JP2684482B2

JP2684482B2 - プラスチック管の融着方法

Info

Publication number: JP2684482B2
Application number: JP3348539A
Authority: JP
Inventors: 英樹山口; 靖典橋口; 亙井上; 弘市松岡
Original assignee: Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Yukizai Corp
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1997-12-03
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JPH05164289A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体産業、食品産
業、製薬産業、バイオテック産業又は化学産業等に好適
に使用されるプラスチック管の融着方法に関するもので
あり、さらに詳しくは、プラスチック管の融着部の内面
に溶融ビードが突出せず、内面を平滑に仕上げるプラス
チック管のバット融着方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレン、ポリブテン、ポリ
テトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥ）、ポリフッ化
ビニリデン（以下ＰＶＤＦ）等からなるプラスチック管
の接合は接着剤による接合が困難なため、融着による方
法が一般に行われている。

【０００３】最近では使用目的からプラスチック管の融
着部内面に溶融ビードが突出しない方法が注目され種々
の方法が提案されている。その中の主な方法が、特開平
１−１１０１２７号公報に開示されている。該公報に開
示されている方法は、成程プラスチック管の融着部の内
面は平滑になるが、融着に時間がかかり作業能率の点で
問題があった。

【０００４】本発明者らはこの問題点を解決すべく鋭意
検討し、短時間で融着することができ、又、融着部の内
面に溶融ビードが突出しない融着方法を発明し、先に特
許出願した。（特願平３−１１２７３９号）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記出願に係わるプラ
スチック管の融着方法は、融着作業が短時間で終了し、
又、プラスチック管の融着部の内面は溶融ビードの突出
がなく、平滑な面が得られるものであった。

【０００６】しかしながら、該方法では、両プラスチッ
ク管を融着接合させた時に両プラスチック管に嵌合され
ていた押圧体の突合せ面が両管端の融着面と面一になる
危険性があり、その結果、融着部の内面に溶融ビードが
少し突出し、平滑な内面が得られない場合があることが
わかった。

【０００７】本発明は以上のような先願発明の問題点に
鑑みなされたもので、その目的は、短時間で融着するこ
とができ、融着部の内面に溶融ビードが突出する危険性
のない、さらに改良されたプラスチック管の融着方法を
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の構成をその実施
例に対応する図１〜図６にもとづいて説明すると、両面
に軸線を同じくして設けられた、融着するプラスチック
管１，２の内径と略等しい寸法の内径を有する受口６，
７が設けられ、かつ、一方の受口７にはその内径と略等
しい寸法の直径を有し、又その深さより大きい軸線方向
の長さを有するコア４が嵌合されている加熱体５に、該
受口６，７と軸線を同じくするように進退動可能とされ
た、その端部１ａに前記受口６の内径と略等しい寸法の
直径を有する分割片からなる押圧体３が突出部３ａを残
して嵌合されているプラスチック管１を前記受口６に該
突出部３ａを嵌合させた状態で、また、他方のプラスチ
ック管２を前記受口７のコア４の突出部４ａに嵌合させ
た状態で接触させることにより、両プラスチック管１，
２の管端面１ｂ，２ｂを加熱溶融させ、その後プラスチ
ック管１，２を加熱体５より離間させて直ちに両管端面
１ｂ，２ｂを突合わせ、融着接合完了後に一体化された
プラスチック管１０の内部から前記押圧体３を取り出す
ことを特徴とするものである。

【０００９】その他の発明は、特許請求の範囲の請求項
２〜４に記載されているとおりである。

【００１０】本発明において用いられるプラスチック管
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のオ
レフィン系樹脂、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ等のフッ素樹脂、
ＰＥＥＫ樹脂のごとき接着による強力な接合が不可能な
材質からなるものであり、その形状は、直管に限定され
ず、曲管、継手管あるいはバルブ等の端部管等も含まれ
るものである。

【００１１】また、加熱体の受口に嵌合されるコア及び
プラスチック管の端部に嵌合される押圧体の材質は金属
に限定されず耐熱性を有するプラスチックでもよい。ま
た、その形状は、円柱状、又は円筒状がよく、さらに、
分割片からなる押圧体については、融着接合完了後、管
内から取出しを容易にするために二〜三分割にすると作
業能率が向上する。

