JPH08238584A - 縦継ぎ目溶接した金属管を造る方法 - Google Patents

縦継ぎ目溶接した金属管を造る方法

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JPH08238584A
JPH08238584A JP8008650A JP865096A JPH08238584A JP H08238584 A JPH08238584 A JP H08238584A JP 8008650 A JP8008650 A JP 8008650A JP 865096 A JP865096 A JP 865096A JP H08238584 A JPH08238584 A JP H08238584A
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Gerhard Ziemek
ゲルハルト・ツイーメク
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Arukaateru Kaabell AG & Co
Kabel Rheydt AG
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Arukaateru Kaabell AG & Co
AEG Kabel AG
Alcatel Kabel AG and Co
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    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
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    • G02B6/4488—Protective covering using metallic tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
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    • B23K26/21—Bonding by welding
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    • B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 縦継ぎ目溶接した金属管を造る方法を提供す
ること 【解決手段】 ストリップの縁部の加熱を他の別個のレ
ーザ光線で行い、その際加熱および溶接のためのレーザ
光線をそれぞれ垂直線に対して１５°よりも小さな角度
で縦溶接継ぎ目に照射し、レーザ光線によって形成され
る焦点間の間隔を１−５ｍｍとし、第一のレーザ光線か
らストリップの縁部にもたらされる出力を、このストリ
ップの縁部の温度を少なくとも差Ｔs −ＴR （式中Ｔs
は金属の融点を意味し、ＴR は室温を意味する。）の値
の半分の値にまで上昇されるのに十分な出力とする

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属ストリップを
貯蔵コイルから巻戻し、徐々にスリット管に成形し、次
いでこのスリット管をレーザ光線で溶接して行う方法で
あり、その際金属ストリップの溶接を行う以前にストリ
ップの縁部を加熱しておく、縦継ぎ目溶接した金属管を
造る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許公開第４１ １７
２ ６３号公報から、縦継ぎ目溶接した管体の製造方法
が知られている。この公知の方法にあっては、経費を要
するストリップの脱脂処理を、環境を汚化する危険のあ
る塩素化された炭化水素を使用した迂回方法で行うこと
を要旨としている。この目的のため、ストリップの縁部
の領域を、溶接を行う以前に、ストリップの表面に付着
している脂肪が蒸発してしまうような温度に加熱され
る。脂肪層は、製造にあたってストリップを圧延する際
にストリップの表面に形成され、金属を腐食から保護す
るために表面にとどめられる。溶接工程にあたって、こ
の脂肪はしばしば妨げとなる。
【０００３】或る第一の方法により、脂肪はストリップ
の縁部を溶接するのにも使用されるレーザ光線により蒸
発される。或る第二の方法では、脂肪はレーザ光線によ
り蒸発され、溶接は電気的なアークにより行なわれる。
レーザ光線はストリップの縁部を約５００℃に加熱し、
