JP3248855B2 - 抜管用グリッパーユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば熱交換器や復水
器等に配管された金属チューブ等の管体を油圧等の機械
的動力により抜管する際に使用される抜管装置に取り付
けられる抜管用グリッパーユニットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、火力発電所，原子力発電所等の
発電所や化学プラント等には、熱交換器やボイラが設け
られ、これらの機器には、例えばタービン等を冷却する
ための水が流通する多数の金属性の管体が配管されてい
る。しかしながら、これらの管体は、長時間使用するこ
とにより、スケールが付着し又は腐食することから、定
期的に管体の検査を行うとともに、腐食等している場合
には多数の管体を交換する作業が必要となる。特に、発
電所等におけるこうした管体の交換作業は、発電所全体
を停止させる必要があることから、管体の抜管作業や配
管作業は極めて迅速に行われることが要求されている。

【０００３】そこで、こうした作業を迅速に行うための
装置としては、従来、例えば、特開平５−３３７７５０
号公報に記載された抜管装置や、特開平７−２９９６７
３号公報に記載された抜管装置、また、抜管方法及び抜
管工具として特開平８−１１８２５２号公報に記載され
たものが提案されている。これらの抜管装置には、基本
的構成が、油圧シリンダの駆動により管体の長さ方向に
駆動するとともに後述する軸を回転駆動させる駆動装置
と、この駆動装置に固定されてなり管体内に挿入される
とともに該管体の内径と略同じ外径を有し外周面にはネ
ジが螺刻された軸とから構成され、上記駆動装置の駆動
により管体を抜管させるものがある。また、高周波誘導
加熱コイルが形成された軸と、管体を冷却する冷却ノズ
ルとを備え、こうした構成により加熱及び冷却を行うこ
とにより、抜管しようとするものがある。また、特開平
８−１１８２５２号公報に記載された抜管工具又は抜管
方法は、管体の途中を切断する構成と切断された管体を
抜管する構成とからなるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の抜管装置又は抜管方法では、管体と該管体内に
挿入される軸とが十分係合せず、実際には確実且つ迅速
に抜管作業を行うことができない。特に、固定された管
体の固定構造として、例えば該管体が固定されているプ
レートの内周面に拡径されたリング状の溝が形成され、
この溝と管体とが係合しているものがあり、こうした構
造で管体が固定されている場合には、上述した各種の抜
管装置や抜管方法では、多数の管体を簡単に抜管するこ
とができない場合が多い。

【０００５】そこで、本発明は、上述した従来の抜管装
置等が有する課題を解決するために提案されたものであ
って、管体を抜管する抜管装置に固定することで簡単且
つ確実に抜管作業を行うことができる抜管用グリッパー
ユニットを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであって、基端側が抜管装
置本体に設けられた進退可能な部材に着脱可能に固定さ
れるとともに略棒状に成形されたマンドレルと、このマ
ンドレルの中途部の左右両側に形成され、該マンドレル
の先端側から後端側に亘って互いに接近するよう傾斜し
てなる上下二つのテーパ面がそれぞれ形成されてなる第
１及び第２のテーパ部と、全体形状が略樋状にそれぞれ
成形され上記マンドレルの中途部を挟んだ状態で上下両
側に配設されてなる一方及び他方のグリッパーと、これ
ら一方及び他方のグリッパーにより上記マンドレルの中
途部を挟んだ状態を保持する弾性可能なリング部材と、
上記一方のグリッパーの先端側下面に形成され上記第１
及び第２のテーパ部の上面に形成されたテーパ面に接触
する傾斜面と、上記他方のグリッパーの先端側下面に形
成され上記第１及び第２のテーパ部の下面に形成された
テーパ面に接触する傾斜面と、上記一方及び他方のグリ
ッパーの外周面に多数形成された突条部と、を備えてな
る抜管用グリッパーユニットであって、上記マンドレル
の先端側外周には、抜管時に上記マンドレルが抜管方向
に移動した際に上記一方及び他方のグリッパーの正面に
当接するストッパが螺着されてなり、該ストッパの螺進
又は螺退操作により該ストッパの背面と一方及び他方の
グリッパーの正面との距離が調節可能とされてなること
を特徴とするものである。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】なお、上記各発明である抜管用グリッパー
ユニットは、少なくとも例えばエアーシリンダや油圧シ
リンダを構成するピストン又はこのピストンの先端に固
定される軸のように、進退可能な部材を備えてなる抜管
装置本体に設けられた該進退可能部材に着脱可能に固定
されるものであって、該抜管装置は、従来より一般的に
使用されているものを使用することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る抜管用グリッ
パーユニットの一実施の形態について、図面を参照しな
がら詳細に説明する。

