电熔融粘合式连接装置的制作方法

文档序号:5572140阅读:201来源:国知局
专利名称:电熔融粘合式连接装置的制作方法
技术领域
本发明涉及将阀门、接头类的金属制连接部件与合成树脂制的电熔融粘合式接头成形为一体的电熔融粘合式接头装置。
一般在供水、供热水、空调及气体管路中设用金属管道,但这些金属管道由于锈、腐蚀等原因容易发生污染或渗漏,作为替代品,最近使用聚乙烯管等树脂管。
作为该树脂管等的连接方法,例如有将树脂管与接头间的接触面通过粘合剂粘合的方法,在由内部具有发热体的树脂接头形成的电熔融粘合式接头中插入树脂管,使该发热体通电发热,使管与接头的内外面熔融粘合的电熔融粘合的方法(特开平5—87286号公报)。
上述的使用粘合剂的方法,由于难以适用于聚乙烯管等难粘合性的树脂管的连接,所以通常多采用电熔融粘合方法。
这样的树脂管等虽然优选电熔融粘合方法,但当连接金属管道与树脂管时,在接头类的公称直径比较小(25A以下)的情况下,可将金属制接头与电熔融接头通过插入成形成形为一体。
但是,近年对公称直径大的(50A以上)接头类要求增加,这种大直径的金属管道与树脂管的连接方法,例如作为从铸铁等金属管道向聚乙烯管等树脂管分支手段的公称直径大的阀门或接头类,因为下述原因目前尚没有提出。
其原因为,阀门等如果为大直径则因插入成形而注射的合成树脂的量增多,因此收缩量增大,其结果,如

图16所示的接合部A1及A2产生如图17所示的W1及W2间隙,是产生渗漏的原因,因此目前尚未实施于特别是阀门类。
另外,图16及图17所示为构成金属制阀门(公称直径50A以上)本体的金属制柱头,其中,2为电熔融粘合接头、2a为树脂接头部、2b为内藏发热体2c的熔融粘合部、2d是为与控制部连接的结合管。
鉴于以上实际情况,为连接大直径的金属管与树脂管,期望开发一种能够简单且确实连接阀门或接头类的连接方法。
本发明人鉴于大直径化的插入成形后的树脂收缩,为解决由于弯曲或翘起而造成的两者粘合部分间的密着性能显著降低等问题,进行了深入的研究。本发明的目的在于提供一种电熔融粘合式连接装置,该装置通过将大直径的金属制阀门或金属制接头与电熔融粘合接头确实成形为一体,而使金属管道与树脂管或树脂管间通过简单的方法即可达到密闭性良好且经济性优良。
为实现上述目的,本发明在阀门、接头类的金属制连接部件上形成阶梯状的连接筒部,在该连接筒部的外端面及内端面上形成燕尾沟或楔形部分,同时将内藏有发热体的合成树脂制的电熔融粘合式接头部件与上述连接部件通过插入成形而构成为一体。此时,在上述连接筒部的外周面上形成连续的凹凸部、锯齿部、旋轮线部(roulette)、多个洼陷部中的一个,另外,也可将这些适当组合,或在凹凸部分的凸部上施行旋轮线。
另外,在阀门、接头类的金属制连接部件上形成阶梯状的连接筒部,在该连接筒部的内端面上形成深度为H、长度为L的锥形沟,同时将内藏有发热体的合成树脂制的电熔融粘合式接头部件与上述的连接部件通过插入成形构成为一体,将该接头部件的连接侧的外端部分装入上述的锥形沟内进行插入成形。此时,如果在上述的锥形沟的拐角部与内端面的内侧拐角部的至少一方上装设O形环,然后将接头部件与连接部件成形为一体则更好,优选在上述的锥形沟侧的端面部分上装设薄板,然后将接头部件与连接部件成形为一体。
另外,在阀门、接头类的金属制连接部件上形成阶梯状的连接筒部,将内藏有发热体的合成树脂制的电熔融粘合式接头部件与上述连接部件通过插入成形构成为一体,同时在外嵌在上述连接筒部上的接头部件的外周面上配合金属环。此时,如先将配合在接头部件的外周面上的金属环的外周形成为凹凸状,然后再勒紧接头部件则更好,优选横跨接头部件的外周面及与其相邻的连接部件的外周面来配合上述的金属环。另外,在上述的金属环的连接部件侧的端部上形成挡边,将该挡边固定在连接部件的外周沟上,在金属制连接部件的连接筒部的外端面与内端面上形成燕尾沟、楔形沟或锥形沟,或在连接筒部的外周面上形成连续的凹凸部、锯齿部、旋轮线部、多个洼陷部中的一个;或者将这些适当组合,或在凹凸部的凸部上施行旋轮线。