従って脂肪は全部蒸発してしまう。ストリップの縁部は
未だ溶接点において周辺温度に比して予加熱されてい
る。レーザ光線の焦点と電気的なアークにより形成され
る溶接池との間隔は構造上から全く大きく、従って金属
ストリップの熱伝導性と製造速度とに応じて、ストリッ
プの縁部のレーザ光線により行なわれた加熱は程度の差
こそあれ迅速に伝播する。例えば、銅もしくはアルミニ
ウムから成るストリップを溶接する際、このストリップ
の縁部は溶接点の領域内において未だ殆ど予加熱されて
いない。合金鋼、例えば不錆鋼にあっては、熱伝導性が
僅かなのでストリップの縁部の明らかな加熱を確認する
ことが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、冒頭に記載した様式の方法を、ストリップの縁部
の著しい加熱およびこれに伴い製造速度の増大が達せら
れるように改善することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
り、ストリップの縁部の加熱を他の別個のレーザ光線で
行い、その際加熱および溶接のためのレーザ光線をそれ
ぞれ垂直線に対して１５°よりも小さな角度で縦溶接継
ぎ目に照射し、レーザ光線によって形成される焦点間の
間隔を１−５ｍｍとし、第一のレーザ光線からストリッ
プの縁部にもたらされる出力を、このストリップの縁部
の温度を少なくとも差Ｔs −ＴR （式中Ｔs は金属の融
点を意味し、ＴR は室温を意味する。）の値の半分の値
にまで上昇されるのに十分な出力とすることにより解決
される。
【０００６】本発明による他の有利な構成は、特許請求
の範囲の請求項１から４に記載した。以下に添付した図
面に図示した発明の実施の形態について本発明を詳細に
説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】巻戻し部１から鋼ストリップ２が
引出され、トリミング装置４に供給され、このトリミン
グ装置によりストリップの縁部が切断される。鋼ストリ
ップ２は未処理のまま、即ち鋼ストリップ製造者により
工場において塗布された脂肪フイルムを備えたまま成形
装置５に到達し、この成形装置内で鋼ストリップ２は多
段の処理工程でスリット管６に成形される。この第一の
成形段７は転造工具であり、これと異なりこの成形段に
続く成形段は円錐形に形成されている管体であり、その
後方にリングが設けられている。一般にストリップの縁
部領域が完成されている管体の湾曲に沿って成形される
第一の成形段７の手前にケーブル心８、例えば光波導体
が未だ開かれているスリット管内に埋設される。しか
し、ケーブル心８に代えて、この位置において図示して
いない様式でスリット管６に対して同心的に位置してい
る金属管を使用してもよい。金属管と縦継ぎ目溶接され
た管体間に形成される環状の間隙は、ポリウレタンをベ
ースとした自己発泡性の合成樹脂で、発泡により重点さ
れている。このような方法はドイツ連邦共和国特許第１
７ ７９ ４０６号公報から公知である。
【０００８】成形装置５から出た後、スリット管６は溶
接装置９の下方を通過する。溶接された管１０は引抜き
リング１２によりその径が低減される。引抜き装置とし
てはいわゆる引抜きトング１３が使用され、この引抜き
トングは管体を把持しかつ再び開放する多数のトング対
からから成り、これらのトング対は駆動される無端のチ
ェーンに固定されている。完成した製品は貯蔵コイル１
４に巻取られる。
【０００９】熱絶縁された管導管をドイツ連邦共和国特
許第１７ ７９ ４０６号公報に記載の方法によって造
る場合、引抜きリング１２を使用せず、引出しトング１
３の後方には図示していない連続波形成形装置が設けら
れている。溶接装置９はレーザ−溶接装置である。この
溶接装置は図２に拡大して示した。
【００１０】溶接装置９はスリット管６の長手方向で相
前後して設けられている二つのレーザ−溶接ヘッド９ａ
と９ｂとから成り、これらのレーザ−溶接ヘッドはそれ
ぞれ光波導体１０ａと１０ｂとを介して図示していない
それぞれ一つのレーザ源と結合されている。レーザ−溶
接ヘッド９ａと９ｂの各々はレーザ光を集束する光学装
置１１ａと１１ｂを備えている。従って、焦点は溶接継
ぎ目の上方でこの溶接継ぎ目の直ぐ上に或いは直ぐ下に
存在している。
【００１１】ここで述べている管は、例えば以下の直
径、即ち 外径 ３ｍｍ 肉厚 ０，２ｍｍ の直径を有している管である。不錆鋼から成るこのよう
な管は光波導体のための保護スリーブとして使用され
る。このような管を従来のレーザ−溶接装置を使用して
