JPH0327014B2 - - Google Patents

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JPH0327014B2
JPH0327014B2 JP11045286A JP11045286A JPH0327014B2 JP H0327014 B2 JPH0327014 B2 JP H0327014B2 JP 11045286 A JP11045286 A JP 11045286A JP 11045286 A JP11045286 A JP 11045286A JP H0327014 B2 JPH0327014 B2 JP H0327014B2
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JP
Japan
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heating element
thermoplastic tubular
magnitude
current
power
Prior art date
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JP11045286A
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Jii Ramujii Rasuru
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Original Assignee
SENTORARU PURASUTEIKUSU CO
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性管状継手の電熱溶接法及び電
熱溶接装置に関する。
熱可塑材より成る電熱溶接可能な管継手は、一
般に可塑性パイプ切断体の如き１個以上の他の熱
可塑部材に溶接されるようにした管継手の内面に
隣接して位置決めした電気抵抗加熱コイル又はエ
レメントを包含する。電気抵抗加熱エレメントは
一般に、管継手の熱可塑材中に設ける１巻の抵抗
線であり、管継手の外面に取付けた電気接点に接
続する。かかる電熱溶接可能な熱可塑性管継手の
実例は、米国特許第4147926号及び第4349219号に
記載されている。
隣接して位置決めした他の可塑部材との管継手
の溶接においては、電源は例えば電気ケーブルに
よつて電気接点と接続し、管継手の抵抗加熱エレ
メントに給電する。加熱エレメントは熱可塑材が
溶融する温度まで管継手及び隣接する熱可塑部材
を加熱して両者を共に溶接する。
これによる溶接の品質は、主として管継手の加
熱エレメントに供給される電力量に主として左右
される。電力量が少な過ぎるとほとんど加熱され
ず、不十分な低強度の溶接になる。電力が多過ぎ
ると、管継手及び管継手に溶接されるべき可塑部
材は変形しかつ過熱される恐れがあり、高品質の
溶接は望めない。溶接の品質に関係する他の要因
は、例えば、短絡、管継手の不完全整合及び溶接
されるべき表面相互間の不完全接触など、加熱エ
レメントの異常性にある。
電熱溶接可能な熱可塑性管継手に給電するため
に各種型式の制御及び発電装置が使用されてい
る。最初かかる装置は作業員が手動で操作した
が、管継手の加熱エレメントに供給される電力量
は溶接時に管継手を目で見ることによつて決定し
た。最近になつては、制御装置が開発されてきた
ので、作業員は制御装置を手動でプログラム化
し、管継手の各種寸法に応じて管継手の加熱エレ
メントに所定量の電力を供給する。同様に加熱コ
イルやセパレート型抵抗器を内部に設けた電熱溶
接可能な管継手が最近開発されている。抵抗器の
値は管継手の寸法とそれに供給すべき電力とに応
じて決定される。このような管継手の場合、抵抗
器の値を感知し、予備設定した量の電力をこの値
に相応して加熱コイルに自動的に供給するように
した電力制御装置を使用している。かかる管継手
及び制御装置の実例は、米国特許第4486650号に
記載されている。
管継手の加熱コイルに所定量の電力を自動的に
供給する制御装置とセパレート型抵抗器とを有す
る管継手は、一般にかなり優れた成果を得ている
が改良の余地が随分ある。
本発明の目的は、十分な強度及び高品質を有す
るとともに溶接部位を変形加熱することなく熱可
塑性管状継手を熱可塑性管状部材に溶接し得る電
熱溶接法及び電熱溶接装置を提供することにあ
る。
本発明の目的は、 熱可塑性管状継手を熱可塑性管状部材に電熱溶
接する方法であつて、前記熱可塑性管状継手及び
前記熱可塑性管状部材を準備する段階と、前記熱
可塑性管状継手の内周面が前記熱可塑性管状部材
の外周面と当接するように前記熱可塑性管状継手
の端部の内側に前記熱可塑性管状部材を嵌合させ
る段階と、前記熱可塑性管状継手の前記内周面に
沿つて前記熱可塑性管状継手に配設された抵抗加
熱エレメントに所定の電力を供給する段階と、前
記所定の電力が供給されたときに前記抵抗加熱エ
