JPH02163596A - プラグ取外し方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １肛例青１ 本発明は一般に管からプラグを取り外すための方法と装
置に関し、特に、原子力蒸気発生器の管板に取り付けら
れている伝熱管からニッケル合金製のプラグを取り外す
ことに関するものである。

原子力蒸気発生器内の伝熱管がらプラグを取り外すため
の装置としては色々なものが知られている。このような
装置の使用は、新しい機械的な熱処理技術が栓塞された
管を使用状態に戻すために利用できるようになってきて
いる昨今、徐々に一般化してきている。しかしながら、
このような従来のプラグ引張り装置の作用及び使用法を
十分に認識するためには、伝熱管に用いられるプラグの
構造及び作用の一般的理解が必要である。

原子力蒸気発生器の伝熱管に最も頻繁に使用されるプラ
グは、インコネル製の管状シェル（以下、「プラグシェ
ル」とも称する〉から形成され、その一端は開放され他
端は閉鎖されている。シェルの内部は円錐形の広げ要素
を含んている。プラグの最も一般に用いられる型式の１
つにおいて、広げ要素は、瓶を封止するために使用され
る通常のコルクに似ノこ形状とされ、シェルの内部に完
全に配置されており、その大径の方の円形端部がプラグ
シェルの閉鎖端部の内面と接している。シェルの側壁は
正確には管状てはなく、シェルの閉鎖端部から開放端部
にかりて僅かにテーバが（ｔ　１．ｊられている。コル
ク状の広げ要素が油圧ラムによってシェルの閉鎖端部か
ら開放端部に強制的に引っ張られると、広げ要素は楔作
用によってプラグを半径方向に押し広げて管の内面と封
止係合させる。

このようなプラグの構造は、米国特許第４，３９０，０
４２号明細書に開示されている。シェルの縦軸線に沿っ
てコルク状広げ要素を強制的に引っ張ることは、広げ要
素がシェルの開放端部の方向に模作用て弓かれるので、
シェルの側壁を半径方向外方に広げることとなるが、そ
ればかりてなく、シェルの縦軸線に沿ってシェルの金属
製側壁に押出し力を作用させる。この結果、シェルの外
面を囲繞している隆起部ないしはラントが、伝熱管の内
面に対して封止係合される。

一般に、このようなプラグは、原子力蒸気発生器に内包
されているＵ字状伝熱管の管壁が修理てきないほとの腐
食又はその他の損傷を受けた場合に、それらの伝熱管を
閉じるために用いられる。

この閉鎖を行うためには、まず、蒸気発生器の管板に収
り付（〕られている伝熱管の開放端部に未拡張のプラグ
を挿入する。次に、油圧ラムを管板−１にプラグを覆う
ようにして配置すると共に、広げ要素に接続する。この
時点においては、広げ要素はプラグシェルの閉鎖端部と
接して配置されている。広げ要素がラムの引張り棒によ
りシェルの開放端部に向かって下方に引かれると、前述
したようにシェルは半径方向に広げられ、プラグは伝熱
管の開放端部に固定される。腐食又は損傷を受けた伝熱
管か閉しられていない場合、かかる伝熱管は割れを起こ
し、蒸気発生器の一次側から放射性の水が２次側の非放
射性の水に漏出する恐れがある。このような漏れは、ウ
ェスチングハウス型蒸気発生器がプラントの発電機のタ
ービンを回すために発生ずる非放射性蒸気を放射能で汚
染する。

従って、潜在的に欠陥のある伝熱管を栓塞することは重
要な保守作業である。

しかしながら、近年、ウェスチングハウス・エレクトリ
ック　コーホレーテッド（ＷｅｓＬｉＢｈｏｕｓｅＥｌ
ｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により開発さ
れた保守方法は、従来では修理てきないものと考えられ
ていた原子力蒸気発生器の伝熱管を修理てきるようにし
た。この技術は、蒸気発生器内の伝熱管、管板及び支持
板の間の環状の隙間を除去するために伝熱管を１１張す
ることと、放射加熱器でローＴ・ピーニング（Ｒｏ　ｔ
　Ｏ１１ｅ　ｅ　ｎ　ｉ　ｎ　ｇ）及び焼きなましを行
う等の新規な応力除去技術とを含んでいる。伝熱管の栓
塞は原子力蒸気発生器の発電能力を減じるので、栓塞さ
れな伝熱管の修理や補修か新しい修理技術により可能と
なった現在、伝熱管の開放端部に取り（ｔ　Ｉｆられな
プラグを取り外すことが徐々に一般化されてきている。

従来のプラグ取外し装置は、管内のシェルを緩めるため
にシェルの閉鎖端部の方に広げ要素を押し戻す押し棒と
、該押し棒が広げ要素を」１方に移動させた後にプラグ
シェルと螺合して管の開放端部からそのプラグシェルを
引っ張るための、前記押し棒の回りに同心に配置された
引張り継手とから主に構成されている。この装置は、同
心に配置された２つの油圧シリンダを有する油圧ラムに
より駆動されるのが一般的である。

