JPH06281554A - 管状製品の圧縮材料強度の実験的測定装置及び方法 - Google Patents
管状製品の圧縮材料強度の実験的測定装置及び方法Info
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- JPH06281554A JPH06281554A JP5309416A JP30941693A JPH06281554A JP H06281554 A JPH06281554 A JP H06281554A JP 5309416 A JP5309416 A JP 5309416A JP 30941693 A JP30941693 A JP 30941693A JP H06281554 A JPH06281554 A JP H06281554A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実験室と製造環境内での品質管理テストのた
めに十分に信頼性があり、工場生産の管状製品の製造領
域に設置するのに十分に簡単で、入手可能な管状製品の
圧縮強度テスト方法及び装置を提供する。 【構成】 円筒形空洞部１２をもつハウジング１１と、
空洞部の対向端を閉鎖する頂部と底部の端キャップ１
３、１４と、空洞部内に設けた管状袋手段２０を備え、
袋手段はテストする管状製品Ｔより大きい圧力チャンバ
２１と、袋手段と空洞部壁の間の流体受け入れスぺース
２２を画成し、また管状製品の周りの圧力チャンバを充
填する小球３２と、袋手段が小球に、次いで管状製品の
外側湾曲面に圧力を加えるように流体受け入れスぺース
に液圧流体を注入する手段を備える。
めに十分に信頼性があり、工場生産の管状製品の製造領
域に設置するのに十分に簡単で、入手可能な管状製品の
圧縮強度テスト方法及び装置を提供する。 【構成】 円筒形空洞部１２をもつハウジング１１と、
空洞部の対向端を閉鎖する頂部と底部の端キャップ１
３、１４と、空洞部内に設けた管状袋手段２０を備え、
袋手段はテストする管状製品Ｔより大きい圧力チャンバ
２１と、袋手段と空洞部壁の間の流体受け入れスぺース
２２を画成し、また管状製品の周りの圧力チャンバを充
填する小球３２と、袋手段が小球に、次いで管状製品の
外側湾曲面に圧力を加えるように流体受け入れスぺース
に液圧流体を注入する手段を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は管状製品のテストに関
し、詳細には圧縮強度を測定するための管状製品のテス
トに関するものである。
し、詳細には圧縮強度を測定するための管状製品のテス
トに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】円筒形コアや管状容器は種々様々な目的
に極めて広範に使用されている。使用に際して、円筒形
コアや多くの管状容器（以後“管状製品”又は直接“チ
ューブ”と称する）は外側湾曲面に加わる径方向圧縮又
は圧力に起因して圧縮フープ応力を受ける。操作の困難
性なしにかかるサービス条件に耐え、その目的を達成
し、そして最終ユーザーの要望を満足させるためには、
管状製品は十分な圧縮強度をもつ必要がある。かかる管
状製品の製造は管状製品が必要な圧縮強度特性をもつこ
とを保証するために品質保証能力をもたなければならな
い。
に極めて広範に使用されている。使用に際して、円筒形
コアや多くの管状容器（以後“管状製品”又は直接“チ
ューブ”と称する）は外側湾曲面に加わる径方向圧縮又
は圧力に起因して圧縮フープ応力を受ける。操作の困難
性なしにかかるサービス条件に耐え、その目的を達成
し、そして最終ユーザーの要望を満足させるためには、
管状製品は十分な圧縮強度をもつ必要がある。かかる管
状製品の製造は管状製品が必要な圧縮強度特性をもつこ
とを保証するために品質保証能力をもたなければならな
い。
【０００３】有効な品質保証プログラムの主な要件の１
つは管状製品の圧縮材料強度を確実に測定するための品
質管理テストである。管状製品をテストする幾つかの異
なった方法が一般に使用されているが、かかる一般に実
施されるテスト方法は製造者や消費者の要望に答えるも
のではない。例えば、直径圧縮フラットクラッシュテス
ト法が一般に使用されている。このテストは比較の目的
には有用であるが、材料の圧縮強度を測定するものでは
なく、またサービス条件を取扱うものでもない。
つは管状製品の圧縮材料強度を確実に測定するための品
質管理テストである。管状製品をテストする幾つかの異
