JPH028573B2 - - Google Patents

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JPH028573B2
JPH028573B2 JP22150682A JP22150682A JPH028573B2 JP H028573 B2 JPH028573 B2 JP H028573B2 JP 22150682 A JP22150682 A JP 22150682A JP 22150682 A JP22150682 A JP 22150682A JP H028573 B2 JPH028573 B2 JP H028573B2
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Japan
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pressure
pressing force
heater
tubes
holding
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JP22150682A
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Masakazu Morioka
Isao Saito
Masahito Matsuzaki
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Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性合成樹脂製管の端部を溶融し
て突合せ溶接するためのバツト融着機に関する。
従来からのバツト融着機においては、突合せ溶
接されるべき一対の熱可塑性合成樹脂製管の端部
を同一軸線上に支持し、操作ハンドルを操作して
両管端面をヒータに押付けて、一定時間加熱溶融
した後、両管端部を相互に圧接して融着してい
る。このようなバツト融着機による熱可塑性合成
樹脂製管の融着性能に影響を与える因子として
は、ヒータによる加熱温度、加圧力、ならびに加
熱工程、ヒータ除去工程、圧着工程および冷却工
程などの各工程の作業時間が挙げられる。ところ
が従来では、腕時計などによつて各工程の作業時
間を測定しながらトルクレンチによる加圧力の設
定やヒータ除去の操作を行なつている。そのため
各工程の作業時間や加圧力が作業者によつてばら
つきを生じたり、溶着手順そのものを誤つたりす
ることがある。したがつて融着作業終了後の接合
部の検査を怠つた場合には、融着状態が不良のま
ま残されるおそれがある。
本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、
作業員に拘らず常に良好な融着状態が得られるよ
うにしたバツト融着機を提供することである。
以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の正面図である。
突合せ溶接されるべき一対の熱可塑性合成樹脂製
管たとえばポリエチレン管１，２の端部は、基台
３の一端部に固定されたクランプ部材４と、基台
３上でクランプ部材４に向けて近接、離反変位自
在に支持されたクランプ部材５とに、軸線を同一
にしてそれぞれクランプされる。両管１，２の突
合せにあたつては、両管１，２の端面を研削機７
で研削した後、研削機７を除去する。次いで両ク
ランプ部材４，５間にヒータ６（後述の第８図参
照）を介在し、後述の手順に従つて融着作業を行
なう。
クランプ部材４は、管１の軸線に平行なピン
（図示せず）で枢支されて上方に開閉自在である。
管１の軸線に関して前記ピンと反対側には、前記
ピンと平行なピン１０によつてロツク片１１の端
部が枢支される。このロツク片１１におけるピン
１０と反対側の端部に螺設されたボルト１２を係
止突起１３に向けて螺進させることによつて、管
１はクランプ部材４に一体的にクランプされる。
このクランプ部材４は基台３の一端部に固定的
に設けられる。基台３の一端部および他端部間に
は、管１の軸線延長線に平行な一対の案内棒１５
が設けられており、クランプ部材５は案内棒１５
に沿つて移動自在に設けられる。
クランプ部材５は管２の軸線に平行なピン（図
示せず）で枢支されて上方に開閉自在である。管
２の軸線に関して前記ピンと反対側には、前記ピ
ンと平行なピン１６によつてロツク片１７の端部
が枢支される。ロツク片１７のピン１６とは反対
