JPH07256761A - 電気融着継手の通電制御方法 - Google Patents

電気融着継手の通電制御方法

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JPH07256761A
JPH07256761A JP6847494A JP6847494A JPH07256761A JP H07256761 A JPH07256761 A JP H07256761A JP 6847494 A JP6847494 A JP 6847494A JP 6847494 A JP6847494 A JP 6847494A JP H07256761 A JPH07256761 A JP H07256761A
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pipe joint
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fusion
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 管継手の寸法識別が確実に行えると共に、継
手寸法や融着時の環境温度の他、管と管継手の嵌合状態
も考慮して、過融着や融着不足を生じさせずに通電停止
の制御が行える制御方法を提供するものである。 【構成】 管継手の電熱線へ通電中に検出した管継手の
温度から昇温速度を求め、この昇温速度から管継手の寸
法識別を行い、この寸法に応じて電熱線に通電を停止す
る通電停止時間を制御する。また、通電開始前に前記管
継手の初期温度を検出し、この初期温度から電熱線への
通電を停止する通電停止温度を求め、前記管継手の昇温
速度から寸法識別を行い、この寸法に応じて電熱線に通
電を停止する通電停止時間を求め、前記通電停止温度と
通電停止時間の両面から電熱線への通電を制御するする
電気融着継手の通電制御方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂製の管と
管継手とを電気融着して接続する制御方法に関し、詳し
くは、管継手に設けた電熱線に所定の電力を供給し、供
給中の電力を停止する通電の制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、管継手に設けた電熱線に所定の電
力を供給する通電時間の制御方法には、例えば特公平３
−２７０１４号公報で開示されたものがある。このもの
は、管継手の加熱線へ電力を供給する前に微少電流を流
して加熱線に流れる電流値を検出し、この電流値から管
継手の寸法識別と管継手の寸法に応じた電力供給時間を
決定し、また一方管継手表面の初期温度を検出してこの
初期温度から先に検出した電力供給時間を調節変化させ
て電力供給の全体時間を決定し、全体時間に達したら電
力供給を停止するものである。
【０００３】即ち継手の初期温度と継手寸法とから電力
供給時間を決める制御を行っている。そしてこの管継手
の初期温度の検出は、管継手のコネクターピンに接続す
る融着装置のケーブル端部のソケットに設けた温度セン
サーによって、ソケットを管継手コネクターピンに接続
してコネクターピンの温度を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、融着
時の環境温度即ち管継手の初期温度と管継手の口径寸法
とから電熱線への通電時間を決定する。また管継手の口
径寸法は加熱線へ流れる電流値から決定する。ところが
実際の融着作業においては、管と管継手の嵌合状態にバ
ラツキがあり、管と管継手の内外径寸法差や管の偏平度
によって、また管に曲げ力が加わった状態では管と管継