なった方法が一般に使用されているが、かかる一般に実
施されるテスト方法は製造者や消費者の要望に答えるも
のではない。例えば、直径圧縮フラットクラッシュテス
ト法が一般に使用されている。このテストは比較の目的
には有用であるが、材料の圧縮強度を測定するものでは
なく、またサービス条件を取扱うものでもない。
【０００４】かかる管状製品の他のテスト法が提案され
ているが、何れも欠陥と欠点をもち、適当でないことが
認められた。かかるテストの１つは管状製品にベルトを
巻き付け、次いでチューブに径方向圧縮力を加えるため
に引張って張力を与える。このベルトテスト法は、チュ
ーブに加わる負荷がベルトを引張る角度に応じて変化す
るという事実を含む大きな欠陥と欠点をもつ。これらの
テスト法のもう１つは液圧流体によってチューブに直接
負荷を与えることを含む。テストされる管状製品と液圧
流体が直接接触するという問題、確実な液圧シールを得
ることの困難性、一般的な非清潔性、開放型液圧流体シ
ステムによる作業者の不便さ等の他に、管状製品の直接
的液圧負荷は圧縮材料に破壊よりはむしろ座屈を生ぜし
める。
ているが、何れも欠陥と欠点をもち、適当でないことが
認められた。かかるテストの１つは管状製品にベルトを
巻き付け、次いでチューブに径方向圧縮力を加えるため
に引張って張力を与える。このベルトテスト法は、チュ
ーブに加わる負荷がベルトを引張る角度に応じて変化す
るという事実を含む大きな欠陥と欠点をもつ。これらの
テスト法のもう１つは液圧流体によってチューブに直接
負荷を与えることを含む。テストされる管状製品と液圧
流体が直接接触するという問題、確実な液圧シールを得
ることの困難性、一般的な非清潔性、開放型液圧流体シ
ステムによる作業者の不便さ等の他に、管状製品の直接
的液圧負荷は圧縮材料に破壊よりはむしろ座屈を生ぜし
める。
【０００５】これらの従来提案されたテスト方法の更に
他のものは管状製品を包囲する小球による管状製品の径
方向圧縮負荷を利用する。球は機械的プランジャを経て
軸方向テスト機械によって長手方向に負荷を加えられ
た。しかしこの球テスト方法はチューブの湾曲面の全長
に沿って一様な負荷を与えなかった。従ってそのテスト
方法の結果は品質管理にとっても、また調査にとっても
不適当であった。
他のものは管状製品を包囲する小球による管状製品の径
方向圧縮負荷を利用する。球は機械的プランジャを経て
軸方向テスト機械によって長手方向に負荷を加えられ
た。しかしこの球テスト方法はチューブの湾曲面の全長
に沿って一様な負荷を与えなかった。従ってそのテスト
方法の結果は品質管理にとっても、また調査にとっても
不適当であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、一般に使用されかつ従来提案されたテスト方法と装
置の欠陥と欠点を解消する管状製品の圧縮強度テスト方
法及び装置を提供することにある。
は、一般に使用されかつ従来提案されたテスト方法と装
置の欠陥と欠点を解消する管状製品の圧縮強度テスト方
法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、（ａ）実験
室での使用のためと製造環境内での品質管理テストのた
めの両方で十分に信頼性があり、（ｂ）典型的な工場生
産の管状製品の製造領域に設置するのに十分に簡単で、
入手可能であり、（ｃ）典型的には管状製品の製造に係
わる品質保証者が通常もつ技能だけをもつ人によって操
作することができる装置と方法によって達成される。ま
た、本発明の装置と方法は、（ａ）チューブの全外側湾
曲面に（全長に沿ってかつ周囲に）一様な圧縮負荷を印
加し、（ｂ）破壊が本質上構造的であるよりはむしろ本
質上材料的（圧縮強度）となるようにチューブに圧縮負
荷を加え、（ｃ）チューブ破壊の兆候を直ちに検知し、
信号で知らせ、（ｄ）チューブの湾曲面に加えられる圧
力の大きさを連続的にモニタする。
室での使用のためと製造環境内での品質管理テストのた
めの両方で十分に信頼性があり、（ｂ）典型的な工場生
産の管状製品の製造領域に設置するのに十分に簡単で、
入手可能であり、（ｃ）典型的には管状製品の製造に係
わる品質保証者が通常もつ技能だけをもつ人によって操
作することができる装置と方法によって達成される。ま
た、本発明の装置と方法は、（ａ）チューブの全外側湾
曲面に（全長に沿ってかつ周囲に）一様な圧縮負荷を印
加し、（ｂ）破壊が本質上構造的であるよりはむしろ本
質上材料的（圧縮強度）となるようにチューブに圧縮負
荷を加え、（ｃ）チューブ破壊の兆候を直ちに検知し、
