CN1458437A - 带接头的管及其制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于,提供可抑制成本提高、并可使连接作业易于迅速进行的、且确实隔水的带接头的管。在合成树脂制的、并沿管轴心方向交替形成凸部(1A)和凹部(1B)的螺旋状的管本体(1)的一端、插有外径比管本体(1)内径尺寸大的金属制的筒状承口2;在管本体(1)的另一端,插有外径尺寸比管本体内径尺寸大的、且具有可插入承口(2)进行连接的前端侧插入部(3X)的金属制的筒状插口(3),从而构成带接头的管(4)。
Description
技术领域
本发明涉及能使在管轴心方向形成交替具有凸部和凹部的螺旋状的各合成树脂制的管之间简单迅速地连接;并可在水密性增高的状态下连接的带接头的管。特别涉及有利于用于构成公路下面的排水管道、下水道用排水管道等大型管道的、内径尺寸在1000mm以上的合成树脂制的大型管之间的连接的带接头的管及其制造装置。
背景技术
上述大型管一般是混凝土制的钢筋混凝土管,但近年来使用具有与钢筋混凝土管相当或更高强度的、耐久性好、重量轻、以及便于施工等优点的合成树脂制的大型管的场合逐渐增多。
这样,由于这种大型管,不仅内径尺寸在1000mm以上,而且从搬运和施工方面考虑,几乎都将长度尺寸设定在长约5m左右,所以为将多个这种大型且长尺寸的管连接起来,首先如图31(b)所示,在管30的端部形成使另一根管30的端部可从连接方向嵌入的Z形切口部31。通过形成这种切口部31,使两根管30、30的一端互相对接时,形成一根管30的凸部30A及凹部30B的端面31A与另一根管30的凸部30A及凹部30B的端面31A吻合,使这些凸部30A和凹部30B在连接部也形成连续的结构,并使螺纹螺距相同地使位于下述管轴心方向的一对防脱落用突起33可确实地装入凹部30B、30B。
在连接如上所述地形成的两根管30,30时,如图31(a)所示,首先,将两端侧分别具有螺栓座32和位于内面预定处的防脱落用突起33的金属制的对开接头34的一部分(下用),在其内面侧(上侧)装有密封材料35的状态下,配置在预定连接处,然后将两根管30、30相互间如图31(b)所示,将上述突起33嵌入管30的凹部30B,同时将切口部31、31中的管轴心方向的端面31A、31A配置在正上方。此时,使两根管30的两个切口部31之间不产生大的间隙。然后,如图31(c)、(d)、(e)所示,以隔水用敛缝材料37覆盖内部的隔水块36而呈无缝状态地将其填充于两根管30、30各自的切口部上面的凹部30B、30B的一部分中,以使其比凸部30A的上端稍高,然后一边将密封材料35充分拉伸一边缠绕在管30上,如图31(f)所示用聚氯乙烯带38、38等固定。然后,将另一部分(上用)对开接头39(结构与上述对开接头34相同)从上面覆盖,通过将螺栓40插入上下分别位于两对开接头34和39上的螺栓座32、32中,并用螺母41拧紧,使上下螺栓座32、32靠近,拧紧固定,从而完成两根管30、30的连接。
上述连接方法存在以下问题:
①除上下一对的对开接头34和39之外,还必须使用密封材料35、隔水块36、隔水用敛缝材料37等许多其它材料,这不仅使得包括库存管理费、运输费等的总成本提高,而且按照顺序连接这些材料也需要花费许多时间和劳力。
②将上述突起33嵌入上述管30的凹部39B的同时,将管30的切口部31中的管轴心方向的端面31A置于正上方地配置管30的设置方法不仅是一项非常费事的方法,而且成为在连接很多管30的过程中,在管30的连接终端侧的组装误差或切口部的制造误差的原因,因此很难如上所述地使管30的切口部31中的管轴心方向的端部31A位于正上方地配置管30,使连接作业变得困难。
③即使用于形成管的切口部31的形成精度较高,在两根管对接时,也不可能完全消除两切口部31之间所产生的间隙,因此具有水压较高时将不能确实地防止漏水的不妥之处。
作为解决上述问题①的方法,提出了将具有保形性的填埋构件预先固定在管本体的端部,这样就可不需要在两根管对接的端部的2处进行填充密封材料的填充作业(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:特开2002-147661号公报。
发明内容
如果按照上述专利文献1,尽管具有不需要填充密封材料的填充作业,可谋求加快连接作业速度的优点,但是由于仍然需要一边将密封板充分拉伸一边缠绕在管上的作业,因此不能从根本上解决问题。另外,由于也不能解决问题②和③,因此有尽快解决上述问题的需求。
本发明鉴于上述情况,可解决问题的关键在于,提供既可抑制成本提高又可使连接作业方便、迅速地进行,并可确实隔水的带接头的管。
为解决上述问题的本发明的带接头的管的结构为:在管轴心方向形成交替具有凸部和凹部的螺旋状的合成树脂制的管本体的一端,插入外径尺寸比该管本体内径尺寸大的金属制筒状承口;在上述管本体的另一端,插入外径尺寸比该管内径尺寸大的、且具有可通过插入上述承口而连接的前端侧插入部的、金属制的筒状插口,或者在管轴心方向形成交替具有凸部和凹部的螺旋状的合成树脂制的管本体的一端,插入外径尺寸比该管本体内径小的金属制筒状承口,且该承口的至少一部分经过扩径;在上述管本体的另一端,插入外径尺寸比管内径小的、且具有可通过插入上述承口而连接的前端侧插入部的、金属制的筒状插口,且该插头的至少一部分经过扩径。
在管轴心方向连接相邻两管时,通过在设置于一根管的管本体一端的承口中插入设置在另一根管的管本体连接侧一端的插口,可将两根管的一端互相连接起来。另外,既可以通过在上述承口或插口中的至少一方设置用于随着两者的连接而进行两者间的密封处理的密封材料来实施,也可在两管连接完了后,将粘土状敛缝材料或粘结剂等填充在两者之间来实施密封处理。另外,承口和插口的外径尺寸设定为,当它们插入管本体时不会使管本体产生大的变形,即不将会使管本体失去弹性复原力那样大的力作用于管本体,也就是比管本体的内径尺寸稍大一点的尺寸。另外,在将承口或插口插入管本体对其一部分进行扩径的场合,可避免产生上述那样使管本体失去弹性复原力的现象。另外,上述承口和插口的外形尺寸可以是在插入方向全长相同的,除此之外,也可以是例如越是插入方向后端越位于外侧的锥面(倾斜面)的筒状。此时,通过使承口和插口的外形尺寸形成仅在插入方向的后端部比管本体的内径尺寸大,可使承口和插口不太费劲地插入管本体内。
通过在上述管本体的凸部设置带状的金属制增强部件,可极大地提高管本体的强度。另外,在承口和插口插入管本体的状态下,具有通过受到来自金属增强部件的弹性复原力,可使承口和插口稳定地固定在管本体上的优点。
