JPS5865529A

JPS5865529A - 拡管方法

Info

Publication number: JPS5865529A
Application number: JP16411381A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Koga; 古賀　和生; Shunichi Kishi; 岸　俊一; Isao Oguchi; 小口　伊佐男; Kenichi Suzuki; 賢一鈴木; Eizo Shibafuji; 柴藤　英造
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1983-04-19

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】本発明は拡管量の多い圧力管に対する好適な拡管方法、
特に管の損傷を防止し滑らかな拡径面が得られる拡管方
法に関する。

従来、例えば原子炉用圧力管の端部に気密嵌合連結用の
拡径部を形成するだめの拡管加工を施す場合、第１図に
示すように、圧力管１にダイス２を押し込んで拡管する
方法が一般的であった。ところが、この方法によると、
ダイス２との金属接触により圧力管１の内面にすり傷が
生じ、このすり傷を取り除くための加工が必要となり、
かなりの加工時間を費やしていた。特に圧力管の連結用
拡径部は高気密性を要求されるため、極端に損傷した場
合は切除する必要があるが、この圧力管はＺｒＮｂなど
を素材とする極めて高価なもので、切除等は極力少なく
するか回避することが望まれるものである。しかるにこ
の種拡径度合は例えば約１０係と大きいもので、従来の
ダイスを用いては、すり傷の発生が殆ど避けられなかっ
たものである。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので管内面
のすり傷を減少し、面倒な後処理としての仕上加工の省
略が図れ、かつ高価な圧力管などを無駄なく使用するう
えで有効な拡管方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明は管主要部をゴ
ム拡管法によって、また補助的な管端部をコレクトチャ
ック拡管法によって拡管形成するようにして、特に主要
拡管部を殆ど無傷で成形するようにしたものである。即
ち、金属接触のないゴムを媒体とした内圧を管に負荷す
るゴム拡管法を用いて管内面のすり傷発生を防止し、一
方ゴム拡管法においては、圧力管の拡管量の関係で管端
１で拡管できず、このままでは高価な圧力管の未拡管部
等・を切断して取り除く必要が生じるため、ゴム拡管施
工後に未拡管部を機械的なコレクトチャック方式にて拡
管するものである。

以下、本発明の一実施例を第２図〜第７図を参照して詳
細に説明する。

なお、本実施例は内径約１２０ｒＩＲ１肉厚約４．５閣
の圧力管を管端から約１００Ｍの範囲で内径１３０ｍｍ
（変形量にして約１０％）拡管する場合のものである。

第２図は本発明の方法を実施するだめの圧力管拡径装置
の全体構成を示すもので・ある。水平なベース１０に金
型支持台１１を立設するとともに、この金型支持台１１
に対して遠近方向にレール１２を敷設している。金型支
持台１１には径方向に２分割された筒状の金型１３を軸
心を水平にして支持している。この金型１３は両端外周
に端部側が小径となるテーパーを形成されている。この
各テーパ一部に嵌合した締付用のフランジ１４゜１５を
その金型１３と軸心を平行にしたボルト１６によって締
付け、この締付力でその金型１３を固定するようにして
いる。

また、レール１２上には移動台１７が移動子１８を介し
てそのレール１２に沿ってスライド可能に載置されてい
る。そしてこの移動台１７はベース１０の端部に固定し
た駆動ラム１９にロッド２０を介して連結され、リミッ
トスイッチ２１によって位置検出することにより一定範
囲金型１３に接近及び離間方向に移動できるようにして
いる。

なお、リミットスイッチ２１により設定される移動台１
７の動作範囲は、後述するゴム拡管機構の取付は軸が金
型１３内に挿入及び排出する範囲に設定している。

移動台１７にはゴム拡管機構２２及びコレクトチャック
機構２３が取り付は軸２４を介して装置されるようにし
ている。取付は軸２４は移動台１７の反金型側に設けた
拡管ラム２５の作動部２６に金型１３に向かって出没可
能に取付けたものである。そして、この取付は軸２４は
移動台１７に対してスライド可能に支持されている。な
お移動台１７は金型１３の移動台側フランジ１５に固定
具例えばポルト２７によって着脱可能に固定し得るよう
にしている。

