JPS6311616Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本発明は鋼管の試験機特に液圧を利用した圧潰
試験機の液密保持部に使用するシール装置に関す
るものである。

鋼管、特に地中深く掘削された油井戸中にネジ
結合により相互に連結されて懸吊使用され、高圧
潰強度の高信頼度が要求されている油井管等は、
ネジ切り加工後において全数又は抜取りによる圧
潰試験が行なわれる。この従来の鋼管の圧潰試験
はネジ切り加工をした鋼管を圧潰試験機の筒部に
挿入して、挿入した鋼管の両端部周囲に配置した
シール装置のリング状パツキングの外周部にパイ
ロツト水圧を加えてこれを圧縮し、パツキングの
内周部が鋼管の外周面に密着保持された状態にし
て筒部に圧力水を注入して鋼管の外面に水圧をか
ける一方、使用時における状態を想定してこの鋼
管に引張り力及び捩り力を作用させて試験を行な
う方法が採用されている第５図は従来のシール装
置１１を装着した圧潰試験機の端部を示す部分断
面図である。圧潰試験機本体８の端部には鋼管挿
通穴８ａが形成されていて、その周面の一部にシ
ール装置１１が装着されている。このシール装置
１１は第６図に示すようにゴム製で環状をなすパ
ツキング本体１２と、該パツキング本体１２の内
周側の一側面側の部分を全周に亘つて欠落させた
部分に嵌合させた複数個のバツクアツプ片１３と
バツクアツプ片１３の端部が相隣する部分におい
てバツクアツプ片１３とパツキング本体１２との
間に介在するようにしたアダプター片１４とから
なる。バツクアツプ片１３はアルミ合金等の金属
よりなり、弧状又は分断環状をなしており、第５
図に示すようにアダプター片１４が配設されてい
ないバツクアツプ片１３の周方向中心部にて、パ
ツキング本体１２の軸長方向に向けて突設したピ
ン１７をパツキング本体１２の対向端面から埋入
してパツキング本体１２に取付けている。バツク
アツプ片１３相互間には適長の間隙を有せしめて
あり、パツキング本体１２の縮径時に間隙を小さ
くして、バツクアツプ片１３によつて形成される
円も小さくなるようにしてある。なおアダプター
片１４も金属製であり断面はＬ字状をなしてい
る。

さて圧潰試験機に装着された鋼管Ｐに対する試
験は、シール装置１１の外周面側空間に連通する
導水孔８ｃに圧力水を加え、これによりパツキン
グ本体１２を縮径して鋼管Ｐとの間をシールし、
次いで試験機本体８の筒部８ｄ内（鋼管Ｐの外
側）に圧力水を導入し、この筒部８ｄ内と導水孔
８ｃ内とを等圧とするようにして徐々に加圧して
いく。そして図示しない手段により鋼管Ｐに引張
り力を与え、また捩り力を与えることとして所期
の試験を了える。この間パツキング本体１２は鋼
管外周面との間を封じ、またパツキング本体１２
に筒部８ｄ側から加わるスラスト方向の圧力はバ
ツクアツプ片１３で支えられパツキング本体１２
が大気側へ流出変形することもなく、堅固なシー
ルが行なわれる。

ところで鋼管Ｐが試験によつて圧潰すると筒部
８ｄ内容積が増すことになり、筒部８ｄは導水孔
８ｃに対して負荷となり、その結果、パツキング
本体１２の内周面が筒部８ｄ側へ流出変形する。
その結果パツキング本体１２はバツクアツプ片１
３に突設したピン１７に対しパツキング本体１２
が縮径する方向の変形力を与えることになる。抜
き取り試験では鋼管Ｐが圧潰されるまで圧力を付
与する場合が多いから、その都度上述の如き変形
力を受ける結果ピン１７のパツキング本体内部分
がシール装置１１の中心側へ曲がり、その結果非
加圧時には第７図に示すようにバツクアツプ片１
３は中心側へせり出すことになり、鋼管Ｐの挿通
時に脱落したり損傷したりすることになる。

本考案は斯かる問題に対処すべくなされたもの
であつてリング状のパツキング本体に放射状に取
付けられるバツクアツプ片の脱落損傷を防いで試
験能率を高めるとともに、バツクアツプ片を個々
に簡単に着脱させ得る構造にして保守、点検、変
換作業を容易に行えるようにした鋼管試験機用の
シール装置を提案したものである。

