JPH08159422A - 冷却機能を有したガス圧接用リングバ−ナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は加熱時間が短縮し、ガス使用量を減
少させ経済的である。また従来の如き風速や天候によっ
てガス圧接作業が中断されず、工期の遅れが減少し、工
期管理が容易になる。更に誰が行っても簡単で確固に接
合出来ると共にリングバ−ナの往復移動が不要となって
ガス圧接装置自体を簡略化できる。 【構成】 従来のガス圧接用リングバ−ナのノズル２を
鋼材の軸方向に対しても多数列に配設させ、且つ各ノズ
ル２を冷却するための循環水路系Ｂ具備されたものと成
す。またノズル２を筒体３に千鳥状に設置させると良
い。更に各ノズル２周囲と各筒体３全体及び環体１を覆
うと共に前記開口1a部を確保した略環状のカバ−体５と
その上下面に蓋体９,９'を固着させて、鋼材の接合部分
を囲う構造と成しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築現場で２本の鉄筋用
線材や鋼棒等の鋼材を接合するために、該鋼材の突合せ
部分を加熱させてガス圧接が行われる際に用いるガス圧
接用リングバ−ナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のガス圧接用リングバ−ナを
示した図であり、この構造は、鋼材の出入自在な開口部
（1a）を有する環体（１）の内周側面に、適宜所要数の
ノズル（２）を鋼材に向けて等間隔に設けたものであ
る。前記リングバ−ナ（Ａ'）を使用してガス圧接作業
が行われる際、先ず２本の鋼材の接合部分を均一に加熱
加圧して膨らみが形成されるように、且つ鋼材の外周面
及び接合部分の外周面に均一にノズル（２）からの火炎
が当るようにして十分な接合強度を得る必要がある。こ
のため、ノズル（２）全体を図１０に示す如く鋼材（1
1）,（11'）の焼幅（加熱範囲）に於いて上下に移動さ
せ、前記ノズル（２）からの火炎（2a）によって均一に
加熱されるように周期的に往復移動させなければならな
かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記リ
ングバ−ナ（Ａ'）の往復移動を手作業で行う場合に
は、ガス圧接作業者が手動でリングバ−ナ（Ａ'）を鋼
材（11）,（11'）の接合部分に沿って往復移動させて接
合部分を均一に加熱しなければならず、接合部分を均一
に加熱するためにノズル（２）の移動は中間では早く、
両端では遅くさせる必要があり、更には屋外作業時の風
速が大きく影響されると共に気温や鋼材（11）,（11'）
の形状及び外径などによって変化するために、加熱時間
を調節しなければならず、ガス圧接作業者の熟練と勘に
よるところが多く、且つ外的環境の影響を受け易いの
で、ガス圧接の接合強度の安定化が難しく、熟練技術に
よりガス圧接強度が大きく影響する等の欠点があった。
尚、前記鋼材（11）,（11'）の外径が太くなるに従って
高度のガス圧接技術が必要となり、素人が接合強度を向
上させることは極めて困難であった。

【０００４】また熟練したガス圧接技術がない素人でも
容易にできると共にガス圧接継手の信頼性を著しく高め
ることが出来る自動ガス圧接機があるが、これには２本
の鋼材の突合せ端部を加熱するリングバ−ナ（Ａ'）
と、そのリングバ−ナ（Ａ'）を往復揺動させる往復移
動手段と、２本の鋼材を加圧する加圧手段と、接合する
２本の鋼材をそれぞれ挾持する挾持部材と、駆動源とが
少なくとも必要であり、これについても本発明者が種々
の提案をしたところである。しかしながら２本の鋼材を
加熱して柔らかくなると、加圧手段によって、該２本の
鋼材の接合部にだんご状の膨らみ部が形成されて２本の
鋼材を接合するが、その接合部分が移動するのに伴って
リングバ−ナ（Ａ'）が接合部分の移動に追従できず、
常に鋼材の接合部分をリングバ−ナ（Ａ'）で焙ること
が不可能であった。

