JP7258615B2

JP7258615B2 - 合成樹脂製電気融着サドル分水栓に対する耐圧試験具の着合方法

Info

Publication number: JP7258615B2
Application number: JP2019054779A
Authority: JP
Inventors: 悠太黒田
Original assignee: 前澤給装工業株式会社
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2023-04-17
Anticipated expiration: 2039-03-22
Also published as: JP2020153492A

Description

本発明は、配水用ポリエチレン管等に電気融着された合成樹脂製サドル分水栓について耐圧試験を行う際の同サドルに対する耐圧試験具の着合方法とこれに用いる着合用治具に関するものである。

配水本管から分水する分岐管を配管施工する際には、サドル付分水栓を本管の上面に覆着し、サドル付分水栓を通して本管に分水孔を穿孔するが、その穿孔前に栓等に異常がないか確認するため、分水栓の給水管側から水圧を加えて検査している。

サドル付分水栓には、従来金属製のものが用いられてきたが、近時、合成樹脂製のものも用いられるようになってきたが、金属製サドルと同様に分水栓を樹脂製の本管に電気融着後、融着サドルの傷、劣化、特に電気融着部に融着不良等による漏れ等の異常がないか、給水管側の配管や分水孔の穿孔前に検査確認が必要である。

電気融着後の検査は、電気融着サドルの給水管接合部に、主としてメカニカル継手を接合し、メカニカル継手に水圧計・手動ポンプ等を接続して水圧を加えて耐圧検査を行い、検査後、メカニカル継手を接合した給水管接合部の部分を切断してメカニカル継手を除去し、給水管側の配管や分水孔の穿孔を行っているのが現状である。

このような切断が行われるのは、メカニカル継手接合を行った部分にはストッパー等の食い込みにより傷、圧痕、変形等の食い込み跡が残り、これによりメカニカル継手での止水不能部の発生や融着継手での融着異常が発生する恐れを除去するもので、検査後、検査具を接合した給水管接合部の部分をメカニカル継手ごと切断除去し、その後、分水配管に使用されるメカニカル継手や融着継手を改めて接合して接続配管するものである。
このような電気融着サドル分水栓についての耐圧試験、特に合成樹脂製の分水栓については、金属製のものと異なり、検査具の螺合による締付着合により樹脂表面や素材が傷付き易く異常も発生し易いため、給水管側の配管や分水孔の穿孔を安全確実に行うためには事前の耐圧試験は極めて重要である。
従来、このような検査具着合についても特許文献１記載のようなメカニカル継手が用いられ、締付環内壁に形成した凹凸を着合力としてきた。
また、特許文献２記載のように給水管接合部に螺入する閉栓プラグの尾端に加圧ポンプを着合し、フランジに設定したシートパッキンにより接合部を止水して加圧する方法も提案されている。

特開平１１－２４８０７５号公報特開２００４－３３２８１１号公報

電気融着サドル分水栓についての耐圧試験は、分水栓の給水管接合部から高圧流体を送り込んで分水栓耐圧性能を確認するためのものであるから、当然のことながら、試験具は送り込まれる高圧流体に対抗して対象分水栓との着合を維持するだけの圧力による着合が必要であるが、金属製の場合のように安易に螺合構造を取り難く、メカニカル継手を用いた場合でも前記のように検査後継手ごと切除しなければならないといった問題がある。

更に、メカニカル継手による螺合着合等の場合、ねじ込み過ぎにより対象分水栓に変形を生じさせてしまったり、給水管に大きな負荷を与えてしまうといった問題もある。

本発明は、合成樹脂製分水栓への耐圧試験具着合についての以上のような問題に対応して、対象分水栓を傷つけることなく簡易な手段により安全確実に耐圧試験具の着合を行うことのできる着合方法とこれに用いる着合用治具の提供を目的とするものである。

本発明は上記した課題に対応しようとするもので、中央部に一端が給水管接合部への挿入端、他端が加圧ポンプに接合する加圧接合端となっている加圧栓を設定し、その両翼に、分水栓本体の給水管接合部の背部に掛架されるＵ字型掛架ボルトの両端を挿脱可能に挿通支持する挿通孔を設けた支持枠とその推進機構とから成る治具により、Ｕ字型掛架ボルトのＵ字部を分水栓本体の給水管接合部背部に掛架し、その両端を支持枠両側の挿通孔にそれぞれ挿通支持すると共に、両挿通端部に設定した支持枠推進機構により加圧栓支持枠を給水管接合部に向けて推進することにより、分水栓本体と給水管接合部をＵ字型掛架ボルトと挟み込むことで、加圧栓の挿入端を分水栓の給水管接合部に圧接し、加圧接合端に耐圧試験具を着合するようにしたものである。

