JPH0356662B2 - - Google Patents

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JPH0356662B2
JPH0356662B2 JP1491886A JP1491886A JPH0356662B2 JP H0356662 B2 JPH0356662 B2 JP H0356662B2 JP 1491886 A JP1491886 A JP 1491886A JP 1491886 A JP1491886 A JP 1491886A JP H0356662 B2 JPH0356662 B2 JP H0356662B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱可塑性熱溶融管継手システムおよび
このようなシステムを使用して熱可塑性管を電気
溶接する電気溶接方法に関する。
［従来の技術］ 熱可塑性の熱溶融管継手は熱可塑性管部材の接
合のために従来から長い間使用されてきている。
このような継手には多くのデザインがあるが、そ
れらのデザインはおおむね次の３つの基礎的なタ
イプに分類される。
(1) 継手の胴体内部に埋め込まれ、かつ熱溶融に
よつて管部材に接合されるべき継手の表面に極
めて近接して配置された電子的発熱体を備えて
いるもの。これには、例えばBauer氏等の米国
特許第3432179号明細書に開示されているよう
なものがある。
(2) 継手の胴体内に埋め込まれた金属製コアを備
え、この継手内において誘導コイルの作用によ
つて渦電流を誘起することができ、それによつ
て上記コア内に発熱効果を発生させるようにし
たもの。
(3) 外部の熱源を用いて加熱されるように意図さ
れたもの。
［発明が解決しようとする課題］ 上記各熱溶融管継手のそれぞれのデザインで
は、継手を管部材に溶融接合させるために、該継
手に加えられるべきそれぞれ固有の熱量が必要で
ある。例えば、前記タイプ(1)の熱溶融管継手に使
用される電気的発熱体のデザインの各変形では、
その電気的特性を変えて、これにより溶融させる
のに充分な熱を得るための発熱体で発生する電力
量を変化させる。これら管継手の多くは溝内に据
え付けられるので、熱の必要量のこのような変動
は現場据え付けにおいて問題を引き起こし、かつ
しばしば熱可塑性配管の据え付けとその配管の取
換えに通常必要とされる技能よりも一層高い技能
を有する労働者を必要とすることが起こりうる。
前記タイプ(1)の管継手の据え付けを簡単にする
ために、Blumenkranz氏の米国特許第3465126号
明細書には、熱可塑性管部品の熱溶接に使用する
ための電力ユニツトが開示されている。この電力
ユニツトは電力供給の際の電圧とその電力供給継
続期間について制御された状態の下で、電気的発
熱体に電気エネルギを供給するのに使用される。
出力電圧と電力印加の基準についてのあらかじめ
定めた値を、現場で電力ユニツトを使用する前に
設定しておく。しかしながら、このタイプの手順
は同じ作業場所で種々の異なるタイプの継手が現
場使用されることを斟酌していない。
公告されたヨーロツパ特許出願第76043号明細
書は、前記タイプ(1)の電気的溶融管継手であつ
て、該継手内に合体した１つの識別（identity）
抵抗器を備えた管継手を開示している。この抵抗
器は継手内の電気的発熱体によつて消費されるべ
きエネルギによつて決まる抵抗値を有している。
この継手は制御装置に接続して使用され、この制
御装置は上記の識別抵抗器のかかる特性を検知し
て、この検知情報を電気溶融管継手に印加する電
力の自動制御に使用する。しかしながら、この装
置に使用される継手は電気的発熱体だけを備えて
いる継手よりも製造が一層困難となる。何故なら
ば、上記識別検出抵抗器とこれに関連した配線お
よび端子とを継手に付加するからである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、上述のような問題点を解消
し、熱可塑性の熱溶融管継手およびそれに関連あ
る電力供給において、その継手への入力電力を制
御するための改良された熱可塑性熱溶融管継手シ
ステムおよび熱可塑性管の電気溶接方法を提供す
ることにある。
特に本発明は、管を収納する胴体部分と継手自
身を溶融させるのに必要な熱量を示すコードを身
につけた成形された部分とを備えた熱可塑性熱溶
融管継手と、該継手に連結して該継手を加熱する
加熱手段と、前記コードを検知して解読する検知
および解読手段と、前記コードから解読された情
報に応答して前記加熱手段によつて前記継手に加
えられる熱量を調節する制御手段とを備えた熱可
塑性熱溶融管継手システムを提供する。
本発明はまた、両端部に管を収納するように適
合された胴体部分と、該胴体部分の内部に埋め込
まれた電気的発熱体と、前記胴体部分の外部に露
出された該発熱体の端子とを有する熱可塑性熱溶
融管継手、および該端子へ電力を供給する電気制
御系を備えた熱可塑性熱溶融管手段システムにお
