JPH045876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱可塑性合成樹脂製の管体を接続す
るための管継手に関し、特に熱可塑性合成樹脂製
の筒状体に縮径記憶機能を保有した管継手の製造
方法に関する。

［従来の技術］ 従来熱可塑性合成樹脂たとえばポリエチレン製
の管の配管において管体を接続するには、第６図
に示したごとく熱可塑性合成樹脂、例えばポリエ
チレンからなる筒状体５０の内周面に電熱線５１
が埋め込まれた管継手５２が用いられている。電
熱線５１は筒状体５０の軸線方向内周に沿つて螺
旋状にかつ電熱線５１の外周の一部を筒状体５０
から露出させて保持されている。接続にあたつて
はこの筒状体５０の両端部に、接続されるべきポ
リエチレン製管体５３，５４の端部がそれぞれ嵌
入され、この状態で電熱線５１に電力付勢する。
そうすると電熱線５１の発熱によつて筒状体５０
の内周面と管体５３，５４の外周面とが加熱され
る。筒状体５０の全外周にわたつて締付金具８を
固定しておくと、筒状体５０が半径方向外方へ熱
膨脹することが抑えられると共に管体５３，５４
が熱膨脹して筒状体５０の内周面と管体５３，５
４の外周面とは、相互に圧接して一体的に熱溶着
され接続が行われる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記従来の管継手では、電熱線５１に
電力付勢時において筒状体５０の外周に締付金具
８を固定していないと筒状体５０が半径方向に熱
膨脹するので、管体５３，５４の外周面は筒状体
５０の内周面と密着せず、従つて電熱線５１によ
る熱伝導が悪く、管体外周面の溶融程度が少く完
全な熱溶着が行われない。従つて不完全な状態で
接続が完了し、接続完了後の外観からは締付金具
８を固定した状態で接続されたかどうかの判別が
付かず管体５３，５４に引張応力や曲げ応力が発
生した時、容易に接続部が破壊される恐れがあつ
た。また、電熱線５１の発熱によつて加熱時、筒
状体５０の外周に固定した締付金具８は筒状体５
０の熱膨脹を強制的に抑えた状態で管体５３，５
４と熱溶着させるので、溶着接続後の筒状体５０
には残留応力が保有されており、外部環境による
温度や径年変化によつて筒状体５０が膨脹する方
向に力が働き、管５３，５４との溶着面を引き離
す方向に作用して、熱溶着が不完全な部分がある
と応力集中現象が生じ、この部分にクラツクが発
生する。本発明は上記の問題点を解消する合成樹
脂製管継手の製造方法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨は、外型内にマンドレルを装着し
射出成形によつて合成樹脂製の筒状体を成形した
後、前記射出成形時の温度より30度乃至８０度低
い温度範囲にて前記成形後の筒状体の内径を強制
的に拡径し、該拡径した状態で冷却硬化したこと
を特徴とする樹脂製管継手の製造方法である。

［作 用］ 射出成形後、筒状体の内径を強制的に拡径し拡
径した状態で冷却硬化させてあるので、この筒状
体内には形状記憶応力が保有されており、管を挿
入後溶着接続時の発熱体の発熱によつて管継手が
加熱されると筒状体の形状記憶機能によつて射出
成形直後の形状に戻ろうとする力が働き、管継手
の内径が縮径される。このため管継手の内面と管
の外面は強力に圧着され加熱による溶着は完全に
行われる。

［実施例］ 具体的な製造方法の例を第１図乃至第３図にて
示す。第１図は熱可塑性合成樹脂例えばポリエチ
レンを射出成形する状態を表わし、外金型２は上
金型２１と下金型２２に分割され、分割部にマン
ドレル３が介装されて組付けられている。マンド
レル３の外径ｄ１は接続すべき管の外径より若干
小さな径にしてある。マンドレル３の外周面は耐
熱ゴム等で形成された弾性体外筒３１で形成さ
れ、その両端部３２がマンドレル本体３１と固定
されて内部にはマンドレル３の外部から液圧ある
いは空気圧等の圧力流体を圧入できる穴３３が形
成されている。上記マンドレル３の外面には管継
手の内面に埋設保持するための電熱線１０が第３
図のごとく軸線方向に曲がりくねつたカーブを描
きながら且つ螺旋状に巻かれてある。この金型内
の空隙部５に、金型内に形成されているランナー
を通つて射出成形機から送られた溶融状態のポリ
エチレン樹脂が射出され、前記マンドレル３に装
着した電熱線１０と一体で管継手５が成形され
る。