すなわち、耐圧試験具の着合は、Ｕ字型掛架ボルトの両挿通端部による支持枠推進による給水管接合部の背部への掛架負荷によって行われるので、検査具が着合される分水栓の給水管接合部に対する外形的負荷が少なく、しかも、分水栓本体と給水管接合部をＵ字型掛架ボルトと挟み込むことにより、加圧栓の挿入端を分水栓の給水管接合部に充分な圧力により圧接することができる。

従って、メカニカル継手によって検査具を着合した場合のように、着接を行った部分にストッパー等の食い込みによる傷、圧痕、変形等の食い込み跡が残ることはない。

更に、Ｕ字型掛架ボルトの両挿通端部に設定する支持枠推進機構として、Ｕ字型掛架ボルトの両挿通端に雄螺子を刻設し、これと螺合する雌螺子を刻設した螺合孔を設定したナット杆を加圧栓支持枠を介してＵ字型掛架ボルトの両挿通端に螺合し、ナット杆の回動によりＵ字型掛架ボルトの両挿通端がナット杆螺合孔に螺進して加圧栓支持枠に掛架したナット杆頂頭部が支持枠を推進させる構成とすることにより、Ｕ字型掛架ボルトとの締め込みを適切に調整することができ、過度な締め込みによる分水栓本体や給水管接合部に対する過剰負荷を回避することができる。

本発明は、以上のように構成したことにより、メカニカル継手を用いた場合発生する検査具が着合される分水栓の給水管接合部に対する外形的負荷を回避することができ、しかも、分水栓本体と給水管接合部をＵ字型掛架ボルトと挟み込むことにより、加圧栓の挿入端を分水栓の給水管接合部に充分な圧力により圧接することができる効果がある。

本発明の実施例を示すもので、要部を切欠断面として合成樹脂製分水栓と耐圧試験具着合用治具との着合構造を示す全体平面図。同じく、分水栓と試験具着合用治具の着合構造を示す図１の分水栓に着合用治具を着合した状態の正面図。同じく、Ｕ字型掛架ボルトの挿通端部と加圧栓支持枠を挿通支持するナット杆螺合孔との螺合状況を示す要部を切欠断面としたナット杆の左側面図。同じく、合成樹脂製分水栓をサドルにより配水本管の上面に覆着合した状況を示す合成樹脂製分水栓と配水本管の右側面図。同じく、耐圧試験具着合用治具についての他の実施例を示す合成樹脂製分水栓と耐圧試験具着合用治具との着合構造を示す全体平面図。同じく、耐圧試験具着合用治具についての他の実施例を示す合成樹脂製分水栓と耐圧試験具着合用治具との着合構造を示す全体平面図。同じく、耐圧試験具着合用治具についての他の実施例を示す合成樹脂製分水栓と耐圧試験具着合用治具との着合構造を示す全体平面図。同じく、耐圧試験具着合用治具についての他の実施例を示す合成樹脂製分水栓と耐圧試験具着合用治具との着合構造を示す全体平面図。

以下、図面に基づいて、本件発明による合成樹脂製電気融着サドル分水栓に対する耐圧試験具の着合方法とこれに用いる着合用治具について各実施例における実施の形態を説明する。

１は合成樹脂製分水栓の本体で、下端に配水本管の上面に覆着合するサドル１１、右側面に分水配管を接合する給水管接合部１２が設定され、頂部は配水本管Ｐに分水孔を穿設する穿孔機を挿入する挿入口として開口し、常時はキャップ１４によって覆蓋されている。

配水本管からの分水は、このように構成された合成樹脂製分水栓１をサドル１１によって配水本管Ｐの上面に覆着合すると共に、下面からサドルバンド１５を挟着して通電することにより、分水栓１と配水本管Ｐを融着し、キャップ１４を外して中の挿入口を通じて穿孔機等を使用して、分水孔を穿設するものであるが、分水孔を穿設する前に前記のように融着の完全性を確認するために耐圧試験具着合して試験を行うものである。

