JP2011511914A - パイプ連結部を有する二重壁波形パイプ - Google Patents

Abstract

パイプ部分の一端にベルコネクタ、反対端にインサートコネクタを有する、波形二重壁プラスチックパイプ。インサートコネクタは、一方のパイプのインサートコネクタが第２のパイプのベルコネクタに挿入されることによって接合されるパイプ同士の内壁に続くように、ベルコネクタとパイプとの接合部でベルコネクタと協働する内壁を含む。

Description

本発明は、二重壁波形パイプ並びに、連結構成要素を有する二重壁波形パイプを製造する方法に関する。

二重壁波形パイプは、通常は移動金型トンネル内で形成され、該トンネルにおいて、２つのプラスチック流が波形パイプの内壁及び外壁を形成している形状である。好ましくは、二重壁波形パイプの内壁は、パイプ内に平滑な一貫した通路を画定する定められた直径を有する。パイプの外壁には、パイプを補剛してその座屈強度を高めるように、一連の円周方向に延びる波形が形成される。

本発明者らによる先の特許文献１は、連続した移動金型トンネルを用いて形成され且つ連続した１本のパイプを形成する二重壁波形パイプを開示している。一体成形されたパイプは、インサートコネクタ及びベルコネクタによって分離されるパイプ部分を含む。この構成では、このプロセスによって製造される連続した１本のパイプが、複数のパイプ部分に切断されて、各パイプがその一端にインサートコネクタを有し反対端にベルコネクタを有する。好ましくは、インサートコネクタは、その長さに沿って一連の波形を含む。インサートコネクタは、ベル接続部内に収容されるようなサイズである。インサートコネクタ部分の波形は、パイプ部分の波形よりも小さいことが好ましく、ベルコネクタは、パイプ部分の波形に対応する直径を有することが好ましい。このようにして、２つの接続されたパイプ部分は、接続されたパイプの最大直径が概ね一定である１本の延長パイプを形成する（従来技術の図７及び図８を参照）。

パイプ部分の波形と同じサイズの波形を有するインサートコネクタを収容するように、ベルコネクタをわずかに拡大させることも知られている。この構成では、２つのパイプ部分間の連結部は、連結部の両側のパイプ部分よりもわずかに大きな直径を有する。

ベルコネクタに隣接してインサートコネクタが形成される連続したパイプには、２つのパイプ部分の端にコネクタを位置決めするようにインサートコネクタとベルコネクタとの間において取り除かれる成形パイプの短い部分が存在する。

本発明者らによる先の特許文献１に開示されているようなインサート／ベル連結部の場合、インサートコネクタの外面の周りに、又はインサートコネクタに関連する波形の１つに、シールが設けられる。接続された２本のパイプの接合部における内壁は、インサートコネクタの端とパイプ部分及びベルコネクタ間の移行壁との間で不連続である。

メカニカルタイプのシールは、パイプの取り付け中に現場で容易に完成するため、インサートコネクタとベルコネクタとの間にはこのタイプのシールを含むことが好ましい。このタイプのパイプシステムは、排水用途に関連して一般的に用いられる。

インサートコネクタの波形の外壁は、複数の隙間又は変形を含む可能性があり、インサートコネクタの波形の上面に設けられるシール間で漏れが生じる可能性があることが分かっている。シールを受け入れる表面の形状構成は、成形システムの成形プラスチック及びオペレーションパラメータに応じて変わる。この表面に小さな凹凸があることが非常によくある。