しかし、このような従来のプラグ取外し装置を使用して
も常に完全な結果が得られるわけてはない。例えば、広
げ要素が管の内面でシェルの外面のランド間に及ぼず押
出し力のために、幾分かの固相溶接がシェルと管との間
に生ずる。従って、管からプラグを引き出す継手に接続
された油圧シリンダは、プラグが有効に引き出される前
に、約６３００ｋｇ（１４０００１ｂ、　）程の引張り
力を加える必要がある。この引張り力を適用することは
、プラグと管との間に生じた固相溶接と相俟って、取外
し作業後に管の開放端部に相当な摩損や掻き傷を生ずる
恐れがある。このような摩損や掻き傷は管の内面を損な
うばかりてなく、管口に応力を発生して応力腐食割れを
起こす恐れがある。このような従来の装置の他の欠点は
、商業上入手可能なロボット装置、例えはウエスヂング
ハウス　エレクトリック・コーホレーテッドにより開発
されたローザ（ＲＯ５Ａ）と共に使用できないことにあ
る。このようなＪ１互換性の原因は、装置平旦が非常に
重いこと、及び開栓される管の開放端部に装置の作動端
部を整列さぜることの困難性にある。勿論、このような
装置は原子力蒸気発生器のヂエンネルヘット内で手作業
で操作できる。しかしながら、このような手作業は、潜
在的に害のある放射能にオペレータをさらすことになる
。

摩損及び掻き傷の問題を解決するために、本願出願人は
、プラグか管から引き出される前に管の内面とプラグの
外面との間を相当に弛緩させる複数工具システムを開発
した。しかしながら、現在まてに考えられている工具シ
ステムの全ては、掻き傷や摩損を生ずることなく管から
プラグを取り外すことができるようにプラグが管内で十
分に弛緩される前に、異なる工具を連続的に使用する必
要がある。従って、このようなシステムの使用に必要と
される時間は、油圧ラムが管口からプラグを単純に引き
出すために必要とする時間よりも相当に長い。このよう
な蒸気発生器の停止時間は、１日ｔｏｏ、ｏｏｏドル以
上の損失を事業主に与えるのて、複数工具プラグ取外し
システムの使用に必要とされる長大な時間は出費を増加
させ、掻き傷を付りることなくプラグを収り外すことが
できるという利点を幾分相殺する。

従って、原子力蒸気発生器内の伝熱管の開放端部に摩損
や掻き傷を作ることなく伝熱管からプラグを取り外すた
めの装置を必要としていることは明らかである。理想的
には、このような装置は、保守作業員の放射線被曝及び
装置の使用コストを最小とするために、商業上入手可能
なロボット装置によって遠隔的に操作てきるものとずべ
きである。最後に、装置が少なくとも従来の油圧ラム装
置と同等な速さでプラグを取り外すことができるならば
、そのようにして、掻き傷のない取外しの利点が装置を
操作するのに必要とされる時間の増大によって相殺され
ないようにすることが望ましい。

元旦ノロ」贋 最も広い概念において、本発明は、管の内面と係合する
よう半径方向に広げられた金属製のプラグを取り外すた
めの方法てあって、この方法は、引張り降伏強さを低下
させる温度にプラグを加熱する工程と、プラグに引張り
力を作用させて該プラグを伸ばす工程と、それによって
プラグを半径方向に収縮させると共に、プラグと管の内
面との間の係合を緩める工程とを有している。冷却後、
プラグは管から容易に引き出される。好適な方法におい
て、加熱工程は金属製プラグに電流を流すことによって
行われる。電流はプラグの引張り降伏強さを相当に低下
させる温度にプラグを加熱するのに十分な大きさとする
。金属製プラグに電流が流されるのと同時に、引伸しの
ための引張り力が加えられる。

この方法は、原子力蒸気発生器の管板に取り付けられて
いるＵ字状伝熱管の端部を封止するのに用いられた円筒
形プラグを緩め取り外す場合に特に適している。このよ
うなプラグは、典型的には、開放端部と閉鎖端部とを有
する円筒形の金属製シェルから成り、その外面は、前記
閉鎖端部から開放端部に引かれるコルク状広げ要素によ
って、管の内面と封止係合するよう半径方向に広げられ
る。

本発明の方法がかかるプラグの取外しに用いられる場合
、本発明の方法は、シェル加熱用電流及びシェル引伸し
用引張り力が加えられる前に、円筒形のシェルの開放端
部からシェルの閉鎖端部に広げ要素を押し戻す工程を更
に含む。この工程の後、プラグの引っ張り降伏を少なく
とも５０％低減ずる約７０４〜８１６℃（１３００〜１
５００’Ｆ）の温度にシェルの側壁が加熱されるまで、
５Ｖの電圧で約３００Ａの電流を円筒形シェルの縦軸線
に沿って加える。同時に、押し棒を円筒形プラグの開放
端部を通して閉鎖端部に接するまで延ばずことにより、
プラグに引張り力を作用させる。押し棒は、プラグを約
１０％程仲はずのに十分な力て、プラグシェルの閉鎖端
部と係合する。このような引伸しはプラグを半径方向に
収縮させ、それによってプラグの外面と管の内面との間
の係合が緩む。冷却後、プラグは比較的容易に管から取
り出さ−れる。

