JP3224251B2 - 融着継手の融着制御方法 - Google Patents

融着継手の融着制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば一対のプラスチッ
ク管を突き合わせ連結する際に用いられるプラスチック
性の融着継手に関し、特にこのような融着継手を用いた
融着制御方法に関する。このような融着継手は一般にエ
レクトロフュージョン継手と呼ばれ、その内周部に電熱
コイルが埋め込まれている。融着に際して、電熱コイル
に通電し、融着すべき一対のプラスチック管の外周及び
継手内周を加熱溶融することによりプラスチック管を継
手を介して突き合わせ接合する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロフュージョン継手はその形状
に応じて管継手、Ｔ継手、エルボ継手、サドル継手等種
々に呼称されるが、いずれもその内周部に電熱コイル
（電熱線）が埋め込まれ、継手内に挿入される融着すべ
き一対のプラスチック管（サドル等を含む。本発明にお
いても同じ。）を電熱コイルにより直接加熱して管外周
面を溶融する。所定時間経過後に溶融したプラスチック
管の外周部が固化すると、継手内周面に固着し、斯くし
て、プラスチック管同志が継手を介して連結される。
【０００３】電熱線への通電は外部コネクタを介して行
なわれる。このコネクタには雌ターミナル（または雄タ
ーミナル）が設けられ、一方、継手には電熱線に接続さ
れた雄ターミナル（または雌ターミナル）を有する継手
コネクタが設けられる。従って、外部コネクタを継手の
コネクタに取り付ければ、雌雄ターミナル同志が接続し
両コネクタを介して電源から電熱線に電源電流が供給さ
れる。
【０００４】融着品質、即ち、精度は電熱コイルへの通
電時間に大きく左右され、従って、通電時間を正確に制
御することが肝要である。所定の通電時間が完了すると
電熱線への給電を停止し、外部コネクタを継手コネクタ
から取り外す。ところで現在実用されているエレクトロ
フュージョン継手の融着完了制御方法（通電制御方法）
の１つに定電圧自己制御方式がある。この定電圧自己制
御方式は圧力検知型と温度検知型とに分類される。その
作動原理（圧力検知型）は次の通りである（図２参
照）。
【０００５】エレクトロフュージョン継手１０の両端
（図２では一端部のみ図示）には電熱線（コイル）１２
の継手コネクタ１６が設けられる。継手コネクタ１６内
には電熱線１２に接続される取り出し電極（内部ターミ
ナル）１５が固設され、また、その横には圧力検知ホー
ル１７が形成されている。一方、継手１０のコネクタ１
６に接続される外部コネクタ１８には内部ターミナル１
５に接続される外部ターミナル１９が設けられ、継手コ
ネクタ１６に外部コネクタ１８をはめ込んだ時に継手の
内部ターミナル１５が外部コネクタ１８の外部ターミナ
ル１９内に嵌入し両者が電気的に接続する。
【０００６】外部コネクタ１８にはコネクタ接続時に継
手１０の圧力検知ホール１７内に入り込むそれ自体公知
の圧力センサ２１が設けられる。圧力センサ２１はその
先端に軸方向に可動なセンサロッド２３を有し、その移
動量（伸縮量）に応じて圧力を検出する。即ち、電熱線
１２に通電が開始され、継手１０（例、ポリエチレン樹
脂）内面が加熱、溶融されると、その溶融、膨張による
圧力が発生する。樹脂の膨張は主に強度的な弱点部に相
当する圧力検知ホール１７内で生じ、その結果圧力検知
ホール１７の底面が盛り上がり、圧力センサ２１のセン
サロッド２３を押し上げる。その移動量が所定値になる
と融着完了を意味し、制御装置２４（図１）により電熱
線１２への給電が停止される。
【０００７】尚、特に図示はしないが温度検知型の場合
は圧力センサの代わりに熱電対が用いられ、それに接す
る上述の盛り上がり樹脂の温度を検出することにより通
電時間を制御するものであり、基本的には全く同様の原
理である。従って、以下に述べる本発明の実施例は上述
の圧力検知型を例にとって説明するが、温度検知型にも
