(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サドル部を有する電気融着式サドル継手の製造方法であって、接続管Ａ用に成形された電気融着式サドル継手の少なくともサドル部を再結晶温度以下に加熱した後、当該サドル部が別の接続管Ｂの外面に合うように再成形して矯正したことを特徴とする電気融着式サドル継手の製造方法。
【請求項２】
前記サドル部を再結晶温度より５〜２０℃低い温度に加熱した後、当該サドル部を接続管Ｂの相当部材にクランプし、これを０〜４０℃の冷媒中で冷却することを特徴とする請求項１記載の電気融着式サドル継手の製造方法。
【請求項３】
前記サドル部を酸化防止剤が配合された液体に浸漬して再結晶温度以下に加熱することを特徴とする請求項１または２記載の電気融着式サドル継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製の被接続管から分岐管を取り出すときに用いるサービスチー等の電気融着式サドル継手であって、特に特殊管用の電気融着式サドル継手と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気融着式のサドル継手としてはサービスチーやバイパスサドルが知られている（特開平８−２６１３８４号他参照）。
電気融着式サービスチーは（以下、サービスチーを例にとって説明する。）、埋設されたガス管等の本管（例えば口径１００ｍｍ以上）あるいは支管（同じく口径５０、７５ｍｍ）から分岐管（以下、供給管という。）を取り出すときに用いられており、通常、本管あるいは支管（以下、本支管という。）の口径に対して１段以上小さい口径の供給管を取り出すようになっている。
【０００３】
例えば、７５×３０（被接続管の呼び径×スピゴット部の呼び径）や１００×５０というように７５や１００の本支管の呼び径に対し、３０や５０の口径の供給管を取り出すものであった。そして、そのサドル部は、既製の本支管の外面に合うように形状寸法が予め成形されており、例えば１００×５０であれば外径１１４ｍｍのパイプ寸法に合うようにサドル部の曲率はおよそ１１０ｍｍ程度に成形されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この電気融着式サービスチーは、標準のガス管に用いられるだけではなく特殊なガス管や異なる肉厚の管（以下、特殊管という。）にも利用することが出来る。ところが、特殊管の中にはその外径寸法が若干異なっていることがあり、標準管用のサービスチーを利用することができないことがある。かといって特殊管は数も少ないので、新たに金型を起こして製造するには費用負担が大き過ぎるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明はこのような特殊管用のサービスチー等を簡単かつ安価に得るようにした電気融着式サドル継手及びその製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接続管Ａ用に成形された電気融着式サドル継手の少なくともサドル部を再結晶温度以下に加熱した後、当該サドル部が別の接続管Ｂの外面に合うように再成形して矯正した電気融着式サドル継手の製造方法である。尚、前記した接続管Ａを径の小さい接続管Ｂの外径に合致するように縮小する比を、本発明では矯正率と言うことにする。
【０００７】
このとき、少なくともサドル部を再結晶温度より５〜２０℃、より好ましくは５〜１０℃低い温度に加熱した後、当該サドル部を被接続管相当部材にクランプし、これを０〜４０℃、より好ましくは２０〜３０℃の冷媒中で冷却して矯正することが望ましい。本発明において矯正とは、別の接続管用にサドル部の形状、寸法を成形することを言っている。尚、矯正は縮小と拡大の場合があるが、大きい呼び径のものを縮小して矯正することの方が多い。さらに、再結晶温度以下にサドル部を加熱する場合には、酸化防止剤を配合した液体にサドル部を浸漬して加熱することが望ましい。
【０００８】
本発明の特徴は、予め射出成形等で大量生産された既存のサドル継手を用いて、この継手のサドル部を別の被接続管の外面形状（曲率等）に合致するようにサドル部を矯正し、新たな電気融着式サドル継手を得ることにある。これによって、数の少ない特殊品にも速やかに対応できる。
加熱炉などで再結晶温度以下に加熱されたサドル継手は、クランプしたまま急冷固化されるので、矯正後のサドル部には形状的な歪みや変形が生じにくく寸法精度が良いものとなる。但し、サドル部内部には収縮歪みが残存することになるが、実際の融着ではクランプで固定されたまま再結晶温度以上に加熱されるので収縮歪みが開放される間もなく融着が進むことになる。但し、極端な再成形は矯正範囲外であって、およそ被接続管の外径比で３０％を超える場合は電熱線の断線や短絡を引き起こすので好ましくない。
【０００９】
本発明の電気融着式サドル継手に用いる樹脂としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではないが、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリブテン等の熱融着性の良好なポリオレフィン系樹脂が好ましい。これら樹脂の再結晶温度Ｔ℃は、およそ中密度ポリエチレンではＴ＝８８〜１２６℃、高密度ポリエチレンではＴ＝９６〜１２６℃、ポリブテンではＴ＝１００〜１１４℃である。尚、これらの特性値は樹脂製造メーカによって若干異なってくるので、実際の樹脂特性に合わせて加熱温度を補正することが必要である。
