JP3152880U - 管中間製品を溶接するための連続溶接機 - Google Patents

Abstract

【課題】管セグメントを連続溶接法で相応の中間製品から、この相応の中間製品の互いに隣り合った面またはエッジの突合せ溶接によって、それぞれ異なる直径でも長い工具組換え時間やその他の補助時間なしに製作することができるようにする。【解決手段】管案内部材５と案内ソード２とが、それぞれ異なる管直径への適合のために、案内軸線に対して相対的に半径方向に調節可能であり、管中間製品１５の溶接したい面に対応配置された、案内ソード２の、互いに反対の側に位置する面に配置された案内路が、案内軸線を通って延びる１つの平面に対して互いに角度を備えて配置されているようにした。【選択図】図３

Description

本考案は、材料裁断片から曲げ加工された管中間製品の互いに向かい合った面を溶接するための連続溶接機であって、管中間製品の互い溶接したい面を溶接装置に向かって案内するための案内ソードと、管中間製品に対して規定された案内路の全周にわたって配置された管案内部材とが設けられている形式のものに関する。

煙突管は、しばしば管区分から製作される。この管区分は、それぞれ外側の管周壁と内側の管周壁とから成っている。この場合、各管区分の外側の管周壁と内側の管周壁との間には、断熱体が設けられている。

外側の管周壁と内側の管周壁とに対して必要となる管セグメントを製作するためには、すでに種々異なる製作法が知られている。したがって、それぞれ異なる直径で必要となる管セグメントを種々異なる製造ラインで製作することができ、次いで、この管セグメントが最終組付けで組み合わされ、これによって、個々の煙突管区分が形成される。

この場合、特に冒頭で述べた形式の連続溶接機も使用され、これによって、材料裁断片から曲げ加工された管中間製品の互いに向かい合った面を互いに突合せ溶接することができる。この既知の連続溶接機では、管中間製品のギャップ内に案内ソードが設けられており、これによって、管中間製品の互いに溶接したい面を、案内ソードの、互いに反対の側に位置する面に配置された案内路で溶接装置に案内することができる。案内ソードは、安定性理由から、ある程度の最低厚さを有していなければならないので、管中間製品の、突合せシームを形成するために互いに接近させられたエッジは互いに斜めに送られる。この場合、案内軸線に対してほぼ同じ間隔を置いて配置されたエッジは、まず、案内ソードから間隔を置いて保持され、これによって、ソードの前方に配置された溶接スポットでしか接触させられない。管中間製品の互いに溶接したいエッジの、まず、共通の周壁において間隔を置いて配置されているものの、その後、互いに突き合わされ、ひいては、最終的に角度を成した案内によって、管中間製品が著しい力手間で挟み込まれなければならず、これによって、管中間製品の、互いに角度を成して配置されたエッジが溶接スポットで互いに押圧され得ることが必要となる。したがって、この既知の溶接機では、管案内部材が必要となる。この管案内部材は、互いに溶接したい、最初まだ案内ソードによって拡開された管中間製品のエッジを著しい力手間によって溶接箇所で押し合わせることができることが可能となる。このためには、既知の溶接機が、圧着ローラを介して圧着可能な特殊な緊締ジョーを有している。この緊締ジョーは管セグメントの所望の形状に適合されなければならない。しかし、必要となる管中間製品の規定された管直径への既知の溶接機の適合は、著しい組換え手間に結び付けられている。

製作可能性が、ただ１つの製造ラインに制限されている限り、まず、所定の直径を備えた幾つかの管セグメントが製作され、一時的に蓄えられなければならず、次いで、必要となる異なる直径を備えた相応の個数の管セグメントが製造される。この場合、必要となる管セグメントを成形しかつ溶接するために必要となる機械は、まず、それぞれ異なる管直径に対して組み換えられなければならず、その後、引き続き、このような管直径の管セグメントを製作することができる。

