JP2940292B2 - 管フランジの締付方法 - Google Patents
管フランジの締付方法Info
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- JP2940292B2 JP2940292B2 JP4073385A JP7338592A JP2940292B2 JP 2940292 B2 JP2940292 B2 JP 2940292B2 JP 4073385 A JP4073385 A JP 4073385A JP 7338592 A JP7338592 A JP 7338592A JP 2940292 B2 JP2940292 B2 JP 2940292B2
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- JP
- Japan
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- flange
- tightening
- pipe
- bolt
- axial force
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
- B23P19/067—Bolt tensioners
- B23P19/068—Bolt tensioners by using heating means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、管フランジの締付方法
に関する。
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に配管フランジの締め付け、特に油
圧用等の高圧配管のフランジ締め付けでは漏洩しないよ
うに、高い締め付け精度が要求さる。しかし、この種の
作業は多数の配管が乱立する作業環境で行うことが多
く、一般に小型軽量な動力工具を用いるが、更に作業ス
ペースが狭い場合にはユニバーサルジョイントを利用し
たり、スパナ等の手動工具で締め付けたりする。更に狭
い場合にはハンマ、チェーン等を用いて強引に締め付け
なくてはならず非常に困難な締め付け作業を強いられて
いた。
圧用等の高圧配管のフランジ締め付けでは漏洩しないよ
うに、高い締め付け精度が要求さる。しかし、この種の
作業は多数の配管が乱立する作業環境で行うことが多
く、一般に小型軽量な動力工具を用いるが、更に作業ス
ペースが狭い場合にはユニバーサルジョイントを利用し
たり、スパナ等の手動工具で締め付けたりする。更に狭
い場合にはハンマ、チェーン等を用いて強引に締め付け
なくてはならず非常に困難な締め付け作業を強いられて
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スペー
スの狭い作業環境で上記工具を使用する場合、以下のよ
うな欠点がある。 (1)動力工具を用いる場合、動力源として電気、エ
ア、油圧のいずれを用いる場合でもケーブルあるいはホ
ース類が接続され、それらホース類の可撓性が低い為、
動力工具の移動には作業者に大きな負担となる。更に小
径の配管のフランジ結合では配管とフランジ穴に挿入し
たボルトとの間隔が小さく、ボルト締め付け時、電動工
具が配管に接触する為、ユニバーサルジョイントを使用
しなくてはならないが、ユニバーサルジョイントのシャ
フトの傾斜角度により伝達トルクが大きく変化するので
正確なトルクで締め付けることができない。 (2)手動工具を用いる場合、作業スペースが狭いとト
ルクレンチが使用できないことが多く、小型のスパナ等
を用い作業者の感で締め付けたり、更に作業環境が悪い
場合はハンマやチェーン等を利用して強引に締め付けな
ければならず、締め付け精度の点で大きな問題があり、
フランジからの漏洩の原因となることが多い。 (3)動力工具、又は手動工具を使用するにしても締付
トルク制御方式の締め付け方法は、仮に締め付けトルク
が正確にコントロールされたとしても、各部材の表面状
態により摩擦係数の変動幅が大きく、締め付ける時のボ
ルトの軸力が大きく変化する為、締め付け精度が根本的
に低くなる問題がある。
スの狭い作業環境で上記工具を使用する場合、以下のよ
うな欠点がある。 (1)動力工具を用いる場合、動力源として電気、エ
ア、油圧のいずれを用いる場合でもケーブルあるいはホ
ース類が接続され、それらホース類の可撓性が低い為、
動力工具の移動には作業者に大きな負担となる。更に小
径の配管のフランジ結合では配管とフランジ穴に挿入し
たボルトとの間隔が小さく、ボルト締め付け時、電動工
具が配管に接触する為、ユニバーサルジョイントを使用
しなくてはならないが、ユニバーサルジョイントのシャ
フトの傾斜角度により伝達トルクが大きく変化するので
正確なトルクで締め付けることができない。 (2)手動工具を用いる場合、作業スペースが狭いとト
ルクレンチが使用できないことが多く、小型のスパナ等
