JP2013035076A - 流体管切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製から成る流体管を切断するカッタ部材の押圧によって流体管の断面形状の変形を防止した流体管切断方法を提供すること。
【解決手段】樹脂製から成る流体管１の径方向に向けて進行させることで流体管１を切断する流体管切断方法であって、前記流体管１の外周の一部に肉厚部４、４’を形成し、流体管１の径方向に向けてカッタ部材６２を押圧して流体管１を切断することで、流体管１の強度を補強した状態で、カッタ部材６２を押圧して流体管を切断できるため、切断時にカッタ部材６２の押圧により生じる流体管１の変形を防ぐことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂製から成る流体管を切断する流体管切断方法に関する。

従来、例えば既設の樹脂製から成る流体管に切断して継手を連結する場合、一般にネジ部と一体で回転動作するカッタ部材によって構成された穿孔装置を使用し、ネジ部の回転によりカッタ部材を流体管の外面に対し螺進して穿孔する。しかしこの方法では、カッタ部材と流体管との間に生じる摩擦力によって穿孔時の負担が大きくなる場合があった。そこで、ネジ部とカッタ部材とを別体に設けるとともに、それらが軸芯に対し相対回転自在に連結し、ネジ部の回転によりカッタ部材が流体管の外面に対し、回転を防止されながら押圧されて穿孔するものがあり、これによりカッタ部材と流体管間の摩擦力を減らし、穿孔時の負荷を小さくすることができた。（例えば、特許文献１参照）。

特開平５―１７７５９７号公報（第２頁、第１図）

しかしながら、特許文献１に記載の穿孔方法にあっては、流体管は樹脂製から成るためカッタ部材の押圧によって撓みやすい性質を持っており、流体管が変形するおそれがあった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、樹脂製から成る流体管を切断するカッタ部材の押圧によって流体管の断面形状の変形を防止した流体管切断方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の流体管切断方法は、
樹脂製から成る流体管の径方向に向けて進行させることで流体管を切断する流体管切断方法であって、
前記流体管の外周の一部に肉厚部を形成し、前記流体管の径方向に向けてカッタ部材を押圧して流体管を切断することを特徴としている。
この特徴によれば、先ず樹脂製から成る流体管の外周の一部に肉厚部を形成することで流体管の強度を補強した状態で、カッタ部材を押圧して流体管を切断できるため、切断時にカッタ部材の押圧により生じる流体管の変形を防ぐことができる。

本発明の流体管切断方法は、
前記切断は、前記流体管の外面を密封状に取り付けられた筐体内において、不断流状態で行なわれることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の外面を密封状に取り付けられた筐体内において、流体管の不断流状態で流体管の切断を行うことができるため、既存の筐体を利用し流体管の使用を停止せずに切断作業を行うことができる。

本発明の流体管切断方法は、
前記肉厚部は、前記筐体内に配置された流体管に形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、肉厚部を筐体内に配置することにより、筐体を流体管に対し取り付ける際の位置決めが容易になるばかりか、流体管の切断後は肉厚部が筐体の内側面に引っ掛かり流体管の抜け止めとすることができる。

本発明の流体管切断方法は、
前記流体管の外周に位置する前記肉厚部の少なくとも一部を前記筐体に設けられた凹部内に収容することを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の外周に位置する肉厚部の少なくとも一部を筐体に設けられた凹部内に収容することにより、肉厚部の少なくとも一部が筐体に設けられた凹部内面によって支持され、切断時のカッタ部材の押圧力に対する強度を高めることができ、切断時にカッタ部材の押圧により生じる流体管の変形を防ぐことができる。

実施例１における流体管にリング部材を配置した状態を示す側断面図である。 流体管にリング部材を配置した状態を示す正断面図である。 流体管にケースおよび切断装置を取り付けた全体像を示す側断面図である。 流体管切断後に弁装置を取り付けた様子を示す側断面図である。 実施例２における流体管にケースおよび切断装置を取り付けた全体像を示す側断面図である。 実施例３における流体管にケースおよび切断装置を取り付けた全体像を示す側断面図である。 実施例４における流体管にケースおよび切断装置を取り付けた全体像を示す側断面図である。

本発明に係る流体管切断方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係る流体管切断方法につき、図１から図４を参照して説明する。

図３に示されるように、本発明の流体管切断方法は、後述する流体管１の外周の一部に肉厚部４、４’を形成した後、主として、内部を上水が流れ略水平方向に延設された流体管１の外周を密封状に被覆した筐体としてのケース２と、ケース２と着脱可能に、且つ流体管１に対し略垂直方向に設けられた切断装置６とによって、切断装置６のカッタ部材６２の押圧により流体管１を切断する流体管切断方法である。

