JPH0780939A

JPH0780939A - 融着機

Info

Publication number: JPH0780939A
Application number: JP32746793A
Authority: JP
Inventors: Hisahiko Kashiwabara; 久彦柏原; Kazuho Uchida; かずほ内田; Hironaga Matsumoto; 弘大松本
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-03-28

Abstract

(57)【要約】【目的】熱可塑性樹脂成形品の管状端同士を融着するに
際し、管状端を最適位置で把持させて、融着強度の安定
化ならびに融着接合部の信頼性を高めた融着機。【構成】熱可塑性樹脂成形品の管状端を把持可能に形成
された固定クランプ１Ａ及び可動クランプ１Ｂと、前記
固定クランプ１Ａに把持させた管状端と可動クランプ１
Ｂに把持させた管状端との間隔を一定に設定するスペー
サー３と、管状端を加熱可能に形成されたヒーター２と
を有し、前記可動クランプ１Ｂが、前記固定クランプ１
Ａに把持させた管状端と可動クランプ１Ｂに把持させた
管状端とを突き合せる突き合せ方向へ移動可能に設けら
れた融着機であって、前記ヒーター２及びスペーサー３
が同一の回転軸１１によって回動するように配設され、
使用時の位置と、前記固定クランプ１Ａに把持させた管
状端と可動クランプ１Ｂに把持させた管状端とを突き合
せる時に障害にならないような待機時の位置との間で往
復移動可能に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管や継手など、管状端
を有する熱可塑性樹脂成形品同士を突き合せて融着する
融着機に関する。

【０００２】

【従来の技術】管や継手など、管状端を有する熱可塑性
樹脂成形品同士を融着接合するには、熱可塑性樹脂成形
品の管状端とヒーター面とを接触させないように加熱し
て該管状端を溶融させ、接合融着する方法が既に知られ
ている（特開平３−２６５３０号公報）。

【０００３】また、熱可塑性樹脂成形品の管状端を把持
可能に形成された一対のクランプと、熱可塑性樹脂成形
品の管状端を加熱可能に形成されたヒータと、熱可塑性
樹脂成形品の管状端を切断するための工具と、切断前の
熱可塑性樹脂成形品の把持位置を決定するためのストッ
プ部材とを有する融着機が開示されている（特開平４−
２２９２３１号公報）。

【０００４】上記融着機では、工具で熱可塑性樹脂成形
品の管状端を切断後、ヒーターに設けられたストップカ
ムの作用により、ヒーターと切断後の上記管状端との距
離を一定に保って、管状端を加熱溶融する構造になって
いる。

【０００５】さらに、熱可塑性樹脂成形品の管状端を把
持可能に形成された一対のクランプと、該管状端を加熱
可能に形成されたヒータと、管状端を加熱溶融する最適
位置で熱可塑性樹脂成形品を把持するためのスペーサー
とを有する融着機（呉羽化学社製）が上市されている。

【０００６】この融着機では、融着機本体に設けられた
溝に沿ってスライドするスペーサーが設けられており、
このスペーサーに熱可塑性樹脂成形品の管状端を当接さ
せて、該管状端をヒーターにより加熱溶融するための最
適位置に把持する構造になっている。

【０００７】しかしながら、上記スペーサーのスライド
をスムースに行うために、スライドと溝との間に僅かな
がら隙間が設けられており、この隙間によってスペーサ
ーの位置にぶれが生じ易く、該管状端を加熱溶融するた
めの最適位置に把持することができなくなるため、融着
強度が安定せず、融着接合部の信頼性を高めることがで
きないという問題点があった。

【０００８】また、上記管状端の加熱溶融に要する熱量
は、管径が大きくなるほど多くの熱量を必要とする。し
かしながら、ヒーターに設けられたストップ部材の長さ
を変更することは難しく、平坦な板状のスペーサーの場
合は熱可塑性樹脂成形品の管径が異なる毎に、厚さの異
なるスペーサーを用意しなければならず、現場作業が複
雑になるという問題点があった。

