JP3566188B2 - Sealing material for electron beam welding - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端面が相互に突き合わされた2本の管の外周面とシール押さえリングとの間に介在され、管外周面上に気密な外部空間を形成するために用いられる電子ビーム溶接用シール材に関する。
【0002】
【従来の技術】
図16は、2本の管1,2を溶接する電子ビーム溶接の従来技術のシール材14,15を備える管外周側シール装置6を示す断面図であり、図17は管外周側シール装置6の分解斜視図である。高圧のガスなどの流体が流れるパイプラインの敷設工事では、予め敷設された既設管1の一端面に、新設管2の他端面を突き合わせ、この既設管1と新設管2との突き合わせ部4に、突き合わせ部4の内側に配置された電子銃3から電子ビーム5を照射することによって、既設管1と新設管2とを突き合わせ溶接する。この作業を順次繰り返して、新設管2を継ぎ足していくことによって、パイプラインが敷設される。この既設管1および新設管2は、たとえば管径が600mmφ以上の鋼管が使用され、継ぎ足される新設管2の長さはたとえば12m程度である。
【0003】
上記の既設管1と新設管2とを、電子ビーム溶接によって良好に溶接するためには、突き合わせ部4の管軸方向両側の各管1,2の内側を管内周側シール装置(図示せず)によってシールして、気密な内部空間22を形成し、外側を管外周側シール装置6によってシールして、気密な外部空間21を形成し、この内部空間22と外部空間21とを減圧して真空状態にする必要がある。
【0004】
管外周側シール装置6は、既設管1および新設管2の各突き合わせ端部7,8を外囲する一対のクランプリング9,10と、この各クランプリング9,10を既設管1および新設管2に取り外し可能に固定するクランプ手段11と、各クランプリング9,10を相互に近接する方向(図16の左右方向)に引き寄せる引き付けシリンダ13と、一対の環状のシール材14,15と、この一対のシール材14,15を押え込む一つのシール押さえリング16と、電子ビーム5を遮蔽する遮蔽部材18とを含んで構成される。
【0005】
シール押さえリング16は、半径方向内方(図16の下方)に臨んで開口する環状の部材である。シール押さえリング16の管軸方向(図16の左右方向)両側壁の内周面19,20と、既設管1および新設管2の外周面との間に、シール材14,15が介在される。このシール材14,15は、無端環状または部材軸方向の1カ所で切断され、連結手段がない部材であり、ゴムなどの弾発性および可撓性を有する材料からなる。上記のように各部材が装着されることによって、シール押さえリング16と、各管1,2の外周面とによって囲まれた外部空間21が、大気に対して気密に遮断される。この外部空間21の空気を真空ポンプ(図示せず)によって排気することによって、外部空間21が真空状態となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
既設管1と新設管2とを突き合わせ溶接した後、管外周側シール装置6が突き合わせ部4から取り外す必要がある。前述したように、各シール材14,15は環状であるため、各シール材14,15は、作業者が手作業で各シール材14,15を新設管2の突き合わせ端部8とは反対側の開口端部27まで移動させ、この開口端部27から引き抜くことによって、取り外される。しかしながら、新設管2は12mもの長さを有するために、このように手作業でシール材14,15を引き抜く作業は、大きな労力を必要とし、作業者にとって負担が大きいという問題がある。また各シール材14,15は、自己の弾性力によって、既設管1および新設管2の外周面に密着しているので、これによっても引き抜き作業が困難であり、作業者にとって負担が大きいという問題がある。また部材軸方向の1カ所で切断され連結手段がないシール材においては、シール材本体の部材軸方向一端部の端面および他端部の端面を対向させた状態にしても、その両端面を密着させた状態を保持することが持続せず、真空排気中に大気に対する気密な遮断が損なわれ、必要な真空状態に到達することができない。したがってシール材の装着状況の再調整を行うという非能率的な問題がある。
【0007】
したがって本発明の目的は、管から容易に取り外すことができ、大気に対する気密な遮断が可能な電子ビーム溶接用のシール材を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、端面が相互に突き合わされた2本の管の外周面と、各管を外囲するシール押さえリングの内周面との間に介在して、突き合わせ部の外周側に気密な外部空間を形成し、この外部空間および内部空間を減圧した状態で、突き合わせ部に内側から電子ビームを照射して、2本の管を突き合わせ溶接する電子ビーム溶接で用いられる電子ビーム溶接用シール材において、
各管の外周面上に全周にわたって巻き掛けられる長さを有し、可撓性および弾発性を有するシール材本体と、
このシール材本体の部材軸方向両端部に設けられ、両端部を相互に着脱可能に連結する連結手段とを含み、
前記シール材本体の部材軸方向一端部の端面および他端部の端面は、部材軸方向両端部を前記部材軸が共通な一直線を成すようにして対向させた状態で、前記共通な一直線を成す部材軸に対して垂直な第1の仮想一平面に交差する第2の仮想一平面に平行であることを特徴とする電子ビーム溶接用シール材である。
【0009】
