JP2581039Y2 - 電熱式溶着継手 - Google Patents

電熱式溶着継手

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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、通電式発熱体を内蔵
し、その発熱体の発熱により合成樹脂管を溶着接続する
電熱式溶着継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリエチレン管のような接着剤による接
続が困難な熱可塑性樹脂管の接続方法として、溶着法が
知られている。
【０００３】この溶着法により合成樹脂管を接続する場
合、受口内周部に通電式発熱体を埋着した合成樹脂製管
継手の受口に被接続管の挿口を挿入し、次いで、通電式
発熱体の通電加熱により継手受口の内周面と管挿口の外
周面とを溶着することが公知である。
【０００４】この溶着接続においては、所定の接着強度
を確保するために、継手受口の内周面と管挿口の外周面
とのクリアランスを周方向に均一に保持（芯出し）した
状態で溶着することが必要である。旧来、この芯出しを
クランプ治具によって行っていたが、装着にかなりの時
間を要し、非能率であった。
【０００５】そこで、電熱式溶着継手に芯出し機能を有
する部材を具備させ、芯出しクランプ治具の使用を排除
することが提案されている。例えば、受口内周部に通電
式発熱体を埋着した合成樹脂継手の受口先端と発熱体埋
着部との間の受口内周部分に環状溝を設け、該環状溝に
内径を管挿口外径よりも小とした芯出し用環状ゴム部材
を嵌め込み、該環状ゴム部材を継手受口の全内周に一様
な高さで突出させておき、管挿口をこのゴム部材に圧入
して芯出しを行い、この芯出し状態のもとで溶着接続す
ることが提案されている（特開平４−１９１５９２
号）。
【０００６】また、芯出し部材として、内径が管挿口外
径より大なる形状記憶合金製の環状体であって、記憶形
状の内径が管挿口外径よりも小なるものを使用し、通電
発熱による溶着時、その加熱で芯出し部材の記憶内径を
復元させて芯出しを行わせ、この芯出しのもとで溶着接
続することも提案されている（特開平４−１７１３９２
号）。
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】溶着接続においては、
樹脂の加熱溶融を一定時間継続させた後、相当の時間を
かけて冷却することが必要であり、ゴム輪を用いる差し
込み方式に較べて作業に長時間を必要とし、かかる点で
不利である。
【０００８】而るに、電熱式溶着継手による仮接続（溶
着は行わずに差し込み接続のみを行う）で全ル−トにわ
たり管を配設し、次いで、全ての電熱式溶着継手と管挿
口との溶着を一挙に行え得れば、すなわち同時並行溶着
を行え得れば、作業時間の短縮が期待できる。
【０００９】しかしながら、芯出し部材として環状ゴム
部材を使用した上記前者の電熱式溶着継手においては、
環状ゴム部材に管挿口をその重量に抗して圧縮変形する
ことなく支持し得る硬度を付与する必要があり、従っ
て、著しく高ヤング率のものを使用する必要があり、か
かる高ヤング率の環状ゴム部材に管挿口を圧入するには
大なる力が必要であって、作業性に問題が有り、上記の
同時並行溶着方式を採用しても、この作業上の不利は依
然として解消できない。
【００１０】他方、芯出し部材として形状記憶合金を使
用する後者の場合、管挿口の挿入時においては、芯出し
の部材の内径が管挿口の外径よりも大となっているの
で、挿入作業は容易であるが、この挿入状態のままで現
場に放置すると、その放置中に他物の衝突等で管挿口が
継手受口から抜脱する畏れがあり、同時並行溶着時まで
の仮接続状態を安定に保持し難い。
【００１１】本考案の目的は、管挿口の継手受口への挿
入を容易に行い得、しかも継手受口に対する管挿口の芯
出しを行ったのち溶着を行うまでの間、管挿口を充分な