本発明の装置は、プラグシェルの引張り降伏を相当に滅
するのに仕分であるシェル加熱電流をプラグシェルに流
すと同時に、プラグシェルを引き伸ばすのに十分な引張
り力を該プラグシェルに作用さぜることのてきる導電性
を有する押し棒手段を備えている。この装置はまた、プ
ラグの開放端部を脱着可能に固定するプラグ゛固定手段
を備えている。押し棒手段は、プラグ固定手段てプラグ
の開放端部を固定し、シェルの開放端部を通して押し棒
手段を延はし、そしてシェルの閉鎖端部に押圧力を作用
させることにより、プラグシェルの縦軸線に沿って所要
の引張り力を作用させる。好適な実施態様においては、
プラグ固定手段と導電性押し棒手段は同一・のフレーム
に取り付（すられる。

導電性の押し棒手段は、そこに同心に設けられた穴に摺
動可能に配置された導電棒を備えている。

この導電棒は、プラグシェルの閉鎖端部と、導電棒が接
続される電源との間の良好な電気的接触を確保するため
に、ばね偏倚されるのが良い。プラグ固定手段はフレー
ムに回転可能に連結されたカラーもしくはスラス１〜継
手を備え、このスラスト継手は、シェルの開放端部を囲
むねし部分に適合するねし部分を有している。このスラ
ス１〜継手を選択的に回転してプラグの開放端部と螺合
させるために、電動モータ及び歯車列から形成された駆
動列かプラグ固定手段に設（Ｊられている。最後に、こ
の装置は、本発明の方法の最後の工程においてスラスト
継手を引っ張って管の開放端部からプラグを引き出すた
めに、フレームに連結された油圧シリンダの形態をとる
引張り手段を備えている。

本発明は、原子力蒸気発生器の管板に取りイ４けられた
伝熱管の内面に掻き傷や摩損を与えることなく該伝熱管
からインコネル製のプラグを迅速に取り外すための有効
な手段を提供するもので、その手段は、ロボットのよう
に取り扱うことのできる単一の工具によって実施できる
。

まず、第１図、第２Ａ図及び第４図について説明するが
、図中、同一符号は同一構成部分を示すものとする。本
発明のプラグ取外し装置及び方法は、特に、原子力で作
動される蒸気発生器の管板５に配置された伝熱管３から
インコイ・ル製のプラグ１を取り外すのに適合される。

このようなプラグ１は、テーパ付き広げ要素を内包する
管状シェルフから一般に形成されている。

広げ要素９は、プラグシェルフの閉鎖端部１１から開放
端部１２に摺動可能である。シェルフの閉鎖端部１１は
、その内面に浅い円錐形斜面１５を有する円筒形の壁体
１３で終端している。この壁体１３は、シェルフの上縁
部の周囲に、肩部１７の部分で一体的に形成されている
。シェルフの開放端部１２は、平らな環状の壁体２３に
よって囲まれた円形の開口２１を有している。この円形
の開口２１は、図示するように、ねじ穴２５と通じてい
る。プラグシェル７の壁体はほぼ一定の肉厚であるが、
プラグシェル７の内面２７は、広げ要素っであるコルク
状ボディ２９が閉鎖端部１１から第１図に示される開放
端部１２に引き下げられた場合に、プラグシェル７の外
面が伝熱管３の内面と係合するように、内方にテーパが
付けられている。

広げ要素っであるコルク状ボディ２９は、平坦で円形の
」二端部３１と、丸められた下端部３３とを有している
。丸められた下端部３３は、広げ要素９がテーパ付き内
面２７に対して引き下げられた場合に、該広げ要素９が
シェルフをくさび作用で押し広げるのを助け、一方、上
端部３１を囲む比較的に鋭い縁部は、拡張後に広げ要素
９がシェルフの閉鎖端部１１の方に戻るのを防止する戻
り止めｍｓを形成する。コルク状ボディ２９には、中心
に配置されたねじ穴３５が設けられており、このねじ穴
３５は栓塞作業中に広げ要素９を引き下げるために用い
られるねじ刊き引張り棒（図示しない）を受は入れる。

このようなプラグシェルフにおいては、複数の環状の隆
起部若しくはランド３６がその外面を囲むようにして設
けられている。広げ要素９が第１図に示す位置に引き下
げられると、これらのランド３６は伝熱管３の内面とシ
ェルフの外面との間を強く係合する局所的領域を形成す
る。

