JPS6313795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、抵抗突合せ溶接装置に関し、更に
パイプの周辺突合せ溶接用抵抗突合せ溶接機に関
する。

この発明は、油とガスの主幹パイプライン敷設
のため現場で使用することができ、また大直径パ
イプ溶接の場合は工場件下で使用することもでき
る。

パイプの突合せ溶接のための現用抵抗溶接機は
次の三つの範疇に分けられる。

(1) 外部溶接機。この場合、溶接変圧器を含む機
構はすべて溶接すべきパイプの外側に配置され
る。

(2) 内部溶接機。この場合、溶接変圧器を含む機
構はすべて溶接すべきパイプの内側に配置され
る。

(3) 組合せ溶接機。この場合、心出し、およびす
え込み機構は溶接機内に収容されるのに対し、
溶接変圧器と電流接点機構はパイプ外にある。

外部溶接機は比較的小直径のパイプの溶接に推
奨される。大直径パイプを溶接するには重くて厄
介な外部溶接機を必要とする。外部溶接機の場
合、突合せ継目を検査することが極めて難しい。

内部溶接機は、現場と工場条件下の両方で溶接
機が一つの突合せ継目からもう一つの継目へ、主
幹パイプライン敷設の場合の如く移動される場
合、大直径パイプの溶接に推奨される。内部溶接
機の大きさはパイプ径に制約されるので特に溶接
変圧器と電流接点機素については第一級の設計と
製作が肝要となる。

組合せ溶接機は通常、工場条件下で中位直径パ
イプの溶接に推奨される。かかる溶接機の機構は
パイプの内外両方にあるので、それらの機構と溶
接部は容易には近よれない。また大きさが大きく
なるのが組合せ溶接機のもう一つの欠点である。

上記考察から、内部溶接機が大直径のパイプの
抵抗突合せ溶接に最良なことが推定できる。溶接
すべきパイプの内側に収容されるパイプの抵抗突
合せ溶接用溶接機は知られている（米国特許第
3164712号参照）。

この溶接機のハウジングは、中空の棒であつて
その縦軸線は溶接すべきパイプの軸線と整合す
る。該ハウジングに、同軸に溶接変圧器と溶接す
べき管をクリンプする機構が取付けられ、それぞ
れ油圧駆動装置を備え、各パイプクリンプ機構を
ハウジングの軸線に沿つて動かす。パイプクラン
プ機構は電気的に溶接変圧機に接続されその反対
側に置かれる。またハウジングにパイプフラツシ
ユ及びアプセツト機構が取付けられ、それ自体の
流体圧駆動装置を備え、パイプクランプ機構の一
方に運動自在に連結されている。ハウジングはま
た、流体圧ポンプを担持し、動作流体をパイプク
ランプ機構の流体圧駆動装置とパイプフラツシユ
及びアプセツト機構は勿論、溶接機を溶接すべき
パイプ軸線に沿うて移動する機構に供給する。

この溶接機のパイプクランプ機構は、次の構造
をもつている。各パイプクランプ機構のクリツプ
は把握ジヨーを収容するスロツトを備え該ジヨー
はハウジングの直線母線に沿うて等間隔に配置さ
れ、円錐形リングを端部に担持する円形シリンダ
のロツドによりそれぞれのスロツトから押出され
る。把握ジヨーはそのスロツトから、円錐形リン
グがジヨーの面取り内面と接触する時に、押出さ
れる。円形シリンダはクリツプと一体につくられ
る。

前記の設計は、把握ジヨーが抵抗突合せ溶接中
避けることができない溶接ドリブルにより作動で
きなくなることが多いという欠点をもつ。もう一
つの欠点は、該シリンダが起す力の大部分が円錐
形リングと把握ジヨーの面取面との間の摩擦によ
り失われることである。その結果、シリンダは大
形のものでなければならず、それにより、ピスト
ンとシリンダの胴部間の漏洩を排除することは殆
んど不可能となる。最後にこのシリンダは円形型
のもので、これはリングピストンの内部孔の密封
を必要とする。