本発明に従えば、シール材は、可撓性および弾発性を有するシール材本体と、シール材本体の部材軸方向両端部に設けられる連結手段とを含んで構成される。突き合わせ部の両側の各管の外周面上に、シール材本体を全周にわたって巻き掛けた状態で、連結手段がシール材本体の部材軸方向両端部を連結することによって、突き合わせ部の外周面上に、環状のシール材が取り付けられる。この環状のシール材をシール押さえリングによって外囲することによって、シール押さえリングと突き合わせ部の外周面との間に気密な外部空間が形成される。この外部空間と突き合わせ部の内側の内部空間とを減圧した状態で、突き合わせ部に内側から電子ビームを照射することによって、2本の管が突き合わせ溶接される。
【0010】
上述したように、連結手段はシール材本体の部材軸方向両端部に着脱可能に設けられているので、2本の管を突き合わせ溶接した後に、連結手段によるシール材本体の部材軸方向両端部の連結状態を解除することによって、シール材本体の部材軸方向両端部は管外周面上の装着位置で分離されるので、その装着位置で管の外周面上から、容易に取り外すことができる。したがって、従来技術のようにシール材を管の突き合わせ端部とは反対側の開口端部側に、手作業で移動させて引き抜く作業を必要としないので、作業者の負担が軽減する。また、シール材を各管に装着する前に各管を突き合わせたとしても、各管の外周面上に、シール材を容易に装着することができる。そしてシール材本体の部材軸方向一端部の端面および他端部の端面は、部材軸方向両端部を部材軸が共通な一直線を成すようにして対向させた状態で、前記共通な一直線を成す部材軸に対して、部材軸に垂直な第1の仮想一平面に交差する第2の仮想一平面に平行となるように形成される。つまり、シール材本体の各端面は、連結時に相互に平行であり、かつ部材軸に対して斜めになるように形成される。このように、部材軸に対して斜めに形成された各端面の面積は、部材軸に対して垂直に形成したときの各端面の面積よりも大きいので、シール材本体の両端部を連結したとき、相互に接触する各端面の接触面積が大きく、各端面の密着性が良好となり、従来技術のシール材に比べてシール性が損なわれることがない。また、各端面を斜めに形成することによって、シール材本体の部材軸方向両端部同士を容易に連結させることができ、また容易に連結解除することができる。
【0011】
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の構成において、前記連結手段は、前記シール材本体の部材軸方向一端部の端面から突出する突出部を有する係合部材と、
前記突出部に係合し、かつシール材本体の部材軸方向他端部の端面から露出する係止部を有し、シール材本体の部材軸方向他端部に埋設される係止部材とを含むことを特徴とする。
【0012】
本発明に従えば、連結手段は、シール材本体の部材軸方向一端部の端面から、部材軸方向一方側に突出する突出部を有する係合部材と、シール材本体の部材軸方向他端部に埋設される係止部材とによって構成される。係合部材の突出部が係止部材の係止部に係合することによって、シール材本体の部材軸方向一端部と他端部とが連結され、シール材本体が環状となる。このとき、係止部材がシール材本体の他端部に埋設され、係合部材を係止する係止部がシール材本体の部材軸方向他端部の端面から露出しているので、シール材本体の一端部と他端部とが連結されたとき、シール材本体の部材軸方向一端部に設けられる係合部材の突出部は、シール材本体の部材軸方向他端部に完全に挿入された状態で係止部に係止される。したがって連結状態において、シール材本体の一端面と他端面とは、弾発的に当接し、シール材本体の両端部を隙間なく密着させ、2本の管の突き合わせ部を含む両側の管の外周面上に気密に遮断された外部空間を、確実に形成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、電子ビーム溶接で既設管51と新設管52とを突き合わせ溶接することによって、パイプラインを敷設する方法を示す図であり、図2は図1の切断面線II−IIから見た断面図であり、図3は図2の切断面線III−IIIから見た断面図であり、図4は各管51,52の外周面上を外囲する外周側シール装置54の分解斜視図である。
【0016】
高圧のガスまたは液体などの流体が流れるパイプラインは、予め敷設された既設管51の一端面(図3の左方)に、新設管52の他端面(図3の右方)を突き合わせ、この各管51,52の突き合わせ部53のI開先57に、内周面全周にわたって、管内部に配置された電子銃56から、たとえば0.5〜1.0mmφの電子ビーム58を照射することによって、各管51,52とを突き合わせ溶接して敷設される。この作業を順次繰り返して、新設管52を継ぎ足していくことによって、パイプラインが敷設される。パイプラインを構成する各管51,52は、たとえば管径が500〜1000mmφ、管の厚さが15〜80mm、かつ管の長さが5〜12m程度の丸鋼管が使用される。
【0017】
上記のように、電子ビーム溶接によって既設管51と新設管52とを突き合わせ溶接するとき、各管51,52の内側を管内周側シール装置(図示せず)によってシールして、大気に対して気密な内部空間59を形成し、各管51,52のの外側を管外周側シール装置54によってシールして、大気に対して気密な外部空間60を形成し、この内部空間59および外部空間60の空気を真空ポンプ(図示せず)によって排気して、内部空間59および外部空間60を、たとえば5×10−2torr程度にまで減圧して、真空状態にする必要がある。
【0018】
管外周側シール装置54は、既設管51および新設管52の各突き合わせ端部69,70を外囲し、各突き合わせ端部69,70の断面形状を真円形状に矯正する一対のクランプリング61,62と、この各クランプリング61,62を各管51,52に取り外し可能に固定する複数のクランプ手段63と、各クランプリング61,62を相互に近接する方向に引き寄せる複数の引き付けシリンダ65と、一対の本発明のシール材66,67と、この一対のシール材66,67を押さえ込む一つのシール押さえリング64と、電子ビーム58を遮蔽する遮蔽部材68とによって構成される。
