JPH04113192U - 心立て装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 パイプ溶接機でパイプを端板に溶接する場合
にパイプの中心を整合させる心立て装置を提供する。 【構成】 管状中心部材１２は２組のスリーブ１３，１
９を支持している。一方のスリーブ１３は中心部材に固
着され、他方のスリーブ１９は中心部材１２に沿って摺
動自在である。それぞれ対をなすスリーブ端面２０，２
１間に多数個のボール１０が移動自在に挟持されてい
る。中心部材に固定されたスプリングケース１６内で加
圧スプリング１８により固定スリーブ１３に向けて付勢
されている摺動スリーブ１９のテーパ端面２０は、ボー
ル１０を外方に向けて付勢する。スプリングケース１６
の端面と固定スリーブ１３の端面２１との間隔はボール
１０の直径より小さい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、端板に溶接されるパイプに対してパイプ溶接機の中心を整合させる ための装置に係わり、より具体的には、パイプ溶接機のスピンドルと結合させる 管状中心部材を含み、この管状中心部材内に前記スピンドルを貫装可能にすると ともに、この管状中心部材で互いに軸方向に隣り合わせに並べた２組のスリーブ を支持し、このスリーブそれぞれの組について、１方のスリーブは前記管状中心 部材に固設して他方のスリーブをこの管状中心部材に沿って摺動自在にし、これ らスリーブの各組のスリーブ間に多数のボールを介在させて、スリーブ各組の相 対する端面と自在に連係させ、これらスリーブの互いに相対する端面の軸方向の 離間距離が外縁に向って広がるようにした心立て装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

米国特許第4,142,084 号には、２つのボールレースがパイプ上に配置された２ つのスリーブの円錐面と相互作用し、さらに前記ボールレース間に配置された装 置の半径方向の面に対して傾いた位置で遊動可能なフローティングリングによっ て前記ボールレースが分離されている心立て装置が開示されている。この幾分複 雑な構成の目的は、断面がいくらか楕円形をしたパイプにも心立て装置が使用で きるようにすることにある。ボールは円形開口部を有するボール保持装置によっ て装置内に適正に保持されており、円形開口部の直径はボールの直径よりも僅か に小さくしてある。この装置をパイプ内に挿入すると、ボールは前記開口縁部の 一部に押し付けられるのでボールが急速に摩耗を受ける。一方、前記開口部は変 形して次第に大きくなるので、ボールが抜け落ちてしまう。装置の構成は複雑で 、ボールの取付けに手間がかかる。一般に、溶接されるべきパイプは殆ど円筒形 をなしており、僅かに楕円形となっている程度のパイプにであれば心立て装置を 適合させるためにわざわざ特殊な構造手段を講ずる必要はない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】 本考案の目的は、耐久性があり、組立が容易で、構造が簡単な心立て装置を提 供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案の構成は、端板に溶接されるパイプとパ イプ溶接機との中心を整合するために、前記パイプ溶接機のスピンドルに連結す る管状の中心部材を備え、前記スピンドルをこの中心部材内に貫装可能にする。 このような中心部材に、互いに軸方向に隣接させて配設した２組のスリーブを支 持させて、それぞれの組における一方のスリーブをこの中心部材に固着し、他方 のスリーブを中心部材に沿って摺動自在にする。またこれらスリーブ各組のスリ ーブ間に挟持するようにして、各スリーブの組の相対する端面と自在に連係させ て多数のボールを配列する。この対をなすスリーブの互いに相対する端面の軸方 向の離間距離は外縁に向って広くなっている。このような心立て装置において、 前記固定スリーブに向けて前記摺動自在なスリーブを付勢する加圧スプリングを 囲むスプリングケース内に前記摺動自在のスリーブをともに配置して前記中心部 材に嵌装するとともに、このスプリングケースを固定スリーブの端面から所定距 離だけ離間した位置に構設し、前記距離を前記ボールの直径より小さくした。

【０００５】 また前記２つの固定スリーブは、中心部材の端部にそれぞれ配設して、これら 固定スリーブの間に配設される前記スプリングケースは、間に中心部材と一体の 中間胴部を挟んで両側に分けて装着した。さらに前記中間胴部とスプリングケー スとの間に、前記ボールの直径と前記所定距離との差より僅かに大きな厚みを軸 方向にもつ着脱可能なスペーサを挿嵌した。前記固定スリーブの端面は殆どが前 記心立て装置の軸に垂直な平面であって、本装置の外縁周辺近くに凹面を設け、 一方の摺動自在なスリーブの端面は円錐面にするとよい。

