JPS6145189A - 配管用絶縁接続装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は例えば高圧または高温の液体を流す金属管の隣
接端部を接続固定する配管用絶縁接続装置の製造方法に
関する。詳しくは端部を電気的に絶縁し、金属管の一方
から他方の金属管へ電流の流れることを防止するととも
に接続加工が容易でかつ接続部を含め高度の気密特性を
保持する配管用絶縁接続装置の製造方法に関する。

〔従来技術〕

金属管の接続装置は地上あるいは地中に配設したガス、
水、油等の配送管のほか、地下深部から油、熱水等を吸
上げる井戸用管等に広く使用されているが、近時金属管
の腐食防止のために外部電源方式が多用されるようにな
った。この場合金属管には直流電圧が印加される。この
印加電圧は周囲の環境条件によ）異なるが、この条件を
適切に具現するために、また外部に漏洩しｆｃｔ流にと
もなう事故発生を防止するために電気絶縁特性を具備す
る絶縁接続装置に対する要求が急激に高まったＯ この絶縁接続装置に要求される特性として主なものは以
下のようになる。先ず常温乃至２５０〜３００℃の温度
領域あるいは温度の上昇下降の反復する条件下において
必要な電気絶縁特性を保持することは勿論、冷熱および
機械的衝撃強度に富み高度の気（水）密特性を保持する
ことが要求される。ざらに機械的強度については特に井
戸用管に使用する場合には長尺の金属管を懸垂すること
が必須の使用条件であるためこの懸昏に耐える十分な引
張シ強度を保持すること、および経年変化がなく長期信
頼性を有すること等−膜特性のほか、現実的な問題とし
て金属管との接続工程において特殊な設備を必要とせず
容易に施行出来ることが要求される。例えば油井用鋼管
の場合アメリカ石油協会規格（以後ＡＰＩ規格という）
により管体、接続装置の寸法および接続用螺子尋につい
て規格化されている。そのため絶縁接続装置については
金属の接続装置の仕様に準拠することが理想的である。

上記の必要とする緒特性を保持するとともに、寸法その
他の仕様が金属の接続装置に準拠した絶縁接続装置の一
実施例を第４図によ）説明する。

第１の管状部材（４）は本体（６）の内周側に内周管α
■を有し、先端には内周管Ｏ）の外径より大きい谷径を
有する雄螺子（ト）が螺設されている。第２の管状部材
（５）は本体５ｚの外周側に外周管β１ｌｆｔ有し先端
には外周管１５１）の内径よ多小さい谷径て、第１の管
状部材（４）の雄螺子（９）に螺合する雌螺子６９が螺
設されている。第１の管状部材（４）の雄螺子（至）を
第２の管状部材（５）の雌螺子（至）に螺通させ第１の
管状部材（４）と第２の管状部材（５）との間に空隙（
６）を設けである。

空隙（６）にはガラス、マイカ塑造体からなる絶縁物（
７）が充填され両管状部材（４）　（５）を絶縁すると
ともに密封固着しである。本体（６）、５２の内周面に
はＡＰＩ規格に準拠した接続用螺子（３）が螺設されて
おシ管体（２）（図示せず）の外周端部に螺設され次接
続用雄螺子と螺合し、管体（２）の絶縁を保持しｆｃま
ま接続するようになっている。

この絶縁接続装置の特徴は形状寸法がＡＰＩ規格の接続
装置に準拠していることと、接続用螺子（３）が所定寸
法の肉厚を有する本体（ロ）、６２の内周に螺設されて
いることである。管体（２）との接続工程において、気
（水）密を保持するために大きなトルクで締付けられる
が、螺設基体（８）が本体６３　、５２であシ肉厚があ
シ、しかも絶縁構成部と無関係の部位にあるため絶縁構
成部に影響が及ぶことなく、かつ特別な装置、治具を必
要とせずに接続出来ることにある。

