JP2004531673A - 水路連結手段及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、変形自在なチューブと、二つのスリーブとを具備する水路連結手段に関する。変形自在なチューブは、柔軟な熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー、或いは熱硬化性エラストマーから構成される滑らかな内周面を有する可塑性パイプ部と、剛性材料から構成された、柔軟なパイプ部を取り巻く複数個のリング或いは少なくとも一つの螺旋コイルから形成される支持手段とを具備している。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的には流路連結手段、更に詳細には下水、使用水、雨水、或いはトイレ排水等のための流路連結手段及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるタイプの柔軟な流路連結手段は、少なくとも一つの変形自在なチューブ、及び端部を連結のために少なくとも二つのスリーブ或いは精密雄ジョイント部或いは精密雌ジョイント部を具備している。一般的には、流路導管の連結のために提案されている流路連結手段は、全体が剛性材料から構成されており、ＰＶＣ、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリブテン、或いはポリプロピレンなどの樹脂材料を成形することによって形成されている。かかる流路連結手段は、時には折り曲げられた形態、分岐された形態、Ｙ字型に形成された形態、或いはスリーブを有する形態等の独特の形態に形成せしめられている。例えば、３０°、４５°、６０°、９０°等の標準的なものとは異なるアングル水路連結手段の場合には、位置の調整を行うために幾つかの部品を組み合わせて用いる必要がある。押し出し成形によって部品が製造されている場合には、使用されている手段の微妙な操作、例えば真っ直ぐなチューブを望みの形に変形させる熱間曲げが必要である。
【０００３】
例えばＥＰＯ９１３６１１、ＦＲ２７８７５４８、或いはＦＲ２６７７６８８等の先行技術文献には、設備に連結を形成すると共に、あらゆる形状の連結を許容する柔軟な水路連結手段が提案されている。しかしながら、これらの水路連結手段には、多くの部品で構成されているという欠点を有する。即ち、スリーブが変形自在なチューブと一体でなく、螺子式或いはメカニカル管継手によってチューブに取り付けられている。それ故、水路連結手段を通過する排水が、連結部において漏れ出してしまう虞がある。
【０００４】
しかしながら、一般的に、変形自在なチューブは同一材料にて構成されており、剛性材料、或いは変形自在なアコーディオンのようなメカニカル構造を有する半剛性の熱可塑性材料から構成されている。かかる構造は一般的にはチューブ内にも形成され、チューブの表面は排水中の固形粒子のための補足部、或いは凸凹部を有する。これが変形の際のチューブの詰まりや、流体の流れが悪くなるのを助長している。
【０００５】
その上、アコーディオンの厚さが薄いと、紫外線により壁の変質、及び通過する化学品による影響を受け易くなる。
【０００６】
同様にＥＰ０４４０５６６には、可塑性材料からなるジョイントを有するチューブが提案されている。かかるチューブは外周面がリング状にされたチューブ構成要素を備えており、その外周面上には中空スロートによって明確に区切られた連続する環状波が設けられている。中空スロートの一方の端部は他のチューブに装着される中空フィティングを備えている。かかるチューブは、チューブ構成要素、リング、中空フィティングが同じ特徴を有する可塑性材料で構成されている。また、かかるチューブは射出及び圧縮により形成され、従来型の押出しによって形状を調整し、次いで一方の端部のフィッティング上に同じ単一の可塑性材料を成形している。これによって、半完成品の取り扱いが必要になりコスト高となる。
【０００７】
柔軟な熱可塑性材料から構成される変形自在なチューブが提案されている。しかし、かかるチューブには、変形により直径が不連続となる際、或いはエルボに組み付けられた際に、チューブがつぶれてしまう欠点がある。そこで適切な金属製の補強を設けることが提案されているが、これは製造が複雑となると共に、水路連結手段の均質性が低下する。その上、錆びにより水路連結手段が劣化してしまうことが予測される。
