JPH04234633A - 熱可塑性樹脂製容器に継手を取付ける方法および継手 - Google Patents

熱可塑性樹脂製容器に継手を取付ける方法および継手

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JPH04234633A
JPH04234633A JP3000736A JP73691A JPH04234633A JP H04234633 A JPH04234633 A JP H04234633A JP 3000736 A JP3000736 A JP 3000736A JP 73691 A JP73691 A JP 73691A JP H04234633 A JPH04234633 A JP H04234633A
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container
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、熱可塑性樹脂からな
る容器に継手を取付ける方法に関するもので、特に、熱
融着による方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば工場などにおいて、水、または
液体の薬品等を収容するため、直径1m以上、あるいは
2mを超える大きさのタンクが用いられている。このよ
うなタンクは、たとえばポリエチレンから構成され、通
常、回転成形により製造されている。
【0003】上述のようなタンク内の液体を取出すには
、タンクの外周壁の所望の位置に貫通孔を設け、パッキ
ン等を介して、その貫通孔に継手を嵌込み、ダブルナッ
トボルトを用いて外側よりこれを締付けることにより、
継手をタンクに取付けていた。したがって、必要な配管
は、このような継手を介して行なわれていた。
【0004】しかしながら、上述のような方法は、まず
、継手を取付けるための作業に比較的時間がかかるとい
う欠点がある。また、用いられるパッキンは、タンク内
に収容される液体の性質に応じて、その材質を選択する
必要がある。さらに、ダブルナットボルトによる締付け
が不完全な場合、または、締付けが完全であっても、継
手とタンクとの嵌合状態が不完全な場合には、パッキン
は、その目的を果たさず、タンクと継手との接合部より
タンク内の液体の漏れを生じることがある。また、パッ
キンの劣化など、接合部の経時的変化によっても、漏れ
を生じることがある。このようなことから、タンクを使
用する現場では、液漏れに対する対策に苦慮しているの
が現状である。
【0005】他方、最近、ポリエチレンからなるタンク
を製造する際、継手としての形状を有する部分を一体成
形することも一部において採用されている。この方法に
よれば、継手部分に破損が生じない限り、液漏れが生じ
ず、液漏れ防止についての信頼性が高められるとともに
、別に継手およびパッキン等を必要とせず、また、これ
らをタンクに取付けるための作業も不要となるので、コ
ストダウンにもつながる、という利点がもたらされる。
【0006】しかしながら、上述のような方法を採用し
ても、次に述べるような問題に遭遇することがわかった
【0007】すなわち、タンクが成形された時点で、既
に継手部分の位置および寸法が決定され、また、回転成
形のようなタンクの成形方法に起因して、形成され得る
継手部分の数も限られている。したがって、位置、数お
よび寸法の各点において、目的に合致するように、継手
部分を理想的に配置することが不可能であることが多い
。そのため、現場において、タンク側の継手部分の位置
、数および寸法に合わせて配管しなければならなくなり
、その結果、余計な配管部品を必要としたり、迂回した
配管となったり、無駄な継手部分を残したりすることが
ある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】それゆえに、この発明
の目的は、上述したような問題をすべて解消することが
できる、熱可塑性樹脂製容器に継手を取付ける方法を提
供しようとすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明による熱可塑性
樹脂製容器に継手を取付ける方法は、上述した技術的課
題を解決するため、次のようなステップを備えている。 すなわち (1)  熱可塑性樹脂からなる容器、および前記熱可
