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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-03
(54)【発明の名称】ドリフト装置および管状物体のためのドリフト方法
(51)【国際特許分類】
F16L 55/32 20060101AFI20230926BHJP
G01B 11/12 20060101ALI20230926BHJP
F16L 55/40 20060101ALI20230926BHJP
【ＦＩ】
F16L55/32
G01B11/12 Z
F16L55/40
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023507548
(86)(22)【出願日】2021-07-28
(85)【翻訳文提出日】2023-02-28
(86)【国際出願番号】 EP2021071180
(87)【国際公開番号】W WO2022028988
(87)【国際公開日】2022-02-10
(31)【優先権主張番号】20189461.5
(32)【優先日】2020-08-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】504255249
【氏名又は名称】ヴァルレック オイル アンド ガス フランス
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】クリング エ シルヴァ，ルカス
(72)【発明者】
【氏名】ペティ，セバスチャン
(72)【発明者】
【氏名】ブロディ，アラステア
(72)【発明者】
【氏名】ウィルバート，ニコラス
(72)【発明者】
【氏名】メディロス，ネスター
【テーマコード（参考）】
2F065
【Ｆターム（参考）】
2F065AA27
2F065BB08
2F065FF09
2F065GG04
2F065MM07
(57)【要約】
管状物体のための本発明のドリフト装置（２）は、本体（１２）と、管状物体を本体（１２）内に進行させるための手段と、円筒形のドリフトマンドレルを本体（１２）に取り付けるための少なくとも１つの取り付け部分（６６）と、を含み、取り付け部分（６６）は、本体（１２）に対する円筒形のドリフトマンドレルの半径方向に沿った移動を可能にするように構成される。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
管状物体のためのドリフト装置（２）であって、本体（１２）と、前記本体（１２）上に取り付けられ、前記本体（１２）を前記管状物体内に進行させるためのアクチュエータと、円筒形のドリフトマンドレル（４２）を前記本体（１２）に取り付ける少なくとも１つの取り付け部分（６６，１００）と、を含み、前記取り付け部分（６６，１００）は、前記本体（１２）に対する前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の半径方向に沿った移動を可能にするように構成される、ドリフト装置（２）。
【請求項2】
前記管状物体は、公称内径（Ｄ）を有し、前記円筒形のドリフトマンドレルは、（Ｄ）－４ｍｍの最小外径を有する、請求項１に記載のドリフト装置（２）。
【請求項3】
前記取り付け部分（６６，１００）は、第１の半径方向を中心とした前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の回転、および前記第１の半径方向と平行ではない第２の半径方向を中心とした前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の回転を可能にするようにさらに構成される、請求項１または２に記載のドリフト装置（２）。
【請求項4】
前記取り付け部分（６６，１００）は、前記第１の半径方向に沿った前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の並進移動、および前記第２の半径方向に沿った前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の並進移動を可能にするように構成される、請求項３に記載のドリフト装置（２）。
【請求項5】
前記管状物体の内径および／または前記管状物体の長さを測定するための距離センサ（３８，４０）をさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項6】
前記取り付け部分（６６，１００）と前記本体（１２）との間に位置する、好ましくはばねである弾性手段を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項7】
前記取り付け部分（６６，１００）は、前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の軸方向面（５２）と軸方向に接触するように意図された接触面（７４，８０，１０２）を有し、前記接触面（１０２）は、好ましくはテーパ状になっている、請求項１～６のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項8】
