(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）を備えたスリーブ（１２）との継手接続（１７）を、溶接装置（１）による誘導加熱によって確立する装置及び方法を対象とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形された熱可塑性材料から作られたキャリヤ（９）と、
前記キャリヤ（９）の内部に少なくとも部分的に埋め込まれた少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）と
を備えるスリーブ。
【請求項２】
少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）が、前記キャリヤ（９）の接触面（１８）に対して等距離の位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のスリーブ。
【請求項３】
前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）がリング形であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスリーブ。
【請求項４】
前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）が、開口（２５）を有する穿孔された金属シートからなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項５】
前記穿孔体の前記開口（２５）の横断面と隣接する中実のサセプタ表面との比が、４０％〜６５％の範囲にあることを特徴とする、請求項２に記載のスリーブ。
【請求項６】
前記穿孔体の前記開口（２５）が、継手接続（１７）において前記サセプタ（１３、１４）を貫通するブリッジ（２７）を形成するのに適した射出成形されたプラスチック材料で少なくとも部分的に満たされていることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）が非腐食性材料から作られていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項８】
少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）が、ステンレス鋼又はアルミニウム又はチタンから作られていることを特徴とする、請求項７に記載のスリーブ。
【請求項９】
前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）が前記接触面（１８）と同じ高さに配置されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのサセプタが、射出成形された材料によって埋められて、前記接触面（１８）よりも最大１ｍｍ深い位置に配置されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのサセプタが、接触面（１８）の方向において配置された突起を備え、前記突起が距離手段の役目を果たすことを特徴とする、請求項１０に記載のスリーブ。
【請求項１２】
前記埋め込まれた少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）の特性に関する情報を記憶したタグを備えることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項１３】
前記タグが、１次元若しくは２次元バーコード又はＲＦＩＤタグであることを特徴とする、請求項１２に記載のスリーブ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）の温度を決定する手段を備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のスリーブ。
【請求項１５】
前記熱を決定する前記手段がＲＦＩＤタグであることを特徴とする、請求項１２に記載のスリーブ。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のスリーブ（１２）によって継手接続を確立する溶接装置（１）において、
電磁場フィールドを発生させるコイル（３）と、
前記コイル（３）を駆動するＨＦ発生装置と、
前記ＨＦ発生装置及び／又は前記コイル（３）に相互接続されて、溶接工程を制御する制御手段と、
前記スリーブ（１２）に埋め込まれたサセプタの特性に関する情報を前記制御手段に提供する入力手段（２２、２３）と
を備えることを特徴とする溶接装置。
【請求項１７】
前記入力手段が、バーコードリーダ及び／又はキーボード及び／又はタッチスクリーン及び／又はＲＦＩＤ読取り手段であることを特徴とする、請求項１６に記載の溶接装置。
【請求項１８】
当該溶接装置が、いくつかのスリーブ（１２）及び／又はサセプタ（１３、１４）に関する情報及び特性が記憶されたデータベース手段を備え、又は、溶接装置が、前記データベース手段に相互接続されていることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の溶接装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの部品（１０、１１）と、少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）及びキャリヤ（９）を備える請求項１〜１５のいずれか一項に記載のスリーブ（１２）との間に継手接続（１７）を確立する方法であって、
ａ）前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）が前記少なくとも１つの部品（１０、１１）の接続面（２６）に隣接して配置されるように、前記少なくとも１つの部品（１０、１１）及び前記スリーブ（１２）を配置するステップと、
ｂ）前記スリーブ（１２）及び前記少なくとも１つの部品（１０、１１）を、溶接装置（１）のコイル（３）の有効範囲内に配置するステップと、
ｃ）前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）内に電流（３６）が誘導されるように、前記コイル（３）によって振動電磁場（３５）を発生させるステップと、
ｄ）前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）の材料の電気抵抗によって前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）が加熱されるように、前記電磁場（３５）のレベルを調整するステップと、
