JP2012112440A - Seal member, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス配管用の分岐継手に適用可能な、内層と該内層の外周に配置される外層とを備える環状のシール部材とその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an annular seal member that can be applied to a branch joint for gas piping and includes an inner layer and an outer layer disposed on the outer periphery of the inner layer, and a method for manufacturing the same.
ガス配管用の架空配管に分岐管を設置するために使用する分岐継手としては、例えば、特許文献1に示すものが知られている。ここに記載される分岐継手は、火薬の爆発力を利用して施工するものであり、火薬を爆発させて継手本体内のピストンを強制移動させることによって、ピストンの先端部の切削刃で既設管の一部を穿孔して、既設の架空配管と継手本体に連結した分岐管とを連通させる。また、このような架空配管に使用される分岐継手の場合、火災時に分岐継手からガス漏れが生じないように、シール部材の他に耐火部材を別途備える必要がある。
As a branch joint used in order to install a branch pipe in the aerial pipe for gas piping, what is shown, for example in
特許文献1に記載の分岐継手の場合、一般的な分岐継手と比べてサイズが大きく特殊な構造を有するため高価であり施工が容易ではない。特に、シール部材と耐火部材とを別々に装着する必要があるため、作業が面倒である。さらに、施工時に破裂音が発生するため、施工現場周辺の住民に迷惑をかけるといった問題を抱えていた。
従って、本発明の目的は、架空配管から活管を分岐するための分岐継手のコストを低廉に抑え、さらに当該分岐継手を施工する際に容易に且つ破裂音を生じさせることなく実施できるようにすることにある。
In the case of the branch joint described in
Therefore, the object of the present invention is to reduce the cost of the branch joint for branching the live pipe from the overhead pipe, and to carry out it easily and without generating a plosive sound when constructing the branch joint. There is to do.
本発明に係るシール部材の第1特徴構成は、内層と、該内層の外周に配置される外層とを備える環状のシール部材であって、前記内層がゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成され、前記外層がゴム材料を含んで構成される点にある。 A first characteristic configuration of a seal member according to the present invention is an annular seal member including an inner layer and an outer layer disposed on an outer periphery of the inner layer, and the inner layer includes a rubber material and a fireproof foam material. And the outer layer includes a rubber material.
〔作用及び効果〕
本構成によれば、外層がゴム材料を含むものであるため弾性変形し易く、外層の外周面のどの部分もシールすべき部材に対して確実に密着し得る。また形状が環状であり取り囲むようにシールするため隙間が生じない。従って、通常時においては、外層によって高いシール性能が発揮される。
[Action and effect]
According to this configuration, since the outer layer includes the rubber material, it is easily elastically deformed, and any portion of the outer peripheral surface of the outer layer can be securely adhered to the member to be sealed. Moreover, since the shape is annular and sealing is performed so as to surround it, no gap is generated. Therefore, in a normal time, high sealing performance is exhibited by the outer layer.
一方、火災発生時においては、外層は燃えてしまうが、内層の耐火発泡材が環状に膨張して隙間なくシールするため、高いシール性能が発揮される。従って、本発明のシール部材を埋設配管用の分岐継手のパッキンとして使用することによって、埋設配管用の分岐継手に耐火性能を付与することができ、埋設配管用の分岐継手を、架空配管用の分岐継手として使用することができるようになる。 On the other hand, in the event of a fire, the outer layer burns, but the refractory foam material in the inner layer expands in an annular shape and seals without gaps, so high sealing performance is exhibited. Therefore, by using the seal member of the present invention as a packing for a branch joint for buried piping, fire resistance can be imparted to the branch joint for buried piping, and the branch joint for buried piping can be used for aerial piping. It can be used as a branch joint.
