JP4324897B2 - 電気融着継手の電熱線巻線装置 - Google Patents
電気融着継手の電熱線巻線装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスや給水給湯配管などに用いられる電気融着継手の電熱線を巻線する装置に関するもので、特に太い電熱線を用いる電気融着継手に対して効果的な巻線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気融着継手は通常射出成形法を用いて製造され、ポリエチレンやポリブテン等の熱可塑性樹脂からなる継手本体の内周部に電熱線が埋設されている。大口径の電気融着継手（以下継手と略す）を射出成形法で製造する方法として、例えば特開平８−２９６７８５号（公知例１）に示されたものがある。これは、円筒状の内筒層部材を射出成形後、外周に形成された螺旋溝に電熱線を巻き、その後中間層及び外筒層を成形して継手となすものである。
一方、特公平３−４８８５３号（公知例２）には、円筒状のスリーブ樹脂部材を用いた製造方法が開示されている。これは、スリーブ樹脂部材の内周面に、電熱線を敷設するラインに沿って切口を作り、この切口を開いて電熱線を挿入し、広げられた切口の縁を電熱線に対して押す工程からなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電熱線を巻線するに際し、公知例１においては、熱可塑性樹脂を加熱して成形するが、大口径品では熱容量が大きく冷め難いため、成形品の冷却を考慮した製造システムとしなければならない。一方、公知例２においては、既に形成された円筒状部材を用いるため冷却を考慮する必要がなく、効率的なプロセスを構築することができるが、電熱線を嵌め込むための装置が、溝加工、電熱線供給、嵌入を１台で行うものであり、効率的ではあるが、装置が非常に複雑であり、設備費が多大となるだけでなく、動作信頼性に不安がある。また、電熱線は、駆動棒を通って切削ヘッドへ運ばれ、切削ヘッドの半径方向外方へ向かって開口から刃物の後方へ運ばれ、溝に導入されるため、電熱線には柔軟性が要求され、例えば線径が２ｍｍ以上もある硬い電熱線では適用は難しい。
従って本発明の目的は、効率的に電気融着継手を製造できるとともに、曲がり難く硬い電熱線でも、所定の巻付けラインに沿って敷設できるような巻線装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気融着継手を構成する樹脂製円筒部材の内周面に形成された螺旋溝の中に電熱線を配設するための電熱線巻線装置であって、円筒部材を回転させる回転手段と、内筒内部に挿入されその内面に当接する複数の回転ローラと電熱線供給ガイドが配設された支持軸を有し、支持軸は円筒部材の回転に合わせて螺旋溝ピッチと一致するように長手方向に移動し、電熱線供給ガイドは長手方向から供給された電熱線を螺旋溝に沿った方向に導くように配置され、一の回転ローラはシリンダで電熱線を押圧することができ、他の回転ローラは前記一の回転ローラの押圧による反力が支持軸に対し相殺される位置に配置されていることを特徴としている。また、本発明における前記他の回転ローラは、螺旋溝上に位置するように配置されていることが好ましい。また、本発明における回転ローラは、電熱線供給ガイドで導かれた電熱線を、断面が電熱線外径と略同一の円形で電熱線外径より小さい幅で内周面に開口する螺旋溝に押し込んで嵌入するものであり、螺旋溝断面は予め前記形状または類似形状に加工で形成されていることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図を参照しながら説明する。
本発明は、円筒状のスリーブ樹脂部材を用いた継手の製造に係わるもので、図２に示すように、スリーブ１の内周面には予め螺旋状に電熱線３配設用の溝２を加工しておく。図３に溝２の断面形状を示す。基本形状は内径が電熱線３の外径寸法ｄとほぼ同一寸法の円形であり、スリーブ内周面には、電熱線の外径寸法ｄよりわずかに小さい例えば０．０５〜０．２ｍｍ程度小さい寸法の幅で開口するようにする。円形溝中心位置は、円形外形線が内周面とほぼ同一か、わずかな量δ出っ張るような位置とする。なお、溝２は、別工程で加工することができるので、スリーブ１の材質に応じた工具や加工仕様をとることができ、精密に溝加工を行うことができる。
【０００６】
図１は、本発明の巻線装置の一実施例を示す該略図である。
