JP3592743B2 - Expander for circumferential welding - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、タンク製品の円周溶接に適用されるエキスパンダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、タンクの円周溶接線上を内側からバックアップするためにタンクの内側から張出す治具は、張出し機構として大型油圧シリンダを有する一体型の固定式エキスパンダと、これを保持するビームを使用している。
そのような一体型の固定式エキスパンダ装置を図6及び図7に示してある。図6及び図7に示す一体型の固定式エキスパンダは、タンクの円周溶接線上に接するバックメタル12、バックメタル12を予備張出しするエアシリンダ13、最終張出しする油圧シリンダ15、油圧シリンダ15とエアシリンダ13を連結するアーム14で構成されている。
【0003】
バックメタル12、エアシリンダ13、アーム14は分割されており、個々のエアシリンダ13でそれぞれ予備張出しされたバックメタル12全体を油圧シリンダ15で張出す。
保持ビーム20は、タンク長に応じてビーム長を変化できる伸縮式で、前記した一体型の固定式エキスパンダをその先端に切離し可能に保持している。保持ビーム20はビーム長によりビームの歪量が変化するので、それを調整するため一体型の固定式エキスパンダ取付面に上下調整ネジ17と、傾斜調整ネジ16を有する。
図7中、18は一体型の固定式エキスパンダを保持ビーム20から切離す切離し装置、19はクランパを示す。
【0004】
このように、従来の一体型固定エキスパンダはバックメタル12を張り出すまでの間これを支える保持ビーム20が必要となる。併せて、タンクの長さに応じて保持ビーム20を伸縮できる機能も持たせる必要があり、構造的に複雑となる。また、費用面についても高価なものとなる。
また、使用面では保持ビーム20の長さを変えるとタワミ量が変化しバックメタル12の中心精度が確保できず、その都度芯出し調整及びバックメタル12張り出し後のエキスパンダと保持ビーム20を切離す作業が発生する。
【0005】
また、本装置におけるバックメタル12の張り出しには、駆動源として油圧シリンダが必要となり、油洩れによりタンク内に油が付着し、溶接の致命傷となる恐れがある。特に溶接中に於ける油洩れは影響が大きい。
更にまた、本装置は、大型で且つ、一体型固定式のため、保管に広い面積が必要となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のエキスパンダ装置のように大型保持ビームを必要としない円周溶接用のエキスパンダ装置を提供することを課題としている。
また、本発明はバックメタルの張り出しのために油圧シリンダを用いる必要のないエキスパンダ装置を提供することもその課題としている。
更にまた、本発明は分割してコンパクトな状態で保管することのできるエキスパンダ装置を提供することもその課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による円周溶接用エキスパンダ装置では、前記課題を解決するため、円周溶接線に沿いタンク内面にリング状に取付けられる複数個のガイドサポート、前記タンク内面に向け張出し可能なバックメタルと同バックメタルを張出させる2段式エアシリンダとを具えた複数個の分割式バックアップリング、及び同分割式バックアップリングを前記バックメタルの張出し中は前記タンクで保持するが、それ以外は前記ガイドサポートによって保持するためのクランプ手段を有する構成を採用する。
【0008】
すなわち、本発明による円周溶接用エキスパンダ装置では、タンク内面にリング状に取付けられるガイドサポート(分割タイプ)を具えていて、バックメタルを張り出すまでの間はバックアップリング全体の荷重をこれで受けるようにする。タンク内面にガイドサポートを取付けるためタンク内面に取付け面と基準穴を設けるとよい。
【0009】
また、本発明による装置ではバックメタルの作動とその反力を受けるバックアップリングを分割構造(扇形)にし、組付け、取り外し(分解)できる着脱方式とする。
更にまた、バックアップリングに2段式エアシリンダを内蔵させ、このエアシリンダによってバックメタルの張り出しを行わせる。
【0010】
【作用】
本発明による円周溶接用エキスパンダ装置では以上の構成を有するのでタンク内にリング状にガイドサポートを取付けることにより、バックアップリングを支える面(又は、取付け面)が形成され、従来の保持ビームの代りに置き換えできるので保持ビームを用いる必要がない。
【0011】
このようにタンク内面に円周溶接線に沿ってリング状に形成されたガイドサポートの面上にバックアップリングを取付けて連結することにより、タンクの円周溶接線上にバックメタルがセットでき、かつ、バックメタルをタンク内面に向け張り出した時に発生する反力を受けるリング上の梁が形成される。
また、本発明によるエキスパンダ装置ではバックアップリングに内蔵させた2段式エアシリンダの作動によりバックメタルの張り出しが行われるのでタンク内面に油洩れが生じる恐れがない。
【0012】
【実施例】
以下、本発明による円周溶接用エキスパンダ装置を図1〜図5に示した一実施例に基づいて具体的に説明する。
図1及び図2は、本実施例による円周溶接用エキスパンダ装置の全体的配置状態を示しているが、図1においては連結した分割式エキスパンダが張出して、タンクで保持された状態を示し、図2においては、張出し前の分割エキスパンダ1ブロックをタンクにセットした状態を示している。
【0013】
図2と図3に示すようにタンク内に設けられたリブ12の基準穴2ヶ所を、分割されたガイドサポート4とプレート3で挟み込み、位置決めピン5を差込み締付ける。
順次、同様にして分割されたガイドサポート4をタンクに取付け、タンクに位置決めされたガイドサポート4のリングを形成する。
