JP4698237B2 - 管の挿口突部の形成方法 - Google Patents

Description

管の挿口突部の形成方法に関する。

ダクタイル鋳鉄管の継手として、互いに接合される一対の管どうしの離脱を防止した離脱防止管継手や耐震管継手が知られている。このうち、耐震管継手としては、たとえば図８に示すものがある。

図８において、１１、１２は互いに接合される一対の管であり、一方の管１１の端部には受口１３が形成され、他方の管１２の端部には、受口１３の内部に挿入される挿口１４が形成されている。受口１３の内周には、その開口端側から順に、ロックリング収容溝１５と、第１の内周面１６と、内周突部１７と、この内周突部１７から受口１３の奥側に向かうにつれて徐々に拡径するテーパ状のシール材圧接面１８と、第２の内周面１９と、奥端面２０とが形成されている。

ロックリング収容溝１５には横断面矩形状の周方向一つ割りのロックリング２１が収容され、このロックリング２１は、受口１３の外面からこの受口１３を貫通して収容溝１５に向けて径方向にねじ込まれるセットボルト２２によって、挿口１４の外面に押圧されている。シール材圧接面１８と挿口１４の外周面との間には環状のゴム製のシール材２３が配置されている。このシール材２３は、第２の内周面１９よりも内周側に配置された押輪２４から管軸方向にねじ出される周方向に複数のボルト２５が継ぎ棒２６を介して受口１３の奥端面２０を押すときの反力によって、割輪２７を介してシール材圧接面１８と挿口１４の外周面とに押圧され、それによって受口１３と挿口１４との間における所要のシール機能を発揮している。

ロックリング２１と内周突部１７との間における挿口１４の外周には、挿口突部２８が一体に形成されている。受口１３と挿口１４とは、この挿口突部２８がロックリング２１と内周突部１７とに当たるまでの範囲で、すなわち管軸方向に沿った第１の内周面１６の長さに対応した範囲で、互いに管軸方向に相対移動可能である。挿口突部２８がロックリング２１に当たったときには、受口１３からのそれ以上の挿口１４の抜け出しが防止される。これによって、図示の管継手に耐震機能が付与されている。

図９は、他の耐震管継手の構成を示す。ここでは、管１１の受口１３の内周に、その開口端側から順に、シール材収容溝３１と、ロックリング収容溝３２と、内周面３３と、奥端面３４とが形成されている。シール材収容溝３１には環状のゴム製のシール材３５が収容され、このシール材３５は、収容溝３１の底面と管１２の挿口１４の外面との間で圧縮されることで、所要のシール機能を発揮する。ロックリング収容溝３２には周方向一つ割りのロックリング３６が収容され、このロックリング３６は弾性縮径力によって挿口１４の外周に抱き付いている。ロックリング３６の外周面と収容溝３２の内周面との間には保持用ゴム輪３７が配置され、この保持用ゴム輪３７は、受口１３への挿口１４の挿入時にロックリング３６を心出し状態で保持するためのものである。

ロックリング３６よりも受口１３の奥側における挿口１４の先端部の外周には、挿口突部２８が一体に形成されている。受口１３と挿口１４とは、この挿口突部２８がロックリング３６に当たるところから、挿口１４の先端面３８が受口１３の奥端面３４に当たるところまでの範囲で、すなわち管軸方向に沿った内周面３３の長さに対応した範囲で、互いに管軸方向に相対移動可能である。挿口突部２８がロックリング３６に当たったときには、受口１３からのそれ以上の挿口１４の抜け出しが防止される。これによって、図示の管継手に耐震機能が付与されている。

これら図８および図９に示した耐震管継手において、挿口突部２８は、たとえば特許文献１に記載されているように、軸心まわりに回転可能なように水平方向に支持された管の挿口に周方向一つ割りのリング状の帯材を外ばめしたうえで、この管を軸心まわりに回転させながら、この帯材を挿口に溶接することによって形成されるのが一般的である。
特開２００３−２７８９６５号公報

帯材を挿口に溶接するときには、この帯材が挿口から浮き上がるのを防止することが必要になる。このため、特許文献１に記載のものでは、帯材を挿口に押し付けるための押さえローラを特別に設けている。