带接头的管也可以是如下结构:上述承口和插口分别是由越是插入方向的前端越位于内侧的圆锥形筒状体构成,并设有可与上述筒状体的外表面熔融粘着的合成树脂制环状密封材料,将上述圆锥形承口或插口从其前端插入上述管本体至不使该管本体扩径变形的位置,在该插入状态下,一边将密封材料加热熔融或加热变形一边将上述承口或插口插入到上述管本体的设定位置,这样,使该管本体的端部热变形为外扩的形状。
将圆锥形承口或插口从前端插入上述管本体至不使管本体扩径变形的位置,通过在该状态下使密封材料加热熔融或加热变形,将该热量传递给管本体,使管本体处于易变形的状态。通过在这种状态下将承口或插口插入至管本体的设定位置,可在不使管本体的端部发生龟裂等的情况下使该端部产生外扩变形。
即使在上述管本体内径由于制造误差存在尺寸误差的情况下,以及向内径尺寸多少有些不同的各种管本体,特别是内径尺寸比规定尺寸小的管本体中安装承口或插口的情况下,通过如上所述地将圆锥形承口或插口从前端插入管本体至管本体不扩径变形的位置,在该插入状态下使密封材料加热熔融或加热变形,而具有能在不使管本体的端部发生龟裂等的情况下使该端部产生外扩变形,并能很好地吸收管本体内径的尺寸差的优点。另外,在将上述密封材料加热熔融或加热变形时,优选为通过设置在被插到管本体中部的承口或插口内部的高频加热装置进行。可以在将上述承口或插口插入至相对于管本体的设定位置后,使用扩管手段使圆锥形的承口或插口回复成在管轴心方向的任意位置内径尺寸几乎一致的圆筒状承口或插口。另外,上述不产生扩径变形的位置,是指通过承口或插口向管本体插入而管本体一点也不产生变形的位置,具体而言,是指管本体端部的内表面与承口或插口外表面处于接触或几乎将要接触状态的位置。
通过在上述承口或插口中的至少一方,设有用于随着该两者连接而进行两者间的密封处理的密封材料,能够使承口和插口在插入完了的同时完成连接作业。
在上述承口和插口上设有向管径方向内侧凹进的凹部和向管径方向外侧凸出的凸部,通过将具有这些凹部和凸部的承口和插口插入上述管本体内,而使管本体内具有,与没有凹部和凸部时相比,能够极大地提高保形强度的承口和插口,这样可提高管本体端部的强度。
通过将上述凹部制成环状,使该凹部形成用于安装对上述管本体进行密封的密封材料的安装部,使上述凸部形成用于限制承口和插口插到上述管本体内的接触位置的限制部,与将其另外制作后安装在承口和插口上相比,可谋求减少零件数及简化安装工序。
在上述承口和插口插入管本体内的状态下,通过在承口和插口上形成的单个或多个开口,向该承口和插口的凹部与该管本体内表面之间形成的空间填充熔融树脂并使之固化,使固化的空间内的树脂部件可以起到阻止承口和插口相对管本体移动的作用。此时,如果承口和插口的外表面设有由合成树脂形成的被覆层,则上述被填充的熔融树脂使管本体与承口和插口的被覆层熔接,从而可以对管本体和承口和插口之间进行密封处理。如果形成上述被覆层的合成树脂、形成管本体的合成树脂以及填充的合成树脂完全由同种树脂构成,则具有可以使粘接力提高的优点。
可以在上述承口和插口的外表面设置合成树脂的被覆层。
上述管本体的内表面优选为平坦面。
将上述凹部制成环状,使该凹部形成用于安装对上述管本体进行密封的密封材料的安装部,由可与金属熔融的合成树脂的带状部件构成设置于该安装部内的密封材料,用挤压变形手段使上述安装部的一部分或全部从管中心沿管径向外侧产生挤压变形,在用上述挤压变形手段将上述安装部进行了变形的状态下,通过高频加热装置使该安装部内的带状部件加热熔融,使上述管本体和承口或插口结合。
除通过将承口或插口嵌入管本体(通过强制配合)进行安装,或将承口或插口插入管本体后,将承口或插口扩径进行安装之外,通过用高频加热装置使可与金属熔接的合成树脂制带状部件熔融,使管本体和承口或插口连接。而且,在用高频加热装置将上述带状部件熔融前,通过将安装部的一部分或全部,从管中心沿管径方向向外进行挤压变形,使管本体也处于沿管径方向被向外挤压变形的状态,使带状部件处于被挤压到管本体侧的状态。通过在该状态下,用高频加热装置将带状部件熔融,解除对管本体的挤压力,通过使管本体恢复初始状态的复原力,使带状部件受到来自管本体的挤压力而被压接到安装部,这样可提高管本体和承口或插口的结合力。并且,优选为将如上所述地将安装部的一部分或全部从管中心沿管径向向外进行挤压变形的挤压力,设定为使可用于使变形的合成树脂(塑料)制的管本体恢复到初始形状或接近初始形状的复原力能够发挥作用的程度的力。
将构成上述高频加热装置的加热线圈设置在上述承口或插口内部,将上述密封材料加热熔融。
通过如上所述地将加热线圈设置在承口或插口内部,可使承口或插口比管本体先被加热,这样可避免使该部分管本体产生变形等问题。
通过在合成树脂中分散碳黑等导电性填料,或在合成树脂制的带状本体的表面和背面两面中的至少一面设置金属网,或在合成树脂的带状本体的内部设置该金属网构成带状部件,这样,不仅可缩短用高频加热装置进行熔融的时间,而且还可在构成高频加热装置的加热线圈的加热温度比加热仅由合成树脂构成的密封材料时低的温度下使上述带状部件熔融。
带接头的管的制造装置的构成为:设有可放置管轴心方向交替形成凸部和凹部的螺旋状的合成树脂制管本体的、并且可自由旋转的旋转台;设有用于由放置于上述旋转台上的管本体的管轴心方向两侧的一侧将向管径方向内凹的凹部内具有可与金属熔融结合的合成树脂制密封材料(具由横跨周围方向所有区域的长度)的金属制筒状承口和插口插入管本体的插入装置;并且,在另一侧,设有将构成高频加热装置的加热线圈插入该管本体内的加热线圈插入装置;还有通过插入装置将承口或插口插入上述管本体后,使上述旋转台旋转,使该管本体可进行大致180度的方向转换的方向转换装置;以及在该管本体转换方向后,将上述加热线圈插入该承口或插口内,使上述密封材料加热熔融的加热熔融手段。
在制造带接头的管时,首先,利用插入装置将承口和插口中的一个插入放置在旋转台上的管本体的一端,然后,利用方向转换装置将管本体转180度,这样,就可将已插入承口或插口的管本体的一端置于面向加热线圈的位置。在该状态下,利用加热熔融手段将加热线圈插入承口或插口内,然后通过驱动加热线圈将密封材料加热熔融,使管本体和承口或插口结合。在用上述加热熔融手段使管本体和承口或插口结合时,用内插手段将承口或插口插入管本体的另一端,然后同上所述地用方向转换装置将管本体进行大致为180度的方向转换,这样,使已插入承口或插口的管本体的一端置于面向加热线圈的位置,然后用加热熔融手段将加热线圈插入承口或插口内,然后通过驱动加热线圈将密封材料加热熔融,使管本体和承口或插口结合,就能形成带接头的管。另外,在将承口或插口安装在管本体上时,用固定手段将管本体固定。就上述密封材料来说,优选为由在管轴心方向有一定宽度的带状部件构成。
附图说明
图1为带接头的管的局部剖面侧视图。
图2为连接两根图1所示的带接头的管的连接部的端面图。