多くの力はリングピストンとそのロツドおよび
中央ロツド間の摩擦により更に失われる。多数の
着座面をもつ大形円形シリンダの製作は労力がか
かり高価になる工程となる。

このクランプ機構の設計は、把握ジヨーが解放
された後、それらが重力だけで最初の位置に復帰
するようになつている。他方、把握ジヨーをその
最初の位置に復帰させる特殊手段を溶接機内に内
蔵させ、その寸法を溶接すべきパイプの直径によ
つて制限することは極めて困難であろう。

この溶接機のパイプクランプ機構とパイプフラ
ツシユ及びアプセツト機構は、すべて溶接進行
中、不可避的に滴下にさらされる面上ですべり摩
擦により動く。その結果摩耗が急速に発生し、こ
れらの機構の作動不良が多くなる。

把握ジヨーを収容するスロツトをもつクリツプ
は不可避的に突合せ端部に近づきすぎるようにク
ランプ機構が設計され、これにより溶接変圧器を
突合せ区域に配置することはできず、その為に結
局、溶接機の二次回路の抵抗を増大することとな
る。この結果全体は、溶接が高能力で行われ多く
の動力が消費されることである。

最後にこの溶接機は高精度で大型の部品を使用
しているので、当然、このような部品は製作が困
難である。

この発明は、パイプクランプ機構と、該機構お
よびパイプフラツシユ及びアプセツト機構間の継
手とをもつ抵抗突合せ溶接機であつて、該溶接機
の信頼性を向上しその製作を容易にするように設
計された溶接機を提供することを目的とする。

前記目的は、溶接すべきパイプの中に収容され
るパイプの抵抗突合せ溶接機を提供することで達
成されるが、その抵抗突合せ溶接機は、溶接すべ
きパイプの軸線と整合する縦軸線をもち、かつ同
軸線上に溶接変圧器をもつハウジングと、パイプ
クランプ機構とを含み、各該機構が該ハウジング
の軸線に沿うてこの機構を動かすための流体圧駆
動装置を備え、かつそれぞれ該溶接変圧器に電気
的に接続されるようにしてあり、更に運動自在に
パイプクランプ機構の一つに結合され、それ自体
の流体圧駆動装置をもつパイプフラツシユ及びア
プセツト機構と、動作流体をパイプクランプ機構
の流体圧駆動装置とパイプフラツシユ及びアプセ
ツト機構の流体圧駆動装置とに供給する流体圧ポ
ンプと、溶接中のパイプの軸線に沿うて溶接機を
駆動する機構とを含むものであり、更に、二つの
軸受円板がハウジングの反対端部に固定され、ま
たハウジングの縦軸線に沿うて動く三つのクリツ
プが据付けられ、その内の二つがそれぞれ第１お
よび第２パイプクランプ機構に結合されるのに対
し、第３のクリツプがパイプフラツシユ及びアプ
セツト機構に結合され、第１パイプクランプ機構
のクリツプが軸受円板と第２パイプクランプ機構
のクリツプとの間に介在し、その流体圧駆動装置
により軸受円板に結合され、その軸受円板に接合
する運動自在の附加継手を有し、パイプフラツシ
ユ及びアプセツト機構のクリツプが、第２軸受円
板の近くに配置され、その流体圧駆動装置により
第２軸受円板に結合され、第２パイプクランプ機
構のクリツプがパイプフラツシユ及びアプセツト
機構のクリツプと第１パイプクランプ機構のクリ
ツプとの間に介在し、その流体圧駆動装置により
パイプフラツシユ及びアプセツト機構のクリツプ
に結合され、かつそのクリツプに対する運動自在
の別の継手をもつようにしたことを特徴とするも
のである。