次にゴム拡管機構２２について説明する。第２図は取付
は軸２４にゴム拡管機構２２を装置した状態を示し、第
３図はそのゴム拡管機構２２の拡大断面形状を示してい
る。なお、第２図は拡管成形前の状態、第３図は拡管成
形後の状態を示している。取付は軸２４の先端側に、基
端側から順次、ウレタンゴムなどからなるリング状のシ
ールゴム２８、シリコンゴムなどからなる筒状のフレア
ゴム２９、及び前記同様の第２のシールゴム３０を嵌合
装着している。なお、各・ノールゴム２８゜３０は、取
付は軸２４の軸心方向に組合う一対のゴム素材からなっ
ており、それぞれテーパー面３１を介して接合している
。すなわち、各シールゴム２８．３０はそれぞれのゴム
素材２８Ａ。

２８Ｂ　、３０Ａ、３０Ｂが取付は軸２４の軸方向に圧
縮された場合にそれぞれ外端側のもの１８Ａ。

３０Ａが拡径方向に広がって圧力管３２の内周面に密接
して高度のシール効果を奏するようにしたものである。

なお、フレアゴム２９．シールゴム２８、．３０は圧力
管３２の内径よりも通常は若干小さい外径に設定されて
いる。そして、取付は軸２４の先端側のシールゴム３０
は、シールリング３３を介して、この取付は軸２４の螺
部３４に螺合した締め付はナツト３５によって固定され
ている。

なお、金型１３の成形面１３Ａには圧力管３２を約１０
係拡径させるための拡径形状が施されている。

しかしてこの拡管機構２２による圧力管３２の拡管作用
を施す場合には、最初、拡管ラム２５によって取付は軸
２４を移動台１７から金型１３方向に最大限突出させた
状態にしておき、この移動台１７を駆動ラム１９の作動
によって取付は軸２４が金型１３に保持された圧力管３
２内に挿入する方向に最大限移動させる。そして、移動
台１７をボルト２７によって７ランジ１５に固定する。

そ’４ると、取付は軸２４に装着されたシールゴム２８
．３０およびフレアゴム２９は全体が圧力管３８の一端
部内に配置される状態になる。

そこで、拡管ラム２５の駆動によって取付は軸２４を引
き込み方向（図の右方向）に移動させると、その取付は
軸２４に固定したシールリング３３及び締め付はナツト
３５によってフレアゴム２９及びシールゴム２８．３０
が移動６１７の金型対向部１７Ａとの間に圧縮される状
態になり、フレアゴム２９がその圧縮力によって外周方
向に膨出する状態になる。これによって圧力管３２の端
部が金型１３の成形面１３Ａに沿う如く拡管成形される
ものである。この場合、圧力管３２はフレアゴム２９に
よって拡管方向の作用力を受け、このフレアゴム２９が
柔軟性を有することからその拡径された内周面部分３２
Ａにはすり傷などが全く発生しないものである。なお、
このゴム拡管作用を行なう場合には、圧縮力によって各
シールゴム２８が前述した如く外周方向に拡径状態にな
るためこれによって圧力管３２の拡管部分の両端におい
て確実にシールされるようになるものである。

このように、この拡管機構２２によって拡管された圧力
管３２の先端部分には、シールゴム２８の配置部分が未
拡管部分として小径な状態で残存している。そこで、拡
管成形後は拡管ラム２５の駆動によって、取付は軸２４
を再び先端側に突出移動させ、フレアゴム２９の脹らみ
状態を解消して例えば第２図に示すような元の小径な状
態に戻す。そして、ボルト２７を移動台１７から取りは
ずした後、駆動ラム１９の駆動によって移動台１７とと
もに全体的に金型１３から離間する方向（図の右方向）
に移動させ、これによってこのゴム拡管機構２２を金型
１３及び圧力管３２から抜出すようにするものである。

次に、コレクトチャック機構２３による圧力管３２の未
拡管部分に対する第２の拡管作用を説明するが、このコ
レクトチャック機構２３も前述した取付は軸２４に対し
て装置するものである。このため前記ゴム拡管機構２２
の成形終了後に取付は軸２４から締め付はナツト３５及
びシールリング３３をはずし、フレアゴム２９及びシー
ルゴム２８．３０を取りはずしておく。

