JPH06126834A - 管状端を有する熱可塑性樹脂成形品の突き合せ融着方法 - Google Patents

管状端を有する熱可塑性樹脂成形品の突き合せ融着方法

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JPH06126834A
JPH06126834A JP4281611A JP28161192A JPH06126834A JP H06126834 A JPH06126834 A JP H06126834A JP 4281611 A JP4281611 A JP 4281611A JP 28161192 A JP28161192 A JP 28161192A JP H06126834 A JPH06126834 A JP H06126834A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 管状端の内側にビードが生じないようにして
十分な融着強度で熱可塑性樹脂管を突き合せ融着するこ
とができる突き合せ融着方法を提供する。 【構成】 熱可塑性樹脂成形品の管状端１ａ，１ｂをヒ
ーター３で溶融するまで加熱した後に、溶融した管状端
１ａ，１ｂ同士を所定の圧力で突き合せて融着する突き
合せ融着方法において、両方の管状端１ａ，１ｂを、内
縁から肉厚中心部付近までは管状端１ａ，１ｂの内側に
傾斜し肉厚中心部付近から外側は管軸に対して直角にな
る形状に形成し、加熱時に前記管状端１ａ，１ｂの内縁
から肉厚中心部付近までの部分が内縁側に近い程ヒータ
ー３から遠ざかるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管や継手など、管状端
を有する熱可塑性樹脂成形品同士を突き合せ融着する方
法であって、特に、成形品が融点の高い材料で成形され
ている場合に適した方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂成形品の管状端をヒーター
に接触させて溶融するまで加熱した後に、溶融した管状
端同士を所定の圧力で突き合せて融着する突き合せ融着
する方法は公知である（例えば、ドイツ連邦共和国特許
出願公告第２２１２０５５号公報参照）。
【０００３】ところが、この方法は、両方の熱可塑性樹
脂成形品の管状端を管軸に対して直角に形成し、管状端
全面をほぼ均一に溶融させてから融着していたために、
融着圧力によって溶融樹脂が管状端の内側と外側の両方
に押し出される結果となり、そこにビードが発生してい
た。内側に生じたビードは、流体の流れを妨げるといっ
た不都合があるので、最小限に抑えることが強く要望さ
れている。特に、クリーン用途の場合は、水の滞留部と
なるので不都合が生じる。
【０００４】そこで、このような要望に答えるものとし
て、特開平１−１１０１２８号公報に記載されているよ
うな方法が発明された。
【０００５】この方法では、熱可塑性樹脂成形品の管状
端を内側に傾斜させ、加熱する時にはヒーターに近い外
縁から徐々に溶融するようにし、かつ、管状端同士を突
き合せる時には外縁から融着するようにしている。そう
すると融着圧力によって溶融樹脂が外側に押し出される
ようになり、ビードが内側に殆ど発生しなくなる。
【０００６】ところで、合成樹脂成形品が融点の高い材
料で形成されていて、ヒーターを３００度以上に加熱し
なければならない場合には、ヒーターのコーティング材
料がなく、離型性が悪くなるため、ヒーターの温度を４
００度以上にして非接触加熱を行なうことが通例となっ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の突き合せ融着方法にあっては、ヒーターの温度を高
くして非接触加熱を行なうと、管状端の外縁が溶融し始
めてから管状端の内縁が溶融するまでの間に、ヒーター
に近い外縁付近が過度に加熱されて分解してしまい、必
要な融着強度が得られない場合があるという問題があっ
た。
【０００８】本発明は、上記のような問題に着目し、管
状端の内側にビードが生じないようにしながらも、十分
な融着強度で熱可塑性樹脂管を突き合せ融着することが
できる突き合せ融着方法を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の管状端を有する熱可塑性樹脂管の突き合せ
融着方法では、熱可塑性樹脂成形品の管状端をヒーター
で溶融するまで加熱した後に、溶融した管状端同士を所
定の圧力で突き合せて融着する突き合せ融着方法におい
て、少なくとも一方の管状端を、内縁から肉厚中心部付
近までは管状端の内側に傾斜し肉厚中心部付近から外側
は管軸に対して直角になる形状に形成し、加熱時に前記
