JPH0155093B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は樹脂等（例．ポリエチレンパイプある
いはプラスチツクパイプ）に樹脂製（例．ポリエ
チレン）のソケツトと称する管継手を融着するソ
ケツト融着機に関する。

近年、ガス管として従来の金属管に代えてポリ
エチレン等の樹脂管が多用されるようになつてき
ている。そして斯かる樹脂管どうしの接続にはソ
ケツト（ストレートあるいはエルボ等その形状は
種々ある）等の樹脂製の管継手を介して加熱溶着
により行われる。即ち、樹脂管にソケツトを融着
する場合には、管及びソケツトの接合面をヒータ
で加熱溶融し、その加熱溶融面どうしを圧着する
方法がとられている。こうして圧着された管及び
ソケツトは一定時間放冷後に完全に一体化結合さ
れる。斯かる接続作業には一般にソケツト融着機
が用いられる。ソケツト融着機は基本的には管を
クランプする管クランプ装置とソケツトをクラン
プするソケツトクランプ装置とを有し、これら両
クランプ装置は一対の平行案内棒によつて相互に
接近離反可能に連結される。

扨て、従来斯かる融着作業においてはヒータに
よる加熱溶融時間と溶融面どうしの圧着時間との
管理が非常に重要である。これら加熱溶融時間と
圧着時間とは管径、及びソケツト径等に応じて予
じめ最適値が定められており特に加熱溶融時間の
場合にはその所定最適時間より長くても短くても
融着部の信頼性が損われ不良品となる可能性が大
きくなる。しかるに、ソケツト融着の場合の作業
手順としては、融着すべきパイプとソケツトの対
向端面間にヒータを置きパイプとソケツトを軸方
向に近づけてヒータに押し付け（一般に、パイプ
はその外周を、そしてソケツトはその内周を溶融
するのでパイプはヒーターの一端に挿入しソケツ
トはヒータの他端外周上に嵌入される）パイプと
ソケツトの接合面（パイプ外周面及びソケツト内
周面）が溶融するまで所定時間加熱したらパイプ
及びソケツトをヒータから引き離し、次いで素早
くヒータを取り除いた後に再びパイプ及びソケツ
トを相互に向つて動かして溶融面どうしを所定時
間圧接させるわけであるが、これらの作業はすべ
て手動であるため一人の作業者で行うことは到底
不可能である。そのため従来から加熱溶融時間及
び圧着時間を管理する作業者がヒータの取付、取
外しあるいはパイプとソケツトの圧着を行う作業
者と別個に必要であり、従つて最低限２人の作業
者が必要であつた。圧着時間が所定値より短いと
パイプとソケツトとの接続が不完全となり、また
加熱時間の方は所定時間より長い場合には溶融範
囲が必要以上に拡大するのみならず溶融量が大き
くなりすぎ、また所定時間より短い場合には十分
な溶融量が得られず融着不能となる。実際的には
加熱時間及び圧着時間の管理はストツプウオツチ
による称呼という原始的な方法に頼つているため
ストツプウオツチ作業者がうつかりして加熱時間
が所定値よりもオーバしてしまうことが時々あつ
た。更にまた、時間管理専用の作業者を別個に必
要とするということも省力化、自動化の上で好ま
しからざる問題となる。

本発明の目的は加熱作業及び圧着作業を自動的
に制御するロツク機構を機械に組み込み、該ロツ
ク機構を加熱溶融作業及び圧着作業に連動して自
動的にオン、オフ制御させ、所定時間経過した後
でなければ、あるいは所定時間以上経過後は後続
の作業を行えないようにすることにより作業者の
技量や不注意による作業ミスが生じないようにし
以つて製品の品質を高め歩溜りを向上させること
になる。

