JP2017067187A - Apparatus and method for manufacturing heating wire of electrofusion joint - Google Patents
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Description
本発明は、エレクトロフュージョン継手(電気融着式継手)の電熱線コイルを製造するための装置及び方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for producing a heating wire coil of an electrofusion joint (electric fusion joint).
上下水道管やガス管などのプラスチック管(合成樹脂管)の管継手として用いられるエレクトロフュージョン継手は、通電によって発熱する被覆電熱線のコイルを内周側に埋設した成形品よりなっている。継手内にプラスチック管を挿通後、通電して接続面を加熱溶融することにより、エレクトロフュージョン継手とプラスチック管とが接続される。 An electrofusion joint used as a pipe joint of plastic pipes (synthetic resin pipes) such as water and sewage pipes and gas pipes is a molded product in which a coil of a covered heating wire that generates heat when energized is embedded on the inner peripheral side. After the plastic tube is inserted into the joint, the electrofusion joint and the plastic tube are connected by energizing and heating and melting the connection surface.
かかるエレクトロフュージョン継手の電熱線コイルの製造方法として、スピンドルの外周に樹脂被覆電熱線を隙間なく巻回した後、樹脂被覆電熱線同士を融着させて一体化してコイルとし、その後、このコイルをスピンドルから抜き出す方法が行われている(例えば特許文献1)。 As a method for manufacturing a heating wire coil for such an electrofusion joint, after winding a resin-coated heating wire around the spindle without gaps, the resin-coated heating wires are fused together to form a coil. A method of extracting from the spindle is performed (for example, Patent Document 1).
樹脂被覆電熱線を巻きつけるためのスピンドルの表面は、錆を防止するためハードクロム等のメッキ処理を施すことが多い。また、巻線したコイルの内周面を平滑面とするためにスピンドルの外周面を平滑な面にすることが一般的であった。 The surface of the spindle around which the resin-coated heating wire is wound is often plated with hard chrome or the like to prevent rust. Further, in order to make the inner peripheral surface of the wound coil a smooth surface, it has been common to make the outer peripheral surface of the spindle a smooth surface.
樹脂被覆電熱線をスピンドルに巻線しコイル化する巻線工程では、緩みのないように一定の張力を与えて巻線を行うため、巻線後のコイルはスピンドルに抱き着いて密着している。スピンドルに巻線されたコイルをスピンドルから排出する工程では、コイルをスピンドルの軸心線方向に押して排出させるが、コイルがスピンドルに抱き着いて密着しているため、大きい押し排出力が必要となる。 In a winding process in which a resin-coated heating wire is wound around a spindle to form a coil, the coil is wound with a constant tension applied so as not to be loosened. In the step of ejecting the coil wound around the spindle from the spindle, the coil is pushed and ejected in the axial direction of the spindle. However, since the coil is attached to the spindle and is in close contact with it, a large pushing and ejecting force is required.
特に、メッキ処理や平滑な外周面のスピンドルにおいては、スピンドル外周面と樹脂被覆電熱線巻線コイルとの密着力が大きく、排出には大きな排出力が必要となる。 In particular, in a spindle having a plating process or a smooth outer peripheral surface, the adhesion force between the spindle outer peripheral surface and the resin-coated heating wire coil is large, and a large discharging force is required for discharging.
排出時に大きな押し排出力で樹脂被覆電熱線のコイルの側面を押した場合、コイル端面(押し面)が潰れて変形し、コイルの形状が乱れてしまうことがあった。 When the side surface of the coil of the resin-coated heating wire is pressed with a large pushing / discharging force at the time of discharging, the coil end surface (pressing surface) may be crushed and deformed, and the shape of the coil may be disturbed.
また、潰れて変形することで、樹脂被覆された電熱線自体も変形し、隣接する電熱線の間隔が乱れることもある。電熱線の間隔が狭くなった場合には、継手の電気融着接合時に電熱線同士の短絡に至る可能性がある。 Moreover, by being crushed and deformed, the resin-coated heating wire itself is also deformed, and the interval between adjacent heating wires may be disturbed. When the interval between the heating wires becomes narrow, there is a possibility that the heating wires are short-circuited at the time of electrical fusion bonding of the joint.