【０００８】
ＦＲ２７１２３７１には、二つの硬い構成要素を連結する柔軟な水路連結手段が提案されている。かかる水路連結手段は螺旋リング状にされた柔軟なチューブ部から構成されており、チューブ部はその外周面がリングの雌螺子と係合せしめることができる雄螺子となる。リングの雌螺子の螺子ピッチは、リングを係合した際にチューブの端部が圧縮されシール性及び連結性を高める為に、柔軟なチューブ部の雄螺子の螺子ピッチよりも小さくせしめられている。かかる柔軟なチューブ部は、螺子ピッチを形成するために可塑性材料から構成される剛性ワイヤなどの補強材を螺旋状に巻き付け可塑性材料を成形して形成されている。従って、剛性補強材は可塑性材料に被覆されている。それ故、螺子締めに十分な硬さに螺子ピッチを形成しようとすると、可塑性材料により剛性金属製の螺旋を被服しているのでチューブが柔軟性を失う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、下水、廃水、雨水、或いはトイレ排水等のための水路連結手段にして、
一体で高い柔軟性及び優れた機械強度を有し、それ故に長期寿命を有する、水路連結手段が提案される。
【００１０】
而して、本発明によれば、下水、廃水、雨水、或いはトイレ排水等のための柔軟な水路連結手段は、少なくとも一つの変形自在なチューブと、端部に連結のための雌型ジョイント或いは雄型ジョイントを有する少なくとも二つの剛性スリーブとを備え、該変形自在なチューブは、柔軟な熱可塑性材料、又は柔軟な熱可塑性或いは熱硬化性エラストマーから構成され滑らかな内壁を有する可塑性材料から構成されるパイプ部と、剛性可塑性材料から構成され、複数個のリング或いは少なくとも一つの螺旋状コイルから形成された該パイプ部を囲繞する支持手段とを具備しており、
該可塑性材料は化学的に調和して該パイプ部の外周上に該支持手段を支持するように選択されており、
化学的調和する材料とは、拒絶、包含、包封の虞なくしてある一つのものと他のものを均質に混ぜた混合物、及び好ましくは安定且つ均質なアロイ型の均質化合物を得ることを許容する化学的構造或いは化学的特性を有する可塑性及び熱間加工可能な重合体材料を意味する。
【００１１】
かかる水路連結手段は、それを構成する支持手段の機械的構造により、流体の流れの特徴を変えることなく、優れた柔軟性も有するという利点がある。支持手段は適宜の構成材料を選択することにより変形自在なチューブに接合され、かかる接合が水路連結手段の長寿命化を促進する。その上、この構造はチューブの内周面の変形がないので水路連結手段の差し込みを過剰にする必要が無い。それ故に、かかる構造は従来の一体型の剛性水路連結手段と同等の押しつぶしに対する耐性があるが、水路連結手段を色々の形に変えることはできる。その上、変形自在なチューブを構成する材料は、熱や力等による曲げによって機械的に劣化してしまうことを防止する特性を有する。スリーブ或いはジョイントでのロスは水路連結手段を一体型にすることにより回避されている。
【００１２】
好ましくは、雌型ジョイント、或いは雄型端部及び支持手段のような、水路連結手段の該剛性スリーブは、同一の硬い可塑性材料から構成されている。
スリーブ或いはジョイント、及び支持手段を同一材料にすれば、上述したような水路連結手段の製造において必要な多くの工程を削減することができる。即ち、製造工程の簡略化により製造コストを下げることができる。
【００１３】
更に好ましくは、該支持手段と、所望であるならば雌型ジョイント、或いは雄型端部を有する該剛性スリーブとの接合は、同一の金型中に柔軟な可塑性材料と硬い可塑性材料とを共射出してインター・フュージョン（共溶融）させることにより執り行われている。
かかる固定方法においては、一つには化学的相溶性、もう一つには柔軟な可塑性材料と硬い可塑性材料とをインター・ペネトレーション（共浸透）することによって濃度勾配を有する化合物から構成された界面が形成され、これにより使用された二つの可塑性材料間に優れた凝着効果を得ることが可能となる。
かかるモデルは二体間の付着の化学理論に合致している。かかる際における柔軟あ可塑性材料と硬い可塑性材料との化学的混和性とは、優れた熱間相溶性の意味である。
