专利名称：电熔接接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于连接热塑性树脂管，通过对埋设在与热塑性树脂管的 接合面的电热丝通电而使该电热丝发热，从而进行与热塑性树脂管的熔接的电 熔接接头。
技术背景热塑性树脂管，例如以要求耐热性的热水供应管为例，过去，热水供应管 使用硅烷交联聚乙烯等交联聚烯烃管。这种交联聚烯烃管，其耐热性、高温蠕 变特性等高温性能优越，具有形状保持性能，但却不能熔接。因此，作为交联 聚烯烃管的接头使用的电熔接接头就不能作为交联聚烯烃管的接头来使用，即 使用交联聚烯烃形成电熔接接头也不能与热塑性树脂管熔接。因此，作为用于连接交联聚烯烃管的管接头，通常使用进行机械连接的接头。图1和图2表示其一例，它包括具有插入到交联聚烯烃管1内的压入部2 的接头主体3、在交联聚烯烃管1的外侧嵌合的开口环4及盖形螺母5，整体 由金属制成。在将该接头连接到管l上时，首先将盖形螺母5，接着将开口环 4从管端套在管1上。随后，将接头主体3的压入部2从内侧压入到管1的管 端部(图1)。其后，伴随着开口环4将盖形螺母5推到管端而拧紧在接头主 体3的螺紋部6上予以固定。图l及图2所示的接头，由于是用于热水供应管之类的使用压力高的接头 而要求耐压性，因而其构造复杂且作业性也很差；另外，由于是通过拧入盖形 螺母5来将管端部压接在接头主体3的压入部2上以实现密封，因而，长期使 用时，由于管端部的应力緩和引起压接力降低，存在密封性能降低的问题。 实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电熔接接头，该电熔接接头可以通过用交 联热塑性树脂形成而提高耐热强度，并通过电熔接来进行与热塑性树脂管的连 接而提高密封性能及作业性。本实用新型的第 一方案的电熔接接头，其特征是由交联热塑性树脂构成， 具有一个至多个与热塑性树脂管连接的连接部分，在该连接部分中，至少在一 个连接部分上在与管的接合面形成有非交联热塑性初十脂层，在该非交联热塑性 树脂层的层内或层外设有与之相接的电热丝。
本实用新型的交联性热塑性树脂是通过热塑性树脂的分子间交联成为立 体结构的树脂，除了硅烷交联热塑性树脂、二乙烯基苯交联热塑性树脂等通过 交联剂进行交联的树脂外，还可以是通过有机过氧化物、放射线等直接进行交 联的树脂。
连接部分在例如帽形接头或鞍部用接头的场合设置一处，在套管接头或弯 管接头的场合设置两处，对于歧形接头设置三处。
作为热塑性树脂管，可以使用只有表层部是由非交联热塑性树脂形成的 管，或者整体由非交联热塑性树脂形成的管。
非交联热塑性树脂可以举出通常作为热塑性树脂使用的没有交联性的热
塑性树脂，优选为聚烯烃，作为聚烯烃，可以列举碳原子数为2 20,优选碳
原子数为2 12的a-烯烃的单独聚合物或共聚物。作为优选的a-烯烃，可列举
乙烯、丙烯、l-丁烯、4-甲基-l-戊烯等。
电热丝既可以是棵电热丝，也可以是用热塑性树脂包覆的包覆电热丝。 本实用新型的第二方案的电熔接接头是在第一方案的电熔接接头中，非交
联热塑性树脂层被着色成与交联热塑性树脂层不同的颜色。
本实用新型的第三方案的电熔接接头是在第一或第二方案的电熔接接头
中，在未形成非交联热塑性树脂层的连接部分上，固定着与热塑性树脂管、金
属管水暖金属配件或喷水头等(以下简称为水暖金属配件)连接的金属制的连
接构件。
作为连接构件，可以使用具有拧入到水暖金属配件等上的螺紋部的金属管。
本实用新型的第四方案的电熔接接头是在第三方案的电熔接接头中，连接 构件通过改性热塑性树脂粘结在交联热塑性树脂上。
