(57)【要約】【課題】操作が容易で簡便・正確に配管内面の型取り検査を行う。【解決手段】型取りプレート107を回動自在に備えた直線棒状の型取り棒101と、反力支持プレート111を回動自在に備えた屈曲した反力支持棒102を、ヒンジ部103により回動自在に連結する。型取り装置100を配管51内に挿入し、リング部104を棒101,102の基端側にずらして基端側を狭めて先端側を押し広げると、型取りプレート107に塗布した型取り剤60が内面52に密着し、反力は反力プレート111により反対側の内面52にて支持される。型取り剤60が硬化したら、リング部104を基端側から離し、棒101,102に捩じり力を加えて、型取り剤60を内面52から取り外し、配管51の外に取り出して転写した型を検査する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内面に型取り剤を押し当てて前記内面の表面形状・寸法を前記型取り剤に転写させて検査をする配管内面の型取り装置において、
直線棒状の型取り棒と、
前記内面の湾曲に応じた湾曲面となった型取り面を有しており、前記型取り棒の先端側に回動自在に取り付けられている型取りプレートと、
棒状を成すと共に先端部と基端部の間の位置で屈曲した反力支持棒と、
前記内面の湾曲に応じた湾曲面となった反力支持面を有しており、前記反力支持棒の先端側に回動自在に取り付けられている反力支持プレートと、
前記型取りプレートの型取り面と前記反力支持プレートの反力支持面とが逆方向に向きつつ前記型取り棒と前記反力支持棒を並ばせた状態にして、且つ屈曲した前記反力支持棒は基端側に向かうに従い前記型取り棒との間隔が広がる状態にして、両棒間に間隔を確保しつつ回動自在に連結するため、両棒の先端側と基端側との間に取り付けられたヒンジ部と、
前記型取り棒と前記反力支持棒を囲む状態で配置されて両棒の軸方向に沿い移動でき、両棒の基端側に位置した場合には両棒に緊密に接触するが基端側から離れると両棒との間に隙間ができるリング部材と、
前記型取り棒と前記反力支持棒の間に介在して両棒を連結するスプリングと、
を有することを特徴とする配管内面の型取り装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記型取りプレートの前記型取り面には、両端が型取り面の先端辺と基端辺に固定されつつ、他の部分が型取り面に対して浮いた状態で配置された線材からなる複数本の脱落防止ラインが備えられていることを特徴とする配管内面の型取り装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記型取り棒には、前記型取り棒の軸方向に沿う位置をずらして取り付けることができるストッパーが、前記ヒンジ部の取り付け位置と前記型取り棒の先端部との間の位置に取り付けられていることを特徴とする配管内面の型取り装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、
前記反力支持面には緩衝用のゴム板が取り付けられていることを特徴とする配管内面の型取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配管内面の型取り装置に関し、操作が容易で簡便に配管内面の型取りができるように工夫したものである。
【０００２】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「配管内面」とは、「通常の配管の内面」や「管台の内面」や「各種の円筒状の管体の内面」を含む概念として使用する。
つまり、本願発明の「配管内面の型取り装置」は、「通常の配管」の内面や、「管台」の内面や、「各種の円筒状の管体」の内面の型取りをする装置である。
【背景技術】
【０００３】
原動機や火力プラントや原子力プラントなどの機器・部材は、様々な環境条件下で使用されているため、運転に伴い応力腐食割れ（Stress Corrosion Cracking：ＳＣＣ）等の損傷が発生する恐れがある。このような損傷を検査するために、渦流探傷検査や超音波探傷検査等が行われているが、更に、損傷した機器・部材の表面形状・寸法の情報を得る有効な方法として型取り法がある。
【０００４】
