JP2919967B2 - 融接的にパイプを接合する機構 - Google Patents
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- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/731—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined
- B29C66/7311—Thermal properties
- B29C66/73115—Melting point
- B29C66/73116—Melting point of different melting point, i.e. the melting point of one of the parts to be joined being different from the melting point of the other part
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- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
- B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
- B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
- B29C66/9141—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature
- B29C66/91411—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature of the parts to be joined, e.g. the joining process taking the temperature of the parts to be joined into account
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- B29C65/3676—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint being metallic
- B29C65/368—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" heated by induction characterised by the composition of the elements heated by induction which remain in the joint being metallic with a polymer coating
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- B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
- B29C66/7232—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer
- B29C66/72321—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer consisting of metals or their alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
- B29K2023/04—Polymers of ethylene
- B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2023/00—Tubular articles
- B29L2023/22—Tubes or pipes, i.e. rigid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Description
方法に関し、特に温度自動調整ヒータを用いてプラスチ
ック製パイプを接合又は結合する機構に関する。
管された約40,000Km(25,000マイル)に及ぶガス配給パ
イプの内、約36,800Km(23,000マイル)のものはプラス
チック製パイプ、特にポリエチレンパイプであった。
配管コスト、接合の容易性、軽量性、耐腐食性に起因し
ている。現行下のポリエチレンパイプ接合方法の殆どの
ものは信頼性の面において非常に好評であるが、その作
業には熟練工やそれ相当の訓練を必要とする技巧的感性
が依然として問題となる。こうした訓練によっても、環
境条件、設備問題、据付け者における過誤又は単なる不
運等によって、不良接合はある程度の割合で不良を生じ
る。
れ、特により大きな破裂は、潜在的可能性をもって非常
に危険であり、殆どのガス漏れはその修繕に多額の費用
がかかる。技巧的感性の必要性を低減し且つ信頼性を増
大することは、ガス配給システムの操業コストを下げる
と共に全てに亙る安全性を増大することとなる。
嵌合方法の最近における開発状況は、溶融融着作業に必
要な訓練の度合いをそれ相当に削減し、修繕やそれに関
連するコストを削減する方向の段階にきている。こうし
た電子融接式機構は、その比較的に複雑な構成の故に、
依然として高価であり、最終的な一般普及化を制限して
しまう作動面の問題点を多数抱えている。突合わせ融
接、ソケット融接、及び機械的連結又は機械的嵌合等は
依然として広範に実施れされている。
れば、カロッド線抵抗ヒータ等を用いての突合わせ融接
の作業性は非常によい。過去20年に亙って、低い割合の
問題発生率で無数の突き合わせ継手が行なわれてきてい
る。あらゆるガス関連利用業者は、一連の突合わせ溶接
不良のために重大な問題や莫大な支出が生じたような劇
的で不快なてんまつを経験している。
に対して言及した上記事柄の多くが当てはまる。
かり、もし環境温度に対しての適当な許容度がなけれ
ば、或いは、もし据付け作業者による加熱工程から相互
圧締め工程までの移動が緩慢であれば、不良接合が依然
として発生しがちである。またもしパイプがソケットに
完全に挿入されていなければ、パイプの嵌合部分を切り
離す必要があり、作業時間の無駄となる。
インチ)から3.175cm(1.25インチ)のパイプに用いら
れている。此等は、通常、ソケット融接による連結より
も相当に高価であるが、手工具によって迅速に取付がで
きて、作業出費の節約となる。数々の異なる方式が一般
には出回っており、信頼性に関するそれらの評価はガス
業界ではまちまちである。
いて相当に普及しているが、米国のガス業界への普及は
緩慢である。修理修繕等々においてもっとも大きな拡充
が図られてきたが、分岐部やサドル部及びライン延長に
おいての増大を図るべき時期にある。
い訓練があればよく、他の融接方法では極めて困難であ
るような束縛条件の下で据え付けが可能なことが大きな
メリットである。しかし、依然として高価であること
や、パイプの配向性に過敏であること、特にパイプ端部
間の間隙に対して過敏であること等の多くの短所がこう
した方式の普及化を妨げてきていた。こうした間隙は、
此等間隙に隣接する加熱コイル部分の下に本来あるべき
物質を削除しているので、その加熱用線材によってその
プラスチック材を過熱させる原因となる。このような領
域におけるプラスチック材は過熱されて流れ出す可能性
があり、加熱用線材が相互に接触してショートするか、
相互に群がって更なる熱点を作り出すことになる。最悪
の場合、これは火災や爆発の原因となり得る。こうした
理由から、このような機構用のより精巧な電源には、も
し問題が検出されたならば、コイル電力を遮断する巧妙
な方式が取入れられている。もしこれが嵌合部分やあら
ゆるパイプ構成部又は配管構成部に生じたならば、切断
及び廃棄しなければならなくなる。こうした作業は極め
て費用がかかり、時間の無駄である。こうした問題解決
のために、温度制御することや堅固なバー部材で相互に
連結されたクランプ部材を各パイプにそれぞれ結着する
こと等、種々異なる方法が提案されてきている。更なる
関心事としては、特にヒータ用コイルの線材が過熱され
ていた場合、その連続的な線材に沿って偶発的に発生し
得る漏電である。
スリーブと各パイプとの接触状態にある中断なく延長又
は伸展している各領域では此等プラスチック材による連
続的な融接融着が生じないことである。その結果、数々