埋設配管用の分岐継手は、従来の架空配管用の分岐継手と比べてサイズが小さくまた特殊な構造を備えるものではないため、安価であり施工も容易である。また、施工する際に火薬を使用する必要がないため破裂音も生じない。さらに本発明のシール部材を装着すれば、耐火部材を別途設ける必要がないため装着作業が簡単である。 Since the branch joint for buried piping is smaller in size than the conventional branch joint for overhead piping and does not have a special structure, it is inexpensive and easy to install. Moreover, since it is not necessary to use explosives at the time of construction, there is no plosive sound. Furthermore, if the sealing member of the present invention is attached, it is not necessary to separately provide a fireproof member, and the attaching operation is simple.
第2特徴構成は、断面が円形であって、前記内層の外径の大きさ(d1)に対する前記外層の外径の大きさ(d2)の比(d2/d1)が、1.67〜3である点にある。 The second characteristic configuration has a circular cross section, and a ratio (d2 / d1) of the outer diameter (d2) of the outer layer to the outer diameter (d1) of the inner layer is 1.67 to 3 In that point.
〔作用及び効果〕
本構成によれば、通常時では外層によって高いシール性能が確保されると共に、火災発生時においては、内層の耐火発泡材が、パッキン溝を埋めるように少なくとも外層の内径に相当する大きさまで速やかに膨張することができ、その結果、高いシール性能が発揮される。
[Action and effect]
According to this configuration, high sealing performance is ensured by the outer layer in normal times, and in the event of a fire, the fireproof foam material of the inner layer is promptly at least as large as the inner diameter of the outer layer so as to fill the packing groove. As a result, high sealing performance is exhibited.
第3特徴構成は、前記内層のゴム材料と、前記外層のゴム材料とが同一のゴム材料である点にある。 The third characteristic configuration is that the rubber material of the inner layer and the rubber material of the outer layer are the same rubber material.
〔作用及び効果〕
本構成のごとく、内層及び外層が同じゴム材料を含むことによって、内層と外層との接着が可能であり、さらに内層が外層と同じか若しくは類似の弾性挙動を有して追従性が良くなる。これにより、本発明のシール部材を変形させて使用したとしても、内層が破断する虞が少なくなるため、シール部材全体として優れた可撓性が発揮される。
[Action and effect]
As in this configuration, when the inner layer and the outer layer contain the same rubber material, the inner layer and the outer layer can be bonded to each other, and the inner layer has the same or similar elastic behavior as the outer layer, thereby improving the followability. Thereby, even if the seal member of the present invention is used after being deformed, the possibility that the inner layer is broken is reduced, so that excellent flexibility as the whole seal member is exhibited.
第4特徴構成は、前記ゴム材料が、ニトリルゴムである点にある。 A fourth characteristic configuration is that the rubber material is nitrile rubber.
〔作用及び効果〕
本構成であれば、ニトリルゴムが耐油性、耐水性、及び耐ガス透過性などに優れる材料であるため、より優れたシール性能を発揮し得る。
[Action and effect]
With this configuration, since the nitrile rubber is a material excellent in oil resistance, water resistance, gas permeability resistance, and the like, it can exhibit more excellent sealing performance.
第5特徴構成は、前記耐火発泡材が、熱膨張黒鉛である点にある。 A fifth characteristic configuration is that the refractory foam is thermally expanded graphite.
〔作用及び効果〕
本構成であれば、熱膨張黒鉛の優れた熱膨張性能によって、より高いシール性能を発揮し得る。
[Action and effect]
If it is this structure, higher sealing performance can be exhibited with the outstanding thermal expansion performance of thermal expansion graphite.
第6特徴構成は、前記内層における熱膨張黒鉛の含量が20重量%〜40重量%である点にある。 A sixth characteristic configuration is that the content of thermally expanded graphite in the inner layer is 20% by weight to 40% by weight.
〔作用及び効果〕
本構成によれば、ゴム材料による内層の可撓性を損なうことなく、火災発生時において高いシール性能を発揮し得る。
[Action and effect]
According to this configuration, high sealing performance can be exhibited in the event of a fire without impairing the flexibility of the inner layer of the rubber material.