本発明は、樹脂被覆電熱線をスピンドルに巻回して形成したコイルを該スピンドルがスムーズに排出することができるエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electrofusion joint heating wire coil manufacturing apparatus and manufacturing method in which a coil formed by winding a resin-coated heating wire around a spindle can be smoothly discharged by the spindle.
本発明のエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置は、樹脂被覆電熱線が巻回されるスピンドルと、該スピンドルに巻回されたコイルをスピンドル軸心線方向に押して脱型するための脱型手段と、巻回された樹脂被覆電熱線に押し付けられるコテとを有する電熱線コイル製造装置において、該スピンドルの外周面に、コイル脱型時の摩擦抵抗低減用の、凹穴及び/又は凹条よりなる凹部を設けてなり、該凹穴の直径が該コテの厚さよりも小さく、該凹条の溝幅が該コテの厚さよりも小さいことを特徴とするものである。 A heating wire coil manufacturing apparatus for an electrofusion joint according to the present invention includes a spindle around which a resin-coated heating wire is wound, and a demolding means for demolding the coil wound around the spindle by pushing it in the spindle axis direction. And a heating wire coil manufacturing apparatus having a trowel pressed against the wound resin-coated heating wire, the outer peripheral surface of the spindle is provided with a concave hole and / or a concave strip for reducing frictional resistance when the coil is removed. The concave hole has a diameter smaller than the thickness of the iron, and the groove width of the groove is smaller than the thickness of the iron.
本発明のエレクトロフュージョン継手電熱線コイルの製造方法は、かかる製造装置を用いてエレクトロフュージョン継手の電熱線コイルを製造するものである。 The method for manufacturing an electrofusion joint heating wire coil of the present invention manufactures a heating wire coil of an electrofusion joint using such a manufacturing apparatus.
本発明のエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置及び製造方法にあっては、スピンドルに巻回されたコイルとスピンドル外周面との摩擦が小さく、コイルをスピンドルからスムーズに排出することができる。 In the heating wire coil manufacturing apparatus and manufacturing method for an electrofusion joint according to the present invention, friction between the coil wound around the spindle and the outer peripheral surface of the spindle is small, and the coil can be smoothly discharged from the spindle.
本発明では、巻回された樹脂被覆電熱線を一体化させるためのコテをコイルに押し付けたときに、樹脂がスピンドル外周面の凹部に押し込まれることがなく、コイルをスピンドルからスムーズに排出することができる。 In the present invention, when the iron for integrating the wound resin-coated heating wire is pressed against the coil, the resin is not pushed into the concave portion of the spindle outer peripheral surface, and the coil is smoothly discharged from the spindle. Can do.
従って、本発明によると、コイルをスピンドルから排出するときにコイルに加える排出力が小さくて足り、コイルの変形が防止され、また電熱線同士の間隔を規定通りとすることができる。 Therefore, according to the present invention, when the coil is discharged from the spindle, it is sufficient that the discharging force applied to the coil is small, the deformation of the coil is prevented, and the interval between the heating wires can be made as specified.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図1〜6は樹脂被覆電熱線を用いてエレクトロフュージョン継手の電熱線コイルを製造する装置及び方法を示している。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIGS. 1-6 has shown the apparatus and method which manufacture the heating wire coil of an electrofusion joint using a resin coating heating wire.
