TWI402446B - 管內面修補接頭 - Google Patents

Description

管內面修補接頭

本發明是有關於一種自管路的內面側對管路的管體接頭部進行修補的管內面修補接頭。

一般而言，農業用水、工業用水、自來水等中所使用的管路是由以聚碳酸酯管(polycarbonate tube，PC)或鋼管製作而成的管體構成。該管體配置於地面上挖掘的溝槽內，管體彼此由管體接頭部來連結。之後，利用土將該溝槽填埋，藉此將管路(管體)埋設於地下。

埋設於地下的管路因長期的使用，而有在管體接頭部發生洩漏的情況。當在管路的管體接頭部發生洩漏時，為了防止管路的管體接頭部的洩漏而需要對管路的管體接頭部進行修補。

為了進行此種修補，已開發出如下的管內面修補接頭：將橡膠圈(rubber ring)配置於管體接頭部的洩漏部的內面，且在該橡膠圈的內面配置擴展帶(expanded band)，藉此將該橡膠圈緊壓固定於管體的內面(日本專利特開平2-295478號)。此種管內面修補接頭被用於埋設在地下的管路的管體的直徑的大小為內部可供作業人員進入的程度的情況。亦即，作業人員進入至管體內，將橡膠圈配置於管體接頭部的洩漏部的內面，且在該橡膠圈的內面配置擴展帶而將該橡膠圈緊壓固定於管體的內面，藉此來對管體接頭部的洩漏進行修補。

此種管內面修補接頭如圖5及圖6所示，包括：以橋接的方式配置於應連接的管體1、1的端部1a、1a的內面的橡膠圈2，以及配置於橡膠圈2的兩端部的各內面的擴展帶3、3。各擴展帶3包括多個圓弧狀片段(segment)3a，及形成於各圓弧狀片段3a的端部4且可卡止於對應的另一圓弧狀片段3a的端部4的卡止爪部5。而且，在相鄰的圓弧狀片段3a、3a的端部4、4之間還插入著間隔件6。

又，如圖7所示，在各圓弧狀片段3a的端部，形成著分別收容操作汽缸7的圓筒7a的突出插釘7p及活塞7b的突出插釘7q而使該些插釘卡合的圓孔(卡止開口)8p、8q。若將操作汽缸7的突出插釘7p、7q卡合於設置在相鄰的圓弧狀片段3a、3a的圓孔(卡止開口)8p、8q，則使操作汽缸7作動，藉此將相鄰的圓弧狀片段3a、3a朝彼此在周方向上離開的方向按壓。而且，藉由將間隔件6插入至相鄰的圓弧狀片段3a、3a的端部4、4之間，能夠將圓弧狀片段3a、3a維持成彼此離開的狀態，亦即，能夠維持對橡膠圈2的緊固狀態。

然而，上述管內面修補接頭中，管路的內面狀態會因長期使用而出現各種情況，另一方面，難以變更間隔件6的尺寸，因而難以將各圓弧狀片段3a對於橡膠圈2的緊固固定的程度設為固定，結果無法充分獲得防洩漏的效果。

而且，上述管內面修補接頭中，管路的內面狀態會因長期使用而出現各種情況，另一方面，因將必需具有規定 的強度的橡膠圈2直接配置於管路的內面，故橡膠圈2的柔軟性不充分，結果無法充分獲得對於管路的內面的密封性能，從而無法充分獲得防洩漏的效果。

