JP2007100952A - Connecting method of thermoplastic resin pipe, pipe set for connection and pipe for connection - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性樹脂製管の接続方法および接続構造に関し、さらに詳しくは、一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管とを接続する熱可塑性樹脂製管の接続方法および接続構造に関する。 The present invention relates to a connection method and a connection structure for a thermoplastic resin pipe, and more specifically, connects a thermoplastic resin connection pipe having an inlet at one end and a thermoplastic resin connected pipe having a receptacle at one end. The present invention relates to a connecting method and a connecting structure of a thermoplastic resin pipe.
この種の熱可塑性樹脂製管の接続方法において、通常、被接続管はその受け口の外径が接続管の内径とほぼ同じか僅かに大きく設定されているが、例えば、口径が約200mm以上と大きい管の場合は接続作業が困難であり、その際は接続管の差し口(接続部)を挿入し易くするために被接続管の受け口(接続部)を現場にて工具を用いてフランジ状に拡径していた。そして、被接続管の受け口に接続管の差し口を差し込んで接合する、場合によっては受け口と差し口の間に電熱線を配設し通電することによって、受け口と差し口との接合部分を融着接続していた(例えば、特許文献1参照)。 In this type of thermoplastic resin pipe connection method, the pipe to be connected is usually set so that the outer diameter of the receiving port is substantially the same as or slightly larger than the inner diameter of the connecting pipe. For example, the diameter of the pipe is about 200 mm or more. In the case of a large pipe, the connection work is difficult. In this case, in order to make it easy to insert the insertion port (connection part) of the connection pipe, the receiving port (connection part) of the pipe to be connected is flanged with a tool on site. The diameter was expanded. Then, the connecting pipe insertion port is inserted into and joined to the connected pipe receiving port, and in some cases, a heating wire is disposed between the receiving port and the connecting port to energize the bonding portion between the receiving port and the inserting port. The connection was made (see, for example, Patent Document 1).
接続管と被接続管とを接続するに際して、上述のように被接続管の受け口をフランジ状に拡径する作業は、現場で行う場合はもちろん、工場で予め行うにしても、容易ではない。特に、接続部分から液漏れがないようにするために管の差し口と受け口とが所定のギャップに収まるように被接続管を拡径する必要があり、被接続管が口径200〜3000mm程度と大口径の場合は、拡径作業性がきわめて悪いものであった。
そこで、本発明の主要な目的の一つは、接続管と被接続管とを容易に接続することができる熱可塑性樹脂製管の接続方法およびこの接続方法に用いられる接続用管セットおよび接続用管を提供することである。 Accordingly, one of the main objects of the present invention is a method for connecting a thermoplastic resin pipe that can easily connect a connecting pipe and a connected pipe, a connecting pipe set used for the connecting method, and a connecting pipe. Is to provide a tube.
かくして、本発明によれば、少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、少なくとも一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管とを接続するに際して、前記被接続管の受け口の外周面を予熱ヒータにて予熱することにより軟化させるか、軟化・拡径させ、被接続管の受け口に接続管の差し口を挿入して接続する熱可塑性樹脂製管の接続方法が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、前記熱可塑性樹脂製管の接続方法に使用される接続用管セットであって、少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、この接続管の前記差し口が挿入される受け口を少なくとも一端に有する熱可塑性樹脂製被接続管とを備え、前記被接続管の受け口の内径が、接続管の差し口の外径と同じまたはそれより小さく設定された接続用管セットが提供される。
さらに、本発明の別の観点によれば、接続管は他端に被接続管の受け口と同じ形状寸法の受け口を有し、被接続管は他端に接続管の差し口と同じ形状寸法の差し口を有する接続用管セットおよび熱可塑性樹脂製接続管単体からなる接続用管が提供される。
Thus, according to the present invention, when connecting the connecting pipe made of thermoplastic resin having at least one opening to the connecting pipe made of thermoplastic resin having at least one end, the outer periphery of the receiving opening of the connecting pipe A thermoplastic resin pipe connection method is provided in which a surface is softened by preheating with a preheating heater, or softened or expanded in diameter, and a connection pipe insertion port is inserted into a connection port of a connected pipe for connection.
Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a connection tube set used in the method for connecting the thermoplastic resin pipes, the thermoplastic resin connection pipe having an opening at least at one end thereof, and this connection A connecting pipe made of thermoplastic resin having at least one receiving opening into which the insertion opening of the pipe is inserted, and the inner diameter of the receiving opening of the connecting pipe is equal to or smaller than the outer diameter of the insertion opening of the connecting pipe A set of configured connection pipes is provided.
Further, according to another aspect of the present invention, the connecting pipe has a receiving port having the same shape and size as the receiving port of the connected tube at the other end, and the connected tube has the same shape and size as the inserting port of the connecting tube at the other end. A connecting pipe set including a connecting pipe set having a spigot and a thermoplastic resin connecting pipe is provided.