この電熱線コイル製造装置は、スピンドル1と、該スピンドル1を回転させるためのサーボモータ等の回転駆動装置(図示略)と、スピンドル1をその軸心線方向に進退させるための軸心線方向アクチュエータ(図示略)と、スピンドル1が内挿された筒状の排出スリーブ2(脱型手段)と、スピンドル1の外周面の接線方向に樹脂被覆電熱線Wを送り出す電熱線送り出し機構3と、電熱線Wの巻き始端をスピンドル1の外周に押し付けて押えるためのクランプ(図示略)と、スピンドル1の軸心線と垂直方向に進退可能であり、スピンドル1に巻回されたコイルCの外周面に接離可能なコテ4と、送り出し機構3から送り出された電熱線Wと電熱線巻回体との間で電熱線Wを切断するためのカッター(図示略)等を有する。コテ4は、ヒータを有した加熱コテである。該クランプは、スピンドル1と一体的にスピンドル1と同軸回転可能となっている。
This heating wire coil manufacturing apparatus includes a
電熱線コイル製造装置は、さらに、コイル状に巻回された電熱線Wの両端をスピンドル1の軸心線と垂直方向に折り立てる折り立て機構(図示略)と、電熱線Wの両端から被覆樹脂を切り出して芯線W’を露出させるためのスリトップ機構5と、電熱線Wの両端の露出芯線W’に端子6をカシメによって固着するためのカシメ機構(図示略)を有する。このスピンドル1の外周面が後述の通り粗面化処理されている。
The heating wire coil manufacturing apparatus further includes a folding mechanism (not shown) that folds both ends of the heating wire W wound in a coil shape in a direction perpendicular to the axis of the
なお、樹脂被覆電熱線Wの樹脂としてはポリエチレン,ポリプロピレン等ポリオレフィンなど、芯線としては、鉄クロム線,銅ニッケル線,ニッケル線などが例示されるが、これに限定されない。また、樹脂被覆電熱線Wの樹脂の形状は、図1〜6では、断面が四角形形状で示されているが、これに限定されない。 In addition, examples of the resin of the resin-coated heating wire W include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and examples of the core wire include iron chrome wire, copper nickel wire, and nickel wire, but are not limited thereto. Moreover, although the shape of the resin of the resin-coated heating wire W is shown in FIGS.
この電熱線コイル製造装置を用いてコイルCを製造するには、電熱線Wを送り出し機構3からスピンドル1の軸心線と直交方向に送り出し、その始端をスピンドル1の外周面に沿わせ、クランプによってスピンドル1の外周面に固定した後、スピンドル1をその軸心線周りに回転させると共に、スピンドル1及びスリーブ2をその軸心線に徐々に後退させ、スピンドル1の外周面に電熱線Wを巻き付ける。
In order to manufacture the coil C using this heating wire coil manufacturing apparatus, the heating wire W is sent out in a direction perpendicular to the axis of the
スピンドル1が1回転する間にスピンドル1は電熱線Wの幅分だけ後退する。これにより、スピンドル1の外周面に電熱線Wが隙間なく巻き付けられる(図1(b)〜(c))。
While the
電熱線Wをスピンドル1に所定ターン巻き付けた後、スピンドル1を停止すると共に、送り出し機構3からの電熱線Wの送り出しを停止する。次いで、図1(d)の通り、加熱したコテ4を電熱線Wの巻回体の外周面に押し付ける。これにより、図2(a)の通り、巻回された電熱線Wのコテ押し付け部が融着し、電熱線Wがコイル状に保形される。図2(a)の符号4aは、コテ4を押し付けることにより形成された融着部を示す。この融着部4aはスピンドル1の軸心線と平行方向に延在する。
After the heating wire W is wound around the
次に、図2(a)の通り、送り出し機構3と巻回体との間で電熱線Wを切断した後、図2(b)の通りスピンドル1をその軸心回りに所定角度(図示の例では45゜)ずつ回転させながらコテ4を押し付けて複数条(図示の例では8条)の融着部4aを形成する。
Next, as shown in FIG. 2 (a), after the heating wire W is cut between the
次に、図3(a)の通り、電熱線Wの両先端部をスピンドル1の軸心線と垂直方向に折り立て、ストリップ機構5によって電熱線W先端部から被覆樹脂を切り取って芯線W’を露出させる(図3(b)〜(c))。
Next, as shown in FIG. 3 (a), both ends of the heating wire W are folded in a direction perpendicular to the axis of the
次いで、図4(a)の通り、端子6の根本部を芯線W’の先端に外嵌させ、カシメ機構によって端子6の根本部をカシメ加工し、端子6を芯線W’に圧着させる。しかる後、スピンドル1をスリーブ2内に後退させ、コイルCをスリーブ2の先端面で押すことにより、コイルCをスピンドル1から脱型する(図4(b)〜(c))。