以下、添付図面を参照して本発明に係るロツク
機構を具えたソケツト融着機を詳細に説明する。

図示（第１〜４図）のソケツト融着機は基本的
には管Ｐをクランプする管クランプ装置１０とソ
ケツトＳをクランプするソケツトクランプ装置５
０とから構成される。これら両クランプ装置は機
台１に設けられる一対の平行案内棒３により相互
に接近離可能に連結される。管クランプ装置１０
は枢軸１１を中心として２つ割り可能な一対の固
定クランプ半体部１３と可動クランプ半体部１５
とから構成され、固定クランプ半体部１３が案内
棒３に摺動自在に取付けられる。両クランプ半体
部１３，１５は枢軸１１と直径方向に対向する位
置でクランプボルト１７により締付け固定され
る。クランプボルト１７はその一端が固定クラン
プ半体部１３に連結され、クランプノブ１９を回
転作動することによりクランプノブ１９により可
動クランプ半体部を押し付け、両クランプ半体部
を締め付けることができる。可動クランプ半体部
１５上には後述のヒータ１００を受けるヒータ受
け２１が設けられる。尚、２３は管クランプ装置
１０をソケツトクランプ装置５０に向つて動かす
ときのハンドルである。

ソケツトクランプ装置５０も管クランプ装置１
０と同様に枢軸ピン５１を中心として２つ割可能
な一対の固定クランプ半体部５３と可動クランプ
半体部５５とから構成される。可動クランプ半体
部５５と固定クランプ半体部５３とは枢軸ピン５
１の直径方向反対側においてトルク締付装置７０
により着脱自在に連結される。ソケツトクランプ
装置５０は管ＰとソケツトＳとの心出しをするた
めに全体が上下左右方向に可動となつている。そ
のため固定クランプ半体部５３は機台１の案内棒
３に摺動自在に取付けられるスライダ（往復台）
５９に支持体６５を介して位置調整可能に取り付
けられる。即ち、ボルト６４によりスライダ５９
に固定される支持体６５には例えば縦方向のあり
溝６６が形成され、このあり溝に固定クランプ半
体部５３が嵌入される。

トルク締付装置７０はソケツトＳをクランプす
る締付力を所定値に制御するため（締付力はある
程度大きくしないとソケツトを管あるいはヒータ
に押し付けたときにソケツトがクランプに対して
すべりあるいはずれてしまい、他方、ソケツトは
樹脂製であるから強くクランプするとひしやげた
りつぶれたりする可能性があるのでクランプ力を
いたずらに強くすることもできない）のものであ
るが本発明とは直接関係ないのでその内部構造の
詳細については説明を省略する。尚、基本的には
トルク締付装置７０は単なる締付ボルトでもよ
い。固定クランプ半体部５３を所定の高さ位置で
支持体６５に固定するためにロツクレバー６８が
設けられる。ロツクレバー６８はロツクねじ６２
を有し、該ロツクねじを固定クランプ半体部に形
成した対応の孔（図示せず）及び支持体６５に形
成した対応のねじ孔（図示せず）に貫通させるこ
とにより、ロツクレバー６８を回すことにより支
持体６５が固定クランプ半体部５３に強く押し付
けられ、その結果固定クランプ半体部と支持体と
は一体的に固定される。

ソケツトクランプ装置５０を管クランプ装置１
０に向つて動かすためのハンドル６３はスライダ
５９に取付けられる。可動クランプ半体部５５に
は管クランプ装置１０のヒータ受け２１と同様の
ヒータ受け５６が設けられる。

パイプへのソケツトの融着作業は次の如く行
う。

パイプＰ及びソケツトＳを夫々をパイプクラン
プ部１０及びソケツトクランプ部５０に取付けて
（その取付作業は本発明と直接関係ないので説明
省略）からソケツトＳをパイプＰに融着する前に
両者の融着面を溶融する必要がある。そこでパイ
プＰの外周を挿入する内径端とソケツトＳの内周
に嵌合する外径端とを有するヒータ（ブロツク）
１００をパイプクランプ部１０のヒータ受け（突
起）２１とソケツトクランプ部５０のヒータ受け
（突起）５６とに橋渡すようにして掛ける（ヒー
タブロツク１００には突起２１，５６が適合する
長溝が形成されている）。コ字形ハンドル２３あ
るいはハンドル６３を持つてパイプクランプ部１
０あるいはソケツトクランプ部５０を相互に向つ
てすべらせヒータブロツク１００をパイプＰ及び
サドルＳに接触嵌合させる。こうしてヒータによ
りパイプ端の外周及びソケツトの内周を所定時間
加熱溶融する。所定時間t₁の加熱が終了したらソ
ケツトクランプ部及びパイプクランプ部をヒータ
ブロツクから引き離しヒータブロツク１００を素
早く取り外す。

