CN115135918A - 流体的截断系统及截断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的截断系统具备：直管，其由聚烯烃系材料构成；以及刀闸，在刀闸的远端侧形成有将直管切开而形成狭缝状的开口的半圆弧状的第一切割刃，在刀闸的近端侧形成有与直管的切断面相接的圆弧带状的密封部，刀闸具有将第一切割刃与密封部之间相连的一对侧缘部，第一切割刃及侧缘部沿着直管的内周面侵入内周面，刀闸形成为在从第一切割刃到密封部之间、以及一对侧缘部之间具有第一面和第二面的平板状，开口在直管中沿着圆周方向延伸，密封部从开口的一方的端部延伸到另一方的端部，且在从一方的端部到另一方的端部的区间从内周面延伸到直管的最外侧的最外周面。
Description
技术领域
本发明涉及在由聚烯烃系的材料构成的直管安装有刀闸(knife gate)的流体的截断系统及截断方法。
背景技术
以往，公知在已设、新设的聚乙烯(PE)管设置刀闸的工艺方法、装置(参照专利文献1及2)。在下述专利文献1、2所公开的发明中，预先利用立铣刀在直管形成有底的槽而在所述直管形成薄皮之后，刀闸贯穿薄皮的部位而形成开口，刀闸进入直管内而阻止流体的流动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：WO2020/013008(图16)
专利文献2：WO2019/167646(图16)
发明内容
所述各在先技术中，必须预先形成槽。因此，不但需要用于形成槽的立铣刀、电动工具等，施工的工序数多，施工时间也变长。
另外，在所述各在先技术中，对于预先利用立铣刀切削管而形成的槽、以及利用刀闸切开的开口这两个部位，需要用刀闸进行密封。因此，需要粘贴固定有橡胶密封件的刀闸，止水构造容易变得复杂。
因此，本发明的目的是提供能够解决这些问题的流体的截断系统及截断方法。
在所述各在先技术中，未公开如下内容：不预先切削管、即不在管形成薄皮而用刀闸切开开口。
另一方面，本申请人提案了利用冲切刀具来在PE管形成细长的开口(JP2013-199991A)。然而，在该试行方案例中细长的棱筒状的冲切刀具不能推进切割PE管，该尝试失败了。以下，对其理由进行考察。
在该试行方案例的情况下，当细长的棱筒状的冲切刀具切入PE管时，PE管需要避让与冲切刀具的刃的厚度相应的量。然而，由棱筒状的冲切刀具包围的PE管的部位既难以变形，也难以压缩，因此，推测冲切刀具没有能够推进切割PE管。
本发明的截断系统具备：直管2，其由聚烯烃系材料构成；以及平板状的刀闸1，其阻止所述直管2内的流体的流动，其中，
在所述刀闸1的远端侧形成有半圆弧状的第一切割刃13，该第一切割刃13将所述直管2切开而形成沿着所述直管2的圆周方向R细长延伸的狭缝状的开口20，
在所述刀闸1的近端侧形成有圆弧带状的密封部14，该密封部14与定义所述开口20的所述直管2的切断面21、22相接，
所述刀闸1具有将所述半圆弧状的第一切割刃13与圆弧带状的所述密封部14之间相连的一对侧缘部15、15，
所述刀闸1的半圆弧状的第一切割刃13及所述一对侧缘部15、15沿着所述直管2的内周面23侵入所述内周面23，
所述刀闸1形成为在从所述第一切割刃13到所述密封部14之间、以及所述一对侧缘部15、15之间具有第一面11和所述第一面11的相反侧的第二面12的平板状，
所述狭缝状的开口20在所述直管1中沿着圆周方向R延伸，
所述刀闸1的密封部14从所述开口20的圆周方向R的一方的端部25延伸到另一方的端部26，且在从所述一方的端部25到另一方的端部26的区间从所述内周面23延伸到所述直管1的最外侧的最外周面24而形成为所述圆弧带状。
另一方面，本发明的截断方法是利用平板状的刀闸1来阻止由聚烯烃系材料构成的直管2内的流体的流动的流体的截断方法，其中，
所述平板状的刀闸1具有第一面11和所述第一面11的相反侧的第二面12，
