JP2004520165A

JP2004520165A - 管材料のような加工物を一緒に溶接する方法及び磁性要素

Info

Publication number: JP2004520165A
Application number: JP2002551126A
Authority: JP
Inventors: テウニス・モンスター
Original assignee: オール−マグ・ベヘーア・ベーヴェー
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2004-07-08
Also published as: AU2002225530A1; US20040050914A1; WO2002049800A1; NL1016939C2; EP1349697A1

Abstract

本発明は、例えば、前部開口を有する２つの管部片（１、３）を一緒に溶接する方法に関する。最初に、第一管（１）部片は、該第１管部片を磁性（１、２）要素と接触させることによって磁化される。その後、第２管（Ｂ）部片は、溶接すべき管部片の表面が互いに面するように、第１管部片に対して位置づけられる。次いで管部片の前記表面は少なくとも部分的に溶接され、その後、磁性要素が取り外される。本発明によれば、磁性要素は、溶接によって相互に連結される第１（Ａ）及び第２管部片間に位置づけられる。磁性要素は、前記表面の一部のみを覆う。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１及び第２金属加工物(metal workpiece)を前部開口(advance opening)で一緒に溶接するための方法に関し、以下の段階を備える。
−前記第１加工物と磁性要素を接触させることよって該第１加工物を磁化する段階と、
−一緒に溶接すべき前記加工物の表面が互いに面するように、前記第１加工物に対して前記第２加工物を位置決めする段階と、
−前記加工物の表面を少なくとも部分的に一緒に溶接する段階と、前記磁性要素を取り外す段階と、を備える。
【０００２】
本発明は、第１及び第２加工物を、少なくとも１つの磁石を取り付けた担持体を含む前部開口で一緒に溶接するために使用し得る磁性要素にも関する。
【背景技術】
【０００３】
そのような方法及びそのような磁性要素はその種々の実施形態が知られている。実例は、従来技術文献に見出し得る（例えば、特許文献１〜４参照）。
【特許文献１】仏国特許第２８０１００１号公報
【特許文献２】独国特許第１９６０７２２９号明細書
【特許文献３】特開昭６１−２２９４９８号公報
【特許文献４】特開昭５８−２１８３９５号公報
【０００４】
これらの周知の方法によって、磁性要素は、加工物の外側に当接して配置され、かつおそらくは互いに対して加工物を正確に位置決めするために正しい位置に固定される。この方法の欠点は、一緒に連結される加工物の外側が変わった形状を呈する場合、磁性要素の位置決めが困難であることである。或る場合には、例えば屈曲部、Ｔ字形状部片、つまみナットフランジ(w.n.(wing-nut)flanges)、レデューサ（管継手）等の方法を使うことさえ不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、管部片(pipe pieces)のような加工物部片(workopieces)を一緒に結びつける、新たな方法及び磁気素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明による方法は、磁性要素が前記表面の一部を覆うのみの状態で、溶接によって相互連結される第１及び第２加工物の表面間に磁性素子が配置されることによって特徴づけられる。
【０００７】
一緒に溶接すべき表面間に磁性要素を配置することによって、磁性要素は、結果的に何れかの形状を備え得る、加工物の外側の形状とは全く独立して作られる。自身の厚さが所望の前部開口に少なくとも実質的に対応する磁性要素が使用されると、前記前部開口は実質的に自動的に決定され、かつ正確な動作が可能になる。磁性要素が一緒に溶接すべき表面の一部のみを覆うので、覆われていない部分は、加工物を少なくとも部分的に相互連結するために利用し得る。
【０００８】
好ましくは、第２加工物が第１加工物に対して位置決めされた後に、第１加工物及び第２加工物間に一時的な溶接結合部が形成される。この磁性要素は、最終的な溶接結合部が形成される前に取り外される。
【０００９】
一時的な溶接結合部が作られた後で磁性要素の容易な取り外しを可能にするために、一時的な溶接結合部が作られる前後に前部開口は僅かに広げられる。前部開口の前記広がり又は拡大は、例えば、２つの加工物間に介在される楔によって代替し得る。一時的な溶接結合が作られる前に、前部開口の前記拡大が起きると、磁性要素の厚さは、例えば０．１ｍｍの非常に小さな程度だけ所望の前部開口より小さく選択すべきことが好ましい。