【００１２】この抜管用グリッパーユニット（以下、グ
リッパーユニットと言う。）１は、図１に示すように、
マンドレル２と、このマンドレル２の中途部に該マンド
レル２を挟むように取り付けられる一方及び他方のグリ
ッパー３，４と、これら一方及び他方のグリッパー３，
４を保持するＯリング５と、上記マンドレル２の先端側
に螺着されるストッパ６と、上記マンドレル２の後端側
に螺着されるキャップ７と、から構成されている。

【００１３】なお、このグリッパーユニット１は、先端
が抜管する管体の外径よりも太径となされた筒状部１０
ａを有する抜管装置本体１０に螺着することにより固定
するものであり、この抜管装置本体１０は、図２に示す
ように、油圧シリンダ１１と、この油圧シリンダ１１を
構成する図示しないピストンに固定され該油圧シリンダ
１１の駆動により進退駆動するとともに内周面にはネジ
（符号は省略する。）が螺刻されてなるロッド１２を備
えてなるものである。そして、上記マンドレル２は、上
記ロッド１２に固定されるものであって、鉄等の金属材
料により一体成形されてなり、全体形状は円筒状に成形
され外周には後述する各テーパ部等が形成されてなるも
のである。そして、このマンドレル２の先端側の外周面
には、図１に示すように、第１のネジ２ａが螺刻され、
後端側外周面には、図１，図３及び図４に示すように、
上記ロッド１２の内周面に螺刻されたネジ（符号は省略
する。）に螺着される第２のネジ２ｂが螺刻されてい
る。

【００１４】また、このマンドレル２の先端側中途部の
左側には第１のテーパ部１３が形成され、該第１のテー
パ部１３の反対側（該マンドレル２の先端側中途部の右
側）には第２のテーパ部１４が形成され、該マンドレル
２の中途部の左側であって上記第１のテーパ部１３の後
端側には第３のテーパ部１５が形成され、該マンドレル
２の中途部の右側であって上記第２のテーパ部１４の後
端側には第４のテーパ部１６が形成されている。そし
て、上記第１のテーパ部１３の上面には、図４に示すよ
うに、上側テーパ面１３ａが形成され下面には下側テー
パ面（符号は省略する。）が形成されており、また、第
２のテーパ部１４の上面には、図３に示すように、上側
テーパ面１４ａが形成され下面には下側テーパ面１４ｂ
が形成されている。同様に、上記第３のテーパ部１５の
上面には、図４に示すように、上側テーパ面１５ａが形
成され下面には下側テーパ面（符号は省略する。）が形
成されており、また、第４のテーパ部１６の上面には、
図３に示すように、上側テーパ面１６ａが形成され下面
には下側テーパ面１６ｂが形成されている。なお、上記
第１乃至第４のテーパ部１３，１４，１５，１６に形成
された上側テーパ面１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ
と、下側テーパ面１４ｂ，１６ｂ（第１及び第３のテー
パ部１３，１５に形成された下側テーパ面の符号は省略
する。）とは、このマンドレル２の先端側から後端側に
亘って徐々に接近するようそれぞれ傾斜している。

【００１５】また、上記一方及び他方のグリッパー３，
４は、鉄等の金属材料により一体形成されてなるもので
あり、それぞれ同一形状に形成されたものである。そし
て、これら一方及び他方のグリッパー３，４は、全体形
状が略樋状に成形され、該一方及び他方のグリッパー
３，４により上記マンドレル２の中途部を挟むことによ
り、該マンドレル２の中途部の全周が覆われるよう円弧
状に成形されてなるものである。そして、図１，図５及
び図６に示すように、これら一方及び他方のグリッパー
３，４の先端側外周面には、多数の突条部３ａ，４ａが
形成されている。なお、これらの突条部３ａ，４ａの外
周面は、該一方及び他方のグリッパー３，４の先端側か
ら後端側に亘って徐々に拡径されており、後述するよう
にこれらのグリッパー３，４が管体の内周面と当接した
場合、これらの突条部３ａ，４ａが該管体の内周面に食
い込むようにされている。また、上記一方及び他方のグ
リッパー３，４の中途部であって外周面には、前記Ｏリ
ング５が収納される収納溝３ｂ，４ｂが形成されてい
る。

