JPH1029089A - 貫通管の溶接用拘束治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力容器の鏡板の傾斜部分に貫通配管を円周
溶接するに際し、溶接による貫通配管の倒れ変形を防止
する。 【解決手段】 貫通管の溶接用拘束治具１０は、一端に
完全円状フランジ１３を備えた固定半管筒１１、固定半
管筒１１に対向し協働して完全円管部を形成する浮動半
管筒２１、浮動半円筒２１と固定半円筒１１との間に挿
通され前記完全円状フランジ１３を貫通するねじ部３９
を有する楔軸３０及びねじ部３９に螺合して楔軸３０を
締め上げるナット５１からなり、前記完全円管部が被溶
接貫通管の内径より若干小さい外径を有するように形成
されている。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管を溶接する際に
使用する溶接変形防止用治具に関し、特に容器等の構造
物の傾斜部に貫通管を溶接するための溶接変形防止用治
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】大型の圧力容器にはしばしば半球殻状の
鏡板が設けられ、この部分にも種々の目的から配管が貫
設される場合がある。この場合長い配管が直接鏡板に挿
通するのはまれで、一般には管台と称する管状部材が鏡
板に挿通され円周溶接される。そして管台が半球殻状鏡
板の中心軸に平行に延びる場合は、鏡板の面に管台が傾
いて溶接されるので、円周溶接面は管台の中心軸に傾斜
した形になり、溶接部に引っ張られた形で管台が傾く傾
向がある。このような管台の溶接による傾斜乃至倒れを
防ぐために管台の内径より僅かに小さい外径のパイプを
管台に差し込み、倒れとは逆の方向にワイヤロープで引
っ張っる拘束治具を使用していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように溶接すべ
き管状部材に小径のパイプを差し込んで機械的な拘束力
で倒れを防止する拘束治具では、相手形の鏡板の傾斜が
大きいと、倒れを完全に防止することは困難であった。
しかも、パイプを所定の方向に引っ張った状態にしてい
るので、回転アーム等を持つ自動溶接器の使用は不可能
であり、手動溶接に頼らざるを得なかった。本出願人
は、自動溶接を可能にすべく管台内面からの冷却装置を
備えた自動溶接器用支持装置を提案したが（特願平８−
１３３５７８号），この内部冷却装置だけでは、前述の
管台の倒れを確実に防止するのは難しかった。従って、
本発明は更に確実に傾斜部を貫通する配管の溶接時の倒
れを防止する貫通管の溶接用拘束治具を提供することを
課題としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、鏡板のような傾斜面部材に管台の
ような貫通管を溶接するときの変形を防止するために使
用する貫通管の溶接用拘束治具は、一端に完全円状フラ
ンジを備えた固定半管状部材、この固定半管状部材に対
向し協働して完全円管部を形成する浮動半管状部材、こ
の浮動半管状部材と固定半管状部材の間に挿通されその
完全円状フランジを貫通する延長ねじ軸を有する楔軸及
びその延長ねじ軸に螺合し楔軸を締め上げて浮動半管状
部材を押し広げるナットから構成され、前記完全円管部
が被溶接貫通管の内径より若干小さい外径を有するよう
に形成されていることを特徴とする。そして好適には、
その固定半管状部材及び前記浮動半管状部材に多数の小
貫通孔を分布して形成し、該固定半管状部材及び該浮動
半管状部材の対向管壁間に弾性閉鎖部材を挟持し、前記
楔軸に冷却水導入通路及び導出孔を形成し、前記楔軸の
一端から供給された冷却水が前記小貫通孔から噴出され
るように構成される。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。なお、全図に亙り同一部分には
同一の符号を付している。先ず図１及び図２を参照する
に、全体としては半球殻状の蓋用鏡板Ａが２点鎖線で示
され、これに貫通管である管台Ｂが貫通して示されてい
る。そして鏡板Ａと管台Ｂとは後述する拘束治具１０を
使用して溶接部Ｃが形成される。拘束治具１０の固定半
管状部材即ち固定半円筒１１の上端には、完全円形のフ
ランジ１３が形成されていて、使用時には管台Ｂの上端
面に載った形になる。そしてフランジ１３に近い完全円
部の外周面及び内周面には円周溝が削成され、これらに
Ｏリング１５，１７が充填され後述するように冷却水を
シールする。そして固定半円筒１１の大部分は、図３に
示すように半環状の断面であり、内側にはほぼ矩形の空
所を有している。図３において半円筒１１に対向して配
置される浮動半円筒２１は、固定半円筒１１にほぼ対称
の断面形状を有し、図１に示すように固定半円筒１１の
半環状断面部のほぼ全長に亙って延びている。更に浮動
半円筒２１は、特に図３に示すように開口部の両端にガ
イド２１ａ，２１ｂを有し、図に示すように固定半円筒
１１に嵌合し、両者は全体としておおよそ完全な円形断
面を形成する。そして図４に示すような馬蹄形の止め板
２３が固定半円筒１１の下端面にねじ止めされていて、
浮動半円筒２１の下落が防止されている。