Next, as shown in FIG. 4A, the root portion of the terminal 6 is externally fitted to the tip end of the core wire W ′, the root portion of the terminal 6 is crimped by a caulking mechanism, and the terminal 6 is crimped to the core wire W ′. Thereafter, the
このコイルCの脱型をスムーズに行うようにするために、スピンドル1の外周面が粗面化処理されている。この粗面化処理の一例を図5,6に示す。
In order to smoothly remove the coil C, the outer peripheral surface of the
図5では、スピンドル1の外周面に多数の凹穴1aが設けられている。図5(b)の通り、凹穴1aの直径dは、コテ4の厚みtよりも小さい。このため、コテ4を電熱線巻回体の外周面に押し付けたときに、樹脂被覆電熱線Wの樹脂が凹穴1aに押し込まれることがなく、コイルCをスピンドル1からスムーズに脱型することができる。
In FIG. 5, a large number of
スピンドル1の直径が15〜30mmの場合、凹穴1aの直径dは好ましくは0.05〜0.5mm特に好ましくは0.3〜0.5mm程度であり、また、深さは好ましくは
0.025〜0.25mm、特に好ましくは0.15〜0.25mm程度である。凹穴1aの配置密度は、スピンドル1の外周面1cm2当り150〜15,000個特に150〜500個程度が好ましい。また、凹穴1aの直径dは樹脂被覆電熱線Wの樹脂の外形寸法よりも小さくすることが好ましい。特に外形寸法の1/3程度にすることが凹穴1aに
樹脂被覆電熱線Wが入り込むことがなく好ましい。
When the diameter of the
図6では、スピンドル1の外周面に、スピンドル1の軸心線と平行方向に延在する多数の凹条(溝)1bを設けている。この凹条1bの溝幅eも、コテ4の厚さtよりも小さくされており、コテ4を電熱線巻回体に押し付けたときに樹脂が凹条1bに押し込まれないようになっている。この凹条1bを設けたことにより、コイルCをスピンドル1からスムーズに脱型することができる。特にこの図6では、凹条1bがスピンドル1の軸心線と平行方向となっているので、脱型時におけるコイルCとスピンドル1の外周面との間の摩擦が十分に小さいものとなる。
In FIG. 6, a large number of ridges (grooves) 1 b extending in the direction parallel to the axis of the
スピンドル1の直径が15〜30mmの場合、凹条1bの幅eは好ましくは0.05〜0.5mm特に好ましくは0.3〜0.5mm程度であり、深さは好ましくは0.025〜0.25mm特に0.15〜0.25mm程度である。凹条1b同士の間隔は0.15〜1.5mm特に0.6〜1.5mm程度が好ましい。
When the diameter of the
なお、図7は、凹条1bの幅eがコテ4の厚さtよりも小さい比較例を示している。この場合、コテ4を電熱線巻回体に押し付けたときに樹脂が凹条1bに押し込まれ、コイルCとスピンドル1の外周面との間の摩擦が大きくなるおそれがある。
7 shows a comparative example in which the width e of the
図8は、本発明方法及び装置によって製造されたコイルCを備えたエレクトロフュージョン継手の一例を示すものである。このエレクトロフュージョン継手10は、プラスチック管が差し込まれる差込孔11を両端側に有している。ただし、エレクトロフュージョン継手は差込孔11を3個以上有した多方継手であってもよく、また管の先端を封止するように差込孔を1個だけ有したキャップであってもよい。 FIG. 8 shows an example of an electrofusion joint including a coil C manufactured by the method and apparatus of the present invention. The electrofusion joint 10 has insertion holes 11 into which both ends of the plastic pipe are inserted. However, the electrofusion joint may be a multi-way joint having three or more insertion holes 11 or a cap having only one insertion hole so as to seal the tip of the pipe.
上記説明は本発明の一例であり、本発明は上記以外の態様とされてもよい。例えば、スピンドル1の外周面の粗面化はブラスト処理によって形成されてもよい。また、凹穴1aや凹条1bを設けた場合であっても、ブラスト処理を併用してもよい。上記説明ではスピンドル1を後退させることによりコイルCを脱型しているが、スリーブ2を前進させることによりコイルCを脱型してもよい。
The above description is an example of the present invention, and the present invention may be other than the above. For example, the roughening of the outer peripheral surface of the
スピンドルに電熱線Wを巻回する場合、電熱線送り出し機構をスピンドルと平行に移動させ、スピンドルは移動させず回転のみとしてもよい。 When the heating wire W is wound around the spindle, the heating wire feeding mechanism may be moved in parallel with the spindle, and the spindle may not be moved but only rotated.
