説明

熱可塑性樹脂管への穿孔方法及び該方法で用いるホールソー

【課題】熱可塑性樹脂管にサービスチー継手を融着したのち、ホールソーを用いて熱可塑性樹脂管に穿孔する方法において、穿孔箇所の熱可塑性樹脂管を加熱することにより穿孔が低トルクで、ホールソー刃を傷めたり、穿孔箇所にひび割れをもたらすことなくスムースに行え、しかも熱源をホールソーと非接触にしてホールソーの温度上昇を少なくし、継手のネジ部が軟化することによる穿孔の支障を生じないようにする。
【解決手段】ホールソー軸12を二重軸構造にして、軸心に中空状のロッド13をスライド可能に嵌挿し、ホールソー11内に突出するロッド端に熱可塑性樹脂管2の穿孔箇所を加熱するサドル状のヒータ14を取付ける。ヒータ14は平面視で円形をなし、外径はホールソー11の内径より若干小さく、ホールソー11と非接触とし、熱可塑性樹脂管2の加熱時にヒータ14の熱がホールソー11に直接伝わらないようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱可塑性樹脂管に分岐管接続用の分岐継手を取付けたのち、分岐継手に取付けたホールソーにより熱可塑性樹脂管に穿孔する方法及び該方法で用いるホールソーに関する。
【背景技術】
【0002】
分岐継手にはサービスチー継手やサドル継手がある。サービスチー継手は、ガス管や水道管など管内の流体を遮断することなく分岐管を接続することが可能で、図1に示すように、この継手1は、ガス管等の熱可塑性樹脂管2に当てられるサドル部3と、該サドル部3より立上がる胴部4と、胴部4より側方に向けて突設されるスピゴット5よりなっている。配管施工現場での施工時においては先ず、熱可塑性樹脂管2の周面に側方より当てられるサドル部3と熱可塑性樹脂管2とを熱融着する。融着方法としては近年、サドル部3の管との接合面に埋設した電熱線に通電することによって行う電気融着タイプのものが多用されている。
【0003】
サドル部3を熱可塑性樹脂管2に熱融着して取り付けた後は通常、スピゴット5に分岐管をソケット継手により接続し、ついで胴部4に内蔵したホールソー、或いは大口径用の継手においては外部から胴部3に挿入したホールソーを捩じ込んで熱可塑性樹脂管2に孔穿けを行い、穿孔後、ホールソーを胴部内に引上げるか、或いは胴部より取外し、ついで胴部にキャップ継手を取付けシールしている。
【0004】
上述する配管施工時のホールソーによる穿孔において、熱可塑性樹脂管の強度が高いと、ホールソーの回転トルクが多くなったり、ホールソー刃が破損したりして穿孔が困難となることがある。
【0005】
この問題を解決する方法として、下記特許文献1には、ホールソー内に加熱機を内蔵してホールソーを加熱するか、ホールソー内に加熱流体を通して穿孔箇所のポリエチレン管を加熱して穿孔を行う方法が開示されている。
【特許文献1】特開2002−106777号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前記特許文献1に開示される穿孔方法によると、ホールソー刃を加熱し、或いは穿孔箇所のポリエチレン管を加熱することにより冬季のような外気温が低くても、穿孔時にポリエチレン管にひびが入らず、切削のためのホールソーの回転トルクが少なくてすみ、ホールソー刃の破損がなくなるなどの利点があるが、ホールソー刃を加熱し、或いは穿孔箇所のポリエチレン管を加熱するいずれの場合も、ホールソー自体が加熱され、ホールソーにネジ部を介して接触する分岐継手も加熱されて軟化し、変形しがちとなる。とくにネジ部の軟化はホールソーの捩じ込みによる熱可塑性樹脂管への穿孔をできなくするか、或いは困難にする。
【0007】