なお絶縁物を構成するガラス、マイカ塑造体とは、ガラ
ス質の粉末と、ｉイカの粉末の混合粉末を原料としとの
原料粉末をガラス質が軟化して加圧により流動する温度
に加熱し、加熱状態で加圧成形して得られる複合絶縁物
のことである。

絶縁接続装置は先ず絶縁接続装置基体を成形し、これに
機械加工を施して製造される。絶縁接続装置基体の従来
の成形方法を第５図にょシ説明する。

第５図（ａ）は加圧成形直前の状態を、第５図（ｂ）は
加圧成形完了後の状態を示している。なお第４図と同じ
機能の部分には同じ記号を付しである。第１の管状部材
（４）および第２の管状部材（５）の外周径は第４図と
同等かもしくはより大きく、また内周径は小さくなって
いる。支持部■は内周管◇υの先端に設けられ本体５１
５上に載置し空隙（６）を保持するようになっている。

（９）は分割構造の壁部、α１は枠、０１）は分割構造
の支持台で第２の管状部材（５）と壁部（９）の間に嵌
合状態で位置し、上面は第２の管状部材（５）の上面と
等しく彦っている。加圧金α２は壁部（９）と第１の管
状部材（４）に嵌合するように形成されている。押金α
ｊは第１の管状部材（４）の上部に位置し、駆動部（図
示せず）の加圧力を受は第１の管状部材（４）を加圧す
る。以上の４部品で構成された成形用金型（９）、α０
　、　ｕ　、α２および押金α騰を使用する。なお予備
成形体α４は絶縁物（７）の原料であるガラス質粉末と
マイカ粉末の混合粉末とに水分を加え湿潤状態とし予め
別の成形型（図示せず）にょシ中夫に貫通孔を有する円
筒形状品に成形し、乾燥して水分を除去し次ものである
。

成形は第５図（ａ）に示すように壁部（９）、枠αＱ１
支持台αυを組立て、組立てない状態の加圧金（Ｌｚと
ともに処定温度に加熱する。なお押金ａ３は加熱しない
。また第１の管状部材（４）はその雄螺子−を第２の管
状部材（５）の雌螺子（至）に螺通させ支持部６０を本
体５ａ上に載置して組立てた状態で、予備成形体α荀と
ともに処定温度に加熱する。加熱が完了すると、組立て
た第１６第２の管状部材（４）　、　（５）を壁部（９
）内に挿填し、続いて押金α３）ｅ第１の管状部材（４
）上に載置し、次に予備成形体α荀を支持台αυ上に挿
填する。最後に加圧金（Ｌｚを予備成形体ａ４）上援載
置する。

この状態は第５図（ａ）に示しである。成形は先ず加圧
成形機の駆動部（図示せず）によ）押金（１３）を加圧
し続いて別の駆動部により加圧金α２を加圧する。

予備成形体α乃は、流動して、第１の管状部材（４）と
第２の管状部材（５）が構成している空′ＦＡ（６）を
充填してガラス、マイカ塑造体からなる絶縁物（７）を
構成する。このときの状態が第５図（ｂ）に示しである
。

加圧成形工程が完了すると成形品を処定温度に冷却し、
成形用金型を分解して成形品絶縁接続装置基体ａ！９を
取シ出す。このようにして成形された絶縁接続装置基体
α９は機械加工により第４図に示す絶縁接続装置に仕上
げられ、製造を完了する。

上記の成形工程においては、加圧金ａｚによる予備成形
体Ｑ４）の加圧に先立ち、押金α３を加圧する。

これは予備成形体α荀が加圧を受は第１．第２の管状部
材（４）　、　（５）が構成する空隙（６）に充填され
ると、第１の管状部材（４）の本体下面０７′１および
内周管下面（ロ）に浮上圧が発生し、第１の管状部材（
４）が浮上する現象が発生するのでとの浮上を防止する
ためである。轟然の事ながら押金α■に加える全加圧力
は全浮上圧よ）も大きくしておく必要がある。