【００１０】
加工物が互いに対して動かないように更に阻止するために、接着剤で接合する固締(glueing clamp)のような少なくとも１つの位置決め要素を、第２加工物を正確に位置決めする目的で前記磁化の前後に第１加工物に一時的に固着し得る。大抵の場合、第２加工物は底部側で単に支持される必要がある。
【００１１】
既に前述したように、本発明による磁性要素は一緒に溶接すべき加工物の表面間に位置づけられるように配置される。
【００１２】
好ましくは、少なくとも１つの前記磁石は、例えば接着剤によって接合することにより担持体に取り付けられることが好ましい永久磁石である。
【００１３】
これらの永久磁石は比較的薄くし得るが、それにも拘わらず、大きな接着力を有する。これが特別の場合において可能又は有利であるべきならば、電磁石のように、勿論、他のタイプの磁石も使用可能である。
【００１４】
少なくとも１つの前記磁石の磁化方向は、一緒に溶接すべき表面に対して当接する磁性要素の対応する表面に直角に延在することが好ましい。偶数の磁石が使用され、かつ前記磁石が最大の保持力を可能にするように逆平行(anti-parallel)に配置されると有利である。
【００１５】
担持体は、自身に少なくとも１つの前記磁石が取り付けられる磁化可能な金属の少なくとも１つのプレートの形態をしていることが好ましい一方で、それらの間に少なくとも１つの磁石が位置付けられる２つの薄いプレートを設け得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の例示的実施形態を示す添付図面を参照して、以下に本発明をより詳細に説明する。
【００１７】
図面、特に図１、図２、図５及び図６は、加工物、この実施形態では管部片、を一緒に溶接するのに使用し得る、本発明による磁性要素の実施形態を示す。図示する実施形態では、直線管部片Ａ及び９０°屈曲管部片Ｂが使用され、これらの直線及び屈曲管部片の端面は一緒に溶接される。この目的のために、溶接材料で充填し得るＶ字継手を形成するために、斜切面Ｃが管部片Ａ及びＢの端面に形成される。管部片Ａ及びＢの端面は、互いに接触するように配置してはならないが、前部開口は開けられたままでなければならない。管部片等の場合には、この前部開口の寸法は、管の直径及び顧客／使用者の要求に通常は依存する。
【００１８】
この前部開口は、一緒に溶接される管部片Ａ及びＢの表面間に磁性要素１が配置され、この磁性要素によって管部片を互いに対して位置づけることができ、かつ更に該管部片を正確な位置に保持し得るという点で、本発明によって使用される。図示した実施形態では２つの磁気帯片１及び２が使用され、これらは一緒に磁性要素を構成する。磁気帯片１、２には、この実施形態では細長く、矩形形状をした担持体３が設けられており、この担持体の一端にはハンドル４が形成される。
【００１９】
磁気帯片１、２は多数の永久磁石５、５´を含んでいる。この実施形態では合計６つの磁石５、５´が設けられる。これらの磁石は交互に連結されかつその磁化方向は担持体３の主表面に直角に延在する。永久磁石を使用する場合、交互に配置された極を具備する偶数の磁石を使用することが好ましい。
【００２０】
磁石５、５´は、例えば、工業用接着剤によって或る方法又は他の方法で磁化可能な担持体３に取り付けられる。各磁石５、５´は円弧状部分形態をしている。リングの外径は、磁気帯片１、２に接触する管部片の端面の外径に少なくとも実質的に相当する。端面が斜切面になっているので、磁気帯片の直径は管部片Ａ、Ｂの直径より小さい。磁石５、５´の円弧状部分の内径は、管部片Ａ及びＢの内径より一般に小さい。
【００２１】
図面から分かるように、管部片Ａ及びＢの表面の一部が覆われないままでいる範囲まで凹所を形成するために磁石５´の外側は平坦にされている。これは前記表面を一緒に溶接することを可能にする一方で、磁気帯片１、２は管部片Ａ及びＢ間に存在するようにする。好ましくは、磁石５´の凹所部分の寸法は、２つの管部片Ａ及びＢの内径がこの位置で開放したままでいるようなものである。この結果、管部片Ａ及びＢはこれらの内径の基部上で整合し得る。
【００２２】
図１に示す磁性要素の実施形態では、第２プレート６が更に設けられる。この第２プレートは担持体３よりは磁石５、５´の別の側に配置される。その結果、磁石は、担持体３及びプレート６間に位置づけられる。磁性帯片１、２の構成は、磁性帯片１、２の所望の厚さにいくぶん依存する。この所望の厚さは次には所望の前部開口に依存する。永久磁石５、５´は、十分な磁力を発生可能にするための特定の厚さを有しなければならないから、プレート６は幾つかの実施形態では省略される。
【００２３】
ここで、本発明による方法を、特定の例示的な実施形態によってより詳細に説明する。
【００２４】
図面中に示す方法は以下のとおりである：