以下本考案に係る鋼管試験機用のシール装置
（以下本案装置という）を実施例を示す図面によ
つて詳述する。第１図はシール装置の斜視図、第
２図はシール装置の部分断面図であつて、シール
装置１はパツキング本体２と、バツクアツプ片３
と、アダプター片４等から構成されている。パツ
キング本体２はポリウレタンゴム等伸縮量が大き
い生ゴム性材料からなり、リング状に形成され、
その両軸端部外周にはフランジ５，５が形成され
ている。また、パツキング本体２の一側面はその
全周に亘つて適宜の軸長方向の、また適宜の径方
向の寸法の部分が欠落した形状を有し、この欠落
部分にこれを埋めるべく複数個のバツクアツプ片
３が互いに適宜の間隔を離隔して放射状に配置さ
れている。これらのバツクアツプ片３はアルミ合
金等の金属よりなり、弧状又は分断環状をなし、
その内周面にスプリング嵌入溝３ａが形成されて
いて夫々のスプリング嵌入溝３ａに跨つて嵌入さ
せた環状のコイルスプリング６により、バツクア
ツプ片３を外方へ付勢してバツクアツプ片３をパ
ツキング本体１２の欠落部内周面に強圧させて取
付けられている。

さらに、バツクアツプ片３が相隣する部分にお
いてパツキング本体２とバツクアツプ片３との間
に設けたアダプタ片４はアルミ合金等の金属から
なり、断面はＬ字状をなし内外周が円弧状になつ
ており、バツクアツプ片３の端部後面が摺動可能
に接している。第２図に示すようにスプリング６
はバツクアツプ片３の内周面より突出しない程度
にスプリング嵌入溝３ａ内に嵌入されている。更
に、バツクアツプ片３の径方向の中央部における
端部後面には一端部をバツクアツプ片３内に嵌着
した固定ピン７を突出させてあり、この固定ピン
７はバツクアツプ片３が配置されるパツキング本
体２の欠落部側面にパツキング本体２の径方向で
固定ピン７の外径寸法に略等しい幅寸法の長孔で
あり、しかもパツキング本体２の内周側を開口さ
せて形成したガイド溝２ａに係入されていて、バ
ツクアツプ片３の取付位置をパツキング本体２の
周方向に対して規制している。そして、ガイド溝
２ａのパツキング本体２の外周側端部は固定ピン
７より更に外周側に位置させて固定ピン７と適宜
の間隙を保持させており、パツキング本体２が外
周側から加圧されて縮径しても固定ピン７にはモ
ーメントが加わらないようになつている。

第３図は圧潰試験機の一方側の端部を示す断面
図であつて、圧潰試験機本体８には軸心に鋼管挿
通穴８ａが開設されており、この鋼管挿通穴８ａ
には前述の如く構成されたシール装置１が装着さ
れ、シールユニツト８ｂにより軸方向の移動を係
止させている。なお、該圧潰試験機８の他方の端
部にも鋼管挿通穴８ａに同様のシール装置１が装
着されている。また、試験機本体８とシールユニ
ツト８ｂとは径方向で２分割されたシールクラン
プ９によつて挾持させる構造となつている。更に
試験機本体８には、外側面からシール装置１のパ
ツキング本体２の外周面に連通する導水孔８ｃが
形成されている。

そして試験機本体８内に被試験用鋼管Ｐを第３
図に示す如く挿通させた後、導水孔８ｃから高圧
水を供給し、パツキング本体２を外周側から圧縮
する。これによつてパツキング本体２が縮径し、
同時にバツクアツプ片３が相互間の間隙を縮小す
るようにアダプタ片４の面上を滑動して、パツキ
ング本体２は縮少されその内周面を鋼管Ｐの外周
面に圧着して水密を保持する。このようにパツキ
ング本体２が軸心に向つて圧縮されるが、パツキ
ング本体２と係合している固定ピン７はガイド溝
２ａに摺動自在に係入されているため固定ピン７
にはモーメントが何ら加わらず、固定ピン７の変
形や折損の虞れは全くなく、パツキング本体２の
伸縮動作も極めて円滑に行なわれる。