の含有物が発生してしまい、それらがしばしばひび割れ
の元となり、特にこうしたパイプが地中に埋設されてい
る場合に費用が嵩む補修に至るようなひび割れ等の元と
なり得る。
つのパイプの隣接端部上に配置され、温度自動調節式の
ヒータがこのスリーブを此等パイプに融接又は融着させ
るために用いられる。キュリー点制御に依存して温度調
整をなすヒータは、各種の形態を採って、スリーブの外
面上、スリーブの内部、或いは、スリーブに協働する各
部材の表面上に配置させることが可能である。1つの特
殊なヒータ形態として、特別な条件下においてだけであ
るが、1つまたは複数の湾曲状ヒータを各パイプの外周
に隣接することが可能である。採用されたヒータのキュ
リー温度は融解さるべき材料に応じて選択され、スリー
ブの外側に配置されたコイルによって作り出された交流
磁界によって励起される。ここに示す例では、各パイプ
とスリーブとの種々の表面間に剪断応力を発生せしめ、
接合されるべき種々の表面上に形成されている酸化物を
分解するように、該スリーブを膨張せしめている。各パ
イプの端部表面は乱暴に取扱われる可能性がある。こう
した背景において、ここに示す一例では、外側で移動す
る円周的な圧力点を作り出すように、波形ヒートがスリ
ーブ内に円周方向に沿って埋設されており、これによっ
て、接合されるべき各種表面の清浄化のためのかじり付
きを高めている。
いれば、キュリー温度で抑制される自動調整ヒータは過
大温度となることがなく、よって、プラスチック材の移
動等によって該ヒータの異なる領域同士が接触し合った
としても、過熱状態とはならない。
特別な特徴は、該ヒータの本体に沿っての増加的な変動
に適応できる能力にある。もし一領域があまりにも冷え
ている場合、このヒータのその領域はキュリー温度以下
に落ちるので、その領域に伝達される熱エネルギーが増
大される。隣接領域がキュリー温度以上となる場合もあ
るが、そうした場合にはその領域に伝達される熱エネル
ギーが低減される。即ち、ヒータの所与の領域における
透磁率はその領域の温度の関数である。
ーブの両端上にそれぞれ嵌合する1対の部材と組合され
て用いられ、該部材はそれぞれの一端部において径方向
内側に折り曲げられて接合されるべき各部材にそれぞれ
接触している。複数のヒータは上記端部部材の円筒状内
面、或いは、スリーブの円筒状外面に担持されている。
こうした構成においては、それらヒータに関して同一温
度のものを用いるか或いは異なる温度のものを用いるか
の選択の許容能力が与えられているので、接合されるべ
きパイプ材又は他種の部材が異なる溶融温度を有する材
料であってもよい。異なる溶融温度に対する唯一の制約
的条件は、2種の異なる材料から形成される場合がある
スリーブが過熱も加熱不足もしないことであるが、しか
しこうした制約的条件は広範な温度範囲、更には多岐に
わたる材料使用を許容している。2つの異なる温度を許
容する能力は、接合部の両側における高透磁率材料のキ
ュリー点を互に相違させることができるのでスリーブ内
に複数のヒータが埋設された場合等においても有用であ
る。
透磁率材料のみ、或いは、高透磁率材料と銅層又は他の
良導電体との組合せ(米国特許第4,256,945号参照)、
高透磁率材料と第2の高透磁率の層との組合せ(米国特
許第4,695,713号参照)、更には、高透磁率材料、銅、
及び第2の高透磁率材料から成るサンドイッチ状体(米
国特許第4,752,673号参照)等々によって形成可能であ
る。誘導式加熱については米国特許第4,839,501号に開
示されている。これら特許の開示は参照用としてここに
組入れられている。現在この分野の当業者の間におい
て、銅のポリエチレンとの接触によって鎖の分断を後者
に及ぼすか否かが論議されている。よって大事をとっ
て、銅は中空状ヒータリング内のフィラーとして用いる
か、銅回りに平坦帯状ヒータを巻き付けるか、さもなけ
ればカップトン(Kapton)等の非常に薄い層によってプ
ラスチック材から絶縁するかの手法をとる。
外側に配置させて、プラスチック材を流出させることに
よって仕上げられる物品の外面を傾斜状等の所望の形状
となし、パイプとスリーブとの間の境界面に発生し得る
パイプのひび割れの問題を低減するように構成してい
る。