第２Ａ図及び第４図を参照すると、本発明のプラグ取外
し装置４５は、本体ブロック４８に設置された押し棒手
段たる加熱・押し機構４７を有している。

この機１１１４７の主要構成要素は、プラグシェル７の
開放端部１２を通して伸長可能且つ引込み可能な導電性
のある押し棒４９である。押し棒４９には同心に六６３
か配置され、その穴６３に導電棒６５が摺動可能に挿通
されている。導電棒６５は、ばね偏倚式プランジャ６９
を備え、導電棒６５の弾丸状ノースないしは接触部６７
を偏倚させ、プラグシェルフの浅い円錐形斜面１５と電
気的に接触させる。以下て詳細に述べるように、導電棒
６５は、アーク溶接で用いられる電源と同様な高電流、
低電圧の電源１８０に最終的に接続されるが、設置の必
要性を最小にするなめに更に低い電圧で作動されるよう
にしても良い。導電性押し棒４９の下部は、押しシリン
ダ５７のビスＩ〜ン組立体５５にねじ込まれるねじ付き
端部５３を有している。好適な実施例において、押しシ
リンダ５７及びビスＩ〜ン組立体５５は、ウィスコンシ
ン州、パトラ−に設立されているエナーパック・インコ
ーホレーテッド（Ｅｎｅｒｐａｃ　、　Ｉｎｃ　、　）
により製造されている型式Ｎｏ、ＲＣＩｌ−１２１のよ
うな中空プランジャ型シリンダの構成部分となっている
。このような中空プランジャ構造は、短絡を起こすこと
なく導電棒６５に高電流を流すことが必要となる構造を
単純化するので、好ましい。また、押しシリンダ５７は
、加圧作動油の供給源から切り離された場合に、押し棒
４９を引っ張るための引張りばね９５を有している。

また、プラグ取外し装置４５は、駆動機構１１９により
本体ブロック４８に回転可能に取り付けられた取外し可
能なねじ付きスラスト継手１０５を有している。このス
ラスト継手１．０５の」一端１０７は、ねじ部分１０９
を有し、このねじ部分１０９は、プラグシェルフの開放
端部１２にあるねじ穴２５と螺合できるようになってい
る。

装置４５の本体ブロック４８には、１対のスラストシリ
ンダ１２８ａ、１２８ｂが螺合されて取り付けられてい
る。各シリンダ１２８ａ、１２８１３は往復動可能なピ
ストンロッド１３０ａ、１３０ｂを有し、プラグ１が緩
められた後にプラグ１に引張り力を作用させるため、ピ
ストンロッド ラスト継手１０５のねし付き端部１０７がプラグ１のね
し穴２５の口と係合するように本体ブロック４８全体を
持ぢ」二げるために、１対の垂直位置決めシリンダ１３
７ａ、１３７ｂが、本体ブロック４８と、ロボッｌ〜の
ように操作可能なフレーム１４０との間に設けられてい
る。

次に作用について説明する。ウェスチングハウス・エレ
クｌ〜リック　コーポレーションで開発されたローザの
ような商業上入手可能なロボッＩ〜を用いて、取り外さ
れるべきプラグ１のねし穴２５と同心にスラスト継手１
０５の端部１０７が整列される位置に、装置４５全体を
支持するフレーム１４０を配置する。次に、垂直位置決
めシリンダ１３７ａ、１３７ｂを駆動すると共に、スラ
スト継手１０５を回転させる駆動機構１１９を作動さぜ
る。スラスト継手１０５が適正に整列されているならば
、そのねじイー１きの端部１０７は、プラグ１の開放端
部１２に配置されたねじ穴２５と螺合し、それによって
プラグ１が本体ブロック４８に固定される。

次に、押しシリンダ５７を駆動し、押し棒４９をねじ穴
２５を通して延ばし、第１図に示す位置にあるプラグ１
の広げ要素９に当接させる。押し棒４９が広げ要素９を
プラグシェルフの閉鎖端部１１に押し付は第４図に示す
位置となるように、押しシリンダ５７内の圧力を調節し
、その後シリンダ５７を停止する。この時、ばね偏倚式
導電棒６５の弾丸状接触部６７が、第４図に示すように
、プラグ１の円錐形斜面１５に係合される。次いで、電
源１８０を導電棒（好適には中実の銅から作られている
）６５に接続し、約３００〜４００Ａの電流を約５Ｖの
電圧でプラグシェルフに流す。プラグシェルフがチェリ
ーレッドの白熱光を発したならば（これは約７０４℃（
１，３００°Ｆ）以」二の温度に加熱されていることを
示す）、その引張り降伏は少なくとも５０％減しられる
。プラグシェルフの開放端部１２はねしイ」きスラスト
継手１０５により本体フロック４８に未だ固定されてい
るので、シェルフの閉鎖端部１１を押し付けている押し
棒４９によって、シェルフの壁体を横切って引張り力が
作用される。停止されている押しシリンダ５７内にある
作動油は、押し棒４９かチェリーレッドに白熱したプラ
グシェルフを第４図の点線で示ず位置まて伸はずのに十
分な圧力て維持されており、これは、シェルフを径方向
に収縮すると共に、管３の内面からラント３Ｂを実質的
に引き離す効果を有する。プラグ１が周囲の温度と同じ
であるならば、所望の引伸し効果を得る前に（この効果
には約４５００ｋｇ　（１，００００ｌ　ｂ　）必要と
する）、押し棒４９は破損するであろう。しかしなから
、プラグシェルフに通された電流により、プラグシェル
フは約７０４”Ｃ（１３００’Ｆ　）以上の温度に加熱
されているので、このような引伸しに必要とされる力は
前記の半分以下、恐らくは約６８０ｋｇ　（１５００ｌ
　ｂ　）程度であり、これは更に加熱することによって
減じられる。プラグシェルフが第４図に示す位置まで引
き伸ばされた後、導電棒６５が電源１８０から切り離さ
れ、プラグ１が冷却され収縮される。この後、押しシリ
ンダ５７内の圧力か解放される。最後に、２つのスラス
トシリンダ１２８ａ、１．２８ｂを駆動し、ねしイζ１
きスラスト継手１．０５によりプラグ１を管３から引き
出ず。

