JPH0337496A - ジョイント用スリーブ - Google Patents

ジョイント用スリーブ

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JPH0337496A
JPH0337496A JP1173617A JP17361789A JPH0337496A JP H0337496 A JPH0337496 A JP H0337496A JP 1173617 A JP1173617 A JP 1173617A JP 17361789 A JP17361789 A JP 17361789A JP H0337496 A JPH0337496 A JP H0337496A
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sleeve
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勝 熊谷
Yoshihiro Kishida
岸田　喜廣
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TOKUSHU KOGYO KK
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は配管施工等のためのジヨイント用スリーブ、
その製造方法および使用の方法に関するものである。
〔従来の技術〕
各種の合成樹脂、合成ゴム等の高分子材料は、成形が容
易であり、耐水性、耐薬品性等に優れ、軽量であるなど
の特性を有することから、金属または陶磁器に代わって
利用される分野が急激に拡大されつつある。たとえば、
鉄管、鉛管、鋼管、ステンレス鋼管、土管、陶管などの
管類、これらを接続する継手類さらには弁栓類等の分野
を見ても、現在すでにかなり多くの高分子材料が使用さ
れている。
いま、このような高分子材料、特に熱可塑性の樹脂また
はゴムからなる管類、継手類または弁栓類等を、漏洩な
どが起こらないように接続して、円滑な配管施工を可能
にするためには、それぞれの接続部を密に封じる必要が
ある。ところが、たとえば、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレンなどの限られた高分子材料に対しては
それぞれに適した接着剤が開発されていて、それらを接
続部に適宜塗布して硬化させれば、容易に目的を果たす
ことができるが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリア
セタール、フッ素含有樹脂など多くのものに対しては適
当な接着剤は未だ得られていない。そこで、このような
接着剤のない高分子材料に対しては、接続する部分を外
熱法（火炎または管状炉など）によって軟化もしくは溶
融させて冷却しない間に一気に接合させ、冷却固化させ
る方法が採られている。しかし、このような外熱方法で
は均一に加熱することおよび適当な軟化もしくは溶融の
状態に調整維持することがきわめて難しく、良い結果が
得られない。
そこで、この発明者は、特願平１−１０６８９号におい
て、二つに折り曲げられ、互に接触することなく平行し
て螺旋（らせん）状に巻き上げられた線状発熱体が、中
空の筒状体に成形された熱可塑性高分子材料層の中に封
入された状態にあるジヨイント用スリーブ、このような
スリーブの製造および使用の方法を開示した。しかし、
このジヨイント用スリーブを製造する場合に、熱可塑性
高分子材料を被覆した線状発熱体をローラの表面に互に
平行かつ密着させながら螺旋状に巻き付けること、さら
に巻き終わった螺旋状の被覆線状発熱体に通電して隣接
する被覆を互いに融着させた後冷却固化させることなど
に複雑な操作と長い時間が必要であるなど、特に多量生
産の際には好ましくない欠点のあることがわかって来た
。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上述べたように、従来の技術においては、高分子材料
性の管類を、特に施工現場のような特に不安定な環境下
においても、安定した作業によって、高い確度で接続す
る方法、さらに量産化にも対処し得る方法は未だ開発さ
れていないという問題があり、これを解決することが課
題となっていた。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題を解決するために、この発明は、線状発熱体
