KR20000070804A

KR20000070804A - 관 단부를 용접하는 장치와 방법

Info

Publication number: KR20000070804A
Application number: KR1019997007066A
Authority: KR
Inventors: 딘티.해밀튼; 스티븐피.콜보; 마이클엘.알버그; 제임스엠.핸슨
Original assignee: 플루오로웨어, 아이엔씨.
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2000-11-25
Also published as: FR2760680A1; JP2002515838A; GB2321874A; WO1998033639A1; EP0958129A1; EP0958129A4; GB9802539D0; CN1252024A; DE19804359A1

Abstract

한쌍의 인접 열가소성 단부를 접합하는 장치가 접합될 관단부의 외측면과, 내측면 상의 축의 둘레에 연장하는 투명 슬리브를 활용한다. 적외선 가열수단이 관단부를 용해하여 융합하게 투명 슬리브를 통해 방사열을 제공한다.

용접 프로세스 중 투명 슬리브를 통해 관단부를 시각적으로 감시할 수가 있다.

Description

관 단부를 용접하는 장치와 방법 {WELDING APPARATUS AND METHOD FOR WELDING TUBLAR END PORTIONS}

열가소성 파이프를 함께 용접하는 각종 방법이 알려져 있는 바, 예를 들어, 연결할 관 단편들 사이의 대면하는 적외선 가열판의 배치를 활용하는 오스카의 미국특허 제 4,929,293 호를 참조하기 바란다. 적외선 가열판을 제거한 다음 함께 교합하여 용접을 한다. 비록 그러한 절차가 고 보전성의 용접을 용융 처리가능의 플루오로폴리머 상에 제공한다 해도 그러한 용접은 연결된 관 단부의 내 및/또는 외 면에 변형 또는 비드를 남기는 수가 있다.

대개의 적용에 있어서 연결의 관 특히 내부 표면에 어떠한 변형이 있는 것은 용인되지 않는다. 식품 처리와 제약공업에 사용되는 위생 장치에 있어서 미국법률 C.F. R. 제 58.128 절의 기준은, 원활하고 유체의 적층 흐름을 허용하며 특정 물체를 가려낼 수 있는 불연속성이 자유로운 도관을 요구한다.

전통적으로, 스테인리스 강 배관과 파이프를 위생 장치에 사용하여 왔으나다부식, 팽창 및 타의 문제로 인하여, 지금은 플라스틱 관과 배관이 그러한 장치에 사용되고 있다.

용접 장치가 개발되어 어떠한 내부 비드없이 열가서성 파이프나 배관의 용접을 달성하게 되었다. 예를 들어, 듀퐁 및 그 외의 미국특허 제 5,484,506 호와 힐퍼트의 미국특허 제 5,0376,500 호를 참조하기 바란다. 그 양자는 연결되는 관 단부의 내면을 교합하고 다음 방사방향으로 수축하여 축이 배관에서 제거되게 하는 방사방향으로 확장가능한 내부 축의 사용을 개시하고 있다. 이 형식의 제거가능 축은 배관의 일단을 통하여 연장하는 공급라인을 필요로 한다는 점에서 어려움이 있다. 긴 구획의 배관이 연결되거나 밸브나 타의 부속들이 연결되면 그 축을 제거하기에 족한 출구점이 없게 된다. 플랜지 붙임이 가능한 내부 축을 활용하는 시도도 있었는 바, 윌컨슨에의 미국특허 제 2,963,394 호를 참조하기 바란다. 그러나 이들 형식의 장치는 받아들일 수 없는 잔재가 있어 그러한 장치를 제거를 위해 파괴하는 경우 배관의 내면을 손상시키는 수가 있다.

또한, 이들 용접법은 오로지 유도작용에 의한 배관 단부의 가열을 이용한다. 그런 가열 수단에 있어서는 면들이 인접하는 관 단부에 열을 집중시키기가 어렵다. 게다가, 오로지 유도작용에 의한 그러한 가열은 용접기에 실제 양의 열을 발생시키어 그 것이 소산되어야 하며 연결되는 관으로부터의 기계가 제거되는 것를 지연시키어 다음의 용접의 실행을 지연시킨다.

본 발명은 열가소성 관 부품의 연결에 관한 것이다. 더 상세하게는, 용접의 비드를 형성하지 않고 관 단부의 쌍을 용접하는 방법에 관한 것이다. 그 방법은 특히 페르플루오로알콕시(PFA) 따위의 용접 용융 처리가능의 플루오로폴리머에 적당하다.

도 1은 휴대가능 용접기로서 구성된 본발명의 일 실시양태의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 탁상 구성의 측면도이다.

도 3은 본 발명을 예증하는 용접 헤드의 단면도이다.

도 4는 휴대용 용접 헤드 장치의 사시도이다.

도 5는, 도 4의 휴대용 용접 헤드의 단면(端面)도이다.

도 6은, 도 5의 6-6 선에 따라 그린 휴대용 용접 헤드 장치의 단면도이다.

도 7은, 도 4, 5 및 6에 보인 장치에 적용할 수 있는 세라믹 용접 헤드 삽입체의 사시도이다.

도 8은 슬리브 절반의 단면(端面)도이다.

도 9는, 도 8에 보인 슬리브 절반의 평면도이다.

도 10은 제어 유닛의 설명부의 블록도이다.

도 11은 삽입물을 가진 용해가능 축의 측면도이다.

도 12는 본 발명의 일 양상의 조작의 정면도이다.

도 13은 본 발명의 일 양상의 조작의 정면도이다.

도 14는 본 발명의 일 양상의 조작의 정면도이다.

도 15는 본 발명의 일 양상의 조작의 정면도이다.

도 16은 본 발명의 일 양상의 조작의 정면도이다.

도 17은 본 발명의 일 양상의 조작의 정면도이다.

도 18은 본 발명의 일 양상의 조작의 정면도이다.

도 19는 본 발명의 탁상 실시양태의 사시도이다.

도 20은, 도 19의 실시양태의 단면도이다.

도 21은 본 발명의 다른 실시양태의 사시도이다.

도 22는, 도 21의 실시양태의 단면도이다.

도 23은 배관의 구획과 위생 피팅 및 슬리브를 로드 어셈블리 상에 가진, 본 발명에 따른 로드 어셈블리의 사시도이다.

도 24는, 도 23의 로드 어셈블리의 단면도이다.

도 25는 렌즈를 활용하는 관 단부의 본 발명의 실시양태의 단면도이다.

도 26은 렌즈를 활용하는 관 단부의 본 발명의 실시양태의 단면도이다.

도 27은 본 발명의 실시양태의 단면도이다.

도 28은, 도 22의 28-28 선에서 그린 단면도이다.

도 29는 적외선 가열 소스를 회전하는 드라이브 휠을 가진, 도 28과 같은 단면도이다.

(발명의 개요)

제 1 및 제 2의 구성부품을 접속하는 장치는 적외선 방사에 사실상 투명하고, 구성부품의 인접 관 단부의 외표면과 관 단부의 내부에 배치된 축의 둘레에 연장하는 슬리브를 활용한다. 적외선 가열기는 그 슬리브를 통하여 방사열을 제공하여 용해시켜 인접하는 관 단부를 연결하게 된다. 인접의 관 단들은 적외선 가열기에 대하여 회전할 수 있어 접합점의 균일한 용해와 접착을 제공하게 된다. 그 장치는, 가열기 요소에 대한 전선을 포함하는 케이블에 의해 제어 유닛에 접속된 분리가능의 용접 헤드를 가진 휴대가능 유닛과, 용접 헤드의 열전쌍을 위한 센서 라인, 및 용접 헤드를 냉각하는 냉각 매체 라인으로서 구성될 수가 있다. 그러므로, 따로된 에어 컴프레서 또는 유체 펌프를 용접 헤드에서 원격으로 따로된 제어 유닛에 설치할 수 있어 용접 헤드의 냉각을 촉진시키어 사이클링 시간을 감소시킬 수 있다. 곧은 파이프의 부분이나 피팅을 파이프나 튜브에 연결하거나 배관의 코일을 타의 배관 부분이나 피팅에 연결하는 어떤 구성도 이용할 수 가 있다.