型取り法とは、柔軟な型取り剤を検査部位に押し当て、押し当てたまま所定時間経過して型取り剤が硬化したら、この型取り剤を検査部位から取り外し、取り外した型取り剤に写し取られた型を検査することにより、検査部位の表面形状・寸法等の情報を得て損傷を検査する方法である。
【０００５】
ここで従来の型取り法の一手法を、図４及び、図４のＶ−Ｖ断面を示す図５を参照して説明する。
従来技術に係る、配管内面の型取り装置（以下「型取り装置」と称する）１０は、配管１の内面２の表面形状・寸法を得る装置である。
この型取り装置１０は、型取り棒１１の先端側に型取りプレート１２を固定した構造であり、型取りプレート１２の表面に型取り剤１３が塗布される。
型取りプレート１２は、配管１の内面２の湾曲に応じて（内面２の曲率半径と同一の曲率半径となるように）湾曲した板材により形成されている。
【０００６】
型取り法による検査を行う際には、型取りプレート１２の表面に型取り剤１３を塗布し、型取り棒１１の基端側を作業員の手で握り、型取り棒１１の先端側の型取りプレート１２を配管１の内部に挿入する。そして、作業員が型取り棒１１を操作することにより、配管１の内面２のうち、検査部位となる部分に型取り剤１３を押し当てる。
【０００７】
このようにして型取り剤１３を検査部位に押し当てたら、なるべく型取り剤１３の全域を均等な力で押圧するように、作業員は型取り棒１１の位置を保持する。
所定時間が経過して、型取り剤１３が硬化したら、硬化密着している型取り剤１３に対して捩じり力を加えるように型取り棒１１を捩じって、型取り剤１３を内面２から取り外す。
型取り棒１１を操作して、型取り剤１３及び型取りプレート１２を配管１１の外部に取り出し、型取り剤１３を型取りプレート１２から引き剥がす。
引き剥がした型取りプレート１３に転写された型を検査することにより、内面２の検査部位の表面形状・寸法を検査することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３５３７４０号公報
【特許文献２】特開平８−０２９３０６号公報
【特許文献３】特開平９−２６９２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで図４及び図５を参照して説明した従来技術では、次のような問題があった。
（１）型取りプレート１２を１本の型取り棒１１で支持しているため、型取り剤１３を内面２に密着させる密着力が弱く、また、型取り剤１３の全域を均等な力で押圧することが難しい。このため、型取り剤１３に気泡が入ってしまうことがあり、このように気泡が入ってしまうと、正確な表面形状・寸法の検査をすることができない。
（２）型取り剤１３を内面２に密着させてから硬化するまでの間、作業者が型取り棒１１を保持しておく必要があり、疲労感の多い作業であった。
（３）型取り剤１３による採取位置（検査部位）の位置決めは、人間の感覚に頼っており、再現性が悪い。
（４）型取り剤１３を内面２に密着させている時に、型取り棒１１の保持状態が悪くなって型取り剤１３を内面２側に押し当てる力が弱くなると、型取り剤１３が硬化していない状態では、この型取り剤１３が落下してきてしまうことがある。このような事態が発生すると、最初から作業をやりなおさなければならず、作業時間が長くなる。
（５）上記のような事情から、従来技術に係る型取り装置１０を用いた型取り操作は、難易度が高く、正確な表面形状・寸法を得るには熟練を要していた。
【００１０】
本発明は、上記従来技術に鑑み、熟練が不要であり容易な操作で正確・簡便に型取りができる、配管内面の型取り装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の構成は、
配管の内面に型取り剤を押し当てて前記内面の表面形状・寸法を前記型取り剤に転写させて検査をする配管内面の型取り装置において、
直線棒状の型取り棒と、
前記内面の湾曲に応じた湾曲面となった型取り面を有しており、前記型取り棒の先端側に回動自在に取り付けられている型取りプレートと、
棒状を成すと共に先端部と基端部の間の位置で屈曲した反力支持棒と、
前記内面の湾曲に応じた湾曲面となった反力支持面を有しており、前記反力支持棒の先端側に回動自在に取り付けられている反力支持プレートと、