更に詳しくは、この水路連結手段にはＥＰＤＭのような熱硬化性のあるエラストマー、或いは柔軟なＰＶＣ或いは柔軟なポリプチレンのような熱可塑性のあるエラストマー、或いはこれらに所望ならば添加物を加えたラストマーでよい柔軟な可塑性材料が選ばれている。
【００１４】
同様に、この水路連結手段には、ポリプロピレン、ポリエチレン、硬いＰＶＣ、硬いＡＢＳ、或いはポリブテンのような熱硬化性樹脂、或いはこれらに所望ならば添加物を加えた熱硬化性樹脂でよい硬い可塑性樹脂が選ばれている。
詳しくは、上述した材料から互いに相溶性の関係にある硬い可塑性材料或いは柔軟な可塑性材料が選ばれるのが好ましい。これらの材料には所望ならば廉価物を加えられている。
上述した添加物は該材料の柔軟性及び剛性の特徴が根本的には変化してしまわないように可塑性材料に使われているに基材に混和せしめられる。一般的には、使用量は１％乃至１５％のオーダーである。このような添加物は一般的に可塑性材料の製造で使われているものであり、粘着防止剤、滑り剤、帯電防止剤、抗紫外線剤、抗湿剤、耐衝撃性改良剤等から選択することができる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って構成された水路連結手段には、接合するべき雌型ジョイント或いは雄型端部を有する剛性スリーブを提供することが可能であり、変形例には雌型ジョイントを有する剛性スリーブに含まれている少なくとも一つの密封手段を備えている。後に連結ジョイントについて述べる。
詳述すると、本発明に従って構成された密封手段は、同一特性の柔軟な可塑性材料で主に構成されたジョイントであり、それ故、かかるジョイントは柔軟なパイプと同時に金型中で共射出成形されている。
このジョイント連結手段の取合せにおいては、雌型ジョイント或いは雄型端部を有する剛性スリーブは、連結すべき該密封手段及びチューブの間の機械的応力を制限することを許容する少なくとも一つの長手方向に延びる案内手段から具備することができる。更に、かような機械的応力制限手段は、導管システムの主要パイプへの連結部の界面嵌め合いを促進することを許容している。
また、材料の選択は本発明に従って構成された連結手段の製造のためのコスト及び設備の必要条件によって規定することができる。材料の選択が限定されることにより、かような連結手段の製造のために必要な多くの工程の削減による製造工程の簡略化及びコスト削減がはかられる。
本発明に従って構成された水路連結手段は、複数個の変形自在なチューブ、及び／或いは複数個の導管を互いに連結することを許容する、端部と端部を接続する、例えば複数個の二次導管システムと一般的な収集器とを接続する複数個の剛性スリーブを具備している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は添付図面を参照しながら、後述する記載を読むことにより理解されるであろう。
【００１７】
図１は本発明に従って構成された、接合すべき雌型ジョイントを有する剛性スリーブを具備する柔軟な連結手段の好適実施形態の主要軸、即ち母線における縦断面図である。図２は本発明に従って構成された、雌型ジョイントを有する剛性スリーブを具備する柔軟な連結手段の好適実施形態の主要軸、即ち母線における縦断面図の一部である。図３は図２に示す連結手段のスリーブの線Ａ−Ａにおける横断面図である。
【００１８】
図１には、変形自在なチューブ１と、端と端とを接合するための雌型ジョイントを有する二つの剛性スリーブ２とを具備する一体型の柔軟な水路連結手段が図示されている。変形自在なチューブ１は、連結手段の製造の際におけるインター・フュージョン（共溶融）により二つのエンド・スリーブ２の間に嵌込まれた、柔軟なＰＶＣのような熱可塑性樹脂から構成された滑らかな内壁を有する柔軟なパイプ部３を具備している。
【００１９】
柔軟なパイプ部３は、硬いＰＶＣのような熱可塑性樹脂によって構成された続するリング４によって取り巻かれている。これらのリングは、連結操作中に連結手段にいかなる機械的応力がかかろうとも、その直径を維持する支持手段を構成している。本発明によれば、硬いＰＶＣと柔軟なＰＶＣとは、化学的に相溶性を有する関係を有する。これにより、柔軟なＰＶＣで構成された柔軟なチューブ部３の表面に、硬いＰＶＣで構成された連続するリング４を強固に固定することを可能にしている。