本实用新型的改性热塑性树脂有用丙烯酸、马来酸等不饱和羧酸、马来酸 酐等不饱和羧酸酐、不饱和羧酸的酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯等不饱和环氧化物等改性单体对聚烯烃进行接技共聚而改性的树脂。改性热塑性树脂中的改 性单体的含量优选相对改性热塑性树脂为0.001~5重量％的范围。
本实用新型的第五方案的电熔接接头是在第三方案的电熔接接头中，连接 构件在其插入交联热塑性树脂层的部分上形成有凹凸。
本实用新型的第六方案的电熔接接头是在第一至第五方案的任何一个方 案的电熔接接头中，连接部分是可插入热塑性树脂管的插入部，该插入部具有 可插入热塑性树脂管的有底的环状的插入槽，电热丝设于插入槽的外周面一 侧。
本实用新型的第七方案的电熔接接头是在第六方案的电熔接接头中，在形 成插入槽的部分中，至少 一部分由交联性热塑性树脂形成。
本实用新型的第八方案的电熔接接头是在第六方案的电熔接"l妄头中，在形 成插入槽的部分中，与热塑性树脂管的内周面相接且从内侧支撑热塑性树脂管 的部分由交联性热塑性树脂形成。
本实用新型的第九方案的电熔接接头是在第四至第八方案的任何一个方 案的电熔接接头中，连接构件与安装在水暖金属配件等上的金属制的第二连接 构件连接。
本实用新型的第十方案的电熔接接头，其特征是形成有非交联热塑性树 脂层的上述连接部分，是连接在整体由非交联热塑性树脂构成的集管的连接末 端上，或者连接在具有多个由交联热塑性树脂构成但表层部为非交联热塑性树 脂的连接末端的集管的上述连接末端上，或者连接在对于由非交联热塑性树脂 构成的多个各连接末端分别嵌件成型(insert molding)表层部为非交联热塑性 树脂的管而成的集管的上述管上。
本实用新型具有如下效果。
第一方案的电熔接接头，由于由交联热塑性树脂制成，因而其耐热强度高、 高温性能好，在电熔接时不容易产生热变形，具有即使用于热水供应管等的连 接其形状保持性也优良的效果；并且，由于在与热塑性树脂管的接合面形成有 非交联热塑性树脂层，因而，可以通过电熔接来进行与热塑性树脂管的连接， 因此，连接作业容易，提高了作业效率，并且密封性也好，与机械连接方法比 较，具有长期使用而不会损坏密封性的效果。若采用第二方案的电熔接接头，由于非交联热塑性树脂层与交联热塑性树 脂层可以通过颜色来区分，因而可以很容易地判断是具有耐热性的交联热塑性 树脂制的接头。
若采用第三方案的电熔接接头，可以通过连接构件与水暖金属配件等连接。
若采用第四或五方案的电熔接接头，连接构件通过改性热塑性树脂或凹凸 与接头粘结，从而安装强度提高。
若采用第六方案的电熔接接头，将热塑性树脂管插入到插入槽中进行电熔 接时，即使热塑性树脂管软化，形成插入槽的由交联热塑性树脂形成的接头的 一部分也可以从内侧提供支撑，因而，不会产生因热塑性树脂管变形变窄而使 流道变窄之类的问题。
若采用第七方案的电熔接接头，电熔接时或热水通过时，插入槽难以变形， 即使热塑性树脂管出现软化之类的情况也很难变形。
若采用第八方案的电熔接接头，电熔接时或热水通过时，热塑性树脂管即 使出现软化之类的情况也不会产生因变形变窄而使流道变窄的问题。
若采用第九方案的电熔4^接头，水暖金属配件等可以通过第二连接构件与 电熔接接头连接。
若采用第十方案的电熔接接头，可以与集管连接。
图l是现有管接头的剖视图。
图2是图1的管接头组装后的剖视图。
图3是本实用新型的电熔接接头的剖视图。
图4是集管的俯视图。
图5是图4所示的集管的左视图。
图6是图4所示的集管的右视图。
图7是本实用新型的电熔接接头的另 一实施方式的剖视图。 图8是本实用新型的电熔接接头的再一实施方式的剖视图。 图9是本实用新型的电熔接接头的又 一 实施方式的剖视图。 图IO是本实用新型的电熔接接头的又一实施方式的主视图。图11是图IO所示的电熔接接头的左视图。
图12是本实用新型的电熔接接头的又一实施方式的剖视图。
图13是图12所示的接头主体的主视图。