レメントを流れる電流の大きさを検出する段階
と、最初に検出された電流の大きさと前記熱可塑
性管状継手の種々の寸法に対応する所定の電流の
大きさとを比較する段階と、最初に検出された電
流の大きさに関して比較された結果に基づいて前
記熱可塑性管状継手の寸法と前記所定の電力の前
記抵抗加熱エレメントへの供給時間とを決定する
段階とを含み、前記所定の電力の前記抵抗加熱エ
レメントへの供給は、所定の時間間隔で検出され
た電流の大きさが前記熱可塑性管状継手の前記決
定された寸法によつて規定される範囲内である場
合には前記供給時間中維持され、前記所定の時間
間隔で検出された電流の大きさが前記範囲を越え
る場合には前記熱可塑性管状継手の前記熱可塑性
管状部材への電熱溶接を阻止するために停止され
る熱可塑性管状継手の電熱溶接法、及び 熱可塑性管状継手を熱可塑性管状部材に電熱溶
接する方法であつて、前記熱可塑性管状継手及び
前記熱可塑性管状部材を準備する段階と、前記熱
可塑性管状継手の内周面が前記熱可塑性管状部材
の外周面と当接するように前記熱可塑性管状継手
の端部の内側に前記熱可塑性管状部材を嵌合させ
る段階と、前記熱可塑性管状継手の前記内周面に
沿つて前記熱可塑性管状継手に配設された抵抗加
熱エレメントに所定の電力を供給する段階と、前
記所定の電力が供給されたときに前記抵抗加熱エ
レメントを流れる電流の大きさを検出する段階
と、前記所定の電力が供給されたときに前記抵抗
加熱エレメントの温度を検出する段階と、最初に
検出された電流の大きさと前記熱可塑性管状継手
の種々の寸法に対応する所定の電流の大きさとを
比較する段階と、最初に検出された電流の大きさ
に関して比較された結果に基づいて前記熱可塑性
管状継手の寸法を決定する段階と、最初に検出さ
れた電流の大きさに関して比較された結果、及び
前記抵抗加熱エレメントの最初に検出された温度
と前記熱可塑性管状継手の決定された寸法に対応
する所定の温度との間で比較された結果に基づい
て前記抵抗加熱エレメントへの前記所定の電力の
供給時間を決定する段階とを含み、前記所定の電
力の前記抵抗加熱エレメントへの供給は、所定の
時間間隔で検出された電流の大きさと前記抵抗加
熱エレメントの検出された温度とが前記熱可塑性
管状継手の前記決定された寸法によつて夫々規定
される対応する範囲内である場合には前記供給時
間中維持され、前記所定の時間間隔で検出された
電流の大きさと前記検出された温度とが前記対応
する範囲を夫々越える場合には前記熱可塑性管状
継手の前記熱可塑性管状部材への電熱溶接を阻止
するために停止される他の熱可塑性管状継手の電
熱溶接法によつて夫々達成される。
又、本発明の目的は、 内部に抵抗加熱エレメントを有する熱可塑性管
状継手を熱可塑性管状部材に電熱溶接する装置で
あつて、前記抵抗加熱エレメントに所定の電力を
供給する発電手段と、前記発電手段に接続されて
おり前記発電手段から前記抵抗加熱エレメントへ
印加される電流の大きさを少なくとも検出する検
出手段と、前記抵抗加熱エレメントと前記発電手
段とを選択的に接続するスイツチ手段と、前記検
出手段と前記スイツチ手段とに接続されており前
記検出手段によつて最初に検出された電流の大き
さに基づいて前記熱可塑性管状継手の寸法と前記
抵抗加熱エレメントへの前記所定の電力の供給時
間とを決定し、所定の時間間隔で前記検出手段に
よつて検出された電流の大きさが前記熱可塑性管
状継手の前記決定された寸法によつて規定される
範囲内である場合には前記供給時間中前記所定の
電力の供給を維持し、前記所定の時間間隔で前記
検出された電流の大きさが前記範囲を越える場合
には前記熱可塑性管状継手の前記熱可塑性管状部
材への電熱溶接を阻止するために前記所定の電力
の供給を停止するように前記検出手段と前記スイ
ツチ手段とを制御するコンピユータ装置とを含む
熱可塑性管状継手の電熱溶接装置、及び 内部に抵抗加熱エレメントを有する熱可塑性管
状継手を熱可塑性管状部材に電熱溶接する装置で
あつて、前記抵抗加熱エレメントに所定の電力を
供給する発電手段と、前記発電手段に接続されて
おり前記発電手段から前記抵抗加熱エレメントへ
印加される電流の大きさを少なくとも検出する検
出手段と、前記熱可塑性管状継手に設けられてお
り前記抵抗加熱エレメントの温度を検出する温度
感知装置と、前記抵抗加熱エレメントと前記発電
手段とを選択的に接続するスイツチ手段と、前記
検出手段、前記温度感知装置及び前記スイツチ手
段に接続されており前記検出手段によつて最初に
検出された電流の大きさに基づいて前記熱可塑性
管状継手の寸法を決定し、前記抵抗加熱エレメン
トの前記最初に検出された電流の大きさ及び前記
温度感知装置によつて検出された最初の温度に基
づいて前記抵抗加熱エレメントへの前記所定の電
力の供給時間を決定し、所定の時間間隔で前記検
出手段によつて検出された電流の大きさ及び前記
抵抗加熱エレメントの検出された温度が前記熱可
塑性管状継手の前記決定された寸法によつて夫々
規定される対応する範囲内である場合には前記供