信号で知らせ、（ｄ）チューブの湾曲面に加えられる圧
力の大きさを連続的にモニタする。
【０００８】本発明装置は、包囲された円筒形空洞部を
もつハウジングと、テストすべきチューブより大きい圧
力チャンバと管状袋手段とハウジング内壁の間の流体受
け入れスぺースを画成する空洞部内の管状袋手段と、テ
ストされるチューブの周りの圧力チャンバを充填するの
十分な小球と、袋手段とハウジングの間の流体受け入れ
スぺースに液圧流体を注入するための手段を含む。この
流体の目的は球を一様に加圧して、テストされる全外側
湾曲面に一様な圧力を加えることにある。圧力モニタ手
段は加えられる圧力を連続的にモニタし、チューブの破
壊の兆候を直ちに検知するために備える。
もつハウジングと、テストすべきチューブより大きい圧
力チャンバと管状袋手段とハウジング内壁の間の流体受
け入れスぺースを画成する空洞部内の管状袋手段と、テ
ストされるチューブの周りの圧力チャンバを充填するの
十分な小球と、袋手段とハウジングの間の流体受け入れ
スぺースに液圧流体を注入するための手段を含む。この
流体の目的は球を一様に加圧して、テストされる全外側
湾曲面に一様な圧力を加えることにある。圧力モニタ手
段は加えられる圧力を連続的にモニタし、チューブの破
壊の兆候を直ちに検知するために備える。
【０００９】
【実施例】図は本発明の特徴をもつ装置１０を示す。装
置１０は円筒形空洞部１２をもつハウジング１１を備え
る。好適には空洞部１２は外方に斜角付きの上端部分１
２ａと下端部分１２ｂをもつ。
置１０は円筒形空洞部１２をもつハウジング１１を備え
る。好適には空洞部１２は外方に斜角付きの上端部分１
２ａと下端部分１２ｂをもつ。
【００１０】頂端キャップ１３はハウジング１１の頂部
に取付けられ、円錐台形部分１３ａをもち、前記円錐台
形部分は空洞部１２内に突入してその上端を閉鎖する。
上端１２ａの斜角と円錐形部分１３ａの勾配は好適には
密接嵌合するようほぼ同じとする。
に取付けられ、円錐台形部分１３ａをもち、前記円錐台
形部分は空洞部１２内に突入してその上端を閉鎖する。
上端１２ａの斜角と円錐形部分１３ａの勾配は好適には
密接嵌合するようほぼ同じとする。
【００１１】底端キャップ１４はハウジング１１の下端
に取付けられ、空洞部１２の下端に突入してこの下端を
閉鎖する。下端１２ｂの斜角と円錐形部分１４ａの勾配
は密接嵌合するようにほぼ同じとする。該装置の長手方
向軸線から測定して１４度の斜角が適当であることが判
明した。
に取付けられ、空洞部１２の下端に突入してこの下端を
閉鎖する。下端１２ｂの斜角と円錐形部分１４ａの勾配
は密接嵌合するようにほぼ同じとする。該装置の長手方
向軸線から測定して１４度の斜角が適当であることが判
明した。
【００１２】好適には、頂端キャップ１３と底端キャッ
プ１４はボルト１５、１６によってハウジング１１に個
別に取付けられる。前記ボルトは夫々の端キャップ中の
孔１３ｃ、１４ｃを貫通して、ハウジング１１の雌ねじ
付き盲孔１１ａ、１１ｂに螺着する。明らかなように、
端キャップ１３、１４は別法として、ハウジング１１の
全長に延びる孔を貫通する全長ボルトを用いて、ハウジ
ング１１に一纏めにボルト止めすることができる。その
とき適当なナットを前記全長ボルトに螺合して端キャッ
プ１３、１４をハウジング１１に対して締め付ける。も
し全長ボルトを用いるならば、一方の端キャップを弛め
ると、他方の端キャップも弛められるので、両端の袋手
段２０の液圧シールを破損する可能性がある。テストの
前に取付け具を組立てるとき、もし各端キャップ１３、
１４をハウジング１１に個別にボルト止めするならば袋
手段２０を正確に封止することは簡単である。
プ１４はボルト１５、１６によってハウジング１１に個
別に取付けられる。前記ボルトは夫々の端キャップ中の
孔１３ｃ、１４ｃを貫通して、ハウジング１１の雌ねじ
付き盲孔１１ａ、１１ｂに螺着する。明らかなように、
端キャップ１３、１４は別法として、ハウジング１１の
全長に延びる孔を貫通する全長ボルトを用いて、ハウジ
ング１１に一纏めにボルト止めすることができる。その
とき適当なナットを前記全長ボルトに螺合して端キャッ
プ１３、１４をハウジング１１に対して締め付ける。も
し全長ボルトを用いるならば、一方の端キャップを弛め
ると、他方の端キャップも弛められるので、両端の袋手
段２０の液圧シールを破損する可能性がある。テストの
前に取付け具を組立てるとき、もし各端キャップ１３、
１４をハウジング１１に個別にボルト止めするならば袋