本發明著眼於以上的問題，為了有效地解決該問題而創作完成的。本發明的目的在於提供一種可顯著改善防洩漏作用的管內面修補接頭。

本發明為一種管內面修補接頭，將一側管體與另一側管體不透液地加以連接，其特徵在於包括：主橡膠圈，以自一側管體的內面到達另一側管體的內面的方式而配置；一側擴展帶，為了使主橡膠圈壓接至一側管體的內面而配置於主橡膠圈的一側管體的內面；另一側擴展帶，為了使主橡膠圈壓接至另一側管體的內面而配置於主橡膠圈的另一側管體的內面；以及壓板，具有安裝螺釘用長孔的一端側開放的U字孔、及為了避免與操作汽缸的突出插釘的干涉而設置的切口，各擴展帶由藉由安裝螺釘並經由上述壓板而在周方向上調節自如地連接的多個圓弧狀片段構成，各圓弧狀片段於兩端的各自的附近具有收容操作汽缸的突出插釘的圓孔，將上述切口形成為如下形狀：當在將安裝螺釘鬆開而未取下的狀態下利用上述U字孔而使上述壓板於安裝螺釘的頭部與上述圓弧狀片段之間滑動，並經由上述U字孔的開放端自安裝螺釘及圓弧狀片段取下上述壓板時，即便在該圓弧狀片段的上述圓孔中收容操作汽缸的突出插釘的狀態下，因上述切口的存在而該壓板不會與該突出插釘發生干涉。

根據本發明，因構成各擴展帶的多個圓弧狀片段藉由安裝螺釘並經由壓板而在周方向上調節自如地連接，故可自由更換插入至鄰接的圓弧狀片段之間的間隔件，亦即，能夠容易地變更該間隔件的尺寸。因此，可容易調整各圓弧狀片段對於橡膠圈的緊固固定的程度，結果可充分發揮防洩漏的效果。此外，根據本發明，因設置於壓板的切口的存在，在將安裝螺釘鬆開而未取下的狀態下利用U字孔使壓板於安裝螺釘的頭部與圓弧狀片段之間滑動，並經由U字孔的開放端自安裝螺釘及圓弧狀片段取下壓板時，即便在圓弧狀片段的圓孔中收容操作汽缸的突出插釘的狀態下，壓板亦不會與突出插釘發生干涉。因此，在圓弧狀片段的圓孔中收容著操作汽缸的突出插釘的狀態下，不進行壓板的取下作業(例如間隔件插入前為必需)便可進行安裝作業，從而作業效率特別提高。

較佳為上述壓板包括分別以沿周方向延伸的方式平行地形成的2列U字孔；上述2列U字孔於該壓板的共用的一端側開放；於上述2列U字孔之間將上述切口以沿周方向延伸的方式而設置。

於採用此種形態的情況下，在將安裝螺釘鬆開而未取下的狀態下利用U字孔使壓板於安裝螺釘的頭部與圓弧狀片段之間滑動的作業能夠非常順利地實施。尤其上述切口在與上述U字孔開放的上述壓板的一端側為相反的另一端側開放的情況下，可延長壓板的周方向的長度，因而可擴大間隔件的尺寸變更的範圍(range)，結果可提高各圓弧 狀片段對於橡膠圈的緊固固定的調整的自由度。

而且，較佳為本發明更包括：一側輔助橡膠圈，插入至一側管體的內面與主橡膠圈之間；以及另一側輔助橡膠圈，插入至另一側管體的內面與主橡膠圈之間。

在該情況下，例如在管體的內面粗糙而缺乏平滑性的情況下，藉由使用軟性橡膠材料來作為輔助橡膠圈，從而該輔助橡膠圈以包圍粗糙的凹凸面的方式密接而獲得確實的密封性能，另一方面，關於主橡膠圈可使用具有規定的強度的橡膠材料。亦即，主橡膠圈與輔助橡膠圈中可使用不同的橡膠。

根據本件發明者等人進行的各種實驗結果可知，主橡膠圈的日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)硬度較佳為60~70，輔助橡膠圈的JIS硬度較佳為10~30。

關於具體的橡膠材料，主橡膠圈較佳為由天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠(Styrene-Butadiene Rubber，SBR)、氯丁二烯、乙烯-丙烯三共聚物(ethylene propylene diene monomer，EPDM)中的任一種構成，輔助橡膠圈較佳為由矽橡膠構成。

而且，較佳為於主橡膠圈的外表面，與一側輔助橡膠圈的插入位置相對應而設置著一側狹窄部，與另一側輔助橡膠圈的插入位置相對應而設置著另一側狹窄部。在採用此種構成的情況下，沿管體內流動的流體以將各輔助橡膠圈朝各狹窄部壓入的方式發揮作用，因此各輔助橡膠圈的密封性能進一步提高。