取付は軸２４の先端部分にはコレクトチャック用の先端
側が次第に大形となるテーパー状のガイド部３６を形成
している。このガイド部３６にコレクトチャック機構２
３を装置するようにしている。すなわち、第４図はコレ
クトチャック機構２３による拡管作用を示し、第５図は
その要部の拡大図である。また、第６図はコレクトチャ
ックの軸方向形状を概略的に示している。コレクトチャ
ックとして、複数に分割された分割リング３７を、取付
は軸２４の１周囲に配置する筒状のサポート４０の先端
に取付けたものである。この分割リング３７は例えば第
６図■に示すよう、に６分割、あるいは同図■に示すよ
うに１２分割など任意の分割数にすることができる。こ
の分割リング３７の内周面にはガイド部３６のテーパー
と同一テーパーの係合面３７Ａが形成され外周面は一定
外径を有している。そして各分割リング３７の相互間に
、ゴム拡管機構２２による圧力管３２の第１拡管作用と
同−形まで未拡径部分３２Ｂを拡径するための隙間があ
くように設定されている。

このようなコレクトチャック機構２３によって第２の拡
管作用を施す場合には、サボー）４０を介して取付は軸
２４に分割リング３７を嵌合装着し、駆動ラム１９及び
拡管ラム２５の駆動によって前記第１の拡管作用と同様
にして、取付は軸２４を圧力管３２内に挿入し、分割リ
ング３７を圧力管３２の未拡径部分３２Ｂに配置する。

しかる後、拡管ラム２５の駆動によって取付は軸２４を
その拡管ラム２５側に引き込む方向（図の右方向）に移
動させる。そうすると、分割リング３７がサポート４０
によって同方向への移動を阻止されて取付は軸２４のみ
が同方向に移動し、取付は軸先端のガイド部３６のテー
パーにより、この分割リング３７の係合面３７Ａが次第
に押し広けられる。そして、分割リング３７の外周面３
７Ｂによって圧力管３２の分割テーパ一部３２Ｂが金型
１３の成形面１３Ａに一致するまで拡管されるものであ
る。この場合、分割リング３７は金属性であることによ
り圧力管３２の内周面に対してすり傷を従来と同様発生
させる恐れがあるが、この成形部分は圧力管３２の最も
先端部分であって、拡管成形後の圧力管接合時は格別問
題とならないものである。なお、すり傷除去の必要があ
るにしても、管端部のみの加工で十分であるためその修
正加工はきわめて容易になし得るもめである。このコレ
クトチャック機構２３による第２の拡管作用が終了した
後は前記同様にポルト２７を取りはずし、駆動ラム１９
の駆動によって、移動台１７とともに取付は軸２４、分
割リング３７を金型１３及び圧力管３２から抜き離せば
よい。

なお、第７図によって以上の各ラム１９．１５を駆動す
るための油圧系について説明する。油タンク５０に切換
え使用可能な一対のポンプ５１゜５２を接続し、これら
各ポンプ５１．５２に逆止弁５３．５４を介してマニュ
アル操作用の電磁弁５５を接続している。この電磁弁５
５の一方の出口から導入管５６を介して駆動ラム１９の
圧力室に油を供給するようにしている。駆動ラム１９の
一方の油室５７は逆止弁５８及び絞り弁５９を介して自
動操作用電磁弁６０に接続しこの電磁弁６０に前記導入
管５６を接続している。また、ラム１９の他方の油室６
１は前記電磁弁６０に接続している。この自動操作用電
磁弁６０は各油室５７．６１にそれぞれ接続した圧力検
出スイッチ６２．６３によって所定上の圧力を検出した
場合に電磁弁６０を中立位置に駆動するようにしている
。なお、６４．６５は圧力検出スイッチ６２゜６３に付
属して設けた圧力指示計である。また、拡管ラム２５に
対しても以上の駆動ラム１９とほぼ同様の回路が設けら
れている。すなわち、７０は自動操作用電磁弁、７１は
逆止弁、７２は絞り弁、７３は一方の油室、７４は他方
の油室、７５は逆止弁、７６．７７はそれぞれ圧力検出
スイッチ及び圧力指示計である。また、７８は接点付圧
力スイッチで別に設けた安全弁を操作するようにしてい
る。なお、７９．８０戦ポンプ側に設けた圧力検出スイ
ッチ及び圧力指示計である。