以下、比較例及び実施例について説明する。
[比較例1]
外周面がハードクロムメッキされた直径17mmのスピンドルの外周面に芯線直径0.3mm、外形寸法1.35mmの電熱線Wを22ターン巻回した。なお、電熱線Wの断面形状は正方形であり、上記1.35mmはこの正方形の一辺の長さである。被覆樹脂はポリエチレンである。コテとして厚みt=1.0mmのものを押し付け、コイルCを保形した。
Hereinafter, comparative examples and examples will be described.
[Comparative Example 1]
A heating wire W having a core wire diameter of 0.3 mm and an outer dimension of 1.35 mm was wound around the outer peripheral surface of a 17 mm diameter spindle whose outer peripheral surface was hard chrome plated for 22 turns. In addition, the cross-sectional shape of the heating wire W is a square, and 1.35 mm is the length of one side of the square. The coating resin is polyethylene. A trowel having a thickness of t = 1.0 mm was pressed to keep the coil C in shape.
電熱線Wの巻回体をスリーブで押して脱型する際のスリーブ前進駆動用モータのトルクを測定し、この際のトルクを100%とした。
[実施例1]
比較例1において、スリーブ1の外周面に、溝幅e=0.3mm、深さ0.15mmのV字形の凹条1bを61本形成したこと以外は比較例1と同様の試験を行った。脱型時のトルクは、比較例1の65%であった。
[実施例2]
比較例1において、スリーブ1の外周面に面粗さ0.6mmのブラスト処理を施したこと以外は比較例1と同様の試験を行った。脱型時のトルクは、比較例1の52%であった。
[実施例3]
実施例1においてスピンドル1の外周面にさらに実施例2と同様のブラスト処理を施したこと以外は比較例1と同様の試験を行った。脱型時のトルクは、比較例1の32%であった。
The torque of the sleeve forward drive motor when the wound body of the heating wire W was pushed by the sleeve and removed was measured, and the torque at this time was set to 100%.
[Example 1]
In Comparative Example 1, the same test as in Comparative Example 1 was performed except that 61 V-shaped
[Example 2]
In Comparative Example 1, the same test as in Comparative Example 1 was performed except that the outer peripheral surface of the
[Example 3]
In Example 1, the same test as in Comparative Example 1 was performed except that the outer peripheral surface of the
以上の実施例及び比較例より、本発明によるとコイルをスムーズに脱型できることが認められた。なお、脱型後のコイルの形状を観察したところ、実施例1〜3はいずれも良好であったが、比較例1では側面に変形が生じていることが認められた。 From the above Examples and Comparative Examples, it was confirmed that the coil can be smoothly demolded according to the present invention. In addition, when the shape of the coil after demolding was observed, all of Examples 1 to 3 were good, but in Comparative Example 1, it was recognized that the side surface was deformed.
1 スピンドル
2 スリーブ
3 電熱線送り出し機構
4 コテ
5 ストリップ機構
6 端子
1
Claims (4)
該スピンドルの外周面に、コイル脱型時の摩擦抵抗低減用の、凹穴及び/又は凹条よりなる凹部を設けてなり、
該凹穴の直径が該コテの厚さよりも小さく、該凹条の溝幅が該コテの厚さよりも小さいことを特徴とするエレクトロフュージョン継手の電熱線コイル製造装置。 A spindle around which the resin-coated heating wire is wound, a demolding means for pushing the coil wound around the spindle in the direction of the spindle axial line, and a mold pressed against the wound resin-coated heating wire. In a heating wire coil manufacturing apparatus of an electrofusion joint having
On the outer peripheral surface of the spindle, a concave portion made of a concave hole and / or a concave strip is provided for reducing frictional resistance when removing the coil.
An apparatus for producing a heating wire coil of an electrofusion joint, wherein the diameter of the concave hole is smaller than the thickness of the iron, and the groove width of the concave stripe is smaller than the thickness of the iron.
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