塑性樹脂に対して熱融着され得る熱可塑性樹脂からなる
継手を準備するステップ、 (2)  前記容器の所望の位置に貫通孔を設けるステ
ップ、 (3)  前記貫通孔の周縁部およびこの周縁部と接す
る前記継手の端部をそれぞれ加熱して溶融させるステッ
プ、 (4)  前記溶融した貫通孔の周縁部に向かって前記
溶融した継手の端部を押付け、それによって前記容器側
の熱可塑性樹脂と前記継手側の熱可塑性樹脂とを互いに
融着させるステップ、および (5)  次いで、前記融着された前記容器と前記継手
との接合部分を冷却するステップを備えている。
【0010】上述した容器および継手の各々を構成する
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリカーボネートなどを用いることができる。なお、
容器と継手との融着の強度を高めるためには、容器を構
成する熱可塑性樹脂と継手を構成する熱可塑性樹脂とが
同じ材質であることが好ましい。
【0011】
【作用】この発明によれば、容器側の熱可塑性樹脂と継
手側の熱可塑性樹脂とを互いに溶融させ圧着させること
により、継手が容器に取付けられる。
【0012】
【発明の効果】したがって、この発明によれば、容器に
対して、任意の寸法の継手を、任意の数だけ、任意の場
所に取付けることができるので、用途に応じて、継手の
位置、寸法および数を自由に選ぶことができる。それゆ
えに、従来の一体成形による継手部分を有するタンクの
ように、予め形成された継手部分の位置および寸法に合
わせて配管しなければならない、といった制約がないと
ともに、余分な継手部分を残してしまう、という無駄も
なく、最適の配管を効率よく行なうことができる。
【0013】また、融着により得られた容器と継手との
接合部分は、一体成形に匹敵するか、あるいはそれ以上
の強度を与えることができる。したがって、液漏れ防止
に対して高い信頼性を期待することができる。たとえば
、従来のように、回転成形に基づき容器と一体に継手部
分を形成する場合には、継手部分および継手部分と容器
本体との境界において肉薄とされ、応じて機械的強度が
問題となることがあり得るが、この発明によれば、この
ような肉薄部分を不所望にも生じてしまう、という不安
感はない。
【0014】また、従来のパッキンを用い、継手をダブ
ルナットボルトで取付ける場合に比べて、継手を取付け
るための作業が短時間で済み、また、パッキン等を使用
する必要がない。したがって、コストダウンを図ること
ができる。
【0015】
【実施例】図1ないし図6は、この発明の一実施例を説
明するためのものである。
【0016】この実施例を実施するにあたっては、図1
に示すような融着装置1が用いられる。融着装置1は、
真空パッド2、ヒータ3、ホルダ4および加圧機構5を
備える。また、この実施例では、容器として、容量60
00リットルのポリエチレン製のタンク6が用いられ、
これに取付けられるべき継手としては、JISによる1
0K−50Aのフランジ付きの継手7が用いられている
【0017】融着装置1において、真空パッド2は、タ
ンク6の外周壁8の任意の位置に、真空吸着に基づき、
固定することができる。このような真空圧力は、真空パ
ッド2に備えるスイッチ9をオンすることにより与えら
れる。
【0018】真空パッド2には、また、タンク6の外周
壁8の所定の部分を露出させる透孔10が設けられる。 透孔10の大きさは、ヒータ3または継手7を受入れ可
能なように選ばれる。
【0019】また、真空パッド2の透孔10の両側には
、スライドバー11および12をそれぞれ受入れるボス
13および14が設けられる。ボス13および14には
、それぞれ、セットボルト15および16が保持される
【0020】さらに、真空パッド2の上端面には、ヒー
タ受けプレート17が取付けられる。ヒータ受けプレー
ト17には、溝18が設けられている。
【0021】ホルダ4および加圧機構5の詳細は、図2
に示されている。ホルダ4は、継手7を位置決めした状
態で保持するためのものであり、加圧機構5は、ホルダ
4を介して継手7に対してタンク6の外周壁8に向かう
方向に圧力を付与するためのものである。
【0022】継手7は、たとえば図2によく示されてい
るように、その各端部に大きさが互いに異なるフランジ
19および20を形成している。比較的小さいフランジ
19は、タンク6と融着されるべき端部に設けられてお