全く同様に適用できるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来は融着
が完了すると直ちに外部コネクタを取り外していたため
に次の如き不都合があった。即ち、本願発明者は圧力セ
ンサ２１、正確にはそのセンサロッド２３は盛り上がり
樹脂（膨張樹脂）のストッパとしての役割を果たしてい
ることを見出した。つまり、融着完了後直ちに外部コネ
クタを外すと、圧力検知ホール１７内の盛り上がり樹脂
（ビード）はストッパとしての圧力センサ２１が最早存
在しないために圧力検知ホール１７内で更に盛り上がり
を続け、その結果、周囲の溶融樹脂がそれに「引きずら
れ」、特に、外観上好ましくない。このことは、圧力検
知ホール１７内の盛り上がり樹脂の量が、外部コネクタ
を融着完了後直ちに外した場合には、外部コネクタを融
着完了後も所定時間だけ取り付けたままに放置した場合
に比較してはるかに多くなっていることから確認され
る。
【０００９】作業者は次から次へと効率良く作業をこな
すためには融着完了後はできるだけ早く当該作業を終了
し、別のパイプをセットする必要がある。従って、融着
完了後も徒に外部コネクタを取り付けたままにしておく
ことは作業効率の上で不経済この上ない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は上述の如
き問題点を解決するべく、融着完了後は所定待機時間外
部コネクタを継手コネクタに接続したままとし、その時
間内に外部コネクタが取外された場合には警告を発する
ことにより上記の如き不都合を解消することにある。上
記目的を達成するために、本発明にかかる融着継手の制
御方法によれば、内周部に電熱線を埋設した継手内に融
着すべき一対のプラスチック管を嵌入し、電熱線に接続
した継手コネクタに外部コネクタを接続して電熱線に通
電することにより継手内周面及びプラスチック管外周面
を電熱線により加熱溶融してプラスチック管を融着する
に際し、融着完了後も所定待機時間外部コネクタを継手
コネクタに接続したままにし、上記所定待機時間内に外
部コネクタが当該継手コネクタから取り外された時には
警告が発っせられる。融着完了と同時に電熱線への通電
電流をカットするのではなく溶融に関係しない程度の小
さな値まで低下させ、上記所定待機時間内にも微弱電流
のみ通電を続けることも可能である。
【００１１】また、本発明の別の目的は外部コネクタの
所定取付け時間（待機時間）経過後は速やかにそれを作
業者に知らしめることにある。この目的を達成するため
に、本発明によれば、融着完了後の所定待機時間経過後
にそれを報知することを構成上の特徴とする。
【００１２】
【作用】融着完了後も外部コネクタは所定待機時間継手
コネクタに取付けられたままであるので、圧力検知ホー
ル（温度検出型の場合は温度検知ホール）内の盛り上が
り溶融樹脂は外部コネクタの圧力センサ（または温度セ
ンサ）により堰き止められ、それ以上盛り上がることは
できない。また、上記所定待機時間内に誤って外部コネ
クタが継手コネクタから外されると、警告が発せられる
ので、不注意等による外部コネクタの取り外しを未然に
防止することが出来る。
【００１３】融着完了と同時に電熱線への通電電流を低
下させて溶融は停止させるものの、その後も微弱電流の
みコネクタに通電を続ければ、タイマあるいは警報装置
の電源電流として利用する事が出来る。また、融着完了
後の所定待機時間経過時にそれを報知することにより外
部コネクタの所定取付け時間が経過したことを作業者は
速やかに知ることが出来るので、同一の融着装置に次の
パイプをセットすることが出来る。
【００１４】
【実施例】以下、添付図面を用いて本発明の実施例を詳
細に説明する。図１に本発明の基本構成を示す。同図に
おいて、一対のプラスチック管Ｐ１、Ｐ２はプラスチッ
ク製のエレクトロフュージョン継手１０内に端部を突き
合わせて挿入される。エレクトロフュージョン継手１０
の両端には継手コネクタ１６が形成され、継手内周部に
設けられる電熱コイル（電熱線）１２は接続線１４によ
