JPH06344438A - 受口付プラスチックパイプの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 パイプの端部を軟化点近傍に加熱するととも
に、コアピンにヒータを装着してコアピンをパイプの融
点以上に加熱する。そして、パイプの端部をコアピンの
外面に被せ、受口を形成すると同時にその内面にヒータ
を埋め込む。その後、コアピンおよび受口を冷却し、パ
イプをコアピンから取り外す。 【効果】 施工性を向上できるとともに、受口内面を平
滑に形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は受口付プラスチックパ
イプの成形方法に関し、特にたとえば電気融着接合に用
いられる受口付プラスチックパイプの成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の受口付プラスチックパイ
プの一例が実開昭６２−１０７１９３号に開示されてい
る。このプラスチックパイプは、プラスチックパイプ本
体の端部に形成された拡径受口の内面に電熱線を埋設す
ることによって得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
パイプ本体の端部に拡径受口を形成する工程と拡径受口
の内面に電熱線を埋設する工程の２つの工程が必要なた
め、成形性が悪いという問題点があった。また、受口の
内面を平滑に形成するのが困難なため、接合時に受口内
へパイプを挿入しにくいという問題点もあった。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、施
工性を向上でき、しかも受口内面を平滑に形成できる、
受口付プラスチックパイプの成形方法を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、(a) ポリ
オレフィン系樹脂からなるパイプを準備するステップ、
(b) コアピンの外周に融着用ヒータを装着するステッ
プ、(c) パイプの端部を軟化点近傍に加熱するステッ
プ、(d) コアピンをパイプの融点以上に加熱するステッ
プ、(e) コアピンを端部に挿入するステップ、(f) 端部
およびコアピンを冷却するステップ、および(g) コアピ
ンを除去するステップを含む、受口付プラスチックパイ
プの成形方法である。

【０００６】第２の発明は、(a) ポリオレフィン系樹脂
からなるパイプを準備するステップ、(b) コアピンの外
周に融着用ヒータを装着するステップ、(c) パイプの端
部を融点以上に加熱するステップ、(d) コアピンをパイ
プの軟化点近傍に加熱するステップ、(e) コアピンを端
部に挿入するステップ、(f) 端部の外面に外型を被せる
ステップ、(g) 端部およびコアピンを冷却するステッ
プ、(h) 外型を除去するステップ、および(i) コアピン
を除去するステップを含む、受口付プラスチックパイプ
の成形方法である。

【０００７】第３の発明は、ポリオレフィン系樹脂から
なるパイプの端部に受口を形成するために端部に挿入さ
れるコアピンの加熱方法であって、ワークコイルからコ
アピンに高周波電流を誘導することによってコアピンを
加熱するようにした、コアピンの加熱方法である。

【０００８】

【作用】第１の発明では、パイプの端部を軟化点近傍に
加熱し、その外面にヒータが装着されたコアピンをパイ
プの融点以上に加熱する。そして、コアピンをパイプの
端部へ挿入することによって、パイプの端部に受口を形
成すると同時に、受口の内面にヒータを埋設する。

【０００９】第２の発明では、パイプの端部を融点以上
に加熱し、その外面にヒータが装着されたコアピンをパ
イプの軟化点近傍に加熱する。そして、コアピンをパイ
プの端部へ挿入することによって、パイプの端部に受口
を形成すると同時に、受口の内面にヒータを埋設する。
さらに、受口の外面に外型を被せることによって、受口
外面の形成むらをなくす。

【００１０】なお、第１および第２の発明においては、
コアピンをパイプの端部へ挿入する前にコアピンの外側
に外型を被せ、受口を押し込み増肉加工するようにして
もよい。第３の発明では、高周波電流を誘導することに
よってコアピンを加熱するようにしているので、コアピ
ンの表面を迅速に加熱できる。

【００１１】

【発明の効果】この発明によれば、成形性を向上でき
る。また、受口の形成時に受口内面にコアピンが配置さ
れるので、受口内面を平滑に仕上げることができる。こ
の発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

【００１２】

【実施例】図２を参照して、この実施例の受口付プラス
チックパイプの成形方法が適用される受口付プラスチッ
クパイプ１０は、たとえばポリブテンやポリエチレン等
のポリオレフィン系樹脂からなり、パイプ１２を含む。
パイプ１２の端部には、接合すべきパイプ１４を受ける
拡径受口１６が形成され、受口１６の内面には、図３に
示すような網目状の磁性合金ヒータ１８が埋設される。
ヒータ１８のキュリー温度は、受口１６およびパイプ１
４の溶融温度と等しいかそれより高い温度に設定され
る。ただし、ヒータ１８は、たとえば図４に示すような
パンチングメタルとして形成されてもよい。

