JP2713533B2 - 管状端を有する熱可塑性樹脂成形品の突き合せ融着方法 - Google Patents

管状端を有する熱可塑性樹脂成形品の突き合せ融着方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管や継手など、管状端
を有する熱可塑性樹脂成形品同士を突き合せ融着する方
法であって、特に、成形品が融点の高い材料で成形され
ている場合に適した方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂成形品の管状端をヒーター
に接触させて溶融するまで加熱した後に、溶融した管状
端同士を所定の圧力で突き合せて融着する突き合せ融着
する方法は公知である（例えば、ドイツ連邦共和国特許
出願公告第２２１２０５５号公報参照）。
【０００３】ところが、この方法は、両方の熱可塑性樹
脂成形品の管状端を管軸に対して直角に形成し、管状端
全面をほぼ均一に溶融させてから融着していたために、
融着圧力によって溶融樹脂が管状端の内側と外側の両方
に押し出される結果となり、そこにビードが発生してい
た。内側に生じたビードは、流体の流れを妨げるといっ
た不都合があるので、最小限に抑えることが強く要望さ
れている。特に、クリーン用途の場合は、水の滞留部と
なるので不都合が生じる。
【０００４】そこで、このような要望に答えるものとし
て、特開平１−１１０１２８号公報に記載されているよ
うな方法が発明された。
【０００５】この方法では、熱可塑性樹脂成形品の管状
端を内側に傾斜させ、加熱する時にはヒーターに近い外
縁から徐々に溶融するようにし、かつ、管状端同士を突
き合せる時には外縁から融着するようにしている。そう
すると融着圧力によって溶融樹脂が外側に押し出される
ようになり、ビードが内側に殆ど発生しなくなる。
【０００６】ところで、合成樹脂成形品が融点の高い材
料で形成されていて、ヒーターを３００度以上に加熱し
なければならない場合には、ヒーターのコーティング材
料がなく、離型性が悪くなるため、ヒーターの温度を４
００度以上にして非接触加熱を行なうことが通例となっ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の突き合せ融着方法にあっては、ヒーターの温度を高
くして非接触加熱を行なうと、管状端の外縁が溶融し始
めてから管状端の内縁が溶融するまでの間に、ヒーター
に近い外縁付近が過度に加熱されて分解してしまい、必
要な融着強度が得られない場合があるという問題があっ
た。
【０００８】本発明は、上記のような問題に着目し、管
状端の内側にビードが生じないようにしながらも、十分
な融着強度で熱可塑性樹脂管を突き合せ融着することが
できる突き合せ融着方法を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、熱可塑性樹脂成形品の管状端をヒーターで溶融する
まで加熱した後に、溶融した管状端同士を所定の圧力で
突き合せて融着する突き合せ融着方法において、一方の
管状端を、内縁から肉厚中心部付近までは管状端の内側
に傾斜し肉厚中心部付近から外側は管軸に対して直角に
なる形状に形成し、加熱時に前記管状端の内縁から肉厚
中心部付近までの部分が内縁側に近い程ヒーターから遠
ざかるようにし、他方の管状端を、端面全体が管軸に対
して直角になる形状に形成し、加熱時に前記端面を内縁
側に近い程ヒーター面から傾斜角度２５〜３５度にて遠
ざかるようにした。
【００１０】
【作用】本発明の突き合せ融着方法では、ヒーターによ
って加熱された一方の管状端は、外から内に向けて徐々
に溶融し始め、それから肉厚中心部付近より内側の部分
が外から内に向けて徐々に溶融し始める。従って、管状
端全体を外縁から内縁に向けて徐々に溶融させていた従
来方法に比べて、外縁が溶融し始めてから内縁の溶融が
完了するまでの時間を短縮できるので、外縁が過度に加
熱して分解してしまうのを防止できる。一方、ヒーター
によって加熱された他方の管状端は、外から内に向けて
徐々に溶融し始めるが、その外縁が溶融し始めてから内
縁の溶融が完了するまで時間は、管状端の端面を内縁側
に近い程ヒーター面から傾斜角度２５〜３５度という浅
い角度にて遠ざかるようにしたことにより決まってく
る。
【００１１】また、所定の圧力で突き合せた両管状端
は、まず、外側部分間が融着するので、外縁付近の溶融
樹脂がその時の融着圧力によって管状端の外側に押し出
される。
【００１２】更に、一方の管状端は、外側部分の溶融深
さが一番深くなり、内側部分は内縁に近い程溶融深さが
徐々に浅くなっており、他方の管状端は、管端全体が内
縁に近い程溶融深さが徐々に浅くなっているので、融着
圧力を加え続けると、外縁付近の溶融樹脂が更に管状端
の外側に押し出され、肉厚中心部付近から内縁側が徐々