第２パイプクランプ機構のクリツプと軸受円板
との間に介在する第１パイプクランプ機構のクリ
ツプの運動継手が、ハウジングの縦軸線に対して
等間隔で対称的に配置され、ヒンジにより軸受円
板に第１端部を取付けられるクランプレバーを含
み、該ヒンジが該端部を半径方向に回動させるよ
うにし、該レバーの各反対端部がそれぞれ第２パ
イプクランプ機構のクリツプに対向し、ヒンジに
よりそれぞれの拡張レバーの端部に結合され、該
レバーの反対端部はヒンジによりキヤリヤリング
上に固定され、該ヒンジによりキヤリヤリングが
半径方向に回動し、キヤリヤリングが第１パイプ
クランプ機構のクリツプの端面に固定され、クラ
ンプレバーの端部が第２パイプクランプ機構のク
リツプに対向して溶接変圧器の極の一つに接続さ
れるクランプ型電流接点シユーを担持するように
なつていることが好ましい。

また好ましいことは、第２パイプクランプ機構
のクリツプで、第１パイプクランプ機構のクリツ
プとパイプフラツシユ及びアプセツト機構のクリ
ツプとの間に介在するクリツプの運動自在継手
が、ハウジングの縦軸線に対して等間隔で対称的
に配置されるクランプレバーを含み、該レバーの
第１端部がヒンジによりパイプフラツシユ及びア
プセツト機構のクリツプに取付けられ、該ヒンジ
が第１端部を半径方向に回動させ、該レバーの反
対端部が第１パイプクランプ機構のクリツプに対
向してそれぞれヒンジにより、それぞれの拡張レ
バーの端部に連結され、該レバーの反対端部がヒ
ンジによりキヤリヤリングに取付けられ、該ヒン
ジが半径方向にキヤリヤリングを回動させ、キヤ
リヤリングが第２パイプクランプ機構のクリツプ
の端面に固定され、該レバーの端部が第１パイプ
クランプ機構のクリツプに対向して溶接変圧器の
反対極に接続されるクランプ型電流接点シユーを
担持することである。

パイプ溶接機に課せられる基本条件の一つは、
被溶接パイプの端部の正確な心出しである。この
発明による溶接機の場合、この問題は次のように
解決される。パイプクランプ機構のクリツプに固
定されるキヤリヤリングは、これらの機構と一緒
にそれぞれの流体圧駆動装置により駆動され、そ
れにより拡張レバーはすべて同時に等角だけ回転
され真直ぐにされる。これは、クランプレバーの
等行程を説明するもので、該クランプレバーは等
間隔で対称的にクリツプの直線母線に沿うて配置
されハウジングの縦軸線と同心になつており、パ
イプがクランプされる場合、それらは中心から遠
去かり、パイプが解放される場合にそれらは、中
心、即ちハウジングの縦軸線に向つて移動する。

従来の型の溶接機におけるクランプレバーの前
進運動とは異なり、この発明による溶接機のかか
るレバーの回転運動は、クランプレバー用案内を
不要にさせる。従来の溶接機のかかる案内とクラ
ンプレバーとの間の間隙が溶接ドリブルにさらさ
れる事実を見れば、これは重要な改良事項であ
る。この発明による溶接機の場合、かかる案内の
機能は、滴下から充分に保護される関接継手で行
われる。あらゆる側面からクランプレバーに自由
に手が届くことは保守を容易にするのに対し、ヒ
ンジの使用はレバーの容易な交換を可能にさせ
る。

この発明による抵抗突合せ溶接機は、ローラ支
持体を備え、クリツプがハウジングの軸線に沿う
て動くようにすることが望ましい。

各クリツプの端面が、等間隔でハウジング軸線
に対し同心的に隔置されるスロツトを備え、そこ
にローラ支持体を収容し、支持体が半径方向に動
けるようにすることが好ましい。

更に、ローラ支持体が偏心車軸により前記スロ
ツト内に設置され、それぞれ有歯フランジをその
端部の一方に備え、そのフランジの歯が各クリツ
プ上に取付けられ前記偏心車軸のすべりを防止す
るようにされたラツクの歯と噛合うことが好まし
い。