したがって、特に場合により迅速に変化する直径での管セグメントの製作は、著しい時間・スペース需要を要求する。したがって、予備成形された中間製品を溶接して管を形成するために働く連続溶接機もすでに提供されている（国際公開第００／２９１６３号パンフレット参照）。この公知の溶接機はモジュール式に形成されていて、たとえばレールとして形成された支持装置を有している。この支持装置には、複数のモジュールが配置されている。この場合、予備成形された中間製品が、まず、進入モジュールに導入される。そこから、中間製品が前センタリングモジュールに引き続き搬送され得る。この前センタリングモジュールの各々には、中間製品に対する負荷工具が設けられている。この負荷工具は、溶接モジュールの前方での中間製品のセンタリングおよび形状付与のために働く。いま、それぞれ異なる管寸法と管形状とを、溶接機の手間のかかる組換えなしに簡単に溶接することができるようにするために、国際公開第００／２９１６３号パンフレットに基づき公知の溶接機では、中間製品の長さに沿って、場合により互いに連結可能なモジュールが、共通の支持ユニットで作業位置から待機位置にかつ逆に待機位置から作業位置に走行可能となることが提案されている。

公知の溶接機はモジュール式に形成されていて、個々のモジュールは交換可能にかつ互いに調節可能に支持体に配置されているので、溶接したい各管形状および各管寸法への最適な適合が生ぜしめられるようになっている。したがって、国際公開第００／２９１６３号パンフレットには、管の長さに応じて、複数の進入モジュールと前位置決めモジュールとが設けられていてよいかもしくはこのようなモジュールを管の直径範囲に応じて、適合されたモジュールに迅速に交換することができることも提案されている。センタリングモジュールと溶接モジュールとの交換によって、種々異なる溶接手段も簡単に使用することができる。この場合、モジュールは、アクティブなモジュールの作業過程を妨害しないアクティブでない待機位置にもたらすことができ、この待機位置から簡単に再度作業位置にもたらすことができるように、支持体ユニットに対して移動可能である。

すなわち、国際公開第００／２９１６３号パンフレットに基づき公知の連続溶接機では、個々のモジュールに設けられた負荷工具が実際に変換工具として溶接機に蓄えられ、必要に応じて作動させられる。

国際公開第００／２９１６３号パンフレットには、公知の連続溶接機が、案内ソードと呼ぶことができる方向付け工具も有している。この方向付け工具は、まだ開放されている中間製品内に進入し、これによって、中間製品のエッジが、方向付け工具の、互いに先細りになるエッジに接触するようになっている。中間製品のエッジが負荷工具によって互いに近づく方向に運動させられる場合に上方に引き離される方向付け工具は、エッジの、規定された位置を生ぜしめ、これによって、中間製品のエッジの平らな突合せ位置が形成される。

したがって、国際公開第００／２９１６３号パンフレットに基づき公知の連続溶接機は、従来の公知先行技術のただ１つの改良形しか成していない。この公知先行技術は、それぞれ異なる管直径への適合のために、種々異なる負荷工具を設けている。この場合、国際公開第００／２９１６３号パンフレットに開示された負荷工具は、組換え時間の短縮もしくは回避のために、溶接機自体に準備される。

確かに、国際公開第００／２９１６３号パンフレットには、案内ソードの走行可能性も提案されているが、この案内ソードは、中間製品のエッジが負荷工具によって互いに近づく方向に運動させられている場合にしか引き上げられないようになっている。

国際公開第００／２９１６３号パンフレット

したがって、本考案の課題は、冒頭で述べた形式の連続溶接機を改良して、管セグメントを連続溶接法で相応の中間製品から、この相応の中間製品の互いに隣り合った面またはエッジの突合せ溶接によって、それぞれ異なる直径でも長い工具組換え時間やその他の補助時間なしに製作することができるようにすることである。

この課題を解決するために本考案の構成では、管案内部材と案内ソードとが、それぞれ異なる管直径への適合のために、案内軸線に対して相対的に半径方向に調節可能であり、管中間製品の溶接したい面に対応配置された、案内ソードの、互いに反対の側に位置する面に配置された案内路が、案内軸線を通って延びる１つの平面に対して互いに角度を備えて配置されているようにした。

本考案の有利な構成によれば、溶接装置が、長手方向シーム溶接装置である。

本考案の有利な構成によれば、案内ソードの各案内路に、有利には溶接装置の領域で、管中間製品の、案内路に案内された面を押さえるためのそれぞれ少なくとも１つの押さえが対応配置されている。