管継手５を射出成形後、成型時の外金型２は取
除かれてマンドレルに管継手が装着された状態で
冷却が初まり、射出成形時の樹脂の温度から−30
度乃至80度の温度範囲になつたら第２図に示すご
とくマンドレルの穴３３より圧力流体を圧入す
る。圧力流体はマンドレル本体３４の外周に固定
されている弾性体外筒３１を膨脹させて成形され
た管継手５の内径を強制的に拡径する。この時の
拡径寸法ｄ２は接続する管体１の外径より若干大
きな径となる様設定してある。又この拡径時にお
いて、マンドレルの外周に装着してある電熱線１
０も、軸線方向に曲がりくねつたカーブを描きな
がら螺旋状に巻かれてあるので、マンドレルの膨
脹に追随して拡径される。この強制的に拡径した
拡径寸法ｄ２を保持した状態で空冷又は水冷によ
つて管継手５を冷却し硬化させる。冷却硬化した
ら前記マンドレルの圧力流体を解除しマンドレル
の弾性体外筒３１を成形時の状態に収縮させて拡
径された管継手５を取り出す。この様にして製造
された管継手は内部に形状記憶応力が保有されて
おり、再び加熱することにより成形時の内径ｄ１
に縮径される。

第４図は本発明の製造法によつて得られた管継
手５の接続時の状態を表わし、左半分は接続が行
われる以前の状態を、右半分は溶着接続後の状態
を示す。管継手５の内周面９には電熱線１０が製
造時にマンドレルの外周に装着したごとく第５図
の状態で埋設保持されている。

この管継手に接続管１を挿入して電熱線１０に
電力付勢すると電熱線１０は発熱し管体１の外周
面と管継手５の内周面は加熱され、同時に管継手
５の内周面９は前記強制的に拡径したときの形状
記憶応力が温度の上昇によつて解除し、射出成形
直後の形状に戻ろうとする形状記憶機能が働き縮
径される。この時電熱線１０は第５図に示すごと
く、管継手の内周面で軸線方向に曲がりくねつた
カーブを描きながら、且つ螺旋状に埋設保持され
ているので、管継手５の縮径に応じて電熱線１０
の縮径も容易に追随する。従つて管外面は管継手
内面に強固に圧着された状態で加熱されるので、
管継手の内周面９と管体の端部外面は溶融状態と
なり一体的に熱溶着される。

本発明の製造方法によつて得られた管継手は、
接続後、管体１に曲げ応力が作用したとき、管継
手内周面の電熱線は周方向に曲がりくねつた状態
で螺旋状に埋設されているので電熱線埋設部端部
の管外面との溶着も周方向に曲がりくねつたカー
ブを描いて溶着される。従つて溶着部の境界も周
方向直線状に発生せず、管の曲げ応力に対して継
手端部の境界線で応力が集中する現象は避けら
れ、曲げ応力に強い管継手が得られる。又管継手
の内径が縮径されるとき電熱線も継手の内径に応
じて容易に縮径するので管体外面を圧着した状態
で加熱がなされ、管体および管継手とも均一に溶
け込み接続部の強度が高い管継手が得られる。尚
本実施例では発熱体として電熱線１０を用いた
が、電熱線に代えて例えば導電性の鉄粉等を用い
てもよい。

［効 果］ 以上説明のごとく本発明の管継手の製造方法に
よれば、接続時に管継手の内周部に埋設した発熱
体の発熱によつて管継手の内径が縮径するので管
体外面と管継手の内面が圧着した状態で溶融接続
され、接続部の強度の高い管継手を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施例を示し、第
１図は成形時の状態を示す縦断面図、第２図は拡
径時の状態を示す縦断面図、第３図は成型時のマ
ンドレルに装着する電熱線の状態を示す図、第４
図は本方法によつて得られた管継手の接続時の状
態を示す縦断面図、第５図は同じく管継手の電熱
線の状態を示す縦断面図、第６図は従来の管継手
の接続状態を説明する縦断面図である。 １…接続管、２…外型、３…マンドレル、３１
…弾性体外筒、５…管継手、１０…電熱線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外型内にマンドレルを装着し射出成形によつ
   て内周部に発熱体を有す合成樹脂製の筒状体を成
   形した後、前記筒状体が射出成形時の温度より30
   ℃乃至80℃低い温度範囲で前記マンドレルを拡径
   して射出成形後の筒状体の内径を強制的に拡径
   し、該拡径した状態で冷却硬化して樹脂製管継手
   を得ることを特徴とする樹脂製管継手の製造方
   法。