このガイドサポート4のリングの基準面Dに沿って分割式バックアップリング2をクランプ手段としてのクランプボルト8によって順次組付け、バックアップリングを形成する。
【0014】
図4は分割式バックアップリングの断面を拡大して示している。バックアップリングが形成された後、図4に示すように分割式バックアップリング2のリンク作動ロッド21と2段式エアシリンダ7のシリンダロッド22をカプラー方式によりワンタッチで接合し、併せてバックアップリング2の基準面Eに2段式シリンダ7をクランプボルト8によって順次取付け、バックメタル1を張出す駆動源が形成される。
【0015】
こうしてバックアップリング2と2段式エアシリンダ7を連結することにより、シリンダを作動させバックメタル1の張出しを行なう時に発生する反力をバックアップリング2で受けることができる。
【0016】
前記したようにバックアップリングと2段式シリンダ7を切離す構成としたことにより物の重さが軽くなり、作業者自身の手作業のみで取扱うことができ、クレーン及び吊り具が不要となる。
【0017】
次に、前記したリンク作動ロッド21とシリンダロッド22との間のカプラー方式によるワンタッチ接合の構造について図5によって説明する。
図5は、2段式エアシリンダ7のシリンダロッド22にナット28で固定されたワンタッチ継手により、シリンダロッド22とリンク作動ロッド21を着脱する機構を示しており、中心線より右半分は接続状態、左半分は分離状態を示している。
【0018】
ワンタッチ継手はジョイント23、リング24、鋼球25,バネ26、ガイド27で構成され、ガイド27はバネ26によるスプリングリターン式で、ジョイント23の溝にはめ込まれたリング24とジョイント23の外径段によりストロークを規制される。また、鋼球25はジョイント23のテーパ穴によりガイドされて左右に移動し、ガイド27の内径とリンク作動ロッド21の外径により規制される。
【0019】
接続は図5の左半分の状態に示すように、ガイド27を手で押し下げて鋼球25を外側に移動可能とし、リンク作動ロッド21をジョイント23の内径に沿って挿入する。
リンク作動ロッド21の先端がジョイント23の内径段付部に到達すると、リンク作動ロッド21の外径溝部センタと鋼球25のセンタが一致するのでガイド27から手を外すとバネ26によりガイド27が押し上げられ鋼球25が内側に移動してリンク作動ロッド21の外径溝部にはまり込み図右の状態となり接続が完了する。
【0020】
分離は、ガイド27を押し下げガイド内径を大きくして鋼球25を外側に移動可能とし、リンク作動ロッド21を抜き取ろうとすると鋼球25がリンク作動ロッド21の外径溝部テーパにより外側に移動し溝部より外れて分離可能となり、リンク作動ロッド21を抜き取り左図の状態で分離が完了する。
【0021】
以上のようにしてガイドサポート4に組付けられた各分割バックアップリング2に2段式エアシリンダ7を接合して組み立てを終った後、2段式エアシリンダ7の1段目シリンダによりバックメタル1をタンク内面に接触するよう張出し、分割式バックアップリング2とリング状のガイドサポート4を締付けているクランプボルト8を緩めても各分割式バックアップリング2はタンク内面のバックメタル1との接触面で保持される状態となる。この状態で更にエアシリンダ7の2段目を作動させてバックメタル1を張出すとき、その反力を連結された分割バックアップリング2で受けることができる。
【0022】
図4は分割式バックアップリングの断面を示す。2段式エアシリンダ7を引側に作動させると、リンク9が引張られ、リンク10を倒立させるためバックメタル1がガイドピン11にガイドされ外周方向に張出される。
【0023】
以上、本発明を図示した実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その形状、構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
例えば、上記実施例では2段式エアシリンダ7の駆動力をリンク9とリンク10によりバックメタル1に伝えているが、これ以外の種々の伝達機構を採用してよい。
【0024】
【発明の効果】
以上具体的に説明したように、本発明によるエキスパンダ装置では、保持ビームを用いずにタンク内の溶接近傍にエキスパンダ装置を構成するバックアップリングを直接取付け、これをタンクの円周溶接線上に張り出すようにしたことにより、次の効果がある。
【0025】
(1)大型保持ビーム(伸縮及び、切離し機能付)が不要となる。
【0026】
(2)溶接線上に接するバックメタル中心精度の芯出し調整なしで位置を確実に決めることができる。
【0027】
(3)バックアップリング内に設けた張り出しリンク機構等によりバックメタルの張出しは2段式エアシリンダに対するエア圧で可能となり油圧は不用となる。
【0028】
(4)本装置は、分割式バックアップリングによる着脱方式としたため分割して仕舞い込みができ、保管面積が少くてすむ。
このように本発明によれば装置全体の構造が簡素化され製造面でも安価となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るエキスパンダ装置全体の平面図。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】図2におけるガイドサポート4の取付け状態を示す平面図。
【図4】図2中のB−B線に沿う断面図。
【図5】図4に示した分割式バックアップリングにおけるリンク作動ロッドと2段式エアシリンダのシリンダロッドの接合構造を示す断面図。
【図6】従来のエキスパンダ装置の全体側面図。
【図7】図6におけるC部の詳細を示す断面図。
【符号の説明】
1 バックメタル
2 分割式バックアップリング
3 プレート
4 ガイドサポート
5 位置決めピン
7 2段式エアシリンダ