管状端の内縁から肉厚中心部付近までの部分が内縁側に
近い程ヒーターから遠ざかるようにした。
【００１０】
【作用】本発明の突き合せ融着方法では、ヒーターによ
って加熱された管状端は、まず肉厚中心部付近より外側
の部分が溶融し始め、それから肉厚中心部付近より内側
の部分が外から内に向けて徐々に溶融し始める。従っ
て、管状端全体を外縁から内縁に向けて徐々に溶融させ
ていた従来方法に比べて、外縁が溶融し始めてから内縁
の溶融が完了するまでの時間を短縮できるので、外縁が
過度に加熱して分解してしまうのを防止できる。
【００１１】また、所定の圧力で突き合せた管状端は、
まず、肉厚中心部付近より外側の部分が融着するので、
外縁付近の溶融樹脂がその時の融着圧力によって管状端
の外側に押し出される。
【００１２】更に、管状端は、肉厚中心部付近より外側
部分の溶融深さが一番深くなり、肉厚中心部付近から内
縁にかけては内縁に近い程溶融深さが徐々に浅くなって
いるので、融着圧力を加え続けると、外縁付近の溶融樹
脂が更に管状端の外側に押し出され、肉厚中心部付近か
ら内縁側が徐々に融着する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳述す
る。まず、図１〜図３に基づき第１実施例の突き合せ融
着方法について説明する。
【００１４】まず、融着接合する管状端１ａ，１ｂの両
方を図１に示すような形状に加工する。すなわち、内縁
から肉厚中心部付近まで（ａ＝ 0.4ｔが好ましい）の部
分を管状端１ａ，１ｂの内側に傾斜させ、かつ、肉厚中
心部付近から外側の部分を管軸に対して直角にする。
【００１５】次に、両方の管状端１ａ，１ｂをそれぞれ
クランプ２ａ，２ｂに把持させ、そのクランプ２ａ，２
ｂ間に設けたヒーター３で溶融するまで加熱する。この
時、図２に示すように、内縁から肉厚中心部付近までの
部分は内縁側に近い程ヒーター３から遠ざかり、肉厚中
心部付近から外側の部分はヒーター３の発熱面と平行に
なるようにする。
【００１６】そうすると、ヒーター３によって加熱され
た管状端１ａ，１ｂは、まず、肉厚中心部付近より外側
の部分が溶融し始め、それから肉厚中心部付近より内側
の部分が外から内に向けて徐々に溶融し始める。従っ
て、管状端全体を外縁から内縁に向けて徐々に溶融させ
ていた従来方法に比べて、外縁が溶融し始めてから内縁
の溶融が完了するまでの時間を短縮できるので、外縁が
過度に加熱されて分解してしまうのを防止できる。
【００１７】なお、管状端１ａ，１ｂがＰＰＳなどの溶
融温度の高い材料で形成されていてヒーター３の温度を
４００度以上に設定しなければならない場合には、ヒー
ター３と管状端１ａ，１ｂとの間に１ｍｍ程度の隙間を
設けるか、無圧で接触させるようにする。
【００１８】その後、図３に示すように、クランプ２
ａ，２ｂの間からヒーター３を取り除き、溶融した管状
端１ａ，１ｂ同士が所定の圧力で突き合せ融着されるま
で一方あるいは両方のクランプ２ａ，２ｂをスライドさ
せる。
【００１９】この時、所定の圧力で突き合わされた管状
端１ａ，１ｂは、まず、肉厚中心部付近より外側の部分
が融着するので、外縁付近の溶融樹脂がその時の融着圧
力によって管状端１ａ，１ｂの外側に押し出される。
【００２０】更に、管状端１ａ，１ｂは、肉厚中心部付
近より外側部分の溶融深さが一番深くなり、肉厚中心部
付近から内縁にかけては内縁に近い程溶融深さが徐々に
浅くなっているので、融着圧力を加え続けると、外縁付
近の溶融樹脂が更に管状端１ａ，１ｂの外側に押し出さ
れ、肉厚中心部付近から内縁側の部分が徐々に融着す
る。
【００２１】上述のように、本実施例の突き合せ融着方
法にあっては、加熱時には管状端１ａ，１ｂの外縁が過
度に加熱されて分解しないようにでき、融着時には溶融
樹脂が管状端１ａ，１ｂの外側に押し出されるようにで
きるので、ビード４が管状端１ａ，１ｂの内面へは最小
限しか生じないようにしながら、融着面積を十分に確保
して必要な融着強度を得ることができる。
【００２２】なお、下記の表１は、内面ビードの高さを
従来方法と本実施例方法（ａ＝ 0.4ｔ）とで比較した結
果である。
【００２３】
【表１】 次に、図４〜図６に基づいて、第２実施例の突き合せ融
着方法について説明する。
【００２４】本実施例方法は、第１実施例の突き合せ融
着方法と同様に、管状端５ａ，５ｂを加工し、加熱し、
融着する方法であるが、まず、加工工程は、一方の管状
端５ａには、内縁から肉厚中心部付近までの部分を管状
端５ａの内側に傾斜させ、かつ肉厚中心部付近から外側
の部分を管軸に対して直角にする加工を施し、他方の管
状端５ｂには、全体が管軸に対して直角になる加工を施
