JPH08504922A - ジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２つの中空パイプ（１，２）間のジョイントはパイプ（１，２）をスリーブ（１００）内に挿入することによって形成される。スリーブ（１００）は結合されるパイプ（１，２）の材料に対して類似した材料または互換性のある材料から形成されている。パイプ（１，２）はスリーブ（１００）が回転される一方で、所定の位置に保持されている。スリーブ（１００）の表面及びパイプ（１，２）間に形成された回転及び接線剪断応力により、これらの表層に対する複数層は均質な混合物を形成する。この攪拌作用は従来のシステムに存在する溶接線を排除する。

Description

【発明の詳細な説明】 ジョイント 本発明はほぼ円形の横断面をそれぞれに有するパイプ、シャフトまたはロッド などの連続セクションの２つ以上の長さを結合する方法及び装置、より詳細には 加熱時に軟化または溶融する材料から形成された複数のセクションを結合する方 法または装置に関し、加熱時に溶融する材料としては鋼または銅などの金属及び 熱塑性プラスチック等が挙げられる。しかし、本発明はこれらの方法または装置 に限定されるものではない。 本発明はソリッド・セクション及び中空セクションの両方に対して使用でき、 特に押出し成形されたプラスチック製中空パイプ・セクションに対する使用が可 能である。 摩擦溶接プロセスの手段により２つのパイプ・セクションを結合することが知 られている。摩擦溶接は溶接される部品間の界面における熱形成に依存している 。この熱形成は部品間に相対的移動を引き起こし、さらには摩擦力を維持すべく 界面上に適切な圧力を加えることによって行われる。この相対的移動は直線運動 または回転運動、さらには振動または連続的運動であり得る。 従来、結合される部品のうちの一方は他方に対して移動されるか、または他方 に対して振動されていた。摩擦によって適切な割合で形成された熱は、各部品の 表層を部品間の界面において溶融する。これらの層は相対的移動の継続によりあ る程度混合され、界面は徐々に拡散される。この結果、初期の界面を横切る材料 の連続領域が形成される。 次いで、移動が停止され、冷却が許容される。これにより界面における溶融層 の固化が生じ、ソリッド・ジョイントが形成される。 この従来のプロセスの問題点としては、ジョイントの部材のうちの一方または 両方が過度に大きいか若しくは重いか、または構造物内に既に固定されている場 合に、同従来工程が大きく阻害される点が挙げられ、これにより回転プロセスの 実施及び相対的摩擦移動が非常に困難となるか、または不可能になる。 更に、円形断面を備えたソリッド・シャフト、チューブまたはパイプなどの軸 対称部品の場合、溶接プロセスの使用は同軸形状を備えたジョイントの形成に限 定される。 回転ダイスを使用してパイプまたはシャフトを製造する段階での制御が可能な 分子構造または結晶構造を材料が有する場合、摩擦または他の手段によって形成 される熱に依存する従来の溶接オペレーションは別の問題を有する。幾つかの場 合において、材料構造は同材料中に配向の特定パターンを付与されている。この パターンは溶接中に従来の手段によって消失されるか、減少されるか、または歪 められる。 押出し成形または他の方法によって形成された２つの中空パイプを熱板溶接オ ペレーションによって結合することが知られている。この方法の場合、溶接され る複数のパィプの端部は電気的に加熱された金属プレートの各側部に１つのパイ プがそれぞれ位置するように同金属プレートに対して接触される。接触は軸方向 に作用する適切な力をプレート側部に向けてパイプ上に加えることによって維持 される。比較的僅かな時間（数秒間）の経過後、プレートの熱はパイプ材料を特 定量だけ溶融する。次いで、プレートが取除かれ、パイプは相互に押圧される。 この際、接触は界面において行われ、同界面は溶融物によって濡らされ、さらに は適切な軸方向圧力を加えられる。パイプ端部のそれぞれに存在する２つの溶融 層が互いに接触され、結合が生じる。