向スライド自在な上記可動シールが設りら
   れ、而して該芯金にはその側面の拡管室に連通づる拡管
   流通路が形成されていることを特徴どする二重管製造装
   置〇