り外部取出電極（内部ターミナル）１５に接続される。
継手コネクタ１６は外部コネクタ１８により制御装置２
４を介して交流電源（コンセントまたは発電機）に接続
される。２６は交流電源への接続プラグである。制御装
置２４は交流─直流変換用の公知の整流平滑回路（図示
せず）を有し、所定の直流電流をエレクトロフュージョ
ン継手１０の電熱コイル１２に供給する。
【００１５】図２に一方の継手コネクタ１６の内部構造
を拡大して示す。尚、反対側端部の継手コネクタ１６も
全く同様の構成である。継手コネクタ１６には上述の内
部ターミナル１５に近接して圧力センサ２１を収容する
ための圧力検知ホール１７が形成される。圧力センサ２
１自体は公知のものであり、その先端にセンサロッド２
３を有する。このセンサロッド２３は伸縮自在となって
おり、圧力を受けた時にセンサ本体内部に入り込みその
伸縮量に応じて圧力を検出できるようになっている。
【００１６】センサロッド２３には図２の拡大部分図に
示す如くキッカ２７が突設され、このキッカ２７がセン
サロッド２３の所定量収縮時に、即ち、所定圧力時にリ
ミットスイッチ２９を蹴り，それに応じて制御装置２４
（図１）により電熱コイル１２への通電を停止、あるい
は後述の如く電流値を溶融に関与しない程度の小さな値
に低下させる。融着に際しては、外部コネクタ１８を継
手１０のコネクタ１６に挿着することにより継手１０の
ターミナル１５（図示実施例では雄ターミナル）が外部
コネクタ１８のターミナル１９（図示実施例では雌ター
ミナル）に接続され、プラグ２６を電源（図示せず）に
接続してから、制御装置２４の始動スイッチ（図示せ
ず）をスタートさせれば電源電流が継手１０の電熱コイ
ル１２に供給される。
【００１７】被接続管Ｐ１、Ｐ２の径あるいは材料等に
応じて決まる所定の通電時間が経過すると、溶融した継
手１０のプラスチックが圧力検知ホール１７内で盛り上
がり（図中、Ａで示す）、圧力センサ２１のセンサロッ
ド２３を押し上げる。その結果、上述の如く、センサロ
ッド２３のキッカ２７がリミットスイッチ２９を蹴り融
着完了を検出する。融着後の状態を図２の右側に示す。
斯くして、加熱、溶融されたプラスチック管Ｐ１、Ｐ２
の外周部が所定時間放置（自冷）後に継手内周面に固着
し、プラスチック管Ｐ１、Ｐ２は継手１０を介して相互
に接続される。以上は正常な融着作業である。
【００１８】しかるに、融着後直ちに外部コネクタ１８
を外すと、前述の如く、圧力検知ホール１７内での未だ
固まっていない盛り上がり溶融樹脂がストッパとしての
圧力センサ２１（センサロッド２３）が存在しなくなっ
たために更に盛り上がり外観上好ましくない。
【００１９】そこで、本発明では融着完了後も一定時間
（待機時間）だけは外部コネクタを接続したままにし、
その時間内に外された場合には警告を発することを特徴
とする。図４に本発明の制御装置のフローチャートを示
す。同図において、まず、ステップ４０１において融着
完了か否かを判断し、融着完了の場合には外部コネクタ
１８を更に一定時間だけ取り付けたままにしておくため
のタイマをスタートする（ステップ４０３）。尚、タイ
マ機能はハードウエァで実現してもあるいはソフトウエ
ァで実現してもいずれでもよい。
【００２０】それと同時に、通電電流を溶融に関与しな
い程度の小さな値まで低下させる（ステップ４０５）。
尚、制御装置２４の電源を電熱コイル１２への供給電源
と別にする場合にはステップ４０５で電流を完全にカッ
トしてもよい。次いで、ステップ４０７において、ステ
ップ４０３でスタートしたタイマ（カウント）が予め決
めた所定値に達したか否かをチェックする。タイムアッ
プ（所定待機時間経過）の時はステップ４１１に進み、
そこで外部コネクタ１８が外されたか否かをチェックす
る。外部コネクタ１８がまだ外されていない場合には、
ステップ４１３において例えばブザーあるいはランプ５
０（図１）等でそれを作業者に知らしめる（報知）。ス
テップ４１１で既に外部コネクタ１８が離脱の時はその
まま終了してもよいが、本実施例では電流を完全にカッ
トする（ステップ４１７）。