給時間中前記所定の電力の供給を維持し、前記所
定の時間間隔で前記検出された電流の大きさ及び
前記検出された温度が前記対応する範囲を夫々越
える場合には前記熱可塑性管状継手の前記熱可塑
性管状部材への電熱溶接を阻止するために前記所
定の電力の供給を停止するように前記検出手段と
前記スイツチ手段とを制御するコンピユータ装置
とを含む他の熱可塑性管状継手の電熱溶接装置に
よつて夫々達成される。
本発明の熱可塑性管状継手の電熱溶接法におい
ては、抵抗加熱エレメントに所定の電力が供給さ
れたときに抵抗加熱エレメントを流れる電流の大
きさが検出され、最初に検出された電流の大きさ
と熱可塑性管状継手の種々の寸法に対応する所定
の電流の大きさとが比較され、最初に検出された
電流の大きさに関して比較された結果に基づいて
熱可塑性管状継手の寸法と抵抗加熱エレメントへ
の所定の電力の供給時間とが決定されるが故に、
熱可塑性管状継手の寸法に応じた適切な電力を抵
抗加熱エレメントへ適切な時間供給し得、無駄な
電力の消費を排除し得、熱可塑性管状継手の熱可
塑性管状部材への電熱溶接を高品質を維持して行
い得、更に所定の電力の抵抗加熱エレメントへの
供給は、所定の時間間隔で検出された電流の大き
さが熱可塑性管状継手の決定された寸法によつて
規定される範囲内である場合には供給時間中維持
され、所定の時間間隔で検出された電流の大きさ
が該範囲を越える場合には熱可塑性管状継手の熱
可塑性管状部材への電熱溶接を阻止するために停
止されるので、不良品の発生を未然に防止し得
る。
又本発明の他の熱可塑性管状継手の電熱溶接法
においては、抵抗加熱エレメントに所定の電力が
供給されたときに抵抗加熱エレメントを流れる電
流の大きさ及び抵抗加熱エレメントの温度が検出
され、最初に検出された電流の大きさと熱可塑性
管状継手の種々の寸法に対応する所定の電流の大
きさとが比較され、最初に検出された電流の大き
さに関して比較された結果に基づいて熱可塑性管
状継手の寸法が決定され、最初に検出された電流
の大きさに関して比較された結果及び抵抗加熱エ
レメントの最初に検出された温度と熱可塑性管状
継手の決定された寸法に対応する所定の温度との
間で比較された結果に基づいて抵抗加熱エレメン
トへの所定の電力の供給時間が決定されるが故
に、最初に検出された温度と熱可塑性管状継手の
寸法に対応する所定の温度との比較によつてより
適切に熱可塑性管状継手の寸法に応じた必要とさ
れる電力を抵抗加熱エレメントへ適切な時間供給
し得、無駄な電力の消費を排除し得、熱可塑性管
状継手の熱可塑性管状部材への電熱溶接を高品質
を維持して行い得、更に所定の電力の抵抗加熱エ
レメントへの供給は、所定の時間間隔で検出され
た電流の大きさ及び検出された温度が夫々熱可塑
性管状継手の決定された寸法によつて規定される
範囲内である場合には供給時間中維持され、所定
の時間間隔で検出された電流の大きさ及び検出さ
れた温度が該範囲を夫々越える場合には熱可塑性
管状継手の熱可塑性管状部材への電熱溶接を阻止
するために停止されるので、更により確実に不良
品の発生を未然に防止し得る。
本発明の熱可塑性管状継手の電熱溶接装置にお
いては、検出手段が抵抗加熱エレメントへ印加さ
れる電流の大きさを少なくとも検出し、スイツチ
手段が抵抗加熱エレメントと発電手段とを選択的
に接続し、コンピユータ装置が検出手段によつて
最初に検出された電流の大きさに基づいて熱可塑
性管状継手の寸法と抵抗加熱エレメントへの所定
の電力の供給時間とを決定し、所定の時間間隔で
検出された電流の大きさが熱可塑性管状継手の決
定された寸法によつて規定される範囲内である場
合には供給時間中所定の電力の供給を維持し、所
定の時間間隔で検出された電流の大きさが該範囲
を越える場合には熱可塑性管状継手の熱可塑性管
状部材への電熱溶接を阻止するために所定の電力
の供給を停止するように検出手段とスイツチ手段
とを制御するが故に、予め熱可塑性管状継手の寸
法をコンピユータ装置に手動で入力することなく
電熱溶接に関し高品質を維持し得る所定の電力を
熱可塑性管状継手へ供給し得、熱可塑性管状継手
と熱可塑性管状部材とを自動的にかつ効率良く電
熱溶接し得る。
又、本発明の他の熱可塑性管状継手の電熱溶接
装置においては、検出手段が抵抗加熱エレメント
へ印加される電流の大きさを少なくとも検出し、
温度感知装置が抵抗加熱エレメントの温度を検出
し、スイツチ手段が抵抗加熱エレメントと発電手
段とを選択的に接続し、コンピユータ装置が検出
手段によつて最初に検出された電流の大きさに基
づいて熱可塑性管状継手の寸法を決定し、抵抗加
熱エレメントの最初に検出された電流の大きさ及
び最初に検出された温度に基づいて抵抗加熱エレ
メントへの所定の電力の供給時間を決定し、所定
の時間的間隔で検出された電流の大きさ及び検出
された温度が熱可塑性管状継手の決定された寸法
によつて規定される対応する範囲内である場合に
は供給時間中所定の電力の供給を維持し、所定の
時間的間隔で検出された電流の大きさ及び温度が