このようにシール装置１により水密を保持させ
た状態で、水圧を加える図示しない注水孔から試
験機本体８の内部に高水圧が加えられ、パツキン
グ本体２の外面側に高水圧が加わつても、各バツ
クアツプ片３によつて内周面は支持されるので、
外側方向に撓むことなく確実に圧着支持され、鋼
管Ｐに所定の獅験圧力を加えつつ図示しない引張
り及び回転機構により引張り力及び捩り力を与え
て所定の圧潰試験をすることができる。また試験
後において高圧水を放出すれば、パツキング本体
２は元の状態に戻され、鋼管Ｐを抜き取ることが
できる。

更に、バツクアツプ片３が部分的に損傷した等
により取替の必要が生じた場合には、シールクラ
ンプ９による挾持状態を解放してシールユニツト
８ｂを試験機本体８より取外す。その後バツクア
ツプ片３を取付けているスプリング６を弾発力に
抗して軸心方向に引張つて取換を要するバツクア
ツプ片３を軸心方向に引張ることにより、固定ピ
ン７をガイド溝２ａに摺動させながらバツクアツ
プ片３を抜き取ることができる。そして正常なバ
ツクアツプ片３を前述した動作と逆の取付順序で
行なうことにより所定位置に配置し得、その後ス
プリング６をスプリング嵌入溝３ａに嵌入させる
ことにより簡単に取付けることができ迅速に交換
できる。

なお、第４図は本考案に係るシール装置の他の
実施例を示したものであつて、第１図における構
造と同一部分には同符号を付している。このシー
ル装置１′はリンク状のパツキング本体２′の前面
側および後面側において内周側の各側面にバツク
アツプ片３およびアダプタ片４を放射状に配置し
て取付けたものであり、取付方法は第１図におけ
るシール装置１と同様である。このようなシール
装置１′はパツキング本体２′の外周側に高水圧を
加えた場合に、前後いずれの方向からの圧力にも
十分な水密状態を維持でき、また鋼管圧潰試験機
の場合、鋼管の圧潰時に加わる逆方向の衝撃圧力
にも十分耐え得ることとなる。

以上詳述した如く本考案に係るシール装置１に
よれば、リング状のパツキング本体２の側面に多
数の弧状をしたバツクアツプ片３を互いに間隙を
離隔して放射状に配置されているので、パツキン
グ本体２は高水圧によりバツクアツプ片３ととも
に縮小されて、且つバツクアツプ片３に支持され
て確実に鋼管Ｐの外周面に強固に圧着保持され完
全に水密状態を維持することは勿論特に、各バツ
クアツプ片３はその内周側に形成したスプリング
嵌入溝３ａに跨つて、環状のスプリング６を嵌入
させてパツキング本体２に押圧させて取付け、且
つバツクアツプ片３に突設した固定ピン７はパツ
キング本体２に径方向に形成したガイド溝２ａに
係入させているため、夫々のバツクアツプ片３は
必要に応じてコイルスプリング６およびバツクア
ツプ片３を軸心方向に引張ることにより所望のも
のを簡単に取外し得る。そして、鋼管圧潰時にも
嵌入溝３ａ内のピン７には溝の径方向寸法の裕度
により不要の変形力が加わらず、またピン７が若
干変形したとしても溝内で吸収され、バツクアツ
プ片３が中心方向にせり出すことがなく、その脱
落、損傷が防止できる等本考案は優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案に係るシール装置
の斜視図およびシール装置の部分断面図、第３図
は被試験鋼管を挿通させた試験機本体の一方側の
断面図、第４図は本考案に係るシール装置の他の
実施例を示す断面図、第５図は従来のシール装置
の断面図、第６図は同じく斜視図、第７図はピン
の変形状態説明図である。 １……シール装置、２……パツキング本体、２
ａ……ガイド溝、３……バツクアツプ片、４……
アダプタ片、６……スプリング、７……固定ピ
ン、８……圧潰試験機本体、９……シールクラン
プ、８ｃ……導水孔、Ｐ……鋼管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. リング状のパツキング本体側面の内周側に複数
   の弧状バツクアツプ片を互いに間隔を置いて放射
   状に設け、且つ前記バツクアツプ片の隣接部には
   バツクアツプ片とパツキング本体との間に介在さ
   せるべくアダプター片を配設し、前記バツクアツ
   プ片はその内周側に嵌入した環状のスプリングに
   より前記パツキング本体にその外周方向に向けて
   押圧されて取付けられ、またバツクアツプ片に突
   設した固定ピンをパツキング本体の径方向に延在
   させるべく形成したガイド溝に係入したことを特
   徴とする鋼管試験機用のシール装置。