8 クランプボルト
9 リンク
10 リンク
11 ガイドピン
21 リンク作動ロッド
22 シリンダロッド
23 ジョイント
24 リング
25 鋼球
26 バネ
27 ガイド
28 ナット[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an expander device applied to circumferential welding of tank products.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a jig that protrudes from the inside of the tank to back up the circumferential weld line of the tank from the inside uses an integrated fixed expander with a large hydraulic cylinder as a projecting mechanism and a beam that holds the expander. ing.
Such an integrated fixed expander device is shown in FIGS. The integrated fixed expander shown in FIGS. 6 and 7 includes a
[0003]
The
The
In FIG. 7,
[0004]
As described above, the conventional integrated fixed expander requires the
On the other hand, if the length of the
[0005]
In addition, a hydraulic cylinder is required as a drive source for projecting the
Furthermore, since the present apparatus is large and integrated, it requires a large area for storage.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an expander device for circumferential welding that does not require a large holding beam unlike a conventional expander device.
Another object of the present invention is to provide an expander device that does not require the use of a hydraulic cylinder for overhanging the back metal.
Still another object of the present invention is to provide an expander device that can be divided and stored in a compact state.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the expander for circumferential welding according to the present invention, in order to solve the above problems, a plurality of guide supports attached to the inner surface of the tank in a ring shape along the circumferential weld line, a back metal that can be extended toward the inner surface of the tank, and A plurality of split-type backup rings having a two-stage air cylinder for extending the back metal, and the split-type backup ring is held by the tank during the extension of the back metal, but otherwise the guide is provided. A configuration having a clamp means for holding by a support is adopted.
[0008]
That is, the expander device for girth welding according to the present invention is provided with a guide support (split type) that is mounted in a ring shape on the inner surface of the tank, and the entire load of the backup ring is used until the back metal is overhanged. To receive. A mounting surface and a reference hole may be provided on the inner surface of the tank in order to mount the guide support on the inner surface of the tank.