前記本体（１２）は、開口部（７０）を有し、前記取り付け部分（６６，１００）は、前記開口部（７０）内に受容され、前記取り付け部分（６６，１００）が前記開口部（７０）から出ることを解放可能に防止するロック装置（８６）を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項9】
前記本体（１２）は、細長くなっており、前記取り付け部分（６６）は、前記本体（１２）の長手方向（１４）に対して垂直な前面（７４）を含み、前記前面（７４）は、円形の外縁（７６）を有し、前記取り付け部分（６６）は、前記長手方向（１４）に向かう母線を有して前記円形の外縁（７６）から延在する円筒面（７８）と、前記円筒面（７８）から外向きに延在し、前記長手方向（１４）に対して垂直な肩部（８０）と、を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項10】
第１の取り付けセット（６２）と第２の取り付けセット（６４）とを構成する複数の取り付け部分（６６，１００）を含み、前記第１の取り付けセット（６２）および前記第２の取り付けセット（６４）は、互いに軸方向に離間している、請求項１～９のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項11】
前記取り付けセット（６２，６４）の各々は、前記本体（１２）の円周上に規則的に分布した少なくとも３つの取り付け部分（６６，１００）を含む、請求項１０に記載のドリフト装置（２）。
【請求項12】
前記取り付け部分（６６，１００）を介して前記本体（１２）に取り付けられた円筒形のドリフトマンドレル（４２）をさらに含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項13】
前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の軸方向端部（４８，５０）に直接取り付けられた外側部分（９４）と、前記取り付け部分（６６，１００）に直接接触する内側部分（９２）と、を有するアダプタ（９０）をさらに含む、請求項１２に記載のドリフト装置（２）。
【請求項14】
前記管状物体の内径を計量するための計量装置（４０）をさらに備え、前記計量装置（４０）は、レーザ三角測量センサ（１１２，１１６，１２０）を備える、請求項１～１３のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項15】
管状物体の内部寸法を検証するためのドリフト方法であって、円筒形のドリフトマンドレル（４２）を請求項１～１５のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）の取り付け部分（６６，１００）に取り付け、前記管状物体の内側で前記ドリフト装置（２）を進行させる、ドリフト方法。
【請求項16】
前記管状物体の内径および／または前記管状物体の長さを測定するステップをさらに含み、測定のための前記ステップと、前記管状物体の内側で前記ドリフト装置（２）を進行させる前記ステップは、同時に実施される、請求項１６に記載のドリフト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管状物体のためのドリフト装置の技術分野、より詳細には油田用管状物体の技術分野に関する。
【背景技術】
【0002】
特に石油およびガスの分野において、管状物体の製造者は、通過性などの内部パラメータに関する特定の品質要件を満たす必要がある。
【0003】
通過性とは、機器を通過させる管状物体の能力を指す。通過性を制御するために、ドリフトマンドレルとしても知られているドリフト装置は、管状物体の内径における通過自由度を制御することを目的としている。典型的には、ドリフト装置は、所与の直径および所与の長さのテストピースである円筒形のドリフトマンドレルを含む。円筒形のドリフトマンドレルは、所与の最大寸法を有する機器が管状物体を通過することができるかどうかを知るためのゲージとして機能する。円筒形のドリフトマンドレルは、ＡＰＩ５ＣＴ規格またはＩＳＯ１１９６０で規定されている。この規格は、円筒形のドリフトマンドレルに関する寸法要件を規定している。例えば、公称径Ｄが９と５／８インチまたは２４４．４８ｍｍよりも小さいケーシング管およびライナー管のための円筒形のドリフトマンドレルは、最小長さが１５２ｍｍ、最小直径がＤ－３．１８ｍｍである必要がある。それに対して、公称径Ｄが９と５／８インチまたは２４４．４８ｍｍ～１３と３／８または３３９．７３ｍｍのケーシング管およびライナー管のための円筒形のドリフトマンドレルは、最小長さが３０５ｍｍ、最小直径がＤ－３．９７ｍｍである必要がある。公称径Ｄが１３と３／８インチまたは３３９．７３ｍｍよりも大きいケーシング管およびライナー管のための円筒形のドリフトマンドレルは、最小長さが３０５ｍｍ、最小直径がＤ－４．７６ｍｍである必要がある。公称径Ｄが２と７／８インチ以下または７３．０３ｍｍ以下のチュービング管のための円筒形のドリフトマンドレルは、最小長さが１０６７ｍｍ、最小直径がＤ－３．３８ｍｍである必要がある。その一方で、公称径Ｄが２と７／８インチまたは７３．０３ｍｍよりも大きいチュービング管のための円筒形のドリフトマンドレルは、最小長さが１０６７ｍｍ、最小直径がＤ－３．１８ｍｍである必要がある。
