JPH0238317B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は真空溶接用チエンバーに関し、特に真
空チエンバーの中央をその縦方向に沿つて伸びる
２つの長尺溶接部材を電子ビームで突合せ溶接す
るのに適した真空溶接用チエンバーに関する。

従来技術 一般に電子ビーム溶接は、肉厚の厚い物を溶接
するのに適しており、迅速且つ自動的な溶接作業
が行なえ、また熱処理の必要がないという利点を
持つ一方、溶接作業に必須の真空を内部に形成で
きる空間部を構成するための気密な外壁部を用い
る必要がある。特に寸法の長い長尺溶接部材を溶
接する場合、その空間部は大容量となるから、次
の長尺溶接部材を入れるための溶接チエンバーを
大気圧へ戻した後、再び内部を排気して各溶接作
業を行なう事は時間を必要とするだけでなく割高
にもなる。

発明が解決しようとする問題点 従つて本発明の目的は真空への排気と大気圧へ
の復帰が交互に繰り返される部分の容積を減少す
ることにある。

問題点を解決するための手段 すなわち本発明によれば、中央を長さ方向に伸
びる二本の長尺溶接部材を電子ビームで突合せ溶
接するための真空溶接チエンバーであつて、該チ
エンバーは二本の長尺溶接部材のそれぞれを密封
するための長さ方向両端に設けられた伸縮性密封
手段を有すると共に、少くとも１個の電子銃と、
各電子銃を支持し、位置決めし、移動させるため
の付属装置を含む外部空間を該長尺溶接部材の周
縁に形成する外壁部を有し、該外部空間が該長尺
溶接部材１，２を受け入れるための中央係合部４
１と電子銃及びその関連装置８を収容するための
周辺空間部４２との二つの部分に分かれ、伸縮性
密封ガスケツト１２，２６，２７が該装置８内に
該外壁部４との間に長さ方向に沿つて配置され、
それによつて中央係合部４１と周辺空間部４２と
が、長尺溶接部材の移動時に分離され、溶接作業
時には連通されることを特徴とする真空溶接チエ
ンバーが提供される。

伸縮自在の密封ガスケツトは、それぞれ相互に
平行に配置された一対の主ガスケツトと、これら
一対の主ガスケツト間に形成される中間部空間を
排気するための手段とを備えた膨張性ガスケツト
から成るのが好ましい。

この膨張性ガスケツトつまり付属装置内に位置
する中間部空間を外壁部の外部と接続するための
接続管は、少くとも１つのフレキシブルで且つ伸
長可能な部分を含んでいることが望ましい。

又、外壁部と付属装置の間に配置される伸縮自
在の密封ガスケツトは、バツフル間に設けられ、
横方向に作用するのが好ましい。各密封ガスケツ
トの配置の仕方と寸法は、外壁部の縦方向両端と
実質上等しいのが有利である。

空間部内を排気するためには中央係合部へ開口
し、第１ポンプ装置へ接続する少くとも１つの排
気管と、周辺空間部へ開口し第２ポンプ装置へ接
続する少くとも１つの別個の排気管を設けること
が好ましい。

実施例 本発明の更なる特徴と利点は、本発明の一実施
例に関する以下の図面を参照した説明によつて明
らかになるであろう。図面は炭化水素輸送用パイ
プの両端を溶接するための溶接チエンバー、特に
海中でパイプを“Ｊ−配置”する際に用いる溶接
チエンバーの一例を示す縦断面図である。しか
し、縦方向及びいかなる傾斜角度に沿つて伸びる
棒状あるいは中空状長尺溶接部材を陸上で溶接す
る際にも同様の本発明による構成を適用できるこ
とはもちろんである。

図面に示すように、第１の長尺溶接部材つまり
第１のパイプ端部１がその上端で第２の長尺溶接
部材つまり第２のパイプ端部２と電子ビーム溶接
法によつて溶接される。この溶接作業は空間部３
を形成する溶接チエンバー内で実施され、空間部
３内で両端部の溶接が行なわれる一方、空間部３
は外壁部４と密封手段によつて区画される空間内
に位置し、密封手段は外壁部４の縦方向両端に配
設された膨張性の密封部材５，６から成る。密封
部材５，６は膨張した状態でパイプ両端部１，２
の外周に密着する。又、本実施例におけるような
中空状長尺溶接部材の場合には内部密封部材（図
示せず）を長尺溶接部材内に挿入し、両端部１，
２の接合面７に関し上下それぞれの側の内周面へ
密着させることによつて、溶接区域内の長尺溶接
部材内部における気密が確実になされる。

図示してないが、１個又は複数の電子銃は電子
銃支持装置８に取り付けられており、支持装置８
は電子銃支持リング９、傾斜プレート１０及びリ
ング１１から成る。リング１１はパイプ端部１を
把持し、これに支持装置８全体を固着するための
アーム（図示せず）を備えている。