인접하는 관 단부애 축방향 압축을 제공하게 수단이 마련돼 있다. 본 발명의 하나의 양상은 둘의 교합부를 가진, 인접의 관 단부를 통해 연장하는 로드로 이루어진 압축수단을 포함하고 있어, 각 구성부품을 교합하여 그에 압축력을 제공하게 된다. 이는 적외선 소스에 의하여 가열하는 동안에도 구성부품의 회전을 손쉽게 한다.

본 발명의 장점 및 특징은 투명 슬리브의 사용이 인접의 단부에 집중 방사 에너지를 허용하여 열가소성 재료가 최소한도로 용해하는 용접을 성취하게 된다는 것이다. 게다가, 방사열의 집중은 용접 헤드의 가열을 최소화하고 따라서 사이클 시간을 최소화한다. 오목꼴의 미러 또는 렌즈가 최적의 용접 실행을 위해 적외 방사선을 집중시킬 수가 있다.

배관의 외면을 교합하는 슬리브는 대체의 실시양태에 있어서 각종 수정 재료, 유리, 세라믹 재료나, 또는 사파이어로도 형성될 수 있다. 이들 비금속 재료는, 예를 들어, 용접작업 후 냉각 기간 촉진에 있어 전통적인 금속 슬리브와는 차이를 나타내는 특성을 제공한다.

투명 슬리브는 관 단부의 삽입과 제거를 위하여 세로로 쪼개져도 좋으며 그들을 인접시키기 전에 둘의 관 단부에 조립되어 연결하게 되는 단일의 일체 조각이어도 좋다. 용접 후 그 슬리브는 구성부품 외측 경이 허용하면 미끄러져 내릴 수도 있고, 분렬되어 제거될 수도 있으며, 또는 연결 구성부품 상에 남아 있을 수도 있다.

축은 방사방향으로 확장가능한, 예를 들어 힐버트의 미국특허 제 5,037,500 호 참조, 기지의 고안의 것이어도 좋고, 폴리테트라플루올에틸렌(PTFE) 또는 타의 불활성 으로 형성된 보통 단단하고 확장가능하지 않은 것이어도 좋으나, 본 발명의 일 양상에 있어서는 염화 나트륨 따위의 용해가능한 것으로 형성할 수가 있다. 용접 후, 물 따위의 유체를 관 단부의 내부에 첨가하여 용해가능한 축을 용해시켜 제거할 수 있다.

그 용해가능한 축은 부분적으로나 전체적으로 용해시킬 수가 있다. 용해가능하지 않은 추가의 구성부붐이나 첨가물은, 그의 적와선 흡수와 반사특성 따의의 열 전이 특성을 변경하기 위해 첨가되어도 좋다. 코어는 방사 적외선 열에 의해 대단한 양에 가열되게 되며 다음 연결될 배관 단부르 유도작용에 의하여 더 가열하게 된다.

본 발명의 추가의 장점 및 특징은 축을 용액으로 용해시킬 수 있으며 따라서 기계적으로 부풀릴 수 있는 축의 사용을 미리 배제하게 되는 특정한 설치에서 제거할 수 있다는 것이다.

본 발명의 추가의 장점 및 특징은 용해가능한 축은 자료절약이며 위생 장치 내에 받아들일 수 없는 오염물질을 만들어내지 않는 다는 것이다.

본 발명의 추가의 장점 및 특징은 주로 유도작용에 의한 가열의 이용보다 방사 에너지의 이용이 더 유효하다는 것이다. 적외 방사선를 렌즈를 통해 집중시킬 수 있고 또는 미러를 이용하여 반사시켜 징중시키거나 또는 그 양자를 할 수가 있다.

본 발명의 추가의 장점 및 특징은 방사열의 이용이 휴대가능의 비탁상 적용을 손쉽게하는 가볍고 소형인 용접 헤드를 가능하게 한 다는 것이다. 특히 휴대용의 구성에 있어서는 용접 헤드의 무게가 가볍고 휴대성 특징을 손쉽게 한다. 게다가, 용접 헤드의 적은 덩어리는 신속하고 더 효과적인 냉각을 참작한다.

도 1을 참조하면 휴대용 열가소성 배관 용접 장치가 도시돼 있으며 숫자 20으로 가리켜 있다. 상기 휴대용 용접 장치는 주로 손잡이 식의 용접 헤드(22), 제어 유닛(24) 및 접속 케이블(26)로 이루어져 있다. 도 2를 참조하면 대체의 탁상의 열가소성 배관 용접 장치가 도시돼 있으며 숫자 30으로 가리켜져 있다. 탁상 용접 장치(30)는 제어 유닛을 내포할 수도 있는 기부(32)를 가지고 있다. 탁상의 구성은 큰 배관 치수에 이용할 수 있으며 원격의 위치에서 용접을 실행할 필요가 없다. 도 2의 탁상 장치는 함께 용접되게 되는 한쌍의 관 단부(38, 40)를 보이고 있다. 그 관 단부들은 배관이나 파이프의 편의 부분일 수도 있고 피팅, 축소장치, 밸브 또는 접속할 장비의 타의 조각의 부분일 수도 있다. 휴대용 용접 장치(20)와 탁상의 구성(30)은 모두, 관 단부의 외주면(44)을 에워싸는 외부 슬리브를 활용하며 용접 헤드의 받아들임 부(52)에 접근하게 하는 가분부들(48과 50)을 가지고 있다. 가분부(48, 50)은 힌지에 의해 함께 적당히 접어 포갤 수도 있고 상호로부터 제거할 수도 있다. 도 1에 보인 걸쇠 따위의 고정 수단(60)을 가분부(48, 50)의 고정에 활용할 수도 있다.

도 2를 상세히 참조하면 탁상 장치(30)는, 지지장치(72)에 의하여 기부에 부착돼 있으며 기부에 부착된 지지부재(80, 82)에 대하여 보조 지지부재(76, 78)에 의해 또한 지지돼 있는 용접 헤드(70)에 의해 지지된 슬리브 절반들(64, 66)을 가지고 있다.

연결되게 될 배관 또는 파이프(36)의 구획들은 또한 지지부재(83, 84)에 의하여 용접 헤드에서 떨어져 지지돼 있다. 이들 지지부재는, 조정 스크루들(90)에 의하여 관 구획들(36) 주위에 연장하여 그의 외면을 죄는 관 그립 부재들(86, 88)을 포함하고 있다. 지지부재들(96, 98)은 크랭크들(94)에 의하여 기부(32) 상의 관 단부들에 대하여 축의 방향으로 조정가능하다. 지지부재들(83, 84)은 그립 부재들(86, 88)에서만 관 구획(36)을 죄며 코일 스프링으로 구성된 치우침 부재(102)를 활용하고 있어 관 단부(38, 40)에 축의 방향의 압축력을 제공하게 된다.

도 3을 참조하면 도 2의 탁상 장치에 활용될 수 있는 것과 유사한 용접 헤드의 단면도를 보이고 있다. 이 용접 헤드는, 관 단부(38, 40)의 주위에 연장하는 한쌍의 가분의 용접 헤드 하우징 부들(110, 112)로 이루어져 있다. 용접 헤드 하우징은 알루미늄이나 타의 적당한 재료로 제작되어도 좋다. 도 3의 구성은, 도 8 및 9의 도면에 따로 예시한 한쌍의 수정 슬리브 절반(116)으로 이루어진 관 단부 교합 슬리브를 활용하고 있다.