【０００５】このため、本発明者が提案した実公昭５７
−２４４６０号「自動ガス圧接機におけるバ−ナ位置修
正装置」などがある。これはリングバ−ナ（Ａ'）のバ
−ナ位置修正装置と、バ−ナ往復揺動幅調節用ストッパ
−機構とを備えたもので、２本の鋼材の接合部分が移動
するのに伴ってリングバ−ナ（Ａ'）も自動的に追従
し、常に鋼材の接合部分をリングバ−ナ（Ａ'）で焙る
ことが出来るようにしたものである。しかしながら前記
自動ガス圧接機は高価であり、且つ大掛かりなものであ
った。その上、適正条件でガス圧接作業を行うには、屋
外作業時の風速が大きく影響され、加えて冬と夏の気温
の変化によっても上昇温度時間が異なり、更には作業条
件、ガス装置，火炎の性能，鉄筋形状等によっても異な
り、設定時間の再調節が必要であり、安定した接合部を
得るためには多くの問題が残るのが現状であった。

【０００６】尚、従来のリングバ−ナ（Ａ'）に於い
て、多数列のノズル（２）を配設させると、ノズル
（２）が加熱されて逆火（本発明において火炎が火口か
ら環体内部に入ることを言う）を生じるために、多数列
のノズル（２）が配設されたリングバ−ナ（Ａ）の実用
化する発想はなく、本発明者によって平成６年１１月３
０日に特許願「ガス圧接用リングバ−ナ」を提案したと
ころである。尚、一般にガス圧接作業を行う際、風速が
４m/sec以上になると炎が乱れて危険になるため、日本
圧接協会のガス圧接標準使用によって、作業が禁止され
ており、作業することが出来なかった。また、雨が降っ
ても作業することが出来ず、作業の中断となり、工期管
理が大変であった。

【０００７】本発明は圧接作業の熟練技術を必要とせ
ず、誰が行っても簡単で確固に接合出来ると共にリング
バ−ナの往復移動が不要となってガス圧接装置自体を簡
略化できる冷却機能を有したガス圧接用リングバ−ナを
提供することを目的とするにある。

【０００８】本発明の他の目的として、加熱効率を著し
く向上させると共に風速が４m/sec以上になった場合や
雨が降った場合であってもガス圧接作業が続行して行え
る冷却機能を有したガス圧接用リングバ−ナを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は成されたものであり、つまり、従来のガス
圧接用リングバ−ナのノズルを鋼材の軸方向に対しても
多数列に配設させ、且つ各ノズルを冷却するための循環
水路系が具備されたものと成す。又、前記鋼材の軸方
向、つまり焼幅（加熱範囲）に対して、筒体を環体の上
面に多数本立設すると共に該環体と連通させ、且つ前記
筒体には適宜所定数のノズルを前記鋼材の軸心上に向け
て設ける。この時、該ノズルの位置を千鳥状に設置させ
ても良い。また前記循環水路系が、各ノズル周囲と各筒
体全体及び環体を覆うと共に前記開口部を確保した略環
状のカバ−体と、該カバ−体の外周部に設けた給水口と
排水口と、前記カバ−体の内部に設けて循環水路が形成
される仕切部材と、前記カバ−体の上下面に固着して内
部が密閉される蓋体とから成すと共にそれらを一体成形
しても良く、前記筒体と環体だけを一体成型しても良
い。更に断面が略Ｃ字状の２重壁から成すカバ−体と、
その内部で且つ下部に内蔵した環体と、カバ−体の外周
に設けた給水口，排水口，ジョイントと、カバ−体の上
下面に設けて内部を密閉させる蓋体とを一体成形しても
良い。尚、接合部分を囲って効率良く加熱するために前
記蓋体の内側に断熱材が設けられても良い。又、本発明
で言う略Ｃ字状とは、鋼材の出入用開口部を欠いた円形
なものを示す。

