JPH0899358A - 熱可塑性樹脂製品の自動融着制御方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂製品の自動融着制御方法

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JPH0899358A
JPH0899358A JP20131294A JP20131294A JPH0899358A JP H0899358 A JPH0899358 A JP H0899358A JP 20131294 A JP20131294 A JP 20131294A JP 20131294 A JP20131294 A JP 20131294A JP H0899358 A JPH0899358 A JP H0899358A
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JP
Japan
Prior art keywords
calculated
specific heat
control
power
thermoplastic resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP20131294A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Kumagai
勝 熊谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOA KOKYU KEISHU VALVE
TOA KOUKIYUU KEISHIYU VALVE SEIZO KK
TOKUSHU KOGYO KK
Original Assignee
TOA KOKYU KEISHU VALVE
TOA KOUKIYUU KEISHIYU VALVE SEIZO KK
TOKUSHU KOGYO KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 [目的] どんな品種の熱可塑性樹脂製品でも、且
つ、品種ごとのどんな種類にでも対応できる自動融着制
御方法を提供する。 [構成] 融着作業開始信号によって、相対向する
熱可塑性樹脂面を融着させるための抵抗体に一定の電力
を供給し、電力が設定された値になったとき、該抵抗体
の電気特性を算出すると共に、オンオフ制御し樹脂の比
熱を算出する。 で算出された電気特性と比熱をもって段階的に電力
を上昇させ、各段階ごとに電気特性変動率を算出すると
共に、オンオフ制御し比熱変動率を算出する。 で算出された比熱変動率がある定数以下になったと
きに電力の上昇を止め、オンオフ制御し、比熱がある定
数以下になったときに電力の供給を断つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂製品の自
動融着制御方法に関する。
【0002】例えば熱可塑性樹脂製の給・排水管やガス
管など、管と管をエレクトロフュージョン継手(以下E
F継手という)で接合する場合に用いられるもので、E
F継手は熱可塑性樹脂製の継手内部に電熱線を埋め込ん
であり、電熱線に電力を供給することによって樹脂を加
熱・溶融させ、管と継手の融着を行う。
【0003】
【従来の技術】従来、EF継手の電熱線に電力を供給す
るエレクトロフュージョン制御装置(以下EFコントロ
ーラという)は、EF継手の種類ごとの加熱制御パター
ン(ヒートパターン)を記憶しており、EF継手の種類
に応じたパターンに基づいて電熱線に供給する電力量を
自動制御することにより、自動的に融着を行わしめるも
のであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】EF継手は各製造メー
カごとに電熱線の電気特性、即ち抵抗体の抵抗係数、温
度係数などが異なるため、EFコントローラは特定の製
造メーカのEF継手にしか対応できず、配管業者は各製
造メーカごとのEFコントローラを取り揃えて持ってお
く必要があり、極めて不経済であった。
【0005】本発明の目的はどんな品種の熱可塑性樹脂
製品でも、且つ、品種ごとのどんな種類にでも対応でき
る自動融着制御方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性樹脂製
品の自動融着制御方法は、融着作業開始信号によっ
て、相対向する熱可塑性樹脂面を融着させるための抵抗
体に一定の電力を供給し、電力が設定された値になった
とき、該抵抗体の電気特性を算出すると共に、オンオフ
制御し樹脂の比熱を算出する。 で算出された電気特性と比熱をもって段階的に電力
を上昇させ、各段階ごとに電気特性変動率を算出すると
共に、オンオフ制御し比熱変動率を算出する。 で算出された比熱変動率がある定数以下になったと
きに電力の上昇を止め、オンオフ制御し、比熱がある定
数以下になったときに電力の供給を断つ。
【0007】また、で算出された比熱変動率がある定
数以下になったときに電力の上昇を止め、オンオフ制御
し、で算出された比熱に基づいて算出した時間経過後
に電力の供給を断つ。ことを特徴とするものである。
【0008】
【作 用】本発明の熱可塑性樹脂製品の自動融着制御方
法によれば、制御の中で抵抗体の電気特性及び樹脂の物
性を判断し乍ら、樹脂の加熱・溶融に最適な電力量(温
度場)を探査し確定するので、熱可塑性樹脂製品の品
種、品種ごとの種類に関係なくあらゆる熱可塑性樹脂製