回転台１０は、スリーブ１の一端部を固定する把持部を有し、モータ等の回転駆動手段１１により、スリーブ１を軸芯廻りに回転制御することができる。回転台１０に固定されるスリーブ１の他端部側に、直線移動制御できる駆動手段９を、スリーブ１の軸心方向に移動するように設け、駆動手段９には搬送台１２を連結する。搬送台１２には、電熱線３を供給ガイドする手段と溝に嵌入する手段を、先端部に設けた支持軸８を取り付ける。支持軸８は前記手段をスリーブ１の内部全長にわたって挿入できる長さを有している。
【０００７】
図４に、スリーブ１に挿入された支持軸８の先端部を示す。電熱線嵌入手段は、電熱線３を溝２に押し込むための回転ローラ７を、シリンダ１５に取り付けたもので、支持軸８から放射状に１２０度の間隔で３箇所配設する。３箇所の回転ローラ７は、溝の螺旋ピッチに合せて長手方向に位置調節ができる。例えば、第１の回転ローラ７ａで、電熱線３をスリーブ１の溝２に押し込んで嵌入させるとすれば、第２の回転ローラ７ｂは、第１の回転ローラ７ａで嵌入された電熱線３が１２０度回転した時再度押圧できる位置に、第３の回転ローラ７ｃは、それからさらに１２０度回転した時もう一度押圧できるような位置に位置決めする。
【０００８】
ボビン１３から引き出された電熱線３は、電熱線供給ガイド手段である滑車１４でガイドされて溝２へ導かれる。滑車１４ｂは、スリーブ１のほぼ軸線に沿って供給される電熱線３を軸線にほぼ直交するように方向転換するように、また滑車１４ａは、前記電熱線をさらに回転ローラ７ａの直下へと導くように、支持軸８に配設される。滑車１４を通った電熱線は、滑車の外径寸法と接触角度に応じて略円弧状に変形させられる。図４では、滑車は２個示したが、個数と取付位置はこれに限定されるものではない。
【０００９】
次に、電熱線をスリーブ内面の溝に巻き付けていく動作について説明する。
ボビン１３から電熱線３を引き出し、滑車１４を介して螺旋溝の一方の端部近傍に設けた穴に通し、スリーブ１に別途設けたコネクタピン（図示せず）と接合する。回転台１０に把持したスリーブ１に対し、支持軸８を、第１の回転ローラ７ａが溝２の埋め込み開始点に来るように移動させ、シリンダ１５を作動させ、回転ローラ７をスリーブ１の内面に押圧する。次いで、スリーブ１の回転中にも回転ローラ７ａが常に溝２の上にあるように、支持軸８を公知の手段により速度制御して移動させる。
【００１０】
図４に示すように、滑車１４ａで導かれてきた電熱線３は、第１の回転ローラ７ａで押付けられ溝２に嵌入していく。シリンダ１５は、電熱線３を線径ｄより狭い開口部を変形させて通すような力で押圧するので、円形部に嵌入することができる。例えば、線径が２．７ｍｍの電熱線３に対して、開口部幅を２．６ｍｍとしたら、問題なく押し込めた。さらに、第２、第３の回転ローラ７ｂ、７ｃで押し付けられるので、電熱線３は確実に溝２に埋め込まれていく。一端円形溝に嵌入された電熱線３は、狭小開口部両側の出っ張り部で押付けられるので、抜けることはない。
【００１１】
電熱線３は、第１の回転ローラ７ａで溝２へほぼ嵌入されてしまうため、第２、第３の回転ローラは省略してもよい。ただし、支持軸８に対しては、押し込み反力がバランスした方が好ましく、前記の構成でなくても、反力が相殺されるような位置に、２箇所〜数箇所設ける方が望ましい。
以上のようにして溝２の全長に電熱線が埋め込まれると、スリーブ１及び支持軸８の動作を停止させて巻線を終了する。その後、電熱線３を切断し、その端部を螺旋溝の他方の端部近傍に設けた穴に通し、スリーブ１に別途設けた別のコネクタピン（図示せず）と接合する。
なお、電熱線３は、電熱線に樹脂を被覆した電熱線も用いることができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、予め溝加工したスリーブを用いるので、スリーブ内部に挿入する構造体を電熱線のガイドや嵌入手段だけで簡潔に構成することができ、動作の信頼性の高い設備とすることができる。また、電熱線ガイドにより電熱線を適切に変形させて溝に導くので、硬い電熱線でも使用することができる。また、電熱線の溝への嵌入は単純な強制押圧であり、動作信頼性が高く、かつ一端嵌入された電熱線は抜け出ることはないので、電熱線のづれによる短絡などの不良がない品質の良い電気融着継手を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略構成の一例を示す図
