JPS59167622A - ガス溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １、産業上の利用分野 本発明はガス溶接装置、特に酸素−アセチレンガスを用
いるガス溶接装置又は圧接装置にト１するものである。

２、従来技術 この種のカス溶接装置においては、溶接されるべき一対
の鉄筋等の対象物を互いに接合させ、この接合部（被溶
接部）の周囲にアセそレンと酸素との混合ガス噴出用の
ノズルを配し、このノズルから上記混合ガスを被溶接部
に吹付ける装置か一般的に知られている。

しかし、この装置によると次のような事が問題となる。

即ぢ、上記の接合が不充分であってそこに少しでも隙間
が存在していると、この隙間に大気中の酸素が侵入した
まま溶接されることになるので、得られた溶接部分が酸
素を取込んでしまい（酸、化され）、一対の対象物が全
く溶接されないか、或いは溶接部分の強度が弱くて応力
が加わったときに簡単に破壊することがある。このため
、を合接初期にも対象物に対してかなりの力を作用させ
、上記接合部での隙間をなくす必要かあるが、このよう
に圧力を加えても完全に隙間をなくすことは不可能であ
り、溶接部での酸化膜の生成を防くことはできない。

また、別の問題として、溶接されるべき対象物の表面は
大気中の酸素によって既に酸化されていることが常であ
る（これは、対象物を溶断した後にその溶断位置で再び
溶接する場合に顕著である。）から、溶接に際しては対
象物表面の酸化膜をサンダー等の研磨手段で予め充分に
除去しなければならない。

一方、ノズルに上記混合ガスの噴出口とアセチレンガス
のみの噴出口とを並置して設け、後者の噴出口からのア
セチレンガスによって被溶接部に対し還元炎圏を形成し
、上記した如き酸化を防止しようとする装置が考えられ
る。ところがこの場合、単にアセチレンガスを吹付ける
のみでは、混合ガスと容易に混ざってしまうため、アセ
チレン過剰の混合ガスを吹付けたのと同様になり、問題
の解決にはならない。

３、本発明の目的 本発明者は、鋭意努力の結果、特にガス吹出し口から吹
き出すガスとその吹出し口とを巧みに工夫することによ
って、上記したすべての問題点を効果的に解消できる装
置を見い出し、本発明をするにシ１った。

４、発明の構成 即ち、本発明は、ガス溶接されるでき対象物の被溶接位
置に対し燃料ガスと酸化性ガスとの混合ガスを噴出させ
る複数のノズルと；これらのノズルとは別の位置に設け
られ、かつ前記混合ガスとは実質的に混合しないように
実質的に前記燃料ガスのみを噴出させる別のノズルとが
設けられていることを特徴とするガス溶接装置に係るも
のである。

５、実施例 以下、本発明を酸素−アセチレンガス溶接装置又は圧接
装置に適用した実施例を、図面を使用し詳細に説明する
。

まず第１図〜第７図について、本実施例によるガス溶接
装置の全体的構成を説明する。

この装置は吹管部１とノズル部（又はバーナ一部）２と
からなり、吹管部１の先端には酸素ガス導入管３とアセ
チレンガス導入管４とが設けられ、これらの導入管から
の各ガスがその合流管部５にて互いに混合されて吹管６
からノズル部２へ導びかれる。

導入管４からのアセチレンガスはこの装置の把持部３６
内にて分岐され、一方は上記酸素ガスと混合され、他の
部分は別の吹管７を通じてノズル部２へ導びかれる。な
お、図中の８はアセチレンガスの調節バルブ（ナツト）
、９は酸素ガスの調節バルブ（ナンド）、１０は酸素ア
セチレン混合ガスの調節バルブ（ナンド）であって、い
ずれも公知のねし込み式バルブとして構成されている。

混合ガス用の吹管６は更に、ノズル部２のＵ字状分岐管
１１．１２を夫々分岐され、各分岐管と一体のノズル１
３．１４及び１５．１６に夫々連通せしめられている。

一方、アセチレンガスのみの吹管７はノズル部２の手前
で小管１７．１８に分岐され、これらは夫々上記分岐管
１１．１２の側壁を貫通した後、ノズル１３．１４の１
間及びノズル１５．１６の間に設けられたノズル３０．
３１の先端にまで導びかれている。なお、ノズル部２は
す、ト３８．３９を緩めることによって吹管６．７から
取外し可能であり、また対象物のサイスに応じたノズル
に交換できる。