手段２０を正確に封止することは簡単である。
【００１３】袋手段２０はハウジング１１の空洞部１２
内に配置され、円筒形の管状部分２０ａと、頂部と底部
のフランジ２０ｂと２０ｃを含み、圧力チャンバ２１を
その中に画成する。頂部と底部のフランジ２０ｂと２０
ｃは夫々ハウジング１１の頂端と底端に当接する。袋手
段２０の部分２０ａの頂端と底端のセクション２０ｄと
２０ｅは夫々、空洞部１２の頂部と底部の斜角付き部分
１２ａ、１２ｂと、頂部と底部の端キャップ１３、１４
の円錐台形部分１３ａ、１４ａの斜角付き面との間に配
置される。頂端キャップ１３と底端キャップ１４が袋手
段２０のフランジ２０ｂ、２０ｃ中の孔２０ｂ′、２０
ｃ′を貫通するボルト１５、１６によってハウジング１
１にしっかり取付けられると、袋手段２０の管状部分２
０ａの頂部と底部のセクション２０ｄと２０ｅは外方へ
引き伸ばされ、端キャップ１３、１４の円錐台形部分１
３ａ、１４ａの斜角付き面とハウジング空洞部１２の斜
角付き部分１２ａ、１２ｂの間に締め付けられる。ハウ
ジング１１への端キャップ１３、１４のボルト止めは袋
手段２０の部分２０ａの中心の真っ直ぐな管状部分２０
ｆを残し、袋手段２０とハウジング１１の空洞部１２の
壁の間に流体受け入れスぺース２２を画成する。
内に配置され、円筒形の管状部分２０ａと、頂部と底部
のフランジ２０ｂと２０ｃを含み、圧力チャンバ２１を
その中に画成する。頂部と底部のフランジ２０ｂと２０
ｃは夫々ハウジング１１の頂端と底端に当接する。袋手
段２０の部分２０ａの頂端と底端のセクション２０ｄと
２０ｅは夫々、空洞部１２の頂部と底部の斜角付き部分
１２ａ、１２ｂと、頂部と底部の端キャップ１３、１４
の円錐台形部分１３ａ、１４ａの斜角付き面との間に配
置される。頂端キャップ１３と底端キャップ１４が袋手
段２０のフランジ２０ｂ、２０ｃ中の孔２０ｂ′、２０
ｃ′を貫通するボルト１５、１６によってハウジング１
１にしっかり取付けられると、袋手段２０の管状部分２
０ａの頂部と底部のセクション２０ｄと２０ｅは外方へ
引き伸ばされ、端キャップ１３、１４の円錐台形部分１
３ａ、１４ａの斜角付き面とハウジング空洞部１２の斜
角付き部分１２ａ、１２ｂの間に締め付けられる。ハウ
ジング１１への端キャップ１３、１４のボルト止めは袋
手段２０の部分２０ａの中心の真っ直ぐな管状部分２０
ｆを残し、袋手段２０とハウジング１１の空洞部１２の
壁の間に流体受け入れスぺース２２を画成する。
【００１４】袋手段２０は好適にはゴムから作られ、繊
維強化されても又は強化されなくてもよい。また、袋手
段２０は上記の如くフランジ付きでもよく、又はフラン
ジ付きでなくてもよい。袋手段２０がフランジをもって
いても、いなくても、袋手段２０の部分２０ａの上部と
下部のセクション２０ｄと２０ｅは、端キャップ１３、
１４の円錐台形部分１３ａ、１４ａの斜角付き面と空洞
部１２の斜角付き端部１２ａ、１２ｂの間に挟まれる。
維強化されても又は強化されなくてもよい。また、袋手
段２０は上記の如くフランジ付きでもよく、又はフラン
ジ付きでなくてもよい。袋手段２０がフランジをもって
いても、いなくても、袋手段２０の部分２０ａの上部と
下部のセクション２０ｄと２０ｅは、端キャップ１３、
１４の円錐台形部分１３ａ、１４ａの斜角付き面と空洞
部１２の斜角付き端部１２ａ、１２ｂの間に挟まれる。
【００１５】好適には、袋手段２０は５５乃至６５ジュ
ロメーターの耐油性ゴムから作られる。使用に好都合な
ゴムの１つは重量％で表して下記の組成をもつDuro-Bru
na N(Hycar)である：
ロメーターの耐油性ゴムから作られる。使用に好都合な
ゴムの１つは重量％で表して下記の組成をもつDuro-Bru
na N(Hycar)である：
【００１６】袋手段２０の部分２０ａのセクション２０
ｄ、２０ｅを確実に封止するため、斜角付き部分１２
ａ、１２ｂは好適にはそこから端キャップ１３、１４の
円錐台形部分１３ａ、１４ａに向かって突出する環状リ
ブ２３、２４をもつ。リブ２３、２４は夫々袋手段２０
の部分２０ａのセクション２０ｄ、２０ｅに掛合し、封
止圧力を及ぼし、流体受け入れスぺース２２からの流体
の漏洩を確実になくすようにする。明らかな如く、リブ
２３、２４は空洞部１２の斜角付き端部１２ａ、１２ｂ
の代わりに円錐台形部分１３ａ、１４ａに備えることが
できる。
ｄ、２０ｅを確実に封止するため、斜角付き部分１２
ａ、１２ｂは好適にはそこから端キャップ１３、１４の
円錐台形部分１３ａ、１４ａに向かって突出する環状リ