【００１６】また、これら一方及び他方のグリッパー
３，４の外周面であって、該グリッパー３，４の後端側
中途部から後端までは、徐々に縮径された縮径部３ｃ，
４ｃが形成されている。さらに、これら一方及び他方の
グリッパー３，４の先端側下面は、第１の傾斜面３ｄ，
３ｄ，４ｄ，４ｄが形成されており、同じく該グリッパ
ー３，４の中途部の下面には、第２の傾斜面３ｅ，３
ｅ，４ｅ，４ｅが形成されている。なお、上記一方のグ
リッパー３に形成された第１の傾斜面３ｄ，３ｄは、前
述したマンドレル２を構成する第１及び第２のテーパ部
１３，１４の上面に形成された上側テーパ面１３ａ，１
４ａの傾斜角度と同じ傾斜角度とされており、また、上
記他方のグリッパー４に形成された第１の傾斜面４ｄ，
４ｄは、前述したマンドレル２を構成する第１及び第２
のテーパ部１３，１４の下面に形成された下側テーパ面
１４ｂの傾斜角度と同じ傾斜角度とされている。同様
に、上記一方のグリッパー３に形成された第２の傾斜面
３ｅ，３ｅは、前述したマンドレル２を構成する第３及
び第４のテーパ部１５，１６の上面に形成された上側テ
ーパ面１５ａ，１６ａの傾斜角度と同じ傾斜角度とされ
ており、また、上記他方のグリッパー４に形成された第
２の傾斜面４ｅ，４ｅは、前述したマンドレル２を構成
する第３及び第４のテーパ部１５，１６の下面に形成さ
れた下側テーパ面１６ｂの傾斜角度と同じ傾斜角度とさ
れている。なお、上記一方のグリッパー３と他方のグリ
ッパー４とを前記マンドレル２に挟むよう装着保持する
前記Ｏリング５は、ゴム材料により一体成形されたもの
であり、本発明を構成する弾性可能なリング部材であ
る。したがって、このＯリングは弾力性を有し、後述す
る抜管作業時において一方のグリッパー３と他方のグリ
ッパー４とが強制的に離間させられた場合には、該Ｏリ
ング５はその弾性力に抗して径が太くさせられる。

【００１７】また、前記ストッパ６は、円筒状に成形さ
れてなるものであって、内周面には、前記マンドレル２
の先端側外周面に螺刻された第１のネジ２ａに螺着され
るネジ６ａが形成されている。なお、このストッパ６の
背面（符号は省略する。）は、後述する前記マンドレル
２の引き抜き動作により、上記一方及び他方のグリッパ
ー３，４の正面に当接する部位であり、該ストッパ６の
背面は、前記第１乃至第４のテーパ部材１３，１４，１
５，１６に形成された上側及び下側テーパ面１３ａ，１
４ａ，１４ｂ，１５ａ，１６ａ，１６ｂの傾斜角度に対
応した一方及び他方のグリッパー３，４の離間長さを規
制する部位である。したがって、本グリッパーユニット
１では、上記ストッパ６の取付位置を変更できるよう、
マンドレル２に対して螺着されてなるものであり、この
ストッパ６の螺進又は螺退操作により、該ストッパ６の
背面から一方及び他方のグリッパー３，４の正面までの
長さを変更可能とし、抜管作業を行う管体の内径により
最も適当な長さに調節可能とされている。

【００１８】また、前記キャップ７は、金属材料により
成形されてなるものであり、図１に示すように、外形形
状は略円筒状となされ、図７に示すように、先端側内周
面は、徐々に後端側に亘って縮径されてなるテーパ面７
ａが形成され、中途部から後端に亘る内周面は同径とさ
れてなるとともにマンドレル２に形成された第２のネジ
２ｂに螺着されるネジ７ｂが螺刻されている。なお、上
記テーパ面７ａの傾斜角度は、前記一方及び他方のグリ
ッパー３，４の後端側外周面に形成された縮径部３ｃ，
４ｃの傾斜角度に対応したものとなされている。

