JP4471719B2 - 枝付管およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、枝付管およびその製造方法に関し、特にたとえば、下水道に適用され、支管径が本管径と同等以上の、枝付管およびその製造方法に関する。

枝付管を製造する１つの方法は、管の内側から突き上げ用の金型を挿入し、金型を外側へ突き上げることにより、管壁に支管を開口し、これを拡径する方法である。

また、別の方法として、ブロー成形がある。この方法では、枝付管全体を覆う金型内に枝付管を配置し、金型中に圧縮空気を吹き込み、枝付管を膨張させると、金型壁面に密着させて成形される。

さらに、従来の枝付管の一例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の管継手では、サドル部の開口部を本管管軸方向に長く本管管軸直交方向に短い両端半円形長穴形状にし、その面積を枝管の断面積と等しいかそれより大きくすることにより、枝管の径を本管の径に等しいかそれよりも大きい径としている。
特開２００１−１８７９９１号公報［Ｆ１６Ｌ ４１／０８、４１／０２］

しかし、突き上げ加工では、支管の径を本管の径と同径以上にしようとすると、突き上げ用の金型が大きくなり、この金型を本管内に配置することができない。

ブロー加工では、枝付管の支管の径を本管の径と同径にすることはできるが、枝付管全体を覆う金型は大きく、かつ圧縮空気に対して耐え得る強度を要するので、金型は高価になりコストが嵩んでしまう。

特許文献１の従来技術では、サドル部の開口部の面積を枝管の断面積と等しいかそれより大きくしても、枝管と本管とを接続するこの開口部の本管管軸直交方向の径は本管および枝管の径より小さくなるので、枝管と本管との間は縮径されており、ここに流入異物が詰まったり、ミラーなどの点検具や掃除道具を挿入できずメンテナンスをしづらかったりするため、結局のところ枝管と本管とを同径にする意味がない。

第１の発明は、（ａ）本管の径が支管の径より大きな枝付管を原管として準備するステップ、（ｂ）支管の外側から支管内に拡径用金型を挿入して、支管の基部の周りの本管を管内方向へたるませながら、支管を加熱拡径するステップ、（ｃ）ステップ（ｂ）で本管に生じたたるみ部分を、支管に拡径用金型を挿入したまま、本管の元の径よりも拡径するまで本管の内側から外側へ押し出すステップ、および（ｄ）支管に支管接続部を取り付けるステップを備える、枝付管の製造方法である。

それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単かつ低コストに製造することができる、本管および支管の径が同径の枝付管、およびその製造方法を提供することである。

請求項１の発明は、（ａ）本管の径が支管の径より大きな枝付管を原管として準備し、 （ｂ）支管を加熱拡径し、（ｃ）支管の基部の本管の変形部を本管の内側から外側へ押し出し、そして（ｄ）支管に支管接続部を取り付ける、枝付管の製造方法である。

第１の発明では、本管の径が支管の径より大きな枝付管を準備し、支管内に加熱した拡径用金型を圧入して支管を拡径する。これにより、本管における支管の基部の周りは本管の内側に落ち込んで変形し、この位置における本管の有効断面積は減少する。このため、本管内に配置した整形用治具を用いて、支管の基部の本管の変形部を本管の内側から外側へ押し出して、本管の有効断面積を減少しないように維持する。そして、本管と同径になった支管内に支管接続部を取り付ける。

このように、支管を拡径する金型は支管内に入る大きさでブロー成形用金型に比べて小さく、この金型により支管を加熱拡径するため金型に高い強度は要求されず、拡径用金型はブロー成形用金型に比べて安価である。この安価な金型を用いることにより枝付管の製造コストを低く抑えることができる。

また、この方法では、主に支管を加熱拡径し、本管の変形部を整形することにより枝付管を製造でき、複雑な加工や大掛かりな設備も必要としない。

第２の発明は、第１の発明に従属し、拡径用金型は、支管の内径と同径または小径の小径部と、本管の内径と同径の大径部とを備え、ステップ（ｂ）では、拡径用金型を小径部から大径部まで支管内に挿入する。
第３の発明は、第１または２記載の枝付管の製造方法によって製造された枝付管である。

枝付管の支管の径および支管と本管との接続部の径を本管の径と同径にすれば、本管および支管のメンテナンスなどを容易にすることができる。

この発明によれば、支管を加熱拡径し、本管の変形部を整形することにより本管と同径の支管を有する枝付管を簡単かつ安価に製造することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１に示す枝付管１０は本管１２の側壁に本管１２より小径の支管１４が接続し、両端が拡径受口であるリブ付硬質塩化ビニル枝付管であり、これを原管として準備する。この本管１２の両端から本管１２の拡径受口と同径の金属製の支持管１６をそれぞれ挿入して、支管１４を拡径する際に本管１２が変形したり、割れたりしないように本管１２を保護する。

