JP3620688B2 - 電気融着継手およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリエチレン管等の熱可塑性樹脂管を融着するのに使用される内周面に電熱線を埋設した電気融着継手とその製造方法に関するもので、詳しくは金型内に装着して継手内周部を形成するコアの外周面に、直接電熱線を巻き付けて射出成形した、いわゆるインナーを用いない電気融着継手およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気融着継手は、継手の内周面に接続する樹脂管を挿入した後、継手内周面に埋設した電熱線に通電して発熱させ、樹脂管の外周面と継手の内周面とを加熱溶融し、両者を一体に溶融接続するものである。
この管継手の製造方法としては、例えば特公昭６２ー１２４３７号公報で開示されたごとく、あらかじめ継手本体の内周面を形成する薄肉円筒状の電熱線巻溝付樹脂製インナーを形成しておき、このインナーをコア外面に装着し、インナー外周面の電熱線の巻溝に電熱線を巻いた後、このインナー付きコアを金型内に装着し、インナーの外周側に継手本体を形成するアウター溶融樹脂を射出成形して電気融着継手を得る製造方法がある。
この方法では上記アウターの射出成形時でも電熱線はインナーの巻溝内に巻かれているため、電熱線が移動せず、継手内周面に均一に埋設巻線された電気融着継手が得られる。
しかし樹脂製インナーを前もって用意しておかねばならないので製造上煩雑である。またインナーの外面にアウターの溶融樹脂を射出成形する際、インナーの肉厚が薄く形成されているため、アウターの溶融樹脂による射出圧と熱によってインナーが溶融し、インナーの巻溝に巻いた電熱線が移動して電熱線同志が重なり、通電融着時に電熱線が短絡して正常な融着が行なえない問題があった。
【０００３】
また別の製造方法として特開平２ー３０５１７号公報で開示された図１６に示すごとく、上記のインナーを用いず、継手の内周面を形成するためのコアの外周面に直接、樹脂被覆した電熱線を巻いて金型内に装着し、この樹脂被覆電熱線の外面に溶融樹脂を射出成形し、継手の内周面が樹脂被覆電熱線の樹脂によって形成されると共に電熱線が埋設された電気融着継手を得る、いわゆる前記のインナーを用いない電気融着継手の製造方法がある。
このインナーなしの製造方法は図１６で示すように、中央部で分割嵌合した中実コア５、５の平坦な外周面に樹脂被覆電熱線３を巻き付け、電熱線３の端部はターミナルピン４に接続し、これを金型７内にセットして継手本体を射出成形し、射出成形した後の成形品を金型７から取り出し、コア５を成形品から軸線方向に引き抜いて外し、内周面に樹脂被覆電熱線３を埋設した電気融着継手を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記インナーを用いない従来の電気融着継手およびその製造方法では、コア５の外周面に巻かれた樹脂被覆電熱線３が、金型７内に射出成形する際の溶融樹脂の熱と射出圧力によってコア５の平坦な外周面上を移動し、成形後の電熱線３の巻線間隔が不揃いになったり、継手内周面の正しい融着位置に電熱線３が埋設配置されていなかったりする。このため継手内の電熱線に通電して管と融着接続する際、継手本体の電熱線巻線間隔が密な箇所で電熱線同志が電気的にショートを起こして正常な通電が行なうことができず、正常に加熱されずに融着出来ない不良品が生じる問題があった。
このため、上記電熱線３は必ず電気絶縁性を備えた熱可塑性樹脂で被覆した電熱線を用いて電気的ショートを防止しなければならず、この樹脂被覆電熱線を用いて成形しても、金型内に溶融樹脂を射出成形する際、射出溶融樹脂の熱と射出圧力によって、電熱線の被覆樹脂が溶融して結果的にショートを起こす問題があった。またこの樹脂被覆電熱線は、線の全長に亘って均一な厚みで樹脂を被覆することが困難で、このため電熱線から継手内周面迄の距離が均一にならず、場所によって熱エネルギーのばらつきが生じる問題があった。
【０００５】