【0019】
各クランプリング61,62は、周方向に等間隔に複数(本実施形態では3つ)に分断可能に構成され、連接部71で相互に取り外し可能である。クランプ手段63は、各クランプリング61,62に、周方向に所定の間隔を開けて配置され、直径線方向(図3の上下方向)に貫通する複数の貫通孔72に、それぞれ個別に螺合する複数本のボルト73によって実現される。この各ボルト73を、直径線方向内方(図3の下方)にねじ込んで、先端部74を各管51,52の突き合わせ端部69,70の外周面101,108に当接させることによって、各クランプリング61,62を各管51,52に固定する。さらに、周方向に所定の間隔を開けて配置された引き付けシリンダ65が、各クランプリング61,62を相互に近接する方向に引き付け合わせる。
【0020】
シール押さえリング64は、半径方向内方(図3の下方)に臨んで開口する金属製の環状の部材であり、周方向に等間隔に複数(本実施形態では3つ)に分断可能に構成され、連接部80で相互に取り外し可能である。このシール押さえリング64の管軸方向(図3の左右方向)両側壁の内周部には、各管51,52の突き合わせ端面寄りに傾斜するシール支持面75,76が形成される。このシール支持面75,76と、各クランプリング61,62の相互に対向する対向表面77,78と、各管51,52の突き合わせ端部69,70の外周面101,108との間に、本発明の環状のシール材66,67が介在される。また、シール支持面75,76に当接するシール材66,67の当接面99,100は、周方向全周にわたって、各管51,52の各突き合わせ端面寄りになるにつれて、半径方向内方(図3の下方)に傾斜している。
【0021】
上記のように、各管51,52にシール押さえリング64と各シール材66,67とを装着することによって、シール押さえリング64と、各管51,52の各突き合わせ端部69,70の外周面101,108とによって囲まれて形成される外部空間60が、大気に対して気密に遮断され、この外部空間60の空気を真空引き孔79に接続された真空ポンプ(図示せず)によって排気することによって、この外部空間60を5×10−2torr程度の真空状態とする。また環状の遮蔽部材68が、シール押さえリング64の周壁の内周面側に設けられる。
【0022】
次に、本発明の実施の一形態のシール材66,67について説明する。なお、既設管51の外周面101に取り付けられるシール材66と、新設管52の外周面108に取り付けられるシール材67とは、同一の構造を有するため、既設管51に取り付けられるシール材66についてのみ説明し、新設管67に取り付けられるシール材67については、説明を省略する。
【0023】
図5は、シール材66を示す図であり、図6は図5の仮想線で示す領域86を矢符88方向から見た拡大図であり、図7は図5の仮想線で示す領域86を図5の紙面の手前側から見た拡大図であり、図8(a)は図6の切断面線A−Aから見た断面図であり、図8(b)は図5の切断面線B−Bから見た断面図である。なお、図6および図7では、シール材本体81の一部を破断して示す。図5に示すように、シール材66は、弾発性および可撓性を有するシール材本体81と、シール材本体81の部材軸82方向両端部85,86に設けられ、一端部85および他端部86を相互に着脱可能に連結する連結手段84とによって構成される。図6に示すように、連結手段86は、シール材本体81の一端部85に設けられる係合部材95と、シール材本体81の他端部86に設けられる係止部材96とによって構成される。
【0024】
次に、シール材本体81について説明する。図6に示すように、シール材本体81は、ゴムなどから成る円環状の部材を、周方向に沿う部材軸82方向の一ヶ所で、切断することによって形成される。さらに詳しく述べると、部材軸82に垂直な第1の仮想一平面89に交差する第2の仮想一平面90に平行に切断されて形成される。つまり、図6に示すように、シール材本体81の一端部85の端面93と、他端部86の端面94とは、部材軸82方向両端部を部材軸82が共通な一直線を成すように対向させた状態で、共通な一直線を成す部材軸82に対して、垂直な第1の仮想一平面89に交差する第2の仮想一平面90に平行である。なお、この第2の仮想一平面90と共通な部材軸82とによって成す角度θは、たとえば30〜60°が好ましく、本実施形態では45°である。
【0025】
シール材本体81は、一端面93から部材軸82を通り、一方側(図6の右方)に延びる第1挿通孔91と、他端面94から部材軸82を通り、他方側(図6の左方)に延びる第2挿通孔92とを有する。これらの第1,第2挿通孔91,92とは、たとえばドリルによって形成される。係合部材95の突出部97を端面93から突出させた状態で、第1挿通孔91に係合部材95が挿通され、同軸に固定される。係止部材96が完全に埋設された状態で、第2挿通孔92に係止部材96が挿通され、同軸に固定される。なお、係止部材96の係止部98は、シール材本体81の他端面94から外部に臨んで露出している。
【0026】
図8(a),(b)に示すように、シール押さえ部材64のシール支持面75に当接するシール材本体81の当接面99と、既設管51の外周面101に当接するシール材本体81の内周面102とには、部材軸82方向全長にわたって延びる突条103が、所定の間隔を開けて複数本形成される。これによって、シール材66の当接面99とシール押さえ部材64のシール支持面75との間が気密に遮断され、かつシール材66の内周面102と既設管51の外周面101との間が気密に遮断される。
【0027】