【０００９】また、熱可塑性樹脂成形品の管径によっ
て、その管状端へ与える熱量を変えるために、ヒーター
の温度や加熱時間を調節する必要があり、現場での作業
が複雑になるという問題点があった。

【００１０】また、管状端を加熱溶融する際に空気の対
流が発生し、管状端上部の樹脂が異常に加熱されて粘度
がより低くなり、このような状態で接合融着すると、管
状端下部で接合圧力が高くなり、管状端の上部と下部で
接合強度にばらつきを生じるようになる。この結果、管
全体としての接合強度を低下させることになる。

【００１１】さらに、管状端の加熱が空気中で行われる
ため、酸素によって加熱された管状端が酸化、分解、架
橋等で変質し接合強度を低下させることも考えられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたものであり、熱可塑性樹脂成
形品の管状端同士を融着するに際し、管状端を最適位置
で把持させて、融着強度の安定化ならびに融着接合部の
信頼性を高めた融着機を提供することを目的としてい
る。

【００１３】また、本発明２の融着機は、熱可塑性樹脂
成形品の管状端の外径が異なっていても、スペーサーを
交換したり、ヒーター温度を変更する必要がなく、さら
に加熱時間を変更する必要のない融着機を提供すること
を目的としている。

【００１４】また、本発明３の融着機は、熱可塑性樹脂
成形品の管状端の温度分布が均一となるように加熱で
き、管状端の上側と下側で接合強度にばらつきのない融
着機を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の融着機は、熱可
塑性樹脂成形品の管状端を把持可能に形成された固定ク
ランプ及び可動クランプと、前記固定クランプに把持さ
せた管状端と可動クランプに把持させた管状端との間隔
を一定に設定するスペーサーと、管状端を加熱するヒー
ターとを有する。

【００１６】上記可動クランプは、上記固定クランプに
把持させた管状端と可動クランプに把持させた管状端と
を突き合せて融着するために、突き合せ方向へ移動可能
となされている。

【００１７】また、上記ヒーター及びスペーサーは同一
の回転軸によって回動するように配設され、使用時の位
置と、前記固定クランプに把持させた管状端と可動クラ
ンプに把持させた管状端とを突き合せる時に障害になら
ないような待機時の位置との間で往復移動可能に設けら
れている。

【００１８】本発明２の融着機は、熱可塑性樹脂成形品
の管状端を把持可能に形成された固定クランプ及び可動
クランプと、前記固定クランプに把持させた管状端と可
動クランプに把持させた管状端との間隔を一定に設定す
るスペーサーと、管状端を加熱するヒーターとを有す
る。

【００１９】上記可動クランプは、上記固定クランプに
把持させた管状端と可動クランプに把持させた管状端と
を突き合せて融着するために、突き合せ方向へ移動可能
となされている。

【００２０】前記スペーサーが、熱可塑性樹脂成形品の
外径が大となる程、前記ヒーターと熱可塑性樹脂成形品
の管状端とが近接するように形成されている。

【００２１】本発明３の融着機は、熱可塑性樹脂成形品
の管状端を把持可能に形成された固定クランプ及び可動
クランプと、前記固定クランプに把持させた管状端と可
動クランプに把持させた管状端との間隔を一定に設定す
るスペーサーと、管状端を加熱するヒーターとを有す
る。

【００２２】上記可動クランプは、上記固定クランプに
把持させた管状端と可動クランプに把持させた管状端と
を突き合せて融着するために、突き合せ方向へ移動可能
となされている。

【００２３】また、上記ヒーター及びスペーサーは同一
の回転軸によって回動するように配設され、使用時の位
置と、前記固定クランプに把持させた管状端と可動クラ
ンプに把持させた管状端とを突き合せる時に障害になら
ないような待機時の位置との間で往復移動可能に設けら
れている。