而且，本發明是將具有上述任一特徵的管內面修補接頭加以組裝的方法，其特徵在於包括下述步驟：相對於鄰接的圓弧狀片段的各對來臨時定位壓板且將安裝螺釘臨時固定；使操作汽缸的突出插釘嵌合於操作對象的一對圓弧狀片段的對應的圓孔；將臨時固定的安裝螺釘鬆開但未取下，因壓板的切口的存在而不會與突出插釘發生干涉地使該壓板在安裝螺釘的頭部與該一對圓弧狀片段之間滑動而拔下取出；對上述操作汽缸進行操作，將該一對圓弧狀片段朝在周方向上彼此離開的方向按壓；將間隔件插入至該一對圓弧狀片段之間；自該一對圓弧狀片段的圓孔取下操作汽缸的突出插釘；以及將壓板再次插入至安裝螺釘的頭部與該一對圓弧狀片段之間，將壓板正式定位而將安裝螺釘正式固定。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下，根據實施形態對本發明進行詳細說明。

本發明的一實施形態的管內面修補接頭10如圖1至圖3所示，為將一側管體11a與另一側管體11b不透液地加以連接的管內面修補接頭，且包括以自一側管體11a的內面到達另一側管體11b的內面的方式而配置的主橡膠圈12。主橡膠圈12的兩端部以管內流體順暢地流動的方式構成為傾斜面部12t。

而且，本實施形態中，於一側管體11a的內面與主橡膠圈12之間插入著一側輔助橡膠圈13a，於另一側管體11b的內面與主橡膠圈12之間插入著另一側輔助橡膠圈13b。

本實施形態的主橡膠圈12的JIS硬度為65，較佳的JIS硬度的範圍為60~70。另一方面，本實施形態的輔助橡膠圈13a、13b的JIS硬度為20，較佳的JIS硬度的範圍為10~30。關於具體的橡膠材料，主橡膠圈12較佳為由天然橡膠、SBR、氯丁二烯、EPDM中的任一種構成，輔助橡膠圈13a、13b較佳為由矽橡膠構成。

亦即，關於主橡膠圈12可使用具有規定的強度(硬度)的橡膠材料，另一方面，關於輔助橡膠圈13a、13b可使用軟性橡膠材料，因此在管體11a、11b的內面粗糙而缺乏平滑性的情況下，輔助橡膠圈13a、13b以包圍粗糙的凹凸面13e的方式密接從而可獲得確實的密封性能。

而且，如圖2及圖3所示，於主橡膠圈12的外表面，與一側輔助橡膠圈13a的插入位置相對應而設置著一側狹窄部22a，與另一側輔助橡膠圈13b的插入位置相對應而設置著另一側狹窄部22b。如圖3所示，於一側輔助橡膠圈13a設置著用以收容一側狹窄部22a的凹部23a，於另一側輔助橡膠圈13b設置著用以收容另一側狹窄部22b的凹部23b。藉由此種構成，沿管體內流動的流體以將各輔助橡膠圈13a、13b朝各狹窄部22a、22b壓入的方式發揮作用(參照圖2的區域A中的箭頭方向)。因此，各輔助橡膠圈13a、13b的密封性能進一步提高。

而且，如圖2及圖3所示，於主橡膠圈12的外表面，在一側狹窄部22a的左右與該一側狹窄部22a並列而設置著輔助狹窄部24a、26a，在另一側狹窄部22b的左右與該另一側狹窄部22b並列而設置著輔助狹窄部24b、26b。

而且，如圖1所示，於主橡膠圈12的一側管體11a的內面，設置著為了將主橡膠圈12壓接至一側管體11a的內面而配置的一側擴展帶14a，於主橡膠圈12的另一側管體11b的內面，設置著為了將主橡膠圈12壓接至另一側管體11b的內面而配置的另一側擴展帶14b。而且，本實施形態中，於主橡膠圈12的中央部的內面設置著輔助擴展帶14c。