リーブ内に埋設されて個々がリング状又は帯状となった
連続状態又は不連続状態のもの、或いは、スリーブ内に
埋設させられるか、或いは、エンドキャップの内面又は
該エンドキャップに隣接するスリーブの外側上に配置さ
せられる薄い連続層であってよい。このエンドキャップ
を採用している実施例においてのヒータは、好ましく
は、上記後者の形式のものである。
も可能であり、この場合、スリーブは1つのサイドアー
ム又は1つ以上のサイドアームを2つ以上のパイプの結
合部に有することができる。極端な場合には、相互に90
度又は180度間隔の6つのパイプを接合することができ
る。本発明では、ヒータ要素を1層以上用いることがで
きて、厚いスリーブ中に均一な加熱を提供したり、或い
は、使用スリーブの異なる層間の溶融又は融着をなして
いる。こうした複数のヒータは、ヒータ、ガラス繊維又
はマット、及び接着剤等から成る多重層によって更に補
強可能なスリーブに追加的な破裂強さを付加している。
れ、その条件は等式(Iは電流、Rは抵抗): △|I|/I<−1/2×△|R|/R によって規定されている。透磁率の変化に伴って電流に
変化が無ければ温度調節は良好である。もし電流が増大
すれば、温度調節が生じているが、上記等式の右辺の値
が該等式の右辺の値に近付くに従って次第に衰える。
対キュリー温度ではないが、その温度で高透磁率材料が
この発明の目的を達成するに必要な程度に常磁性に近付
けばよい。そうした温度をここでは「効果的なキュリー
温度」と呼称するが、材料に依存した絶対キュリー温度
とは最小1℃又は最大100℃異なる。
野における物理的、磁性的、抵抗的、更には経済的等の
事情等の全てに応じて、強磁性材料、フェリ磁性材料、
或いは他の材料が可能である。
ものであるが、プラスチック製のパイプ又はロッド、或
いは他のプラスチック製物品等の全般に適用可能であ
る。更には、楕円、正方形、長方形等々の規則的な形状
の物品や、場合によっては、不規則的な形状の物品でも
本発明機構によって接合可能である。
ク物品等の接合のための効率的且つ低廉な接合機構を提
供することである。
部を越えて十分に伸展するスリーブを用いることによっ
て、スリーブとパイプ間に延在した中断することがない
無傷の融接領域を提供しようとするものである。
合する接合機構であって、そうした機構に有り勝ちなひ
び割れ等の問題を実質的に低減した接合機構を提供する
ことにある。
いた酸化物除去作業をなすことなく、プラスチック製物
品を接合する接合機構を提供することにある。
キャップを用いている接合機構の概略断面図、 第2図は2つのパイプを接合するためにリングヒータ
が埋設されたスリーブを用いている接合機構の概略断面
図、 第3図は第2図に示す機構におけるヒータを帯状ヒー
タに変更した場合の接合機構の概略断面図、 第4図はプラスチックスリーブ中に波形ヒータを用い
た場合の接合機構の概略断面図、 第5図は軸方向長尺状の単一ヒータを用いた場合の接
合機構の概略断面図、 第6図は本発明の第2実施例であって、外側ヒータを
用いた場合の接合機構の概略断面図、 第7図は第6図に示すヒータを用いた結果の接合部が
示された接合機構の概略断面図、 第8図は本発明の第3実施例であって、スリーブの軸
方向両端部に傾斜縁をそれぞれ形成するための変更ヒー
タ構造が示された接合機構の概略断面図である。
て、パイプ2及び4は同一又は異質のプラスチック材料
からなり、此等両パイプに融接されることになるプラス
チック製スリーブ6で架橋されている。パイプにこのス
リーブ6を取り付ける前に、エンドキャップ8がパイプ
2上に、エンドキャップ10がパイプ4上に、それぞれ滑
り嵌められている。エンドキャップ8及び10は中空の円
筒状プラスチック部材であり、それぞれのパイプ回りに
ぴたりとあって嵌合するような内径を有する内側へ向う
フランジ12及び14を形成している。エンドキャップ8及
び10の本体は中空円筒状延長部15又は17であり、それぞ
れパイプ接合部に延びている。これら延長部15及び17の
内面上に、或いは、此等内面と接触状態で、ヒータ16及
び18がそれぞれ固定、付着、或いは、配置されている。
ちら側へも同等距離延在している。上記フランジ12及び
14によって形成された肩部20及び22は、それぞれ、スリ
ーブ6の左側端部及び右側端部に係合している。スリー
