JP3594798B2 - パイプ溶接用固定装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、2つのパイプの端面を突き合せ溶接する、特にベンド管の突き合せ溶接に適したパイプ溶接用固定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種パイプ溶接用固定治具(装置)として、特にパイプの内面から固定する治具も多々提案されているが、いずれもパイプを一直線状に固定する治具がほとんどである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの治具はベンド管すなわち、屈曲したパイプを溶接製作するには不向き、若しくは適用不可であることから、結局ベンド管を製作するにはパイプを突き合せて仮付け溶接した後、全周溶接する方式を採用せざるを得ないという問題がある。
【0004】
この発明は、以上のような従来の欠点を解消したものであり、屈曲したパイプの突き合せ溶接に当たり、仮付け溶接することなく、溶接に適した位置関係を保たせてパイプを内面より固定し、パイプ全周の溶接を行うことができるパイプ溶接用固定装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明のパイプ溶接用固定装置は、少なくとも2つのパイプを所定の折れ角を保った状態で突き合せ溶接する際に使用するパイプ固定用装置において、前記両パイプ内に前記折れ角と一致する折れ角に形成された結合部材5と、結合部材5の両側に接続される一対のシャフト1と、シャフト1に嵌装されるガイド部材2と、ガイド部材2にガイドされて半径方向に移動自在の拡開部材3と、シャフト1に嵌装されて拡開部材3を半径方向に移動させる円錐状部材4と、結合部材5に固定され両パイプの突き合せ面に位置させるパイプ位置決め部材とを配設し、前記拡開部材3を前記パイプの内面に圧着させるようにしたことである。
【0006】
また、ガイド部材2の背面に支持板25を介してシールゴム板24を設けるとともに、一方のシャフト1に形成したシールドガス用通路からシールドガスを前記両パイプの突き合せ面内の空間に吹込むようにしたことである。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1〜7に示すように、1は軸部11の一端側に大径段部12を形成したシャフトで、軸部11におねじ13を形成し、大径段部12側に先端に係合部15を有する首部14を形成し、係合部15に係合する袋ナット16を設ける。なお、首部14は袋ナット16を係合部15に係合したのち、シャフト1に溶接あるいはねじこみにより固定される。
17はシャフト1内に形成したシールドガス用通路で、シールドガスを入口18から供給し、出口19から吹出すようになっている。
2はガイド部材で、円板21の側面に3個のガイド突起22を有する。23は貫通孔である。24はガイド部材2の背面に支持板25を介して設けたシールゴム板である。
支持板25、シールゴム板24、ガイド部材2の順で軸部11に嵌装され、支持板25が大径段部12に当たるようになっている。
なお、前記両板24,25は特殊な材質例えばステンレス鋼などに使用され、一般鋼材の場合は省略することができる。
【0008】
3は拡開部材で、円周方向で3分割された拡開部材片31からなり、内面が先絞りテーパ面32を有し、一側面に凹溝33を有し、この凹溝33がそれぞれガイド部材2のガイド突起22に嵌装されて半径方向移動自在となっている。また、拡開部材片31の外周面に凹溝34が形成され、この凹溝にリング状のコイルばね35が緊張状態に掛け渡される。コイルばね35は拡開部材片31がガイド突起22から抜け落ちるのを防止する。
4は外面が先絞りテーパ面41に形成され、貫通孔42を有する円錐状部材で、軸部11に装着されるとともに先絞りテーパ面41に拡開部材片31の先絞りテーパ面32が当接するようになっている。
5は両端におねじ51,52を有する結合部材で、両おねじはその軸線が折れ角θ(図示の場合20°)となっている。この折れ角θを溶接するパイプの折れ角と一致させる。したがって、結合部材5はパイプの折れ角に合せた折れ角のものを予め用意しておく。
53は結合部材5の長手方向の中央に形成された切込み溝で、この切込み溝により、結合部材5の断面は4角形である。
6はパイプ位置決め部材で、所定の厚みtの2枚の細長い平板61,62を側面同士を合せ、その一端側をブラケット63およびピン64により連結し、他端側をフック65とピン66とにより係合離脱するようになっている。両平板61,62の長手方向の中央部に対向状に3角の切込み部67,68を形成して4角孔とする。69は平板61と平板62の合せ線である。前記厚みtは両パイプの突き合せ部の隙間と一致させる。
【0009】
