JPH01500452A - 電気溶接による接続用の一体化された加熱抵抗体を有するポリエチレンパイプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気溶接による接続用の一体化された 加熱抵抗体を有するポリエチレンパイプ本発明は、一体化された電気抵抗体熱溶 接系を有するポリエチレンパイプに関する。さらに特別には、本発明は、ポリエ チレンソケットを末端とするパイプであり、該パイプには、該ソケツ１−内に確 実に内蔵されており、巻線の両端子は外部と連絡できる金属電線の円筒状巻線を 備えており、それによって非膨張パイプ端を前記のソケット中に挿入し、そして 、配線を電源に接続することによる熱溶接によって、両パイプを永久的に接続す ることができる前記のポリエチレンソケット付パイプに関する。

異種の管材間の連結並びにパイプのはめ合いは、特にパイプを構成する材料の種 類によって溶接、フランジ継手、ねじ込継手などのような各種の方式で行うこと ができる。

プラスチックパイプで一般的に使用される方法は、８各が特定の種類の材料に比 較的良く適しているシール用ｕ＞’ＪをＬする差込接続（ｂｅｌｌ　ｃｏｎｎｅ ｃｔｉｏｎ　）　、ある種の接着剤を使用する連結、並びに溶接または熱溶融接 手から構成される。

ポリエチレンの場合には、その低融点並びに流動性および混合適性の特徴を有す るので、熱溶接が特に有利である。結合すべき両端を溶融を起こすのに十分なあ る限定された温度まで加熱し、次いで、これらを接続する、この結果、物質は固 化すると２個の部分間に連続性を生ずる。

他面において、かようなポリマーは極く容易に変形するので、例えばポリプロピ レンおよびＰＶＣパイプでは多く使用される、ガスケットを使用した差込型結合 には不都合である。ポリエチレンの場合は、避けがたい卵形化（ＯＶａｌｉＺａ ｔｉＯｎ　）によって容易に漏れの問題を生ずる。

ポリエチレン管材の接続に長く使用されてきた一方式は、突合せ溶接（ｂｕｔｔ 　ｗｅｌｄｉｎａ）法であって、この方法では２個の隣接する末端を近づけ、両 管材の末端の物質を溶融させる熱板［［ミラーｊ　（ｍ１ｒｒｏｒ）と呼ばれる ］を介在させることによって突出溶接させ：その後に熱板を除去し、そして、両 端を接続させる。しかし、この方式は実際作業では困難であり、熟練した作業者 の参加を必要とする：事実、結合の非接続の原因にならないようにパイプ端を完 全に適合させなくてはならないが、２本の相対するパイプ端で示される異方向に 向いた卵形化によって上記のことはしばしば事実上不可能である。

電気抵抗を使用するスリーブカップリング方式が最近採用されるようになってき た、この方式は確かに接続信頼性に対して比較的良好な保証を与え、かつ、要す る組立労力は少ない：これには内径が主パイプの外径にほぼ等しいポリエチレン スリーブが含まれ、該スリーブは結合さすべき２本のパイプ端に取付け、次いで 、スリーブの内部表面を覆う電線コイルによって熱溶接を行う：該コイルに電力 を加えたときに、ジュール効果によって生成した熱が両バイブ端の外側表面並び にスリーブの内側表面を溶融させる。この両溶融表面は互に溶接し、一体のブロ ックを形成する。

しかし、かような方式ではその費用が少なくない追加の要素の使用を必要とする からこの方式も相当費用がかかる。さらに、かような方式の実施には相当の注意 と時間とを要する。

接合部の数を最小にし、突合せ溶接またはスリーブの使用に関連する障害を最小 にし、かつ、やや長い配管用としてのポリエチレンバイブの明らかな需要に適合 させるためには、従って、長いコイル（長さ１００７７Ｌまで）で押出機から出 るパイプを増速させる必要があり、これには適当な装置の使用並びに労力の追加 を要し、かつ、輸送に関しては最も不適当である。

従って、本発明の目的は、高圧力および苛酷な作業条件下でも高い信頼性が嵜ら れるのみならず、同時にその実施において経済的、かつ、簡単であり、従って、 スプールの代りにバイブバーが有利に適用できるポリエチレンパイプ用の１種の 継手が提供される。