品の融着を適正に行うことができるものである。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述す
る。図1は熱可塑性樹脂製品の自動融着制御の制御曲線
を示す図、図2は熱可塑性樹脂製品の実施例としてEF
継手とEFコントローラの外観図を示している。図中
(1)はT形のEF継手で、熱可塑性樹脂製の管(2)
の端部を接合させる各受け口(3)の端面から一対のコ
ネクタピン(4)が突出している。図中(5)は自動融
着制御用のCPUを搭載しているEFコントローラで、
前記コネクタピン(4)に接続させるコネクタ(6)を
先端に有する制御コード(7)と、電源に接続させる電
源プラグ(8)を先端に有する電源コード(9)と、ス
タートスイッチ(10)及びストップスイッチ(11)
と、表示器(12)を備えている。
【0010】EF継手(1)は各受け口(3)ごとに管
(2)を接続できるように、各受け口(3)の内周面に
各別に電熱線(13)が埋め込まれている。電熱線(1
3)は図3に示すように、電熱素線をEF継手(1)の
成形材料(熱可塑性樹脂)と同じ材料で被覆した被覆線
が用いられており、受け口(3)の端面側に電熱線(1
3)の両端を出すように、電熱線(13)は二つ折り状
態で受け口(3)の内周面にコイル状に埋め込まれ、両
端がコネクタピン(4)に接続されている。
【0011】EFコントローラ(5)のコネクタ(6)
は、各コネクタピン(4)に別々に差し込むべく2個設
けられている。
【0012】そして、EFコントローラ(5)の電源プ
ラグ(8)を電源に接続させると共に、管(2)の端部
を差し込んだEF継手(1)の受け口(3)のコネクタ
ピン(4)にEFコントローラ(5)のコネクタ(6)
を接続させ、スタートボタン(10)をオン操作するこ
とにより、EFコントローラ(5)によるEF継手
(1)の自動融着制御が開始される。
【0013】図1から明らかなように、スタートボタン
(10)のオン操作によって融着作業開始信号がCPU
に付与されると、一定の電力を電熱線(13)に供給
し、外気温度(T1)から電熱線(13)を加熱する。
CPUは融着作業中電圧値及び電流値を検出すると共
に、計時を行っている。
【0014】電力が設定された値になると抵抗変動率を
算出すると共に、所定時間一定の時間間隔でオンオフ制
御しPID演算などにより樹脂の比熱を算出する。ここ
で、電熱線(13)の抵抗係数と温度係数と樹脂の比熱
がある程度予測される。実施例では3回オンオフを繰返
しており、電熱線(13)の温度が(T2)と(T3)
の間(応答の遅れがあるので(T2)と(T3)を超え
る)で下降・上昇を繰返していることでわかる。オンオ
フ制御を開始させる設定値つまり電熱線(13)の温度
(T2)は樹脂の溶解温度より十分に低い温度に設定さ
れている。(ステップ1)
【0015】ステップ1で算出された比熱と抵抗変動率
をもって段階的に電力を上昇させ、各段階ごとに、抵抗
変動率を算出すると共に、所定時間一定の時間間隔でオ
ンオフ制御し比熱変動率を算出する。ここで最初に予測
した電熱線(13)の抵抗係数と温度係数と樹脂の比熱
が適正か否かを判断でき、不適正のときは補正をするこ
とができ、電熱線(13)の抵抗係数と温度係数と樹脂
の比熱が確定され、樹脂の溶融に最適な温度場を求める
ことができる。実施例では4段階の電力上昇と各段階ご
とに1回オンオフしており、電熱線(13)の温度が
(T2)から(T4)に上昇後一旦(T5)に下降し、
再び(T4)から(T6)に上昇後一旦(T7)に下降
し、再び(T6)から(T8)に上昇後一旦(T9)に
下降し、再び(T8)から(T10)に上昇後一旦(T
11)に下降後T10に復帰していることでわかり、さ
らに4段階目の確認で最適な温度場を求められたことが
わかる。この確認動作は1段階目で終わる場合や5段6
段と増える場合があり、その段階数を例えば10段階に
制限し、10段階目で電力の供給を中断して警報を行う
ことが好ましい。上記の電力上昇を段階的に行うことで
樹脂を熱劣化させる温度にまで電熱線(13)を加熱す
るのを防止している。(ステップ2)
【0016】ステップ2で算出された比熱変動率がある
定数以下になったときに電力の上昇を止め一定の時間間
隔でオンオフ制御し、比熱がある定数以下になったとき
に電力の供給を断つ。実施例では4段階目の電力上昇で
電熱線(13)の温度が最適温度(T10)になったと
きに比熱変動率がある定数以下になり電力の上昇を止め
オンオフ制御により電熱線(13)の温度を最適温度
(T10)に保つ平行温度操作が行われていることでわ
かる。この平行温度操作により電熱線(13)の温度
(T10)に樹脂温度が近づくに連れてオンオフ制御の
1回当りの電力変動幅が少なくなることにより、つまり
比熱が少なくなり、ついには電熱線(13)の温度(T
10)に樹脂が加熱されると比熱が略「0」になる、つ
まり、樹脂が溶融することから、樹脂が溶融し十分に発
達したときに電力の供給を断ち融着作業が完了されるこ
とになる。(ステップ3)
【0017】また、電力を断つまでの平行温度操作の時
間をステップ2で算出された比熱に基づいて算出し、こ
の平行温度操作を開始してから算出した時間経過後電力
を断ってもよい。
【0018】図4は他のEF継手(1a)を示す断面図
であり、該EF継手(1a)はソケット形で、継手(1
a)の両端から差し込む管(2a)端部を同時に融着さ
せるべく、継手(1a)に電熱線(13a)が埋め込ま
