JPH11207778A - 電気融着継手の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却効率がよく、内面寸法精度に優れた電気融
着継手を得ることができる電気融着継手の製造方法を提
供する。 【解決手段】内型１と外型４とを用いた、電熱線２を内
蔵する電気融着継手の製造方法であって、内型１とし
て、薄肉の筒状コア１１内に冷却可能なコアブロック１
２が挿着されたものを用い、電熱線２を巻線した内型１
と外型４との間に熱可塑性樹脂からなる成形層５を射出
成形しつつ又は射出成形した後、コアブロック１２にて
成形層５を内側から冷却し、外型４とコアブロック１２
を脱型し、成形層４の完全冷却後筒状コア１１を脱型す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス用や上下水道
用等の樹脂管を融着接合する、電熱線を内蔵する電気融
着継手の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電熱線を内蔵する電気融着継手の
製造方法としては、例えば、特開平３─２４４８９６号
公報に記載され、図１６に示すように、金型コアａに樹
脂被覆された発熱線ｂを巻き付け、金型コアａの周囲に
合成樹脂を射出して上記発熱線ｂが埋入された筒形の樹
脂層ｃを形成し、樹脂層ｃを自然冷却した後脱型する方
法が提案されている。

【０００３】しかしながら、この方法による場合には、
射出成形した樹脂層ｃを自然冷却するのに長時間を要す
るので、生産性が悪いという問題点がある。

【０００４】又、例えば、金属コアの外周面上に樹脂被
覆電熱線を巻線し、この金属コアを外型内に装着して、
両者間に熱可塑性樹脂からなる成形層を射出成形し、所
定時間経過後、外型を脱型した後、成形層を金属コアを
付けたまま水中又は空気中にて冷却後、金属コアを脱型
する方法が採用されている。

【０００５】しかしながら、上記の方法の場合には、成
形層の内面側の冷却を迅速に行うことができないので、
寸法精度に優れた内面を有する接続部を備えた電気融着
継手を得ることができないという問題点がある。又、大
口径の電気融着継手の場合には、金属製コアの重量が大
きくなるため、コアの取扱い性が悪くなるという問題点
もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の問題点を解消し、冷却効率がよく、内面寸法精
度に優れた電気融着継手を得ることができる電気融着継
手の製造方法を提供することを目的としてなされたもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明（本発明１）は、内型と外型とを用いた、電熱線を
内蔵する電気融着継手の製造方法であって、内型とし
て、薄肉の筒状コア内に冷却可能なコアブロックが挿着
自在とされたものを用い、電熱線を巻線した内型と外型
との間に熱可塑性樹脂からなる成形層を射出成形しつつ
又は射出成形した後、コアブロックにて成形層を内側か
ら冷却し、外型とコアブロックを脱型し、成形層の完全
冷却後筒状コアを脱型する電気融着継手の製造方法であ
る。

【０００８】本願の請求項２に記載の発明（本発明２）
は、内型と外型とを用いた、電熱線を内蔵する電気融着
継手の製造方法であって、内型として、薄肉の筒状コア
内に冷却可能なコアブロックが挿着自在とされたものを
用い、筒状コア上に電熱線を巻線する工程と、筒状コア
内にコアブロックを挿着して内型を形成する工程と、そ
の内型と外型との間に熱可塑性樹脂からなる成形層を射
出成形するとともに、コアブロックにて成形層を内側か
ら冷却する工程と、外型とコアブロックを脱型する工程
と、成形層を完全冷却後、筒状コアを脱型する工程とか
らなる電気融着継手の製造方法である。

【０００９】本願の請求項３に記載の発明（本発明３）
は、内型と外型とを用いた、電熱線を内蔵する電気融着
継手の製造方法であって、内型として、所定間隔をあけ
て直列に配列された一対の薄肉の筒状コア内に冷却可能
なコアブロックが挿着自在とされたものを用い、一対の
筒状コアを固定治具の両端に固定する工程、一対の筒上
コア上に電熱線を巻線する工程と、その一対の筒状コア
を固定治具の両端に固定したまま前記外型内にインサー
トする工程、固定治具を除去した後、所定間隔をあけて
直列に配列された一対の筒状コア内にコアブロックを挿
着して内型を形成する工程と、その内型と外型との間に
熱可塑性樹脂からなる成形層を射出成形するとともに、
コアブロックにて成形層を内側から冷却する工程と、外
型とコアブロックを脱型する工程と、成形層を完全冷却
後、一対の筒状コアを脱型する工程とからなる電気融着
継手の製造方法である。

