JP3209838B2 - 管材の融着接合方法 - Google Patents
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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、合成樹脂で成形された
管材を融着接合する方法に関し、さらに詳しくは、例え
ば超純水の輸送等のクリーン用途に利用される配管材
（ＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイド樹脂の成形品
等）の接続に適した接合方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】合成樹脂成形品の配管材を接続する方法
としては、管材の各管端部をヒータ加熱により溶融した
後、その各溶融部を突き合わせて融着する手法がある。 【０００３】ところが、その突き合わせ融着方法では、
突き合わせ時の圧力で管材の溶融部が内面と外面側に押
し出されて盛り上がり、その接合部分にビードが発生し
ていた。このように、管内面側にビードが形成される
と、流体の圧力損失やよどみの発生等の悪影響をもたら
す原因となる。特に、管内でよどみが発生するとその部
分で微生物が繁殖して流体のクリーン度（純度）が低下
するといったクリーン用途上での重大な問題を引き起こ
す原因となる。 【０００４】そこで、本出願人は、接続を行う管材の接
合部内面に形状記憶合金製のコアを配置して、ヒータに
よる管端部の加熱溶融とともに形状記憶合金製のコアを
加熱して、その形状復帰したコアの外面により管内面側
へのビードの突出を防止する技術を既に提案している
（特開平５−１０４６３２号公報）。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、先に提案の
技術によれば、接続管の端面をヒータの加熱面に接触さ
せた状態で加熱溶融するので、ＰＰＳなどの高融点の合
成樹脂成形品の管材を接合する場合には、次の点で不都
合がある。 【０００６】すなわち、ＰＰＳ等を溶融状態にまで加熱
するには、ヒータ温度を 400℃以上に設定する必要があ
り、そのような高温加熱ではヒータ表面のコーティング
材が存在せず、このためヒータ表面に溶融した樹脂が付
着し、これを除去する作業が非常に困難となる。 【０００７】また、提案の技術によると、コアが形状記
憶合金製であることから、その形状復帰と変形の繰り返
しの度合いが多くなると、復帰時の形状の再現性が悪く
なってビードレス接合の確実性が低下するという問題も
残されている。 【０００８】本発明はそのような点に鑑みてなされたも
ので、管内面にビードが突出することを確実に防止で
き、しかも、高融点の合成樹脂管であっても容易に適用
できる融着接合方法を提供することを所期の目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の接合方法は、実施例に対応する図１乃至図
３に示すように、接続を行う２本の管材Ｐ1,Ｐ2 の各管
端の内側周縁の角の面取り加工を行い、その各管端面
を、ヒータ１を用いてこの加熱面１ａ，１ｂに対してそ
れぞれ一定の間隔ｄを開けた状態で加熱溶融し〔図２
(a) 〕、次いで、当該２本の管材のうちの一方の管材Ｐ
1 の管端部の内方位置に、外径が管材内径と略等しい弾
性体２を配置し、かつ、内面取り加工が施された溶融部
分の内面にその外面を接触させることなくその一部を一
方の管材の管端面から突出させた状態で〔図２(b) 〕、
該弾性体上にて、この管端面と他方の管材Ｐ2 の管端面
とを相互に突き合わせることによって特徴づけられる。 【００１０】 【作用】管材Ｐ1,Ｐ2 の各管端の内面取り加工を行って
おくことで、突き合わせ融着時に溶融樹脂が管内面側に
押し出される量は少なくて済み、しかも、その押し出さ
れた溶融樹脂は弾性体２の外周面で平滑化される。 【００１１】また、内面取り加工を行っておくことによ
り、接合部の内面に弾性体２を配置しても、ヒータ１の
加熱（非接触）による溶融部が、弾性体２の接触により
急冷されることがない。さらに、加熱溶融した管端部が
熱膨張してしても、その熱膨張部は内面取りが施された
部分となるので、溶融部の内径が管内径よりも小さくな
ることはなく、これにより加熱溶融後に弾性体２を接合
部に配置しても溶融樹脂が弾性体２に付着することもな
い。 【００１２】なお、管材Ｐ1,Ｐ2 の各管端は、ヒータ１
の加熱面に１ａ，１ｂに対して、それぞれ間隔ｄを開け
た状態すなわち非接触の状態で加熱溶融されるので、表