ブ6には、図示のごとく、パイプ接合部から両側へ同等
に配置された断面矩形の外周突起24が設けられてもよ
い。こうした突起24がもし形成されていれば、エンドキ
ャップの内面に設けられた径方向肩部26及び28と係合し
て、スリーブ6とエンドキャップ8及び12との係合領域
全てにおいて確実で相互的な位置付け及び接触状態を提
供することになる。
れ対応するパイプ上に取り付けられ、スリーブ6の中央
内においてパイプ同士が相互に接触させられる。コイル
30は交流電流源、好ましくは一定した二乗平均電流の電
流源に接続される。ヒータ16及び18にはI2R損失と共に
渦電流損失及びヒステリシス損失が生じて、各ヒータは
それぞれのキュリー温度に近い温度まで加熱されること
になるが、此等キュリー温度は機構形態に依存して同一
であったり同一でなかったりする。エンドキャップはス
リーブ6とパイプ2及び4に、スリーブはパイプ2及び
4に、それぞれ融接して、此等部材は全て相互に融接す
ることになる。パイプ2及び4の適切な加熱と位置付け
があれば、此等パイプの端面同士もまた融接することが
きる。この実施例では、次に開示する他の実施例と同様
に、長尺状で中断することがない融接領域がスリーブ6
によって形成される。
うな異なる材質であってもよいが、スリーブ6に対して
は両方とも融接可能でなければならない。ヒータをエン
ドキャップの各端部まで伸展させることによって、各々
のパイプはそれぞれ対応するエンドキャップ8又は10と
結合することができる。ヒータ16及び18のキュリー温度
は、もしパイプの融接温度が実質的に異なれば、異なっ
ていてもよい。
現場において組み付けられることを想定している。事実
上の好ましい取扱い方法や現行下の意図では、こうした
スリーブ6やエンドキャップは工場内にて組み付けるこ
とであり、よって、現場での作業者に必要とされる熟練
性は必ずしも高度ではない。この方式に従えば、現場に
おいて必要とされることは、単に接合されるべきパイプ
材をこうした嵌合部材の両端内に差し込んで二枚貝状の
コイル装置によって加熱するだけである。
この例では、図示の如くの3本の外周リング36の組と、
同じく3本の外周リング38の他の組とがパイプ間の接合
部両側のスリーブ40内に配置されている。此等2組の外
周リングは、全て同一材料、或いは、第1図に関して説
明したような理由による異なるキュリー温度を有する異
なる材料であるところの高透磁率材料で形成されてい
る。こうしたリングは、高透磁率材料で被覆された銅等
で形成されてよく、また、適格なプラスチック製スリー
ブ40内に埋設されるので、該スリーブが接合されるべき
当接パイプの接合部上に配置されたならば、このスリー
ブ40回りに設けられたコイル46によってリング36及び38
内に電流が誘導されるのでそのプラスチックを急激に加
熱することができるようになっている。外側コイルに関
しては2枚貝状のコイル装置を採用することができる。
ての実施例において、該当するプラスチックを損う温度
に到達しないようにして該プラスチックを融解又は溶融
できる温度が選択される。
り、この例もまた本願に係る発明の対象外であるが、上
記リング状部材とは異なり2組の独立している高透磁率
材料から成る帯状部材48及び50が採用されている。帯状
部材はプラスチック製スリーブ52中に埋設されており、
上記リングの場合よりもより均一な加熱をなすので、よ
り好ましい。また、此等2組の帯状部材のキュリー温度
は異なるものとしてもよい。
この例では接合されるべき2つのパイプ56及び58の接合
部に架橋しているプラスチック製スリーブ54が示されて
いる。2つの波形ヒータ60及び62が、接合されるべきパ
イプ56及び58の接合部から両側へそれぞれ等間隔離間し
てこのスリーブ54中に埋設されている。各ヒータの波形
部は軸方向に波動しており、パイプ回りの周囲に延在し
ているので、ヒータ60及び62の下方先端部64及び66は、
それぞれ、パイプの円周方向に延びる複数の突起を提供
してパイプ56及び58の外面に緊密に接近している。
66はパイプの表面に強力な剪断応力を加えるので、これ
ら表面上の酸化層の分解を高めることになる。全てのス
リーブはこうした機能を発揮するが、第4図の例の程度
に大きなものではない。また、加熱は外側コイルによっ