ある程度の量の溶融材料が半径方向に押し 出され、溶接ビーズと称されるものを形成する。冷却後、ジョイントは恒久的と なり、その後ビーズが機械的手段によって取除かれる。 パイプを互いに溶接する別の従来のプロセスは、電気溶融（Electro-fusion） と称される。このプロセスにおいて、パイプの端部は特別にデザインされた適切 な内径を備えた円筒スリーブ内に挿入される。スリーブは同スリーブの内周面付 近に位置する同スリーブ本体内に抵抗線コイルを有している。抵抗線コイルは電 気接点を備えており、同電気接点は外部電源に対して接続されている。パイプが 所定位置に配置された状態において、抵抗線コイルは任意の長さの時間にわたっ て適切な電流を同抵抗線コイルに通電した際に加熱される。この加熱により、パ イプ及びスリーブの内周面から十分な量の材料が溶融される。そして、パイプ及 びスリーブの内周面は互いに融合し、さらには冷却後にジョイントを形成する。 スリーブはそのままの状態に維持され、かつジョイントの一部を形成する。この プロセスの場合、汚染または酸化されていない新鮮な表面を露出させるべくパイ プをその場で擦る必要がある。 これら周知の方法の選択はパイプの寸法に基づいて決定される。熱板溶接は主 に大きな寸法に使用され、電気溶融は小さな寸法に使用される。この選択は大き な寸法のスリーブの製造に要するコストの高さに主に起因する。 界面における相対的移動は前記のいづれの場合においても僅かであるか、また は全く生じないため、溶融層間における混合は全く生じない。従って、熱板溶接 の場合、パイプの軸に直交する方向に延びる溶接線がパイプ間に存在する。また 、電気溶融による溶接の場合にも、溶接線（または面）はパイプ及びスリーブの 間に周方向に沿って存在する。 溶接線は一般的に弱さの根源となり得る。繊維が溶接線を横切って延びること がないため、繊維充填プラスチック(Fibre filled plastics)の溶接線は特に弱 さの根源となり得る。従って、溶接領域はパイプの他の部分とは異なる劣った機 械的特性を有する。 また、前記のいづれの場合においても、パイプ材料中における全ての分子配向 は加熱及び溶融ピリオドに起因して溶接領域内または同溶接領域付近において実 質的な損傷を受けるか、または失われる。続いて行われる冷却において、この領 域内に存在する分子は自身の自然の予備配向をともなうコイル状態にあり、パイ プ材料中に強化繊維が含まれる場合には、同強化繊維の不足を生じる。従って、 分子配向または繊維配向に起因する全ての改善は局部的に失われる。 これらの問題はデザイン、アプリケーション及びメインテナンスの過程におい て考慮される。通常、これは高い安全係数をもたらし、材料費または他の費用を 増大させる。 本発明の第１の態様に基づき、ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セク ションの第１の長さ及び第２の長さの結合に使用されるスリーブ手段が提供され る。スリーブ手段は前記した複数のセクションの外径より実質的に更に小さな内 径を備えた中央部分と、中央部分の内径より更に大きな内径をそれぞれに備えた ２つの端部とを有している。 スリーブ手段は第１のセクション及び第２のセクションのそれぞれの材料に対 する互換性を備えた材料から効果的に形成されている。 複数のセクションが互いに類似した材料からそれぞれ形成されている場合、ス リーブ手段を同材料から形成できる。しかし、２つのセクションの材料が互いに 異なり、かつ互換性を備えていない場合、スリーブ手段は第１のセクションを構 成する材料及び第２のセクションを構成する材料のそれぞれに対する互換性を備 えた第３の材料から形成し得る。これは互いに互換性を備えていない２つの部品 の結合を可能にする。 結合されるセクションが中空な場合、中央部分の内径は各セクションの内径と ほぼ同一である。 スリーブ手段は第１のカラー、第２のカラー、並びに第１のカラー及び第２の カラーの間に配置された中間スリーブを効果的に有している。 