JP2002295778A - 熱可塑性樹脂製管継手 - Google Patents

熱可塑性樹脂製管継手

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JP2002295778A
JP2002295778A JP2001096290A JP2001096290A JP2002295778A JP 2002295778 A JP2002295778 A JP 2002295778A JP 2001096290 A JP2001096290 A JP 2001096290A JP 2001096290 A JP2001096290 A JP 2001096290A JP 2002295778 A JP2002295778 A JP 2002295778A
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pipe
pipe joint
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heating wire
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Kazuo Tokiyoshi
充亮 時吉
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Dainippon Plastics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気溶着により、漏れのない一体接合管継手
を提供すること。 【解決手段】 熱可塑性樹脂製接続管と、熱可塑性樹脂
製被接続管とを電気溶着接合するための熱可塑性樹脂製
管継手であって、両端に受け口をそれぞれ有する熱可塑
性樹脂製管部と、この管部の各受け口の内周面近傍に巻
設された電熱線とからなり、管部の各受け口の外周面近
傍に、帯状部材を有する締付具の該帯状部材を一時装着
する段落部を有する熱可塑性樹脂製管継手。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂製管
継手に関し、さらに詳しくは熱可塑性樹脂製接続管と熱
可塑性樹脂製被接続管とを電気的に溶着接合するための
熱可塑性樹脂製管継手（継手構造）に関する。
【０００２】
【従来の技術】１つの熱可塑性樹脂製管と、もう1つの
熱可塑性樹脂製管とを電気的に溶着接合する場合、すな
わち、一対の熱可塑性樹脂製管の接続部（接続または接
合させる部分）を電熱線で溶融させて一体に結合する場
合、接続部のギャップの小さいことが重要であるが、そ
のギャップを所定値以内に押さえる方法は、確立されて
いないか、いまだ実用化されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように熱可塑性樹
脂製管の接続部のギャップは、所定値以内に押さえるこ
とが難しいわけであるが、具体的には、小口径管、いわ
ゆる口径：２００ｍｍ以下の管では、電気溶着を行う箇
所において２ｍｍ以下に押さえることが重要であるとさ
れている。しかし、この値を常に保障することが難し
い。さらに大口径管では、自重による管の扁平や、熱可
塑性樹脂の熱膨張が生ずるので、少なくとも３ｍｍ以上
のギャップが発生するとされ、ますますギャップを小さ
くすることが難しくなる。このような２〜３ｍｍ以上の
大きなギャップは、熱可塑性樹脂製管の漏れのない溶着
接合をきわめて難しいものにしていると言える。そこ
で、本発明の主要な目的の１つは、熱可塑性樹脂製管の
接続部の主としてギャップを小さくすることを主眼とし
て、電気溶着により漏れのない一体の接合構造をもたら
す熱可塑性樹脂製管継手を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
製接続管と熱可塑性樹脂製被接続管とを電気溶着接合す
るための熱可塑性樹脂製管継手であって、両端に受け口
をそれぞれ有する熱可塑性樹脂製管部と、この管部の各
受け口の内周面近傍に巻設された電熱線とからなり、管
部の各受け口の外周面近傍に、帯状部材を有する締付具
の該帯状部材を一時装着する段落部を有することを特徴
とする熱可塑性樹脂製管継手を提供する。
【０００５】すなわち、本発明は、管継手両端の各受け
口の外周面近傍に、特定の段落部を形成することによっ
て、その段落部を、その外周囲から締付具により締め付
けながら、あるいは締め付けた後、電熱線に通電し、接
続管・被接続管と各受け口との接続部を変形させてその
ギャップを小さくした上で溶着でき、それによって漏れ
のない一体の接合構造（継手構造）を得ることができる
ようにするものである。本発明において、各段落部は、
対応する受け口の先端側部分を、対応する電熱線のそれ
より先端側に配すると、溶融された樹脂が流出するのを
防ぎ、またより確実に溶着に結びつけることができるの
で好ましい。
【０００６】本発明において、電熱線は、管部の各受け
口の内周面近傍に巻設されるが、具体的には、電熱線
（ヒータ）をコイル状に成形して各受け口の内周面に密
着させるか（例えば、熱可塑性樹脂製テープで止め
る）、熱可塑性樹脂製帯状シート上に電熱線を蛇行状に
屈曲成形して固定し、その帯シートを各受け口の内周面