また前記インナー有りの電気融着継手にしてもインナーなしの電気融着継手にしても、継手内周側の電熱線は継手内周面の樹脂で覆われて埋設されており、従って管と融着時に電熱線の発熱によって、まず継手本体側の樹脂が加熱され、次いでこの熱が接続樹脂管の外周面に伝導して両者が溶融される。従って、継手本体側の樹脂を加熱するだけでも多くの熱エネルギーを必要とし、管と継手が融着される迄の継手側の加熱時間が長くなって過度の加熱により継手内電熱線周囲の樹脂が劣化したり、加熱時間が長くなって継手本体の全体が軟化変形するなどの問題があった。
本発明は、インナーを用いないでコアの外周面に直接電熱線を巻いたコアを用いて射出成形しても、電熱線の移動による電気的ショートが生じることがないように電熱線が規定の適正間隔で配設され、また、接続樹脂管への伝熱効率が良く、電熱線への通電融着時間が短縮することができる電気融着継手、およびこの電気融着継手を能率よく製造できる製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、熱可塑性樹脂を射出成形して継手本体の内周部に電熱線を埋設した電気融着継手において、前記電熱線は円周部の少なくとも一部分が継手本体の内周面に露出するように埋設され、かつ前記電熱線はその外周部が略全周にわたって前記熱可塑性樹脂に覆われる電熱線埋設部と、露出されて現れる電熱線露出部が前記継手本体の内周面に周方向に交互に現れるように埋設されたことを特徴とする電気融着継手である。
本発明において、電熱線は外周に樹脂を被覆してない裸電熱線を用いることができる。また継手本体の内周面に表われる電熱線埋設部と電熱線露出部の円周上の長さは６０ｍｍ迄が適当で、通常２０〜４０ｍｍ程度の長さで円周上交互に埋設形成される。
また本発明において、上記電熱線埋設部は、電熱線の全周を継手本体の樹脂で包んだものでなくともよく、継手の内周面に電熱線の一部が露出して見える部分があってもよい。また上記電熱線露出部は、電熱線の全てが露出しているのではなく、電熱線の内周側が継手本体の内周面に露出しており、外周側の一部が樹脂内に埋設されて固定されているものがよい。更に、継手本体内周面の電熱線露出部は、軸線方向電熱線と電熱線との間の継手本体内面を電熱線の内面とほぼ同じ内周径の内面に設けることができる。
また本発明において、継手本体内面の融着部と融着部の間を連絡する中央部内面の電熱線渡し部分は、内面に樹脂スリーブを装着して、電熱線を露出させずに継手本体内に埋設させることができる。
【０００７】
継手本体の外周部を形成する金型内に、継手本体の内周部を形成する電熱線を巻回したコアを装着し、この金型内に溶融樹脂を射出成形して継手本体の内周部に電熱線を埋設した電気融着継手の製造方法であって、
前記コアにはコア本体の外周上に、コア本体と軸線方向及び半径方向に相対移動することかできるようにコア本体の外周上に複数箇所に装着され、電熱線の巻回し用溝が形成された軸線方向に延びる可動片を有する可動片付コアを使用し、
この可動片付コアの前記可動片に設けた電熱線巻回し用溝部分とコア本体の平らな外面部分とに亘って電熱線を巻回して前記金型内にセットし、該金型内に溶融樹脂を射出成形して、その後、成形品からコア本体を引き抜く際に前記可動片を軸芯側に縮径移動させて可動片付コアを成形品から取外し、継手本体の内周部に電熱線埋設部と電熱線露出部を交互に配設したことを特徴とする電気融着継手の製造方法である。
【０００８】
更に、継手本体の外周部を形成する金型内に、継手本体の内周部を形成する電熱線を巻回したコアを装着し、この金型内に溶融樹脂を射出成形して継手本体の内周部に電熱線を埋設した電気融着継手の製造方法であって、
前記コアにはコア本体の外周上に、コア本体と軸線方向に相対移動することかできるようにコア本体の外周上に複数箇所に装着され、電熱線の巻回し用溝が形成された軸線方向に延びる可動片を有する可動片付コアを使用し、
この可動片付コアの前記可動片に設けた電熱線巻回し用溝部分とコア本体の平らな外面部分とに亘って電熱線を巻回して前記金型内にセットし、該金型内に溶融樹脂を射出成形して、その後、成形品からコア本体を引き抜く際に前記可動片を成形品の内周部に残してコア本体を取出し、その後成形品から可動片を取外して、継手本体の内周部に電熱線埋設部と電熱線露出部を交互に配設したことを特徴とする電気融着継手の製造方法である。
上記の各製造方法において、前記コアのコア本体は中央部で左右に分割してあり、左右のコア本体外周面に前記可動片が軸線方向にスライドする複数箇所のスライド溝を設けて可動片がコア本体と軸線方向相対移動自在に装着してある。