いて、前記胴体部分に取り付けられた符号化タブ
であつて該タブ内に形成されかつ前記発熱体に必
要な溶融時間を示すパターンに配列された複数の
光の通路を有する符号化タブと、該通路のパター
ンを示す電気信号を作るために光信号が前記符号
化タブの前記通路を通り抜けるようにする光信号
通過手段と、該光信号通過手段に対して作動的に
接続され、かつ前記電気信号を制御信号に変換し
て、該制御信号が前記電気信号の関数に従つて前
記端子に印加される電力量を調節する制御回路と
を備えたことを特徴とする熱可塑性熱溶融管継手
システムを提供する。
本発明はさらに、熱可塑性管を電気的に溶接す
る方法であつて、 (a) 管を収納する部分と継手自身を溶融させるの
に必要とされる熱量を示すコードを身につけた
成形された部分とを有する熱可塑性熱溶融管継
手を用意し、 (b) 前記管と前記管継手とを互いに接近せしめ、 (c) 前記コードを検知しかつ解読して、 (d) 該コードから解読した情報に従つて前記継手
に熱を加えることを特徴とする熱可塑性管の電
気溶接方法を提供する。
［実施例］ 本発明は、水やガスの分配配管系のような加圧
作用下で熱可塑性管を使用しうるように、熱可塑
性管に溶融溶接（以下「融接」という）を行うた
めの装置およびシステムを提供するものである。
加熱手段としては、継手の表面に作用するのに適
した該継手と一体の電気的発熱体や、誘導コイル
および継手と一体の金属製コアや、あるいはまた
例えば熱板のような継手と一体ではない加熱部材
が可能である。
コードを身につけた成形された部分は、継手の
胴体部分と一体に成形されることが好ましく、ま
た最も好ましいのはデイジタル・コードを付けて
いることである。この成形された部分は、継手の
表面と同一平面に置くこともできるが、好ましく
は継手から突出したタブで構成することである。
このコードを付けた成形された部分を管継手の上
部に直接取り付けたタブの形態にして設けること
は、特に使い易く便利であることがわかつた。こ
の符号化タブは継手の発熱体と電気的に連結され
てはいないが、継手の端子に印加される電圧の持
続期間を制御するために接続された電力供給装置
の制御系で使用される。符号化タブは光検出制御
系と共に使用するために、予め定めた順序に配列
された複数の孔またはスロツト（溝孔）を持つて
いる。これらの孔またはスロツトは、予め取り決
められた順序で、光学的に連結された通路内で赤
外光線を通過させたりまたは阻止したりするよう
に配置され、継手の発熱体の特性を示す電気信号
を発生させるようになつている。この電気信号は
制御回路において制御信号に変換され、この制御
信号が継手の電力端子に印加される電圧の持続期
間を調節する。符号化領域での開口またはスロツ
トの代わりとして、広範囲に多様な手段、例えば
継手の表面上かまたは継手から突出しているタブ
上のいずれかに点描列を設けるようにしたり、ま
たは開口やスロツトに代えて厚みを減少させた領
域を有するタブを用いるなどの手段が、コードを
指示するのに使用しうる。
制御手段は、加熱手段が作動させられている時
間を調節するか、あるいはまた加熱手段に印加さ
れる電圧または電流を制御することにより加熱手
段への電力の供給を調節することのいずれかによ
つて、継手に加えられる熱量を制御することがで
きる。
検知手段はコードが表されている物理的な形態
に応じて広範囲に多様な形態をとることができ
る。例えば、もしコードが突出しているタブに開
けた一列の複数の開口として表される場合には、
検知手段はそれらの開口を通つて信号に変換させ
る少なくとも１つの信号発生手段と、それらの開
口を通つて通過する信号を検出するように配置さ
れ、開口の数に対応して信号検出手段とから構成
することができる。この信号発生手段としては例
えば電磁線源、特に赤外線や白色光の光源、ある
いは音響発生器、ガスエミツタなどが可能であ
り、発生した信号のタイプに応じた信号検出手段
とともに設けることができる。
また、成形された部分は、この検知および解読
手段に対して取り外し可能に結合することができ
るようにすることが好ましい。例えば、成形され
た部分が突出しているタブである場合には、検知
手段はその成形された部分を覆うようにして取り
付けるように設計されている１つのヘツド内に配
置することができる。
次に、図面を参照して本発明の具体的一実施例
を詳細に説明する。
本発明による代表的な装置が添付図面において
さらに詳細に示されている。まず、第１図は、熱
溶融管継手１０、符号化タブ１１、発熱体端子１
２および１３、電力制御ユニツト２０、電力供給
線２１、光学ヘツド２２、制御回路接続手段２
３、および電力導入線２４および２５からなる代
表的なシステムを示す。広範囲に多様な接続手段
を使用することができる。例えば、光学ヘツド内
に配置された複数の発光ダイオードとフオトトラ
ンジスタと共にその導電性の配線を使用すること
ができる。もしその光源とセンサとが光学ヘツド
から隔離されている場合には、光を伝送すること
ができる光フアイバを使用することができる。
