JPS5832873Y2 - 管接合用アウタ−クランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、管と管を接合する場合の溶接施工において、
％に現場で、直管部を有しないエルボ等の管と直管部を
有する管体との突き合せ溶接や曲管部同志の突き合せ溶
接に用いる管接合用アウタークランプ装置に関する。

鋼管等の管体を突き合せ溶接するに際し、双方の管体を
縛着して同一軸心に保持すると共に、管端での局部変形
を矯正し、目違い量を規定値内におさめたり、均一た開
先間隙を設定する必要のあることは周知のとおりである
。

従来、これらの目的に使用されているアウタークランプ
装置には、単一物よりなる２個１対の２つ割リングを左
右に平行に設け、多数のスペーサバーにて一体化し、か
つ一端を開閉自在に結合し、他端はボルト締結構造とし
たものがあった。

しかし、かかるアウタークランプ装置は、直管部を有し
ない曲管と直管部を有する管体との接合や、曲管同志の
接合に使用した場合、管相互の軸心保持と開先間隙保持
が困難であるのみならず、接合部の良不良の決め手とな
る目違いを矯正することは困難であり、そのため目違い
量を規定値内に納めて溶接することは望み難い、つまり
、従来のアウタークランプ装置は、２個の２つ割リング
をつなぐスペーサバーと管体との間隙に楔片を打ち込ん
で目違いを矯正するものであるため、矯正個所が限定さ
れ、不特定位置に存在する目違いの矯正に対処すること
はできない。

また、曲管側に楔片を打ち込むときは、楔片の矯正力が
管の軸心方向へ垂直に作用しないため、縛着した管体が
移動してしまい、軸心保持と開先間隙保持が困難である
。

さらに、楔片により管体表面を損傷するおそれがあると
共に、作業性が悪く非能率的であるなど、多くの欠点を
有している。

本考案は、前記従来の欠点を除くと共に、操作が簡単で
大きな矯正力が得られるアウタークランプ装置を提供す
るものである。

以下、本考案の一実施例を図面にもとすいて説明する。

この実施例は、直管と曲管とを溶接接合する場合に使用
するアウタークランプ装置であって、その概要は第１図
および第２図に示す如くであり、第１図はその平面図、
第２図はその正面図である。

このアウタークランプ装置は第２図に見られる如く、半
円弧状をした上下２個１対の２つ割リング１，１が直管
Ｐ１と曲管Ｐ２とを同時に包囲縛着するようになされて
いる。

上部に位置する２つ割リング１を平面視すれば第１図の
如くであり、直管をＰｌを縛着する半円形フレーム１ａ
と、曲管Ｐ２を縛着する半円形フレーム１ａとを有して
いる。

この２個の半円形フレーム１ ａ、１ａは、いずれも２
条の平行なフレーム材が、複数配置された結合部材によ
って結合されている。

直管Ｐ１を縛着する一方の半円形フレーム１ａは曲管Ｐ
２の管端面から距離りなる位置に配置され、曲管Ｐ２を
縛着する他方の半円形フレーム１ａは曲管Ｐ２の縛着部
における曲げ半径Ｒの原点０を基準とする曲げ角度αを
もって外側開き、すなわち原点Ｏから遠い左方が開いた
状態で配置される。

２個の半円形フレームｌａ、１ａの相互間隔を決定する
前記の距離りを角度αとは、両管端部の目違い矯正が容
易で、かつ溶接作業を実施するに支障のない大きさとさ
れなげればならない。

このように配置された半円形フレーム１ａと１ａは、外
側開き端部が締結板４により、中央部がセンターバー２
により、また、内側端寄り部と外側端寄り部はスペーサ
バー２ ａ ＋ ２ ａ Ｋよって結合されて一体とさ
れ、よって２つ割リング１が形成される。

下部に位置する２つ割リング１も前記上部に位置する２
つ割リング１とほぼ同様に形成されていることはあらた
めて説明するまでもない。

このようになされた上下の２つ割リング１，１は、前記
曲げ角度α配置における内側端部（右端部）において、
一方の２つ割リング１に連結軸３を設け、この連結軸３
にフック状に形成された他の２つ割リング１端が回動可
能に係合されている。

この係合状態を図示すれば第２図の如くである。

第２図において４，４ａは、上下の２つ割リング１，１
の外側開き端部に取付げられた締結板であり、締結板４
，４ａの相互間は連結軸３を中心にして開閉自在である
。

そして、直管Ｐ１と曲管Ｐ２とを縛着すべ（閉合された
２個の２つ割リング１，１は、締結板４．４ａＫ取付け
られた締付ボルト５を締め付けることによって完結した
包囲リングを形成する如（なされている。