本発明の熱可塑性樹脂製管の接続方法によれば、被接続管の受け口の外周面を予熱することにより、受け口の外周面が内周面よりも高温となり、外周面側は軟化しかつ弾性率が低下する。この結果、受け口は自然に拡径する方向へ力が働き、内径および外径が大きくなる。すなわち、熱伝導性が低いという熱可塑性樹脂の特性と、一方向から予熱することによる熱可塑性樹脂の熱変形性を利用している。
したがって、第1に被接続管の受け口の内径が接続管の差し口の外径と同じあるいは小さい場合、第2に外気温が低い寒冷地における施工では押し込みにより受け口を弾性変形により拡径させて接続することが困難な場合、第3に接続作業が困難となる例えば200mm以上の大口径の熱可塑性樹脂製管の接続の場合であっても、本発明によれば容易に接続管の差し口を被接続管の受け口に挿入して接続することができる。
また、接続管と被接続管を接続した後、被接続管の受け口への予熱を停止すれば、受け口は自然冷却の過程で縮径するため、接続管の差し口と被接続管の受け口との間の隙間が減少し、接続がより強固なものとなる。
また、本発明によれば、被接続管の受け口の外周面が軟化すれば内径が拡径せずとも、接続管の差し口を被接続管の受け口に挿入可能である。この場合、被接続管の受け口の開口端内周面側に逆テーパ面部を形成し、さらには接続管の差し口の先端にテーパ面部を形成し、差し口のテーパ面部を受け口の逆テーパ面部に押し付けて摺接させることにより、受け口を押し広げて差し口を容易に挿入することができる。
なお、本接続方法は、被接続管の受け口の内径が接続管の差し口の外径よりも大きい場合であっても適用可能なことは言うまでもない。
According to the thermoplastic resin pipe connection method of the present invention, by preheating the outer peripheral surface of the receiving port of the connected pipe, the outer peripheral surface of the receiving port becomes hotter than the inner peripheral surface, and the outer peripheral surface side becomes soft and elastic. The rate drops. As a result, a force acts in the direction in which the diameter of the receptacle naturally expands, and the inner diameter and the outer diameter increase. That is, it utilizes the characteristics of a thermoplastic resin having low thermal conductivity and the thermal deformability of the thermoplastic resin by preheating from one direction.
Therefore, first, when the inner diameter of the receiving port of the pipe to be connected is the same as or smaller than the outer diameter of the inlet of the connecting pipe, secondly, in construction in a cold district where the outside air temperature is low, the diameter of the receiving port is expanded by elastic deformation. Thirdly, when it is difficult to connect, even when connecting a thermoplastic resin pipe having a large diameter of, for example, 200 mm or more, which makes connection work difficult, according to the present invention, the connection pipe can be easily inserted. Can be inserted and connected to the receptacle of the connected pipe.
In addition, if the preheating to the receiving port of the connected tube is stopped after connecting the connecting tube and the connected tube, the diameter of the receiving port is reduced in the course of natural cooling. The gap between the two is reduced, and the connection becomes stronger.
Further, according to the present invention, if the outer peripheral surface of the receiving port of the connected tube is softened, the insertion port of the connecting tube can be inserted into the receiving port of the connected tube without increasing the inner diameter. In this case, a reverse tapered surface portion is formed on the inner peripheral surface side of the open end of the receiving port of the connected pipe, and further, a tapered surface portion is formed at the distal end of the connecting tube, and the tapered surface portion of the receiving port is the reverse tapered surface portion of the receiving port. By pressing and sliding on, the receptacle can be expanded and the insertion slot can be easily inserted.
Needless to say, this connection method is applicable even when the inner diameter of the receiving port of the pipe to be connected is larger than the outer diameter of the outlet of the connecting pipe.
また、被接続管の受け口の内径が、接続管の差し口の外径と同じまたはそれより小さく設定された本発明の接続用管セットおよび接続用管は、前記熱可塑性樹脂製管の接続方法に使用されるものであるため、被接続管の受け口の形成に際して内径寸法が高精度に規定されず、受け口の形成を容易化することができると共に、接続管の差し口の外径より大きくする場合に比して材料コストを低減することができる。 Further, the connection pipe set and the connection pipe of the present invention in which the inner diameter of the connection pipe receiving port is set to be equal to or smaller than the outer diameter of the connection pipe insertion port, the thermoplastic resin pipe connection method Therefore, the diameter of the inner diameter is not specified with high accuracy when forming the receiving port of the connected pipe, and the forming of the receiving port can be facilitated, and the outer diameter of the connecting pipe is made larger than the outer diameter. The material cost can be reduced as compared with the case.