【0004】
円筒形のドリフトマンドレルとは、ＡＰＩ５ＣＴ規格またはＩＳＯ１１９６０で規定されているドリフトマンドレルを指す。
【0005】
従来は、円筒形のドリフトマンドレルは、管状物体の内側で押されたり引き戻されたりする。円筒形のドリフトマンドレルの両側端部には２つのロープが取り付けられており、２人の作業者が２つのロープをそれぞれ引っ張る。円筒形のドリフトマンドレルが管の全長を通過することができる場合のみ、管状物体の通過性が正しいことになる。
【0006】
このようなプロセスの欠点は、ドリフトプロセスを行うために少なくとも２人の作業者が必要であり、円筒形のドリフトマンドレルを管状物体の全長に通すために作業者の大きな労力が必要であることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上述した欠点を克服することを目的とする。
【0008】
より具体的には、本発明は、通過性試験を実施するのに必要な労力を減少させるように１人の作業者で管状物体の通過性を検証することを可能にすることを目的とする。
【0009】
また、管状物体の軸方向に沿った内径を知りたいという要望も増えてきている。このようなデータを得るために、工場では管状物体の外側から超音波検査を行うことができる。しかしながら、この機器は、現場ではかさばる。
【0010】
また、本出願人は、内径測定とドリフト動作とを組み合わせることで、作業上での利点が得られることを見出した。これにより、時間的な制約と作業者による介入の必要性が減少する。本発明のドリフト装置によって、円筒形のドリフトマンドレルと内径測定機器が同時に作動することができるように円筒形のドリフトマンドレルと内径測定機器を組み合わせて同一の装置上に取り付けることができ、管状体の内側の機器のための１つの通路でドリフト測定および内径測定の両方を組み合わせることができるようになる。
【0011】
本発明の第１の態様によれば、管状物体のためのドリフト装置が提供される。当該装置は、本体と、本体を管状物体内に進行させるためのアクチュエータと、円筒形のドリフトマンドレルを本体に取り付けるための少なくとも１つの取り付け部分と、を含む。ここで、取り付け部分は、本体に対して円筒形のドリフトマンドレルの半径方向に沿った移動を可能にするように構成される。
【0012】
一実施形態において、ドリフト装置は、公称内径Ｄを有する管状物体を検査するように配置され、ドリフト装置は、最小外径がＤ－４ｍｍの円筒形のドリフトマンドレルを備える。
【0013】
このような取り付け部分によって、円筒形のドリフトマンドレルを引っ張るためのロープなどの移動手段を用いることなく、ドリフトマンドレルを変位させることができる。移動を可能にすることで、誤った結果を導き出すことを回避することができる。このように、管状物体の真円度および／または通過性の検査を信頼性高く容易に実施することができる。
【0014】
本願において、「取り付け」という用語は、一般的な定義に従うものであることに留意されたい。これは、他の部分に対する特定の部分の移動性を少なくとも実現することを含む。
【0015】
一実施形態において、取り付け部分は、第１の半径方向を中心とした円筒形のドリフトマンドレルの回転、第１の半径方向と平行ではない第２の半径方向を中心とした円筒形のドリフトマンドレルの回転、第１の半径方向に沿った円筒形のドリフトマンドレルの並進移動、および第２の半径方向に沿った円筒形のドリフトマンドレルの並進移動を可能にするように構成される。
【0016】
このように、取り付け部分は、管状物体の内側における円筒形のドリフトマンドレルの変位の最適化を容易にする。
【0017】
また、管状物体の内径および／または管状物体の長さを測定するための距離センサが設けられてもよい。
【0018】
このようにして、ドリフト装置は、油田用管状物体の内部検査に一般的な測定器の実装を可能にする。作業者の作業がさらに容易になり、検査に要する時間が減少する。
【0019】
また、ばねを含む弾性手段が設けられてもよい。
【0020】
好ましくは、弾性手段は、螺旋状のばねを含む。
【0021】
このような弾性手段によって、容易且つ堅牢に移動方向に沿った運動の自由度を実現することが可能になる。
【0022】
別の実施形態において、取り付け部分は、円筒形のドリフトマンドレルの軸方向面と軸方向に接触するように意図された接触面を含む。
【0023】
好ましくは、接触面は、テーパ状になっている。
【0024】
このような実施形態によって、テーパ状の接触面の回転軸を中心に円筒形のドリフトマンドレルを容易に配置することができる。
【0025】
別の実施形態において、本体は、開口部を有する。取り付け部分は、開口部内に受容され、取り付け部分が開口部から出ることを解放可能に防止するためのロック装置を含む。
【0026】
また、本体は、細長くなっていてもよく、取り付け部分は、本体の長手方向に対して垂直な前面を含んでもよく、前面は、円形の外縁を有してもよく、取り付け部分は、長手方向に向かう母線を有して円形の外縁から延在する円筒面と、円筒面から外向きに延在する、長手方向に対して垂直な肩部と、を有してもよい。
