JPH05296381A - 電気融着式管継手 - Google Patents

電気融着式管継手

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JPH05296381A
JPH05296381A JP4095287A JP9528792A JPH05296381A JP H05296381 A JPH05296381 A JP H05296381A JP 4095287 A JP4095287 A JP 4095287A JP 9528792 A JP9528792 A JP 9528792A JP H05296381 A JPH05296381 A JP H05296381A
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孝 穴水
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、電熱線の端子を継手本体の中央部に
設ける場合でも、継手本体の肉厚を確保すると共に余分
な肉厚をなくし、成型上も容易に行え、クラックや漏れ
の問題のない品質の安定した電気融着式管継手を提供す
るものである。 【構成】継手本体の端部に接続すべき熱可塑性樹脂管を
受け入れるための開口部を有し、この開口部内面の近傍
に電熱線を埋設し、この電熱線の両端に端子を有する熱
可塑性樹脂材料よりなる継手において、継手本体の端部
側を除く中央側に設けた前記端子は、継手本体の外周面
から突出する熱可塑性樹脂材料の突出部を設け、この突
出部に前記端子を設けたことを電気融着式管継手であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、都市ガス、上水道、温
水等を運ぶのに用いられるポリエチレン管、ポリブテン
管等の熱可塑性樹脂管を電気融着により接続する管継手
に関するもので、特に継手本体内に１系統以上の電熱線
を埋設した電気融着式管継手に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】電気融着式管継手は、接続すべき樹脂管
とほぼ同じ樹脂材料で作られていて、端部に樹脂管を受
入れる開口部を有している。例えばソケットやエルボ形
管継手では継手の両端に開口部を有し、この開口部の内
面近傍には電熱線が埋設されている。電熱線は通常直列
につながれていて電熱線の両端は継手端部で外に取り出
されている。この端子としてコネクタ−ピンを用い、電
熱線の端部をこれに接続し、コネクタ−ピンは継手本体
内に埋設して本体に一体固定されている。
【０００３】この管継手の両端の開口部に接続すべき樹
脂管を挿入し、電熱線の端子間に電源を接続して電流を
流すことにより、本体に埋設した電熱線が加熱し、開口
部内面の樹脂材料が溶融して膨張し、開口部内に装着し
た樹脂管の外面を溶融して樹脂管と融着接続する。この
ように電気融着式管継手では、継手の両端部に電熱線の
端子が設けられており、必要な場合は樹脂の溶融する進
行状態を観察するための測定用開口穴が継手端部の電熱
線が巻かれているワイヤ−ゾ−ン上に設けられることも
ある。
【０００４】呼び径が７５Ａ程度までの管継手では、管
継手の両側を同時に通電して両側の樹脂管を同時に融着
接続することが通常行われる。これは電熱線に通電する
電源の容量が通常１．０〜１．５ＫＷ程度のものなの
で、管継手の両端の電熱線を直列に接続してその両端子
から通電を行って融着を行うことが出来るためである。
【０００５】しかし呼び径が７５Ａ以上のものになる
と、径が大きくなるに従い電熱線の巻かれているワイヤ
−ゾ−ンの長さも長くなってくる。また管継手の肉厚も
厚くなってくるので電気融着に要するエネルギ−も多く
必要となる。このために大口径の管継手では管継手の各
端部毎に融着させる必要が出てくる。このため、管継手
の各端部の電熱線の両端子を管継手の外に取り出すこと
になる。即ち管継手の端部側の端子と管継手の中央側の
端子を管継手の各端部毎に設けることになる。
【０００６】ガスを供給するために用いる管継手では、
樹脂管と融着接続した後で熱間内圧クリ−プテストを行
う。このテストでは温度を８０度Ｃ程度に上げて８〜
９、５Ｋｇ／ｃｍ の内圧をかける。樹脂管は管継手の
ワイヤ−ゾ−ンに融着されているが、熱間内圧クリ−プ
テストの圧力によって両側のワイヤ−ゾ−ンの間にある
継手中央部の内面に内側から継手を外方へ押し開こうと
する力が作用する。この力によってワイヤ−ゾ−ン奥側
の先端に応力が集中するので、継手の壁にワイヤ−ゾ−
ン奥側の先端から外方に向かってクラックが入ることが
ある。
【０００７】かかる圧力に耐えるためには、継手中央部
の肉厚を大きくしておく必要がある。特に大口径の継手
のように、継手の中央部あるいはワイヤ−ゾ−ンの奥部
に電熱線の端子を設ける場合には、端子及び電熱線コイ
ルと端子間を接続するリ−ド線のためにそれだけ継手の
肉厚が薄くなる。また管継手の樹脂のなかに電熱線の端
子やリ−ド線があると、樹脂とリ−ド線や端子との境界
に応力が集中してそこに歪みが生じる原因にもなる。
【０００８】また電熱線の端子は電源の端子を機械的に
接続するので、その接続時や切り離し時に押し引きの力
だけでなく曲げの力も加わるので、その力に耐え得るよ
うに継手本体に固定しておく必要がある。このためにＪ
ＩＳＫ６７７５においても、管継手の樹脂管と接続する
部分の肉厚を、継手本体から２／３Ｌ（Ｌは樹脂管を受
け入れる部分の長さ）の範囲を除く奥部では、呼び１０
０Ａで１３、１ｍｍ、１５０Ａで１８、８ｍｍ、２００
Ａで２４、５ｍｍを最小とすると規定されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように肉厚を大き
くしたものに電熱線の端子を付けるには、規定の肉厚の
上に端子を保持するだけの樹脂による肉厚を設けなけれ
ばならない。しかしこのように肉厚が大きくなると管継
手の成型が困難になる。電気融着式の管継手は使用する
樹脂、例えば中密度のポリエチレン樹脂で作った薄肉内
筒の外面に電熱線を巻き付け、この内筒を成型機のキャ
ビテイにおいて継手の外側を射出成型して一体の管継手
を形成する。継手の肉厚が厚いと、継手外側部分の樹脂
量が極めて大きくなり、成型機で成型時に継手外側部分
の溶融した樹脂の熱で電熱線をコイル巻きした内筒を変
形させたり又は溶融させたりすることがある。また継手
を成型後の冷却時の収縮が大きくなり歪みを生じさせ
る。
【００１０】継手の肉厚は使用する圧力に耐えるだけの
厚さがあればよいものを、電熱線の端子を保持するため
に全体に渡って肉厚を厚くするとそれだけ無駄な樹脂を
使用することになる。また肉厚が大きくなるに従い、樹
脂の量も大きくなるので成型金型の締め付け力も大きな
ものが必要となり、樹脂の射出する容量も大きなものが
必要となる。このため射出容量が大きな、金型締め付け
圧力の大きな射出成型機が必要になってくる。本発明は
上記の問題を解決するもので、電熱線の端子を継手本体
の中央部に設ける場合でも、継手本体の肉厚を確保する
と共に余分な肉厚をなくし、成型上も容易に行え、クラ
ックや漏れの問題のない品質の安定した電気融着式管継
手を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、継手本
体の端部に接続すべき熱可塑性樹脂管を受け入れるため
の開口部を有し、この開口部内面の近傍に電熱線を埋設
し、この電熱線の両端に端子を有する熱可塑性樹脂材料
よりなる継手において、継手本体の端部側を除く中央側
に設けた前記端子は、継手本体の外周面から突出する熱
可塑性樹脂材料の突出部を設け、この突出部に前記端子
を設けたことを電気融着式管継手である。
【０００８】本発明においては、前記中央部に設けた端
子を保持する突出部以外の部分の壁部の厚さを規定の厚
さにすることが望ましい。また突出部と他の壁部との間
には過余部として２ｍｍ以上のＲを付けることが望まし
い。また突出部以外の部分の管継手の肉厚を厚いところ
でも管継手の内径の０、１１から０、２０にすることが
望ましい。
【０００９】
【作用】本考案は上記の構成であるから、継手本体の電
熱線の中央側の端子は継手本体中央側において外周面に
突出して設けた突出部内に設けられ、その部分で保持さ
れ固定されている。熱可塑性樹脂の突出部は電熱線の端
子を電熱線のリ−ド線と接続し、端子を成型金型内のリ
セス部において継手を射出成型するときに継手と一体に
成型出来る。このため端子は強固に継手に保持出来る。
また継手本体上に端子による肉厚の薄い部分が出来ない
ので、継手内部の圧力が上がってワイヤ−ゾ−ンの奥部
に応力の集中があっても、端子が原因となってクラック
が発生することがない。
【００１０】本発明では、中央部に設けた突出部以外の
管継手の壁部の厚さを樹脂管との電気融着に必要な、ま
た継手本体の強度上必要な最小限の肉厚で成型上からも
最も望ましい寸法、管継手の内径の０、１１から０、２
０の間の厚さにすることが出来るので、全体の肉厚は余
分に大きくする必要がなく、成型時の成型金型や射出成
型機も小さくすることが出来る。また継手本体の強度上
必要な最小の肉厚にすることが出来るので、熱間内圧ク
リ−プ試験のクラック等の問題、製造時の成型歪みや内
筒の溶融の問題が解決出来る。本発明で突出部と周囲の
壁の間に過余部分として、壁から突出部にかけて徐序に
肉厚が厚くなるように２ｍｍ以上のＲを設けると、突出
部の強度が強くなり効果的である。
【００１１】本発明で、管継手の端部に近いところにあ
る電熱線の端子は、継手の壁内に設けることが出来る。
管継手の端部開口へ熱可塑性樹脂管を挿入し、この端部
にある端子と継手中央部の熱可塑性樹脂で作られた突出
部内にある端子との間に電源を接続して、電熱線を発熱
させて樹脂管を融着接続する。一方の端部に樹脂管を融
着した後、管継手の他の端部に挿入されている樹脂管と
も、継手の端部にある端子と継手中央部の突出部内にあ
る端子との間に電源を接続して、同様に樹脂管を融着接
続する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の一実施例を示す樹脂管を挿入した
状態の電気融着式管継手の部分断面図で、図２は図１の
平面を示す。本実施例の管継手１は図３に示す接続部材
１１を成型した後、この接続部材１１、１１の中央側端
面４１を夫々加熱盤によって加熱し、接続部材１１と１
１の端面同志を熱融着接合して一体化したものである。
【００１３】管継手１の両端部には樹脂管５０を受け入
れる開口部１３を有し、この開口部１３の内周側に電熱
線２を螺旋状に埋設してある。電熱線２は管継手１の端
部側と中央部側に埋設した端子２１と２２に接続してあ
り、電熱線２、端子２１、２２は管継手の両側開口部に
夫々設けてある。端子２１、２２の近傍に設けた穴１
４、１５は樹脂管との接続時、電熱線２の加熱による管
継手１の溶融状態の進行を連続的に測定する熱電対温度
計を挿入するための開口穴である。１６は樹脂管との接
続時に管継手１の溶融樹脂がこの中に盛り上がり継手外
周っ面より突出して、樹脂管との融着が正常に行われた
かを外部から目視で判別するためのインジケ−タ穴であ
る。
【００１４】管継手１の中央側の端子２２は管継手の外
周面１８から突出して設けた継手本体の熱可塑性樹脂に
よる突出部１７内に設けてある。突出部１７は端子２２
の下部を埋設する高さ分外周面１８から突出しており、
この突出部１７に中央側の端子２２と温度測定用の開口
穴１５を設けてある。従って端子２２の下端面と開口穴
１５の底面は、突出部１７を除く外周面１８より外側位
置ある。
【００１５】管継手１の中央側の突出部１７を除く肉厚
ｔは、端部側の肉厚より大きく形成してあり、例えば管
継手１の呼び径が１５０Ａのもので２１ｍｍである。こ
の肉厚ｔは樹脂管５０との電気融着に必要な性能上か
ら、また継手本体の強度上から最小限、開口部１３の内
径ｄの０、１１倍必要で、また継手製造時の成型上の問
題から開口部１３の内径ｄの０、２０以下が望ましいこ
とが判明している。
【００１６】管継手１の両端開口部１３へ樹脂管５０を
夫々挿入した後、端子２１、２２に電源を接続して電熱
線２に通電すると、電熱線２の加熱によって電熱線２付
近の樹脂が加熱されて溶融する。溶融した樹脂は主に内
面側に膨張して樹脂管５０の外周面を溶融し、樹脂管５
０との融着が行われる。膨張した溶融樹脂の一部はイン
ジケ−タ穴１６内に入り込み、穴１６を塞いで継手外周
面より突出するので、外部から目視で正常に融着が行わ
れたかを確認出来る。温度測定用の開口穴１５は、電熱
線２に通電が行われる前から熱電対温度計を挿入してあ
り、開口穴１５の底面と接触して融着が終了するまで開
口穴底面の温度を計測し、電源へフイ−ドバックする様
にしている。このため開口穴１５への溶融樹脂の膨張は
起こらない。
【００１７】次に管継手１内へ電熱線２と端子２１、２
２を埋設固定する手段について説明する。図３に管継手
１を形成する前の両側の接続部材１１を示す。接続部材
１１の内面側は接続する樹脂管５０と同じ熱可塑性樹脂
材料よりなる薄肉の内筒３で、内筒３の内面は樹脂管５
０を受け入れる管継手の開口部１３となっている。外面
側には電熱線２をコイル巻きするための螺旋状の溝３１
を設けてあり、溝３１の両側には電熱線の端子２１、２
２を固定するための台座３３、３４を設けてある。
【００１８】台座３３、３４は内筒３の円周上の一部に
突出して設けてあり、台座の上端面には端子２１、２２
の下部を挿入するための穴を設けてある。接続部材１１
の端部側の台座３３は低く、管継手の中央側に位置する
台座３４は高く突出している。台座３４の突出高さは端
子２２の下端面が管継手中央側の外周面１８より外側に
なるように設けてある。この内筒３の溝３１に通電によ
って発熱する電熱線２を巻き付け、台座３３、３４に固
定した端子２１、２２に電熱線の両端を接続してある。
【００１９】このように形成した内筒３を射出成型機の
金型内にマンドレルを介して装着する。金型は端子２
１、２２を受け入れて接続部材１１の外面形状を成型す
るキャビテイを有し、キャビテイ内面と内筒３の外面と
の間に熱可塑性の溶融樹脂を射出して外筒４を成型す
る。射出した溶融樹脂によって内筒３の該面と外筒４は
一体的に熱融着接合され、電熱線２及び端子２１、２２
も一体的に埋設固定される。
【００２０】内筒３の肉厚は外筒４の肉厚に比べて極端
に薄い。例えば呼び径が１５０Ａの内筒３では、溝３１
の底面と開口部１３内面との肉厚は０、５から１ｍｍで
ある。このため外筒４の肉厚が過度に大きいと、外筒４
を成型時の溶融樹脂の熱容量によって内筒３が溶融した
り、溝３１にコイル巻きした電熱線２が不規則に変形す
る不具合が生じる。本発明では外筒４の外面に突出部１
７を設けてあり、この突出部１７に端子２２を埋設して
あるので、外筒４の肉厚を管継手の性能上に必要なだけ
の肉厚にすることが出来、外筒４を射出成型する際にお
いても内筒３が溶融したり電熱線が変形するような問題
が生じない。
【００２１】このように形成した接続部材１１と１１の
各中央側端面４１を互いに熱融着することにより、前記
図１、図２の管継手１を得る。管継手１の中央側の端子
２２は突出部１７内に埋設されているので、適正な肉厚
ｔが保持され、従来の継手本体に直接端子を埋設した場
合の、端子の下部が埋設されていることによる肉厚減少
部分がない。このため管継手の強度上、品質上に必要な
肉厚を確保出来るので性能が安定し、更に製造面におい
ても射出成型上の問題が解消された。
【００２２】本実施例では２つの接続部材１１と１１を
熱融着して一体化し管継手１を得る場合を説明したが、
継手の両端部に最初から複数系統の電熱線と端子を設け
た内筒を用いて外筒を射出成型して管継手を製造する場
合でも同様の効果を発揮する。
【００２３】
【発明の効果】以上説明のごとく、本発明の電気融着式
管継手は、樹脂管との電気融着に必要な、又流体の異常
圧力等による強度上の必要な肉厚を確保出来る。また継
手本体の脂射出成型上からも適正な肉厚にして成型製造
上の問題をなくすことが出来る。このため性能品質面、
製造面、樹脂量及び継手の重量の低減から大きな効果を
発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
図１ 本考案の一実施例を示す樹脂管を挿入した状態の
部分断面図である。 図２ 図１の平面図である。 図３ 図１の接続部材１１を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ 電気融着式管継手 ２ 電熱線 ３ 内筒 ４ 外筒 １１ 接続部材 １３ 開口部 １４、１５ 温度測定用開口穴 １６ インジケ−タ穴 １７ 突出部 １８ 外周面 ２１、２２ 端子 ３１ 溝 ３３、３４ 台座 ４１ 接続部材の中央側端部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 継手本体の端部に接続すべき熱可塑性樹
    脂管を受け入れるための開口部を有し、該開口部内面の
    近傍に電熱線を埋設し、該電熱線の両端に端子を有する
    熱可塑性樹脂材料よりなる継手において、 継手本体の端部側を除く中央側に設けた前記端子は、継
    手本体の外周面から突出する熱可塑性樹脂材料の突出部
    を設け、該突出部に前記端子を設けたことを特徴とする
    電気融着式管継手。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH035127A (ja) * 1989-05-19 1991-01-10 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> マーカー機能を併有する継手

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