調節自在のローラ支持体は、ハウジングの製作
に課せられる精度条件を緩和することになる。ロ
ーラ支持体の運動自在の装置により、溶接機の製
作は容易になり従つて作動進行中の摩耗を補う。

第１パイプクランプ機構のクリツプの流体圧駆
動装置が、一群のシリンダを第１パイプクランプ
機構のクリツプと軸受円板との間に含み、該シリ
ンダがハウジングの縦軸線に平行な軸線を有し、
ハウジングのまわりに対称的に配置され、シリン
ダバレルを前記二部品の一方に固定させるのに対
し、そのロツドが前記二部品の他方に固定される
ようにすることが極めて好ましい。

パイプフラツシユ及びアプセツト機構のクリツ
プの流体圧駆動装置が、前記クリツプと軸受円板
との間に一群のシリンダを含み、該シリンダがハ
ウジングの縦軸線に平行な軸線を有し、ハウジン
グのまわりに対称的に配置され、そのバレルを前
記二部品の一方に固定されるのに対し、そのロツ
ドが前記二部品の他方に固定されることが好まし
い。

第２パイプクランプ機構のクリツプとパイプフ
ラツシユ及びアプセツト機構のクリツプとの間に
介在する第２パイプクランプ機構のクリツプの流
体圧駆動装置が、一群のシリンダを第２パイプク
ランプ機構とパイプフラツシユ及びアプセツト機
構のクリツプとの間に含み、該シリンダがハウジ
ングの縦軸線と平行な軸線を有し、ハウジングの
まわりに対称的に配置され、そのバレルを前記二
部品の一方に固定されるのに対しそのロツドを前
記二部品の他方に固定されるようになつているこ
とが好ましい。

各流体圧駆動装置の各シリンダのバレルとロツ
ドが、クリツプと軸受円板に設けられる対応突起
とみぞに整合するみぞと突起を備え、クリツプと
軸受円板に前記シリンダを固定することが好まし
い。

協働部品上にシリンダを取付けると、組立は勿
論不良シリンダの取替えも容易になる。

ハウジングの外面が熱処理された挿入片を備
え、それがクリツプのローラ支持体のための案内
として作用することが極めて望ましい。

熱処理された挿入片はローラ支持体の運動によ
る摩耗をかなり軽減する。

溶接変圧器がその二次巻線の極を溶接中の突合
せ継目に対向するように配置されることが重要で
ある。

突合せ区域に溶接変圧器を配置すると溶接機
（またはパイプクランプ機構）の片半部を他半部
から絶縁することは、クランプ機構のレバー、ク
リツプおよびハウジングが溶接機の二次回路に平
行であり、類似形態のものであることに留意すれ
ば不要となる。更に変圧器と溶接中の突合せ継目
との間の距離が小さいので、電流がパイプに供給
される時に通る回路の長さは縮減されることは勿
論、反対符号の電流接点機素間の空気間隙を狭く
して、溶接機の二次回路の有効誘導抵抗を軽減す
る。その結果は、溶接作業用の電力入力の軽減と
なる。

この発明の他の目的と利点は、添付図面に関連
するこの発明の好適実施例の次の詳細説明から更
に明白となろう。

第１および第２図に示すこの発明によりるパイ
プの抵抗突合せ溶接機１は、被溶接パイプの内側
に収容される。この溶接機１はハウジング３を含
み、その縦軸は被溶接パイプ２の軸線と整合す
る。ハウジング３上に同軸に溶接変圧器４と二つ
のパイプクランプ機構５と６とが取付けられてい
るこのそれぞれの機構は、ハウジング３の軸線に
沿うて各パイプクランプ機構５または６を動かす
ための流体圧駆動装置７を備えている。