ｅ）前記少なくとも１つのサセプタ（１３、１４）の周囲の前記キャリヤ（９）の材料、及び前記接続面（２６）に隣接した前記少なくとも１つの部品（１０、１１）の材料が表面的に融解し、互いに接合するまでのある時間の間、前記電磁場（３５）を印加するステップと、
ｆ）前記スリーブ及び前記少なくとも１つの部品の材料が硬化し、継手接続を形成するまで、前記融解した材料を冷ますステップと
を含む方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのサセプタがリング状の形状を有し、前記コイル（３）と概ね同軸に配置されていることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのサセプタの周囲の前記キャリヤの材料が２４０℃ないし３００℃に加熱されることを特徴とする、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのサセプタの温度が、印加された前記電磁場の強度及び時間並びに出発温度の関数として決定されることを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのサセプタの熱特性が、水クエンチ（water quench）中で前記サセプタが誘導加熱される熱量測定法、及び／又は加熱の間、前記サセプタに相互接続されたセンサによって決定されることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのサセプタの特性に関する情報がデータベース手段に記憶されていることを特徴とする、請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのサセプタの特性に関する情報が、前記少なくとも１つのサセプタに取り付けられたタグに記憶されていることを特徴とする、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状構造物、特に熱可塑性材料製の管状構造物を溶接によって接続する分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、熱可塑性材料から作られた管を接続するいくつかの方法が知られている。
【０００３】
特開２００５−２１４２５１号に記載の構成の目的は、接続パイプ体に樹脂パイプを溶接することにあり、圧縮されたコイルばねを有する接続溶接体が、接続パイプ体の外周部分に取り付けられ、その上に、樹脂パイプが押圧される。コイルばねから所定の距離のところに誘導加熱装置が配置され、この装置によって、コイルばねを加熱するための誘導電流が誘導される。加熱されたコイルばねは、周囲の樹脂を融解させることで、圧縮された状態から延びる。融解した材料の硬化によって、樹脂パイプが接続パイプ体に溶接される。この装置の１つの問題は、関与する部品の準備及び製造が難しいことである。
【０００４】
英国特許２４０６３０３号は、ポリマー材料から形成されたパイプラインの端領域を接続する電気溶接フィッティング（ｆｉｔｔｉｎｇ）を対象としている。この溶接フィッティングは、使用時にはパイプラインに隣接して置かれるこのフィッティングの表面に配置された電気加熱要素を備える。溶接工程の進捗を指示するためのインジケータピンが予見される。このインジケータピンは、フィッティングのパイプラインから遠い側の凹みの中に配置される。この装置の電気溶接システムは、電気コイルがエネルギーを供給するために外側コネクタを必要とする。これは製造するのが難しく、さらに、フィッティングに弱い領域が生じる危険がある。
【０００５】
欧州特許１５２０６８４号は、プラスチック物品間に溶接継手を形成する溶接アセンブリを対象としている。このアセンブリは、相互接続可能な第１及び第２のプラスチック物品を備え、相互接続可能な少なくとも一方のプラスチック物品が、膨張可能な熱可塑性材料から形成される。前記第１のプラスチック物品と前記第２のプラスチック物品の間に溶接要素が配置される。前記溶接要素が活動化されると、プラスチック物品の表面層が膨張して、溶接領域の第１のプラスチック物品と第２のプラスチック物品との間の空隙が狭くなる。それにより、第１のプラスチック物品と第２のプラスチック物品とが１つに融着されて、溶接継手を形成する。
【０００６】
米国特許公開２００２−１７０６６６号は、基板及び基板上のコーティングを加熱する方法を対象としている。このコーティング上にサセプタ（ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）要素が取り付けられ、サセプタ要素及び基板に誘導的に電流が流され、それによって基板及びコーティングが加熱される。
【０００７】
特開２００４−０５２９９３号は、溶接によってパイプを接合する高周波誘導加熱部材を対象としている。高周波誘導加熱部材は、主に熱可塑性樹脂から作られたパイプを高周波誘導加熱によって溶かし、接合する。薄板形の鉄又はステンレス鋼などの磁性金属が、円筒形又は多角形に成形され、或いは、この金属が、多くの穴及び凹部を備える。この金属は、パイプのすき間部分に保持され、高周波誘導加熱によって加熱されて、溶接される。
【０００８】
米国特許４８４２３０５号は、ポリブテンなどの非収縮性のプラスチックから作られたパイプを接続する管継手を対象としている。この管継手は、パイプ端に面し、パイプ端の外面と対合したテーパの付いた内面を有するスリーブ体を備える。継手を形成する領域を、例えばスリーブ体に埋め込まれた加熱要素によって加熱することにより、接続が実施される。継手を形成するため、スリーブ体は、画定されたテーパをその内面に有するように製作される。挿入されるパイプ端は、対応するテーパを外面に有するように形成され、すき間がなくなるまでスリーブ体に挿入される。次いで、スリーブの内面部分及びパイプ端の外面部分が融解して、硬化後に均質な継手が形成されるような規定の時間の間、熱源に通電される。
【０００９】
国際公開第９６／２８６８３号パンフレットは、ポリマーコーティングされた金属パイプライン間の継手を記載しており、この継手は、継手の両側のコーティングを覆うように配置された、内側に接着剤が塗られた熱回収可能スリーブで覆われている。コーティングされたパイプライン上への熱回収可能スリーブの回収の前に、継手の両側のパイプラインコーティング上に、金属メッシュ要素が配置される。スリーブの回収の後、誘導加熱器によって継手全体が加熱されて、継手領域の裸のパイプと回収されたスリーブとの間だけでなく、メッシュ要素によって、継手の両側のパイプライン上のポリマーコーティングと回収されたスリーブとの間にも高温が発生する。
【００１０】