【００１０】

【作用】次に本発明の作用について説明する。予め接合
する２本の鋼材（11）,（11'）を、図示しない挾持部材
によって支持させておく。先ず鋼材（11）,（11'）の接
合位置へ、環体（１）の開口部（1a）を入れてリングバ
−ナ（Ａ）の加熱位置を決める。そして点火する。この
際、先ず図示しない開閉弁を開き点火した後、炎を調節
することにより、環体（１）の内周側面に等間隔で設け
た多数のノズル（２）からは、鋼材（11）,（11'）の中
心に向けて火炎（2a）が広がり、鋼材（11）,（11'）の
焼幅全体に対して図３に示すように同時に加熱されるの
である。そして、この火炎（2a）は図４（ａ）に示すよ
うに鋼材（11）,（11'）の軸心上に向けて焙られるので
ある。又、筒体（３）に配設した多数のノズル（２）の
位置関係が千鳥状になると、図４（ｂ）のように鋼材
（11）,（11'）の軸心上に向けて焙られ、前記図４
（ａ）の時よりも鋼材（11）,（11'）の表面に対してよ
り均一に焙ることが可能となり、加熱効率が向上するの
である。

【００１１】次に冷却水が循環水路系（Ｂ）を循環し
て、各ノズル（２）の逆火を防止する作用について説明
する。図示しない供給水栓を開くと、冷却水が図５に示
すように給水口（６）からカバ−体（５）内部下方へ給
水され、図中の矢印の如く下方から上方の内部に流れ、
更に上方内部から下方内部へと流れて排水口（７）から
排出される。この時、循環する冷却水によって強制的に
各ノズル（２）の周囲の熱を奪って冷却し、異常加熱を
積極的に防止するので、逆火の発生が殆どなくなるので
ある（図８参照）。尚、図８の図中の実線矢印は冷却水
の循環状態を、点線矢印はガスの噴出状態を示す。

【００１２】更に蓋体（９）,（９'）によって鋼材（1
1）,（11'）の接合部が図３に示すように囲まれるた
め、従来、ガス圧接作業が困難であった状態、例えば風
速が４m/sec以上或いは雨降りの時などに於いても、作
業することができ、作業効率が著しく向上すると共に前
記接合部の酸化が遅延し酸化防止の役目も果たす。また
加熱時間が短縮するので、ガス使用量が減少し経済的で
ある。尚、雨天の時には接合方向が水平な鋼材（11）,
（11'）のガス圧接作業を行うと良い。

【００１３】前記２本の鋼材（11）,（11'）が加熱され
て柔らかくなると、図示しない加圧手段によって、該２
本の鋼材（11）,（11'）の接合部がだんご状に膨らみ、
更にその膨らみ部を所定時間加熱することで、２本の鋼
材（11）,（11'）が接合されるのである。接合後、前記
開閉弁を閉じて消火する。そして、環体（１）を２本の
鋼材（11）,（11'）から外せば、圧接作業が完了するの
である。尚、本発明のリングバ−ナ（Ａ）を使用した場
合の作業時間は、従来よりも非常に短縮することが出来
る。更に従来の如きリングバ−ナ（Ａ'）を確実に往復
揺動させる装置が不要であり、且つリングバ−ナ
（Ａ'）の往復揺動の規制する装置も不要となる。

【００１４】

【実施例】図１，２は本発明の実施例を示す図であり、
これに基づき説明する。（１）は鋼材（11）,（11'）の
周囲を囲い且つ鋼材（11）,（11'）の出入自在な開口部
（1a）を有した環体であり、該環体（１）には銅管又は
真鍮管などが用いられる。（２）は環体（１）と連通す
る適宜所要数のノズルである。（３）は環体（１）の上
面に適宜所要本数立設させると共に焼幅（加熱範囲）が
確保される長さを有した銅製の筒体であり、この筒体
（３）には適宜所定数のノズル（２）を前記鋼材（1
1）,（11'）の軸心上に向けて多数列配設している。
又、前記筒体（３）に配設したノズル（２）位置は、図
１に示すように隣同志の筒体（３）に対し、同じように
配設させたもの以外に千鳥状に配設しても良い（図６参
照）。尚、前記鋼材（11）,（11'）の焼幅は、一般に直
径の1.5〜２倍の幅が良好である。又、前記環体（１）
の大きさや、それに取付けた筒体（３）の長さ及びそれ
に配設したノズル（２）の数などは、鋼材（11）,（1
1'）によって異なるので、それぞれ専用のリングバ−ナ
（Ａ）を用意する。尚、図６に示す如く筒体（３）と環
体（１）とがダイカストで一体成型されたものを使用し
ても良い。（４）は環体（１）の外周側面に取付けたジ
ョイントである。