次に、前記実施の形態の作用を説明する。
一方のシャフト1の袋ナット16に結合部材の5のおねじ51をねじこむとともに、軸部11に支持板25、シールゴム板24、ガイド部材2の順で嵌装し、支持板25を大径段部12に当てる。また結合部材5の切込み溝53にパイプ位置決め部材6を嵌め込み固定する。すなわち、フック65をピン66から外して平板61,62をピン64を支点として開き、切込み部67,68を切込み溝53にはめ、平板61,62を閉じ、フック65をピン66に掛ける。 このときパイプ位置決め部材6は結合部材5の折れ角と直交する方向に向くことになる。次いでガイド部材2に一方のパイプPを外嵌するように差込み、パイプPの溶接端面をパイプ位置決め部材6に当て、さらにパイプPの予め施されたマーキング位置(図示省略)をパイプ位置決め部材6の平板61,62の合せ線69に一致するようにパイプPを回動させた後、締付ナット20をおねじ13にねじこむことにより、円錐状部材4が押し込まれ、ついで拡開部材3が半径方向に移動してパイプPの内面を押しつけることで、シャフト1および結合部材5がパイプPに固定されるとともにパイプPの中心線とシャフト1の軸心とが一致することとなる。
【0010】
次に、他方のシャフト1の袋ナット16を結合部材の5のおねじ52にねじこむとともに、前記と同様に軸部11に支持板25、シールゴム板24、ガイド部材2の順で嵌装し、支持板25を大径段部12に当てる。次いで、ガイド部材2に他方のパイプPを外嵌するように差込み、パイプPの溶接端面をパイプ位置決め部材6に当てさらにパイプの予め施されたマーキング位置(図示省略)をパイプ位置決め部材6の平板61,62の合せ線69に一致するようにパイプを回動させた後、締付ナット20をおねじ13にねじこむことにより、円錐状部材4が押し込まれ、拡開部材3が半径方向に移動してパイプPの内面を押しつけることで、シャフト1および結合部材5がパイプPに固定されるとともにパイプPの中心線とシャフト1の軸心とが一致することになる。従って、両パイプPの折れ角と結合部材5の折れ角が一致することになる。
そして、両パイプPの折れ角と結合部材5の折れ角が一致したところで、パイプ位置決め部材6を取り外すと、両パイプP間に所定の突き合せ隙間が形成され、この隙間を含んで両パイプPを溶接するとベンド管が製作されるのである。
この様に結合部材5によって設定された角度で両パイプを固定することができる。また、パイプ位置決め部材6によって溶接を考慮した固定位置すなわち円周上、パイプ軸方向の芯、パイプ間の隙間を容易に決定することができる。
【0011】
また、特にステンレス鋼パイプを溶接するに当たり、シールドガスを入口18からシールドガス用通路17を経て出口19から吹出すことにより、確実な溶接が可能となる。この時パイプ内の空間に吹込まれたガスはシールゴム板によりシールされて外部への漏出が確実に阻止される。
なお、パイプの折れ角の変化やパイプ径の大きな変化がある場合は、拡開部材3、円錐状部材4、結合部材5などを交換して容易に対応できる。
【0012】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、少なくとも2つのパイプを所定の折れ角を保った状態で突き合せ溶接する際に使用するパイプ溶接用固定装置において、前記両パイプ内に前記折れ角と一致する折れ角に形成された結合部材と、結合部材5の両側に接続される一対のシャフトと、シャフトに嵌装されるガイド部材と、ガイド部材にガイドされて半径方向に移動自在の拡開部材と、シャフトに嵌装されて拡開部材を半径方向に移動させる円錐状部材と、結合部材に固定され両パイプの突き合せ面に位置させるパイプ位置決め部材とを配設し、前記拡開部材を前記パイプの内面に圧着させるようにしたので、屈曲したパイプを仮付け溶接なしで全周一度に溶接でき、製作工数を大幅に低減できる。
また、両パイプ間の間隔や芯出しなどの溶接前の段取りを円滑かつ容易に行うことができる。
【0013】
請求項2によれば、ガイド部材の背面に支持板を介してシールゴム板を設けるとともに、一方のシャフトに形成したシールドガス用通路からシールドガスを前記両パイプの突き合せ面内の空間に吹込むようにしたので、バックシールド用の機能を備え、ステンレス鋼パイプの溶接に有効であるとともに吹込まれたシールドガスの外部への漏洩が極めて少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るパイプ溶接用固定装置の一部横断平面図である。
【図2】この発明に係るシャフトの一部横断平面図である。
【図3】この発明に係るガイド部材を示し、(イ)は平面図、(ロ)は側面図である。
【図4】この発明に係る拡開部材を示し、(イ)は平面図、(ロ)は側面図、(ハ)はA−A線矢視図である。