以下で述べるように、ねしイ４きのスラスト継手１０５
の目的は、本発明の方法における弛緩工程と取外し工程
を行っている間に、本体フロック４８にプラグシェルフ
を固定するための手段を提供することにある。この固定
工程は、プラグ１のねし穴２５内に継手１０５のねし部
分１０９をねじ込むことにより行われる。駆動機構１１
９がねじ付きスラスト継手１０５と本体ブロック４８と
の両者に加えるモーメンＩ−に対抗するために、１〜ル
クピン１３１ａ、１３１ｂが本体ブロック４８に設６フ
られており、これらは、管板５の他の伝熱管３の開放端
部内に挿入可能である。また、ねし付きスラスト継手１
０５と、取り外されるプラグ１との間の正確な間隔を確
保するために、隔離部祠もしくはスタンドオフ１３３ａ
、１３３ｂが本体フロック４８に設（つられている。

１允　の　　と　゛の詳　を説 第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図を参照して説明するな
らは、プラグ取外し装置４５の加熱・押しｆｌ！ｉｔ＃
４７は前述した導電性の押し棒４９を備えている。

押し棒４９の」１端には、広げ要素９の下部と係合する
環状の肩部５１か一体形成されており、下端には、電気
的に絶縁のセラミック製保持リング５４内にねじ込まれ
るねし部分５３が設けられている。また、保持リング５
４は押しシリンダ５７の中空ピストン組立体５５の円形
の」１壁に螺合されている。勿論、ビス１ルン組立体５
５は押しシリンダ５７内で往復運動可能である。更に、
押しシリンダ５７はねじ部分６１により管状のフランジ
５９で本体ブロック４８に固定されている。

前述した導電棒６５を収容するために、押し棒４９は同
心に配置された穴６３を備えている。導電棒６５の上端
には、プラグシェルフの円錐形斜面１５と形状において
相補的となっている弾丸状接触部６７が設けられている
。また、導電棒６５はその下部にばね偏倚式プランジャ
６９を備えており、このプランジャ６９は導電棒６５自
体に一体形成されるのが好適である。本発明の方法にお
ける加熱工程中に導電棒６５に発生する熱を最小限とす
るために、導電棒６５及びプランジャ６９は、銀、金ニ
ツケル合金或は銅合金等の高導電性材料から作られる。

また、短絡を防止するために、導電棒６５は、セラミッ
クの吹付は被膜、或は他の形態の強度があり薄く効果的
な絶縁材で絶縁されている。導電棒６５のプランジャ６
９はセラミック製のスリーブ７０内において環状の保持
肩部７２と環状の保持リング７４との間で往復運動可能
となっており、スリーブ７０はビスｌ〜ン組立体５５の
上部部分に上方に向かってねし込まれている。セラミッ
ク製スリーブ７０の外面及び環状の保持リング７４の外
面には、組立てに使用するために、図示のようなねじ部
分７６．７８がそれぞれ設けられている。導電棒６５の
プランジャ６９は、弾性金属から作られたコイルばね８
０によって上方に偏倚されている。プランジャ６９の下
端は、引出し電線８９に接続され、この電線８９は電源
１８０に接続されている。導電棒６５を通る電流の流れ
によって形成される回路を完全なものとするために、銅
製の接地リング９０が、プラグｌ−ｔＪ手１０５のねじ
付き端部を囲んている。接地リング９０は、プラグｌ−
ｔＪｆｉ手１０５の回転を妨げないように、スラスト継
千１０５の先端部１０７に回転可能に取り付けられてい
る。銅製の接地リンク９０は、図示するように、地線９
１に接続されている。また、接地リンク９０は、プラグ
加熱電流かそこに流される際には、プラグｌ−継手１０
５にし−）かつと締結される。

押しシリンダ５７を駆動するために、油圧作用側配管９
３に連結された入口ニップル９２が、図示の如くシリン
ダ５７の後部にねじ込まれている。シリンダ５７か加圧
作動油から解放された場合に、押し棒４９が確実に引き
戻されるように、引戻し用ばね９５かピストン組立体５
５の４−面と保持リング９７の下面との間に配置されて
いる。

スラスト継手１０５は、ねじ穴２５に関連して切削され
たねじ部分１０９によって囲まれたねじ付き端部１０７
を備えている。このわし部分１０９の切削形態は、スラ
スト継手１０５の端部１．０７をねし穴２５に螺合させ
るのを容易化する。このねじ付きスラスト継手１０５は
、更に、環状のフランジ１１３で終端した拡径された中
空の端部１１１　を備えている。フランジ１１３は環状
の凹部１１５内で回転動作が可能てあり、その」二側に
おいては保持肩部１１７により、下側においては保持リ
ング９７の上面により四部１１５内で保持されている。