このヒータ除去作業は素早く行う必要がある。
何となれば折角加熱溶融したパイプ及びサドルの
融着面が急速に冷却してしまうからである。

ヒータブロツク１００を取り外したら再びソケ
ツトホルダ部５０を案内棒３，３に沿つてパイプ
クランプ部１０に近づけソケツトＳの内周端にパ
イプＰの外周端を挿入接触させ、圧着する。

ヒータを取り外してからソケツトをパイプＰに
圧着開始するまでの時間をt₂とするとt₂は遅くと
も３〜５秒以内であることが望ましい。尚、前述
の加熱溶融時間t₁はパイプの呼び径及びソケツト
の呼び径によつて異なるが一般にはt₁＝20〜25秒
である。所定時間t₃（t₃は一般にt₃＞30秒）だけ圧
着したら押付力を解除する。尚、上記の押付力は
一般にハンドル２３と６３とを持つて相互に手で
引き付けることにより行われる。やがて接合面の
冷却（放冷）と共にソケツトＳはパイプＰに完全
に融着される。

上述の如きソケツト融着機（以上の構成自体は
本願出願人においてすでに出願済み）において従
来は例えばヒータの取外しに止むを得ずt₂秒以上
の時間がかかりt₂秒時間経過してしまつてからソ
ケツトをパイプに圧着したりあるいは作業者の不
注意ないしは不慣れ等からt₁秒時間経過前にヒー
タを取り外してしまい十分な加熱溶融が行われな
い状態でソケツトをパイプに融着してしまう等の
問題があつた。これらはすべて製品としての品質
を低下せしめ本来的には融着作業のやり直しを余
儀なくされるものである。

本発明は斯かる問題を解消すべく所定時間経過
後でなければ、あるいは所定時間経過後は次の作
業を行えないようにするためのロツク機構を設け
たことを特徴とするものである。

要するに本発明では、上述の如く加熱溶融作業
ヒータ取外し作業及びソケツト圧着作業に際して
はソケツトクランプ装置５０（あるいはパイプク
ランプ装置１０）を案内棒３に沿つてスライドさ
せる作業が常に伴うという点に着眼し、所定時に
このスライド運動を強制的にロツクし所定時間経
過後でなければあるいは所定時間経過したら後続
の作業に移れないようにしたものである。

以下このロツク機構について説明する（第５，
６図も参照）。

本発明に係るロツク機構は機台１に固定される
ソレノイドスイツチ７１の形態をしたアクチユエ
ータを有する。ソレノイドスイツチ７１のプラン
ジヤ７３の先端には長孔７４を有するレバー７５
がプランジヤ７３のピン７７を介して回転自在に
リンク結合される。レバー７５の他端は機台１に
回転自在に支承される偏心軸８１の先端軸部８１
Ａに固着される。偏心軸８１は案内棒３と平行に
延び、かつ凹溝、切欠きあるいはねじ山等の係合
凹凸を外周に形成した偏心軸部８１Ｂを有する。
一方、スライダ５９には上記係合凹凸に係合する
凸凹部８４を内周に有するブシユ８３が固設され
通常（ソレノイドOFF時）はブシユ８３と偏心
軸８１との間には第５図に示す如くクリアランス
８９が形成されている。後述の如くソレノイド７
１が励磁されONになるとソレノイドプランジヤ
７３が第５図に示す如く７３′位置まで突出し、
その結果レバー７５が７５′位置まで回転し偏心
軸８１を時計方向に同じ角度だけ回転せしめる。
その結果偏心軸８１の偏心軸部８１Ｂの凹凸部が
ブシユ８３の対応凸凹部８４に係合し、スライダ
５９はもはやそれ以上案内棒３の軸線方向に動く
ことはできない。このように偏心軸８１とブシユ
８３はソレノイド７１の作動時のみ係合してスラ
イダ５９の動き、従つてソケツトクランプ部５０
の動きを阻止するクラツチを構成する。ソレノイ
ド７１の不作動時にはブシユ８３と偏心軸８１と
は該両者間にクリアランス８９があり相互に全く
干渉せず、従つてスライダ５９は案内棒３に沿つ
て自由に動かすことができる。