耐圧試験具の着合は、従来、メカニカル継手により突刺するストッパーや袋ナット等で分水栓の給水管接合部１２に着合して行われてきたため、前記のように食い込みによる傷、圧痕、変形等の食い込み跡が残り、給水管接合部１２の継手着合部を継手ごと切除するといった素材と労力の無駄を省くことができなかった。

本発明は、先ず、Ｕ字型掛架ボルト２のＵ字部２１を分水栓本体１の給水管接合部背部に掛架し、その両端２２、２２を加圧栓支持枠３の両側の挿通孔２３、２３にそれぞれ挿通してＵ字型掛架ボルト２を支持する。

支持枠３の中央部には、給水管接合部１２の先端が挿入される嵌入凹部４１を備えた加圧栓４が加圧栓支持枠３上に支持枠との一体形成により設定され、分水栓本体と給水管接合部をＵ字型掛架ボルト２の両端２２、２２と挟み込むことによる加圧栓支持枠３の推進によって給水管接合部１２の先端が嵌入圧接されるようになっている。また、嵌入凹部４１の内周壁には２条の０リング４３、４３が周設され、水密性が高められている。

Ｕ字型掛架ボルト２の両端２２、２２には雄螺子２４、２４が刻設され、これと螺合する雌螺子５１を刻設した螺合孔５２を設定したナット杆５を加圧栓支持枠３を介してＵ字型掛架ボルト２の両挿通端２２、２２に螺合し、ナット杆５の回動によりＵ字型掛架ボルト２の両挿通端２２、２２がナット杆螺合孔５２に螺進して加圧栓支持枠３に掛架したナット杆頂頭部５３が支持枠を推進させる。ナット杆頂頭部回動つまみ５３の形状は手指で回動できる円筒状のものでも、円筒状の両側を平面とした手や工具を掛け易い形状としても良い。

また、螺合孔５２の挿入口５２ａ部分はＵ字型掛架ボルト２の両端２２、２２の雄螺子２４、２４の外径を挿通する通径孔とし、奥の有効螺合部のみに雌螺子５１を刻設するようにすることにより、通径孔部分はねじ込みを行わなくて良いので、Ｕ字型掛架ボルト２の両挿通端２２、２２とナット杆５との螺合を効率的に行うことができる。
なお、分水栓本体１に掛架するＵ字型掛架ボルト２は、上下２段に同じように掛架することにより、着合をより堅固なものとすることができる。

このようにして、加圧栓４の嵌入凹部４１に給水管接合部１２の先端が嵌入圧接されたところで、加圧接合端４２に耐圧試験具を着合して給水管接合部１２の管路１３に加圧流体を送り、耐圧試験を行うものである。

図５は加圧栓４についての他の実施例を示すもので、支持枠３の中央部に給水管接合部１２の先端に挿入される挿入栓４４が設けられ、その外周にＯリング４５、４５が周設されている。
前記実施例１の場合、加圧栓４の嵌入凹部４１に給水管接合部１２の先端が挿入される外径止水構成となっているため、嵌入凹部４１の挿入口をＲ形状として挿入される給水管接合部１２の先端を傷付けないようにする。

図６、７は、図５の実施例と同じく、分水栓の給水管接合部１２の管路内径に加圧栓４の耐圧試験に用いる加圧水の漏えいを防止する止水機構を挿入するものであるが、止水機構として一般に用いられている置コマ方式のコマを用いることにより、Ｏリング４５を用いずに止水部の水密性を保持できるようにしたものである。

図６の実施例は、加圧栓支持枠３の中央部に形成した円筒状接合体７の先端に置コマ６を設定し、円筒状接合体７の背部から六角棒工具を用いて置コマの中軸部材８を回動させて置コマを膨張させることにより止水部の水密性を保つようにした。支持枠上に耐圧試験具の接合部と螺合する雄螺子７１を刻設した円筒状接合体７を設定し、同円筒状接合体の支持枠下面側端部を膨縮する置コマ６を嵌合するフランジ突端７２を形成する。
更に、上記置コマの下面を支持し前記円筒状接合体のフランジ突端７２と共に上記置コマを挟持する置コマ挟持部８２、上端側に回動工具嵌合機構を形成した中軸部材８を、前記円筒状接合体の内径壁面に刻設された雌螺子７３に上記中軸部材外周の雄螺子８１を螺進退可能に螺合して、支持枠の背部から工具を用いて置コマの中軸部を回動させて置コマ６を膨張させることにより止水部の水密性を保つものである。