次に、連結手段84について説明する。図9は、連結手段84の断面図である。図10は、係合部材95のナット部材104を示す図であり、図11は、図10の切断面線C−Cから見た断面図である。図12は、係止部材96の断面図であり、図13は図12の右方から見た係止部材96を示す図であり、図14は図12の上方から見た係止部材96を示す図であり、図15は図12の下方から見た係止部材96を示す図である。
【0028】
連結手段84は、シール材本体81の部材軸82方向一端部85に設けられる係合部材95と、シール材本体81の部材軸82方向他端部86に設けられる係止部材96とによって構成される。
【0029】
図9に示すように、係合部材95は、シール材本体81の第1挿通孔91に完全に埋設する短円筒状のナット部材104と、ナット部材104のねじ孔106に螺合するボルト部材105とによって構成される。ナット部材104の外周面は、おねじ加工が施されており、外周面全体に接着材を塗布した状態で、ナット部材104を第1挿通孔91にねじ込むことによって、ナット部材104がシール材本体81の一端部85に固定される。また、ナット部材104の中心軸線107とシール材本体81の部材軸82とは同軸である。
【0030】
ねじ孔106は、ナット部材104の中心軸線107に対して偏心した状態で、ナット部材104を貫通する。このねじ孔106に、突出部97となるボルト部材105が螺合する。上記のように係止部材95が構成されるので、ボルト部材106のねじ込み深さを調節することによって、係合部材95のシール材本体81の一端面94から突出する突出部97の突出長さを、任意に設定することができる。
【0031】
図12および図13に示すように、係止部材96は、短円筒状の円筒部110と係止部98とによって構成され、係止部98は、円筒部110の中心軸線111に垂直な軸線112に関して対称に配置された一対の係止片113a,113bによって構成される。各係止片113a,113bは、円弧状の側壁部114a,114bを介して円筒部110の一端面115に連なる。各係止片113a,113bは、軸線112方向一方側(図13の下方)の基部117a,117bと、基部117a,117bの他方側に連なり、軸線112方向他方側になるにつれて先細となる尖端部116a,116bとによって構成される。なお、対向する各尖端部116a,116bに挟まれて形成された空間である挿通部118の幅L1(図15参照)は、係止部材95のボルト部材105の頭部117の直径D1(図9参照)よりも大きく、対向する各基部117a,117bに挟まれて形成された空間である嵌合部119の幅L2(図14参照)は、上記頭部117の直径よりも小さい。つまり、挿通部118の幅L1<頭部117の直径D1<嵌合部119の幅L2である。
【0032】
また、円筒部110および係止部98の外周面には、おねじ加工が施されており、外周面全体に接着剤を塗布し、円筒部110および係止部98を第2挿通孔92にねじ込むことによって、係止部材96がシール材本体81の他端部86に完全に埋設した状態で固定される。つまり、係止部材96の円筒部110および係止部98は第2挿通孔92内に完全に埋設し、かつ係止部98は、第2挿通孔92から外部に臨んで露出している。
【0033】
以上のように構成されるシール材66を装着するとき、シール材本体81の内周面102を既設管51の突き合わせ端部69の外周面101に当接させながら、シール材本体81を外周面101の全周にわたって巻き掛けた後、シール材本体81の両端部85,86を連結手段84によって連結する。さらに詳しく述べると、シール材本体81を既設管51に巻き掛けた後、係合部材95の頭部117を、挿通部118から係止部98に挿通し、頭部117を係止部98に挿通したまま、軸部を、嵌合部119側にスライド移動させる。これによって、係合部材95の頭部117が係止部98から抜けることが阻止される。このようにして、シール材66が既設管51に装着される。
【0034】
前述したように、シール材本体81の各端面93,94は連結時に相互に平行であり、かつ部材軸82に対して斜めとなるように形成されているので、各端面93,94の面積は、部材軸82に対して垂直に形成された各端面の面積よりも大きい。したがって、シール材本体81の両端部85,86の連結状態では、相互に接触する各端面93,94の接触面積が大きく、各端面93,94の密着性が良好であり、従来技術のシール材に比較してもシール性が損なわれない。また、このように各端面93,94を斜めに形成することによって、シール材本体81を容易に連結させることができる。
【0035】
また前述したように、係止部材96はシール材本体81の他端部86に完全に埋設され、係合部材95のナット部材104もシール材本体81の一端部85に完全に埋設されているので、シール材本体81の両端部85,86の連結状態において、係合部材95の突出部97は、シール材本体81の他端部86に完全に挿入される。したがって、連結状態において、シール材本体81の両端面93,94は弾発的に当接し、隙間なく密着する。
【0036】
また同様にして、シール材67を新設管52の突き合わせ端部70の外周面108に装着する。このように、各シール材66,67を、各管51,52の突き合わせ部57の外周面101,108に装着することによって、突き合わせ部57の外周側の外部空間60を、大気に対して気密に遮断することができる。
【0037】