側の端部には、ボルト１８が螺設される。このボ
ルト１８を係止突起１９に向けて螺進させること
により、クランプ部材５に管２が一体的に装着さ
れる。
研削機７は、クランプ部材４寄りで上方に開放
自在に設けられる。すなわち、研削機７は前述の
ピン１０，１６と平行なピン２０で枢支された揺
動片２１を備えており、この揺動片２１に螺設さ
れた係止ボルト２２を係止突部２３に係合するこ
とによつて第１図示の姿勢でロツクされる。その
状態で両管１，２の端面が研削される。ロツク状
態を解放すると、研削機７は上方に開放可能であ
る。研削機７を開放した状態で研削機７が位置し
ていた部分にヒータ６を配置することができる。
クランプ部材５をクランプ部材４に向けて変位
させ両管１，２の端面をヒータ６に押付けるとと
もに両管１，２の端面を相互に押付けるための加
圧手段２４が設けられる。この加圧手段２４は、
管２と直角方向にクランプ部材５を回転自在に貫
通しクランプ部材５の外方に突出した支軸２５
と、支軸２５の突出端部に一端部が枢支されて下
方に延びるリンク２６と、一端部が基台３の一端
部に前記支軸と平行なピン２７を介して枢支され
かつ他端部が前記ピン２７と平行なピン２８を介
してリンク２６の他端部に連結されるリンク２９
と、前記支軸２５に下端部が直角に固着されて上
方に延びる駆動棒３０とを含む。
この加圧手段２４において、駆動棒３０の支軸
２５のまわりに第１図の反時計方向に回動するこ
とにより、クランプ部材５は案内棒１５に沿つて
クランプ部材４に向けて近接移動する。
加圧手段２４による押圧力を測定するためにト
ルクレンチ３１が設けられる。このトルクレンチ
３１は、第２図で示すように、駆動棒３０の上端
部に固着された指針３４と、駆動棒３０の途中に
固着されて上方に延設され可撓性材料から成る操
作杆３３と、操作杆３３に固着された目盛板３２
とから成る。このトルクレンチ３１において、操
作杆３３を把持して矢符３５の方向（第１図参
照）に押圧すると、操作杆３３は撓みながら駆動
棒３０を押圧し、それによつてクランプ部材５が
クランプ部材４に向けて近接される。そのときの
押圧力は目盛板３２において指針３４で示され
る。
トルクレンチ３１に関連して、トルクレンチ３
１によつて設定した押圧力を一定に保持するため
の押圧力保持手段３６が設けられる。この押圧力
保持手段３６は、基台３の他端部で支軸２５と平
行なピン３７によつて枢支され上方に延びる案内
筒３８と、案内筒３８内に移動自在に挿入された
移動棒３９と、ピン３７と平行な軸線を有するピ
ン４０によつて移動棒３９の上端部に枢支される
とともに操作杆３３にその軸線に沿つて移動自在
に連結される連結部材４１とを含む。
押圧力保持手段３６において移動棒３９の案内
筒３８に対する相対変位位置を固定するためのロ
ツク機構４２が設けられる。このロツク機構４２
において、前記移動棒３９の位置を固定すること
により、駆動棒３０の角変位位置したがつてトル
クレンチ３１による設定圧力を一定に保持するこ
とが可能となる。
第３図はロツク機構４２を示す断面図である。
このロツク機構４２は、案内筒３８の上部で軸線
と直角に設けられた第１および第２ソレノイド４
３，４４を備える。第１および第２ソレノイド４
３，４４の第１および第２プランジヤ４５，４６
は案内筒３８を軸線と直角に貫通して移動棒３９
の表面に当接することができる。しかも第１ソレ
ノイド４３の第１プランジヤ４５は第１ばね４７
のばね力によつて移動棒３９に近接する方向に付
勢されており、第１ばね４７のばね力は比較的大
に選ばれる。したがつて第１ソレノイド４３を消
磁しているときには、第１プランジヤ４５は比較
的大なる力を有して移動棒３９に当接する。また
第２ソレノイド４４の第２プランジヤ４６は第２
ばね４８のばね力によつて移動棒３９に近接する
方向に付勢されており、第２ばね４８のばね力は
比較的小に選ばれる。したがつて第２ソレノイド
４４を消磁しているときには、第２プランジヤ４
６は比較的小なる力を有して移動棒３９に当接す
る。
本発明に従えば、ヒータによる加圧溶融工程、
加熱保持工程、ヒータ除去工程、圧着工程、およ
び冷却工程を、予め設定された押圧力および時間
で円滑にかつ連続的に操作するために、第４図で
示すごとき制御回路が設けられる。制御手段８５
にはスタートスイツチ８６からスタート信号が与
えられ、それに応じてタイマ８７が動作を開始す
る。制御手段８５は、予め定めた手順に従つて、
駆動回路８８，８９を介して第１および第２ソレ