パイプクランプ機構５と６は両方共、可撓ケー
ブル８により変圧器４に接続され、縦方向に見る
と変圧器４の反対側に見られる。

またハウジング３上にそれと同軸にパイプフラ
ツシユ及びアプセツト機構９が取付けられ、該機
構９はそれ自体の流体圧駆動装置７を備え、パイ
プクランプ機構６に運動自在に結合されている。
ハウジング３は更に流体圧ポンプ１０を担持し動
作流体をパイプクランプ機構５と６の流体圧駆動
装置とパイプフラツシユ及びアプセツト機構９の
流体圧駆動装置に供給する。最後にハウジング３
はパイプ２の軸線に沿い溶接機１を駆動するため
の機構１１を担持する。

この発明により、二つの軸受円板１２と１３と
がハウジング３の反対端部に固定されている。三
つのクリツプ１５，１６と１７がローラ支持体１
４上に取付けられ、ハウジング３の縦軸線に沿つ
て隔置され、その内のクリツプ１５と１６はそれ
ぞれパイプクランプ機構５と６内に結合されるの
に対し、クリツプ１７はパイプフラツシユ及びア
プセツト機構９に結合される。パイプクランプ機
構５は、以下、第１パイプクランプ機構５と呼ば
れるのに対し、パイプクランプ機構６は第２パイ
プクランプ機構６と呼ばれる。第１パイプクラン
プ機構５のクリツプ１５は、溶接変圧器４と軸受
円板１２との間に介在し、その流体圧駆動装置７
により後者に連結される。それはまた軸受円板１
２に対し運動自在の別の継手をもつ。パイプフラ
ツシユ及びアプセツト機構９のクリツプ１７は、
第２軸受円板１３の近くに配置され、それにその
流体圧駆動装置７により結合されている。第２パ
イプクランプ機構６のクリツプ１６は、クリツプ
１７と溶接変圧器４との間に介在し、その流体駆
動装置７によりクリツプ１７に連結される。クリ
ツプ１６はクリツプ１７に対し運動自在の継手を
もつ。

第１パイプクランプ機構５のクリツプ１５の運
動自在の継手は、ハウジング３の縦軸線に対して
等間隔で対称的に配置されるクランプレバー１８
（第３図）を含む。クランプレバー１８の第１端
部１９（第２図）は円筒ヒンジ２０により軸受円
板１２に結合され、半径方向に回動される。反対
端部２１は変圧器４に対向し、それぞれ円筒ヒン
ジ２２（第３図）によりそれぞれの拡張レバー２
３（第２図）の端部に結合される。

拡張レバー２３の反対端部は、円筒ヒンジ２４
によりキヤリヤリング２６（第３図）上に取付け
られ半径方向に回動され、該キヤリヤリングはク
リツプ１５の端面２５（第２図）に固定され、端
面２５は溶接変圧器４に接近している。クランプ
レバー１８の端部２１は、可撓ケーブル８により
変圧器４の極の一方に連結されるクランプ型電流
接点シユー２７を担持する。

第２パイプクランプ機構６は第１クランプ機構
と類似設計のもので、そのクランプレバー２８が
円筒レンジ２０によりパイプフラツシユ及びアプ
セツト機構９のクリツプ１７にその第１端部２９
を連結されているのに対し、その反対端部３０
が、レバー１８が連結されている極とは反対の変
圧器４の極に連結されているということだけが第
１パイプクランプ機構５と異なる。

ローラ支持体１４はハウジング３の直線母線に
沿つて二列で等間隔に隔置され、クリツプ１５，
１６と１７の反対端面に設けたスロツト３１（第
４図）に収容されている。ローラ支持体１４は偏
心車軸３２のまわりに回動でき、各車軸３２はス
ロツト３１に挿入されその片端部に有歯フランジ
３３を担持する。有歯フランジ３３の歯は、クリ
ツプ１５，１６と１７に取付けられ車軸３２のす
べりを防止するためのラツク３４の歯と噛合う。

