树脂制端面对接接头和该接头的熔接方法以及配管器材的制作方法
【专利摘要】本发明提供树脂制端面对接接头和该接头的熔接方法以及配管器材，即使在熔接具有短筒形状的熔接环状部的接头的情况下，也能够通过通常的熔接机的夹钳确保固定余量和适当的心间尺寸，同时能够使其位于同轴上来进行心对齐。用于解决其课题的手段是一种树脂制端面对接接头，在接头基部（12）设置与接头基部内的流路（15）连通的多个熔接环状部（13、14），在该熔接环状部的至少一个熔接环状部同轴上并且在所述接头基部的外端设置熔接机夹钳用的固定部（18、19）。
【专利说明】树脂制端面对接接头和该接头的熔接方法以及配管器材
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体工业、食品工业、药品工业、生物技术工业、化学工业等所使用的树脂制端面对接接头和该接头的熔接方法以及配管器材。
【背景技术】
[0002]对于半导体工业、食品工业、药品工业、生物技术工业、化学工业等的领域等所使用的管材，要求耐化学腐蚀性、耐热性、高的清洁度等。作为满足这些要求的管材采用例如PFA (全氟烷氧基乙烯共聚物树脂)等的氟树脂。
[0003]这样的工业领域中的生产线的配管，存在将由PFA树脂构成的热可塑性树脂制的接头彼此或者该接头和管等进行端面对接熔接而构成的情况。
[0004]在将热可塑性树脂制的接头或管等(以下称为工件)的管端面彼此进行对接熔接的情况下，存在如下方法，在非接触的状态下，在加热器的两侧将双方的工件的管端面定位在同轴上，利用加热器的热量进行加热成为适当的熔融状态时，将双方的管端面彼此压住来进行熔接。
[0005]作为通过该方法将工件的管端面彼此熔接的装置公知有专利文献I的熔接机。如图9所示，该熔接机I是在加热器2的两侧以非接触状态配置熔接的一对工件3、3，加热它们的管端面4、4使其熔融，但在加热及熔融时，为使工件3、3的管端面4、4不与加热器2接触地以适当的距离进行固定，另外，为了在工件3、3的管端面4、4成为适当的熔融状态之后使至少一方的管端面在同轴上移动，压住两工件3、3的管端面4、4来进行熔接，在加热器2的两侧设置一对夹钳5、5，通过该夹钳5、5紧固把持工件3、3。
[0006]另外，专利文献2介绍了使用这样的熔接装置防止有害的内表面焊道地将工件彼此熔接的熔接方法。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开平8-156102号公报
[0010]专利文献2:日本特开2004-216859号公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
[0012]在上述的专利文献I的熔接机及专利文献2的熔接方法中，在树脂接头的熔接环状部为短尺寸且短筒形状的情况下，在熔接环状部不能充分地取得用于通过夹钳紧固固定的固定余量，所以不能通过夹钳紧固固定熔接环状部，需要使用特殊的固定用夹具将树脂接头自身固定在熔接机上。
[0013]但是，使用特殊的固定用夹具将该树脂接头固定在熔接机上，不仅施工作业麻烦，为了将接头彼此的管端面的轴心对齐，还需要大量时间，另外，接头彼此的熔接部还会发生错位，所以为解决这些课题，期望提出一种能够高精度地加热熔融并熔接管端面的树脂制接头。
[0014]本发明是为解决上述课题而开发的，其目的是提供一种树脂制端面对接接头和该接头的熔接方法以及配管器材，即使在熔接具有短筒形状的熔接环状部的接头的情况下，也能够通过通常的熔接机的夹钳确保固定余量和适当的心间尺寸，同时能够使其位于同轴上来进行心对齐。
[0015]解决课题的技术方案
[0016]为实现上述目的，技术方案I的发明是一种树脂制端面对接接头，其中，在接头基部设置有与接头基部内的流路连通的多个熔接环状部，在该熔接环状部的至少一个熔接环状部的同轴上且在所述接头基部的外端设置有熔接机夹钳用的固定部。