電子銃支持装置８の各構成部材は縦方向に重ね
られて配置されており、リング１１に対して電子
銃支持リング９を自由に傾斜、回転させられるよ
う相互に独立した両リング９，１１が、外壁部４
の縦方向一端から他端へと伸びる気密壁を伸縮自
在の密封ガスケツト１２によつて形成する。密封
ガスケツト１２は一対の膨張性環状主ガスケツト
１３，１４から成り、この両主ガスケツト間に排
気されるべき中間部空間１５が形成される。また
密封ガスケツト１２が作動することによつて後述
するごとく周辺空間部４２だけが真空下に置かれ
た状態で、まずパイプ端部２に接合されるべきパ
イプ端部１の切断面を検知し、次いで電子銃の正
確な位置決めを行なうため両リング９，１１を相
対的に移動させる場合にその気密性が保たれるよ
うになつている。

主ガスケツト１３，１４は縦方向に作動し、こ
の方向に沿つた圧力を与える。両主ガスケツト１
３，１４はリング１１に支持されており、それぞ
れの溝付表面１６，１７を介してリング９に係合
する。中間部空間１５は管１８を通じて真空にさ
れ、管１８はフレキシブルで伸張自在な部分１９
を備えると共に、コネクター２０を介して空間部
３の外側へ導かれている。外壁部４の外側に位置
し、コネクター２０へ接続されるポンプ装置は従
来使われているものでよく、特に図示していな
い。主ガスケツト１３，１４は管２１，２２を通
じて膨張される。図示のように管２１，２２は１
本の管２３へと合流し、この管２３がフレキシブ
ルで伸張自在な部分２４を有すると共に、コネク
ター２５を介して空間部３の外側へ導かれてい
る。管２１，２２は別別に外側へ導いてもよく、
作動中真空によつて囲まれる主ガスケツト１４は
低圧力又は大気圧で簡単に膨張させることができ
る。外壁部４の外側に設けられ管２１，２２と接
続する膨張用加圧装置は従来使われているもので
よく図面には示していない。

外壁部４の縦方向両端には伸縮自在の密封ガス
ケツト２６，２７が設けられ、これらによつてそ
れぞれ両リング９，１１と外壁部４間の気密が保
たれる。２つの密封ガスケツト２６，２７は同一
の構成を有するから以下一方の密封ガスケツト２
７についてのみ説明する。密封ガスケツト２７は
一対の膨張性環状主ガスケツト２８，２９から成
り、主ガスケツト２８，２９は外壁部４へ一体に
固定されたシリンダー状リブ３０，３１で支持さ
れると共に、電子銃支持リング９に支持されたシ
リンダー状リブ３２，３３と一緒に遮蔽構造を形
成している。これらの主ガスケツト２８，２９は
横方向つまり半径方向に作動し、この方向に沿つ
た圧力を与える。リブ３２，３３と係合する主ガ
スケツト２８，２９の各面にはそれぞれ溝が設け
られている。

両主ガスケツト２８，２９の間の中間部空間３
４は管３５を通じて排気され、管３５はコネクタ
ー３６を介して空間部３の外側へ導かれている。
主ガスケツト２８，２９は各々管３７，３８を通
じて膨張され、図示のように管３７，３８は１本
の管３９へ合流し、この管３９はコネクター４０
を介して外壁部３の外側へ導かれている。但し、
主ガスケツト１３，１４について前述したのと同
様、管３７，３８を独立に設け、２つの主ガスケ
ツトへ異なる圧力を加えるようにしてもよい。

電子銃の正確な位置決めを行なう間、ガスケツ
トのレベルにおける移動を減少させる関係上、主
ガスケツト２８，２９は縦方向に作用させるより
も半径方向に沿つて作用させる方が好ましい。
又、周辺空間部４２だけを真空にする場合に、機
械的な過負荷が加わらないようにするため、密封
ガスケツト２６，２７の構成、寸法は実質上等し
くすることが重要である。

チエンバー内の空間部３は密封ガスケツト１
２，２６，２７によつて２つの部分、つまり中央
係合部４１と周辺空間部４２に分けられる。これ
ら２つの部分は密封ガスケツト１２，２６，２７
が膨張されて作動状態になるか、あるいは収縮さ
れて非作動状態になるかに従い、相互に分離され
るか又はお互いに接続される。

中央係合部４１は、フレキシブルで伸張自在な
部分４４を有する管４３によつて空気流入バルブ
４５と接続されており、必要に応じ中央係合部４
１内へ例えば乾燥空気が導入される。