耐引き抜き力で安定に保持でき、その間に管に引き抜き
力が作用しても良好な溶着接続を保証できる電熱式溶着
継手を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本考案の電熱式溶着継手
は、受口内周部に通電式発熱体を埋着した合成樹脂製管
継手において、受口先端と発熱体埋着部との間の受口内
周部分に環状溝を設け、該環状溝に、流体の圧入または
膨潤で膨張する弾性材を装着したことを特徴とする構成
である。
【００１３】
【作用】弾性材が膨張されていない状態で、継手受口に
管挿口が挿入され、この挿入を容易に行い得る。
【００１４】挿入後、弾性材の膨張で管挿口が継手受口
に対し同心で支持され、芯出しが行われる。この状態に
おいて、管挿口が弾性材の高い膨張圧力（芯出しを行い
得る高い圧力）で継手受口内に対し押圧されているか
ら、管に多少の引き抜き力が作用しても管挿口の抜脱を
防止できる。
【００１５】
【実施例】以下、図面により本考案の実施例について説
明する。図１は本考案の実施例を示す一部切欠断面図で
ある。
【００１６】図１において、１は継手の受口であり、継
手は熱可塑性樹脂の射出成形により形成されている。１
１は受口の奥部に設けられたストッパ−である。２は受
口内周部に埋着された通電式発熱体であり、例えば、ニ
クロム線が使用される。この通電式発熱体２の埋着状態
は一部が受口内周に露出された半埋状態、埋入状態の何
れであってもよい。２１は通電式発熱体の通電用端子部
である。３は受口先端と通電式発熱体埋着部との間の受
口内面部分に設けられた環状溝、３１は環状溝３から受
口先端に至る引出溝である。４はエア−等の圧入により
膨張される環状の弾性材（天然ゴム、合成ゴム、弾性を
有するプラスチック等）であり、環状溝３に納められ、
未膨張状態での内径は管挿口の外径よりも小である。
【００１７】この弾性材４には、図２の（イ）に示すよ
うな、エア−圧入口管４１を有する扁平断面（例えば、
矩形、長円形等）の中空ゴム棒を使用し、このゴム棒を
曲げて上記環状溝３に納め、接着剤で固定し（点付けが
好ましい）、エア−圧入管４１を引出溝３１から引き出
すことができる。また、弾性材４には、図２の（ロ）に
示すような、エア−圧入口管４１を有する扁平断面の中
空ゴム輪を使用することもできる。図２の（イ）並びに
（ロ）において、４２はエア−圧入機器とのワンタッチ
着脱を可能とするカップラ−である。
【００１８】上記電熱式溶着継手を使用して合成樹脂管
を接続するには、まず、図３の（イ）に示すように、弾
性材４の未膨張状態で継手受口１に管挿口５を挿入す
る。この段階では、弾性材４の内径が管挿口５の外径よ
りも大となっており、管挿口５の挿入は容易である。
【００１９】管挿口の挿入後は、弾性材４をエア−の圧
入により膨張させて図３の（ロ）に示すように、弾性材
４を管挿口５に圧接させる。この場合、弾性材４の圧接
圧力（エア−圧力）をｐ、環状溝３の巾をｗ、環状溝３
の直径をｄとすれば、持ち上げ力Ｆ（下半周の各位置に
おける上方向分力の総計）は、Ｆ＝ｐｗｄであり、この
持ち上げ力Ｆを被接続管の重量Ｔよりも大にすれば、管
挿口５を持ち上げて継手受口１に対し同心で支持でき、
芯出しが可能となる（管は弾性材以外に、継手受口の奥
並びに継手外部でも支持され、弾性材加わる荷重は、管
重量よりもかなり小であるから、Ｆ＞Ｔは、余裕のある
条件である）。
【００２０】例えば、下水用ポリエチレン管１５０Ａの
場合、管重量（５ｍ）が３４kgであり、環状溝の巾ｗを
１cm、環状溝の直径ｄを１８．５１cmとすれば、芯出し
に必要な上記エア−圧力ｐは、１．８kg/cm2である。
【００２１】エア−圧４．０kg/cm2程度は手動のエア−
圧搾器で容易に得ることのできる圧力であり、かかる圧
力で弾性材を加圧すると、管挿口を７４kgの力で把持し
たことと等価であり、芯出しのみならず、管挿口の抜脱
も充分に防止できる。