图14是图13所示的接头主体的左视图
图15是图12所示的连接构件的主视图。
图16是图15所示的连接构件的左视图。
图17是图15所示的连接构件的右视图。
图18是本实用新型的电熔接接头的再一实施方式的主视图。
图19是图18所示的电熔接接头的左视图。
图20是本实用新型的电熔接接头的再一实施方式的主视图。
图21是图20所示的电熔接接头的左视图。
图22是用于固定图20所示的电熔接接头的安装金属配件的主视图。
图23是图22所示的安装金属配件的俯视图。
图24是本实用新型的电熔接接头的再一实施方式的主视图。
图25是图24所示的电熔接接头的左视图。
图26是本实用新型的电熔接弯管接头的俯视图。
图27是图26所示的电熔接接头的主视图。
图28是图26所示的电熔接接头的右^L图。
图29是安装在弯管接头上的安装金属配件的主视图。
图30是图29所示的安装金属配件的仰视图。
图31是图29所示的安装金属配件的右视图。
图32是将另外样式的安装金属配件安装在弯管接头上的主视图。
图33是图32所示的安装金属配件的仰视图。
图34是图32所示的安装金属配件的右视图。
图35是将另外样式的安装金属配件安装在弯管接头上的主^f见图。
图36是表示将图35所示的安装金属配件折叠了的状态的主视图。
图37是表示将图35所示的安装金属配件折叠了的状态的俯视图。
图38是表示将图35所示的安装金属配件折叠了的状态的右视图。
图39是弯管接头的别的样式的俯视图。图40是图39所示的弯管接头的左视图。 图41是图39所示的弯管接头的主视图。
图42是用于固定图39所示的弯管接头的安装金属配件的俯视图。 图43是图42所示的安装金属配件的主视图。 图44是弯管接头的另外的样式的主视图。 图45是图44所示的弯管接头的左视图。 图46是图44所示的弯管接头的右视图。 图47是表示弯管接头的变形样式的主视图。 图48是图47所示的弯管接头的左视图。 图49是Y形歧形接头的俯视图。 图50是图49所示的Y形歧形接头的左视图。
具体实施方式
下面，根据附图说明本实用新型的实施方式的电熔接接头。
图3是电熔接接头11的剖视图，在两侧具有作为插入热塑性树脂管12的 连接部分的插入部13,整体用交联热塑性树脂即交联聚烯烃形成。并且在各 插入部13，在其内周面上具有与交联聚烯烃形成一体的非交联聚烯烃层14， 该非交联聚烯烃层14被着色成与由交联聚烯烃制成的接头11不同的颜色，以 便能很容易地识别接头11，在内部埋设有线圈状的电热丝15。此外，虽未图 示，但在接头11上设有突出的与电热丝端部连接的、用于连接到电熔接装置 的连接器上的引线插头。以下的图中也同样如此。
电熔接接头11可以通过以下方式制造，即例如将电热丝15作成线圈状 埋设在由非交联聚烯烃制成的套筒中，或者将电热丝以线圈状巻绕在由非交联 烯烃制成的套筒外周并插入到模具中，然后，对非交联聚烯烃注射含有交联剂、 交联助剂等的交联性聚烯烃，叠层而形成一体之后，再使该交联性聚烯烃交联。
热塑性树脂管12可以如下制造，即例如，整体由聚乙烯等聚烯烃形成， 或者如热水管之类要求耐热性的热塑性树脂管的场合，由交联聚烯烃形成，而 其表层部由非交联聚烯烃形成。这种情况也是将含有交if关剂、交联助剂等的交 联性聚烯烃和非交联聚烯烃进行双层挤出之后，再通过对交联性聚烯烃进行交 联而制成表层部为非交联聚烯烃的聚烯烃管。电熔接接头11与热塑性树脂管12的电熔接，是将热塑性树脂管12插入
并安装到接头两侧的插入部13中之后，通过对电热丝15通电来进行，电热丝 15由于通电而发热，非交联聚烯烃层14熔融而与热塑性树脂管12熔接成一 体。
