(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体輸送システム（Ｃ）に分岐管（５４）を連結する装置（Ｂ）であって、前記装置（Ｂ）が、
管（Ｃ）の壁（１０）と接する支持ソールまたは支持部分（１２）と、
分岐管（５４）用の連結部材（２８）と、
壁（１０）を穿孔するカッター（７０）と該カッター（７０）の上に設けられ滑らかな外面（６０）を備えた円筒部分（７１）とを有する穿孔要素（２０）と、
前記穿孔要素（２０）を収容する、自身の長手方向軸（５１）に沿って配置された円筒形シャフト（１６）と、前記穿孔要素（２０）は壁（１０）を穿孔する穿孔位置から該シャフト（１６）内の引込み位置までねじ込みにより移動することが可能であることと、
シャフト（１６）と穿孔要素（２０）との間の環状封止手段（Ｅ、３０）と
を備え、
支持部分（１２）、連結部材（２８）、シャフト（１６）、および環状封止手段（Ｅ）が、モールド成形またはキャスト成形により一体形成され、前記環状封止手段（Ｅ）が穿孔要素（２０）の前記滑らかな外面（６０）に当接するか、滑らかな外面（６０）を包囲するかの少なくともいずれか一方である装置。
【請求項２】
自由状態にある環状封止手段の通路の直径（６４）が穿孔要素（２０）の前記滑らかな外面（６０）の直径（７２）よりも小さい請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記直径（６４、７２）の差が０．４ｍｍから０．８ｍｍまでの範囲内にある請求項２に記載の装置。
【請求項４】
環状封止手段（Ｅ）が、シャフトの長手方向軸（５１）とほぼ合一する軸を有すると共にほぼ半円形の断面を有する、トーラス形の環状フランジを備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記環状フランジが、シャフトの壁（７３）を構成する材料と同一の材料で構成されると共に成形によって得られ、前記フランジのトーラス断面の輪郭がその中央部分において平坦化されている請求項４に記載の装置。
【請求項６】
環状封止手段（Ｅ）が、シャフトの下端に配置された、シャフトと共軸な環状フランジ（３０）を備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
穿孔要素（２０）がガスケットを有しない請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
支持部分（１２）、連結部材（２８）、シャフト（１６）、および環状封止手段（Ｅ、３０）が、１回の成形操作により１つの成形ポリエチレン部品を形成する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
穿孔要素を螺着するためのシャフトの雌ねじ螺刻部分（６１）が成形により得られ、シャフトがねじ山を有する管状挿入物を伴わずに存在する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
流体輸送配管システム（Ｃ）に分岐管（５４）を連結する装置（Ｂ）をプラスチック射出成形により製造する装置であって、前記装置（Ｂ）が、
管（Ｃ）の壁（１０）と接する支持部分または支持ソール（１２）と、
分岐管（５４）用の連結部材（２８）と、
穿孔要素（２０）を収容するように設計され、自身の長手方向軸（５１）に沿って配置された円筒形シャフト（１６）と、前記穿孔要素（２０）はねじ込みによりシャフト（１６）内を移動可能であることと、
シャフト（１６）と穿孔要素（２０）との間の環状封止手段（Ｅ、３０）と
を備え、
前記装置が、鋳型の他の部分から分離することが可能であり且つ前記環状封止手段（Ｅ、３０）を受承するか前記環状封止手段（Ｅ，３０）の形成に使用される伸長した中子（１００）を備える装置。
【請求項１１】
中子（１００）が、中子の長手方向軸（１０２）と共軸な、トーラス形状の環状のど（１０１）を備える請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
流体輸送配管システム（Ｃ）に分岐管（５４）を連結する装置（Ｂ）のプラスチック材料の射出成形による製造方法であって、前記装置（Ｂ）が、