【００１３】このようなパイプ１０は、たとえば図５に
示すようなコアピン２０を用いて成形される。コアピン
２０は、鉄またはアルミ等からなり、段部２２を有する
成形部２４を含む。成形部２４の一方端部には、テーパ
部２６を介して、その外径がパイプ１２の内径とほぼ等
しいガイド部２８が形成され、他方端部には、パイプ１
２の端面と当接するストッパ部３０が形成される。ま
た、コアピン２０の内部には、カートリッジヒータ３２
および冷却水路３４が設けられる。ただし、コアピン２
０を加熱する手段としては、図６に示すような、コアピ
ン２０の内部に形成された通路３６に高温の蒸気や油等
を通すことによって加熱する手段や、図示しない遠赤外
線ヒータを用いて加熱する手段等が採用されてもよい。
また、コアピン２０が鉄等の磁性体からなる場合には、
たとえば図７に示すような、コアピン２０の周囲に配置
されたワークコイル３８から高周波電流を誘導すること
によって加熱する手段が採用されてもよい。この場合に
は、コアピン２０の表面近傍に熱電対４０が設けられ、
熱電対４０が所定温度を検知したとき高周波電源４２の
出力が停止される。このような高周波誘導加熱によれ
ば、表皮効果によって主としてコアピン２０の表面を迅
速に加熱することができる。なお、図８は、高周波誘導
加熱によってコアピン２０を加熱した場合における通電
時間とコアピン２０の表面温度との関係を示した実験結
果の一例のグラフである。

【００１４】図１のフロー図および図５に基づいて、こ
の実施例の受口付プラスチックパイプの成形方法を説明
する。まず、ステップＳ１において、ポリエチレン等の
ポリオレフィン系樹脂からなるパイプ１２が準備され、
その端部４４が軟化点近傍に加熱される。パイプ１２が
軟化点１２１℃のポリエチレンからなる場合には、その
ポリエチレンの軟化点１２１℃近傍のたとえば１２５℃
に加熱される。なお、パイプ１２としては、直管，エル
ボ，ベント，チーズ等の任意のパイプが用いられ得る。
一方、ステップＳ３において、コアピン２０の成形部２
４にヒータ１８が装着され、ステップＳ５において、コ
アピン２０の外表面がカートリッジヒータ３２によって
パイプ１２の融点以上に加熱される。パイプ１２が融点
１２８℃のポリエチレンからなる場合には、そのポリエ
チレンの融点１２８℃よりやや高い１３５℃に加熱され
る。

【００１５】そして、ステップＳ７において、加熱軟化
された端部４４が、ガイド部２８から成形部２４（ヒー
タ１８）の外面に拡径されながら被せられる。すなわ
ち、加熱軟化された端部４４にコアピン４０が挿入され
る。すると、端部４４に受口１６が形成されると同時
に、コアピン２０によって溶融された樹脂がヒータ１８
の開口部に回り込んで、受口１６（図２）の内面にヒー
タ１８が埋設される。端部４４をコアピン２０に被せる
際には、端部４４の内面が溶融されるので、ヒータ１８
を軸方向に押し潰してしまう等の問題は生じない。

【００１６】そして、ステップＳ９において、カートリ
ッジヒータ３２によるコアピン２０の加熱が停止され、
コアピン２０の内部に設けられた冷却水路３４に冷却水
が流される。それによって、コアピン２０および端部４
４（受口１６）が冷却される。端部４４（受口１６）が
十分に冷却されると、ステップＳ１１において、コアピ
ン２０からパイプ１０が取り外される。パイプ１２がポ
リエチレンからなる場合には、端部４４（受口１６）は
８０℃程度に冷却され、コアピンはそれよりも低い７０
℃程度に冷却される。

【００１７】図２を参照して、接合時には、接合すべき
パイプ１４の端部外周面がスクレーパ等で切削加工さ
れ、これがパイプ１０の受口１６内に挿入される。そし
て、受口１６の周囲にワークコイル３８が配置され、こ
のワークコイル３８からヒータ１８に高周波電流が誘導
される。すると、表皮効果によってヒータ１８の表皮部
分にのみ電流が集中し、ヒータ１８は急激に発熱する。
ヒータ１８の温度が上昇してキュリー温度に達すると、
その透磁率が低下して表皮電流はほとんど流れなくな
り、ヒータ１８の発熱が小さくなる。ヒータ１８の熱が
受口１６やパイプ１４等に伝わってヒータ１８の温度が
低下すると、ヒータ１８は再び表皮電流によって発熱す
る。したがって、ヒータ１８はキュリー温度もしくはそ
の近傍のほぼ一定温度に維持される。これによって、受
口１６とパイプ１４との接合面およびその近傍の合成樹
脂が溶融され、両者が融着される。