該対応する範囲を夫々越える場合には熱可塑性管
状継手の熱可塑性管状部材への電熱溶接を阻止す
るために所定の電力の供給を停止するように検出
手段とスイツチ手段とを制御するが故に、抵抗加
熱エレメントへの所定の電力の供給時間が抵抗加
熱エレメントの最初に検出された電流の大きさ及
び最初に検出された温度に基づいて決定されるの
で予め熱可塑性管状継手の寸法をコンピユータ装
置に手動で入力することなく電熱溶接に関し高品
質を維持し得る所定の電力をより適切に熱可塑性
管状継手へ供給し得、熱可塑性管状継手と熱可塑
性管状部材とを自動的にかつより精度よく効率的
に電熱溶接し得る。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参
照して以下に詳述する。
第１図及び第２図に示す電熱溶接可能な熱可塑
性管状継手１０の末端部には、１対の熱可塑性管
状部材としての熱可塑パイプ切断体１２及び１４
を挿入する。
継手１０には１対の電接コネクタ１６及び１８
を設け、各電気ケーブル２４及び２６の末端部に
取り付けた取り外し可能な相補型電気コネクタ２
０及び２２を受ける。ケーブル２４及び２６は電
力源に接続し、後文にて詳述する装置を制御す
る。
第２図から最も明らかな如く、継手１０の抵抗
加熱エレメント２８は内周面３２に隣接して設け
られており、これは継手１０を形成する熱可塑材
に螺旋状に設ける電気抵抗電熱線により成るコイ
ルであることが望ましい。エレメント２８の末端
は、コネクタ１６及び１８の電気接触ピン３４及
び３６に接続する。
コネクタ２０及び２２は、コネクタ１６及び１
８のピン３４及び３６と係合するように電気接触
ソケツト３８及び４０を夫々包含し、これらソケ
ツトはケーブル２４及び２６を介して夫々延長す
る線路３９及び４１に接続する。同様にコネクタ
２２は、同じくケーブル２６を介して延長する多
重導線４３に接続するソケツト４０と熱伝導関係
に位置決めされた例えばサーミスタ，RTD，又
は熱電対の如き温度感知装置４２を包含可能であ
る。装置４２は、ソケツト４０がピン３６と係合
する時にピン３６の温度を検出し、継手１０の全
体の外面温度を表わす初期温度を検出する。
第２図及び第３図に示す如く、任意ではある
が、継手１０のコネクタ１６の内周部には１個以
上の（望ましくは１から９）の長手方向のコード
リツジ（コード中高部）３１を成形するが、相補
型コネクタ２０用の位置案内部材として働くよう
に単数又は複数個を大きくしてもよい。継手１０
の各寸法は、特別な寸法を示すように特別な数及
び又は構造のコードリツジ３１を設けたコネクタ
１６を包含可能なものである。例えば、第３図に
示す構造（中高部が５個）の場合５インチ（12.7
センチ）寸法の継手であることを示す。第２，４
及び第５図に示す如く、任意ではあるが相補型コ
ネクタ２０は、コネクタ１６のリツジ３１を補足
する９個の長手方向凹部３３を有する。同様にコ
ネクタ２０は、内部におけるコードリツジの存在
を検知するように各凹部３３内に設けるマイクロ
スイツチ３７の如きコードリツジ感知装置を包含
する。スイツチ３７は、ケーブル２４を通つて延
長する多重導線２７の線路３５に電気接続する。
さて第７図には、ケーブル２４及び２６並びに
コネクタ１６，１８，２０及び２２によつて継手
１０のエレメント２８に接続する本発明の実施例
による電力及び制御装置３０の概略を示す。
装置３０は線路３９及び４１によつてコネクタ
２０及び２２の接触ソケツト３８及び４０に接続
する制御電圧電力源４５を包含する。電力源４５
とともに発電手段を構成する低電圧電力源４７は
線路５３及び５５によつて線路３９及び４１に
夫々接続する。
電源４５からエレメント２８まで流れる電流を
検出するための電流センサ４６は、線路４８によ
つて後述の読取りモジユールとともにコンピユー
タ装置を構成する電子コンピユータ５０に接続す
る出力信号をそこから得る線路５９によつて電力
源４５と電気接続する。加えられる電力の電圧が
最低の時にエレメント２８の抵抗を測定するため
の抵抗センサ５７は、線路６３によつてコンピユ
ータ５０に接続する出力信号をそこから得る線路
６１を介して電力源４７と電気接続する。前述の
装置４２は、そこに取付けられてケーブル２６を
介して延長する線路４３によつてコンピユータ５
０に接続し、コネクタ２０のスイツチ３７は多重
導線２７によつてコンピユータ５０に接続する。
TRIAC又はSCRの如きスイツチ装置５２は、
エレメント２８と線路５４によつてコンピユータ
５０と作動可能に接続する電力源４５との間の回
路に設けられる。同様なスイツチ装置６５は、線
路６７によつてコンピユータ５０に接続し、また
線路３９及び４１で電力源４７と接続する回路に
設ける。このコンピユータは、障害ある管継手等
によるシヤツトダウンの如き装置３０の各種作動
状態を視覚指示するようにこのコンピユータに作
動可能に接続した読取りモジユール５１を包含す
る。同様にコンピユータ５０はモデム７２、第２