ブ２３、２４をもつ。リブ２３、２４は夫々袋手段２０
の部分２０ａのセクション２０ｄ、２０ｅに掛合し、封
止圧力を及ぼし、流体受け入れスぺース２２からの流体
の漏洩を確実になくすようにする。明らかな如く、リブ
２３、２４は空洞部１２の斜角付き端部１２ａ、１２ｂ
の代わりに円錐台形部分１３ａ、１４ａに備えることが
できる。
【００１７】ハウジング１１は流体入口ポート２５をも
ち、前記ポートは流体受け入れスぺース２２に連通し、
液圧流体供給ホース２６の一端を取付けられている。ホ
ース２６の他端は適当な弁手段２８を通して流体受け入
れスぺース２２に液圧流体を注入するために液圧ポンプ
手段２７に取付けられる（図４〜６）。好適には、圧力
ゲージ２９が供給ホース２６に取付けられ、供給ホース
２６中の圧力を、従って流体受け入れスぺース２２中の
圧力をモニタし、表示するようになす。
ち、前記ポートは流体受け入れスぺース２２に連通し、
液圧流体供給ホース２６の一端を取付けられている。ホ
ース２６の他端は適当な弁手段２８を通して流体受け入
れスぺース２２に液圧流体を注入するために液圧ポンプ
手段２７に取付けられる（図４〜６）。好適には、圧力
ゲージ２９が供給ホース２６に取付けられ、供給ホース
２６中の圧力を、従って流体受け入れスぺース２２中の
圧力をモニタし、表示するようになす。
【００１８】頂端キャップ１３には内ねじ山付きの中心
に位置する充填開口１３ｂが貫通する（図６）。充填開
口１３ｂは通常は外ねじ山付きプラグ３０によって閉鎖
される。プラグ３０の下端はテストされるチューブＴを
所定位置に押し付けて保持する。
に位置する充填開口１３ｂが貫通する（図６）。充填開
口１３ｂは通常は外ねじ山付きプラグ３０によって閉鎖
される。プラグ３０の下端はテストされるチューブＴを
所定位置に押し付けて保持する。
【００１９】円錐台形部分１４ａの上面３１はチューブ
受け入れ・支持プラットフォームとして機能する。テス
トされるチューブＴはプラットフォーム３１とプラグ３
０の下端によってテスト中、圧力チャンバ２１の上に載
り、保持される。下端キャップ１４の表面３１は好適に
は下記の理由から中心に位置する勾配付きポート１４ｂ
をもつ。
受け入れ・支持プラットフォームとして機能する。テス
トされるチューブＴはプラットフォーム３１とプラグ３
０の下端によってテスト中、圧力チャンバ２１の上に載
り、保持される。下端キャップ１４の表面３１は好適に
は下記の理由から中心に位置する勾配付きポート１４ｂ
をもつ。
【００２０】複数の小球３２がテストされるチューブＴ
を包囲するように圧力チャンバ２１内に入れられる。球
３２はチューブと袋手段２０の管状部分２０ｆの内面の
間のスぺースを実質上充填するのに十分な数とする。適
切な寸法の小球３２はすべて使用できるが、１６分の１
インチ（１／１６″）の球の使用が好結果を示した。
を包囲するように圧力チャンバ２１内に入れられる。球
３２はチューブと袋手段２０の管状部分２０ｆの内面の
間のスぺースを実質上充填するのに十分な数とする。適
切な寸法の小球３２はすべて使用できるが、１６分の１
インチ（１／１６″）の球の使用が好結果を示した。
【００２１】球３２は、プラグ３０が除去されたとき、
頂端キャップ１３の充填開口１３ｂを通して圧力チャン
バ２１に追加される。球３２は、テストが完了すると底
端キャップ１４の中心にある勾配付き開口１４ｂを通し
て除去される。
頂端キャップ１３の充填開口１３ｂを通して圧力チャン
バ２１に追加される。球３２は、テストが完了すると底
端キャップ１４の中心にある勾配付き開口１４ｂを通し
て除去される。
【００２２】プラグ３０はテストされるチューブＴの内
部に出入りできるよう出入り開口３０ａをもつ。出入り
開口３０ａはテストされるチューブＴに既知の手法で取
付けられる歪みゲージの如き適切なモニタ手段又は器具
のために備え、その際、リード線３３は出入り開口３０
ａを通して外部装置（図示せず）に接続される。歪みゲ
ージ付きのペーパーととアルミニウムのチューブは本発
明によってテストして好結果が得られた。
部に出入りできるよう出入り開口３０ａをもつ。出入り
開口３０ａはテストされるチューブＴに既知の手法で取
付けられる歪みゲージの如き適切なモニタ手段又は器具
のために備え、その際、リード線３３は出入り開口３０
ａを通して外部装置（図示せず）に接続される。歪みゲ
ージ付きのペーパーととアルミニウムのチューブは本発
明によってテストして好結果が得られた。
【００２３】本発明方法による装置１０の作業に際して