다시 도 3을 참조하면 용접 헤드(70)는 용접을 실행한 후 공기 따위의 냉매의 순환에 활용될 수 있는 냉각통로 또는 구멍(122)를 포함하고 있다. 하우징 부들(110, 112)은 도 3에 보인 바와 같이, 스크루(130)나 타의 적당한 수단에 의해 함께 고정된, 내측 부(126)와 외측 부(128)을 각각 가지고 있다. 하우징 부들은, 우선 실시양태에서 그에 형성된 냉각 구멍들(122)을 가진 기계가공가능한 세라믹 재료인 중간부(132)를 각각 가지고 있다. 중간부는, 도 3에 중간부의 리세스(138) 내에 밴드 삽입물로서 나타내 있는 적외선 가열 구성요소(136)를 또한 지지하고 있다. 리세스(138)는 구성요소와 슬리브 사이에 에어 갭을 제공하여 적외선 방사열을 구성요소(136)으로부터 관 단부에 향하게 함에 적합하게 구성돼 있다. 방사열은, 수정 재료 의존도가 각각 다르게, 관 단부들을 에워싸 안고 있는 수정 슬리브를 관통하게 된다.

관 단부들은, 각각에 대하여 인접하며 그 점에서 연결되게 되는 단 면(142, 144)을 각각 가지고 있다. 그 단부들 내에는 염화 나트륨이나 연화 칼륨 따위의 용해가능의 식품 안전 재료로 이루어진 축(150)이 배치돼 있다. 축(150)은 관 단부들의 내면(154)을 교합하며 10 미크롱 정도의 원활한 다듬질로 형성돼 있다. 축을 위한 이상적인 제제는 함께 굳혀진 염과 칼륨과 연화 나트륨의 50% 혼합물이다.

축(150)은 축의 방향으로 연장하는 가늘은 구멍으로 형성된 구멍(160)을 가지고 있다. 상기 제제의 축은 900℉ 를 초과하는 온도에서 안정되지만 가용성이어서 용접이 형성된 후에 제거될 수가 있다.

도 11을 참조하면, 가용성 축(150)의 대체 실시양태가 되시돼 있다. 이 실시양태는 코어의 열전도성에 영향을 미치게 첨가된 구성부품(161)을 가지고 있다. 상기 삽입물은 금속 재료이어도 좋고 타의 재료이어도 좋다. 그 구성 부품들은 배관 단들이 인접하게 되는 부분에 삽입된 것으로 나타내 있다. 상기 삽입물들은 따라서 반사 적외선 방사에 의하여 그리고 유도작용에 의하여 단 면들의 추가의 가열을 제공할 수가 있다. 삽입물들은 코어가 용해되는 경우 쉽게 제거되게 전형적으로 분할되게 되어 코어가 용해되는 경우 쉽게 제거되게 된다. 게다가, 용해가능의 축(150)은 종래의 금속 슬리브 용접 장치로의 사용에도 또한 적합하다.

하우징부들(110, 112)은 용접 헤드 내에 관 단부들을 고정하게 O링 절반들(160)을 지지하는 O링 홈들(166)을 또한 가지고 있다. 용접 헤드의 지지 구획(72)는 공기 따위의 매체를 운반할 수 있어 냉각 통로(122)를 통과시켜 나가게 하는 냉각 매체 호스와 배출구(174)를 포함하고 있다. 지지구조(72) 내에는 적외선 가열 부품(136)에 접속하는 전력선(176)과 열전쌍에 접속하는 센서 라인이 또한 함유돼 있어 용접 헤드의 필요 위치들의 온도를 모니터하게 된다.

도 4, 5, 6 및 7을 참조하면 휴대용 용접 헤드의 특징들을 나타내고 있다. 휴대용 용접 헤드는 힌지(56)에서 접속된 가분 부들(48, 50)을 보통 가지고 있으며 걸쇠(60)으로 고정시킬 수가 있다. 핸드 그립(186)은 하 가분부(50)에 접속하고 있으며 이 그림에 도시하지는 않은 접속 케이블이 용접 헤드의 용접 헤드의 타당한 구성요소들에 연장하게 통하는 가늘은 구멍(188)을 가지고 있다.

도 4를 상세히 참조하면, 이 그림은 슬리브 절반들도 적외선 가열 요소들도 포함하고 있지 않으며 따라서 기계가공가능의 세라믹 재료로 형성된 중간 부들(190, 192)을 나타내고 있다. 그 중간 부들은 적외선 가열 구성요소에 대한 지지를 제공하며 냉각을 위한 통로들(198) 뿐만 아니라 소용 센서들에 대한 위치들(196)을 또한 제공하는 수가 있다. 도 4는 관 단부들을 교합하는 O링 절반들(202, 204)을 또한 보이고 있다.

도 6 및 7을 참조하면 적당한 중간부(190)의 상세를 나타내고 있다. 도 6은 중간부들(190, 192) 상의 위치에 장치된 적외선 가열 구성요소(136)을 보이고 있다. 그 적외선 가열 구성요소(136)는 수정 슬리브 절반들(116)과 갈라져 있다. 가열 요소들에 대한 접속 와이어들을 도 4, 5, 6 또는 7에는 나타내 있지 않다.

도 8 및 9를 참조하면, 슬리브(116)를 나타내고 있다. 슬리브는 GE 수정 급 #214 따위의 적당한 수정이어도 좋다. 수정의 대체품들로는 사파이어와 세라믹 재료, 유리, Pyrex(우선 사용하는 코닝 사의 상표) 따위 특히 조합한 유리, 및 조우하는 온도에 저항하는 타의 단단한 투명 재료들이 있다. GE 수정 #214 보다는 덜 투명한 비금속의 슬리브의 활용은 슬리브의 가열을 허게하여 관 단부의 추가적 전도성 가열을 제공한다. 적외선 방사에 사실상 투명한 재료들은 종래의 스테인리스 강에 비해 이들 재료의 일반적으로 낮은 열용량으로 인해 용접 후 신속한 냉각을 여전히 허용하는 것이다.

도 10을 참조하면 제어 유닛의 블록 개략도가 그의 주요부들과 함께 도시돼 있다. 일반적으로 그 제어 유닛은, 입력/출력 부(214)에 의해 용접 헤드(70)의 센서들에 접속되고 키 패드나 타의 데이터 입력 소스 부(218)로 부터의 지시는 받아들이며 표시부(220)에 의해 데이터 또는 정보를 표시할 수 있는 제어 프로세서(210)를 가지고 있다. 제어 유닛(24)은 용접 헤드의 히터 요소에 전력을 제공하는 전원부(224)를 또한 포함하고 있다. 게다가, 팬으로서 구성된 냉각제 공급부(228)는 용접 헤드에 강제의 공기 또는 액체 냉각제 따위의 냉매를 제공한다. 용접 헤드(22)에 제어 유닛(24)를 접속하는 케이블(26)은 적당한 커넥터(230)를 활용할 수가 있다. 제어 프로세서는 용접기, 검사기 및 용접 변수 등 따위의 기록의 적절한 데이터 분 아니라 특정한 튜브 사이즈와 형식에 대한 용접 사이클 변수를 제공하여 설정하는 프로그램가능한 특징을 포함할 수가 있다. 이는 센서들과 용접헤드 및 제어 유닛의 센서들과 기능요소들을 감시하여 제어하는 것에 더하여 있다. 이들은 제어 유닛 표시장치, 용접 헤드 온도 센서, 용접 헤드의 적절한 폐쇄와 걸쇠걸음을 검출하는 센서, 용접 헤드에의 전기적 걸쇠 걸음 기구 및 용접 헤드의 가열 요소등을 포함할 수 있으나 그에 한정되지는 않는다. 제어 유닛은 제어 프로세서를 통하여, 용접된 관 단부로부터 용접 헤드의 이동이 가능하게 용접 헤드가 냉각된 경우, 제어 유닛이나 용접 헤드에서 가시 또는 가창의 지시를 제공할 수 있다. 게다가, 제어 유닛은 배관 상의 용접 헤드의 전기적 잠금을 제어할 수 있어서 그 것이 적당한 온도에 이르기 전에는 부주의하여 제거되지 않게 돼 있다.