国際公開第９４／１３４５７号パンフレットは、溶接領域内に埋め込まれた誘導部材内に電流を誘導することによって１つに溶接された管及びソケットを対象としている。この誘導部材の温度は、部材がそのキュリー温度に達するまで上昇し、その時点で温度の上昇は止まる。誘導部材は、スピゴットとソケットの一方又は両方、或いはこれらの２つの間に挿入された別個のカラー（ｃｏｌｌａｒ）に埋め込むことができる。誘導部材内に電流を誘導する溶接器具は、電流を誘導し、同時にスピゴット上にソケットを固定するクランプの形態をとることができる。ソケットを形成する１つの方法は、押出し成形を利用し、管端を膨張させるステップと、誘導部材を含むカラー上で管端を収縮させるステップとを含む。
【００１１】
欧州特許１３６９６３６号は、電気溶接工程によってパイプラインに接続された、熱可塑性材料から作られたパイプライン接続用の電気溶接スリーブを対象としている。この電気溶接スリーブは、第１及び第２のパイプライン構成要素に接続可能な２つの接続領域を有する。電気溶接スリーブは、誘導溶接工程を使用して、パイプライン構成要素の第１の接続領域に接続される。
【００１２】
米国特許５４６２３１４号は、ヒータを備えたボディを有する電気融着フィッティングを対象とする。このヒータは、所定のキュリー温度を有する磁性合金ユニットを、その継手面の近くに、ヒータの表面が継手面に対して露出するような方法で含む。このボディの継手面を、結合する部材の継手面と接触させ、電磁誘導によって磁性合金ユニットに高周波電流が流れると、磁性合金ユニットは発熱する。磁性合金ユニットの温度は、その温度自己制御機能によって所定のキュリー温度に保たれる。キュリー温度を融着温度に設定すると、ボディ及び部材の継手面を互いに結合することができる。
【００１３】
英国特許８０８７２５号は、溶接重ね継手を形成するための熱可塑性材料から作られた接続部材を開示している。この接続部材は、継手を形成する部材の領域において材料を局所的に軟化させる埋込み式の加熱手段を有する。この加熱手段は、電気抵抗線、高周波誘導加熱にかけられる金属リング、或いは中空リング若しくはコイル状に巻かれた管の中に収容されたコルダイト、又は粉末金属、合金若しくはシリサイドと酸化剤の混合物からなる可燃材料を含むことができる。この混合物は自立式であり、又は一時的な可融容器の中に置かれる。加熱要素は、ワイヤメッシュの形態又は２重始動コイルを形成するワイヤループの形態をとることができる。
【００１４】
独国特許１０８６４２６号は、熱可塑性材料から作られた管などの絡み合った２つの部品を誘導加熱によって接続する方法を示している。絡み合った２つの部品間に電気誘導加熱可能な箔が挿入／配置され、次いで、これらの２つの部品がそれらの境界層に沿って１つに溶接されるまで、この箔が誘導加熱によって加熱される。
【００１５】
米国特許２７３９８２９号は、管の隣接する材料に誘導加熱によって融着されたプラスチック管継手を対象としている。この管継手はしたがって、プラスチック管継手の端部に挿入された不連続金属帯を備える。この管継手の開口に管を挿入するため、プラスチック管継手の直径を増大させる膨潤剤が使用される。膨潤剤は蒸発するので、直径は小さくなり、プラスチック管継手は収縮して管の端部に接する。次いで、金属帯が誘導加熱され、その結果、管のプラスチック材料とプラスチック管継手とが１つに融着される。この方法の１つの欠点は、有毒であり、したがって危険な膨潤剤、及びそれによって生じる環境に対する負荷である。他の欠点は、管継手をパイプに接合する時間がかかる方法であることである。
【００１６】
誘導加熱は、電磁誘導によって金属体を加熱するプロセスであり、金属内で渦電流が発生し、抵抗が金属のジュール加熱を引き起こす。一般的な誘導加熱器はコイルを備え、このコイルに高周波ＡＣが流される。磁気ヒステリシス損によってさらに熱が発生することもある。
【００１７】
電磁誘導による加熱によって材料を溶接する誘導溶接は、従来技術においてよく知られている。溶接装置は一般に、無線周波電流が流されて高周波電磁場を発生させる誘導コイルを含む。このコイルは、導電性又は強磁性加工物に電磁場が作用するように配置される。鋼などの導電性加工物では、主たる熱効果が抵抗加熱（磁気誘導された電流）である。強磁性加工物、例えば強磁性粒子が注入されたプラスチックでは、電磁場の磁気成分が強磁性材料の結晶構造を繰り返しひずませたときのヒステリシスによって加熱が引き起こされる。プラスチック材料は、誘導コイルからの電磁エネルギーを吸収することによって加熱される一般にサセプタと呼ばれている金属又は強磁性化合物をプラスチック材料に埋め込むことによって誘導溶接することができることが知られている。従来技術において知られている方法及び装置における温度の制御はしばしば、強磁性材料のいわゆるキュリー温度に関係する。それにより、加熱要素は、強磁性材料から作られなければならない。１つの大きな欠点は、大きな材料費のためにこれらの装置が比較的に高価であることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従来技術において知られている管接続法及び管接続装置はいずれも、実際の応用においては満足のいくものではないことが分かっている。しばしば生じる１つの問題は、高い品質及び強度を有する接続を達成することが難しいことである。他の問題は、良好な接続を達成することができるフィッティングは、製造に大きな費用がかかることである。
【００１９】
本発明の目的は、構造物、特に熱可塑性材料から作られた管状構造物をサセプタによって接続する改良された方法及び装置を提供することにある。本発明の他の目的は、本発明に基づく方法において使用されるフィッティングであって、従来技術において知られている他のフィッティングに比べて向上した性能を提供し、小さな費用で製造することができるフィッティングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブテン（ＰＢ）（他の材料も使用可能である）などの熱可塑性材料で少なくとも部分的にできた製品、例えば異形材（ｐｒｏｆｉｌｅ）、管（ｔｕｂｅ）、パイプ（ｐｉｐｅ）、フィッティング（ｆｉｔｔｉｎｇ）、シース（ｓｈｅａｔｈ）又は任意のインタロッキング（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ）体を、第１の部品と第２の部品の材料が制御された方法で局所的に合体する溶接によって相互接続する方法及び装置に関する。相互接続する部品のうちの少なくとも一方が、接続面の近くに配置された、又は接続面の内部に配置された金属インサート（ｉｎｓｅｒｔ）を備える。