シール材66を既設管51から取り外すとき、嵌合部119に嵌合している係合部材95の頭部117を、挿通部118側にスライド移動させ、頭部117を係止部材96から抜き取る。すると、シール材本体81の一端部85と他端部86との連結状態が解除され、シール材66は各管51,52の外周面101,108の装着位置で分離される。したがって、シール材66を、その装着位置から移動させることなく、既設管51から取り外すことができる。また同様にして、シール材67を、その装着位置において、新設管52から取り外すことができる。したがって、従来技術のように、シール材66,67を新設管52の突き合わせ端部70とは反対側の開口端部120まで、手作業で移動させて引き抜く作業を必要としないので、作業者の負担が低減する。
【0038】
また、本発明のシール材66,67は、シール材66,67を突き合わせ部57に装着する前に各管51,52を突き合わせたしても、突き合わせ部57の外周面上に、シール材66,67を装着することができる。
【0039】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明によれば、連結手段はシール材本体の部材軸方向両端部に着脱可能に設けられているので、2本の管の突き合わせ溶接した後に、連結手段によるシール材本体の部材軸方向両端部の連結状態を解除することによって、シール材本体の部材軸方向両端部は管外周面上の装着位置で分離されるので、その装着位置で管の外周面上から、容易に取り外すことができる。したがって、従来技術のようにシール材を管の突き合わせ端部とは反対側の開口端部側に、手作業で移動させて引き抜く作業を必要としないので、作業者の負担が軽減する。そしてシール材本体の各端面は、連結時に相互に平行であり、かつ部材軸に対して斜めになるように形成されるので、各端面の面積は、部材軸に対して垂直に形成したときの各端面の面積よりも大きく、シール材本体の両端部を連結したとき、相互に接触する各端面の接触面積が大きく、各端面の密着性が良好となり、従来技術のシール材に比べてシール性が損なわれることがない。
【0040】
請求項2記載の本発明によれば、係合部材の突出部が係止部材の係止部に係合することによって、シール材本体の部材軸方向一端部と他端部とが連結され、シール材本体が環状となる。このとき、係止部材がシール材本体の他端部に埋設され、係合部材を係止する係止部がシール材本体の部材軸方向他端部の端面から露出しているので、シール材本体の一端部と他端部とが連結されたとき、シール材本体の部材軸方向一端部に設けられる係合部材の突出部は、シール材本体の部材軸方向他端部に完全に挿入された状態で係止部に係止される。したがって連結状態において、シール材本体の一端面と他端面とは、弾発的に当接し、シール材本体の両端部が隙間なく密着する。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子ビーム溶接で既設管51と新設管52とを突き合わせ溶接することによって、パイプラインを敷設する方法を示す図である。
【図2】図1の切断面線II−IIから見た断面図である。
【図3】図2の切断面線III−IIIから見た断面図である。
【図4】既設管51および新設管52の突き合わせ部53を外囲する外周側シール装置54の分解斜視図である。
【図5】シール材66を示す図である。
【図6】図5の仮想線で示す領域86を矢符88方向から見た拡大図である。
【図7】図5の仮想線で示す領域86を図5の紙面手前から見た拡大図である。
【図8】(a)は、図6の切断面線A−Aから見た断面図であり、(b)は図5の切断面線B−Bから見た断面図である。
【図9】連結手段84の断面図である。
【図10】係止部材95のナット部材104を示す図である。
【図11】図10の切断面線C−Cから見た断面図である。
【図12】係合部材96の断面図である。
【図13】図12の右方から見た係合部材96を示す図である。
【図14】図12の上方から見た係合部材96を示す図である。
【図15】図12の下方から見た係合部材96を示す図である。
【図16】従来技術の2本の管1,2を溶接する電子ビーム溶接の管外周側シール装置6を示す断面図である。
【図17】管外周側シール装置6の分解斜視図である。
【符号の説明】
51 既設管
52 新設管
53 突き合わせ部
54 外周側シール装置
81 シール材本体
82 部材軸
83 切断位置
86 連結手段
95 係合部材
96 係止部材
98 係止部
104 ナット部材
105 ボルト部材
110 円筒部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a seal for electron beam welding, which is interposed between the outer peripheral surfaces of two tubes whose end faces abut each other and a seal holding ring and is used to form an airtight external space on the outer peripheral surfaces of the tubes. About materials.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a tube outer peripheral sealing device 6 provided with conventional electron beam
[0003]
In order to satisfactorily weld the existing pipe 1 and the
[0004]
The pipe outer peripheral sealing device 6 includes a pair of
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
After the existing pipe 1 and the