り、このフランジ19からさらに突出して、その外周面
にテーパが付与された張出部21が形成されることが好
ましい。他方の比較的大きなフランジ20には、図1に
示すように、たとえば4個の取付孔22が設けられてい
る。また、このフランジ20は、複数個のリブ23によ
って補強される。
【0023】ホルダ4は、継手7のフランジ20を受け
る受台24を備える。継手7は、フランジ20に設けら
れた取付孔22を通してセットボルト25を受台24に
螺合させることにより、ホルダ4に対して位置決めされ
る。セットボルト25は、好ましくは、特別な工具を用
いることなく回転させることができるように、ローレッ
ト切りされた頭部を備える。
【0024】ホルダ4には、さらに、ばねケーシング2
6が形成される。ばねケーシング26内には、たとえば
コイル状の圧縮ばね27が配置される。また、ばねケー
シング26内には、連結シャフト28の一方端が挿入さ
れる。連結シャフト28は、ばねケーシング26内にお
いて、コイル状の圧縮ばね27をその周囲に配置し、圧
縮ばね27の一方端に当接するフランジ29を形成して
いる。圧縮ばね27の他方端は、ばねケーシング26の
端部壁30に当接している。連結シャフト28は、この
端部壁30を貫通して、ばねケーシング26の外部にま
で延び、この外部に位置する端部にフランジ31を形成
している。このようにして、連結シャフト28は、図2
において想像線で示すように、圧縮ばね27の弾性に抗
してホルダ4に対して矢印32方向に変位することがで
きる。
【0025】図2に示すように、連結シャフト28の他
方端は、加圧機構5に備えるカムケーシング33内に受
入れられる。連結シャフト28は、カムケーシング33
内においてカムフォロワとなるフランジ34を形成して
いる。カムケーシング33内には、回動可能なハンドル
35の回動中心を与えるハンドル軸36に固定されたカ
ム37が配置される。ハンドル35は、図1に示すよう
に、加圧機構5の外部にまで延びており、矢印38で示
す方向に約90度回動させることができる。このように
、ハンドル35が回動されたとき、図2において想像線
で示すように、カム37は、フランジ34に作用して、
連結シャフト28を、前述したように矢印32方向へ変
位させる。
【0026】図1を参照して、ホルダ4およびこれを保
持する加圧機構5は、スライドバー11および12に沿
ってスライド可能である。また、加圧機構5は、このよ
うなスライドバー11および12上の特定の2ヶ所にお
いて固定可能である。このように、加圧機構5をスライ
ドバー11および12上で固定するための動作は、前述
したハンドル35によるカム37の動作によって与えら
れる。
【0027】図3には、加圧機構5の一部が断面で示さ
れた、融着装置1の一部を示す上面図である。図3にお
いて、前述したカム37およびハンドル軸36、ならび
にカムケーシング33の一部が図示されている。カムケ
ーシング33の各側壁を貫通して位置決め棒39および
40がそれぞれ配置される。位置決め棒39および40
は、それぞれ、カムケーシング33の各側壁から突出す
るように形成されたガイドスリーブ41および42によ
ってその長手方向に動作可能に保持される。ガイドスリ
ーブ41および42内には、それぞれ、位置決め棒39
および40の周囲を取り巻くように、たとえばコイル状
の圧縮ばね43および44が配置される。圧縮ばね43
および44の各一方端は、それぞれ、位置決め棒39お
よび40の各一方端に形成されたカムフォロワとなるべ
き頭部45および46に当接する。圧縮ばね43および
44の各他方端は、それぞれ、ガイドスリーブ41およ
び42の端部壁47および48に当接する。したがって
、圧縮ばね43および44の作用により、位置決め棒3
9および40は、それぞれ、矢印49および50方向に
変位されるが、このような変位の終端は、位置決め棒3
9および40上に形成されたフランジ51および52が
、それぞれ、端部壁47および48に当接することによ
って規定される。
【0028】前述した位置決め棒39および40の頭部
45および46には、カム37との接触面となる傾斜面
53および54が形成されている。したがって、前述し
たようにハンドル35が上方へ向くように回動され、そ
れによって、カム37が回動されたとき、図3において
想像線で示すように、カム37の各側面は、傾斜面53