一般にガラス、マイカ塑造体を成形するには予備成形体
αａに加える加圧力を１〜１．５　ｔｏｎ／ｃ＋Ｊとし
なければならない。この１〜１．５ｔｏｎｚ−の圧力は
第１の管状部材（４）の全下面即ち本体下面Ｑｉと内周
管下面０→に加わるととＫなるのでその浮上圧力は極め
て大きいものになる。例えばＡＰＩ規格において配送管
体径１０％インチの場合接続装置の内径１’ｊｃ　２５
６．４　ｔｍ　φ、外径Ｊｄ、　２９　ａ　４　ｗ　φ
テ浮上ＥＥ　を受ける面積は１８３−で予備成形体α荀
の加圧力を１．２ｔｏｎｚ−に設定すると浮上全圧力は
２２０　ｔｏｎになる。予備成形体α４の内径を２９８
ｗｍφ、外径を３３８ｍφとすると予備成形体に加わる
全圧力は２４０　ｔｏｎとなる。即ち、従来の方法で絶
縁接続装置基体ａ勺を成形する場合には、予備成形体α
荀を加圧する主駆動部が２４０　ｔｏｎを具備し、この
主駆動部の内側に主駆動部と独立して押金０３を加圧す
るための副駆動部２２０　ｔｏｎを具備する加圧成形機
が必要になる。上記のように主駆動部の内部に独立した
副駆動部を設ける場合、副駆動部の容量は主駆動部の容
量の約３０％が一般的な限度である。そのため副駆動部
の容量を２２０　ｔｏｎに設定すると主駆動部の容量は
必然的に約７３０ｔｏｎが必要になる。配送管体の径は
２０インチを上限とし、各租寸法のものがあり、上記例
の１０％インチより太いものが広く使用されている。

上記の説明から明らかなようと従来の製造方法による成
形方法では、成形設備としての加圧成形機が厖大になシ
必然的に製品価格が高騰すること、および設備が大形化
するため成形操作が難がしくなシ安定した成形が困難に
なるなど↓造面に多くの問題が発生し、現実問題として
大形形状品は生産が不可能になるという致命的な欠陥が
あった。

〔発明の概要〕

本発明は上記のような欠点を解決するためになされたも
ので、外径寸法がＡＰＩ規格に率拠し極めて優れた特性
を保持する絶縁接続装置を従来のように特殊でかつ大容
量の加圧成形機を使用することなく、大形形状品を安価
に製造し得る方法を得るため、 筒体Ａの一端に筒体Ａと内径が等しく外径が小さい筒体
Ｂを、筒体Ａの他端に筒体人と内径が等しく外径が小さ
い筒体Ｃを、筒体Ｃの端部に谷径が筒体Ｃの外径より大
きい雄螺子を、また雄螺子の先端に筒体Ｃと内径が等し
く外径が小さい筒体りを有し、さらに筒体Ａの外周近傍
には外周面に平行した単数または複数の貫通孔を保持す
る餓１の管状部材を形成する工程と、筒体Ｅの一端に筒
体Ｅと外径が等しく内径が大きい筒体Ｆを、筒体Ｆの先
端に谷径が筒体Ｆの内径よυ小さく上記第１の管状部材
の雄螺子に螺合する雌螺子を有する第２の管状部材を形
成する工程と、上記第１の管状部材を上記第２の管状部
材に螺通させ中心を保持して空隙を設けて組立てる工程
と、ガラス粉末とマイカ粉末よりなる絶縁物原料を筒状
の予備成形体に形成する工程と、上記の組立てた第１の
管状部材および第２の管状部材、予備成形体ならびに成
形用金型を各始走温度に加熱する工程と、加熱状態で組
立てたｗｃｌの管状部材および第２の管状部材の外周に
外部成形用金型を配置する工程と、Ｗ、１の管状部材の
筒体Ｂと成形用金型が構成する空間部に予備成形体を挿
填する工程と、予備成形体を加圧し、第１の管状部材お
よび第２の管状部材が構成する空隙に圧入充填し絶縁物
を構成する工程と、機械加工にょシ筒体Ｂを削除しなお
内周面を加工し筒体りを除去し絶縁物を露出させる工程
と、内周面に接続用螺子を螺設する工程とからなる配管
用絶縁接続装置の製造方法を提供するものである。