管（Ｃ）の壁（１０）と接する支持部分または支持ソール（１２）と、
分岐管（５４）用の連結部材（２８）と、
穿孔要素（２０）を収容するように設計され、自身の長手方向軸（５１）に沿って配置された円筒形シャフト（１６）と、前記穿孔要素（２０）はねじ込みによりシャフト（１６）内を移動可能であることと、
シャフト（１６）と穿孔要素（２０）との間の環状封止手段（Ｅ、３０）と
を備え、
請求項１０または１１に記載の装置を使用する製造方法。
【請求項１３】
前記環状封止手段の弾性および塑性変形の少なくともいずれか一方を生じさせることにより、中子（１００）が成形部品から抜き出され、この抜き出しが、雄ねじ状に螺刻された中子を、中子の螺刻部分（１０４）と接触した状態で成形することにより得られたねじ山を有するシャフトの外側に螺脱することにより実行される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
成形部品および中子（１００）を鋳型から取出した後に、成形部品から中子（１００）を抜き出す請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、圧力下において液体状態または気体状態である流体を輸送する流体輸送配管システムに少なくとも一つの分岐管を連結する装置に関する。
【０００２】
より詳細には本発明は、主管壁の後面の一部を覆うことが可能であると共に主管上に載置されるか重ねられるソール（ｓｏｌｅ：基底部）を形成する第１の部分を備えた主管に、副管として知られている第２の管を連結する前記装置に関する。
【０００３】
ソールおよび主管を加熱して、主管への装置の溶接を行うために、電流源に接続することを目的として抵抗要素（導電性）をソールに組み込むことが可能である。電気溶接型装置として知られる上記連結装置は、主管が圧力下で流体を輸送する場合に特に適しており、一方、流体が如何なる圧力も受けずに（あるいは低圧力下で）輸送される場合は、帯環（ｓｔｒａｐ）のような機械的結合手段により主管と連結装置とを一体化させることが可能である。
【０００４】
上記装置は、副管連結用の連結部材となる管状スリーブと、円筒形シャフト（または第２のスリーブ）とをさらに備え、同円筒形シャフトには穿孔要素が同円筒形シャフトに対して共軸移動可能に取り付けられており、同穿孔要素は下部管状壁を有し、下部管状壁の自由末端には主管の壁を切断するカッターが形成されると共に、下部管状壁の上側部分の外側にはシャフト内部の雌ねじ部分と協働するように雄ねじが設けられる。これらの装置は、複数の文献すなわち米国特許第４，６８４，４１７号、フランス特許第２，５１９，５７８号、欧州特許第７３６，７１８号および欧州特許第８２１，１９３号に記載されている。
【０００５】
本発明は、ソール、シャフトおよびスリーブが１つのモールド成形されたプラスチック部材を形成する前記装置に特に適用できる。
他の連結装置（それらの構造および実施に関しては複雑であるが）が、例えば欧州特許出願出願公開第０７２６４１９号に記載されている。
【０００６】
本発明の目的は、低コストで製造された単純な構造を有し、たとえ不慣れな作業者であっても使用が容易で、輸送する流体が圧力下にある状態ですなわちこの管（主管）による流体供給を中断させない状態で分岐管を流体輸送配管システムに連結することが可能な、この種の連結装置を実現することにある。
【０００７】
このように、本発明は、主管として知られている流体輸送配管システムに分岐管を連結する装置（公知）に関するものであり、前記流体輸送配管システムは流体を外部環境から分離する壁を備え、前記連結装置は、流体輸送管壁の外表面の形状と相補的な形状を有すると共に、自身をその外表面と一体化させる手段を設けた支持部分（ソール）と、支持部分と一体の円筒形シャフト内部を移動して主管の壁に穴を穿つことのできる穿孔要素を備える主管壁穿孔装置と、主管に分岐管を連結する連結部材であって、前記穴が形成されて穿孔要素が前記穴から解放された後に主管と連通するように配置可能な連結部材と、を備える。
【０００８】
