JP4505785B2 - Olefin resin fittings - Google Patents
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Description
本発明は、オレフィン系樹脂製の管及び/または継手の挿入部と融着接合される受口部を有するオレフィン系樹脂製の継手の構造に関するものである。さらに詳しくは特に外径140mm〜1000mmの管及び/または継手の挿入部と継手の受口部とを、確実に融着接合することができる継手の構造に関するものである。 The present invention relates to a structure of a joint made of olefin resin having a receiving portion fused and joined to an insertion portion of the pipe and / or joint made of olefin resin. More particularly, the present invention relates to a joint structure capable of reliably fusion-bonding a pipe and / or joint insertion portion of an outer diameter of 140 mm to 1000 mm and a joint receiving portion.
従来から融着接合されるオレフィン系樹脂製の継手は種々提案されているが、その中の一例として、図9に示すような熱融着で接合する管継手23がある(例えば、特許文献1参照)。この管継手23は、管継手23の円筒状の接続口部24に、接続口部24よりも少し大径なカラー部25が同心円状に延出されており、カラー部25と接続口部24との境界部分の内周側に段付部26を設けることで、接続口部24に樹脂管27の管端28を内嵌合させたときにカラー部25と樹脂管27との間に一定の軸方向長さL1を有する樹脂受入れ空間29が形成されるものであった。その作用は、接続口部24内周と樹脂管27の管端28外周を加熱させ、接続口部24に樹脂管27の管端28を内嵌合させてそれらの重なり部分を熱融着させると、熱融着によって生じる余剰の溶融樹脂がその重なり部分の外周へはみ出して樹脂受入れ空間29に入り、段付部26のところでリング上に盛り上がって硬化させるものであり、互いに熱融着された管継手23側の接続口部24と樹脂管27との付け根部分30が形状的に応力集中を起こしても、樹脂管27がその付け根部分30で容易に折損しなくなるという効果と、熱融着状態の良否を目で見て容易に確認することができるという効果が得られるものであった。
Conventionally, various joints made of olefin resin that are fusion-bonded have been proposed. As an example, there is a
しかしながら、前記従来の融着接合されるオレフィン系樹脂製の管継手23においては、大口径(例えば140mm以上)の口径に対しては、最適な融着を行うためには寸法が合っておらず融着不良を起こす恐れがあるという問題や、口径が大きくなるにつれて、配管内に高い水圧がかかると管継手23の内周中央の、挿入された樹脂管27端面間の空隙部分に応力が集中してしまい、空隙の部分から継手が破損する恐れがあるという問題があった。
However, in the conventional olefin-based
また、融着作業において、外径が140mm以上の管継手23では管継手接合用融着機(以下、融着機と記す)にクランプで管継手23を把持して固定する際に、芯がずれやすく、管継手23を融着に適した位置に固定することが困難であるという問題があった。さらに、加熱溶融した樹脂管27を接続口部24に挿入する際にかかる挿入荷重は口径が大きくなるにつれて増加するため、クランプによる固定だけでは挿入荷重に対して管継手23を保持することができずに、管継手23がクランプから滑って固定位置がずれたり、管継手23がクランプから外れたりして融着不良になるという問題があった。これに対してクランプから管継手23が滑って外れないようにクランプをきつく締め付けて管継手23を固定した場合、管継手23が偏平してしまい、融着ムラが発生していた。さらにクランプが破損しやすくなるという問題があった。
Further, in the fusion work, when the
本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、確実に融着接合を行うことができ、配管の内部に高い圧力が加わっても継手の空隙部分に応力を集中させることがなく高い圧力下でも問題なく使用され、さらに融着時に継手をクランプで固定するときに位置決めや芯出しが容易で、融着接合時に継手がクランプから滑ってずれたり外れないようにしたオレフィン系樹脂製継手を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to ensure fusion bonding, and even if high pressure is applied to the inside of the pipe, it is applied to the gap portion of the joint. It is used without problems even under high pressure without concentrating stress, and positioning and centering are easy when fixing the joint with a clamp at the time of fusion, and the joint does not slip or disengage from the clamp at the time of fusion joining An object of the present invention is to provide an olefin resin joint.