【００１５】（５）は各ノズル（２）周囲と各筒体
（３）全体及び環体（１）を覆うと共に前記開口部（1
a）を確保した略環状のカバ−体であり、該カバ−体
（５）は断面が略Ｃ字状の２重壁から成すと共に鋼材
（11）,（11'）の焼幅（加熱範囲）よりも長い高さを有
している。又、前記カバ−体（５）の内周部にはノズル
（２）を取付けるために挿入すると共にその先端が突出
するためのノズル用孔（5a）が前記ノズル（２）の数量
に合わせて穿設されている。（６）はカバ−体（５）の
外周部に設けた給水口であり、（７）はカバ−体（５）
の外周部に設けた排水口である。（８）はカバ−体
（５）の内部に設けて循環水路系（Ｂ）が形成されるた
めの銅板或いはステンレス板の仕切部材であり、該仕切
部材（８）には、前記カバ−体（５）の略Ｃ字状の２重
壁内部に嵌入する略Ｃ字状に形成し且つその長さは両端
に冷却水用の水路と成る隙間が出来るようにカバ−体
（５）よりも短い長さを有した曲板（81）と、該曲板
（81）の略中央下方に垂下して固着する区画板（82）と
があり、前記曲板（81）には各筒体（３）を挿入する穴
が多数穿設されている。（９）,（９'）は略Ｃ字状に形
成した銅板の蓋体であり、該蓋体（９）,（９'）はカバ
−体（５）の上下面に固着させてカバ−体（５）の内部
を密閉する。又、蓋体（９）,（９'）の内径は鋼材（1
1）,（11'）の外径よりも若干大きくし、接合部の両側
を覆うようにすると良い。（10）は蓋体（９）,（９'）
の内側に設けた石綿或いは超耐熱無機質繊維などで形成
された断熱材である。

【００１６】図７，８は本発明の別実施例を示す図であ
り、これは前記実施例と比べると、リングバ−ナ（Ａ）
と循環水路系（Ｂ）の大半が銅合金或いはアルミニウム
合金などの熱伝導率，耐熱性，耐腐食性，成型性等の良
好な材料で一体成型したものである。この構造は断面が
略Ｃ字状の２重壁から成すと共に鋼材（11）,（11'）の
焼幅（加熱範囲）よりも長い高さを有したカバ−体
（５）を形成し、その内部で且つ下部に環体（１）を配
置させる。この環体（１）の上面には多数本の筒体
（３）が一体成型され、且つ該筒体（３）の前面とカバ
−体（５）の内壁との間に循環水路用の隙間を設け（図
８参照）、更に前記カバ−体（５）の開口部（1a）の一
端側に給水口（６）を、他端側に排水口（７）をそれぞ
れ設け、且つ前記カバ−体（５）の外周にジョイント
（４）を固着すると共に前記環体（１）と連通させてい
る。尚、前記給水口（６）と排水口（７）の取付け位置
は、上記位置に限定されるものではなく、カバ−体
（５）内部の仕切り状態により変わる。次に各ノズル
（２）は、予め筒体（３）に設けたノズル用ネジ孔（3
a）に向かって、カバ−体（５）のノズル用穴（5a）か
ら挿入し螺合させて取付けることにより、前記鋼材（1
1）,（11'）の中心及び軸心上に向けて多数列にノズル
（２）が前記カバ−体（５）に配設されてリングバ−ナ
（Ａ）を備える。又、循環水路系（Ｂ）は全体が一体成
型された後、蓋体（９）,（９'）を固着した時点で冷却
用の循環水路系（Ｂ）が備えられる。前記蓋体（９）,
（９'）の内側には断熱材（10）が取付けられている。