电熔接接头11除用于连接管12外，也可以与上述同样地连接在例如如图 4~图6所示的，整体由非交联热塑性树脂构成的集管45的连接末端46上，或 者连接在具有多个由交联热塑性树脂构成而表层部为非交联热塑性树脂的连 接末端46的集管45的上述连接末端46上，或者对于由非交联热塑性树脂构 成的多个各连接末端46分别嵌件成型表层部为非交联热塑性树脂的管的集管 45的上述管上。
若采用本实施方式的电熔接接头11,由于是由交联聚烯烃形成，因而具 有耐热强度，即使用于热水供应管等的连接也具有优良的形状保持性。另外， 由于埋设了电热丝15的非交联聚烯烃层14与热塑性树脂管12熔接成一体， 因而具有优良的密封性，即使用于热水供应管的连接也能长期保持其密封性。
图7表示的是另外的实施方式的电熔接接头21的剖面，整体由交联聚烯 烃构成，在两侧的插入部分别形成有同心圓状的有底的环状插入槽23，在形 成该插入槽23的部分中，外周侧的部分为埋设有电热丝24的非交联聚烯烃层 25,内周侧的部分26为热塑性树脂管12的由交联聚烯烃构成的支撑层。
与热塑性树脂管12的电熔接，是通过将热塑性树脂管12分别插入到两个 插入部的插入槽23中直到与该插入槽23的底部;f並到之后，再对电热丝24通 电来进行。本实施方式的电熔接接头21除了具有与上述实施方式的电熔接接 头11同样的效果外，还具有如下效果。即，电熔接时，虽然热塑性树脂管12 伴随着非交联聚烯烃层25的熔融而软化，但由于从内侧受到由交联聚烯烃构 成的部分(支撑层)26的支撑而不会变形。因此，热塑性树脂管12的流道不 会变窄，可以维持与熔接前基本相等的流道。
图8表示的是又一个实施方式的电熔接接头31的剖面，其包括整体由交 联聚烯烃构成的接头主体32和固定在该接头主体32的一侧的金属制的连接构 件33。
接头主体32与上述实施方式的电熔接接头21同样，在另一侧的插入部34形成同心圆状的有底的环状插入槽35,在形成该插入槽35的部分中，外周 侧的部分为埋设有电热丝36的非交联聚烯烃层37，内周侧与上述实施方式的 支撑层26同样，为支撑热塑性树脂管12的支撑层38。
连接构件33在一侧的连接部33a的外周设有加工了螺紋的螺紋部39的同 时，在另一侧具有插入到接头主体32中直到与台阶40碰到的插入部41,在 中间部形成六角形的扳手卡合部42，螺紋部39例如直接与水暖金属配件等连 接或者通过第二连接构件与水暖金属配件等连接。插入部41通过作为粘结性 材料层的改性聚烯烃层43粘结并固定在接头主体32的一侧。
本实施方式的改性聚烯烃层43虽然整体由改性聚烯烃形成，但也可以将 改性聚烯烃分散在交联聚烯烃层中来形成。
本实施方式的电熔接接头31也具有与上述实施方式的电熔接接头21同样 的效果。
图9所示的实施方式的电熔接接头51也包括整体由交联聚乙烯烃构成的 接头主体52和插入到该接头主体52的一侧的金属制的连接构件53。
接头主体52与上述实施方式的接头主体32同样，在插入热塑性树脂管 12的插入部形成有插入槽55，并且在形成该插入槽55的部分中，外周侧的部 分为埋设有电热丝56的非交联聚烯烃层57，内周侧的部分为支撑层58。
连接构件53在一侧的连接部53a的外周形成有加工了螺紋的螺紋部59的 同时，具有扳手卡合部60，在与接头主体52的连接部分形成有凹凸，以使其 与接头主体52难于剥离。通过采用这样的结构，由于可以不像上述实施方式 的电熔接接头31那样设置作为粘结性材料层的改性聚烯烃层43便能使连接构 件53与接头主体52固定成一体，因而很理想。此外，在与接头主体52的连 接部分形成有凹凸构造，并在该连接部分的边界的一部分或全部设有改性聚烯 烃层的构造最为理想，因为其不仅能进一步增强紧固性，而且能避免对改性聚 烯烃层施加负荷。
图10和图11所示的实施方式的电熔接接头62也包^^由交联聚烯烃构成 的接头主体63和金属制的连接构件64，接头主体63做成与上述的实施方式 的电熔接接头31的接头主体32相同的构造，省略对其构造的说明。