各擴展帶14a、14b、14c如圖4所示，由經由壓板30而在周方向上調節自如地連接的4個圓弧狀片段31構成。壓板30包括安裝螺釘用長孔的一端開放的U字孔30h、及為了避免與操作汽缸的突出插釘的干涉而設置的切口30i。該切口30i形成為如下：當在將安裝螺釘40鬆開而未取下的狀態下，利用U字孔30h使壓板30於安裝螺釘40的頭部與圓弧狀片段31之間滑動，並經由U字孔30h的開放端而自安裝螺釘40及圓弧狀片段31取下壓板30時，即便在圓弧狀片段31的圓孔31h中收容著操作汽缸的突出插釘的狀態下，因該切口30i的存在壓板30亦不會與該突出插釘發生干涉。藉此，在圓弧狀片段31的圓孔31h中收容著操作汽缸的突出插釘的狀態下，不進行壓板30的取下作業(例如間隔件35(後述)的插入前為必需)便 可進行安裝作業。因此，能夠進一步提高作業效率(作業性)。此外，藉由利用U字孔30h(安裝螺釘用長孔的一端開放的孔)，無需拔下安裝螺釘40便可進行壓板30的位置調節作業。藉此，能夠進一步提高作業效率。

具體而言，本實施形態的壓板30包括分別以沿周方向延伸的方式平行地形成的2列U字孔30h、30h，該2列U字孔30h、30h於壓板30的共用的一端側(圖4的左端側)開放。而且，於2列U字孔30h、30h之間，將切口30i以仍沿周方向延伸的方式而設置。切口30i在與U字孔30h、30h開放的一側相反的一側(圖4的右端側)開放。根據此種形態，在將安裝螺釘40鬆開而未取下的狀態下利用U字孔30h、30h使壓板30於安裝螺釘40的頭部與圓弧狀片段31之間滑動的作業能夠極其順利地實施。而且，因可延長壓板30的周方向的長度，故可擴大間隔件35(後述)的尺寸變更的範圍，結果可提高各圓弧狀片段31對於主橡膠圈12的緊固固定的調整的自由度。

另外，本實施形態的壓板30在與U字孔30h相對向的一側(圖4的左端側)形成著第2切口30j。該第2切口30j亦可發揮避免與圖4的左側的圓弧狀片段31的圓孔31h收容的操作汽缸的突出插釘的干涉的功能。切口30h與第2切口30j的周方向的長度的比例如較佳為3：1~4：1左右。再者，亦可不設置第2切口30j。

另外，於主橡膠圈12的內面，在各擴展帶14a、14b、14c的與具有U字孔的壓板30相對應的位置處插入SUS 板50。藉此，可保護主橡膠圈12不會因安裝螺釘40而受損。

而且，於主橡膠圈12的內面，並列設置著一側擴展帶14a収納用的一側凹部28a、另一側擴展帶14b収納用的另一側凹部28b、及設於一側凹部28a與另一側凹部28b之間的輔助擴展帶14c収納用的輔助凹部28c。是否於輔助凹部28c內配置輔助擴展帶14c為任意，但在配置的情況下，可防止主橡膠圈12向內側變形。

其次，對本實施形態的管內面修補接頭10的安裝順序進行說明。

當埋設於地下的管路的管體接頭部發生液體的洩漏時，為了防止該接頭部的液體洩漏，由作業人員進入至管路內。而且，本實施形態的管內面修補接頭10的橡膠圈12如圖1所示，以將管體11a、11b橋接的方式而配置於包含洩漏的接頭部的管體11a、11b的端部內面。

