JPH0151719B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ある長さの管に対しその任意の位置で結合で
き、且つカートリツジへの点火によつて通路内を
軸方向に移動できるピストンを包囲するように設
計されたＴ―継手取付具が、従来使用されて来て
いる。このピストンは管に孔をあける為のもので
あつて、横方向通路を備えており、これによつて
最終位置では流体が管から取付具内の第２通路へ
と、更には該第２通路と連通している分岐管へと
移動できるようになつている。

このタイプのＴ―継手取付具は、例えば、スウ
エーデン国、ストツクホルムのエス・アール・ヴ
イ・ゲベリウス（SRVgebelius）に付与された米
国特許第3983897号に開示されている。

従来のタイプの取付具では火薬を用いて管内で
の開孔作業及び削屑圧縮作業を実施した場合、推
力が必要以上に大きいものになる。例えば、特開
昭50―95812号公報には、弁本体の軸心方向と交
差する方向に火薬筒を設け、圧縮ばねを装着した
り、更に、弁本体を回動自在に作られているの
で、弁本体の推力は必要以上に大きなものになる
等の問題を有している。

本発明では、開孔作業を今までより適切に制御
することができる。即ち所要エネルギーの算出が
容易になつたため火薬を余分に装入しないで済む
ようになつている。即ち、ピストンが管を切削す
る力を算出する場合、切削理論に基づいて、ピス
トンの刃先の形状、管の材質、削り速度並びに切
り屑面積（管の開口部）によつて切削抵抗は変化
する。この切削抵抗の算出には、例えば構成刃先
を伴わない流れ形切り屑の二次元切削の場合、工
作物（管）が、刃先に及ぼす切削抵抗を算出し、
また、必要薬量の算出の際は、切断破片を逆向き
に曲げる力を考慮し、継手取付具のサイズ毎に切
削抵抗に一定の倍数を乗じた推力を発生し、ま
た、火薬の種類、火薬の量、火薬室の容積を求
め、上記の条件からキヤツプ、ボデーの強度計算
を行い、寸法を設定する。本件出願人は、上記の
算出から求められた必要薬量と薬量をかえて行つ
た試験結果より上記の整合性を確認した。

従つて、本発明が所要エネルギーの算出を容易
にし、火薬を余分に装入しないで済むようにする
という効果を奏する。

本発明の目的は、上記した従来の問題点を解消
するために開発したものであり、適当な火薬を収
納する円板状外殻の形に構成した単一カートリツ
ジを使用できる取付具の設計を提供することであ
る。本発明の特徴は、その表面が使用時に外方に
向けられるようになつている円板状外殻に偏心式
に位置付けられた点火キヤツプ用のソケツトを設
けたことと、ピストンとカートリツジを包囲する
ハウジングの部分に雄螺子を切つて、内方底面内
に該キヤツプ・ソケツトを受容する凹部を備えた
カツプ状ナツトと協働できるようにしたことであ
る。ピストンの長さを選択する際は、その後面が
通路口と概ね同じ位置にある場合に、前方の切刃
がその初期位置に於いて管の外被面に当接するよ
うにする。

カートリツジ即ち外殻は、望ましくは、２つの
部分から構成し、その一方を火薬の燃焼に余り影
響されない材料から作ると共にキヤツプ・ソケツ
ト付き端壁面と外殻の外被壁面とを形成し、他方
の部分、即ちピストンの方向に向いている部分は
適切な火薬充填を行なえるようにサイズ決めして
やるとよい。

第１図のＴ―継手取付具は、流体分配用の既存
配管装置の一部を成すある長さの管１０に嵌合で
きるように作られたものである。この取付具は主
として２つの部分から成り、１つは管１０との連
通に必要な全部品を収納するハウジング１１で、
もう１つはハウジングに多数のボルト１３で結合
できる締付部材１２である。ハウジング及び締付
部材にはそれぞれ管の外被壁面と接合する半円筒
面１１ａ，１２ａがが備わつており、またボルト
１３を締付けると管に対し十分な密閉状態を達成
することができる。ハウジング１１の枝管連通部
１４ａにはまたニツプル１４が具備されており、
該ニツプルは取付位置では管１０から遠方に概ね
垂直に突出していると共に該ニツプルには所要の
枝管が結合されるようになつている。

ハウジングの部分１５はニツプル１４に対し概
ね垂直に伸長していて円筒形の通路１５ａを包囲
しており、該通路内ではピストン１６が軸方向に
移動できるようになつている。後面に押圧面１６
ａを有するピストン１６の切削刃（前縁部）１７
は皿形形状であつて、管１０に孔をあけるのに適
した鋭利な縁部を備えている。ピストンにはまた
横方向の通路１８が設けられており、これはピス
トンの最終位置に於いて流体の該通路からニツプ
ル１４への通過を可能にするものである。

