JPH0571835B2 - - Google Patents

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JPH0571835B2
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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、熱可塑性樹脂材料からなる管と管継
手（以下プラスチツク管及びプラスチツク管継手
という。）とを電気融着して接続する方法に関す
る。
［従来の技術］ 一般的なプラスチツク管の電気融着式接続方法
を第６図に基づいて説明する。
第６図は接続しようとする２本のプラスチツク
管２を、プラスチツク管継手１の両端から挿入し
た状態を示しており、こプラスチツク管継手１は
ソケツト型でプラスチツク管を一直線に接続する
ものである。
第６図に示すようにプラスチツク管継手１にプ
ラスチツク管２をプラスチツク管継手１の内周面
に形成したパイプストツパー１４に接触するまで
挿入し、コントロールボツクス（図示していな
い）とプラスチツク管継手１の各コネクターピン
１３とを配線接続する。
そして、コントロールボツクスを介してプラス
チツク管継手１に通電を行い、この通電による電
熱線１２の発熱により、プラスチツク管継手１と
プラスチツク管２を融着して接続する。
以上の接続過程において重要なことは通電時間
の制御である。なぜならば、通電時間が長過ぎる
と過度の熱量が融着部に加えられて材料が融け過
ぎて変形を起こしてしまうことがあるし、また逆
に短か過ぎては融着が不完全で強度的に不足し問
題が残る。従つて、適度に融着する最適通電時間
を設定して制御する方法が必要であつた。
従来、この通電時間の制御方法には、例えば接
続現場の気温を測定し、この気温をもとに通電時
間を選択して設定する方法や接続する管及び管継
手自体の温度とサイズによる違いを伴せて考慮し
て電流値や時間を設定する方法などがある。（例
えば特開昭61−274920号公報参照）また、管継手
本体の外表面に凹所を設けこの凹所内で加熱によ
つて膨張した材料の特性変化を機械的に検出して
通電の停止を制御する方法などがあつた。（特公
昭63−24820号公報参照） ［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記した各方法には以下のような課
題がある。
まず、外気温度や管継手温度及びサイズなどを
もとに通電時間を設定するものは、種々の条件で
数多くのデータをとり、これにもとづく最適な時
間設定であらねばならない。従つて、全体的にデ
ータ量が不足している場合や特殊な雰囲気での作
業、特別な継手サイズや材質の場合は最適時間の
設定が困難であつた。この様な場合は結局作業者
の熟練度や勘に頼らざるおえないところがあり定
量的な制御で行われていなかつた。
次に膨張した材料の特性変化を機械的に検出す
る方法は、比較的定量的で安定した結果が得られ
るが、本発明者らの実験によれば、例えば特性変
化が量変化の場合は、継手の取付け方向や寸法精
度などの影響を受け材料の膨張形状にバラツキが
生じることがあり、その結果融着状態にもバラツ
キが生じることがあることがわかつた。また、特
性変化の温度変化の場合は外気温度や凹所内の状
態、具体的には温度測定機器の挿入不良、即ち凹
所の底面と温度測定機器との間の隙間の有無によ
つても影響されることがわかつた。例えば、前記
の隙間がコンマ数ミリあつた場合でも、最適融着
温度に達する通電時間が長くかかり、隙間がない
ものに比べ数十秒の差が生じる。従つて、こ数十
秒分の過度の熱量が材料に加えられることになり
材料が融け過ぎるという問題がある。従つて、上
気した方法とりわけ材料の温度を検出して通電を
制御するものにおいて、溶融部の温度変化を正確
に測定することが必要である。なおかつ温度測定
機器と凹所底との間に隙間が有るか、無いかの判
断を通電過程で行うような安全対策が講じられて
いることが必要とされる。
本発明は、溶融部の温度変化を検出して接続す
る方法において、通電時間のバラツキを無すため
の対策を取り入れた容易で安定した電気融着式接
続方法を提供するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、熱可塑性樹脂材料よりなる管と、熱
可塑性樹脂材料よりなり、内周部に電熱線を埋設
すると共に前記電熱線の近くまで達する凹穴を外
表面から設けた管継手とを、電気的な通電加熱に
よつて融着接続する方法であつて、通電開始後、
前記凹穴の最底部の温度を温度センサーにより測
定する過程と、通電を開始してからある時間後の
前記凹穴最底部の温度上昇速度を計数し、こ上昇
速度を予め設定した値と比較し、前記上昇速度が