图3为连接两根图1所示的带接头的管的连接部的局部剖面侧视图。
图4(a)~(f)为表示带接头的管的制造顺序说明图。
图5为表示用于将承口或插口插入管本体的压入装置的局部剖面侧视图。
图6为表示连接另外的两根带接头的管的连接部的端面图。
图7为表示连接两根图6所示的带接头的管的连接部的局部剖面侧视图。
图8(a)为连接另外的两根带接头的管的连接部位的剖面图;(b)是(a)的主要部位的剖面图。
图9为表示连接两根图8所示的带接头的管的连接部的局部剖面侧视图。
图10(a)是连接两根另一种带接头的管的连接部位的剖面图;(b)是(a)的重要部位的剖面图。
图11为表示两根带接头的管的连接状态的端面图,(a)表示用工具将止动构件设置在插口上的状态;(b)表示止动构件从承口前端通过时刻的状态;(c)表示将工具从止动构件取下的状态。
图12为用工具进行缩径的止动构件的正视图。
图13为表示连接另外两根带接头的管的连接部的端面图。
图14为表示连接两根图13所示的带接头的管的连接部的主要部位的部分剖面端面图。
图15为表示在图13所示的带接头的管上连接具有防脱落手段的另两根带接头的管的连接部的主要部位的部分剖面端面图。
图16为表示连接两根另一种结构的带接头的管的连接部的主要部位的部分剖面端面图。
图17为表示构成图16所示的带接头的管的工序的主要部分端面图,(a)表示承口插入管本体的状态;(b)、(c)为表示挤压的部位各不相同、用高频加热装置加热与管本体密着的密封材料之前的状态。
图18(a)、(b)、(c)为表示用于分别形成其它结构的带接头的管,而将承口插入管本体的状态的端面图。
图19(a)为表示用于形成其它结构的带接头的管,而将承口插入管本体的状态的端面图;(b)表示将(a)的承口向管本体挤压后的状态的端面图。
图20表示将在承口的长度方向中间形成凹部的其它承口安装在管本体上的状态的端面图,(a)表示向管本体插入承口的状态;(b)、(c)为表示挤压的部位各不相同、用高频加热装置加热与管本体密着的密封材料之前的状态。
图21(a)、(b)表示不挤压承口、而将密封材料与管本体压接的结构的端面图。
图22(a)、(b)分别表示其它结构的密封材料的立体图。
图23(a)为详细表示将承口向管本体挤压后的状态的端面放大图,(b)表示用加热线圈熔融密封材料的状态的端面放大图。
图24为表示带接头的管的制造装置的整体的概要侧视图。
图25为表示带接头的管的制造装置的制造顺序的生产流程图。
图26为表示另一种带接头的管的制造装置的整体的概要侧视图。
图27为表示另一种带接头的管的制造装置的整体的概要侧视图。
图28为表示向管本体安装承口的工序的剖面图,(a)表示将承口向管本体插入一半的状态;(b)表示将插入管本体的圆锥形承口变为圆筒形状之前的状态。
图29为图28所示主要部位的放大图,(a)表示承口插入一半的状态;(b)表示承口插入到设定位置的状态。
图30(a)为承口的侧视图;(b)为插口的侧视图。
图31表示现有技术的两根管的连接方法,(a)表示将管配置在下侧的对开接头的状态;(b)表示从上面向下俯视(a)的状态;(c)表示用密封材料包覆隔水用的隔水块之前的状态;(d)表示用密封材料包覆隔水用的隔水块的状态;(e)表示在预定位置配置密封材料的状态;(f)表示将密封板卷绕在管上用胶带进行固定的状态;(g)表示完成管连接后的状态。符号的说明
1B凹部;1a外侧部;1管本体;1A凸部;1b内侧部;2D凹部;2A,3A凹部(沟部);2K开口;2L,3L前端部;2承口;3插头;2T前端部;2C,3C凸部;2e,3e倾斜部;2E,3E凸部;3D,3I凹部;3X突出部;3F台阶部;3G凸部;3X前端侧插入部;3H扁平部;3S凹部;4带接头的管;5金属制增强部件;6密封材料(带状材料);7止动构件;8,9密封材料;10钢板;10A连接部分;11弯曲辊;13支承体;14夹臂;14A夹片;15夹板;16熔融树脂(止动部件);17被覆层;18压入驱动基座;12螺杆;19高频加热装置;19A电源;19B变换器;19N加热线圈;19a高频发生装置;20支架;21旋转台;21A支承部;22扩管装置;23滑动底座;24扩管装置移动台;25内插手段;26夹子;27加热站移动台;28滑动底座;30B凹部;30管;30A凸部;31切口部;31A端面;33突起;34对接接头;35密封板;36隔水用隔水块;37敛缝材料;38聚氯乙烯带;39对开接头;40螺栓;41螺母;32螺栓座;H露出范围;N挤压部件;N1挤压面;N2圆锥面;P工具;S支承装置;S1支承台;S2滑块;S3夹住部件;X上下轴芯
具体实施方式
如图1和图2所示,在由高密度聚乙烯(也可以是其它材料)构成的合成树脂制管本体1的一端具有圆筒状的承口(接头)2,同时在另一端具有圆筒状的插口(接头)3,构成带接头的管4。另外,图中表示通过使具有插口3的部件插入另一根管的本体1,将承口2与一根管的本体1相连的状态。上述管本体1的内径尺寸为1000mm,长度为5m,直径也可以不到1000mm,这些尺寸没有限定。并且,上述带接头的管4,除了可用作排水管和下水管,也可用作形成电线共用沟等的管。
上述管本体1由在管轴心方向交替设置大致呈梯形(圆弧形、三角形或矩形,何种形状均可)的凸部1A和具有大致平坦面的凹部1B而形成的螺旋状的外侧部1a;和通过覆盖上述凸部1A下面形成平的内面的内侧部1b构成。而且,在如上所述大直径管本体1的情况下,在外侧部1a的内面和内侧部1b的外面之间,可设置梯形的镀锌钢板(也可用其它金属)制的金属增强构件5,从而具有可极大地提高保形强度,也可根据直径的大小、使用目的等,不设置金属增强构件5(参照图6)。如上所述,管本体1的内表面大致平坦,用作排水管、下水管时,可谋求降低排水阻力;并且,当用作形成电线共用沟的管时,在管本体1内通线时,具有前端不受阻碍,通线作业可顺利进行的优点。而且,当上述承口2和插口3插入管本体时,不仅能够尽可能地使内表面确实搪住被插入的部分,而且可进行确实的密封。
如图2所示,上述承口2是圆筒状的金属材料,在基端部具有向内凹的环状凹部(沟部)2A;从该凹部2A到前端部,形成两处用于与管本体1内表面压接的一对环状第1凸部2B、2C;在该第1凸部2B、2C间形成环状凹部2D;并具有形成于从管本体1的端部沿管轴心方向向外突出的突出部处的、且比管本体1的内表面更向外突出的环状第2凸部2E,这样可使承口2的保形强度得到很大的提高。另外,在上述凹部2A内设有用于进行与管本体1内表面的密封的剖面形状大致为矩形(图中,由于长方形结构与正方形相比,接触面积增大,因此可提高密封性能)的环状(横跨管本体1的内表面全周的长度)密封材料(可使用一旦含水即膨胀的水膨胀橡胶环,也可使用普通的密封材料)6。在上述第2凸部2E内设置用于防止后述插口3因连接拔出的环状(也可为部分形状)止动构件(也可没有)7。另外,上述凹部2A用作安装密封材料6的安装部。另外,在上述第2凸部2E的第1凸部2C一侧的倾斜部2e,构成对承口2插入管本体1的位置进行接触限定的限位部。