前述したように、スラスト継手駆動機ｉ１．１９は、ス
ラスト継手１０５のねじイ」き端部１０７をプラグシェ
ルフのねし穴２５にねし込むために、スラスト継手１０
５を本体フロック４８に対して回転させる。このために
、駆動機構１１９は駆動歯車１２３と噛合された波動歯
車１２１を有しており、駆動歯車１２３は逆回転可能な
モータ１２７の出力シャツｌ−１２５に連結されている
。好適な実施例においては、モータ１２７はテキサス州
、プラグのホールマーク・インコーホレーテッド（１＋
ａｌ１ｍａｒｋ、　Ｉｎｃ、）がら入手可能な可逆電動
モータ（型式Ｎｏ、３１．１＾２１３−９）である。電
源コード１２８は図示の如くモータ１２７の下部ケース
に接続されている。このようなモータ１２７は小型で比
較的に軽量であることが有効であり、それによって、装
置４５全体の寸法及び重量を比較的に小さな値に抑える
ことができ、商業上入手可能なロボットアームにより容
易に取扱い或は移動を行うことができる。

本体ブロック４８は、装置４５全体の主要支持部材を形
成する。本体ブロック４８はその上面に１−ルクピン１
３１を有しており、このピン１３１は３つの個々独立の
ピン挿入位置く符号１３１ａ、１．３　ｌ　ｂ、１３１
ｃで示す位置）のいずれか一箇所で本体ブロック４８に
収り外し可能にねし込まれる。この装置４５を使用する
場合、１−ルクピン１３１は、栓塞されていない伝熱管
３の開放端部内に挿入される。ピン１３１がそのように
挿入されている状態では、プラグｌ−継手１０５のねじ
付き端部１０７かプラグシェルフのねじ穴２５に螺合さ
れている場合、ピン１３１はスラスト継手駆動機構１１
９により発生される約１．３８ｋｇ・＋ｎ（１，Ｏｆｔ
・ｌｂ）のトルクに対抗するのが有効である。ｌ・ルク
ビン１３１のための択一的な位置１３１ａ、１３１ｂ、
１３１ｃは、挿入に好ましい隣接の管が栓塞されていた
り損傷されている場合、或はトルクピン１３１を受ｏ′
り入れることのできない他の理由がある場合のために設
けられている。また、１組のスタンドオフ１３３ａ、１
３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄが本体ブロック４８の」二
面に突設されている。この装置４５の使用中において、
ロボットアーム（図示しない）が特定のプラグシェルフ
に対して適正な位置に装置４５のねし付き端部１０７を
配置するために用いられた場合、これらのスタンドオフ
１３３ａ、１３３１１．１３３Ｇ、１３３ｄは、トルク
ピン１３１が隣接の伝熱管３に挿入された後、管板５の
平坦な下面と係合するのて、ねし付き端部１０７は、栓
塞されていない伝熱管３がら所定の適当な置部をもって
隔てられる。

ねじ付き端部１０７の横方向の位置決めの全ては、軸方
向の位置決めの大部分と同様に、前述のロボットアーム
によって行われる。軸方向の位置決めの釣合いは、本体
ブロック４８の下面の下側に配置される１対の垂直位置
決めシリンダ１３７ａ、１３７ｂの出力ロット１３５ａ
、１３５ｂによって達成される。第２Ａ図から容易に理
解されるように、位置決めシリンダ１３７ａ、１３７ｂ
は、それらが取り付けられているフレーム１４０に対し
て約５０．８＋ａｍ　（２ｉｎ、）の最大距離の範囲内
て装置４５全体を垂直に移動さぜることがてきる。

浮動継手１４２ａ、１４２　ｂが、シリンダ１３７ａ、
１３７ｂの出力１コツＦ１３５ａ、１３５ｂの上端に本
体ブロック４８を連結している。継手１４２１１の構造
は継手１４２ａと同一であるのて、以下、継手１４２ａ
の構造についてのみ詳細に説明する。継手１４２ａは、
チルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）又は他の自己潤滑性プラスチ
ックから作られたブロックから形成され、図示の位置に
穴１４６を有している。この穴１４６は、小径の下部部
分１４８と、大径の上部部分１５０とを有している。継
手１４２ａは更に、出力ロット１３５ａの上部部分に設
けられた穴（図示しない）に受は入れられるねじ付き軸
部１５４と、段付き頭部１５６とを有する保持ねし１５
２を備えており、頭部１５６の小径の下部部分１５８は
穴１４６の下部部分１４８内に収容可能であり、頭部１
５６の大径の−に１部部分１６０は穴１４６の４一部部
分１５０内に収容される。穴１４６の下部部分１４８と
上部部分１５０の半径は、それぞれ、段付き頭部１５６
の下部部分１５８と上部部分１６０の半径よりも約１．
５９ｍ＋ｎ　（１／１６ｉｎ、）大きい。しかし、穴１
４６の大径−１一部部分１５０の高さＬは、頭部１５６
の大径上部部分の高さよりも極く僅かく約１／４０＋ｎ
ｍ　（］／１０００ｉｎ、））大きい。このように寸法
状めした結果、保持ねじ１５２は、横方向においてはあ
らゆる向きに約３．１８＋ａｍ　（１／８ｉｎ、　）の
範囲内で移動できるが、垂直方向（軸方向）には殆と動
くことかできない。浮動継手１４２ａ、１４２ｂにより
与えられる横方向の遊びは、プラグシェルフの下部４＝
１近に配置されている広は要素９の中心に設けられた穴
３５に押し先端、即ち肩部５１を押し込む際、肩部５１
それ自体を成る程度整列させる働きがある。