かような相溶性は、同様の化学的特性と、二つの材料の良好な熱間混和性とから生じている。これらの特徴は、かかる例においては結局、共射出の工程による連結手段の製造の際における柔軟な熱可塑性材料と硬い熱可塑性材料との化学的相溶性の定義であることがわかる。これ故に、柔軟なチューブ部３の表面に効果的に二つのＰＶＣのインター・フュージョン（共溶融）及び均質な化合物が形成される。ここに図示していない他の実施形態においては、連続するリング４は柔軟なパイプ部３を取り巻く螺旋コイルで代用可能である。かかる実施形態においては、該連続するリング４により得られるのと同様の支持効果が得られる。
【００２０】
好ましくは、スリーブ２も硬いＰＶＣから形成されている。その上、かかる構成材料の選択は、本発明院従って構成された連結手段の製造におけるコスト及び時間を削減することを可能にし、柔軟なパイプ部３の端部でのスリーブの固定が上述されたような方法において理想的に促進される。かかる実施形態においては、硬いＰＶＣをジョイントに使用すると製造組み立てにおける従来の接合技術を用いることができる。図２には、変形自在なチューブ１と、端と端とで接合するための雌型ジョイントを有するスリーブ２とを具備する一体型の柔軟な水路連結手段の一部が図示されている。変形自在なチューブ１は、連結手段の製造の際におけるインター・フュージョン（共溶融）により硬い熱可塑性材料で構成られた少なくとも一つの端スリーブ２に嵌込まれた、柔軟な熱可塑性材料から構成された滑らかな内壁を有する柔軟なパイプ部３を具備している。
【００２１】
変形自在なチューブ部３は、硬い熱可塑性材料で構成された連続するリング４によって取り巻かれている。これらのリングは連結の際に連結手段にいかなる機械的応力がかかろうとも、その直径を維持する支持手段を構成している。かかる連結手段は、隣接したチューブ７への連結の優れたシールを可能にするリブ５を有するジョイントを具備している。このスリーブ２はスリーブ２に向けて突出している四つのリブにより構成された長手方向案内手段６を備えている。かかる手段は連結すべきジョイント５及びチューブ７間の機械的応力を制限している。その上、かような長手方向案内手段は連結すべき導管システムのチューブ７へ連結手段の嵌込みを促進している。
【００２２】
図１に図示する例と同様に、本発明によれば、柔軟な熱可塑性樹脂と硬い熱可塑性樹脂とは化学的に相溶性の関係にあり、柔軟なパイプ部３の表面に連続するリング４を耐久性を持たせて固定するのを可能にしている。ここでいう化学的相溶性とは図１の例と同様である。柔軟なポリブテンと硬いポリブテンとを組み合わせも実施例として挙げることができる。また、例えば連続するリング４を螺旋コイルで置き換えた実施形態の修正も可能であることがわかる。
【００２３】
図３は、また、長手方向案内手段６により構成される四つのリブの位置関係を視覚化している。図示の実施形態においては、長手方向案内手段６は９０°間隔をあけて配置されている。異なる個数のリブ或いは非幾何学的配置を含む全く異なった形態も可能であるが、ここには図示されていない。かかる代表例においては、連結すべきスリーブ３にチューブ７を連結する際に異なる部品の相互の作用について理解を可能にしている。
【００２４】
本発明は、本発明に従って構成された水路連結手段の製造方法にも関する。下水、雨水、或いはトイレ排水を排出するための排水連結管のような柔軟な水路連結手段の製造方法は、本発明によれば、該柔軟なパイプ部と、該支持手段と、所望ならば端と端を接合する雌型ジョイント或いは雄型端部を有する剛性スリーブとを化学的に相溶性の関係にある材料を用いて連続的に射出して共射出成形にて形成する工程から構成されている。
【００２５】
好ましくは、第一の射出においては該支持手段と、所望ならば同時に雌型ジョイント或いは雄型端部を有する該剛性スリーブとを製造することを許容し、第二の射出におけては該柔軟なパイプ部を形成することを許容する。特に、該柔軟なパイプ部と同時に、雌型ジョイントを有する剛性スリーブに対して少なくとも一つの密封手段を射出成形せしめる。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は本発明に従って構成された、接合すべき雌型ジョイントを有する剛性スリーブを具備する柔軟な連結手段の好適実施形態の主要軸、即ち母線における縦断面図である。