【００１０】
そして、クランプ状態のサドル継手は冷媒中で冷却されるが、この冷媒は温度管理された水浴中で冷却することが好ましく、水温は高すぎると空冷される場合と同じように時間の経過と共に歪みが表れ形状にばらつきが生じる。一方、０℃以下では水の場合液体状態を保てないし、急冷により結晶化がばらつき好ましくない。よって、通常の融着作業が行われ得る０〜４０℃程度が望ましく、たとえばこれは通常の水道水でも良い。
サドル継手のサドル部内面には電熱線が埋設されており融着面を有しているが、加熱再成形過程でこの融着面に酸化皮膜を形成してしまうと、融着性能に図らずも悪影響を及ぼすことがあるので、酸化防止剤を加熱用液体に配合してこの酸化皮膜層を形成させなくすることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図１は、矯正前のサドル部を点線で示したサービスチーの半断面側面図である。図２は図１の正面図である。
先ず、電気融着サービスチーについて説明する。このサービスチーは、中央部に穿孔具１０が螺合し進退（上下動）するためのめねじ２０を備えた略円筒状の胴部２と、被接続管の上に跨がるサドル部３と、胴部２から直角に分岐したスピゴット部４と、胴部２の上端にＯリング９を介して螺合するキャップ５と、融着作業時にサービスチーと管を固定するクランプ装置を掛けるクランプ掛け部６と、胴部２の中に予め螺合して装着された穿孔具１０とからなっている。そして、サドル部３の底部内周面には電熱線７を渦巻状に埋設し、両端をコネクターピン８Ｒ、８Ｌに接続した電気融着継手となっている。
【００１２】
尚、上記スピゴット部４は、本例では被接続管の軸線に対して直角方向に延びているが、これを管軸線方向に延ばしたものを用いることもある。このときコネクターピンはスピゴットがない側に並列して設けられる。また、穿孔具１０は回転工具係合部１１とカッター部１２とからなるが、回転トルクが重い場合は両者の間にベアリング等を介して両者を相対回転自在としカッターを進退させる押し切りタイプの穿孔具や、あるいは別体の穿孔具を胴体上部に取り付ける装着型を用いることもある。尚、穿孔穴は円形に限ることなく、例えば押し切り形のカッターを用いた場合は楕円等の穴も開けられる。また、２５は二重シール用のＯリング溝でここにもＯリングを装着することが出来るようになっている。
【００１３】
次ぎに、既設導管からの活管分岐の手順を簡単に説明すると、先ずガスが流れている活管状態の接続管（本支管）の外面をスクレープし、この位置にサービスチーと管をクランプ装置を用いて固定する。次ぎにコントローラとコネクターピンを接続し、電熱線に電流を所定時間流して加熱させ両者を融着接続する。他方、スピゴット部に別途電気融着継手を用いて分岐管（供給管）を融着接続する。冷却後、キャップを取り除き穿孔具を下動させて管に穿孔穴を開ける。その後、穿孔具を上動させて元の位置に戻す。このときカッター部分には被接続管の肉部分が詰まっているのでここからガスが漏れることは防がれている。以上によって本支管から供給管への活管分岐が行われる。
【００１４】
さて、従来既存のサービスチーとしては、５０×２５（管の呼び口径×スピゴットの呼び口径、以下同様）、７５×３０、１００×３０、１５０×５０、２００×７５等が用いられており、本支管の呼び５０、７５、１００、１５０及び２００に対してスピゴットの呼びが２５、３０、５０及び７５いずれかの組合せで合計３５アイテム程が生産されている。
【００１５】
図１に示すサービスチー１もその中の一つで、もともと点線で示すような外径φＡのガス管Ａに接続するために成形されたサドル部３を有しているものである。これを下記する実施例によって外径φＢの特殊管Ｂを接続できるようなサドル部Ｂ’に矯正したものである。
【実施例１】
外径φＡ＝１６５ｍｍである接続管Ａ用の中密度ポリエチレン製サービスチー１を１１０℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝１４５ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、２３℃の水浴中で１５分間冷却してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００１６】
【実施例２】
外径φＡ＝１１４ｍｍである接続管Ａ用の中密度ポリエチレン製サービスチー１を１１０℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝９７ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、２３℃の水浴中で１５分間冷却してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００１７】
【実施例３】
外径φＡ＝１６５ｍｍである接続管Ａ用の高密度ポリエチレン製サービスチー１を１００℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝１４５ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、２３℃の水浴中で１５分間冷却してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００１８】