コンピユータ７４及びプリンタ７６に接続可能な
線路７０によつて通信インターフエース６９に接
続する。
作動中、先ずコネクタ１６及び１８に接続する
コネクタ２０及び２２と共に、装置３０が入力さ
れると、コンピユータ５０は先ずスイツチ６５を
閉鎖し、従つて線路３９，４１，５３及び５５に
よつて電力源４７と継手１０のエレメント２８と
の間の回路を終結する。エレメント２８に加えら
れる低電圧電力は、エレメントを著しく加熱する
ことなく抵抗センサ５７がエレメント２８の抵抗
を測定するのに十分なだけの最低レベルにある。
このように測定された抵抗値は、線路６３によつ
てコンピユータ５０に伝達されるとコンピユータ
５０はスイツチ６５を開く。
コンピユータ５０は測定された抵抗値に相応す
るエレメント２８の初期温度を決定し、継手１０
の最初の外面温度は、温度感知装置４２及びそれ
に接続する線路４３を介してコンピユータ５０に
より検出される。同様に任意ではあるが、コンピ
ユータ５０は、コネクタ１６内のコードリツジ、
それによつて作動するコネクタ２０のスイツチ３
７及びそれに接続する線路２７を介して継手１０
の寸法を決定する。
次にコンピユータ５０はスイツチ５２を閉鎖
し、従つて線路３９及び４１を介して電力源４５
とエレメント２８との間の回路を終結する。コン
ピユータ５０は、電流センサ４６及び線路４８を
介してエレメント２８を流れる初期電流の大きさ
を検出する。エレメント２８の初期温度及びそこ
を流れる電流の最初の大きさは、コンピユータ５
０によつて、溶接される継手の寸法を決めるべく
それの記憶装置内にある各種温度における継手の
各種寸法の所定の電流レベルと比較される。かか
る寸法はスイツチ３７が示す継手の寸法と任意に
比較可能であり、同一であれば、制御電圧電力の
エレメント２８への供給は継続され、このような
電力がエレメント２８に供給されるべき全体時間
も継続され、後述の如く所望の高品質な溶接が確
実なものとなる。
第６図には、制御電力を使用した場合の、異な
る２種類の寸法の管継手に対して高品質溶接を実
施している間の電流と時間との関係をグラフで示
す。上方部の曲線６０は２インチのスリーブ状管
継手用の溶接過程を示し、下方の曲線６２は１イ
ンチ（2.54cm）の管状継手用の溶接過程を示す。
図示の如く、電流のレベルはスリーブの寸法が異
なるとそれに相応して異なり、電熱溶接可能な熱
可塑性管状継手の各寸法及び型式においては電流
と時間とが相互に関係し、これは適正量の制御電
力を用いて高品質溶接を実施する時の継手の特徴
である。
コンピユータ５０はそれの記憶装置内におい
て、各種初期温度ごとにおける多種多様な電熱溶
接可能な継手に対して前述の如き電流対時間の関
係情報を有し、これによつて、コンピユータ５０
は前述の比較を可能にし、エレメント２８を介し
て流れる電流の最初の大きさから溶接中の継手の
寸法を確認する。継手の確認後、コンピユータは
高品質溶接を実施するためにエレメント２８に制
御電力を供給する全体時間を決定する。例えば第
６図においても、もし継手のエレメント２８を流
れる電流の初期の大きさが番号６４で示すもので
ある場合、継手が曲線６０で示される２インチ
（５cm）スリーブであることをコンピユータが決
定する。同様に次いでコンピユータは曲線６０か
ら、高品質溶接を実施するために加熱エレメント
に制御電力を供給する全体時間が、番号６６で示
す時間であるように決定する。
コンピユータ５０は、制御電力が供給されてい
る時間中溶接中の継手のエレメント２８を流れる
電流の大きさを連続して検出し、所定の時間間隔
にて溶接中の継手の寸法即ち第６図の２インチ
（５cm）のスリーブに応じた所定の範囲すなわち
所定の電流レベルと比較し、コンピユータは実際
の電流レベルを、頻繁なる所定の時間間隔におけ
る曲線６０の電流レベルと比較する。検出された
電流レベルが溶接中の管継手の寸法に応じた記憶
中の電流レベルとほぼ同じである限り、コンピユ
ータに必要な全体時間まで溶接過程を連続する。
もし例えば第６図の破線６８で示すように検出さ
れた電流レベルが記憶中の電流レベルと異なる場
合は、コンピユータ５０は溶接過程が異常処理過
程であることを決定し、電力を停止することによ
つて溶接過程を終結する。装置３０の操作員は読
取り装置５１によつて装置３０の作動停止とその
理由とを知る。
こうして、本発明の方法の実施例によつて、１
個以上電気特性、例えば溶接中の継手のエレメン
ト２８の抵抗及び電流等は、高品質溶接を確実な
らしめるように連続して検出されるか又は決定さ
れる。短絡、継手の不完全整合、表面相互間の不
完全接触等が原因で電気特性が異常の場合は、溶
接過程は停止される。
前述の如きコンピユータ５０が検出する継手１
０の外面の初期温度及び継手１０のエレメント２
８の初期温度は、溶接中の継手及び当接したパイ
プセクシヨンを溶融させて形成する最適量の熱可
塑材が要求する全体時間を計算し、かつ必要とあ
らば所定の全体時間を調整する際にコンピユータ
５０によつて利用可能である。