および54の各々に作用して、位置決め棒39および4
0を、それぞれ、圧縮ばね43および44の弾性に抗し
て、矢印55および56方向に変位させる。
【0029】図1および図3に示すように、一方のスラ
イドバー11には、第1および第2の位置決め穴57お
よび58が互いに位置を変えて設けられている。他方の
スライドバー12の対応の位置にも、第1および第2の
位置決め穴59および60が設けられている。したがっ
て、図3に示すような状態にあるとき、位置決め棒39
および40がそれぞれ矢印55および56方向に変位す
れば、これら位置決め棒39および40は、それぞれ、
スライドバー11および12の各第1の位置決め穴57
および59に嵌合する。これによって、加圧機構5は、
スライドバー11および12に対して位置決めされかつ
固定される。同様に、位置決め棒39および40が、そ
れぞれ、第2の位置決め穴58および60に嵌合したと
きも、加圧機構5はスライドバー11および12に対し
て位置決めかつ固定される。
【0030】図1に示すように、加圧機構5の下方に延
びるように脚61が設けられる。また、加圧機構5の上
面には、把手62が取付けられ、把手62には、トップ
プレート63が取付けられ、トッププレート63には、
上方へ突出する突起64が設けられる。
【0031】ヒータ3は、図1に加えて、図4にも示さ
れている。ヒータ3は、所定の温度に加熱される第1の
ヒータフェイス65および第2のヒータフェイス66を
備え、これらヒータフェイス65および66は、ヒータ
3の互いに対向する面に形成されている。図4に示され
ているように、タンク6の外周壁8には、継手7が取付
けられる位置に対応して貫通孔67が設けられる。この
貫通孔67は、前述した継手7に備える張出部21の外
周面に形成されたテーパの先端径とほぼ同じ径を有し、
テーパが付与されないことが好ましい。第1のヒータフ
ェイス65は、凸部を構成しており、このような貫通孔
67の内周面およびその周縁部に接触する形状を有して
いる。好ましくは、第1のヒータフェイス65には、継
手7の張出部21と同じテーパが付与されており、貫通
孔67の内周面の図4における右側部分がより多く溶融
されるようになっている。第2のヒータフェイス66は
、凹部を構成しており、継手7の一方端部、すなわち張
出部21の外周面および端面ならびにフランジ19の一
方端面に接触する形状を有している。
【0032】ヒータ3には、図1に示すように、シャフ
ト68を介してグリップ69が取付けられる。シャフト
68は、ヒータ受けプレート17の溝18内に挿入可能
な断面寸法を有している。シャフト68には、ヒータ受
けプレート17に係合する係合プレート70が取付けら
れる。係合プレート70がヒータ受けプレート17に係
合したとき、ヒータ3の中心軸線は、ホルダ4によって
保持された継手7の中心軸線と一致するようにされる。
【0033】ヒータ3の第1および第2のヒータフェイ
ス65および66の温度は、温度調整器71によって調
整されかつ一定に保たれる。
【0034】次に、上述したような融着装置1を用いて
、ポリエチレン製のタンク6の外周壁8に、ポリエチレ
ン製の継手7を取付ける方法について説明する。
【0035】まず、真空パッド2が、タンク6の外周壁
8の所望の位置に吸着固定される。このとき、真空パッ
ド2に備える透孔10の中心が、取付けようとする継手
7の位置に対応している。外周壁8に貫通孔67を設け
ることは、真空パッド2を外周壁8上に固定する前に行
なっても、固定した後に行なってもよい。真空パッド2
を固定した後で貫通孔67を形成する場合には、真空パ
ッド2のたとえばボス13および14を利用してドリル
の位置決めを行ないながら、貫通孔67の形成を行なえ
ば、貫通孔67の、真空パッド2に対する相対的な位置
を一定にすることが容易である。貫通孔67の内周面お
よびその周縁部は、できるだけフラットになるように加
工し、異物を除去しておくことが好ましい。
【0036】次に、スライドバー11および12の各々
の先端部が、それぞれ、ボス13および14に挿入され
た後、セットボルト15および16が締付けられる。
【0037】次いで、継手7が、ホルダ4に対してセッ
トボルト25によって固定される。他方、ヒータ3は、
予め昇温されており、このようなヒータ3が、係合プレ
ート70を介してヒータ受けプレート17に保持された
状態とされる。