上記課題を解決するための本発明の構成を図1、図2に基づいて説明すると、オレフィン系樹脂製管及び/または継手の端部が挿入されて加熱融着される受口部を有するオレフィン系樹脂製の継手において、
D(mm):該管及び/または継手の挿入部の外径、
L(mm):該継手の受口部の長さ、
Z(mm):該継手の受口部終端から中心までにおける直線部分の長さ(但し、該継手が直管の場合、「中心」とは該継手の両受口終端間の中点、該継手が曲管の場合、「中心」とは該継手の両受口部の軸線交点と定義する。)、
θ:該継手が曲管継手の場合の曲管角度、
としたとき、
1)0.25D<L<0.32D
2)0.08D(1+sinθ)<Z
3)140≦D≦1000
であることを第1の特徴とし、継手1の少なくとも一つの端部の外周に、少なくとも二つの突部9か間欠突条部10、または鍔部5が設けられ、該継手を融着機のクランプにセットしたときに、該クランプの縁に当たるように固定されることを第2の特徴とする。
The configuration of the present invention for solving the above problems will be described with reference to FIGS. 1 and 2. An olefin having a receiving portion into which an end portion of an olefin resin pipe and / or joint is inserted and heat-sealed is inserted. In joints made of resin,
D (mm): outer diameter of the insertion portion of the pipe and / or joint,
L (mm): length of the receiving portion of the joint,
Z (mm): the length of the straight portion from the end of the joint to the center of the joint (however, when the joint is a straight pipe, “center” means the midpoint between the two ends of the joint, When the joint is a curved pipe, the “center” is defined as the intersection of the axes of the two receiving portions of the joint).
θ: bent pipe angle when the joint is a bent pipe joint,
When
1) 0.25D <L <0.32D
2) 0.08D (1 + sin θ) <Z
3) 140 ≦ D ≦ 1000
The first feature is that at least two protrusions 9,
本発明に用いられる管3及び/または継手の挿入部2の外径Dと、継手1の受口部4の長さLとの関係は0.25D<L<0.32Dの範囲であることがより好ましく、詳しくは、
(1)140≦D≦200では0.28D<L<0.32D、
(2)200<D≦500では0.26D<L<0.30D、
(3)500<D≦1000では0.25D<L<0.28D
の範囲であることがより好ましい。接合部分の強度を十分得るために0.25D<Lが良く、挿入部2を受口部4に挿入する際の挿入荷重を抑えLが長くなることで継手1の体積が増して成形性の困難や材料のコストが増えることを抑えるためにL<0.32Dが良い。
The relationship between the outer diameter D of the
(1) When 140 ≦ D ≦ 200, 0.28D <L <0.32D,
(2) When 200 <D ≦ 500, 0.26D <L <0.30D,
(3) When 500 <D ≦ 1000, 0.25D <L <0.28D
More preferably, it is the range. 0.25D <L is good in order to obtain sufficient strength of the joint portion, and the insertion load when inserting the
図7、図8に基づいて、管17の挿入部16の外径Dと、継手14の受口部18終端から中心(両受口部18の軸線交点)までの直線部分の長さZと、継手14がベンド(エルボ)等の曲管継手の場合の曲管角度θ(0°≦θ≦90°)との関係は、0.08D(1+sinθ)<Zの範囲であるが、0.08D(1+sinθ)<Z<0.13D(1+sinθ)の範囲であることがより好ましい。配管に内圧がかかったときに継手14の空隙21の部分に応力が集中しないように0.08D(1+sinθ)<Zが良く、Zが長くなると継手14が大きくなることによる成形性の困難や材料コストの増加を抑えるためには、Z<0.13D(1+sinθ)が良い。
Based on FIGS. 7 and 8, the outer diameter D of the
(1)外径140mm〜1000mmの管及び/または継手の挿入部と継手の受口部とを確実に融着接合する継手を得ることができる。
(2)内圧によって配管内における継手の空隙部分に発生する応力の集中を緩和させ、高い内圧で継手が破損することを防止することができる。
(3)継手の段差部をクランプの縁に当たるように固定することで、継手を融着機の軸線に対して芯出しを行うことができ、また継手を常に一定の位置に位置決めされるので、融着接合に最も適した状態で継手を融着機にセットすることができる。
(4)管及び/または継手の挿入部を継手に挿入して融着接合する際に、挿入荷重が大きいことにより継手が滑ってクランプからずれたり、外れたりすることがないように固定することができる。
(1) It is possible to obtain a joint in which a tube having an outer diameter of 140 mm to 1000 mm and / or a joint and a joint receiving portion are securely fused and joined.