クリツプ１５，１６と１７の各流体圧駆動装置
７は、シリンダ３５（第５図）の群から構成され
る。この実施例の場合、各群に９個のシリンダが
ある。シリンダ３５の軸線はハウジング３の縦軸
線に平行であり、シリンダ３５はハウジング３の
まわりに対称的に配置されている。シリンダ３５
のバレル３６（第２図）は、クリツプ１５と１６
に固定されるのに対し、そのロツド３７（第５
図）は第１パイプクランプ機構５の場合には軸受
円板１２に、第２パイプクランプ機構６の場合に
はパイプフラツシユ及びアプセツト機構９のクリ
ツプ１７に固定される。

パイプフラツシユ及びアプセツト機構９の流体
圧駆動装置７のシリンダ３５のバレル３６は軸受
円板１３に固定されるが、ロツド３７はパイプフ
ラツシユ及びアプセツト機構９のクリツプ１７に
それぞれ固定される。シリンダ３５はバレル３６
は、クリツプ１５と１６および軸受円板１３に設
けたみぞに収容される突起を備えている。シリン
ダ３５のロツド３７は環状みぞ３８（第２図）を
備え、軸受円板１２とクリツプ１７に設けたシー
トに据付けられる。

ハウジング３の外面は熱処理した挿入片３９に
面し、該片３９はクリツプ１５，１６と１７のロ
ーラ支持体１４のための案内の作用をなす。

リング溶接変圧器４は、その二次巻線の極が溶
接中の突合せ継目４０と対向するように配置され
る。変圧器４の縦軸線はハウジング３のそれと整
合しているので、変圧器４はハウジング３と同軸
である。変圧器４が突合せ継目の直下にあるとい
う事実は、溶接機１の片半分を他半分から絶縁し
なくてもよいことを意味するが、その場合、溶接
機１の個々の構成部分の配置は変圧器４の第２次
ターンに相当する。変圧器４の前記配置はまた、
溶接機の二次回路の長さを短縮することは勿論、
反対符号の電流搬送母線間の空気間隙を縮小し
て、溶接機の二次回路の有効誘導抵抗を軽減し溶
接作業のための電力入力の軽減を助長する。組立
作業進行中、変圧器の二次ターンはその拡張表面
で大きなハウジング３にかたく押付けられるが、
これは変圧器を冷却する理想的な方法であり、特
別な冷却方式を不要にする。

この発明による抵抗突合せ溶接機は次のように
作動する。機構１１は、溶接機の正面部分がパイ
プラインから出るまでパイプラインの完成部分に
沿うて溶接機を駆動するので、パイプラインの端
部はパイプクランプ機構５と６間即ち被溶接突合
せ継目４０の位置にある。

電源および制御ケーブルは溶接機から断絶され
ており、被溶接パイプ２はパイプラインの完成部
分の端部に当接するまで、溶接機の正面部分の上
に嵌められ、電源および制御ケーブルはそれから
再び溶接機に接続される。次いで、流体圧ポンプ
１０が電気的に駆動され動作流体は、加圧され溶
接機の流体圧方式に送られる。動作流体は先づパ
イプクランプ機構５の流体圧駆動装置７のシリン
ダ３５の空胴“ａ”に供給される。空胴“ａ”内
の動作流体は加圧されシリンダ３５のバレル３６
の底部と、ロツド３７のピストンを圧迫する。ロ
ツド３７は軸受円板１２に固定されており、該円
板１２もまたハウジング３に取付けられている。
その結果、ロツド３７は固定されるのに対しシリ
ンダ３５のバレル３６は運動自在に設定され、パ
イプクランプ機構１５のクリツプ１５を駆動す
る。クリツプ１５はハウジング３上に設けた挿入
片３９上をころがるローラ支持体１４上でハウジ
ング３に沿うて動くことができる。