本取付具を管１０の任意の位置に配置した場
合、ピストン１６は、円板状外殻１９内に収納さ
れた火薬に点火することによつて軸方向運動を生
じる。なお、これについては第２図及び第３図に
関してより詳細に説明する。ハウジングの部分１
５には雄螺子が切つてあり、また部分１５の当該
雄螺子部と螺合する雌螺子を有するカツプ状ナツ
ト２０で閉鎖できるようにしてある。該ナツトに
は点火ピン２１用の挿入部２１ａが備わつてい
る。

枝管の直径が決まり、且つ管１０の直径、壁厚
及び材料が既知の場合、管壁に孔を穿設するのに
必要な仕事量を算出することができる。ピストン
内の通路１８は枝管の内径と同じ直径を有するか
ら、ピストン１６の直径は通路１８の直径の約
150％の直径を有するべきであると仮定すること
ができる。その理由は次のとおりである。ピスト
ン１６の直径をＤ、通路１８の直径をｄとする
と、Ｄに対してｄを大にするとピストンの強度が
弱くなり、ｄを小にすると、ピストン径が火薬の
爆発力に対して効果的でない。そこで、理想的な
目安としてD²＝2d²とし、従つて、Ｄ＝√2d＝
１、414dであり、ピストンの強度面を配慮して
Ｄ≒１、5dとした。更に、管内での開孔によつ
て生じる削屑を圧縮する作業もまた考慮に入れな
ければならない。部分１５の遠方にあるハウジン
グ１１の別の部分にはピストン収納通路底面に空
間部２２を形成してある。ピストン１６を最終位
置に配置して、通路８を管１０の孔並びにニツプ
ル１４に心合せする必要があるのは当然のことで
ある。

所要仕事量が判れば、外殻即ちカートリツジ１
９内に装入すべき火薬の量を決めることができ
る。最善の成果を得るには、カートリツジにピス
トン１６とほぼ同じ寸法を持たせて、ガスの作用
領域を広くすることが大切である。更に、ピスト
ンの前縁部１７をピストンの外被壁面に衝合させ
るか、またはこれと非常に迅速に接触させて、ピ
ストンの移動運動に対して一定の抵抗を始めから
得られるようにすることも大切である。ピストン
には管との接触に先立つて一定距離に亘り加速す
る可能性があるが、この作用を制御するのは困難
である。

開孔作業の大部分は正に管の開孔部で費やされ
る。ピストンが管１０の壁面の最近傍部を削り終
つた場合、仕事量は幾分減少し、ピストン前縁部
が開孔部の反対側に達しそこにある壁面を削らな
ければならなくなるまで減少状態が続く。削屑の
最終圧縮作業で利用可能な駆動力の残りが費やさ
れ、またこの圧縮作業によつてピストンが適正最
終位置に制止させられるものと考えられる。

カートリツジ１９は、第２図及び第３図から最
も明らかなように、薄い円筒形外殻体の形で構成
されており、望ましくは合成樹脂で作られるのが
よい。図示の例では、カートリツジは２つの部分
２５及び２６から構成されている。第１部分２５
は、火薬の燃焼によつて余り影響を受けないよう
な材料で作るのが望ましく、また第１部分２５で
外向き状端壁２７及び外被壁２８を構成させてあ
る。この部分の直径は、外被壁が、カートリツジ
のうちのピストン１６収納通路を包囲する部分の
口部に載置できるような長さにしてある。

カートリツジのもう一方の部分２６はパツキン
グ部を構成するためのものであつて、その周囲部
に沿つて上記第１部分２５の外被壁の内側に容着
してある。カートリツジの容積は、具体的にはＴ
―継手取付具で覆われる直径領域に対して実用可
能な最大厚壁管を開孔するのに必要な駆動力を提
供するのに十分な火薬を受容できるよう選択す
る。火薬はカートリツジを完全に充満させる程装
入する必要はなく、また一定サイズのカートリツ
ジ内に種々な数量の火薬を装入することもでき
る。従つて、該カートリツジは単一部材であり、
装入薬を、例えば端壁２７に各種の色を選択して
やることによつて、容易に区別できるようにする
ことができる。

本発明の重要な特徴としては、端壁２７に、カ
ートリツジの中心に対して偏心式に配置された点
火キヤツプ３０用ソケツト２９を設けたことと、
カツプ状ナツト２０の内方底壁内に、キヤツプ・
ソケツト２９を受容するように構成した凹部３１
を設けたことがある。

ハウジングの部分１５とナツト２０は、カート
リツジが部分１５の縁部に位置することができる
ように設計してある。ピストン１６の長さは、そ
の前縁部１７が管１０の外被壁に当接した場合、
その後面が部分１５の縁部と概ね同じ位置にある
ように設定してある。キヤツプ・ソケツト２９を
偏心位置に配置したため、カートリツジは最終の
所定位置に達するまでナツト２０と一緒に回転す
ることができるようになつた。なお、この最終位
置では、カートリツジのパツキング壁２６とピス
トンの後面の間に僅かな空間が形成されて、点火
キヤツプは常に操作しやすい位置にある。