面コーティングが施されいなくても溶融樹脂が付着する
ことはない。 【００１３】 【実施例】図１乃至図３は本発明方法の実施例の説明図
である。まず、本発明方法の実施に使用する弾性体２と
その支持部材の構造を図１(a)を参照して説明する。 【００１４】弾性体２はドーナッツ形状に成形されてお
り、その後端部が接続金具２１ａを介して内部支持管２
１の先端で支持されている。また、内部支持管２１内に
は、後端が管外方位置まで臨むワイヤ２３ａが挿入され
ている。このワイヤ２３ａの先端に弾性体２の拡径用の
剛性体２３が取り付けられており、ワイヤ２３ａを後方
側に引くことにより剛性体２３が弾性体２の中空部へと
進入し、これにより弾性体２の外径が拡大する。その拡
大時の外径は接続を行う管の内径と等しくなるか、もし
くは僅かに大きくなるように設定されている。 【００１５】さらに、内部支持管２１の後端にはストッ
パ２４が固着されており、このストッパ２４が外部支持
管２２の後端に当たることによって内部支持管２１の前
方への移動が規制される。 【００１６】なお、弾性体２の材質としては、耐熱性を
有するシリコンゴムあるいはフッ素ゴム等が適当で、ま
た、支持管２１，２２としては、ポリエチレン管あるい
はＰＦＡ管などの軟質合成樹脂管を用いる。さらに、支
持管２１，２２の長さは、接続を行う管材の長さ以上で
あれば特に限定はない。 【００１７】さて、本発明方法の実施例の手順を以下に
説明する。まず、接続を行うにあたり、管材Ｐ1,Ｐ2 の
各管端には内面取り加工を施しておき、その一方の管材
Ｐ1 の内部に、図１(b) に示すように、弾性体２を管後
方側から挿入し外部支持管２２によって一定の距離だけ
押し込み、次いでワイヤ２３ａを後方側に引く。この操
作により、弾性体２は管材Ｐ1 の管端（先端）から一定
の距離だけ後方に位置するとともに、外径が管内径と略
等しい径に拡径された状態となる。また、この操作時に
おいて、外部支持管２２の管材Ｐ1 内への挿入量Ｌは、
ストッパ２４と外部支持管２２との間の距離Ｄを、管材
Ｐ1 の全長から差し引いた距離とする。なお、この図１
(a) の状態では外部支持管２２の固定は行わない。 【００１８】次に、図２(a) に示すように、管材Ｐ1 に
対向して他方の管材Ｐ2 を配置し、この両者の各管端面
をヒータ１によって加熱溶融する。ただし、この加熱時
において、ヒータ１の加熱面１ａ，１ｂと各管端面との
間には一定の間隔ｄ（１mm程度）を開けておく。次い
で、ヒータ１を管材Ｐ1,Ｐ2 間から除去した後、外部支
持管２２を管材Ｐ1 の外部で固定した状態で、ストッパ
２４を外部支持管２２の後端面に当たるまで押し込む。
この操作により、図２(b) に示すように、拡径状態の弾
性体２が管材Ｐ1 の管端部に臨み、その一部が管端部か
ら突出した状態で配置される。 【００１９】そして、この状態で、各管材Ｐ1,Ｐ2 の溶
融部分を接触させて突き合わせ融着を行うと、図３に示
すように、管接合部の外面にはビードＢが形成される
が、接合部の内面側は、弾性体２の外周面でビードの突
出が規制され管材Ｐ1,Ｐ2 の内面に沿った平坦な面とな
る。 【００２０】以上の融着接合が完了した後、ワイヤ２３
ａの押し込みにより弾性体２を縮径し、次いで外部支持
管２２の引き抜きにより弾性体２を管材外部へと引き抜
く。なお、管端の内面取りの形状寸法は、接続を行う管
材の肉厚に応じて適宜に選定するが、その面取り量はＣ
0.8 〜1.5(mm) 程度が好ましく、また、面取り角度は45
°が好ましいが、その角度は30〜60°の範囲であれば本
発明の接合方法を実施するのに問題はない。 【００２１】また、以上の実施例では、接続を行う管材
の長さが比較的長い場合の例について説明したが、管材
の長さが短い場合には弾性体２の支持管（軟質合成樹脂
管）２１，２２が、接続する管材からはみ出す部分が長
くはなるが、この例で使用する弾性材２の拡径・縮径は
ワイヤ操作で行うので、例えば図４に示すように、支持
管２１，２２が管材Ｐから出る部分を円環（螺旋）状に
巻いて邪魔となる部分を短くしても、弾性体２の配置と
拡径・縮径の動作は先と同様にして行うことができる。 【００２２】ここで、本発明の接合方法は、例えば塩化
ビニル等の低融点の樹脂で成形された配管材の接続にも
利用可能であるが、管端面の溶融に非接触の加熱方式を
採用していることから、例えばＰＰＳ，ＰＶＤＦ（ポリ
フッ化ビニリデン）あるいはＰＥＥＫ（ポリエーテルエ
ーテルケトン樹脂）等の高融点の合成樹脂管の管接続に
特に有効な手法である。 【００２３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の融着接合