[0017]技术方案2的发明是一种树脂制端面对接接头，其中，所述熔接环状部形成为短筒形状，在该熔接环状部的同轴上形成的固定部做成外径与熔接环状部的外径相同的圆形。
[0018]技术方案3的发明是一种树脂制端面对接接头，其中，设置在所述接头基部的熔接环状部采用弯管形状、T形或角接T形中的任一个。
[0019]技术方案4的发明是一种树脂制端面对接接头的熔接方法，其中，在设置在接头基部的熔接环状部同轴上且在所述接头基部的外端一体地突出形成有圆形固定部，通过熔接机的夹钳把持固定该固定部，并通过非接触的加热器使所述熔接环状部的端面彼此加热熔融，之后利用将所述熔接环状部彼此压住来将管端面彼此熔接。
[0020]技术方案5的发明是一种树脂制端面对接接头的熔接方法，其中，通过夹钳将所述熔接环状部形成为短筒形状的接头彼此的所述固定部把持固定，然后，将短筒形状的熔接环状部熔接，成为具有最短的心间尺寸的最短熔接。
[0021]技术方案6的发明是一种树脂制端面对接接头的熔接方法，其中，将使所述固定部通过夹钳把持固定了的短筒形状的熔接环状部的端面与管的端面或机械接头的管端面、或者阀、压力、流量等的传感器或过滤器等的连接端面中的任意一个的工件彼此熔接。
[0022]技术方案7的发明是一种配管器材，其由通过夹钳紧固把持固定部，来将树脂制端面对接接头固定在熔接机上的熔接方法构成，所述树脂制端面对接接头，在接头基部设置有与接头基部内的流路连通的多个熔接环状部，在该熔接环状部的至少一个熔接环状部的同轴上且在所述接头基部的外端设置有熔接机夹钳用的固定部。
[0023]发明的效果
[0024]根据技术方案I的发明，不使用固定用夹具，通过通常的熔接机的夹钳就能够在同轴上且以适当的心间尺寸紧固固定，所以能够可靠且容易地将具有短筒形状的熔接环状部的各种热可塑性树脂等的接头熔接，特别地，能够实现接头彼此的最短熔接，进而能够应对装置自身的小型化，并且显著有助于配管空间的缩小化和紧凑化。
[0025]根据技术方案2的发明，由于固定部做成外径与熔接环状部的外径相同的圆形，因此不需要特别的夹具，通过通常的熔接机的夹钳就能够在同轴上紧固固定，而且，由于能够充分地确保固定宽度的量的长度即固定余量，所以施工性和作业性显著良好。
[0026]根据技术方案3的发明，能够适用于弯管形、T形或角接T形等各种的接头。
[0027]根据技术方案4的发明，能够提供有用的熔接方法，即使熔接环状部是短筒形状且不能确保固定宽度的量的长度的尺寸，也能够通过通常的熔接机的夹钳容易地紧固固定，并且能够以适当的心间尺寸进行固定，并且可靠地保持在同轴上，还能够容易地进行心对齐，不担心错位等。
[0028]根据技术方案5的发明，由于能够可靠地将具有短筒形状的熔接环状部的接头彼此熔接，所以能够容易地构成具有最短的心间尺寸的接头部件，因此显著有助于紧凑化。
[0029]根据技术方案6的发明，在紧固固定具有短筒状的熔接环状部的接头的固定部的状态下，不仅能够可靠地将接头彼此熔接，还能够可靠地将接头与管、机械接头或阀等的工件溶接。
[0030]根据技术方案7的发明，由于能够提供将接头彼此、接头与管、接头与机械接头、或者接头与阀等的工件熔接了的配管器材，所以能够应对例如药液提供装置等的小型化，还能够容易地应对配管空间的缩小化，因此能够显著有助于紧凑化，并且能够进行稳定的熔接作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是表示本发明中的树脂制端面对接接头的弯管形状的接头的立体图。
[0032]图2是图1的剖视图。
[0033]图3是表示将图1的接头彼此进行最短熔接的状态的主视说明图。
[0034]图4是将图3所示的接头彼此进行了熔接的配管器材的放大主视图。