【００１８】この実施例の受口付プラスチックパイプの
成形方法によれば、受口１６を形成すると同時にその内
面にヒータ１８を埋設することができるので、成形性を
向上できる。また、加熱されたコアピン２０によって、
端部４４の内面を溶融することができるので、ヒータ１
８の開口部への樹脂の回り込みを助長して受口１６内面
を平滑に仕上げることができる。

【００１９】なお、上述の実施例におけるコアピン２０
に代えて、たとえば図９に示すようなコアピン４８が用
いられてもよい。このコアピン４８は、複数（この実施
例では６つ）のセグメント５０に分割された本体５２を
含み、本体５２の端部には、ガイド部５４，テーパ部５
６，成形部５８およびストッパ部６０等が形成され、そ
れぞれのセグメント５０の間には、スライドコア６２が
径方向に摺動可能に配置される。本体５２の内部には、
センタピン６４が挿入され、センタピン６４によって各
スライドコア６２が操作される。すなわち、センタピン
６４を押すと、各スライドコア６２が持ち上げられ、こ
れらが各セグメント５０の間に嵌め合わされる。それに
よって、ガイド部５４，テーパ部５６，成形部５８が拡
径されると同時に、これらの外面が面一にされる。一
方、センタピン６４を引くと、各スライドコア６２が中
心方向に引き込まれ、それによって、ガイド部５４，テ
ーパ部５６および成形部５８が縮径される。なお、図９
には、成形部５８等を拡径した状態を示した。

【００２０】コアピン４８を用いてパイプ１０を成形す
る際には、成形部５８等を縮径した状態で、成形部５８
にヒータ１８が装着される。そして、センタピン６４を
押すことによって成形部５８等が拡径され、成形部５８
の外面とヒータ１８の内面とが密着される。コアピン４
８を用いると、成形部５８を縮径しておくことによっ
て、ヒータ１８を簡単に装着することができる。また、
ヒータ１８の装着後に成形部５８を拡径することによっ
て、成形部５８の外面とヒータ１８の内面とを密着する
ことができるので、ヒータ１８の内面にまで樹脂が回り
込むのを防止でき、融着性能の低下を防止できる。

【００２１】また、受口１６の強度が不足する場合等に
は、たとえば図１０に示すように、コアピン２０の外側
に外型６６を被せ、この外型６６をたとえば図示しない
カートリッジヒータ等を用いて軟化点近傍に加熱し、受
口１６を押し込み増肉加工するようにしてもよい。この
場合には、たとえば図１１のフロー図に示すように、ス
テップＳ１〜Ｓ５が実行された後に、ステップＳ１３に
おいてコアピン２０の外側に外型６６が被せられ、ステ
ップＳ１５において外型６６が軟化点近傍に加熱され
る。そして、ステップＳ７およびステップＳ９が実行さ
れた後、ステップＳ１７において外型６６が除去され、
ステップＳ１１において、コアピン２０からパイプ１０
が取り外される。ステップＳ１〜Ｓ１１の各行程におけ
る動作は、先の実施例（図１）と同じなので、その詳細
な説明は省略する。

【００２２】図１２のフロー図を参照して、他の実施例
の受口付プラスチックパイプの成形方法では、まず、ス
テップＳ２１において、パイプ１２の端部４４が融点以
上に加熱される。パイプ１２が融点１２８℃のポリエチ
レンからなる場合には、そのポリエチレンの融点１２８
℃以上のたとえば１３５℃に加熱される。一方、ステッ
プＳ２３において、コアピン２０の成形部２４にヒータ
１８が装着され、ステップＳ２５において、コアピン２
０の表面がパイプ１２の軟化点近傍に加熱される。パイ
プ１２が軟化点１２１℃のポリエチレンからなる場合に
は、ポリエチレンの軟化点１２１℃近傍のたとえば１２
０℃に加熱される。そして、ステップＳ２７において、
パイプ１２の端部４４がコアピン２０の外面に被せられ
る。すると、端部４４に受口１６が形成されると同時
に、溶融された樹脂がヒータ１８の開口部に回り込ん
で、受口１６の内面にヒータ１８が埋設される。端部４
４は、ステップＳ２１において融点以上に加熱されてい
るので、端部４４をコアピン２０に被せると、その外面
にむらが生じてしまう。そこで、ステップＳ２９におい
て端部４４の外面に外型６６が被せられ、それによっ
て、端部４４の外面が平滑に仕上げられる。そして、ス
テップＳ３１においてコアピン２０および端部４４（受
口１６）が冷却された後、ステップＳ３３において外型
６６が除去され、ステップＳ３５において、コアピン２
０からパイプ１０が取り外される。