ソレノイドスイツチ７１をオン、オフさせるた
めの制御信号Ｓは例えばスライダ５９に設けたマ
イクロスイツチ９１により与えられる。機台１に
は案内棒３と平行に延びるロツド９５が固設さ
れ、このロツド９５上には例えば加熱溶融時のソ
ケツトクランプ装置５０の位置からソケツト圧着
時のソケツトクランプ装置の位置に亘つて延びる
幅Ｗのドツグ９７が好ましくはアジヤストスクリ
ユー９９により位置調整可能に固定される。従つ
て加熱溶融時及びソケツト圧着時にソケツトクラ
ンプ部５０をパイプクランプ部１０に向つて動か
すときにはマイクロスイツチの検出子（ローラ）
９３がドツグ９７に接触し、マイクロスイツチ９
１がオンになりそのON信号Ｓを制御箱１５０に
送ることができる。

次にロツク機構の作動について説明する（第
７，８図参照）。

第７図は制御箱１５０の一例を示すもので、初
めにデジタル表示付きタイマT₁，T₂，T₃，T₄に
より加熱溶融時間t₁、ヒータ除去時間t₂、圧着時
間t₃及び冷却時間t₄をセツトする。冷却時間t₄は
例えば180秒以上であればよい。図示の実施例で
はパイプ径及びソケツト径に応じて切替スイツチ
１５３により２種類の時間設定（t₁＝20 or25
秒）、ができるようになつているがこうすること
は必ずしも必要ではない。尚、１５１は電源スイ
ツチである。

ヒータブロツク１００を所定位置にセツトした
後、ソケツトクランプ部５０をパイプクランプ部
１０に向つてすべらせヒータブロツク１００をパ
イプＰ及びソケツトＳに嵌合接触させる。このと
きマイクロスイツチMSW９１がドグ９７により
オンにされ、その結果ソレノイド７１が作動して
偏心軸８１とブシユ８３とが係合しロツクされ
る。またそれと同時にタイマT₁が作動し設定時
間t₁になるまでロツク位置が保持される。従つて
作業者が誤つてt₁秒時間経過する前に加熱溶融を
止めるべくソケツトクランプ装置５０をヒータか
ら外そうとしてもブシユ８３と偏心軸８１とのか
み合いにより元に戻すことはできない。所定の加
熱溶融時間t₁経過と同時にソレノイドスイツチ７
１はオフにされ、ロツク機構が解除される。その
結果作業者はいつでもソケツトクランプ装置５０
を初期位置まで戻すことが可能となる（第８図
Ａ）。

マイクロスイツチ９１はソケツトクランプ装置
５０を初期位置に戻すとマイクロスイツチ９１が
ドグ９７から外れるのでオフにされ、それと同時
にタイマT₂が作動する。

ヒータブロツク１００を取り外したら再びソケ
ツトクランプ部５０を案内棒３に沿つてパイプク
ランプ部１０に近づけソケツトＳをパイプＰに接
触させる。

このときマイクロスイツチ９１はドグ９７によ
り再びONにされソレノイドスイツチ７１の励磁
によりソケツトクランプ装置のスライダ５９はロ
ツクされる。それと同時にタイマT₃がスタート
し圧着時間t₃をカウントする。従つて所定時間t₃
するまではロツクは解除されないので作業者の不
注意により圧着時間完了前にソケツトクランプ装
置５０を初期位置に戻すことはできない。t₃時間
経過すると同時にロツクが解除され、ソケツトク
ランプ装置５０を初期位置に戻し圧着力を解放す
ることができる。このロツク解除と同時にタイマ
T₄がスタートし、冷却（放冷）時間t₄をカウント
する。タイマT₄は単に作業者に所定冷却時間が
経つたか否か（それにより例えばソケツト付きパ
イプを他所へ移す）を教えるためだけのものであ
る。