方法によれば、接続を行う管材の管端に内面取り加工を
施し、かつ、接合の際には接合部内面に外径が管内径と
略等しい弾性体を配置した状態で突き合わせ融着を行う
ので、管内面側へのビード発生を確実に防止できる。 【００２４】また、管端の内面取り加工により、加熱溶
融部に弾性体を配置しても溶融部が急冷されることがな
く、しかも、熱膨張した溶融樹脂が弾性体に接触するこ
とによる影響つまり弾性体への溶融樹脂の付着により発
生するかえりの問題もなくなる結果、良好な接合強度を
得ることができる。 【００２５】さらに、本発明方法によると、各管材の接
続部端面を、ヒータに対して非接触の状態で加熱溶融す
るので、接続を行う管材がＰＰＳ等の高融点の合成樹脂
成形品であっても、ヒータ表面への溶融樹脂の付着の問
題はなく、これにより接続の作業効率が向上する。
管材を融着接合する方法に関し、さらに詳しくは、例え
ば超純水の輸送等のクリーン用途に利用される配管材
（ＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイド樹脂の成形品
等）の接続に適した接合方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】合成樹脂成形品の配管材を接続する方法
としては、管材の各管端部をヒータ加熱により溶融した
後、その各溶融部を突き合わせて融着する手法がある。 【０００３】ところが、その突き合わせ融着方法では、
突き合わせ時の圧力で管材の溶融部が内面と外面側に押
し出されて盛り上がり、その接合部分にビードが発生し
ていた。このように、管内面側にビードが形成される
と、流体の圧力損失やよどみの発生等の悪影響をもたら
す原因となる。特に、管内でよどみが発生するとその部
分で微生物が繁殖して流体のクリーン度（純度）が低下
するといったクリーン用途上での重大な問題を引き起こ
す原因となる。 【０００４】そこで、本出願人は、接続を行う管材の接
合部内面に形状記憶合金製のコアを配置して、ヒータに
よる管端部の加熱溶融とともに形状記憶合金製のコアを
加熱して、その形状復帰したコアの外面により管内面側
へのビードの突出を防止する技術を既に提案している
（特開平５−１０４６３２号公報）。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、先に提案の
技術によれば、接続管の端面をヒータの加熱面に接触さ
せた状態で加熱溶融するので、ＰＰＳなどの高融点の合
成樹脂成形品の管材を接合する場合には、次の点で不都
合がある。 【０００６】すなわち、ＰＰＳ等を溶融状態にまで加熱
するには、ヒータ温度を 400℃以上に設定する必要があ
り、そのような高温加熱ではヒータ表面のコーティング
材が存在せず、このためヒータ表面に溶融した樹脂が付
着し、これを除去する作業が非常に困難となる。 【０００７】また、提案の技術によると、コアが形状記
憶合金製であることから、その形状復帰と変形の繰り返
しの度合いが多くなると、復帰時の形状の再現性が悪く
なってビードレス接合の確実性が低下するという問題も
残されている。 【０００８】本発明はそのような点に鑑みてなされたも
ので、管内面にビードが突出することを確実に防止で
き、しかも、高融点の合成樹脂管であっても容易に適用
できる融着接合方法を提供することを所期の目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の接合方法は、実施例に対応する図１乃至図
３に示すように、接続を行う２本の管材Ｐ1,Ｐ2 の各管
端の内側周縁の角の面取り加工を行い、その各管端面
を、ヒータ１を用いてこの加熱面１ａ，１ｂに対してそ
れぞれ一定の間隔ｄを開けた状態で加熱溶融し〔図２
(a) 〕、次いで、当該２本の管材のうちの一方の管材Ｐ
1 の管端部の内方位置に、外径が管材内径と略等しい弾
性体２を配置し、かつ、内面取り加工が施された溶融部
分の内面にその外面を接触させることなくその一部を一
方の管材の管端面から突出させた状態で〔図２(b) 〕、
該弾性体上にて、この管端面と他方の管材Ｐ2 の管端面
とを相互に突き合わせることによって特徴づけられる。 【００１０】 【作用】管材Ｐ1,Ｐ2 の各管端の内面取り加工を行って
おくことで、突き合わせ融着時に溶融樹脂が管内面側に
押し出される量は少なくて済み、しかも、その押し出さ
れた溶融樹脂は弾性体２の外周面で平滑化される。 【００１１】また、内面取り加工を行っておくことによ
り、接合部の内面に弾性体２を配置しても、ヒータ１の