本発明の熱可塑性樹脂製管の接続方法は、少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、少なくとも一端に受け口を有する熱可塑性樹脂製被接続管とを接続するに際して、前記被接続管の受け口の外周面を予熱ヒータにて予熱することにより軟化させるか、軟化・拡径させ、被接続管の受け口に接続管の差し口を挿入して接続することを特徴とする。
この接続方法に使用される接続用管セットは、少なくとも一端に差し口を有する熱可塑性樹脂製接続管と、この接続管の前記差し口が挿入される受け口を少なくとも一端に有する熱可塑性樹脂製被接続管とを備え、前記被接続管の受け口の内径が、接続管の差し口の外径と同じまたはそれより小さく設定されたことを特徴とする。
ここで、本発明において、被接続管の受け口の内径とは、受け口の開口端部の内径を意味し、接続管の差し口の外径とは、差し口の先端部の外径を意味する。
以下、本実施形態を示す図面を参照しながら本発明を詳しく説明する。
The method for connecting a thermoplastic resin pipe according to the present invention comprises the step of connecting the thermoplastic resin connecting pipe having an insertion opening at least at one end and the thermoplastic resin connecting pipe having a receiving opening at least at one end. The outer peripheral surface of the pipe receiving port is softened by preheating with a preheating heater, or is softened / expanded, and the connection port is inserted into the receiving port of the connected pipe and connected.
The connection pipe set used in this connection method includes a thermoplastic resin connection pipe having an insertion opening at least at one end, and a thermoplastic resin coating having at least one receiving opening into which the insertion opening of the connection pipe is inserted. And an inner diameter of the receiving port of the connected tube is set to be equal to or smaller than an outer diameter of the insertion port of the connecting tube.
Here, in the present invention, the inner diameter of the receiving port of the pipe to be connected means the inner diameter of the opening end of the receiving port, and the outer diameter of the inlet of the connecting pipe means the outer diameter of the tip of the opening. .
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating the present embodiment.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1における接続用管セットの受け口および差し口を示す部分断面図である。図1において、符号Aは一端に差し口10を有する接続管を表し、符合Bは一端に受け口20を有する被接続管を表している。これら接続管Aおよび被接続管Bは、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂といった可撓性樹脂からなり、その用途としては上下水道用の管、集排水管、取水管等が挙げられる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a receiving port and an insertion port of a connecting tube set according to
接続管Aは、円筒状の胴部11の一端に、胴部11の内径と同一寸法の内径を有する前記差し口10が連設されている。この差し口10は、その外周面に先端に向かって縮径する第1のテーパ面部12を有すると共に、その第1のテーパ面部12の先端にさらに縮径した第2のテーパ面部13を有している。第1のテーパ面部12の軸心に対するテーパ角度θは例えば1〜3°である。このような第1および第2のテーパ面部12、13の形成は、差し口10の外周から軸上の一点に向かって一定の角度で傾斜カットできるよう動作制御された切削刃などを用いて現場または予め工場にて行われる。
In the connection pipe A, the
本発明において、接続管Aの差し口10の外径D1は、上述したように差し口10の先端部の外径を意味し、図1のように先端にテーパ面部を有する場合は第1と第2のテーパ面部12、13の間の外径を意味する。
また、接続管Aは、図2に示すように、胴部11の外周面に山部14aと谷部14bが交互に連設してなるコルゲート外管部14が一体状に形成された二重管構造であってもよい。この場合、コルゲート外管部14の材質は熱可塑性樹脂、好ましくは胴部11と同じ材質である。
In the present invention, the outer diameter D 1 of the
Further, as shown in FIG. 2, the connecting pipe A is a double body in which the corrugated
被接続管Bは、円筒状の胴部21の一端に、胴部21の内径よりも大きい内径d1を有する前記受け口20が連設されている。この受け口20の内周面は同一径で平行にもしくは接続管Aの前記テーパ角度θ以下の逆テーパ状に形成されており、前記内径d1は接続管Aの差し口10の前記外径D1と同じまたはそれより小さく設定されている。つまり、d1≦D1で表される。
In the connected pipe B, the
また、被接続管Bの受け口20は、その開口端の内周面に、先端に向かって拡径する第1の逆テーパ面部22を有すると共に、内部の奥端には、接続管Aを被接続管Bに挿入した際に第2のテーパ面部13が面接触可能な第2の逆テーパ面部23を有している。
さらに、被接続管Bの受け口20における外周面の軸心方向中間位置よりも先端寄りには、凹周溝24が形成されている。この凹周溝24は、接続管Aの差し口10が挿入された被接続管Bの受け口20を締め付けるための図3に示す締付リング30を装着するための溝である。なお、締付リング30について詳しくは後述する。
また、被接続管Bは、接続管Aと同様に、胴部21の外周面に山部と谷部が交互に連設してなるコルゲート外管部が一体状に形成された二重管であってもよい(図2参照)。