(2) It is possible to alleviate the concentration of stress generated in the gap portion of the joint in the pipe by the internal pressure, and to prevent the joint from being damaged by the high internal pressure.
(3) By fixing the step portion of the joint so as to hit the edge of the clamp, the joint can be centered with respect to the axis of the fusion machine, and the joint is always positioned at a fixed position. The joint can be set in the fusion machine in a state most suitable for fusion bonding.
(4) When inserting the pipe and / or joint insertion part into the joint and fusion-bonding it, fix the joint so that it does not slip and disengage from the clamp due to a large insertion load. Can do.
以下、本発明の実施例について図を参照して説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでもない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the examples.
図1は本発明の第一の実施例を示すソケット形状の継手の縦断面図であり、図2は図1の要部拡大縦断面図であり、図3は継手と管を融着接合する際の加熱時の状態を示す縦断面図であり、図4は加熱溶融された継手に管を挿入した状態を示す縦断面図である。図5は図1の継手の両受口部に管を融着接合した状態を示す縦断面図である。図6は継手の端部の外周に設けられた突部の他の実施例を示す斜視図である。図7は本発明の第二の実施例を示す90°エルボ形状の継手の縦断面図であり、図8は図7の継手の両受口部に管を融着接合した状態を示す縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a socket-shaped joint according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state at the time of heating, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state where a pipe is inserted into a heat-melted joint. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which a pipe is fused and joined to both receiving portions of the joint of FIG. FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the protrusion provided on the outer periphery of the end of the joint. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a 90 ° elbow-shaped joint showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a state where pipes are fused and joined to both receiving portions of the joint of FIG. FIG.
以下、図1、図2、図3、図5、及び図6に基づいて、本発明の第一の実施例であるソケット形状のオレフィン系樹脂製継手について説明する。 Hereinafter, a socket-shaped olefin-based resin joint which is a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 5, and 6.
図において、1は、挿入部2の外径Dが180mmのポリプロピレン製の管3と融着接合されるソケット形状のポリプロピレン製の継手である。
In the figure,
4は継手1の両端部の内周に設けられた受口部である。受口部4の内径は、管3の外径Dと同一または若干小径であり、奥部に向かって緩やかに縮径するように設けられている。受口部4の長さLは管3の挿入深さであり、54mmで設定されている。