如图2所示,上述插口3不仅具有插入上述承口2的部分,而且在管轴心方向形成具有几乎是承口2倍长度的圆筒状金属材料,在基端部具有向内凹的环状凹部(沟部)3A;从该凹部3A到前端部,形成两处用于与管本体1内表面压接的一对环状第1凸部3B、3C;在该第1凸部3B、3C间形成环状凹部3D;并具有形成于从管本体1的端部沿管轴心方向向外突出的前端侧插入部3X。上述前端侧插入部3X由,比管本体1的内表面更向外突出的环状第2凸部3E;用于连接具有比设置在该第2凸部3E的前端侧的承口2的内径尺寸稍小的直径的插入部而形成的具有2个台阶的台阶部3F;与上述止动构件7接触的以阻止插口3向拔出方向移动的第3凸部3G;用于引导插入上述承口2方向的扁平部3H;形成于前端的第2凹部3I构成。由于具有上述所示的凹凸部3A~3I,就能够极大地提高插口3的保形强度。在位于上述基端部的第1凹部3A内,设有用于进行与管本体1内表面之间的密封处理的剖面形状大致为矩形(图中,由于长方形结构与正方形相比,接触面积增大,因此可提高密封性能)的环状密封材料(可使用一旦含水即膨胀的水膨胀橡胶环,也可使用普通的密封材料)8。在位于上述前端部第2凹部3I内,设有用于进行与承口2的内表面之间的密封处理的剖面形状大致为矩形(图中,由于长方形结构与正方形相比,接触面积增大,因此可提高密封性能)的环状密封材料(可使用普通的橡胶环,也可使用含水膨胀的水膨胀橡胶环)9。在上述第2凸部3E的第1凸部3C一侧的倾斜部3e,构成对插口3插入管本体1的位置进行接触限定的限位部。
如图12所示,当由两端自由的环状金属制品构成上述止动构件7时,首先将夹钳等工具P的前端与形成于止动构件7的两端的凹部7A,7A相结合,然后通过由图12的双点划线向实线方向的径向缩短,将止动构件7设置在插口3的凹部3S处(参照图11(a))。由该状态,在设置有止动构件7的一根带接头的管4的插口3中插入另一根带接头的管4的承口2,如图11(b)所示,通过在承口2的前端通过止动构件7时将工具P取下,就会如图11(c)所示,止动构件7通过自身弹性复原力向外扩展,通过压接力的作用,被固定在承口2的凸部2E的内侧凹部。然后,再使承口2沿箭头方向移动,使承口2的前端接触到插口3的台阶3F的上端,完成插入(连接)作业。并且,即使插口3有向拔出侧移动的趋势,也会由于上述止动构件7与凸部3G的侧面相接,而可阻止这种移动。此处表示的是使上述止动构件7由插口3向承口2移动的设置情况,也可以设置为完全固定于插口3或承口2的任意一方中的状态。由于图11(a)(b)(c)所示的其它结构与图6相同,因此赋予相同的符号,并省略说明。
下面说明上述带接头的管4的制造工序。如图4(a)所示,将带板状的预定长度的钢板10,如图4(b)所示地利用可上下自如移动的多个(图中为4个)弯曲辊11卷成如图4(c)所示的圆筒。然后,用自动焊接装置将钢板10两端的连接部分10A焊接之后,由焊接导致的凸起部分可以使用例如焊缝精整机进行整平(参照图4(d))。然后,用弯折机在圆筒10上成形出图2所示的凸凹部2A~2E或3A~3I,制成上述的承口2或插口3(参照图4(e))。可通过将这样制成的承口2或插口3,用如图5所示的压入装置插入管本体1内,制成带接头的管4(参照图4(f)。
下面对上述压入装置进行详细说明。如图5所示,在安装于被支承在上下设置的两根螺杆12、12上的、并通过上述螺杆12的旋转可沿图中的左右方向移动的圆筒状压入驱动基座18的前端的平板支承体13上,设有可朝径向内侧移动的、且具有固定上述承口2或插口3前端的带锥面的固定片14A的、在圆周方向按规定间隔排列的多个固定臂14。因此,如图5所示,用多个夹子15保持着管本体1的同时,在固定臂14的固定片14A的后端与前端面接触的状态下夹持着承口2或插口3。在该状态下,通过螺杆12、12的旋转,就能使压入驱动基座18向左移动,通过管本体1一端的开口将承口2或插口3插入,当上述固定臂14从承口2或插口3松开后,压入驱动基座18返回到右侧的初始位置,这样就完成了将承口2或插口3安装到管本体1的作业。并且,设定承口2、插口3和管本体1的尺寸时,将上述承口2或插口3的外径尺寸设计得比管本体1的内径尺寸稍大,使得当承口2或插口3插入管本体1时,管本体1不会产生大的向外的径向变形。在此,表示的是承口2或插口3是通过压入装置被强行插入(内插)管本体1中的情况,也可以采用例如为使承口2或插口3很容易地插入管本体1中,将承口2或插口3的外径设计得比管本体1的内径小,当承口2或插口3插入管本体1后,用扩管装置(使管向径向外侧扩大的装置)对承口2或插口3的插入方向前端部、即具有密封材料6或8一侧的端部、进行扩管,从而将承口2或插口3安装在管本体1上。另外,将图1~3,图6~15所示的承口2或插口3装入管本体1的方法,既可以用上述压入装置安装,也可以用扩管装置安装。
在图1~3中为大口径带接头管4,也可以是如图6和图7所示的小口径带接头管4。即,图6和图7所示的承口2或插口3,仅是直径和管轴心方向的长度比图1~3所示的小,但形状完全相同,因此标有相同的符号,并省略说明。另外,在如图6和图7所示的管本体1中,没有金属制增强构件5,也可以是具有金属制增强构件5的管本体1。
并且,在图1~7中,承口2或插口3是通过插入(压入)管本体1内而设置的,仅靠承口2或插口3外表面与管本体1内表面的摩擦力阻止承口2或插口3相对于管本体1的移动,但也可以采用如图8(a)、(b)和图9所示的结构。即,在承口2或插口3(此处为承口2的放大图)的基端部的管轴心方向分别形成两处凹部2A,在这些凹部2A,2A或3A,3A中的一处(图中为前端部)的凹部2A或3A中装入上述环状密封材料6或8,向另一个凹部2A或3A,通过形成于承口2或插口3的开口2K或3K(图中只有一个开口,也可以有多个)填充熔融树脂16。然后,通过上述填充的熔融树脂16粘接固定在管本体1上并固化,从而可以作为具有阻止承口2或插口3相对管本体1移动的功能的阻止部件。因此具有,即使承口2或插口3受到拔出方向的力的作用,上述阻止部件16也可确实阻止承口2或插口3相对于管本体1移动的优点。另外,通过将用于形成管本体1的合成树脂和填充的熔融树脂16设为同一种类的材料,可提高两者的粘着力。另外,上述承口2的前端部2T被制成前端侧向外扩展的锥状,可使插口3容易地插入承口2。另外,其它部分,由于同上述已说明的相同,因此标有相同的符号并省略说明。