なお、第２図においてＡ。Ｂは、第１図の中心線ＣＬに
おいて、直管Ｐ□に対する曲管Ｐ２の管軸合せを行なう
点である。

第１図および第２図において、各半円形フレーム１ａＫ
固定された固定矯正治具６は、直管Ｐ１と曲管Ｐ２とを
確実に縛着し、それぞれの固定位置において、両管端部
に不整合な目違いが存在した場合に、押圧力を付与して
これを強制的に矯正する治具である。

これら固定矯正治具６の個々のものは、第３図に示す如
くである。

即ち、各半円形フレーム１ａを構成する平行な２条のフ
レーム材を結合している結合部材９を利用し、該結合部
材９の中央に管の軸心方向へ貫通する透孔を穿設し、該
透孔はその下部が、後に述べる保護キャンプ１２を収納
することができかつ透孔よりも僅かに大きな内径の段孔
１０が穿設され、残部は全長にわたってねじを刻設した
ねじ孔１１とされ、該ねじ孔ＩＬＫ矯正ボルト１３が螺
入され、該矯正ボルト１３の先端が段孔１０に臨んでい
る。

矯正ボルト１３の先端部には縛着した管体に対する保護
キャンプ１２が遊嵌結合されている。

２つ割リング１で管体な包囲縛着した状態で矯正ボルト
１３を強く螺入すると、保護キャンプ１２の先端が管体
な押圧することになるが、そのために管体の表面に局部
的な凹疵が生ずることのないように、その先端は平坦に
近い球面とされている。

第１図および第２図において、各半円形フレーム１ａの
自由位置に装置された可動矯正治具７は、２つ割リング
１で管体を包囲縛着した場合、半円形フレーム１ａＫ沿
う管体の不特定位置に存在する目違いを強制的に矯正す
る治具である。

これら可動矯正治具７の個々のびのは、第４図に示す如
くである。

同図において１４は治具本体であり、該治具本体１４の
軸柱部は、各半円形フレーム１ａを構成する平行な２条
のフレーム材の間隙に挿入することのできる外径をもっ
た円筒形をなし、軸柱部の下部は軸柱の外径とほぼ同じ
大きさの扁平側面を有し、フレーム材の間隙よりも大き
く突出した鍔１５が設げられている。

従って治具本体１４は鍔１５の長手方向を半円形フレー
ム１ａの長手方向に沿わせてフレーム材の間隙に自由に
挿入したり脱却したりすることができ、鍔１５を半円形
フレーム１ａの内周面下まで挿入し、鍔１５の長手方向
を半円形フレーム１ａと直角に交わる如く方向変換して
治具本体１４を半円形フレーム１ａＫ係止することがで
き、またとの係止状態のまま半円形フレーム１ａの長手
方向へ摺動せしめて係止位置を変更することもできる。

治具本体１４の軸柱部には、前記固定矯正治具６の場合
と同様なねじ孔１１が穿設され、鍔１５にも固定矯正治
具６の場合と同様な段孔１０が穿設されている。

そしてねじ孔１１には矯正ボルト１３が螺入され、該矯
正ボルト１３の先端に遊嵌せしめた保護キャンプ１２は
段孔１０の内部に収納することができるなど、治具本体
１４が半円形フレーム１ａへ挿入脱却かつ摺動可能であ
る外は、固定矯正治具６の場合とほぼ同様な構成である
。

前記固定矯正治具６と可動矯正治具７とは、前記の如き
構造をしているから、矯正ボルト１３を締付げることに
より、保護キャンプ１２を介して矯正力が直管Ｐ１、曲
管Ｐ２の軸心方向へ垂直に作用し、縛着した直管Ｐ１、
曲管Ｐ２相互を移動させることなく目違いの矯正作業を
行ない得るのである。

なお、保護キャンプ１２は矯正作業を実施する場合に、
管体表面の損傷を防止するためのものであるから、例え
ば、硬質ゴム、テフロン等の弾性材料を用いて形成する
のが好ましい。

センターバー２は、第１図の中心線ＣＬに沿ッて設けら
れ、かつ、第２図の管軸を中心とする対称位置Ａ及びＢ
の２点において、管の軸心に対して垂直となるように設
けられている。