本発明に係る分岐継手の特徴構成は、上記第1〜6特徴構成のいずれか1項に記載のシール部材を備える点にある。 The characteristic structure of the branch joint which concerns on this invention exists in the point provided with the sealing member of any one of the said 1st-6th characteristic structure.
〔作用及び効果〕
本構成のごとく、上記第1〜6特徴構成のいずれか1項に記載のシール部材を備えるものであれば、火災発生時において高い耐火性能が発揮されるため、本構成の分岐継手を架空配管用の分岐継手として使用することができる。
[Action and effect]
As in this configuration, if the seal member according to any one of the above first to sixth characteristic configurations is provided, high fire resistance is exhibited in the event of a fire. It can be used as a branch joint.
本発明に係るシール部材の製造方法の特徴構成は、ゴム材料と耐火発泡材とを含み断面が円形の環状部材を加硫する工程と、ゴム材料を含み断面が半円で環状の溝を有する未加硫の2つの環状凹部材を用意し、一方の前記環状凹部材の環状溝の中に前記加硫後の環状部材を配置させ、他方の前記環状凹部材を、前記一方の環状凹部材に対して、互いの環状溝が対向するように重ね合わせた後、前記加硫後の環状部材を前記2つの環状凹部材によって形成される環状空間内に配置させて加硫する工程とを包含する点にある。 The characteristic structure of the manufacturing method of the sealing member according to the present invention includes a step of vulcanizing an annular member including a rubber material and a refractory foam material, and a circular groove having a circular cross section including the rubber material. Two unvulcanized annular recess members are prepared, the vulcanized annular member is arranged in the annular groove of one of the annular recess members, and the other annular recess member is replaced with the one annular recess member. And vulcanizing by placing the vulcanized annular member in an annular space formed by the two annular recess members after being overlapped so that the annular grooves face each other. There is in point to do.
〔作用及び効果〕
本構成の製造方法によれば、全周にわたって継ぎ目のない均質なシール部材を作製することができる。
[Action and effect]
According to the manufacturing method of this configuration, it is possible to produce a homogeneous seal member with no seam over the entire circumference.
本発明に係るシール部材の製造方法の特徴構成は、ゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成される内層と、ゴム材料を含んで構成される外層とを同時に押出して成形する工程と、該押出し成形品を湾曲して両端部同士を合わせて加硫して環状化する工程とを包含する点にある。 The characteristic structure of the method for producing a seal member according to the present invention includes a step of simultaneously extruding and molding an inner layer including a rubber material and a fireproof foam material and an outer layer including a rubber material, And a step of curving the extruded molded product, vulcanizing them together and cyclizing them.
〔作用及び効果〕
本構成の製造方法によれば、連続的に効率良くシール部材を製造することができるため、製造コストを低廉に抑えることができる。
[Action and effect]
According to the manufacturing method of this structure, since a sealing member can be manufactured continuously and efficiently, manufacturing cost can be kept low.
〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(シール部材)
図1に示すように、本発明のシール部材1は、環状であって、図2に示すように内層2と、内層2の外周に配置される外層3とを備えて構成される。
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Seal member)
As shown in FIG. 1, the
内層2は、ゴム材料と耐火発泡材とを含む。ゴム材料としては、耐油性、耐水性、及び耐ガス透過性などに優れたニトリルゴム(NBR)が好適であるが、これに限定されるものではない。耐火発泡材としては、熱膨張性能の高い熱膨張黒鉛が好適であるが、これに限定されるものではない。
The
内層2における耐火発泡材の含量は20重量%〜40重量%が好適であり、特に好ましくは25重量%〜35重量%である。この含量であれば、ゴム材料による内層の可撓性を損なうことなく、火災発生時において高いシール性能を発揮することができる。
The content of the refractory foam in the
外層3は、ゴム材料を含む。ゴム材料としては、耐油性、耐水性、及び耐ガス透過性などに優れたニトリルゴム(NBR)が好適であるが、これに限定されるものではない。
The
内層2に用いるゴム材料は、外層3に用いるゴム材料と同じ素材であることが望ましい。同じ素材を用いることによって、内層2と外層3との接着が可能であり、さらに内層2が外層3と同じか若しくは類似の弾性挙動を有して追従性が良くなる。これにより、本発明のシール部材1を変形させて使用したとしても、内層2が破断する虞が少なくなるため、シール部材全体として優れた可撓性が発揮される。
The rubber material used for the
また、本発明のシール部材1は、十分なシール性能を確保するため断面が円形であることが望ましい。そして、内層2の外径の大きさ(d1)に対する外層3の外径の大きさ(d2)の比(d2/d1)は1.67〜3が好適であり、特に好ましくは2.20〜2.64である。これにより、通常時では外層3によって高いシール性能が確保されると共に、火災発生時においては、内層2の耐火発泡材が、少なくともパッキン溝を埋めるように速やかに膨張することができ、その結果、高いシール性能が発揮される。
The sealing
(分岐継手への適用)
図1及び図3に示すように、本発明のシール部材1は、分岐継手4のパッキンとして使用することができる。分岐継手4としては、一般的な埋設配管用の分岐継手と同様の構成を備えるものであって良い。即ち、分岐継手4は、上側サドル本体5と、下側サドル本体10とを備えて構成されており、上側サドル本体5及び下側サドル本体10により既設配管Tの外周面を囲繞して、ボルトBとナットNで強固に締結固定することができるものである。
(Application to branch joint)
As shown in FIGS. 1 and 3, the
図1に示すように、上側サドル本体5は、サドル本体部6とフランジ部7とを備えて構成されている。サドル本体部6は略半円弧状の内周面6aを有しており、フランジ部7はボルト挿通用の貫通孔7aを有する。
As shown in FIG. 1, the
また、上側サドル本体5のサドル本体部6には、図示しない分岐管を接続するための分岐部8が設けられている。分岐部8は、内周面6aに通じる連通孔8aを備え、連通孔8aの内周面には、図示しない分岐管の雄ネジ部が螺入可能な雌ネジ部(図示せず)が形成されている。
The
サドル本体部6の内周面6aには、連通孔8aの周縁に環状の溝部9が形成されており、その溝部9に上記シール部材1が嵌装される。
An
一方、下側サドル本体10は、サドル本体部11とフランジ部12とを備えて構成されている。サドル本体部11は略半円弧状の内周面11aを有しており、フランジ部12はボルト挿通用の貫通孔12aを有する。尚、貫通孔12aの内周面には雌ネジ部(図示せず)が形成されている。
On the other hand, the
図3に示すように、分岐継手4を既設配管Tに取り付ける際は、先ず上側サドル本体5を既設配管Tの分岐管設置予定位置に配置し、サドル本体部6のシール部材1が既設配管Tの穿孔予定部分を取り囲むようにサドル本体部6の内周面6aを既設配管Tの外周面に当接させる。
As shown in FIG. 3, when the
次に、上側サドル本体5及び下側サドル本体10によって既設配管Tを挟み込むように、下側サドル本体10を上側サドル本体5に対向させた姿勢で、既設配管Tの上側サドル本体5の側とは反対側に配置して、下側サドル本体10のサドル本体部11の内周面11aを既設配管Tの外周面に当接させる。
Next, the
そして、上側サドル本体5のフランジ部7の貫通孔7aと、下側サドル本体10のフランジ部12の貫通孔12aとを一致させ、ボルトBを上側サドル本体5の貫通孔7aに挿通させた後、ボルトBの先端に形成してある雄ネジ部を下側サドル本体10の貫通孔12aに螺入させる。
After the through-
次いで、ナットNを、ボルトBの後端に形成してある雄ネジ部に螺合させて締結することによって、上側サドル本体5及び下側サドル本体10の取り付けが完了する。そして、埋設配管用の分岐継手を施工するときと同様に穿孔作業を実施して、既設配管Tに孔を設ける。フランジ部分を有する筒状のリング部材13を、上側サドル本体5の連通孔8aから挿入して、先に設けた既設配管Tの孔に嵌め込んで分岐継手4の回り止めとし、図示しない分岐管を上側サドル本体5の分岐部8に接続する。
Next, the nut N is screwed into a male thread portion formed at the rear end of the bolt B and fastened to complete the attachment of the
本発明のシール部材1は、外層3がゴム材料を含むものであるため弾性変形し易く、既設配管Tにおける穿孔予定部分の全周縁と上側サドル本体5の溝部9の全周にわたって確実に密着し得る。また本発明のシール部材1は、形状が環状であり既設配管Tにおける穿孔予定部分を取り囲むようにシールするため隙間が生じない。従って、通常時においては、外層3によって高いシール性能が発揮される。
Since the