[0007]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a sealing material for electron beam welding, which can be easily removed from a pipe and can be hermetically shut off to the atmosphere.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the outer peripheral surface of the butted portion is interposed between the outer peripheral surface of the two tubes whose end surfaces are butted against each other and the inner peripheral surface of the seal holding ring surrounding each tube. An electron beam used in electron beam welding in which a butt portion is irradiated with an electron beam from the inside while an airtight outer space is formed on the side and the outer space and the inner space are decompressed and the two tubes are butt welded. In welding sealing materials,
A sealing material body having a length that can be wound around the entire circumference on the outer peripheral surface of each tube, and having flexibility and elasticity;
Connecting means provided at both ends in the axial direction of the member of the sealing material main body for removably connecting the both ends to each other.See
The end face of one end in the member axial direction and the end face of the other end of the seal material main body form the common straight line in a state where both ends in the member axial direction face each other so that the member axes form a common straight line. Parallel to a second virtual plane intersecting a first virtual plane perpendicular to the member axisA sealing material for electron beam welding, characterized in that:
[0009]
According to the present invention, the seal member includes a seal member body having flexibility and elasticity, and connecting means provided at both ends of the seal member body in the member axial direction. On the outer peripheral surface of each pipe on both sides of the butting portion, in a state where the sealing material main body is wound around the entire circumference, the connecting means connects the both ends of the sealing material main body in the member axial direction, so that the outer peripheral surface of the butting portion is , An annular sealing material is attached. By surrounding the annular seal material with the seal holding ring, an airtight external space is formed between the seal holding ring and the outer peripheral surface of the butted portion. The two tubes are butt-welded by irradiating the butt with an electron beam from the inside while the outer space and the inner space inside the butt are decompressed.