手間融着部の円周上が均一な隙間にならず密着度が異な
る。従って一律に管継手の初期温度と口径寸法とから時
間だけの要素で通電停止の制御を行うと、融着部を過大
に溶融させて管や管継手に不都合を生じさせたり、ある
いは溶融不足で融着不足を生じさせたりする。
【０００５】また加熱線に流れる電流値から管継手の寸
法を識別するため、例えば管継手の口径が同径ソケット
と異径ソケットの様に異なっていても加熱線の抵抗差が
少ないないものでは、流れる電流値にも差がないので寸
法識別を誤認する。また特に口径が大きくなるほど継手
と管の融着面積が大きくなり、大きな電流を流す必要が
ある。しかし一般の商用ＡＣ１００Ｖ電源のように流せ
る電流に制限がある場合は、電熱線の抵抗値が制限さ
れ、大口径になる程口径寸法に対する抵抗値の差は小さ
くなる。従って大口径になる程電流値の差による口径識
別が困難になる。本発明は上記の課題を解消して、特に
電流値の差が少ない大口径の管継手の寸法識別が確実に
行えると共に、継手寸法や融着時の環境温度の他、管と
管継手の嵌合状態も考慮して、過融着や融着不足を生じ
させずに通電停止の制御が行える制御方法を提供するも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、内周面
に加熱用の電熱線を設けた熱可塑性樹脂製の管継手と、
この管継手の内周面に挿入した熱可塑性樹脂製の管と
を、前記電熱線に所定の電力を供給して電気的な通電加
熱により融着接続するに当たり、前記電熱線に通電中に
検出した管継手の温度から昇温速度を求め、この昇温速
度から管継手の寸法識別を行い、この寸法に応じて電熱
線に通電を停止する通電停止時間を制御することを特徴
とする電気融着継手の通電制御方法である。
【０００７】また、前記管継手に温度センサーを装着
し、この温度センサーで管継手の初期温度を検出し、こ
の初期温度から電熱線への通電を停止する通電停止温度
を求め、前記電熱線に通電中に検出した管継手の温度か
ら昇温速度を求め、この昇温速度から管継手の寸法識別
を行い、この寸法に応じて電熱線に通電を停止する通電
停止時間を求め、前記通電停止温度と通電停止時間の両
面から電熱線への通電を制御することを特徴とする電気
融着継手の通電制御方法である。
【０００８】また、前記管継手に温度センサーを装着
し、この温度センサーで管継手の初期温度を検出し、こ
の初期温度から電熱線への通電を停止する第１通電停止
温度（図７で示すＴ１）と第１通電停止温度以下のある
値に設定した第２通電停止温度（図７で示すＴ２）を求
め、前記電熱線に通電中に検出した管継手の温度から昇
温速度を求め、この昇温速度から管継手の寸法識別を行
い、この寸法に応じて電熱線に通電を停止する通電停止
時間（図７で示すＳ１）を求め、前記求めた通電停止時
間（Ｓ１）に達する前に、電熱線に通電中の管継手の温
度が前記第１通電停止温度（Ｔ１）に到達したら（図７
で示すＢ線）前記電熱線への通電を停止し、前記通電停
止時間（Ｓ１）に到達した際に、通電中の管継手の温度
が前記第２通電停止温度（Ｔ２）に到達していたら（図
７で示すＡ線）電熱線への通電を停止することを特徴と
する電気融着継手の通電制御方法である。
【０００９】また上記において、通電停止時間（Ｓ１）
に到達以降は、通電融着中の管継手の温度が前記第２通
電停止設定温度（Ｔ２）に到達するまで通電が行われ、
前記第２通電停止温度（Ｔ２）に到達したら（図７で示
すＣ線）通電を停止するように制御することが出来る。
更にまた上記において、最終通電停止時間図７で示すＳ
２）を設定し、通電融着中の管継手の温度が前記通電停
止時間（Ｓ１）より後の最終通電停止時間（Ｓ２）に達
するまでに前記第２通電停止温度（Ｔ２）に到達しない