【００１２】

【作用】本発明は、上記のような構成を有するものであ
るから、プラスチック管１及び２の管端面１ｂ，２ｂが
全周にわたって十分溶融され、また、該管端面１ｂ，２
ｂを突合わせて融着するに際し、押圧体３が融着部をク
ロスして配置されるため、十分な融着強度が得られると
ともに、融着時に生じる溶融ビードが管内面に突出する
ことが防止される。

【００１３】また、前記押圧体３を３ｂ，３ｃ，３ｄの
三分割片で構成し、各々に、又はいづれか１つに取出し
用のひも状体９を取付けておくと（図３参照）、融着接
合完了後の管内から容易に押圧体３を引き出すことがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説
明するが、本発明は、以下に示す実施例に限定されるも
のでないことは言うまでもない。

【００１５】図１は一対のプラスチック管の端面を加熱
体にて加熱溶融を行う前の状態を示す要部の縦断面図で
ある。

【００１６】図中、符号１および２は、両者の軸線を同
じくして進退動することができる装置に固定（図示せ
ず）されたＰＶＤＦ製のプラスチック管（以下ＰＶＤＦ
管という）である。３はＰＶＤＦ管１の端部１ａに嵌合
されているＰＴＦＥ製の円柱状の押圧体である。該押圧
体３は５〜１０ｍｍの突出部３ａを残して嵌合されてお
り、該突出部３ａは後記加熱体５の受口６に嵌合される
部分で該受口６の内径と略等しい寸法の直径に設定され
ている。該押圧体３はＰＶＤＦ管１，２の融着接合時
に、両ＰＶＤＦ管１，２の平行度を正確に出すととも
に、融着部をクロスして配置されるため、融着時に生じ
る溶融ビード１１が管内面に突出することを防止する
（図６参照）。

【００１７】押圧体３は図３、図４に示されているごと
く、三分割片３ｂ，３ｃ，３ｄから構成されているが、
押圧体３の構造はこれに限定されるものではない。融着
接合管からの取出しを容易にするために、三分割片の軸
方向の各接触面にテーパーを設けると好都合である。
又、押圧体３の軸方向の長さも特に限定されないが、作
業能率から考慮すると比較的短い寸法に設定する方が良
い。

【００１８】符号９は押圧体３に取付けられた麻、木
綿、合成樹脂、針金等からなるひも状体である。ＰＶＤ
Ｆ管１，２の融着接合完了後、押圧体３を接合管１０内
から取出す時に該ひも状体９を引張ると各分割片が容易
に取出せる。該ひも状体９は少なくとも１箇の分割片に
取付けておけば事足りるが、作業能率を考慮すると各々
の分割片に取付けておいた方が良い。また、押圧体３の
各分割片をそれぞれ一度に取出す場合には、各分割片が
時間差をもって外れるようにするために、少なくとも分
割片の長尺方向の長さだけひもの長さに差を付けておく
と、各分割片の取り出しが容易になる。

【００１９】図７〜９は押圧体の他の態様を示す縦断面
図である。図において、１２は円錐台形状の中心コアで
あり、そのまわりに１３ａ，１３ｂ，１３ｃの三つから
なる分割片が組合わされて、円柱状の押圧体１３が形成
されている。該中心コア１２と各分割片１３ａ，１３
ｂ，１３ｃが接触する周辺部には凹面切欠部１４，１５
が相対してそれぞれ設けられ、中心コア１２と三つの分
割片は該切欠部１４，１５内に固定内包されたひも状体
１６で連結されている。該ひも状体１６の長さは特に限
定されないが、図９に示されているように、中心コア１
２をひも状体１８で引き出した時に、少なくとも押圧体
１３との間に空隙１７が生じる程度の長さにしておく必
要がある。