また上記の各製造方法において、可動片に設けた電熱線巻回し用溝は、巻溝の底面がコア本体の外周面とほぼ同じ高さになるように設け、電熱線をコアに巻いた際、電熱線がコア本体の外周面に沿って巻かれ可動片の巻溝内に装着されるのがよい。また可動片の巻溝深さは電熱線断面径の略半分迄の深さでよく、電熱線は樹脂被覆しない裸の電熱線を用いることができる。
また可動片の電熱線巻回し用溝と溝の間に、該溝の底面と同じ深さの凹溝を周方向に設けて成形することによって、継手本体電熱線露出部の電熱線と電熱線の間に電熱線の内面と同じ内周径の継手本体樹脂内面に設けることができる。
更に継手本体内面の融着部と融着部間を連絡するコア外周面に樹脂スリーブを装着して電熱線を連絡渡すことにより、融着部を除く部分は継手本体内に電熱線を埋設することができる。
【０００９】
【作用】
本発明は上記の構成であって、コアの外周面には電熱線の巻回し用溝付きの可動片をコア本体のスライド溝内に軸線方向に相対移動可能に装着してあり、またこの可動片はコア本体の外周上に複数箇所設けてあるので、この可動片の電熱線巻回し用溝内に沿って電熱線を巻くことにより、従来の溝付樹脂インナーを用いなくとも電熱線は可動片の巻溝に合致して規定の適正な間隔で容易に巻かれ電熱線の配置が固定される。このため電熱線を巻線した可動片付きコアを金型内にセットしコアの外面に溶融樹脂が射出されても、射出樹脂圧力による電熱線の移動が生じず規定の巻線間隔で継手本体が成形される。
樹脂が固化したら、例えば、先に金型内からコア付きの成形品を取出し、次にコアが成形品から取り外される。あるいは先にコアが成形品から取り外され、その後金型内から成形品が取出される。
【００１０】
この成形品からコアを取り外す際、コアのコア本体と可動片はスライド溝内に軸線方向に相対移動自在に装着されており、コア本体は巻溝がない平らな外周面であるから、まずコア本体が成形品から軸線方向に引き抜かれる。この時可動片は、電熱線巻溝が成形された樹脂や電熱線に係止されて軸線方向には引き抜かれず、コア本体のスライド溝内で相対移動しコア本体のみ移動する。
この際、スライド溝をコア本体の軸芯方向に順次縮径するように設けておくことによって、コア本体の引き抜き移動によって可動片がコア本体の軸芯方向に順次縮径し、可動片が徐々に成形品の電熱線との係止から外れ、可動片もコア本体と共に成形品から取り外せる。
【００１１】
また、成形品からコアを取り外す際、コア本体と可動片がスライド溝内に軸線方向に相対移動自在に装着されているので、まずコア本体が成形品から引き抜かれ、次に成形品の内周面に残った可動片を成形品の内周側軸芯方向に手動あるいは工具を用いて移動させることにより取り外される。
コアが取り外された成形後の電気融着継手は、成形前に可動片の電熱線巻回し用溝に巻かれた電熱線部分が電熱線の内周側を巻溝で覆われて成形されるので、この巻溝に装着された電熱線部分に樹脂が入り込まず、成形後の継手本体内周面は図９及び図１０に示すように、継手本体内周面に電熱線の内周側が露出して表われる。またコア本体の平らな円周上に巻かれた部分の電熱線は、電熱線の周囲を覆わずに成形されるので、図１１乃至図１２に示すように継手本体の成形樹脂で外周囲のほぼ全体が覆われて埋設される。
ここで成形された継手内周面の電熱線埋設部は、可動片の電熱線巻溝の底面がコア本体の平らな外周面と同程度ないしは低く形成されていると、電熱線がコア本体の平らな外周面上と同程度に密着して巻かれて成形されるので、成形された継手の内周面は図１０に示すごとく、電熱線の周囲のほぼ全部が樹脂で覆われるものの、電熱線の内周側の一部が継手内周面に露出して表われる。
また可動片の電熱線巻溝の底面がコア本体の外周面より高い状態に形成されていると、電熱線がコア本体の外周面上より浮いた状態で巻かれるので、成形後のコア本体上に位置する電熱線は、周囲全部が継手本体の樹脂で覆われた埋設状態に成形される。
このように電熱線は可動片の巻溝に装着して巻かれた状態で射出成形されるので、樹脂圧によって電熱線が移動することがなく、コア本体上に巻かれた電熱線の埋設部分による固定によって規定通りの適正間隔に巻線された状態を保ち、継手の内周面に配設される。従って継手の内周面に円周状交互に電熱線の埋設部と露出部が生じた状態で埋設固定され、巻線間隔が一定の品質の良い電気融着継手が安定して得られる。