カナダ特許第２，３４２，３６０号明細書

本発明は、二重壁波形パイプを接続するのに用いられる本発明者らによる以前の構造及び従来技術の手法に関連するいくつかの欠点を克服することを意図する。

本発明による二重壁構造の波形プラスチックパイプが、パイプ内に一貫した通路を画定する連続した内壁と、各波形部の内縁で内壁に接続される波形を形成する外壁とを備える。パイプは、一端にベルコネクタを含み、反対端に一連の波形部分及びパイプの内壁に相当する内壁を有するインサートコネクタを含む。ベルコネクタは、パイプの内壁及び外壁の共通の接合部から、インサートコネクタを収容するように寸法付けされている外側スリーブまで延在する移行壁を含む。インサートコネクタは、該インサートコネクタの自由端に、同様の構成のパイプのベルコネクタに挿入されるとその移行区域と協働して係合するように角度付けされた先頭壁を有する先頭波形部を含む。インサートコネクタの内壁は、自由端において、パイプの端部分の長手軸方向において先頭波形部を越えて突出して、一方のパイプのインサートコネクタを第２のパイプのベルコネクタに挿入して接続された２つのパイプ間の内壁の接続移行部として機能する端部分を形成する。

本発明の一態様によれば、インサートコネクタの端部分は、スタブフランジである。

本発明のさらなる態様では、外側スリーブは、該外側スリーブの外面上に円周方向に延在する一連のリブを有する概ね平滑な内壁を含む。

本発明のさらなる態様では、移行区域の外面は、移行区域の周りに周方向に延在する一連のリブを含む。

本発明のさらに別の態様では、外側スリーブは、自由端と移行区域との間で単一の肉厚を有する。

本発明のさらに別の態様では、外側スリーブの自由端は、同様の構成のパイプのインサートコネクタを収容するような形状である。

本発明のさらに別の態様では、外側スリーブの自由端は、インサートコネクタを収容するための導入部分を提供する外方に拡がる形状の内壁を含む。

本発明のさらに別の態様では、インサートコネクタの波形は、パイプの波形の外径よりも小さな外径を画定する縮小されたサイズを有する。

本発明の他の態様では、外側スリーブは、パイプ波形の最大直径に相当する直径を有する。この構成では、インサートコネクタは、外側スリーブ内に収容可能である小さなサイズの波形を含む。

本発明のさらに別の態様では、インサートコネクタは、該インサートコネクタの長さに沿って離間した先頭波形部分及び少なくとも２つの中間波形部分を含む。

本発明のさらに別の態様では、先頭波形部分と先頭波形部分に隣接する中間波形部分との間においてインサートコネクタ上に「Ｏ」リングシールが設けられる。

本発明のさらに別の態様では、移行区域は、パイプ部分の長手方向軸に対して約４５度の角度で配置される。

本発明のさらに別の態様では、インサートコネクタのスタブフランジは、移行区域の内面と平行な傾斜端面を有することにより、傾斜端面に沿って内面と当接することができる。この構成では、２つの接続されたパイプ部分の接合部における内壁は、概ね連続している。

本発明の好適な実施形態が、図面に示されている。

パイプが複数のパイプ部分に切断される前の、ベルコネクタ及びインサートコネクタを有する１本の二重壁波形パイプ製品の部分断面図である。 インサートコネクタ及びベルコネクタを用いた２本のパイプの連結部を示す部分断面図である。 インサートコネクタの波形がパイプの波形と同じ直径を有し、ベルコネクタがそれよりもわずかに大きな直径を有する、ベルコネクタとインサートコネクタとの間の接続部の部分断面図である。 インサート／ベル接続部、及びインサートコネクタの先頭波形部分と中間波形部分との間に設けられる「Ｏ」リングの部分断面図である。 インサートコネクタが小さくされた径を有し、シールがインサートコネクタの波形部分の１つの表面上に設けられる、ベルコネクタ及びインサートコネクタの接続部を示す。 ベルコネクタの外側スリーブの詳細を示す部分断面図である。 種々の形状の一連のパイプ波形部分を示す。 インサートコネクタを形成するのに用いられる移行区域を画定するための金型ブロックの適合を示す金型ブロックの部分断面図である。 パイプが定寸切断される前の従来技術の１本の二重壁波形パイプの部分断面図である。 ２本のパイプ部分の連結部を示す図７の従来技術のパイプの部分断面図である。