连接构件64与电熔接接头31或51同样， 一侧的插入部通过改性聚烯烃层粘结并固定在接头主体32上，或者形成凹凸使其成为一体。
上述实施方式的电熔接接头31及51,在连接构件33及53的外周加工有 螺紋，可以直接拧入水暖金属配件等上或者拧入固定于该水暖金属配件等上的 第二连接构件上来连接，但对于本实施方式的连接构件64来说，可以插入到 法兰65不能转动而与台阶66接触，再用锁紧螺母67固定，从而用螺钉固定 在墙壁及地面等上。
图12所示的实施方式的电熔接接头71包括图13及图14所示的由交联聚 烯烃构成的接头主体72和插入到该接头主体72的一侧的金属制的连接构件 73以及连接在该连接构件73上的图15~图17所示的第二连接构件74;接头 主体72与上述的实施方式的电熔接接头31的接头主体32具有相同构造，省 略了对其构造的说明。图中，标号80是突出于接头主体72设置的连接到未图 示的电熔接装置的连接器上的引线插头。
连接构件73,其一侧以防止脱出的状态可滑动地装有盖形螺母75,并在 另一侧的插入部与上述实施方式的连接构件64同样，通过改性聚烯烃层粘结 到接头主体72上，或者形成凹凸而连接成一体。此外，如先前详细说明的那 样，形成凹凸构造，并在边界的一部分或全部设有改性聚烯烃层的构造最为理 想，因为其不仅能进一步增强紧固性，而且能避免对改性聚烯烃层施加负荷。
第二连接构件74将六角形的扳手卡合部76夹在中间而在两侧具有螺紋部 77、 78， 一侧的螺紋部77柠入盖形螺母75上来连接，而另一侧的螺紋部78 则直接连接到水暖金属配件等上或通过固定在该水暖金属配件等上的第二连 接构件(未图示)连接。图中，标号79是为了对连接构件73和第二连接构件 74之间进行密封而安装在第二连接构件74的一端上的0形环。
图18及图19所示的实施方式的电熔接接头81包括由交联聚烯烃构成的 接头主体82和一端插入到该连接主体82中的金属制的连接构件83，接头主 体82做成与在图8及图9详细说明的实施方式的电熔接接头31的接头主体 32或电熔接接头51的接头主体52相同的构造，省略了对其构造的说明。
连接构件83做成将扳手卡合部84夹在中间，并且一侧的插入部与上述的 电熔接接头同样通过改性聚烯烃层粘结并固定在^^头主体32上，或者形成凹 凸而连接成一体，其另一侧加工有螺紋。图20及图21所示的电熔接接头91包括由交联聚烯烃构成并且与上述的 实施方式的接头主体做成相同构造的接头主体92、金属制的连接构件93、用 于连接上述两者的由与连接主体92相同材质的交联聚烯烃构成的安装部94。
图22及图23表示的是用于固定上述电熔接接头91的安装金属配件，并 安装在安装部94上。
图24及图25所示的电熔接接头101包括由交联聚烯烃制成并且具有与上 述实施方式的连接主体相同的构造的接头主体102和金属制的连接构件103, 法兰105利用锁紧螺母104固定在该连接构件103上。
上述各实施方式的电熔接接头11、 21、 31、 51、 62、 71、 91、 101虽然表 示的都是在两侧或一侧具有作为连接部分的插入部的套管型电熔接接头，但关 于其它的电熔接接头，例如具有1 3个插入部的弯管接头，歧形接头、帽形接 头或鞍形接头及辅助歧形接头也同样，可以整体由交联聚烯烃形成，并且在与 热塑性树脂管的接合面设置非交联聚烯烃层。
图26 图28表示的弯管型的电熔接接头111,包括由交联聚烯烃制成的接 头主体112和与该接头主体112正交并且一端插入到接头主体112中的金属制 的连接构件113,接头主体112做成与上述电熔接接头31的接头主体32相同 的构造。
连接构件113具有在内周加工有螺紋的六角形的扳手卡合部114和四边形 的安装部115，该安装部115利用安装金属配件安装并支撑在未图示的固定部 件上。图中，标号116为螺孔。