更に、第２Ｂ図及び第２Ｃ図を参照して説明するならば
、本発明の装置４５は前述のフレーム１４０を有してい
る。フレーム１４０は、ローザ（ＲＯ３八）のアーム或
は他の商業上入手可能なロホッＩ・のアームにプラグ取
外し装置４５を連結する働きを有する。

フレーム１４０は矩形形状の下部支持板１６５を有して
いる。ローザの連結器１６６が支持板１６５の下面から
下方に延びており、４本の連結ロット１６７ａ、１６７
ｂ、１６７Ｃ２１６７ｄ　（図面では連結ロット１６７
ａ、１６７ｂのみ示す）が支持板１６５の」二面から延
ひている。連結ロッＦ１６７ａ、１６７　ｂ、１６７ｃ
、１６７ｄは支持板１６５の上方でｔＪ字形上板１６９
と連結している。連結ロッド１６７１）には、歯車１２
３と機械的な干渉を防止するために、切欠き（図示しな
い）か設けられている。

」１板１６９をこれらの連結ロット１６７に固定するた
めに、ホルｌ−］、７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ、＋７
０ｄが用いられている。上板１６９のＬ面には、４つの
レベリングスイッチ１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ、１
７１ｄか設けられている。

基本的に、これらのレベリングスイッチ１７１ａ〜１７
１ｄは、」−板１６９が管板５の下面に均等に係合され
た場合に、装置Ｖ４５のオペレータにそれを知らせる。

好適な実施例において、レベリングスイッチ１７１ａ〜
１７１ｄは、ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーテッ１〜から入手可能なリニヤ・ポット組立体
（１ｉｎｅａｒ　ｐｏｔ　ａｓｓｅｍｂｌｙ）の型式Ｎ
ｏ、１８５−ＩＥＯ７である。第２Ｂ図に明示するよう
に、装置４５はフレーム１４０の前縁部で支持されてい
る。フレーム］４０の下部支持板１６５と加熱　押し機
ｗ４４７の押しシリンダ５７との間の機械的干渉を避け
るために、支持板１６５の前縁部には図示の如き四角形
の切欠き１７３が設けられている。オペレータが装置４
５を正確に位置決めするのをより一層容易化するために
、テレビカメラ１７５がフレーム１４０に取り付けられ
、そのレンズ１７７は押し棒４９の方向に向けられてい
る。カメラ１７５はブラケッ１〜１７９により下部支持
板１６５に取りイ］けられている。更に、光源１８１が
、位置決め作業中に、管板５の下側を照らずために下部
支持板１６５に設けられている。

ここで、第３図について説明する。プラグ取外し装置４
５の電源１８０は、導電棒６５を電源１８０の出力部に
選択的に接続するための２極双投スイツチ１８２を備え
ている。２０Ａの回路遮断器１８４が、短絡の場合に電
源１８０を保護するために図示の位置に設けられている
。電源１８０がオンであることを示すために、指示灯１
８６が回路の２極間に並列に接続されている。電圧調整
器１８８が、電源１８０の出力端て発生される低電圧、
高電流の電流を制御するために、６Ｖ、４００Ａ変圧器
ら直列に接続されている。

導電棒６５を流れる電流の大きさを示すために、アンペ
ア計１９２か電源１８０の出力端子の一方に直列に接続
されている。

本発明の方法は、第１図、第２Ａ図及び第４図を参照す
ると最も理解できるであろう。この方法の第１の工程に
おいて、広げられたプラグ１の広り要素９がシェルフの
閉鎖端部１１に接するよう上刃に押し戻される。この／
ごめに、プラグ取外し装置４５はローザ又は他のロボッ
トによって所定の伝熱管３の下側で取り扱われる。次い
で、テレヒカメラ１７５及び光源１８１が作動され、シ
ステムオペレータは、フレーノ＼１４０を用いて適所に
概ね装置４５を移送するために、得られたテレビ画像を
使用する。にの工程の最を妾において、システムオペレ
ータは所定の伝熱管３と導電性の押し棒４９とを整列さ
ゼると共に、所定の伝熱管３のいずれかの側方に位置し
ている伝熱管３の１つとトルクピン１３１とを整列させ
る。この後、フレーム１４０の−Ｊｒ、板１６９が管板
５の下面と係合する高さにあることをレベリングスイッ
ヂ１７１ａ、１７１ｂが示すまで、オペレータはフレー
ム１４０を」１昇さぜ管板５に当接させる。

次いて、システムオペレータは垂直位置決めシリンダ１
３７ａ、１３７ｂを作動させ、シェルフの開放端部１２
のねし穴２５に押し棒４９を挿入し、押し棒４９の環状
の肩部５１を広げ要素９の下端３３に接触さぜる。

垂直位置決めシリンダ１３７ａ、１３７ｂの作動は、更
に、所定の伝熱管３と関連する伝熱管３の１つに１〜ル
クビン１３１　を挿入する働きもある。前述したように
、浮動継手１４２ａ、１４２ｂは、挿入工程中において
横方向の僅かな動きを無制限に許容することにより、プ
ラグシェルフのねし穴２５と押し棒４９との小さなずれ
を補償する。