其次，2條(或3條)擴展帶14a、14b(、14c)配置於設置在橡膠圈12的內面的一側凹部28a及另一側凹部28b(及輔助凹部28c)。各擴展帶14a、14b(、14c)如上述般，可藉由經由具有U字孔的壓板30將4個圓弧狀片段31連結而形成。具體而言，相對於鄰接的圓弧狀片段31的各對來臨時定位壓板30且將安裝螺釘40臨時固定後，使操作汽缸的突出插釘(參照圖7)嵌合於操作對象的一對圓弧狀片段31的對應的圓孔31h。然後，將臨時固定的安裝螺釘40鬆開而未取下，使壓板30於安裝螺釘40 的頭部與該一對圓弧狀片段31之間滑動而拔下取出。此時，因壓板30的切口30i的存在，壓板30不會與突出插釘發生干涉。然後，對操作汽缸進行操作，將該一對圓弧狀片段31朝在周方向上彼此離開的方向按壓。因實現了較佳的按壓狀態，故為了維持該狀態，將間隔件35插入至該一對圓弧狀片段31之間。然後，將操作汽缸的突出插釘自該一對圓弧狀片段的圓孔取下，將壓板30再次插入至安裝螺釘40的頭部與該一對圓弧狀片段31之間，對壓板30進行正式定位而利用安裝螺釘40進行正式固定。

如此設置於橡膠圈12的內面的擴展帶14a、14b(、14c)將橡膠圈12按壓至管體11a、11b的端部內面。藉此，包含管體11a、11b的接頭部的部分藉由橡膠圈12而密封。另外，亦可根據各擴展帶14a、14b(、14c)對管體內面的按壓狀態，而將追加的間隔件35插入至其他鄰接的圓弧狀片段31之間。此時，自安裝螺釘40的臨時固定至正式固定為止的上述各步驟在4個圓弧狀片段31的每個連接部(有4個部位)依次實施。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、11a、11b‧‧‧管體

1a‧‧‧管體1的端部

2‧‧‧橡膠圈

3‧‧‧擴展帶

3a、31‧‧‧圓弧狀片段

4‧‧‧圓弧狀片段3a的端部

5‧‧‧卡止爪部

6、35‧‧‧間隔件

7‧‧‧操作汽缸

7a‧‧‧圓筒

7b‧‧‧活塞

7p‧‧‧圓筒7a的突出插釘

7q‧‧‧活塞7b的突出插釘

8p、8q‧‧‧圓孔(卡止開口)

10‧‧‧管內面修補接頭

12‧‧‧主橡膠圈/橡膠圈

12t‧‧‧傾斜面部

13a‧‧‧一側輔助橡膠圈

13b‧‧‧另一側輔助橡膠圈

13e‧‧‧粗糙的凹凸面

14a‧‧‧一側擴展帶

14b‧‧‧另一側擴展帶

14c‧‧‧輔助擴展帶

22a‧‧‧一側狹窄部

22b‧‧‧另一側狹窄部

23a‧‧‧收容一側狹窄部22a的凹部

23b‧‧‧收容另一側狹窄部22b的凹部

24a、24b、26a、26b‧‧‧輔助狹窄部

28a‧‧‧一側凹部

28b‧‧‧另一側凹部

28c‧‧‧収納用的輔助凹部

30‧‧‧壓板

30h‧‧‧U字孔/切口

30i‧‧‧切口

30j‧‧‧第2切口

31h‧‧‧圓孔

40‧‧‧安裝螺釘

50‧‧‧SUS板

A‧‧‧區域

圖1是表示本發明的一實施形態的內面修補接頭的內面側的一部分的圖。

圖2是圖1所示的內面修補接頭的部分放大剖面圖。

圖3是安裝擴展帶前的與圖2相對應的圖。

圖4是表示本發明的一實施形態的內面修補接頭中擴展帶的連結部的圖。

圖5是表示安裝著先前的內面修補接頭的狀態的圖。

圖6是表示先前的內面修補接頭的擴展帶的連結部的圖。

圖7是表示用以將先前的內面修補接頭的擴展帶擴展的操作汽缸的圖。

11a、11b‧‧‧管體

12‧‧‧主橡膠圈/橡膠圈

12t‧‧‧傾斜面部

13a‧‧‧一側輔助橡膠圈

13b‧‧‧另一側輔助橡膠圈

13e‧‧‧粗糙的凹凸面

14a‧‧‧一側擴展帶

14b‧‧‧另一側擴展帶

14c‧‧‧輔助擴展帶

A‧‧‧區域

Claims (9)

