JPH10185064A - 熱可塑性樹脂管の接合方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂管の接合方法

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JPH10185064A
JPH10185064A JP34617496A JP34617496A JPH10185064A JP H10185064 A JPH10185064 A JP H10185064A JP 34617496 A JP34617496 A JP 34617496A JP 34617496 A JP34617496 A JP 34617496A JP H10185064 A JPH10185064 A JP H10185064A
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JP
Japan
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pipe
branch pipe
main pipe
branch
joint
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JP34617496A
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Takashi Oguchi
貴士 小口
Koji Harada
浩次 原田
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間でかつ安価に分岐管を主管に接合する
ことのできる熱可塑性樹脂管の接合方法を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂からなる分岐管の管端部
を、主管の外周部に突き合わせた状態で、摩擦運動によ
り接合部を溶融した後に、摩擦運動を停止し、溶融部を
冷却固化させて分岐管を主管に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂管の
接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】分岐管を主管に接合するには、一般にチ
ーズ、サドルといった分岐継手が用いられ、この場合主
管と分岐継手、分岐管と分岐継手とは互いにバット融
着、電気融着(特開昭54−5218号公報)、接着剤
による接着などにより接合されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この場合、 管と継手の接合に要する時間が長い、 電熱線を接合面に埋め込まねばならず成形コストが高
くなる(電気融着)などの問題があった。
【0004】本発明の目的は上記の課題を解決し、短時
間でかつ安価に分岐管を主管に接合することのできる熱
可塑性樹脂管の接合方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明(以
下、「本発明1」という)の熱可塑性樹脂管の接合方法
は、接合すべき熱可塑性樹脂からなる分岐管の管端部
を、主管の外周部に突き合わせた状態で、摩擦運動によ
り接合部を溶融した後に、摩擦運動を停止し、溶融部を
冷却固化させて分岐管を主管に接合するものである。
【0006】上記熱可塑性樹脂管を形成する熱可塑性樹
脂としては特に限定されず、たとえば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ塩化ビニル、アクリ
ル樹脂などがあげられる。
【0007】本発明の熱可塑性樹脂管の接合方法は接合
部を溶融した後に、直ちに摩擦運動を停止してもよい
が、好ましくは以下の3工程からなる。
【0008】(1)接合すべき熱可塑性樹脂からなる分
岐管の管端部を、外周部に設けられた、接合部が開口し
た主管に、突き合わせた状態で、摩擦運動により接合部
を溶融する工程。この工程において、摩擦運動は、分岐
管の軸方向の往復運動でもよいが、効率的に摩擦運動を
行うためには、分岐管の周方向の回転運動であることが
好ましい。又、この場合には、分岐管を主管外表面に押
圧する圧力が必要である。
【0009】この際の周速度、押圧する圧力は特に限定
されず、使用される熱可塑性樹脂の特性(融点、分解温
度、摩擦係数等)により適宜決定すればよいが、たとえ
ば高密度ポリエチレン管の場合では、周速度が小さすぎ
ると突き合わせ面が溶融せず、又は溶融しても接合力が
弱く、大きすぎると発熱量が大きくなり、樹脂の分解、
劣化が生じるので、1.0〜16m/secが好まし
く、より好ましくは2.0〜10m/sec、さらに好
ましくは2.5〜8m/secである。
【0010】また、分岐管を主管外表面に押圧する圧力
も小さすぎると突き合わせ面が溶融せず、又は溶融して
も接合力が弱く、大きすぎると発熱量が大きくなり、樹
脂の分解、劣化が生じ、又、主管自体が磨耗したり、毟
れたりするので、1.2〜2.3kgf/cm2 が好ま
しく、より好ましくは1.6〜1.9kgf/cm2
ある。
【0011】(2)接合部が溶融した状態で、摩擦運動
を続けるとともに、分岐管を主管に押圧する工程。この
工程においては、接合部が溶融した状態で分岐管を主管
に押圧するので、(1)の工程における押圧力より小さ
い力で押圧する。
【0012】この工程においても、摩擦運動は、(1)
の工程と同様に分岐管の周方向の回転運動であることが
好ましい。この際の周速度も(1)の工程と同様に、
1.0〜16m/secが好ましく、より好ましくは
2.0〜10m/sec、さらに好ましくは2.5〜8
m/secである。
【0013】また、分岐管を主管に押圧する圧力も、小
さすぎると、剪断発熱量が小さいので溶融層が発達せ
ず、得られる接合品の接合強度が低下し、大きすぎて
も、溶融樹脂を外部に押し出し、溶融層が発達せず、得
られる接合品の接合強度が低下するだけでなく、押し出
された樹脂が固化し、管内面に盛り上がって堆積層を形
成する。この堆積層は、管として使用されたときに、流
体の圧力損失を増大させるだけでなく、ゴミを堆積し、
管の詰まりを誘因するなどの問題を発生させる。従っ
て、分岐管を主管に押圧する圧力は、0.2〜1.0k
gf/cm2 が好ましく、より好ましくは0.3〜0.