図７は、１０１で全体的に示す従来技術のパイプ壁構造を示している。このパイプ壁構造は、当該技術分野で既知のように共通のプラスチック源から異なる流れに分離されて押し出しプロセスによって形成される。

壁構造は、第１のプラスチック流から形成される内側パイプ壁１０３と、第２のプラスチック流から形成される外側パイプ壁１０５とを備える。内側パイプ壁は、パイプ壁に湾曲又は弓形壁部１０９が形成されている場所を除いて平坦である。外側パイプ壁には、内側パイプ壁及び外側パイプ壁が互いに一致する弓形壁部１０９を除いて一連の波形部が形成される。

外側パイプ壁１０５は、波形に形成される。しかしながら、これらの波形は、パイプの長さ方向で直径が変わる。具体的には、パイプの長さ方向における主要部分１０７に沿って外壁が波形１０８に形成されており、パイプの長さ方向の小部分（マイナー部分）１１３に沿って外壁が波形１１４に形成されている。パイプ壁のこれらの小部分１１３は、弓形壁部１０９も含んでいる。

波形１０８は、波形１１４よりも大きな直径を有し、両方の波形が同量のプラスチック材料でできているため、波形１１４の方が厚い肉厚を有する。

弓形壁部１０９は、小径の波形１１４と合流するところにおいて移行領域１１１を有する。切断位置１３０及び１３２によって画定されるこの移行領域を除去することによって、２つの別個のパイプ区分ができる。一方のパイプ区分は、弓形壁部の移行領域１１１の除去によって弓形壁部１０９から改造されたベル（ラッパ状口）１０９ａを含む。この移行領域の除去によって、図８に示すように、スピゴットが小径波形１１４によって形成されている雄スピゴット端壁構造１１３が形成される。図８は、波形１１４の谷の１つにシール１１５が配置されているところを示している。図８に示すように、パイプ壁部分のベル１０９ａを、他方のパイプ部分のパイプ壁端のスピゴットを形成している波形１１４上に滑らせて被せる。これによって、２つのパイプ端部が互いに密封連結される。スピゴット形成波形の壁が肉厚になっているため、それらを強固にして、シールを連結部内に維持することができる。

図７及び図８の従来技術の構成は、多くの用途において申し分ないが、隙間１１９が中断帯を形成して内側パイプ壁１０３が不連続となる。また、端部の波形１１４は、移行領域１１１によって弓形壁部１０９と接合された後で形成される最初の波形であるため、この端部の波形１１４の形状は制御し難い。後続の波形１１４は、より正確になる傾向がある。２つのパイプ部分の密封はより困難であるため、これは最も有利な構成ではない。

図１は、ベルコネクタ８、スクラップ又は除去可能部分１２、及び雄インサートコネクタ１０によって相互接続される、第１のパイプ区分４及び第２のパイプ区分６を有する、改良されている、端から端まで連続している成形パイプ製品２を示している。連続成形パイプ製品が切断ライン１４及び傾斜切断ライン１６で切断されることで、連続成形パイプ製品が所定の長さのパイプに分離される。傾斜切断ライン１６は、インサートコネクタの先頭波形３６の手前の内壁及び外壁の共通の接合部に設けられる。この構成によって、短いスタブフランジ１８が画定される。

インサートコネクタ１０は、内壁３０及び外側の波形壁３２を含む。先頭波形３６は、インサートコネクタの自由端に設けられ、２つの関連する中間波形４２を含むことが好ましい。

先頭波形３６は、ベルコネクタの傾斜移行セグメント又は壁４６に概ね対応する傾斜先頭壁３８を含む。傾斜移行壁４６は、ベルコネクタの外側スリーブ５０と統合する。外側スリーブ５０は、外側スリーブの長さに沿った種々の場所に設けられる外側リブ５２と、インサートコネクタの密封部分に隣接して位置決めされるリブ無しシール部分５４とを含む。基本的には、リブ無しシール部分５４は、内壁５３を含み、内壁５３は、より不変の直径を有すると共に、外側スリーブ５０のリブ付き部分に通常関係する壁の起伏５５（図４を参照）が生じ難い。これの詳細は、図４の拡大断面図に示されている。