造る場合、６，５ｍ／分の製造速度が達せられる。この
速度を高めるには、レーザ光の強度を高めなければなら
ない。この結果、金属は蒸発し、反射するエネルギーを
くい止めるのは困難である。
【００１２】ここに本発明による方法が使用される。レ
ーザ−溶接ヘッド９ａは不錆鋼から成るスリット管６の
ストリップの縁部の領域内において焦点を形成し、この
焦点によりストリップの縁部は約６００℃の温度に加熱
される。レーザ−溶接ヘッド９ｂの焦点は溶接継ぎ目の
領域内で予に加熱された材料を溶融し、溶接継ぎ目を形
成する。
【００１３】レーザ−溶接ヘッド９ａと９ｂの焦点はを
可能な限り接近して存在するようにするために、これら
のレーザ−溶接ヘッド９ａと９ｂは垂直線に対して互い
に傾斜して設けられている。レーザ−溶接ヘッド９ａと
９ｂの傾斜角度は２０℃より小さい。出力約１，５ｋｗ
のレーザ−溶接ヘッドでは、間隔ａは約２ｍｍで、傾斜
角度は１５℃より小さくなければならない。
【００１４】これにより、一方のレーザ−溶接ヘッドか
ら照射されるエネルギーが他のレーザ−溶接ヘッド内に
入射するのが阻止される。レーザ光の間に設けられてい
る、いわゆる冷却エプロン１２は管６もしくは１０の表
面から逆照射されるエネルギーを吸収する。図２におい
ては、レーザ−溶接ヘッド９ａと９ｂの傾斜は溶接継ぎ
目の方向で示しされている。
【００１５】しかし、本発明は、レーザ−溶接ヘッドが
溶接継ぎ目に対して横方向で傾斜して設けられている場
合でも使用することが可能である。上記の二つの傾斜方
向を組合せることも可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明による方法により、ストリップの
縁部の著しい加熱およびこれに伴い製造速度の増大が達
せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法の一実施の形態を示す図であ
る。
【図２】本発明による方法により使用されるレーザ−溶
接ヘッドの詳細図である。
【符号の説明】
１ 巻戻し部 ２ 鋼ストリップ ４ トリミング装置 ５ 成形装置 ６ スリット管 ７ 成形段 ８ ケーブル心 ９ 溶接装置 ９ａ，９ｂ レーザ−溶接ヘッド １０ 溶接された管 １１ａ，１１ｂ 光学部材 １２ 冷却スカート １３ 引出しトング １４ 貯蔵コイル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属ストリップを貯蔵コイルから巻戻
    し、徐々にスリット管に成形し、次いでこのスリット管
    をレーザ光線で溶接して行う方法であり、その際金属ス
    トリップの溶接を行う以前にストリップの縁部を加熱し
    ておく、縦継ぎ目溶接した金属管を造る方法において、
    ストリップの縁部の加熱を他の別個のレーザ光線で行
    い、その際加熱および溶接のためのレーザ光線をそれぞ
    れ垂直線に対して１５°よりも小さな角度で縦溶接継ぎ
    目に照射し、レーザ光線によって形成される焦点間の間
    隔を１−５ｍｍとし、第一のレーザ光線からストリップ
    の縁部にもたらされる出力を、このストリップの縁部の
    温度を少なくとも差Ｔs −Ｔ R （式中Ｔs は金属の融点
    を意味し、ＴR は室温を意味する。）の値の半分の値に
    まで上昇されるのに十分な出力とすることを特徴とする
    縦継ぎ目溶接した金属管を造る方法。
  2. 【請求項２】 ストリップの縁部から逆照射されるエネ
    ルギーを冷却されたエプロンで吸収することを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 １−３ｋｗの値の等しい出力を備えてい
    る二つの固体レーザを使用することを特徴とする請求項
    １或いは２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 第一のレーザ光線の焦点の直径が第二の
    レーザ光線の焦点の直径よりも大きいことを特徴とする
    ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに
    記載の方法。
JP8008650A 1995-01-24 1996-01-22 縦継ぎ目溶接した金属管を造る方法 Withdrawn JPH08238584A (ja)

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