を用い作業者の感で締め付けたり、更に作業環境が悪い
場合はハンマやチェーン等を利用して強引に締め付けな
ければならず、締め付け精度の点で大きな問題があり、
フランジからの漏洩の原因となることが多い。 (3)動力工具、又は手動工具を使用するにしても締付
トルク制御方式の締め付け方法は、仮に締め付けトルク
が正確にコントロールされたとしても、各部材の表面状
態により摩擦係数の変動幅が大きく、締め付ける時のボ
ルトの軸力が大きく変化する為、締め付け精度が根本的
に低くなる問題がある。
【0004】また、配管フランジの締め付け時、片締め
を防止する為、作業者は狭い作業スペースの中で、フラ
ンジのボルト位置に合わせてその対角線上を3〜4回移
動して繰り返し締め付けを行いながら適正な締め付けト
ルクまで増し締め作業を続ける対角締めを行わなくては
ならず作業性が非常に悪い為、作業効率、作業時間、締
め付けトルク精度等多くの欠点がある。
を防止する為、作業者は狭い作業スペースの中で、フラ
ンジのボルト位置に合わせてその対角線上を3〜4回移
動して繰り返し締め付けを行いながら適正な締め付けト
ルクまで増し締め作業を続ける対角締めを行わなくては
ならず作業性が非常に悪い為、作業効率、作業時間、締
め付けトルク精度等多くの欠点がある。
【0005】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、狭い作業環境の中でも配管をフランジ結合する
ボルト・ナットの締め付けを容易かつ迅速に行うことが
でき、しかも高精度の締め付けができる管フランジの締
付方法を提供することを目的とする。
もので、狭い作業環境の中でも配管をフランジ結合する
ボルト・ナットの締め付けを容易かつ迅速に行うことが
でき、しかも高精度の締め付けができる管フランジの締
付方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、一方の管のフランジと他方の管のフラン
ジとをボルトとナットとで締着する管フランジの締付方
法において、前記一方の管のフランジと他方の管のフラ
ンジとをボルトとナットとで仮止めし、前記ボルトの先
端に支持板を固着するとともにフランジと支持板の間に
形状記憶合金を設け、この形状記憶合金を加熱し伸長さ
せることによって前記ボルトに引張り軸力を与え、この
状態で前記ナットを本締めすることを特徴とする。
成するために、一方の管のフランジと他方の管のフラン
ジとをボルトとナットとで締着する管フランジの締付方
法において、前記一方の管のフランジと他方の管のフラ
ンジとをボルトとナットとで仮止めし、前記ボルトの先
端に支持板を固着するとともにフランジと支持板の間に
形状記憶合金を設け、この形状記憶合金を加熱し伸長さ
せることによって前記ボルトに引張り軸力を与え、この
状態で前記ナットを本締めすることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明によれば、フランジを結合するボルト・
ナットを仮止めした後、前記ボルトの先端に支持板を固
着し、フランジと支持板との間に設けられた形状記憶合
金を所定の温度に加熱して形状回復力を発生させ、形状
記憶合金が伸長して支持板を押し上げることにより、前
記ボルトに引張り軸力を加えることができる。これによ
り仮止めした前記ナットが緩むので、その緩んだ分だけ
ナットを本締めした後、形状記憶合金を冷却して収縮さ
せ前記締付装置を配管から取り外す。
ナットを仮止めした後、前記ボルトの先端に支持板を固
着し、フランジと支持板との間に設けられた形状記憶合
金を所定の温度に加熱して形状回復力を発生させ、形状
記憶合金が伸長して支持板を押し上げることにより、前
記ボルトに引張り軸力を加えることができる。これによ
り仮止めした前記ナットが緩むので、その緩んだ分だけ
ナットを本締めした後、形状記憶合金を冷却して収縮さ
せ前記締付装置を配管から取り外す。
【0008】上記操作により、配管フランジを結合する
ボルト・ナットを、スパナにより所定の締め付けトルク
で精度良く締め付けたのと同様の締め付け力を働かせる
ことができる。
ボルト・ナットを、スパナにより所定の締め付けトルク
で精度良く締め付けたのと同様の締め付け力を働かせる
ことができる。
【0009】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る配管フラ
ンジの締付装置の好ましい実施例について詳説する。図
1及び図2に示したように、先ず、結合する2本の配管
フランジ10、10を合わせ、前記フランジ10、10
に設けられた4個のボルト孔に4本の六角ボルト12、
12…を各々通しナット14、14…で仮止めする。
ンジの締付装置の好ましい実施例について詳説する。図
1及び図2に示したように、先ず、結合する2本の配管
フランジ10、10を合わせ、前記フランジ10、10
に設けられた4個のボルト孔に4本の六角ボルト12、