【００２４】前記ヒーターは、空気又は不活性ガス等を
加熱した熱風を管状端に吹きつけて加熱、溶融するよう
に形成されている。

【実施例】本発明を実施例に基づき詳細に説明する。ま
ず、図１〜図３に基づき、実施例１の融着機について説
明する。実施例１の融着機は、図１にその側面図、図２
にその平面図、図３にその正面図を示したように、固定
クランプ１Ａと、可動クランプ１Ｂと、ヒーター２と、
スペーサー３と、クランプ用モーター４と、ヒーター及
びスペーサー用モーター５と、を備えている。

【００２５】前記固定クランプ１Ａは、架台１ａに固定
されている。なお、この固定クランプ１Ａの構成は、こ
の後に説明する可動クランプ１Ｂの構成と同一であるの
で、図面に表われる各構成部材に可動クランプ１Ｂと一
致した符号を付し、説明を省略する。

【００２６】前記可動クランプ１Ｂは、図３に示すよう
に、受け部材１ｂと、この受け部材１ｂにヒンジ１ｃで
結合された止め部材１ｄとで、熱可塑性樹脂成形品Ｐの
管状端（図示しない）を把持可能に形成されており、前
記受け部材１ｂと止め部材１ｄとの間には、リングを半
割りにした形状のライナー１ｅが一対装着されている。
なお、前記ライナー１ｅは、把持する管状端の外径に対
応した内径を有するものが適宜選択されて受け部材１ｂ
と止め部材１ｄとの間に装着されるようになっている。
また、図中１ｆは、上側のライナー１ｅを止め部材１ｄ
に固定させるためのライナー固定ノブ、図中１ｇは、ヒ
ンジ１ｃを中心にした止め部材１ｄの回動を規制し、熱
可塑性樹脂成形品Ｐの管状端を移動クランプ１Ｂに固定
させるためのクランプ固定ノブである。

【００２７】また、この移動クランプ１Ｂは架台１ａに
固定されており、この架台１ａは、基台６の上面に設け
られたガイドレール７に案内されて、固定クランプ１Ａ
に把持させた熱可塑性樹脂成形品Ｊの管状端と移動クラ
ンプ１Ｂに把持させた熱可塑性樹脂成形品Ｐの管状端と
を突き合せる突き合せ方向、ならびに、前記管状端同士
を引き離す離間方向へ移動可能に設けられている。な
お、前記固定クランプ１Ａと可動クランプ１Ｂは、両方
に把持させた管状端が同軸上に配設されるように設置さ
れており、よって、可動クランプ１Ｂは、把持させた管
状端の軸方向に移動することになる。また、図中８は、
移動クランプ１Ｂの移動を規制するためのストッパーノ
ブであって、図１に実線で示したように、水平に倒した
状態で移動を規制し、図１に二点鎖線で示したように、
垂直に立てた状態で移動の規制を解除するようになって
いる。更に、図中９は、可動クランプ１Ｂの移動を手で
操作するための移動用ノブである。

【００２８】前記ヒーター２は、熱可塑性樹脂成形品
Ｐ、Ｊの管状端を加熱可能に形成されている。前記スペ
ーサー３は、熱可塑性樹脂成形品Ｐ、Ｊと当接すること
で、熱可塑性樹脂成形品Ｐ、Ｊを固定クランプ１Ａ及び
可動クランプ１Ｂで把持する位置を決定する。

【００２９】上記ヒーター２及びスペーサー３は、同一
の回転軸１１によって回動するように配設され、使用時
の位置（図３において二点鎖線で示した）と、前記固定
クランプ１Ａに把持させた管状端と可動クランプ１Ｂに
把持させた管状端とを突き合せる時に障害にならない待
機時の位置（図３において実線で示した）との間で往復
移動可能に設けられている。