【図２】巻線対象の樹脂製円筒部材の断面図
【図３】電熱線装着用螺旋溝の断面図
【図４】電熱線がガイドされ溝に嵌入される状態を示した図
【符号の説明】
１・・・樹脂円筒部材、２・・・螺旋溝、３・・・電熱線、７・・・回転ローラ、
８・・・支持軸、１０…回転台、１１…回転駆動手段、１２…搬送台、
１３…ボビン、１４…滑車 、１５…シリンダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスや給水給湯配管などに用いられる電気融着継手の電熱線を巻線する装置に関するもので、特に太い電熱線を用いる電気融着継手に対して効果的な巻線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気融着継手は通常射出成形法を用いて製造され、ポリエチレンやポリブテン等の熱可塑性樹脂からなる継手本体の内周部に電熱線が埋設されている。大口径の電気融着継手（以下継手と略す）を射出成形法で製造する方法として、例えば特開平８−２９６７８５号（公知例１）に示されたものがある。これは、円筒状の内筒層部材を射出成形後、外周に形成された螺旋溝に電熱線を巻き、その後中間層及び外筒層を成形して継手となすものである。
一方、特公平３−４８８５３号（公知例２）には、円筒状のスリーブ樹脂部材を用いた製造方法が開示されている。これは、スリーブ樹脂部材の内周面に、電熱線を敷設するラインに沿って切口を作り、この切口を開いて電熱線を挿入し、広げられた切口の縁を電熱線に対して押す工程からなるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電熱線を巻線するに際し、公知例１においては、熱可塑性樹脂を加熱して成形するが、大口径品では熱容量が大きく冷め難いため、成形品の冷却を考慮した製造システムとしなければならない。一方、公知例２においては、既に形成された円筒状部材を用いるため冷却を考慮する必要がなく、効率的なプロセスを構築することができるが、電熱線を嵌め込むための装置が、溝加工、電熱線供給、嵌入を１台で行うものであり、効率的ではあるが、装置が非常に複雑であり、設備費が多大となるだけでなく、動作信頼性に不安がある。また、電熱線は、駆動棒を通って切削ヘッドへ運ばれ、切削ヘッドの半径方向外方へ向かって開口から刃物の後方へ運ばれ、溝に導入されるため、電熱線には柔軟性が要求され、例えば線径が２ｍｍ以上もある硬い電熱線では適用は難しい。
従って本発明の目的は、効率的に電気融着継手を製造できるとともに、曲がり難く硬い電熱線でも、所定の巻付けラインに沿って敷設できるような巻線装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気融着継手を構成する樹脂製円筒部材の内周面に形成された螺旋溝の中に電熱線を配設するための電熱線巻線装置であって、円筒部材を回転させる回転手段と、内筒内部に挿入されその内面に当接する複数の回転ローラと電熱線供給ガイドが配設された支持軸を有し、支持軸は円筒部材の回転に合わせて螺旋溝ピッチと一致するように長手方向に移動し、電熱線供給ガイドは長手方向から供給された電熱線を螺旋溝に沿った方向に導くように配置され、一の回転ローラはシリンダで電熱線を押圧することができ、他の回転ローラは前記一の回転ローラの押圧による反力が支持軸に対し相殺される位置に配置されていることを特徴としている。また、本発明における前記他の回転ローラは、螺旋溝上に位置するように配置されていることが好ましい。また、本発明における回転ローラは、電熱線供給ガイドで導かれた電熱線を、断面が電熱線外径と略同一の円形で電熱線外径より小さい幅で内周面に開口する螺旋溝に押し込んで嵌入するものであり、螺旋溝断面は予め前記形状または類似形状に加工で形成されていることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図を参照しながら説明する。
本発明は、円筒状のスリーブ樹脂部材を用いた継手の製造に係わるもので、図２に示すように、スリーブ１の内周面には予め螺旋状に電熱線３配設用の溝２を加工しておく。図３に溝２の断面形状を示す。基本形状は内径が電熱線３の外径寸法ｄとほぼ同一寸法の円形であり、スリーブ内周面には、電熱線の外径寸法ｄよりわずかに小さい例えば０．０５〜０．２ｍｍ程度小さい寸法の幅で開口するようにする。円形溝中心位置は、円形外形線が内周面とほぼ同一か、わずかな量δ出っ張るような位置とする。なお、溝２は、別工程で加工することができるので、スリーブ１の材質に応じた工具や加工仕様をとることができ、精密に溝加工を行うことができる。