【００１９】以下、上述した本実施の形態に係るグリッ
パーユニット１を使用した抜管方法について順を追って
説明する。先ず、このグリッパーユニット１を、図２に
示すように、抜管装置本体１０に設けられたロッド１２
に螺着して固定する。そして、この状態で、図８に示す
ように、プレートＰ内に先端側が固定された状態で配管
されてなる金属製の管体Ｃ内に、このグリッパーユニッ
ト１を挿入するが、この前段階で、該管体Ｃの内径と、
この管体Ｃをグリップするために必要な一方のグリッパ
ー３と他方のグリッパー４との離間長さとの関係を考慮
して、前記ストッパ６の背面から該一方及び他方のグリ
ッパー３，４の正面までの長さが適当なものとなるよう
該ストッパ６の回動操作により調節する。また、上記マ
ンドレル２の後端側に螺着されているキャップ７の取付
位置についても、上記管体Ｃの内径等により適当な位置
となるように調節しておく。

【００２０】そして、こうした調節が終了した場合に
は、上述のように、このグリッパーユニット１を管体Ｃ
内に挿入し、図８に示すように、抜管装置本体１０に形
成された筒状部１０ａの正面を、上記プレートＰの側面
に当接させる。次いで、図９に示すように、この抜管装
置本体１０の基端側をやや下げ、上記多数の突条部３ａ
が形成された一方のグリッパー３の先端側外周面を、管
体Ｃの内周面に強く当接させ、該突条部３ａを該管体Ｃ
の内周面に噛ませる。そして、こうした操作の直後に、
抜管装置本体１０を構成する油圧シリンダ１１を駆動さ
せ、マンドレル２が図９中右方向に移動させる。このと
き、上記一方のグリッパー３の先端側外周面は、該多数
の突条部３ａにより管体Ｃの内周面に噛んでいることか
ら、油圧シリンダ１１を駆動させると、マンドレル２の
みが、ストッパ６の背面が一方及び他方のグリッパー
３，４の正面に当接するまで、移動させられ、このマン
ドレル２の移動により、一方及び他方のグリッパー３，
４は、該マンドレル２を構成する第１乃至第４のテーパ
部１３，１４，１５，１６に成形された上側テーパ面１
３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ及び下側テーパ面１４
ｂ，１６ｂ（第１及び第３のテーパ部１３，１５に形成
された下側テーパ面の符号は省略する。）により、該一
方及び他方のグリッパー３，４は、互いに離間させら
れ、この結果、該一方及び他方のグリッパー３，４に形
成された多数の突条部３ａ，４ａが、図１０に示すよう
に、管体Ｃの内周面をグリップし、抜管装置本体１０は
水平に戻される。上述した操作により、一方及び他方の
グリッパー３，４の外周面に形成された多数の突条部３
ａ，４ａは、管体Ｃの内周面に噛み込む。そして、さら
に上記油圧シリンダ１１が駆動されると、該管体Ｃは、
このグリッパーユニット１と共に外部に引き出される。

【００２１】このように、本実施の形態に係るグリッパ
ーユニット１によれば、管体Ｃ内に該グリッパーユニッ
ト１を挿入した後に行われる抜管装置本体１０の傾斜操
作により、一方（又は他方の）グリッパー３に形成され
た突条部３ａが管体Ｃの内周面に噛み、そして、油圧シ
リンダ１１の駆動に伴うマンドレル２の移動操作によ
り、一方及び他方のグリッパー３，４が互いに離間して
管体Ｃの内周面に噛むよう構成されている。したがっ
て、図８に示すように、プレートＰの内周面にリング状
の溝Ｐ₁ ，Ｐ₂ が形成され、これらの溝Ｐ₁ ，Ｐ₂ 内に
管体Ｃに形成された拡径部Ｃ₁ ，Ｃ₂ が挿入されている
場合であっても、確実に該管体Ｃを抜管することができ
る。特に、上記実施の形態に係るグリッパーユニット１
では、マンドレル２に中途部に第１及び第２のテーパ部
１３，１４が形成され、該中途部の後端側に第３及び第
４のテーパ部１５，１６が形成されていることから、こ
れらのテーパ部１３，１４，１５，１６により、一方及
び他方のグリッパー３，４はグリッパー２の移動に伴い
確実に離間させられる。さらに、このグリッパーユニッ
ト１では、上記一方及び他方グリッパー３，４は、Ｏリ
ング５によりマンドレル２を挟む状態で取り付けられて
いるが、これら一方及び他方のグリッパー３，４の後端
側はマンドレル２の移動とともに該マンドレル２の移動
方向に移動するキャップ７内に挿入されていることか
ら、該一方及び他方のグリッパー３，４をぐらつくこと
なく安定した状態で管体Ｃ内に挿入することができる。

