JP2007502211A - 円周溶接ヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2003年8月12日に出願された、米国仮出願番号60/481,216の出願日の利益を主張し、この開示全体が、参考として援用される。
円周溶接は、被加工品を溶接するときに、被加工品の周囲を回転する(周回する)電極を保持する溶接ヘッドを使用することを包含する。被加工品は、例えば、端部間を一緒に溶接するための端部部分を当接して有する2つの円筒形管であり得る。
本発明は、さらなる隙間を必要としない、一定のアーク間隙を生じ、結合を生じない回転子とインサートの構成を提供する。従って、本発明の溶接ヘッドの設計によって、避けられない膨張を適応させるためのシステム内の余分な隙間を提供する必要性無しに、この使用に伴って生じる避けられない膨張が、許容される。結果として、より正確かつ一定の溶接が、過熱が問題になる前に、長期間にわたって得られ得る。
本発明は、円周溶接ヘッドに関し、種々の異なる構成の溶接ヘッドに適用可能である。本発明の代表として、図1は、本発明の第1の実施形態に従った円周溶接ヘッド10の一部を示す。
Claims (53)
- 溶接される被加工品を受容するための被加工品用開口部を有する円周溶接装置であって、該装置が、以下:
トラックを有する部材;
軸の周りで該部材上で回転可能な回転子であって、該回転子が、該被加工品用開口部内で被加工品を溶接するための、該被加工品の周りで回転するための電極を有する、回転子、
を備え、
該回転子が、該部材の該トラック内に受容される突起を有し;
該回転子および突起が、予め設計された隙間を有さず、該部材での結合無しに、該回転子の膨張を適応させるように構成されている、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記回転子および前記突起の構成が、該回転子の半径方向の膨張に応答して、該回転子の軸方向変位を生じる、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記回転子および前記部材の前記相互係合表面が、前記軸を横切り、そして該回転子の半径方向運動の第1方向を横切る角度で延びる、装置。
- 請求項3に記載の装置であって、前記回転子および前記部材の前記相互係合表面が、前記軸に対して45°の角度で延びる、装置。
- 請求項3に記載の装置であって、前記回転子の軸方向運動の量が、該回転子の相互係合表面と前記部材の相互係合表面との間の界面における角度の関数として決定される、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記突起および前記トラックのうちの少なくとも1つが、台形構成を有する、装置。
- 請求項4に記載の装置であって、前記突起と前記トラックとの両方が、台形構成を有する、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記突起および前記トラックのそれぞれが、弓形構成を有する、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、一片として形成される、装置。
- 請求項9に記載の装置であって、前記部材および前記回転子が、金属から作製され、前記金属バネ/ブラシと同じ電気電位である、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、複数の片として形成される、装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記回転子を覆うためのマイカラミネートカバーをさらに備える、装置。
- 請求項12に記載の装置であって、前記回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、前記マイカラミネートカバーと該回転子との間で作動する、装置。
- 溶接される被加工品を受容するための被加工品用開口部を有する円周溶接装置であって、該装置が、以下:
部材;
軸の周りで該部材に対して回転するための、該部材上に支持された回転子であって、該回転子が、該被加工用開口部内で被加工品を溶接するための、該被加工用開口部の周りで回転可能な電極を有する、回転子、
を備え、
該回転子が、加熱の際に、該軸から半径方向に離れる第1方向に膨張可能であり;
該第1方向での該回転子の半径方向の膨張が、該部材から離れる方向での該回転子の軸方向運動を生じる、
装置。 - 請求項14に記載の装置であって、前記部材および前記回転子が、加熱の際に、該回転子の半径方向の膨張に応答して、該回転子が該部材から離れる方向で軸方向に移動するように協働する相互係合表面を有する、装置。
- 請求項15に記載の装置であって、前記部材と前記回転子との前記相互係合表面が、該部材および該回転子の台形部分の表面である、装置。
- 請求項16に記載の装置であって、前記回転子が、台形のトラックを有し、そして前記部材が、該台形のトラックに一致する台形突起を有する、装置。
- 請求項15に記載の装置であって、前記回転子の軸方向運動の量が、該回転子の相互係合表面と前記部材の相互係合表面との間の界面における角度の関数として決定される、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記回転子および前記部材が、相互係合弓形表面を有する、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、一片として形成される、装置。
- 請求項20に記載の装置であって、前記部材および前記回転子が、金属から作製され、前記金属バネ/ブラシと同じ電気電位である、装置。
- 請求項14に記載の装置であって、前記回転子を覆うためのマイカラミネートカバーをさらに備える、装置。
- 請求項22に記載の装置であって、前記部材に対して、前記回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、該部材と同じ電気電位であり、該バネ/ブラシが、該カバーと係合し、そして該カバーと該回転子との間で作動する、装置。
- 溶接される被加工品を受容するための被加工品用開口部を有する円周溶接装置であって、該装置が、以下:
部材;
軸の周りで該部材に対して回転するための、該部材上に支持された回転子であって、該回転子が、該被加工用開口部内で被加工品を溶接するための、該被加工用開口部の周りで回転可能な電極を有する、回転子、
を備え、