ベルコネクタの外側スリーブ５０は、インサートコネクタ１０を収容する導入部を提供する外方に拡げられている壁６０を含む自由端５８を含む。

スクラップ又は形成移行部分１２は、除去されるが、ベルコネクタ８の外側スリーブ５０と先頭波形３６のスタブフランジ１８及び先頭壁３８を含むインサートコネクタ１０の自由端との間に、短い形成移行部を提供する。

図１の連続成形パイプ製品を、２本のパイプに切断して、一方のパイプのインサートコネクタ１０が第２のパイプのベルコネクタ８に挿入される。先頭波形３６の先頭壁３８は、外側スリーブ５０の移行壁４６に概ね対応する。インサートコネクタのスタブフランジ１８は、移行壁４６の付け根とそのパイプ部分の最後の波形のところで、ベルコネクタと協働する。図２及び図２Ａに７２で示すように、接続されたパイプの内壁は、概ね連続しており、スタブフランジ１８と移行壁４６の当接部との接合部に実質的な隙間がない。好ましくは、先頭波形の内壁とベルコネクタの始まりの部分におけるパイプの内壁との間に大きな隙間が設けられていない。この構成によって、２つの接続されたパイプ部分の密封及び両者を通る流れが改善される。

図１及び図２においては、先頭波形３６及び関連する中間波形４２は、従来のパイプ波形７よりも小さな直径を有する。外側スリーブ５０は、従来のパイプ波形７と同じ直径を有する。

図２Ａは、インサートコネクタ１０がベルコネクタの移行壁４６と協働するのに特化した先頭波形３６を含むことを除いて、インサートコネクタの波形の直径及び形状がパイプの従来の波形７の直径及び形状に概ね相当する接続部を示している。外側スリーブ５０は、パイプの中間波形の最大直径よりもわずかに大きな直径を有する。

先頭波形３６と先頭波形に続く最初の中間波形との間には、図３に概略的に示すように、「Ｏ」リングシール７６が好適に挿入されている。「Ｏ」リングシール７６は、インサートコネクタの先頭波形３６及び最初の中間波形の外壁と圧力嵌めされ、このシールは、外側スリーブ５０のリブ無しシール部分５４の内壁とも係合する。この内壁は、概ね連続的であり変形し難いため、より良好なシールが得られる。移行壁４６及び外側スリーブ５０の付加的なリブによって、強度及び強化が追加される。これらのリブは、シールの配置場所には設けられていない。

先頭波形の先頭壁は、後続の波形の先頭壁よりも長い。好ましくは、先頭壁３８は、約４５度の角度であるが、他の波形の先頭壁は、剛性を増すためにはるかに急勾配である。例えば、図３Aにおいては、最初の中間波形８０の上面を変形させて、波形のこの窪み内に着座する「Ｏ」リングシール７６ａを設けた。ベルコネクタの外側スリーブ５０は、「Ｏ」リングシール７６ａと係合するように位置決めされるリブ無し部分５４ａを有する。これによって、インサートコネクタとベルコネクタとの密封が改善される。図示のように、スタブフランジ１８は、第１のパイプの内壁と概ね当接している。前述のように、これによって、接続されたパイプを通る流れが改善されて漏れも減る。

図４は、外側スリーブのリブ付けの詳細、特にリブ無し部分５４の方が平滑な内壁を含んでいる様子を示している。基本的に、リブの形成には、プラスチックに真空力を印加させてリブを金型ブロックに引き込む必要がある。これによって、内壁にわずかな変形が起こる、すなわちわずかな変形が形成される。リブ無し部分５４があることによって、内壁のシールのところが平滑になり、より良好な密封が得られる。