The
Further, a concave
Similarly to the connecting pipe A, the connected pipe B is a double pipe in which a corrugated outer pipe portion formed by alternately connecting peaks and valleys on the outer peripheral surface of the
被接続管Bにおける受け口20の内周面の軸心方向略中間位置には、図1および4に示すように、受け口20の内周面の周長と略等しい長さの帯状熱可塑性樹脂製シート41と、このシート41上もしくは内部に長手方向に蛇行状の電熱線42とからなる融着ヒータ40が巻設されていてもよい。シート41の材料は、接続管Aおよび被接続管Bと同じ熱可塑性樹脂が好ましく、厚みは1〜3mmが適当である。被接続管Bの受け口20の内周面に巻設された前記融着ヒータ40は、その電熱線42の両端の一対の通電用端子42aが、受け口20より外部に伸びている。なお、巻き付け状態を保持するために簡単な溶接または通電により仮止めしてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 4, the pipe B is made of a strip-shaped thermoplastic resin having a length substantially equal to the peripheral length of the inner peripheral surface of the receiving
また、電熱線42としては、特に限定されないが、線抵抗が5.5〜7.0μΩcm程度の真鍮、亜鉛等からなる電熱線が好ましく、特に真鍮はその材料特性上、延性、展性に富み、容易に曲げ加工でき、さらに耐腐食性が良好である観点から好ましい。真鍮線の場合、図5に示すように、蛇行状に屈曲形成される場合の作業性と屈曲された電熱線同士の短絡(ショート)防止に好適な剛性を持たせることができる観点から、線径は1.5〜2.5mmφが好ましく、約2.0mmφがより好ましい。また、電熱線42を蛇行状に屈曲させる程度は、電熱線が線径1.5〜2.5mmの真鍮線の場合、ピッチpが16.0〜23.0mm、幅wが50〜70mmに設定するのが好ましい。 The heating wire 42 is not particularly limited, but a heating wire made of brass, zinc or the like having a wire resistance of about 5.5 to 7.0 μΩcm is preferable. Particularly, brass is rich in ductility and malleability due to its material properties. It is preferable from the viewpoint that it can be easily bent and has good corrosion resistance. In the case of a brass wire, as shown in FIG. 5, from the viewpoint that it is possible to give rigidity suitable for workability in the case of being bent and formed in a meandering manner and prevention of short-circuiting (short-circuiting) between bent heating wires. The diameter is preferably 1.5 to 2.5 mmφ, and more preferably about 2.0 mmφ. In addition, when the heating wire is a brass wire having a wire diameter of 1.5 to 2.5 mm, the pitch p is 16.0 to 23.0 mm and the width w is 50 to 70 mm. It is preferable to set.
接続管Aを被接続管Bに挿入した状態において、この融着ヒータ40の電熱線42に低電圧(例えば13V)で通電することにより160〜220℃で発熱させ、熱可塑性樹脂製シート41と共にその近傍の差し口10のテーパ面部12および受け口20の内周面を溶融し、接続管Aと被接続管Bを融着し一体化することができる。電熱線42を蛇行状とすることにより、接合部に均一に熱を伝導できると共に、接続管Aと被接続管Bが融着一体化した接続部に電熱線42を骨組みとして有する強靭な接続構造が得られる。
なお、融着ヒータ40を接続管Aの差し口10の外周面のテーパ面部12に巻設してもよい。この場合、電熱線42の一対の通電用端子42aを接続管Aと被接続管Bとの隙間から外部へ導出すればよい。また、熱可塑性樹脂製シート41をやや円弧状に形成すれば、シート41をテーパ面部12に円錐台状に隙間無く密着させて巻き付けることができる。また、2枚の帯状熱収縮シート(例えばポリエチレン樹脂シート)にて電熱線42を挟み込み、熱収縮させて形成した融着ヒータを、接続管Aの差し口10のテーパ面部12に密着保持させてもよい。
In the state where the connecting pipe A is inserted into the connected pipe B, the heating wire 42 of the
The
このような接続管Aと被接続管Bからなる接続用管セットにおいて、図6に示すように、接続管Aは差し口10と反対側の他端に被接続管Bの受け口20(図1参照)と同じ形状寸法の受け口18を有し、被接続管Bは受け口20と反対側の他端に接続管Aの差し口10と同じ形状寸法の差し口28を有してもよい。つまり、接続管Aと被接続管Bとは全体構成が同一であってもよい。さらには、同一構成の接続管Aと被接続管Bは図2に示したように胴部が二重管構造であってもよい。
接続管Aと被接続管Bを同一の管とすることにより、現場の特定箇所において接続する用途だけでなく、複数本の管を接続して長さ調整を行なうことが可能となると共に、接続用管単体として合理的に製造、在庫管理することができる。
In such a connection pipe set consisting of the connection pipe A and the connection pipe B, as shown in FIG. 6, the connection pipe A is connected to the receiving port 20 (FIG. 1) of the connection pipe B at the other end opposite to the
By making the connecting pipe A and the connected pipe B the same pipe, it is possible to adjust the length by connecting a plurality of pipes as well as the use of connecting at a specific location in the field. It can be reasonably manufactured and inventory controlled as a single pipe.