ここで、ノズル部２は第８図の如くに構成されているこ
とが重要である。まず、ノズル１３〜１６は溶接される
べき対象物１９　（例えば鉄筋）の被溶接部２０に対し
、その径方向に放射状に対称配置されていて、各先端に
は被溶接部２０の円周方向に沿う少なくとも２つの混合
ガス噴出口２１及び２・２．２３及び２４．２５及び２
６．２７及び２８が夫々ノズル中心軸から斜めに形成さ
れている。これらの各噴出口からの混合ガス２９はＭ　
？ｇ接部２０に対し８箇所に均等に吹付けられ、従って
ガス炎による加熱は一様に行なうことができる。

なお、ガス溶接に際しては、各ノズル１３〜１６の中心
軸の交点Ｐに対象物工９の中心が位置するように各ノズ
ルが配設され、またその中心よりの垂線と上記吹管６の
延長線とが互いに直交して交わる如くに各位置関係を定
めておくのがよい。つまり、それによって、溶接時の混
合ガスの分布を一様にすることを確保できるからである
。

上記ノズル配置に加えて注目すべき構成は、上記の各小
管１７．１Ｂが互いに１８０度の角度で対向した、上記
ノズル１３〜１６とは別のノズル３０．３１の先端まで
導びかれ、アセチレン噴出口３２．３３として開口せし
められていることである。これら噴出口３２．３３は従
って、対象物１９に対しその径方向にて互いにアセチレ
ンガスを吹付けることができるものである。なお、第９
図は、吹音中のガス流路を概略的に示すものである。

次に、上記の如くに構成されたガス溶接（又は圧接）装
置を用いて溶接を行なう方法を説明する。

まず第１０図に示すように、互いに溶接されるべき対象
物、例えば一対の鉄筋１９ａ　、　１９ｂの各被溶接部
２０を当接せしめる。この際、被溶接部２０は溶接時の
加熱効率を良くするために斜めにカットされているから
、そこには一定の間隙４０が存在している。この間隙４
０の存在は、後で詳述する理由から何ら支障はな（、初
期圧をかけることが全く不要である。第１０図の如き溶
接開始前の状態で特に注目すべきことは、上記間隙４０
が存在していても問題、はなく、むしろ溶接効率が良く
なることと、鉄筋１９ａ　、１９ｂの各表面（特に被溶
接面）に酸化膜が既に存在していてもこれを従来のよう
にサンダー等で予め除去する必要はないことである。

次いで第１１Ａ図及び第１１１３図の如（に各ノズルに
よって一対の鉄筋１９ａ　、１９ｂの被溶接部（又は溶
接部Ｌ２０を囲む如くにセットし、各ノズルから酸素−
アセチレン混合ガス２９と共に適量のアセチレンガス４
１を噴出さくる。ガス、炎によって被溶接部２０が温度
上昇する際に鉄筋１９ａ、１９ｂを例えば油圧駆動によ
って圧接せしめ、この状態で溶接を行なうことによって
全周に一様に盛上った溶接部３５が第１２図に示す如く
に生じ、両鉄筋を完全に溶着させることができる。この
溶接中におを１では、第１１Ａ図及び第１ＩＢ図に明示
するように、混合ガス２９を対象物の全周には　。

ぼ均等に吹付けると同時に、この吹付は位置とは別の位
置に対してアセチレンガス４１をノズル３０．３１の噴
出口３２．３３により直接的に吹付け、しかもこのアセ
チレンガスが吹付は時に混合ガス２９と混じり合わない
ようにしていること、が極め・て重要である。従って、
アセチレンガス４１は、上記間隙４０及びその近傍に対
し充分に接触することになる。更にまた、第１１Ｂ図に
明示するように、各ノズルからの混合ガス２９は図示し
た角度関係で吹付けられるために、各混合ガス流が対象
物の周面にｉｈ突後に互いに混ざり合って乱流３４が生
ぜしめられ、この乱流による混合ガス流が還元ガスと共
に第１１Ａ図に一点鎖線で示す如くに対象物の軸に沿う
方向へも拡がる。このことは、被溶接部を大気の酸素か
ら遮断する上で効果的な現象である。