金属インサートはサセプタの役目を果たし、金属インサートは、溶接装置によって誘導加熱されたときに、接続する部品の周囲の材料が制御された方法で表面的に融解し、接触ゾーンにおいて合体するように、部品の周囲の材料に熱が分配されるように設計される。性能を向上させるため、サセプタは、変圧器プロセスと同様の円周方向の電流を電磁場によって誘導することができる閉じたリングとして設計されることが好ましい。それにより、円周方向電流によって主要な加熱が得られ、局所的な渦電流によって２次的な加熱が得られる。硬化後、これらの２つの部品は、少なくとも１つのサセプタの周囲において、及び少なくとも１つのサセプタを貫通して１つに接合され、その結果、強くて耐久性のある継手が得られる。機械的強度を向上させるため、金属インサートは、少なくとも一方の部品の基材がその中に配置された開口を備える。それにより、金属インサートが基材によって取り囲まれるだけではなく、基材が金属インサートのところどころに分布し、その結果、より良好な固着が得られ、最終的により強い継手接続（ｊｏｉｎｔ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が得られる。
【００２１】
本発明の一実施形態では、サセプタの役目を果たす金属インサートが、軸方向にある長さを有する薄いリングの形状を有し、リングの長さは、応用分野によって、リングの厚さ（外半径から内半径を引いたもの）の１０から３０倍である。サセプタは、金属インサートを貫通して半径方向に延びる開口を備える。応用分野によって、この開口は、円形、三角形又は四角形の横断面を有することができる。他の横断面又はそれらの組合せも可能である。特に機械的強度に関して言うと、鋭利な縁を回避することで、より良好な結果が達成される。好ましい一実施形態ではしたがって、サセプタが周囲の材料の中に埋め込まれたときの応力集中部を回避するために、縁はブレンドによって丸められる。サセプタは、境界面の内側に、前記境界面に隣接して、及び／又は境界面よりもわずかに深く、例えば応用分野に応じて境界面よりも最大１ｍｍ深く配置されるように設計される。
【００２２】
本発明に基づくスリーブは、射出成形工程によって、費用効率の高い方法で製作されることが好ましい。したがって、少なくとも１つのサセプタが、型（ｍｏｕｌｄ）の心（ｃｏｒｅ）の表面又は型の空洞の内側において、型の外面と接触した金属インサートとして配置される。型の中にサセプタを配置した後、型が閉じられ、サセプタを包囲し、次いで、空洞の中に液化熱可塑性材料が射出され、サセプタを少なくとも部分的に包囲する。このプラスチック材料の硬化の後、この工程を再び始めることができるように、型が開かれ、型からスリーブが取り出される。
【００２３】
スリーブの内部のスリーブの外壁の下層のスリーブの外壁からある距離のところにサセプタを配置する必要がある場合、サセプタは、例えばサセプタの表面より上に突き出し、空洞の壁とサセプタとの間の位置を決定する局所的な突起の形態の位置決め手段を備えることができる。この位置決め手段は、サセプタが配置される外壁からの距離に概ね合致したある高さを有する。サセプタが、薄い帯状の導電材料から製作される場合、位置決め手段は、例えば適当な穴あけ工具でこの薄い材料シートに穴をあけることにより、例えばディンプル（ｄｉｍｐｌｅ）、ランス（ｌａｎｃｅ）、タブ（ｔａｂ）として成形することができる。しかしながら、他の位置決め手段が適当な場合もある。
【００２４】
サセプタは、高周波電磁誘導に敏感であり、好ましくは、誘導電磁場を電流を介して熱に変換するのに適当なある電気抵抗を有する導電性のステンレス金属から作られる。応用分野によっては、強磁性材料などの他の材料を使用することもできる。しかしながら、強磁性材料から作られたサセプタの欠点は、相当に腐食しやすいことである。この欠点は、ステンレス鋼などの防錆材料を使用することによって回避することができる。
【００２５】
サセプタの役目を果たす金属インサートの設計は、誘導加熱による熱が、接合する部品の隣接する境界面を通して周囲材料の中へ、均衡のとれた方法で分配されるように最適化される。サセプタは開口を備えるため、これらの開口は、融解させる材料が、最適化された保持及び完全な流体密（ｆｌｕｉｄ  ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ）が得られるように通過することを可能にする。結果として生じる熱の均衡のとれた分布を達成するためには、サセプタの寸法、設計及び体積と表面のレーションが非常に重要である（図４から７の説明を参照されたい）。導電性材料シートに開口をあけることによってサセプタを形成すると、良好な結果が達成された。適当ならば、前述の位置決め手段が同じ工程で形成される。リング形サセプタを得るため、次いで材料シートを曲げてリングを形成する。熱伝導率及び電気伝導率を均一に分布させるためには、例えば溶接又は他の工程によってリングの両端を相互接続すると有利である。
【００２６】
第１の部品と第２の部品との間の継手接続は通常、誘導加熱が可能な、サセプタの役目を果たす、例えば閉じた導電性リングの形態の、組み立てる部品の接合面間に挿入された金属インサートの周囲に形成される。一般にＨＦ発生装置とフィールドアプリケータ（ｆｉｅｌｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）とを備えた後により詳細に説明する溶接装置の生成された電磁場によって、サセプタ内に、主要な円周方向電流及び２次的な渦電流が誘導される。溶接装置のフィールドアプリケータは、接合する部品の周りにフィールドアプリケータを配置することができるように、プラグ及びソケットによって開くことができるコイルを備える。変圧器効果によってリング形サセプタ内に主として円周方向電流を誘導することによって、この導電性リングの温度は急速に上昇する。２次的に、この実施形態ではあまり重要でない局所的な渦電流が誘導される。サセプタの設計によっては、熱の約９０％が円周方向電流に由来し、約１０％が局所的な渦電流に由来する。その結果生じるサセプタリングの温度は主として、ａ）使用される材料（電気抵抗）、ｂ）印加される電磁場、ｃ）サセプタの形状、ｄ）サセプタと周囲のプラスチックとの間の熱伝導率、ｅ）接続する部品の出発温度、ｆ）サセプタ及びサセプタの周囲のプラスチックの比熱の関数である。
【００２７】