一方、加熱溶融完了後にソケツトパイプ装置を
初期位置に戻してからヒータブロツクの取外しに
時間がかかりソケツトをヒータ溶融面に圧着する
までにt₂時間以上経過してしまつた場合にはその
信号がソレノイドスイツチに送られ自動的にロツ
ク機構が作動せしめられる。従つてソケツトクラ
ンプ装置５０を動かすことはできず従つてソケツ
トをヒータに圧着することはできない。こうして
t₂時間以上経過してしまつた場合は不良品として
排除するなりあるいはまた加熱溶融からやり直す
ようにすることができる。その場合（t₂時間経過
した場合）には好ましくはブザーなりランプなり
で表示し作業者に知らせるようにする。

斯くして本発明によれば加熱時間及び圧着時間
の制御は夫々加熱作業及び圧着作業に連動するロ
ツク機構により作業者の不注意あるいは感ちがい
等による冒頭に述べた如き問題点を解決できる。

尚、以上の説明はソケツトクランプ装置５０を
パイプクランプ装置１０に向つて動かす場合につ
いて説明したが、パイプクランプ装置１０をソケ
ツトクランプ装置に向つて動かす場合には以上に
説明したロツク機構７１，７３，７５，……８
１，８３及び加熱作業及び圧着作業の検出機構９
１，９３，９５，９７を全く同様にしてパイプク
ランプ装置側に設ければよい。

また、マイクロスイツチ９１がドグ９７との第
１回目の接触時（往路）にオン、第２回目の接触
時（復路）にオフになるような２進カウンタを制
御箱１５０に組み込んでおくことによりドグ９７
は第４図に示す如き幅Ｗを有する要はなく、小さ
な１個のドグを加熱溶融時のソケツトクランプ装
置５０の位置よりも手前側（第４図において右
側）に配置することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る管継手融着機の全体構造
を示す正面図、第２図は第１図の左側面図、第３
図は第１図の右側面図、第４図は第１図の平面
図、第５図は第４図の矢視方向から見た図（但
し、解り易くするためにレバーは想像線で示して
ある）、第６図は第５図の−線断面図、第７
図は第５図とに示される制御ボツクスの表示パネ
ル部を示す図、第８図Ａ，Ｂは本発明に係るソケ
ツト融着機の作動のフローチヤート図。 ３……案内棒、１０……管クランプ装置、５０
……ソケツトクランプ装置、５３……固定クラン
プ半体部、５５……可動クランプ半体部、７１…
…ソレノイド、７５……レバー、８１……偏心
軸、８３……ブシユ、９１……マイクロスイツ
チ、９７……ドグ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パイプをクランプするパイプクランプ装置と
   このパイプに融着すべきソケツトを保持するソケ
   ツトクランプ装置とを該両者間に延びる一対の平
   行案内棒に沿つて相対的に接近離反可能に対設せ
   しめ、パイプとソケツトとの融着面をヒータによ
   り所定時間（t₁）加熱溶融した後に所定時間
   （t₂）内にヒータを取外してパイプとソケツトの
   溶融面どうしを所定時間（t₃）圧着することによ
   りパイプにソケツトを融着するソケツト融着機に
   おいて、上記両クランプ装置間にその相対接近離
   反運動を検出する検出手段と、該検出手段からの
   信号に応じて作動して所定時に該両クランプ装置
   の相対運動を阻止するクラツチ手段とから構成さ
   れるロツク機構が設けられることを特徴とするソ
   ケツト融着機。