に止めることによって、電熱線を該内周面に密着させる
か、同様に蛇行状に屈曲成形した電熱線を各受け口の内
周面近傍に一体にインサートしてもよい。
【０００７】本発明において、段落部を締め付ける、好
ましい締付具としては、帯状部材（好ましくは鋼鉄また
はステンレス鋼製）と、この帯状部材の一端に固定さ
れ、帯状部材を管部の受け口の周りに胴巻きさせ、他端
を一端の外側を通って外部に延ばすストッパ輪具と、外
部に延びた帯状部材をストッパ輪具に対して引っ張るこ
とにより管部の受け口を外周囲から締め付ける締付ハン
ドルとからなるものが挙げられる。
【０００８】また、管部の受け口をその外周囲から締め
付けるに際しては、接続管又は被接続管の差し口の内周
面を支持具により支持することが好ましい。ここで、好
ましい支持具としては、円弧状に曲げられた長い板状部
材（好ましくは鋼鉄またはステンレス鋼製）と、この板
状部材の両端部を、間隔を調節可能に連結し、板状部材
の外周面で接続管又は被接続管の差し口の内周面を接触
支持する連結具とからなるものが挙げられる。
【０００９】本発明において、熱可塑性樹脂製管継手が
接続対象とする接続管又は被接続管は、特に限定されな
いが、口径：２００〜３０００ｍｍの大口径の熱可塑性
樹脂製管が技術的効果が大きいので好都合である。本発
明において、締付具の締め付けによる受け口外径の変形
（縮小）程度は、口径において、１〜１０ｍｍ確保でき
ることが好ましい。なお、この受け口外径の変形は、主
として樹脂の弾性変形によって生じることになる。そし
てこのような受け口外径の変形を得るために、段落部の
好ましい深さは、管部全体の肉厚を１５〜２５ｍｍとし
て、３〜５ｍｍであり、幅は、締付具（の帯状部材）の
幅と同じか、あるいはそれより若干大きく設定される。
ここで管部の熱可塑性樹脂材料としては、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂を好
ましいものとして挙げることができる。
【００１０】本発明は、別の観点によれば、 熱可塑性
樹脂製接続管と熱可塑性樹脂製被接続管とを電気溶着接
合するための熱可塑性樹脂製管継手であって、接続管と
被接続管とをそれぞれ差し込み、内周面近傍に電熱線を
巻設するための受け口を有し、かつ各受け口の外周面近
傍に、帯状部材を有する締付具の該帯状部材を一時装着
する段落部を有したことを特徴とする熱可塑性樹脂製管
継手を提供できる。ここで、電熱線は、管継手に接続管
及び被接続管を接続する際に、接続管及び被接続管の各
差し口の外周面に巻設されるか、管部の各受け口の内周
面に巻設される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る熱可塑性樹脂
製管継手の一つの実施の形態を図によって説明する。な
お、これによって本発明が限定されるものではない。
【００１２】図１は本発明に係る熱可塑性樹脂製管継手
の一つの実施の形態を示す概略構成説明斜視図、図２は
図１の管継手の断面図、図３はその管継手の接合途中を
示す要部断面図である。まず、図１及び２において、熱
可塑性樹脂製管継手（又は管継手構造）Ｋは、熱可塑性
樹脂（例えばポリエチレン樹脂）製管部３と、この管部
の両端の各受け口５・５ａの内周面近傍に予め巻設され
たヒータ６・６ａとから主としてなる。なお、１は被接
続管であり、２はその差し口である。１ａは接続管、２
ａはその差し口である。さて、管部３は、その各受け口
５・５ａの外周面に、後述する帯状部材を有する締付具
の該帯状部材を一時装着する段落部としての溝部７・７
ａを有する。そして４は管部３内に設けられた被接続管
１及び接続管２の当り（位置決め）である。
【００１３】次に、以上の構成からなる管継手Ｋを用い
て被接続管１と接続管１ａとを接合する方法を図３〜５
を用いて説明する。まず、図３において、管部３の両受
け口５・５ａの内周面には、予め電熱線６・６ａが円周
方向に沿ってそれぞれ巻設されている（例えば、ポリエ
チレン樹脂テープで止着）。さて、接続管１ａと被接続
管１とを管部３の両受け口５・５ａにそれぞれ差し込
み、溝部７・７ａをそれぞれ後述する締付具を用いて締
め付け、両接続管１・１ａの差し口２・２ａと管部３の
受け口５・５ａとの間の隙間を２ｍｍ以下に保持する。
【００１４】さらに具体的に述べれば、例えば溝部７
を、その外周から図４に示す締付具としての鋼鉄製のバ
ンド１０で管内部の中心方向に締め付ける。その際、重
要となる受け口５の厚さは、溝部７の厚さで２０ｍｍと
し（管部３全体の肉厚：２４ｍｍ、溝部７の深さ：４ｍ
ｍ）、締め付け力が十分伝わるように比較的薄く設計さ
れるのが好ましい。なお、溝部７の幅（軸方向）は４０
ｍｍである。１１は、支持具としての円形リングであ
り、接続管１の差し口２の内周面を支持している。
【００１５】さらに、このように締付具としてのバンド
１０を用いる位置は、ヒータ６の巻設される箇所よりや
や管端部側にある（バンド１０の先端側位置が、ヒータ
６のそれより約１０ｍｍ先端側にある）。そして、その
後のヒータ６への通電により溶融される熱可塑性樹脂
（ポリエチレン樹脂）に確実に圧力がかかるようにし、
受け口２を変形させてギャップを小さくすることを可能
にしている。
【００１６】その時、締め付けを行うトルク力は、具体