【００１０】

【作用】本発明１の電気融着継手の製造方法は、内型と
して、薄肉の筒状コア内に冷却可能なコアブロックが挿
着自在とされたものを用い、電熱線を巻線した内型と外
型との間に熱可塑性樹脂からなる成形層を射出成形しつ
つ又は射出成形した後、コアブロックにて成形層を内側
から冷却し、外型とコアブロックを脱型し、成形層の完
全冷却後筒状コアを脱型することにより、成形層を内側
から優先的に冷却することができるので、冷却効率が優
れており、且つ、内面に冷却に伴ういわゆるひけ現象が
現れないので、内面寸法精度に優れた電気融着継手を得
ることができる。

【００１１】本発明２の電気融着継手の製造方法は、内
型として、薄肉の筒状コア内に冷却可能なコアブロック
が挿着自在とされたものを用い、筒状コア上に電熱線を
巻線する工程と、筒状コア内にコアブロックを挿着して
内型を形成する工程と、その内型と外型との間に熱可塑
性樹脂からなる成形層を射出成形するとともに、コアブ
ロックにて成形層を内側から冷却する工程と、外型とコ
アブロックを脱型する工程と、成形層を完全冷却後、筒
状コアを脱型する工程とからなることにより、成形層を
内側から優先的に冷却することができるので、冷却効率
が優れており、且つ、内面に冷却に伴ういわゆるひけ現
象が現れないので、内面寸法精度に優れた電気融着継手
を得ることができる。

【００１２】本発明３の電気融着継手の製造方法は、内
型として、所定間隔をあけて直列に配列された一対の薄
肉の筒状コア内に冷却可能なコアブロックが挿着自在と
されたものを用い、一対の筒状コアを固定治具の両端に
固定する工程、一対の筒上コア上に電熱線を巻線する工
程と、その一対の筒状コアを固定治具の両端に固定した
まま前記外型内にインサートする工程、固定治具を除去
した後、所定間隔をあけて直列に配列された一対の筒状
コア内にコアブロックを挿着して内型を形成する工程
と、その内型と外型との間に熱可塑性樹脂からなる成形
層を射出成形するとともに、コアブロックにて成形層を
内側から冷却する工程と、外型とコアブロックを脱型す
る工程と、成形層を完全冷却後、一対の筒状コアを脱型
する工程とからなることにより、成形層を内側から優先
的に冷却することができるので、冷却効率が優れてお
り、且つ、内面に冷却に伴ういわゆるひけ現象が現れな
いので、内面寸法精度に優れた電気融着継手を得ること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明に使用される内型
の一例を示す断面図である。図１に示すように、内型１
は、薄肉の筒状コア１１と、その内部に挿着自在とされ
たコアブロック１２からなる。

【００１４】筒状コア１１は、薄肉の筒状体からなる。
筒状コア１１の材質は、特に限定されないが、外型内へ
のインサート取扱い性及び冷却効率等の点から軽量で熱
伝導率の高い金属材料が好ましく、例えば、アルミニウ
ム等が好適に使用される。

【００１５】筒状コア１１の肉厚は、その周りに樹脂被
覆電熱線を巻線した状態にて容易に変形せず、型内より
成形層内に挿着状態にて取り出した後、成形層を完全冷
却する段階で樹脂層の変形を防止することができる厚さ
とされる必要があるが、あまり厚すぎると重くなり取扱
い性が悪くなるので、両者を勘案して、材料強度や重量
等を勘案して適宜定められる。

【００１６】筒状コア１１内には、コアブロックが挿着
できるようにされている。筒状コア１１の内面は、コア
ブロックが挿入し易いように、上端から下端に向けて緩
やかに径小となるテーパー面とされている。

【００１７】コアブロック１２は、その外面が、筒状コ
ア１１の内面のテーパー面に対応して、先端に向けて緩
やかに傾斜するテーパー面とされおり、内部には、冷却
配管１２１が設けられており、その冷却配管１２１内に
冷媒を循環させて冷却できるようにされている。コアブ
ロック１２の材質は、特に限定されないが、冷却効果を
よくするために、熱伝導率の高い金属が好適に用いられ
る。

【００１８】次に、図１に示す内型１を用いた、本発明
の電気融着継手の製造方法の一例を、図２〜図７を参照
して説明する。まず、最初の工程において、図２に示す
ように、筒状コア１１上に樹脂被覆電熱線２をコイル状
に巻線する。この際、筒状コア１１内に芯型３を挿着し
ておいて、樹脂被覆電熱線３の巻線力によって筒状コア
１１が変形しないようにするのが好ましい。