しかし、このような構成では、押さえローラと、この押さえローラに押さえ力を発生させるためのシリンダ装置などのアクチュエータとが特別に必要となるため、装置の複雑化が避けられず、溶接のための工程が複雑になる。

そこで本発明は、帯材を挿口に溶接して挿口突部を形成する工程を簡単に実施できるようにすることを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の管挿口突部の形成方法は、管の挿口の外周に帯材を溶接することで前記挿口の外周に突部を形成するに際し、前記管を水平方向の姿勢としてその挿口の底部の左右両側を一対の支持ローラにて支持し、支持ローラと管の挿口との間に前記帯材を挟み込んでこの帯材を前記管の自重によって前記管の挿口の外周に押し付けながら、この帯材を管の挿口の外周に溶接するものである。

このようにすれば、管の挿口と、この挿口を水平方向に支持するために本来的に必要なローラとの間に帯材を挟み込んで、管の自重を利用して帯材を挿口の外面に押し付けることができるため、特別な押圧手段を用いることなしに、帯材を挿口に押圧した状態で簡単に溶接することができる。

本発明によれば、帯材の厚みよりも浅く形成された溝を外周に有する支持ローラを用い、この支持ローラの溝に帯材を収容した状態で溶接を行うことが好適である。
したがって本発明によれば、管軸方向に沿った帯材の端面が管の軸心に対して垂直になるように帯材を保持した状態で、この帯材を挿口に溶接することができる。

図１において、５１はダクタイル鋳鉄製の管であり、水平方向の姿勢となるように、その挿口５２の底部の左右両側が一対の駆動式の支持ローラ５３Ａ、５３Ｂによって支持されている。５４はガイドローラで、管５１の底部に対応して両支持ローラ５３Ａ、５３Ｂの間に設けられている。

支持ローラ５３Ａ、５３Ｂのうちの一方、たとえば支持ローラ５３Ａは、後述のように「挿入側ローラ」として機能するものであり、以下においてはそのように称する。また他方の支持ローラ５３Ｂは、後述のように「溶接側ローラ」として機能するものであり、以下においてはそのように称する。

５５は帯材で、周方向一つ割りのリング状に形成されて、挿口５２に外ばめされている。

挿口突部を形成するために帯材５５を挿口５２に溶接するときには、リング状の帯材５５が外ばめされた状態の挿口５２の搬入を行って、この挿口５２を一対のローラ５３Ａ、５３Ｂによって水平方向に支持する。このとき、帯材５５は、ローラ５３Ａ、５３Ｂから管軸方向に距離をおいた位置、あるいは少なくともローラ５３Ａ、５３Ｂと干渉しない位置において、挿口５２に外ばめされている。

次に、図２に示すように、ローラ５３Ａ、５３Ｂにより水平方向の管５１を軸心まわりにゆっくりと回転させながら、周方向一つ割りのリング状の帯材５５における周方向の一端部５６を、上方より挿口５２と挿入側ローラ５３Ａとの間に入り込ませる。すると、帯材５５は、管１の自重によって挿口５２に押し付けられるようにしながら、この挿口５２と挿入側ローラ５３Ａとの間に挟み込まれて、管１と一体に回転する。そして、この状態で管５１の回転を続けると、今度は、図３に示すように、帯材５５の一端部５６は、ガイドローラ５４による案内を受けながら、下方より挿口５２と溶接側ローラ５３Ｂとの間に入り込んで、管１の自重によって挿口５２に押し付けられるようにしながら、この挿口５２と溶接側ローラ５３Ｂとの間にも挟み込まれる。

このとき、図４に示すように、ローラ５３Ａ、５３Ｂの外周には、帯材５５を収容するための収容溝５７が形成されていることが好適である。この収容溝５７は、管５１の自重によって帯材５５を挿口５２とローラ５３Ａ、５３Ｂとの間に挟み込んで、この帯材５５を挿口５２の外面に押し付けるためには、帯材５５の厚みよりも浅く形成されていることが必要である。そして、収容溝５７の横断面形状が帯材５５の横断面形状に対応するものであって、帯材５５が収容溝５７の中で管軸方向に実質的に移動できないようにすることで、挿入側ローラ５３Ａと溶接側ローラ５３Ｂとの位置で帯材を管軸方向に位置決めすることができ、これにより、図４に示す帯材５５における管軸方向の端面５８が管軸心に対して斜めにならずに正しく垂直になるように、帯材５５を保持することができる。また、収容溝５７の形状や寸法の異なる複数種類のローラ５３Ａ、５３Ｂを準備しておくことで、さまざまな断面形状の帯材５５による挿口突部を形成することができる。