に内蔵した熱可塑性高分子材料被覆線からなる螺旋の隣
接する被覆線同志が円周方向の少なくとも１箇所で融着
し離れないように固定されているジヨイント用スリーブ
とする手段、また、線状発熱体を内蔵した熱可塑性高分
子材料被覆線をローラの表面に近接して巻き付け、得ら
れた螺旋の周方向の少なくとも１箇所における被覆材の
一部を熱器具によって溶融させ、螺旋の隣接する被覆線
同志を融着し離れないように固定して前記ジヨイント用
スリーブを製造する手段、また前記ジヨイント用スリー
ブを、小口径管端部と大口径の管端部との嵌合部に介在
させ、線状発熱体に通電してジヨイント用スリーブを軟
化もしくは溶融させて、小口径管類と大口径管類とを融
着一体化させて管類を接続する手段、さらに、前記ジヨ
イント用スリーブを大口径管類に嵌合する管端部の外面
に一体成形した管類とする手段、および前記ジヨイント
用スリーブを小口径管類の管端部が嵌合する部分の内面
に一体成形した継手類とする手段を採用したものである
。以下その詳細を述べる。
まず、この発明の管類には管のほか、長い配管、配管方
向の変更、管径の変更または分岐管の設置などに使用さ
れる各種の継手類さらにはコック、バルブなどの弁栓類
も含まれる。したがって、これらの接続（ジヨイント）
とは、管同志は勿論、管と継手類、管と弁栓類の接続な
どを包含するものである。
つぎに、この発明の線状発熱体はたとえばニクロム線、
炭素繊維のように通電すれば発熱する性質を有する素材
からなる線状のものであり、また、このような線状発熱
体を内蔵する熱可塑性高分子材料被覆材は接続しようと
する管類の材質と同系のもの、または親和性の大きいも
のが望ましいことはいうまでもないことである。具体的
には現在適当な接着剤が開発済みのものであろうと、未
開発のものであろうと関係はなく、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリオレフィン、ボリアごド
、ポリアセタール、フッ素樹脂などを例示することがで
きる。そして、これら被覆材に内蔵される線状発熱体の
本数は特に限定するものではないが、１本または２本が
実用的である。しかし、１本の発熱体を内蔵する被覆線
を単独で螺旋に巻くと、その端子は螺旋の両端に位置す
ることになり、接続しようとする管類の外部に一端を取
り出せても、他の端を同しように外部に取り出すことは
容易ではないという問題点がある。したがって、１本の
線状発熱体を内蔵する被覆線であっても、その被覆線を
二つ折りに曲げるか、または別個の被覆線を２水平行か
つ密着させて（両被覆線の線状発熱体の一端同志を接続
する必要はあるが）螺旋状に巻けば、二つの端子を同じ
方向に取り出すことは可能となる。これに対して、２木
の線状発熱体が予め内蔵されている被覆線であれば、被
覆線の一端に露呈する２木の線状発熱体を適宜結線する
のみ（１本の線状発熱体を二つに折り曲げて２本並列に
したものであれば、この操作は不用）で、より簡単な操
作で両端子を螺旋の同し場所に取り出すことができるの
で好都合である。
いずれにしても被覆材層の厚み、螺旋の径などは、配管
施工の際に対象となる管類の寸法、形状等に応して、線
状発熱体の寸法などと共に適宜選定すればよく、特に限
定されるものではない。ただ、螺旋状に巻かれた被覆線
の被覆が加熱されて、被覆材が軟化溶融したときでも隣
接している線状発熱体同志が移動して接触したり交差し
たりしないように一定の間隙を維持できるためには、特
に２本の線状発熱体を内蔵する被覆線の場合には、丸形
より平形とすることが望ましい。
いま、線状発熱体をニクロム線１とし、ニクロム線１を
２氷皿列に内蔵した被覆線２をローラの表面に近接して
巻き付けると、第１図および第２図に示すような螺旋が
得られる。この際のローラは適当なテーパたとえば１／
３０程度のついた錐形のものであってもよい。そして、
得られた螺旋の一端では２本のニクロム線１をそのまま
露出させて端子とし、一方の端における２本のニクロム
線１を互に撚り合わせて短絡させると一つの回路が形成
される。しかしこのままでは螺旋を構成する輪は不安定
であり、形状が定まらないので、被覆材の融点以上（た
とえば被覆材がポリエチレンの場合１５０°Ｃ程度）に
別途加熱された熱器具（従来プラスチックの溶接に用い
られる熱風溶接、熱棒、熱力もしくは熱板溶接、インパ
ルス溶接、高周波溶接、超音波溶接などいずれの溶接方
法であってもよいが、最も簡便で設備費も少なくて好ま