第２図は第１図の熱溶融管継手１０の縦断面を
示す。電熱線から構成されている発熱体１４は、
螺施形状をなし、かつ継手１０の熱可塑性胴体部
分の内側に埋め込まれている。発熱体１４は発熱
体端子１２，１３に接続されていて、これらの端
子は第１図に示した電力導入線２４，２５から電
力を受け入れる。符号化タブ１１は複数のスロツ
ト１５を有していて、このスロツトは光学ヘツド
２２の内部で光学ヘツドからの光信号を通過させ
ることができる。
第３図は管継手１０の符号化タブの部分を通つ
て切断した管継手１０の横断面図である。光学ヘ
ツド２２は一連の一様な間隔を置いて並べられた
複数の赤外線発光ダイオード１６と、このダイオ
ードと同じ配置ではあるが符号化タブ１１をはさ
んで対向する側に間隔を置いて並べられた複数の
フオトトランジスタ１７とを包含している。例え
ばTexas TIL24のような発光ダイオードと、例
えばTexas L5600のようなフオトトランジスタ
とが、このタイプに適用するのに容易に適応可能
であることがわかつた。赤外光線を光学的に連結
する通路が、発光ダイオード１６からスロツト１
５を通つてフオトトランジスタ１７に至る。複数
のスロツト１５を予め決められたように選択配列
することにより、発光ダイオードから存在した
り、存在しなかつたりする複数のスロツト部分を
通つて受光したときの励起のいかんに応じてフオ
トトランジスタの各々はオンまたはオフのいずれ
かの状態に保持される。このようにして、電気的
にコード化された信号が制御接続手段２３の帰り
部分を通つて電力制御ユニツト２０に伝送され
る。
第４図は複数の発光ダイオード１６とフオトト
ランジスタ１７の回路上の配置構成を示す単一回
路での概略電解回路図である。ダイオード１６は
０ないし5V（ボルト）で作動して絶えず送信モー
ドにある。それ故これらの発光ダイオードは、回
路に電圧が印加されるたびに発光する。前述した
ように配置されている対応する複数のフオトトラ
ンジスタは、もしダイオードとフオトトランジス
タとの間に符号化タブのスロツトが存在するよう
であれば、ダイオードからの励起（電磁波）を受
け入れることになる。
これらフオトトランジスタのコレクタは、ダイ
オードに対して光路が存続しているか否かの如何
に応じて、高い状態では5V、また低い状態で0V
のコレクタ電圧となる。回路の接点３０での８ビ
ツトのデイジタルコードは、第５図に示されてい
る制御ユニツトのデコーダ（解読器）の入力端子
に伝送される。
第５図は本発明による装置に使用することがで
きる代表的なデコード（解読）回路を示す。８ビ
ツトのデイジタルコードはまず一連の16個のシユ
ミツト・インバータ３１によつてバツフアされ
る。熱溶融管継手の電気的発熱体１４の識別コー
ドは、複数の８入力NORゲート３２に対するリ
ンクの配列の如何によつて限定される。図面に示
した３個のこのようなNORゲートは、例えば90
秒、150秒および200秒等のように３つの溶融時間
を限定するためのものである。有効なコードがい
ずれかの８入力NORゲートに存在するときには、
それに関連した信号がインバータ３３と２入力
NORゲート３４とを通つて第６図に示されてい
るカウンタチツプ３６のピン３５にまで転送され
る。これらのピン３５は典型例ではICM7217チ
ツプ上に示される。
第６図は溶融時間制御のための制御回路を示
す。例えば、ICM7217チツプ３６はその２進化
10進コードを発光ダイオードデイスプレイ（デイ
ジツトセグメントのもの）への出力として適切な
信号に変換し、かつカウンタレジスタに適切なコ
ードを記憶する。熱溶融管継手の電気的発熱体が
電圧印加されている間の時間を制御する溶融サイ
クルは、Ｒ−Ｓラツチの状態を変更する溶融押し
ボタン３７を押し下げることによつて始められ、
溶融時間の秒読みがカウントダウンで開始され
る。この時間の秒読み（カウントダウン）はま
た、制御ボツクス上の発光ダイオードによつても
表示される。カウンタが零を示すと、（典型例で
はICM7217 チツプ上の第２ピンと同じ位置の）
位置３８でのICMチツプ３６からの信号が、カ
ウントアクタ（countactor）回路における溶融サ
イクルを停止させ、かつＲ−Ｓラツチをリセツト
する。
この回路はまた、リセツト押しボタンスイツチ
３９と故障信号４０とＲ−Ｓラツチ４１とを含ん
でいる。
［発明の効果］ 本発明は以上説明したような構成であるので、
本発明による管継手およびその制御系からなる熱
可塑性熱溶融管継手システムおよび熱可塑性管の
電気溶接方法の利点としては下記のものが挙げら
れる。
(1) 信号の検出を押える好ましくない金属と金属
との接触抵抗がないこと。
(2) 電源ユニツトが管継手に接続されていないと
きに連続的に自動点検すること。
(3) 制御回路中に検知素子を密封しうること。
(4) 管継手の製造工程が簡素化されること。
(5) 全ての電気制御手段が管継手から離隔された
制御ユニツト内にあるので、管継手の「付加的
に増大する（add−to）」費用と複雑さとが最