【０００６】

【作用】

本考案に係わる心立て装置は、加圧スプリングを内蔵して中心部材上に取付ら れているスプリングケース内に摺動自在なスリーブを配設して、この摺動自在な スリーブを固定スリーブに向って押し付けるように構成するとともに、前記スプ リングケースを前記固定スリーブの端面から一定距離Ａに取付けて、この距離Ａ を固定スリーブと摺動自在なスリーブとの間に挟持したボールの直径Ｄより小さ くしたことに特徴がある。

【０００７】 本考案に係わる心立て装置は、使用されないとき、ボールは固定スリーブとス プリングケースとの間に形成される開口部の縁部に押し付けられている。この心 立て装置がパイプ内に挿入されると、直ちにボールはパイプとスリーブ端面に対 してのみ押し付けられる。ボールはパイプ内壁との摩擦で軸方向に相当な力を受 けるが、特に、心立て装置をパイプ内へ挿入中には、この力は、公知の装置と異 なり、スリーブ端面で完全に吸収されるので、前記開口部の縁部には全く負荷が かからない。

【０００８】 本考案の好適な実施例では、中心部材の端部上に２つの固定スリーブをそれぞ れ配置し、好ましくは固定スリーブ間に設けられるスプリングケースは、前記中 心部材と一体の中間胴部を間に挟んで両側に分けて配置される。この中間胴部と スプリングケースとの間には着脱可能なスペーサを挿入して、このスペーサの軸 方向の厚みをボールの直径Ｄと前記距離Ａとの差より僅かに大きくする。これに よって、本考案に係わる心立て装置の組立を著しく容易にすることができる。ボ ールを取付けるときはスペーサを取外しておけるので、その結果、固定スリーブ とスプリングケースとの間の開口部の間隔はボールの直径よりも大きくなる。ボ ールが適正に配置された時点で、直ちにスペーサを嵌挿することにより、ボール の脱落が防止できる。

【０００９】

【実施例】

パイプ溶接機１は、支持リング２によって端板３に対して支持されており、端 板３には、この端板に溶接されるパイプ４が挿入されている。この種のパイプ溶 接機は公知であって、ここでは詳細な説明は省略する。パイプ溶接機１の回転部 分には、以下に説明する心立て装置６を支持するスピンドル５が固定されている 。また、回転部分上には溶接トーチも取付けられており、トーチのガスノズル７ と電極８が図示されている。前記トーチは、パイプ４と端板３との間の継目９の 方を向いている。溶接時には回転部分の回転によって、電極８は円形の溶接継目 に従って移動する。スピンドル５はこれに追動するとともに、スプリング付勢さ れたボール１０の作用でパイプ４の内壁１１に押し付けられ、パイプ内に回転可 能に把持された心立て装置６を連動する。

【００１０】 本考案に係わる心立て装置６は対称形に構成されている。従って、本装置はど ちら側の端部からでもパイプ内に挿入可能である。そこで、図２では下半分のみ が断面で示してある。すなわち本装置の上半分は、下半分と全く同一の構造であ る。図面中の対称部分について、共通するものには同一符号が用いてある。図２ は本装置がスピンドル５に装着され、まだパイプに挿入されていない状態を示し たものである。

【００１１】 管状中心部材１２の端部には固定スリーブ１３が嵌合されて確実に固定される 。中心部材１２と一体の中間胴部１４は中心部材のその他の部分より若干肉厚と なっている。この中間胴部１４はスペーサ１５とスプリングケース１６のストッ パとなっている。スプリングケース１６のケーシング１７は固定スリーブ１３に 向って延在している。スプリングケース１６内には、円錐端面２０を備えこのス プリングケース内で中心部材１２上を摺動自在に嵌装された摺動スリーブ１９を 弾圧する加圧スプリング１８が嵌入されている。この加圧スプリング１８は摺動 スリーブ１９を固定スリーブ１３に向けて付勢している。また、摺動スリーブ１ ９の端面２０は固定スリーブ１３に面した側が円錐面となっている。