12…を各々通しナット14、14…で仮止めする。
【0010】そして、開閉軸15に軸支された支持板1
6を開き、前記六角ボルト12、12…の先端部20、
20…側に位置する配管22(第1図上で上側)を挟み
込むように支持板16を取り付けると共に、前記支持板
16の四隅に空けられた孔に前記六角ボルト12、12
…の先端部20、20…を挿入する。更にテンションナ
ット24、24…を六角ボルト12、12…先端部2
0、20…に取り付け、支持板16面上の六角ボルト1
2、12…の中間位置に固着された形状記憶合金26、
26がフランジ面28に押しつけられるまで手で回して
ネジ込み、六角ボルト12、12…に支持板16を固定
する。
6を開き、前記六角ボルト12、12…の先端部20、
20…側に位置する配管22(第1図上で上側)を挟み
込むように支持板16を取り付けると共に、前記支持板
16の四隅に空けられた孔に前記六角ボルト12、12
…の先端部20、20…を挿入する。更にテンションナ
ット24、24…を六角ボルト12、12…先端部2
0、20…に取り付け、支持板16面上の六角ボルト1
2、12…の中間位置に固着された形状記憶合金26、
26がフランジ面28に押しつけられるまで手で回して
ネジ込み、六角ボルト12、12…に支持板16を固定
する。
【0011】次に、形状記憶合金26、26の周囲に巻
かれた電熱ヒータ30、30に通電を開始して形状記憶
合金26、26を所定の温度まで加熱する。加熱される
ことにより発生した形状回復力によって形状記憶合金2
6、26が伸長し、支持板16を押し上げ、支持板16
に固定された六角ボルト12、12…に所定の引張り軸
力を加える。
かれた電熱ヒータ30、30に通電を開始して形状記憶
合金26、26を所定の温度まで加熱する。加熱される
ことにより発生した形状回復力によって形状記憶合金2
6、26が伸長し、支持板16を押し上げ、支持板16
に固定された六角ボルト12、12…に所定の引張り軸
力を加える。
【0012】六角ボルト12、12…に加えられる所定
の軸力は、支持板16と形状記憶合金26、26…との
間に設けられたロードセル32、32の設定値を予め六
角ボルト12、12…に加わる所定軸力に設定すること
により制御される。即ち、ロードセル32、32の設定
値に基づいて図示していない形状記憶合金26、26の
温度コントローラが働き、形状記憶合金26、26を所
定の温度まで加熱して所定の形状回復力を発生させ、支
持板16を押し上げることにより制御されるようになっ
ている。更に、前記支持板16面のロードセル32、3
2側で且つ六角ボルト12、12…を挿入した4個の孔
の近傍には、ストレインゲージ34、34…が各々張り
付けられ、4本の六角ボルト12、12…に加えられる
軸力が均一かどうか監視できるようになっている。
の軸力は、支持板16と形状記憶合金26、26…との
間に設けられたロードセル32、32の設定値を予め六
角ボルト12、12…に加わる所定軸力に設定すること
により制御される。即ち、ロードセル32、32の設定
値に基づいて図示していない形状記憶合金26、26の
温度コントローラが働き、形状記憶合金26、26を所
定の温度まで加熱して所定の形状回復力を発生させ、支
持板16を押し上げることにより制御されるようになっ
ている。更に、前記支持板16面のロードセル32、3
2側で且つ六角ボルト12、12…を挿入した4個の孔
の近傍には、ストレインゲージ34、34…が各々張り
付けられ、4本の六角ボルト12、12…に加えられる
軸力が均一かどうか監視できるようになっている。
【0013】このように六角ボルト12、12…に所定
の引張り軸力が加えられると、仮止めしたナット14、
14…の締付け状態が緩んでくる。この状態で、4か所
のナット14、14…を、前記緩み分だけフランジ1
0、10を締め付ける方向に手で回して本締めする。次
に電熱ヒータ30、30への通電を停止し、形状記憶合
金26、26を冷却して収縮させ、六角ボルト12、1
2…からテンションナット24、24…を外して支持板
16を配管22から取り外す。
の引張り軸力が加えられると、仮止めしたナット14、
14…の締付け状態が緩んでくる。この状態で、4か所
のナット14、14…を、前記緩み分だけフランジ1
0、10を締め付ける方向に手で回して本締めする。次
に電熱ヒータ30、30への通電を停止し、形状記憶合
金26、26を冷却して収縮させ、六角ボルト12、1
2…からテンションナット24、24…を外して支持板
16を配管22から取り外す。
【0014】上記操作により配管フランジ10、10を
結合する4本の六角ボルト12、12…・ナット14、
14…を、図示していないスパナにより所定の締め付け
トルクで精度良く締め付けたのと同様の締め付けを行う
ことができる。これにより、狭い作業環境で配管フラン
ジ10、10をボルト12、12…・ナット14、14
…で結合する場合でも、容易且つ迅速に、しかも高精度