【0027】
このように設計されたドリフト装置によって、前面が円筒形のドリフトマンドレルの肩部分に軸方向に接触することができ、肩部が円筒形のドリフトマンドレルの軸方向面に軸方向に接触することができ、円筒面が円筒形のドリフトマンドレルの円筒面に半径方向に接触することができる。これにより、円筒形のドリフトマンドレルの取り扱いを最適化することができる。
【0028】
また、第１の取り付けセットと第２の取り付けセットとを構成する複数の取り付け部分が設けられてもよい。第１および第２の取り付けセットは、互いに軸方向に離間している。このように設計することで、ドリフト装置の前進方向に関係なく、円筒形のドリフトマンドレルを取り付けることができるようになる。
【0029】
一実施形態において、各取り付けセットは、本体の円周上に規則的に分布した少なくとも３つの取り付け部分を含む。
【0030】
このような取り付けセットによって、円筒形のドリフトマンドレルを本体にしっかりと取り付けることが可能になる。
【0031】
別の実施形態において、各取り付けセットは、３つの取り付け部分から構成される。
【0032】
したがって、本体に対する円筒形のドリフトマンドレルの等方的な固定（isostatic fixation）が実現され得る。
【0033】
また、円筒形のドリフトマンドレルは、取り付け部分を介して本体に取り付けられてもよい。
【0034】
また、円筒形のドリフトマンドレルの軸方向端部に直接取り付けられた外側部分と、取り付け部分に直接接触する内側部分と、を備えるアダプタが設けられてもよい。
【0035】
このようなアダプタによって、比較的大きな寸法を有する円筒形のドリフトマンドレルを、比較的小さな寸法を有する円筒形のドリフトマンドレルと共に使用するように意図されたドリフト装置に取り付けることが可能になる。したがって、１つのドリフト装置によって多種類の管状物体を検査することができる。
【0036】
また、管状物体の内径を計量するための計量装置が設けられてもよい。
【0037】
好ましくは、計量装置は、レーザ三角測量センサを備える。
【0038】
別の実施形態において、計量装置は、レーザ三角測量センサと、軸方向を中心に枢動するプレートと、を含む。
【0039】
好ましくは、計量装置は、プレート上に取り付けられた傾斜ミラーを含む。
【0040】
このようなセンサによって、過剰なコストをかけることなく、管状物体の内径を正確に決定することができる。
【0041】
別の実施形態において、レーザ三角測量センサは、プレート上に取り付けられ、計量装置は、プレート上に取り付けられた別のレーザ三角測量センサを好ましくは含む。これらのレーザ三角測量センサは、互いに対向するように配置される。
【0042】
このような計量装置によって、内径をより正確に決定することができる。
【0043】
好ましくは、三角測量センサは、レーザラインエミッタを含む。
【0044】
このようなレーザセンサによって、内径をより正確に決定することができる。
【0045】
同じ内部検査装置を使用して２つの測定を同時に行うことができるため、管状物体の内部検査を担当する作業者の作業をより容易且つより迅速に行うことができる。
【0046】
本発明の別の態様によれば、管状物体の内部寸法を検証するためのドリフト方法が提供される。ここで、円筒形のドリフトマンドレルを上述したドリフト装置の取り付け部分に取り付け、管状物体の内側でドリフト装置を進行させる。
【0047】
したがって、作業者が円筒形のドリフトマンドレルを手動で取り扱うことなく、管状物体の通過性を検査することができる。
【0048】
また、管状物体の内径および／または管状物体の長さを測定するステップが設けられてもよい。ここで、測定のステップと、管状物体の内側でドリフト装置を進行させるステップは、同時に実施される。
【図面の簡単な説明】
【0049】
本発明およびその利点は、非限定的に例示する特定の実施形態の以下の詳細な説明および添付の図面を参照してより明確になるであろう。
【図1】本発明の第１の実施形態によるドリフト装置の側面図である。
【図6】本発明の第２の実施形態によるドリフト装置の取り付け部分を詳細に示す断面図である。
【図7】本発明の第２の実施形態によるドリフト装置を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0050】
図１を参照すると、ドリフト装置２が模式的に示されている。ドリフト装置２は、管状物体（図示せず）の内部パラメータ、例えば油田用管状物体の通過性および／または真円度などを制御することを目的としている。
【0051】
ドリフト装置２は、主要部分４を含む。主要部分４は、細長くなっている。また、主要部分４は、両側に端部８および１０を有する。
【0052】
ここで、主要部分４に関する正規直交の基底ベクトル６が定義されている。基底６は、ベクトルＸ、ベクトルＹ、およびベクトルＺからなる。ベクトルＸは、主要部分４の長手方向と平行である。
【0053】
主要部分４は、本体１２を含む。本体１２は、ベクトルＸと平行な軸１４を中心に回転し、直径ｄ１２を有する円筒を構成する。本体１２は、ドリフト装置２の電子機器１６を収容する。
【0054】