前記型取りプレートの型取り面と前記反力支持プレートの反力支持面とが逆方向に向きつつ前記型取り棒と前記反力支持棒を並ばせた状態にして、且つ屈曲した前記反力支持棒は基端側に向かうに従い前記型取り棒との間隔が広がる状態にして、両棒間に間隔を確保しつつ回動自在に連結するため、両棒の先端側と基端側との間に取り付けられたヒンジ部と、
前記型取り棒と前記反力支持棒を囲む状態で配置されて両棒の軸方向に沿い移動でき、両棒の基端側に位置した場合には両棒に緊密に接触するが基端側から離れると両棒との間に隙間ができるリング部材と、
前記型取り棒と前記反力支持棒の間に介在して両棒を連結するスプリングと、
を有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明の構成は、
前記型取りプレートの前記型取り面には、両端が型取り面の先端辺と基端辺に固定されつつ、他の部分が型取り面に対して浮いた状態で配置された線材からなる複数本の脱落防止ラインが備えられていることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の構成は、
前記型取り棒には、前記型取り棒の軸方向に沿う位置をずらして取り付けることができるストッパーが、前記ヒンジ部の取り付け位置と前記型取り棒の先端部との間の位置に取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の構成は、
前記反力支持面には緩衝用のゴム板が取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば次のような効果を得ることができる。
（１）型取りプレートと反力支持プレートを押し広げるような構成とすることにより、反力支持プレートで反力を支持しつつ、型取りプレートに塗布した型取り剤を、配管の内面に強い力で且つ全体を均一に押圧することができる。このため、型取り剤に気泡の混入はなく、正確な表面形状・寸法を得る型取り検査を行うことができる。
（２）型取り剤を配管の内面に押し当ててから硬化するまでの間は、リング部により型取り棒と反力支持棒の基端側を狭める状態を固定し、両棒の先端側を押し広げる状態を確保できるため、この間は、作業者は型取り装置の把持や押し付けをしなくてもよくなり、作業負担が軽減する。
（３）ストッパーの位置を設定することにより、検査部位の位置決めを正確に行うことができる。
（４）脱落防止ラインを型取りプレートに備えたため、硬化前の型取り剤が型取りプレートから落下するのを防止でき、この点からも作業効率が向上する。
（５）型取り剤を配管の内面から取り外す時には、型取り棒と反力支持棒の基端側を広げつつ両棒に捩じり力を加えれば、型取り剤に変形を与えることなく容易に、型取り剤の取り外しができる。
（６）緩衝用のゴム板を反力支持面に取り付けたため、配管の内面に傷をつけることなく検査ができる。
（７）全体的に操作が容易となり、熟練を要することなく、正確に型取り検査ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る配管内面の型取り装置を示す構成図。
【図２】図１のII−II断面を示す断面図。
【図３】実施例で用いる型取りプレートを拡大・抽出して示す斜視図。
【図４】従来の型取り装置を示す構成図。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例に係る配管内面の型取り装置（以下「型取り装置」と称する）１００を示す構成図であり、図２は図１におけるII−II断面図である。
なお図１は、管台または配管等（以下「配管」と称する）５１の内部に、型取り装置１００を挿入して内面５２の型取りをしている状態を示している。
【００１９】
本実施例の型取り装置１００では、２本の棒材として、型取り棒１０１と反力支持棒１０２を備えており、両棒はその中央部分（先端側と基端側の間の位置）において、ヒンジ部１０３により回動自在に連結されている。
型取り棒１０１は直線棒状であり、反力支持棒１０２は先端部（図１では上側）と基端部（図１では下側）の間の位置（中央部分）で、「くの字」状に屈曲している。
【００２０】
このため、型取り棒１０１と反力支持棒１０２は、相互に間隔を確保しつつ並んでおり、しかも、屈曲した反力支持棒１０２は、基端側に向かうにしたがい型取り棒１０１との間隔が広がる状態の構造、謂わばテーパー構造になっている。