的には３５Ｎ・ｍに設定され、それによって受け口５の
外径を変形させ、口径において７ｍｍ縮小させる。さら
に、大口径管のエレクトロフュージョン（電気溶着）継
手を溶着接合させる時、特にギャップが８ｍｍ以上生じ
ている場合は、通電途中に更に増締めを実施してもよ
い。増締めは、通電が開始された後の時点で行うため、
受け口５は十分発熱しており、締め付け力がさらに大き
く伝達可能な状態となる。従って、再度３５Ｎ・ｍにト
ルクを設定し、締め付けると、１０ｍｍまたはそれ以上
のギャップを押さえることができる。
【００１７】ここで参考までに、締付具としてのバンド
１０の基本構成を図４に基ずいて説明する。 （１）管部３の受け口５に形成した溝部７の外周長さよ
り約５００ｍｍ長い鋼鉄製帯状部材１０ｂを用意する
（図４のａ）。帯状部材１０ｂの幅は約３０ｍｍであ
る。 （２）帯状部材１０ｂの一方の端部にストッパ輪具１２
を装着し、そのストッパ輪具１２より先の１００ｍｍ部
分を折り返す（図４のｂ）。 （３）帯状部材１０ｂの他方の端部を、ストッパ輪具１
２で一方の端部より上位に挟み込み、外部に延ばす（図
４のＣ）。 （４）締付ハンドルとしてのハンドル１３を、帯状部材
１０ｂの他方の端部に装着し、次いで管部３の受け口５
に形成した溝部７に、バンド１０の帯状部材１０ｂを胴
巻きにして装着し、ハンドル１３を回転操作することに
より管部３の受け口５を締め上げる（図４のｄ）。
【００１８】次に、図５を用いて支持具としてのステン
レス鋼製円形リング１１を説明する。円形リング１１
は、円弧状に曲げられた長い板状部材１１ｂと、その対
向する一対の自由端１４，１５を連結する連結具１６と
からなり、この連結具はさらにネジ軸１９，２０と調節
部２１とからなる。そして調節部２１をネジ軸１９，２
０と同軸に回転して板状部材１１ｂ全体の外径を調節す
る。なお、溝部７ａに関連する構成は、以上の溝部７の
場合と同様であり、その説明を省略する。
【００１９】以上のごとく、この発明に係る熱可塑性樹
脂製管継手によれば、受け口を外周面より締付具で簡易
的に締め付けることによって、継手のギャップ（隙間）
を小さくし、大口径管においてもより完全な溶着状態を
構成することができ、それによって、低廉でかつ安定し
た性能の継手を提供することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、各受け口の外周面近傍
に、特定の段落部を形成しているので、接続管及び被接
続管の差し口を管部の両受け口に差し込んだ後、被接続
管の受け口をその外周囲から締付具により締め付け、ギ
ャップを小さくするよう変形させた上で電熱線に通電す
ることができ、それによって、接続管と被接続管とをよ
り確実に一体に溶着接合できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱可塑性樹脂製管継手の一つの実
施の形態を説明するための概略構成説明図である。
【図２】図１の管継手の断面図である。
【図３】図１の管継手の接続後、締付具によって締め付
けた状態を示す要部断面図である。
【図４】図３のバンドの構成説明図である。
【図５】図３の支持具の要部拡大図を含む説明図であ
る。
【符号の説明】
１ 被接続管 １ａ 接続管 ２、２ａ 差し口 ３ 管部 ４ 当り ５、５ａ 受け口 ６、６ａ ヒータ ７、７ａ 溝部 １０、１０ａ バンド締付具 １１、１１ａ 円形リング支持具 １２ ストッパ輪具 １３ ハンドル １４ 自由端 １５ 自由端 １６ 連結具 １９ ネジ軸 ２０ ネジ軸 ２１ 調節部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂製接続管と熱可塑性樹脂製
    被接続管とを電気溶着接合するための熱可塑性樹脂製管
    継手であって、 両端に受け口をそれぞれ有する熱可塑性樹脂製管部と、
    この管部の各受け口の内周面近傍に巻設された電熱線と
    からなり、 管部の各受け口の外周面近傍に、帯状部材を有する締付
    具の該帯状部材を一時装着する段落部を有することを特
    徴とする熱可塑性樹脂製管継手。
  2. 【請求項２】 各段落部の、対応する受け口の先端側端
    部が、対応する電熱線のそれより先端側に位置してなる
    請求項１に記載の熱可塑性樹脂製管継手。
  3. 【請求項３】 管部の口径が、２００〜３０００ｍｍで
    ある請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂製管継手。
  4. 【請求項４】 各受け口の接続前の肉厚が、１５〜２５
    ｍｍである請求項１〜３のいずれか１つに記載の熱可塑
    性樹脂製管継手。
  5. 【請求項５】 熱可塑性樹脂製接続管と熱可塑性樹脂製
    被接続管とを電気溶着接合するための熱可塑性樹脂製管
    継手であって、 接続管と被接続管とをそれぞれ差し込み、内周面近傍に
    電熱線を巻設するための受け口を有し、かつ各受け口の
    外周面近傍に、帯状部材を有する締付具の該帯状部材を
    一時装着する段落部を有したことを特徴とする熱可塑性
    樹脂製管継手。
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