押し棒４９が前述したように挿入されている間、ねじ付
きプラス１〜継手１０５の駆動機構１１９が作動され、
そのねし部分１０９をプラグシェル７の開放端部１２に
あるねじ穴２５に螺合さぜる。プラス１〜継手１０５か
プラグシェルフにねし込まれた後、広げ要素９がシェル
フの閉鎖端部１１に完全に押しイ＝ｆ　Ｇ−）られるま
て加熱　押し機構の押しシリンダ５７か作動される。

広は要素９かプラグシェルフの閉鎖端部１１に接したな
らは、シリンダ５７は停止し、導電棒６５の端部にお（
゛）る弾丸状の接触部６７か、ばね偏倚式プランジャ６
９により導電棒６５の下部に及ぼされる力によって、プ
ラグシェルフ内で浅い円錐形斜面１５と係合する。次い
で、プラグシェルフに５■の電圧て約３００Ａの電流を
流すために、２極双投スイツチ１８２を閑しる。この間
、押しシリンダ５７内の油圧はそのまま維持され、押し
棒４９はプラグシェルフの閉鎖端部１１に対して一定の
押圧力を及ぼずようになっている。シェルフの開放端部
１２はねし付きスラスト継手１０５に固定されたままと
なっているの°ζ、シェルフの閉鎖端部１１に対して押
し棒４９により及ぼされる押圧力によって、シェルフに
縦軸線に沿う引張り力か作用される。プラグシェルフの
横断面積は、プラグシェルフの縦方向中央部分の中て広
げ要素９の直下が最も小さくなっているのて（第４図参
照）、導電棒６５により流される電流はプラグシェルフ
のその部分を最も早く加熱し、最も明るく白熱させる。

シェルフのその部分がチェリーレッドに又は明るく白熱
したならば、シェルフの引張り降伏は少なくとも５０％
減じられる。

そして、押し棒４９により及ぼされる引張り力はプラグ
シェルフを点線て示ず位置まで仲はし始める。

これは、伝熱管３の内面から離れるようにシェルフの外
面のランド３６を半径方向に収縮する効果を有する。

シェルフが図示の位置まで引き伸ばされたならば、電源
１８０の２極双投スイツチ１８２が開放され、プラグシ
ェルフは約１分間冷却される。この冷却によってランド
３６は温度差による収縮を生し、伝熱管３の管壁の内面
から更に離れる。

最後に、プラスシシリンダ１２８ａ、１２８ｂが作動さ
れ、それぞれのビス１〜ンロツド１３０ａ、１３０ｂが
管板５の下面に押し付（−）られる。これらのピストン
ロッド１３０ａ、１３０ｂは本体ブロック４８を介して
ねじ付きスラスト継手１０５に連結されているので、プ
ラグシェルフは伝熱管３の開放端部１２がら引き出され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプラグ取外し装置及び方法によっ
て取り外される管のプラグを示す縦断面図、第２Ａ図は
本発明のプラグ取外し装置の部分断面正面図、第２Ｂ図
はプラグ取外し装置の一部を構成するフレームに取り付
けられた第２Ａ図に示すプラグ取外し装置の側面図、第
２Ｃ図は第２Ｂ図に示すプラグ取外し装置及びフレーム
の平面図、第３図はプラグ取外し装置の押し棒に電気的
に接続される電源の概略図、第４図は第２Ａ図〜第２Ｃ
図に示すブック取外し装置により弛緩され取り外される
過程にあるプラグの縦断面図である。 １図中、 １−・・プラグ　　　　　３・・伝熱管７・シェル　　
　　　９　広げ要素 １１・閉鎖端部　　　　１２・開放端部４５　　プラグ
取外し装置 ４７・加熱　押し機構（押し棒手段） ４８・本体フロック　　４９　　押し棒５７　　押しシ
リンダ １０５・・プラグｌ−継手 １４０・・フレーム ６５・・・導電棒 １１９・駆動機構 １８０・・・電源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属製のプラグの外面が細長い管の内面に係合され
   ている場合において、前記プラグを前記管から取り外す
   ためのプラグ取外し方法であって、前記プラグの引張り
   降伏強さを低下させる温度に該プラグを加熱する工程と
   、前記プラグを引き伸ばすために該プラグに引張り力を
   作用させ、もって該プラグ及び前記管の間の係合を緩め
   る工程と、前記管から前記プラグを引き出す工程とを備
   えているプラグ取外し方法。 ２、閉鎖端部と、開放端部と、管の内面と係合する外面
   とを有する金属製シェルを備える型式の金属製プラグを
   、前記管から取り外すのを容易化するためのプラグ取外
   し装置であって、前記シェルの引張り降伏を相当に減ず
   る温度に該シェルを加熱するのに十分な電流を該シェル
   に流すと共に、該シェルを引き伸ばすのに十分な引張り
   力を該シェルに作用させることにより、該シェルの前記
   外面を半径方向に収縮させる導電性の押し棒手段を備え
   ているプラグ取外し装置。