は、テスト手順は頂端キャップ１３からプラグ３０を除
去し、テストされる管状試料Ｔを充填開口１３ｂを通し
て支持プラットフォーム３１上の圧力チャンバ２１内に
挿入することによって開始される。管状試料Ｔは底端キ
ャップ１４を貫通する勾配付き開口１４ｂより大きいの
で、開口１４ｂはチューブＴによって閉鎖されることは
注目されるべきである。
は、テスト手順は頂端キャップ１３からプラグ３０を除
去し、テストされる管状試料Ｔを充填開口１３ｂを通し
て支持プラットフォーム３１上の圧力チャンバ２１内に
挿入することによって開始される。管状試料Ｔは底端キ
ャップ１４を貫通する勾配付き開口１４ｂより大きいの
で、開口１４ｂはチューブＴによって閉鎖されることは
注目されるべきである。
【００２４】チューブＴの材料、直径、壁厚さ又は形状
は適切に選択することができる。例えば、種々の異なっ
た直径、壁厚さのアルミニウムチューブとペーパーチュ
ーブの両方を、本発明の同一の組立体（同じハウジン
グ、端キャップ等）を使用してテストして好結果が得ら
れた。
は適切に選択することができる。例えば、種々の異なっ
た直径、壁厚さのアルミニウムチューブとペーパーチュ
ーブの両方を、本発明の同一の組立体（同じハウジン
グ、端キャップ等）を使用してテストして好結果が得ら
れた。
【００２５】厚いペーパー、薄いボール紙、テフロン又
はゴムの可撓性リング３４は典型的には試料チューブＴ
の頂部とプラグ３０の底部の間に置かれる。可撓性リン
グ３４の目的は外部圧力により径方向にそしてポアソン
効果により長手方向にチューブＴが変形できるようにな
すことにある。前記リング３４はリード線３３を通過さ
せる中心開口３４ａをもつ。
はゴムの可撓性リング３４は典型的には試料チューブＴ
の頂部とプラグ３０の底部の間に置かれる。可撓性リン
グ３４の目的は外部圧力により径方向にそしてポアソン
効果により長手方向にチューブＴが変形できるようにな
すことにある。前記リング３４はリード線３３を通過さ
せる中心開口３４ａをもつ。
【００２６】球３２は、圧力チャンバ２１がチューブＴ
の頂部まで実質上充填されるまで圧力チャンバ内の試料
チューブＴの外側周囲に注入される。必要に応じて、適
当な漏斗体又はその他の案内手段（図示せず）を用い
て、球３２の圧力チャンバ２１内への注入を助けてもよ
い。
の頂部まで実質上充填されるまで圧力チャンバ内の試料
チューブＴの外側周囲に注入される。必要に応じて、適
当な漏斗体又はその他の案内手段（図示せず）を用い
て、球３２の圧力チャンバ２１内への注入を助けてもよ
い。
【００２７】必要に応じて、またよくあることだが、試
料チューブＴは歪みゲージの如き器具を備えることがで
きる。かかる器具のリード線３３は可撓性リング３４の
開口３４ａ、頂端キャップ１３の充填開口１３ｂ、プラ
グ３０の出入り開口３０ａを通過する。次いでプラグ３
０は、プラグ３０の底端が可撓性リング３４にきちんと
掛合し、リング３４がチューブＴの頂部にきちんと掛合
するまで、充填開口１３ｂに螺入される。歪みゲージ付
きのアルミニウムとペーパーの管状製品は本発明によっ
てテストして好結果が得られた。
料チューブＴは歪みゲージの如き器具を備えることがで
きる。かかる器具のリード線３３は可撓性リング３４の
開口３４ａ、頂端キャップ１３の充填開口１３ｂ、プラ
グ３０の出入り開口３０ａを通過する。次いでプラグ３
０は、プラグ３０の底端が可撓性リング３４にきちんと
掛合し、リング３４がチューブＴの頂部にきちんと掛合
するまで、充填開口１３ｂに螺入される。歪みゲージ付
きのアルミニウムとペーパーの管状製品は本発明によっ
てテストして好結果が得られた。
【００２８】次いで、液圧ポンプ手段２７を作動して、
液圧流体を流体受け入れスぺース２２内へ注入する。チ
ューブＴが働かなくなるまで、流体圧力は典型的には増
大させる。本発明では組立体１０は正規には少なくとも
１３００psi まで作動させられた。この１３００psi の
圧力は大部分の管状製品をテストするのに適切である
が、これよりもかなり高い圧力も本発明の範囲内で使用
することができる。袋手段２０は小球３２に一様に圧力
を加え、次いで前記小球は試料チューブＴの外側湾曲面
全体に圧力を一様に加える。本発明の開発過程で得られ
た歪みゲージ付きアルミニウムチューブと歪みゲージ付
きペーパーチューブの実験的結果は、試料チューブＴの
外側湾曲面に加えられる圧力が流体受け入れスぺース２
２中の液圧流体の圧力に実質上等しいことを実証した。
液圧流体を流体受け入れスぺース２２内へ注入する。チ