少くとも１本の排気管、例えば管４６が周辺空
間部４２に開口する一方、少くとも１本の排気
管、例えば管４７が中央係合部４１に開口してい
る。管４７はフレキシブルで伸縮性部分４８を備
え、リング１１を貫通する通路に沿つて伸び、少
くとも１つの開口４９を介して中央係合部４１へ
開口する。

排気管４６は、例えば10^-3mmHg程度の高真空
を形成するための外部ポンプ装置（図示せず）へ
接続している。また排気管４７は、例えば10^-1mm
Hg程度の比較的低い真空を高速で形成できる別
個の外部ポンプ装置（図示せず）と接続してい
る。

作 用 溶接作業に入る前空間部３全体を再排気する場
合、まず管４３を介して中央係合部４１へ乾燥空
気を供給し、次に膨張性密封部材５，６をパイプ
端部１，２へと密着させた状態で排気管４７を通
じ中央係合部４１内に第１低真空を形成する。そ
の後、密封ガスケツト１２，２６，２７を収縮状
態にし、排気管４６に接続するポンプ装置によつ
て溶接に必要な真空度が得られる。つまりこのポ
ンプ装置は排気管４７へ接続するポンプ装置で得
られた第１低真空と溶接に必要な高真空の間の真
空度から排気作用をスタートする。この中間真空
度は、中央係合部４１内の残留空気が周辺空間部
４２内の真空で希釈されることにより、空間部３
の内部全体に形成される。従つて排気管４６に接
続するポンプ装置は効率の良い条件下で作動する
ことができる。

勿論本発明による構成は、以上説明した実施例
に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱
することなく変形することが可能である。

発明の効果 このような構成により、繰り返し大気圧へと戻
される容量（中央係合部４１の容量）を減少でき
るという利点の他、小容量の中央係合部４１によ
つて大気圧への復帰過程中、再び気体にさらされ
ることになる金属表面積が減少するという利点も
得られる。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は炭化水素輸送用パイプの両端を溶
接するための溶接チエンバーの一実施例を示す縦
断面図である。 符号の説明、１……第１の長尺溶接部材（第１
のパイプ）端部、２……第２の長尺溶接部材（第
２のパイプ）端部、３……空間部、４……外壁
部、５，６……密封部材、７……接合面、８……
電子銃支持装置、９……電子銃支持リング、１０
……傾斜プレート、１１……リング、１２……密
封ガスケツト、１３，１４……膨張性主ガスケツ
ト、１５……中間部空間、１６，１７……溝付表
面、１８，２１，２２，２３……管、１９，２４
……フレキシブルで伸張自在な部分、２０，２５
……コネクター、２６，２７……伸縮性密封ガス
ケツト、２８，２９……膨張性主ガスケツト、３
０，３１，３２，３３……シリンダー状リブ、３
４……中間部空間、３５，３７，３８，３９……
管、３６，４０……コネクター、４１……中央係
合部、４２……周辺空間部、４３，４６，４７…
…管、４４，４８……フレキシブルで伸縮自在な
部分、４５……空気流入バルブ、４９……開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央を長さ方向に伸びる二本の長尺溶接部材
   を電子ビームで突合せ溶接するための真空溶接チ
   エンバーであつて、該チエンバーは二本の長尺溶
   接部材のそれぞれを密封するための長さ方向両端
   に設けられた伸縮性密封手段を有すると共に、少
   くとも１個の電子銃と、各電子銃を支持し、位置
   決めし、移動させるための付属装置を含む外部空
   間を該長尺溶接部材の周縁に形成する外壁部を有
   し、該外部空間が該長尺溶接部材１，２を受け入
   れるための中央係合部４１と電子銃及びその関連
   装置８を収容するための周辺空間部４２との二つ
   の部分に分かれ、伸縮性密封ガスケツト１２，２
   ６，２７が該装置８内に該外壁部４との間に長さ
   方向に沿つて配置され、それによつて中央係合部
   ４１と周辺空間部４２とが、長尺溶接部材の移動
   時に分離され、溶接作業時には連通されることを
   特徴とする真空溶接チエンバー。 ２ 該装置８内に配置される該伸縮性密封ガスケ
   ツト１２が外壁部４の長さ方向に沿つて作用する
   特許請求の範囲第１項記載の真空溶接装置。 ３ 該外壁部４と該装置８との間に配置される該
   伸縮性密封ガスケツトが遮蔽板３０，３１，３
   ２，３３の間に設けられ、外壁部４の長さ方向に
   垂直な方向に沿つて作用する特許請求の範囲第１
   項記載の真空溶接装置。 ４ 少くとも一本の排気管４７が該中央係合部４
   １に開口し、少くとも一本の別の排気管４６が該
   周辺空間部４２に開口している特許請求の範囲第
   １項記載の真空溶接装置。