本発明によって、この目的のために、任意の追加の要素を使用することなく電気 熱溶接接続方式をパイプに直接適用することが示唆され、これは差込継手の基本 原理およびスリーブ使用の継手の基本原理並びに電気抵抗体の連携によって可能 である。

従って、本発明によって、各パイプバーの一端で、内側に電線の巻線が内蔵され ておりその端子は外部と連絡することができ、その結果一方のバイブバーの未加 工端を次のバイブバーの上記のような膨張した末端に挿入することにより熱溶接 によって簡単、かつ、迅速に連結させる前記の膨張部分が提供される。

本発明によって、一体化された電気抵抗体熱溶接系を有するポリエチレンバイブ が提供され、該パイプの一端には円筒状に膨張させた部分および同じ端に両端子 を有する電線コイルによって形成され、その軸方向の長さは前記の膨張部分の軸 方向の長さを超えず、両端子に外部から連絡できるように該膨張部分に内蔵され ている抵抗体を含み、該抵抗体の内径はパイプ外径に等しいが小さい間隙を有す るためパイプ部材の両端は相補性（Ｃ０１ｐｌｅｌｎｅｎｔａｒ１７　）である 。

本発明によるバイブバーは、一本のバイブバーの非膨張末端を他のパイプの相補 性末端に挿入し、介在する抵抗体にプラスチック物質を熱溶融させるのに必要な 電力を供給することによって相互に接続することができる：この種の連結法は慣 用方法より著しく経済的かつ、実施が容易であることは明らかである。

本発明によるバイブバーは、提案している連結方式を利用することによって、相 補性末端を備えた任意のはめ合いまたは配管部材にさらに接続することもできる 。

末端膨張部分は別個に製造し、未加工のバイブバーにしつかり接続することがで きるが、バイブの一端を加工することによってバイブ自体と一体の１１ｉｌのソ ケットによってさらに有利に形成できる。

ソケットおよびそれに内蔵されている抵抗体の軸方向の長さは、バイブのＮＰ、 すなわち、バイブが設計された公称圧力によって変化しうる。

本発明の好ましい態様によって、抵抗体はうすいポリエチレン絶縁層によって被 覆された１個の電線の密螺旋巻コイルから成り、これは継手の製造の間紙抗体の 取扱いが容易であり、さらに、バイブの組立の間ポリエチレン被覆が溶融し、継 手に連続性を付加゛する。

電源に迅速、かつ、着実に接続するためにソケットの端で抵抗体の端子に２個の ラグ（ｌｕｏ）を接続できる。

ラグは好ましくは、その端にＶＡ接する差込の内側表面に用意された２個の中空 部に取付ける。あるいはまた、両ラグ内蔵に要する空間を供給する差込端上の内 部に円形溝を用意してもよい。

前記のラグは、バイブ軸に平行に配置されるが、ラグの端の向きが前記の軸に垂 直になるようにソケット端にこれらを固定することもできる。

ラグの代に行いうる他の解決方法は、差込の壁の厚さを通過して外側に突出して いる一対のプラグは雌型端子の接続に好適である。

本発明の基本的概念の範囲内に入る他のこれに代る解決方法は、電気巻線をソケ ット端の内部に挿入する代りに未加工バイブ端の外側に電気巻線を配置する方法 である。

従って、本発明の他の態様によって、一体化された電気抵抗体熱溶接系を有する ボエチレンパイプであって、該バイブにはその末端の一方に実質的に円筒状に膨 張した部分および電線コイルによって形成され、同じ端に両端子を有し、該抵抗 体の軸方向長さは前記の膨張部分の軸方向長さを超えず、該抵抗体の内径は前記 のバイブの外径と一致し、そして、前記の端子が前記のバイブ末端と反対に方向 を変えるように該バイブの未加工末端の周囲取付けられており、前記の抵抗体の 外径が前記の膨張部分の内径と等しいがわずかに隙間を有し、それによって、管 材の２個の末端は相補性であることを特徴とする前記のポリエチレンバイブが提 供される。