ノイド４３，４４を励磁するとともに、駆動回路
５０を介して、第１、第２、第３および第４表示
灯５１，５２，５３，５４を点灯し、さらに駆動
回路５５，５６を介して第１および第２ブザー５
７，５８を吹鳴駆動する。
スタートスイツチ８６は、たとえばトルクレン
チ３１に関連して設けられる。すなわち第５図お
よび第６図を参照して、目盛板３２における予め
定めた目盛位置には、接点５９が固定的に設けら
れており、指針３４には前記接点５９に接触可能
な接点６０が設けられる。なお、目盛板３２は、
非導電性材料によつて形成されている。接点５９
が固定される位置は、たとえば1.3Kg／cm2の位置
に選ばれる。この値は、両管１，２をヒータに押
し付けるときおよび両管１，２を突合せて圧着す
るときの設定圧力である。なお、管１，２のサイ
ズに応じて設定押力は異なるので、前記接点５９
は対象とするサイズに対応した位置に固定されれ
ばよく、複数種類のサイズを対象とするときには
複数の位置に接点５９を配置してもよい。
第７図を参照して動作を説明する。なお、第７
図において、第１〜第４表示灯５１〜５４、第１
および第２ブザー５７，５８は点灯および吹鳴状
態をハイレベルで示し、第１および第２ソレノイ
ド４３，４４は励磁状態をハイレベルで示す。融
着作業を行なうにあたつて図示しない電源を投入
すると第１および第２ソレノイド４３，４４は励
磁される。したがつて、移動棒３９は案内筒３８
内で移動自在であり、操作杆３３を自在に回動操
作することができる。
この状態で先ず第１図で示したように研削機７
によつて管１，２の端面を研削した後、研削機７
を取外す。次いで、第８図で示すように両管１，
２間にヒータ６を介在させる。このヒータ６は両
管１，２の軸線に直角な加熱面６ａ，６ｂを備え
る。この状態で操作杆３３を把持して矢符３５で
示す方向に回動操作することにより、管２が管１
に近接する方向に移動し、両管１，２の端面が加
熱面６ａ，６ｂに押付けられる。この押付け圧力
が、たとえば1.3Kg／cm2に達したときに、スター
トスイツチ８６から制御手段８５にスタート信号
が与えられ、タイマ４７が動作を開始する。それ
とともに加圧溶融工程を示すための第１表示灯５
１が点灯する。さらに、第１および第２ソレノイ
ド４３，４４が消磁され、したがつて第１および
第２プランジヤ４５，４６が第１および第２ばね
４７，４８のばね力によつて移動棒３９の表面に
押付けられる。この状態で操作杆３３から手を離
しても、移動棒３９の位置は固定されており、し
たがつてヒータ６への両管１，２の押圧力は1.3
Kg／cm2に保持される。この加圧溶融工程は第１設
定時間T1たとえば５〜10秒に設定されている。
第１設定時間T1が経過すると、第１表示灯５
１が消灯するとともに、加熱保持工程を示すため
の第２表示灯５２が点灯する。さらに、第１ソレ
ノイド４３が励磁され、第１プランジヤ４５が第
１ソレノイド４３内に引き込まれる。そのため、
移動棒３９の位置は、第２ばね４８の比較的小さ
いばね力による第２プランジヤ４６の移動棒３９
への押圧力によつて維持されることになり、前記
第２ばね４８のばね力と、ヒータ６からの反力と
がバランスする位置まで操作杆３３は矢符３５と
逆方向に回動する。このようにバランスする位置
は、ヒータ６への押圧力がたとえば0.1〜0.3Kg／
cm2となる位置であり、第２ばね４８のばね力はそ
のように選ばれる。この加熱保持工程は第２設定
時間T2たとえば40秒に設定される。
加熱保持工程の次にはヒータ除去工程が続く
が、加熱保持工程が終了する時刻から予め定めた
時間T′たとえば５秒だけ前から加熱保持工程終
了時まで第１ブザー５７が断続的に吹鳴される。
この第１ブザー５７によつてヒータ除去工程が近
付いていることを知ることができ、ヒータ除去作
業の準備をすることができる。
加熱保持工程が終了すると、第２ソレノイド４
４が励磁されて第２プランジヤ４６が第２ソレノ
イド４４内に引き込まれ、ロツク機構４２による
ロツク状態が解除される。したがつてヒータ６へ
の押圧力が零となる。また加熱保持工程が終了す
ると、第２ブザー５８が連続的に吹鳴駆動され
て、ヒータ除去工程であることを報知する。この
ヒータ除去工程は第３設定時間T3たとえば５秒
に設定されている。
第３設定時間T3の間にヒータ６を除去して、
再度操作杆３３を把持し矢符３５の方向に回動操
作することによつて、両管１，２の端面は相互に
押し付けられ、圧着工程が開始される。このよう