【０００６】特に図１及び図３を併せて参照するに、固
定半円筒１１と浮動半円筒２１との間には、楔軸３０が
挿通されている。楔軸３０は中心部に冷却水導入通路即
ち軸穴３１を有し、その上端は開口して冷却水供給ホー
スが接続できるようになっているがその下端はプラグ３
３（図４参照）で閉止されている。更に楔軸３０はその
外形形状から下部の矩形断面の楔部３５，中間部の螺旋
溝部３７及び上部のねじ部３９に分けて認識でき、ねじ
部３９と螺旋溝部３７の間は円筒形外周面４１を形成し
Ｏリング１７と協働して良好なシール部を形成してい
る。そして楔部３５には、浮動半円筒２１に面して楔面
３５ａが形成され、浮動半円筒２１の楔面２５に摺動自
在に接している。ねじ部３９にはナット５１が螺合し、
ワッシャ５３を介して固定半円筒１１の上端ボス部に接
している。従って、ナット５１を締め上げると、楔軸３
０は固定半円筒１１及び浮動半円筒２１に対して相対的
に上方向へ変位し、楔効果により浮動半円筒２１を半径
方向外方に押し出す。即ち、固定半円筒１１及び浮動半
円筒２１は、管台Ｂの内面に押し付けられてこれを拘束
する。

【０００７】更に図１及び図３を参照するに、楔軸３０
の螺旋溝部３７にはほぼ四半円周間隔で導出孔４３が穿
設されている。更に楔軸３０の螺旋溝部３７を取り囲む
固定半円筒１１及び浮動半円筒２１には、貫通孔１９，
２９が半径方向に延びて穿設されている。そして、固定
半円筒１１及び浮動半円筒２１の間には特に図３に明示
されるように弾性部材である水密性スポンジ４５が挟持
されて、螺旋軸部３７と固定半円筒１１及び浮動半円筒
２１の間に閉じられた空間２８を画成している。このよ
うにすると、溶接部Ｃを形成するに際し、楔軸３０の軸
穴３１に導入された冷却水は、導出孔４３，空間２８及
び貫通孔１９，２９を順次通過して管台Ｂの内面に吹き
付けられ、溶接部の熱を吸収し、冷却する。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定半管状部材と、浮動半管状部材とは、楔軸の作用に
より半径方向外方に拡大され、挿入された管台の内側へ
固定半管状部材と浮動半管状部材とが押し付けられ拘束
されるので、管台を内側から拘束すると共に冷却するこ
とができ、溶接変形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の要部を示す立断面図であ
る。

【図２】前記実施形態の立面図である。

【図３】図２のIIＩ−III 線に沿う平断面図である。

【図４】前記実施形態の底面図である。

【符号の説明】

１０ 拘束治具 １１ 固定半円筒 １３ フランジ １５、１７ Ｏリング １９ 貫通孔 ２１ 浮動半円筒 ２３ 止め板 ２８ 空間 ２５ 楔面 ２９ 貫通孔 ３０ 楔軸 ３１ 軸穴 ３３ プラグ ３５ 楔部 ３７ 螺旋溝部 ３９ ねじ部 ４１ 円筒形外周面 ４３ 導出孔 ５１ ナット ５３ ワッシャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 孝夫 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目８番19号 高菱エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に完全円状フランジを備えた固定半
   管状部材、同固定半管状部材に対向し協働して完全円管
   部を形成する浮動半管状部材、同浮動半管状部材と前記
   固定半管状部材の間に挿通され前記完全円状フランジを
   貫通する延長ねじ軸を有する楔軸及び前記延長ねじ軸に
   螺合し前記楔軸を締め上げるナットからなり、前記完全
   円管部が被溶接貫通管の内径より若干小さい外径を有す
   るように形成されていることを特徴とする貫通管の溶接
   用拘束治具。
2. 【請求項２】 前記固定半管状部材及び前記浮動半管状
   部材に多数の小貫通孔を分布して形成し、該固定半管状
   部材及び該浮動半管状部材の対向管壁間に弾性部材を挟
   持し、前記楔軸に冷却水導入通路及び導出孔を形成し、
   前記楔軸の一端から前記導入通路に供給された冷却水が
   前記導出孔を通って前記小貫通孔から噴出されることを
   特徴とする請求項１記載の貫通管の溶接用拘束治具。