一方、火災発生時においては、外層3は燃えてしまうが、内層2の耐火発泡材が環状に膨張して隙間なくシールするため、高いシール性能が発揮される。従って、本発明のシール部材1を埋設配管用の分岐継手のパッキンとして使用することによって、埋設配管用の分岐継手に耐火性能を付与することができ、埋設配管用の分岐継手を、架空配管用の分岐継手として使用することができるようになる。
On the other hand, in the event of a fire, the
埋設配管用の分岐継手は、従来の架空配管用の分岐継手と比べてサイズが小さくまた特殊な構造を備えるものではないため、安価であり施工も容易である。また、施工する際に火薬を使用する必要がないため破裂音も生じない。さらに本発明のシール部材1を装着すれば、耐火部材を別途設ける必要がないため装着作業が簡単である。
Since the branch joint for buried piping is smaller in size than the conventional branch joint for overhead piping and does not have a special structure, it is inexpensive and easy to install. Moreover, since it is not necessary to use explosives at the time of construction, there is no plosive sound. Furthermore, if the
(シール部材の製造方法)
本発明のシール部材の製造方法としては、以下の2つの方法が挙げられる。
〔第1の製造方法〕
まず、ゴム材料と耐火発泡材とを含む材料を、断面が円形の環状の金型に供給して熱処理を施して環状部材を成型した後、加硫する。
次いで、ゴム材料を含む材料を所定の金型に供給して、断面が半円で環状の溝を有する未加硫の環状凹部材を成型し、当該環状凹部材を2つ容易する。
そして、一方の環状凹部材の環状溝の中に加硫後の環状部材を配置させた後、他方の環状凹部材を、一方の環状凹部材に対して互いの環状溝が対向するように重ね合わせて、加硫後の環状部材を2つの環状凹部材によって形成される環状空間内に配置させて150℃で15分間加硫する。
(Seal member manufacturing method)
The following two methods are mentioned as a manufacturing method of the sealing member of the present invention.
[First production method]
First, a material containing a rubber material and a refractory foaming material is supplied to a circular mold having a circular cross section, subjected to heat treatment to form an annular member, and then vulcanized.
Next, a material including a rubber material is supplied to a predetermined mold, and an unvulcanized annular recess material having a semicircular cross section and an annular groove is molded to facilitate the two annular recess materials.
And after arrange | positioning the cyclic | annular member after vulcanization in the cyclic | annular groove | channel of one cyclic | annular recessed part material, the other cyclic | annular recessed part material is piled up so that a mutual cyclic | annular groove may oppose with respect to one cyclic | annular recessed part material. In addition, the vulcanized annular member is placed in an annular space formed by two annular recess members and vulcanized at 150 ° C. for 15 minutes.
〔第2の製造方法〕
ゴム材料と耐火発泡材とを含む第1の材料と、ゴム材料を含む第2の材料とを所定の金型に供給する。そして、強圧してダイス孔から押し出すことによって、ゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成される内層と、ゴム材料を含んで構成される外層とを同時に押出して成形する。
次いで、押し出し成形した紐状物を湾曲して、その両端部同士を合わせて150℃で15分間加硫して環状化する。
[Second production method]
A first material including a rubber material and a refractory foam material and a second material including a rubber material are supplied to a predetermined mold. Then, the inner layer composed of the rubber material and the refractory foaming material and the outer layer composed of the rubber material are simultaneously extruded and molded by being strongly pressed and extruded from the die hole.