在所述刀闸1的远端侧形成有半圆弧状的第一切割刃13，该第一切割刃13将所述直管2切开而形成沿着所述直管2的圆周方向R细长延伸的狭缝状的开口20，
在所述刀闸1的近端侧形成有圆弧带状的密封部14，该密封部14与定义所述开口20的所述直管2的切断面21、22相接，
在此，所述截断方法包括如下工序：
所述第一切割刃13的顶部13T抵接于所述直管2的最外侧的最外周面24；
所述第一切割刃13对所述直管2从所述最外周面24朝向所述直管2的内部的空间27推进切割；
所述半圆弧状的第一切割刃13的整体侵入所述直管2的内周面23的半周部分，
在上述工序之后所述刀闸1的半圆弧状的第一切割刃13侵入所述直管2的内周面23、且所述密封部14与所述切断面21、22相接而阻止所述直管2内的流体的流动。
根据本发明，利用平板状的刀闸而非冲切刀具来对直管切开开口。因此，相对于刀闸的第一面及第二面，直管存在避让或变形的余地，能够实现刀闸对直管的切入。
另外，在本发明中，第一切割刃抵接于未预先形成有槽的直管的最外周面而第一切割刃将直管切开。因此，不需要在直管预先形成槽的工序、工具。因此，系统的成本低廉、施工时间也显著变短。
另外，平板状的刀闸的第一切割刃及侧缘部侵入直管的内周面，圆弧带状的密封部与直管的切断面相接，由此阻止流体。因此，未在刀闸设置橡胶的密封件而刀闸的构造变得简便，能够实现大幅的成本降低。
在本发明中，聚烯烃系材料是指聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等。
附图说明
图1是表示本发明的截断方法的抵接的工序及推进切割的工序的本系统的简要立体图。
图2是表示同样地推进切割的工序及侵入的工序的本系统的简要立体图。
图3的(a)、(b)及(c)分别是表示本系统的一实施例的简要的俯视图、横剖视图及纵剖视图。
图4是表示本截断方法的一实施例的本系统的简要横剖视图。
图5是表示本系统的另一例的横剖视图。
图6是作为实验例能够采用的本系统的横剖视图。
图7同样地是纵剖视图。
在图3的(b)、图5的(a)及图5的(b)中，对刀闸与PE管的接触部分标注了点状花纹。
具体实施方式
在优选的系统中，在所述一对侧缘部15、15分别形成有与所述第一切割刃13相连的第二切割刃17。
在该情况下，在与第一切割刃相连的各侧缘部形成有第二切割刃，因此各侧缘部顺畅地进入由第一切割刃切入的狭缝状的开口的端部。
进一步优选的是，所述密封部14中的与所述开口20的一对端部25、26相接的两端呈切割刃状尖锐。
在该情况下，刀闸的密封部14的两端的俯视截面的形状与开口20的端部25、25的俯视截面的形状吻合。因此，止水功能提高。
优选的是，在所述一对侧缘部15、15形成的第二切割刃与第二切割刃之间的宽度比所述直管2的内径φ大。
在该情况下，一对侧缘部的第二切割刃间的所述宽度比直管2的内径大，因此即便刀闸相对于直管偏心，也能够止水。
优选的是，还具备：
壳体30，其围绕所述直管2的一部分及所述刀闸1；以及
阀杆43，其使所述刀闸1移动，直至配置于所述壳体30内的所述刀闸1的第一切割刃13切开所述直管1而形成所述开口20、且所述第一切割刃13沿着所述内周面23侵入。
本系统中，利用刀闸来对PE管进行止水，因此只要能够得到对PE管进行切入的力，则未必需要密闭壳体。然而，若存在用于对PE管进行切入的壳体和阀杆，则即便不是熟练者，也容易施工。
在优选的截断方法中，不预先对所述直管2进行切削而形成槽，所述第一切割刃13的顶部13T抵接于所述直管2的所述最外周面24。
在该情况下，不需要对直管进行切削的设备、工序，能够谋求成本降低并且缩短施工时间，而且，施工简单，即便不是熟练者也能够施工。
进一步优选的是，在所述侵入的工序之后，具备如下工序：安装于所述刀闸1的止动件16抵接于所述直管2的最外周面24而防止所述刀闸1进一步推进切割的工序。