図７の実施例は、図６の実施例と同じく加圧栓支持枠３の中央部の加圧栓に置コマパッキン９を設定するものであるが、置コマの構造が異なるもので、加圧栓支持枠３の外側に装備枠９１を介して置コマを設定し、更に、その操作のための置コマ貫通中軸９２の回動つまみ９４を設定し、置コマパッキン９の膨縮を支持枠３の外側から操作できるようにしたもので、支持枠の中央下面部に、着合される給水管接合部の管路に支持枠を貫通して置コマ中軸９２を設定して、支持枠３の外側に、外周に耐圧試験具の接合部と螺合する雄螺子９３を刻設した置コマ中軸の回動つまみ９４を設定し、置コマパッキンの膨縮を支持枠の外側から操作できるように構成したものである。
置コマ６や置コマパッキン９は設定場所に対応して膨縮調整が可能であるから、Ｏリングのように精密性が要求されず寸法許容差や給水管接合部の口径の違いにも対応して幅広く適用できる。

図８の実施例は、加圧栓支持枠３の中央部に耐圧試験具を着合する円筒状の着合部を形成し、その下面を給水管接合部１２の先端着合部にゴムパッキンを圧接して止水着合するもので、加圧規模が大きくなると適用が難しくなるが、小規模加圧の場合には充分活用することができる。

本発明に係る耐圧試験具の着合方法とこれに用いる着合用治具は、上記のように、材質が柔らかく傷付き易い合成樹脂製分水栓への耐圧試験具着合について、分水栓の給水管接合部に対して外形的負荷を掛けることなく、分水栓本体と給水管接合部をＵ字型掛架ボルトにより、加圧栓の挿入端を分水栓の給水管接合部に充分な圧力により圧接することができるので水道機器産業において利用することができる。

１合成樹脂製分水栓本体
１１分水栓サドル
１２分水栓の給水管接合部
１３給水管接合部の管路
１４分水栓のキャップ
１５分水栓サドルのサドルバンド
２Ｕ字型掛架ボルト
２１Ｕ字型掛架ボルトのＵ字部
２２Ｕ字型掛架ボルトの端部
２３Ｕ字型掛架ボルトの端部を挿通する加圧栓支持枠の挿通孔
２４Ｕ字型掛架ボルトの端部の雄螺子
３加圧栓支持枠
４加圧栓
４１加圧栓の嵌入凹部
４２加圧栓の加圧接合端
４３加圧栓の嵌入凹部内周壁のＯリング
４４給水管接合部の先端に挿入される加圧栓の挿入栓
４５挿入栓外周面のＯリング
５Ｕ字型掛架ボルトの端部に螺合するナット杆
５１ナット杆の雌螺子
５２ナット杆の螺合孔
５２ａナット杆挿入口の掛架ボルト端部雄螺子外径を挿通する通径孔
５３ナット杆頂頭部の回動つまみ
６置コマ
７円筒状接合体
７１耐圧試験具の接合部と螺合する雄螺子
７２円筒状接合体のフランジ突端
７３円筒状接合体の内径壁面に刻設された雌螺子
８中軸部材
８１中軸部材外周の雄螺子
８２中軸部材の置コマ挟持部
９置コマパッキン
９１置コマパッキンの装備枠
９２置コマ中軸
９３耐圧試験具の接合部と螺合する雄螺子
９４置コマ中軸の回動つまみ
Ｐ配水本管

Claims

中央部に一端が給水管接合部への挿入端、他端が加圧ポンプに接合する加圧接合端となっている加圧栓を設定し、その両翼に、分水栓本体の給水管接合部の背部に掛架されるＵ字型掛架ボルトの両端を挿脱可能に挿通支持する挿通孔を設けた支持枠とその推進機構とから成る治具により、Ｕ字型掛架ボルトのＵ字部を分水栓本体の給水管接合部背部に掛架し、その両端を支持枠両側の挿通孔にそれぞれ挿通支持すると共に、両挿通端部に設定した支持枠推進機構により加圧栓支持枠を給水管接合部に向けて推進することにより、分水栓本体と給水管接合部をＵ字型掛架ボルトと挟み込むことで、加圧栓の挿入端を分水栓の給水管接合部に圧接し、加圧接合端に耐圧試験具を着合することを特徴とする合成樹脂製電気融着サドル分水栓に対する耐圧試験具の着合方法。