従来技術において知られている装置とは異なり、本発明に基づくサセプタの加熱特性は、例えば水などの適当な液体の中に測定するサセプタを入れ、次いで誘導によって加熱する熱量測定法によって決定される。液体の温度変化を測定することによって、サセプタによって熱に変換されたエネルギーを十分に正確に検出することができ、熱に変換されたエネルギー、電流、電圧、電磁場の強度、サセプタの寸法、時間などのパラメータ間のコヒーレンス（ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）を、実験及び／又は計算によって決定することができる。例えば管とサセプタが埋め込まれたスリーブとの間に継手接続を形成するため、スリーブの出発温度が検出され、相互接続するスリーブ、サセプタ及び管の寸法及び材料に応じたある時間の間、本発明に基づく溶接装置（下記参照）によって、ある強度の電界が印加される。或いは又はそれに加えて、サセプタの特性を異なる方法で決定することができる。例えば、試験の間、サセプタにセンサが取り付けられる。
【００２８】
この溶接装置は、溶接工程に関係した寸法、サイズ及び工程パラメータに関する情報が記憶されたデータベース手段を備えことができ、又はこのようなデータベース手段に相互接続することができる。溶接装置はさらに、継手接続において使用される特定のスリーブに関する情報を入力し、及び／又はその特定のスリーブを識別することができる、例えばキーボード及び／又はバーコードリーダ及び／又はＲＦＩＤリーダの形態の入力手段を備えることができる。使用する特定のスリーブが識別されると、必要な工程パラメータに関する情報をデータベース手段から取り出すことができる。必要ならば、溶接装置がさらに、使用するスリーブの現在の温度（溶接工程の出発温度）を決定することができる温度測定装置を備える。或いは又はそれに加えて、スリーブに関する関連情報及び工程パラメータを、例えばＲＦＩＤタグ又はバーコード（１又は２次元バーコード）の形態で、スリーブに記憶することができる。この場合、溶接装置が前述のデータベース手段を備えることは必須ではない。スリーブはさらに、温度を決定する手段、例えば、温度に関する現在の情報を溶接装置の受信手段に伝送することができる温度測定ＲＦＩＤタグの形態の温度決定手段を備えることができる。これにより、ＲＦＩＤタグから取り出された情報に従って工程パラメータを調整することが可能になる。ＲＦＩＤタグは、その電力を、電場、例えば溶接に使用する電場から受け取ることが好ましい。ＲＦＩＤタグを適当に配置することによって、例えば、少なくとも１つのサセプタによって閉じて、又は少なくとも１つのサセプタと直接に接触させて配置することによって、溶接ゾーンに関する情報を直接に取り出すことが可能になる。
【００２９】
この溶接装置は、異なる特性（サイズ、性能）を有する交換可能なカラーを備えることができる。好ましい一実施形態では、いくつかのカラー、少なくとも１つのハンドル、少なくとも１つのＨＦ発生装置及び／又はセンサ手段及び／又は入力手段を含むキットの中から、異なる構成の溶接装置を組み立てることができる。溶接装置のこれらの部品は、誤った組立てを回避する標準化された相互接続によって相互接続されることが好ましい。
【００３０】
本発明に基づく溶接装置の一実施形態は、概して述べるならば、
・高周波電磁誘導発生装置（ＨＦ発生装置）と、
・互いに接合／相互接続する第１及び第２の部品に電磁場を印加するフィールドアプリケータであって、これにより、複数のループワイヤコイルを備えることができ、この複数のループワイヤコイルが、例えば長い管の周囲にフィールドアプリケータを容易に配置することができるように開閉することができる屈曲可能な（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）カラーの中に閉じ込められたフィールドアプリケータと、
・適当ならば、ＨＦ発生装置とフィールドアプリケータの間でデータ及び／又は電磁エネルギーを伝送するためのコネクタケーブルと
を備える。
【００３１】
一実施形態では、固定電源又はバッテリパックなどの移動電源によってＨＦ発生装置を駆動することができる。ＨＦ発生装置は一般に、ＤＣ電圧リンクを周波数２０から５００ｋＨｚのＡＣ電圧に変換する高周波変圧器を使用した絶縁されたトポロジに基づく。ＡＣ線に関して、必要な電力に応じて、ＤＣリンクは、ＡＣ源において正弦波電流波形を可能にするＰＦＣ段（力率補償段（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｓｔａｇｅ））によって供給することができる。
【００３２】
好ましい一実施形態では、ＨＦ発生装置が、前述のものなどのセンサ手段及び／又はデータベース手段及び／又は入力装置に直接に又は間接的に相互接続された、マイクロプロセッサなどの制御装置によって制御される。センサ手段は、電流伝導／電流流れ、電圧など、溶接工程の関連パラメータを測定する。本発明の一実施形態では、制御ユニットが、間接的に、例えばサセプタと直接に接触することなく、部品の融解可能材料の中に埋め込まれたサセプタに伝達される有効電力を計算し、それによってこの有効電力を制御するように設計される。
【００３３】
第１の部品と第２の部品の間の継手接続をサセプタによって確立するためには、以下の工程ステップが一般に必要である。
１．接合する部品及びサセプタに関する工程特定情報を決定し、交番電磁場を印加するレベル及び時間を設定するステップ。
２．フィールドアプリケータのコイルによってサセプタに交番電磁場を印加するステップ。これによりこの交番電磁場はあるレベルを有する。４Ｗ／ｃｍ２までの表面放散電力レベルで良好な結果が達成された。それにより、サセプタ及び融解させる領域の急速な加熱が生じる。高速加熱によって、融解させるゾーンの外側に熱が分配されることを防ぐことができる（この段階はほぼ断熱的であると考えることができる）。
３．融解させる材料がその融解温度、ポリプロピレン材料では一般に２６０℃から３００℃に達したときに、印加電磁場のレベルが低減され、融解した材料の領域の温度が一定に維持されることを保証するレベルに設定される。応用分野に応じ、これは通常６０秒未満続く。
４．材料の十分な融解が完了すると、確立された継手接続が硬化できるように電磁場が除去される。
【００３４】