【００１２】 図３に示されるように、固定スリーブ１３の端面２１は、内部側が平面２１ａ で、外周縁に向って凹面２１ｂとなっている。凹面２１ｂの曲率半径はボール１ ０の直径Ｄと同じにすることが望ましい。このボール１０は総て同一の直径で２ つの端面２０，２１によって支持されている。端面２０は円錐面であるので、ス プリング力は軸方向成分と半径方向成分に分けられる。この半径方向成分がボー ル１０を半径方向外向きに動かすように作用する。本装置がパイプに挿入されて いない状態のとき、この作用によるボールの動きは、図示されるように、固定ス リーブ１３とスプリングケース１６の縁部２２で画定する環状開口によって阻止 される。

【００１３】 本考案に係わる心立て装置を、ボール１０によって画定される本装置の外径よ り僅かに小さな内径をもつパイプに挿入しようとすると、ボール１０は半径方向 内向き押圧され、２つの端面２０，２１と接触を保ったまま、さらにパイプ内壁 １１に圧接される。半径方向内向きの力の軸方向成分は摺動スリーブ１９に伝達 されて、加圧スプリング１８が圧縮される。このようにして、本装置がパイプに 挿入されていないときにボール１０を支持していた両縁部２２は、スプリング力 から完全に開放される。従って、本装置をパイプ内に挿入した状態では摩耗が発 生することはない。図３に符号Ａで示したスプリングケース１６の縁部２２と固 定スリーブ１３との間隔は、ボール１０の直径Ｄより小さくしてある。従って、 ボールは本装置から脱落することはない。

【００１４】 本考案に係わる装置を組立てるときは、先ず中心部材１２上に挿嵌されたスプ リングケース１６を加圧スプリング及び摺動スリーブ１９と一緒にこのスプリン グケース１６が中間胴部１４に当接するまで押圧する。同時に、摺動スリーブ１ ９をスプリングケース１６内に完全に押込み、加圧スプリング１８を圧縮状態の まま維持する。引続き、固定スリーブ１３を、例えば焼きばめ等によって中心部 材１２に固着する。この状態では、固定スリーブ１３とスプリングケースの縁部 ２２との間隔はボール１０の直径Ｄよりも大きくなっており、ボールは環状開口 内に容易に配列できる。ボールの配列にあたっては、本装置は垂直に立てたほう が都合がよい。

【００１５】 続いて、加圧スプリング１８及び摺動スリーブ１９とともにスプリングケース １６を固定スリーブ１３の方へ移動して、スプリングケース１６の閉じた側の縁 部２３と中間胴部１４との間にスペーサ１５、例えばスプリングケース１６の縁 部２２が固定スリーブ１３から距離Ａに位置するような厚みの止め輪座金を嵌挿 する。加圧スプリング１８を圧縮状態で摺動スリーブ１９とまとめて維持してい た保持具から解放して、摺動スリーブ１９をボール１０に圧接させる。このよう にして、本装置の片側における組立が完了する。反対側の組立も同様にして行な われる。

【００１６】 本考案に係わる心立て装置６の中に貫装されるスピンドル５は、中心部材１２ の開口２５と係合するばね付勢されたボール２４を内蔵している。これにより、 スピンドル５は、本考案に係わる心立て装置６の軸方向の動きを抑止している。 ボール２４はスピンドル５を直径方向に貫通する孔２６に挿入され、圧縮ばね２ ８により押圧されている２本の円錐ピン２７により適正に保持されている。従っ て、ボール２４は、スピンドル５の開口２５をボール２４の直径より小さい直径 に絞った張り出し縁部２９に向けて押し付けられる。円錐ピン２７と圧縮ばね２ ８とはねじ３０によってスピンドル５の中に埋設される。スピンドル５にはスト ッパ３１があって、パイプ溶接機１に対してパイプ内に挿入された本考案に係わ る心立て装置６を位置決めしている。

【００１７】 各心立て装置は、一定の直径範囲内のパイプに対して寸法が決められる。この ため一般的にいって、パイプ溶接機には、さまざまな直径のパイプに対応できる ように多数の心立て装置が必要となる。さらに、心立て装置の直径によってはそ れに見合うような異なる直径のスピンドルを別に用意してもよい。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係わる心立て装置は、加圧スプリングを内蔵して 中心部材上に取付られているスプリングケース内に摺動自在なスリーブを配設し て、この摺動自在なスリーブを固定スリーブに向って押し付けるように構成する とともに、前記スプリングケースを前記固定スリーブの端面から一定距離に取付 けて、この距離を固定スリーブと摺動自在なスリーブとの間に挟持したボールの 直径より小さくしたので、使用されないときにボールが脱落する心配はない。