[0010]
As described above, since the connecting means is detachably provided at both ends in the member axial direction of the sealing material body, after butt-welding the two pipes, the connecting means is used to connect both ends of the sealing material body in the member axial direction. By releasing the connection state, both ends in the member axial direction of the sealing material main body are separated at the mounting position on the outer peripheral surface of the pipe, and thus can be easily removed from the outer peripheral surface of the pipe at the mounting position. Therefore, it is not necessary to manually move and pull out the sealing material to the opening end side opposite to the butt end of the pipe unlike the prior art, so that the burden on the operator is reduced. Further, even if the pipes are butted against each other before the sealing material is mounted on each pipe, the sealing material can be easily mounted on the outer peripheral surface of each pipe.The end surface of the one end portion in the member axial direction and the end surface of the other end portion of the seal material main body are opposed to each other in such a manner that both end portions in the member axial direction form a straight line having the same member axis, and the member forming the common straight line is formed. The axis is formed so as to be parallel to a second virtual plane that intersects a first virtual plane that is perpendicular to the member axis. That is, the respective end faces of the sealing material main body are formed so as to be parallel to each other at the time of connection and to be oblique to the member axis. As described above, since the area of each end face formed obliquely with respect to the member axis is larger than the area of each end face when formed perpendicular to the member axis, when both ends of the sealing material main body are connected. In addition, the contact area of each end face that comes into contact with each other is large, the adhesion of each end face is improved, and the sealing performance is not impaired as compared with the conventional sealing material. Further, by forming each end surface obliquely, both ends in the member axial direction of the sealing material main body can be easily connected to each other, and the connection can be easily released.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the connecting means includes an engaging member having a projecting portion projecting from an end surface of the sealing member main body in the axial direction of the member.
A locking member that engages with the protruding portion and is exposed from an end surface of the other end of the sealing member body in the member axial direction, and a locking member embedded in the other end of the sealing member body in the member axial direction. It is characterized by including.
[0012]
According to the present invention, the connecting means includes an engaging member having a protruding portion protruding to one side in the member axial direction from an end surface of one end in the member axial direction of the seal material main body, and the other end of the seal material main body in the member axial direction. And a locking member embedded in the base member. When the projecting portion of the engaging member engages with the locking portion of the locking member, one end and the other end of the sealing material main body in the member axial direction are connected, and the sealing material main body becomes annular. At this time, the locking member is embedded in the other end of the sealing material main body, and the locking portion for locking the engaging member is exposed from the end surface of the other end of the sealing material main body in the member axial direction. When the one end and the other end of the main body are connected, the protrusion of the engaging member provided at one end in the member axial direction of the seal material main body is completely inserted into the other end of the seal material main body in the member axial direction. In the locked state. Therefore, in the connected state, the one end face and the other end face of the sealing material body abut resiliently, making both ends of the sealing material body closely contact with each other without any gap, and the outer circumference of the pipes on both sides including the butted portions of the two pipes. An external space that is hermetically shut off on the surface can be reliably formed.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a view showing a method of laying a pipeline by butt-welding an existing
[0016]
A pipeline through which a fluid such as a high-pressure gas or liquid flows, abuts one end face (left side in FIG. 3) of the existing
[0017]
As described above, when the existing
[0018]
The pipe outer
[0019]
Each of the clamp rings 61 and 62 is configured to be able to be divided into a plurality (three in the present embodiment) at equal intervals in the circumferential direction, and is detachable from each other at the connecting
[0020]
The
[0021]
As described above, by attaching the
[0022]
Next, the
[0023]
FIG. 5 is a view showing the sealing
[0024]
Next, the sealing material
[0025]
The sealing material
[0026]
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
[0027]
Next, the connecting
[0028]
The connecting means 84 includes an engaging
[0029]
As shown in FIG. 9, the engaging
[0030]
The
[0031]
As shown in FIGS. 12 and 13, the locking
[0032]
An external thread is applied to the outer peripheral surfaces of the
[0033]
When the sealing
[0034]
As described above, the end surfaces 93 and 94 of the sealing material
[0035]
As described above, the locking
[0036]
Similarly, the sealing
[0037]
When removing the sealing
[0038]
In addition, even if the
[0039]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the connecting means is detachably provided at both ends in the member axial direction of the sealing material main body, after the two pipes are butt-welded, the connection of the sealing material main body by the connecting means is performed. By releasing the connection state of both ends in the member axial direction, both ends in the member axial direction of the sealing material main body are separated at the mounting position on the outer peripheral surface of the pipe. Can be removed. Therefore, it is not necessary to manually move and pull out the sealing material to the opening end side opposite to the butt end of the pipe unlike the prior art, so that the burden on the operator is reduced.And since each end face of the sealing material main body is parallel to each other at the time of connection, and is formed so as to be oblique with respect to the member axis, the area of each end face is equal to that when formed perpendicular to the member axis. Larger than the area of each end face, when the both ends of the sealing material body are connected, the contact area of each end face that comes into contact with each other is large, the adhesion of each end face is good, and the sealing performance is better than that of the conventional sealing material. Is not impaired.