1个与所述各实施方式或下述的实施例关联而说明和/或图示的特征能够在1个或1个以上的其他实施方式或其他实施例中以相同或类似的形式和/或与其他实施方式或实施例的特征组合地利用、或取而代之地利用。
实施例
关于本发明，根据以附图为参考的以下的优选的实施例的说明而能够更清楚地理解。然而，实施例及附图只是用于单纯的图示及说明，不应该将其用于确定本发明的范围。本发明的范围仅由技术方案确定。在附图中，多个图中的同一的部件编号表示相同或相当部分。
以下，按照附图来说明本发明的实施例。
首先，说明截断方法的简要情况。
图1及图2表示截断方法的简要情况。
本截断方法包括图1的(a)的刀闸1的第一切割刃13的顶部13T与直管2的最外周面24抵接的工序、图1的(b)～图2的(b)的推进切割的工序及图2的(c)的侵入的工序。
需要说明的是，在图1及图2中，对直管2的未由刀闸1切断的面施加有剖面线。
图1的直管2由如PE管之类的聚烯烃系材料构成。另一方面，刀闸1由如不锈钢之类的金属、陶瓷构成。
接着，说明本截断系统的一例。
图3的(c)的直管2具有均匀且恒定的内径φ的内周面23、均匀且恒定的外径的最外周面24、以及均匀且恒定的壁厚T(图3的(a))。即，直管2是从挤出口挤出得到的树脂管。在这样的直管2形成有开口20。
如图3的(a)所示那样，在直管2形成有由刀闸1切开的狭缝状的所述开口20。如图3的(b)所示那样，该开口20沿着直管2的圆周方向R延伸。图3的(a)的所述开口20的端部25、26是与刀闸1同样地尖锐的(锥形状的)形状。
图3的所述刀闸1形成为对在所述直管2内的内部的空间27流动的流体的流动进行阻止的平板状。该刀闸1具有第一切割刃13、密封部14及一对侧缘部15、15。
图3的(b)的所述第一切割刃13以朝向外方凸出的半圆弧状形成于所述刀闸1的远端侧，将所述直管2切开而形成沿着所述直管2的圆周方向R细长延伸的狭缝状的开口20。
所述密封部14呈圆弧带状形成于所述刀闸1的近端侧，与定义图3的(a)的所述开口20的所述直管2的切断面21、22相接。
图3的(b)的所述一对侧缘部15、15设置于所述半圆弧状的所述第一切割刃13与圆弧带状的所述密封部14之间，将所述密封部14与第一切割刃13之间相连。
所述刀闸1的半圆弧状的第一切割刃13及所述侧缘部15、15沿着所述直管2的内周面23侵入所述内周面23。
图3的(b)的所述刀闸1形成为在从所述第一切割刃13到所述密封部14之间、以及所述一对侧缘部15、15之间如图3的(a)那样具有第一面11和位于所述第一面11的相反侧的第二面12的平板状。
如前述那样，图3的(a)及(b)的所述狭缝状的开口20在所述直管1中沿着圆周方向R延伸。另一方面，所述刀闸1的密封部14从所述开口20的圆周方向R的一方的端部25延伸到另一方的端部26，且在从所述一方的端部25到另一方的端部26的区间从所述内周面23延伸到所述直管1的最外侧的最外周面24而形成为半圆弧状。
在图3的(b)中，也可以在所述一对侧缘部15、15分别形成有与所述第一切割刃13相连的第二切割刃17。
在图3的(a)中，所述刀闸1的密封部14中的与所述开口20的一对端部25、26相接的两端呈切割刃状尖锐。
如图3的(b)所示那样，形成于所述一对侧缘部15、15的第二切割刃17与第二切割刃17之间的距离比图3的(a)的所述直管2的内径φ大。
如图3的(b)及(c)所示那样，也可以在所述刀闸1安装有止动件16。该止动件16在第一切割刃13侵入内周面23之后，防止侵入直管2的内周面23的半周部分的所述第一切割刃13进一步推进切割。该止动件16优选为金属制品且具备供阀杆螺合的内螺纹。
接着，说明截断方法的详细情况。
如图4的(a)所示那样，首先，所述第一切割刃13的顶部13T抵接于直管2的最外周面24。此时，直管2被第一切割刃13按压而变形为些许扁平。