スリーブ手段の各端部の内径には、同内径がスリーブの端に向かって増大して いくようにテーパーが付いていることが好ましい。これにより、溶融プロセス中 における材料の流れが増大し、さらにはカラーとの継続的な接触が保証される。 互換性を備えていない材料または異なるグレードからなる２つのパイプを溶接 の質を高めて相互に結合すべくスリーブの両側に対してそれぞれカラーを加える ことにより、結合される２つのセクションの軸間のあらゆる角度に対応した溶接 が実施できるとともに、カラー及びスリーブ部分の材料の変更が可能となる。 更に、各セクションをスリーブ内に正確に位置決めすべく同スリーブは中央部 分及び各端部の間にそれぞれ当接部分を有することが好ましい。当接部分はカラ ーの停止部としても機能する。 本発明の第２の態様に基づき、ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セク ションの第１の長さ及び第２の長さを結合する方法が提供される。この方法は、 各セクションをスリーブ手段の互いに対向する端部にそれぞれ挿入する工程と、 スリーブ手段が前記した複数のセクションの外径より更に小さな内径を備えた中 央部分と、同中央部分の内径より更に大きな内径をそれぞれに備えた２つの端部 とを有することと、スリーブを前記した複数のセクションに対して回転させる工 程とを有している。 本発明の第２の態様に基づく方法は、熱塑性プラスチック材料から形成された セクションに対して使用できるうえ、同材料が配向されているか否か、さらには 同材料が繊維を有しているか否かにかかわりなく使用できる。更に、この方法は 金属、並びに加熱によって溶融または軟化する他のあらゆる材料のうちのいづれ かから形成されたセクションに対して使用できる。 この方法はソリッド・セクションに対する使用が可能な一方、中空パイプ・セ クション等の中空セクションに対する使用に特に適している。 この方法はセクションの回転を防止する一方で、スリーブ手段を回転させる工 程を効果的に有している。 換言するならば、スリーブ手段及びセクション間の相対的移動はセクションを 固定した状態に維持する一方で、スリーブ手段を移動することによって達成され る。これはセクション自体を回転させる必要性をなくし、これによって大きな質 量の回転に付随する問題を削減するか、または完全に排除する。更に、例えば、 パイプ・セクションが固定位置に配置されていることにより同パイプ・セクショ ンが不動である場合に生じる問題が解決される。 スリーブ手段は、第１のカラー、第２のカラー、並びに第１のカラー及び第２ のカラーの間に配置された中間スリーブを有することが好ましい。 本発明の第３の態様に基づき、ほぼ円形横断面をそれぞれに有する連続セクシ ョンの第１の長さ及び第２の長さの結合を、同第１の長さ及び第２の長さをスリ ーブ・システム内に挿入することによって行う装置が提供される。同装置はスリ ーブ・システムを締付けるクランプ手段と、複数のセクションを把持するグリッ プ手段と、複数のセクションを固定した状態に維持する一方で、スリーブ・シス テムを回転させる回転手段とを有している。 本発明を例示する意味において本発明を添付図面とともに以下に詳述する。 図１ａは本発明に基づくスリーブを示す。 図２乃至図４は図１のスリーブの異なる実施例を示す。 図５及び図６はギアを外周面上に有する本発明に基づくスリーブを示す。 図７ａ及び図７ｂは本発明に基づくカラーを示す。 図８ａ乃至図８ｄは本発明に基づくカラーの別の実施例を示す。 図９は本発明に基づくスリーブ及びカラー・システムの別の実施例を示す。 図１０は溶接プロセスが実施される以前におけるカラー、スリーブ及びパイプ からなる組立体を示す。 図１１乃至図１６はカラー、スリーブ及びパイプの構成をそれぞれ示しており 、可能な溶接形態を表す。 図１７は本発明に基づく装置を示している。 図１に示すように、本発明に基づくスリーブは符号１００によって一般的に示 されている。この場合、結合される２つの連続セクションは中空パイプ１，２で あり、同中空パイプ１，２はスリーブの互いに対向する端部にそれぞれ挿入され 、さらにはスリーブ１００が回転される際に固定された状態に維持される。