【００１９】第２工程において、図３に示すように、樹
脂被覆電熱線２を巻線した筒状コア１１を、芯型３を抜
き去った状態にて、外型４内にインサートする。

【００２０】第３工程として、図４に示すように、外型
４内にて、樹脂被覆電熱線２を巻線した筒状コア１１内
に、アンギュラーピン等により型締め動作に合わせてコ
アブロック１２を挿入して、内型１を形成するととも
に、型締めを行う。

【００２１】第４工程において、図５に示すように、樹
脂被覆電熱線２を巻線した内型１と外型４との間に熱可
塑性樹脂からなる成形層５を射出成形するとともに、コ
アブロック１２の冷却配管１２１内に冷媒を循環させる
ようにして、成形層５を内側から所定時間冷却する。

【００２２】第５工程において、図６に示すように、成
形層５をある程度冷却した段階で開型して、外型４とコ
アブロック１２を脱型した後、成形層５をその内部に筒
状コア１１を挿着した状態のまま放冷して室温近くにな
るまで完全冷却する。最後の工程において、図７に示す
ように、成形層５内より筒状コア１１を抜き去って、内
面に樹脂被覆電熱線が埋設された電気融着継手６を得
る。

【００２３】尚、上記の例においては、筒状コア１１上
に樹脂被覆電熱線２をコイル状に巻線する際、筒状コア
１１内に芯型３を挿着しておいたが、芯型３を用いるこ
となく、はじめから筒状コア１１内にコアブロック１２
を挿着して内型１を形成しておいて、その内型１上に樹
脂被覆電熱線２を巻線してもよい。

【００２４】この場合には、樹脂被覆電熱線２を巻線し
た内型１を外型４内にインサートして型締めを行い、樹
脂被覆電熱線２を巻線した内型１と外型４との間に熱可
塑性樹脂からなる成形層５を射出成形するとともに、コ
アブロック１２の冷却配管１２１内に冷媒を循環させる
ようにして、成形層５を内側から所定時間冷却する。こ
のとき、成形層５は内面側が優先的に冷却される。

【００２５】そして、成形層５をある程度冷却した段階
で開型して、外型４を脱型し、コアブロック１２を脱型
した後、成形層５をその内部に筒状コア１１を挿着した
状態のまま放冷して室温近くになるまで完全冷却し、成
形層５内より筒状コア１１を抜き去って、内面に樹脂被
覆電熱線が埋設された電気融着継手を得ることになる。

【００２６】図８は、本発明に使用される内型の別の例
を示す断面図である。図８に示すように、内型７は、一
対の薄肉の筒状コア７１，７１と、所定間隔をあけて直
列に配列された一対の薄肉の筒状コア７１，７１内に冷
却可能なコアブロック７２が挿着自在とされたものから
なる。

【００２７】一対の筒状コア７１，７１は、薄肉の筒状
体からなる。筒状コア７１，７１の材質、肉厚、内面形
状等は図１を参照して説明した筒状コア１１と同様であ
り、コアブロック７２の構造、材質等も図１を参照して
説明したコアブロック１２と同様であるので、図中に対
応する図番のみを付して詳細な説明は省略する。

【００２８】次に、図８に示す内型７を用いた、本発明
の電気融着継手の別の例を、図９〜図 を参照して説明
する。まず、最初の工程において、図９に示すように、
一対の筒状コア７１，７１を固定治具８の両端に固定す
る。

【００２９】固定治具８は、一面に筒状コア固定用凹部
８１１が設けられ、他面に２本のリブ８１２，８１２が
設けられた第１の固定治具片８１と、一面に筒状コア固
定用凹部８２１が設けられ、他面に２本のリブ８２２，
８２２が設けられた第２の固定治具片８２とからなる。
第１の固定治具片８１のリブ８１２，８１２の外法が、
第２の固定治具片８２のリブ８２２，８２２の内法と等
しくなるようにされている。

【００３０】固定治具８は、第１の固定治具片８１と第
２の固定治具片８２とが、リブ面が相対するように対峙
され、相互の間隔を拡大した状態にて、リブ８１２とリ
ブ８２２がボルト８３にて固定でき、ボルト８３を外し
たときに縮小できるようにされている。両端部に配設さ
れた筒状コア固定用凹部８１１，８２１に筒状コア７
１，７１の端部がそれぞれ固定される。

【００３１】第２工程において、図１０に示すつよう
に、この状態の一対の筒状コア７１，７１上に樹脂被覆
電熱線２をコイル状に巻線する。尚、第１工程と第２工
程は、いずれを先に行ってもかまわない。