溶接過程が普通に進行する限り、すなわちエレ
メント２８への給電中に検出された電流及び温度
が夫々継手１０の寸法に対応する所定の範囲内で
あれば必要時間の終りまで作業を連続し、所定の
時間が経過後コンピユータ５０はスイツチ５２の
操作によつて溶接中の継手１０のエレメント２８
への電力源４７からの給電を停止する。電力源４
７からの給電が停止すると、再度コンピユータ５
０によつてエレメント２８の抵抗を測定し、エレ
メント２８の初期温度を検出するための前述と同
じ方法でこのエレメント２８の最終温度を決定す
る。なお、検出された電流及び温度が夫々所定の
範囲外となつたときエレメント２８への電力の供
給は停止される。
高品質溶接を容易ならしめるために、装置３０
の電力源４５によつて溶接中の管継手のエレメン
ト２８に交流を供給する。交流の周波数は、継手
のエレメント２８を流れる交流によつて生ずる磁
界の結果として溶接中の継手が最もよく振動する
ように調節された周波数である。かかる振動によ
つて、継手の軟化熱可塑材及びそれに対して溶接
中の他の可塑材の溶融が容易になるよう促進され
る。
交流によつて生じる磁界に起因する振動を増幅
させるために、導電性金属材料を溶接可能な熱可
塑性管状継手に取付けたり包含させることも可能
である。例えば、第２図に示す如く、継手１０を
形成する熱可塑材のエレメント２８の近傍に鉄の
やすり粉２９を懸濁させて透磁率を増加させるこ
とが可能である。
前述の溶接過程中、及びそれが終了すると、コ
ンピユータ５０は溶接過程中に検出され決定され
た各々の温度、電流の大きさ及び他の変数を記憶
装置に記録する。例えばコンピユータ５０は、継
手１０の外面の初期温度、継手１０のエレメント
２８の初期温度、継手１０の寸法、継手１０に一
定電圧電力を供給する所定時間、継手１０のエレ
メント２８に一定電圧電力を供給する時間に流れ
る電流の大きさ、エレメント２８の最終温度、及
び一定電圧電流がエレメント２８に供給される全
体時間などを記録可能である。このように記録さ
れた情報は通信インタフエース６９とそれに接続
するモデム７２によつて離れた位置の第２コンピ
ユータ７４に送信可能である。情報はコンピユー
タ７４に接続しているか又は他の所望の方法で使
用されるプリンタ７６によつて印刷可能である。
もし溶接過程が異常に進行する結果として給電が
停止すると、記録情報により異常特性が明らかに
なる。
本発明による前記方法及び装置の実施例によつ
て、熱可塑性管状継手はセパレート型抵抗器や必
要な電力を示すための他の装置を必要としなくな
る。本発明の実施例によれば、各管状継手の完全
なる溶接過程は比較方法にて監視されるので、管
状継手及び溶接過程の他の工程も不完全な部分を
なくし得、適正量の電力が管状継手に供給され得
る。
本発明による方法及び装置の実施例によつて、
加熱エレメントに給電される電力量は自動的に決
定されて正確に制御可能となる上に、溶接過程の
初期において管状継手の品質を決定し、その管状
継手が不完全な場合には管状継手への給電を停止
可能にする。
同様に管状継手の初期温度を考慮し、溶接過程
中に流れる電流量と加熱エレメントの温度とを比
較監視して高品質溶接の実施が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例に使用される電力及び
制御装置を示す概略図であり、１対のパイプ切断
体の両端をその中に挿入した電熱溶接可能な熱可
塑性管状継手を示す側面図、第２図は第１図に示
す管状継手部分、可塑性パイプ切断体及び電力及
び制御装置の拡大断面図、第３図は第２図の線３
−３における部分頂面図、第４図は第１図の電力
及び制御装置のコネクタの１つを示す拡大図、第
５図は第４図の線５−５における底面図、第６図
は異なる管状継手の電流と時間の関係を示すグラ
フ、第７図は抵抗加熱エレメントをその内部に有
する熱可塑性管状継手に接続された電力制御装置
の概略図である。 １０……管状継手、１２，１４……パイプ切断
体、１６，１８……コネクタ、２４，２６……電
気ケーブル、２８……抵抗加熱エレメント、４２
……温度センサ装置、４５，４７……電源装置、
４６……電流センサ装置、５０……コンピユー
タ、５２……スイツチ装置、５７……抵抗センサ
装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性管状継手を熱可塑性管状部材に電熱
    溶接する方法であつて、前記熱可塑性管状継手及
    び前記熱可塑性管状部材を準備する段階と、前記
    熱可塑性管状継手の内周面が前記熱可塑性管状部
    材の外周面と当接するように前記熱可塑性管状継
    手の端部の内側に前記熱可塑性管状部材を嵌合さ
    せる段階と、前記熱可塑性管状継手の前記内周面
    に沿つて前記熱可塑性管状継手に配設された抵抗
    加熱エレメントに所定の電力を供給する段階と、
    前記所定の電力が供給されたときに前記抵抗加熱
    エレメントを流れる電流の大きさを検出する段階