【００２１】
リング部材１０４は、偏平な楕円形のリング状を成しており、型取り棒１０１と反力支持棒１０２を外側から囲む状態で配置されている。このリング部材１０４は、両棒１０１，１０２の軸方向に沿い移動でき、両棒１０１，１０２の基端側に位置した場合には、図１において実線で示すように、両棒１０１，１０２に緊密に接触するが、基端側から離れると図１において点線で示すように、両棒１０１，１０２との間に隙間ができるようになっている。
【００２２】
スプリング１０５は、一端が型取り棒１０１に固定され、他端が反力支持棒１０２に固定され、両棒１０１，１０２の間に介在されて両棒１０１，１０２を連結する。
このスプリング１０５は、両棒１０１，１０２の間隔が変化してもこれに追従して伸縮しつつ、両棒１０１，１０２を連結する連結部材としての機能を発揮する。
つまり、両棒１０１，１０２は、ヒンジ部１０３とスプリング１０５により連結される。勿論、ヒンジ部１０３は回動自在に両棒１０１，１０２を連結しており、スプリング１０５は両棒１０１，１０２を開閉自在に連結しており、連結態様は異なるが、いずれも連結部材としての機能を有している。
【００２３】
型取り棒１０１の先端には回動支持部１０６が回動自在にピン結合されており、この回動支持部１０６の先端（図１では右端）に、型取りプレート１０７が固定されている。このため型取りプレート１０７は回動支持部１０６と共に、図１において紙面に平行な面内で回動できるようになっている。回動角度は、図１に示す状態において、水平線に対して例えば上向きに３０度、下向きに３０度程度にしている。
【００２４】
型取りプレート１０７は、図３にも拡大・抽出して示すように、配管５１の内面５２の湾曲に応じて（内面５２の曲率半径と同一の曲率半径となるように）湾曲した板材により形成されており、内面５２の湾曲に応じた湾曲面となった型取り面１０７ａを有している。
【００２５】
この型取りプレート１０７には、線材からなる複数本の脱落防止ライン１０８が備えられている。脱落防止ライン１０８は、上端側が型取りプレート１０７の上辺に固定され、下端側が型取りプレート１０７の下辺に固定され、他の部分が型取り面１０７ａに対して浮いた状態で配置されている。
なお、本実施例では、型取りプレート１０７の周方向に沿う複数箇所に脱落防止ライン１０８を備えているが、この脱落防止ラインに直交する方向に伸びる脱落防止ラインを更に備えて、メッシュ状にするようにしてもよい。
【００２６】
型取りプレート１０７の上端面には、緩衝用のゴム板１０９が取り付けられている。このゴム板１０９があるため、型取り装置１００を配管５１内に挿入したときに、引っかき傷等を付けることを防止することができる。
【００２７】
型取りプレート１０７の型取り面１０７ａには、型取り剤６０が塗布される。このとき、脱落防止ライン１０８があるため、硬化前において型取り剤６０が落下することを防止できる。
【００２８】
反力支持棒１０２の先端には回動支持部１１０が回動自在にピン結合されており、この回動支持部１１０の先端（図１では左端）に、反力支持プレート１１１が固定されている。このため反力支持プレート１１１は回動支持部１１０と共に、図１において紙面に平行な面内で回動できるようになっている。回動角度は、図１に示す状態において、水平線に対して例えば上向きに３０度、下向きに３０度程度にしている。
【００２９】
反力支持プレート１１１は、配管５１の内面５２の湾曲に応じて（内面５２の曲率半径と同一の曲率半径となるように）湾曲した板材により形成されており、内面５２の湾曲に応じた湾曲面となった反力支持面１１１ａを有している。
【００３０】
反力支持プレート１１１の反力支持面１１１ａ，上端面、下端面にわたって、緩衝用のゴム板１１２が取り付けられている。このゴム板１１２があるため、型取り装置１００を配管５１内に挿入したときに、引っかき傷等を付けることを防止することができる。
【００３１】
このように構成しているため、型取りプレート１０７の型取り面１０７ａと反力支持プレート１１１の反力支持面１１１ａは、型取り棒１０１及び反力支持棒１０２を間に挟んで、逆向きに向いている。
【００３２】
ストッパー１１３は、型取り棒１０１の軸方向に沿う位置をずらして、型取り棒１０１に取り付けることができる。