な操作杆３３による押圧力が1.3Kg／cm2に達する
と、スタートスイツチ８６が作動し、それによつ
て圧着工程であることを示すための第３表示灯５
３が点灯する。さらに、第１ソレノイド４３が消
磁され、それによつて移動棒３９は第１ばね４５
の比較的大きいばね力によつて固定され、1.3
Kg／cm2の押圧力が保持されて、両管１，２が圧着
される。この圧着工程の時間は第４設定時間T4
たとえば40秒に設定されている。
第４設定時間T4が経過すると、第４表示灯５
４が点灯して、冷却工程であることを表示すると
ともに、第１ソレノイド４３が消磁される。それ
によつてロツク機構４ａにおいて第１プランジヤ
４５が第１ソレノイド４３内に引き込まれ、移動
棒３９の移動が自由となる。したがつて両管１，
２の相互の圧着力が零となる。このような冷却工
程の第５設定時間T5はたとえば180秒に選ばれ
る。
この冷却工程が終了すると、第２ブザー５８が
たとえば５秒間だけ吹鳴されて、一連の融着工程
が終了したことを報知する。
なお、ヒータ６の除去に第３設定時間以上の時
間が費やされたときには、第１ソレノイド４３が
第７図の破線で示すように消磁される。したがつ
て、第１プランジヤ４５による移動棒３９への押
圧力によつて移動棒３９が固定されることにな
り、操作杆３３を回動操作することが困難にな
る。このようにすることにより、ヒータ除去に多
大の時間がかかることによる融着性能の劣化が防
止される。
第９図は本発明の他の実施例のスタートスイツ
チ８６を示すための正面図であり、第１０図は第
９図の側断面図である。この実施例では、目盛板
３２には目盛に沿つて長孔６６が形成されてお
り、この長孔６６を貫通して目盛板３２の裏側に
突出する突部６７が指針３４に設けられる。また
目盛板３２の裏側には、予め設定された目盛位置
に近接スイツチ６８が固定される。この近接スイ
ツチ６８は、突部６７が近接したことを検出し
て、スタート信号を制御手段８５に与える。
なお、近接スイツチ６８に代えてリードリレー
を設け、指針３４に磁石を設けるようにしてもよ
い。
第１１図は本発明の他の実施例の断面図であ
る。この実施例では、スタートスイツチ７０がト
ルクレンチ３１の操作杆３３に関連して設けられ
る。すなわち、操作杆３３には、その回動平面内
で直角に案内軸７１が固着され、案内軸７１には
円筒状の操作ハンドル７２が変位自在に嵌挿され
る。操作杆３３と操作ハンドル７２との間には、
案内軸７１を外囲するコイルばね７３が介在され
る。
スタートスイツチ７０は、リミツトスイツチで
あり、予め定めた設定圧力たとえば1.3Kg／cm2の
押圧力に達するまでコイルばね７３が圧縮された
ときに、操作ハンドル７２によつて押圧される位
置に設けられる。これによつても、スタートスイ
ツチとしての機能が果される。なおリミツトスイ
ツチに代えて近接スイツチを設けてもよく、さら
に複数の設定圧力に対応して複数のリミツトスイ
ツチあるいは近接スイツチを設けてもよい。
第１２図は本発明の他の実施例のロツク機構７
５を示す断面図である。この実施例のロツク機構
７５は、第１ロータリソレノイド７６および第２
ロータリソレノイド７７を備え、各ソレノイド７
６，７７によつて螺進および螺退される第１ねじ
部材７８および第２ねじ部材７９が案内筒３８に
螺合される。各ねじ部材７８，７９は移動棒３９
の軸線に直角に延びて設けられ、移動棒３９の表
面に当接可能である。しかも第１ロータリソレノ
イド７６の回転角度は大であり、したがつて比較
的大なる力で移動棒３９が固定される。また第２
ロータリソレノイド７７の回転角度は小であり、
したがつて比較的小なる力で移動棒３９が固定さ
れる。このようなロツク機構７５によつても、前
述のロツク機構４２と同様の機能を果すことがで
きる。
本発明の他の実施例として、案内筒３８に螺合
された単一のねじ部材を単一のステツピングモー
タによつて大小２つの回転角度で回転駆動するよ
うにしてもよく、それによつても大小２種類の圧
力で移動棒３９を固定することができる。
本発明のさらに他の実施例として、クランプ部
材４，５からの管１，２の出代を一定に保つよう
にして、加圧手段２４おけるリンク２９や押圧力
保持手段３６における案内筒３８によつて、スタ
ートスイツチを作動させるようにしてもよい。
上述のごとく本発明によれば、時間間隔や加圧
力のばらつき、および融着手順の誤りによる融着
不良の発生が防止され、安定した品質の融着部を
得ることができる。しかも単一の作業者による融