本考案の有利な構成によれば、押さえが、管中間製品の材料厚さへの適合のために、対応配置された案内路に対して間隔調節可能である。

本考案の有利な構成によれば、少なくとも１つの押さえが、管中間製品を負荷する、有利には回動可能に支承された押さえホイールとして形成されている。

本考案の有利な構成によれば、管案内部材が、案内条片として形成されている。

本考案の有利な構成によれば、管案内部材として設けられた案内条片が、管中間製品を負荷する剛毛を有している。

本考案の有利な構成によれば、管中間製品を管案内部材に沿って軸方向に送るために、走行可能なスライダが設けられている。

本考案の有利な構成によれば、各スライダが、有利には管案内部材に組み込まれている。

本考案の有利な構成によれば、管案内部材と案内ソードとが、制御装置によって調節可能であり、それぞれ溶接したい管の直径に適合可能である。

本考案の有利な構成によれば、必要となる管中間製品を、予め製造された材料裁断片から成形するために、当該連続溶接機に少なくとも１つの円形曲げ加工機が前置されている。

本考案による連続溶接機では、管案内部材と案内ソードとが、それぞれ異なる管直径への適合のために、案内軸線に対して相対的に半径方向に調節可能である。確かに、規定された個数の管案内部材が、より小さな管直径の場合には、管周面を取り囲んで十分に密に配置されており、これによって、管中間製品を、場合により全面で高い圧力によって負荷することもできるが、より大きな管直径の場合には、管案内部材の間隔が周方向で増加し、これによって、管案内部材の間の間隔が過度に大きくなり、これによって、管中間製品が溶接箇所の領域において高い力手間で結合され得る。したがって、本考案による連続溶接機は案内ソードを有している。この案内ソードでは、互いに向かい合って位置する溶接したい面に配置された案内路が、案内軸線を通って延びる１つの平面に対して互いに角度を備えて配置されている。すなわち、案内路は、案内軸線に対する互いに異なる半径方向の間隔で始まり、案内軸線を通って延びる平面で徐々に接近させられ、これによって、管中間製品の、案内路に案内された互いに溶接したい面またはエッジが、ほぼ溶接装置の溶接スポットでまたは溶接領域で互いに突き合わされる。管中間製品は、本考案により設けられた案内ソードによって、管中間製品の互いに溶接したいエッジまたは面が不変に僅かな軸方向の間隔を置いて、しかし、案内軸線に対する互いに異なる半径方向の間隔から互いに接近させられる場合に、より大きな圧力負荷なしに突合せ溶接することができることが分かった。

溶接装置が長手方向シーム溶接装置であると特に有利である。この長手方向シーム溶接装置は、たとえば溶接光学系または溶接バーナを有していてよい。

管中間製品の互いに結合したいエッジを互いに突合せ溶接することができ、このエッジを溶接箇所の領域で案内軸線に対してほぼ同じ間隔を置いて保持することができるようにするためには、案内ソードの各案内路に、有利には溶接装置の領域で、管中間製品の、案内路に案内された面を押さえるためのそれぞれ少なくとも１つの押さえが対応配置されていると有利である。

この場合、押さえが、管中間製品の材料厚さへの適合のために、案内ソードの、対応配置された案内路に対して間隔調節可能であると特に有利である。

本考案による特に有利な実施態様は、少なくとも１つの押さえが、管中間製品を負荷する、有利には回動可能に支承された押さえホイールとして形成されていることを提案する。このような押さえホイールは、その押さえ機能を軽減する必要なしに、管中間製品の送り時に一緒に回動することができる。

溶接箇所の領域に発生させられた熱エネルギを可能な限り迅速に管中間製品から除去することができるようにするためには、押さえホイールが、熱伝導性の材料、特に銅から製作されていると有利である。

管中間製品は、本考案による連続溶接機では、管案内部材が案内条片として形成されている場合に実際に移動区間全体にわたって位置即応に位置決めすることができる。管案内部材は管中間製品をスライド方向にしか案内せず、付加的に圧力負荷する必要もないので、管案内部材として設けられた案内条片が、管中間製品を負荷する剛毛を有していると特に有利であり得る。１つの剛毛を装備した管案内部材では、管中間製品が、望ましくないほど大きな軸方向の遊びなしに案内される。