加熱（非接触）による溶融部が、弾性体２の接触により
急冷されることがない。さらに、加熱溶融した管端部が
熱膨張してしても、その熱膨張部は内面取りが施された
部分となるので、溶融部の内径が管内径よりも小さくな
ることはなく、これにより加熱溶融後に弾性体２を接合
部に配置しても溶融樹脂が弾性体２に付着することもな
い。 【００１２】なお、管材Ｐ1,Ｐ2 の各管端は、ヒータ１
の加熱面に１ａ，１ｂに対して、それぞれ間隔ｄを開け
た状態すなわち非接触の状態で加熱溶融されるので、表
面コーティングが施されいなくても溶融樹脂が付着する
ことはない。 【００１３】 【実施例】図１乃至図３は本発明方法の実施例の説明図
である。まず、本発明方法の実施に使用する弾性体２と
その支持部材の構造を図１(a)を参照して説明する。 【００１４】弾性体２はドーナッツ形状に成形されてお
り、その後端部が接続金具２１ａを介して内部支持管２
１の先端で支持されている。また、内部支持管２１内に
は、後端が管外方位置まで臨むワイヤ２３ａが挿入され
ている。このワイヤ２３ａの先端に弾性体２の拡径用の
剛性体２３が取り付けられており、ワイヤ２３ａを後方
側に引くことにより剛性体２３が弾性体２の中空部へと
進入し、これにより弾性体２の外径が拡大する。その拡
大時の外径は接続を行う管の内径と等しくなるか、もし
くは僅かに大きくなるように設定されている。 【００１５】さらに、内部支持管２１の後端にはストッ
パ２４が固着されており、このストッパ２４が外部支持
管２２の後端に当たることによって内部支持管２１の前
方への移動が規制される。 【００１６】なお、弾性体２の材質としては、耐熱性を
有するシリコンゴムあるいはフッ素ゴム等が適当で、ま
た、支持管２１，２２としては、ポリエチレン管あるい
はＰＦＡ管などの軟質合成樹脂管を用いる。さらに、支
持管２１，２２の長さは、接続を行う管材の長さ以上で
あれば特に限定はない。 【００１７】さて、本発明方法の実施例の手順を以下に
説明する。まず、接続を行うにあたり、管材Ｐ1,Ｐ2 の
各管端には内面取り加工を施しておき、その一方の管材
Ｐ1 の内部に、図１(b) に示すように、弾性体２を管後
方側から挿入し外部支持管２２によって一定の距離だけ
押し込み、次いでワイヤ２３ａを後方側に引く。この操
作により、弾性体２は管材Ｐ1 の管端（先端）から一定
の距離だけ後方に位置するとともに、外径が管内径と略
等しい径に拡径された状態となる。また、この操作時に
おいて、外部支持管２２の管材Ｐ1 内への挿入量Ｌは、
ストッパ２４と外部支持管２２との間の距離Ｄを、管材
Ｐ1 の全長から差し引いた距離とする。なお、この図１
(a) の状態では外部支持管２２の固定は行わない。 【００１８】次に、図２(a) に示すように、管材Ｐ1 に
対向して他方の管材Ｐ2 を配置し、この両者の各管端面
をヒータ１によって加熱溶融する。ただし、この加熱時
において、ヒータ１の加熱面１ａ，１ｂと各管端面との
間には一定の間隔ｄ（１mm程度）を開けておく。次い
で、ヒータ１を管材Ｐ1,Ｐ2 間から除去した後、外部支
持管２２を管材Ｐ1 の外部で固定した状態で、ストッパ
２４を外部支持管２２の後端面に当たるまで押し込む。
この操作により、図２(b) に示すように、拡径状態の弾
性体２が管材Ｐ1 の管端部に臨み、その一部が管端部か
ら突出した状態で配置される。 【００１９】そして、この状態で、各管材Ｐ1,Ｐ2 の溶
融部分を接触させて突き合わせ融着を行うと、図３に示
すように、管接合部の外面にはビードＢが形成される
が、接合部の内面側は、弾性体２の外周面でビードの突
出が規制され管材Ｐ1,Ｐ2 の内面に沿った平坦な面とな
る。 【００２０】以上の融着接合が完了した後、ワイヤ２３
ａの押し込みにより弾性体２を縮径し、次いで外部支持
管２２の引き抜きにより弾性体２を管材外部へと引き抜
く。なお、管端の内面取りの形状寸法は、接続を行う管
材の肉厚に応じて適宜に選定するが、その面取り量はＣ
0.8 〜1.5(mm) 程度が好ましく、また、面取り角度は45
°が好ましいが、その角度は30〜60°の範囲であれば本
発明の接合方法を実施するのに問題はない。 【００２１】また、以上の実施例では、接続を行う管材
の長さが比較的長い場合の例について説明したが、管材
の長さが短い場合には弾性体２の支持管（軟質合成樹脂
管）２１，２２が、接続する管材からはみ出す部分が長
くはなるが、この例で使用する弾性材２の拡径・縮径は
ワイヤ操作で行うので、例えば図４に示すように、支持
管２１，２２が管材Ｐから出る部分を円環（螺旋）状に
巻いて邪魔となる部分を短くしても、弾性体２の配置と