【００３２】第３工程において、樹脂被覆電熱線２を巻
線一対の筒状コア７１，７１を固定治具８の両端に固定
した状態にて、図示しない外型内に供給する。

【００３３】第４工程において、図１１に示すように、
固定治具８をボルト８３をはずすことにより第１の固定
治具片８１と第２の固定治具片８２の相互の間隔を縮小
した状態となして除去する。これにより、一対の筒状コ
ア７１，７１は、所定間隔をあけて直列に配列された状
態にて外型内にインサートされる。対で、図１２に示す
ように、この状態の一対の筒状コア７１，７１内に、コ
アブロック７２を挿着して内型７を形成する。

【００３４】第５工程において、図１３に示すように、
型締めを行った後、樹脂被覆電熱線２を巻線した内型７
と外型との間に熱可塑性樹脂からなる成形層９を射出成
形するとともに、コアブロック７２の冷却配管７２１内
に冷媒を循環させるようにして、成形層９を内側から所
定時間冷却する。

【００３５】第６工程において、図１４に示すように、
成形層９をある程度冷却した段階で開型して、外型とコ
アブロック７２を脱型する。最後の工程において、図１
５に示すように、成形層９内より筒状コア７１，７１を
抜き去って、両端の内面に樹脂被覆電熱線２が埋設され
た電気融着継手を得る。

【００３６】

【実施例】実施例１ 図２〜図７を参照して説明した工程により、電気融着継
手を製造した。芯型３を挿着した筒状コア１１上に樹脂
被覆電熱線２をコイル状に巻線した。樹脂被覆電熱線２
としては、直径０．６ｍｍのニクロム線がポリエチレン
樹脂（三井石油化学社製、商品名「ハイゼックス６３０
０Ｍ」）にて被覆された直径１．２ｍｍのものを用い
た。

【００３７】樹脂被覆電熱線２を巻線した筒状コア１１
を、芯型３を抜き去った状態にて、外型４内にインサー
トし、図４を参照して説明したように、型締め動作に合
わせてコアブロック１２を挿入して、内型１を形成する
とともに、型締めを行った。射出成形機（名機製作所
製、型式「Ｍ─３５０１１」を用いて、ポリエチレン樹
脂（三井石油化学社製、商品名「ハイゼックス６３００
Ｍ」）を、内型１と外型４との間に射出成形して成形層
５を形成した。

【００３８】コアブロック１２の冷却配管１２１内に冷
媒を循環させるようにして、成形層５を内側から成形品
表面温度が７０℃になるまで冷却した。その後、開型し
て、外型４を脱型し、コアブロック１２を脱型した後、
成形層５をその内部に筒状コア１１を挿着した状態のま
ま３０分間放冷して室温近くになるまで完全冷却し、成
形層５内より筒状コア１１を抜き去って、内面に樹脂被
覆電熱線が埋設された、内径９０ｍｍ、肉厚１４ｍｍの
ソケット型の電気融着継手を得た。得られた電気融着継
手の内径の縦横の寸法誤差を測定したところ、０．２ｍ
ｍであった。

【００３９】図１６を参照して説明した方法により製造
したこと、型内にて、成形品表面温度が９０℃となるま
で冷却したこと以外は、実施例に準じて、内面に樹脂被
覆電熱線が埋設された、内径９０ｍｍ、肉厚１４ｍｍの
ソケット型の電気融着継手を得た。得られた電気融着継
手の内径の縦横の寸法誤差を測定したところ、０．５ｍ
ｍであった。

【００４０】実施例２ 図８〜図１５を参照して説明した工程により、電気融着
継手を製造した。固定治具８の両端に固定した一対の筒
状コア７１，７１上に樹脂被覆電熱線２を巻線した。樹
脂被覆電熱線２としては、実施例１と同様のものを用い
た。

【００４１】樹脂被覆電熱線２を巻線した一対の筒状コ
ア７１，７１を固定治具８の両端に固定したまま外型内
にインサートした後、固定治具８を除去し、その内部に
コアブロック７２を挿着して内型７を形成した。型締め
を行った後、樹脂被覆電熱線２を巻線した内型７と外型
との間に実施例１と同様のポリエチレン樹脂からなる成
形層９を射出成形した。