도 12-18을 참조하면 본 발명의 조작을 설명하고 있다. 도 12에 260으로 가리켜 보인, 오하이오주 엘리리아 클라크 스트리트 400, 리지드 사 제조의, 종래의 기계식 배관 확장기 No.15071, 모델 S는 도 13에 보인 바와 같이 축(150)의 삽입을 위해 관 단 면들(142, 144)를 직경으로 확장함에, 도 12에 보인 바와 같이 관 단부(38, 40)에 필료한 때 활용할 수가 있다. 연결할 관 단부(38, 40)는 축의 방향으로 정렬돼 있고 축(150)이 그에 삽입돼 있어 단 면들(144, 142)이 도 14에 보인 바와 같이 인접하고 있다. 전형적으로 관 단부는 수초 후에 수축하게 되므로 확장에 이어 신속하개 축을 삽입하여야 한다. 원활한 슬리브 절반들(64, 66)을 도 15에 보인 바와 같이, 관 단부의 외주면(44) 위에 놓아 그에 고정시켜 슬리브 어셈블리(270)를 형성하게 된다. 다음 용접 헤드(22)를 도 16에 보인 바와 같이 슬리브 절반들(64, 66) 위로 놓아 그들과 교합시킨다. 용접 어셈블리의 히터 요소를 제어 유닛에 의해 작동시켜 관 단부의 접합점(232)에 열을 제공하게 된다. 충분한 시간 동안 충분한 온도로 열을 적용하여 용접을 달성하게 된다. 화살표(242, 246)로 가리킨 바와 같은 압축력있는 축의 방향의 힘을 활용할 수 있어 용접을 손쉽게 하게 된다. 접합점의 가열은 현저하게 용접의 달성에만 한정되어 사이클 시간과 관 단부의 과도한 용애를 최소화하여야 한다. 용접 헤드는 슬리브 어셈블리가 도 17에 보인 바와 같이 그에 남아 있으면 용접이 완전히 냉각되기 전에 제거되어도 좋다. 가분 슬리브의 활용은 매 용접 보다 짧은 사이클 시간을 조장한다. 용접이 충분히 냉각되된 다음에는 슬리브를 제거하여도 좋다.

도 18에 보인 바와 같이, 화살표(250)로 나타낸 유체를 용접의 관 단부 내로 흐르게 하여 축(150)을 용해시켜 씻어 내린다. 확장가능한 축 또는 그 반대를 활용하면 공정의 이 점에서 제거한다.

개시의 장치와 방법은, 비록 본 발명이 용접 열가소성 물질에 일반적으로 응용가능하다 해도, PFA 따위의 배관에 특히 적합된다.

도 19 및 20을 참조하면 본 발명의 추가의 실시양태가 묘사돼 있다. 이 실시양태는 탁상 구성이며 주로 지지구조(302), 구동 모터(303), 용접 헤드(304), 제 1의 베어링(310)을 포함하는 제 1의 배관 지지(308), 제 2의 베어링(316)을 포함하는 제 2의 배관 지지(314), 및 제 3의 관 베어링(322)을 가진 제 3의 배관 지지(320)로 이루어져 있다. 각 배관 지지는 아래 절반(323)과 배관의 삽입을 위한 가분의 위 절반(324)을 가지고 있다. 배관의 구획으로서 구성된 제 1의 구성부품(326)이 관 지지들(308, 316, 320) 안에 교합되고, 제 1의 배관 지지와 제 3의 배관 지지내로 고정되어 그와 회전가능하게 교합돼 있다. 위생 피팅으로서 구성된 제 2의 구성부품(330)이 제 2의 관 단부(329)와 교합 돼 있다. 제 1의 구성부품(326)은 제 1의 관 단부(329)를 가지고 있다. 제 1의 관 단부와 제 2의 관 단부는 접합점(334)에서 마주친다. 제 2의 구성부품(330)은 드라이브 허브로서 구성된 어댑터(338)에 의하여 개스킷(340)을 통해 제 2의 배관 지지와 제 2의 베어링에 접속돼 있다. 드라이브 허브(338)는 제 2의 베어링 안에서 회전한다. 드라이브 허브(338)는 드라이브 칼러(334)와 교합돼 있다. 구동 모터(303)에 접속하는 구동 샤프트 부(350)를 포함하는 로드 어셈블리는 제 1의 구성부품과 제 2의 구성부품을 통하여 연장하고 있다. 로드 어셈블리는 단편(356)으로 이루어진 제 1의 교합무(354), 스프링(358), 및 로드(364)의 나사 낸 부분(362)과 나사로 교합돼 있는 스프링 넛을 가지고 있다. 개스킷(366)이 단편(368)과 제 1의 구성부품(326)의 중간에 배치돼 있다. 로드 어셈블리는 단단한 플라스틱으로 만들 수 있는 구형의 센터링 부재들(370)을 또한 포함하고 있다. 이들 센터링 부재(370)는 제 1의 구성부품(326)의 원활한 내측 면(372)을 로드가 훼손하거나 긁는 것을 방지한다.

용접 헤드(304)는 아래 절반(374) 및 선회축(378)에 힌지식으로 접속돼 있는 위 절반(376)을 함유한다. 거울의 반사경(382)이, 적외선 방사 소스(385)인 니켈 카드뮴 와이어(384)를 3측에서 에워싸고 있다. 추가 실드(358)을 함유하여, 가열 소자(384)에 의해 발생된 적외선 에너지를 집중시킨다.

모터(303)가 회전하면 로드 어셈블리도 커플링(390)에 의해 또한 회전한다. 로드(364)가 핀(345)에 의해 드라이브 칼러(344)에 결합돼 있어 어댑터(338)와 제 2의 구성부품(330)을 회전시킨다. 로드(364)는 통해 연장하여 제 1의 교합부(354)에 단다. 제 1의 구성부품과 제 2의 구성부품에는 스프링 넛(360)을 죔에 의해 축의 방향으로 압축력이 적용된다. 이 형식의 실시양태는 3/4 인치 내지 2 인치의 PFT 배관 및 피팅의 용접 구획에 이상적이다.

구동 삽입물(392)이 축(394)를 지지하며 연장하여 드라이브 허브(338)와 교합하게 된다. 축은 따라서 제 1의 괸 단부와 제 2의 관 단부 양자의 내부 면을 교합한다. 관 단부 등에 대해 반대측 축에는 투명한 원통형의 일편 슬리브(396)가 있다. 그러한 슬리브는 Pyrex, 수정 또는 단단하며 적외선 방사에 사실상 투명한 타의 재료 따위의 조절된 유리로 제조되어도 좋다.

도 19 및 20의 실시양태에서, 로드 어셈블리는, 축(394)과 외측 슬리브(396)의 사이의 환상의 공간에 한정돼 있는 인접한 제 1 및 제 2의 관 단부들(329, 332)에 바람직한 축방향의 압축을 제공한다. 로드 어셈블리는 제 1의 구성부품과 제 2의 구성부품 및 따라서 인접의 관 단부를 회전시키는 추가의 기능을 또한 제공하여서 니켈 카드뮴 와이어(384)에 의하여 발생시킨 적외선 열이 접합점에 균일하게 분산된다. 용접 헤드가 폐쇄 위치에 있는 경우 상측 거울 반사경과 히터 소자(384)는 점선 384.1로 보인 위치에 있다. 이러한 배치는 위와 아래 히터 소자들(384.1, 384.1) 중간에 갭을 가능하게 하여서 접합점 및 구성부품의 가열 및 회전 중 일어나는 용접의 상태를 작업자가 관측할 수 있는 시창을 형성하는 갭(397)이 있다. 종래의 모터속도 제어장치에 의하여, 필요한 때는 모터(303)의 회전속도를 제어할 수 있다.