[0035]图5是表示本发明中的树脂制端面对接接头的T形接头的立体图。
[0036]图6是表示本发明中的树脂制端面对接接头的角接T形接头的立体图。
[0037]图7 (a)是表示对具有短筒形状的熔接环状部的接头和弯管接头进行熔接的状态的说明图。图7 (b)是表示对具有短筒形状的熔接环状部的接头和管进行熔接的状态的说明图。图7 (C)是表示对具有短筒形状的熔接环状部的接头和阀的管进行熔接的状态的说明图。图7 (d)是表示对具有短筒形状的熔接环状部的接头和机械接头的管进行熔接的状态的说明图。
[0038]图8是表示将本发明中的接头的固定部紧固把持在专用套管压入上夹具并对套管进行压入施工的状态的说明图。
[0039]图9是表示将以往的树脂制接头彼此进行熔接时，通过夹钳紧固把持的状态的图。
【具体实施方式】
[0040]以下，基于附图详细说明本发明的树脂制端面对接接头的实施方式。在图1、2中，示出了本发明的树脂制端面对接接头的弯管形状的接头，图1示出了从斜上方观察该接头的立体图，图2示出了该接头的剖视图。
[0041]树脂接头将热可塑性树脂作为材料，但热可塑性树脂可以列举PFA、PTFE、FEP、ETFE, PVDF, PVF、PCTFE, ECTFE等的氟树脂，或者偏二氯乙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、苯乙烯、ABS、聚碳酸酯、聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸树脂、丁酸盐、乙酸盐、聚酰胺、聚缩醛、AS、偏二氟乙烯等。本发明的树脂制端面对接接头使用PFA。
[0042]在图1中，树脂制端面对接接头的弯管形状的接头11由内部具有流路15的接头基部12、熔接工件的熔接环状部13和短筒形状的熔接环状部14构成。[0043]在接头基部12的外端，与熔接环状部13、14的中心轴16、17同轴地分别突出设置有用于通过熔接机的夹钳紧固把持的固定部18、19。
[0044]熔接环状部13、14以接头基部12为起点设置。在熔接环状部13、14的内部形成有流路20、21，流路20、21与形成在接头基部12内的流路15连通。
[0045]在图中，熔接环状部13形成为长筒形状，熔接环状部14形成为短筒形状，但接头11的结构不限于此。例如，可以是熔接环状部13、14预先都形成为长筒形状，在使用时将适当选择的熔接环状部切断成所需的长度来缩短，也可以是熔接环状部13、14都形成为短筒形状。
[0046]设置在接头基部12的外端的固定部18、19为圆形，并且其外径22、23形成得与熔接环状部13、14的外径24、25相同。突出设置的固定部18、19的外周为了通过熔接机的夹钳可靠地紧固把持，需要形成为圆柱形，但固定部18、19的顶部26、27不需要形成为平坦面，例如图2中的固定部19也可以如双点划线28所示地存在凹陷。即，在该情况下，能够实现材料的节约、重量减轻。
[0047]本实施例中的接头11也在接头基部的外端与熔接环状部12、13同轴地设置有固定部，除此以外，与以往的树脂接头的规格相同，但不限于此。此外，在本实施例中，熔接环状部12、13的公称通径为25.4mm (I英寸)。
[0048]固定部18、19为通过熔接机的夹钳被可靠地紧固把持而需要具有充分的高度。一般来说，熔接机的夹钳的宽度即固定余量处于6?15mm的范围，但不需要将固定部18、19的高度29、30设定成与夹钳的宽度相等，通过夹钳紧固把持固定部时，只要有能够不抖动地可靠地固定接头的高度即可。
[0049]如上所述，即使固定部的高度与接头整体的大小相比被设定得充分地小，也能够通过夹钳可靠地紧固把持接头，因此能够使接头基部的外部产生的突起为最小限度。由此，固定部不会与其他工件干涉，从而能够紧凑地构成配管。