5は継手1の両端部の外周に設けられた鍔部である。鍔部5の外径D1は、継手1の外径D2に対して1.01D2で設定されており、鍔部5の外径D1は段差部8が融着接合時にクランプ6から滑らないようにストッパーの役割を果たすために1.002D2<D1である必要がある。また、継手1端面から段差部8までの長さSは、融着機にセットして融着接合する際に鍔部5の段差部8がクランプ6側面にかかるように固定したとき、ヒーター13と継手1が融着に適した位置になるように設定される。なお、本実施例は鍔部5であるが、図6(a)のような外周に等間隔に設けられたに突部9や、図6(b)のように外周に沿って数カ所切り欠き部を設けた間欠突条部10など、継手1の少なくとも一つの端部の外周に、少なくとも二つの突部9や間欠突条部10を設けた構造(好ましくは対向した位置に設けたほうが良い)でもよく、位置決めとクランプ6からの滑り防止の機能を有する形状であればいずれでもよい。
11は継手1端部の外周に設けられた面取り部である。面取り部11は軸線に対して30°で設けられているが、10°〜45°の範囲内であればよい。面取り部11を設けることにより、配管施工時に継手1の端部で引っかかることが防止され、容易に融着作業時や配管施工時を行うことができる。
11 is a chamfered portion provided on the outer periphery of the joint 1 end. The chamfered
12は継手1の両受口部4に管3の挿入部2を融着接合した後に(図5の状態)、継手1と管3の各々の端部とから形成される空隙である。ソケット形状の場合、空隙12の長さは2Zで表され、36mmで設定されている。
なお、本実施例では管3であるが、受口付管やレジューサやチーズなど、継手1の受口部4に融着接合されるような挿入部2を持った管及び/または継手であればいずれでもよい。
In addition, although it is the pipe |
次に、第一の実施例のソケット形状の継手1と管3を融着機を用いて融着接合するときの作用について図3乃至図5を参照して説明する。
Next, an operation when the socket-shaped joint 1 and the
まず、融着機の一方のクランプ6に継手1をセットし、他方のクランプ7に管3をセットする。このとき継手1の段差部8がクランプ6の縁に当たるように固定をすることで、融着接合に適した継手1の位置決めを容易に行うことができ、継手1端面から段差部8までの長さSが決められているため、継手1とヒーター13の挿入位置とが常に一定であり、融着条件を同じにすることができる。また、継手1の段差部8がクランプ6の縁に当たるように固定をすると、継手1の軸線とクランプ6の軸線とが一致して芯出しがなされるため、継手1の固定時に芯出しの調節を行う必要がなく簡単に固定ができ、固定位置の不具合や軸線のずれによる融着部分15の融着ミスや融着ムラを防止して、確実な融着を行うことができる。
First, the joint 1 is set on one clamp 6 of the fusion machine, and the
次に、図3のように管3の挿入部2外周と継手1の受口部4内周をヒーター13にて加熱する。適度な時間で加熱した後にヒーター13から管3と継手1を離して、時間を空けずに管3の挿入部2を継手1の受口部4に挿入する。このとき、140mm〜1000mmの口径だと管3を継手1に挿入する際の挿入荷重によってクランプ6でセットした位置から継手1が滑ってずれたり、クランプ6から外れたりしようとするが、継手1端部に鍔部5を設けられているので段差部8がクランプ6の縁に掛かって継手1の移動を防止し、クランプ6から滑ってずれたりクランプ6から外れたりすることがなく、安定した融着接合を行うことができる。また、クランプ6を適度の力で締めるだけでよいので、クランプ6をきつく締め付けることによる継手1の偏平や、クランプ6の破損を防止することができる。
Next, as shown in FIG. 3, the outer periphery of the
管3を継手1に挿入したら、その状態のまま一定時間固定し(図4の状態)、融着部分15の冷却を行った後にクランプ6から継手1と管3を外す。続いて継手1の他方の受口部4も同様の方法で融着接合し、冷却を行った後にクランプ6から外すことで融着接合の作業が完了する(図5の状態)。
When the
管3の挿入深さである継手1の受口部4の長さLと口径Dとの関係は0.25D<L<0.32Dで設定されているため、十分な融着強度を得ることができ、あまり挿入荷重をかけずに融着接合することが可能である。
Since the relationship between the length L of the receiving
また、空隙12の長さ2Zが短すぎると管路に内圧がかかったときに挿入された管3端面間から形成される空隙12の部分に応力が集中してしまい、破壊してしまうので、本実施例の場合継手1がソケット形状の継手だから曲管角度θ=0°として、0.08D(1+sinθ)<Z、すなわち0.08D<Zとなる範囲でZを設定することで、低い内圧で応力の集中によって破損することを防止することができる。また、空隙を長くすると応力の集中は解消される反面、継手1が大きくなることによる成形性の困難や、材料コストの増加が起こることを抑えるため、本実施例の場合継手1がソケット形状の継手だから曲管角度θ=0°として、Z<0.13D(1+sinθ)、すなわちZ<0.13Dとなる範囲でZを設定する。
In addition, if the length 2Z of the