本願において、「円筒形」およびそれが変形された用語は、一般的な定義に従うものであることに留意されたい。すなわち、円筒面は、所与の線に平行なすべての線上、および所与の線に平行でない平面内の固定平面曲線を通るすべての線上のすべての点からなる面である。
【0055】
また、本願において、「軸方向」、「半径方向」、「接線方向」、およびそれらが変形された用語は、特に明示されない限り、軸１４に対するものであることに留意されたい。
【0056】
主要部分４は、本体１２に取り付けられた複数（例えば３つ）の構造ロッド１８、および複数（例えば３つ）の構造ロッド１９を含む。構造ロッド１８および１９は、ベクトルＸの方向に沿って円筒形である。図に示す実施形態において、構造ロッド１８および１９は、同じ直径ｄ１８を有する回転する円筒である。構造ロッド１８および１９は、本体１２の両側にそれぞれ配置される。
【0057】
主要部分４は、構造ロッド１８に取り付けられた２つの構造プレート２０および２２を含む。構造プレート２０は、端部８に近接して配置される。構造プレート２２は、構造プレート２０と本体１２との間に軸方向に配置される。主要部分４は、構造ロッド１９に取り付けられた２つの構造プレート２４および２６を含む。構造プレート２４は、端部１０に近接して配置される。構造プレート２６は、構造プレート２４と本体１２との間に軸方向に配置される。プレート２０、２２、２４、および２６は、軸１４を中心に回転し、直径ｄ１２を有する円筒である。
【0058】
ドリフト装置２は、構造プレート２０に取り付けられたバッテリ２８を含む。バッテリ２８は、電子機器１６に電気エネルギーを供給するように、本体１２と電気的に連結される。
【0059】
管状物体内で主要部分４を進行させるために、ドリフト装置２は、複数（例えば６つ）の枢動アーム３０を含む。すなわち、３つの枢動アーム３０が本体１２の一方の端部に設けられ、３つの枢動アーム３０が本体１２の他方の端部に設けられる。各枢動アーム３０は、本体１２に機械的に連結された一方の端部と、管状物体の円筒内面と半径方向に接触するように意図されたホイール３２を含む他方の端部と、を有する。枢動アーム３０と本体１２との間の機械的な連結によって、枢動アーム３０は、本体１２を基準に、それぞれの接線軸を中心に回転することができる。
【0060】
さらに、ドリフト装置２は、６つの枢動アーム３０のうちの２つに取り付けられた複数（例えば２つ）の電気モータ３４を含む。電気モータ３４は、対応する枢動アーム３０のホイール３２を回転駆動させることができる。ホイール３２が管状物体の円筒内面に規則的に接触しているときに、ホイール３２の回転が管状物体の内側における本体１２の進行をもたらす。
【0061】
ドリフト装置２は、構造プレート２２および２６にそれぞれ関連する２つの弾性戻りアセンブリ３６を含む。各弾性戻りアセンブリ３６は、プレート２２または２６に固定され、本体１２に固定された回転する円筒部と、回転する円筒部上に取り付けられたばねと、ばねによって本体１２に向けて押されるスリーブと、枢動アーム３０にそれぞれ回転可能に取り付けられた複数の接続ロッドと、を含む。したがって、弾性戻りアセンブリ３６によって、軸１４に対して、ホイール３２を半径方向外向きに移動させる傾向のある方法で、アーム３０を枢動させることができる。
【0062】
さらに、ドリフト装置２は、長さエンコーダ３８を含む。光学式の長さエンコーダ３８は、既知の方法で、ホイール３２の回転を測定することができ、この回転を管状物体の内側における本体１２の変位の距離に変換させることができる。したがって、光学式の長さエンコーダ３８によって、管状物体の長さを測定することができる。
【0063】
ドリフト装置２は、端部１０に近接して主要部分４に取り付けられた計量装置４０を含む。
【0064】
計量装置４０は、電気モータ１０４と、主要部分４に対して軸１４を中心に、電気モータ１０４によって回転駆動されるプレート１０８と、を含む。エンコーダ１０６によって、プレート１０８の角度位置の測定値が恒久的になる。エンコーダ１０６は、回転型エンコーダであってもよい。エンコーダ１０６は、回転型光学エンコーダであってもよい。
【0065】
計量装置４０は、傾斜ミラー１１０を含む。ミラー１１０は、プレート１０８によって支持される。すなわち、ミラー１１０は、実質的に平面であり、軸１６に対して約４５°の角度をなす。
【0066】
計量装置４０は、軸１４に沿ってレーザビームを照射することができるレーザ三角測量センサ１１２を備える。レーザビームは、ミラー１１０で反射するので、半径方向に向けられる。次いで、レーザビームは、管状物体の円筒内面で反射し、ミラー１１０に戻り、軸１４に沿って向けられ、レーザ三角測量センサ１１２によって検出されてもよい。この配置により、軸１４と、管状物体の内面におけるレーザビームの反射点との間の距離を測定することができる。このように、管状物体の内径を正確に決定することができる。
【0067】
図に示す実施形態において、レーザセンサ１１２は、レーザラインエミッタである。したがって、このセンサによる距離測定の精度をさらに向上させることができる。
【0068】