[0050]另外，由于固定部被设置在接头基部的外端，所以从加热器面到固定部的距离与以往的熔接接头的情况下的从加热器面到熔接环状部的夹钳紧固把持部的距离没有大的差异，确保了适当的心间尺寸。
[0051]由于固定部18、19的外径22、23形成得与熔接环状部13、14的外径24、25相同，所以能够直接使用能够紧固把持熔接环状部13、14的夹钳，因此在使用本发明的树脂制端面对接接头时，不需要重新准备与以往的夹钳尺寸不同的夹钳。
[0052]如图2所示，由于接头11的固定部18与熔接环状部13的中心轴16同轴地且以具有与熔接环状部13的外径24相同的外径的圆形被突出设置在接头基部12的外端，所以在通过熔接机的夹钳紧固把持固定部18的情况下的熔接环状部13和熔接机之间的位置关系与在通过夹钳紧固把持熔接环状部13的情况下的熔接环状部13和熔接机之间的位置关系相同。
[0053]在熔接机中，若通过夹钳紧固把持熔接的工件，则该工件的中心轴被设定成与熔接机的轴心一致，所以若通过夹钳紧固把持接头11的固定部18，则该固定部和中心轴为同轴的熔接环状部13的中心轴16与熔接机的轴心一致。
[0054]上述关系对于与接头11的另一个熔接环状部14的中心轴17同轴地形成在接头基部12的外端上的固定部19来说也成立。[0055]因此，即使是在将为形成为短筒形状而不能确保夹钳的固定余量的熔接环状部14熔接在工件上的情况下，仅通过夹钳紧固把持固定部19，就能够将熔接环状部14的中心轴17与轴心对齐地安装在熔接机上，因此作业性显著提高。
[0056]另外，若将工件熔接在如熔接环状部14那样地形成为短筒形状的熔接环状部，则能够将熔接部的焊道的位置设置在树脂接头附近，该焊道不妨碍配管支架或传感器等的安装，有助于配管的紧凑化。
[0057]另外，由于固定部18、19形成为圆形，所以如图1所示，固定部18、19的中心轴31、32和固定部的外周33、34之间的距离35、36是一定的。因此，在通过夹钳紧固把持固定部19，将工件熔接在熔接环状部14的端部37的情况下，即使是熔接环状部13围绕中心轴17旋转，将熔接环状部13的端部38朝向任一方向地通过夹钳紧固把持固定部19的情况，作为与固定部19同轴的熔接环状部14的中心轴17也与熔接装置的轴心一致。
[0058]因此，即使相对于熔接的工件，使树脂接头11围绕熔接环状部14的中心轴旋转适当的角度量，由于被熔接工件的中心轴和树脂接头11的熔接环状部14的中心轴一致，所以不会在熔接部发生不一致。由此，对于被熔接工件来说，熔接树脂接头11的角度不会受到限制，能够以随意的旋转角度熔接，能够使所使用的配管长度最短，从而紧凑地构成配管，并且能够任意地熔接自由的方向性的接头。
[0059]在图3及图4中，如果通过形成为短筒形状的熔接环状部14彼此来熔接2个树脂接头11，则能够以最短的心间尺寸将树脂接头11彼此熔接。在该情况下，由于不能通过夹钳紧固把持树脂接头11的熔接环状部14，所以如图3所示，通过夹钳39的把持面40紧固把持树脂接头11、11的固定部19、19的外周34，由此，能够在熔接机41的加热器42的两侧以与加热器42非接触的状态，使熔接环状部14、14的端部37、37相对地进行固定。此时，仅通过夹钳39、39紧固把持树脂接头11、11的固定部19、19，一对树脂接头11、11的熔接环状部14、14的轴心就能够如上所述那样一致。
[0060]图4所示的结构是以最短的心间尺寸将树脂接头11彼此熔接而成的配管器材43。像这样，由于能够短地形成心间尺寸44，所以通过使用配管器材43，能够紧凑地构成装置的配管。
[0061]另外，由于能够使熔接的熔接环状部14、14彼此的轴心完全对齐地进行熔接，所以能够简单地做成高品质的配管器材，其不会在熔接部45产生阶梯而阻碍液体的顺畅流动、不会产生液体聚集、不会使颗粒滞留、脱离。