本発明の熱可塑性樹脂製の接続用管セットは、上述のように、被接続管Bの内径d1は接続管Aの差し口10の外径D1と同じまたはそれより小さく設定されているが、上述した本発明の接続方法を用いて容易に接続することができる。すなわち、被接続管Bの受け口20の外周面を予熱ヒータ60(図7参照)にて予熱することにより軟化させまたは軟化させることにより拡径させ、被接続管Bの受け口20に接続管Aの差し口10を挿入して接続することができる。
In the connecting pipe set made of the thermoplastic resin of the present invention, as described above, the inner diameter d 1 of the connected pipe B is set to be equal to or smaller than the outer diameter D 1 of the outlet 10 of the connecting pipe A. However, it can connect easily using the connection method of this invention mentioned above. That is, the outer peripheral surface of the receiving
予熱ヒータ60は、図7および8に示すように、例えば、被接続管Bの受け口20の外周面の周長と略同じ長さの帯状ゴムシート61と、このゴムシート61の内部に設けられたシート長手方向に対して蛇行状に延びる電熱線62と、図示省略の熱電対とを備え、専用の電圧付加装置によって設定温度となるように電圧が制御される。なお、図7は電熱線62の蛇行状態が見えるよう断面図で示されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
ゴムシート61の材料としては、テフロン(登録商標)等が挙げられ、厚みは1〜3mmが適当である。ゴムシート61の他端には、被接続管Bの受け口20に巻き付けた予熱ヒータ60の一対の通電用端子62aを挿通させる一対の孔部61aが設けられると共に、両端を止着する図示しない止着部が設けられている。止着部は、被接続管Bの受け口20の拡径に対応できるよう、例えば伸縮性の高いゴムベルトやフック等を用いてゴムシート61の両端を連結する機構を採用することができる。
なお、予熱ヒータ60は、図7では、電熱線62の蛇行がゴムシート61の一方端で折り返している場合を例示したが、図4で示した融着ヒータ40の電熱線42のように折り返さずゴムシートの両端に通電用端子を配置してもよい。
Examples of the material of the rubber sheet 61 include Teflon (registered trademark) and the like, and a thickness of 1 to 3 mm is appropriate. The other end of the rubber sheet 61 is provided with a pair of holes 61a through which the pair of energization terminals 62a of the
In FIG. 7, the preheating
上述したように、被接続管Bの受け口20の外周面を予熱ヒータ60にて予熱することにより軟化させまたは軟化させることにより拡径させ、被接続管Bの受け口20に接続管Aの差し口10を挿入して接続する接続方法は、特に、被接続管Bの内径d1が200mm以上、具体的には200〜3000mm、好ましくは300〜1500mmで、かつ、d1≦D1(接続管Aの外径)である大口径の管接続の場合に適しており、その際、接続管Aと被接続管Bの構成および接続方法を以下のようにすることが好ましい(図1および8参照)。
As described above, the outer peripheral surface of the receiving
(1)被接続管Bの受け口20の内径d1と接続管Aの差し口10の外径D1との差(d1−D1)が−10〜0mmであることが好ましく、−5〜0mmがさらに好ましい。なお、−10mmより差が大きくなると、接続管Aの差し口10が容易に被接続管Bの受け口20に挿入できる程度まで受け口20を十分に拡径することが困難となる。
(2)被接続管Bの受け口20の肉厚Tが20〜40mmであることが好ましい。なお、この肉厚Tが40mmを越えると、受け口20の肉厚が厚くなり過ぎるため十分に拡径し難くなり、20mmより薄いと受け口20と差し口10とが接続した接続部の強度が不足する。この場合、接続管Aの差し口10(先端部)の肉厚は特に限定されないが、例えば30〜60mmが適当である。
(3)上述のように接続管Aは差し口10における先端外周面に第1のテーパ面部12が形成されてなり、被接続管Bは受け口20における開口端内周面に第1の逆テーパ面部22が形成されてなることが好ましい。特に、拡径した状態の被接続管Bの受け口20の内径d2が、接続管Aの差し口10の外径D1よりも小さい場合に好ましい。
(1) The difference (d 1 −D 1 ) between the inner diameter d 1 of the receiving port 20 of the connected pipe B and the outer diameter D 1 of the
(2) It is preferable that the wall thickness T of the receiving
(3) As described above, the connecting pipe A has the first tapered
(4)予熱する前の被接続管Bの受け口20の内径d1と、予熱により拡径した被接続管Bの受け口20の内径d2との比率(拡径率)d2/d1が1〜1.01であることが好ましく、1〜1.005がより好ましい。
なお、この比率d2/d1が1.01より大きいと被接続管Bの受け口20に接続管Aの差し口10を容易に挿入することはできるが、受け口20と差し口10の間に余分な隙間が形成され易くなり、水といった流体の漏れを防止し液密性を確保することが困難となる。また、1より小さいと拡径率が小さすぎるため、差し口10および受け口20の先端にテーパ面部13および逆テーパ面部22がない場合は容易に挿入できなくなる。
(4) The ratio (diameter expansion ratio) d 2 / d 1 between the inner diameter d 1 of the receiving
If the ratio d 2 / d 1 is larger than 1.01, the
(5)被接続管Bの受け口20の外周面が80〜120℃で予熱されることが好ましく、100〜120℃がより好ましい。なお、120℃よりも高いと被接続管Bの受け口20の外周面が溶融し強度低下を招くおそれがあり、80℃よりも低いと受け口20が十分に軟化せず接続管Aの差し口10を容易に挿入できなくなる。
(5) The outer peripheral surface of the receiving
上記(1)〜(5)のような条件を満たすことにより、大口径の管接続作業であっても容易に接続することができ、さらには、上記のように融着ヒータを差し口と受け口の間に介装することにより確実に止水できるEF管接続構造を形成することができる。
以下、図面を参照しながら、上述した接続用管を用いた本発明の熱可塑性樹脂製管の接続方法を説明する。
By satisfying the above conditions (1) to (5), it is possible to easily connect even a large-diameter pipe connection work. Further, as described above, the fusion heater is connected to the insertion port and the reception port. It is possible to form an EF pipe connection structure that can reliably stop water by being interposed between the two.