図５は、複数の異なる波形８９の断面図であり、パイプ及びインサートコネクタの両方の波形を異なる形状にすることができることを示すために提供されている。

図６は、ベルコネクタの移行壁を形成するのに用いられる挿入片９０を有する部分金型ブロック８９を示している。同様のタイプのインサートを、インサートコネクタの先頭波形の形成に用いることができる。このようなインサートによって、費用効率の高い手法で既存の又はより一般的な形状の金型ブロックを適合させことができる。

本発明の好適な実施形態を本明細書において詳細に説明してきたが、本発明又は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく本発明に変更を加えることができることが、当業者には理解されるであろう。

Claims (14)

1. 二重壁構造の波形プラスチックパイプであって、
   該パイプ内に一定の通路を画定する連続した内壁と、各波形部分の内縁で前記内壁に接続される波形を形成する外壁とを備え、
   該パイプは、一端にベルコネクタを含み、反対端に一連の波形部分及び該パイプの前記内壁に相当する内壁を有するインサートコネクタを含み、
   前記ベルコネクタは、該パイプの前記内壁及び前記外壁の共通の接合部から前記インサートコネクタを収容するように寸法付けられた外側スリーブまで延在する移行壁を含み、
   前記インサートコネクタは、該インサートコネクタの自由端に、同様の構成のパイプのベルコネクタに挿入されるとその移行区域と協働して係合するように、傾斜した先頭壁を有する先頭波形部を含み、
   前記インサートコネクタの前記内壁は、前記自由端において、前記パイプの端部分の長手軸方向において前記先頭波形部を越えて突出して、一方のパイプの前記インサートコネクタを第２のパイプの前記ベルコネクタに挿入して接続された２つのパイプ間の前記内壁の接続移行部として機能する端部分を形成する、二重壁構造の波形プラスチックパイプ。
2. 前記端部分は、スタブフランジである、請求項１に記載の波形プラスチックパイプ。
3. 前記外側スリーブは、該外側スリーブの外面上に周方向に延在する一連のリブを有し、ほぼ平滑な内壁を含む、請求項１に記載の波形プラスチックパイプ。
4. 前記移行壁の外面は、該移行壁の周りに周方向に延在する一連のリブを含む、請求項１、２、又は３に記載の波形プラスチックパイプ。
5. 前記外側スリーブは、自由端と前記移行区域との間で単一の肉厚を有する、請求項３又は４に記載の波形プラスチックパイプ。
6. 前記外側スリーブの前記自由端は、同様の構成のパイプのインサートコネクタの収容を容易にするように外向きの形状である、請求項５に記載の波形プラスチックパイプ。
7. 前記自由端は、前記インサートコネクタを収容するための導入部を提供する外拡がり状の内壁を含む、請求項６に記載の波形プラスチックパイプ。
8. 前記インサートコネクタの前記波形は、前記パイプの波形の外径よりも小さな外径を画定する縮小されたサイズを有する、請求項１に記載の波形プラスチックパイプ。
9. 前記外側スリーブは、前記パイプの波形の最大直径に相当する内径を有する、請求項８に記載の波形プラスチックパイプ。
10. 前記インサートコネクタは、該インサートコネクタの長さに沿って前記先頭波形部分及び少なくとも２つの中間波形部分を含む、請求項１に記載の波形プラスチックパイプ。
11. 前記先頭波形部分とそれに隣接する前記中間波形部分との間において前記インサートコネクタ上に維持される「Ｏ」リングシールを含む、請求項１０に記載の波形プラスチックパイプ。
12. 前記移行区域は、前記パイプの長手方向軸に対して約４５度の角度で配置される、請求項１に記載の波形プラスチックパイプ。
13. 前記スタブフランジは、前記移行区域の内面と当接するように該内面とほぼ平行な傾斜端面を有する、請求項２に記載の波形プラスチックパイプ。
14. 前記インサートコネクタは、前記先頭波形部分及び少なくとも２つの後続の波形部分を含み、前記外側スリーブは、前記インサートコネクタのすべての波形部分を収容する長さを有する、請求項１に記載の波形プラスチックパイプ。

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