このようにして溶接を行なった後、必要に応して溶接部
３５を研磨等で処理し、第１３図の如くに製品を３７の
面を平坦化する。

上記したことから理解されるように、本実施例のガス溶
接装置（ガス圧接装置）によれば、溶接作業時に鉄筋１
９ａ及び１９ｂ間の被溶接部２０に対しては上記したよ
うに混合ガス２９か均等に当たり、・一様な加熱を行う
ことができる。しかも、仮に両鉄筋１９ａ及び１９ｂの
接合部に隙間が存在していても、上記噴出口３２．３３
からのアセチレンガスの噴出によって、被溶接部２０に
対する。還元炎圏内が充分に広がることになり、これに
伴って被溶接部２０における酸化反応が阻止され、酸化
膜又は酸化物の生成を効果的に防止することができる。

この酸化防止効果は、上記アセチレンガスが混合ガスの
噴出位置とは別の位置に噴出され、かつノズル３０及び
３１の各噴出口３２．３，３から互いに逆方向へ噴出さ
れるために、極めて良好なものとなっている。上記アセ
チレンガスを互いに逆方向に噴出させることによる効果
として、それらの逆方向への噴出によってアセチレンガ
ス同士の衝突による一種の乱流作用か均等に生し、これ
がガス炎の局在化を防ぐと共に還元炎圏内を拡大するの
に寄与する。

従って、上記装置においては、従来のように溶接時に初
期圧を加えなくても（即ち、間隙４０が存在していても
）何ら問題はなく、溶接の作業性が向上することになる
。しかも、溶接前に鉄筋の表面に酸化膜が存在していて
も、この酸化膜はアセチレンカス４０の効果的な供給に
よって溶接中に還元されるから、溶接部３５中に残存す
ることはない。このために、上記酸化膜は予め除去する
必要は全くない。

上記した装置に基いて得られた溶接部には、酸化物特有
の表面性や外観は全く観察されず、カーホンが随所に存
在若しくは被着していることが確認されている。これは
、溶接中に上記した還元雰囲気が効果的に作用しながら
、アセチレン−酸素による溶接性が充分であることを意
味している。

また、上記溶接部は強度的にも充分であり、引張試験、
曲げ試験も問題はないことも確認された。

なお、アセチレンガスの噴出口３２．３３の位置は上記
のことから非富に重要である７）１、不実施例によれば
、ノズル１３〜１６とは別の、ノズル３０及び３１に単
独で形成しているために、その位置精度を出し易い。

つまり、アセチレンガスが溶接部に当たる位置を、ノズ
ル３０．３１を曲げることによりある程度自由に調整す
ることができる。

なお、この溶接装置は均一加熱効果が得られるために、
対象物を回動させて加熱域を均等化する等の操作を行な
うことを要せず、これも作業性の向上に大きく寄与して
いる。

第１４図及び第１５図は、既述のノズル構造の変形例を
示すものである。

この例では、上記のアセチレンガス用の小管１７．１８
をノズル部２の各分岐管１１．１２の外面に沿ってノズ
ル３０．３１の先端に導びσ）でいる。

このように構成し、でも、ノズル先端の３２．３３の各
噴出口の向きを被溶接部に向けることによって、上述し
た第１の実施例と同様の酸化防止効果を得ることができ
る。また各小管１７．１８はノズルと一体であるから、
溶接時に対象物を容易に観察でき、作業の妨げとはなら
ない。