本発明は、上記のような問題を生ずることなくホールソーによる熱可塑性樹脂管への穿孔が容易に行えるような穿孔方法及び該方法で用いるホールソーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に係る発明は、ポリエチレン管等の熱可塑性樹脂管に分岐管接続用の分岐継手を取付けたのち、該分岐継手に内蔵し、或いは外部から分岐継手に挿入したホールソーを捩じ込んで上記熱可塑性樹脂管への穿孔を行う方法において、ホールソー内に熱可塑性樹脂管を、好ましくは該管が軟化する状態まで加熱するヒータをホールソーとは非接触で、ホールソーの軸方向に進退可能に配置し、熱可塑性樹脂管への穿孔時にはヒータを押出して熱可塑性樹脂管に当て、該管を加熱した状態で上記ホールソーによる穿孔を行うことを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の穿孔方法で用いられるホールソーであって、ホールソーに対し、その軸方向にスライド可能に取付けられるロッドと、該ロッドの先端に取付けられ、好ましくはサドル状で、ホールソーの内径より僅かに小径であり、ホールソーとは非接触に設けられるヒータとよりなることを特徴とする。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、ヒータがロッドの先端に断熱層を介して取付けられることを特徴とし、上記ロッドには好ましくは該ロッドをホールソーから押出す方向に付勢するバネが設けられる。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に係る発明によると、ヒータを熱可塑性樹脂管に当てて該管を加熱すると、伝熱によりヒータの周りのホールソー刃が当たる箇所の温度が上昇するようになり、これにより、穿孔が低トルクで、ホールソー刃を傷めたり、穿孔箇所にひび割れをもたらすことなくスムースに行え、またヒータはホールソーと非接触で、ホールソーを直接加熱することはないため、ホールソーの温度上昇が少なく、分岐継手のネジ部が軟化するのを防止し、穿孔に支障を生じないようにすることができる。
【0012】
穿孔に伴ってホールソーには熱可塑性樹脂管の切片が嵌着される。ホールソーが内蔵されるタイプで、穿孔後も分岐継手内にとどめられ、そのまま使用される場合は、ホールソー内に切片が詰まった状態になっていても支障はないが、ホールソーを分岐継手より抜き出して再使用する場合には、切片を除去する必要がある。請求項2に係る発明においては、ロッドを押し込んでヒータで切片をホールソーから押出すことができ、切片の除去が容易に行える。
【0013】
請求項3に係る発明によると、ヒータの熱がロッドを伝ってホールソー伝熱されるのが防止される。
【0014】
なお、ロッドをバネによって押出す方向に付勢すれば、ヒータを穿孔箇所の熱可塑性樹脂管に押付ける作業が不要で、ヒータはバネの作用で熱可塑性樹脂管に確実に押付けられるようになる。この場合、穿孔時にホールソーが熱可塑性樹脂管に食い込むのに伴い、ヒータはバネの作用に抗してホールソー内に押込まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について図面により説明する。図中、図1に示すものと同一構造部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【0016】
図2は、分岐継手としての図1に示すサービスチー継手1における胴部4に装着される、本発明に係るホールソーの一例を示すもので、カップ状をなすホールソー11は外周面に胴部内周に刻設されるネジ部8(図4)に螺合するネジ部が形成され、またホールソー軸12には軸心に中空状のロッド13が軸方向にスライド可能に嵌挿されて二重軸構造をなしている。
【0017】
ホールソー内に突出するロッド13には、その先端に熱可塑性樹脂管に側方より当てられるサドル状のヒータ14が取付けられ、また該ヒータ上のロッド13にはコイルバネ15が装着され、このコイルバネ15はヒータ14をホールソー11よりロッド13と共に押出す方向に付勢している。
【0018】
上記ヒータ14は平面視で円形をなし、その外径はホールソー11の内径より若干小さく、ホールソー11と接触しないようにしてヒータ14の熱がホールソー11に直接伝わらないようにしてある。ヒータ14の熱がホールソー11に、より確実に伝わらないようにするには、ロッド13とヒータ14との間に断熱層を設けるのが望ましい。図3は、断熱層を設けた一例を示すもので、ヒータ14がロッド13先端のフランジ16に断熱材17を介して取付けられ、ヒータ14の熱がロッド13を介してホールソー11に伝わらないようにしている。なおヒータ14への配線は図示していないが、中空状のロッド13に通され、外部の電源に接続される。