Hereinafter, a method for connecting a thermoplastic resin pipe of the present invention using the above-described connecting pipe will be described with reference to the drawings.
まず、図8に示すように、融着ヒータ40が受け口20の内周面に巻設された被接続管Bを用意し、受け口20の凹周溝24に締付リング30を緩めた状態で嵌め込み、受け口20の外周面に予熱ヒータ60を巻き付ける。この際、予熱ヒータ60の熱電対を受け口20の内周面、好ましくは受口先端22の位置に接触させる。
First, as shown in FIG. 8, a
ここで、図1および3を参照しながら前記締付リング30について説明する。この締付リング30は、被接続管Bの受け口20の凹周溝24の周長よりも長い鋼鉄製帯状部材31と、一端を外側に延ばし他端を内側に折り曲げて輪状にした帯状部材31の重なり部分を結束する輪具32と、輪状の帯状部材31の外側端に取り付けられた締付機構部33とからなる。締付機構部33は、帯状部材31の外側端に固着されたネジ軸33aと、ネジ軸33aを挿通させる孔を有するストッパブロック33bと、ネジ軸33aに螺着され螺進退することにより帯状部材31の輪の径を調整する締付ハンドル33cとを有する。この締付リング30の締付ハンドル33cの操作により、被接続管Bの受け口20を締め付けることができる。
Here, the
次いで、予熱ヒータ60に通電して被接続管Bの受け口20の外周面を80〜120℃の温度となるまで予熱する。このとき、施工現場の外気温が低い場合であっても受け口20の内周面の受口22の部分で温度が23±2℃となっていることを確認することが好ましい。予熱された被接続管Bの受け口20は、内周面の温度よりも外周面の温度が高いため、軟化しかつ弾性率が低下して拡径する方向へ力が働く。詳しく説明すると、例えば200mm以上といった大口径の熱可塑性樹脂製管は、押出機から溶融状態の熱可塑性樹脂を帯状に押し出しながら鉛管に螺旋状に巻き付けて形成され、製造された熱可塑性樹脂製管は内周面側に常に圧縮応力が加わっているため、上記のように外周面側が予熱され軟化すると内周面側の圧縮応力の一部が開放されて拡径する方向に力が働き、それによって受け口が拡径する。その結果、図8に示すように受け口20は内周面の開口端側が奥部よりもやや広がった逆テーパ状に拡径する。このとき、被接続管Bの拡径した受け口20の内径d2は、拡径する前の内径d1(図1参照)の1〜1.01倍程度である。なお、予熱ヒータ60は、ゴムシート61に電熱線62が蛇行状に設けられたこと、ゴムシート61が伸縮性を有していること、受け口20に巻き付けたゴムシート61の止着部が長さ調整可能であること等により、被接続管Bの受け口20の拡径に追随して伸長し、受け口20の拡径を妨げない。
Next, the preheating
一方、接続管Aはその差し口10の内周面に沿って、図8および9に示す支持リング70が装着される。この支持リング70は、ステンレス鋼製の円弧状に曲げられた長い板状部材71と、その対向する一対の自由端71aを連結する連結具72とからなり、この連結具72はさらにネジ軸73、74と調節部75とからなる。この支持リング70は、前記調節部75をネジ軸73、74と同軸に回転して板状部材71全体の外径を調節することができる。
On the other hand, the connecting pipe A is fitted with a
次に、接続管Aと被接続管Bとを接続するが、その際、図10に示すように、接続管Aおよび被接続管Bの胴部11、21にワイヤーロープ81、82を胴巻きし、両方のワイヤーロープ81、82にフック83、84およびチェーン85、86を取り付け、両チェーン85、86をレバーブロック87にて連結する。そして、レバーブロック87を操作することにより、接続管Aと被接続管Bを軸方向に強制的に引き寄せ、差し口10を拡径した受け口20に挿入するといった方法を用いる。
Next, the connecting pipe A and the connected pipe B are connected. At this time, as shown in FIG. 10, the
図11は、接続管Aの差し口10を被接続管Bの受け口20に挿入した状態を示している。この状態において、支持リング70と締付リング30の軸方向位置はほぼ一致している。このように差し口10を受け口20に挿入した後、予熱ヒータを被接続管Bから取り外し、締付リング30を締め付けることにより、差し口10と受け口20には矢印のごとく径方向の内側と外側から圧力が加えられ、それによって被接続管Bの受け口20の内周面に接続管Aの差し口10のテーパ面部12を押圧した状態で面接触させる。そして、この面接触させた状態で、融着ヒータ40の電熱線に電圧(約13V〜50V)通電して融着ヒータ40の熱可塑性樹脂製シートとその近傍における接続管Aの外周面および被接続管Bの内周面を溶融し、その後、通電を停止することにより溶融部位が冷却して接続管Aと被接続管Bが一体に融着接続する。
その後、接続管Aの開口した端部から支持リング70を取り外すと共に、締付リング30を取り外す。
FIG. 11 shows a state where the
Thereafter, the