このセンターバー２を側面図で示せば、第５図の如くで
ある。

即ち、直管Ｐ１および曲管Ｐ２に当接するフラント部１
６と、開先間隙をカバーする切欠部１７とを下部に形成
した平板からなっている。

そして中央の切欠部１７は、直管Ｐ１を縛着する側の２
つ割リング１から距離ｔの位置に設げられ、その切欠部
１７の高さは、溶接作業に支障のない大きさとされてい
る。

このセンターバー２は、直ａｐ。を縛着する側の２つ割
リング１と曲管Ｐ２を縛着する側の２つ割リング１の双
方を所定間隔で連結するスペーサバーの役割を兼ねると
共に、直管Ｐ１の管軸に対する曲管Ｐ２の管軸合わせな
するものである。

この管軸合わせは、あらかじめ曲管Ｐ２の表面に印のさ
れたセンターマークを、センターバー２，２に合致せし
めるだけで簡単かつ容易に行なうことができる。

スペーサバー２ａ、２ｂ。２ｃ、２ｄは、第５図に示す
センターバー２のフラント部１６と切欠部１７に相当す
る部分が下部に形成された平板であり、第１図に示す如
く複数個が各所定の位置にあって、直管Ｐ１と曲管Ｐ２
とをそれぞれ縛着する側の２つ割リング１，１双方を所
定間隔で連結するものである。

なお、曲管Ｐ□側に臨むフラント部１６は、管体表面に
当接させるべく、第１図に示す締結板４およびスペーサ
バー２ａのように所定の曲率を付して形成されている。

ギャップゲージ８は、これを側面視すれば第６図の如く
である。

即ち、センターバー２およびスペーサバー２ｃ、２ｄの
切欠部１７に固着して設けられた結合部材１８の中央に
おいて、管の軸心方向へ貫通するねじ孔１９が穿設され
、該ねじ孔１９に螺入するゲージボルト２０の先端部を
、開先角度とほぼ同等のテーパーをもった錐状に形成し
た構成となっている。

なお、このギャップゲージ８は、第２図に示す点Ａ、Ｃ
，Ｄの如くに少なくとも３個をほぼ等配して設置するの
が望ましい。

これらギャップゲージ８は、あらかじめ螺入量を調整し
ておくことによって、所定の開先間隙値を設定するもの
であるが、２つ割リングを管体に包囲縛着した後に螺入
量を調整することも可能である。

次に、上記の構造になるアウタークランプ装置の用法と
作用効果について説明する。

まず、互に溶接接合すべき直管Ｐ□と曲管Ｐ２とを、第
１図の如く突き合せて配置する。

この場合の直管Ｐ１と曲管Ｐ２との間隙の大きさは、い
まだ正確に設定する必要はな（、規定の開先間隙値に近
似なものとしておけばよい。

このように配置された直管Ｐ１と曲管Ｐ２にわたってア
ウタークランプ装置を装着し、ギャップゲージ８を直管
Ｐ１の開先端に当接せしめた状態で、直管Ｐ工を縛着す
る側の２つ割リング１の固定治具６を操作して仮縛着し
、ついで曲管Ｐ２に印されたセンターマークを曲率中心
線ＣＬを示すセンターバー２，２に合致させて管軸合わ
せなすると同時に、曲管Ｐ２の開先端をギャップゲージ
８に当接せしめた後、締付ボルト５を仮締めして管体に
固定し予備的な包囲縛着を行う。

溶接接合に供される双方の管体の接合端部が共に真円で
あることは極めて稀であり、そのため縛着された管体双
方は目違いを生じている。

この目違いは、溶接に先立って矯正しておく必要がある
。

この矯正は、固定矯正治具６と可動矯正治具７の操作に
よって行う。

固定矯正治具６は、それが臨んだ管体の目違い部を矯正
対象とするが、可動矯正治具７の矯正対象は、固定矯正
治具６が対象とする部分以外の不特定な目違い部とする
ものである。

その矯正には、可動矯正治具７の端部に設げた鍔１５を
半円形フレーム１ａＫ沿って該フレームの条間に嵌入し
、ついで９０度回転して目違い部位にスライドさせて位
置設定し、矯正ボルト１３を適宜に操作することにより
矯正すればよい。

そして管体の全周にわたって目違いが矯正されると、ギ
ャップゲージ８により再度開先間隙を調整してのち、ギ
ャップゲージ８の先端部を結合部材１８内へ収納し、更
に締付ボルト５を緊締して確実な包囲縛着を完了する。

かくして溶接作業が実施されることとなる。

溶接作業が終った後、アウタークランプ装置を取外す場
合は、装着時と逆の操作を行なうことにより容易に離脱
することができる。

たお、以上の説明は、直管と曲管とを接合する場合に用
いるアウタークランプ装置について行ったが、曲管同志
の接合に用いるアウタークランプ装置についてもほぼ同
様である。