て達成されるが、この例や軸方向に連続するヒータを用
いている他の実施例及び例においては、線材をオーム接
続的又は電気抵抗的に接続してもよく、この結果、その
ヒータに一定電流を流すことによって表皮効果的な加熱
を利用することができる。コイルを使用すれば外部的な
接続が必要ないので、より好ましい。
この例では長尺状の環状ヒータ72を内に組込んでいるプ
ラスチック製スリーブ70が図示されている。このスリー
ブは内方へ環状に突出する断面矩形の突起74を有してお
り、これがスリーブ70を介して接合されるべきパイプ76
及び78の確実な着座部を提供している。此等パイプ76及
び78はスリーブ70内に、それぞれ、挿入され、この突起
74と当接させられ、そして、コイル85に電圧が印加され
ることになる。ヒータ72はコイル82によってその効果的
なキュリー温度近くの温度まで加熱されて、スリーブ70
及び突起74はパイプ76及び78に融接することになる。突
起74等の突起部は本発明の全ての実施例において採用す
ることができる。
チック製スリーブ中に埋設されたヒータを利用してい
る。第1図のヒータでさえ、エンドキャップのスリーブ
への融接の後、逆にその融合プラスチックの中に埋設さ
せられて、上記第2図乃至第5図のヒータと同様に再使
用できなくなる。ヒータとしては第6図乃至第8図に示
すような外側ヒータも採用することができ、この場合に
は再使用が可能である。
においては、外周と両端部とがヒータ86に覆われたスリ
ーブ84が図示されている。このヒータ86はこの融接加工
完了の後に、スリーブ84上に残存させることも、除去す
ることもできる。
ヒータ86は、採用されているプラスチック材料の融解温
度又は融接温度以上であるその効果的なキュリー温度ま
で加熱される。ヒータがその効果的なキュリー温度にな
ると、スリーブ84はパイプ88及び90に融接することにな
る。
図に参照されるように、プラスチック材がこのヒータ86
の両側下部からそれぞれ流れ出してプラスチック製のビ
ーズ92及び94を作り出すことになる。プラスチック材の
この流出は、第8図の形状を提供すべく、変更型ヒータ
と組合せられる成形リング状部材に利用される。
いては、2つのリング状部材98及び100がスリーブ84の
両端部にそれぞれ嵌合されている。このスリーブの各端
部のおける初期形状は破線99及び101によって示されて
いる。此等リング状部材98及び100は軸方向長さが異な
る内外面を有してスリーブの初期形状に隣接する面103
及び105を提供している。これらの面103、105は、前記
外面から内面に向かって、初期状態におけるスリーブ84
の軸方向の両側部からしだいに遠ざかるように傾斜して
いる。スリーブの両方の初期端部と傾斜面103及び105と
のそれぞれの間に設けられているスペース107及び109に
は第7図のプラスチック製ビーズ92及び94が充填される
ことになる。
113がそれぞれ設けられており、此等リング部材98及び1
00を然るべく位置に保持するヒータ96における内側に曲
げられたリム115及び117をそれぞれ収容している。リン
グ状部材及びヒータはそれぞれ割り部材でよく、その結
果、所望に応じて此等を継ぎ加工終了後に除去すること
ができる。
され、ヒータ96で実質的に加熱されることがなく、特
に、その材質やリング状部材体積に対するヒータ・リン
グ状部材間の接触面積の性質上、此等リング上部材は実
質的に加熱されることがない。その結果、スリーブのプ
ラスチック材は比較的に冷たいリング状部材に当ったと
きに停止して、傾斜状部を形成することになる。
においてより好ましいばかりではなく、その傾斜状部が
スリーブ端部でのパイプひび割れの確率を大きく削減す
るような転移点を与えている。
続的なパーツとして残存させる長所がある。もしそれを
然るべき位置に残存させれば、それは接合部を補強する
ようになり、金属検出器又は金属探知器によって接合部
の位置を検出する際の助けとなり、更には接合部をその
環境から遮断する助けともなる。
態が可能である。外側ヒータの場合にはコイルをスリー
ブ或いはヒータの上に直に巻回されることができ、ま
た、国際公開第WO 80/02124号の第3図に図示される構
造のような2枚貝状のコイル形態も可能であり、或い
は、国際公開第WO 84/02098号の第8図に図示されるよ