축방향 압축은 스프링 넛(360)에 의하여 조정될 수 있다. 스프링의 축방향 압축의 이상적인 범위는 1/2 내지 1" PFA 배관에 대하여 20-24 ft-lbs 임을 알았다. 1 1/2" 및 2" PFA 배관에 대한 적당한 스프링 압축은 54 ft-lbs이다. 스프링은 축방향 변형과 함께 축방향 압축의 증대를 제공하게 구성되어도 좋다. PFA 관 단부를 용접함에 있어는 천분의 수인치가 가열되어 용해되는 때에 구성부품의 신장이 생겨난다. 이 신장 동안 10% 정도의 축방향 압축력이 증대하는 경우에 양호한 용접결과가 성취되었다.

도 19와 20의 실시양태는 피팅에 대한 또는 피팅을 가진 구성부품에 대한 용접 배관 구획에 이상적으로 적합된다. 도면에서 명확한 바와 같이, 이 실시양태는 축방향 압축력을 제공하기 위하여 대향의 관 단부인 제 1 및 제 2의 구성부품의 단을 활용하고 있다. 축방향 압축을 지지하기에 충분히 단단하지 않은 연장된 길이의 배관에 있어서나 또는 작은 치수의 배관에 있어서, 대한한 변형없이, 아래에 설명한 바와 같은 부가적 구성을 이용할 수도 있다. PFA 배관 구힉을 도 19와 20의 장치를 사용하여 PFA 위생 피팅에 용접하는 적절한 절차는 다음과 같다:

1. 피팅의 외측 면, 내측 면, 및 면을 이소프로필 알코올, 린트프리 클린룸 클로스로 깨끗이 하여 청결, 건조, 압축 공기로 불어 날려버린다.

2. 청결 피팅을 PTFE 구동 허브(338)에 눌어, 피팅과 허브 사이의 위치에 개스킷이 있게 한다.

3. PTFE 축을 알코올오 청결히아여 공기로 불어 날려버리고, 마모와 결함을 검사한다.

4. PTFA 축을 바닥을 벗어날 때 까지 PTFE 구동 허브에 설치한다.

5. PTFE 축과 구동 허브를 통해 스테인리스 강 구동 삽입물을 구동 삽입물의 홈에 볼멈춤쇠가 물릴 때까지 누른다.

6. 청결 Pyrex를 피팅의 위로 피팅의 어깨에 벗어날 때까지 주의하여 안내한다.

7. 피팅과 로드 어셈블리를 공기로 불어 완전히 날려버린다.

8. 용접 공구의 우측 상의 제 2의 배관 지지의 홈에 피팅/허브 에셈블리를 장치한다.

9. PFA 배관 내면, 외면 및 면을 알코올, 클로스로 청결히 하여 공기로 불어 날려버린다.

10. 용접의 좌측상의 제 1 및 제 3의 배관 지지에 배관을 장치하고 관 단을 Pyrex 슬리브에 피팅과의 면 대 면 까지 주의하여 슬라이드시킨다.

11. 알루미늄 구동 칼러를 PTFE 구동 허브의 뒤 구멍에 삽입하고, 회전하여 스테인리스 강 구동 삽입물의 구멍과 구동 핀 구멍을 정렬시킨다.

12. 모든 배관 지지를 피팅/로드 어셈블리와 PFA 배관 위에 닫아 걸쇠건다.

13. 적당한 길이의 구동 로드를 배관의 개방 단에, 스테인리스 강 구동 삽입물을 통해 또 구동 모터에, 서서히 설치한다. PFA 배관의 내측 면을 긁지 않게 주의하여야 한다.

14. 구동 칼러, 스테인리스 강 삽입물 및 구동 로드를 통해 구동 핀을 삽입한다.

15. 단편의 전면에 개스킷을 설치한다. 로드의 나사낸 부분 위로 또 PFA 배관의 개방 단안으로 단편을 설치한다. 단편의 뒤의 리세스에 스프링을 설치한다. 스프링의 드러난 단에 스프링 와셔를 설치하고 스프링 넛을 스프링 와셔에 까지 몰아 넣는다.

16. 스프링 와셔의 등이 단편의 등과 같은 편면이 될 때 까지 죈다.

17. 구동 모터의 회전을 개시하여 피팅과 배관이 자유로이 돌고 있음을 실증한다. 헤드의 위 절반을 위치에 주의하여 내린다.

18. 산물 치수에 대한 적당한 전력 설정으로 가변 전원을 설정한다.

19. 히터를 켜 용융 재료 구역이 PTFE 축에 대해 배관의 벽을 통과하면, 히터를 끈다.

20. 용접의 단 부가 냉각하는 동안 어셈블리의 회전을 계속한 다음 구동 모터를 정지하여 히터 헤드의 위 절반을 위로 방해가 안되게 주의하여 들어 올린다.

21. 스프링 넛을 늦추어 구동 핀을 끌어낸다.

22. 로드와 알루미늄 구동 칼러를 서서히 제거한다. PFA 배관의 내측 면을 긁지 않게 주의하여야 한다.

23. 모든 배관 지지의 걸쇠를 벗겨 용접된 배관/피팅 어셈블리를 들어내, 어셈블리를 코어 빼냄 설비 안에 놓는다.

24. 용접의 어셈블리가 냉각하면 구동 허브, 축 및 스테인리스 강 구동 삽입물 어셈블리를 적당한 기계 설비(예를 들어, De-Sta-Co, No. TC-640의 이용가능한 푸시풀 클램프)로 용접 접함점에서 빼낸다.

25. PTFE 축의 청결함과 마손을 검사하여 필요하면, 이소프로필 알코올로 청결히 하여 린트프리 클로스로 다시 닦거나, 새 삽입물로 대체한다.

26. Pyrex 슬리브를 들어내어 청결함에 대해 검사하여, 필요하면, 세제로 청결히 하여 다시 닦는다.

27. 용접 접합점을 다시 검사한다.

도 21, 22, 23, 및 24를 참조하면 추가의 실시양태를 개시하고 있는 데, 그에서는 관 단부들의 축방향 압축이 로드 어셈블리(348)에 의해 다시 제공되나 제 1의 교합부(354)는 제 1의 구성부품의 내측 면과 교합하고 있다. 이는 제 2의 구성부품(330)으로서의 피팅의, 자동화 코일 스탠드(411)에 보인 바와 같은 배관의 코일(410)에 대한 부착을 가능하게 한다. 이 특별한 실시양태는, 상기 배관이 유연하여 제 1의 교합점이 큰 경의 배관에 있어서 보다 상대적으로 가까움을 요한다는 점에서, 1/4" 및 1/2" PFA 배관에 대하여 특히 적당하다. 그러한 PFA 배관 사이즈는 용접하기가 매우 어렵거나 불가능한 코일일 수 있다.

도 23과 24를 참조하면, 로드 어셈블리(348)의 상세를 슬리브(396) 뿐 아니라 제 1의 구성부품(326)과 제 2의 구성부품(330)에 관련하여 보이고 있다. 이 실시양태는 러버나 탄성중합체의 확장기(412)를 함유하는 제 1의 교합부(354), 러버 확장기를 압축하는 구동 너트(414), 한쌍의 잠근 넛(416) 및 스러스트 와셔(418)을 가지고 있다. 제 1의 교합부의 조정은, 종래의 노브 넛 따위의 단(422)을 교합하는 적당한 공구에 의하는 따위, 로드(364)의 회전에 의해 성취된다. 이는 구동 넛(414)가 로드(364)를 따라 축방향으로 이동하게 하는 한편 잠근 넛들(416)이 로드 상에 고정되어 남아 있게 하여, 확장기를 압축하여 탄성중합체 확장기(412)의 방사방향 팽창을 야기한다.