計量装置４０は、軸１４の方向に沿ってレーザビームを照射することができるレーザ三角測量センサ１１２と、構造プレート２４に対して軸１４の方向を中心に枢動可能なプレートと、プレートに固定された傾斜ミラーと、を含む。ミラーは、軸１４に対して約４５°の角度をなす。この配置により、計量装置４０が管状物体の内径を計量することができる。
【0069】
図２を参照すると、ドリフト装置２は、円筒形のドリフトマンドレル４２を含む。円筒形のドリフトマンドレル４２は、軸４３を中心に回転する円筒部を構成する。円筒形のドリフトマンドレル４２が図２に示すような待機位置にあるときに、軸４３は軸１４と同じ位置にある。
【0070】
ここで、図２および図３を参照すると、円筒形のドリフトマンドレル４２は、外面４４と、内面４６と、を有する。面４４および４６は、軸４３を中心に回転する２つの円筒部を構成する。円筒形のドリフトマンドレル４２は、軸４３に対する２つの軸方向端部４８および５０を有する。各端部４８および５０において、円筒形のドリフトマンドレル４２は、軸４３に対する軸方向面５２と、面５２の内縁５６から延在する円筒面５４と、軸４３に対して半径方向内向きに円筒面５４から延在する肩部分５８と、を含む。円筒形のドリフトマンドレルは、軸４３に対する面５２の半径方向の外縁と、外側円筒面４４との間に丸みを帯びた部分６０を有する。円筒形のドリフトマンドレル４２の外面４４は、外面４４から突出する部分を有さない。突出する部分があると、ドリフト試験が阻害される可能性がある。
【0071】
図１を参照すると、ドリフト装置２は、２つの取り付けセット６２および６４を含む。取り付けセット６２および６４は、本体１２の軸方向端部にそれぞれ配置される。取り付けセット６２は、円筒形のドリフトマンドレル４２の端部４８を支持するように意図されており、取り付けセット６４は、円筒形のドリフトマンドレル４２の端部５０を支持するように意図されている。したがって、取り付けセット６２および６４は、円筒形のドリフトマンドレル４２を本体１２に機械的に連結させるように意図されている。
【0072】
これに関して、取り付けセット６２および６４の各々は、円筒形の本体１２の円周部上に規則的に分布された３つの取り付け部分６６を含む。ここで、図４Ａ～図４Ｄを参照して、取り付け部分６６のうちの１つについて説明する。
【0073】
すなわち、図４Ａは、待機状態にある取り付け部分６６の斜視図であり、図４Ｂは、待機状態にある取り付け部分６６の部分断面斜視図であり、図４Ｃは、後退した状態にある取り付け部分６６の斜視図であり、図４Ｄは、後退した状態にある取り付け部分６６の部分断面斜視図である。
【0074】
取り付け部分６６は、本体１２の開口部７０内に少なくとも部分的に受容される半径方向内側部分６８を含む。図に示す実施形態において、部分６８および開口部７０は、半径方向に対して垂直な平面において長方形の断面を有する。これにより、取り付け部分６６が本体１２に対して半径方向に沿って並進移動することができる。
【0075】
取り付け部分６６は、半径方向外側部分７２を含む。半径方向外側部分７２は、直径ｄ７６を有する円形の外縁７６によって半径方向外向きに区切られた前面７４を有する。前面７４は、ベクトルＸと平行である。半径方向外側部分７２は、円筒面７８を有する。円筒面７８は、ベクトルＸの方向に向けられる。その母線は、ベクトルＸと平行で円形の外縁３６から延在する。半径方向外側部分７２は、肩部８０を含む。肩部８０は、ベクトルＸの方向に対して垂直である。肩部８０は、円筒面７８から半径方向外向きに延在する。肩部８０は、前面７４に対して軸方向にオフセットされている。
【0076】
したがって、円筒形のドリフトマンドレル４２が本体１２上に取り付けられた場合、前面７４が肩部分５８と軸方向に接触することができ、円筒面７８が円筒面５４と半径方向に接触することができ、肩部８０が軸方向面５２に接触することができる。換言すれば、接触面は、円筒形のドリフトマンドレル４２の端部４８または５０と軸方向に接触する前面７４と肩部８０から構成される。
【0077】
図４Ｂおよび図４Ｄの断面図に示すように、本体１２と取り付け部分６６の内側肩部８４との間で螺旋状のばね８２が開口部７０に挿入される。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、ばね８２は、取り付け部分６６を待機位置に向けて引き寄せるように構成された弾性戻り部を構成する。
【0078】
取り付け部分６６は、内側肩部８４と軸方向に接触するヘッドと、開口部７０から半径方向内向きに延在するねじ付き孔８８と協働するねじ部と、を含むねじ８６のようなロック装置８６を含む。
【0079】
管状物体のドリフト方法を実施するために、ドリフト装置２と円筒形のドリフトマンドレル４２とが共に管状物体の内側に導入されてもよい。より具体的には、円筒形のドリフトマンドレル４２は、取り付け部分６６を介して本体１２に取り付けられる。このような状態において、円筒形のドリフトマンドレル４２は、ベクトルＹおよびＺとそれぞれ平行な２つの軸を中心に回転移動することができ、また、ベクトルＹおよびＺの方向に沿って並進移動することができる。したがって、従来のドリフトマンドレルを管状物体に通したときと同様のドリフト試験を実施することができる。
【0080】