【００１２】
このようにして得られた電気融着継手は、従来のように樹脂被覆電熱線を用いなくとも裸電熱線を用いることができるので容易に安価に製造できる。また裸電熱線が継手内周面に交互に露出して埋設されるので、継手の内周面に挿入した接続樹脂管の表面に近接して効率よく加熱する。従って従来の樹脂被覆電熱線を用いて成形した場合やインナーを用いて継手を成形した場合よりも、直ちに継手内周面と樹脂管表面との融着界面を加熱するので、接続樹脂管表面の温度上昇が早く行なわれる。このため電熱線への通電加熱時間が短縮できて確実な融着が行なえる。また融着界面のみを加熱して余分な継手本体内部分の加熱が防止される結果、継手本体部分の軟化変形が防止され、短時間で高い融着強度で仕上がりのきれいな融着接続が行なえる。
また電熱線露出部の樹脂内面を電熱線の内面と同じ内周径の内面とすることにより、電熱線と電熱線間を含む本体内面が同じ内周面になるので、電熱線周囲に樹脂が設けられる形となり、管融着時における管表面との間の空間がなくなり、熱伝達が確実に行なわれ、スムースな融着が行なえる。また本体内面の電熱線と電熱線間の窪みの樹脂面にゴミ等が溜る問題がなくなり、更に融着する前に行なう継手内周面の汚れ等拭き取り作業も容易に確実に行なえる。
更に継手内面の融着部以外の箇所の電熱線連絡渡し部分を、樹脂スリーブによって電熱線を確実に樹脂本体内に埋設できるので、融着部だけを確実に加熱させて融着することができる。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示す金型にセットした状態の断面図で、図２は可動片付きコア１４を判り易く説明する斜視図である。
外金型１１はその軸芯部に凹状のキャビティ１２と左右にコア保持部１３、１３を有し、コア保持部１３に可動片付きコア１４をセットしてある。可動片付きコア１４は、一対の円筒状のコア本体１５と、複数個の可動片１７とより構成される。コア本体１５は中央部で組み合わされ、向かい合う端部はそれぞれ凹部、凸部を形成して嵌合により組み合わされる。可動片１７はコア本体１５の外周面に軸線方向に設けられたスライド溝１６に嵌合され、スライド溝１６に沿って軸線方向にスライドすることができるように組みつけられる。例えば図２、図４では４箇所の軸線方向のスライド溝１６を設け、このスライド溝１６に４個の可動片１７が軸線方向にスライド移動することができるなように嵌合されている。
また、可動片１７は外周面に電熱線１８を螺旋状に巻き回し装着するための巻溝１９を設けてあり、巻溝１９の底面はコア本体１５の外周面とほぼ面一で、溝１９の深さは、通常、電熱線１８の断面径の略半分の溝深さに設けられる。可動片１７の巻溝１９の深さは、太い電熱線を用いる場合や、電熱線の巻回し力が強い場合は浅くすることが可能で、少なくとも電熱線の外径の１／４以上の深さであれば電熱線の移動などの不具合を生じることなく正常に射出成形を行なうことができる。
この可動片１７の端部にピン座２０が設けられており、ピン座２０には電熱線１８の端部が接続されたコネクターピン２１が挿入固定される。コネクターピン２１は継手の外部より、電熱線１８に通電するために先端が継手外面に突出するように設けられる。
【００１４】
コア本体のスライド溝１６と可動片１７との嵌合は、図１のごとくコア本体１５の中央側に可動片が移動できる均一深さのスライド溝１６に設けてもよく、また図３、図４のごとく、スライド溝１６の底面をコア本体の中央側に向かって順次深く傾斜させて設けると共に、このスライド溝１６の傾斜移動に沿って可動片１７がコア本体１５内に縮径移動するように、可動片１７との間で外方に分離しないように蟻溝状の印ロー部２２を形成して、可動片１７をコア本体の中央側にスライド移動可能に設けてもよい。この場合、コア本体１５を金型１１から軸線方向に引き抜くと同時に可動片１７が電熱線に係止されて軸線方向には移動せず、軸芯方向に縮径するので、ついには成形品から可動片１７の巻溝１９の係止が外れ、コア本体１５と共に可動片１７も成形品から取り外すことができる。