도르(364)는 축(394)의 구멍(426)을 통하여 연장하며 제 2의 교합부(432)를 통해 연장하여 교합한다. 제 2의 교합부는 단편(436)과 구동 허브, 쿠션 및 그립 개스킷(438), 스프링(442), 스러스트 와셔(444), 및 나사부(450)에 교합하는 나사낸 구멍(448)을 가진 윙 넛(446)으로 이루어져 있다.

확장기(412)가 제 1의 구성부품(326)의 내측 면(372)과, 그리고 축, 슬리브, 및 제 2의 구성부품(330)과 위치에 교합된 후에는 스프링(442), 와셔(444) 및 위 넛(446)을 가진 단편(436)과 개스킷(438)을 로드(364)에 조립한다. 윙 넛을 회전하여 스프링(446)을 압축하게 돼 축(394)과 슬리브(396) 중간에 방사방향으로 둘다 구속돼 있는 인접의 단부(329, 332)에 축방향 압축을 제공한다. 슬리브 내경은 관 단부의 외경보다 천분의 수 인치가 커서 조립을 손쉽게 하며 특정한 배관의 외경의 공차를 수용하게 된다.

도 21과 22를 여저히 참조하면, 제 1 및 제 2의 구성부품(326, 330)을 가진 로드 어셈블리는 제 1, 제 2 및 제 3의 배관 지지(308, 314, 320)를 조립하여 그에서 회전가능하다.로드 어셈블리의 부착된 제 1 및 제 2의 구성부품으로의 회전은 구동 로드(462), 구동 로드에 관하여 고정된 판(464), 스프링(468) 및 구동 로드(462) 상에 부동하여 모터(303)과의 결합상테에 치우쳐 있는 부동 링크 판에 의하여 성취된다.

도 21, 22, 23, 및 24를 참조하면 이 특정한 실시양태로 용접을 성취하는 적당한 단계 등은 아래와 같다:

1. 코일의 PFA 배관(제 1의 구성부품)을 설치하여, 코일 스탠드 알루미늄 관(479) 주위 중심에 놓는다. PFA 배관의 다듬은 단을 코일 스탠드상의 알루미늄 관의 단에 내리에 용접 공구 상의 클램프에 넣는다. 관 보지기(3)를 코일 스탠드(481)의 알루미늄관의 단의 PFA 배관에 잠가 알루미늄 관 상에 슬라이드하여 관 보지기 상의 구멍들을 대체한다.

2. PFE 배관 내측 면, 외측 면, 및 면을 이소프로필 알코올, 클로스로 깨끗이 하여 공기로 불어 날려버린다.

3. 로드 어셈블리를 공기로 불어날려 PFE 배관, 러버 확장기에 우선 삽입한다.

4. 넛(도시하지 않음)을 임시로 (2) 죄어 로드에 잠근 다음 윙 넛을 시계방향으로 돌여 러버를 PFA 관 내측에 확장하여 러버가 압축되어 PFA 관축을 그립하게 충분히 팽창될 때까지 돌린다.

5. 임시 노브 넛을 제거한다

6. 피팅(제 2 구성부품)의 외측 면, 내측 면 및 면을 이소프로필 알코올, 린트프리 클린룸 클로스로 깨끗이 하여 청결, 건조 압측 공기로 불어날린다.

7. 청결 피팅을 PTFE 구동 허브에 눌어, 피팅과 허브 사이의 위치에 개스킷이 있게 한다

8. PTFE 축을 알코올로 깨끗이하여 공기로 불어날리고 마멸, 결함에 대하여 검사한다

9. PTFE 축을 구동 허브 상에 벗어날 때 까지 피팅에 설치한다.

10. 청결 Pyrex 슬리브를 피팅과 허브 에셈블리의 위로 청결함을 유지하게, 바람직ㅎ게 공기로 주의하여 안내한다.

11. 피팅과 로드 어셈블리 및 PFA 배관의 단을 공기로 완전히 불어 날린다.

12. 로드를 PFA 배관 위로 구성부품과 Pyrex 슬리브를 통해 조심하여 안내한다.

13. 오손과, 만약 오손이 있으면 개장단계를 검사한다.

14. 스프링/와셔 어셈블리를 노브 넛에 이은 허브 어셈블리의 배측에 설치한다.

15. 윙 넛을 스프링 와셔가 허브와 같은 평면으로 될 때까지 죈다.

16. 용접 공구의 우측 상의 제 2의 배관 지지의 홈에 피팅/허브 에셈블리를 장치한다 .

17. 모든 배관 지지를 피팅, 허브 어셈블리 및 PFA 배관 위에 닫아 걸쇠건다.

18. 구동 링키지를 손으로 압축하여 그 것을 구동 허브와 구동 모터, 사각 샤프트 측면 모터의 사이에 삽입한다. 셋의 구동 로들 허브 구멍들에 우선 삽입한다. 다음 구동 링키지를 손으로, 사각 샤프트가 모터안으로 낙하할 때까지 돌린다.

19. 히터 헤드의 상측 절반을 위치에 조심하여 내린다.

20. 산물 치수에 대한 적당한 전력 설정으로 가변 전원을 설정한다.

21. 둘의 구동 모터(코일 스탠드 상의 것과 용접기 상의 것)를 동시에 시동하여 용접기 구동 모터가 돌고 있는 방향을 관찰하려 코일 스탠드 구동 보터가 반대 방향으로 돌고 있으면, 그 것을 손으로 정지시켜 역으로 강제하면 자동적으로 역전하게 된다.

22. 히터를 켠다.

23. 용융 물질 구역이 배관의 벽을 통해 PTFE 삽입물에 침투하여 약 1/4" 넓게 PTFE 축에 대해 평면을 형성하고 있는 경우는 이 때 히터를 끈다.

24. 냉각을 위하여 어셈블리의 회전을 계속한 다음 구동 모터를 정지하여 히터 헤드의 위 절반을 위로 방해가 안되게 주의하여 들어 올린다.

25. 구동 링키지 어셈블리를 압축하여 제거한다.

26. 윙 넛과 스프링을 제거한다.

27. 모든 배관 지지의 걸쇠를 벗겨 용접된 관 어셈블리를 들어낸다.

28. 피팅의 단에서 구동 허브와 개스킷을 제거한다.

29. 노부 넛(2)을 로드에 죄어 위치에 잠근 다음 노브를 반시계방향으로 돌려 러버 확장기를 해방한다.

30. 로드를 PFA 배관 내로 눌로 그의 그립을 해방한다.

31. 용접의 단을 빼냄 설비 내로 놓고 PTFA 축과 로드 어셈블리를 추출한다, 로드 어셈블리를 PTFA 축이 어떤 것에도 접촉하지 않게 조심하여 떨어져 설치한다.

32. Pyrex 슬리브를 용접의 측에 슬라이드시켜 용접 접합부를 검사한다.

도 24, 25, 26, 27, 및 28을 참조하면, 용접 과정을 달성하는 데 적외선 방사를 이용하는 각종의 실시양태를 예시하고 있다. 도 24는 축(394), 인접의 관 단부(329, 332) 및 슬리브(396)를 통한 단면도이다. 이 실시양태는 도 19, 20, 21, 및 22에 보인 바와 같은 기본 구성에 렌즈들(470)을 부가한다. 렌즈 들은, 비록 반월형의 단면으로 보이고 있을지라도 슬리브(396) 주위에 원주로 그리고 공축으로 연장한다. 렌즈들은, 외부 면에 금도근(482)를 활용하는 유리용기(480) 내에 설치된 한쌍의 니켈 카드뮴 가열 와이어(476)로 이루어져 있는 것으로 나타내 있는 적외선 소스(472)에 의해 제공되는 적외선 에너지를 집중시키는 작용을 한다. 유리 등으로 형성된 렌즈는 어셈블리 내의 가지가지의 바람빅한 위치, 예를 들어, 접합점(334)의 외부의 점(485)이나 관 벽(488)의 두께의 중앙의 점(486) 또는 관 벽(488)의 내측 면이나 축(394)의 약간 안 까지의 점(490)에 초점을 가지게 적당히 형상지어져 구성되어도 좋다.