【図5】この発明に係る円錐状部材を示し、(イ)は側面図、(ロ)は断面図である。
【図6】この発明に係る結合部材の平面図である。
【図7】この発明に係るパイプ位置決め用部材の側面図である。
【符号の説明】
1 シャフト
11 軸部
12 大径段部
13 おねじ
16 袋ナット
17 シールドガス用通路
20 締付ナット
2 ガイド部材
22 ガイド突起
24 シールゴム板
25 支持板
3 拡開部材
31 拡開部材片
32 先絞りテーパ面
34 溝
35 コイルバネ
4 円錐状部材
41 先絞りテーパ面
5 結合部材
51,52 おねじ
53 切込み溝
6 パイプ位置決め部材
67,68 切込み部
69 合せ線
【発明の属する技術分野】
この発明は、2つのパイプの端面を突き合せ溶接する、特にベンド管の突き合せ溶接に適したパイプ溶接用固定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種パイプ溶接用固定治具(装置)として、特にパイプの内面から固定する治具も多々提案されているが、いずれもパイプを一直線状に固定する治具がほとんどである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの治具はベンド管すなわち、屈曲したパイプを溶接製作するには不向き、若しくは適用不可であることから、結局ベンド管を製作するにはパイプを突き合せて仮付け溶接した後、全周溶接する方式を採用せざるを得ないという問題がある。
【0004】
この発明は、以上のような従来の欠点を解消したものであり、屈曲したパイプの突き合せ溶接に当たり、仮付け溶接することなく、溶接に適した位置関係を保たせてパイプを内面より固定し、パイプ全周の溶接を行うことができるパイプ溶接用固定装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明のパイプ溶接用固定装置は、少なくとも2つのパイプを所定の折れ角を保った状態で突き合せ溶接する際に使用するパイプ固定用装置において、前記両パイプ内に前記折れ角と一致する折れ角に形成された結合部材5と、結合部材5の両側に接続される一対のシャフト1と、シャフト1に嵌装されるガイド部材2と、ガイド部材2にガイドされて半径方向に移動自在の拡開部材3と、シャフト1に嵌装されて拡開部材3を半径方向に移動させる円錐状部材4と、結合部材5に固定され両パイプの突き合せ面に位置させるパイプ位置決め部材とを配設し、前記拡開部材3を前記パイプの内面に圧着させるようにしたことである。
【0006】
また、ガイド部材2の背面に支持板25を介してシールゴム板24を設けるとともに、一方のシャフト1に形成したシールドガス用通路からシールドガスを前記両パイプの突き合せ面内の空間に吹込むようにしたことである。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1〜7に示すように、1は軸部11の一端側に大径段部12を形成したシャフトで、軸部11におねじ13を形成し、大径段部12側に先端に係合部15を有する首部14を形成し、係合部15に係合する袋ナット16を設ける。なお、首部14は袋ナット16を係合部15に係合したのち、シャフト1に溶接あるいはねじこみにより固定される。
17はシャフト1内に形成したシールドガス用通路で、シールドガスを入口18から供給し、出口19から吹出すようになっている。
2はガイド部材で、円板21の側面に3個のガイド突起22を有する。23は貫通孔である。24はガイド部材2の背面に支持板25を介して設けたシールゴム板である。
支持板25、シールゴム板24、ガイド部材2の順で軸部11に嵌装され、支持板25が大径段部12に当たるようになっている。
なお、前記両板24,25は特殊な材質例えばステンレス鋼などに使用され、一般鋼材の場合は省略することができる。
【0008】
3は拡開部材で、円周方向で3分割された拡開部材片31からなり、内面が先絞りテーパ面32を有し、一側面に凹溝33を有し、この凹溝33がそれぞれガイド部材2のガイド突起22に嵌装されて半径方向移動自在となっている。また、拡開部材片31の外周面に凹溝34が形成され、この凹溝にリング状のコイルばね35が緊張状態に掛け渡される。コイルばね35は拡開部材片31がガイド突起22から抜け落ちるのを防止する。
4は外面が先絞りテーパ面41に形成され、貫通孔42を有する円錐状部材で、軸部11に装着されるとともに先絞りテーパ面41に拡開部材片31の先絞りテーパ面32が当接するようになっている。
5は両端におねじ51,52を有する結合部材で、両おねじはその軸線が折れ角θ(図示の場合20°)となっている。この折れ角θを溶接するパイプの折れ角と一致させる。したがって、結合部材5はパイプの折れ角に合せた折れ角のものを予め用意しておく。