着作業が可能となり、特に圧着工程以降に関して
は本件融着機を監視する必要がないので他の作業
との併行作業が可能となり、作業能率が向上す
る。さらに、未熟練作業者による融着作業が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は
トルクレンチ３１を示す断面図、第３図はロツク
機構４２を示す断面図、第４図は制御回路を示す
ブロツク図、第５図はスタートスイツチ８６の取
付位置を示す正面図、第６図は第５図の右側面
図、第７図は動作を説明するためのタイミングチ
ヤート、第８図はヒータ６を介在したときの第１
図に対応した正面図、第９図は本発明の他の実施
例のスタートスイツチ６５を示すための正面図、
第１０図は第９図の側断面図、第１１図は本発明
の他の実施例のスタートスイツチを示すための断
面図、第１２図は本発明の他の実施例のロツク機
構７５を示すための断面図である。 １，２……管、４，５……クランプ部材、６…
…ヒータ、２４……加圧手段、３６……押圧力保
持手段、４２，７５……ロツク機構、８５……制
御手段、８６，６５，７０……スタートスイツ
チ、８７……タイマ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 突合せ溶接すべき一対の熱可塑性合成樹脂製
    管の端部を一対のクランプ部材でクランプし、加
    圧手段によつて両クランプ部材を近接させ、ヒー
    タへの第１設定圧力による加圧溶融工程、第２設
    定圧力による加熱保持工程、ヒータ除去工程、第
    １設定圧力による両管相互の圧着工程および冷却
    工程を経て両管を突合せ溶接するようにしたバツ
    ト融着機において、 前記加圧手段による押圧力を保持するための押
    圧力保持手段と、 前記押圧力保持手段における保持圧力を、第１
    および第２設定圧力に変化させてロツクするロツ
    ク機構と、 前記加圧手段による加圧力が第１設定圧力に達
    したことを検出するスタートスイツチと、 スタートスイツチからのスタート信号に応じて
    動作するタイマを備え、スタート信号の入力に応
    じて前記押圧力保持手段による保持圧力を第１設
    定圧力とするようにロツク機構を制御し、加圧溶
    融工程に対応して設定された第１設定時間が経過
    したときに押圧力保持手段による保持圧力が第２
    設定圧力となるようにロツク機構を制御し、加熱
    保持工程に対応した第２設定時間が経過したとき
    にロツク機構のロツク機能を解除し、ヒータ除去
    工程に対応する第３設定時間内に前記スタートス
    イツチからのスタート信号が入力されるのに応じ
    て押圧力保持手段による保持圧力が第１設定圧力
    となるようにロツク機構を制御し、さらに圧着工
    程に対応する第４設定時間が経過したときにロツ
    ク機構のロツク機能を解除する制御手段とを含む
    ことを特徴とするバツト融着機。 ２ 前記制御手段は、ヒータ除去工程が第３設定
    時間を超えて経過したときに、加圧手段の加圧動
    作を停止するようにロツク機構を制御する機能を
    備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載のバツト融着機。
JP22150682A 1982-12-16 1982-12-16 バット融着機 Granted JPS59111811A (ja)

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JP22150682A JPS59111811A (ja) 1982-12-16 1982-12-16 バット融着機

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JPS59111811A JPS59111811A (ja) 1984-06-28
JPH028573B2 true JPH028573B2 (ja) 1990-02-26

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JP5249084B2 (ja) * 2009-02-25 2013-07-31 ポリプラスチックス株式会社 樹脂成形品の接合方法

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