并且,如图10(a)、(b)所示,在上述承口2和插口3的表面或背面,或者表面和背面两面涂敷有一层合成树脂涂层,形成被覆层17。在形成有被覆层17的承口2或插口3插入管本体1的状态下,通过承口2或插口3上的开口2K或3K向凹部2A或3A填充熔融树脂16。然后,通过上述填充的熔融树脂16粘接固定在管本体1和被覆层17上并固化,不仅可以作为阻止部件具有阻止承口2或插口3相对管本体1移动的功能,而且还能同时完成对管本体1的密封处理。因此具有,即使承口2或插口3受到拔出方向的力的作用,上述阻止部件16也可确实阻止承口2或插口3相对于管本体1的移动,还能同时完成密封处理的优点。另外,由于形成管本体1的合成树脂和形成被覆层17的合成树脂与填充的熔融树脂16为同一种类的材料,所以能提高三者的粘接力。另外,其它部分,由于与图8(a)、(b)的相同,因此标有相同的符号并省略说明。
省略上述止动构件7实施本发明时的情况如图13和图14所示。此时,不需要在承口2或插口3上设置用于安置止动构件7的凹部,这样不仅可缩短这部份接头的管轴心方向的长度,还可谋求简化承口2或插口3的结构。另外,还具有,可减少插入连接承口2和插口3时在管轴心方向上露出到接头外部的范围H,并可抑制因土压的影响而导致的连接部变形的优点。图示3E或2E是用于控制承口2或插口3插入管本体1时的插入深度的凸部。另外,2F是具有与插口3具有两个台阶的台阶部3F相接触的、以控制承口2插入位置的、形成于承口2上的两个台阶的台阶部,不仅可确实控制插入位置,还可谋求提高承口2和插口3的强度,也可根据管本体1直径的大小,设计一个台阶部2F,3F。
图13和图14表示省略了承口2和插口3的防脱落手段的情况。如图15所示,在由承口2的端部向管轴心方向外侧突出的突出部,随着远离外侧的前端方向直径逐渐扩大,在前端形成向内收缩的环状凸部2E,在插口3上设有用于固定在该凸部2E的内侧的、由插口3端部向管轴心方向外侧突出的具有比该凸部2E的内径稍大的外径尺寸的固定用凸部3E。因此,通过将插口3插入承口2,使承口2的凸部2E在管径方向外侧产生弹性变形来固定保持插口3的凸部3E,构成防止承口2和插口3拔出的手段。并且,上述防脱落手段并不仅限于图15所示的结构,也可采用其它形式的防脱落手段的结构。由于图15所示的其它结构与图13和图14相同,因此标有相同符号,并省略说明。
如图17(a)、(b)、(c)所示,上述剖面形状大致为矩形的环状密封材料6由可与金属熔融的合成树脂制带状部件构成,为了通过使该带状部件6加热熔融将上述管本体1和承口2(或插口3)熔融固定,设有高频加热装置19。在图17(a)中,将如图22(a)、(b)所示的制成圆环状的带状部件6镶嵌在圆环状的凹部2A内,或者通过由一根带状部件6卷曲在凹部2A内并将端部之间熔融而设置在凹部2A中,然后将承口2由其基端部侧插入管本体1的一端。然后,如图17(c)所示,通过上述压入装置等将含有弯曲在承口2(或插口3)内侧的基端部2Z或凹部2A的整个基端部沿箭头方向压向管本体1,将承口2(或插口3)整形成近似平坦的面,从而将带状部件6压在管本体1的内表面;或者如图17(b)所示,将内侧被弯曲的基端部2Z和凹部2A的中心沿箭头方向按压,使带状部件6与管本体1密着。在这种状态下,通过用高频加热装置19使带状部件6熔融,不仅可以谋求提高管本体1和承口2的连接强度,而且即使管本体1的内表面是有点凹凸不平的粗糙表面,也能通过熔融带状部件6的嵌入,提高其隔水性能。上述高频加热装置19可以设置在管本体1的整个外圆周上,在可设置在管本体1外圆周的一部分上。当只设置在管本体1外圆周的一部分上时,需要一边旋转管本体1一边用高频加热器9加热。
图16所示为如上所述的在具有插口3的管本体1中插入具有承口2的管本体1的状态。然后,通过承口2前端的凸部2E与形成于插口3中间部分的凸部3E的结合,这样就完成了两个带接头的管4、4的连接。另外,通过图16所示的设置在形成于插口3侧的凹部3I内的密封材料9完成了与承口2的密封处理。
构成上述带状部件6的合成树脂可以举出EVA树脂(乙烯-醋酸乙烯树脂共聚物)或EPDM(也称乙丙橡胶),只要可与金属熔接,任何合成树脂均可。用于上述带状部件6的合成树脂带状部件6的熔点优选为低于管本体1(此处为聚乙烯)的熔点。如构成上述管本体1的HDPE(高密度聚乙烯)的熔点为130~135℃,构成上述带状部件6的EVA树脂的熔点为98℃。这样,由于带状部件6比管本体1先熔融,因此不会产生管本体1变形等问题。在使用上述EPDM时,既可将未加硫状态的EPDM设置在承口2的凹部2A,通过挤压承口2并用高频加热装置19加热,进行加硫,也可将加硫完了的EPDM的橡胶板设置在承口2的凹部2A。
如图22(b)所示,上述带状部件6除仅由可与金属熔融的合成树脂构成外,还可在合成树脂中以高浓度状态分散碳黑6B、石墨、金属粉末等导电性填料,或如图22(a)所示,在合成树脂制带状本体6的表面和背面两面(也可是任意一面)分别设置有金属网6K,另外,还可在合成树脂制带状本体的内部设置金属网6K(未图示)。通过使导电性填充物或金属网6K发热,缩短用高频加热装置熔融密封材料6所需的时间。
也可如图18(a)所示,通过在承口2的长度方向的两处设置上述密封材料6来实施。此时,如上所述,将两根密封材料6,6分别装在两个凹部2A,2A内,从一端插入管本体1后,按箭头所示方向挤压包括承口2一侧的凹部2A或向内侧弯曲的基端部2Z的整个基端部与包括另一侧的凹部2A的前端部的两处,使整个承口2内表面几乎为平坦的面。然后用上述高频加热装置(未图示)进行熔融。如图18(b)所示,沿承口2长度方向形成两处上述剖面形状为半圆形的凹部2A,在两个凹部2A,2A内分别装入两个剖面形状为圆形的密封材料6。此时,将如上所述的两根密封材料6,6装入凹部2A,2A,然后从一端插入管本体1之后,按箭头所示方向挤压包括基端部2Z的两处,再如上所述用高频加热装置(未图示)熔融。图18(c)表示在承口2设置3个如图18(b)所示的密封材料6,此时挤压包括基端部2Z的3处。
另外,也可以是如图19(a)所示,采用比图18(a)所示的密封材料6长的、即具有承口2长度方向尺寸一半以上长度的密封材料6。此时,通过按图示箭头方向挤压横跨整个基端部2Z和凹部2A整体的范围,具有能使承口2的内表面整体如图19(b)所示几乎为平坦的面,同时还能遍及承口2和管本体1的大部分间隙地设置密封材料6和能增大粘结力大的优点。图19(a)所示的2T、2T是位于凹部2A的承口2的两端侧的向管本体侧倾斜的平缓斜面。与几乎垂直的面相比,具有能减小相对于承口2的凹部2A的挤压力的优点。