軸方 向圧力は矢印の方向に加えられる。摩擦による溶融は円周上の点Ｃにおいて生じ 始める。パイプは初期接触面積を増大させるべく破線Ｃ−Ｃに沿った面取りが可 能である。 スリーブ１００は結合されるパイプ１，２の材料に類似した材料または同パイ プ１，２の材料に対する互換性を備えた材料から形成されている。スリーブは一 般的に円筒形であり、さらにはパイプ１，２のそれぞれの内径とほぼ同一の大き さをなす内径Ｄ１の中間ディスク部分４を備えている。これに加えて、スリーブ １００は外径Ｄ３を有している。スリーブの残りの部分は内側にテーパが付けら れた２つの端部５，６から形成されている。端部５，６の内径は中央部分が終わ るＤ３から各端におけるＤ４まで増加する。径Ｄ３はパイプ１，２の外径Ｄ２よ り僅かに小さい。径Ｄ４はパイプ外径Ｄ２より僅かに大きい。 スリーブ１の外径Ｄ９は径Ｄ２より更に大きい。Ｄ２からＤ４への径の変化は スリーブ内面及びパイプ外周面の間の角度αを限定し、同角度αは２つの円錐形 空間Ａ，Ｂを限定している。 パイプ１，２がスリーブ１００の２つの端部５，６へそれぞれ挿入された際、 同パイプ１，２はＣにおいてスリーブと初期の接触を行うか、または表面がＡに 沿って面取りされている場合には線Ｃ−Ｃにおいて初期の接触を行う。軸方向圧 力はスリーブ１００の回転時におけるこの接触の維持を保証する。スリーブが回 転装置によって把持されている間、パイプは所定の位置において保持される。圧 力下においてＣ（またはＣ−Ｃ線）に生じる摩擦により溶融が生じる。軸方向圧 力はスリーブ１００及びパイプ１，２間に位置する円錐形間隙Ａ，Ｂ内において 外側方向及び内側方向への溶融物の流動を引き起こし、さらには摩擦係合の更新 を保証する。 軸方向圧力下における回転及び軸方向への移動は、パイプ１，２の各端面７， ８が内側ディスク部分４の端面９，１０にそれぞれ当接するまで継続される。溶 融物は間隙Ａ，Ｂを充填すべく流動する。 回転中、接線剪断応力がスリーブ１００の表面及びパイプ１，２の間に形成さ れる。接線剪断応力の作用により、これら表面の溶融層は均質な混合物を形成す る。この攪拌作用は本明細書中において前記したように従来のシステム中に存在 する溶接線を排除する。 これに加えて、溶融層には周方向に沿った回転が加わり、さらには同周方向へ の分子の配向が得られる。この配向は冷却の後にジョイントにおいて主に維持さ れる。これはこの領域におけるジョイントの強度を高める。例えば、回転心棒を 備えたダイスの使用などにより、パイプが周方向に配向されるか、または周方向 に沿った配向及び軸方向に沿った配向の成分を有している場合、溶接プロセスに おけるスリーブの回転方向（時計回りまたは逆時計回り）は溶接のための溶融が パイプ１，２の分子配向と同一方向に周方向の分子配向を有するように選択でき る。 繊維充填パイプ（Fibre filled pipes）を使用する場合、同繊維充填パイプに 類似する繊維濃度を備えた類似する材料がスリーブに使用される。回転及び溶融 時における剪断の攪拌作用により、繊維はパイプ材料及びスリーブ間の境界を横 切り、さらには前記したものと同様の方法で類似する配向を得ることになる。こ の結果、繊維が欠乏した溶接領域の形成が回避される。 図２乃至図４は本発明に基づくスリーブの可能な別の形状を示している。 図２はスリーブ２００を示している。スリーブ２００は直線状に延びるエッジ を有し、さらにはパイプ１，２と同一の内径及び外径を備えたジョイントを形成 するために使用できる。図３はスリーブ３００を示している。スリーブ３００は 図１に示すエレメントと同一のエレメントを有する一方、摩擦による溶融を実施 するための更に広い領域を提供し、さらにはスリーブ２００と同様に機能する。 図４は類似するスリーブ４００を示している。スリーブ４００（図４参照）の使 用により相互に結合されるパイプ１，２は、スリーブとの良好な初期の接触を保 証すべく端部を面取りするか、または機械加工する必要がある。 図５ａ，図５ｂ，図６ａ及び図６ｂはスリーブ５００を示している。