本実施例の流体管１は、断面視略円形状に形成された樹脂管である高密度ポリエチレン管から成る。尚、流体管１の材質は高密度ポリエチレンに限らずその他ポリオレフィン樹脂或いは所定の樹脂から成る熱融着可能なものでもよい。また、本実施例では流体管１内の流体は上水であるが、流体管１の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水であってもよいし、また気体や気液混合状態の流体が流れる流体管１であっても構わない。

図１及び図２に示されるように、流体管１の外面には、流体管１の径方向に２分割可能なリング部材４１，４２がそれぞれ配置されている。リング部材４１，４２の内部には、電流が流れることで発熱する加熱部としての電熱線４１１が設けられている。電熱線４１１の各端部は、ここでは図示しない外部電源線と電気的に接続可能にリング部材４１，４２の外面に設けた接続部４１ａ、４２ａと繋がっている。同様に、リング部材４１，４２から管軸方向に所定長さ離間した流体管１の外面に、リング部材４１，４２と同様の構造であって、内部には電熱線４１１’が設けられ、電熱線４１１’の各端部が外面に設けた接続部と繋がっているリング部材４１’，４２’がそれぞれ配置されている。尚、リング部材４１，４２，４１’，４２’の材質は高密度ポリエチレンに限らずその他ポリオレフィン樹脂或いは所定の樹脂から成る熱融着可能なものでもよいが、流体管と同じ材質の樹脂製であることが好ましい。また、リング部材４１，４２，４１’，４２’の補強部材として一部に金属を用いてもよい。更に尚、リング部材は、３以上の多数に分割されるものであってもよい。

図３及び図４に示されるように、流体管１の外周面には、ケース２が密封状に取り付けられており、既設の流体管１に対し不断水状態での作業が可能となっている。本実施例においてケース２は径方向に２つに分割可能となっており、これらケース２を既設の流体管１を被覆し、ここでは図示しないフランジ、ボルト・ナットによって連結固定されるようになっている。またケース２の上部にフランジを備え、後述する切断装置６および弁装置１６と連結可能となっている。さらにケース２の内部には、流体管１の管軸と略直交する上下方向において内空部１５が設けられており、後述する切断装置６におけるカッタ部材６２が挿通可能であるとともに、後述する流体管１の切断後に設置する弁装置１６が設置可能である。なお、ケース２は、２分割に限らず、３分割など複数に分割可能であってもよい。

次に流体管切断方法の工程順に説明すると、図３に示されるように、先ずリング部材４１，４２を流体管１の外面に外嵌して、リング部材４１，４２の内面と流体管１の外面とを当接させる。次に、図示しない外部電源に繋がる電源ケーブルを各接続部４１ａ，４１ａに接続し、前記外部電源から所定時間電源を供給する。電源供給された電熱線４１１が高温に発熱することで、リング部材４１，４２の内面と流体管１の外面を加熱し次第に溶融する。

溶融されたリング部材４１，４２の内面及び、流体管１の外面は互いに融合し、電熱線４１１による発熱を停止し常温に下がることで一体化して凝固、すなわち熱融着される。このリング部材４１、４２の内面及び、流体管１の外面との熱融着により、流体管１の外面の一部に肉厚部４が形成される。また、上記と同様の工程により、肉厚部４から管軸方向に所定の長さ離間して流体管１の外面に外嵌されたリング部材４１’，４２’が熱融着することで、肉厚部４’が形成される。

次に流体管１は管の一部に形成された肉厚部４、４’が前記内空部１５内に位置するようにケース２によって被覆され、続いてケース２と切断装置６がボルト・ナット８によって連結される。

ケース２には、シール材１０（例えばパッキンなど）が収容されており、密封状態となっているため、管切断時に外部に流体が漏れ出すことを防止でき、流体管１の流体を不断流状態で作業が可能となる。更に肉厚部４、４’が内空部１５内に位置することにより、流体管１の切断後は肉厚部４、４’がケース２の内空部１５を形成する内側面１５ａに引っ掛かり流体管１の抜け止めとすることができる。

流体管１にケース２が設置完了した後、流体管１の軸方向におけるケース２の両端部には、流体管１とケース２とを連結させる押輪５が取り付けられる。押輪５の内周面に配置されるロックリング１１は、流体管１よりも硬い材質（例えば金属あるいはポリアセタールなどの樹脂等）で形成されるとともに、２以上に分割可能に構成されている。そして、ケース２と押輪５とをＴ頭ボルト９とナット１２によって当接するまで締め付けると、押輪５の移動とともにロックリング１１がケース２方向に移動し、この移動に伴いロックリング１１の刃１１ａが流体管１の表面に食い込み、流体管１はロックリング１１と一体となってケース２に固定されるようになり、流体管１に抜け出しの力が働いた際の抜け出し防止の作用がある。