【００１７】

【発明の効果】本発明は従来のガス圧接用リングバ−ナ
（Ａ'）に対して、ノズル（２）を鋼材（11）,（11'）
の軸方向に対しても多数列に配設させ、且つ各ノズル
（２）を冷却するための循環水路系（Ｂ）が具備された
ことにより、従来不可能であったリングバ−ナ（Ａ）の
ノズル（２）を多数列に設けても、ノズル（２）の周囲
を強制的に冷却するので、逆火することが殆どなく、安
心してガス圧接作業を素人でも行える。このためガス圧
接の熟練技術がなくとも鋼材（11）,（11'）の外周面に
均一に火炎（2a）が当り、加熱分布が均一の状態で鋼材
（11）,（11'）が接合されるため、十分な接合強度が得
られる。又、誰が行っても簡単で確固に接合でき、且
つ、従来の如きリングバ−ナ（Ａ'）を往復揺動させる
装置やリングバ−ナ（Ａ'）の往復揺動の規制する装置
が不要となり、ガス圧接装置自体を簡略化できるので、
市販価格が安価となるものを提供できるのである。

【００１８】又、鋼材（11）,（11'）の焼幅（加熱範
囲）が確保される筒体（３）を環体（１）の上面に多数
本立設すると共に該環体（１）と連通させ、且つ前記筒
体（３）には適宜所定数のノズル（２）を前記鋼材（1
1）,（11'）の軸心上に向けて成し、且つ筒体（３）の
隣同志に配設したノズル（２）の位置を千鳥状にするこ
とにより、鋼材（11）,（11'）の接合部分をより均一に
加熱でき、且つ、加熱効率が向上する。このため、特に
前記鋼材（11）,（11'）の外径が太いものに対しても、
従来の如き高度な圧接技術が不必要となり、素人でも接
合強度を向上させることが可能となった。

【００１９】前記筒体（３）と前記環体（１）を一体成
型することにより、構造が簡単で、且つノズル（２）の
交換や修理が容易となる。

【００２０】前記循環水路系（Ｂ）を、各ノズル（２）
周囲と各筒体（３）全体及び環体（１）を覆うと共に前
記開口部（1a）を確保した略環状のカバ−体（５）と、
該カバ−体（５）の外周部に設けた給水口（６）と排水
口（７）と、前記カバ−体（５）の内部に設けて循環水
路が形成される仕切部材（８）と、前記カバ−体（５）
の上下面に固着して内部が密閉される蓋体（９）,
（９'）とから成し、更に蓋体（９）,（９'）の内側に
断熱材（10）を設けることで、鋼材（11）,（11'）の接
合部の両側が囲まれてガス圧接作業を行えるので、従来
困難であった状態、例えば風速が４m/sec以上或いは雨
降りの時などに於いても、作業することができ、作業効
率が著しく向上すると共に前記接合部の酸化が遅延し酸
化防止の役目も果たす。また加熱時間が短縮するので、
ガス使用量が減少し経済的である。更に、従来の如き風
速や天候によってガス圧接作業が中断される心配がない
ので、工期が遅れず正確となり、工期管理が容易になる
のである。

【００２１】本発明のリングバ−ナ（Ａ）と循環水路系
（Ｂ）を一体成型させることにより、大量生産が可能と
なり、且つ安価な市販価格で提供できる。更に本発明品
を用いれば作業時間は、従来より非常に短縮することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の分解部品を示す一部切欠いた斜視図で
ある。