本発明の一つの特徴によれば、連結装置は、シャフトと穿孔要素との間での前記流体の通過を防止（または制限）する封止装置を備え、該封止装置の一部分はシャフトの内表面によって形成され、該封止装置は穿孔要素の外表面の滑らかな下側部分と密封接触する。
【０００９】
封止装置は好ましくは、シャフトの内表面に突出したトーラス（円環）状フランジを有し、同トーラス状フランジは、前記穿孔要素の前記滑らかな部分との密封接触を確実にする。シャフトの内部断面を狭めることになるこのフランジは、シャフトがモールド成形される際に、シャフトと一体に１つの部材として形成されることが好ましい。
【００１０】
一つの態様の変形例によれば、シャフト壁の内表面に設けられたトーラス状の「のど」内の円形断面を有するリング（トーラス継手、できれば可動）によって、シャフトの内部断面を狭めることが可能である。
【００１１】
このリングは、円筒形シャフトの内表面に成形するか、溶接によりシャフトと一体化させるか、あるいはその両方により形成することが可能であり、厳密にはシャフトののどを成形した後にそのシャフトののどにトーラス継手を付設（嵌込み）することにより構成することが可能である。しかしながら、こののどの成形方法は伸縮性工具（中子）を必要とするので、この態様の実現は困難である。
【００１２】
他の態様および他の言葉によれば、本発明は、支持部分（ソール）、連結端部材、穿孔要素を収容するシャフト、およびシャフトと穿孔要素との間の封止手段が、モールド成形またはキャスト成形により一体形成され、さらには封止手段がシャフト内に穿孔要素を導入した後に穿孔要素の滑らかな表面を包囲するような形状に構成された、この連結装置を提供することから成る。この趣意で、自由状態にある封止手段の通路の直径は、穿孔要素の前記滑らかな外表面の直径より小さい。好ましくは、前記２つの直径の差は、０．３乃至０．９ｍｍの範囲内にあり、特に０．４乃至０．８ｍｍの間にある。
【００１３】
封止手段は、好ましくは、シャフトの長手方向軸とほぼ合一される軸を有し、ほぼ半円の断面を有する、トーラス形をした１または２つの環状フランジによって構成される。該環状フランジは、好ましくは、１回の成形操作により得られたシャフト壁を構成する材料と同一の材料で構成され、トーラスの断面形状は、その中央部分が平坦化されている。
【００１４】
この趣意で、かつもう一つの特徴によれば、本発明は、封止手段を受承するかあるいは封止手段を形成するために使用される鋳型（モールド）可動部分を構成する中子を備えた、連結装置のプラスチック輪郭射出成形用鋳型を提供することから成る。成形の際にシャフトの内表面に突出したトーラス状封止フランジを形成するためには、可動中子は、全体形状がほぼ円筒形である中子の長手方向軸と共軸なトーラス形状を有する環状のどを備えることが好ましい。こののどは、シャフトと連結部材との連絡チャンバの成形に使用される中子の一方の末端部分と、シャフトの成形に使用される中子の中央部分との間に延びる。
【００１５】
代わりに、中子は例えばトーラス継手を支持する押さえを備えた円筒軸受を有してもよい。この場合継手は、輪郭成形時にキャスト成形により、輪郭と一体形成される。それでもなお、この態様には、製造すべき各部品について中子に継手を取り付け、鋳型から取り外した後にその位置が正しいことを確認することが必要になるために、付加的な操作を要するという欠点がある。
【００１６】
両者いずれの場合も、シャフト成形用の中子の中央部分は、成形時にシャフトに雌ねじを形成するように、雄ねじ状に螺刻されることが好ましい。この場合、成形した輪郭の外側への中子の抜出は、シャフトから中子を螺脱（ねじ抜き）することにより達成される。
【００１７】
中子抜出の間、成形されたまたは輪郭に組み込まれた封止手段は変形を受ける。封止要素がキャスト成形された継手の場合は主に弾性変形、一方この要素がモールド成形により得られたフランジである場合は基本的に塑性変形であり、後者の場合、一般的にフランジ中央部分の平坦化を招く。
【００１８】
本発明は、シャフトと穿孔要素との間に実際に十分なシーリング（封止）を提供することが可能である。また本発明は、成形部品内の継手の存在を確認する微妙な目視検査を一切排除することができ、概して穿孔要素への付加的な継手の取り付けを不要にするものである。
【００１９】