該回転子が、加熱の際に、該軸から半径方向に離れる第1方向に膨張可能であり;
該回転子および該部材が、該回転子の該第1方向での半径方向の運動に応答して、該回転子の該部材から離れる方向の軸方向運動を生じるように協働する相互係合表面を有する、
装置。 - 請求項24に記載の装置であって、前記回転子および前記部材の前記相互係合表面が、前記軸を横切り、そして該回転子の半径方向運動の第1方向を横切る角度で延びる、装置。
- 請求項25に記載の装置であって、前記回転子および前記部材の前記相互係合表面が、前記軸に対して45°の角度で延びる、装置。
- 請求項25に記載の装置であって、前記回転子の軸方向運動の量が、該回転子の相互係合表面と前記部材の相互係合表面との間の界面における角度の関数として決定される、装置。
- 請求項24に記載の装置であって、前記部材が、前記回転子のトラック内に受容される突起を有し、該突起および該トラックのうちの少なくとも1つが、台形構成を有する、装置。
- 請求項28に記載の装置であって、前記突起および前記トラックのそれぞれが、台形構成を有する、装置。
- 請求項24に記載の装置であって、前記部材が、前記回転子において弓形のトラック内に受容される弓形突起を有する、装置。
- 請求項24に記載の装置であって、前記回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、一片として形成される、装置。
- 請求項31に記載の装置であって、前記部材および前記回転子が、金属から作製され、前記金属バネ/ブラシと同じ電気電位である、装置。
- 請求項24に記載の装置であって、前記回転子を覆うためのマイカラミネートカバーをさらに備える、装置。
- 請求項33に記載の装置であって、前記部材に対して、前記回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、該部材と同じ電気電位であり、該バネ/ブラシが、前記カバーと係合し、そして該カバーと該回転子との間で作動する、装置。
- 溶接される被加工品を受容するための被加工品用開口部を有する円周溶接装置であって、該装置が、以下:
部材;
軸の周りで該部材に対して回転するための、該部材上に支持された回転子であって、該回転子が、該被加工用開口部内で被加工品を溶接するための、該被加工用開口部の周りで回転可能な電極を有する、回転子、
を備え、
該回転子が、加熱の際に、該軸から半径方向に離れる第1方向に膨張可能であり;
該回転子が、該部材に対して軸方向に移動可能であり、該部材に対する該回転子の軸方向の位置が、該回転子の温度の関数として決定される、
装置。 - 請求項35に記載の装置であって、前記回転子および前記部材が、該回転子の温度の上昇から生じる該回転子の半径方向の膨張に応答して、該回転子を該部材に対して軸方向に移動させる相互係合傾斜表面を有する、装置。
- 請求項36に記載の装置であって、前記傾斜表面が、前記回転子および前記部材の台形部分上に形成される、装置。
- 請求項37に記載の装置であって、前記回転子が、台形のトラックを有し、そして前記部材が、前記台形のトラックに一致する台形突起を有する、装置。
- 溶接される被加工品を受容するための被加工品用開口部を有する円周溶接装置であって、該装置が、以下:
部材;
軸の周りで該部材に対して回転するための、該部材上に支持された回転子であって、該回転子が、該被加工用開口部内で被加工品を溶接するための、該被加工用開口部の周りで回転可能な電極を有する、回転子;ならびに
該部材上に支持された電気絶縁性耐熱性カバーであって、該カバーが、マイカラミネート材料から作製されている、カバー、
を備える、装置。 - 請求項39に記載の装置であって、前記部材が、前記回転子および該回転子を駆動するための1つ以上の歯車を支持するインサートであり、該インサートならびに該歯車および該回転子が、金属から作製されている、装置。
- 請求項40に記載の装置であって、前記インサートに対して軸方向に前記回転子を装填するバネ/ブラシをさらに備え、該バネ/ブラシが、金属から作製されている、装置。
- 請求項39に記載の装置であって、前記マイカラミネート材料が、カリウムまたはマグネシウムを含むアルミノ−シリケート組成物である、装置。
- 請求項39に記載の装置であって、前記マイカラミネート材料が、約900°F〜約1300°F以上の範囲の連続使用温度で評価され、近接した溶接アークへの激しい曝露に耐える、装置。
- 請求項39に記載の装置であって、前記カバーが、前記部材および前記回転子を実質的に覆う、装置。
- 請求項39に記載の装置であって、前記部材の対抗する側に第2のカバーをさらに備え、該第2のカバーが、マイカラミネート材料から作製されている、装置。
- 溶接される被加工品を受容するための被加工品用開口部を有する円周溶接装置であって、該装置が、以下:
金属から作製された部材;
軸の周りで該部材に対して回転するための、該部材上に支持された金属回転子であって、該回転子が、該被加工用開口部内で被加工品を溶接するための、該被加工用開口部の周りで回転可能な電極を有し、該回転子および該電極が、該部材と同じ電気電位である、回転子;ならびに
該部材に対して該回転子上に側面負荷を及ぼす金属バネ/ブラシであって、該バネ/ブラシが、該部材と同じ電気電位である、バネ/ブラシ、
を備える、装置。 - 請求項46に記載の装置であって、前記部材が、前記被加工品用開口部の周りで回転するための前記回転子を支持するインサートである、装置。
- 請求項46に記載の装置であって、前記バネ/ブラシが、一片として形成される、装置。
- 請求項46に記載の装置であって、前記回転子を覆うためのマイカラミネートカバーをさらに備え、前記バネ/ブラシが、該カバーと係合し、該カバーと該回転子との間で作動する、装置。
- 請求項46に記載の装置であって、前記部材および前記回転子が、予め設計された隙間を有さず、該部材での結合無しに、該回転子の膨張を適応させるように構成されている、装置。
- 請求項50に記載の装置であって、前記回転子および前記突起の構成が、該回転子の半径方向の膨張に応答した該回転子の軸方向変位を生じる、装置。
- 請求項51に記載の装置であって、前記回転子および前記部材の相互係合表面が、前記軸を横切り、そして該回転子の半径方向運動の第1方向を横切る角度で延びる、装置。
- 請求項46に記載の装置であって、前記回転子および前記部材が、相互係合台形部分を有する、装置。
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