このような本発明の接続方法において、支持リング70により接続管Aの内周面を接触支持し、かつ締付リング30により被接続管Bの外周面を締め付けることにより、差し口10の外周面に対する受け口10の内周面の押圧状態での面接触が十分に確保でき、融着部分をムラ無く均一に形成できる。また、被接続管Bの受け口20は予熱により拡径して内周面が逆テーパ状になり、この逆テーパ面部に対応すべく接続管Aの差し口10の外周面にはテーパ面部12が形成されているため、それらの間の融着ヒータ40には軸方向の圧力差がほとんど生じず、軸方向においてもムラなく均一に融着部を形成できる。
また、接続管Aと被接続管Bとの接続構造は、差し口10と受け口20が融着一体化した後、予熱により温められた受け口20は自然冷却により熱可塑性樹脂が収縮して縮径する方向に力が働くため、受け口20によって差し口20が締め付けられた状態が保持され、高い融着強度が得られる。したがって、差し口10と受け口20の歪が異なった、つまり差し口10の歪よりも受け口20の歪が大きい接続管Aと被接続管Bとの接続構造が得られる。
In such a connection method of the present invention, the outer peripheral surface of the
Further, the connecting structure of the connecting pipe A and the connected pipe B is such that after the
(実施形態2)
図12は本発明の実施形態2における融着ヒータ140の一部を省略する斜視図を示している。実施形態2の接続用管セットはこの融着ヒータ140を備えている。図13は融着ヒータ140を用いて接続管Aと被接続管Bとを接続する状態を示している。
この融着ヒータ140は、熱可塑性樹脂製シート141と電熱線142とを備え、実施形態1で説明した融着ヒータと概ね同様の構成であるが、帯状熱可塑性樹脂製シート141の短手方向に切断した断面形状がくさび形であり、長手方向に延びる一対の端面のうち薄肉側の端面に複数のフック143を有している点が異なる。
(Embodiment 2)
FIG. 12 shows a perspective view in which a part of the
The
熱可塑性樹脂製シート141の各寸法は、接続管Aおよび被接続管Bのサイズにもよるが、長手方向の長さLは被接続管Bの受け口20の内周面の周長と略等しい長さであり、幅Wは60〜150mm程度(好ましくは70mm程度)であり、厚肉側の厚みt1は3〜10mm程度(好ましくは4mm程度)であり、薄肉側の厚みt2は2〜4mm程度(好ましくは2mm程度)である。また、このシート141は、被接続管Bの逆テーパ面部または平行面部と接する外面141aに対して、接続管Aのテーパ面部と接する内面141bが傾斜角度θ2で傾斜している。この傾斜角度θ2は、前記シート141の各寸法から求めることができるが、被接続管Bの受け口内周面が平行面である場合は、接続管Aのテーパ面部12(図1参照)のテーパ角度θ(例えば1〜3°)と同じ角度に設定すればよく、被接続管Bの受け口内周面が逆テーパ面(例えば1〜3°)である場合は、この逆テーパ面の傾斜角度と接続管Aのテーパ角度θとの合計程度に設定することができる。
Each dimension of the
フック143は、例えば、シート141と同じ熱可塑性樹脂にて一体的に形成されるか、あるいは金属製フックの基端をシート141内に埋め込んで形成されている。シート141を筒状に巻いたときに、複数のフック143は等間隔となるように配置されている。
電熱線142はシート141の長手方向に向かって蛇行状に配置され、両端はシート141の薄肉側の端面から外部へ導出している。
For example, the
The
接続管Aと被接続管Bとを接続するに際しては、まず、被接続管Bの受け口20の奥の内周面に融着ヒータ140を巻き、電熱線142の両端を受け口20の開口部から外へ出す。その後は、図8で説明した実施形態1と同様に、受け口の凹周溝に締付リングを緩めた状態で嵌め込み、受け口の外周面に予熱ヒータを巻き付けて80〜120℃の温度となるまで予熱する。一方、接続管Aはその差し口10の内周面に沿って支持リング(図示省略)が装着される。
When connecting the connecting pipe A and the connected pipe B, first, the
次に、接続管Aと被接続管Bとを接続するが、その際、図10で説明した実施形態1と同様に、接続管Aおよび被接続管Bの胴部にワイヤーロープを胴巻きし、両方のワイヤーロープにフックおよびチェーンを取り付け、両チェーンをレバーブロックにて連結する。そして、レバーブロックを操作することにより、接続管Aと被接続管Bを軸方向に強制的に引き寄せ、差し口10を拡径した受け口20に挿入する(図13(a)参照)。
このとき、特に大口径管の場合は接続を容易とするために受け口20の内径を差し口10の外径よりも大きくするため、図13(a)の状態のときに受け口内周面と差し口外周面の間に隙間が存在しやすい。そこで、図13(b)に示すように、くさび形の融着ヒータ140を被接続管Bの受け口20の開口端側へ引き寄せ、融着ヒータ140の外面(外周面)141aと内面(内周面)141bを受け口20の外周面と差し口10の外周面に密着させて接続管Aと被接続管Bとの間の隙間を無くす。このとき、複数のフック143にロープを掛けて融着ヒータ140を引っ張ることができる。
その後、電熱線12に通電することにより接続管Aと被接続管Bとを隙間無く一体に融着接続する。