場合（図７で示すＤ線）は、融着不良として電熱線への
通電を停止するように制御することが出来る。
【００１０】
【作用】本発明は上記の構成であり、管継手の口径寸法
を通電融着中の温度上昇速度で識別している。従って口
径寸法により温度センサーの管継手への装着位置を変化
させておくことで、管継手の昇温速度を口径寸法によっ
て明確な差を設けることができる。このため抵抗値の差
が少なくなる大口径寸法のものでも正確な管継手の口径
識別を行なうことが出来る。また、管継手の寸法に応じ
た通電停止時間と通電融着中における管継手の温度との
両面から通電が制御される。従って管と管継手との融着
部が過大に加熱されて生じる過大融着や、通電融着時間
が過大で生じる融着部の変形等の融着不良が生じないよ
りきめ細かな制御が行える。
【００１１】また、管継手の温度が先に通電停止温度に
到達した場合は通電停止され、通電停止温度に達するま
でに通電停止時間に到達した場合は融着が完了している
と判断して通電停止されるので、管継手に挿入する管と
の嵌合状態をも考慮して制御することができる。例えば
管と管継手の嵌合状態が、図６（イ）、（ハ）のごと
く、楕円に偏平した管が嵌合されていたり、あるいは図
６（ロ）、（ニ）のごとく、嵌合状態の管に曲げの力が
加わって管が管継手内周面のいずれかに偏っていたりす
ると、管と継手の嵌合円周上で密着部分と隙間がある部
分が生じる。
【００１２】この場合、管継手の温度を検出する凹穴の
位置が図６（イ）、（ロ）のごとく嵌合円周上密着部に
ある場合は、密着部分の管と管継手間の融着が早く進行
しているにもかかわらず、管継手側で発熱した熱が管側
に移動するので、凹穴での温度が低くなり、図７の線Ａ
のごとく管継手の温度上昇速度は遅くなる。反対に図６
（ハ）、（ニ）のごとく、凹穴の位置が嵌合円周上隙間
部にある場合は、隙間部分の管と管継手間の融着が遅い
にもかかわらず、管継手側で発熱した熱が管側へ移動す
るのが遅れるので、凹穴の温度が高くなり、図７の線Ｂ
で示すごとく管継手の温度上昇速度が早くなる。しかし
上記（イ）（ロ）又は（ハ）（ニ）いずれの条件であっ
ても、円周上に密着部と隙間部があって、また発熱加熱
線は管継手の全周で加熱されている。
【００１３】このため温度が低く温度上昇が遅れる密着
部に凹穴がある（イ）（ロ）の条件では、図７の線Ａの
ごとく温度制御で通電停止が行われず、時間制御で通電
停止が行われて、凹穴位置と反対の管と管継手の隙間部
側の融着不足や通電時間の過大による継手や管の変形等
が防止される。また温度検出が高く、温度上昇が早い隙
間部に凹穴がある（ハ）（ニ）の条件では、図７の線Ｂ
のごとく時間制御より早く温度制御で通電停止されるの
で、温度検出用凹穴位置と反対側の管と管継手密着部側
の過大な融着が防止される。このようにして管と管継手
との過大融着や融着不足のない均一な融着接続が行われ
る。
【００１４】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例の樹脂管を挿入し
た状態の電気融着式管継手の部分断面図で、図２は図１
の平面を示す。本実施例の管継手１は片側ずつの接続部
材１１と１１を成型した後、接続部材１１、１１の中央
部側端面を加熱盤によって加熱した後接続部材１１同志
を熱融着接合して一体のソケット形管継手１を形成した
ものである。
【００１５】管継手１の両端部には樹脂管５０を受け入
れる開口部１３を有し、この開口部１３の内周側に電熱
線２を螺旋状に埋設してある。電熱線２は管継手１の端
部側と中央部側に埋設した端子２１と２２に接続してあ
り、電熱線２と端子２１、２２は管継手１の両側開口部
に夫々設けてある。端子２１、２２の近傍には熱電対温