도 25를 자세히 참조하면 초점 렌즈가 슬리브(396) 인접에 있거나 슬리브와 일체인 추가의 실시양태를 보이고 있다. 도 26을 참조하면, 추가의 실시양태를 보이고 있는데, 그에 있어서 적외선 가열 소스는 전형적인 적외선 레이저 이상 약간 확장된 지대에 가열을 제공하게 확장된 레이저의 빔을 가진 적외선 레이저이다. 이들 레이저는 접합점 둘레에 원주로 연장하는 가열범위를 마련하는 렌즈를 가지고 있다. 완전한 적용범위를 마련하여 인접 관 단부의 용해와 융합까지를 손쉽게 하는 데는 다중의 레이저(472)를 활용할 수도 있다.

도 27과 28은, 본 발명의 여러 양상을 예시하는 단면도이다. 도 28은, 도 19, 20, 21, 및 22의 실시양태에 나타내 있는 바와 같이, 슬리브 둘레에 실제로 연장하는 적외선 가열 소스(472)를 가지고 있다. 이들 실시양태에 관하여 적외선 소스는 슬리브와 둘의 구획 둘레에 연장하는 니켈 카드뮴 와이어일 수도 있다. 두 구획은 힌지 점(510)에서 열린다. 관 단부들의 접합점의 등량의 균일한 가열을 달성하기 위하여, 용접할 구성부품을 포함해 로드 어셈블리를 화살표(514)로 예시한 바와 같이 회전시킬 수도 있고 또는 적외선 소스(472)를 화살표(516)로 예시한 바와 같이 회전시킬 수도 있다. 적외선 소스에 대한 관 단부들의 회전은 적외선 소스들이 부착돼 있는 프레임(520)을 회전시키는 간단한 기어 구동으로, 도 28에 보인 바와 같이 또한 달성될 수도 있다. 이 그림에서의 적외선 소스들은 디퓨즈 빔(defuse beam)(524)을 가진 셋의 적외선 레이저의 위치 구성이다.

도 19와 20을 참조하면 투명 슬리브를 활용하는 중대한 부가적 장점은, 용접의 진전을 감시하는 시창(550)을 마련할 수 있어 용접하는 동안 발생되는 적외선 에너지의 양, 용접 시간, 및 냉각 시간 따위의, 변수들의 조정을 할 수 있다는 것이다.

본 발명은, 투명 슬리브의 사용으로, 인접의 관 단부에 집중 방사 에너지를 허용하여 열가소성 재료가 최소한도로 용해하는 용접을 성취하게 된다. 게다가, 방사열의 집중은 용접 헤드의 가열을 최소화하고 따라서 사이클 시간을 최소화한다. 오목꼴의 미러 또는 렌즈는 최적의 용접 실행을 위해 적외선 방사를 집중시킬 수가 있다.

또, 축을 용액으로 용해시킬 수 있어, 기계적으로 부풀릴 수 있는 축의 사용을 미리 배제하게 되는 특정한 설치에서 제거할 수 있다. 용해가능한 축은 자료절약이며 위생 장치 내에 받아들일 수 없는 오염물질을 만들어내지 않는다. 방사열의 이용으로, 휴대가능의 비탁상 적용을 손쉽게 하는 가볍고 소형인 용접 헤드를

가능하게 한다.

Claims

각각의 단부가 내측 면, 외측 면, 및 단 면을 가지고 있는, 한쌍의 용해처리가능한 플루오로폴리머의 관단부등을 연결하는 방법으로서,

관단부등을 상호 인접하는 관계에 함께 놓고;

적외선 방사에 사실상 투명한 중공의 원통형 슬리브를 관단부등 주위에 둘러싸고;

관단부등의 내측 면들을 축으로 교합하며;

인접의 단부 등에, 상기 인접의 단부등을 접합상태에 용해하여 융합하는 데 충분한 적외선 가열에너지를 제공하는,

단계들도 이루어지는 방법.
제 1항에 있어서,

둘의 단부에 축의 방향의 압축을, 가열에너지가 제공 되는 때에 제공하는 단계를 더 함유하는, 방법.
제 1항에 있어서,

슬러브는 복수의 부분으로 세로로 쪼개지어 관단부등을 에어싸기 위해 적어도 하나의 슬리브를 전위하고 있는, 방법.
제 1항에 있어서,

적외선 가열에너지는 슬리브 둘레 주위에 배치된 적외선 가열 소스에 의하여 제공되고 방법은 인접한 관단부와 적외선 가열소스의 적어도 하나의 회전 움직임을 더 제공하여 관단부등에 균일한 가열을 제공하는, 방법.
제 1항에 있어서,

중공의 원통형 슬리브는 플랜지 붙일수 있고 접합은 냉각하게 돼 있으며 플랜지 붙일수 있는 슬리브를 그때 파괴하여 슬리브를 인접의 접합된 관단부에서 제거하는, 방법.
제 1항에 있어서,

접합을 냉각하게 되어 슬리브는 접합의 인접관 슬리브부에 남아 있는, 방법.
제 1항에 있어서,

가열 에너지가 제공되는때에 둘의 단부에 축방향 압축을 제공하며 가열에너지가 제공되는 때에 축방향 압축의 정도를 더 증대시키는 단계를 더 함유하는, 방법.
제 1항에 있어서,

제 1의 단부는 제의 구성부품의 단부분이며 제 2의 단부는 제 2의 구성부품의 부분이고, 방법은 양단부를 통해 축의 방향으로 연장하는 로드 어셈블리에 의하여 축방향 압축을 제공하는 단계를 더 함유하고 있으며, 로드 어셈블리는 제 1의 구성부품과 교합하기 위한 제 1의 교합부와 제 2의 구성부품과 교합하기 위한 제 2의 교합부를 가지고 있는, 방법.
제 8항에 있어서,

제 1의 구성부품은 기다란 배관구획이고 로드 어셈블리의 제 1의 교합부는 방사방향 확장가능의 원통형 그립부를 함유하고 있으며 방법은 그립부를 축방향 압축을 성취하기 위해 제 1의 단부 내측 면과 교합하는 단계를 더 함유하는, 방법.
제 8항에 있어서,

제 1의 구성부품은 제 1의 단부와 반대의 단을 가지고 있고 방법은 둘의 인접 단부에 압축력을 제공하기 위해 상기 단에 대하여 로드 어셈블리의 교합부를 배치하는 단계를 함유하고 있는, 방법.
제 10항에 있어서,

로드 어셈블리는 단부를 통해 축의 방향으로 연장하는 로드를 포함하여 로드가 스프링을 통해 둥의 교합부 중의 하나의 교합되고, 방법은 스프링을 압축하는 단계를 더 함유하는, 방법.
제 1 항에 있어서,

슬리브는 눈에 보이도록 투명하고, 방법은 슬리브를 통해 단부등의 용해의 과정을 시각적으로 감시하는 단계를 더 함유하는, 방법.
제 1항에 있어서,

적외선 가열 소스에 의해 방사된 적외선 에너지를 집중시키는 단계를 더 함유하는, 방법
제 13항에 있어서,

적외선 에너지의 집중이 접합되게 될 인접 관단부에 있는, 방법.
제 1항에 있어서,

적외선 가열에너지를 축에 제공하는 단계를 더 마련하고 있는, 방법.
관단부등을 상호 인접하는 관계에 함께 놓고;