移動の範囲が、円筒形のドリフトマンドレル４２を管状物体の一部を通過させない場合、円筒形のドリフトマンドレル４２はブロックされ、ドリフト装置２はその開始点に戻る。したがって、円筒形のドリフトマンドレル４２を管状物体から取り出すことができ、管状物体の通過性が適切でないと判断される。
【0081】
その一方で、長さエンコーダ３８および計量装置４０を用いて長さと内径の測定を実施することができる。これにより、ドリフト方法の実施と管状物体の内径の測定を行うことができるため、ドリフト装置は２つの作業を同時に行うことができる。これは、現場での作業を軽減させる。
【0082】
異なる寸法を有する円筒形のドリフトマンドレルを使用する必要がある場合、
・ ロック装置またはねじ８６を取り除くステップと、
・ 取り付け部分６６を取り除くステップと、
・ ばね８２を、待機時において異なる長さを有するばねに交換するステップと、
・ 取り付け部分６６を挿入してロック装置またはねじ８６を締め付けるステップと、
を順次実施して、円筒形のドリフトマンドレルを別のものに交換することができる。
・ ロック装置またはねじ８６を取り除くステップと、
・ 取り付け部分６６を取り除くステップと、
・ ばね８２を、待機時において異なる長さを有するばねに交換するステップと、
・ 取り付け部分６６を挿入してロック装置またはねじ８６を締め付けるステップと、
を順次実施して、円筒形のドリフトマンドレルを別のものに交換することができる。
【0083】
したがって、待機位置における取り付け部分６６の直径ｄ７６を増減させて、異なる寸法、すなわち異なる内径および／または異なる外形を有するマンドレルに取り付け部分６６を適応させることができる。したがって、異なる内径を有する管状物体でドリフト方法を実施するために、異なる円筒形のドリフトマンドレルと共にドリフト装置２が使用されてもよい。
【0084】
ここで、図５を参照すると、アダプタ９０が示されている。アダプタ９０は、内側部分９２と、外側部分９４と、を有する。内側部分９２は、主に、図４Ａの円筒形の外縁７６の直径に実質的に等しい直径ｄ９２を有する円形の内縁を有する。この配置により、内側部分９２は、その円形の縁によって、円筒面７８と半径方向に接触することができ、肩部８０と軸方向に接触することができる。
【0085】
外側部分９４は、ねじ（図示せず）をそれぞれ受容するように配置された複数の貫通孔９６を有する。ねじは、円筒形のドリフトマンドレルの軸方向端部４８および５０に形成された止まり孔（図示せず）と協働するように意図されている。この配置により、円筒形のドリフトマンドレルの内径が待機位置における取り付け部分６６の直径ｄ７６よりも大きい場合であっても、外側部分９４を円筒形のドリフトマンドレルに取り付けることができる。したがって、通常の管状物体よりもはるかに大きい直径を有する管状物体でドリフト方法を実施する必要がある場合であっても、ドリフト装置２を使用することができる。
【0086】
ここで、図６を参照すると、本発明の別の実施形態による取り付け部分１００が示されている。上記と同じ要素には、同じ参照符号が付してある。
【0087】
取り付け部分１００は、半径方向外側部分７２がテーパ状の接触面１０２を有する点で、取り付け部分６６とは異なる。接触面１０２は、円筒形のドリフトマンドレル４２の端部４８または５０と軸方向に接触するように意図されている。
【0088】
したがって、取り付け部分１００は、円筒形のドリフトマンドレル４２を本体１２に取り付けるための代替実施形態を提供し、また、軸１４を中心に円筒形のドリフトマンドレル４２を配置することができるようにするための変形例を提供する。
【0089】
ここで、図７を参照すると、本発明の別の実施形態によるドリフト装置１１４が示されている。上記と同じ要素には、同じ参照符号が付してある。
【0090】
ドリフト装置１１４は、計量装置４０がレーザ三角測量センサ１１２および傾斜ミラー１１０の代わりにプレート１０８に固定されたレーザ三角測量センサ１１６を含むという点で、ドリフト装置２とは異なる。レーザセンサ１１６は、半径方向に向けられたレーザビーム１１８を照射するように配置される。したがって、内部検査装置１１４は、管状物体の内径を測定するための代替的な配置を提供する。
【0091】
図７に示す実施形態において、内部検査装置１１４は、１つの補助的なレーザ三角測量センサ１２０を含む。レーザセンサ１２０が照射したレーザビーム１１８は、レーザセンサ１１６が照射したレーザビーム１１８の方向とは反対方向の半径方向に向けられる。したがって、管状物体の内径の測定は、さらに正確に行われるようになる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2022-04-25
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
管状物体のためのドリフト装置（２）であって、本体（１２）と、前記本体（１２）上に取り付けられ、前記本体（１２）を前記管状物体内に進行させるためのアクチュエータと、円筒形のドリフトマンドレル（４２）と、前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）を前記本体（１２）に取り付ける少なくとも１つの取り付け部分（６６，１００）と、を含み、前記取り付け部分（６６，１００）は、前記本体（１２）に対する前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の半径方向に沿った移動を可能にするように構成される、ドリフト装置（２）。