1. 一種管內面修補接頭，將一側管體與另一側管體不透液地加以連接，其特徵在於包括：主橡膠圈，以自一側管體的內面到達另一側管體的內面的方式而配置；一側擴展帶，為了使上述主橡膠圈壓接至上述一側管體的內面而配置於上述主橡膠圈的上述一側管體的內面；另一側擴展帶，為了使上述主橡膠圈壓接至上述另一側管體的內面而配置於上述主橡膠圈的上述另一側管體的內面；以及壓板，具有安裝螺釘用長孔的一端側開放的U字孔、及為了避免與操作汽缸的突出插釘的干涉而設置的切口，各上述擴展帶由藉由安裝螺釘並經由上述壓板而在周方向上調節自如地連接的多個圓弧狀片段構成，各上述圓弧狀片段於兩端的各自的附近具有收容上述操作汽缸的突出插釘的圓孔，上述切口形成為如下形狀：當在將上述安裝螺釘鬆開而未取下的狀態下利用上述U字孔而使上述壓板於上述安裝螺釘的頭部與上述圓弧狀片段之間滑動，並經由上述U字孔的開放端自上述安裝螺釘及上述圓弧狀片段取下上述壓板時，即便在該圓弧狀片段的上述圓孔中收容上述操作汽缸的突出插釘的狀態下，因上述切口的存在而該壓板不會與該突出插釘發生干涉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之管內面修補接頭，其 中上述壓板包括分別以沿周方向延伸的方式平行地形成的2列的U字孔；上述2列的U字孔於該壓板的共用的一端側開放；於上述2列的U字孔之間將上述切口以沿周方向延伸的方式而設置。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之管內面修補接頭，其中上述切口在與上述U字孔開放的上述壓板的一端側相反的另一端側開放。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之管內面修補接頭，其更包括：一側輔助橡膠圈，插入至上述一側管體的內面與上述主橡膠圈之間；以及另一側輔助橡膠圈，插入至上述另一側管體的內面與上述主橡膠圈之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之管內面修補接頭，其中上述主橡膠圈與上述輔助橡膠圈由不同的橡膠構成。
6. 如申請專利範圍第5項所述之管內面修補接頭，其中上述主橡膠圈的JIS硬度為60~70；上述輔助橡膠圈的JIS硬度為10~30。
7. 如申請專利範圍第5項所述之管內面修補接頭，其 中上述主橡膠圈由天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、氯丁二烯、乙烯-丙烯三共聚物中的任一種構成；上述輔助橡膠圈由矽橡膠構成。
8. 如申請專利範圍第4項所述之管內面修補接頭，其中於上述主橡膠圈的外表面，與一側輔助橡膠圈的插入位置相對應而設置著一側狹窄部，與另一側輔助橡膠圈的插入位置相對應而設置著另一側狹窄部。
9. 一種組裝方法，是將如申請專利範圍第1項所述之管內面修補接頭加以組裝的方法，其特徵在於包括下述步驟：相對於鄰接的圓弧狀片段的各對來臨時定位壓板且將安裝螺釘臨時固定；使操作汽缸的突出插釘嵌合於操作對象的一對圓弧狀片段的對應的圓孔；將臨時固定的上述安裝螺釘鬆開但未取下，因壓板的切口的存在而不會與上述突出插釘發生干涉地使該壓板在上述安裝螺釘的頭部與該一對圓弧狀片段之間滑動而拔下取出；對上述操作汽缸進行操作，將該一對圓弧狀片段朝在周方向上彼此離開的方向按壓； 將間隔件插入至該一對圓弧狀片段之間；自該一對圓弧狀片段的圓孔取下上述操作汽缸的上述突出插釘；以及將上述壓板再次插入至上述安裝螺釘的頭部與該一對圓弧狀片段之間，將上述壓板正式定位而將上述安裝螺釘正式固定。