【図２】
図２は本発明に従って構成された、雌型ジョイントを有する剛性スリーブを具備する柔軟な連結手段の好適実施形態の主要軸、即ち母線における縦断面図の一部である。
【図３】
図３は図２に示す連結手段のスリーブの線Ａ−Ａにおける横断面図である。
【符号の説明】
１：チューブ
２：スリーブ
３：チューブ部
４：リング
５：リブ
６：案内手段
７：チューブ

Claims (12)

1. 上水、下水、雨水、或いはトイレ排水などを排出するための排水連結管のような柔軟な水路連結手段にして、
   少なくとも一つの変形自在なチューブと、端と端を連結する雌型ジョイント或いは雄型端部を有する少なくとも二つの剛性スリーブとを具備し、
   該変形自在なチューブは、柔軟な熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー、或いは熱硬化性エラストマーから構成された滑らかな内周面を有する顔性材料から構成されたチューブ部と、硬い可塑性材料から構成され複数個のリング或いは少なくとも一つの螺旋コイルを備えた、該チューブ部を取り巻く支持手段とを具備しており、該可塑性材料には、該柔軟なパイプ部の外周面に該支持手段を接合することを可能にする互いに化学的相溶性の関係を有する材料を選択した、
   ことを特徴とする柔軟な水路連結手段。
2. 雌型ジョイント或いは雄型端部を有する該剛性スリーブと、該支持手段は同一の硬い可塑性材料にて構成されている、請求項１記載の水路連結手段。
3. 柔軟な可塑性材料から構成された該パイプ部の外周面における該支持手段と、雌型ジョイント或いは雄型端部を有する該硬いスリーブとの接合は、同一金型中で共射出操作に使用される柔軟な可塑性材料と硬い可塑性材料とのインター・フュージョン（共溶融）により執り行われる、請求項１又は２記載の水路連結手段。
4. 該柔軟な可塑性材料は、ＥＰＤＭのような熱硬化性エラストマー、柔軟なＰＶＣ或いは柔軟なポリプテンのような熱可塑性樹脂、或いはこれらに所望ならば添加剤を加えた熱可塑性樹脂から選択させる、請求項１乃至３記載の水路連結手段。
5. 該硬い可塑性材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、硬いＰＶＣ、硬いＡＢＳ、或いは硬いポリブテンのような熱可塑性樹脂、或いはこれらに添加剤を加えた熱可塑性樹脂から選択される、請求項１乃至４記載の水路連結手段。
6. 硬い可塑性材料と柔軟な可塑性材料とは互いに相溶性の関係にあり、所望ならばこれらの材料の各々に添加剤が添加されている、請求項４又は５記載の水路連結手段。
7. 連結すべき雌型ジョイント或いは雄型端部を有する少なくとも二つの剛性スリーブを具備し、雌型ジョイントを有する該スリーブの夫々に少なくとも一つの密封手段を含む、請求項１乃至６記載の水路連結手段。
8. 該密封手段は、該柔軟なパイプ部を構成している材料と同様な特性の柔軟な可塑性材料から主に構成された複数のリップを有するジョイントである、請求項７記載の水路連結手段。
9. 該スリーブは、該密封手段と連結すべきチューブとの間の機械的応力を制限する少なくとも一つの長手方向案内手段を備えている、請求項７又は８記載の水路連結手段。
10. 上水、下水、雨水、或いはトイレ排水などを排出するための排水連結管にような請求項１乃至９記載の水路連結手段を製造する方法にして、
    該柔軟なチューブ部と、該支持手段と、所望ならば雌型ジョイント或いは雄型端部を有する該剛性スリーブは、該化学的相溶性を有する関係にある材料を金型中に継続的に射出して共射出成形することにより形成される、
    ことを特徴とする製造方法。
11. 第一の射出においては、該支持手段と、所望ならば雌型ジョイント或いは雄型端部を有する該剛性スリーブとを形成することを許容し、第二の射出におけては該柔軟なパイプ部を形成することを許容する、請求項１０記載の製造方法。
12. 該柔軟なパイプ部と同時に、雌型ジョイントを有する剛性スリーブ対して少なくとも一つの密封手段を射出成形せしめる、請求項１０又は１１記載の製造方法。

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