この場合、本考案による有利な実施態様は、管中間製品を管案内部材に沿って軸方向に送るために、走行可能なスライダが設けられていることを提案する。この場合、構造上の手間は、各スライダが、有利には管案内部材に組み込まれている場合に減少させることができる。

本考案による有利な改良形は、管案内部材と案内ソードとが、制御装置によって調節可能であり、それぞれ溶接したい管中間製品の直径に適合可能であることを提案する。本考案による連続溶接機のこの実施態様で設けられた制御装置によって、それぞれ異なる直径を備えた管セグメントも交互に製作することが可能となる。

この場合、必要となる管中間製品を、予め製造された材料裁断片から成形するために、連続溶接機に少なくとも１つの円形曲げ加工機が前置されていると特に有利である。

本考案による更なる構成は、図面の簡単な説明に相俟った特許請求の範囲ならびに明細書から明らかである。

材料裁断片から曲げ加工された管中間製品の互いに向かい合った面を溶接するための連続溶接機を示す図であり、この場合、この連続溶接機が、管中間製品の互いに溶接したい面を案内するための案内ソードと、管中間製品の、互いに反対の側に位置する面に配置された管案内部材とを有している。 図１に示した連続溶接機の案内ソードの斜視的な詳細図である。 案内ソードと溶接装置との間の領域における図１および図２の連続溶接機を示す図である。

以下に、本考案を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。

図１には、連続溶接機１が示してある。この連続溶接機１は、材料裁断片から曲げ加工された管中間製品１５の互いに向かい合った面を突合せ溶接するために規定されている。連続溶接機１は、図１で紙面に対してほぼ垂直に方向付けられた、図２にさらに詳しく示した案内ソード２を有している。この案内ソード２は、管中間製品１５の互いに溶接したい面を溶接装置３に向かって案内するために働く。図１から明確になるように、連続溶接機１は管案内部材４，５を有している。この管案内部材４，５は、管中間製品１５に対して規定された案内路の全周にわたって分配されている。

連続溶接機１において、それぞれ異なる管直径を備えた管中間製品１５を交互に溶接することもできるようにするためには、管案内部材４，５と案内ソード２とが、案内軸線７に対して相対的に半径方向に調節可能であり、こうして、それぞれ異なる管直径に適合可能となる。図１につき明確になるように、管案内部材４，５は、小さな管直径の場合、周方向で互いに比較的僅かな間隔を置いて管中間製品１５を取り囲んで配置されているのに対して、管案内部材４，５相互のこの間隔は管直径の拡径に伴って増加し、大きな管直径の場合には、管案内部材４，５が、管中間製品１５の互いに溶接したいエッジまたは面を押し合わせず、管中間製品１５を専ら長手方向に案内するように大きく寸法設定されている。

図２に認めることができるように、管中間製品１５の溶接したい面に対応配置された、案内ソード２の、互いに反対の側に位置する面に配置された案内路８，９は、ほぼ案内軸線７を通って延びる１つの平面に対して互いに角度を備えて配置されている。この場合、案内軸線は、連続溶接機１で製作したい管の同軸的な長手方向軸線を規定している。

案内ソード２の自由ソード端部に配置された溶接装置３は、長手方向シーム溶接装置として形成されている。この長手方向シーム溶接装置は、溶接バーナまたは、たとえばレーザとして形成された溶接光学系を有していてよい。溶接装置３の溶接軸１０も半径方向で案内ソード２ひいては最終的に案内軸線７に向かって送り可能である。

図２および図３の比較から明確になるように、案内ソード２の各案内路８，９には、溶接装置３の領域で、圧着ホイールまたは押さえホイールとして形成されたそれぞれ１つの押さえ１１，１２が対応配置されている。この押さえ１１，１２は管中間製品１５の相応のエッジを案内ソード２の各案内路８，９に押し下げる。ここで管中間製品１５の外側表面に対してほぼ接線方向に配置されているものの、この外側表面に対して直角に方向付けられていてもよいし、案内軸線７に対して半径方向に配置されていてもよい押さえホイール１１，１２は、熱伝導性の材料、特に銅から製作されており、これによって、溶接領域に発生させられた熱を管中間製品１５から除去することができる。