このストッパー１１３があるため、図１にようにして型取り装置１００を配管５１内に挿入したとき、ストッパー１１３が配管５１の開口端に係合する。
このためストッパー１１３の軸方向位置を設定することにより、型取りプレート１０７の型取り面１０７ａに塗布した型取り剤６０を、内面５２に押し当てる検査部位の位置（配管の開口端からの位置）を正確に設定することができる。
また、配管５１の開口端の周方向位置（周方向角度）をストッパー１１３を目安に設定することにより、検査部位の位置（周方向位置・周方向角度）を正確に設定することができる。
【００３３】
上記構成となっている型取り装置１００により型取り検査を行う手順を、次に説明する。
配管５１の外側において、型取り装置１００の型取りプレート１０７の型取り面１０７ａに、型取り剤６０を塗布する。
またストッパー１１３の軸方向位置を、検査部位に応じて設定しておく。
【００３４】
型取り棒１０１及び反力支持棒１０２の基端側を作業者が把持し、型取りプレート１０７と反力支持プレート１１１を近づけた状態にして、型取り装置１００をその先端側から配管５１内に挿入していく。このとき、リング部材１０４は、図１に点線で示すように、両棒１０１，１０２の基端側から離れた位置に移動させておく。
【００３５】
ストッパー１１３が配管５１の開口端に係合したら、作業者は、型取り棒１０１の基端側と反力支持棒１０２の基端側とを狭めるように操作する。これにより、型取り棒１０１の先端側と反力支持棒１０２の先端側が押し広げられ、型取り面１０７ａに塗布した型取り剤６０が内面５２の検査部位に密着すると共に、反力支持プレート１１１がゴム板１１２を介して、反対側の内面５２を強く押しつけて反力を支持する。
【００３６】
この状態において、リング部材１０４を両棒１０１，１０２の基端側に向けて移動させていくと、図１において実線で示すように、リング部材１０４が両棒１０１，１０２に緊密に接触して、型取りプレート１０７と反力支持プレート１１１を逆向きに押し広げる状態を保持することができる。つまり、人間が両棒１０１，１０２の基端側を狭めつつ支えなくても、型取り剤６０を内面５２に密着させる状態を維持することができる。
したがって、検査部位に押し当てた型取り剤６０が硬化するまでの時間は、作業者は、型取り剤６０を押しつけたり、型取り装置１００を支持したりする等の作業をする必要がなくなり、作業負担が軽減する。
【００３７】
このとき、大きな力で且つ均等な力で型取り剤６０を内面に密着させることができるため、型取り剤６０に気泡が入ることはなく、精度のよい型取り採取ができる。
【００３８】
所定時間が経過して型取り剤６０が硬化したら、リング部材１０４は、両棒１０１，１０２の基端側から離れた位置に移動させ、作業者は型取り棒１０１及び反力支持棒１０２の基端を把持しつつ捩じり力を付与すると、内面５２に密着していた型取り剤６０を検査部位から容易に取り外すことができる。
このように捩じり力を付与する際において、両棒１０１，１０２がヒンジ部１０３とスプリング１０５により連結されているため、良好に捩じり力を型取り剤６０に付与することができると共に、捩じり力に対する型取り装置１００の剛性を確保することができる。
【００３９】
型取り装置１００を配管５１の内部から取り出し、型取り剤６０を型取りプレート１０７から引き剥がし、型取り剤６０に転写された型を検査することにより、内面５２の検査部位の表面形状・寸法を検査することができる。
【符号の説明】
【００４０】
５１  配管
５２  内面
６０  型取り剤
１００  配管内面の型取り装置
１０１  型取り棒
１０２  反力支持棒
１０３  ヒンジ部
１０４  リング部
１０５  スプリング
１０６  回動支持部
１０７  型取りプレート
１０７ａ  型取り面
１０８  脱落防止ライン
１０９  ゴム板
１１０  回動支持部
１１１  反力支持プレート
１１１ａ  反力支持面
１１２  ゴム板
１１３  ストッパー
【図１】
2011080933.tif 000003
【図２】
2011080933.tif 000004
【図３】
2011080933.tif 000005
【図４】
2011080933.tif 000006
【図５】
2011080933.tif 000007