【0038】次に、継手7を保持したホルダ4とともに
、加圧機構5が、スライドバー11および12に沿って
タンク6に近接する方向にスライドするように、ハンド
ル35を介して押される。このような動作の途中で、加
圧機構5に保持された突起64は、ヒータ受けプレート
17の溝18内に入り込み、係合プレート70を押すこ
とによって、ヒータ3も、加圧機構5の動きに伴ってタ
ンク6に向かって移動される。
【0039】上述した動作の終端において、図4に示す
ように、ヒータ3の第1のヒータフェイス65がタンク
6の外周壁8に接触し、かつ、第2のヒータフェイス6
6が継手7の端部に接触する状態が得られる。このとき
、図3に示すように、加圧機構5から側方へ延びる位置
決め棒39および40は、それぞれ、スライドバー11
および12の各々の第1の位置決め穴57および59と
整列する位置にもたらされている。
【0040】上述した状態において、ハンドル35が、
約90度上方へ回動操作される。これによって、図3に
おいて想像線で示すように、カム37が回動し、それに
従って、位置決め棒39および40が、それぞれ、矢印
55および56方向に変位し、第1の位置決め穴57お
よび59に嵌合する。このようにして、加圧機構5は、
スライドバー11および12に対して固定される。
【0041】同時に、上述のように回動したカム37は
、連結シャフト28にも作用し、図2において想像線で
示すように、連結シャフト28を、圧縮ばね27の弾性
に抗して、矢印32方向へ変位させる。この反力により
、たとえば、約65kg/cm2 の押圧力が、継手7
からタンク6に向かって与えられる。図4には、このよ
うな押圧力が与えられている状態が示されている。
【0042】図4に示す状態において、ヒータ3の第1
および第2のヒータフェイス65および66は、たとえ
ば270℃の温度に設定され、この状態が約60秒保持
される。この保持時間の終了を知らせるため、タイマに
よってセットされたブザー等が用いられてもよい。
【0043】上述した状態において、タンク6の、第1
のヒータフェイス65に接触する部分、および継手7の
、第2のヒータフェイス66に接触する部分が、ともに
加熱され、溶融される。
【0044】上述の操作を終えたとき、ハンドル35が
元の水平状態に戻される。これによって、位置決め棒3
9および40が、それぞれ、第1の位置決め穴57およ
び59から脱出するとともに、圧縮ばね27による押圧
力が除去される。次いで、継手7を保持したホルダ4と
ともに、加圧機構5が、スライドバー11および12に
沿ってタンク6から離される。そして、ヒータ3が、ヒ
ータ受けプレート17から除かれ、別の場所に置かれる
。なお、上述したような操作は、速やかに行なうことが
好ましい。
【0045】上述したように、ヒータ3を除去した後、
直ちに、再び、ハンドル35をタンク6に向かって押す
ことによって、継手7を保持したホルダ4とともに、加
圧機構5をスライドバー11および12に沿ってスライ
ドさせ、継手7の端部がタンク6の外周壁8に、直接、
接触する状態とされる。
【0046】上述の状態において、加圧機構5は、ヒー
タ3を除去した分だけタンク6に近接しており、加圧機
構5の側方から突出する位置決め棒39および40は、
スライドバー11および12の第2の位置決め穴58お
よび60と整列する位置にもたらされている。この状態
で、ハンドル35が、再び、上方へ約90度回動操作さ
れる。これによって、位置決め棒39および40は、ス
ライドバー11および12の第2の位置決め穴58およ
び60にそれぞれ嵌合し、加圧機構5は、スライドバー
11および12に固定される。
【0047】同時に、カム37の動作に従って、連結シ
ャフト28が、図2において想像線で示すように、圧縮
ばね27の弾性に抗して、矢印32方向に変位する。こ
の状態が、図5に示されている。
【0048】図5を参照して、圧縮ばね27の反力によ
り、継手7は、タンク6に向かって、たとえば約65k
g/cm2 の押圧力によって圧着される。これによっ
て、タンク6側のポリエチレンと継手7側のポリエチレ
ンとが、互いに融着され、実質的に一体化される。すな
わち、タンク6側の貫通孔67の内周面およびその周縁
部と継手7側の張出部21の外周面およびフランジ19
の端面とが互いに融着され、実質的に一体的な接合部分
72が形成される。
【0049】上述の状態は、たとえば60秒以上保持さ