ケース２の内空部１５に連通する開口上端部と切断装置６とが接合する面（フランジ）には、互いを接続するボルト・ナット８よりも内側にＯリングが埋設されているため、ケース２と切断装置６とは密封状に接続されるようになる。また切断装置６は、図示しない駆動手段に接続され流体管１に向け軸方向に伸出する軸部材６１と、軸部材６１の先端に固設され流体管１を切断する鋭利な切断刃６２ａを備えたカッタ部材６２と、カバー体１３および作業弁７と、から主として構成されており、カッタ部材６２を軸方向に伸出させて流体管１の外面にアプローチし、切断刃６２ａを押圧することにより流体管１を切断する。

カッタ部材６２が流体管１の外面にアプローチし切断を行う際には、カッタ部材６２の側端部が肉厚部４、４’の近傍、つまり一方の肉厚部４と他方の肉厚部４’の間をカッタ部材６２で切断する。これによれば、先ず樹脂製から成る流体管１の外周の一部に肉厚部４、４’を形成することで流体管１の強度を補強した状態で、カッタ部材６２を押圧して流体管１を切断できるため、流体管１の切断時における切断面のカッタ部材６２の押圧による変形を防ぐことができるばかりか、流体管１の撓曲変形によるケース２内の密封性の低下も防止することできる。

また、流体管１の外面を密封状に取り付けられたケース２内において、流体管１の不断流状態で流体管１の切断を行うことができるため、既存のケース２を利用して、流体管１の使用を停止せずに切断作業を行うことができる。

また、肉厚部４と他方の肉厚部４’の間をカッタ部材６２で切断するように設定されているとともに、この肉厚部４、４’がケース２の内空部１５内に配置するようになっているため、ケース２を流体管１に対する取り付け位置の決定が容易になるばかりか、流体管１の切断後は肉厚部４、４’がケース２の内側面１５ａに引っ掛かり、肉厚部４単体でも流体管１の抜け止めとすることができる。さらに、ケース２の位置決めが完了した時点で、カッタ部材６２による切断位置も内空部１５に配置されていることになり、カッタ部材６２による切断位置の調整も容易になる。

切断装置６による切断後は、カッタ部材６２および軸部材６１を上方に引き上げた後、作業弁７を閉操作して止水を行い、続いてカバー体１３に替えて弁装置１６が接続され、制流体であるゲート弁１７が流体管１に接続される。最後に弁蓋１８とケース２が連結され、弁装置１６の設置が完了する。尚、制流体として、例えばバタフライ弁、緊急遮断弁、切換弁あるいはプラグ等で構成してもよい。

次に、実施例２に係る流体管切断方法につき、図５を参照して説明する。尚、前記実施例１に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付し、重複する構成については説明を省略する。

図５に示されるように、肉厚部１４は、径方向に２以上に分割可能な略筒状の樹脂管により流体管１の外面を外嵌するように構成されており、内周面に設けられた電熱線の加熱によって流体管１の外面と熱融着され、略筒状に形成されている。

肉厚部１４の形成に続き、内空部１５に肉厚部１４が位置するようにケース２が配置されるが、このとき肉厚部１４は、内空部１５に位置する流体管１の外面の略全長に形成されているため、流体管１を切断する際には、カッタ部材６２が肉厚部１４ごと切断することになる。つまりカッタ部材６２が肉厚部１４ごと切断するため、流体管１の切断箇所が全体的に補強された状態でカッタ部材６２を押圧して切断することとなり、流体管１における切片となる部分とケース２側に残る部分とがカッタ部材６２の押圧により変形するのを効果的に防止することができる。また、流体管１の切断部分とその周縁全体が肉厚部１４によって補強されることで、流体管１自体もカッタ部材６２の押圧により撓曲変形することが防止され、流体管１とケース２との密封性が低下することがなく、外部に流体が漏れ出す心配もない。

さらに、筒状の肉厚部１４が内空部１５に位置する流体管１の略全長に形成されるため、カッタ部材６２により肉厚部４の近傍を切断するために必要な肉厚部１４とカッタ部材６２の位置設定を簡便にすることができる。したがって、ケース２を流体管１に設置する際には、肉厚部１４がケース２の内空部１５に位置するように設置すればよいため、ケース２の設置の位置決めが容易になる。

次に、実施例３に係る流体管切断方法につき、図６を参照して説明する。尚、前記実施例１及び２に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付し、重複する構成については説明を省略する。