少になること。
(6) スロツトの組み合わせには、何百という多数
の電力供給期間の符号化を可能にする潜在能力
があること。
(7) 溶融時間と同様にして、溶融印加電圧および
溶融電流を制御するのに用いられるシステムに
適合性があること。
本発明は上述したように実施例により説明され
ているが、本発明の技術的事項の範囲と思想の範
囲内で当業者によつて細部の変形がなしうるもの
であることは勿論理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による熱溶融管継手およびその
制御装置の概略斜視図、第２図は第１図の管継手
の縦断面図、第３図は第１図の管継手をコードを
有する成形された部分を通つて切断した横断面
図、第４図は第１図の管継手に使用しうる光−電
気開口検知回路の概略回路図、第５図は本発明に
使用しうるデコード回路の概略回路図、第６図は
本発明に使用しうる制御回路の概略回路図であ
る。 １０……熱溶融管継手、１１……符号化タブ、
１２，１３……発熱体端子、１４……発熱体、１
５……スロツト（溝孔）、１６……発光ダイオー
ド、１７……フオトトランジスタ、２０……電力
制御ユニツト、２１……電力供給線、２２……光
学ヘツド、２３……制御回路接続手段、２４，２
５……電力導入線、３１……シユミツト・インバ
ータ、３２……８入力NORゲート、３３……イ
ンバータ、３４……２入力NORゲート、３５…
…ピン、３６……カウンタチツプ（ICM 7217
チツプ）、３７……押しボタン、３９……リセツ
トスイツチ、４０……故障信号、４１……Ｒ−Ｓ
ラツチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 管を収納する胴体部分と継手自身を溶融させ
    るのに必要な熱量を示すコードを身につけた成形
    された部分とを備えた熱可塑性熱溶融管継手と、 該継手に連結して該継手を加熱する加熱手段
    と、 前記コードを検知して解読する検知および解読
    手段と、 前記コードから解読された情報に応答して前記
    加熱手段によつて前記継手に加えられる熱量を調
    節する制御手段と を備えたことを特徴とする熱可塑性熱溶融管継手
    システム。 ２ 前記コードがデイジタルコードであることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシステ
    ム。 ３ 前記加熱手段が前記継手と一体の電気的発熱
    体を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載のシステム。 ４ 前記加熱手段が誘導コイルと前記継手に一体
    の金属製コアとを含むことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項に記載のシステム。 ５ 前記加熱手段が前記継手の表面に付ける少な
    くとも１つの加熱部材を含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第１項に記載のシステム。 ６ 前記制御手段は前記加熱手段が作動させられ
    ている時間を調節することを特徴とする特許請求
    の範囲第１項に記載のシステム。 ７ 前記加熱手段が電気的に操作され、かつ前記
    制御手段が該加熱手段に供給される電力を調節す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    のシステム。 ８ 前記成形された部分が前記胴体部分と一体に
    成形されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載のシステム。 ９ 前記成形された部分が前記検知および解読手
    段に対して取り外し可能に結合しうることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 １０ 前記成形された部分が前記継手から突出す
    るタブからなり、そのタブにずらりと並んだ複数
    の開口が形成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載のシステム。 １１ 前記検知手段が前記開口を通つた信号を伝
    送するための少なくとも１つの信号手段と、前記
    開口を通過してくる信号を検出するように配置さ
    れた信号検出手段とを含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第１０項に記載のシステム。 １２ 前記信号手段には少なくとも１つの電磁放
    射線源を含んでいることを特徴とする特許請求の
    範囲第１１項に記載のシステム。 １３ 前記電磁放射線源が電磁スペクトルの赤外
    線領域または白色光領域にあることを特徴とする
    特許請求の範囲第１２項に記載のシステム。 １４ 前記検知手段が前記タブに対して取り外し