图20(a)是在图17所示的承口2的长度方向中间形成向内突出的环状凹部2H,通过形成凹部2H,具有能够减小承口2插入管本体1时与承口2外表面的阻力,能使插入变得较容易的优点。将上述承口2插入管本体1后,如图20(b)所示,将通过上述压入装置等而向内弯曲的基端部2Z和凹部2A的中心朝箭头方向挤压,使带状部件6与管本体1密着;或者如图20(c)所示,将承口2(或插口3)的整个基端部、即基端部2Z和凹部2A按箭头方向压向管本体1,使除上述凹部2H以外的其它部分的承口2(或插口3)整形成大致的平坦的面,这样将带状部件6压着在管本体1的内表面。在该状态下用高频加热装置19将带状部件6熔融。
图17~20是将承口2插入管本体1后,通过将承口2压向径向外侧,使密封材料6与管本体1压接,而也可如图21(a)、(b)所示,采用不是将承口2压向径向外侧,而是将密封材料6通过沿管轴心方向(图中箭头所示方向)移动的挤压工具P挤压,使密封材料6与管本体1压接的结构。此时,既可以如图21(a)所示,对剖面为矩形的密封材料6使用具有扁平挤压面的挤压工具P,也可如图21(b)所示,对具有沿管轴心方向两端斜切形成斜面6T的剖面形状大致为倒梯形的密封材料6使用具有倾斜挤压面S的挤压工具P。图21(a)、(b)的凹部2A制成能让挤压工具P沿管轴心方向进入的一端开放的形式,同时另一端具有斜面2T。因此,在图21(b)的情况下,具有,通过用挤压工具P挤压密封材料6,将密封材料6的一部分通过斜面2T挤入承口2和管本体1之间的间隙,通过进入其间的密封材料6的熔融,使承口2和管本体1牢固地连接在一起的优点。
图17(b)所示的将承口2的凹部2A的中心沿箭头方向挤压的放大图如图23(a)所示,下面对此进行详细说明。如图23(a)所示,若沿箭头方向挤压承口2的凹部2A的中心,则受到挤压力的作用,合成树脂制的管本体1的与凹部2A对应的特定部分1X从管中心向外侧稍有变形。在该状态下,将构成上述高频加热装置19的加热线圈19N插入承口2内,然后通过驱动加热线圈19N,使带状部件6熔融,这样就解除了对管本体1的挤压力,管本体1的特定部分1X靠弹力恢复到原来的形状(图示为平面状)。此时,将带状部件6向承口2侧挤压,可使粘接性提高,同时,可将带状部件6的一部分沿管轴心方向朝两侧挤出,使熔融的带状部件6填充凹部2A,这样可使密封性进一步提高。
具有上述结构的带接头的管的制造装置如图24所示。该装置主要包括下述部分;位于长条状的支架20上,可放置上述管本体1的、且由未图示的电动马达带动而用作通过绕轴X旋转可使管本体1进行180度方向转换的转向手段的旋转台21;由安装有用于对承口2或插口3进行扩管的上述扩管装置22的、同时通过滑动底座23可在管轴心方向相对于管本体1自由移动的扩管装置移动台24构成的插入装置25;构成用于将上述管本体1固定在旋转台21上的固定手段的上下一对的管固定用夹子(以下称夹具)26、26;在安装于上述管本体1处的承口2或插口3内构成高频加热装置19的一部分的同时,构成用于插入形成加热熔融手段的加热线圈19N的加热线圈插入装置的加热站移动台27。另外,在上述旋转台21上安装有支承着管本体1底部的圆弧状支承部21A,用于避免在旋转台21旋转时,管本体1的位置产生偏移。
所形成的上述加热站移动台27,通过滑动底座28可在管轴心方向自由移动。在上述加热站移动台27上,除安装有未图示的电容器和变压器外,还安装有上述加热线圈19N。并且,在上述支架20附近,除固定有通过向加热线圈19N供电使其产生高频的电源19A和变换器19B外,还固定有向内部中空的加热线圈19N的内部供应冷却水的冷却水泵19C。由上述电源19A、变换器19B、冷却泵19C组成高频发生装置19a,由该高频发生装置19a、上述加热站移动台27、上述加热线圈19N构成高频加热装置19。因此,从电源19A输出的电压经变换器通过变压器、电容器等变换成预定共振频率的交流输出功率,通过将该交流输出功率经变压器变压输入到加热线圈,在被加热物体(在本发明中为承口2和插口3)上产生与变动磁场相反的逆起电力,通过产生的感应电流而产生的焦耳热使被加热物体发热,使得密封材料6熔融,将管本体1内表面一部分软化,对承口2或插口3被加温,这样就可以将管本体1和承口2或插口3用密封材料6粘接在一起。
用上述带接头的管的制造装置制造带接头的管的生产顺序按照图25所示的生产流程图进行说明。首先,将管本体1放置在旋转台21上,同时将插口3(也可以是承口2)安装在扩管装置22上。此时,形成由例如限位开关(也可以是非接触式的传感器)将插口3已安装在扩管装置22上的信号向未图示的控制装置输出的结构。在该状态下,当未图示的控制箱的启动按钮被按下、ON信号被输入到控制装置时,判断旋转台21是否为第一次旋转,如果是第一次,确认由上述限位开关是否输出了插口安装信号,在插口3已安装的情况下,开始自动运转,首先是用夹具26、26将管本体1从上下方向夹住,固定在旋转台21上。然后,通过滑动底座23使扩管装置移动台24向管本体1侧移动,如上所述地将插口3插入管本体1的一端,并对插口3进行扩径。插口3安装完了后,通过夹具26、26解除对管本体1的固定,然后使旋转台21旋转180度,再次确认旋转台21是否为第一次旋转,由于是第二次旋转,因此转向右侧的流程,同上所述地确认从限位开关是否输出了承口安装的信号,确认承口2是否安装,在承口2已安装的情况下,用夹具26、26将管本体1从上下方向夹住,固定在旋转台21上,通过滑动底座23使扩管装置移动台24向管本体1移动,如上所述地将承口2插入管本体1的一端后,对承口2进行扩径。然后,通过滑动底座28将移动加热站移动台27移向与承口2相对的插口3一侧,这样,将加热线圈19N插入插口3内,运转一定时间,使密封材料6熔融,使管本体1与插口3连接。完毕后,使加热线圈19N从插口3内退回到待机位置(图24所示的初始位置),解除通过夹具26、26对管本体1的固定,使旋转台21旋转180度。然后,将加热线圈19N插入承口2内,运转一定时间,使密封材料6熔融,使承口2和管本体1连接,然后使加热线圈19N从承口2内退回到待机位置(图24所示的初始位置),解除通过夹具26、26对管本体1的固定,完成带接头的管的制造。并且,在制造完成后,将带接头的管从旋转台21取下,将另一根管本体1放到旋转台21上,如上所述地进行带接头的管的制造。在上述工序为将承口2装好后,再将加热线圈19N插入插口3内,也可以两个工序同时进行,这样可谋求缩短制造时间。在此,根据检测插口3和承口2被装到管本体1上的检测手段(限位开关等)输出的信号,自动运行带接头的管的制造装置,但也可以设置移动将插口3和承口2安装于管本体1的扩管装置移动台24的开关以及移动将加热线圈19N插入插口3或承口2的加热站移动台27的开关,进行手动操作。