53は結合部材5の長手方向の中央に形成された切込み溝で、この切込み溝により、結合部材5の断面は4角形である。
6はパイプ位置決め部材で、所定の厚みtの2枚の細長い平板61,62を側面同士を合せ、その一端側をブラケット63およびピン64により連結し、他端側をフック65とピン66とにより係合離脱するようになっている。両平板61,62の長手方向の中央部に対向状に3角の切込み部67,68を形成して4角孔とする。69は平板61と平板62の合せ線である。前記厚みtは両パイプの突き合せ部の隙間と一致させる。
【0009】
次に、前記実施の形態の作用を説明する。
一方のシャフト1の袋ナット16に結合部材の5のおねじ51をねじこむとともに、軸部11に支持板25、シールゴム板24、ガイド部材2の順で嵌装し、支持板25を大径段部12に当てる。また結合部材5の切込み溝53にパイプ位置決め部材6を嵌め込み固定する。すなわち、フック65をピン66から外して平板61,62をピン64を支点として開き、切込み部67,68を切込み溝53にはめ、平板61,62を閉じ、フック65をピン66に掛ける。 このときパイプ位置決め部材6は結合部材5の折れ角と直交する方向に向くことになる。次いでガイド部材2に一方のパイプPを外嵌するように差込み、パイプPの溶接端面をパイプ位置決め部材6に当て、さらにパイプPの予め施されたマーキング位置(図示省略)をパイプ位置決め部材6の平板61,62の合せ線69に一致するようにパイプPを回動させた後、締付ナット20をおねじ13にねじこむことにより、円錐状部材4が押し込まれ、ついで拡開部材3が半径方向に移動してパイプPの内面を押しつけることで、シャフト1および結合部材5がパイプPに固定されるとともにパイプPの中心線とシャフト1の軸心とが一致することとなる。
【0010】
次に、他方のシャフト1の袋ナット16を結合部材の5のおねじ52にねじこむとともに、前記と同様に軸部11に支持板25、シールゴム板24、ガイド部材2の順で嵌装し、支持板25を大径段部12に当てる。次いで、ガイド部材2に他方のパイプPを外嵌するように差込み、パイプPの溶接端面をパイプ位置決め部材6に当てさらにパイプの予め施されたマーキング位置(図示省略)をパイプ位置決め部材6の平板61,62の合せ線69に一致するようにパイプを回動させた後、締付ナット20をおねじ13にねじこむことにより、円錐状部材4が押し込まれ、拡開部材3が半径方向に移動してパイプPの内面を押しつけることで、シャフト1および結合部材5がパイプPに固定されるとともにパイプPの中心線とシャフト1の軸心とが一致することになる。従って、両パイプPの折れ角と結合部材5の折れ角が一致することになる。
そして、両パイプPの折れ角と結合部材5の折れ角が一致したところで、パイプ位置決め部材6を取り外すと、両パイプP間に所定の突き合せ隙間が形成され、この隙間を含んで両パイプPを溶接するとベンド管が製作されるのである。
この様に結合部材5によって設定された角度で両パイプを固定することができる。また、パイプ位置決め部材6によって溶接を考慮した固定位置すなわち円周上、パイプ軸方向の芯、パイプ間の隙間を容易に決定することができる。
【0011】
また、特にステンレス鋼パイプを溶接するに当たり、シールドガスを入口18からシールドガス用通路17を経て出口19から吹出すことにより、確実な溶接が可能となる。この時パイプ内の空間に吹込まれたガスはシールゴム板によりシールされて外部への漏出が確実に阻止される。
なお、パイプの折れ角の変化やパイプ径の大きな変化がある場合は、拡開部材3、円錐状部材4、結合部材5などを交換して容易に対応できる。
【0012】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、少なくとも2つのパイプを所定の折れ角を保った状態で突き合せ溶接する際に使用するパイプ溶接用固定装置において、前記両パイプ内に前記折れ角と一致する折れ角に形成された結合部材と、結合部材5の両側に接続される一対のシャフトと、シャフトに嵌装されるガイド部材と、ガイド部材にガイドされて半径方向に移動自在の拡開部材と、シャフトに嵌装されて拡開部材を半径方向に移動させる円錐状部材と、結合部材に固定され両パイプの突き合せ面に位置させるパイプ位置決め部材とを配設し、前記拡開部材を前記パイプの内面に圧着させるようにしたので、屈曲したパイプを仮付け溶接なしで全周一度に溶接でき、製作工数を大幅に低減できる。
また、両パイプ間の間隔や芯出しなどの溶接前の段取りを円滑かつ容易に行うことができる。
【0013】
請求項2によれば、ガイド部材の背面に支持板を介してシールゴム板を設けるとともに、一方のシャフトに形成したシールドガス用通路からシールドガスを前記両パイプの突き合せ面内の空間に吹込むようにしたので、バックシールド用の機能を備え、ステンレス鋼パイプの溶接に有効であるとともに吹込まれたシールドガスの外部への漏洩が極めて少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るパイプ溶接用固定装置の一部横断平面図である。