す点が第１実施例と異なっている。
【００２５】次の加熱工程は、全体が管軸に対して直角
になっている管状端５ｂを、内縁側に近い程ヒーター７
から遠ざけて加熱する点が第１実施例と異なっている。
すなわち、図４及び図５に示すように、ヒーター７は、
一方の発熱面が擂り鉢状に形成されている。なお、擂り
鉢の底部の径ｄは管状端５ｂの内径とほぼ一致してお
り、擂り鉢の口径Ｄは管状端５ｂの外径よりも僅かに大
きくなっている。更に、擂り鉢の内側面の角度θは、２
５〜３５度が好ましい。加熱された管状端５ａ，５ｂ
は、外から内に向けて徐々に溶融し始める。このヒータ
ー７は、擂り鉢状の部分がカートリッジ式になっている
ものでもよいし、鋳造により一体成形されているもので
もよい。
【００２６】次の融着工程は、第１実施例と同様に、ク
ランプ６ａ，６ｂの間からヒーター７を取り除き、溶融
した管状端同士が所定の圧力で突き合せ融着されるまで
クランプ６ａ，６ｂの一方あるいは両方をスライドさせ
る。
【００２７】この時、所定の圧力で突き合わされた管状
端５ａ，５ｂは、まず、肉厚中心部付近より外側の部分
が融着するので、外縁付近の溶融樹脂がその時の融着圧
力によって管状端５ａ，５ｂの外側に押し出される。
【００２８】更に、両管状端５ａは、肉厚中心部付近よ
り外側部分の溶融深さが一番深くなり、肉厚中心部付近
から内縁にかけては内縁に近い程溶融深さが徐々に浅く
なっているし、管状端５ｂは、全体が内縁に近い程溶融
深さが徐々に浅くなっているので、融着圧力を加え続け
ると、外縁付近の溶融樹脂が更に管状端５ａ，５ｂの外
側に押し出され、肉厚中心部付近から内縁側が徐々に融
着する。
【００２９】上述のように、本実施例の突き合せ融着方
法にあっては、加熱時には管状端５ａ，５ｂの外縁が過
度に加熱されて分解しないようにでき、融着時には溶融
樹脂が管状端５ａ，５ｂの外側に押し出されるようにで
きるので、ビード８が管状端５ａ，５ｂの内面へは最小
限しか生じないようにしながら、融着面積を十分に確保
して必要な融着強度を得ることができる。また、本実施
例の突き合せ融着方法では、一方の管状端５ｂには傾斜
面を設ける加工を施さなくてもよいので、作業性も向上
する。
【００３０】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の
変更等があっても本発明に含まれる。例えば、第２実施
例では、一方の管状端を管軸に対して直角になるよう加
工したが、外周部に外向きの傾斜を設けてもよい。ま
た、第２実施例では、管状端が内縁側に近い程ヒーター
から遠ざかるようにするために、擂り鉢状のヒーターを
使用したが、ヒーターに温度勾配を持たせることによっ
て上記目的を達成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の管状端を
有する熱可塑性樹脂成形品の突き合せ融着方法にあって
は、加熱時には管状端の外縁が過度に加熱されて分解し
ないようにでき、融着時には溶融樹脂が管状端の外側に
押し出させることができるので管状端の内側へは最小限
のビードしか生じないようにしながら、融着面積を十分
に確保して必要な融着強度を得ることができるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における管状端の断面形状を示す図
である。
【図２】第１実施例における管状端の加熱状態を示す断
面図である。
【図３】第１実施例における管状端の突き合せ融着状態
を示す断面図である。
【図４】第２実施例における管状端の加熱状態を示す断
面図である。
【図５】ヒーターを示す側面図である。
【図６】第２実施例における管状端の突き合せ融着状態
を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 管状端 ３ ヒーター ５ａ，５ｂ 管状端 ７ ヒーター

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂成形品の管状端をヒーター
    で溶融するまで加熱した後に、溶融した管状端同士を所
    定の圧力で突き合せて融着する突き合せ融着方法におい
    て、少なくとも一方の管状端を、内縁から肉厚中心部付
    近までは管状端の内側に傾斜し肉厚中心部付近から外側
    は管軸に対して直角になる形状に形成し、加熱時に前記
    管状端の内縁から肉厚中心部付近までの部分が内縁側に
    近い程ヒーターから遠ざかるようにしたことを特徴とす
    る熱可塑性樹脂成形品の突き合せ融着方法。
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