キヤリヤリング２６はクリツプ１５の端面２５
上に固定されクリツプ１５と一緒に動く。拡張レ
バー２３の上端部は、クリツプ１５とキヤリヤリ
ング２６のように前進運動を行うように設定する
ことはできないが、その代りリング２６に取付け
られたヒンジ２４のまわりに回転する。従つて拡
張レバー２３は、ハウジング３の縦軸線に対しそ
の角度を変え、クランプレバー１８を半径方向に
駆動する。レバー１８がパイプ２の壁に動かされ
るのにつれて、クランプ型電流接点シユー２７は
パイプ２の内面に接触する。クリツプ１５とリン
グ２６がそれらの運動を継続するのにつれ、クラ
ンプレバー１８はパイプ２をクランプし、その壁
の凹凸を真直ぐにして、それをクランプレバー１
８のシユー２７のまわりに画かれる円の直径に等
しい直径に拡張する。クランプレバー８の形状は
魚の腹部形状ビームの形であるので、クランプ型
電流接点シユー２７がパイプの表面に当てられた
時に、レバー１８はその材料の弾性限界内で変形
されてクランプとアプセツトにより強度を失うこ
となく、同時に正確な心出しを維持する。

クリツプ１５とキヤリヤリング２６とは、ハウ
ジング３と同軸である。レバー１８はすべて等長
である。その結果、拡張レバー２３は等しい角度
だけ回転され、それによりクランプレバー１８は
半径方向に等距離にわたり動かされる。従つてク
ランプ機構５は自働復心機構で、溶接機の位置を
調節しパイプと同軸になるようにする。即ち溶接
機の軸線は、パイプの軸線と整合する。拡張レバ
ー２３はパイプの軸線に垂直に設定される場合
に、パイプ２上のシユー２７の圧力は正弦曲線状
に上昇し無限大に向う。理論的には、その結果、
流体圧駆動装置が起す力は、流体圧駆動装置７、
円板１２、クリツプ１５、リング２６、拡張レバ
ー２３とクランプレバー１８が起す合力により無
限大に接近することができる。これにより色々な
ゆとりのパイプの直径を規定直径にすることがで
きる。

要約すれば、パイプ２はクランプされ、溶接機
の軸線はパイプの軸線と整合する。

動作流体はそれから加圧されてクランプ機構６
の流体圧駆動装置７のシリンダ３５の空胴“ａ”
に送られる。第２パイプのクランプは上記の通り
行われるが、この場合だけ、流体圧駆動装置７の
シリンダ３５のロツド３７がパイプフラツシユ及
びアプセツト機構９のクリツプ１７に当接し該ク
リツプ１７は、次にハウジング３上に取付けた軸
受円板１３に当接する。

従つて第２パイプがクランプされる。そしてそ
の軸線は、初めに第１パイプの軸線と整合する溶
接機の軸線に整合する。

軸線の整合はパイプ壁の整合を意味する。この
点で溶接が開始される。

電力は溶接変圧器４に供給され変圧され、変圧
器の反対極から可撓ケーブル８を通つてそれぞれ
のクランプ型電流接点シユー２７に加えられ、そ
の結果パイプ２に加えられる。これが行われる
と、動作流体は加圧されて少量のバツチでシリン
ダ３５の空胴“ｂ”に送られ、シリンダバレル３
６は軸受円板１３に固定される。動作流体はロツ
ド３７のピストンを圧迫し、ハウジング３の軸線
に沿うてピストンを駆動する。ロツド３７はパイ
プフラツシユ及びアプセツト機構９のクリツプ１
７に取付けられているので、クリツプ１７とパイ
プクランプ機構６とはロツド３７により駆動され
る。パイプ２は機構６によりクランプされ、また
動かされ、その突合せ端部は徐々に第１パイプ２
の端部に運ばれる。最大の電気抵抗が認められる
のは、精密にはパイプ２間の間隙にあるがその結
果、熱が烈しく遊離することになり、パイプ端部
に火花が発生し溶接温度に達する。

溶接温度に達すると、大量バツチの動作流体が
パイプフラツシユ及びアプセツト機構の流体圧駆
動装置７のシリンダ３５の空胴“ｂ”に向けられ
る。その結果、パイプの突合せ端部は急速に結合
されその間の空隙からスケールや溶融金属を絞り
出す。この点で電源はしや断され、パイプは一緒
に溶接される。すべてのシリンダ３５の空胴
“ａ”と“ｂ”から動作電流は反対空胴に送られ、
機構はすべて最初の位置に戻る。