本発明は、封止要素とシャフトとの間に高耐性の機械的結合手段を提供することが可能であり、穿孔要素が動いている間の前記要素の磨耗および／または劣化の危険性が極度に低下するような封止要素を得ることを可能にする。
【００２０】
本発明は、製造、保管、一体封止、および制御する部品数を減少させることが可能である。
本発明は、連結装置の自動製造を容易にし、継手等の延性のある小部品の扱い数を減少させる。
【００２１】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、発明を制限するわけではない態様例を図示した添付の図面を参照しながら以下の記載を読むことにより、明らかとなる。
【００２２】
主管Ｃは、軸５０を備えた円筒壁１０を有し、水または可燃性ガスを、この流体またはガスの供給点から１または複数の流体消費点まで輸送するために使用される。
【００２３】
円筒壁１０は、流体の性質および圧力に応じて、銅などの金属材料や、ポリエチレンを初めとするプラスチック等の非金属材料により、構成される。
連結装置Ｂは、円筒壁１０の外表面の形状と相補的な形状（軸５０を備えた略円筒形）を有する支持ソール１２を備える。
【００２４】
支持ソール１２には、連結装置Ｂを円筒壁１０の外表面と一体化させる手段が設けられ、前記手段は、帯環５３と協働するフランジ１４により構成される。連結装置Ｂは、円筒壁１０の頂部５２において該円筒壁１０に対してほぼ垂直な軸５１を有する円筒形シャフト１６を有する、円筒壁１０穿孔装置Ｐを備える。支持部分１２から最も離れた円筒形シャフト１６の全長のうちの一部分は、雌ねじ山１８、６１を設けて形成され、この雌ねじ山１８，６１には上部８０に雄ねじ山が螺刻された円筒形穿孔要素２０を螺着することができる。
【００２５】
穿孔要素２０は、シャフト１６の外側に向いた自身の上端に、六角形のキー（非図示）を用いて動かすことができるよう中空な六角形のへこみ２２を有する。穿孔要素２０は、（主管Ｃに向いた）自身の下端に、穿孔要素２０が円筒壁１０に穴を穿つように操作された時に支持部分１２に設けられた開口部２６へ貫入することの可能な、切断要素２４、７０を備える。
【００２６】
連結装置Ｂは、穿孔要素２０による主管Ｃの穿孔後に分岐管５４を主管Ｃに連結するための、軸５５を備えた円筒形の連結部材２８を備える。連結部材２８の内部容積５６は、連結装置Ｂの本体に設けられると共に軸５１と軸５５との交点を含むチャンバ５８を介して、円筒形シャフト１６の内部容積５７と連通している。
【００２７】
ソール１２、シャフト１６、および連結部材２８は、輸送流体と適合性を有する特にポリエチレン等の材料を成形することにより単一の片から構成される。穿孔要素２０は、金属合金より構成することが可能である。
【００２８】
主管Ｃに分岐管５４を連結するためには、まずソール１２がフランジ１４（および／または内蔵型電気溶接装置）を用いて主管Ｃに固定され、へこみ２２と協働するキーを使用して（螺動により）穿孔機２０が操作されて、穿孔要素２０の下端が、チャンバ５８および開口部２６を通って主管Ｃの方向であってこの管Ｃの円筒壁１０に穴を開ける方向に降下される。次に、穿孔要素２０は、円筒壁１０から離れて上昇する最中にチャンバ５８を通るように逆方向に操作され、これによって、流体がチャンバ５８を横切って主管Ｃから分岐管５４へ流れることが可能になる。次に、封止された閉塞ストッパー２９が、（輸送管Ｃから最も離れた）シャフト１６の上端に形成されたねじ山上に螺着され、シャフト１６の開放上端に配置される。
【００２９】
本発明によれば、封鎖装置Ｅが、チャンバ５８からシャフト１６の開放上端に向かって穿孔要素２０とシャフト１６との間を流れることによる流体漏出を防止するかまたは減少させるために設けられる。この封止装置Ｅは、シャフト１６と穿孔要素２０との間に配置される。
【００３０】
図１、４および５において、封止装置Ｅは、円筒形シャフト１６に狭窄部分３０を形成すると共に穿孔要素２０の下部に設けられた滑らかな円筒表面６０（軸８１）と密封接触する、環状フランジ（軸５１を備えた円環すなわちトーラス形状）によって構成される。前記滑らかな表面６０は切断用ブレード２４、７０の外縁に形成される。図１で示したような主管Ｃから分岐管５４への流体の流れを考慮することにより、装置Ｅは、チャンバ５８内の取入口２６よりも下流側で、チャンバ５８とシャフト１６との間に配置される。穿孔要素２０の操作による主管Ｃと分岐管５４との封止による分離が可能となるように、（図４に示されるように）チャンバ５８の上流側に狭窄部を設け、さらに下流側にも別な狭窄部を設けることが可能である。