上述带接头的管的制造装置也可为如图26所示的结构。即,将上下一对夹具26、26的支架兼作扩管装置22的支架,同时不将扩管装置22放置在移动台上,而是安装在不能移动的支架上。另外,将旋转台21兼作支承部21A,同时在该支承部21A的正下方,设置通过液压缸等可使支承部21A上下运动的上下驱动装置29。该上下驱动装置29,可通过设置在几乎横跨支架20全域的上述滑动底座23而自由移动。
因此,可以使管本体1由被放置在支承部21A上的状态,通过上下驱动装置29和滑动底座23,到如图26所示的可由上下一对夹具26、26夹住的位置为止之间移动。另外,在图26中,同上所述,形成可通过滑动底座23移动加热站移动台27的结构,也可不使用加热站移动台27,而在加热线圈19N固定下,移动管本体1。在不同直径的管本体1上安装与之相应的承口2和插口3时,使管本体1的管轴心与需安装的承口2和插口3的中心及加热线圈19N的中心一致。即,可由上述上下驱动装置29使管本体1的高度可调,从而使得管本体1的直径无论大小,能调节成总是与管轴心在同一高度。并且,未说明的其它部分,由于和图24一样,因此不再进行说明。
上述带接头的管也可由图27~29(a)、(b)所示的制造装置制造。具体而言,如图30(a)、(b)所示,承口2和插口3分别由在插入方向前端附近具有倾斜面的锥形筒状体构成,上述筒状体2或3的外面,具有由可熔融的合成树脂构成的环状的有一定宽度的带状薄壁密封材料6。上述承口2和插口3的各插入方向前端2L和3L,形成具有比其它部分倾角大的倾角的倾斜面的锥形,承口2和插口3也可由从前端至形成于位于管轴心方向相反侧的基端上的凸部2E、3E的外表面为同一倾斜角度的锥形筒状体构成。
然后,如图27和28(a)所示,设有可在管本体1的管轴心方向为上下方向的竖直状态下支承管本体1、同时可使被支承的管本体1上下移动的支承装置S。上述支承装置S设有可在支承管本体1重量的大致呈U字形的支承台S1的内侧沿上下方向自由滑动、且通过未图示的驱动装置可上下强制移动的一对滑块S2、S2(在本实施例中为2个,设置几个均可);并在滑块S2、S2上通过用未图示的螺栓(也可用夹住机构等)可自由拆卸地固定用于保持连接在上述管本体1的凹部1B的环状连接部件S3。并且,通过从上述管本体1的一端让夹住部件S3旋转,在管本体1的一端设置夹住部件S3。在竖直状态下的管本体1的夹住部件S3从下方触到滑块S2,S2的状态下,从下方(也可从上方)用螺栓固定,使夹住部件S3与滑块S2、S2连接。另外,图中是使设置在管本体1一端的夹住部件S3从下方触到上述滑块S2、S2,也可以从上方触到滑块S2、S2,通过让滑块S2、S2支承管本体1的重量,使螺栓固定较容易。
因此,承口2通过图27所示的间隔支承部件S4(在图28(a)中未示出)被支承在支承台S1的底板上,然后如上所述,将一端设有夹住部件S3的管本体1竖直于支承台S1上,同时,将该夹住部件S3固定在滑块S2、S2上。然后,通过使滑块S2、S2向下移动,使管本体1向下移动,将圆锥形的承口2从前端插到不会使管本体1产生扩径变形的位置,具体而言,即插到承口2在管轴心方向大约中间位置(如图28(a)实线所示的那样,插到承口2的外表面与管本体1端部的内表面的密封材料6接触的位置)。在上述插入状态下,一边通过驱动位于承口2内部的上述高频加热装置19的加热线圈19N(参照图28(a)),将密封材料6加热熔融(也可为加热使之变形的程度),一边将承口2插到管本体1的设定位置,即承口2基端部的凸部2E的在插入方向上游侧的位置,这样,如图29(b)所示,使受热软化的管本体1的端部容易变形为外扩的形状,形成带接头的管。由于上述承口2不仅为圆锥形状,而且插入方向的前端向管本体1内部突出许多,在向带接头的管通线时容易发生被挂住等的麻烦。为了能够避免这种情况发生,优选为如图28(b)所示,通过滑块S2、S2使前端具有位于前端侧更靠近内侧的锥面N2、相对于由该锥面N2到基端部连续形成直线挤压面N1的上述结构的带接头的管向下移动,使如图19(b)所示的被插入到管本体1内的承口2的插入部在管轴心方向的任何位置都为相同直径的直面。并且,图29(b)所示为随着承口2向上述管本体1插入,多余的密封材料6A被挤出到外部的样子。通过如上所述的使管本体1处于竖直位置,如图29(a)所示,具有能够使加热熔融的密封材料6的一部分靠自重向下移动,从而使密封材料6确实集中在密封处,使密封顺利进行的优点,但也可使承口2和管本体1处于水平位置,将两者进行连接。
向上述管本体1安装完承口2后,将管本体1上下翻转,如上所述地将插口3安装在承口2对面的另一端,这里不再进行说明。
发明效果
根据权利要求1或权利要求2的发明,只需对设于一根管的管本体一端的承口插入设于另一根管的管本体的连接侧一端的插口,就可以将两跟管互相连接起来,这样不仅不需要像以前那样必须有许多零部件,而且还可以在连接重的大型管时不必将大型管抬起。这样,不仅有利于在施工方面使连接作业变得容易、迅速,而且在成本及运输方面也有利。而且,由于是通过将插口插入承口进行连接的结构,因此不仅不必像以前那样制成Z型切口,而且还可以确实解决由于形成切口部导致的漏水问题,可以用作高隔水性能的带接头的管。
根据权利要求3的发明,通过将圆锥形承口或插口从管本体前端插入至不会使管本体产生扩径变形的位置,在该内插状态下使密封材料加热熔融或加热变形,将该热量也传递给管本体,使管本体成为容易变形的状态,在这种状态下,将承口或插口内插到相对于管本体内设定的位置,可以在不使管本体端部产生龟裂的情况下,使该端部变形成外扩的形状,与单独将承口或插口强制性地插入管本体的结构相比,具有可尽量减少次品产生的优点。特别是向内径尺寸比规定尺寸小的管本体安装承口或插口时,如上所述,将圆锥形承口或插口从管本体前端插到不使管本体扩径变形的位置,通过在插入状态下使密封材料加热熔融或加热变形,能够在不导致管本体端部产生龟裂的情况下,将该端部变形成外扩的形状,这种方法可良好地吸收管本体的内径尺寸差,可统一制造规格,对制造有利。
根据权利要求4的发明,通过在凸部设置带状金属增强部件,具有,不仅可使管本体的强度有极大的提高,而且在承口和插口插入管本体的状态下,通过受到金属制增强部件的弹性复原力的作用,使承口和插口有力地固定在管本体上。
根据权利要求5的发明,在承口和插口的至少一方,设有随着两者的连接进行两者间密封处理的密封材料,这样可在承口和插口插入完毕的同时完成连接作业,可谋求加快连接作业的速度。
根据权利要求6的发明,在承口和插口上设置凹凸部,通过将设有该凹凸部的承口和插口插入管本体,与没有凹凸部时相比,可以用能极大地提高保形强度的承口和插口使管本体端部的强度提高,在可谋求轻量化的同时还能提高强度。