6kgf/cm2 である。
【0014】(3)摩擦運動を停止し、溶融部を冷却固
化させる工程。この工程においては、摩擦運動の停止に
要する時間は、遅いと得られる接合品の接合強度が低下
するので、機械的に可能な範囲で速い方が好ましく、通
常3秒以内である。溶融部を冷却固化させる工程におい
ても分岐管を主管に押圧するのが好ましく、その押圧力
は小さすぎると冷却層の凝固収縮による鬆が発生した
り、歪みが大きくなって、接合強度が低下し、大きすぎ
ると溶融中の樹脂を系外に押し出して、上記した堆積層
を生成するので、この工程における初期の追う圧力は
2.5〜5.1kgf/cm2 が好ましく、さらに好ま
しくは、2.8〜3.8kgf/cm2 である。なお、
この工程においては、押圧力は一定である必要はなく、
時間とともに除荷していってもよい。
【0015】上記分岐管を主管に接続するには、主管に
分岐管の内径と略等しい分岐口を設けて、穴の外周に分
岐管を突き合わせ、摩擦運動により接合してもよいし、
短い分岐管の一端を主管の外周部に突き合わせた状態
で、摩擦運動により接合した後、分岐管の他端から工具
を挿入して分岐口を設け、分岐管の他端に接続すべき管
を接合してもよい。分岐管の他端に接続すべき管を接合
する方法は特に限定されず、ソケット等の継手を介して
接合してもよいし、直接バット溶接してもよい。さら
に、分岐管の他端に接続すべき管の管端を摩擦運動によ
り融着してもよい。
【0016】請求項2記載の発明(以下、「本発明2」
という)の熱可塑性樹脂管の接合方法は、分岐管の管端
部を主管に接合する際に、溶融された主管側の肉厚が、
主管の外周面より主管の肉厚の0.2倍以上あるもので
ある。
【0017】本発明2におけるれる溶融された主管側の
肉厚は、一旦溶融された層と、されてない層の間で界面
を形成するので、例えば、接合部を分岐管の管軸方向に
縦割りして、偏向顕微鏡等で観察すると測定できる。
【0018】上記溶融された主管側の肉厚は、薄すぎる
と接合強度が低下するので、主管の肉厚の0.2倍以上
あることが好ましく、より好ましくは、主管の肉厚の
0.2倍以上且つ分岐管の肉厚の1.0倍以上、さらに
好ましくは、主管の肉厚の0.4倍以上且つ分岐管の肉
厚の1.5倍以上である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図1は本発明1及び
2において使用される摩擦接合装置の一例を示す模式図
である。
【0020】熱可塑性樹脂からなる分岐管1の管端部
は、主管2の外周部に突き合わされ、主管2の外周半分
はクランプ3で保持され、分岐管1は歯車付きチャック
4で固定されている。歯車付きチャック4は、ベルト5
を介して歯車6に接続され、駆動源(モーター)7によ
り回転可能とされている。分岐管1は電磁弁8が開閉に
より、エアーシリンダー9からの空気圧で主管2の外周
部に押圧可能とされている。モーター7の回転数、空気
圧は制御装置10により、所望の値に設定可能とされて
いる。又、歯車付きチャック4は、分岐管1の移動に伴
い、移動可能とされている。
【0021】本発明の熱可塑性樹脂管の接合方法の実施
の形態は、上記熱可塑性樹脂からなる分岐管1の管端部
を、主管2の外周部に突き合わせた状態で、モーター7
の回転を歯車6、ベルト5、歯車付きチャック4を介し
て分岐管1に伝達し、その回転による摩擦運動により接
合部を溶融した後に、摩擦運動を停止し、溶融部を冷却
固化させて分岐管1を主管2に接合するものである。
【0022】
【実施例】本発明を実施例をもってさらに詳しく説明す
る。
【0023】(実施例1)図1に示した摩擦接合装置を
用いて、主管2(中密度ポリエチレン管100A、肉厚
10.4mm)の外周部に150mmの分岐管1(中密
度ポリエチレン管25A、肉厚3.4mm)の管端部を
突き合わせ、モーター7を回転し、分岐管1を周速度
3.2m/secで回転させるとともに、エアーシリン
ダー9により1.8kgf/cm2 の空気圧で、分岐管
1を主管2の外周部に押圧した。5秒後、分岐管1が主
管方向に約8mm程度移動したところで、空気圧を0.