【００３０】また、上記ヒーター２の中心は管状端の軸
芯と略一致するような位置に設けられている。なお、ヒ
ーター２としては、約５００℃まで任意に温度設定がで
き、温度分布の均一なものが好ましい。ヒーター２の形
状はカートリッジ式又は鋳込み式のいずれでも使用可能
である。

【００３１】また、前記スペーサー３は、固定クランプ
１Ａ及び可動クランプ１Ｂに把持させた管状端の軸方向
と平行な向きの厚さが、前記ヒーター２よりも２ｍｍ程
度厚くなるように形成されているのが好ましい。

【００３２】前記ヒーター２よって管状端の加熱を行う
場合、ヒーター２と管状端とは接触せず、ヒーター面と
管状端面との間の隙間で空気の対流が起こり温度差が生
じるために、管状端の上側が下側に比べて異常に加熱さ
れることがある。このような溶融状態で管状端同士を突
き合わせて接合すると、管状端の接合圧力が上側と下側
で不均一となるため、接合部に融着強度の強い部分と弱
い部分とが生じ、破壊の原因になることが知られてい
る。

【００３３】このような空気の対流による温度差が生じ
ても異常な加熱を防止するために、管状端の下側でヒー
ター面が管状端により近接し、上側でヒータ面との距離
が下側より僅かに遠くなるように形成されたヒーター２
を使用するのが好ましい。このようなヒーター２として
は、例えば、図４、図５及び図６に示されたヒーター面
を有するものが挙げられる。

【００３４】次に、本発明の融着機の使用法について説
明する。まず、固定クランプ１Ａと可動クランプ１Ｂ
に、それぞれ熱可塑性樹脂成形品Ｐ、Ｊの管状端を把持
させた後、モーター４によって回転軸１１を回転させて
両方の管状端の間へスペーサー３を挿入し、スペーサー
３が管状端に当接するまで可動クランプ１Ｂを突き合わ
せ方向（固定クランプ１Ａ側）へ移動させる。上記可動
クランプ１Ｂは、正逆転式の前記クランプ用モーター５
によって正回転時には突き合せ方向へ移動し、逆回転時
には前記可動クランプ１Ｂを逆方向へ移動するようにな
っている。

【００３５】次いで、回転軸１１を回転させてスペーサ
ー３を移動させ、ヒーター２を両方の管状端の間へ挿入
し、ヒーター２により両方の管状端を加熱溶融させた
後、モーター４を逆回転させて、ヒーター２及びスペー
サー３を待機時の位置に停止させる。

【００３６】さらに、可動クランプ１Ｂを突き合せ方向
へ移動させ、溶融した管状端同士を突き合わせ融着す
る。

【００３７】本発明の融着機では、固定クランプ１Ａに
把持させた管状端と可動クランプ１Ｂに把持させた管状
端とをヒーター２で加熱する時、各管状端とヒーター２
との間に常に一定の間隔を保持させることができるの
で、管状端の融着状態を安定させることができると共
に、加熱時にビードが発生しないようにすることができ
る。

【００３８】次に、本発明２について説明する。図９〜
図１１に基づき、実施例２の融着機について説明する。
なお、本実施例を説明するにあたり、実施例１と同一の
構成については、図面に実施例１と同一の符号を付して
説明を省略する。

【００３９】本実施例の融着機では、ヒーター２とスペ
ーサー３とが別々の回転軸に取着され、それぞれ別々の
モーターによって回動可能となされている。

【００４０】上記スペーサー３は、図７及び８に示すよ
うに、中心に向かって同心円状に高さが段階的に高くな
るような山高構造を有している。即ち、外径の小さな管
状端には該スペーサー３の中心部を当接し、外径の大き
な管状端には該スペーサー３の周辺部を当接する。

【００４１】このようなスペーサー３の構造によって、
一個のスペーサー３を外径の異なる幾つかの管状端に適
用することができ、外径の大きな管状端ほどヒーター２
に近接して加熱されることになり、管状端の外径が異な
っていても加熱時間を略一定に設定することが可能とな
る。