うな2枚貝状装置のシェルに組込まれたヒータであって
よい。
るために誘導コイルを使用することは米国特許第4,839,
501号に開示されており、そうした機構にオーム接続す
ることによっての表皮効果的な加熱については米国特許
第4,256,945号に開示されている。
囲であり、好ましくは、25KHz〜50MHzの範囲であり、本
発明の譲受人が通常採用するものが13.56MHzである。よ
り低い周波数の電源を用いることの長所は、コストを実
質的により低く抑えること、更には、必要とされる磁性
体材料が大量となるので接合部の強度や埋没されている
パイプの検出能力を増大することである。
形状のスリーブに限定されることなく、楕円形状、長円
形状、正方形状、長方形状、又はある種の不規則形状等
の他の形状でも接合させることができる。ここで使用す
る用語「スリーブ」とは此等の全てを包含するものであ
る。
において、こうしたスリーブと接合されるべき部材との
間にヒータ材料又は加熱要素が全く配置されていないこ
とである。これは、そうした位置に鋭利な端部があった
場合にその境界においてひび割れの可能性があるからで
ある。
無欠性を不可欠とするガスパイプ機構への利用のために
設計されていたことである。然しながらこうした特殊用
途によっては、化学系を含む他の分野、他のパイプライ
ン業界、更には大規模な配管施工工事等においてのプラ
スチック製パイプの接合のために、本発明に係る接合機
構を使用することは否定されない。また、本発明の接合
機構はパイプに限定されることなく、2つのプラスチッ
ク製面の間に優れた結合が望まれるようなあらゆるもの
に使用され得る。
発明の範囲を逸れることなく、当業者の通常技能の範囲
である。従って、こうした変更及びその実施例は、請求
の範囲に定義したような本発明の範囲内にあるものと理
解している。
Claims (3)
- 【請求項1】複数のプラスチック部材を接合する機構で
あって、 少なくとも一つの前記プラスチック部材と、 該プラスチック部材と融着可能な非導電性材料からな
り、前記各プラスチック部材の所定部分が長手方向に嵌
入されるスリーブと、 該スリーブと前記プラスチック部材とをそれらの溶融温
度まで加熱して両者を融着する加熱手段と、 前記スリーブを覆うように設けられたエンドキャップと
を備え、 該加熱手段が、前記スリーブ及びプラスチック部材の溶
融温度以上で且つそれらの破損温度以下であるキュリー
温度を有する高透磁率材料を含み、 該高透磁率材料が、前記エンドキャップ内面に配設さ
れ、且つ、前記プラスチック部材の周方向において閉じ
た少なくとも一つの独立部材からなることを特徴とする
接合機構。 - 【請求項2】複数のプラスチック部材を接合する機構で
あって、 少なくとも一つの前記プラスチック部材と、 該プラスチック部材と融着可能な非導電性材料からな
り、前記各プラスチック部材の所定部分が長手方向に嵌
入されるスリーブと、 該スリーブと前記プラスチック部材とをそれらの溶融温
度まで加熱して両者を融着する加熱手段とを備え、 該加熱手段が、前記スリーブ及びプラスチック部材の溶
融温度以上で且つそれらの破損温度以下であるキュリー
温度を有する高透磁率材料を含み、 該高透磁率材料が、前記スリーブの外周面及び両側部を
覆う独立部材であることを特徴とする接合機構。 - 【請求項3】複数のプラスチック部材を接合する機構で
あって、 少なくとも一つの前記プラスチック部材と、 該プラスチック部材と融着可能な非導電性材料からな
り、前記各プラスチック部材の所定部分が長手方向に嵌
入されるスリーブと、 該スリーブと前記プラスチック部材とをそれらの溶融温
度まで加熱して両者を融着する加熱手段とを備え、 該加熱手段が、前記スリーブ及びプラスチック部材の溶
融温度以上で且つそれらの破損温度以下であるキュリー
温度を有する高透磁率材料を含み、 該高透磁率材料が、少なくとも前記スリーブの外周面を
覆う独立部材であり、 前記スリーブの軸方向の両端部の近傍において前記プラ
スチック部材の上に配設され、加熱時に、前記スリーブ
の軸方向の両端部に傾斜部を形成する手段をさらに備え
たことを特徴とする接合機構。
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