无需对所述直管2预先切削出槽，所述第一切割刃13的顶部13T抵接于所述直管2的所述最外周面24。
接着，如图4的(b)～图4的(d)那样，所述第一切割刃13对所述直管2从所述最外周面24朝向所述直管2的内部的空间27进行切入之后推进切割。在该推进切割时，直管2也产生些许的变形。
之后，如图4的(d)及(e)那样，所述半圆弧状的第一切割刃13的整体侵入所述直管2的内周面23的半周部分。即，所述半圆弧状的第一切割刃13的全长侵入所述直管2的内周部23的半周部分。
这样，所述刀闸1的半圆弧状的第一切割刃13侵入所述直管2的内周面23，且图3的所述密封部14与所述切断面21、22相接而阻止所述直管2内的流体的流动。
如图3的(b)及(c)那样，在所述侵入的工序之后，安装于所述刀闸1的止动件16抵接于所述直管2的最外周面24而防止所述刀闸1进一步进行推进切割。
图5的(a)及(b)表示本系统的另一例。
如图5的(a)那样，刀闸1的一对切割刃状的侧缘部15、15也可以是具有些许锥度而对直管2进行切入的构造。在该情况下，止水性能会进一步提高。
如图5的(b)那样，也可以在密封部14的两端设置第三切割刃18。
接着，说明截断系统的构造的一例。
图6及图7所示的系统是在作为试验用而仅制作单品的情况下适合的构造。
在图6及图7中，密闭壳体30以水密状态围绕直管2的一部分及刀闸1。该壳体30也可以被分割为第一分割壳体31及第二分割壳体32。在第二分割壳体32结合有阀箱33。
在所述阀箱33内收纳有开阀状态的刀闸1及阀杆43。阀杆43通过众所周知的构造来使所述刀闸1移动，直至配置于所述壳体30内的刀闸1的第一切割刃13切开所述直管2而形成所述开口20、且所述第一切割刃13沿着所述内周面23侵入。
也可以在密闭壳体30内设置有将第二分割壳体32与阀箱33之间分隔的众所周知的操作阀50。操作阀50可以为棒状阀且具有供刀闸1进入的移入(access)用的狭缝51。
需要说明的是，壳体30等也可以是铸件制品。另外，在图7中，图示出刀闸1在直管2形成开口20之后返回阀箱33内的状态。
本申请人对铸件的壳体((株)水研制)进行改造，利用图6及图7那样的刀闸1切断直管2，并进行了止水测试。其结果是，确认到能够利用刀闸1切开直管2(PE管)而使刀闸1向管内进入，直至第一切割刃13到达内周面23。之所以不产生切屑而像这样推进切割，能够推测出是因为在刀闸1推进切割时，PE管发生变形。
另外，将水作为流体充满PE管内并确认了止水性能，发现未产生妨碍施工那样的漏水。
如以上那样参照附图而说明了优选的实施例，但本领域技术人员在看到本说明书时在自然明白的范围内容易设想到各种变更及修正。
例如刀闸也可以由陶瓷形成。
另外，无需设置止动件。
因此，以上那样的变更及修正可被解释为处于根据技术方案确定的本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明的系统及方法能够用于向水道、气体等的配管的线路中插入刀闸并利用该插入了的刀闸来阻止流体的流动。
另外，本发明的工艺方法除了新设的配管以外，在不断流地进行阀插入的情况下也能够采用。
附图标记说明
1：刀闸
11：第一面
12：第二面
13：第一切割刃
13T：顶部
14：密封部
15：侧缘部
16：止动件
17：第二切割刃
18：第三切割刃
2：直管
20：开口
21、22：切断面
23：内周面
24：最外周面
25、26：端部
27：内部的空间
30：壳体
31，32：第一分割壳体及第二分割壳体
33：阀箱
43：阀杆
50：操作阀
51：移入用的狭缝
R：圆周方向
T：壁厚
φ：内径。
Claims (8)
1.一种截断系统，其具备：直管(2)，其由聚烯烃系材料构成；以及平板状的刀闸(1)，其阻止所述直管(2)内的流体的流动，其中，
在所述刀闸(1)的远端侧形成有半圆弧状的第一切割刃(13)，该第一切割刃(13)将所述直管(2)切开而形成沿着所述直管(2)的圆周方向(R)细长延伸的狭缝状的开口(20)，