以下、図7、図8に基づいて、本発明の第二の実施例である90°エルボ形状のオレフィン系樹脂製継手について説明する。 Hereinafter, a 90 ° elbow-shaped olefin resin joint that is a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
図7、図8において、14はエルボ形状のポリプロピレン製の継手であり、挿入部16の外径Dが180mmのポリプロピレン製の管17と融着接合される。
7 and 8,
18は継手14の両端部の内周に設けられた受口部である。受口部18の内径は、管17の外径Dと同一または若干小径であり、奥部に向かって緩やかに縮径するように設けられている。受口部18の長さLは管17の挿入深さであり、54mmで設定されている。
19は継手14の両端部の外周に設けられた鍔部である。20は継手14端部の外周に設けられた面取り部である。鍔部19、面取り部20の詳細な説明については第一の実施例と同様であるため説明を省略する。
21は継手14の両受口18と管17の挿入部16を融着接合した際に(図8の状態)、継手14と管17の各々の端部とから形成される空隙である。空隙21のうち、Z寸法は継手14の受口部18終端から両受口部18の軸線交点間における直線部分の長さであり、すなわち、本実施例では受口部18終端から屈曲部分22までの長さとなり、36mmで設定されている。
次に、第二の実施例のエルボ形状の継手14と管17を融着機を用いて融着接合するときの作用について図7、図8を参照して説明する。
Next, the operation when the elbow-shaped joint 14 and the
まず、融着機の一方のクランプに継手14をセットし、他方のクランプに管17をセットする。融着接合の手順については、第一の実施例と同様であるので説明を省略する。
First, the joint 14 is set to one clamp of the fusion machine, and the
管17の挿入深さである受口部18の長さLは0.25D<L<0.32Dで設計されているため、十分な融着強度を得ることができ、あまり挿入荷重をかけずに融着接合することが可能である。
Since the length L of the receiving
また、90°エルボの場合は空隙21の、挿入された管17端から屈曲部分22までの直線部分の長さが短すぎると、管路に内圧がかかるときに空隙21の特に屈曲部分22で応力が集中してしまうので、適度な間隔を設けることが必要であり、90°エルボの管17端から屈曲部分22までの距離を内圧に対する応力を集中させないように設定する必要があるから、0.08D*2<Zとさせなくてはならない。さらに継手14の曲管角θが小さくなるにつれてエルボの屈曲部分22の応力は低くなるので管17端から屈曲部分22の間隔は狭くなり、曲管角度θとZは0.08D(1+sinθ)<Zの関係になることが好ましい。また、Zが長くなることについては、応力の集中は解消される反面、継手14が大きくなることによる成形性の困難や材料コストの増加が起こるため、これらを抑えるためにZ<0.13D(1+sinθ)となる範囲でZを設定することが好ましい。
In the case of a 90 ° elbow, if the length of the linear portion of the
なお、第一及び第二の実施例では管3、17や継手1、14はポリプロピレン製であるが、ポリエチレン、ポリブテンなどオレフィン系樹脂製であればいずれでもよい。
In the first and second embodiments, the
また、第一及び第二の実施例は継手1、14がソケット形状のものとエルボ形状のものであるが、チーズ形状やレジューサ形状のものでもかまわない。チーズ形状では90°エルボ形状の場合の条件を当てはめて設定し、レジューサ形状では各受口部の口径に対して条件を当てはめて設定する。
In the first and second embodiments, the
次に、第一の実施例において、ソケット形状の継手1(θ=0°)の受口部4の長さLや受口部4終端から中心(両受口部4終端間の中点)までの直線部分の長さZを変化させたとき、管3を融着した継手1の内圧に対する性能を、以下に示す方法に従って評価した。図5に基づいて説明する。
Next, in the first embodiment, the length L of the receiving
(破壊水圧試験)
配水用ポリエチレン協会規格PWA001に基づいて、23±2℃の雰囲気中で、継手1を接合した管供試体長さ1mの内部に管供試体が破壊するまで一定の水圧で加圧を続け、管供試体が破壊した時点の圧力の最大値を測定する。なお、圧力の最大値は6.0MPa以上であれば合格とする。
(Destructive water pressure test)
Based on the water distribution polyethylene association standard PWA001, in a 23 ± 2 ° C atmosphere, pressurize at a constant water pressure until the pipe specimen breaks inside the pipe specimen length of 1 m to which the