度計６を挿入するための凹穴１４、１５を設けてあり、
電熱線２の加熱による管継手１の溶融状態の進行状況を
連続的に温度計によって測定する。１６は樹脂管との接
続時に管継手の溶融樹脂がこの中に盛り上がって継手外
周面より突出し、樹脂管５０との融着が正常に行われた
かを目視で判別するためのインジケータ穴である。通電
用プラグ９は図３に示すごとく熱電対温度計６と端子２
１、２２に接続するソケット８とが一体化しており、端
子２１、２２にソケット８を挿入すると共に温度計６の
先端面７を凹穴１４、１５の底面１７に接触させてい
る。このようにして電源コントローラからの通電と管継
手の温度測定が行われる。
【００１６】管継手１の中央側の肉厚は端部側の肉厚よ
り大きくしてあり、中央側の端子２２と温度測定用凹穴
１５は端部側の端子２１と凹穴１４より外周側に位置し
ており、管継手１の内周面からの距離も凹穴１４は近く
に、凹穴１５は離れたところに設けてある。このため主
として管継手の融着状態の検出温度は凹穴１４の温度検
出値で行われ、管継手の口径寸法を識別するための継手
の昇温速度を検出するのは凹穴１５の温度検出値を用い
ている。従って凹穴１５の内周面からの距離を管継手の
口径寸法によって変化させておくことにより、管継手の
昇温速度は口径寸法により明確な差を設けることが出
来、正確な口径識別が行える。
【００１７】管継手の開口部１３へ樹脂管５０を挿入し
た後、電源を接続して電熱線２に通電すると、電熱線の
加熱によって電熱線付近の樹脂が溶融し、溶融した樹脂
は樹脂管５０の外周面側に膨張して樹脂管の外周面を溶
融し、樹脂管との融着が行われる。温度測定用の凹穴１
４、１５には電熱線に通電が行われる前から熱電対温度
計６を挿入してあり、凹穴１４、１５内の温度を計測し
て融着が終了するまでコントローラ側へフィードバック
している。
【００１８】次に融着接続の状況と電熱線２へ通電制御
する電気融着用コントロ−ラの制御及びコントロ−ラの
表示について図４と図５に基づいて説明する。図４はマ
イコンを搭載したコントロ−ラの表示パネルで、表示パ
ネルにはパネルスイッチによる入力や表示ランプによる
表示の機能を備えている。図５はコントロ−ラの動作を
示すフロ−で、図のＳ１、Ｓ２、、、はステップ１、ス
テップ２、、、を示す。以下このフロ−に従って説明す
る。 （Ｓ１） 電源部３１の電源ボタン３１２を押す（Ｓ
１）と、コントロ−ラ全体にリセットが掛けられ初期状
態になる。 （Ｓ２） 即ち通電時間表示部３４３の時間表示が０に
リセットされ、 （Ｓ３） プラグ取付部３２の取付けランプ３２１が点
灯する。 （Ｓ４） ２個の融着プラグ９を継手１に夫々接続する
と、 （Ｓ５） プラグ取付ランプ３２１が消灯し、 （Ｓ６） 接続部３３の接続ランプ３３１が点灯する。
【００１９】（Ｓ７） 次に通電部３４の通電ボタン３
４２を押すと、 （Ｓ８） 通電ランプ３４１が点滅を開始する。この状
態ではまだ通電が行われず、熱電対６の作動状態が調べ
られる。 （Ｓ９） 熱電対６が断線していなければ、 （Ｓ１０）熱電対６の温度が継手の温度を正確に測定し
ているかどうかの温度変化が調べられる。 （Ｓ１０、Ｓ８、Ｓ９）ここで熱電対自体が前回の融着
作業で受けた熱影響がなくなるまで、即ちこの温度変化
が収束するまで待機される。 （Ｓ１１）熱電対の温度変化がなくなると管継手融着前
の初期温度Ｔ０を検出する。 （Ｓ１２）初期温度Ｔ０に基づいて第１通電停止温度Ｔ
１が求められ、メモリに格納する。
【００２０】（Ｓ１３）続いて初期温度Ｔ０に基づいて
第２通電停止温度Ｔｓが求められる。この第２通電停止
温度Ｔ２は例えば第１通電停止温度Ｔ１の７０％に設定
される。 （Ｓ１４）コントロ−ラから所定の電圧が融着プラグ９
を介して電熱線２へ出力される。 （Ｓ１５）通電ランプ３４１は点滅から点灯へ変化す
る。 （Ｓ１６）ブザ−が低音で鳴動して通電状態を知らせ
る。 （Ｓ１７）ここで熱電対６の断線の有無、 （Ｓ１８）電熱線２のショ−トの有無、 （Ｓ１９）電熱線２へ給電される出力電圧異常の有無、 （Ｓ２０）電熱線２へ給電される出力電流異常の有無が
判断される。
【００２１】Ｓ１８からＳ２０まで異常がない場合、 （Ｓ２１）予め定めた経過時間Ｔｉ、例えば通電開始後
１０秒経過したならば、 （Ｓ２２）管継手の口径寸法を識別するためのＴｉ経過
時間の温度（管継手の昇温速度）が検出される。この寸
法識別する温度は凹穴１４での融着部の温度Ｔｐと、融
着部から離れた位置にある凹穴１５の温度Ｔｖの両凹穴
の温度が検出される。 （Ｓ２３）凹穴１４と凹穴１５の温度Ｔｐ、Ｔｖ（又は
昇温速度）によって管継手の口径寸法が識別される。こ
の識別は予め定めた温度（又は昇温速度）から求められ
る。 （Ｓ２４）識別した管継手の寸法に基づく通電停止時間
Ｓ１と （Ｓ２５）識別した管継手の寸法に基づく最終通電時間
Ｓ２が求められ、メモリに格納される。 （Ｓ２６）凹穴１４の検出温度Ｔｐが第１通電完了温度
Ｔ１に到達すると、 （Ｓ２７）電熱線２への通電が停止する。（図７の線Ｂ
の場合） （Ｓ２８）そしてコントロ−ラ内の電源供給回路は遮断
する。 （Ｓ２９）点灯していた通電ランプ３４１が消灯し、 （Ｓ３０）ブザ−の低音が停止し、 （Ｓ３１）代わって冷却中を示す３５の冷却ランプ３５
１が点灯する。
【００２２】（Ｓ３２）継手に応じた所定の冷却時間が
経過すると、 （Ｓ３３）通電時間表示部３４３の冷却時間が０を示
し、冷却ランプ３５１が消灯する。 （Ｓ３４）そしてプラグ取り外しを示す取外部３６のプ
ラグ取付外ランプ３６１が点灯する。 （Ｓ３５）２個の融着プラグ９が継手１から取り外され
ると、 （Ｓ３６）プラグ取外しランプ３６１が消灯する。
【００２３】ここでＳ２６の第１通電停止温度Ｔ１に到
達しなかった場合、 （Ｓ３７）Ｓ２４で求めた通電停止時間Ｓ１に到達する
と、 （Ｓ３８）第２通電停止温度Ｔ２以上かが確認され、凹
穴１４の温度ＴｐがＴ２以上（Ｔｐ＞Ｔ２）ならばＳ２
７に移り出力が停止される。（図７の線Ａの場合） Ｔｐ＜Ｔ２ならば、 （Ｓ３９）最終通電時間Ｓ２に到達するまでＳ３８の判
断が行われ、Ｔｐ＞Ｔ２ならばＳ３８で出力が停止し
（図７の線Ｃの場合）、 最終通電時間Ｓ２に達してもＴｐ＜Ｔ２ならば融着不良
と見なし、 （Ｓ４０）通電が停止され（図７の線Ｄの場合）、 （Ｓ４１）融着不良ランプ３７２が点灯し、 （Ｓ４２）ブザーが高温で鳴動する。 （Ｓ４３）プラグ取外しランプ３６１が点灯し、 （Ｓ４４）プラグを取外すと、 （Ｓ４５）プラグ取外しランプ３６１が消灯し、 （Ｓ４６）ブザーの高温が停止する。 本発明の融着装置は以上のように制御される。
【００２４】
【発明の効果】以上説明のごとく、本発明の電気融着継
手の通電融着方法は、抵抗値の差が少なくなる大口径の
ものでも正確な通電融着中の管継手の口径識別が行え
る。また加熱融着状態を正確に把握しながら管継手の初
期温度に基づく融着中の温度と、管継手の口径寸法に基
づく通電時間との両面から管継手への通電制御を行う。
このため、管と管継手を過大に融着したり、融着不足を
起こすようなことがなく、融着部全体を正確に均一に融
着接続することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の樹脂管を管継手に挿入し
た状態を示す部分断面図である。
【図２】 図１の平面図である。
【図３】 管継手１にコントローラの融着プラグ９を装
着した状態を示す部分断面図である。