収容溝５７を形成した場合は、挿入側ローラ５３Ａの収容溝５７を出た帯材５５を確実に溶接側ローラ５３Ｂの収容溝５７に入り込ませる必要があるが、ガイドローラ５４によって、帯材５５を問題なく容易に溶接側ローラ５３Ｂの収容溝５７へ案内することができる。

このようにして、帯材５５は、管１の自重によって、挿口５２と挿入側ローラ５３Ａとの間に挟み込まれるとともに挿口５２と溶接側ローラ５３Ｂとの間に挟み込まれて、挿口５２に押し付けられる。図５は、このときの状態を示す斜視図である。

これにより帯材５５は、図３に示すように挿入側ローラ５３Ａと溶接側ローラ５３との間の管底部の部分でもっとも確実に挿口５２に押し付けられており、したがってこの部分で帯材５５を挿口５２に溶接するのが理想的である。

しかし、この部分は挿入側ローラ５３Ａと溶接側ローラ５３との間の狭い部分であり、またこの部分では上向きの溶接作業となるため、人手で溶接するような場合などにおいては作業性が良いとはいい難い。そこで、次善の策として、たとえば図３に示すように溶接側ローラ５３Ｂよりもやや上側の部分で溶接６０を行うことができる。溶接６０の種類としては、点溶接などを採用することができる。すなわち、管５１の回転に伴って溶接側ローラ５３Ｂと挿口５２との間から出てきた帯材５５を一定ピッチごとに順次点溶接して、この帯材５５を管５１の挿口５２に固定する。このときのピッチやその他の溶接条件は、管継手において必要とされる抜け出し阻止力などに応じて決められる。

図６において、６１は点溶接部を示すが、この図６に示すように、帯材５５の最終端部６２は、溶接側ローラ５３Ｂから出てしまうと押し付けができなくなる。そこで、図７に示すように、さらに管１を回転させて、最終端部６２が挿入側ローラ５３Ａに入り込む直前で停止させ、この挿入側ローラ５３Ａの位置で最終端部６２を挿口５１に押し付けながら、この最終端部６２に点溶接により溶接６０を施す。

このようにすれば、管５１の挿口５２と、この挿口５２を水平方向に支持するために本来的に必要な支持ローラ５３Ａ、５３Ｂとの間に帯材５５を挟み込んで、管５１の自重を利用して帯材５５を挿口５２の外面に押し付けることができるため、特別な押圧手段を用いることなしに、簡単な構成で、帯材５５を挿口５２に押圧した状態で適正に溶接することができる。

本発明の実施の形態の管の挿口突部の形成方法を示す図である。 図１の次の工程を示す図である。 図２の次の工程を示す図である。 支持ローラの構成を示す拡大図である。 図３に示す状態についての斜視図である。 図３の次の工程を示す図である。 図６の次の工程を示す図である。 従来の耐震管継手の一例を示す断面図である。 従来の耐震管継手の他の例を示す断面図である。

符号の説明

５１ 管
５２ 挿口
５３Ａ 支持ローラ（挿入側ローラ）
５３Ｂ 支持ローラ（溶接側ローラ）
５５ 帯材
５７ 収容溝
６０ 溶接

Claims (2)

1. 管の挿口の外周に帯材を溶接することで前記挿口の外周に突部を形成するに際し、前記管を水平方向の姿勢としてその挿口の底部の左右両側を一対の支持ローラにて支持し、支持ローラと管の挿口との間に前記帯材を挟み込んでこの帯材を前記管の自重によって前記管の挿口の外周に押し付けながら、この帯材を管の挿口の外周に溶接することを特徴とする管の挿口突部の形成方法。
2. 帯材の厚みよりも浅く形成された溝を外周に有する支持ローラを用い、この支持ローラの溝に帯材を収容することを特徴とする請求項１記載の管の挿口突部の形成方法。

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