第１に、管部片Ａ及びＢの下に、接着剤で接合される固締部７に溶接される、３０ｘ３０ｘ３ｍｍＬ字断面８を配置する。ここで、磁気帯片１、２を取り、かつ、電気溶接を使用するつもりであるなら、耐スパッター噴射(anti-spattering spray)をそこに噴射する。
【００２５】
管部片Ａに対して永久磁石帯片１及び２を配置する。ここで、屈曲管部片Ｂを、例えば、磁気帯片１及び２と接触するように配置し、かつこの屈曲管部片を正確な位置に動かす（図１及び図２）。そのうえ、供給されるステンレス鋼帯片は、それが適切に心出しされているか否かを、外側によってチェックするために使用することができる。所望により、心出しは内側で行うこともできる。
【００２６】
第１円弧状溶接部分Ｄ_１が正しい位置で溶接されつつある場所より約２ｃｍ上の位置で、端縁Ｃによって構成されるＶ字継手間の楔を摺動させる。楔を注意深く打つことにより該楔を約５ｍｍ挿入し、その結果、少し多くの空間が作られる。これは、溶接後に磁気帯片を再び引き抜くことができるように行われる。一旦、第１円弧状溶接部片Ｄ_１が適所に溶接されると、楔を引き抜くことができる。これは磁界に影響を与えないので、アルゴンガス溶接を使用することが好ましい。しかしながら、他の溶接方法も可能である。
【００２７】
楔をもう少しさらに挿入することができる箇所では、この楔は今度は反対側に移動されなければならない。屈曲管部片ＢはＬ字断面８上に支持され、かつ他側で適所に溶接される。ここで、第２円弧状溶接部片Ｄ_２は正しい位置に溶接することができる。これに引き続き、楔は取り外すことができる。
【００２８】
ここで、磁気帯片２は、加工物Ａ及びＢ間から引き抜くことができる。
【００２９】
これに引き続き、磁気帯片は、磁気帯片２が既に取り外された位置までもう少し更に移動される。開口はこの位置ではより大きく、かつ磁気帯片１を引き抜くことはより容易である（図４）。
【００３０】
ここで、他の２つの円弧状溶接部片Ｄ_３及びＤ_４は適所に溶接することができる。前部溶接が行われる箇所から、２〜３ｃｍの距離で、第１に加工物Ａ及びＢ間に磁気帯片１を再び配置する。加工物Ａ及びＢはこの位置で磁気を帯びている。その結果、円弧状溶接部片Ｄ_３は適所に留まる。それを適所に溶接して、第４円弧状溶接部片Ｄ_４のためのこの手続きを繰り返す。
【００３１】
取り付け工はここで自分の作業を完了した。一時的に結合された加工物は、ここで、最終溶接をする溶接工に持って行かれる。第１に、基本的な継手が、例えばアルゴン溶接によって、円弧状溶接部片間に設けられる。その後、円弧状溶接部片は研削によって取り除かれ、そして基本的な継手が完成される。最後に、最終的な溶接継手が基本的な継手上に設けられる。これは、電極を使用する、通常の電気溶接によって行うことができる。
【００３２】
通常、異なる磁性要素が、例えば。１インチ〜３６インチの管直径毎に要求される。磁性要素は、直径及び所望の前部開口（例えば２^１／２、３^１／４、４又は５ｍｍ）に依存して構成される。その結果、１組の磁性要素が得られる。
【００３３】
上述したことから、本発明が、取り付け工がひとりでより重い加工物を正確な態様で結合可能にする方法及び磁性要素を提供することは明白である。
【００３４】
本発明は、上述され、かつ図面に示されるような例示的実施形態に限定されない。本発明は特許請求の範囲から逸脱せずに幾つかの方法で変更し得る。したがって、磁性要素は、自身が加工物間に取り付けられ、かつ溶接すべき表面の少なくとも一部を開けたままいり限りは、磁性要素は、全く異なる形状を備え得る。磁性要素は１つ以上の部品から構成し得る。より重い加工物（例えば２５ｋｇ以上の加工物）は全体的に持上げられて運ばれ、かつ調整可能な支持体（ガントリー）によってその位置に位置でけられる。その結果、要求される磁力は制限されたままである。管部片、管取付具及びその他同種の他にも、あらゆる種類の他の加工物は、Ｔ字部片フランジ等のように一緒に結合することができる。前部開口は加工物の全円周上に亘って延在する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】磁性要素を具備する２つの管部片並びにこれらの２つの管部片間に配置された接着剤で接合させる固締部の側部立面図である。
【図２】磁性要素及び接着剤で接合させる固締部の正面図である。
【図３】２つの一時的な溶接部が設けられた後の加工物を示す、図１中の矢印ＩＩＩによる加工物の視図である。
【図４】第３の一時的な溶接部が設けられた後の図３に対応する視図である。
【図５】本発明による磁性要素の例示的な実施形態の一部の正面図である。
【図６】本発明による磁性要素の例示的な実施形態の一部の側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、２磁気帯片
３担持体
４ハンドル
５、５´ 磁石
６第２プレート
７固締部
８Ｌ字断面
Ａ管部片
Ｂ屈曲管部片
Ｃ端縁
Ｄ１第１円弧状溶接部片
Ｄ２第２円弧状溶接部片
Ｄ３、Ｄ４円弧状溶接部片