【００２０】尚、以上説明した押圧体３およびコア４の
端部コーナーを切欠いて小テーパー面を設けておくと嵌
合作業がスムーズに進行することは言うまでもない。

【００２１】符号５は、ＰＶＤＦ管１，２の管端面１
ｂ，２ｂと接触して加熱溶融させる加熱体である。加熱
体５の中心部にはヒーター８が内蔵されており、又、そ
の両側には円形の凹状溝からなる受口６，７が軸線を同
じくして設けられている。該受口６，７の内径はＰＶＤ
Ｆ管１，２の内径と略等しい寸法（すなわち前記押圧体
３の直径と略等しい寸法）に設定されており、加熱溶融
時に受口６，７の端周面６ａ，７ａと該ＰＶＤＦ管の管
端面１ｂ，２ｂが接触できるように設けられている。

【００２２】該受口６，７は本実施例では加熱体５に一
体的に設けられているが、両受口部を別に製作し、加熱
体５に取付容易に装着できるようにしてもかまわない。

【００２３】４は受口７に嵌合されているＰＴＦＥ製の
円柱状のコアである。該コア４は前記押圧体３と同様に
受口７の内径と略同じ寸法の直径を有し、又、その深さ
より大きい軸線方向の長さを有しており、ＰＶＤＦ管２
の管端面２の管端面２ｂを加熱溶融させる時にその突出
部４ａがＰＶＤＦ管２の端部２ａの内面に嵌合されるよ
うになっている。該コア４の突出部４ａの長さは限定さ
れないが、前記押圧体３の突出部３ａと同様に５〜１０
ｍｍ程度に設定しておく方が融着作業の点から好まし
い。尚、コア４の突出部４ａの側面部に受口７からの取
り外しを容易にするために工具類等でつかめる突起等を
設けると作業が行ない易くなる。

【００２４】以下に、上記説明にもとづく融着方法の実
験例を示す。まず、周方向に移動可能に固定され、両側
に内径５０ｍｍ、深さ２０ｍｍの円形受口６，７が軸線
を同じくして設けられ、かつ、２９０℃に加熱された加
熱体５を中央に置き、受口６，７の軸線とその軸線を同
じくするように進退動可能にする装置に固定された口径
５０ｍｍ、肉厚３ｍｍのＰＶＤＦ管１，２を加熱体５の
両側に配置した。

【００２５】つぎに長さ２５ｍｍ、直径略５０ｍｍの三
分割片からなるＰＴＦＥ製押圧体３を５ｍｍの突出部３
ａを残してＰＶＤＦ管１に嵌合させ、一方、長さ２５ｍ
ｍ、直径略５０ｍｍのコアー４を５ｍｍの突出部４ａを
残して受口７に嵌合させた。ＰＶＤＦ管１，２を両側よ
り加熱体５に移動接近させて、押圧体３の突出部３ａを
受口６に、又、コア４の突出部４ａをＰＶＤＦ管２に嵌
合させて後、ＰＶＤＦ管１，２の管端面１ｂ，２ｂを略
同時に両受口の端周面６ａ，７ａに接触させた（図２参
照）。

【００２６】６０秒間接触状態を保持して該管端面１
ｂ，２ｂを十分加熱溶融させた後、押圧体３が嵌合され
たまゝのＰＶＤＦ管１とＰＶＤＦ管２を共に加熱体５か
ら離間させた（図１と同じ状態になる）。つぎに、加熱
体５をＰＶＤＦ管の周方向に移動させて、ＰＶＤＦ管
１，２から遠ざけ、直ちにＰＶＤＦ管１，２を軸方向に
移動接近させ、押圧体３の突出部３ａをＰＶＤＦ管２の
管端部２ａに嵌合させて、さらに両管端面１ｂ，２ｂを
突合わせた。この時、押圧体３は図６に示すように融着
部をクロスした状態とした。

【００２７】ＰＶＤＦ管１，２の突合わせ方法は、例え
ばＰＶＤＦ管１は固定しておき、ＰＶＤＦ管２を移動さ
せる方法でもよく、特に限定されるものではない。３０
〜６０秒間、融着接合状態を保持しつつ放冷後、一体化
された接合管１０を固定装置から取り外し、押圧体３の
分割片に取り付けられたナイロン製ひも９を引張り、分
割片をそれぞれ接合管１０から取り出した。