尚、コア本体１５のみ図示のように左右に分割し、可動片１７は左右のコア本体１５のスライド溝１６、１６に亘ってスライド移動する一体の部材で設け、左右のコア本体１５、１５を成形品から引き抜いて、その後成形品に残った左右一体の可動片１７を軸芯側に縮径移動させて成形品から取り外してもよい。
【００１５】
射出成形時においては、可動片１７をコア本体１５のスライド溝１６にセットし、可動片１７の電熱線巻溝１９にコア本体の一端から他端に亘って電熱線１８を巻き、電熱線の端部をコネクターピンに接続し、コネクターピンは可動片のピン座２０にセットされる。
尚、図３に示すごとく、コア本体１５の中央部に樹脂製スリーブ２３を装着した状態で上記電熱線１８を巻くことができる。この場合は成形された継手中央部の電熱線１８は樹脂スリーブ２３によって内周面から遠ざかって埋設配置されるので、継手の融着部以外の内周面近傍の加熱が確実に防止される。またこの場合、樹脂管を融着した後は、継手内周面に電熱線露出部がなくなるので、電熱線の露出部から流体が継手内部に浸透するような不具合が生じない。
このように準備されたコア１４を金型１１内にセットして、金型１１内のキャビティ１２に射出成形機から溶融樹脂が射出される。射出成形後、内部の樹脂が冷却したのを見計らって、通常、金型１１からコア１４が付いた状態で成形品が取出される。図５はコア１４が付いた状態で金型から取り出された成形品を示し、その後、図６、図７に示すように成形品からコア本体１５が取り外される。
【００１６】
コア本体１５部分の外面は電熱線の巻溝１９がない平らな外周面であり、電熱線の巻溝１９を設けた可動片１７とはスライド溝１６上をスライドするので、可動片１７が成形品に係止した状態で、あるいは図３、図４に示す実施例では蟻溝状の印ロー部２２により、中央側に向かって縮径したスライド溝１６を形成するので、コア本体１５の引き抜きと共に可動片が電熱線に係止された状態で縮径して、ついには成形品から外れ、左右のコア本体１５が可動片１７付の状態で成形品から引き抜かれて図８に示される電気融着継手３０が得られる。
また図１の実施例では左右のコア本体１５を引き抜いた後、図７のごとく成形品の内周面に左右の可動片１７、１７が係止された状態になるが、残った可動片１７を軸芯側に外すことにより、図８に示される電気融着継手が得られる。
尚、成形品からの可動片１７の取り外しは、金型１１内でコア本体１５が引き抜かれた成形品を、金型１１内から取り外した後に行なってもよい。
【００１７】
この完成した電気融着継手３０の内周面は、図８〜図１２に示すごとく内周面の円周上交互に電熱線露出部２４と継手本体の樹脂で埋設された電熱線埋設部２５ができる。
図８の電熱線露出部２４の断面は図９で示し、図２、図４等で示す可動片１７の巻溝１９に装着して巻かれた部分の電熱線１８部分が露出して表われ、例えば図９のごとく、巻溝１９で覆われた電熱線１８の線径のほぼ内周側半分が継手内周面に露出し、外周側半分が継手本体３内に埋設される。
ここで図１３に示す可動片１７の巻溝１９と巻溝１９の間に巻溝１９の底面と同じ深さの凹溝２６を周方向に形成することにより、図１０で示すごとくの継手内周面電熱線露出部分の断面形状になる。即ち、電熱線１８と電熱線１８との間に継手の内周径と略同一内径の本体樹脂内面が形成されるので、電熱線の露出している部分が減少し、電熱線は継手内面を除いて樹脂と接触しているので、熱伝達がスムースに行なわれる。また、空間内の樹脂面にゴミ等が付着するという問題が解消されるので、融着前に行なう継手内周面の汚れ等の拭き取り作業が容易に行なうことができる。
図８の電熱線埋設部２５の断面は図１１、図１２に示し、コア本体１５の平坦な外周面に電熱線１８を巻いた部分が現われる。一方、コア本体の平坦な外面に密着状態で巻かれると、図１１に示すごとく電熱線１８の内周側に樹脂が入り込まないので継手内周面に電熱線の内周側部分が露出するが、この内周側を除くほぼ全周囲が樹脂で覆われて埋設状態になる。
また可動片の巻溝１９の底面がコア本体１５の外周面より高く形成されて電熱線１８がコア本体の外周面に浮いた状態で巻かれて成形されると、電熱線１８の内周側にも樹脂が入り込んで成形されるので、図１２に示すごとく電熱線１８の全周囲が樹脂で覆われて埋設された状態になる。
この電気融着継手３０は、可動片１７の巻溝１９に装着されて電熱線の移動が生じない状態で射出成形されるため、従来の樹脂被覆電熱線でなく、裸の電熱線１８を用いることができる。