사실상 투명한 중공의 원통형 슬리브를 관단부 주위에 둘러싸고;

인접의는 단부등에 적외선 가열 에너지를 제공하며;

투명의 슬리브를 통해 인접의 단부등을 시각적으로 관찰함에 의하여 용접의 과정을 감시하는,

단계들로 이루어지는, 한쌍의 관단부의 용접을 감시하는 방법.
제 1의 관단부를 가진 제 1의 구성부품을 제 2의 관단부를 가진 제 2의 구성부품에 접합하는 방법으로서,

단부등은 용해 처리가능한 플루오로폴리머로 이루어져 있고,

각각의 단부는 내측면, 외측면, 및 단면을 가지고 있고,

관단부등을 상호 인접하는 관계에 함께 놓고;

관단부등의 주위에 중공의 원통형 슬리브를 배치하고;

관단부등의 내측면을 원통형 축과 교합하고;

둘의 단부를 통해 또 축을 통해 제 1의 구성부품을 교합하기 위한 제 1의 교합부와 제 2의 구성부품을 교합하기 위한 제 2의 교합부를 함유하는 로드 어셈블리를 삽입하고;

로드 어셈블리에 의해 제공된 압축력으로 인접의 관단부를 압축하며;

인접의 단부등에, 상기 인접의 단부등을 접합상태에 용해하여 융합하는데 충분한 가열 에너지를 제공하는,

단계들로 이루어지는 방법.
제 17항에 있어서,

인접의 관단부등을 슬리브 외부에 배치된 적외선 소스에 의한 적외선 방사에 의해 가열하며 슬리브를 통해 상기 적외선 방사를 방사하는, 단계를 더 함유하는, 방법.
제 18항에 있어서,

(a)적외선 소스 또는 (b) 인접의 관단부중의 하나를 인접의 단부등의 균일하기 가열될 정도로 회전가능하게 이동시키는 단계를 더 제공하고 있는, 방법.
제 17항에 있어서,

로드 어셈블리에 의해 제공되는 축방향의 압축력을 변화하는 단계를 더 함유하는, 방법.
함께 인접하는 단부등의 축방향 정렬인,

제 1의 구성부품의 제 1의 관단부와 제 2의 구성부품의 제 2의 관단부를 용접하는 장치로서,

지지 구조;

인접 단부등 주위에 원주로 연장하고 적외선 방사에 사실상 투명한 축으로 이루어진, 지지구조에 의하여 지지된 중공의 원통형 슬리브; 및

적외선 방사가 상기 슬리브를 통과하게 하는 상기 지지구조에 의해 지지되어 인접 단부등을 융해하여 융합하게 원통형 슬리브의 외향으로 방사방향으로 배치된 적외선 방사소스,

로 이루어지는 장치.
제 21항에 있어서

관단부등을 가열하여 융합하는 경우 내부 비드의 형성을 방지하기 위하여 인접 관단부등 내에 삽입가능한 축을 더 함유하는, 장치.
제 22항에 있어서,

인접의 관단부등을 통하여 또 축을 통하여 내부의 방향으로 연장하게 구성되어 배치된 로드를 함유하는 로드 어셈블리를 더 함유하고, 로드 어셈블리는 제 1의 구성부품을 교합하기 위해 상기 로드 상기제 1의 교합부와 제 2의 구성부품을 교합하기 위해 상기 로드 상기제 2의 교합부를 가지고 있으며 상기 교합부등의 적어도 타의 교합부에 향해 이동가능하여 관단부등을 축방향 압축 상태에 놓을 수 있는, 장치.
제 23항에 있어서,

상기 교합부들의 하나를 교합하여 관단부등에 축방향 압축을 제공하게 되는 스플링을 더 함유하는, 장치.
제 21항에 있어서,

슬리브는 접합되게 될 관단부등 상의 슬리브의 설치와 이동을 위해 세로로 쪼개진, 장치.
제 21항에 있어서,

슬리브는 눈으로 보이게 투명한 장치.
제 26항에 있어서,

장치및 적외선 소스는 슬리브를 통해 인접 관단부등에 장치의 외부로 부터 시선이 있게 구성되어 용접이 시각적으로 감시될 수 있는 장치.
각각의 축방향정렬의 관단부를 가진 제 1의 구성부품과 제 2의 구성부품에 축방향 압축을 마련하기 위한 로드 어셈블리로서, 인접관단부의 쌈을 통해 축의 방향으로 연장하는 로드, 상기 로드에 접속하며 제 1의 구성부품을 교합하게 배치된 제 1의 교합부, 상기 로드에 접속하며 제 2의 구성부품을 교합하게 배치된 제 2의 교합부, 죔부재 및 상호에 향해 교합부재를 이동시키기 위해 상기 로드에 조정가능하게 접속된 치우침 부재를 가지고 있어 인접관단부의 쌍에 축방향 압축을 제공하는 로드 어셈블리.
제 28항에 있어서,

제 1의 교합부는 방사방향으로 확장가능한 그립 부재를 함유하는, 로드 어셈블리.
25항에 있어서,

인접 관단부등을 그등의 내부에서 방사방향으로 지지하기 위한 축을 더 함유하고, 로드는 그 축을 통해 연장하며, 축은 제 1의 교합부와 제 2의 교합부의 중간에 배치되는 로드 어셈블리.
인접하고 축방향 정렬 관계인 관단부의 쌍을 융합하기 위해 영을 이전하는 슬리브로서, 상기 슬리브는 상기 관단부의 외경에 맞고, 상기 슬리브는 눈에 보이도록 투명하여 적외선 방사에 사실상 투명하여서 적외선 방사가 슬리브를 통해 상기 인접관단부에 전이될 수 있는 슬리브.
제 31항에 있어서,

상기 슬리브는 조절된 유리, 수정 및 사파이어의 한세트 중의 하나로 이루어져 있는 슬리브.
제 31항에 있어서,

슬리브는 관단부를 슬리브와 함께 배치하고 또 그에서 이동하게 하기 위해 복수의 구획으로 세로로 쪼개진 슬리브.
제 31항에 있어서,

슬리브는 완전체인 슬리브.
제 34항에 있어서,

슬리브는 단단치 못해서 용접후 슬리브의 제거를 위해 슬리브를 쪼갤수 있는 슬리브.
한쌍의 용해 처리 가능한 관단부를 접합하는 용접 장치로서, 관단부는 단면, 외측면, 및 내측면으로 이루어지고,

접합할 관단부의 삽입과 제거를 위해 사용하능한 하우징;

관단부의 외측면을 교합하기 위해, 하우징 안에 지지된 슬리브;

관단부를 용접할 열을 제공하기 위해 슬리브 외부에 배치된 가열소자,

로 이루어지는 용접헤드;

가열소자에 전력을 공급하기 위한 전원장치; 및

관단부의 내측 면에 적합하는 외측 면을 가지어 관단부에 삽입가능한 용해 할수 있는 코어,

로 이루어지는 용접 장치.
제 1항에 있어서,

용해할 수 있는 코어가 염화나트륨으로 이루어져 있는 용접 장치.
제 1항에 있어서,

슬리브는 사실상 적외선 방사에 투명하며 가열소지는 상기 슬리브를 관통시킬 적외선 방사를 산출하는 용접 장치.
용접 장치에 사용하기 위한 축으로서, 안에는 상기 축과 인접 관단부의 외부를 교합하는 슬리브와의 사이에 인접관단부가 배치돼 있고 그 슬리브를 열이 통과하여 단부들을 용해하여 융합하게 되고, 축은 용접된 단부로 부터의 제거를 위해 유체에 용해할 수 있는, 축.
제 39항에 있어서,

축은 염화나트륨으로 이루어지는 축.