图29 图31表示的是用于安装上述电熔接接头111的安装金属配件的一 个例子，图32~图34是安装金属配件的另一个例子，图35 图38表示的是安 装金属配件可以滑动的另 一 例子。
图39~图41表示的是其它样式的弯管接头，在图26所示的弯管接头111 中，接头主体112和连接构件113是通过由与接头主体112相同材质的交联聚 烯烃构成的安装部114来连接，在安装部114上形成有用于防滑的凸部115。
图42及图43是用于固定图39 图41所示的弯管接头的安装金属配件， 做成可安装在安装部114上。
图44~图46所示的电熔接接头是弯管接头的变形样式，图47及图48是 弯管接头的另外的变形样式，它们都由上述构造的接头主体122和金属制的连接构件123构成，用于安装到墙壁或地面等上的法兰124用锁紧螺母125固定 在连接构件123上。
图49及图50表示的是Y形歧形接头，整体由交联聚烯烃形成，在插入 热塑性树脂管等的各插入口 ，与上述实施方式的电熔接接头或接头主体同样， 设有埋设了电热丝的非交联聚烯烃层。
权利要求1. 一种电熔接接头，其特征在于由交联热塑性树脂构成，具有一个至 多个与热塑性树脂管连接的连接部分，在该连接部分中，至少在一个连接部分 上，在与管的接合面形成有非交联热塑性树脂层，在该非交联热塑性树脂层的 层内或层外设有与之相接的电热丝。
2. 根据权利要求1所述的电熔接接头，其特征在于非交联热塑性树脂 层被着色成与交联热塑性树脂层不同的颜色。
3. 根据权利要求1所述的电熔接接头，其特征在于在未形成非交联热 塑性树脂层的连接部分上，固定着与水暖金属配件等连接的金属制的连接构 件。
4. 根据权利要求3所述的电熔接接头，其特征在于连接构件通过改性 热塑性树脂与交联热塑性树脂层粘结。
5. 根据权利要求3所述的电熔接接头，其特征在于连接构件在其插入 交联热塑性树脂层的部分上形成有凹凸。
6. 根据权利要求1 5中的任一项所述的电熔接接头，其特征在于连接 部分是可插入热塑性树脂管的插入部，该插入部具有可插入热塑性树脂管的有 底的环状的插入槽，电热丝设于插入槽的外周面 一侧。
7. 根据权利要求6所述的电熔接接头，其特征在于在形成插入槽的部 分中，至少一部分由交联性热塑性树脂形成。
8. 根据权利要求6所述的电熔接接头，其特征在于在形成插入槽的部 分中，与热塑性树脂管的内周面相接并且从内侧支撑热塑性树脂管的部分由交 联性热塑性树脂形成。
9. 根据权利要求3 5中的任一项所述的电熔接接头，其特征在于连接 构件与安装在水暖金属配件等上的金属制的第二连接构件连接。
10. 根据权利要求1或2所述的电熔接接头，其特征在于形成有非交联 热塑性树脂层的所述连接部分，是连接在整体由非交联热塑性树脂构成的集管 的连接末端上，或者连接在具有多个由交联热塑性树脂构成但表层部为非交联 热塑性树脂的连接末端的集管的所述连接末端上，或者连接在对于由非交联热塑性树脂构成的多个各连接末端分别嵌件成型表层部为非交联热塑性树脂的 管的集管的所述管上。
专利摘要本实用新型的目的在于提供一种电熔接接头，该电熔接接头可以通过用交联聚烯烃形成而提高耐热强度，并通过电熔接来进行与热塑性树脂管的连接而提高密封性能及作业性。本实用新型的电熔接接头(11)整体由耐热性的交联聚烯烃形成。在插入热塑性树脂管(12)的插入口(13)，形成有在内周面埋设了电热丝(15)的非交联聚烯烃层(14)，通过对电热丝通电而使其发热，从而使非交联聚烯烃层(14)熔融而与热塑性树脂管(12)熔接。
文档编号B29C65/02GK201154546SQ200720174929
公开日2008年11月26日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者水户和宪 申请人:三井化学产资株式会社