れている。該電熱線(13a)は裸線で、継手(1a)
の中央部が大ピッチでその両側部が小ピッチとなるよう
にコイル状に継手(1a)に連続的に埋め込み、継手
(1a)の両側外周面に突設するコネクタピン(4a)
に電熱線(13a)の端部をそれぞれ接続させている。
該コネクタピン(4a)にはEFコントローラ(5)の
各コネクタ(6)が接続され、電熱線(13a)に前述
のとおり電力が供給される。
【0019】図5は熱可塑性樹脂製品の融着テープ(1
4)を示すもので、表裏一対の熱可塑性樹脂製の基体テ
ープ(15a)(15b)の間に2本の電熱線(16)
が挾み込まれており、電熱線(16)はテープ幅方向に
蛇行させながら長さ方向に張設されている。使用時に必
要長さに切断し、電熱線(16)の一方の端部同士を結
線し、熱可塑性樹脂製品の融着しようとする面にのり付
け等の手段で装着し、電熱線(16)の他方の端部をE
Fコントローラ(5)の各コネクタ(6)に接続させ、
電熱線(16)に前述のとおり電力を供給し、融着を行
わしめる。該融着テープ(14)は予め電熱線が埋め込
まれていない熱可塑性樹脂製品の融着に用いられ、どん
な形状の接合面にでも対応できる特徴がある。特に、ゴ
ミを地中に埋めて廃棄処分するゴミ処理場において、地
中に有害物質が浸透するのを防止するための大面積のシ
ートを、所定幅の熱可塑性樹脂シートを幅方向に張り合
せて形成する場合に、前記の融着テープ(14)を使用
する。この場合シートの面積及び形状によって各融着テ
ープ(14)の長さが異なっても、前記の自動融着制御
方法を用いることにより、適正に樹脂シートの融着を行
うことができる。
【0020】図6は他の融着テープ(14a)を示すも
ので、炭素繊維を編んで作ったテープ基体(17)の両
側縁に電極(+)(−)としての導電線(18)を貼付
け又は編込みなどの手段で固着させたものであり、各導
電線(18)の一端をEFコントローラ(5)の各コネ
クタ(6)に接続させ、テープ基体(17)を加熱して
融着を行わしめる。この融着テープ(14a)も前記の
融着テープ(14)と同じ様に使用される。
【0021】
【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、制御の中で電熱線の電気特性及び樹脂の物性を判断
し乍ら樹脂の加熱・溶融に最適な電力量(温度場)を探
査し確定するので、熱可塑性樹脂製品の品種、品種ごと
の種類に関係なくあらゆる熱可塑性樹脂製品の融着を適
正に行うことができる。
【0022】また、従来ではEF継手の場合など電熱線
とは別にEF継手の種類に応じた抵抗値を有する抵抗を
埋め込み、その抵抗の抵抗値を読み込みEF継手の種類
を判別させていたが、本発明ではそれも不必要になり、
EF継手のコストを安くできると共に、EFコントロー
ラのコネクタの構造を簡略化できる。
【0023】また、従来ではEF継手の場合特に管との
隙間が制御の大きな外乱となり融着不良を発生させてい
たが、比熱によって溶融着を検出しているので、上記隙
間が外乱とならず、融着不良をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱可塑性樹脂製品の自動融着制御の制御曲線を
示す図。
【図2】EF継手とEFコントローラの一例を示す外観
図。
【図3】EF継手の受け口の断面図。
【図4】他のEF継手の断面図。
【図5】融着テープの正面図。
【図6】他の融着テープの正面図。
【符号の説明】
(1)(1a) EF継手 (2) 管 (4) EFコントローラ (13)(16) 電熱線(抵抗体) (17) 基体テープ(抵抗体)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 融着作業開始信号によって、相対向す
    る熱可塑性樹脂面を融着させるための抵抗体に一定の電
    力を供給し、電力が設定された値になったとき、該抵抗
    体の電気特性を算出すると共に、オンオフ制御し樹脂の
    比熱を算出する。 で算出された電気特性と比熱をもって段階的に電力
    を上昇させ、各段階ごとに電気特性変動率を算出すると
    共に、オンオフ制御し比熱変動率を算出する。 で算出された比熱変動率がある定数以下になったと
    きに電力の上昇を止め、オンオフ制御し、比熱がある定
    数以下になったときに電力の供給を断つ。ことを特徴と
    する熱可塑性樹脂製品の自動融着制御方法。
  2. 【請求項2】 融着作業開始信号によって、相対向す
    る熱可塑性樹脂面を融着させるための抵抗体に一定の電
    力を供給し、電力が設定された値になったとき、該抵抗
    体の電気特性を算出すると共に、オンオフ制御し樹脂の
    比熱を算出する。 で算出された電気特性と比熱をもって段階的に電力
    を上昇させ、各段階ごとに電気特性変動率を算出すると
    共に、オンオフ制御し比熱変動率を算出する。 で算出された比熱変動率がある定数以下になったと
    きに電力の上昇を止め、オンオフ制御し、で算出され
    た比熱に基づいて算出した時間経過後に電力の供給を断
    つ。ことを特徴とする熱可塑性樹脂製品の自動融着制御
    方法。
JP20131294A 1994-08-02 1994-08-02 熱可塑性樹脂製品の自動融着制御方法 Pending JPH0899358A (ja)

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