本发明,按如上所述构成,如果在成形时加入树脂,则可通过在金属制连接部件的连接筒部上设置燕尾沟或楔形部分,来防止冷却时树脂沿轴方向的收缩,并可防止产生接合面间的间隙,同时可以提高强度及密封性。
其他的发明也由如上所述构成,如果当成形后冷却时在锥形沟内加入树脂,则因为在径方向上树脂的收缩较多,所以金属制的连接筒部一侧成为紧缩状态,一方面,在长度方向由于金属侧与树脂侧在互相相反的方向上收缩,所以在锥形沟的锥形面上产生很强的面压,强度及密封性均可提高,且不产生接合面间的间隙。
此时,如在锥形沟的拐角部与内端面的拐角部上装设O型环,在锥形沟一侧的内端侧的端面部分上装设薄板,则可以进一步提高密封性。
另外,其他的发明也由如上所述构成,在成形后立即或成形完了后配合因升高温度后扩大了直径的金属环,因为冷却后金属环勒紧接头部件,所以强度增加且不产生接合面间的间隙。
此时,如果将金属环的外周制成凹凸状,则金属环更加勒紧接头部件,可以进一步提高密封性。
另外,如果在连接部件的外周沟上固定金属环的挡边,则通过树脂侧的收缩而将接头部件向连接部件侧拉紧,因而可进一步提高强度及密封性。[实施例]以下,说明本发明中的电熔融粘合式连接装置的各实施例。
图1与图2为表示实施例1的部分纵剖面图,在图1及图2中,11可以是由铸铁或其他的金属材料制成的大口径的阀门、接头类等的全部或一部分连接部件,在本例中是构成可锻铸铁制的球阀(160A)本体的带有凸缘的柱头,该柱头11具有大公称直径的流路11a。该球阀虽然没有图示,但其是设计成通过在本体内部将具有贯通孔的球自由旋转而使流路开放和关闭的阀门。
在该连接部件11上形成阶梯状的连接筒部12,在该连接筒部12的外端面与内端面上如图1所示分别形成燕尾沟13、14。
如将该燕尾沟13侧尽量靠近内径,燕尾沟14侧尽量靠近外径,则树脂的收缩变得更小。
另外,在连接筒部12的外周面上形成连续的锯齿部15,以提高树脂的密着性,除形成锯齿部15之外,也可采用形成凹凸部、旋轮线部、洼陷部中的一个或将这些适当组合,或在凹凸部的凸部的表面上施行施轮线。这些锯齿部等可防止连接部件11与接头部件16在扭动方向上的旋转。
另外,图中16为在图中未示出的金属铸型内内置有连接部件11的状态下,在金属铸型内注射交联型聚乙烯、交联型聚丙烯等交联性的热可塑性树脂,通过插入成形后形成的接头部件。在该接头部件16的内周面上设置熔融粘合部17,该熔融粘合部17利用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚氯乙烯非交联性的热可塑性树脂形成,通过在熔融粘合部17的内部埋设为防止短路的镍线、镍铬合金线等的电阻加热线18(发热体)而构成。
该电阻加热线18,从图中未示出的电源或控制器与连接器19通过连接线20使之通电发热,通过发热使熔融粘合部17与树脂管(图中未示出)的插入部分的外周面熔融后粘合。
上述的合成树脂制的电熔融粘合式接头部件16可以使用通常被采用的物质,也可含有或利用任意一个电熔融粘合接头的构造。
另外,从接头部件的外部向发热体施加高频率磁场,可通过诱导加热使其发热。
图2表示燕尾沟13、14的其他例子,在连接筒部12的外端部上形成楔状部21,且在内端部上也形成楔状部22,可以抵抗树脂的收缩,其他的构成与图1相同,发挥同样的作用效果。
在图1及图2中,因为在连接筒部12的外端面及内端面上设置燕尾沟13、14或楔形部21、22,所以当成形时在金属铸模内加入合成树脂后,可防止冷却时延轴方向的收缩,防止如图17所示的间隙的产生,同时可提高强度及密封性。
其次,图3—图6为表示实施例2的部分纵剖面图,在图3中,在阀门、接头类的金属制连接部件11上形成阶梯状的连接筒部12,在该连接筒部12的内端面上形成深度为H、长度为L的锥形沟23,在进行插入成形时,树脂进入该锥形沟23中在接头部件16的连接侧的外端部上形成扩径部24,在该锥形沟23与扩径部24的接触面上形成锥形面25。