【００１９】 一方、本考案に係わる心立て装置をパイプ内に挿入すると、直ちにボールはパ イプとスリーブ端面に対してのみ押し付けられ、この押し付け力はスリーブに完 全に吸収され、開口部の縁部には全く負荷がかからないので摩耗を生ずることは なく耐久性が向上できる。

【００２０】 また、中間胴部とスプリングケースとの間には着脱可能なスペーサを挿入し、 このスペーサの軸方向の厚みをボールの直径とスプリングケース縁部から固定ス リーブ端面までの距離との差より僅かに大きくしたので、装置の組立を著しく容 易にすることができる。さらに、本考案に係わる心立て装置は対称に構成されて いるので、上下の方向を逆にしても使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる心立て装置を使用中のパイプ溶
接機と、断面で一部を示した加工物との概略側面図であ
る。

【図２】本考案に係わる心立て装置を一部断面で示した
側面図である。

【図３】本考案に係わる心立て装置の図２の一部を拡大
して示した断面図である。

【符号の説明】

１ パイプ溶接機 ３ 端板 ４ パイプ ５ スピンドル ６ 心立て装置 ７ ガスノズル ８ 電極 １０ ボール １２ 中心部材 １３ 固定スリーブ １４ 中間胴部 １５ スペーサ １６ スプリングケース １８ 加圧スプリング １９ 摺動スリーブ ２０ （円錐）端面 ２１ 端面 ２２ 縁部 ２４ ボール ２５ 開口 ２７ 円錐ピン ２８ 圧縮ばね ２９ 張り出し縁部 ３０ ねじ ３１ ストッパ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 端板に溶接されるパイプとパイプ溶接機
   との中心を整合するために、前記パイプ溶接機のスピン
   ドル５に連結する管状の中心部材１２を備え、前記スピ
   ンドル５をこの中心部材１２内に貫装可能にするととも
   に、互いに軸方向に隣接させて配設した２組のスリーブ
   １３，１９を前記中心部材で支持し、それぞれの組にお
   ける一方のスリーブ１３は前記中心部材に固着され、他
   方のスリーブ１９は前記中心部材１２に沿って摺動自在
   であり、またこれらスリーブ各組のスリーブ間に挟持さ
   れ、各スリーブの組の相対する端面２０，２１と自在に
   連係させて配列した多数のボール１０を含み、前記対を
   なすスリーブの互いに相対する端面の軸方向の離間距離
   が外縁に向って広がるようにした心立て装置において、
   前記固定スリーブ１３に向けて前記摺動自在なスリーブ
   １９を付勢する加圧スプリング１８を囲むスプリングケ
   ース１６内に前記摺動自在のスリーブ１９をともに配置
   して前記中心部材に嵌装するとともに、このスプリング
   ケース１６を固定スリーブの端面２１から所定距離Ａだ
   け離間した位置に構設し、前記距離Ａを前記ボール１０
   の直径Ｄより小さくしたことを特徴とする心立て装置。
2. 【請求項２】 前記２つの固定スリーブ１３は、中心部
   材１２の端部にそれぞれ配設され、これら固定スリーブ
   の間に配設される前記スプリングケース１６は、中心部
   材と一体の中間胴部１４を挟んで両側に分けて配置した
   ことを特徴とする請求項１記載の心立て装置。
3. 【請求項３】 前記中間胴部１４とスプリングケース１
   ６との間に、前記ボール１０の直径Ｄと前記所定距離Ａ
   との差より僅かに大きな厚みを軸方向にもつ着脱可能な
   スペーサ１５を挿嵌したことを特徴とする請求項２記載
   の心立て装置。
4. 【請求項４】 前記固定スリーブ１３の端面２１は殆ど
   が本装置の軸に垂直な平面２１ａで、本装置の外縁周辺
   近くで凹面２１ｂとなっており、一方の摺動自在なスリ
   ーブ１９の端面２０は円錐面であることを特徴とする請
   求項２または３記載の心立て装置。