    可能に結合しうるヘツド内に配置されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載のシス
    テム。 １５ 前記電磁放射線源が前記成形された部分に
    取り外し可能に結合しうるヘツドから離れてい
    て、光フアイバによつて前記ヘツドに作動的に接
    続せしめられることを特徴とする特許請求の範囲
    第１２項または第１３項に記載のシステム。 １６(a) 管を収納する部分と継手自身を溶融させ
    るのに必要とされる熱量を示すコードを身につ
    けた成形された部分とを有する熱可塑性熱溶融
    管継手を用意し、 (b) 前記管と前記管継手とを互いに接近せしめ、 (c) 前記コードを検知しかつ解読して、 (d) 該コードから解読した情報に従つて前記継手
    に熱を加えることを特徴とする熱可塑性管の電
    気溶接方法。 １７ 前記加熱が前記継手と一体の電気加熱手段
    によつて行われることを特徴とする特許請求の範
    囲第１６項に記載の方法。 １８ 前記加熱が誘導的に行われることを特徴と
    する特許請求の範囲第１６項に記載の方法。 １９ 前記加熱が前記継手の表面に少なくとも１
    つの加熱部材を接触させることによつて行われる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載
    の方法。 ２０ 前記検知が前記継手から突出しているタブ
    に形成された複数の開口を通り抜けた信号を検出
    することによつて行われることを特徴とする特許
    請求の範囲第１６項に記載の方法。 ２１ 両端部に管を収納するように適合された胴
    体部分と、該胴体部分の内部に埋め込まれた電気
    的発熱体と、前記胴体部分の外部に露出された該
    発熱体の端子とを有する熱可塑性熱溶融管継手、
    および該端子へ電力を供給する電気制御系を備え
    た熱可塑性熱溶融管手段システムにおいて、 前記胴体部分に取り付けられた符号化タブであ
    つて該タブ内に形成されかつ前記発熱体に必要な
    溶融時間を示すパターンに配列された複数の光の
    通路を有する符号化タブと、 該通路のパターンを示す電気信号を作るために
    光信号が前記符号化タブの前記通路を通り抜ける
    ようにする光信号通過手段と、 該光信号通過手段に対して作動的に接続され、
    かつ前記電気信号を制御信号に変換して、該制御
    信号が前記電気信号の関数に従つて前記端子に印
    加される電力量を調節する制御回路と を備えたことを特徴とする熱可塑性熱溶融管継手
    システム。 ２２ 前記符号化タブ内に形成された通路が溝孔
    であることを特徴とする特許請求の範囲第２１項
    に記載のシステム。 ２３ 前記制御信号がさらに前記端子に印加され
    る電圧の大きさを調節する信号であることを特徴
    とする特許請求の範囲第２１項に記載のシステ
    ム。 ２４ 前記制御信号がさらに前記端子に印加され
    る電流の大きさを調節する信号であることを特徴
    とする特許請求の範囲第２１項に記載のシステ
    ム。 ２５ 前記光信号が前記通路を通り抜けるように
    する光信号通過手段が少なくとも１つの発光ダイ
    オードを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
    ２１項に記載のシステム。 ２６ 前記符号化タブを覆つて取り付けるように
    設計された光学ヘツド内に、少なくとも１つの発
    光ダイオードを有することを特徴とする特許請求
    の範囲第２５項に記載のシステム。 ２７ 発生された光は前記符号化タブを覆つて取
    り付けられるように設計された光学ヘツドから離
    れており、かつ光フアイバによつて該光学ヘツド
    に作動的に接続されることを特徴とする特許請求
    の範囲第２５項に記載のシステム。 ２８ 前記制御信号が前記端子に印加される電力
    の持続期間を調節することを特徴とする特許請求
    の範囲第２１項に記載のシステム。
JP61014918A 1985-01-29 1986-01-28 熱可塑性熱溶融管継手システムおよび熱可塑性管の電気溶接方法 Granted JPS61175022A (ja)

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US06/696,198 US4571488A (en) 1985-01-29 1985-01-29 Heat-fusion pipe fitting system

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JPH0356662B2 true JPH0356662B2 (ja) 1991-08-28

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