【実施例４】
外径φＡ＝１１４ｍｍである接続管Ａ用の高密度ポリエチレン製サービスチー１を１００℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝９７ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、２３℃の水浴中で１５分間冷却してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００１９】
【実施例５】
外径φＡ＝１６５ｍｍである接続管Ａ用の中密度ポリエチレン製サービスチー１を９５℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝１４５ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、２３℃の水浴中で１５分間冷却してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００２０】
[比較例１]
外径φＡ＝１６５ｍｍである接続管Ａ用の中密度ポリエチレン製サービスチー１を７０℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝１４５ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、空冷してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００２１】
[比較例２]
外径φＡ＝１６５ｍｍである接続管Ａ用の中密度ポリエチレン製サービスチー１を１１０℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝１１４ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、２３℃の水浴中で１５分間冷却してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００２２】
[比較例３]
外径φＡ＝１１４ｍｍである接続管Ａ用の高密度ポリエチレン製サービスチー１を１２５℃に保たれた電気炉内で１時間加熱した後、外径φＢ＝９７ｍｍの特殊管相当の治具に通常のクランプ工具を用いて固定した。その後、２３℃の水浴中で１５分間冷却してサドル部３’を有するサービスチー１’を得た。
【００２３】
以上の実施例及び比較例について矯正後のサドル部の寸法測定と変形の有無を検査し、その後、常温状態において実際に特殊管Ｂに電気融着接続を行った。そして、このサドル部を引っ張るサドル剥離試験を行い融着強度を確認した。尚、融着強度は融着面積の７５％以上が残っているか否かを良否基準とした。
実施例及び比較例についての矯正の条件と試験結果を○、△、×で表１に示す。比較例において、空冷ではクランプを取り外した後、収縮歪みが開放される形となりサドル部の寸法がでない。加熱温度が高い場合は融着性能がでない。また矯正率が３０％を超えるものではサドル部の歪みと電熱線の変形が見られ共に悪い結果であった。一方、本発明の実施例では共に良好な試験結果を得ることが出来た。
【００２４】
【表１】
0004218855.tif 000002
【００２５】
ここで、再成形したサドル継手の融着面に酸化皮膜が形成されてしまうと、融着接続に悪影響を与える可能性がある。従って、本実施例では継手材質のポリエチレンに悪影響を及ぼさず親和性が良く且つ引火点の高いポリエチレングリコール等の液体にハイドロキノンのメチルエーテルやブチレート・ハイドロオキシ・アニソール等の酸化防止剤を配合し、この液体にサドル部を浸漬して再結晶温度以下に加熱することにより、酸化皮膜の形成を防止している。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明の電気融着式サドル継手及びその製造方法は、予め製造されたサドル継手を利用して、そのサドル部を再成形し、別の被接続管の外面に合うように矯正して仕上げたものである。よって、新しく設備投資をすることなく金型の共通化及び部品の共通化を図り安価に製造できる。また、矯正する際の加熱と冷却によりサドル部の寸法誤差が無くなり、歪みや変形が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示し、サービスチーの半断面側面図である。
【図２】  図１の正面図である。
【符号の説明】
１：電気融着式サービスチー
１’：再成形（矯正）後の電気融着式サービスチー
２：胴部
３：サドル部
３’：再成形（矯正）後のサドル部
４：スピゴット部
５：キャップ
６：クランプ掛け部
６’：再成形（矯正）後のクランプ掛け部
７：電熱線
８（８Ｒ、８Ｌ）：コネクター部
９：Ｏリング
１０：穿孔具（カッター）
１１：刃部
２０：穿孔具進退用ねじ
２１：開口穴
２２：サドル部の内面
２２’：再成形（矯正）後のサドル部の内面
Ａ：基の被接続管
φＡ：基の被接続管の外径
Ｂ：特殊管
φＢ：特殊管の外径
【図１】
0004218855.tif 000003
【図２】
0004218855.tif 000004