拡径・縮径の動作は先と同様にして行うことができる。 【００２２】ここで、本発明の接合方法は、例えば塩化
ビニル等の低融点の樹脂で成形された配管材の接続にも
利用可能であるが、管端面の溶融に非接触の加熱方式を
採用していることから、例えばＰＰＳ，ＰＶＤＦ（ポリ
フッ化ビニリデン）あるいはＰＥＥＫ（ポリエーテルエ
ーテルケトン樹脂）等の高融点の合成樹脂管の管接続に
特に有効な手法である。 【００２３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の融着接合
方法によれば、接続を行う管材の管端に内面取り加工を
施し、かつ、接合の際には接合部内面に外径が管内径と
略等しい弾性体を配置した状態で突き合わせ融着を行う
ので、管内面側へのビード発生を確実に防止できる。 【００２４】また、管端の内面取り加工により、加熱溶
融部に弾性体を配置しても溶融部が急冷されることがな
く、しかも、熱膨張した溶融樹脂が弾性体に接触するこ
とによる影響つまり弾性体への溶融樹脂の付着により発
生するかえりの問題もなくなる結果、良好な接合強度を
得ることができる。 【００２５】さらに、本発明方法によると、各管材の接
続部端面を、ヒータに対して非接触の状態で加熱溶融す
るので、接続を行う管材がＰＰＳ等の高融点の合成樹脂
成形品であっても、ヒータ表面への溶融樹脂の付着の問
題はなく、これにより接続の作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の実施例の説明図
【図２】同じく説明図
【図３】同じく説明図
【図４】本発明方法の他の実施例の説明図
【符号の説明】
１ ヒータ
１ａ，１ｂ 加熱面
２ 弾性体
２１，２２ 支持管
２３ 拡径用剛性体
２３ａ ワイヤ
２４ ストッパ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 合成樹脂で成形された管材を突き合わせ融着によって接
続する方法であって、接続を行う２本の管材の各管端の
内側周縁の角の面取り加工を行い、その各管端面を、ヒ
ータを用いてこの加熱面に対してそれぞれ一定の間隔を
開けた状態で加熱溶融し、次いで、当該２本の管材のう
ちの一方の管端部の内方位置に、外径が接続管材の内径
と略等しい弾性体を配置し、かつ、内面取り加工が施さ
れた溶融部分の内面にその外面を接触させることなくそ
の弾性体の一部を一方の管材の管端面から突出させた状
態で、該弾性体上にて、この管端面と他方の管材の管端
面とを相互に突き合わせることを特徴とする管材の融着
接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24275393A JP3209838B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 管材の融着接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24275393A JP3209838B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 管材の融着接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0796547A JPH0796547A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3209838B2 true JP3209838B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=17093758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24275393A Expired - Fee Related JP3209838B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 管材の融着接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209838B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24275393A patent/JP3209838B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0796547A (ja) | 1995-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |