JPH0626594A - 溶接可能な管継手およびそれと共に形成されたパイプジョイント - Google Patents

溶接可能な管継手およびそれと共に形成されたパイプジョイント

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JPH0626594A
JPH0626594A JP4063524A JP6352492A JPH0626594A JP H0626594 A JPH0626594 A JP H0626594A JP 4063524 A JP4063524 A JP 4063524A JP 6352492 A JP6352492 A JP 6352492A JP H0626594 A JPH0626594 A JP H0626594A
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JP
Japan
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sleeve
pipe joint
stress
weldable
weldable pipe
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JP4063524A
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David J Wall
ジョン ウォール デェイビッド
Robert E Beechey
エドワード ビーチェイ ロバート
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Victaulic Co PLC
Rutland Plastics Ltd
Original Assignee
Victaulic Co PLC
Rutland Plastics Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 溶接時に発生する過剰な溶融圧力により生ず
る加熱ワイヤ等の飛び出し等の不都合を防止し、また溶
融ポリマーの滲出防止に伴う空隙の発生を防止する管継
手を提供する。 【構成】 管継手１は、スリーブ部材２を有し、これの
内面５の下であって両端に埋設された螺旋状に巻かれた
加熱要素ないしはワイヤ３，４を備え、これはスリーブ
部材の軸方向端面６，７から始められ、軸方向中心に向
かってスリーブの中心に少し足らないところで終る。ス
リーブはその外部周辺に直径が小いさい部分であって、
各端部の加熱要素３，４の大部分を放射状におおってい
る溶融調節部分８，９を備えている。これによって中央
の厚い応力抵抗部１０と、２つのより厚い終端部１１，
１２が形成され、応力抵抗部１０は連結されるべく２つ
のパイプ１７，１８の端部をおおっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接可能な管継手に関
し、このものは熱可塑性のパイプと連結できる中空の熱
可塑性継手であって、継手の内部周辺壁の一部はプラス
チックパイプの外側周辺壁の一部へ溶融ないしは溶接に
よってジョイントされるように構成されている。本発明
はさらに詳しくは、管継手の中に埋設された電気加熱手
段によって、パイプの外部周辺に溶融して適合される溶
接可能な管継手の生産（物）に関する。
【０００２】ここに表現されるパイプはパイプ、チュー
ブ、パイプ状の部材、およびベンド、エルボ、Ｔコネク
タ、フランジアダプタおよび部品等の管機構に使われる
継手、およびバルブ、ポンプ等の管機構のパイプ状の部
品によってフィトするように適合される装置をも包含す
るということは理解されるべきである。
【０００３】
【従来の技術】中空のプラスチック管継手であって、螺
旋状のグルーブ（溝）が管継手のスリーブ状の部分内壁
の一部の回りに形成され、その中に電気的に伝導性のあ
るワイヤが配置されるものはすでに提案されている。こ
れによって、管継手が熱可塑性のパイプないしはパイプ
状の部材の回りに非常に接近して置かれ、電流が電気ワ
イヤに流される時に、管継手とパイプのプラスチック表
面近傍の溶融が起こり、２つのボディの間で溶融ないし
は溶接が起こる。
【０００４】このような構成は、英国特許2135746Bおよ
び2135747Bの中に開示されている。このような管継手の
デザインにおけるクリティカルな（臨界的な）要素の一
つは、専門的に指定された実行要求を満たす不変的に好
結果の溶接の準備を保証することである。この中で、最
も重要な点は、管継手とパイプの間の溶接界面で、適切
な条件を達成することである。このような条件の２つ
は、満足の行く溶接のために適切な温度分布を得ること
および、多分もっと達成困難ではあるが、溶接過程の間
の溶解したプラスチック材料の中の正確な圧力を得るこ
とである。
【０００５】例えば、１８０mm以上の大径のパイプ用の
大径の管継手の発達に伴って、実行圧力の要求は、より
厚い肉厚の管継手の使用を要請し、そしてこれから溶接
中の熱と圧力の正確な量の達成は、サイズの大きさが増
大することによってますます困難になっていく。
【０００６】従って、例えば、このような大きな管継手
の厚くなった肉厚は、結果として溶けたポリマーとなる
溶接過程の間、過剰な溶融圧力を引き起こす原因にな
る。そして、ときに加熱ワイヤの一部は、パイプと管継
手の間から押し出される。
【０００７】加熱ワイヤのこのような動きは、極端な場
合、互いの接触や短絡によるオーバヒートの原因とな
る。一方、他の極端な場合、大きな冷たいパイプが有す
る冷却効果による早まった結合ミスは、亀裂の拡張や結
合不良という結果になる。
【０００８】理論的には、溶融部での圧力の減少は、管
継手の肉厚を小さくすることによって達成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このことは管
継手を使用する際の圧力のもとに応力実行を危なくす
る。一方、ある場合には溶融ポリマーの滲出に至り、時
折り溶融圧力によって溶融界面に沿う空隙は、減じられ
た肉厚の長さ方向に沿って、曲げを生じさせ、継手を弱
くする。
【００１０】本発明はかかる実情のもと創案されたもの
であって、その目的は、上記の問題点を解決することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の溶接可能な管継手は、熱可塑性の材料のスリ
ーブ部材を備え、該スリーブ部材は、より肉厚の厚い応
力抵抗部分と、より肉厚の厚い終端部と、応力抵抗部分
と終端部との間に存在するより肉厚の薄い溶融調節部分
とを有し、前記応力抵抗部分は、管継手に連結されるべ
くパイプの端部の上にきて使われるように整えられ、こ
のスリーブの応力抵抗部分は、８：１より小さくなら
ず、１２：１を越えない範囲の標準寸法比を有し、前記
スリーブの終端部は８：１より小さくならず、１２：１
を越えない範囲の標準寸法比を有し、前記溶融調節部分
は、１４：１より小さくならず、１９：１を越えない範
囲の標準寸法比を有し、スリーブの内部壁は、壁にそっ
てかつ壁内部に電気加熱ワイヤを備え、壁の内表面の近
傍に円周に配置されており、該加熱ワイヤは、スリーブ
の長さに渡って配置され、少なくともその大部分は溶融
調節部分の中に存在するように構成した。
【００１２】標準寸法比は、管継手の肉厚に対する外径
の比である。スリーブの溶融調節部分の標準寸法比は、
１５：１より小さくなく、１７：１を越えない範囲であ
るようにすることが好ましい。また、スリーブの終端部
の標準寸法比は、９：１より小さくなく、１１：１を越
えない範囲であるようにすることが好ましい。さらに管
継手の応力抵抗部の標準寸法比は、９：１より小さくな
く、１１：１を越えない範囲であるようにすることが好
ましい。
【００１３】本発明の一実施例において、加熱ワイヤ
は、その少しの部分が応力抵抗部分の中に位置するよう
にスリーブの軸方向に伸びており、そして、この部分は
その軸方向寸法において加熱ワイヤの４０％まで結合し
てもよい。
【００１４】本発明の他の実施例において、管継手スリ
ーブは、両端を有し、そして、それゆえ、２つの終端
部、２つの溶融調節部分、２セットの電気加熱ワイヤ、
１つの軸方向中央の応力抵抗部を備え、管継手に連結さ
れるべく２つのパイプの上に来るように使われる。加熱
ワイヤのセット（組み）は互いに離れていても良いし、
また、例えば、応力抵抗部を横断してスリーブの内部周
辺の回りに、広いピッチで、螺旋状のワイヤの連続的な
操作によって、連続して連結されても良い。
【００１５】スリーブの応力抵抗部は、軸方向管継手に
沿った応力の変化が急激に変わらないように溶融調節部
分に向けて円錘形状に傾斜させることによって径を減じ
てもよい。
【００１６】本発明は、上記定義のごとく、管継手を一
体化させるパイプ継手の範囲までも含む。本発明をより
容易に理解するために、添付図面を参照して一実施例を
一例として説明する。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、、本発明の管継手（フィティン
グ）が、電気溶融溶接される前に結合されるべくパイプ
のまわりに緩く配置された図である。図２は、溶接して
いる最中における、図１のパイプと管継手を示した図で
ある。
【００１８】図１に示されるように、管継手１は、スリ
ーブ部材２を有し、このものは、スリーブ部材の内面５
のちょうど下であって両端に埋設された螺旋状に巻かれ
た加熱要素ないしはワイヤ３，４を備え、この螺旋状の
加熱要素は、スリーブ部材の軸方向端面６，７から始め
られ、軸方向中心に向かってスリーブ２の中心に少し足
らないところで終わっている。
【００１９】前記スリーブは、その外部周辺に、直径が
小さい部分であって、スリーブ２の各端部の加熱要素
３，４の大部分を放射状におおっている２つの実質的な
溶融調節部分８，９を備えている。そして、これによっ
て、中央のより厚い応力抵抗部１０と、２つのより厚い
終端部１１，１２が形成され、前記応力抵抗部１０は、
連結されるべく２つのパイプ１７，１８の端部をおおっ
ている。
【００２０】応力抵抗部１０の標準寸法比は、代表的に
は１０：１、溶融調節部分８，９のそれは、代表的には
１８：１、終端部１１，１２のそれは、代表的には１
１：１である。
【００２１】図２から分かるように、パイプ１７，１８
をスリーブ２に溶接するために溶接サイクルの間、スリ
ーブの各端部にある加熱要素３，４を通して電流が通過
している間に、加熱要素３，４近くの加熱と必然的な圧
力のために、溶融調節部分８，９（そして、近接する１
７，１８）は、放射状に外方に膨らむ。これによって、
パイプとスリーブの間の溶接ラインに沿って、過剰の圧
力を減じることができる。加えて、この突出した膨脹
は、終端部１１，１２の上でテコの様な方法で反作用す
る。そして、それらを、スリーブ終端壁６，７の半径方
向外方の先端１３，１４で互いに常形からそれさせる。
その結果、それらの放射状の内部エッジ１５，１６は内
方に動いていきパイプとスリーブの放射状内部先端との
隙間を無くする。このようにして、そこからの溶融物の
滲出の危険を減じるようにする。この時、連結される２
つのパイプの端にわたって広がっている管継手の中央応
力抵抗部１０は、溶融調節部分８，９の加熱および膨脹
によっては重要な影響を受けない。
【００２２】溶接工程の完了した後、溶接されたパイプ
とスリーブを冷却しながら、出っ張った溶融調節部分
８，９はもう一度、収縮する。これにより、スリーブ２
の終端部１１，１２はそれらの最初の整列線（alignmen
t)を取り戻す。
【００２３】図示された組み合わせ（構成）によって、
満足のいく溶接ができる。つまり、過度の溶融圧力は管
継手スリーブの径方向の運動によって制限されるので、
溶解したポリマーとそこからの滲出物は厳しく制限さ
れ、おおいに満足のいかない溶接の危険を減じる。
【００２４】それによって説明されるような本発明は、
大径パイプ用のために重要に改良された電気溶融溶接管
継手を提供する。図１および図２に示される、外径２５
０mmのパイプに用いられる典型的な管継手において、ス
リーブは中密度ポリエチレンで形成されており、全体の
軸方向長さは２４０mmであり、そのうち２５mmが管継手
の終端部、８４mmが中央応力抵抗部、この両側にある３
０度の角度で次第に小さくなる約２０mmのテーパ、これ
につらなる約３２mm長さの減じられた直径の溶融調節部
分である。
【００２５】中央応力抵抗部とテーパの両サイドは、両
側にある加熱要素の４０％以上に渡る広がる。残りは、
溶融調節部分の下の配設される。あるテーパは付加的に
溶融調節部分と管継手の終端部との間に設けても良い。
終端部と中央応力抵抗部における管継手の肉厚は３０m
m、そして、溶融調節部分の肉厚は約１７mmである。
【００２６】前記のものは、単に、本発明に従った管継
手と、それとともに形成されたジョイントの説明であ
り、変形例は本発明の本質的な範囲から逸脱することな
く容易になされるということは理解されるべきである。
【００２７】
【発明の作用効果】本発明は、上記のごとく構成されて
いるので、管サイズが大きくなっても確実な溶接が行な
え、強度を維持でき、溶接時に発生する過剰な溶融圧力
により生ずる加熱ワイヤ等の飛び出し等の不都合を防止
し、また、溶融ポリマーの滲出防止に伴う空隙の発生を
防止し継手の強度を保つという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、、本発明の管継手（フィティング）
が、電気溶融溶接される前に結合されるべくパイプのま
わりに緩く配置された図である。
【図２】図２は、溶接している最中における、図１のパ
イプと管継手を示した図である。
【符号の説明】
１…管継手 ２…スリーブ部材 ３，４…加熱ワイヤ（加熱要素） ８，９…溶融調節部分 １０…応力抵抗部 １１，１２…終端部 １７，１８…パイプ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年３月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592060385 ラトランド プラスチック リミテッド ＲＵＴＬＡＮＤ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＬＩ ＭＩＴＥＤ イギリス国 エルイー15 ６エヌユー，レ スターシャー，ラトランド，オークハム, コールド オーヴァートン ロード (72)発明者 デェイビッド ジョン ウォール イギリス国 エルイー16 ８アールダブリ ュ，レスターシャー，エヌアール．マーケ ット ハーボラフ，カルデコット，チャー チレーン 15，ローンフィールズ (72)発明者 ロバート エドワード ビーチェイ イギリス国 エルイー15 ６ピージェイ, レスターシャー，オークハム，レッドラン ド ロード 52

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶接可能な管継手は、熱可塑性の材料の
    スリーブ部材を備え、該スリーブ部材は、より肉厚の厚
    い応力抵抗部分と、より肉厚の厚い終端部と、この応力
    抵抗部分と終端部との間に存在するより肉厚の薄い溶融
    調節部分とを有し、 前記応力抵抗部分は、管継手に連結されるべくパイプの
    端部の上にきて使われるように整えられ、このスリーブ
    の応力抵抗部分は、８：１より小さくならず、１２：１
    を越えない範囲の標準寸法比を有し、前記スリーブの終
    端部は８：１より小さくならず、１２：１を越えない範
    囲の標準寸法比を有し、前記溶融調節部分は、１４：１
    より小さくならず、１９：１を越えない範囲の標準寸法
    比を有し、スリーブの内部壁は、壁にそってかつ壁内部
    に電気加熱ワイヤを備え、壁の内表面の近傍に円周に配
    置されており、該加熱ワイヤは、スリーブの長さに渡っ
    て配置され、少なくともその大部分は溶融調節部分の中
    に存在することを特徴とする溶接可能な管継手。
  2. 【請求項２】 前記スリーブの溶融調節部分は、１５：
    １より小さくならず、１７：１を越えない範囲の標準寸
    法比を有することを特徴とする請求項１記載の溶接可能
    な管継手。
  3. 【請求項３】 前記スリーブの終端部は、９：１より小
    さくならず、１１：１を越えない範囲の標準寸法比を有
    することを特徴とする請求項１または請求項２記載の溶
    接可能な管継手。
  4. 【請求項４】 前記スリーブの応力抵抗部分は、９：１
    より小さくならず、１１：１を越えない範囲の標準寸法
    比を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３の
    いずれかに記載の溶接可能な管継手。
  5. 【請求項５】 前記加熱ワイヤは、そのワイヤの少数が
    スリーブの応力抵抗部分中にあることを特徴とする請求
    項１ないし請求項４のいずれかに記載の溶接可能な管継
    手。
  6. 【請求項６】 スリーブの応力抵抗部分内の加熱ワイヤ
    の少数は、加熱ワイヤの４０％までである請求項５に記
    載の溶接可能な管継手。
  7. 【請求項７】 スリーブの応力抵抗部分は溶融調節部分
    に向けた円錘の傾斜によって径が小さくなっていること
    を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
    の溶接可能な管継手。
  8. 【請求項８】 両端部を備える溶接可能な管継手であっ
    て、２つの終端部と、２つの溶融調節部分と２セットの
    電気加熱ワイヤと、継手に連結されるべく２つのパイプ
    の上にきて使われるように整えらた１つの軸方向中央の
    応力抵抗部を備えることを特徴とする請求項１ないし請
    求項７のいずれかに記載の溶接可能な管継手。
  9. 【請求項９】 加熱ワイヤのセットは、広いピッチで、
    応力抵抗部分を横断してスリーブの内部周辺の回りに、
    螺旋ワイヤの連続的ランニングで連続して連結されるこ
    とを特徴とする請求項８に記載の溶接可能な管継手。
  10. 【請求項１０】 上記のクレームのいずれかに記載され
    た溶接可能な管継手を備えたことを特徴とするパイプジ
    ョイント。
JP4063524A 1991-03-20 1992-03-19 溶接可能な管継手およびそれと共に形成されたパイプジョイント Pending JPH0626594A (ja)

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