Next, the extruded string is bent, and both ends thereof are combined and vulcanized at 150 ° C. for 15 minutes to form a ring.
〔他の実施形態〕
図4に示すように、本発明のシール部材1は、架空配管用の分岐継手21のパッキンとして使用することもできる。この分岐継手21は、上述の実施形態における分岐継手4と同様に、上側サドル本体22と、下側サドル本体23とを備えて構成されており、上側サドル本体22及び下側サドル本体23により既設配管Tの外周面を囲繞して、ボルトBとナットNで強固に締結固定することができるものである。
[Other Embodiments]
As shown in FIG. 4, the
上側サドル本体22は、分岐管tが接続される分岐部24と、図示しない穿孔機が移動可能な穿孔操作用空間25と、既設配管Tの外周面が当接する既設配管当接口26とを備える。分岐部24、穿孔操作用空間25、及び既設配管当接口26は互いに連通している。分岐部24には、抜け止め用の押輪27を介して分岐管tが接続される。穿孔操作用空間25の開口部は、図示しない穿孔機によって穿孔作業を実施した後にネジプラグ28によって閉塞される。
The
既設配管当接口26の内周面には、環状の溝部29が形成されており、その溝部29にシール部材1が嵌装される。かかる構成によって、シール部材1が、既設配管Tにおける穿孔部分の全周縁と上側サドル本体22の溝部29の全周にわたって密着するため、高いシール性能が発揮される。
An
本発明に係るシール部材は、分岐継手だけでなく、耐火性能を必要とする種々の部材にも適用することができる。 The seal member according to the present invention can be applied not only to a branch joint but also to various members that require fire resistance.
1 シール部材
2 内層
3 外層
4 分岐継手
5 上側サドル本体
6 サドル本体部
6a 内周面
7 フランジ部
7a 貫通孔
8 分岐部
8a 連通孔
9 溝部
10 下側サドル本体
11 サドル本体部
11a 内周面
12 フランジ部
12a 貫通孔
13 リング部材
21 架空配管用分岐継手
22 上側サドル本体
23 下側サドル本体
24 分岐部
25 穿孔操作用空間
26 既設配管当接口
27 押輪
28 ネジプラグ
29 溝部
T 既設配管
t 分岐管
B ボルト
N ナット
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記内層がゴム材料と耐火発泡材とを含んで構成され、前記外層がゴム材料を含んで構成されるシール部材。 An annular sealing member comprising an inner layer and an outer layer disposed on the outer periphery of the inner layer,
A sealing member in which the inner layer includes a rubber material and a refractory foam material, and the outer layer includes a rubber material.
ゴム材料を含み断面が半円で環状の溝を有する未加硫の2つの環状凹部材を用意し、一方の前記環状凹部材の環状溝の中に前記加硫後の環状部材を配置させ、他方の前記環状凹部材を、前記一方の環状凹部材に対して、互いの環状溝が対向するように重ね合わせた後、前記加硫後の環状部材を前記2つの環状凹部材によって形成される環状空間内に配置させて加硫する工程とを包含するシール部材の製造方法。 Vulcanizing an annular member including a rubber material and a refractory foam and having a circular cross section;
Prepare two unvulcanized annular recess materials containing a rubber material and having a semicircular cross section and an annular groove, and placing the vulcanized annular member in the annular groove of one of the annular recess materials, After the other annular recess material is overlaid on the one annular recess material so that the annular grooves face each other, the vulcanized annular member is formed by the two annular recess materials. A method for producing a seal member, comprising the step of vulcanizing by placing in an annular space.
該押出し成形品を湾曲して両端部同士を合わせて加硫して環状化する工程とを包含するシール部材の製造方法。 A step of simultaneously extruding and molding an inner layer comprising a rubber material and a refractory foam material and an outer layer comprising a rubber material;
A method for producing a sealing member, comprising the step of curving the extruded product and vulcanizing both ends together to form a ring.
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