【図2】この発明に係るシャフトの一部横断平面図である。
【図3】この発明に係るガイド部材を示し、(イ)は平面図、(ロ)は側面図である。
【図4】この発明に係る拡開部材を示し、(イ)は平面図、(ロ)は側面図、(ハ)はA−A線矢視図である。
【図5】この発明に係る円錐状部材を示し、(イ)は側面図、(ロ)は断面図である。
【図6】この発明に係る結合部材の平面図である。
【図7】この発明に係るパイプ位置決め用部材の側面図である。
【符号の説明】
1 シャフト
11 軸部
12 大径段部
13 おねじ
16 袋ナット
17 シールドガス用通路
20 締付ナット
2 ガイド部材
22 ガイド突起
24 シールゴム板
25 支持板
3 拡開部材
31 拡開部材片
32 先絞りテーパ面
34 溝
35 コイルバネ
4 円錐状部材
41 先絞りテーパ面
5 結合部材
51,52 おねじ
53 切込み溝
6 パイプ位置決め部材
67,68 切込み部
69 合せ線
Claims (2)
- 少なくとも2つのパイプを所定の折れ角を保った状態で突き合せ溶接する際に使用するパイプ溶接用固定装置において、前記両パイプ内に前記折れ角と一致する折れ角に形成された結合部材5と、結合部材5の両側に接続される一対のシャフト1と、シャフト1に嵌装されるガイド部材2と、ガイド部材2にガイドされて半径方向に移動自在の拡開部材3と、シャフト1に嵌装されて拡開部材3を半径方向に移動させる円錐状部材4と、結合部材5に固定され両パイプの突き合せ面に位置させるパイプ位置決め部材とを配設し、前記拡開部材3を前記パイプの内面に圧着させるようにしたことを特徴とするパイプ溶接用固定装置。
- ガイド部材2の背面に支持板25を介してシールゴム板24を設けるとともに、一方のシャフト1に形成したシールドガス用通路からシールドガスを前記両パイプの突き合せ面内の空間に吹込むようにしたことを特徴とする請求項1記載のパイプ溶接用固定装置。
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JP10546698A JP3594798B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | パイプ溶接用固定装置 |
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CN110434544A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-12 | 嵊州市越通非开挖建设有限公司 | 一种可调整管道多角度对接的方法 |
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WO2013172244A1 (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | 金属パイプの接合装置及びそれを用いた金属パイプの接合方法 |
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KR101487657B1 (ko) * | 2013-07-05 | 2015-01-29 | 삼성중공업 주식회사 | 조정관 계측용 지그장치 |
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CN109570891B (zh) * | 2018-12-03 | 2024-04-16 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种高精度、简易便捷的钢管对接装置及钢管对接方法 |
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1998
- 1998-03-31 JP JP10546698A patent/JP3594798B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN110434544A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-12 | 嵊州市越通非开挖建设有限公司 | 一种可调整管道多角度对接的方法 |
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JPH11285896A (ja) | 1999-10-19 |
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