在图3中,因为在设置在连接部件11上的连接筒部12的内端面上形成深度为H、长充为L的锥形沟23,成形时向其中加入树脂,所以成形后如果冷却,则在径方向上的树脂收缩较多,于是成为勒紧连接筒部12的外周面的状态。另外,在长度方向上,因为连接部件(金属侧)11与接头部件(树脂侧)16互相在相反方向上收缩,因此锥形面25产生很强的面压,强度及密封性都增加,且因为不产生间隙,所以商品的价值也提高了。
另外,为提高两者的接合部分的密封性,如图4、图5所示,如果在锥形沟23的拐角部与内端面的内侧拐角部的至少一方上,加入由柔软材质制成的O型环26、27,然后成形,则通过成形时被压入的树脂使O型环26、27被压缩,冷却后树脂收缩,则O形环26、27复原,间隙没有了从而提高了密封性。
另外,如图6所示,也可在锥形沟23侧的端面部上装设薄片28,这种情况下也可提高密封性。
如上,相对于金属侧与树脂侧的收缩方向,通过适当设置为使其粘着面强力结合的沟也可提高密封性。另外,上述各例以金属材料进行说明,但对其他材料也同样适用。
另外,在成形后的适当时期,通过将图3的A部用辊子等向内侧挤压,也可使锥形面25的面压变得更强。
图3、图4的其他构成,与图1一样发挥相同的作用效果。
图7—图15为表示实施例3的部分纵剖面图。
在图7中,在插入成形后立即或在成形完了后的适当时期,将升高温度扩径后的金属环29配合在外嵌在连接筒部12上的接头部件16的外周面上,在金属环29冷却后,勒紧树脂,即以在金属环29上产生环箍张力的状态下安装(参照图8)。由此,强度增大,可以得到在二者的接合部分不产生间隙的连接装置。
另外,如图10所示,将配合在接头部件16的外周面上的金属环29的外周制成凹凸状,形成凹凸部位30。
如图9所示,成形后在适当时期立即嵌合金属环29,然后如图11所示以部分型31或全周同进型勒紧树脂。
另外,如图12所示,将成形后升高温度的金属环29横跨接头部件16的外周面及与其相邻的连接部件11的外周面配合,金属环29冷却后,因为变成如图13所示的状态,可提高强度及密封性。
另外,在金属环29的连接部件11侧的端部形成挡边32,如将该挡边32固定在连接部件11的外周沟33上,则成形后升高温度而配合的金属环29冷却后,金属环29在连接部件11一侧的收缩较连接部件11的收缩小,因为接头部件16一侧的树脂可以收缩,所以一边勒紧树脂金属环一边收缩,成为图15的状态。
此时,金属环29因为挡边32被固定在外周沟33处,将树脂向金属制的连接部件11侧拉紧,所以可进一步提高强度及密封性。
另外,其他的构成与图1构成相同,发挥相同的效果。
实施例2及实施例3,虽然在图中未示出,但也可将设置在实施例1中的燕尾沟13、14及楔形部21、22或锯齿部、凹凸部、旋轮线部、洼陷部适当组合另外,当然也可以在金属制连接部件的连接筒部12的外端面与内端面上施行楔形沟、锥形沟等的任意组合。
另外,连接部件的连接筒部,也可通过埋入连接部件的内部进行插入成形构成。
另外,上述各例,说明了适用于球阀的凸缘头柱头的例子,但并不只限定于这些,还可适用于蝶形阀、闸阀、球阀、单向阀、旋塞等其他阀门或其中的一部分,另外,不只适用于二通阀、还可适用于三通阀,而且还可应用于接头之外的其他连接部件。
从以上叙述可知,根据本发明具有如下效果。
可提供一种连接装置,该连接装置当连接金属制的连接部件与合成树脂制的接头部件时,二者即使直径很大,在接合面上也不会产生间隙,可坚固连接,且可使强度及密封性显著提高,另外,因为可廉价批量生产,在经济方面也很好。
另外,因为可简单地在使金属管道与树脂管或树脂管之间分支的金属制阀门或金属制接头上连接电熔融粘合式接头,所以即使在公称直径较大的情况下,也可顺利地施行接合手段,具有确实接合的效果。
附图简单说明图1表示为本发明中电熔融粘合式连接装置的实施例1的部分纵剖面图。
图2为表示图1的其他例子的部分纵剖面图。
图3为表示本发明中电熔融粘合装置的实施例2的部分纵剖面图。
图4为表示图3的其他例子的a部扩大详图。
图5为表示图3的其他例子的a部扩大详图。
图6为表示图3的其他例子的a部扩大详图。
图7为表示本发明中电熔融粘合装置的实施例3的部分纵剖面图。