に融着する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳述す
る。まず、図１〜図３に基づき一実施例の突き合せ融着
方法について説明する。
【００１４】 本実施例方法は、管状端５ａ，５ｂを加工
し、加熱し、融着する方法であるが、まず、加工工程
は、一方の管状端５ａには、内縁から肉厚中心部付近ま
での部分を管状端５ａの内側に傾斜させ、かつ肉厚中心
部付近から外側の部分を管軸に対して直角にする加工を
施し、他方の管状端５ｂには、全体が管軸に対して直角
になる加工を施す。
【００１５】 次の加熱工程は、全体が管軸に対して直角
になっている管状端５ｂを、内縁側に近い程ヒーター７
から遠ざけて加熱する。すなわち、図１及び図２に示す
ように、ヒーター７は、一方の発熱面が擂り鉢状に形成
されている。なお、擂り鉢の底部の径ｄは管状端５ｂの
内径とほぼ一致しており、擂り鉢の口径Ｄは管状端５ｂ
の外径よりも僅かに大きくなっている。更に、擂り鉢の
内側面の角度θは、２５〜３５度である必要がある。加
熱された管状端５ａ，５ｂは、外から内に向けて徐々に
溶融し始める。このヒーター７は、擂り鉢状の部分がカ
ートリッジ式になっているものでもよいし、鋳造により
一体成形されているものでもよい。
【００１６】 次の融着工程は、クランプ６ａ，６ｂの間
からヒーター７を取り除き、溶融した管状端同士が所定
の圧力で突き合せ融着されるまでクランプ６ａ，６ｂの
一方あるいは両方をスライドさせる。
【００１７】 この時、所定の圧力で突き合わされた管状
端５ａ，５ｂは、まず、肉厚中心部付近より外側の部分
が融着するので、外縁付近の溶融樹脂がその時の融着圧
力によって管状端５ａ，５ｂの外側に押し出される。
【００１８】 更に、一方の管状端５ａは、肉厚中心部付
近より外側部分の溶融深さが一番深くなり、肉厚中心部
付近から内縁にかけては内縁に近い程溶融深さが徐々に
浅くなっているし、他方の管状端５ｂは、全体が内縁に
近い程溶融深さが徐々に浅くなっているので、融着圧力
を加え続けると、外縁付近の溶融樹脂が更に管状端５
ａ，５ｂの外側に押し出され、肉厚中心部付近から内縁
側が徐々に融着する。
【００１９】 上述のように、本実施例の突き合せ融着方
法にあっては、加熱時には管状端５ａ，５ｂの外縁が過
度に加熱されて分解しないようにでき、融着時には溶融
樹脂が管状端５ａ，５ｂの外側に押し出されるようにで
きるので、ビード８が管状端５ａ，５ｂの内面へは最小
限しか生じないようにしながら、融着面積を十分に確保
して必要な融着強度を得ることができる。また、本実施
例の突き合せ融着方法では、一方の管状端５ｂには傾斜
面を設ける加工を施さなくてもよいので、作業性も向上
する。
【００２０】 以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本実施例
では、管状端が内縁側に近い程ヒーターから遠ざかるよ
うにするために、擂り鉢状のヒーターを使用したが、ヒ
ーターに温度勾配を持たせることによって上記目的を達
成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の管状端を
有する熱可塑性樹脂成形品の突き合せ融着方法にあって
は、加熱時には管状端の外縁が過度に加熱されて分解し
ないようにでき、融着時には溶融樹脂が管状端の外側に
押し出させることができるので管状端の内側へは最小限
のビードしか生じないようにしながら、融着面積を十分
に確保して必要な融着強度を得ることができるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における管状端の断面形状を
示す図である。
【図２】ヒーターを示す側面図である。
【図３】本発明の一実施例における管状端の突き合せ融
着状態を示す断面図である。
【符号の説明】５ａ，５ｂ 管状端 ７ ヒーター

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂成形品の管状端をヒーター
    で溶融するまで加熱した後に、溶融した管状端同士を所
    定の圧力で突き合せて融着する突き合せ融着方法におい
    て、一方の管状端を、内縁から肉厚中心部付近までは管
    状端の内側に傾斜し肉厚中心部付近から外側は管軸に対
    して直角になる形状に形成し、加熱時に前記管状端の内
    縁から肉厚中心部付近までの部分が内縁側に近い程ヒー
    ターから遠ざかるようにし、他方の管状端を、端面全体
    が管軸に対して直角になる形状に形成し、加熱時に前記
    端面を内縁側に近い程ヒーター面から傾斜角度２５〜３
    ５度にて遠ざかるようにしたことを特徴とする熱可塑性
    樹脂成形品の突き合せ融着方法。
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