JPH0348854B2 - - Google Patents

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JPH0348854B2
JPH0348854B2 JP58049985A JP4998583A JPH0348854B2 JP H0348854 B2 JPH0348854 B2 JP H0348854B2 JP 58049985 A JP58049985 A JP 58049985A JP 4998583 A JP4998583 A JP 4998583A JP H0348854 B2 JPH0348854 B2 JP H0348854B2
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はポリエチレン等、熱可塑性プラスチツ
クパイプの接続方法に係り、詳細には、ジユール
熱による発熱体を利用したソケツト溶着による接
続方法であつて、内径支持金具と外径支持金具と
によつて溶着部分を圧迫することによつて確実な
接着を可能としたプラスチツクパイプの接続方法
に関する。
(ロ) 従来技術 熱可塑性プラスチツクのうち、ポリエチレン等
は、化学的にきわめて安定である反面、良好な接
着剤がなく、接着強度が母材強度の数分の一程度
のものしか得られないのが現状である。
したがつて、強度を必要とする、ポリエチレン
等のプラスチツクパイプの接続には、接続金具を
用いる機械的な接続方法か、熱融着による接続方
法が常用されている。
ポリエチレン等のプラスチツクパイプは、定尺
物でなく、長尺物をドラムに巻き付けて供給され
ることが多く、鍔付きパイプはほとんど供給され
ていない。したがつて、機械的接続方法において
は、接続金具と、パイプ本体との固定は、両者間
の摩擦力によるか、または管端を押し拡げるか、
いずれの方法によつているが、確実性に欠け、
2B以上の口径のパイプの接続には、不向きであ
るとされている。
さらに本質的には、プラスチツク配管は、腐食
性雰囲気内で、その威力を発揮するものである
が、機械的接続方法において、接続金具が腐食性
雰囲気にさらされるときは、高価な耐食材を使用
しなければならないという欠点がある。
また、ポリエチレン等のプラスチツクパイプの
熱融着による接続方法としては、こて等の加熱具
を用い、接着面を加熱溶融した後、密着せしめ
て、溶着する方法が採られている。この方法は、
バツト溶着にも、ソケツト溶着にも、採用されて
いるが、接着面の溶融状態、押し付け圧力等の微
妙な調整が必要であり、工場内で厳重な管理を行
ないながら施工するときは、確実な接続を得られ
るが、配管の工事現場等、屋外であつて、風、
雨、湿気等の外部条件が変化する中では、確実な
接着を得ることは至難である。
ポリエチレン等のプラスチツクパイプの熱融着
による接続方法としては、前記以外に、従来ま
た、金属線または金属箔に通電する際の発熱を利
用する方法が提示されている。
以下図面に基いて、従来提示されている方法に
ついて説明する。第１図において、プラスチツク
パイプ１Ａ，１Ｂは端部をほぼ突き合わせられ、
内側に、スペーサ２が、１Ａ，１Ｂの両方にまた
がつて挿入される。パイプ１Ａ，１Ｂの外面に
は、電熱線３が巻き付けられ、その外側に、パイ
プと同質のプラスチツクシート４が装着され、さ
らにその外周は、ゴムテープ５が巻き付けられ
る。電熱線３に通電することにより、パイプ１
Ａ，１Ｂはバツト溶着される。
しかしながら、この方法を用い、配管現場等、
作業環境のよくない所で接続を行うときは、ゴム
テープ５の巻付け張力が不充分となり、電熱線
３、パイプ１Ａ，１Ｂの間等に存在する空気が抜
け切らず、気密性に欠ける接続が行われることが
しばしばみられる。
さらに、パイプ１Ａ，１Ｂの内面に挿入したス
ペーサ２を後から取除く手段がないため、腐食性
雰囲気で使用するときには、スペーサ２には高価
な腐食材を使用しなければならず、また最大の欠
点としては、取残こされたスペーサ２が配管の隘
路部分となるため、流路抵抗が大きくなり、下水