に締め付けることができる。
結合する4本の六角ボルト12、12…・ナット14、
14…を、図示していないスパナにより所定の締め付け
トルクで精度良く締め付けたのと同様の締め付けを行う
ことができる。これにより、狭い作業環境で配管フラン
ジ10、10をボルト12、12…・ナット14、14
…で結合する場合でも、容易且つ迅速に、しかも高精度
に締め付けることができる。
【0015】本発明は、配管フランジ10、10の締め
付け作業が狭い作業スペースの中で、ボルト12、12
…位置に合わせて、作業者がその対角線上を約3〜4回
移動し、増し締めを行いながら所定のトルクまで締め付
けることに問題があることに着目して、ボルト12、1
2…を回転させることにより間接的に軸力を発生させる
トルクレンチ方式ではなく、ボルト12、12…に直接
軸力を発生させるボルトテンショナー方式を採用したこ
とに大きな利点がある。即ち、フランジ10、10を結
合する複数のボルト12、12…に対し、一度に均等な
軸力を加えることができるので、容易且つ迅速に、しか
も高精度な締め付けを行うことができる。
付け作業が狭い作業スペースの中で、ボルト12、12
…位置に合わせて、作業者がその対角線上を約3〜4回
移動し、増し締めを行いながら所定のトルクまで締め付
けることに問題があることに着目して、ボルト12、1
2…を回転させることにより間接的に軸力を発生させる
トルクレンチ方式ではなく、ボルト12、12…に直接
軸力を発生させるボルトテンショナー方式を採用したこ
とに大きな利点がある。即ち、フランジ10、10を結
合する複数のボルト12、12…に対し、一度に均等な
軸力を加えることができるので、容易且つ迅速に、しか
も高精度な締め付けを行うことができる。
【0016】尚、本実施例では支持板面上で2本の六角
ボルトの中間に形状記憶合金を配置したが、配管フラン
ジの形状や設定軸力の関係によっては、ボルトの両サイ
ド又は片側のみに、さらにはそれ以外の場所に配置して
もよい。また、形状記憶合金を加熱するのに電熱ヒータ
を用いたが、これに限定したものではなくドライヤー等
による温風加熱あるいはウォータージャケット等による
温水加熱など六角ボルトに所定の軸力を加える温度まで
形状記憶合金を加熱できるものであればよい。また、軸
力検知部材はロードセルに限定したものではなく、鋼材
にストレインゲージを張り付けた程度の簡単なものでも
よく、形状記憶合金で発生した形状回復力を検知できる
ものであればよい。
ボルトの中間に形状記憶合金を配置したが、配管フラン
ジの形状や設定軸力の関係によっては、ボルトの両サイ
ド又は片側のみに、さらにはそれ以外の場所に配置して
もよい。また、形状記憶合金を加熱するのに電熱ヒータ
を用いたが、これに限定したものではなくドライヤー等
による温風加熱あるいはウォータージャケット等による
温水加熱など六角ボルトに所定の軸力を加える温度まで
形状記憶合金を加熱できるものであればよい。また、軸
力検知部材はロードセルに限定したものではなく、鋼材
にストレインゲージを張り付けた程度の簡単なものでも
よく、形状記憶合金で発生した形状回復力を検知できる
ものであればよい。
【0017】また、本実施例では図2に示したように、
支持板を中空四角形板としたが、この形状に限定したも
のではなく、フランジの形状に合わせて中空円板等の使
い易い形状を選択することができる。
支持板を中空四角形板としたが、この形状に限定したも
のではなく、フランジの形状に合わせて中空円板等の使
い易い形状を選択することができる。
【0018】
【発明の効果】以上、説明したように本発明に係る管フ
ランジの締付装置によれば、形状記憶合金の形状回復力
を利用して、フランジを締め付けるボルトに直接軸力を
加えることによりフランジを結合するボルト・ナット
を、スパナを使い所定の締め付けトルクで精度良く締め
付けたのと同様の締め付けを行うことができる。
ランジの締付装置によれば、形状記憶合金の形状回復力
を利用して、フランジを締め付けるボルトに直接軸力を
加えることによりフランジを結合するボルト・ナット
を、スパナを使い所定の締め付けトルクで精度良く締め
付けたのと同様の締め付けを行うことができる。
【0019】これにより、狭い作業環境で管のフランジ
結合を行う場合でも、作業者がボルトの位置に合わせて
移動する必要がなく、また狭い場所でスパナ等の工具を
取り扱う必要がないので、フランジを結合するボルト・
ナットの締め付けを容易且つ迅速に、しかも高精度に行
うことができる。
結合を行う場合でも、作業者がボルトの位置に合わせて
移動する必要がなく、また狭い場所でスパナ等の工具を
取り扱う必要がないので、フランジを結合するボルト・
ナットの締め付けを容易且つ迅速に、しかも高精度に行
うことができる。
【図1】本発明に係る管フランジの締付装置を配管に取
り付けた状態の部分断面図
り付けた状態の部分断面図
【図2】図1における2─2線上に沿う断面図