Next, the connecting pipe A and the connected pipe B are connected. At that time, similarly to the first embodiment described in FIG. 10, a wire rope is wound around the trunk of the connecting pipe A and the connected pipe B, Attach hooks and chains to both wire ropes and connect both chains with lever blocks. Then, by operating the lever block, the connecting pipe A and the connected pipe B are forcibly pulled in the axial direction, and the
At this time, particularly in the case of a large-diameter pipe, the inner diameter of the receiving
Thereafter, the connecting wire A and the connected tube B are fused and connected together without any gap by energizing the
本発明の用途は特に限定されるものではないが、例えば熱可塑性樹脂製の上下水道用管およびその接続方法に適用でき、特に、200〜3000mmといった大口径の熱可塑性樹脂製管およびその接続方法に好適である。 The use of the present invention is not particularly limited, but can be applied to, for example, a thermoplastic resin pipe for water and sewage and a connection method thereof, and particularly, a thermoplastic resin pipe having a large diameter of 200 to 3000 mm and a connection method thereof. It is suitable for.
10、28 差し口
11 胴部
12 第1のテーパ面部
13 第2のテーパ面部
14 コルゲート外管部
18、20 受け口
21 胴部
22 第1の逆テーパ面部
23 第2の逆テーパ面部
24 凹周溝
30 締付リング
40、140 融着ヒータ
41、141 熱可塑性樹脂製シート
42、142 電熱線
60 予熱ヒータ
61 ゴムシート
62 電熱線
70 支持リング
143 フック
A 熱可塑性樹脂製接続管(接続用管)
B 熱可塑性樹脂製被接続管(接続用管)
D1 内径
D2 内径(拡径後)
d1 外径
L 長さ
T 肉厚
t1、t2 厚み
W 幅
DESCRIPTION OF
B Connected pipe made of thermoplastic resin (connecting pipe)
D 1 inner diameter D 2 inner diameter (after expansion)
d 1 outer diameter L length T thickness t1, t2 thickness W width
Claims (16)
d2/d1 (1)
で表される比率が1〜1.01である請求項1に記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。 When the inner diameter of the receiving port of the connected pipe before preheating is d 1 and the inner diameter of the receiving port of the connected pipe softened and expanded by preheating is d 2 , the equation (1)
d 2 / d 1 (1)
The thermoplastic resin pipe connection method according to claim 1, wherein the ratio represented by the formula is 1 to 1.01.
被接続管の受け口に接続管の差し口を挿入した後に、前記電熱線に通電することにより接続管と被接続管とを一体に融着接続する請求項1〜3のいずれか1つに記載の熱可塑性樹脂製管の接続方法。 Before inserting the connection pipe outlet into the connection pipe receptacle, wrap a heating wire near the outer circumference of the connection pipe insertion or the inner circumference of the connection pipe receptacle,
The insertion tube of the connecting pipe is inserted into the receiving port of the connected pipe, and then the connecting pipe and the connected pipe are integrally fusion-connected by energizing the heating wire. Connection method for thermoplastic resin pipes.
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