    と、最初に検出された電流の大きさと前記熱可塑
    性管状継手の種々の寸法に対応する所定の電流の
    大きさとを比較する段階と、最初に検出された電
    流の大きさに関して比較された結果に基づいて前
    記熱可塑性管状継手の寸法と前記所定の電力の前
    記抵抗加熱エレメントへの供給時間とを決定する
    段階とを含み、前記所定の電力の前記抵抗加熱エ
    レメントへの供給は、所定の時間間隔で検出され
    た電流の大きさが前記熱可塑性管状継手の前記決
    定された寸法によつて規定される範囲内である場
    合には前記供給時間中維持され、前記所定の時間
    間隔で検出された電流の大きさが前記範囲を越え
    る場合には前記熱可塑性管状継手の前記熱可塑性
    管状部材への電熱溶接を阻止するために停止され
    る熱可塑性管状継手の電熱溶接法。 ２ 前記所定の電力は前記抵抗加熱エレメントを
    流れる電流に基づいて生起された磁界によつて前
    記熱可塑性管状継手を振動させる周波数を有する
    交流電力である特許請求の範囲第１項に記載の電
    熱溶接法。 ３ 前記抵抗加熱エレメントを著しく加熱するこ
    となく前記最初に検出された電流の大きさに基づ
    いて前記抵抗加熱エレメントの抵抗を測定するた
    めに最小の電圧を有する所定の電力が前記抵抗加
    熱エレメントへ印加される特許請求の範囲第１項
    又は第２項に記載の電熱溶接法。 ４ 前記熱可塑性管状継手の前記寸法は最初に検
    出された電流の大きさに基づいて抵抗を測定する
    ことにより設定される特許請求の範囲第３項に記
    載の電熱溶接法。 ５ 熱可塑性管状継手を熱可塑性管状部材に電熱
    溶接する方法であつて、前記熱可塑性管状継手及
    び前記熱可塑性管状部材を準備する段階と、前記
    熱可塑性管状継手の内周面が前記熱可塑性管状部
    材の外周面と当接するように前記熱可塑性管状継
    手の端部の内側に前記熱可塑性管状部材を嵌合さ
    せる段階と、前記熱可塑性管状継手の前記内周面
    に沿つて前記熱可塑性管状継手に配設された抵抗
    加熱エレメントに所定の電力を供給する段階と、
    前記所定の電力が供給されたときに前記抵抗加熱
    エレメントを流れる電流の大きさを検出する段階
    と、前記所定の電力が供給されたときに前記抵抗
    加熱エレメントの温度を検出する段階と、最初に
    検出された電流の大きさと前記熱可塑性管状継手
    の種々の寸法に対応する所定の電流の大きさとを
    比較する段階と、最初に検出された電流の大きさ
    に関して比較された結果に基づいて前記熱可塑性
    管状継手の寸法を決定する段階と、最初に検出さ
    れた電流の大きさに関して比較された結果、及び
    前記抵抗加熱エレメントの最初に検出された温度
    と前記熱可塑性管状継手の決定された寸法に対応
    する所定の温度との間で比較された結果に基づい
    て前記抵抗加熱エレメントへの前記所定の電力の
    供給時間を決定する段階とを含み、前記所定の電
    力の前記抵抗加熱エレメントへの供給は、所定の
    時間間隔で検出された電流の大きさと前記抵抗加
    熱エレメトの検出された温度とが前記熱可塑性管
    状継手の前記決定された寸法によつて夫々規定さ
    れる対応する範囲内である場合には前記供給時間
    中維持され、前記所定の時間間隔で検出された電
    流の大きさと前記検出された温度とが前記対応す
    る範囲を夫々越える場合には前記熱可塑性管状継
    手の前記熱可塑性管状部材への電熱溶接を阻止す
    るために停止される熱可塑性管状継手の電熱溶接
    法。 ６ 前記所定の電力は前記抵抗加熱エレメントを
    流れる電流に基づいて生起された磁界によつて前
    記熱可塑性管状継手を振動させる周波数を有する
    交流電力である特許請求の範囲第５項に記載の電
    熱溶接法。 ７ 前記抵抗加熱エレメントを著しく加熱するこ
    となく前記最初に検出された電流の大きさに基づ
    いて前記抵抗加熱エレメントの抵抗を測定するた
    めに最小の電圧を有する所定の電力が前記抵抗加
    熱エレメントへ印加される特許請求の範囲第５項
    又は第６項に記載の電熱溶接法。 ８ 前記熱可塑性管状継手の前記寸法は最初に検
    出された電流の大きさに基づいて抵抗を測定する
    ことにより設定される特許請求の範囲第７項に記
    載の電熱溶接法。 ９ 内部に抵抗加熱エレメントを有する熱可塑性
    管状継手を熱可塑性管状部材に電熱溶接する装置
    であつて、前記抵抗加熱エレメントに所定の電力
    を供給する発電手段と、前記発電手段に接続され
    ており前記発電手段から前記抵抗加熱エレメント
    へ印加される電流の大きさを少なくとも検出する