【００４２】また、上記スペーサー３の山高構造は、必
ずしも基板３１の両側に設けられる必要はなく、いずれ
か一方の側に設けられてもよい。

【００４３】本実施例の融着機の使用方法を以下に説明
する。まず、固定クランプ１Ａと可動クランプ１Ｂに、
それぞれ熱可塑性樹脂成形品Ｐ、Ｊの管状端を把持させ
た後、両方の管状端の間へスペーサー３を挿入し、スペ
ーサー３が管状端に当接するまで可動クランプ１Ｂを突
き合わせ方向へ移動させる。

【００４４】次いで、スペサー３を回転させて、該スペ
サー３を管状端から移動させた後、ヒーター２を回転さ
せて両方の管状端の間に挿入して、管状端を加熱溶融さ
せる。以下、実施例１と同様にして管状端同士を融着す
る。

【００４５】なお、上記スペーサー３を管状端に当接し
た状態から移動させるには、可動クランプ１Ｂをスペー
サー３の移動に必要な距離だけ後退させた後で、予め設
定された元の位置へ戻して置く必要がある。上記可動ク
ランプ１Ｂを元の位置へ戻す方法としては、例えば、可
動クランプ１Ｂを、スペーサー３により設定された位置
より、固定クランプ１Ａ側へ移動しないようなストッパ
ー（図示しない）で固定する方法が挙げられる。

【００４６】次に、本発明３について説明する。図１２
及び図１３に基づき、実施例３の融着機について説明す
る。なお、本実施例を説明するにあたり、実施例１と同
一の構成については、図面に実施例１と同一の符号を付
して説明を省略する。

【００４７】本実施例の融着機では、ヒーター２とスペ
ーサー３とが別々の回転軸に取着され、それぞれ別々の
モーターによって回動可能となされている。

【００４８】まず、固定クランプ１Ａと可動クランプ１
Ｂに、それぞれ熱可塑性樹脂成形品Ｐ、Ｊの管状端を把
持させた後、両方の管状端の間へスペーサー３を挿入
し、スペーサー３が管状端に当接するまで可動クランプ
１Ｂを突き合わせ方向へ移動させる。

【００４９】次いで、スペサー３を回転させて、該スペ
サー３を管状端から移動させた後、ヒーター２を回転さ
せて両方の管状端の間に挿入して、管状端を加熱溶融さ
せる。以下、実施例１と同様にして管状端同士を融着す
る。

【００５０】上記ヒーター２は、その内部に電熱線を内
蔵し、その表面に、図１１に示すように、複数個の吹出
し口２１が設けられている。空気圧縮機又はボンベから
チューブ１６を通じて供給されたガス体を電熱線によっ
て加熱し、吹出し口２１から熱風として両方の管状端に
吹き付けて、管状端を溶融する。

【００５１】上記ガス体としては、一般に空気が使用さ
れるが、熱可塑性樹脂成形品が酸化、分解、架橋などに
よって変質の恐れがある場合は、窒素、ヘリウム等の不
活性ガスを使用してもよい。

【００５２】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の
変更等があっても本発明に含まれる。

【００５３】例えば、実施例を示した図面には、固定ク
ランプに把持させた熱可塑性樹脂成形品が継手、可動ク
ランプに把持させた熱可塑性樹脂成形品が管である場合
を示したが、管と継手を接合する場合に限らず、管同士
を接合する場合や、管とフランジを接合する場合など多
岐にわたって使用することができる。また、どちらの熱
可塑性樹脂成形品をどちらのクランプに把持させるか
は、任意に設定することができる。