設定値より低い場合は通電を停止し、同じく高い
場合は通電を継続する過程と、その後も通電を継
続するときは前記凹穴最底部の温度を測定し続
け、予め設定した温度に達したときに通電を停止
する過程とを有することを特徴とするプラスチツ
ク管継手の電気融着式接続方法である。
［作用］ 本発明の接続方法は、材料の温度変化を最も溶
融部に近い凹穴の最底部で測定するものであるか
ら溶融状態を的確にとらえることができ通電を停
止する最適設定温度に到達する時間にバラツキが
ない。しかも使用する温度センサー通常熱電対が
凹穴の最底部に達していないときは（隙間が有る
ときは）異常と判断し通電を停止する安全対策を
施したものであつて、より一層時間のバラツキが
ない。またこの制御は通電開始後比較的早い時期
に設けている。具体的にはこの判定時期は通電開
始後10秒以内に行うことが望ましい。ところで、
判定の対象値は通電開始後の上昇温度の差をとつ
ても判別は可能であるが、単なる温度差では外気
温の変動で誤差を生じるし、連続作業の時には特
に熱電対に前作業の影響が残つており融着にバラ
ツキが生じる。その為、温度の上昇速度であれば
時間ごとに安定して変化をとることが出来るので
これを用いるものとした。また場合によつては上
昇加速度を利用しても良い。これらの為の装置は
制御回路にに微分回路を設けることにより簡単に
できるので好都合である。
実施例 本発明によるプラスチツク管継手とプラスチツ
ク管との電気融着式接続方法の実施例を第１図に
示す。第１図はプラスチツク管継手１の一端部と
プラスチツク管２との接続部分を示す縦断面図で
ある。この第１図におけるプラスチツク管継手１
の全体を第２図に縦断面図で示す。
このプラスチツク管継手１は［従来の技術］の
欄で説明したプラスチツク管継手１とほぼ同様
で、ほぼ円筒形状のプラスチツク継手本体１１
と、このプラスチツク継手本体１１の内周面に埋
込み巻いた電熱線１２の両端各々と接続し下部が
プラスチツク継手本体１１に埋込まれ上部がその
外周面より突出するコネクターピン１３、２本と
からなつている。
ただし、本実施例のプラスチツク管継手１は従
来のプラスチツク管継手と異なり熱電対用穴１５
を有しており、その用途はその底面に熱電対３１
を接触させて、プラスチツク管継手１の温度を測
定することである。
次に第１図を用いて、本実施例の接続方法を説
明する。
第１番目にプラスチツク管継手１の一端に接続
しようとするプラスチツク管２をパイプストツパ
ー１４（第１図には図示していない）に接触する
まで挿入する。これも従来の接続のためのプラス
チツク管継手１へののプラスチツク管の挿入と同
じである。
第２番目にプラスチツク管継手１のコネクター
ピン１３にコネクター３を挿入し、接続する。こ
のコネクター３は、同コネクターピン１３と嵌合
する穴を持つコネクターブツシユ３３と、このコ
ネクターブツシユ３３と連結する電線３４と、コ
ネクターブツシユ３３とほぼ平行な位置関係にあ
る熱電対３１と、これらコネクターブツシユ３
３，電線３４，熱電対３１を一体に保持するホル
ダー３２とからなつている。このコネクター３を
プラスチツク管継手１のコネクターピン１３に挿
入し接続することは、同コネクターピン１３にコ
ネクター３のコネクターブツシユ３３を嵌合する
ことである。このプラスチツク管継手１にコネク
ター３を接続したとき、コネクター３に保持した
熱電対３１の下端部はプラスチツク管継手１の熱
電対用の穴１５のなかに入つており、その最下端
部は熱電対用の穴１５の底と軽く接触している。
この熱電対用の穴１５の底面から電熱線までの長
さは電熱線からプラスチツク管継手本体１１の内
周面の長さより多少大きい。
第３番目にコントロールボツクス（図示してい
ない）よりコネクター３を通じプラスチツク管継
手１に通電する。このときの時間経過によるプラ
スチツク管継手１とプラスチツク管２との境界部
の融着部温度（正確にはプラスチツク管継手１の
熱電対用穴１５の底面温度）を示したのが第３図
である。第３図は、呼び径サイズ50Aのガス用ポ
リエチレン管継手とポリエチレン管とを電気融着
による接続を行つたときのそれらの周囲温度すな
わち、外気温度が−７℃，22℃，および38℃の３
とおりの場合について、経過時間とプラスチツク
管継手１の温度との関係を示している。
本実施例では熱電対３１でプラスチツク管継手
１の熱電対用穴１５の底面の温度を測定し、プラ
スチツク管継手１の温度としているが、この底面
の温度は電熱線１２からの距離を考慮して、プラ
スチツク管継手１とプラスチツク管２の境界の温
度とほぼ同じである。
また、プラスチツク管継手１とプラスチツク管
２の境界部の温度は、それらが融着結合する際の
溶融状態をよく示すことができる場所の温度であ
る。
第４番目にプラスチツク管継手１への通電を停
止するがこのタイミングについては熱電対３１の