[0062]本发明的适用不限于本实施例的弯管型树脂接头11，只要是在接头基部设置有与接头基部内的流路连通的多个熔接环状部，在与该熔接环状部的至少一个熔接环状部同轴上并且在所述接头基部的外端设置熔接机夹钳用的固定部的接头就都能够适用。例如，对于图5所示的T形接头46、图6所示的角接T形接头47，当然也能够同样地适用。
[0063]在图5的T形接头46及图6的角接T形接头47中，环状熔接部48中的一个形成为短筒形状，但也可以与弯管形状的接头11的情况同样地，将全部的熔接环状部48预先成形为长筒形状，并在使用时将使用固定部49熔接的熔接环状部48与所需的长度对应地切断而缩短，也可以将使用固定部49熔接的熔接环状部48的全部形成为短筒形状，这些都是根据实施情况任意选择的。
[0064]以下，关于本发明中的端面对接接头的熔接方法的一例进行说明。[0065]首先，准备与设置在接头基部的熔接环状部14同轴地将圆形固定部19 一体地突出形成在所述接头基部12的外端的接头11、及与该接头11进行熔接的工件50，如图3所示，通过熔接机41的夹钳39紧固把持来固定所述接头11的固定部19，并且通过夹钳39紧固把持来固定所述工件50，使接头11和工件50与熔接机41的加热器42相对地配置。
[0066]以与加热器非接触的状态加热所述接头11的熔接的端面37及所述工件50的熔接的端面51，使其熔融。接头11和工件50的熔接的端面37、51充分地被加热熔融之后，将两端面彼此压住来熔接。
[0067]在本发明中的端面对接接头的熔接方法中，即使不能在接头11的熔接环状部14确保通过夹钳39紧固把持的固定余量的情况下，也不需要如以往的熔接方法那样地准备用于紧固把持接头自身的专用夹具，通过以往的夹钳39，在熔接的熔接环状部14同轴上，紧固把持被外设于接头基部12的固定部19，由此能够将接头11固定在熔接机41，所以作业效率显著提高。
[0068]另外，若在熔接的熔接环状部14同轴上，通过夹钳39紧固把持设置在接头基部12的外端的固定部19，则能够与熔接机41的轴心对齐地固定熔接环状部14，不需要进行以往需要长时间的麻烦的作业即轴心对齐，能够以短时间正确地进行接头的熔接作业。
[0069]通过本发明中的熔接方法熔接本发明中的端面对接树脂接头的情况与通过以往的熔接方法熔接以往的树脂接头的情况之间的实质性不同，仅在于通过夹钳紧固把持本发明中的端面对接树脂接头的固定部并固定在熔接机上的工序，其他工序与通过以往的熔接方法熔接以往的树脂接头的情况没有任何变化。因此，只要是熟习以往的熔接方法的作业者，不需要任何的作业训练，就能够简单且可靠地使用以往的熔接机及夹钳进行熔接作业，所以经济价值极大。
[0070]以上说明的接头的熔接方法不限于本发明中的端面对接接头和特定工件的熔接，如下所述地能够适用于与各种工件熔接的情况。
[0071]在熔接具有短筒形状的熔接环状部的接头52和弯管接头53的情况下，如图7(a)所示，对于具有短筒形状的熔接环状部的接头52，通过夹钳55紧固把持固定部54，而对于弯管接头53，通过夹钳55紧固把持长筒形状的熔接环状部56，并相对地配置在加热器57的两侧，使各自的端面加热熔融来进行熔接。
[0072]在熔接具有短筒形状的熔接环状部的接头58和管或管件等的管状部(以下简称为“管”)59的情况下，如图7 (b)所示，对于具有短筒形状的熔接环状部的接头58，通过夹钳55紧固把持固定部54，而对于管59，通过夹钳55紧固把持适当的位置，并相对地配置在加热器57的两侧，使各自的端面加热熔融来进行熔接。
[0073]在熔接具有短筒形状的熔接环状部的接头52和阀60的管61的情况下，如图7(c)所示，对于具有短筒形状的熔接环状部的接头52，通过夹钳55紧固把持固定部54，而对于阀60，通过夹钳55紧固把持管61，并相对地配置在加热器57的两侧，使各自的端面加热熔融来进行熔接。