本発明の一実施形態は、射出成形された熱可塑性材料から作られたキャリヤ（ｃａｒｒｉｅｒ）と、キャリヤの内部のキャリヤの接触面まで等距離のところに少なくとも部分的に埋め込まれた少なくとも１つのサセプタとを備えたスリーブを対象とする。良好な加熱性能を得るため、前記少なくとも１つのサセプタがリング形である。良好な加熱性能及び継手接続の高い機械的強度を得るため、サセプタが、開口を有する穿孔された金属シートからなる。好ましい一実施形態では、穿孔体（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ）の開口の横断面と隣接する中実のサセプタ表面との比が、４０％から６５％の範囲にある。この穿孔体の開口を、接合する部品間の継手接続においてサセプタを貫通するブリッジを形成するのに適した射出成形されたプラスチック材料で少なくとも部分的に満たすことができる。前記少なくとも１つのサセプタは、十分な電気抵抗を有するステンレス鋼又はアルミニウム又はタイタンなどの防錆材料で作ることができる。好ましい一実施形態では、前記少なくとも１つのサセプタが接触面と同じ高さに配置される。或いは又はそれに加えて、少なくとも１つのサセプタが、射出成形された材料によって埋められて、接触面よりも最大１ｍｍ低い位置に配置される。この位置を設定するため、前記少なくとも１つのサセプタが、接触面の方向に配置された突起を備え、この突起が距離手段（ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｍｅａｎｓ）の役目を果たす。スリーブは、前記埋め込まれた少なくとも１つのサセプタの特性に関する情報を記憶したタグを備えることができる。タグは、１次元又は２次元バーコード或いはＲＦＩＤタグとすることができる。スリーブはさらに、前記少なくとも１つのサセプタの温度を決定する手段を備えることができる。
【００３５】
本発明はさらに、前述のスリーブ及び接合する部品によって継手接続を確立する溶接装置を対象とする。この溶接装置は、電磁場を発生させるコイルと、コイルを駆動するＨＦ発生装置と、適当ならば、ＨＦ発生装置及び／又はコイルに相互接続されて、溶接工程を制御する制御手段と、スリーブに埋め込まれたサセプタの特性に関する情報を制御手段に提供する入力手段とを備える。入力手段は、バーコードリーダ及び／又はキーボード及び／又はタッチスクリーン及び／又はＲＦＩＤ読取り手段とすることができる。溶接装置は、いくつかのスリーブ及び／又はサセプタに関する情報及び特性が記憶されたデータベース手段を備えることができ、又は前記データベース手段に相互接続することができる。
【００３６】
少なくとも１つの部分と、少なくとも１つのサセプタ及びキャリヤを備えたスリーブとの間に継手接続を確立する本発明に基づく一方法は一般に、以下のプロセスステップを含む：
ａ）前記少なくとも１つのサセプタが前記少なくとも１つの部品の接続面に隣接して配置されるように、前記少なくとも１つの部品及びスリーブを配置するステップ、
ｂ）スリーブ及び前記少なくとも１つの部品を、溶接装置のコイルの有効範囲内に配置するステップ、
ｃ）前記少なくとも１つのサセプタ内に電流が誘導されるように、コイルによって振動電磁場を発生させるステップ、
ｄ）前記少なくとも１つのサセプタの材料の電気抵抗によって前記少なくとも１つのサセプタが加熱されるように、電磁場のレベルを調整するステップ、
ｅ）前記少なくとも１つのサセプタの周囲のキャリヤの材料、及び接続面に隣接した前記少なくとも１つの部品の材料が表面的に融解し、互いに接合するまでのある時間の間、電磁場を印加するステップ、
ｆ）スリーブ及び前記少なくとも１つの部品の材料が硬化し、継手接続を形成するまで、融解した材料を冷ますステップ。
【００３７】
本明細書に記載された発明は、本明細書の以下の詳細な説明及び添付図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】カラーが開いた溶接装置の第１の実施形態である。
【図２】カラーが閉じられた図１に基づく溶接装置である。
【図３】温度図である。
【図４】リング形サセプタの透視図である。
【図５】図４の詳細Ｄである。
【図６】図４に基づくサセプタの側面図である。
【図７】図４に基づくサセプタの正面図である。
【図８】スリーブの正面図である。
【図９】図８の線ＤＤに沿って切った図８に基づくスリーブの切断図である。
【図１０】図８に基づくスリーブを製作するための型である。
【図１１】電磁場中に置かれた溶接装置及びサセプタである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明をその特定の実施形態に関して説明したが、当業者には、多くの他の変形及び変更並びに他の使用法が明らかであろう。したがって、本発明は本明細書の特定の開示によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲のみによって限定されることが好ましい。
【００４０】
図１及び２は、少なくとも２つの部品１０、１１、１２間の継手接続を少なくとも１つの埋め込まれたサセプタ１３、１４によって確立するのに適した溶接装置１の一実施形態を示す。溶接装置１は、ピン接合式の複数のカラーセグメント８からなる屈曲可能なカラー４の内部に多重巻きコイル３が配置されたフィールドアプリケータ２を備え、カラー４はコイル３を保護し、案内する。カラーセグメント８は、１つの平面内、ここではｙｚ平面内で動くことができるように、互いに接続されている。カラー４は、その一端が、それによって溶接工程を制御することができるスイッチ２０を備えたハンドル１９に相互接続されている。溶接装置１はさらに、ここではハウジング２１の中に組み込まれたマイクロプロセッサ、並びに溶接工程を調整する入力手段２２及び／又は溶接工程に関する情報を表示する表示手段２３を備え、又はこれらに相互接続される。磁場のためのＡＣ電力を供給するため、溶接装置１はさらに、溶接装置１をＨＦ発生装置などの電源（詳細には示されていない）に相互接続するコネクタケーブル２４を備える。適当ならば、これらの電子回路及び／又は制御手段がＨＦ発生装置に組み込まれる。
【００４１】
図から分かるとおり、フィールドアプリケータ２は、第１及び第２の管１０、１１並びにスリーブ１２を取り巻いて配置される。スリーブ１２は、キャリヤ９と、キャリヤ９の第１及び第２の開口１５、１６の接触面１８まで等距離のところに埋め込まれた第１及び第２のリング形サセプタ１３、１４とを備える。第１及び第２の管１０、１１はそれぞれ、スリーブ１２に近い方の端部に、サセプタ１３、１４の内径に合致した直径を有する外接続面２６を備える（図８、９も参照されたい）。
【００４２】
図１では、第１及び第２の管１０、１１が、スリーブ１２と同軸（ｘ軸）に配置されているが、それらはまだ開口１５、１６にはめ込まれてはいない。図２では、管１０、１１及びスリーブ１２が、内側が見えるように（ｘｚ平面に沿って）切り開かれて示されている。第２の管１１は、スリーブ１２の第２の開口１６にはめ込まれており、外面２６、第２の管１１とスリーブ１２との間の継手接続１７は、溶接装置１によって実施された溶接工程によってすでに確立されている。材料は互いに接合されており、サセプタ１４は、第２の管１１とスリーブ１２との間に完全に埋め込まれている。図から分かるとおり、図示された実施形態のサセプタ１３、１４は、キャリヤ９の射出成形されたプラスチック材料で満たされた開口２５を有する穿孔体を含む。それにより、継手１７接続において、穿孔体の開口２５の中に配置されたキャリヤの材料が、相互接続された第１の部品１１と第２の部品１２との間に、サセプタ１３を貫通したブリッジ２７（図２参照）を形成することが達成される。