在所述刀闸(1)的近端侧形成有圆弧带状的密封部(14)，该密封部(14)与定义所述开口(20)的所述直管(2)的切断面(21、22)相接，
所述刀闸(1)具有将所述半圆弧状的第一切割刃(13)与圆弧带状的所述密封部(14)之间相连的一对侧缘部(15、15)，
所述刀闸(1)的半圆弧状的第一切割刃(13)及所述一对侧缘部(15、15)沿着所述直管(2)的内周面(23)侵入所述内周面(23)，
所述刀闸(1)形成为在从所述第一切割刃(13)到所述密封部(14)之间、以及所述一对侧缘部(15、15)之间具有第一面(11)和所述第一面(11)的相反侧的第二面(12)的平板状，
所述狭缝状的开口(20)在所述直管(1)中沿着圆周方向(R)延伸，
所述刀闸(1)的密封部(14)从所述开口(20)的圆周方向(R)的一方的端部(25)延伸到另一方的端部(26)、且在从所述一方的端部(25)到另一方的端部(26)的区间从所述内周面(23)延伸到所述直管(1)的最外侧的最外周面(24)而形成为所述圆弧带状。
2.根据权利要求1所述的截断系统，其中，
在所述一对侧缘部(15、15)分别形成有与所述第一切割刃(13)相连的第二切割刃(17)。
3.根据权利要求2所述的截断系统，其中，
所述密封部(14)中的与所述开口(20)的一对端部(25、26)相接的两端呈切割刃状尖锐。
4.根据权利要求2所述的截断系统，其中，
形成于所述一对侧缘部(15、15)的第二切割刃(17)之间的宽度比所述直管(2)的内径(φ)大。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的截断系统，其中，
还具备：
壳体(30)，其围绕所述直管(2)的一部分及所述刀闸(1)；以及
阀杆(43)，其使所述刀闸(1)移动，直至配置于所述壳体(30)内的所述刀闸(1)的第一切割刃(13)切开所述直管(1)而形成所述开口(20)、且所述第一切割刃(13)沿着所述内周面(23)侵入。
6.一种截断方法，其是利用平板状的刀闸(1)来阻止由聚烯烃系材料构成的直管(2)内的流体的流动的流体的截断方法，其中，
所述平板状的刀闸(1)具有第一面(11)和所述第一面(11)的相反侧的第二面(12)，
在所述刀闸(1)的远端侧形成有半圆弧状的第一切割刃(13)，该第一切割刃(13)将所述直管(2)切开而形成沿着所述直管(2)的圆周方向(R)细长延伸的狭缝状的开口(20)，
在所述刀闸(1)的近端侧形成有圆弧带状的密封部(14)，该密封部(14)与定义所述开口(20)的所述直管(2)的切断面(21、22)相接，
在此，所述截断方法包括如下工序：
所述第一切割刃(13)的顶部(13T)抵接于所述直管(2)的最外侧的最外周面(24)；
所述第一切割刃(13)对所述直管(2)从所述最外周面(24)朝向所述直管(2)的内部的空间(27)推进切割；
所述半圆弧状的第一切割刃(13)的整体侵入所述直管(2)的内周面(23)的半周部分，
在上述工序之后所述刀闸(1)的半圆弧状的第一切割刃(13)侵入所述直管(2)的内周面(23)、且所述密封部(14)与所述切断面(21、22)相接而阻止所述直管(2)内的流体的流动。
7.根据权利要求6所述的截断方法，其中，
不预先形成对所述直管(2)进行切削得到的槽，而使所述第一切割刃(13)的顶部(13T)抵接于所述直管(2)的所述最外周面(24)。
8.根据权利要求7所述的截断方法，其中，
在所述侵入的工序之后，具备如下工序：安装于所述刀闸(1)的止动件(16)抵接于所述直管(2)的最外周面(24)而防止侵入所述直管(2)的内周面(23)的半周部分后的所述第一切割刃(13)进一步推进切割。
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