【請求項2】
前記管状物体は、公称内径（Ｄ）を有し、前記円筒形のドリフトマンドレルは、（Ｄ）－４ｍｍの最小外径を有する、請求項１に記載のドリフト装置（２）。
【請求項3】
前記取り付け部分（６６，１００）は、第１の半径方向を中心とした前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の回転、および前記第１の半径方向と平行ではない第２の半径方向を中心とした前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の回転を可能にするようにさらに構成される、請求項１または２に記載のドリフト装置（２）。
【請求項4】
前記取り付け部分（６６，１００）は、前記第１の半径方向に沿った前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の並進移動、および前記第２の半径方向に沿った前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の並進移動を可能にするように構成される、請求項３に記載のドリフト装置（２）。
【請求項5】
前記管状物体の内径および／または前記管状物体の長さを測定するための距離センサ（３８，４０）をさらに含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項6】
前記取り付け部分（６６，１００）と前記本体（１２）との間に位置する、好ましくはばねである弾性手段を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項7】
前記取り付け部分（６６，１００）は、前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の軸方向面（５２）と軸方向に接触するように意図された接触面（７４，８０，１０２）を有し、前記接触面（１０２）は、好ましくはテーパ状になっている、請求項１～６のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項8】
前記本体（１２）は、開口部（７０）を有し、前記取り付け部分（６６，１００）は、前記開口部（７０）内に受容され、前記取り付け部分（６６，１００）が前記開口部（７０）から出ることを解放可能に防止するロック装置（８６）を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項9】
前記本体（１２）は、細長くなっており、前記取り付け部分（６６）は、前記本体（１２）の長手方向（１４）に対して垂直な前面（７４）を含み、前記前面（７４）は、円形の外縁（７６）を有し、前記取り付け部分（６６）は、前記長手方向（１４）に向かう母線を有して前記円形の外縁（７６）から延在する円筒面（７８）と、前記円筒面（７８）から外向きに延在し、前記長手方向（１４）に対して垂直な肩部（８０）と、を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項10】
第１の取り付けセット（６２）と第２の取り付けセット（６４）とを構成する複数の取り付け部分（６６，１００）を含み、前記第１の取り付けセット（６２）および前記第２の取り付けセット（６４）は、互いに軸方向に離間している、請求項１～９のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項11】
前記取り付けセット（６２，６４）の各々は、前記本体（１２）の円周上に規則的に分布した少なくとも３つの取り付け部分（６６，１００）を含む、請求項１０に記載のドリフト装置（２）。
【請求項12】
前記円筒形のドリフトマンドレル（４２）の軸方向端部（４８，５０）に直接取り付けられた外側部分（９４）と、前記取り付け部分（６６，１００）に直接接触する内側部分（９２）と、を有するアダプタ（９０）をさらに含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項13】
前記管状物体の内径を計量するための計量装置（４０）をさらに備え、前記計量装置（４０）は、レーザ三角測量センサ（１１２，１１６，１２０）を備える、請求項１～１２のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）。
【請求項14】
管状物体の内部寸法を検証するためのドリフト方法であって、円筒形のドリフトマンドレル（４２）を請求項１～１３のいずれか１項に記載のドリフト装置（２）の取り付け部分（６６，１００）に取り付け、前記管状物体の内側で前記ドリフト装置（２）を進行させる、ドリフト方法。
【請求項15】
前記管状物体の内径および／または前記管状物体の長さを測定するステップをさらに含み、測定のための前記ステップと、前記管状物体の内側で前記ドリフト装置（２）を進行させる前記ステップは、同時に実施される、請求項１４に記載のドリフト方法。
【国際調査報告】