[0009]
Further, in the device according to the present invention, the backup ring which receives the operation of the back metal and the reaction force is divided (sector-shaped), and has a detachable type which can be assembled and removed (disassembled).
Furthermore, a two-stage air cylinder is built in the backup ring, and the back metal is extended by the air cylinder.
[0010]
[Action]
The expander device for girth welding according to the present invention has the above-described configuration. By mounting the guide support in a ring shape in the tank, a surface (or mounting surface) for supporting the backup ring is formed, and the conventional holding beam There is no need to use a holding beam because it can be replaced instead.
[0011]
By attaching and connecting the backup ring on the surface of the guide support formed in a ring along the circumferential welding line on the inner surface of the tank in this way, the back metal can be set on the circumferential welding line of the tank, and A beam is formed on the ring that receives the reaction force generated when the back metal projects toward the inner surface of the tank.
Further, in the expander device according to the present invention, the back metal is extended by the operation of the two-stage air cylinder incorporated in the backup ring, so that there is no possibility that oil leaks to the inner surface of the tank.
[0012]
【Example】
Hereinafter, an expander device for girth welding according to the present invention will be specifically described based on one embodiment shown in FIGS.
1 and 2 show the overall arrangement of the girth welding expander according to the present embodiment. In FIG. 1, the connected split type expander is extended and held in a tank. FIG. 2 shows a state in which one block of the divided expander before the overhang is set in the tank.
[0013]
As shown in FIGS. 2 and 3, two reference holes of the
The
The split-
[0014]
FIG. 4 shows an enlarged cross section of the split type backup ring. After the backup ring is formed, as shown in FIG. 4, the
[0015]
By connecting the
[0016]
As described above, the configuration in which the backup ring and the two-
[0017]
Next, the structure of the one-touch connection between the
FIG. 5 shows a mechanism for attaching and detaching the
[0018]
The one-touch joint is composed of a joint 23, a
[0019]
As shown in the state of the left half of FIG. 5, the
When the tip of the
[0020]
For separation, the
[0021]
After assembling the two-
[0022]
FIG. 4 shows a cross section of the split type backup ring. When the two-
[0023]
As described above, the present invention has been specifically described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various shapes and structures are included in the scope of the present invention described in the claims. It goes without saying that changes may be made.
For example, in the above embodiment, the driving force of the two-
[0024]
【The invention's effect】
As specifically described above, in the expander device according to the present invention, the backup ring constituting the expander device is directly attached near the welding in the tank without using the holding beam, and the backup ring is placed on the circumferential welding line of the tank. The overhang has the following effects.
[0025]
(1) A large holding beam (with expansion and contraction and separation functions) becomes unnecessary.
[0026]
(2) The position can be reliably determined without centering adjustment of the center accuracy of the back metal contacting the welding line.
[0027]
(3) The overhang of the back metal can be performed by the air pressure applied to the two-stage air cylinder by the overhang link mechanism provided in the backup ring, so that no hydraulic pressure is required.
[0028]
(4) Since this device is of a detachable type with a detachable backup ring, the device can be divided and put into operation, and the storage area can be reduced.
As described above, according to the present invention, the structure of the entire device is simplified, and the manufacturing cost is low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an entire expander device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a plan view showing an attached state of a
FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view showing a joint structure of a link operating rod and a cylinder rod of a two-stage air cylinder in the split-type backup ring shown in FIG. 4;
FIG. 6 is an overall side view of a conventional expander device.
FIG. 7 is a sectional view showing details of a portion C in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 back
Claims (1)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP04373794A JP3592743B2 (en) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | Expander for circumferential welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07251296A JPH07251296A (en) | 1995-10-03 |
JP3592743B2 true JP3592743B2 (en) | 2004-11-24 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04373794A Expired - Lifetime JP3592743B2 (en) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | Expander for circumferential welding |
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CN104128730A (en) * | 2013-12-20 | 2014-11-05 | 柳州万众汽车部件有限公司 | Welding, positioning and clamping device |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP04373794A patent/JP3592743B2/en not_active Expired - Lifetime
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