【０００６】
図１は、本発明の巻線装置の一実施例を示す該略図である。
回転台１０は、スリーブ１の一端部を固定する把持部を有し、モータ等の回転駆動手段１１により、スリーブ１を軸芯廻りに回転制御することができる。回転台１０に固定されるスリーブ１の他端部側に、直線移動制御できる駆動手段９を、スリーブ１の軸心方向に移動するように設け、駆動手段９には搬送台１２を連結する。搬送台１２には、電熱線３を供給ガイドする手段と溝に嵌入する手段を、先端部に設けた支持軸８を取り付ける。支持軸８は前記手段をスリーブ１の内部全長にわたって挿入できる長さを有している。
【０００７】
図４に、スリーブ１に挿入された支持軸８の先端部を示す。電熱線嵌入手段は、電熱線３を溝２に押し込むための回転ローラ７を、シリンダ１５に取り付けたもので、支持軸８から放射状に１２０度の間隔で３箇所配設する。３箇所の回転ローラ７は、溝の螺旋ピッチに合せて長手方向に位置調節ができる。例えば、第１の回転ローラ７ａで、電熱線３をスリーブ１の溝２に押し込んで嵌入させるとすれば、第２の回転ローラ７ｂは、第１の回転ローラ７ａで嵌入された電熱線３が１２０度回転した時再度押圧できる位置に、第３の回転ローラ７ｃは、それからさらに１２０度回転した時もう一度押圧できるような位置に位置決めする。
【０００８】
ボビン１３から引き出された電熱線３は、電熱線供給ガイド手段である滑車１４でガイドされて溝２へ導かれる。滑車１４ｂは、スリーブ１のほぼ軸線に沿って供給される電熱線３を軸線にほぼ直交するように方向転換するように、また滑車１４ａは、前記電熱線をさらに回転ローラ７ａの直下へと導くように、支持軸８に配設される。滑車１４を通った電熱線は、滑車の外径寸法と接触角度に応じて略円弧状に変形させられる。図４では、滑車は２個示したが、個数と取付位置はこれに限定されるものではない。
【０００９】
次に、電熱線をスリーブ内面の溝に巻き付けていく動作について説明する。
ボビン１３から電熱線３を引き出し、滑車１４を介して螺旋溝の一方の端部近傍に設けた穴に通し、スリーブ１に別途設けたコネクタピン（図示せず）と接合する。回転台１０に把持したスリーブ１に対し、支持軸８を、第１の回転ローラ７ａが溝２の埋め込み開始点に来るように移動させ、シリンダ１５を作動させ、回転ローラ７をスリーブ１の内面に押圧する。次いで、スリーブ１の回転中にも回転ローラ７ａが常に溝２の上にあるように、支持軸８を公知の手段により速度制御して移動させる。
【００１０】
図４に示すように、滑車１４ａで導かれてきた電熱線３は、第１の回転ローラ７ａで押付けられ溝２に嵌入していく。シリンダ１５は、電熱線３を線径ｄより狭い開口部を変形させて通すような力で押圧するので、円形部に嵌入することができる。例えば、線径が２．７ｍｍの電熱線３に対して、開口部幅を２．６ｍｍとしたら、問題なく押し込めた。さらに、第２、第３の回転ローラ７ｂ、７ｃで押し付けられるので、電熱線３は確実に溝２に埋め込まれていく。一端円形溝に嵌入された電熱線３は、狭小開口部両側の出っ張り部で押付けられるので、抜けることはない。
【００１１】
電熱線３は、第１の回転ローラ７ａで溝２へほぼ嵌入されてしまうため、第２、第３の回転ローラは省略してもよい。ただし、支持軸８に対しては、押し込み反力がバランスした方が好ましく、前記の構成でなくても、反力が相殺されるような位置に、２箇所〜数箇所設ける方が望ましい。
以上のようにして溝２の全長に電熱線が埋め込まれると、スリーブ１及び支持軸８の動作を停止させて巻線を終了する。その後、電熱線３を切断し、その端部を螺旋溝の他方の端部近傍に設けた穴に通し、スリーブ１に別途設けた別のコネクタピン（図示せず）と接合する。
なお、電熱線３は、電熱線に樹脂を被覆した電熱線も用いることができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、予め溝加工したスリーブを用いるので、スリーブ内部に挿入する構造体を電熱線のガイドや嵌入手段だけで簡潔に構成することができ、動作の信頼性の高い設備とすることができる。また、電熱線ガイドにより電熱線を適切に変形させて溝に導くので、硬い電熱線でも使用することができる。また、電熱線の溝への嵌入は単純な強制押圧であり、動作信頼性が高く、かつ一端嵌入された電熱線は抜け出ることはないので、電熱線のづれによる短絡などの不良がない品質の良い電気融着継手を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略構成の一例を示す図