また電熱線１８は電熱線埋設部２５はもちろんのこと電熱線露出部２４でも継手本体の成形樹脂によって固定されているので、樹脂管の挿入時や融着接続時も電熱線が移動することがなく、ショートが生じることを防止することができる。
また電熱線露出部２４はもちろんのこと電熱線埋設部２５でも従来よりも継手内周側に挿入した管の外周面に近接して配置されるので、電熱線１８の加熱によって継手内周面と管外周面との融着時の界面が加熱され、融着に不要な継手本体部分の加熱が生じない。このため、接続樹脂管表面への加熱伝熱効率が良く、従来に比べて短時間で融着強度の高い融着が行なわれる。
なお、電熱線露出部２４及び電熱線埋設部２５の円周上の長さは、継手の呼び口径の大きさにもよるが、可動片１７やスライド溝１６の製作上の都合あるいは電熱線１８を継手本体内において強固に保持するという観点から、６０ｍｍ程度迄の長さが適当であり、通常２０〜４０ｍｍの長さで交互に形成される。
【００１８】
以下、上記のように製造した電気融着継手について、従来による電気融着継手の比較例と共にその融着強度を試験した結果について説明する。尚、実施例、比較例共に同じ樹脂、同じ射出成形機、射出条件にて図８に示す寸法の電気融着継手３０を成形した。ちなみに電熱線部分の軸線方向の長さは図８のごとく、４０ｍｍで、樹脂材料は中密度ポリエチレンで、成形温度は２２０℃、コア及び金型温度は４０℃で成形した。
本実施例
図４で例示するコア本体１５の外周面上に可動片１個の幅を約３５ｍｍとして、１０個の可動片１７を等分に配設し、可動片１７に設けた巻溝１９に沿って裸電熱線１８を可動片付コア１４の外周面に巻き、金型１１内にて射出成形した。この電気融着継手内周面に表われた電熱線１８の円周上の電熱線露出部２４は約３５ｍｍ、電熱線埋設部２５も約３５ｍｍであった。
比較例
従来技術を示す図１６で例示するコア本体５上に本実施例と同じ材料同じ太さの電熱線の外面に樹脂を厚さ約１ｍｍ被覆した樹脂被覆電熱線３を用いて、本実施例と同じ巻数をコア５の平坦な外周面に巻き、金型７内にて射出成形した。この電気融着継手の内周面は、電熱線に被覆した樹脂によって電熱線の露出する部分がなく埋設状態になった。尚成形された継手内周面の一部には電熱線３の巻線状態が不揃いの箇所が見られた。
【００１９】
融着強度比較試験
本実施例および比較例で得られたソケット形電気融着継手共、図１４に示すごとく、継手３０の両端受け口に外径２１６ｍｍのポリエチレン管４０を差し込み、周囲環境温度ー５℃の下、管４０を継手３０に対して片側で３度強制的に曲げた状態で、継手の電熱線に電流を流す通電時間を５２０秒、５８０秒、７００秒の３段階で電気融着接合した。
このようにして融着した継手３０と管４０を常温に冷却後、円周方向４箇所から図１３に示す試験片３２を切り出し、この試験片３２の継手側片３１を固定バイスに挟んで固定し、パイプ側片４１をプライヤーで挟んで引っ張り試験機に掛け、両者を引離す方向に強制的に剥離させた。尚、試験温度は２３℃の下、引張り試験速度は２０ｍｍ／ｍｉｎで行なった。
上記のようにして強制的に継手３０と管４０を剥離した試験片３２の剥離部を観察し、継手の電熱線１８部分から剥がれたものは電熱線１８部分より融着部分４５の強度が大のため剥離部とせず、電熱線１８が継手側片３１内に残った状態で継手内面とパイプ外面との融着部４５から剥がれたものを剥離部として、その軸線方向の長さを測定し、剥離部長さ／電熱線部分長さを剥離率％として求めた。その結果を表１により示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
以上の融着強度試験結果から、本実施例では、電熱線への通電時間が５８０秒で融着部の剥離率が０％と、継手内電熱線１８部分よりも強度が高い完全な融着状態を示した。
また、通電時間が５２０秒でも剥離率が６％以下と高い融着強度を示し、この値は比較例の従来の電気融着継手の通電時間が７００秒での剥離率約１０％よりも高い融着強度を示し、本実施例の電気融着継手が短時間でも高い融着強度の融着接合が行なえることが実証された。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば従来のインナーを用いなくとも、また樹脂被覆電熱線を用いなくとも製造でき、コアの外周面に直接電熱線を巻いて射出成形することができ、電熱線の移動がない高品質の電気融着継手を得ることができる。しかも従来の融着接合時にショートして接続不良を起こす等の種々の問題が解消された。