押さえホイール１１，１２は、管中間製品１５の材料厚さに適合させるために、対応配置された案内路に対して間隔調節可能である。

図１および図３の比較から認めることができるように、管案内部材４，５は、管中間製品１５の軸方向に方向付けられた案内条片として形成されている。この案内条片は、管中間製品１５を負荷する剛毛１３を支持している。管案内部材４には、スライダ１４が組み込まれている。このスライダ１４は、管中間製品１５の移動のために、案内軸線に対して軸線平行に移動可能であるかまたは走行可能である。

管案内部材４，５と案内ソード２とは制御装置によって調節可能であり、それぞれ溶接したい管の直径に適合可能である。ここに図示した連続溶接機１は管製造センタの構成要素である。この管製造センタは、連続溶接機１に前置された円形曲げ加工機も有している。この円形曲げ加工機は、必要となる管中間製品１５を、予め製造された材料裁断片から成形するために規定されている。このような管製造センタでは、選択的に、それぞれ異なる管直径を備えた管を交互に製作することができる。管製造センタの内部では、丸み付けられた中間製品が、連続溶接機１によって形成された溶接ステーションに押し進められ、これによって、そこで自動的に緊締され、突合せ溶接後に自動的に機械から押し出される。

１ 連続溶接機、 ２ 案内ソード、 ３ 溶接装置、 ４ 管案内部材、 ５ 管案内部材、 ６ 管案内部材、 ７ 案内軸線、 ８ 案内路、 ９ 案内路、 １０ 溶接軸、 １１ 押さえ、 １２ 押さえ、 １３ 剛毛、 １４ スライダ、 １５ 管中間製品

Claims (11)

1. 材料裁断片から曲げ加工された管中間製品（１５）の互いに向かい合った面を溶接するための連続溶接機（１）であって、管中間製品（１５）の互い溶接したい面を溶接装置（３）に向かって案内するための案内ソード（２）と、管中間製品（１５）に対して規定された案内路の全周にわたって配置された管案内部材（４，５）とが設けられている形式のものにおいて、管案内部材（４，５）と案内ソード（２）とが、それぞれ異なる管直径への適合のために、案内軸線（７）に対して相対的に半径方向に調節可能であり、管中間製品（１５）の溶接したい面に対応配置された、案内ソード（２）の、互いに反対の側に位置する面に配置された案内路（８，９）が、案内軸線（７）を通って延びる１つの平面に対して互いに角度を備えて配置されていることを特徴とする、連続溶接機。
2. 溶接装置（３）が、長手方向シーム溶接装置である、請求項１記載の連続溶接機。
3. 案内ソード（２）の各案内路（８，９）に、有利には溶接装置（３）の領域で、管中間製品（１５）の、案内路（８，９）に案内された面を押さえるためのそれぞれ少なくとも１つの押さえ（１１，１２）が対応配置されている、請求項１または２記載の連続溶接機。
4. 押さえ（１１，１２）が、管中間製品（１５）の材料厚さへの適合のために、対応配置された案内路（８，９）に対して間隔調節可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の連続溶接機。
5. 少なくとも１つの押さえ（１１，１２）が、管中間製品を負荷する、有利には回動可能に支承された押さえホイールとして形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の連続溶接機。
6. 管案内部材（４，５，６）が、案内条片として形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の連続溶接機。
7. 管案内部材（４，５，６）として設けられた案内条片が、管中間製品（１５）を負荷する剛毛（１３）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の連続溶接機。
8. 管中間製品（１５）を管案内部材（４，５）に沿って軸方向に送るために、走行可能なスライダ（１４）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の連続溶接機。
9. 各スライダ（１４）が、有利には管案内部材（４）に組み込まれている、請求項８記載の連続溶接機。
10. 管案内部材（４，５）と案内ソード（２）とが、制御装置によって調節可能であり、それぞれ溶接したい管の直径に適合可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載の連続溶接機。
11. 必要となる管中間製品（１５）を、予め製造された材料裁断片から成形するために、当該連続溶接機（１）に少なくとも１つの円形曲げ加工機が前置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の連続溶接機。

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