5kgf/cm2 として4秒間保持した。その後、0.
8秒の間に回転を停止し、空気圧を3.0kgf/cm
2 として20秒間保持し、主管2の外周部に分岐管1が
接合された接合管を得た。接合に要した時間は合計で3
0秒であった。
【0024】(実施例2)実施例1と同様にして、主管
2の外周部に分岐管1の管端部を突き合わせ、モーター
7を回転し、分岐管1を周速度3.2m/secで回転
させるとともに、エアーシリンダー9により1.5kg
f/cm2 の空気圧で、分岐管1を主管2の外周部に押
圧した。3秒後、分岐管1が主管方向に約2mm程度移
動したところで、空気圧を0.5kgf/cm2 として
3秒間保持した。その後、0.8秒の間に回転を停止
し、空気圧を3.0kgf/cm2 として20秒間保持
し、主管2の外周部に分岐管1が接合された接合管を得
た。
【0025】(溶融された主管側の肉厚)実施例1及び
2で得られた接合管の接合部を分岐管の管軸方向に縦割
りして、偏向顕微鏡で観察した。実施例1で得られた接
合管は8mm、実施例2で得られた接合管は溶融された
主管側の肉厚が2mmであった。
【0026】(接合強度)実施例1及び2で得られた接
合管の主管を固定し、接合部から分岐管の軸方向に10
0mm離れた位置において、主管の軸方向に、オートグ
ラフにより荷重を負荷し、剥離又は塑性変形する荷重を
求めた。実施例1で得られた接合管は250kgfの荷
重で接合面から50mmの位置で塑性変形を起こした。
又、実施例2で得られた接合管は60kgfの荷重で接
合部近傍で破断した。
【0027】(比較例)実施例1と同様の主管に、電気
融着継手(サドル100─25mm)を被装して融着す
るとともに、サドルの分岐部の端部に実施例1と同様の
分岐管をバット融着して、主管の外周部に分岐管が接合
された接合管を得た。接合に要した時間は合計で420
秒であった。
【0028】
【発明の効果】本発明1の熱可塑性樹脂管の接合方法
は、熱可塑性樹脂からなる分岐管の管端部を、主管の外
周部に突き合わせた状態で、摩擦運動により接合部を溶
融した後に、摩擦運動を停止し、溶融部を冷却固化させ
て分岐管を主管に接合するものであるから、短時間でか
つ安価に分岐管を主管に接合することのできる。
【0029】本発明2の熱可塑性樹脂管の接合方法は、
本発明1の熱可塑性樹脂管の接合方法において、分岐管
の管端部を主管に接合する際に、溶融された主管の肉厚
が、主管の外周面より主管の肉厚の0.2倍以上あるも
のであるから、管同士の接合強度が高い接合品を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明1及び2において使用される摩擦接合装
置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 分岐管 2 主管

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂からなる分岐管の管端部を、
    主管の外周部に突き合わせた状態で、摩擦運動により接
    合部を溶融した後に、摩擦運動を停止し、溶融部を冷却
    固化させて分岐管を主管に接合することを特徴とする熱
    可塑性樹脂管の接合方法。
  2. 【請求項2】分岐管の管端部を主管に接合する際に、溶
    融された主管側の肉厚が、主管の外周面より主管の肉厚
    の0.2倍以上あることを特徴とする請求項1記載の熱
    可塑性樹脂管の接合方法。
JP34617496A 1996-12-25 1996-12-25 熱可塑性樹脂管の接合方法 Pending JPH10185064A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001355759A (ja) * 2000-06-13 2001-12-26 Hitachi Metals Ltd 分岐管取出し方法
JP2002011792A (ja) * 2000-06-28 2002-01-15 Hitachi Metals Ltd 熱可塑性樹脂管の分岐接合方法およびその接合方法に用いる分岐管

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001355759A (ja) * 2000-06-13 2001-12-26 Hitachi Metals Ltd 分岐管取出し方法
JP4565369B2 (ja) * 2000-06-13 2010-10-20 日立金属株式会社 分岐管取出し方法
JP2002011792A (ja) * 2000-06-28 2002-01-15 Hitachi Metals Ltd 熱可塑性樹脂管の分岐接合方法およびその接合方法に用いる分岐管

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