【００２２】なお、上記実施の形態の説明では、全部で
４四つのテーパ部１３，１４，１５，１６が形成されて
いるマンドレル２を構成要素としてが、本発明（請求項
１記載の発明）は、必ずしもこのように四つのテーパ部
が形成されている必要はなく、少なくとも二つのテーパ
部が形成されているものであれば良い。また、上記実施
の形態では、ストッパ６がマンドレル２に螺着され、該
ストッパ６を螺進又は螺退させることにより該マンドレ
ル２に対する取付位置が変更できるようにしたが、本発
明では、必ずしもこのストッパ２は取付位置が変更可能
とされている必要はない。さらに、キャップ７について
も、必ず構成要素とする必要はない。

【００２３】

【発明の効果】上述した本発明の一実施の形態に係る抜
管用グリッパーユニットの説明からも明らかなように、
本発明では、マンドレルの先端側外周には上記ストッパ
が螺着されてなり、該ストッパの螺進又は螺退操作によ
り該ストッパの背面と一方及び他方のグリッパーの正面
との距離が調節されてなることから、一方及び他方のグ
リッパーの離間距離を、抜管する管体の径に対応した最
も適当なものとすることができる。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る抜管用グ
リッパーユニットの分解斜視図である。

【図２】図２は、図１に示す抜管用グリッパーユニット
を抜管装置本体に装着した状態を一部切欠いて示す側面
図である。

【図３】図３は、マンドレルの側面図である。

【図４】図４は、マンドレルの平面図である。

【図５】図５は、一方及び他方のグリッパーの平面図で
ある。

【図６】図６は、一方及び他方のグリッパーの側面図で
ある。

【図７】図７は、キャップの側断面図である。

【図８】図８は、抜管用グリッパーユニットを抜管装置
本体に取り付け、該抜管用グリッパーユニットを管体内
に挿入した状態を示す側面図である。

【図９】図９は、図８に示す状態が抜管装置本体を下方
に移動させた後の状態を示す側面図である。

【図１０】図１０は、図９に示す状態から一方及び他方
のグリッパーが離間した後の状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 抜管用グリッパーユニット ２ マンドレル ３ 一方のグリッパー ３ａ 突条部 ３ｄ 傾斜面 ４ 他方のグリッパー ４ａ 突条部 ４ｄ 傾斜面 ５ Ｏリング ６ ストッパ ７ キャップ １０ 抜管装置本体 １１ 油圧シリンダ １３ 第１のテーパ部 １３ａ 上側テーパ面 １４ 第２のテーパ部 １４ａ 上側テーパ面 １４ｂ 下側テーパ面 １５ 第３のテーパ部 １５ａ 上側テーパ面 １６ 第４のテーパ部 １６ａ 上側テーパ面 １６ｂ 下側テーパ面 Ｃ 管体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−82353（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−295228（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−118252（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337750（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−299673（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−1236（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−138080（ＪＰ，Ｕ) 英国特許2045122（ＧＢ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00 B25B 27/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端側が抜管装置本体に設けられた進退
   可能な部材に着脱可能に固定されるとともに略棒状に成
   形されたマンドレルと、 このマンドレルの中途部の左右両側に形成され、該マン
   ドレルの先端側から後端側に亘って互いに接近するよう
   傾斜してなる上下二つのテーパ面がそれぞれ形成されて
   なる第１及び第２のテーパ部と、 全体形状が略樋状にそれぞれ成形され上記マンドレルの
   中途部を挟んだ状態で上下両側に配設されてなる一方及
   び他方のグリッパーと、 これら一方及び他方のグリッパーにより上記マンドレル
   の中途部を挟んだ状態を保持する弾性可能なリング部材
   と、 上記一方のグリッパーの先端側下面に形成され上記第１
   及び第２のテーパ部の上面に形成されたテーパ面に接触
   する傾斜面と、 上記他方のグリッパーの先端側下面に形成され上記第１
   及び第２のテーパ部の下面に形成されたテーパ面に接触
   する傾斜面と、 上記一方及び他方のグリッパーの外周面に多数形成され
   た突条部と、 を備えてなる抜管用グリッパーユニットであって、 上記マンドレルの先端側外周には、抜管時に上記マンド
   レルが抜管方向に移動した際に上記一方及び他方のグリ
   ッパーの正面に当接するストッパが螺着されてなり、該
   ストッパの螺進又は螺退操作により該ストッパの背面と
   一方及び他方のグリッパーの正面との距離が調節可能と
   されてなることを特徴とする抜管用グリッパーユニッ
   ト。