次に、この支管１４内に図２に示す拡径用金型１８を挿入して、支管１４の径を拡径する。拡径用金型１８は、支管１４の内径と同径または小径の円柱形状の小径部２０から拡径して、拡径部２２から本管１２と同径の円柱形状の大径部２４へと連結する形状であり、大径部２４の高さＨ１は枝付管１０の支管１４の高さＨ２より大きい。

この拡径用金型１８および枝付管１０をヒータなどで、たとえば塩化ビニル樹脂の熱変形温度１００〜１５０度程度まで加熱して、拡径用金型１８の小径部２０を枝付管１０の支管１４の外側から支管１４内に挿入する。そして、支管１４内に拡径用金型１８の拡径部２２を圧入し、支管１４の径を拡径用金型１８の径に合わせて徐々に拡径させて、支管１４内に拡径用金型１８の大径部２４まで挿入する。

図３に示すように、拡径用金型１８の圧入により、本管１２の側壁上部における支管１４の基部１４ａの周囲は本管１２の内側へ落ち込みたるんでしまい、この部分２６の本管１２が縮径してしまう。このため、図４に示すようにたるみ整形用治具２８を配置して、本管１２のたるみ部分２６を本管１２の内側から外側に向かって押し上げる。このたるみ整形用治具２８は、図５に示すように、角柱形状であり、上面は円頂形状、つまり本管１２管軸方向に円弧形状で、かつ本管１２管軸直交方向にも円弧形状である。

本管１２を整形すると、本管１２の側壁のたるんだ部分２６は少し拡径して、本管１２の有効断面積は減少せずに維持される。

図６に示すように、最後に支管１４内から拡径用金具１８を、本管１２内から支持管１６およびたるみ整形用治具２８を除き、図７に示すように、支管１４内に塩化ビニル用接着剤などを塗布してから、ゴム輪受口３０となっている支管接続部３２を挿入して組み付ける。

このように、本管１２より小径の支管１４を有する市販の枝付管１０を利用して、この支管１４の外側から支管１４内へ拡径用金型１８を挿入し支管１４を拡径することにより、支管１４を本管１２と同径にすることができる。この際、拡径用金型１８の圧入により本管１２はたるんで縮径するが、たるみ整形用治具２８を用いてこれを整形するため、本管１２と支管１４との間に縮径部が形成されず、本管１２および支管１４のメンテナンスなどの作業を容易に行うことができる。また、この方法には複雑加工や大型製造装置などが必要なく、枝付管１０を簡単かつ低コストで製造できる。

また、拡径用金型１８を挿入して支管１４を拡径するため、枝付管１０の種類は制限されず、このようなリブ付硬質塩化ビニル樹脂製枝付管１０にも適用することができ、もちろんその他のリブがないタイプの枝付管にも適用可能である。

なお、拡径用金型１８を用いて支管１４を拡径したが、拡・縮径機能を有する金型などを代わりに用いて支管１４を拡径してもよい。または、ゴム製チューブなどに圧縮した気体を送り込んで支管１４を拡径してもよい。

また、両端が拡径受口の枝付管１０を用いたが、枝付管に拡径受口を設けなくてもよい。この枝付管に支持管１６を挿入する場合、本管１２の管軸方向に支管１４の開口縁１４ａを中心として少なくとも本管１２の径Φ１より外側に支持管１６を配置して、支管１４を拡径する際に支持管１６が邪魔にならないようにする。

本管より径の小さな支管を供える枝付管に支持管を挿入した状態を示す断面図である。 図１の枝付管の支管内に拡径用金型を挿入した状態を示す断面図である。 図２の枝付管の支管を拡径した状態を示す断面図である。 図３の枝付管のたるみ部分をたるみ整形用治具で整形した状態を示す断面図である。 たるみ整形用治具を示す斜視図である。 たるみ部分が整形された枝付管を示す断面図である。 図６の枝付管に支管接続部を取り付けた状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…枝付管
１２…本管
１４…支管
１８…拡径用金型
２８…たるみ整形用治具
３２…支管接続部

Claims (3)

1. （ａ）本管の径が支管の径より大きな枝付管を原管として準備するステップ、
   （ｂ）前記支管の外側から前記支管内に拡径用金型を挿入して、前記支管の基部の周りの前記本管を管内方向へたるませながら、前記支管を加熱拡径するステップ、
   （ｃ）前記ステップ（ｂ）で前記本管に生じたたるみ部分を、前記支管に前記拡径用金型を挿入したまま、前記本管の元の径よりも拡径するまで前記本管の内側から外側へ押し出すステップ、および
   （ｄ）前記支管に支管接続部を取り付けるステップを備える、枝付管の製造方法。
2. 前記拡径用金型は、前記支管の内径と同径または小径の小径部と、前記本管の内径と同径の大径部とを備え、
   前記ステップ（ｂ）では、前記拡径用金型を前記小径部から前記大径部まで前記支管内に挿入する、請求項１記載の枝付管の製造方法。
3. 請求項１または２記載の枝付管の製造方法によって製造された枝付管。

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