【図３】本発明の作用を示す説明図である。

【図４】本発明の火炎の焙り状態を示す説明図である。

【図５】冷却水の循環状態を示す説明図である。

【図６】環体と筒体が一体成型された状態を示す斜視図
である。

【図７】一体成型されたリングバ−ナと循環水路系の概
要を示す説明図である。

【図８】図７の横断面を示す説明図である。

【図９】従来品を示す斜視図である。

【図１０】従来の火炎の焙り状態を示す説明図である。

【符号の説明】

Ａ リングバ−ナ Ｂ 循環水路系 １ 環体 1a 開口部 ２ ノズル ３ 筒体 ４ ジョイント ５ カバ−体 ６ 給水口 ７ 排水口 ８ 仕切部材 ９,９' 蓋体 10 断熱材 11,11' 鋼材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼材（11）,（11'）の出入自在な開口部
   （1a）を有する環体（１）の内周側面には、多数のノズ
   ル（２）を前記鋼材（11）,（11'）の中心に向けて等間
   隔に設けたガス圧接用リングバ−ナ（Ａ'）に於いて、
   前記ノズル（２）を前記鋼材（11）,（11'）の軸方向に
   対しても多数列に配設させ、且つ各ノズル（２）を冷却
   するための循環水路系（Ｂ）が具備されたことを特徴と
   する冷却機能を有したガス圧接用リングバ−ナ。
2. 【請求項２】 前記鋼材（11）,（11'）の焼幅（加熱範
   囲）が確保される筒体（３）を環体（１）の上面に多数
   本立設すると共に該環体（１）と連通させ、且つ前記筒
   体（３）には適宜所定数のノズル（２）を前記鋼材（1
   1）,（11'）の軸心上に向けて成る請求項１記載の冷却
   機能を有したガス圧接用リングバ−ナ。
3. 【請求項３】 前記筒体（３）の隣同志に配設したノズ
   ル（２）の位置が千鳥状である請求項２記載の冷却機能
   を有したガス圧接用リングバ−ナ。
4. 【請求項４】 前記筒体（３）が前記環体（１）と一体
   成型された請求項２又は３記載の冷却機能を有したガス
   圧接用リングバ−ナ。
5. 【請求項５】 前記循環水路系（Ｂ）が、各ノズル
   （２）周囲と各筒体（３）全体及び環体（１）を覆うと
   共に前記開口部（1a）を確保した略環状のカバ−体
   （５）と、該カバ−体（５）の外周部に設けた給水口
   （６）と排水口（７）と、前記カバ−体（５）の内部に
   設け循環水路が形成される仕切部材（８）と、前記カバ
   −体（５）の上下面に固着して内部が密閉される略Ｃ字
   状の蓋体（９）,（９'）とから成す請求項１記載の冷却
   機能を有したガス圧接用リングバ−ナ。
6. 【請求項６】 前記蓋体（９）,（９'）の内径を前記鋼
   材（11）,（11'）の外形よりも若干大きくし、該蓋体
   （９）,（９'）の内側に断熱材（10）を設けた請求項５
   記載の冷却機能を有したガス圧接用リングバ−ナ。
7. 【請求項７】 断面が略Ｃ字状の２重壁から成すと共に
   鋼材（11）,（11'）の焼幅（加熱範囲）よりも長い高さ
   を有したカバ−体（５）を形成し、その下部に環体
   （１）を内蔵し、該環体（１）の上面には多数本の筒体
   （３）をその前面と前記カバ−体（５）の内壁との間に
   循環水路用の隙間が保持された状態で立設し、更に前記
   カバ−体（５）の開口部（1a）の一端側に給水口（６）
   を、他端側に排水口（７）をそれぞれ設け、且つ前記カ
   バ−体（５）の外周にジョイント（４）を固着すると共
   に前記環体（１）と連通させ、尚且つ、前記カバ−体
   （５）の上下面に蓋体（９）,（９'）を設けて内部が密
   閉された形状に一体成型して冷却用の循環水路系（Ｂ）
   を備えると共に、前記鋼材（11）,（11'）の中心及び軸
   心上に向けて多数列にノズル（２）が前記カバ−体
   （５）の内周側から取付けられ配設してリングバ−ナ
   （Ａ）を備えたことを特徴とする冷却機能を有したガス
   圧接用リングバ−ナ。