【００４２】コアブロック７２の冷却配管７２１内に冷
媒を循環させるようにして、成形層９を内側から成形品
表面温度が７０℃になるまで冷却した。その後、開型し
て、外型とコアブロック７２を脱型した後、成形層９を
その内部に筒状コア７１，７１を挿着した状態のまま３
０分間放冷して室温近くまで完全冷却し、成形層９内よ
り筒状コア７１，７１を抜き去って、両端の内面に樹脂
被覆電熱線２が埋設された、内径９０ｍｍ、肉厚１４ｍ
ｍのソケット型の電気融着継手を得た。得られた電気融
着継手の内径の縦横の寸法誤差を測定したところ、０．
２ｍｍであった。

【００４３】

【発明の効果】本発明の電気融着継手の製造方法は、上
記のようにされているので、型内での冷却効率がよく、
内面寸法精度に優れた電気融着継手を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される内型の一例を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の電気融着継手の製造方法の一例の最初
の工程を説明する断面図である。

【図３】本発明の電気融着継手の製造方法の一例の第２
工程を説明する断面図である。

【図４】本発明の電気融着継手の製造方法の一例の第３
工程を説明する断面図である。

【図５】本発明の電気融着継手の製造方法の一例の第４
工程を説明する断面図である。

【図６】本発明の電気融着継手の製造方法の一例の第５
工程を説明する断面図である。

【図７】本発明の電気融着継手の製造方法の一例の最後
の工程を説明する断面図である。

【図８】本発明に使用される内型の別の例を示す断面図
である。

【図９】本発明の電気融着継手の製造方法の別の例の最
初の工程を説明する断面図である。

【図１０】本発明の電気融着継手の製造方法の別の例の
第２工程及び第３工程を説明する断面図である。

【図１１】本発明の電気融着継手の製造方法の別の例の
第４工程を説明する断面図である。

【図１２】本発明の電気融着継手の製造方法の別の例の
第４工程を説明する断面図である。

【図１３】本発明の電気融着継手の製造方法の別の例の
第５工程を説明する断面図である。

【図１４】本発明の電気融着継手の製造方法の別の例の
第６工程を説明する断面図である。

【図１５】本発明の電気融着継手の製造方法の別の例の
最後の工程を説明する断面図である。

【図１６】従来の電気融着継手の製造方法の一例を説明
する断面図である。

【符号の説明】

１，７ 内型 ２ 樹脂被覆電熱線 ５，９ 成形層 ６ 電気融着継手 ８ 固定治具 １１，７１ 筒状コア １２，７２ コアブロック １２１，７２１ 冷却配管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内型と外型とを用いた、電熱線を内蔵す
   る電気融着継手の製造方法であって、内型として、薄肉
   の筒状コア内に冷却可能なコアブロックが挿着されたも
   のを用い、電熱線を巻線した内型と外型との間に熱可塑
   性樹脂からなる成形層を射出成形しつつ又は射出成形し
   た後、コアブロックにて成形層を内側から冷却し、外型
   とコアブロックを脱型し、成形層の完全冷却後筒状コア
   を脱型することを特徴とする電気融着継手の製造方法。
2. 【請求項２】 内型と外型とを用いた、電熱線を内蔵す
   る電気融着継手の製造方法であって、内型として、薄肉
   の筒状コア内に冷却可能なコアブロックが挿着自在とさ
   れたものを用い、筒状コア上に電熱線を巻線する工程
   と、筒状コア内にコアブロックを挿着して内型を形成す
   る工程と、その内型と外型との間に熱可塑性樹脂からな
   る成形層を射出成形するとともに、コアブロックにて成
   形層を内側から冷却する工程と、外型とコアブロックを
   脱型する工程と、成形層を完全冷却後、筒状コアを脱型
   する工程とからなることを特徴とする電気融着継手の製
   造方法。
3. 【請求項３】 内型と外型とを用いた、電熱線を内蔵す
   る電気融着継手の製造方法であって、内型として、所定
   間隔をあけて直列に配列された一対の薄肉の筒状コア内
   に冷却可能なコアブロックが挿着自在とされたものを用
   い、一対の筒状コアを固定治具の両端に固定する工程、
   一対の筒上コア上に電熱線を巻線する工程と、その一対
   の筒状コアを固定治具の両端に固定したまま前記外型内
   にインサートする工程、固定治具を除去した後、所定間
   隔をあけて直列に配列された一対の筒状コア内にコアブ
   ロックを挿着して内型を形成する工程と、その内型と外
   型との間に熱可塑性樹脂からなる成形層を射出成形する
   とともに、コアブロックにて成形層を内側から冷却する
   工程と、外型とコアブロックを脱型する工程と、成形層
   を完全冷却後、一対の筒状コアを脱型する工程とからな
   ることを特徴とする電気融着継手の製造方法。