スリーブ ５００は同スリーブ５００の外側中央部分５１０上に形成されたギアの形態をな す溝を有している。ギアまたは歯はスリーブの回転を促進するために回転装置と 係合すべく形成されている。歯はスリーブ上に成形加工するか、または後から機 械加工し得る。 ここに示すスリーブは特に柔軟な材料を使用した場合に、同スリーブの剛性及 び強度を高めるべく金属製インサート（Internal metallic insert）とともに成 形し得る。 同軸を備えていない複数のパイプまたは異なる寸法を有する複数のパイプを使 用すべく、スリーブは２つ以上の円筒状開口をともなう形成が可能である。そし て、これら開口の中心線は互いに任意の所望の方向に沿って整合される。 図７ａ及び図７ｂにおいて、本発明に基づくスリーブ・システムは一般的に符 号７００によって示されている。スリーブ・システム７００は２つのカラー７１ ０（一方のみを図示）を有しており、同カラー７１０はスリーブ７２０の両側に それぞれ配置されている。カラーはパイプの材料に対して類似した材料または互 換性を備えた材料を用いて成形加工または機械加工によって形成し得る。溶接中 、パイプ（図示略）及びスリーブ７２０は所定の位置に保持される。その一方、 使用される器具の種類に基づいて両方のカラーが同時に回転されるか、または一 度に１つのカラーのみが回転される。 スリーブ７２０は中央部分に２つのステップを備えた内径を有している。第１ の内径はパイプ１を位置決めするために使用され、第２の内径はカラーが適切に 位置決めされた際に、同カラーの軸方向における移動の末端を示すために使用さ れている。 カラー７１０はパイプ１，２の外径Ｄ２と同じ大きさの内径Ｄ５をそれぞれ有 している。カラー７１０の内面はこの内径を距離Ｓにわたって維持する。その後 、カラー７１０の内径はパイプ１の外径Ｄ２より更に大きな径Ｄ６まで徐々に増 大する。各カラーの外周面は径Ｄ７を有しており、同径Ｄ７はＤ３より更に大き い。この径は径Ｄ８まで開口に向かって徐々に増大する。この径Ｄ８は径Ｄ４よ り更に小さい。カラーは径Ｄ６を有する外側端部にフランジ７３０を有している 。 各カラー７１０が回転される際、プロセスは前記のプロセスと全く同じであり 、溶接はカラーの内周面及び外周面においてそれぞれ行われる。各カラーは繊維 が充填されたカラーとすることができ、さらにはインサートによって強化するこ とができる。更に、カラーのフランジは同カラーの回転に使用する回転装置によ る把持及び回転作用を促進すべくギアとして形成し得る。ギアの歯、セレーショ ンまたは溝はフランジの外周面上またはエッジ付近の内周面上に形成可能である 。 溶融は表面Ｓ，Ｃ上において発生可能であり、溶融物は軸方向の力の作用下で 間隙Ａ，Ｂ，Ｃ内に向けて圧力Ｐの方向に流動する。溶接、溶融物の形成、並び に分子及び繊維の配向は前記と同様に行われる。 図８ａ乃至図８ｃはカラーの異なるデザインを示しており、図８ｄはスリーブ の例を示している。図８ｃに示す内側溝は溶融チャネルとして機能する。図１０ は類似するパイプ１，２、カラー７１０，７２０及びスリーブ７３０の組立体を 示しており、同組立体は溶接オペレーションの実施前に位置決めされている。 スリーブ７１０は異なる径を備えた溶接パイプに対する２つの異なる寸法及び 位置を有し得る。 図１１乃至図１６はパイプ、カラー及びスリーブの組立体の異なるデザインを 示しており、本発明による実現が可能な異なるアングルを示している。 図１７には、本発明に基づく溶接ジョイントを形成する装置が一般的に符号１ ７００によって示されている。装置１７００は本発明に基づくスリーブ組立体を 把持するために使用され、さらには図１１と同様の構成をなすカラーを回転させ るために使用される。更に、図１に関連して説明したように複数のパイプが同軸 をなし、さらにはスリーブを直接回転させることによりカラーの使用をともなう ことなく溶接が達成される場合に、装置１７００はパイプを把持し、スリーブを 回転させるために使用できる。 一度に１つのジョイントを形成すべくスリーブの各端部にそれぞれ１つのユニ ットを使用できる。