根据权利要求7的发明,通过使凹部形成可安装用于与管本体密封的密封材料的安装部,凸部形成用于限制连接承口及插口插入管本体位置的限制部,与另外制作后安装在承口和插口上的情况相比,可谋求减少零件数量和减少组装工序,在成本方面有利。
根据权利要求8的发明,在承口和插口插入管本体的状态下,通过在承口和插口形成的单个或若干个开口,向形成于承口和插口的凹部与管本体的内表面之间的空间内填充熔融树脂,并使其固化,这样,固化了的空间内的树脂部件就能作为起到阻止承口和插口相对于管本体移动的作用的部件,这样就可提高带接头的管作为商品的可靠性。
并且,如权利要求9所述的发明,如果在承口和插口的外面具有合成树脂制的被覆层,通过填充的熔融树脂将管本体与承口和插口的被覆层熔接,这样就能对管本体与承口和插口之间进行密封处理,而不需要密封材料。
根据权利要求10的发明,通过使管本体的内表面成为平坦的面,而将带接头的管作为排水管使用时,可谋求减轻排水阻力,并且,当带接头的管作为电线管使用时,可使通线作业顺利进行。
根据权利要求11的发明,除通过将承口或插口嵌入管本体(通过强制配合)进行安装,或将承口或插口插入管本体后,将承口或插口扩径进行安装之外,通过用高频加热装置使可与金属熔接的合成树脂制带状部件熔融,使管本体和承口或插口熔接。这样就具有不仅可避免承口或插口相对于管本体移动或被拔出,而且还可以掩盖住成型时管本体内表面形成的细纹路等凹部,谋求提高密封性能的优点。而且,在用高频加热装置将带状部件熔融前,用挤压变形手段使安装部的一部分或全部由管中心沿管径向外挤压变形,将带状部分压向管本体侧,这样不仅可提高管本体与承口或插口的结合力,而且还能提高密封性能,从而能够提供可靠性好的带接头的管。
根据权利要求12的发明,通过将加热线圈设置在承口或插口的内部,可使承口或插口比管本体加热得早,这样就可避免产生管本体变形等问题,可提供产生次品少的带接头的管。
根据权利要求13的发明,带状部件是通过在合成树脂中分散碳黑等导电性填料构成的,或在合成树脂制的带状本体的表面和背面两面中的至少一面设置金属网构成的,或在合成树脂的带状本体的内部设置该金属网构成的,这样不仅可缩短用高频加热装置进行熔融的时间,而且还可得到防止拔出性和密封性优异的带接头的管。
根据权利要求14的发明,通过使用用于将两个承口和插口安装在管本体上的带接头的管的制造装置,可使带接头的管的制造精度优良,而且生产效率高,可对制造有利。而且,由于采用通过加热熔融将插口和承口装入管本体的结构,因此具有可得到防止拔出性能和密封性能优异的带接头的管的优点。
Claims (14)
1.一种带接头的管,其特征是:具有
在管轴心方向形成交替具有凸部和凹部的螺旋状的合成树脂制管本体的一端插入的、具有比所述管本体内径尺寸大的内径尺寸的金属制筒状承口;
在所述管本体的另一端插入的、具有比所述管本体内径尺寸大的内径尺寸的、且具有可通过插入所述承口而连接的前端侧插入部的、金属制的筒状插口。
2.一种带接头的管,其特征是:在管轴心方向形成交替具有凸部和凹部的螺旋状的合成树脂制管本体的一端,插入具有比所述管本体内径尺寸小的内径尺寸的金属制筒状承口,且所述承口的至少一部分经过扩径;
在所述管本体的另一端,插入具有比所述管本体内径尺寸小的内径尺寸的、且具有可通过插入所述承口而连接的前端侧插入部的、金属制的筒状插口,且所述插头的至少一部分经过扩径。
3.如权利要求1所述的带接头的管,其特征是:通过
分别由越是插入方向的前端越位于内侧的圆锥形筒状体构成所述承口和插口;并设有可与所述筒状体的外表面熔融粘着的合成树脂制环状密封材料;将所述圆锥形承口或插口从所述管本体前端插入至不使所述管本体扩径变形的位置;在该插入状态下,一边将密封材料加热熔融或加热变形一边将所述承口或插口插入到所述管本体的设定位置,使所述管本体的端部受热变形为外扩的形状。
4.如权利要求1或2或3所述的带接头的管,其特征是:所述管本体的凸部设有呈带板状的金属制增强部件。
5.在如权利要求1或2或3所述的带接头的管,其特征是:在所述承口或插口中的至少一方,具有用于随着所述两者连接而进行两者间的密封处理的密封材料。
6.如权利要求1或2或3所述的带接头的管,其特征是:在所述承口和插口上设有向管径方向内侧凹进的凹部和向管径方向外侧凸出的凸部,将具有所述凹部和凸部的承口和插口插入所述管本体内。
7.如权利要求6所述的带接头的管,其特征是:所述凹部呈环状;所述凹部形成用于安装对所述管本体进行密封的密封材料的安装部;所述凸部形成用于限制承口和插口插到所述管本体内的接触位置的限制部。
8.如权利要求6或7所述的带接头的管,其特征是:在所述承口和插口插入管本体内的状态下,通过形成于承口和插口上的单个或多个开口,向形成于所述承口和插口的凹部与所述管本体内表面之间的空间填充熔融树脂而形成。
9.如权利要求8所述的带接头的管,其特征是:所述承口和插口的外表面具有由合成树脂形成的被覆层。
10.如权利要求1~9任一项所述的带接头的管,其特征是:所述管本体的内表面为平坦的面。
11.如权利要求6所述的带接头的管,其特征是:通过
将所述凹部制成环状;所述凹部形成用于安装对所述管本体进行密封的密封材料的安装部;由可与金属熔融的合成树脂的带状部件构成设置于所述安装部内的密封材料;用挤压变形手段使所述安装部的一部分或全部从管中心沿管径向外侧产生挤压变形;在用所述挤压变形手段使所述安装部变形的状态下,用高频加热装置使所述安装部内的带状部件加热熔融,
使所述管本体与承口或插口结合。
12.如权利要求11所述的带接头的管,其特征是:构成所述高频加热装置的加热线圈设置在所述承口或插口内部,使所述密封材料加热熔融。
13.如权利要求11或12所述的带接头的管,其特征是:通过在合成树脂中分散碳黑等导电性填料、或在合成树脂制的带状本体的表面和背面两面中的至少一面设置金属网、或在合成树脂的带状本体的内部设置所述金属网,构成带状部件。
14.带接头的管的制造装置,其特征是:
设有可放置管轴心方向交替形成凸部和凹部的螺旋状的合成树脂制管本体的、并且可自由旋转的旋转台;
设有用于由放置于所述旋转台上的管本体的管轴心方向两侧的一侧将向管径方向内凹的凹部内具有可与金属熔融结合的合成树脂制密封材料(具由横跨周围方向所有区域的长度)的金属制筒状承口和插口插入管本体的插入装置;
并且,在另一侧,设有将构成高频加热装置的加热线圈插入所述管本体内的加热线圈插入装置;设有通过插入装置将承口或插口插入所述管本体后,使所述旋转台旋转,使所述管本体可进行大致180度的方向转换的方向转换装置;以及在所述管本体转换方向后,将所述加热线圈插入所述承口或插口内,使所述密封材料加热熔融的加热熔融手段。
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