この場合においても２本のバイブ門の連結またはバイブと継手間の連結は同じ方 法で行なわれることも明らかである。

本発明を添付の図面に示された好ましい態様を参照にして限定する目的でなく説 明の目的で述べる。

本発明によるバイブ継手の部分切断の不等角投影図を示す図面において、１によ って第１管材の末端を、そして、２によって第２の類似の管材を全般的に示す。

末端２は未加工バイブの普通の末端であるが、末端１には差込３および電線の螺 旋状コイルから成る抵抗体が付与されている。抵抗体４は、前記したように、２ 本のバイブの熱溶接を容易にするように抵抗体の絶縁を構成するうすいポリエチ レンで被覆されているから引締ったブロックに見える。

５ではラグの各々（図示してない）を収容する一対の中空部の一つを示す。

図示したように末端１と２とを組立て、そして、ラグを通して適当な電力を抵抗 体４に供給すると、何等の誤りの可能性もなく２本の管材の接続は熱溶接によっ て迅速に得られる。

図に示したバイブは、オンライン工程によって押出機直接実施される好適な差込 形成作業によって製造される。

炉加熱段階と膨張段階とから成る差込形成作業に要する時間に基づいて、押出ラ インに接続する１個またはそれ以上の平行なうインを用意すべきである。

膨張後に、円筒状抵抗体を差込形状の末端に挿入し、次いで、冷却による材料の 収縮によりそのハウジング内に固定させる。

最終段階として、バイブを例えばタンク中である程の迅速冷却に処する：この冷 却はソケットをその形状に固定し、これによって、ポリエチレンの強い熱記憶に よって膨張によって得られた形状の損失を避ける。

かような方法で差込中に潜半径方向収縮が生成される、従って、バイブを組立だ とき、加熱すると差込の再収縮によって圧力が生成され、これが継手の完全な封 止の保証に寄与する。

本発明をその特定の態様を特に参照して説明してきたが、本発明の全般的範囲か ら逸脱すること多数の変更および改良が当業者によって行いうろことを理解すべ きである。

手続補正書（自発） 昭和６３年４月ｌｒ日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．一体化された電気抵抗体熱溶接系を有するポリエチレンパイプであつて、そ の末端の一方に実質的に円筒状の膨張部分および同じ端に両端子を有する電線コ イルによつて形成された抵抗体を含み、該抵抗体の軸方向長さは前記の膨張部分 の軸方向長さを超えず、その外径は膨張部分の内径と実質的に一致し、そして、 該抵抗体は前記の両端子に外側から接続できるような方法で前記の膨張部分に内 蔵され、該抵抗体の内径はパイプの外径と等しいがわずかの隙間を有し、従つて パイプ接合部分の両末端が棺補性であることを特徴とする前記のパイプ。
2. ２．前記の実質的に円筒状膨張部分が、パイプの両端の一方の加工によつて得ら れた該パイプ自体と一体のソケットである請求の範囲第１項に記載のパイプ。
3. ３．前記の抵抗体が、うすいポリエチレン層で被覆された、電線の密な螺旋形コ イルによつて形成される請求の範囲第１項または第２項に記載のパイプ。
4. ４．電源に接線するための２個のラグが、前記の膨張部分の端に置かれた前記の 抵抗体端子に接続されている請求の範囲第３項に記載のパイプ。
5. ５．前記のラグが、前記の膨張部分の末端に隣接するその内側表面上に用意され た２個の中空部内に収容される請求の範囲第４項に記載のパイプ。
6. ６．前記のラグが、前記の膨張部分の末端に隣接するその内側表面上に形成され た円形溝中に内蔵される請求の範囲第４項に記載のパイプ。
7. ７．一体化された電気抵抗体熱溶接系を有するポリエチレンパイプであつて、そ の末端の一方に実質的に円筒状の膨張した部分、および、同じ末端に両端子を有 する電線コイルによつて形成された抵抗体を含み、該抵抗体の軸方向長さは前記 の膨張部分の軸方向長さを超えず、その内径は前記のパイプの外径と実質的に一 致し、そして、該抵抗体は前記の端子が前記のパイプの末端と反対方向に向きを 変えるように、前記のパイプの未加工末端の周囲に組立てられており、前記の抵 抗体の外径は、前記の膨張部分の内径と等しいが、わずかの隙間を有し、従つて パイプ接合部分の両末端が相補性であることを特徴とする前記のパイプ。
8. ８．前記に記載、並びに説明したものと実質的に同じである請求の範囲第１項〜 第７項に記載の、一体化された電気抵抗体熱溶接系を有するポリエチレンパイプ 。