【００２８】以上のようにして得られたＰＶＤＦ接合管
１０の融着部は、全周にわたって均一に融着され、又、
融着部の内面には溶融ビードが突出しておらず平滑な面
に仕上っていた。したがって、得られたＰＶＤＦ接合管
１０の耐圧強度および引張強度はともに使用上、全く問
題ないものであった。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のプラス
チック管の融着方法によれば、以下の効果が得られる。１．プラスチック管の融着部は全周にわたって均一に融
着できており、また、該融着部の内面には溶融ビードが
突出しないため、平滑な内面が得られる。したがって、
管内流体の流れがスムースになり、バクテリア等の雑菌
の発生や、汚染物質の堆積又は、純水の純度低下等の問
題が発生しない。２．融着作業が短時間で終了できるため、従来の一般的
方法よりも作業能率が向上する。３．半導体産業における超純水配管ラインや、他の産業
における配管ラインに好適な融着管を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラスチック管の端面を加熱体に接触させる前
の状態を示す要部の縦断面図である。

【図２】プラスチック管の端面を加熱体にて同時に加熱
溶融を行っている状態を示す要部の縦断面図である。

【図３】プラスチック管に押圧体が嵌合されている状態
を示す斜視図である。

【図４】分割片を組合せて形成されている押圧体の斜視
図である。

【図５】加熱体の側面図である。

【図６】融着完了後のプラスチック管及び押圧体の位置
を示す要部の縦断面図である。

【図７】押圧体の他の態様を示す縦断面図である。

【図８】図７に示す押圧体の左側面図である。

【図９】図７に示す押圧体の中心コアを引き出した状態
を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１，２・・・プラスチック管１ａ，２ａ・・・プラスチック管の端部１ｂ，２ｂ・・・プラスチック管の管端部３・・・押圧体３ａ・・・突出部３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・分割片４・・・コア４ａ・・・突出部５・・・加熱体６，７・・・受口６ａ，７ａ・・・受口の端周面８・・・ヒーター９・・・ひも状体１０・・・接合管１１・・・溶融ビード１２・・・中心コア１３・・・押圧体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・・・三分割片１４，１５・・・切欠部１６・・・ひも状体１７・・・空隙１８・・・ひも状体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】その両面に軸線を同じくして設けられ
た、融着するプラスチック管１，２の内径と略等しい寸
法の内径を有する受口６，７が設けられ、かつ、一方の
受口７にはその内径と略等しい寸法の直径を有し、又そ
の深さより大きい軸線方向の長さを有するコア４が嵌合
されている加熱体５に、該受口６，７と軸線を同じくす
るように進退動可能とされた、その端部１ａに前記受口
６の内径と略等しい寸法の直径を有する分割片からなる
押圧体３が突出部３ａを残して嵌合されているプラスチ
ック管１を前記受口６に該突出部３ａを嵌合させた状態
で、又、他方のプラスチック管２を前記受口７のコア４
の突出部４ａに嵌合させた状態で接触させることによ
り、両プラスチック管１，２の管端面１ｂ，２ｂを加熱
溶融させ、その後プラスチック管１，２を加熱体５より
離間させて、直ちに両管端面１ｂ，２ｂを突合わせ、融
着接合完了後に一体化されたプラスチック管１０の内部
から前記押圧体３を取り出すことを特徴とするプラスチ
ック管の融着方法。
【請求項２】前記押圧体３及びコア４の形状が円柱状
又は円筒状である請求項１記載のプラスチック管の融着
方法。
【請求項３】前記押圧体３が三分割片から形成されて
いる請求項１又は２に記載のプラスチック管の融着方
法。
【請求項４】前記押圧体３が、円錐台形状の中心コア
１２と、そのまわりに配置された少なくとも三分割され
た分割片１３ａ，１３ｂ及び１３ｃとの組合せからなる
円柱状体であり、かつ、該中心コア１２と該分割片がそ
の接触面部において、中心コア１２を引き出した時に少
なくとも両者間に空隙１７が生じる程度の長さのひも状
体１６で連結されている請求項１記載のプラスチック管
の融着方法。