このような油圧系によって拡管作用を行なう場合には、
前述の如く駆動ラム１９及び拡管ラム２５を互いに関連
させて切換え動作させて行なうわけであるが、この場合
、例えば第７図に示すように、図示しない操作盤の操作
スイッチの操作によって、マニュアル操作用の電磁弁５
５を操作し、図の如く一方のポンプ５１を駆動して油タ
ンク５０から油を駆動ラム１９に供給するようにする。

この場合、電磁弁６０は図の中立位置から並列側６０Ａ
に切換え、逆止弁５８を通して油を駆動ラム１９の一方
の油室５７に供給するようにする。

そうすると、この駆動ラム１９のピストン部１９′は突
出方向に移動する。すなわち第２図においてロッド２０
が突出方向に移動し、これによって移動台１７が金型１
３に接近する方向に動作するものである。この場合、所
定接近位置を圧力検出スイッチ６３によって検出し、電
磁弁６０は再び中立位置に戻る。そこで、前述したよう
にこの拡管機構２２による第１の拡管動作を行なえばよ
い。

この場合は低圧ポンプ５２に切換えることによって油圧
を低くしてかつマニュアル操作によって電磁弁５５を交
差側５５Ａに切換える。そうすると、油圧は駆動ラム１
９側から拡管ラム２５の側に切換えられる。そこで拡管
ラムセ５側の電磁弁７０を図の中立位置から交差側７０
Ａに移し、拡管ラム２５の第２の油室７４に油圧を印加
する。これによ２て拡管ラム２５のピストン部２５′は
他の油室側に移動するようになり、前述した拡管機構２
２の取成は軸２４を引戻し操作することによって、この
コレクトチャック式拡管動作を行なうようになる。

以上のような電磁弁及び圧力検出スイッチの駆動によっ
て駆動ラム１９並びに拡管ラム２５を駆動してコレクト
チャック機構２．３による前述した第２の拡管動作を同
様にして行なえるものである。

なお、前記実施例では原子炉用圧力管の拡管方法につい
てのみ説明したが、本発明はこのようなものに限らず、
各種の管の拡径加工についても前記同様に実施できるこ
とはもちろ）んである。

以上、実施例で述べたように：圧力管に対する拡管方法
として、ゴム拡管方式及びコレクトチャック方式を併用
した本発明によれば、圧力管等の拡管後に端部を切断し
て取り除く必要がないことにより、高価な材料の有効利
用ができ、また拡管後の内面仕上加工としては、従来の
ダイス押し込み方式では、拡管部全面（テーパ一部を含
む）の仕上加工が必要であったが、ゴム拡管方式により
拡管した部分は全く仕上加工の必要がなく、コレクトチ
ャック方式で拡管する端部のみ仕上加工すればよい。こ
の場合には端部であるために目視しながら作業ができる
ために作業が容易である。

したがって、特に拡管後圧力管等の内方の作業困難な個
所の仕上加工が除去でき、加工工数が従来の約１／３〜
１／４に減少し、加工本数が数百本と数多い場合等にお
いて、その効果が顕著なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法を実施する装置の一例を示す概略断面
図、第２図は本発明の方法を実施する圧力管拡管装置を
示す部分断面図、第３図は第２図のＡ部詳細断面図、第
４図はコレクトチャック使用状態を示す断面図、第５図
は第４図のＢ部詳細図、第６図（４）、（ト）はコレク
トチャックの構成例を夫々示す第５図の■−■断面図、
第７図は第２図に示す装置の油圧フローシートである。１３・・・金型、２２・・・ゴム拡管機構、２３・・・
コレク第４Ｅｌも５０

Claims

【特許請求の範囲】

１、金型に一端側をζ人した管の先端以外の部分を管に
挿入したゴム拡管機構によって拡径した後、このゴム拡
管機構を抜出し、次いで肢管の未拡径端部にコレクトチ
ャック機構を挿入して、前記ゴム拡管法により一担拡管
した径と同一径となるまで該未拡径端部を拡径すること
を特徴とする拡管方法。