第２図及び第３図では、カートリツジ１９に中
央通路３２を配設してある。これは、貯蔵すべき
量を減らすために設けたものである。第１図の取
付具と類似のＴ―継手取付具であつて、ピストン
１６に軸が具備されており、該軸は、ナツト内を
密封式に通過すると共に、ピストンがその最終位
置に達した場合、ピストンを回転させるのに使用
され、従つて枝管への流体の流過を制御または遮
断できるようにするのに使用されるものである。
このような制御は多くの場合不要であるが、カー
トリツジは、ピストンの回転棒の有無に拘わらず
使用できるように構成すると有利である。

ピストン位置にガス用に直接利用できるよう広
い領域を形成したことにより、管１０の壁を開孔
するのに好ましい条件が得られるようになつた。
カートリツジがハウジング内に装入され且つ管に
対してはまた取付けられていない場合でも、カー
トリツジに不意に点火すると、もちろん、ピスト
ン運動が生じるが、これは、ガスの比較的静穏な
膨張が発生する直接抵抗に対抗できるものではな
いから、結果としてはピストンは通路の底部に衝
突することになる。

点火キヤツプの安全運動を確実に達成できるよ
う、カートリツジの端壁２７を、中央通路３２を
包囲するブツシングからソケツト２９の下方領域
まで延在する内部半径方向フランジ３３で補強し
てやることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＴ―継手取付具の断面図であ
つて、ピストンがその初期位置にある状態を示
し、第２図はカートリツジの斜面図、第３図はカ
ートリツジの断面図である。 １０…管、１１…ハウジング、１２…締付部
材、１３…ボルト、１４…ニツプル、１５…ハウ
ジングの部分、１６…ピストン、１７…前縁部、
１８…通路、１９…外殻（カートリツジ）、２０
…ナツト、２１…点火ピン、２５，２６…外殻の
部分、２７…端壁、２８…外被壁、２９…ソケツ
ト、３０…点火キヤツプ、３１…凹部、３２…中
央通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 既存の長さの管１０に結合並びに連通を可能
   としたＴ―継手取付具であつて、管１０の取付位
   置の外周面を第１の半円筒面１１ａを有するハウ
   ジング１１と第２の半円筒面１２ａを有する締付
   部材１２で囲み、ハウジング１１と締付部材１２
   をボルト１３を介して締付け固定し、上記したハ
   ウジング１１内にハウジング１１の半円筒面１１
   ａに対し横方向にかつその両側間にわたつて延在
   する第１通路１５ａを形成し、更にハウジング１
   １内には、第１通路１５ａに対して交差する方向
   に連通して半円筒面１１ａと枝管連通部１４ａと
   に開放した第２通路１１ｂを形成し、上記第１通
   路１５ａの軸方向内に、前面に切削刃１７を後面
   に押圧面１６ａを有するピストン１６を強制移動
   可能に設け、平常時のピストン１６は押圧面１６
   ａを第１通路１５ａの開放端部と略同一位置に配
   置すると共に切削刃を上記した管の外被面上に当
   接させる位置に配置し、このピストン１６の直交
   方向には、ピストン１６の強制移動後に第２通路
   １１ｂと同一軸心位置で連通する通路１８を設
   け、この通路１８の内径は枝管接続部１４ａの内
   径と略同一に形成し、更に、適宜量の火薬を収納
   した薄型円筒状外殻１９の直径を第１通路１５ａ
   の開放端部の外径と略同一に形成すると共に円筒
   状外殻１９の外表面に点火キヤツプ用ソケツト２
   ９を突設形成し、ハウジング１１の開放端部分１
   ５の外周面に形成した雄螺子部１５ｂにカツプ状
   ナツト２０の雌螺子部２０ａを螺合して上記した
   円筒状外殻１９を収納包囲すると共に、ナツト２
   ０の内方底面内に形成した凹部３１に上記した点
   火キヤツプ用ソケツト２９を挿入保持させたこと
   を特徴とするＴ―継手取付具。 ２ 前記外殻１９を２つの部分２５，２６から構
   成し、第１部分２５を火薬の燃焼の影響を余り受
   けない材料により形成すると共に、前記キヤツプ
   用ソケツト２９付きの端壁２７及び前記外被壁２
   ８を形成するものとし、第２部分２６を上記外殻
   １９の開口部を閉鎖すると共にパツキングの役割
   を果たすように構成した特許請求の範囲第１項記
   載のＴ―継手取付具。 ３ 外殻１９の外径を第１通路１５ａの直径より
   大きく形成し、外殻１９の第２部分２６を外被壁
   ２８の内面に嵌合した特許請求の範囲第２項記載
   のＴ―継手取付具。 ４ 外殻１９の軸方向に中央通路３２を設けた特
   許請求の範囲第１項記載のＴ―継手取付具。