〔発明の実施例〕

絶縁接続装置の製造方法に使用する第２の管状部材（５
）は、従来の製造方法に使用したものを使用し、第１の
管状部材には第１図に示す構造品を使用する。々お第５
図と同じ機能の部分には同じ記号を符し説明を省略する
。図において、６１は成形特予備成形体α荀を挿填する
ための補助壁で本体（６）の上部に設けられている。（
１６）は貫通孔で本体（６）の上面から本体下面０ｆ）
に貫通して、外周面に近い位置に３個が設けられている
。この数は３個に限定されず必要に応じ増減する。

成形方法を第２図に従す説明する。成形用金型は、その
高さが組立てた状態の補助壁θ→の高さと尋しく内周が
各管状部材（４）　、　（５）の外周と嵌合する分割構
造の壁部（９）と、枠α１、加圧金圓の３部品で構成さ
れたものを使用する。成形は第５図について説明した従
来の方法と同様に、成形用金型（９）。

（ト）、Ｈ１組立てた状態の両管状部材（４）　、　（
５）　、および予備成形体Ｏａをそれぞれ始走温度に加
熱し、第２図（ａ）に示すように先ず組立て九両管状部
材（４）。

（５）を壁部（９）内に挿填し、次に予備成形体αａを
第１の管状部材の補助壁θ呻と壁部（９）が構成する空
間に挿填する。最後に加圧金（１２を予備成形体αカ上
に載置する。この状態は第２図（ａ）　Ｋ示しである。

次に加圧成形機によ）加圧金Ｃ１２を介して予備成形体
側・　を加圧する。加圧された予備成形体α荀は貫通孔
αｅを流動し、第１の管状部材（４）と第２の管状部材
（５）が構成する空隙（６）に達し、全空隙を充填して
絶縁物（７）を構成する。このときの状態は＠２図（ロ
）に示しである。上記の加圧成形工程が完了すると成形
品を始走温度に冷却し成形用金型を分解して成形品を取
シだす。このようにして成形した絶縁接続装置基体α９
は機械加工により第３図に示す絶縁接続装置に仕上げ製
造を完了する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように１本発明に係る製造方法
によれば予備成形体０４）を加圧した際に第１の管状部
材（４）が浮上するという現象が全く発生しない。この
ため従来の製造方法のように予備成形体α４の加圧に先
立ち第１の管状部材（４）の浮上を防止するための圧力
を加えておく必要がたくなるので、特殊な機構を有する
加圧成形機を使用する必要がなくなシ、一般的な加圧成
形機の使用が可能になる。また、従来の製造方法のよう
に支持台上９を必要とせず壁部（９）の内壁が両管状部
材（４’ｌ　、　（５３に嵌合するようになるので成形
用金型自体が小形化される。とのことは生産価格の低下
に直結することになる。さらに予備成形体Ｉの内外径寸
法が小さくなるため加圧力を同等に保持しても必然的に
全圧力が減少するようになる。因に加圧力を１．２ｔｏ
ｎｚ−と同等にした場合、従来の製造方法の場合には配
送管体径１０％インチの場合、先の実施例に示したよう
に予備成形体α荀の加圧に全圧力２４０　ｔｏｎを必要
としたが、本発明に係る方法の場合は全圧力２２０　ｔ
ｏｎでよいことになる。これは浮上圧に相当するもので
ある。また配送管体２０インチ用の接続装置は外径が５
３３．４ｍであるがこれに相当する絶縁接続装置を製造
する場合絶縁接続装置基体の成形時に予備成形体（１４
）を加圧する全圧力は約４７０　ｔｏｎである。本発明
に係る製造方法によれば上記の説明から明らか々ように
、絶縁接続基体の成形に主駆動部の中心部に同一方向に
独立して駆動する副駆動部を内包する特殊な加圧成形機
を必要としない。しかも予備成形体を加圧する全圧力が
低下し、従来の製造方法では製造が不可能に近かった大
型例えば２０インチ用の絶縁接続装置が容易に製造出来
るようになシ、かつ成形用金型も小形化され設備に関連
する価格の高騰は必然的に排除され形状の大きさに制約
されずに安価に生産されるようになった。