しいのは内熱式もしくは外熱式の熱板であるが図示は省
略）を螺旋の開方向の少なくとも１箇所に接触させて被
覆融着部３を設けるとこの発明のジヨイント用スリーブ
Ｓが得られる。螺旋の表面に熱器具が触れると被覆材は
直ちに溶融し、隣接する被覆材同志がその部分で融着し
、熱器具が遠のくと直ちに冷却して固化する。したがっ
て、前記の特願平１−１０６８９号において開示した被
覆線全体を通電によって加熱溶融しさらに冷却する技術
と比較すれば溶融したり冷却したりする樹脂量はきわめ
て少ないので、被覆融着部３の形成に要する時間は１秒
程度と短くすることができ、量産体制にも充分対応でき
る。
なお、第１図には一方向に巻いた螺旋を例示したが、こ
のような螺旋は右巻き、左巻きのいずれであってもかま
わない。また、第３図に示すように、被覆線２を曲げて
（被覆材が溶融軟化したとき短絡が起こる危険があるの
で捩し曲げない方がよい）変曲点４とし、左右に逆巻き
の二つの螺旋群ＡおよびＢを同時に作ることもできる。
このような二つの群が最初から形成されていると、変曲
点４において螺旋群ＡとＢのそれぞれの軸を任意の角度
で交差させることがきわめて容易であるので、たとえば
第６図に例示する継手５の直交する二つの嵌合部などに
利用するため、射出成形用の金型に予めこれを組み込ん
で本体部を成形すれば、同一のニクロム線１を共有した
ジヨイント用スリーブＳを二つの嵌合部に分けてそれぞ
れ本体と一体成形することも容易となる。
ここで、第１図に示した一方向のジヨイント用スリーブ
３４こおいても、被覆融着部３の１箇所のみを残し、他
の箇所（螺旋群ＡおよびＢの二つに分割しようとすると
きの両者の境界線に跨る部分）を切り離せば、第４図お
よび第５図に例示したように、両群の軸を任意の角度で
交差させることができ、第３図に示すような途中に変曲
点４を有する螺旋の場合と全く同しように多角的な利用
も可能となる。
この発明のジヨイント用スリーブＳにテーパを付けてお
くと、管類の嵌合部（大口形の管端部）内面または小口
径の管端部外面への挿入が容易になる場合が多い。テー
パ付きのものを作る方法としては、前記したようにテー
パ付きローラを用いるとよいが、これをさらに具体的に
説明すればつぎのようになる。すなわち、第１図に例示
するような一連の螺旋にテーパを付ける場合には１個の
テーパ付きローラを使用すればよく、また第３図ならび
に第４図および第５図に示すような螺旋群ＡおよびＢか
らなり、それぞれの群にテーパを付けようとするときは
、たとえば、図示は省略するが二つのテーパ付きローラ
を、両側から先端（細い方）を突き合わせて、同軸同方
向に回転させながら、その表面に平形の被覆線２を巻き
付け、所定寸法の螺旋を形成し、さらに、必要に応し被
覆融着部３をも設けた後に二つのローラを切り離せば、
中央部分が細く両端部が太くなったジヨイント用スリー
ブＳをローラ表面から取り外すことができる。なお、こ
の発明においてローラに被覆線２を巻きつける際に、曲
げた先端部分をローラ上に仮り止めしておくことは勿論
であり、その具体的方法は特に限定するものではないが
、たとえば突起（ピン）に引っ掛ける方法などは作業性
を低下させることもな〈実施できる方法の一つである。
さらにこの発明の管類の接続に際して行なう通電は、交
直いずれの電流を利用しても何ら支障を招くものではな
い。
〔作用〕
この発明のジヨイント用スリーブの内部には線状発熱体
が短絡することなく等間隔で螺旋状に巻かれていて、そ
の両端を螺旋の両極に露出させる２ ことも、また、近接した場所に露出させることも可能で
ある。したがって、ジヨイント用スリーブの接合後も外
部に現れる端面に、線状発熱体の両端が露出するように
すれば、電源への結線は容易であり、用済後発熱体の露
出部分を切断しても、その切断面は管類の内部の流体に
触れることはなく、また、一方の端で線状発熱体が露出
し、その部分が管類内部で腐食性液体に触れるような場
合には、その部分を最初から熱可塑性の高分子材料で被
覆しておけば腐食に対する懸念は全くなくなる。そして
、この発明のジヨイント用スリーブの生産は非常に容易
で量産化にも対応でき、これを使用することによって管
類の接合は高速かつ高精度で実施可能である。
〔実施例］ 幅０．４ｍ、厚み０．２ｍｍのニクロム線１を２本型列
に内蔵した平形（幅３．Ｏｍｍ、厚み１．０ａｕｎ）の
ポリエチレン製の被覆線２をテーパ（１／３０）付きロ
ーラに、ローラの大径側にニクロム線１の両端子が来る