【００３１】
フランジ３０は、円筒形シャフト１６の壁内表面の成形により円筒形シャフト１６と一体の１つの片より構成される。このシャフト１６はポリエチレン製より形成され、穿孔要素２０の滑らかな部分７１は、さらなる継手を一切使用せずに極めて良好な封止の実現を可能にする金属材料より形成される。
【００３２】
また、円筒形シャフト１６内に直接にキャスト成形され、穿孔要素２０の滑らかな部分７１と密封接触しうるように寸法規定された、ゴム等の弾性材料からなるトーラス継手３０によって継手３０を構成することも可能である。
【００３３】
また、ポリエチレン製のプラスチック円形リングを付設することにより狭窄部分３０を得ることも可能であり、この円形リングは例えばゴム製の弾性トーラス継手を受け入れ、このユニットは円筒形シャフト１６内にキャスト成形され、該トーラス継手３０が穿孔要素２０の滑らかな部分７１と密封接触するようになる。
【００３４】
図６および７に示した中子１００は、軸１０２に沿って延びる。中子１００は、参照により本明細書に組み込まれるフランス特許第５１９５７８号および米国特許第４，６８４，４１７号に記載されたような引出し鋳型（ｄｒａｗｅｒ  ｍｏｕｌｄ）内に一時的に固定されるようにハウジング１０７と嵌合する第１の末端部分１０６を備える。中子１００は、シャフト１６の内側上端９１を成形するための中央部分１０５を有する。軸１０２を備えた円筒の螺刻部分１０４は、成形によりシャフト１６の螺刻面６１を得ることを可能にするものである。第２の末端部分１０３は、シャフト１６と連結部材２８との間の連絡室５８の成形を可能にするものである。
【００３５】
軸１０２を備えたトーラス形状ののど１０１は、中子１００の部分１０３と１０４との間に延在し、フランジ３０の成形に利用される。のど１０１の深さ１０９を、末端部分１０３の外側円筒面に対して測定して０．６５ｍｍ付近に選択することにより、シャフト１６の外側に中子１００から引き出す際に、この面（末端部分１０３の外側円筒面）により部分的に押しつぶされたフランジが得られる。この変形後のフランジの突出厚は、変形した中央部分６５の直径６４と、円筒面６２の直径６３との差が約０．８ｍｍ（すなわちこの面に対するフランジの厚さが約０．４ｍｍ）となるような厚さとなる。
【００３６】
直径６４は、穿孔要素２０の直径７２よりも約０．６ｍｍの値だけ小さくなるように選択される。
図４で示した２つのトーラスフランジを実現するためには、第２のトーラス状のどが中子１００の部分１０３に設けられる。一変形として、プラスチック製成形材料の射出成形中にシャフト１６の壁７３と一体形成および／または溶接されるトーラス継手を備えるように、のど１０１を使用することが可能である。
【００３７】
少なくともその突出厚に等しいフランジ３０の高さ９０を選択することにより、穿孔要素２０による引き剥がしに対する耐性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の連結装置の断面図。
【図２】  本発明の連結装置の略斜視図。
【図３】  図１および４の装置に設けられた穿孔要素の長手方向破断図。
【図４】  シャフトおよび連結部材の各々の軸５１、５５を含む中央横断面を通して見た、図２に示した装置の断面図。
【図５】  図４における細部Ａの拡大図。
【図６】  本発明の装置を製造するための鋳型の可動中子の側面図。
【図７】  図６における細部Ｘの拡大図。
【図１】
0004549538.tif 000002
【図２】
0004549538.tif 000003
【図３】
0004549538.tif 000004
【図４】
0004549538.tif 000005
【図５】
0004549538.tif 000006
【図６】
0004549538.tif 000007
【図７】
0004549538.tif 000008