上記のように本発明に係る製造方法は従来の不可避の致
命的欠陥の総てを完全に除去したもので、その技術的お
よび実用的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、（ｂ）　、第３図（ａ）　、　（ｂ）
は本発明実施例の平面図、縦断面図、第２図（ａ）　、
　（ｂ）はそれぞれ本発明実施例の加圧成形直前、完了
後の各状態を示す縦断面図、第４図はＡＰＩ規格に準拠
した絶縁接続装置の一例を示す縦断面図、第５図（ａ）
　、　（ｂ）はそれぞれ従来の絶縁接続基体の加圧成形
直前、完了後の各状態を示す縦断面図である。 （３）・・・接続用螺子、（４）・・・第１の管状部材
、（５）・・・第２の管状部材、（６）・・・空隙、（
７）・・・絶縁物、（８）・・・螺設基体、（９）・・
・壁部、αＱ・・・枠、αυ・・・支持台、α２・・・
加圧金、（１３・・・押金、α４・・・予備成形体、（
Ｌ９・・・絶縁接続装置基体、αｅ・・・貫通孔。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示すものと
する。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第４図 第５１！１ 手続補正書（自発） 昭和５９年１２月２６日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 筒体Ａの一端に筒体Ａと内径が等しく外径が小さい筒体
   Ｂを、筒体Ａの他端に筒体Ａと内径が等しく外径が小さ
   い筒体Ｃを、筒体Ｃの端部に谷径が筒体Ｃの外径より大
   きい雄螺子を、また雄螺子の先端に筒体Ｃと内径が等し
   く外径が小さい筒体Ｄを有し、さらに筒体Ａの外周近傍
   には外周面に平行した単数または複数の貫通孔を保持す
   る第１の管状部材を、形成する工程と、筒体Ｅの一端に
   筒体Ｅと外径が等しく内径が大きい筒体Ｆを筒体Ｆの先
   端に谷径が筒体Ｆの内径より小さく上記第１の管状部材
   の雄螺子に螺合する雌螺子を有する第２の管状部材を形
   成する工程と、上記第１の管状部材を上記第２の管状部
   材に螺通させ中心を保持して空隙を設けて組立てる工程
   、とガラス粉末とマイカ粉末よりなる絶縁物原料を筒状
   の予備成形体に形成する工程と、上記の組立てた第１の
   管状部材および第２の管状部材、予備成形体ならびに成
   形用金型を各処定温度に加熱する工程と、加熱状態で組
   立てた第１の管状部材および第２の管状部材の外周に外
   部成形用金型を配置する工程と、第１の管状部材の筒体
   Ｂと成形用金型が構成する空間部に予備成形体を挿填す
   る工程と、予備成形体を加圧し第１の管状部材および第
   ２の管状部材が構成する空隙に圧入充填し絶縁物を構成
   する工程と、機械加工により筒体Ｂを削除しなお内周面
   を加工し筒体Ｄを除去し絶縁物を露出させる工程と、内
   周面に接続用螺子を螺設する工程とからなる配管用絶縁
   接続装置の製造方法。