ようにして、隙き間を生しないように密着させながら１
０回巻き付けて螺旋状とし、この螺旋の表面に上下両方
向から挾むようにして熱器具（内径５０ｍｍ、長さ約１
００ｍｍの円筒を縦に２等分した形状のもので、その軸
方向が螺旋軸と平行であり、かつその曲面は螺旋に対し
て凹となるように対峙し、１５０°Ｃに加熱されている
２個の鉄製のヒータ）の端面を軽く接触させ、被覆融着
部３を一挙に４箇所形威した。少量の被覆材を溶融する
ことで隣接する被覆同志を融着させることができるので
、熱器具の接触時間は短くてよく、また、冷却も速く、
１秒程度で形状の安定したこの発明に基づく大口径６０
ｍｍ、小口径５８ｍｍ、長さ３０閣のジヨイント用スリ
ーブＳが得られた。得られたこのジヨイント用スリーブ
Ｓを第７図に示すようなポリエチレン製管７の管端部に
被せて、ポリエチレン製のソケット６の中に軽く押し込
み、ジヨイント用スリーブＳのニクロム線１に蓄電池を
連結し、１．５Ａの電流を２．５分間通した。その結果
、ジヨイント用スリーブＳの被覆は完全に軟化したので
、通電を止め引き続き嵌を部分を軽く押し込むようにし
ながら冷却し、ソケット６および管７は共に固着して動
かなくなった。融着部分の状態を確認する目的で、接続
部分を切断したところ、ジヨイント用スリーブＳ、ソケ
ット６および管７の三者は境界が全く認められないまで
に完全に融着し、ニクロム線１はほぼ等間隔で整然と並
びポリエチレンの層に封し込められて、管内に通しるよ
うな空洞は発見されなかった。
〔効果〕
以上述べたように、この発明のジヨイント用スリーブは
、その製造方法および使用方法が簡単であり、しかも、
確度も高いので、環境の非常に不安定な作業現場におい
ても従来の技術には見られなかった効果を発揮させるこ
とが可能となる。したがって、接続不良等による漏洩等
の問題は起こらず、高分子材料を用いた管類の用途は自
ずから拡大するものと思われるので、この発明の意義は
きわめて大きいということができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のジヨイント用スリーブを例示するた
めの正面図、第２図は第１図の側面図、第３図はこの発
明のジョイン１−用スリーブのほかの実施例を示すため
の正面図、第４図はこの発明のジヨイント用スリーブを
２群に分割した例を示すための平面図、第５図は第４図
の側面図、第６図は第４図および第５図に示した２群に
分割したジヨイント用スリーブをＬ字形継手に一体成形
したときの状態を例示する断面図、第７図はこの発明の
ジヨイント用スリーブを管ソケットとの接続に利用する
際の状態を示すための要部断面図である。 Ｓ・・・・・・ジヨイント用スリーブ、Ａ、Ｂ・・・・
・・螺旋群、　　１・・・・・・ニクロム線、２・・・
・・・被覆線、　　　３・・・・・・被覆融着部、４・
・・・・・変曲点、　　　５・・・・・・継手、６・・
・・・・ソゲット、　　　７・・・・・・管。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）線状発熱体を内蔵した熱可塑性高分子材料被覆線
    からなる螺旋の隣接する被覆線同志が円周方向の少なく
    とも１箇所で融着し離れないように固定されているジョ
    イント用スリーブ。
  2. （２）線状発熱体を内蔵した熱可塑性高分子材料被覆線
    をローラの表面に近接して巻き付け、得られた螺旋の周
    方向の少なくとも１箇所における被覆材の一部を熱器具
    によって溶融させ、螺旋の隣接する被覆線同志を融着し
    離れないように固定する請求項（１）記載のジョイント
    用スリーブの製造方法。
  3. （３）請求項（１）記載のジョイント用スリーブを、小
    口径管端部と大口径の管端部との嵌合部に介在させ、線
    状発熱体に通電してジョイント用スリーブを軟化もしく
    は溶融させて、小口径管類と大口径管類とを融着一体化
    させる管類の接続方法。
  4. （４）請求項（１）記載のジョイント用スリーブが、大
    口径管類に嵌合する管端部の外面に一体成形されている
    管類。
  5. （５）請求項（１）記載のジョイント用スリーブが、小
    口径管類の管端部が嵌合する部分の内面に一体成形され
    ている継手類。
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