[0040]
According to the second aspect of the present invention, one end and the other end of the sealing member main body in the member axial direction are connected by engaging the protrusion of the engagement member with the locking portion of the locking member, The sealing material body becomes annular. At this time, the locking member is embedded in the other end of the sealing material main body, and the locking portion for locking the engaging member is exposed from the end surface of the other end of the sealing material main body in the member axial direction. When the one end and the other end of the main body are connected, the protrusion of the engagement member provided at one end in the member axial direction of the seal material main body is completely inserted into the other end of the seal material main body in the member axial direction. In the locked state. Therefore, in the connected state, the one end face and the other end face of the sealing material main body resiliently contact, and both ends of the sealing material main body are in close contact with no gap.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a method of laying a pipeline by butt welding an existing
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along section line II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is an exploded perspective view of an outer peripheral side sealing device that surrounds an abutting
FIG. 5 is a view showing a sealing
FIG. 6 is an enlarged view of a
FIG. 7 is an enlarged view of a
8A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 6; FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5;
FIG. 9 is a sectional view of the connecting
FIG. 10 is a view showing a
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 10;
FIG. 12 is a cross-sectional view of an
FIG. 13 is a view showing the
14 is a view showing the
FIG. 15 is a view showing the
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a tube outer peripheral side sealing device 6 of electron beam welding for welding two
FIG. 17 is an exploded perspective view of the tube outer peripheral sealing device 6.
[Explanation of symbols]
51 Existing pipe
52 New pipe
53 Butt
54 Outer side sealing device
81 Sealing material body
82 Member axis
83 Cutting position
86 Connecting means
95 Engagement member
96 Locking member
98 Locking part
104 Nut member
105 bolt member
110 cylindrical part
Claims (2)
各管の外周面上に全周にわたって巻き掛けられる長さを有し、可撓性および弾発性を有するシール材本体と、
このシール材本体の部材軸方向両端部に設けられ、両端部を相互に着脱可能に連結する連結手段とを含み、
前記シール材本体の部材軸方向一端部の端面および他端部の端面は、部材軸方向両端部を前記部材軸が共通な一直線を成すようにして対向させた状態で、前記共通な一直線を成す部材軸に対して垂直な第1の仮想一平面に交差する第2の仮想一平面に平行であることを特徴とする電子ビーム溶接用シール材。An airtight external space is formed on the outer peripheral side of the butt portion between the outer peripheral surfaces of the two pipes whose end faces are butted against each other and the inner peripheral face of the seal holding ring surrounding each pipe. In a state where the outer space and the inner space are decompressed, the butt portion is irradiated with an electron beam from the inside to butt-weld the two pipes.
A sealing material body having a length that can be wound around the entire circumference on the outer peripheral surface of each tube, and having flexibility and elasticity;
Provided member axial end portions of the sealing member main body, seen including a connecting means for mutually detachably connecting the end portions,
The end face of one end in the member axial direction and the end face of the other end of the seal material main body form the common straight line in a state where both ends in the member axial direction face each other so that the member axes form a common straight line. A sealing material for electron beam welding, wherein the sealing material is parallel to a second virtual one plane intersecting a first virtual one plane perpendicular to the member axis .
前記突出部に係合し、かつシール材本体の部材軸方向他端部の端面から露出する係止部を有し、シール材本体の部材軸方向他端部に埋設される係止部材とを含むことを特徴とする請求項1記載の電子ビーム溶接用シール材。An engagement member having a protruding portion that protrudes from an end surface of one end of the sealing member main body in the member axial direction;
A locking member that engages with the protruding portion and is exposed from an end surface of the other end of the sealing member body in the member axial direction, and a locking member embedded in the other end of the sealing member body in the member axial direction. The sealing material for electron beam welding according to claim 1, wherein the sealing material is included.
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