【図3】本発明に係る管フランジの締付装置の多層式形
状記憶合金を使用した時の概略図
状記憶合金を使用した時の概略図
10…フランジ 12…ボルト 14…ナット 16…支持板 26…形状記憶合金 32…軸力検知部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−138981(JP,U) 実開 昭58−162310(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16L 23/00 - 23/04 F16B 4/00,5/02,7/18,31/04
Claims (2)
- 【請求項1】一方の管のフランジと他方の管のフランジ
とをボルトとナットとで締着する管フランジの締付方法
において、前記一方の管のフランジと他方の管のフラン
ジとをボルトとナットとで仮止めし、前記ボルトの先端
に支持板を固着するとともにフランジと支持板の間に形
状記憶合金を設け、この形状記憶合金を加熱し伸長させ
ることによって前記ボルトに引張り軸力を与え、この状
態で前記ナットを本締めすることを特徴とする管フラン
ジの締付方法。 - 【請求項2】前記支持板と前記形状記憶合金との間に、
前記ボルトに加わる軸力を検知する軸力検知部材を設
け、この軸力検知部材の検出値が設定値に達した状態で
前記本締めをすることを特徴とする請求項1に記載の管
フランジの締付方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4073385A JP2940292B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 管フランジの締付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4073385A JP2940292B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 管フランジの締付方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05240382A JPH05240382A (ja) | 1993-09-17 |
JP2940292B2 true JP2940292B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=13516677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4073385A Expired - Fee Related JP2940292B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 管フランジの締付方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2940292B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150065587A (ko) | 2013-12-05 | 2015-06-15 | 시케이디 가부시키가이샤 | 배관 조인트, 유체공급 제어장치 및 배관접속구조 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009191932A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi Plant Technologies Ltd | フランジ締め付け教育用機材 |
CN112091852A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-18 | 北京中燕建设工程有限公司 | 法兰换垫稳定器及法兰偏口矫正器 |
US11946501B2 (en) | 2021-09-23 | 2024-04-02 | Caterpillar Inc. | Systems and methods for assembling a hammer tool |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP4073385A patent/JP2940292B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150065587A (ko) | 2013-12-05 | 2015-06-15 | 시케이디 가부시키가이샤 | 배관 조인트, 유체공급 제어장치 및 배관접속구조 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05240382A (ja) | 1993-09-17 |
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