ただ、構造上の微差とするところは、センターバーの中
心線と、センターバー及びスペーサバーのフラント部と
がいずれも全体的に湾曲をなしている点だけであるので
、ことさら図示して説明する程のものではない。

本考案は、前記の如くであるから、直管と曲管との接合
や曲管同志を接合する場合、ギャップゲージにより均一
な開先間隙を容易に設定保持できると共に、その調整も
正確に行なえるばかりでなく、センターバーにより接合
対象となる相互の管軸合わせが確実になされる。

また、縛着用の２つ割リングの構成部材を利用して設け
た固定矯正治具と、セントしたままで必要に応じて装置
位置を自由に摺動変更することのできる可動矯正治具と
により、目違い矯正を簡易迅速かつ完壁に行なうことが
できる。

しかも、矯正力の作用する方向は管の軸心方向に一致し
、かつ管体表面に対して垂直であるから、包囲縛着した
管体相互が移動してセント状態に狂いをきたすようなこ
とはない。

まこ、矯正ボルトの先端には弾性材料よりなる保護キャ
ンプが遊嵌されているから、これが当接する管体表面に
強い押圧力が集中しても、そのために疵が生ずることは
ない。

更に、溶接によって管体に歪が生じた場合においても、
可動矯正治具の機能を有効に活用して、迅速に歪を修正
することができる利点がある等、多くの効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の一実施例を示し、第１図は平面図、第
２図は一部省略した正面図、第３図は固定矯正治具を示
す斜視図、第４図は可動矯正治具を示す斜視図、第５図
はセンターバーを示す側面図、第６図はギャップゲージ
を示す一部断面で図示した側面図である。 １・・・・・・２つ割リング、１ａ・・・・・・半円形
フレーム、２・・・・・・センターバー、２ａ 、２ｂ
、２ｃ 、２ｄ−＝・・・スペーサバー、３・・・・
・・連結軸、４，４ａ・・・・・・締結板、５・・・・
・・締付βパルト、６・・・・・・固定矯正治具、７・
・・・・・可動矯正治具、８・・・・・・ギャップゲー
ジ、９゜１８・・・・・・結合部材、１０・・・・・・
段孔、１１，１９・・・・・・ねじ孔、１２・・・・・
・保護キャンプ、１３・・・・・・矯正ボルト、１４・
・・・・・治具本体、１５・・・・・・鍔、１６・・・
・・・フラント部、１γ・・・・・・切欠部、２０・・
・・・・ケージボルト、Ｐｌ・・・・・・直管、Ｐ２・
・・・・・曲管、ＣＬ・・・・・・曲げ平面中心線、Ｒ
・・・・・・曲管の曲げ半径、Ｏ・・・・・・曲管曲げ
半径の原点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接すべく互に突き合された直管と曲管または曲管同志
   の両管端部を同時に包囲縛着するための２個１対の２つ
   割リングよりなり、該２個の２つ割リングはいずれも所
   定間隙で平行する２条のフレーム材を複数配置の結合部
   材によって結合された２個の半円形フレームが、両管端
   部を各部に包囲縛着すべく曲管の縛着部位における曲げ
   角度をもって互に外側開きに配置され、該外側開きの端
   部に設けられた締結板と中央部に設けられたセンターバ
   ーとその他所定位置に設けられた複数のスペーサバーと
   によって結合されて一体に形成され、前記２個の２つ割
   リングは前記外側開き配置における内側端部において連
   結軸により開閉自在に係合され、前記外側端部の締結板
   においてボルト締結されることにより完結した包囲状の
   リングを形成する構造になり、前記半円形フレームに配
   置された結合部材には管の軸心方向へ螺合する矯正ボル
   ト及び該矯正ボルトの先端に管の外表面に当接する保護
   キャンプが遊嵌された固定矯正治具が設けられ、前記半
   円形フレームにはその平行間隙に挿入され先端部の鍔を
   介して半円形フレームの周方向へ摺動自在に位置変えし
   て取付けられる治具本体に、管の軸心方向へ螺合する矯
   正ボルト及び該矯正ボルトの先端に管の外表面に当接す
   る保護キャンプが遊嵌された可動矯正治具が設けられ、
   前記センターバー及びスペーサバーに固着された結合部
   材には管の軸心方向へ螺入して開先間隙の値を規定する
   ギャップゲージが設けられていることを特徴とする管接
   合用アウタークランプ装置。