【0019】
上述するフランジ16はホールソー11に接触するようにしてもよい。この場合、フランジ16はピストン状をなしてホールソー11に案内されて昇降し、これによりヒータ14の昇降がブレることなくスムースに行えるようになる。
【0020】
分岐継手としてのサービスチー継手1は、サドル部3の熱可塑性樹脂管との接合面に電熱線8を埋設した電気融着継手で、熱可塑性樹脂管2に電気融着され、融着後、前記ホールソー11を用いて熱可塑性樹脂管2への穿孔が行われる。熱可塑性樹脂管2としては通常、ポリエチレン管が用いられるが、これに限定されるものではない。
【0021】
熱可塑性樹脂管2への穿孔は、ヒータ14に通電して加熱した状態で胴部4に内蔵される前述するホールソー11のホールソー軸12に図示しないハンドル付きの工具を連結し、ハンドルを一方向に回動操作することによって行う。すなわちハンドルの一方向の回動操作によりホールソー11が捩じ込まれ、熱可塑性樹脂管2に向かって前進する。この前進途上において先ず、ホールソー11より突出するヒータ14が熱可塑性樹脂管2に乗りかかって接触し、ついでホールソー刃が熱可塑性樹脂管2に接触する(図4)。ホールソー刃が熱可塑性樹脂管2に接触後、なおも上記ハンドルを回動操作すると、ホールソー刃が熱可塑性樹脂管2に食い込み始め、食い込みにより回転トルクが急激に増加する。この回転トルクの急激な増加は感触によって容易に知ることができ、知った時点でハンドルによる回動操作を一旦停止する。この間、熱可塑性樹脂管2に接触するヒータ14により穿孔箇所が加熱される。
【0022】
ハンドルの回動操作を停止して一定時間経過し、ヒータ14により熱可塑性樹脂管2を十分に加熱したのち、ハンドルの回動操作を再開する。これによりホールソー刃が熱可塑性樹脂管2に食い込み、穿孔が行われる。穿孔に伴い、ヒータ14はコイルバネ15の作用に抗してホールソー内に押込められる。
【0023】
穿孔の完了は、回転トルクの急激な減少の知得若しくは穿孔が完了したことをホールソー軸12の移動長さで感知し、この知得ないし感知後、ハンドルを逆方向に回動操作してホールソー軸12を逆回転させることでホールソー11を引上げる。ホールソー11の引上げはスピゴット上の胴部4に達するまで行われ、該胴部4に達して留められる。その後、ホールソー軸12から工具を取外し、胴部4に図1に示す電気融着キャップ継手6を被せ電気融着する。
【0024】
上述するホールソー11は、胴部4より引き出して継手1より取外して再使用するようにしてもよい(大口径の継手ではホールソーは通常取外して再使用される)。ホールソー11の再使用に当たってはホールソー内に詰まる熱可塑性樹脂管2の切片を取外す必要がある。この取外しは、ロッド13を押込むことによって行われ、ロッド13の押込みによりヒータ14で切片の押出しが行われる。なお、ホールソーの内側に切片を係止する突起(引っかかり)等の部位を設けると、穿孔によりホールソー内に押し込められる切片をより確実にホールソー内に留めることができ、望ましい。
【0025】
前記実施形態によると、穿孔箇所の熱可塑性樹脂管2がヒータ14により十分に加熱され、ホールソー刃の当たる箇所の温度が上昇した状態で穿孔が行われるため、穿孔時のトルクが軽減されてスムースな穿孔が行われ、ホールソー刃の損傷を生ずることがないし、外気温が低い状態でも熱可塑性樹脂管2にひび割れを生ずることもない。またヒータ14はホールソー11と非接触で、ヒータ14の熱がホールソー11に直接伝わらないようにしてあるため、ヒータ14によるホールソー11の温度上昇が少なく、したがって継手胴部4に形成されたネジ部8が軟化してホールソー11の捩じ込みによる熱可塑性樹脂管2への穿孔を困難にする、といった問題を防止することができる。
【0026】