【００２３】この実施例によれば、コアピン２０の加熱
温度を先の実施例より低く抑えることができるので、成
形効率を向上できる。なお、この実施例においても、コ
アピン２０の外側に外型６６を被せた状態で、受口１６
を押し込み増肉加工するようにしてもよい。この場合に
は、たとえば図１３のフロー図に示すように、ステップ
Ｓ２１〜Ｓ２５が実行された後に、ステップＳ３７にお
いてコアピン２０の外側に外型６６が被せられ、ステッ
プＳ３９において外型６６が軟化点近傍に加熱される。
そして、ステップＳ２７およびステップＳ３１が実行さ
れた後、ステップＳ３３において外型６６が除去され、
ステップＳ３５において、コアピン２０からパイプ１０
が取り外される。ステップＳ２１〜Ｓ３５の各行程にお
ける動作は、先の実施例（図１２）と同じなので、その
詳細な説明は省略する。

【００２４】なお、上述のそれぞれの実施例において、
パイプ１２の端部４４の肉厚を予め大きくしておくこと
によっても、受口１６に必要な肉厚を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すフロー図である。

【図２】図１の実施例で成形されるパイプを示す図解図
である。

【図３】図１の実施例で用いられるヒータを示す図解図
である。

【図４】ヒータの変形例を示す図解図である。

【図５】図１の実施例で用いられるコアピンを示す図解
図である。

【図６】コアピンを加熱する他の手段を示す図解図であ
る。

【図７】コアピンを加熱するその他の手段を示す図解図
である。

【図８】図７の加熱手段を用いてコアピンを加熱したと
きの通電時間とコアピンの表面温度との関係を示すグラ
フである。

【図９】コアピンの変形例を示す斜視図である。

【図１０】コアピンの外側に外型を被せた状態を示す図
解図である。

【図１１】図１の実施例において受口を押し込み増肉加
工する工程を示すフロー図である。

【図１２】この発明の他の実施例を示すフロー図であ
る。

【図１３】図１２の実施例において受口を押し込み増肉
加工する工程を示すフロー図である。

【符号の説明】

１０，…受口付プラスチックパイプ １２，１４ …パイプ １６ …受口 １８ …ヒータ ２０，４８ …コアピン ３２ …カートリッジヒータ ３４ …水路 ３８ …ワークコイル ４４ …端部 ６６ …外型

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a) ポリオレフィン系樹脂からなるパイプ
   を準備するステップ、 (b) コアピンの外周に融着用ヒータを装着するステッ
   プ、 (c) 前記パイプの端部を軟化点近傍に加熱するステッ
   プ、 (d) 前記コアピンを前記パイプの融点以上に加熱するス
   テップ、 (e) 前記コアピンを前記端部に挿入するステップ、 (f) 前記端部および前記コアピンを冷却するステップ、
   および (g) 前記コアピンを除去するステップを含む、受口付プ
   ラスチックパイプの成形方法。
2. 【請求項２】前記コアピンを前記端部に挿入する前に、
   前記コアピンの外側に外型を被せるようにした、請求項
   １記載の受口付プラスチックパイプの成形方法。
3. 【請求項３】(a) ポリオレフィン系樹脂からなるパイプ
   を準備するステップ、 (b) コアピンの外周に融着用ヒータを装着するステッ
   プ、 (c) 前記パイプの端部を融点以上に加熱するステップ、 (d) 前記コアピンを前記パイプの軟化点近傍に加熱する
   ステップ、 (e) 前記コアピンを前記端部に挿入するステップ、 (f) 前記端部の外面に外型を被せるステップ、 (g) 前記端部および前記コアピンを冷却するステップ、 (h) 前記外型を除去するステップ、および (i) 前記コアピンを除去するステップを含む、受口付プ
   ラスチックパイプの成形方法。
4. 【請求項４】前記コアピンを前記端部に挿入する前に、
   前記コアピンの外側に前記外型を被せるようにした、請
   求項３記載の受口付プラスチックパイプの成形方法。
5. 【請求項５】ポリオレフィン系樹脂からなるパイプの端
   部に受口を形成するために前記端部に挿入されるコアピ
   ンの加熱方法であって、 ワークコイルから前記コアピンに高周波電流を誘導する
   ことによって前記コアピンを加熱するようにした、コア
   ピンの加熱方法。