等スラリー配管にあつては閉塞の原因ともなる。
従来また以上述べた欠点を解消するために、第
２図に示すようなプラスチツクパイプの接続法が
提示されている。この方法は内管と外管との間に
電熱線を巻きつけてその熱によつて溶着するソケ
ツト溶着による方法であるが、溶着部分を圧迫す
ることによつて確実な接着を図つたものである。
すなわち、第２図において、内管６の内側には、
内径支持金具２０が挿入され、支持板２１が内管
６の内壁に密着することにより支えられている。
内管６の外側には、電熱線３が巻きつけられ、
電熱線３の巻付後の内管６の外径とほぼ等しい内
径を持つ外管７が装着されている。外管７の外側
には、外径支持金具３０が取付けられ、金具３０
の内壁が外管７の外壁に密着するようにされてい
る。
内径支持金具２０の一端は、可撓管８に接続さ
れ、可撓管の内部には、加圧管９、ドレン管１０
が収納されている。可撓管８は、外管から外部に
取り出され、加圧管９、ドレン管１０は、水圧ポ
ンプ１１に接続されている。
第３図は、内径支持金具の構造を示す、断面を
含んだ正面図、第４図はその左側面図である。第
３図および第４図において、本体２２は、シリン
ダ部２２Ａ、カム収納部２２Ｂ、案内部２２Ｃよ
り成り、カム収納部の外周には、複数個のボス２
２Ｄが設けられている（本実施例では４個の場合
を示している。）本体内部にはカム軸２３が収納
されている。カム軸２３は、ピストン２３Ａ、カ
ム２３Ｂ、案内軸２３Ｃより成る。
ピストン２３Ａは、本体２２のシリンダ部２２
Ａに、案内軸２３Ｃは、本体２２の案内部２２Ｃ
に、それぞれ摺動可能に嵌合されている。本体２
２の案内部２２Ｃにはばね２４が挿入され、カム
軸２３は、ばね挿入後本体２２に挿入されて、蓋
２５によつて本体２２に固定されている。
本体２２のシリンダ部２２Ａには、蓋２５が取
り付けられている。蓋２５には、下部に可圧水通
路２５Ａ、上部にドレン通路２５Ｂが穿孔され、
それぞれ、加圧管９、ドレン管１０に接続されて
いる。また、蓋２５には可撓管８が固定されてい
る。
支持板２１は、板２１Ａ、支持軸２１Ｂ、ばね
受２１Ｃ、カム接触部２１Ｄより成る。板２１Ａ
は、内管６の内径とほゞ等しい外径を持つ中空円
筒のほゞ円周の四半分の形状をしたもの４個から
成つている。板の巾は、内管６と、外管７とのさ
し込み深さとほぼ等しい寸法に加工成形されてい
る。４個の板２１Ａの、それぞれのほゞ中央に支
持軸２１Ｂが固定され、支持軸２１Ｂの他端は、
ばね受２１Ｃ、カム接触部２１Ｄとなつている。
支持板２１は、ばね受２１Ｃが、本体２２のボス
２２に穿孔された孔に摺動可能に嵌合され、ばね
２６およびばね抑え２７によつて、カム軸２３の
カム２３Ｂに、カム接触部２３Ｄが押し付けられ
た形で本体２２に固定されている。
第５図は、外径支持金具３０の構造を示した正
面図、第６図はその側面の断面図である。第５図
および第６図において、外径支持金具３０は、内
径がほぼ、外管の外径と等しい円筒形を２つ割り
にした形状を持つ２個の半割金具３１よりなり、
ボルト３２、ナツト３３により、外管の外壁に密
着するようにしめつけられている。半割金具３１
の巾は、支持板２１の板２１Ａの巾とほゞ等しい
ように加工されている。
次に以上述べた構造の内径支持金具２０、外径
支持金具３０等を用いてプラスチツクパイプを接
続する方法について述べる。先ずドレン管１０の
バルブ（図示していない。）を開いた状態にすれ
ば、内径支持金具２０のシリンダ部２２Ａは加圧
されない状態となり、カム軸２３はばね２４の力
によつて、第３図における右方向に押しつけら
れ、カム２３Ｂ、ばね２６の作用によつて、支持
板２１は内径支持金具２０の中心部に引き寄せら
れる。その結果支持板２１の外径は、内管６の内
径よりもかなり小さくなる。
この状態で内径支持金具２０を内管６の中に挿
入し、次いでドレン管１０のバルブを閉め、水圧
ポンプ１１を作動せしめれば、加圧水は加圧管９
から加圧水通路２５Ａ経て本体２２のシリンダ部
２２Ａに送られ、カム軸２３は第２図における左