ューブＴが働かなくなるまで、流体圧力は典型的には増
大させる。本発明では組立体１０は正規には少なくとも
１３００psi まで作動させられた。この１３００psi の
圧力は大部分の管状製品をテストするのに適切である
が、これよりもかなり高い圧力も本発明の範囲内で使用
することができる。袋手段２０は小球３２に一様に圧力
を加え、次いで前記小球は試料チューブＴの外側湾曲面
全体に圧力を一様に加える。本発明の開発過程で得られ
た歪みゲージ付きアルミニウムチューブと歪みゲージ付
きペーパーチューブの実験的結果は、試料チューブＴの
外側湾曲面に加えられる圧力が流体受け入れスぺース２
２中の液圧流体の圧力に実質上等しいことを実証した。
【００２９】試料チューブＴの破壊の兆候は圧力ゲージ
２９を見ることによって容易に検知することができる。
前記ゲージはかかる破壊の兆候があると瞬間的に圧力を
降下させる。ローディングとアンローディング時のヒス
テリシスは実質上ない。更に、レスポンスは再現可能で
あり、精度は調査のためと品質制御のためには十分であ
る。最後に、圧縮材料強度はチューブＴの破壊が本質上
材料的である（座屈ではなく）ので、測定することがで
きる。本発明の好適実施例につき説明したが、本発明は
上述した処に限定されることなく、本発明の範囲内で種
々の変更を加えることができる。
２９を見ることによって容易に検知することができる。
前記ゲージはかかる破壊の兆候があると瞬間的に圧力を
降下させる。ローディングとアンローディング時のヒス
テリシスは実質上ない。更に、レスポンスは再現可能で
あり、精度は調査のためと品質制御のためには十分であ
る。最後に、圧縮材料強度はチューブＴの破壊が本質上
材料的である（座屈ではなく）ので、測定することがで
きる。本発明の好適実施例につき説明したが、本発明は
上述した処に限定されることなく、本発明の範囲内で種
々の変更を加えることができる。
【図１】本発明装置の斜視図である。
【図２】図１の装置の分解斜視図である。
【図３】テストすべき位置にある管状製品を示すため頂
端キャップを除去して示す図１に類似の図である。
端キャップを除去して示す図１に類似の図である。
【図４】図１の線４−４上の断面図である。
【図５】図４に類似の図で、テストされるチューブに圧
力を加えるため袋手段とハウジング間のスぺースに液圧
流体を注入している状態を示す図である。
力を加えるため袋手段とハウジング間のスぺースに液圧
流体を注入している状態を示す図である。
【図６】テスト後のチューブの除去と、圧力チャンバか
らの小球の除去を示す図４、５に類似の図である。
らの小球の除去を示す図４、５に類似の図である。
１１ ハウジング １２ 円筒形空洞部 １３ 頂端キャップ １４ 底端キャップ ２０ 袋手段 ２１ 圧力チャンバ ２２ 受け入れスぺース ２３、２４ 環状リブ ２５ 流体入口ポート ２６ 供給ホース ２７ 液圧ポンプ手段 ２８ 弁手段 ２９ 圧力ゲージ ３０ プラグ ３２ 小球 ３３ リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドモント ポール サリクリス アメリカ合衆国 イリノイ州 60439 レ モント キップ プレイス 1110 (72)発明者 ジョン トーマス ワイズ アメリカ合衆国 サウスカロライナ州 29550 ハーツヴィル リンデール ドラ イブ 109 (72)発明者 テリー デール ジェラールド アメリカ合衆国 ウイスコンシン州 53717 マディソン エヌ ウッドモント サークル 14
Claims (12)
- 【請求項１】 テスト中に管状製品を受け入れて支持す
るための円筒形空洞部を画成する手段を備え、前記円筒
形空洞部内に取付けられた管状袋手段を備え、前記管状
袋手段はテストすべき管状製品より大きい内部圧力チャ
ンバと、前記袋手段と前記空洞部を画成する手段の間の
外部流体受け入れスぺースを画成し、更に、前記袋手段
とテストすべき管状製品の間の前記圧力チャンバ内の内
部スぺースを実質上充填する複数の小球と、前記袋手段
と前記圧力チャンバ間の前記流体受け入れスぺースに圧
力流体を供給するための手段を備え、かくして前記袋手
段が前記小球に圧力を加え、次いで前記小球がテストさ
れる管状製品の外部湾曲面に一様な圧力を加えるように
なしたことを特徴とする管状製品の圧縮材料強度の実験
的測定装置。 - 【請求項２】 テストされる管状試料の全湾曲面に少な
くとも１３００psiまでの一様な径方向圧力が加えられ
るよう前記流体供給手段は少なくとも１３００psi まで