【図２】巻線対象の樹脂製円筒部材の断面図
【図３】電熱線装着用螺旋溝の断面図
【図４】電熱線がガイドされ溝に嵌入される状態を示した図
【符号の説明】
１・・・樹脂円筒部材、２・・・螺旋溝、３・・・電熱線、７・・・回転ローラ、
８・・・支持軸、１０…回転台、１１…回転駆動手段、１２…搬送台、
１３…ボビン、１４…滑車 、１５…シリンダ
Claims (3)
- 電気融着継手を構成する樹脂製円筒部材の内周面に形成された螺旋溝の中に電熱線を配設するための電熱線巻線装置であって、
円筒部材を回転させる回転手段と、内筒内部に挿入されその内面に当接する複数の回転ローラと電熱線供給ガイドが配設された支持軸を有し、支持軸は円筒部材の回転に合わせて螺旋溝ピッチと一致するように長手方向に移動し、電熱線供給ガイドは長手方向から供給された電熱線を螺旋溝に沿った方向に導くように配置され、一の回転ローラはシリンダで電熱線を押圧することができ、他の回転ローラは前記一の回転ローラの押圧による反力が支持軸に対し相殺される位置に配置されていることを特徴とする電熱線巻線装置。 - 前記他の回転ローラは、螺旋溝上に位置するように配置されている請求項１に記載の電熱線巻線装置。
- 回転ローラは、電熱線供給ガイドで導かれた電熱線を、断面が電熱線外径と略同一の円形で電熱線外径より小さい幅で内周面に開口する螺旋溝に押し込んで嵌入する請求項１又は２に記載の電熱線巻線装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000284119A JP4324897B2 (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 電気融着継手の電熱線巻線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000284119A JP4324897B2 (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 電気融着継手の電熱線巻線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002093653A JP2002093653A (ja) | 2002-03-29 |
| JP4324897B2 true JP4324897B2 (ja) | 2009-09-02 |
Family
ID=18768387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000284119A Expired - Fee Related JP4324897B2 (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 電気融着継手の電熱線巻線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4324897B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5348573B2 (ja) * | 2012-04-20 | 2013-11-20 | 日立金属株式会社 | 電気融着継手の製造方法 |
| CN110978474B (zh) * | 2020-02-28 | 2020-06-16 | 潍坊东方钢管有限公司 | 承插管承口塑性成型仿形同步缠绕装置 |
| CN117038327B (zh) * | 2023-09-15 | 2024-05-17 | 无锡富乐电子有限公司 | 高电流变压器或电感的线圈精确成型系统 |
-
2000
- 2000-09-19 JP JP2000284119A patent/JP4324897B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2002093653A (ja) | 2002-03-29 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081024 |
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