側に移動し、カム２３Ｂとカム接触部２１Ｄとの
作用により、支持板２１は内径支持金具２０の中
心から外方に押し出される。支持板２１の外径が
内管６の内径とほぼ等しくなつた所で水圧ポンプ
１１の作動を止め、内管６の外側に電熱線３を巻
き、さらに外管７をその外側にかぶせ、外径支持
金具３０を取付けた後電熱線に電気を通して加熱
する。
加熱途中適宜水圧ポンプ１１を作動せしめて支
持板２１を押し出し、または外径支持金具３０を
ナツト３３によつて締め付け、加熱部を圧迫す
る。所定時間加熱後、ドレン管１０のバルブを開
いて内径支持金具２０を取出し、また外径支持金
具３０を取外して内管６と外管７との接続は完了
する。
以上述べた従来のプラスチツク接続方法は、プ
ラスチツクの加熱が外管と内管との間で行なわれ
るため、風、雨等の影響がなく、また加熱がジユ
ール熱によつて行なわれるため、入熱が一定して
おり、また加熱部を圧迫するため、空気、ガス等
を溶着部分から追い出すことができるため、きわ
めて確実な接着を行なうことができる。
しかしながら、この方法に使用する内径支持金
具はその構造がきわめて複雑であるため、１ 1/2
Ｂ以下の配管には適用しにくいという欠点があつ
た。
(ハ) 発明の目的 本発明は以上述べた従来のプラスチツク接続方
法の欠点を解消し、１ 1/2Ｂ以下の配管にも適用
でき、しかも屋外においても確実で、簡単に行な
いうるプラスチツクパイプの接続方法を提供する
ことを目的としている。
(ニ) 発明の構成・作用 本発明は最近ある温度において金属に所定の基
本形状を記憶せしめれば、他の温度においてどの
ように変形をさせても、その初期温度になれば原
形に復帰するという、形状記憶合金が開発された
ことに着眼し、内径支持金具にこの形状記憶合金
を用いることによつて前記目的を達成している。
以下図面に基いて本発明の実施例について説明
する。第７図は本発明に係るプラスチツクパイプ
の接続方法を例示したものである。本方法におい
ても内管６の外側に電熱線３を巻きつけ、さらに
それを外管７にさし込み、外管７の外側には外径
支持金具を、内管の内側には内径支持金具を取付
け、電熱線を加熱して溶着する点は前記した従来
例と異るところはないが、内径支持金具４０の構
造が従来例とは全く異つている。すなわち、同図
において、内径支持金具４０はほぼ円筒状の本体
４１、本体４１の内部に取付けられ、導線４４に
よつて外部電源と連結しているジユール熱による
発熱体４２、その一端は本体４１に取付けられ、
他端は外部に取出されている紐状体４３とから成
つている。
第８図は本体４１の正面の断面図、第９図はそ
の右側面図である。両図において、本体４１は円
筒の側面の一個所に切割り４１Ａを有する形状と
なつており、形状記憶合金から製造されている。
この本体４１は常温よりも高くパイプの材料であ
るプラスチツクの軟化点よりも低い所定の温度θ
℃以上においては第９図における２点鎖線で示す
ような渦巻状の基本形状を有しており、これを常
温において実線で示すような形状に変形させて使
用している。その際の外径寸法ｄは内管の内径寸
法とほぼ同一かまたは若干の締め代を含んだ寸法
になるようにする。この本体４１は加熱して温度
がθ℃以上になればその基本形状である渦巻状の
形状となり、その外径寸法は内管の内径寸法より
もかなり小さなものとなり、内管の管内を自由に
通ることができる。
本例に示すプラスチツクパイプの接続方法の外
径支持金具３０は第５図、第６図に説明した従来
のものと全く同一であり、前記したようにその他
の使用部品等の構造も第２図ないし第４図に示し
た従来例と異るところはない。
第１０図イ，ロ，ハはこの例示した方法によつ
て、２本のプラスチツクパイプ１Ａ，１Ｂをソケ
ツト継手１２で接続する手順を示した図である。
すなわちまずパイプ１Ａに内径支持金具４０を取
付け、パイプ１Ａの外側に電熱線３を巻き付け次
いでソケツト継手１２に挿入した後、外径支持金
具３０をその外側に取付ける（ロ図参照）。この
際、本体４１は常温であつて第９図における実線