れる。適正な融着が達成されているかどうかは、たとえ
ば、接合部分72の全周からビード73が発生している
かどうかによって確認することができる。
【0050】融着を完了したとき、ハンドル35が、再
び、元の水平状態に戻される。これによって、位置決め
棒39および40が第2の位置決め穴58および60か
らそれぞれ脱出し、さらに、圧縮ばね27による押圧力
が取除かれる。この状態で、たとえば約10分間保持さ
れ、接合部分72の冷却が行なわれる。
【0051】接合部分72の固化を確認した後、継手7
をホルダ4に固定しているセットボルト25が外される
。そして、ハンドル35を引くことにより、ホルダ4と
ともに、加圧機構5が、スライドバー11および12に
沿ってスライドされ、タンク6および継手7から離され
る。次いで、真空パッド2のスイッチ9がオフされ、真
空パッド2による吸着力が除去される。これによって、
真空パッド2が、タンク6から分離され、ホルダ4およ
び加圧機構5とともに、真空パッド2が除去される。こ
のとき、真空パッド2が、継手7にぶつからないように
される。
【0052】図6には、上述の操作を終えて、タンク6
に継手7が取付けられた状態が示されている。継手7側
のポリエチレンは、接合部分72において、タンク6側
のポリエチレンと融合しており、強固な取付け状態を実
現している。なお、接合部分72の強度を確認するため
に行なった実験では、継手7をタンク6から離すように
所定の速度で引張ったとき、破断が、接合部分72にお
いて生じず、タンク6の外周壁8の他の部分において生
じ、接合部分72における強度に対する信頼性が高いこ
とが確認された。
【0053】上述した実施例は、この発明を実施するた
めの好ましい一例にすぎず、たとえば、ヒータによる加
熱温度および保持時間、融着時において接合部分に及ぼ
される押圧力、等は、用いられる熱可塑性樹脂の種類、
タンクおよび継手の各側における形状、融着されるべき
面積、等により異なり、融着後の強度を考慮して、これ
らを決定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を実施するための融着装置
1の全体を示す斜視図である。
【図2】図1に示した融着装置1に含まれるホルダ4お
よび加圧機構5を示す拡大断面図である。
【図3】図1に示した融着装置1に含まれる加圧機構5
ならびにスライドバー11および12の関連を示す上面
図であり、一部断面で示されている。
【図4】図1に示した融着装置1を用いて、ヒータ3に
よる溶融ステップを実施している状態を示す拡大断面図
である。
【図5】図1に示した融着装置1を用いて、融着ステッ
プを実施している状態を示す拡大断面図である。
【図6】タンク6に継手7が取付けられた状態を示す拡
大断面図である。
【符号の説明】
1  融着装置 2  真空パッド 3  ヒータ 4  ホルダ 5  加圧機構 6  タンク(容器) 7  継手 19,20  フランジ 21  張出部 27  圧縮ばね 28  連結シャフト 35  ハンドル 37  カム 39,40  位置決め棒 57,59  第1の位置決め穴 58,60  第2の位置決め穴 65,66  ヒータフェイス 72  接合部分

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  熱可塑性樹脂からなる容器、および前
    記熱可塑性樹脂に対して熱融着され得る熱可塑性樹脂か
    らなる継手を準備し、前記容器の所望の位置に貫通孔を
    設け、前記貫通孔の周縁部およびこの周縁部と接する前
    記継手の端部をそれぞれ加熱して溶融させ、前記溶融し
    た貫通孔の周縁部に向かって前記溶融した継手の端部を
    押し付け、それによって前記容器側の熱可塑性樹脂と前
    記継手側の熱可塑性樹脂とを互いに融着させ、次いで、
    前記融着された前記容器と前記継手との接合部分を冷却
    する、各ステップを備える、熱可塑性樹脂製容器に継手
    を取付ける方法。
JP3000736A 1991-01-08 1991-01-08 熱可塑性樹脂製容器に継手を取付ける方法および継手 Expired - Lifetime JPH0780243B2 (ja)

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