【００５４】更に、実施例では、熱可塑性樹脂成形品の
管状端をヒーターとは非接触状態で加熱させる方法を示
したが、ヒーターに接触させて加熱してもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明の融着機は、上述の構成を有する
ので、スペーサーの位置にぶれが生じず、熱可塑性樹脂
成形品の管状端を最適位置で把持させることができ、融
着強度の安定化ならびに融着接合部の信頼性を高めるこ
とができる。本発明２の融着機は、上述の構成を有する
ので、熱可塑性樹脂成形品の外径が異なっていても、ス
ペーサーを交換したり、ヒーター温度を変更する必要が
なく、さらに加熱時間を変更する必要もない。本発明３
の融着機は、上述の構成を有するので、熱可塑性樹脂成
形品の管状端の温度差がないように均一に加熱すること
ができる、融着強度の安定化ならびに融着接合部の信頼
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の融着機示す正面図である。

【図２】実施例１の融着機を示す平面図である。

【図３】実施例１の融着機を示す側面図である。

【図４】実施例１で使用されるヒーターの一例を示す側
面図である。

【図５】実施例１で使用されるヒーターの他の一例を示
す側面図である。

【図６】実施例１で使用されるヒーターの他の一例を示
す側面図である。

【図７】実施例２の融着機示す正面図である。

【図８】実施例２の融着機を示す平面図である。

【図９】実施例２の融着機を示す側面図である。

【図１０】実施例２で使用されるスペーサーを示す正面
図である。

【図１１】実施例２で使用されるスペーサーを示す側面
図である。

【図１２】実施例３の融着機を示す正面図である。

【図１３】実施例３の融着機を示す側面図である。

【符号の説明】

１Ａ固定クランプ１Ｂ可動クランプ２ヒーター３スペーサー４クランプ用モーター５ヒーター用モーター６基台７ガイドレール１１回転軸１６チューブ２１吹出し口Ｐ熱可塑性樹脂成形品Ｊ熱可塑性樹脂成形品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂成形品の管状端を把持可能に
形成された固定クランプ及び可動クランプと、前記固定
クランプに把持させた管状端と可動クランプに把持させ
た管状端との間隔を一定に設定するスペーサーと、管状
端を加熱可能に形成されたヒーターとを有し、前記可動
クランプが、前記固定クランプに把持させた管状端と可
動クランプに把持させた管状端とを突き合せる突き合せ
方向へ移動可能に設けられた融着機であって、前記ヒー
ター及びスペーサーが同一の回転軸によって回動するよ
うに配設され、使用時の位置と、前記固定クランプに把
持させた管状端と可動クランプに把持させた管状端とを
突き合せる時に障害にならないような待機時の位置との
間で往復移動可能に設けられていることを特徴とする融
着機。
【請求項２】熱可塑性樹脂成形品の管状端を把持可能に
形成された固定クランプ及び可動クランプと、前記固定
クランプに把持させた管状端と可動クランプに把持させ
た管状端との間隔を一定に設定するスペーサーと、管状
端を加熱可能に形成されたヒーターとを有し、前記可動
クランプが、前記固定クランプに把持させた管状端と可
動クランプに把持させた管状端とを突き合せる突き合せ
方向へ移動可能に設けられた融着機であって、前記スペ
ーサーが、熱可塑性樹脂成形品の外径が大となる程、前
記ヒーターと熱可塑性樹脂成形品の管状端とが近接する
ように形成されていることを特徴とする融着機。
【請求項３】熱可塑性樹脂成形品の管状端を把持可能に
形成された固定クランプ及び可動クランプと、前記固定
クランプに把持させた管状端と可動クランプに把持させ
た管状端との間隔を一定に設定するスペーサーと、管状
端を加熱可能に形成されたヒーターとを有し、前記可動
クランプが、前記固定クランプに把持させた管状端と可
動クランプに把持させた管状端とを突き合せる突き合せ
方向へ移動可能に設けられた融着機であって、前記ヒー
ターが熱可塑性樹脂成形品の管状端に熱風を吹きつけて
加熱するように形成されていることを特徴とする融着
機。