【００２２】上記のようにして、芯出しを行えば、その
後、適時に通電式発熱体を通電加熱して管挿口の外周面
と継手受口の内周面とを溶着する。この場合、芯出し状
態が維持され、管挿口の外周面と継手受口の内周面との
間のクリアランスが周方向に充分に均一にされているの
で、充分に一様な接着強度で溶着できる。
【００２３】上記実施例においては、弾性材の膨張にエ
ア−圧を使用しているが、水圧、油圧等を使用すること
もできる。図４に示すように、吸水により膨潤する水膨
潤ゴム（吸水膨潤性プラスチックとゴムとの混合物）リ
ング４を環状溝３に装着し、給水孔３２から水を供給し
て該リング４を膨張させて芯出しを行うこともできる。
この水膨潤ゴムリング４には、例えば、図４の（イ）に
示すように、先端外周に水止め凸部411を設け、先端部
に環状スリット412を設け、先端部内面をテ−パ面413に
して先端内径ｄ1を管挿口の外径に等しいかやや小さく
したものを使用することができ（通常、巾ａは環状溝３
の巾ｗの約０．９５倍、高さｈ1は環状溝の深さより約
１．５mm大きくされ、高さｈ2は高さｈ1の約０．９倍と
され、環状スリット412の厚みｔは１．５mmとされる)、
図４の（ロ）に示すように、管挿口５を挿入し、而るの
ち、給水して膨張させる。この場合、管挿入において、
ゴムリング４の先端内周414が管挿口５の外面に軽く接
触されるだけであるから、管挿口５の挿入は容易であ
る。また、膨張圧力も、吸水膨潤性プラスチックの配合
率を増やすことにより増大でき、芯出し並びに管挿口の
抜け止めも確実に行うことができる(通常、膨張率は４
０％程度とされる）。更に、膨張時、被溶着部への水の
回り込みを水止め凸部411で止水できるので、溶着も良
好に行うことができる。
【００２４】なお、本考案はスリ−ブタイプ以外に、エ
ルボ、ベンド、チ−ズ等にも適用でき、この場合、少な
くとも一の受口のみを本考案の構造とし、他の受口は他
の方式例えば、メカニカルジョイント方式とすることも
できる。
【００２５】
【考案の効果】本考案の電熱式溶着継手は上述した通り
の構成であり、弾性材を未膨張状態にして管挿口を挿入
でき、管挿口を著しく小さな力で容易に挿入できる。ま
た、管挿口の挿入後での弾性材の流体圧力による膨張で
管挿口の継手受口に対する芯出し並びに管挿口の抜け止
めを確実に行い得る。従って、弾性材の膨張後、ある程
度の期間、放置しても芯出しを維持でき、管挿口の抜脱
も防止できるので、電熱式溶着継手による仮接続で全ル
−トにわたり管を配設し、次いで、全ての電熱式溶着継
手と管挿口との溶着を同時に並行して行うことが可能と
なり、溶着法による配管施工時間の短縮化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の実施例を示す一部切欠側面図である。
【図２】本考案において使用する異なる弾性材を示す説
明図である。
【図３】本考案継手を使用しての管接続方法を示す説明
図であり、図３の（イ）は管挿口の挿入直後を、図３の
（ロ）は弾性材の膨張後をそれぞれ示している。
【図４】本考案の別実施例を示す一部切欠側面図であ
る。
【図５】図４において使用されている弾性材を示し、図
５の（イ）は管挿口の挿入前を、図５の（ロ）は管挿口
の挿入後をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１ 継手受口 ２ 通電発熱体 ３ 環状溝 ４ 弾性材

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】受口内周部に通電式発熱体を埋着した合成
    樹脂製管継手において、受口先端と発熱体埋着部との間
    の受口内周部分に環状溝を設け、該環状溝に、流体の圧
    入または膨潤で膨張する弾性材を装着したことを特徴と
    する電熱式溶着継手。
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