Dが140mm、180mm、225mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、L=0.28Dとしたときの破壊水圧試験結果を、実施例1、実施例2、実施例3として、それぞれ表1に示す。
In the socket-shaped polypropylene joint 1 for joining the
Dが140mm、180mm、225mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、L=0.10Dとしたときの破壊水圧試験結果を、比較例1、比較例2、比較例3として、それぞれ表1に示す。
In the socket-shaped polypropylene joint 1 for joining the
Dが140mm、180mm、225mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、L=0.23Dとしたときの破壊水圧試験結果を、比較例4、比較例5、比較例6として、それぞれ表1に示す。
In the socket-shaped polypropylene joint 1 that joins the
Dが140mm、180mm、225mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、L=0.35Dとしたときの破壊水圧試験結果を、比較例7、比較例8、比較例9として、それぞれ表1に示す。
表1からわかるように、実施例1〜3では性能に問題がないことがわかる。比較例1〜3では融着部分15(図5参照)の面積が少なく、融着強度が不十分であるため、融着部分の付近から破損した。比較例4〜6ではLの範囲に融着の誤差が含まれているため、融着接合が確実にできているという条件下であれば、0.25D<Lの範囲から若干外れていても使用に耐えられる強度を維持することは可能であるが、0.25D<Lの範囲については、融着部分の面積が最低限管継手である管3の断面積以上必要であるため、管3の挿入部2の肉厚をtとして条件式を求めると、
π(D−2t)2/4≦πDL
という式が成り立ち、t(図1参照)は最小でD/11で求められるため、上式に代入すると、
0.167D≦L
となる。この0.167Dに対して、挿入部2を受口部4に挿入する時の挿入量は、一定になるように設定したとしても、作業者や融着機の性能や環境による融着のばらつきにより、設定した挿入量に対して最低で八割までしか挿入されない場合があり、また、設定した融着部分において、継手1や管3の端部の付近のそれぞれ一割程度の領域は、軸線のずれや融着の誤差により完全に融着できない場合がある領域である。このためLの範囲を、挿入部2が八割までしか挿入されない場合を考慮して、さらに融着面積を二割増しさせて設定すると、
0.167D/0.8*1.2=0.25D
となる。よって、接合部分に要求される強度を十分得るために0.25D<Lである必要がある。
As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 3, there is no problem in performance. In Comparative Examples 1 to 3, since the area of the fused portion 15 (see FIG. 5) is small and the fusion strength is insufficient, it was damaged from the vicinity of the fused portion. In Comparative Examples 4 to 6, since the fusion error is included in the range of L, so long as the fusion bonding is surely performed, even if it is slightly out of the range of 0.25D <L Although it is possible to maintain the strength that can withstand use, in the range of 0.25D <L, the area of the fused portion needs to be at least the cross-sectional area of the
π (D-2t) 2/4 ≦ πDL
Since t (see FIG. 1) can be calculated as D / 11 at the minimum, substituting it into the above equation,
0.167D ≦ L
It becomes. Even if the insertion amount when inserting the
0.167D / 0.8 * 1.2 = 0.25D
It becomes. Therefore, it is necessary that 0.25D <L in order to obtain sufficient strength required for the joint portion.