また、図１１〜図１６に示すような複数のジョイントを形成 する場合、各開口に対してそれぞれ１つのユニットを使用できる。これに代えて 、１つを上回る数の結合オペレーションを実施すべくスリーブの各端部または開 口において１つを上回る数のユニットを使用できる。 装置１７００はスチール・プレートから形成され、かつ中央に半円形の開口を 備えた２つの平行なブラケットＡ，Ｂからなるフレームを有し、同フレームはパ イプ及びスリーブを前記のブラケット内へ配置することを許容する。２つのブラ ケットは互いに適切な距離だけ離間してベースＥに対して固定されている。ブラ ケットＡ，Ｂはクランプ機構Ｃ，Ｄをそれぞれ有している。クランプＣは右側パ イプを固定位置に保持する一方、クランプＤはスリーブを固定位置に保持する。 クランプ動作はトグル機構（Toggle mechanism）Ｔ，Ｔ₂の手段によって実現 され、同トグル機構Ｔ，Ｔ₂はハンドルＰ１，Ｐ２の手段によりクランプ・パッ ドＣ１，Ｃ２及びＤ１，Ｄ２を作動させる。ハンドルＰ１の動作は図示されてい るように一連のレバーＣ３〜Ｃ８の手段によってＣ１，Ｃ２及びＤ１，Ｄ２に対 して伝達される。同様に、ハンドルＰ２の動作は一連のレバーＣ３〜Ｃ８と同等 の一連のレバーＤ３〜Ｄ８を含む同等の機構によってＤ１，Ｄ２に対して伝達さ れる。 パッドＣ１，Ｃ２及びＤ１，Ｄ２はそれぞれパイプ及びスリーブと同一の半径 及び同一の中心Ｏ１を有している。この結果、スリーブ及びパイプがオペレーシ ョン中に同心を維持することが保証される。 ブラケットＡは丸く研磨された２つの直線移動ガイドＨ１，Ｈ２を有しており 、同ガイドＨ１，Ｈ２の一端はネジＳ１によってブラケットＡに対して固定され ている。ガイドＨ１，Ｈ２はＡ及びＢの間に配置されたフローティング・ブラケ ットＦ内のガイド孔Ｒ１を通り、さらにはＢ内のガイド孔Ｒ２を通って水平方向 に延びている。 ガイドＨはＲ２に対してネジＳ２によって固定できる。これによりＡ及びＢの 間の初期の距離は同Ａ及びＢをベースＥに対して固定する以前に必要に応じて調 整可能である。 孔Ｒ１の寸法はフローティング・ブラケットＦがＨに沿って摺動し得る大きさ に形成されている。 フローティング・ブラケットＦはブラケットＡ，Ｂと同様に半円形開口を有し ている。同フローティング・ブラケットＦは２つのホイールＷ１，Ｗ２を有して いる。同ホイールＷ１，Ｗ２はＦに取付けられた２つのシャフト上において自由 に回転できるよう固定されおり、さらにはネジＳ３，Ｓ４の使用により組立体の 中心線に向かってまたは同中心線から離間する方向に向かって移動可能である。 ホイールＷはＦを軸方向に移動させることによりカラー２に対して接触させ得 る。 フローティング・ブラケットはパイプの両側においてレバーＦ１，Ｆ２の対称 システムの手段によって固定されたブラケットＡに対して連結されている。レバ ーＦ１，Ｆ２はフローティング・ブラケット及びレバーＧ１，Ｇ２に対して旋回 する。 レバーＧ１，Ｇ２は連接棒Ｑに対して固定されており、同連接棒Ｑはブラケッ トＡを貫通しており、さらには中心線Ｘ１−Ｘ２の周囲において回動する。 この結果、レバーＰ３はフローティング・プレートを軸方向に移動させるべく Ｇ１の駆動が可能であり、さらにはＱを介してＧ２の駆動も行い得る。 ブラケットＦは組立体後方におて垂直方向に延びている。同組立体後方におい て、別のブラケットＪは中心Ｏ２の周囲においてブラケットＦに対して回動され る。 レバーＫはＪに対して取付けられている。更に、レバーＫはＪの角位置を調整 すべくＪをＯ２の周囲において回動させるために使用される。モータＵはギアＬ に対して取付けられている。ギアＬは同ギアＬの軸Ｏ３がパイプの中心軸Ｏ１と 平行をなすようにＪ上に取り付けられている。ＪがＫの手段により下降された際 に、ギアＬがカラーのフランジ上の一体歯に対して係合するように長さＯ２−Ｏ ３は選択されている。 フランジ上に一体形成された歯が存在しない場合、ギアＬをカラーまたはスリ ーブに対して回転運動を伝達する別の手段と置換し得る。