Claims

第１及び第２金属加工物を前部開口と一緒に溶接する方法であって、
前記第１加工物を磁性要素と接触させることによって該第１加工物を磁化する段階と、
一緒に溶接すべき前記加工物の表面が互いに面するように、前記第１加工物に対して前記第２加工物を位置決めする段階と、
前記加工物の表面を少なくとも部分的に一緒に溶接する段階と、
前記磁性要素を取り外す段階と、を備える方法において、
前記磁性要素が、前記表面の一部を覆うのみの状態で、溶接によって相互連結される前記第１及び前記第２加工物の前記表面間に配置されることを特徴とする方法。
一時的な溶接結合が、前記第２加工物が前記第１加工物に対して位置づけられた後に、該第１及び該第２加工物間に形成され、最終的な前記溶接結合が形成される前に磁性要素が取り外されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記前部開口が、一時的な前記溶接結合が行われる前後に広げられることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
接着剤による固締のような少なくとも１つの位置決め要素が、前記第２加工物を正しく位置決めする目的のための前記磁化の前後に一時的に前記第１加工物に取り付けられることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の方法。
少なくとも２つの磁性要素が使用され、これらの磁性要素の１つが、少なくとも１つ、かつ好ましくは２つの一時的な溶接結合を設けた後に取り外され、その後、更なる一時的な溶接結合が作られることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の方法。
２つの前記加工物が管部片及び／又は管取付具から構成されることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の方法。
少なくとも１つの磁石を備える担持体を含む、前部開口で第１及び第２加工物と一緒に溶接するのに使用する磁性要素において、
前記磁性要素が、一緒に溶接される前記加工物の表面間に位置づけられるように配置されていることを特徴とする磁性要素。
使用時に、一緒に溶接すべき前記表面間に位置づけられる前記位置における、前記磁性要素の厚さが、前記加工物間の所望の前記前部開口の寸法に少なくとも実質的に等しいか、かつ好ましくは最小限に小さい、請求項７に記載の磁性要素。
少なくとも１つの前記磁石が永久磁石であり、該永久磁石が例えば接着剤による接合によって前記担持体に取り付けられることが好ましい、請求項７または請求項８に記載の磁性要素。
少なくとも１つの前記磁石の磁化方向が、一緒に溶接すべき前記表面に対して当接する前記磁性要素の溶接すべき表面に直角に延在する、請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の磁性要素。
偶数の磁石が使用され、かつ前記磁石が非平行に配置される、請求項１０に記載の磁性要素。
前記担持体が、磁化可能な金属から成る少なくとも１つのプレートであり、該プレートに少なくとも１つの前記磁石が好ましくは接着剤によって取り付けられる、請求項７から請求項１１までのいずれか１項に記載の磁性要素。
前記担持体に取っ手を設けた、請求項７から請求項１２までのいずれか１項に記載の磁性要素。
前記担持体に一緒に溶接すべき表面を解放するための少なくとも１つの凹所を設けた、請求項７から請求項１３までのいずれか１項に記載の磁性要素。
管部片／管取付具を一緒に溶接する補助手段として使用するように構成され、少なくとも１つの前記磁石が円又は円の一部の形態をしている、請求項７から請求項１３までのいずれか１項に記載の磁性要素。
第２磁性要素と一緒に前記加工物間に配置されるように構成された、請求項７から請求項１４までのいずれか１項に記載の磁性要素。
各磁性要素が異なる厚さ、かつ好ましくは異なる円周寸法を有する、請求項７から請求項１４までのいずれか１項に記載の一組の磁気要素。