また樹脂被覆電熱線でなく裸の電熱線を用いることができるため、工程が省略され安価に製造できると共に、電熱線の巻線間隔が一定で管表面への伝熱効率が良好な電気融着継手が能率よく安定して得られ、電熱線が管との融着界面を直接加熱する結果、従来の電気融着継手よりも短時間で、融着強度の高い融着接合が行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の金型にコアをセットした状態の断面図である。
【図２】本発明の一実施例の可動片付きコアの外観を示す斜視図である。
【図３】別の実施例の金型のコアをセットした状態を示す断面図である。
【図４】図３のコア本体と可動片の関係を示すコア１４の断面図である。
【図５】射出成形後のコア付き成形品を示す可動片部分の断面図である。
【図６】射出成形後の一端側のコア本体が外された成形品の断面図である。
【図７】同じく射出成形後の他端側のコア本体が外された成形品の断面図である。
【図８】射出成形後のコア１４が外された状態の電気融着継手を示す部分断面図である。
【図９】継手内周面の電熱線露出部２４の断面を示す図である。
【図１０】更に別の実施例の継手内周面の電熱線埋設部２５を示す断面図である。
【図１１】継手内周面の電熱線埋設部２５の断面を示す図である。
【図１２】同じく継手内周面の電熱線埋設部２５の断面を示す他の実施例である。
【図１３】可動片の別の実施例を示す電熱線巻溝部分の図である。
【図１４】融着強度比較試験の際の融着時の継手と管の装着状態を示す図である。
【図１５】融着強度を調べる継手とパイプの融着部試験片の斜視図である。
【図１６】従来の製造方法を示す金型の断面図である。
【符号の説明】
１１ 金型 １２ キャビティ部
１３ コア保持部 １４ 可動片付きコア
１５ コア本体 １６ スライド溝
１７ 可動片 １８ 電熱線
１９ 電熱線の巻溝 ２０ ピン座
２１ コネクターピン ２２ 印ロー部
２３ 樹脂製スリーブ ２４ 電熱線露出部
２５ 電熱線埋設部 ２６ 凹溝
２７ 継手本体の樹脂内面 ３０ 電気融着継手
３１ 継手側片 ３２ 融着強度試験片
４０ ポリエチレン管 ４１ パイプ側片
４５ 融着部
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の金型にコアをセットした状態の断面図である。
【図２】本発明の一実施例の可動片付きコアの外観を示す斜視図である。
【図３】別の実施例の金型のコアをセットした状態を示す断面図である。
【図４】図３のコア本体と可動片の関係を示すコア１４の断面図である。
【図５】射出成形後のコア付き成形品を示す可動片部分の断面図である。
【図６】射出成形後の一端側のコア本体が外された成形品の断面図である。
【図７】同じく射出成形後の他端側のコア本体が外された成形品の断面図である。
【図８】射出成形後のコア１４が外された状態の電気融着継手を示す部分断面図である。
【図９】継手内周面の電熱線露出部２４の断面を示す図である。
【図１０】更に別の実施例の継手内周面の電熱線埋設部２５を示す断面図である。
【図１１】継手内周面の電熱線埋設部２５の断面を示す図である。
【図１２】同じく継手内周面の電熱線埋設部２５の断面を示す他の実施例である。
【図１３】可動片の別の実施例を示す電熱線巻溝部分の図である。
【図１４】融着強度比較試験の際の融着時の継手と管の装着状態を示す図である。
【図１５】融着強度を調べる継手とパイプの融着部試験片の斜視図である。
【図１６】従来の製造方法を示す金型の断面図である。
【符号の説明】
１１ 金型 １２ キャビテイ部
１３ コア保持部 １４ 可動片付きコア
１５ コア本体 １６ スライド溝
１７ 可動片 １８ 電熱線
１９ 電熱線の巻溝 ２０ ピン座
２１ コネクターピン ２２ 印ロー部
２３ 樹脂製スリーブ ２４ 電熱線露出箇所
２５ 電熱線埋設箇所 ２６ 凹溝
２７ 継手本体の樹脂内面 ３０ 電気融着継手
３１ 継手側片 ３２ 融着強度試験片