また、比較例7〜9では融着接合が確実にできているという条件下であれば、L<0.32Dの範囲から外れていても使用に耐えられる強度を維持することは可能であるが、一般的に融着面積が広くなると接合部分の信頼性は増すが、挿入部2を受口部4に挿入するという構造であるため融着接合時には溶融した樹脂による抵抗が発生し、Lが長いと融着接合が完了するまでの時間が長くなり、時間の経過とともに溶融した樹脂が固化することにより挿入抵抗は大きくなるため、Lを長くするにつれて挿入荷重の上昇率が高くなり、融着ミスが起こる確率が高くなる。これは大口径の継手では顕著であり、140mm≦D≦1000mmを対象とした本発明のオレフィン系樹脂製継手では、最低限必要な融着面積を有するLに対して3割増の範囲内であれば挿入荷重の上昇はあまりないが、3割より大きくなると挿入荷重の上昇率が高くなるため、L<0.32Dである必要がある。また、Lが長くなると継手1の体積が増すために材料のコストが増えて重量が増加するため、体積の変化の範囲を二割程度内に抑えるためにもL<0.32Dである必要がある。
Further, in Comparative Examples 7 to 9, it is possible to maintain the strength that can be used even if it is out of the range of L <0.32D as long as the fusion bonding can be reliably performed. In general, as the fusion area increases, the reliability of the joint portion increases. However, since the
以上のことから、Lの寸法は、0.25D<L<0.32Dの範囲であれば、融着接合時の挿入荷重を抑えて融着ミスを防ぐことができ、より確実な融着接合を行うことができる。 From the above, if the dimension of L is in the range of 0.25D <L <0.32D, the insertion load at the time of fusion bonding can be suppressed to prevent a fusion error, and more reliable fusion bonding. It can be performed.
Dが140mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手において、Zが11.5mm(Z=0.082D)、15mm(Z=0.107D)、16.5mm(Z=0.118D)、19.5mm(Z=0.139D)、23mm(Z=0.164D)としたときの破壊水圧試験結果を、実施例4、実施例5、実施例6、実施例7、実施例8として、それぞれ表2に示す。
In a socket-shaped polypropylene joint for joining
Dが180mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、Zが15mm(Z=0.083D)、16.5mm(Z=0.091D)、19.5mm(Z=0.108D)、23mm(Z=0.128D)としたときの破壊水圧試験結果を、実施例9、実施例10、実施例11、実施例12として、それぞれ表2に示す。
In the socket-shaped polypropylene joint 1 for joining the
Dが225mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、Zが16.5mm(Z=0.074D)、19.5mm(Z=0.087D)、23mm(Z=0.096D)としたときの破壊水圧試験結果を、実施例13、実施例14、実施例15として、それぞれ表2に示す。
In a socket-shaped polypropylene joint 1 for joining
Dが140mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、Zが7.5mm(Z=0.054D)としたときの破壊水圧試験結果を、比較例10として、表2に示す。
In the socket-shaped polypropylene joint 1 for joining the
Dが180mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、Zが7.5mm(Z=0.042D)、11.5mm(Z=0.064D)としたときの破壊水圧試験結果を、比較例11、比較例12として、それぞれ表2に示す。
Fracture water pressure test when D is 7.5 mm (Z = 0.042D) and 11.5 mm (Z = 0.064D) in a socket-shaped polypropylene joint 1 for joining
Dが225mmのポリプロピレン製管3を接合するソケット形状のポリプロピレン製継手1において、Zが7.5mm(Z=0.33D)11.5mm(Z=0.051D)、15mm(Z=0.067D)としたときの破壊水圧試験結果を、比較例13、比較例14、比較例15として、それぞれ表2に示す。
表2からわかるように、比較例10〜15より、0.08D(1+sinθ)<Zでない場合、管内にかかる内圧は接合部分の構造上、挿入された管3端面間から形成される空隙12の部分に応力が集中し、Zの寸法が小さいと応力が狭い空隙12内に集中して加わるために、内圧に耐えられずに破壊してしまう。実施例4〜15より、0.08D(1+sinθ)<Zの範囲であれば、Dが140mm、180mm、225mmのいずれであっても、Zは0.08Dより大きい値であれば、十分な破壊強度を得ることができる。
As can be seen from Table 2, from Comparative Examples 10 to 15, when 0.08D (1 + sin θ) <Z is not satisfied, the internal pressure applied to the inside of the pipe is the