[0074]在熔接具有短筒形状的熔接环状部的接头52和机械接头62的管63的情况下，如图7(d)所示，对于具有短筒形状的熔接环状部的接头52，通过夹钳55紧固把持固定部54，而对于机械接头62，通过夹钳55紧固把持管63，并相对地配置在加热器57的两侧，使各自的端面加热熔融来进行熔接。[0075]本发明中的树脂制端面对接接头和熔接方法不限于接头彼此的熔接，还可以做成将接头和管、接头和机械接头、或者接头和阀、各种传感器或过滤器等熔接而成的各种配管器材。通过适当选择地使用它们，能够排除接头的不必要的熔接环状部等，仅由真正必要的部分构成配管，所以能够使例如药液提供装置等的配管小型化。
[0076]另外，如图8所示，存在与本发明中的接头64的固定部65的本例不同的使用方式。即，能够通过夹钳66紧固把持固定部65并压入套管69。另外，还能够将固定部65推压固定在如专用套管夹具67那样的平坦的抵接面68，在套管69压入时，即使施加力，接头64也稳定地不移动，所以能够容易地将套管69压入熔接环状部70，能够提高作业性。此外，图中71是联管螺母。
[0077]如上所述，通过本发明中的熔接方法熔接本发明中的树脂接头的情况与通过以往的熔接方法熔接以往的树脂接头的情况相比，不仅能够有效率且正确地实施熔接作业，并且不需要对新作业熟习，使用以往的熔接机及夹钳就能够进行熔接作业，所以不会产生经济上的负担，其在工业上的利用价值及经济价值极大。
[0078]附图标记的说明
[0079]11弯管形状的接头
[0080]12接头基部
[0081]13、14、49、69 熔接环状部
[0082]18、19、54、65 固定部
[0083]39 夹钳
[0084]41熔接机
[0085]42加热器
[0086]43配管器材
[0087]46、64 T 形接头
[0088]48角接T形接头
【权利要求】
1.一种树脂制端面对接接头，其特征在于，在接头基部设置有与接头基部内的流路连通的多个熔接环状部，在该熔接环状部的至少一个熔接环状部的同轴上且在所述接头基部的外端设置有熔接机夹钳用的固定部。
2.如权利要求1所述的树脂制端面对接接头，其特征在于，所述熔接环状部形成为短筒形状，在该熔接环状部的同轴上形成的固定部做成外径与熔接环状部的外径相同的圆形。
3.如权利要求1或2所述的树脂制端面对接接头，其特征在于，设置在所述接头基部的熔接环状部做成弯管形状、T形或角接T形中的任一个。
4.一种树脂制端面对接接头的熔接方法，其特征在于，在设置在接头基部的熔接环状部同轴上且在所述接头基部的外端一体地突出形成圆形固定部，通过熔接机的夹钳把持固定该固定部，并通过非接触的加热器将所述熔接环状部的端面彼此加热熔融，之后通过将所述熔接环状部彼此压住来将管端面彼此熔接。
5.如权利要求4所述的树脂制端面对接接头的熔接方法，其特征在于，通过夹钳将所述熔接环状部形成为短筒形状的接头彼此的所述固定部把持固定，然后，将短筒形状的熔接环状部熔接，成为具有最短的心间尺寸的最短熔接。
6.如权利要求4或5所述的树脂制端面对接接头的熔接方法，其特征在于，将使所述固定部通过夹钳把持固定了的短筒形状的熔接环状部的端面与管的端面或机械接头的管端面、或者阀、压力、流量等的传感器或过滤器等的连接端面中的任意一个的工件彼此熔接。
7.—种配管器材，其特征在于，通过将所述权利要求1至6中任一项所述的接头熔接而构成。
【文档编号】F16L47/02GK103562612SQ201280025755
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年1月17日 优先权日:2011年11月11日
【发明者】长谷川隆 申请人:株式会社开滋Sct