    検出手段と、前記抵抗加熱エレメントと前記発電
    手段とを選択的に接続するスイツチ手段と、前記
    検出手段と前記スイツチ手段とに接続されており
    前記検出手段によつて最初に検出された電流の大
    きさに基づいて前記熱可塑性管状継手の寸法と前
    記抵抗加熱エレメントへの前記所定の電力の供給
    時間とを決定し、所定の時間間隔で前記検出手段
    によつて検出された電流の大きさが前記熱可塑性
    管状継手の前記決定された大きさによつて規定さ
    れる範囲内である場合には前記供給時間中前記所
    定の電力の供給を維持し、前記所定の時間間隔で
    前記検出された電流の大きさが前記範囲を越える
    場合には前記熱可塑性管状継手の前記熱可塑性管
    状部材への電熱溶接を阻止するために前記所定の
    電力の供給を停止するように前記検出手段と前記
    スイツチ手段とを制御するコンピユータ装置とを
    含む熱可塑性管状継手の電熱溶接装置。 １０ 前記発電手段は前記抵抗加熱エメントを流
    れる電流に基づいて生起された磁界によつて前記
    熱可塑性管状継手を振動させる周波数を有する所
    定の交流電力を生起する特許請求の範囲第９項に
    記載の電熱溶接装置。 １１ 前記熱可塑性管状継手は前記抵抗加熱エレ
    メントの近傍において透磁率を増加するための鉄
    のやすり粉を含む特許請求の範囲第９項又は第１
    ０項に記載の電熱溶接装置。 １２ 前記検出手段は前記熱可塑性管状継手の寸
    法を決定するために最初に検出された電流の大き
    さに基づいて前記抵抗加熱エレメントの抵抗を測
    定する抵抗センサを含む特許請求の範囲第１１項
    に記載の電熱溶接装置。 １３ 前記発電手段は前記抵抗加熱エレメントの
    抵抗を測定するために前記抵抗加熱エレメントに
    印加される最小電圧を有する電力を生起する特許
    請求の範囲第１２項に記載の電熱溶接装置。 １４ 内部に抵抗加熱エレメントを有する熱可塑
    性管状継手を熱可塑性管状部材に電熱溶接する装
    置であつて、前記抵抗加熱エレメントに所定の電
    力を供給する発電手段と、前記発電手段に接続さ
    れており前記発電手段から前記抵抗加熱エレメン
    トへ印加される電流の大きさを少なくとも検出す
    る検出手段と、前記熱可塑性管状継手に設けられ
    ており前記抵抗加熱エレメントの温度を検出する
    温度感知装置と、前記抵抗加熱エレメントと前記
    発電手段とを選択的に接続するスイツチ手段と、
    前記検出手段、前記温度感知装置及び前記スイツ
    チ手段に接続されており前記検出手段によつて最
    初に検出された電流の大きさに基づいて前記熱可
    塑性管状継手の寸法を決定し、前記抵抗加熱エレ
    メントの前記最初に検出された電流の大きさ及び
    前記温度感知装置によつて検出された最初の温度
    に基づいて前記抵抗加熱エレメントへの前記所定
    の電力の供給時間を決定し、所定の時間間隔で前
    記検出手段によつて検出された電流の大きさ及び
    前記抵抗加熱エレメントの検出された温度が前記
    熱可塑性管状継手の前記決定された寸法によつて
    夫々規定される対応する範囲内である場合には前
    記供給時間中前記所定の電力の供給を維持し、前
    記所定の時間間隔で前記検出された電流の大きさ
    及び前記検出された温度が前記対応する範囲を
    夫々越える場合には前記熱可塑性管状継手の前記
    熱可塑性管状部材への電熱溶接を阻止するために
    前記所定の電力の供給を停止するように前記検出
    手段と前記スイツチ手段とを制御するコンピユー
    タ装置とを含む熱可塑性管状継手の電熱溶接装
    置。 １５ 前記発電手段は前記抵抗加熱エレメントを
    流れる電流に基づいて生起された磁界によつて前
    記熱可塑性管状継手を振動させる周波数を有する
    所定の交流電力を生起する特許請求の範囲第１４
    項に記載の電熱溶接装置。 １６ 前記熱可塑性管状継手は前記抵抗加熱エレ
    メントの近傍において透磁率を増加するための鉄
    のやすり粉を含む特許請求の範囲第１４項又は第
    １５項に記載の電熱溶接装置。 １７ 前記検出手段は前記熱可塑性管状継手の寸
    法を決定するために最初に検出された電流の大き
    さに基づいて前記抵抗加熱エレメントの抵抗を測
    定する抵抗センサを含む特許請求の範囲第１６項
    に記載の電熱溶接装置。 １８ 前記発電手段は前記抵抗加熱エレメントの
    抵抗を測定するために前記抵抗加熱エレメントに
    印加される最小電圧を有する電力を生起する特許
    請求の範囲第１７項に記載の電熱溶接装置。
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