図5はホールソーの別の例を示すもので、ホールソー21には一対のガイドロッド23がホールソー軸22を挟んだ対称位置にスライド可能に取付けられ、ホールソー内に突出するガイドロッド先端にサドル状のヒータ24が取付けられている。そしてヒータ24の各ガイドロッド23にはコイルバネ25が装着され、ヒータ24をホールソー21より押出すように付勢している。ホールソー軸26は中空軸で、電源に繋がるヒータ24への配線(図示省略)が通されている。
【0027】
本実施形態のホールソー21も上記実施形態のホールソー11と同様にして熱可塑性樹脂管への穿孔が行われる。
【0028】
上記各実施形態のホールソー11、21による熱可塑性樹脂管2への穿孔はいずれも廻し切りによって行われる。図6は押し切りの例を示すもので、ホールソー31は、ホールソー軸32と一体をなし、外周に胴部4のネジ部8に螺合するネジ部33を形成した蓋部34と、該蓋部34にベアリング35を介してホールソー31の軸心周りに回転できるように連結されるホールソー本体36とからなっており、ホールソー軸32を通してホールソー36内に突出するロッド37には、図2に示す実施形態と同様、ヒータ38が取付けられると共に、コイルバネ39が装着されている。このヒータ38は図3に示すように、ロッド端のフランジに断熱材を介して取付けられるようにしてもよい。
【0029】
本実施形態によると、工具のハンドル操作によりホールソー軸32を回動操作すると、蓋部34が継手胴部4のネジ部8に捩じ込まれるが、ホールソー刃が熱可塑性樹脂管2に達して該管2に食い込むと、ホールソー本体36は回転を停止した状態となり、この状態でホールソーが捩じ込まれるのに伴い押し切りが行われる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】サービスチー継手の正面図。
【図2】本発明に係るホールソーの拡大断面図。
【図3】別の態様のヒータを内蔵したホールソーの拡大断面図。
【図4】熱可塑性樹脂管への穿孔時の状態を示す断面図。
【図5】ホールソーの別の態様の断面図。
【図6】ホールソーの更に別の態様の部分断面正面図。
【符号の説明】
【0031】
1・・サービスチー継手
2・・熱可塑性樹脂管
3・・サドル部
4・・胴部
5・・スピゴット
6・・キャップ継手
8・・電熱線
11、21、31・・ホールソー
12、26、32・・ホールソー軸
13、37・・ロッド
14、24、38・・ヒータ
15、25、39・・コイルバネ
16・・フランジ
17・・断熱材
23・・ガイドロッド
33・・ネジ部
34・・蓋部
35・・ベアリング
36・・ホールソー本体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性樹脂管に分岐管接続用の分岐継手を取付けたのち、該分岐継手に内蔵し、或いは外部から分岐継手に挿入したホールソーを捩じ込んで上記熱可塑性樹脂管への穿孔を行う方法において、ホールソー内に熱可塑性樹脂管を加熱するヒータをホールソーとは非接触で、ホールソーの軸方向に進退可能に配置し、熱可塑性樹脂管への穿孔時にはヒータを押出して熱可塑性樹脂管に当て、該管を加熱した状態で上記ホールソーによる穿孔を行うことを特徴とする穿孔方法。
【請求項2】
ホールソーに対し、その軸方向にスライド可能に支持されるロッドと、該ロッドの先端に取付けられ、ホールソーと非接触に設けられるヒータとよりなることを特徴とする請求項1記載の穿孔方法で用いられるホールソー。
【請求項3】
ヒータがロッドの先端に断熱層を介して取付けられることを特徴とする請求項2記載のホールソー。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−142907(P2009−142907A)
【公開日】平成21年7月2日(2009.7.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−319890(P2007−319890)
【出願日】平成19年12月11日(2007.12.11)
【出願人】(000005887)三井化学株式会社 (2,318)
【Fターム(参考)】