図６に示されるように、ケース２の内空部１５を形成する内面に、流体管１の管軸方向に沿ってリング状の凹部２ｄ，２ｄが設けられており、流体管１に形成された各肉厚部２４の一部が凹部２ｄに収容されている。このとき肉厚部２４の外周面２４ａの一部が凹部２ｄの底面２ｅに当接するように配置されているため、流体管１の切断時に肉厚部２４の外周面２４ａの少なくとも一部がケース２に設けられた凹部２ｄの底面２ｅによって支持され、切断時のカッタ部材６２の押圧力に対する強度を高めることができる。そのため、切断時において流体管１に掛かるカッタ部材６２による押圧力を、肉厚部２４を介してケース２に分散することができ、流体管１の切断面の変形を防ぐことができるばかりか、流体管１の撓曲変形によるケース２内の密封性の低下も効果的に防止することできる。

また、ケース２の凹部２ｄは肉厚部２４の一部を被覆するようになっているため、流体管１切断後に流体管１に抜け出しの力が働いても凹部２ｄの内側面２ｆに肉厚部２４が引っかかることで、抜け出しを防止することができる。本実施例では、ケース２に設けられる凹部２ｄは、内空部１５内に連通するように示されているが、これに限定されるものではない。例えば、ケース２に設けられる凹部の形状は、肉厚部の外表面２４ａの少なくとも下方部分がケース２に支持される形状であれば、どんな形状であってもよい。更に、必ずしも肉厚部の一部のみが凹部に収容されるものに限られず、例えば肉厚部の大部分、若しくは肉厚部の全部が凹部に収容されてもよい。

次に、実施例４に係る流体管切断方法につき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例１ないし３に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付し、重複する構成については説明を省略する。

図７に示されるように、前記実施例と同様にリング部材の内部にはそれぞれ電熱線が設けられ、電熱線に電流を流すことにより、リング部材の内面と流体管１の外面とが加熱され次第に溶融され、互いに熱融着されることで肉厚部３４，３４’が形成されている。ケース２には、内空部１５よりも外側に流体管１に向けて開口する凹部２０，２０が流体管１に形成される肉厚部３４，３４’と略同一形状若しくは僅かに大形状に形成されており、凹部２０，２０内に収容されるよう肉厚部３４，３４’の形成位置が設定されている。また、流体管１の切断時には凹部２０，２０内に肉厚部３４，３４’が収容されるようにケース２が設置されるため、肉厚部３４，３４’が凹部２０，２０内において上下左右に移動するのを防止することができる。したがって、ケース２と流体管１が強固に固定されるようになるため、流体管１切断時におけるカッタ部材６２の押圧による流体管１の変形および流体管１の撓曲変形によるケース２内の密封性の低下も効果的に防止することできる。また、流体管１の切断後には、肉厚部３４，３４’が凹部２０，２０内に収容されているため、流体管１に抜け出しの力が働いても抜け出しを防止することができるばかりか、内空部１５方向に対する流体管１の過挿入も防止することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、ケース２内の流体管１の外面に肉厚部が１か所若しくは２か所に形成されている態様や、肉厚部が周方向に亘り管状に形成されている態様が説明されているが、肉厚部の態様はこれに限定されるものではなく、ケース２より外方に位置する流体管１に肉厚部が取り付けられてもよいし、流体管１の周方向に複数個所設けられてもよい。

また、前記実施例では、内部に流体が流れている既設の流体管１をケース２で密封し、ケース２内の流体管１を不断流状態で切断する態様が説明されているが、樹脂製の流体管の切断であれば、不断流状態での切断に限られず、例えば設置前の流体管を単独で切断する態様等、多岐に渡り用いることができる。

１ 流体管
２ ケース（筐体）
２ｄ 凹部
４，４’ 肉厚部
６ 切断装置
１３ カバー体
１４ 肉厚部
１５ 内空部
２０ 凹部
２４，２４’ 肉厚部
３４，３４’ 肉厚部
６２ カッタ部材
６２ａ 切断刃

Claims (4)

1. 樹脂製から成る流体管の径方向に向けて進行させることで流体管を切断する流体管切断方法であって、
   前記流体管の外周の一部に肉厚部を形成し、前記流体管の径方向に向けてカッタ部材を押圧して流体管を切断することを特徴とする流体管切断方法。
2. 前記切断は、前記流体管の外面を密封状に取り付けられた筐体内において、不断流状態で行なわれることを特徴とする請求項１に記載の流体管切断方法。
3. 前記肉厚部は、前記筐体内に配置された流体管に形成されることを特徴とする請求項２に記載の流体管切断方法。
4. 前記流体管の外周に位置する前記肉厚部の少なくとも一部を前記筐体に設けられた凹部内に収容することを特徴とする請求項２に記載の流体管切断方法。

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