示す温度によつて決める。すなわち、プラスチツ
クの種類による適当な熱電対用穴１５の底面の温
度を設定し、この温度に達したときに通電を停止
する。
第３図は通電停止の設定温度を135℃とした場
合を示しており、外気温度38℃の場合の通電時間
は31秒、外気温度−７℃の場合の通電時間は40秒
となる。
第５番目にコネクター３をプラスチツク管継手
１よりはずして接続完了する。
次にプラスチツク管継手１へのコネクター３の
接続不良，接続異常について説明する。これらの
接続異常の場合には、それらの接続正常の場合に
比べ通電時のプラスチツク管継手１の温度上昇の
速度は第５図に示すとおり低い。第４図は第３図
と同様に呼び径サイズ50Aのガス用ポリエチレン
管継手とポリエチレン管とを外気温度22℃にして
電気融着式接続を行い、第１図に示す熱電対３１
の先端と熱電対用穴１５の底面との距離が０mm
（接続正常），0.3mm（接続異常）および0.5mm（接
続異常）の３とおりの場合について、通電時間と
継手測定温度との関係を示したものである。この
第５図より、接続異常時には接続正常時に比べ通
電開始直後から温度上昇の速度が低く、設定温度
に達するまでの時間が長いことがわかる。本実施
例における接続不良時の通電制御方法は、通電開
始数秒後における温度上昇の速度を利用するもの
である。
まず第１番目にコネクター３をプラスチツク管
継手１に接続し、コントロールボツクス（図示し
ていない）よりコネクター３を通じプラスチツク
管継手１に通電を開始する。
第２番目に通電開始数秒後（およそ10秒程度）
設定温度上昇速度に達しないものは接続不良と判
断して通電を停止する。すなわち、通電開始時の
温度がバラバラの場合は通電開始時とこの数秒後
との温度を測定し、これらにより温度上昇速度を
計数し、この上昇速度が設定値に達しない場合に
は通電を停止する。
第５図は通電開始時とこのある時間後の温度差
をそのある時間、すなわち通電時間で割つた温度
上昇速度を示す。この温度上昇速度の曲線により
コネクター３のプラスチツク管継手１への接続状
況の判断をすることも可能である。
以上説明した本実施例によるプラスチツク管継
手１とプラスチツク管２との電気融着式接続方法
によれば熱電対３１による温度測定によつて通電
時間が決まるので通電時間の設定の困難さが解消
され、かつコネクター接続不良による通電時間の
バラツキが解消され、通電制御の精度が向上する
効果がある。
［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によるプラスチツ
ク管継手とプラスチツク管の電気融着式接続方法
は通電時間設定の困難さを解消する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による実施例を示すためのプラ
スチツク管継手などの縦断面図、第２図は第１図
に示すプラスチツク管継手の縦断面図、第３図は
プラスチツク管継手とプラスチツク管を接続する
際の通電時間と融着部温度との関係を表わす図、
第４図はコネクター接続正常時と異常時との通電
時におけるプラスチツク管継手の測定温度を表わ
す図、第５図はコネクター挿入正常時と異常時と
における通電開始数秒後のプラスチツク管継手の
測定上昇温度の速度を表わす図、第６図は従来例
を示す縦断面図である。 １…プラスチツク管継手、２…プラスチツク
管、３…コネクター、１１…プラスチツク管継手
本体、１２…電熱線、１３…コネクターピン、１
５…熱電対用穴、３１…熱電対、３２…ホルダ
ー、３３…コネクターブツシユ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂材料よりなる管と、熱可塑性樹
    脂材料よりなり、内周部に電熱線を埋設すると共
    に前記電熱線の近くまで達する凹穴を外表面から
    設けた管継手とを、電気的な通電加熱によつて融
    着接続する方法であつて、 通電開始後、前記凹穴の最底部の温度を温度セ
    ンサーにより測定する過程と、 通電を開始してからある時間後の前記凹穴最底
    部の温度上昇速度を計数し、こ上昇速度を予め設
    定した値と比較し、前記上昇速度が設定値より低
    い場合は通電を停止し、同じく高い場合は通電を
    継続する過程と、 その後も通電を継続するときは前記凹穴最底部
    の温度を測定し続け、予め設定した温度に達した
    ときに通電を停止する過程とを有することを特徴
    とするプラスチツク管継手の電気融着式接続方
    法。
JP63098909A 1988-04-21 1988-04-21 プラスチック管継手の電気融着式接続方法 Granted JPH01269793A (ja)

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