この手段としては、ギ アに代えてゴム製ホイールを用いることができ、同ゴム製ホイールはスリップを ともなわない摩擦接触によってフランジを駆動する。オペレーションの方法 １．スリーブ１はパッドＤ１，Ｄ２の手段と、レバーＰ２の動作とにより所定 の位置に固定される。 ２．パイプ３を軸方向の固定位置において把持する以前に、カラー２はパイプ ３上を摺動される。次いでカラー及びパイプは、スリーブに向けて軸方向に移動 される。この移動は前記したようにパイプが同パイプのために提供された中心部 分内においてリセットされるまで継続される。 ３．次いで、パイプは前記したようにＣ１，Ｃ２の手段と、レバーＰ１の動作 とにより把持される。 ４．その後、カラーは同カラーがスリーブ１００のテーパーの付いた内側端部 に対して接触するまでスリーブに向かってパイプ上を軸方向に摺動される。 ５．次いで、レバーＫはＬがカラーに対して係合するようにＪを下降させるべ く使用される。 ６．そして、レバーＰ３はフローティング・ブラケットＦをカラーに向けて摺 動させるために使用され、カラー及びホイールＷの間の接触が実現される。 ７．この結果、カラーはスリーブ及びホイールＷとの接触によって軸方向に束 縛される。モータのスイッチが入力され、次いでカラーは必要とされる速度にて 回転を開始し、この速度は一般的に約５００回転／分である。Ｐ３の移動はフラ ンジのエッジがスリーブのエッジに対して接触するか、またはオペレーション前 に調整された位置において別の手段によって停止されるまで継続される。 機械的手段または電気的手段は、スリーブの軸方向の位置決めを補助し、かつ ブラケットＦの摺動を終了させるべくガイドＨ上に配置し得る。 回転は軸方向の最終位置に到達した際に数秒間にわたって継続される。 前記したように摩擦熱による溶融プロセス、溶融物回転、粘性加熱及び配向が 生じ、次いで冷却、固化及び恒久的ジョイントが形成される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１２月１６日 【補正内容】 請求の範囲 １．ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セクションの第１の長さ及び第２ の長さの結合に使用されるスリーブ手段であって、 前記複数のセクションの外径より実質的に更に小さな内径を備えた中央部分と 、前記中央部分の内径より更に大きな内径をそれぞれに備えた２つの端部と、第 １の端部に対して着脱可能に係合でき、さらには中央部分に対して当接可能な第 １のカラーと、第２の端部に対して着脱可能に係合でき、さらには中央部分に対 して当接可能な第２のカラーとを有し、前記中央部分が中間スリーブ部分を形成 し、第１のカラー及び第２のカラーのそれぞれが連続セクションの長さを収容す ることに適合しているスリーブ手段。 ２．前記スリーブ手段は第１のセクション及び第２のセクションのそれぞれの材 料に対する互換性を備えた材料から形成されていることを特徴とする請求項１に 記載のスリーブ手段。 ３．前記スリーブ手段の各端部の内径には、同内径がスリーブの端に向かって増 大していくようにテーパーが付けられていることを特徴とする前記請求項のうち のいづれか一項に記載のスリーブ手段。 ４．前記中間スリーブが中央部分及び各端部の間にそれぞれ当接部分を更に有す ることを特徴とする前記請求項のうちのいづれか一項に記載のスリーブ手段。 ５．ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セクションの第１の長さ及び第２ の長さを結合する方法であって、 前記各セクションをスリーブ手段の互いに対向する端部にそれぞれ挿入する工 程を有し、前記スリーブ手段が前記複数のセクションの外径より更に小さな内径 を備えた中央部分と、前記中央部分の内径より更に大きな内径をそれぞれに備え た２つの端部と、第１の端部に対して着脱可能に係合でき、さらには中央部分に 対して当接可能な第１のカラーと、第２の端部に対して着脱可能に係合でき、さ らには中央部分に対して当接可能な第２のカラーとを含み、前記中央部分が中間 スリーブ部分を形成し、第１のカラー及び第２のカラーのそれぞれが連続セクシ ションの長さを収容することに適合している方法。 ６．前記複数のセクションの回転を防止する一方で、スリーブ手段を回転させる 工程を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。 ７．ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セクシヨンの第１の長さ及び第２ の長さの結合を、同第１の長さ及び第２の長さをスリーブ手段内に挿入すること によって行う装置であって、前記スリーブ手段が前記複数のセクションの外径よ り実質的に更に小さな内径を備えた中央部分と、前記中央部分の内径より更に大 きな内径をそれぞれに備えた２つの端部と、第１の端部に対して着脱可能に係合 でき、さらには中央部分に対して当接可能な第１のカラーと、第２の端部に対し て着脱可能に係合でき、さらには中央部分に対して当接可能な第２のカラーとを 含み、前記中央部分が中間スリーブ部分を形成し、第１のカラー及び第２のカラ ーのそれぞれが連続セクションの長さを収容することに適合している装置におい て、 前記スリーブ手段を締付けるクランプ手段と、 前記複数のセクションを把持するグリップ手段と、 前記複数のセクションを固定した状態に維持する一方で、スリーブ手段を回転 させる回転手段と を有することを特徴とする装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セクションの第１の長さ及び第２ の長さの結合に使用されるスリーブ手段であって、 前記複数のセクションの外径より実質的に更に小さな内径を備えた中央部分と 、前記中央部分の内径より更に大きな内径をそれぞれに備えた２つの端部とを有 するスリーブ手段。 ２．前記スリーブ手段は第１のセクション及び第２のセクションのそれぞれの材 料に対する互換性を備えた材料から形成されていることを特徴とする請求項１に 記載のスリーブ手段。 ３．第１のカラー、第２のカラー、並びに第１のカラー及び第２のカラーの間に 配置された中間スリーブを更に有することを特徴とする請求項１または２に記載 のスリーブ手段。 ４．前記スリーブ手段の各端部の内径には、同内径がスリーブの端に向かって増 大していくようにテーパーが付けられていることを特徴とする前記請求項のうち のいづれか一項に記載のスリーブ手段。 ５．前記中間スリーブが中央部分及び各端部の間にそれぞれ当接部分を更に有す ることを特徴とする前記請求項のうちのいづれか一項に記載のスリーブ手段。 ６．ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セクションの第１の長さ及び第２ の長さを結合する方法であって、 前記各セクションをスリーブ手段の互いに対向する端部にそれぞれ挿入する工 程と、前記スリーブ手段が前記複数のセクションの外径より更に小さな内径を備 えた中央部分と、前記中央部分の内径より更に大きな内径をそれぞれに備えた２ つの端部とを有することと、 前記スリーブ手段を前記複数のセクションに対して回転させる工程とを備えて いることを特徴とする方法。 ７．前記複数のセクションの回転を防止する一方で、スリーブ手段を回転させる 工程を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。 ８．前記スリーブ手段が第１のカラー、第２のカラー、並びに第１のカラー及び 第２のカラーの間に配置された中間スリーブを有することを特徴とする請求項６ または７に記載の方法。 ９．ほぼ円形の横断面をそれぞれに有する連続セクションの第１の長さ及び第２ の長さの結合を、同第１の長さ及び第２の長さをスリーブ・システム内に挿入す ることによって行う装置であって、 前記スリーブ・システムを締付けるクランプ手段と、 前記複数のセクションを把持するグリップ手段と、 前記複数のセクションを固定した状態に維持する一方で、スリーブ・システム を回転させる回転手段と を有することを特徴とする装置。