图8为表示图7中冷却后的金属环的部分纵剖面图。
图9为沿着图7的X—X线剖面的缩小的剖面图。
图10为表示图7的其他例子的部分纵剖面图。
图11为表示图9的其他例子的缩小的剖面图。
图12为表示图7的其他例子的部分纵剖面图。
图13为表示图12的金属环冷却后的状态的部分纵剖面图。
图14为表示图7的其他例子的部分纵剖面图。
图15为表示图14的金属环冷却后的状态的纵剖面图。
图16为表示先前例子的电熔融粘合式连接构造的部分纵剖面图。
图17为表示成形后树脂与金属间的接合面上产生间隙的状态的部分纵剖面图。
11连接部件12连接筒部13、14燕尾沟15锯齿部16接头部件17熔融粘合部18发热体21、22楔形部23锥形沟24扩径部25锥形面26、27 O形环28薄片29金属环32挡边33外周沟
权利要求
1.一种电熔融粘合式连接装置,其特征在于在阀门、接头类的金属制连接部件上形成阶梯状的连接筒部,在该连接筒部的外端面及内端面上形成燕尾沟或楔形部,同时将内藏有发热体的合成树脂制的电熔融粘合式接头部件与上述的连接部件通过插入成形构成为一体。
2.权利要求1中记载的电熔融粘合式连接装置,其中在上述的连接筒部的外周面上形成连续的凹凸部、锯齿部、旋轮线部、多个洼陷部中的一个,或是将这些适当组合,或是在凹凸部的凸部上施行旋轮线。
3.一种电熔融粘合式连接装置,其特征在于在阀门、接头类的金属制连接部件上形成阶梯状的连接筒部,在该连接筒部的内端面上形成深度为H、长度为L的锥形沟,同时,将内藏有发热体的合成树脂制的电熔融粘合式接头部件与上述的连接部件通过插入成形构成为一体,将该接头部件的连接侧的外端部置于上述的锥形沟内进行插入成形。
4.权利要求3中记载的电熔融粘合式连接装置,其中在上述的锥形沟的拐角部与内端面的内侧拐角部的至少一方上装设O形环,然后将接头部件与连接部件成形为一体。
5.权利要求3或4中记载的电熔融粘合式连接装置,其中在上述的锥形沟侧的端面部装设薄片,将接头部件与连接部件成形为一体。
6.一种电熔融粘合式连接装置,其特征在于在阀门、接头类的金属制连接部件上形成阶梯状的连接筒部,将内藏有发热体的合成树脂制的电熔融粘合式接头部件与上述的连接部件通过插入成形成形为一体,同时在外嵌在上述连接筒部的接头部件的外周面上配合金属环。
7.权利要求6中记载的电熔融粘合式连接装置,其中将配合在接头部件的外周面上的金属环的外周制成凹凸状以拉紧接头部件。
8.权利要求6中记载的电熔融粘合式连接装置,其中将上述的金属环横跨接头部件的外周面及与其相邻的连接部件的外周面而配合。
9.一种电熔融粘合式连接装置,其中在权利要求8中记载的金属环的连接部件侧的端部上形成挡边,将该挡边固定在连接部件的外周沟上。
10.一种电熔融粘合式连接装置,在权利要求6—9中任一个记载的电熔融粘合式连接装置中,在金属制连接部件的连接筒部的外端面及内端面上形成燕尾沟、楔形沟或锥形沟。
11.一种电熔融粘合式连接装置,在权利要求6—10中任一个记载的电熔融粘合式连接装置中,在连接筒部的外周面上形成凹凸部、锯齿部、旋轮线部、多个洼陷部中的一个,或是将这些适当组合,或者在凹凸部的凸部上施行旋轮线。
全文摘要
在阀门的凸缘柱头11上形成阶梯状的连接筒部12。在该连接筒部12的外端面上形成燕尾沟13、在内端面上形成燕尾沟14。一方面,将内藏有发热体18的合成树脂制的接头部件16与连接部件11通过插入(insert)成型成型为一体。在该接头部件16的外周上配合升高温度的金属环29,金属环29冷却后勒紧接头部件16的树脂。可提供一种在大直径的金属制连接部件与合成树脂制的接头部件的粘合面间不产生间隙,可显著提高强度及密封性的连接装置。
文档编号F16L25/00GK1121568SQ9511763
公开日1996年5月1日 申请日期1995年10月24日 优先权日1994年10月25日
发明者中西定之, 藤原示, 岸田喜之, 林长宁 申请人:株式会社基茨
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