以上のことから、ソケット形状のポリプロピレン製継手であるので継手の曲管角度θは0°であり、0.08D(1+sinθ)<Zの範囲であれば、継手の空隙部分に応力を集中させることなく、破壊強度を維持することができる。なお、継手のZが長くなると継手1が大きくなり成形が困難になり、材料のコストや重量の増加につながるため、これらを抑えるためにZ<0.13D(1+sinθ)である必要があり、0.08D(1+sinθ)<Z<0.13D(1+sinθ)であることが好ましい。 From the above, since it is a socket-shaped polypropylene joint, the bent pipe angle θ of the joint is 0 °. If 0.08D (1 + sinθ) <Z, the stress should be concentrated in the gap portion of the joint. In addition, the breaking strength can be maintained. In addition, if Z of a joint becomes long, the joint 1 becomes large and molding becomes difficult, leading to an increase in material cost and weight. Therefore, in order to suppress these, it is necessary that Z <0.13D (1 + sin θ). 0.08D (1 + sin θ) <Z <0.13D (1 + sin θ) is preferable.
本発明は、配水配管、超純水配管、各種薬液配管、農水配管、蒸気配管、各種ガス配管などに用いられる、外径が140mm〜1000mmの管継手の挿入部が挿入されるポリプロピレンやポリエチレン製のソケット、エルボ、チーズ、レジューサなどの受口部を有する継手として使用することにより上記の優れた効果が得られる。 The present invention is made of polypropylene or polyethylene into which an insertion portion of a pipe joint having an outer diameter of 140 mm to 1000 mm is used for water distribution pipes, ultrapure water pipes, various chemical pipes, agricultural water pipes, steam pipes, various gas pipes, etc. The above-described excellent effects can be obtained by using as a joint having a receiving portion such as a socket, elbow, cheese or reducer.
1…継手
2…挿入部
3…管
4…受口部
5…鍔部
6…クランプ
7…クランプ
8…段差部
9…突部
10…間欠突条部
11…面取り部
12…空隙
13…ヒーター
14…継手
15…融着部分
16…挿入部
17…管
18…受口部
19…鍔部
20…面取り部
21…空隙
22…屈曲部分
D…管の外径
D1…鍔部の外径
D2…継手の外径
L…継手の受口部の長さ
Z…継手の受口部終端から中心までの直線部分の長さ
S…継手端面から段差部までの長さ
θ…継手が曲管継手の場合の曲管角度
DESCRIPTION OF
Claims (2)
D(mm):該管及び/または継手の挿入部の外径、
L(mm):該継手の受口部の長さ、
Z(mm):該継手の受口部終端から中心までにおける直線部分の長さ(但し、該継手が直管の場合、「中心」とは該継手の両受口終端間の中点、該継手が曲管の場合、「中心」とは該継手の両受口部の軸線交点と定義する。)、
θ:該継手が曲管継手の場合の曲管角度、
としたとき、
1)0.25D<L<0.32D
2)0.08D(1+sinθ)<Z
3)140≦D≦1000
であることを特徴とするオレフィン系樹脂製継手。 In the olefin resin joint having an inlet portion where the end of the olefin resin pipe and / or joint is inserted and heat-sealed,
D (mm): outer diameter of the insertion portion of the pipe and / or joint,
L (mm): length of the receiving portion of the joint,
Z (mm): the length of the straight portion from the end of the joint to the center of the joint (however, when the joint is a straight pipe, “center” means the midpoint between the two terminal ends of the joint, When the joint is a curved pipe, the “center” is defined as the intersection of the axes of the two receiving portions of the joint.
θ: bent pipe angle when the joint is a bent pipe joint,
When
1) 0.25D <L <0.32D
2) 0.08D (1 + sin θ) <Z
3) 140 ≦ D ≦ 1000
An olefin resin joint characterized by the above.
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