第１６図は、更に別の溶接装置を示すものであって、上
述した例とは、把持部６の部分を吹音６と同一方向に設
けている（即ち屈曲せしめていない）点が異なっている
。この直線形状の溶接装置は、使用する場所等に応じ適
宜選択して使用すればよい。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、上述の各ノズルの本数や混合ガス及びアセチレ
ンガス噴出口の個数、位置は様々に変更することができ
る。また、使用するガスの種炒もカス溶接又は圧接に使
用可能なものであれば、上記したものに限られることは
ない。また、本発明が適用される対象物は上述の鉄筋等
の長手付以外であってもよいで、対象物の種類によりて
各ガスの噴出方法及びノズルの構造等を適宜変更するこ
とができる。

６、発明の効果 本発明によるガス溶接装置によれば、炉材カスと酸化性
ガスの混合ガスとは別の位置に燃料ガスを主体とするガ
スを前記混合分スとは混合しなし）ように吹付けている
ために、このガスによる還元炎圏を被溶接部において充
分に形成して酸素の影響を効果的に遮断し、溶接時に生
じ得る酸化膜又は酸化物の生成を完全に防止することが
できるのである。この結果、充分な強度の溶接部を形成
できるのみならす、溶接時に仮に対象物間に隙間があっ
てもこの隙間を上記還元炎で埋め尽くすために問題が生
しない。従って、溶接時に対象物に加える初期圧が不要
となり、作業性が大幅に向上する。加えて、溶接部に既
に対象物表面に酸化膜が存在していても、この酸化膜は
上記燃料ガスによる還元炎によって還元され、消失する
から、酸化膜の除去作業を省略でき、これも溶接の作業
性及び歩留りの向上に寄与している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図はガ
ス溶接装置の平面図、 第２図は同装置の裏面図、 第３図は同装置の正面図、゛ 第４図は同装置の背面図、 第５図は同装置の右側面図、 第６図は同装置の左側面図、 第７図は同装置の斜視図、 第８図はノズル部（バーナ一部）の一部所面図、第９図
は吹音中のガスの概略流路図、 第１０図、第１−ＩＡ図、第１１Ｂ図、第１２図、第１
３図は溶接作業の各段階を示す図、第１４図は別の例に
よるノズル部（バーナ一部）の一部分の平面図、 第１５図は同ノズル部の一部断面図、 第１６図は更に別の例によるガス溶接装置の正面図 である。 なお、図面に示された符号において、 １−　吹音部 ２−・−ノズル部（バーナー＝＋Ｓ　＞６．７−−−−
吹音 １３．１４．１５．１６−混合カス・ノズル１７．１８
−　小管 １９・−−一−−一対象物 ２０−−−−被溶接部 ２１〜２８−−一混合ガス噴出口 ２９−・−混合ガス ３０．３１−’−−−−燃料ガス・ノズル３２．３３−
−−一燃料ガス噴出口 ””３４−−−−一乱流ガス ３５−−−一−−・溶接部 ４０−一隙間 である。 代理人　弁理士　逢　坂　　宏（他１名）帽引手続補正
書 １．事件の表示 昭和５８年　　特許　願第４００８４号２、発明の名称 ガス溶接装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都立川市相町１＝２９−３名　称　　大東
ガス圧接有限会社 ４、代理人　、 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の詳細な説明の欄 ＋１）、明細書第９頁２行目の１重要である。従って」
を［重要である。この場合、アセチレンガス４１と混合
ガス２９との各吹付は位置を鉄筋１９ａ、１９ｂの軸心
方向にずらしてもよい。従って」と訂正します。 一以　上−１ （自発）手続補正書　　□ 、事件の表示 昭和５８年　　特許　願第４００８４号、発明の名称 ガス溶接装置 、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都立川市相町１−２９−３名　称　　大東
ガス圧接を限会社 、代理人 、補正により増加する発明の数 （１）、願書に添付した図面のうち、第５図、第６図、
第１１Ａ図及び第１２図を別紙の通りに訂正します。 −以　上− 第５図　　　　　　　　第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ガス溶接されるべき対象物の被溶接位置に対し燃料
   ガスと酸化性ガスとの混合ガスを噴出させる複数のノズ
   ルと；これらのノズルとは別の位置に設けられ、かつ前
   記混合ガスとは実質的に混合しないように実質的に前記
   燃料玖スのみを噴出させる別のノズルとが設けられてい
   ることを４）敬とするガス溶接装置。