の圧力の流体を供給できることを特徴とする請求項１に
記載の測定装置。 - 【請求項３】 管状製品の破壊を検知して信号を送るた
めの手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の測定
装置。 - 【請求項４】 管状製品に加える圧力をモニタするため
の手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の測定装
置。 - 【請求項５】 前記圧力チャンバを画成する手段は円筒
形空洞部をもつハウジングと、前記圧力チャンバを画成
するために前記空洞部の対向端を閉鎖するため前記ハウ
ジングに着脱自在に取付けられる頂部と底部のキャップ
を含むことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。 - 【請求項６】 前記袋手段は中空円筒形の管状部分と、
前記管状部分の対向端で外方に延びかつ締め付けられる
頂部と底部のセクションを含み、前記管状部分の内径は
テストされるチューブの外径より大きく、前記管状部分
の外径は前記ハウジング中の前記空洞部の直径より小さ
いことを特徴とする請求項５に記載の測定装置。 - 【請求項７】 前記袋手段の管状部分の頂部と底部の端
セクションは、前記ハウジングと前記袋手段間に流体密
のスぺースを画成するために前記頂部と底部の端キャッ
プによって封止状に掛合されることを特徴とする請求項
６に記載の測定装置。 - 【請求項８】 前記流体供給手段は前記圧力チャンバと
前記袋手段の間の流体受け入れスぺース内に液圧流体を
注入するための液圧ポンプ手段を含むことを特徴とする
請求項１に記載の測定装置。 - 【請求項９】 管状袋手段によって画成された円筒形圧
力チャンバ内にテストすべき管状製品を支持し、前記圧
力チャンバはテストすべき管状製品より大きい内部スぺ
ースをもち、更に、前記袋手段とテストすべき管状製品
の間の内部スぺースに小球を実質上充填し、前記小球に
一様に圧力を加えるよう前記袋手段を外部から加圧し、
次いで前記小球がテストすべき管状製品の全湾曲面に一
様な圧力を加えるようになすことを含むことを特徴とす
る管状製品の圧縮強度の実験的測定方法。 - 【請求項１０】 袋手段はテストすべき管状製品に少な
くとも１３００psiまでの圧力を加えるため液圧流体に
よって加圧されることを特徴とする請求項９に記載の測
定方法。 - 【請求項１１】 テストされる管状製品に加える圧力を
モニタして表示することを含むことを特徴とする請求項
９に記載の測定方法。 - 【請求項１２】 管状製品の破壊を検知して信号で知ら
せることを特徴とする請求項１１に記載の測定方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US7/997232 | 1992-12-28 | ||
| US07/997,232 US5339693A (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Apparatus and method for testing tubular products |
| US07/997232 | 1992-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281554A true JPH06281554A (ja) | 1994-10-07 |
| JP2644178B2 JP2644178B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=25543777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5309416A Expired - Fee Related JP2644178B2 (ja) | 1992-12-28 | 1993-12-09 | 管状製品の圧縮材料強度の実験的測定装置及び方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5339693A (ja) |
| EP (1) | EP0605109B1 (ja) |
| JP (1) | JP2644178B2 (ja) |
| CA (1) | CA2112169C (ja) |
| DE (1) | DE69300739T2 (ja) |
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