４０ ポリエチレン管 ４１ パイプ側片
４５ 融着部

Claims (10)

1. 熱可塑性樹脂を射出成形して継手本体の内周部に電熱線を埋設した電気融着継手において、前記電熱線は円周部の少なくとも一部分が継手本体の内周面に露出するように埋設され、かつ前記電熱線はその外周部が略全周にわたって前記熱可塑性樹脂に覆われる電熱線埋設部と、露出されて現れる電熱線露出部が前記継手本体の内周面に周方向に交互に現れるように埋設されたことを特徴とする電気融着継手。
2. 前記電熱線は裸電熱線からなる請求項１に記載の電気融着継手。
3. 前記継手本体の内周面に電熱線を露出させた部分は、軸線方向の電熱線と電熱線との間の継手本体樹脂内面を電熱線の内面とほぼ同じ内周径の内面に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気融着継手。
4. 継手本体内面の融着部と融着部の間を連絡する中央部内面の電熱線渡し部分は、内面に樹脂スリーブを装着して該スリーブの外面に電熱線を配設し、電熱線を内面に露出させずに継手本体内に埋設したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気融着継手。
5. 継手本体の外周部を形成する金型内に、継手本体の内周部を形成する電熱線を巻回したコアを装着し、この金型内に溶融樹脂を射出成形して継手本体の内周部に電熱線を埋設した電気融着継手の製造方法であって、
   前記コアにはコア本体の外周上に、コア本体と軸線方向及び半径方向に相対移動することかできるようにコア本体の外周上に複数箇所に装着され、電熱線の巻回し用溝が形成された軸線方向に延びる可動片を有する可動片付コアを使用し、
   この可動片付コアの前記可動片に設けた電熱線巻回し用溝部分とコア本体の平らな外面部分とに亘って電熱線を巻回して前記金型内にセットし、該金型内に溶融樹脂を射出成形して、その後、成形品からコア本体を引き抜く際に前記可動片を軸芯側に縮径移動させて可動片付コアを成形品から取外し、継手本体の内周部に電熱線埋設部と電熱線露出部を交互に配設したことを特徴とする電気融着継手の製造方法。
6. 継手本体の外周部を形成する金型内に、継手本体の内周部を形成する電熱線を巻回したコアを装着し、この金型内に溶融樹脂を射出成形して継手本体の内周部に電熱線を埋設した電気融着継手の製造方法であって、
   前記コアにはコア本体の外周上に、コア本体と軸線方向に相対移動することかできるようにコア本体の外周上に複数箇所に装着され、電熱線の巻回し用溝が形成された軸線方向に延びる可動片を有する可動片付コアを使用し、
   この可動片付コアの前記可動片に設けた電熱線巻回し用溝部分とコア本体の平らな外面部分とに亘って電熱線を巻回して前記金型内にセットし、該金型内に溶融樹脂を射出成形して、その後、成形品からコア本体を引き抜く際に前記可動片を成形品の内周部に残してコア本体を取出し、その後成形品から可動片を取外して、継手本体の内周部に電熱線埋設部と電熱線露出部を交互に配設したことを特徴とする電気融着継手の製造方法。
7. 前記コアのコア本体は中央部で左右に分割してあり、外周面に前記可動片が軸線方向にスライドする複数箇所のスライド溝を設けてあり、このスライド溝に可動片を軸線方向相対移動自在に装着してあることを特徴とする請求項５または６に記載の電気融着継手の製造方法。
8. 前記可動片に設けた電熱線巻回し用溝は、巻溝の底面がコア本体の外周面とほぼ同じ高さになるように設け、前記巻溝内に装着される電熱線がコア本体の外周面に沿って巻かれることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の電気融着継手の製造方法。
9. 前記可動片の外面に設けた電熱線巻回し用溝の軸線方向溝と溝の間に、該溝の底面と同じ深さの凹溝を周方向に更に設けた可動片を用い、前記射出成形することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の電気融着継手の製造方法。
10. 前記コアの軸線方向中央部分に樹脂製スリーブを装着し、該スリーブの外面に融着部間を連絡渡す電熱線を配設して前記射出成形したことを特徴とする請求項５乃至９のいずれかに記載の電気融着継手の製造方法。

Images