【００２１】ステップ４０７で、タイムアップしていな
い時は、ステップ４０９に進み、そこで外部コネクタ１
８が外されたか否かをチェックする。外部コネクタ１８
が外さていれば、所定カウント以前に外部コネクタ１８
が継手コネクタ１６から外されたのであるから、「異
常」として警報を発する（ステップ４１５）。警報はス
テップ４１３での報知手段と区別できるブザーあるいは
ランプ５１（図１）等でよい。ステップ４０７で、コネ
クタが離脱されていない時はステップ４０７に戻る。
【００２２】図３は外部コネクタ１８を所定時間経過後
正しく外した場合（正常状態）の継手の様子を示す。盛
り上がり部Ａは正常に圧力検知ホール内に位置している
のが判る。尚、待機時間はパイプ及び継手の径、材質等
に応じて適宜設計される。
【００２３】
【発明の効果】以上に記載した如く、本発明によれば、
融着完了後直ちに外部コネクタが継手コネクタから外さ
れると、即ち、予め設定した待機時間経過以前に外され
ると、警告されるので作業者の不注意による外部コネク
タ取外しミスを防止することが出来る。また、待機時間
経過後もそれを作業者に報知することにより、作業者は
直ちに継手をパイプと共に融着装置から取外し、新たな
継手とパイプを同融着装置にセット出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る融着装置の要部断面図解図であ
る。
【図２】図１に示す融着装置における継手コネクタと外
部コネクタの接続部分を融着前と後で示す拡大断面図で
ある。
【図３】図１に示す融着装置において外部コネクタを継
手コネクタから取り外した状態を示す図２と同様の図で
ある。
【図４】本発明における融着作業の制御装置のフローチ
ャートを示す図である。
【符号の説明】
１０…継手 １２…電熱コイル １６、１８…コネクタ ２１…圧力センサ ２３…センサロッド ２４…制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉谷 純一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２ 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 生島 恒雄 奈良県生駒市小平尾30−11 (56)参考文献 特開 平１−120325（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202423（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−104636（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 65/34 - 65/36 F16L 47/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周部に電熱線（１２）を埋設した継手
    （１０）内に融着すべき一対のプラスチック管を嵌入
    し、電熱線に接続した継手コネクタ（１６）に外部コネ
    クタ（１８）を接続して電熱線に通電することにより継
    手内周面及びプラスチック管外周面を電熱線により加熱
    溶融してプラスチック管を融着するに際し、融着完了後
    も所定待機時間外部コネクタを継手コネクタに接続した
    ままにし、上記所定待機時間内に外部コネクタが当該継
    手コネクタから取り外された時には警告することを特徴
    とする融着継手の制御方法。
  2. 【請求項２】 融着完了と同時に電熱線への通電電流を
    低下させ、上記所定待機時間内にも微弱電流のみ通電を
    続けることを特徴とする請求項１に記載の融着継手の制
    御方法。
  3. 【請求項３】 融着完了後の所定待機時間経過後にそれ
    を報知すること特徴とする請求項２に記載の融着継手の
    制御方法。
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