【図４】 コントロ−ラの表示パネルを示す正面図であ
る。
【図５】 コントロ−ラのフロ−を示す図である。
【図６】 管と管継手の嵌合状態の例、（イ）（ロ）
（ハ）（ニ）を示す図である。
【図７】 管継手の昇温状態と制御の関係の一例を示す
図である。
【符号の説明】
１ 電気融着継手 ２ 電熱線 ６ 熱電対温度計 ８ 通電用コネクタ− ９ 融着プラグ １１ 接続部材 １３ 開口部 １４、１５ 温度測定用凹穴 １６ インジケータ穴 ２１、２２ 端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周面に加熱用の電熱線を設けた熱可塑
    性樹脂製の管継手と、この管継手の内周面に挿入した熱
    可塑性樹脂製の管とを、前記電熱線に所定の電力を供給
    して電気的な通電加熱により融着接続するに当たり、 前記電熱線に通電中に検出した管継手の温度から昇温速
    度を求め、この昇温速度から管継手の寸法識別を行い、
    この寸法に応じて電熱線に通電を停止する通電停止時間
    を制御することを特徴とする電気融着継手の通電制御方
    法。
  2. 【請求項２】 内周面に加熱用の電熱線を設けた熱可塑
    性樹脂製の管継手と、この管継手の内周面に挿入した熱
    可塑性樹脂製のと管を、前記電熱線に所定の電力を供給
    して電気的な通電加熱により融着接続するに当たり、 前記管継手に温度センサーを装着し、この温度センサー
    で管継手の初期温度を検出し、この初期温度から電熱線
    への通電を停止する通電停止温度を求め、 前記電熱線に通電中に検出した管継手の温度から昇温速
    度を求め、この昇温速度から管継手の寸法識別を行い、
    この寸法に応じて電熱線に通電を停止する通電停止時間
    を求め、 前記通電停止温度と通電停止時間の両面から電熱線への
    通電を制御することを特徴とする電気融着継手の通電制
    御方法。
  3. 【請求項３】 内周面に加熱用の電熱線を設けた熱可塑
    性樹脂製の管継手と、この管継手の内周面に挿入した熱
    可塑性樹脂製の管とを、前記電熱線に所定の電力を供給
    して電気的な通電加熱により融着接続するに当たり、 前記管継手に温度センサーを装着し、この温度センサー
    で管継手の初期温度を検出し、この初期温度から電熱線
    への通電を停止する第１通電停止温度（Ｔ１）と第１通
    電停止温度以下のある値に設定した第２通電停止温度
    （Ｔ２）を求め、 前記電熱線に通電中に検出した管継手の温度から昇温速
    度を求め、この昇温速度から管継手の寸法識別を行い、
    この寸法に応じて電熱線に通電を停止する通電停止時間
    （Ｓ１）を求め、 前記求めた通電停止時間（Ｓ１）に達する前に、電熱線
    に通電中の管継手の温度が前記第１通電停止温度（Ｔ
    １）に到達したら前記電熱線への通電を停止し、 前記通電停止時間（Ｓ１）に到達した際に、通電中の管
    継手の温度が前記第２通電停止温度（Ｔ２）に到達して
    いたら電熱線への通電を停止することを特徴とする電気
    融着継手の通電制御方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010047859A (ko) * 1999-11-23 2001-06-15 오동찬 소켓형 자동 융착장치
JP2022545762A (ja) * 2019-06-14 2022-10-31 スイス テック イノベーション エージー 管接続アプリケータおよび接続の形成方法

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