【００４３】
図１に示されているように、溶接装置１のコイル３及び屈曲可能なカラー４は、プラグ６及び対応するソケット７を備えたコネクタアセンブリ５によって開くことができる。それにより、少なくとも一方のサセプタ１３、１４と概ね同軸にコイル３を配置することが可能になる。
【００４４】
コネクタケーブル２４を介して溶接装置１を駆動するＨＦ発生装置の一実施形態（図示せず）は一般に、２つの機能を保証する変圧器を含む。第１の機能は、電圧及び電流レベルをＨＦ誘導工程の要件に一致させることであり、第２の機能は、オペレータに対する最大安全を保証する電源とコネクタケーブル２４／カラー４との間の絶縁を保証することである。適当ならば、追加の変圧器及び絶縁装置も、制御部品と電源との間の完全な絶縁を保証する。コネクタケーブルは、一部が送電用、一部が、カラー４のインタロッキング、温度及びタイプに関する情報などのデータ伝送用である、複数の導線からなることが好ましい。コネクタケーブルは、ＥＭＣ要件を満たすようにシールドされる。カラー４は、ハンドルに取り付けられた屈曲可能な開く保護カバーによって取り囲まれた空冷式の多重巻きコイルを備える。図示された実施形態のカラー４はとりわけ以下の機能を果たす。融着によって組み立てるパイプ又は部品の外形に合わせることができる屈曲性。このことは、カラー４の長さが、融着させる部品と合致するように設計されることを意味する。適当ならば、別のカラー４又はコイル３によって置き換えることができるよう、カラーが、交換できるように設計される。多接点コネクタ５によって開くことができる能力。これによって、接合する部品１０、１１、１２を取り巻き、接合する部品１０、１１、１２が完全に組み立てられた後でもカラー４を融着のための適当な位置に配置することができ、又は、可能な出っ張り又は固定用の釘と干渉することなく、接合する部品１０、１１、１２に沿って縦方向にどこにでも容易に配置できる。異なる実施形態の設計に応じて、カラー４を、例えば、電子制御及びコマンド装置の少なくとも一部分を含んでもよい安定したベースを有するエルゴノミクスハンドルに、頑丈な複数のピンコネクタによって取り付けることができ、又は一変形形態は、カラー４ごとにハンドルを有する。さらに、その屈曲性のため、カラー４は、組み立てる部品１０、１１、１２の幾何学的形状にぴったり従い、サセプタ１３、１４を介して対称で均一な加熱を提供する最適な電磁結合を保証する。さらに、その幅の狭い照射野及び低い出力要件のため、図示のカラー４は、オペレータに対する特定のシールドを必要としない。非導電性の融解可能又は熱可塑性異形材のインタロッキング面間に挿入されたサセプタ１３、１４に高周波数電磁誘導を適用して、しっかりと融着した結合を実現するために、カラー４を使用することが意図される。
【００４５】
図３は、図１及び２に示された溶接装置によって誘導加熱されたときの、本発明に基づく例えばスリーブに埋め込まれたサセプタの温度と時間の間のコヒーレンス（グラフ３０参照）を例示的に示す図である。グラフ３０の特性は、溶接装置によって印加される磁場の強度及び出発温度３１（サセプタ又はサセプタを取り囲むスリーブの初期温度）にも左右される。温度と時間との間のコヒーレンスが磁場の強度の関数として測定された後は、同様のサセプタの工程温度３２を、出発温度３１、磁場の強度及び磁場が印加された時間の関数として十分に正確に決定することができる。このことは、非常に単純で費用効率の高い方法で、溶接工程を正確に制御することが可能になるという利点を提供する。ただし、直接の情報がオンラインで取り出されるわけではない。温度は、電磁場が印加された時間の関数であるだけでなく、電磁場の強度の関数でもあるため、サセプタの振舞いは、ｘ軸が磁場の強度、ｙ軸が電磁場が印加された時間、ｚ軸が温度である３次元特性（データ）図において最も忠実に表現される。適当ならば、この特性図を、例えば十分な情報を保持することができ、バーコードスキャナなどの適当な読取り手段によって読み取ることができるタグ又はマトリクスバーコードの形態で、スリーブに記憶することができる。或いは又はそれに加えて、いくつかの特性図に関する情報を、溶接装置に連結されたデータベースに記憶して、このデータベースから適当な情報を、例えば特定のコードを入力することによって取り出すことができるようにすることもできる。或いは又はそれに加えて、スリーブが、関連する温度を測定し、測定した温度を離れた溶接装置に提示する能力を有するＲＦＩＤタグを装備することもできる。ＲＦＩＤタグには、溶接装置によって印加される磁場によって電力が供給されることが好ましい。
【００４６】
図４から７は、例えばパイプ１０、１１を接続する本発明に基づくスリーブ１２（図１、２、８及び９参照）において使用することができるリング形サセプタ１３の一実施形態を示す。ここではサセプタ１３が、ある抵抗を有する導電材料からなる穿孔された金属シートから製作されている。ステンレス鋼などのステンレス材料によって良好な結果が得られた。ステンレス材料は、腐食しにくいという追加の利点を有し、このことは、継手接続の耐久性及び強度に対して正の効果を有する。サセプタは、切れ目がないように成形されることが好ましい。このことは、円周方向において、サセプタが、例えば第１の端部と第２の端部とが合わさるところのすき間の形態の、妨げとなる面領域を持たないことを意味する。好ましい一実施形態では、サセプタが帯状の材料から製作され、次いで、この材料がリング形に曲げられ、両端が溶接によって互いに（電気的に）相互接続される。負の面領域を回避することは、継手接続を確立する間のサセプタの不均一な加熱を防ぐ限りにおいて有意義である。他の利点は、切れ目のない均一に成形されたサセプタが、最終的な継手接続において補強手段の役目を果たすことである。
【００４７】
図から分かるとおり、示されたサセプタ１３は、外径Ｄｅｘｔ及び内径Ｄｉｎｔを有し、これらの寸法は一般に、接続するのに適した管とぴったりと合うように選択される。サセプタ１３は、均一な長さＬを有し、直径ｄを有する半径方向の開口２５を備える。図示の実施形態では開口２０が、互いに距離ｔを置いて配置され、サセプタ１３の周囲に沿って均一に分布する。下表は、リング形サセプタの寸法を例示的に示す。これらの寸法をわずかに変更しても、本発明の範囲を逸脱しないことは当業者には明白である。応用分野によっては、Ｄｉｎｔの寸法を最大１０％変更しても依然として適当な結果を得ることが可能である。
【表１】
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【００４８】