で示すような形状となつている。電熱線３を電源
に接続して所定時間加熱し、必要に応じて外径支
持金具を締め付けて溶着部分を圧迫する（ロ図参
照）。加熱終了後は電熱線３の電源を切り、発熱
体４２の電源を入れれば、内径支持金具の本体４
１が所定の温度（θ℃）になつて基本形状である
渦巻形となるので容易に内径支持金具を取出すこ
とができる。次いで同様手順によつてパイプ１Ｂ
とソケツト継手１２とを接続する（ハ図参照）。
(ホ) 発明の効果 以上述べたことを要約すれば、本発明は次に示
すようなきわめて優れた効果を有している。
本接続方法はプラスチツクの溶融接着によつ
ているため、金属の継手を必要とせず、耐食性
にすぐれた配管系を得ることができる。
すぐれた接着剤のないポリエチレン等のパイ
プも確実に接着することができる。
配管中にスペーサ等を残すことがないので隘
路を形成したり、つまりの原因を招くことはな
い。
溶着部分を圧迫し空気、ガス等を追い出すた
めに接着がきわめて確実である。
加熱はジユール熱によるため、その入熱量が
一定しており接着が確実となる。
溶着は内管と外管との間で行なわれるため、
雨、風、外気温等によつて大きな影響を受ける
ことがない。
内径支持金具の構造がきわめて簡単であるた
め１ 1/2以下の小さな配管にも充分に適用する
ことができる。
内径支持金具の取出しがきわめて容易である
からきわめて長い配管同志の接続も容易であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来提示されているプラスチツクパイ
プの接続方法を示した図、第２図は従来提示され
ている他のプラスチツクパイプの接続方法を示し
た図、第３図はその内径支持金具の構造を示した
断面を含んだ正面図、第４図はその左側面図、第
５図はその外径支持金具の構造を示した正面図、
第６図はその側面の断面図、第７図は本発明に係
るプラスチツクパイプの接続方法を例示した図、
第８図は内径支持金具の本体を示した正面の断面
図、第９図はその右側面図、第１０図イ〜ハはこ
の方法によつてプラスチツクパイプをソケツト継
手で接続する手順を示した図である。 １Ａ，１Ｂ……プラスチツクパイプ、２……ス
ペーサ、３……電熱線、４……プラスチツクシー
ト、５……ゴムテープ、６……内管、７……外
管、８……可撓管、９……加圧管、１０……ドレ
ン管、１１……水圧ポンプ、１２……ソケツト継
手、２０……内径支持金具、２１……支持板、２
２……本体、２３……カム軸、２４……ばね、２
５……蓋、２６……ばね、２７……ばね抑え、３
０……外径支持金具、３１……半割金具、３２…
…ボルト、３３……ナツト、４０……内径支持金
具、４１……本体、４２……発熱体、４３……紐
状体、４４……導線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内管の内側に後記(a)〜(c)の要素を有する内径
    支持金具を挿入して内管にとりつけ、内管の外側
    に金属線等のジユール熱による発熱体を巻いて外
    管の内側に挿入し、外管の外側に締付手段を有す
    る外径支持金具を装着した後、必要に応じて外径
    支持金具を締め付けながら前記発熱体に電流を通
    じて内外管を溶融接着するプラスチツクパイプの
    接続方法。 (a) 常温において円筒の側面の１個所をその筒軸
    を含む平面で切断した形状を有し、かつ常温よ
    り高い温度であつて、前記プラスチツクパイプ
    の材料の軟化点よりも低い所定の温度（θ℃）
    以上においては前記筒軸に直角な平面で截つた
    断面形状が渦巻状に収縮するような基本形状を
    有している形状記憶合金製の本体 (b) 前記円筒の内側に取付けられ、外部の電源に
    接続されているジユール熱による発熱体 (c) 前記本体に取付けられ、外部にその端部がと
    り出されている紐状体。
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