本発明に基づく接続スリーブでは主に、熱源の働きをするサセプタ１３での磁気誘導によって熱が生成され、サセプタ１３はそのエネルギーを、熱伝導によって周囲の熱可塑性材料に伝達する。
【００４９】
一般的な溶接工程は以下の３つの段階を含む。
・第１段階：この段階は、サセプタの温度を、熱可塑性材料の融解温度よりも高い温度まで高める段階である。サセプタの層から熱可塑性材料の融解が始まる。この段階は約５０秒続く。
・第２段階：サセプタの温度を、熱可塑性材料内での熱の拡散が継続し、サセプタの周囲が融解するのに都合のよい温度に安定させる。この段階は、フィッティングの内径及びこの第２段階におけるサセプタの温度により、５から６０秒続く。
・第３段階：サセプタにおいてそれ以上エネルギーを発生させない。サセプタの周囲で凝固過程が始まり、溶接されたパイプが周囲温度に達するまで、サセプタによって生成された全エネルギーが系外に拡散する。
【００５０】
サセプタは、適当な電気抵抗を有するステンレス鋼又は他のステンレス導電材料から作られていることが好ましい。サセプタは、組み立てる２つの熱可塑性又は融解可能部品間に、或いはこれらの２つの部品のうちの一方の部品の壁の厚みの中に、はめ込まれ、配置され、挿入され、又は成形されることが意図される。熱融解過程中に熱可塑性又は融解可能材料の分子が混ざり合い、サセプタを取り囲み、したがって２つの接合された部品間に複数の保持ブリッジを形成することを可能にするため、これらのサセプタないしインサートには貫通穴があけられていなければならない。これらの穴ないし開口部は、制御された適当な加熱のために必要な全体の電磁結合及び電気抵抗係数において重要な役割を演ずるため、非常に重要な形状及び側面を有する。一方、残りの表面は、隣接する材料に熱を均一に拡散させる十分なものでなければならない。したがって、好ましくは、許容されるサセプタの「トランスパレンス（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｅ）」（穴と中実のサセプタ表面との比）が、検討された材料に応じて４０％から６５％でなければならない。
【００５１】
図８はスリーブ１２を示す正面図、図９は、線ＤＤに沿って切られたスリーブ１２を示す断面図である。スリーブ１２は、キャリヤ９と、第１及び第２の開口１５、１６とを含み、これらの開口の中には、穿孔された金属シートから作られた第１及び第２のサセプタ１３、１４がキャリヤ９の接触面１８と同じ高さに配置されている。図から分かるとおり、この穿孔体の開口２５は、射出成形されたキャリヤ９のプラスチック材料で満たされており、それにより、継手接続において、穿孔体に配置された材料が、接続する部品とブリッジを確立することが可能になる。
【００５２】
図示された実施形態の第１及び第２の開口１５、１６は同じ直径を有するが、直径が異なる開口を有するスリーブを製作することも可能である。
【００５３】
開口を１つだけ有する栓としてスリーブを設計することも可能である。同じ又は異なる直径を有する３つ以上の開口を有する接合要素としてスリーブを設計することも可能である。適当ならば、本発明に基づくスリーブが、弁及び／又はポンプ及び／又は水量計などの測定装置を備えることも可能である。或いは、スリーブを別の方法で、例えばフランジ又はねじ接続によって相互接続できるように、スリーブが、少なくとも１つのサセプタ１３、１４に加えて、又は少なくとも１つのサセプタ１３、１４の代わりに、他の接続手段を備えることもできる。
【００５４】
ここに示された実施形態とは異なり、前述のとおりにスリーブの内面に隣接して、又はスリーブの内面の内部にサセプタを配置する代わりに、接続要素／スリーブの外面に沿ってサセプタを配置し、又は埋め込んでもよい。
【００５５】
図１０は、本発明に基づくスリーブを製作するための型４０を概略的に示しており、型４０は、内部が見えるように開位置に置かれている。型４０は、第１の型ハーフ（ｈａｌｆ）及び反対側の第２の型ハーフ４１、４２を含み、これらは同軸に配置され、互いに対してｘ方向に変位可能である。第１及び第２の型ハーフ４１、４２はそれぞれ、少なくとも１つのサセプタ、ここでは第１及び第２のサセプタ１３、１４を一時的に受け取るのに適した、ここでは第１及び第２の心４３、４４の形態の領域を備える。互いに対してｙ方向に移動可能な第３及び第４の横型ハーフ４６、４７が配置され、型４０の閉位置において、第１及び第２の型ハーフ４３、４４を少なくとも部分的に取り囲む。型の閉位置では、本発明に基づくスリーブのキャリヤを形成する４つの型ハーフ４１、４２、４３、４４によって形成された空洞の中に、液化プラスチック材料が射出され、少なくとも１つのサセプタを少なくとも部分的に包囲する。
【００５６】
図示された実施形態では心４３、４４の寸法が、サセプタがそれぞれの心４３、４４の表面４５に接し、続く射出成形工程中、型が閉じられたときに、材料が間に入り込むことができないような寸法である。適当ならば、サセプタ１３、１４は、型４０の表面４５の方向に配置された突起（見えない）を備えることができ、この突起は、射出成形工程中に、液化プラスチック材料がサセプタ１３、１４と表面４５の間に入り込むことができるように、サセプタ１３、１４を成形工程の間、表面４５からある距離のところに保つ距離手段の役目を果たす。それにより、サセプタは、射出された材料によって完全に包囲される。
【００５７】
図１１は、溶接装置１と、カラー４に埋め込まれたコイル３とｘ方向に概ね同軸に配置されたサセプタ１３とを示す。サセプタ１３は、図４から７に従って説明したサセプタ１３と概ね同じであり、したがって再び説明することはしない。溶接装置１のコイル３を流れる１次交流電流によって、第１の矢印３５によって概略的に示された振動電磁場（１方向だけが示されている）が生成される。電磁場３５は、コイル３の概ね接線方向に配列する。第２の矢印３６によって概略的に示された円周方向の２次交流電流（１方向だけが示されている）がサセプタ１３内で誘導されるように、サセプタ１３は電磁場３５の有効範囲内に配置される。変圧器と同様に、サセプタ１３は２次コイルとして機能する。サセプタ１３が２次コイルとして機能することができるように、サセプタが閉ループを形成することが重要である。熱に変換されるエネルギーの主な部分は、サセプタに誘導される２次電流３６に由来する。熱に変換されるエネルギーの小部分は、図示の実施形態では２次的な意義を有する渦電流の形態で誘導される。しかしながら、サセプタの設計によっては、他の加熱が適当なこともあり、例えば、渦電流による加熱のほうが主に重要であることもある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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