今や、溶接機は新しい溶接サイクルに入るばか
りとなつている。調節自在のローラ支持体１４は
熱処理された挿入片３９上をクリツプ１５，１６
と１７が容易に往来するようにする。それらはま
たハウジング３、挿入片３９、クリツプ１５，１
６および１７の製作欠陥の補正を助長し、クリツ
プがハウジング３と厳密に同軸になるようにクリ
ツプを設定することができる。更にローラ支持体
１４の調節により、該支持体自体の摩耗や挿入片
３９の摩粍は容易に補正される。

ローラ支持体１４は第４図に示す装置により調
節される。

ローラ支持体１４は偏心車軸３２の中央部分上
に回転自在に取付けられるが、該中央部分は車軸
３２の端部に対し偏心している。車軸３２の端部
はクリツプ１７のスロツトの突出部分に設けた円
筒孔に収容される。その端部の片方で偏心車軸３
２は有歯フランジ３３を有し、該フランジは有歯
ラツク３４と噛合、該ラツク３４はクリツプ１７
に取付けられるので、車軸３２のすべりを防止す
る。有歯フランジ３３との噛合からラツク３４を
外すことにより、フランジ３３と車軸３２は回転
され、それにより、ローラ支持体１４は挿入片３
９に対し遠近する。ローラ支持体１４と挿入片３
９間の間隙が排除され、クリツプ１７の軸線がハ
ウジング３の軸線と整合されると、偏心車軸３２
は再びラツク３４により施錠される。

溶接中のパイプの内側に収容される抵抗突合せ
溶接機の現存全設計の内で、この発明による設計
だけが実施されている。即ちこの発明による溶接
機は、実際に生産され実用化されている。通常、
主幹パイプラインの溶接は手で行われる。一作業
員の分担量は一交替につき0.5乃至１突合せ継目
にすぎず、各作業員は２または３人の助手を必要
とすることはいうまでもない。この発明による溶
接機は８乃至10倍の生産性増大を確保する。現場
テストによればこの溶接機は一チーム11人により
使用されながら毎時５乃至７継目を溶接する。こ
の発明による溶接機は溶接工程全体を機械化し、
それにより作業条件を改善する。それは母材の強
度に等しい強度の溶接部を確保し、従つてかなり
パイプラインの耐久性を向上する。

この発明による溶接機の重要な利点は、その溶
接機がパイプを軌道として使用しつつパイプの内
側を移動することにある。従つて溶接機を一点か
らもう一つの点に移すために何等特別な軌道を必
要としない。

溶接工程の全自動化は、貧弱な技能または作業
員の疲労により他の場合で起り得る欠陥溶接を排
除する。

この発明による溶接機と現存設計溶接機との比
較の示す所によれば、前者は製作が容易であり、
製作進行中の厳密な精度条件を満足しなくてもよ
く、極めて小型で、それが大量の金属の節約を可
能にする。二次回路の電気抵抗が低いので、溶接
作業のための電力の入力はずつと低くなる。従つ
て、電力入力が低いと溶接変圧器の大きさを縮小
することができ、それが非鉄金属と変圧器の鋼を
かなり節約することになる。例えば、リング変圧
器は同等の胴型変圧器の製作に使用される変圧器
鋼量の半分量を必要とするに過ぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による抵抗突合せ溶接機の
全体外観図。第２図は、この発明による抵抗溶接
機の立面図。第３図は、第２図の線―上にと
つた断面図。第４図は、第２図の線―上にと
つた断面図。第５図は、第２図の線―上にと
つた断面図である。 ２……パイプ、３……ハウジング、４……溶接
変圧器、５……第１パイプクランプ機構、６……
第２パイプクランプ機構、７……流体圧駆動装
置、９……パイプフラツシユ及びアプセツト機
構、１０……流体圧ポンプ、１１……溶接機駆動
機構、１２……軸受円板、１４……ローラ支持
体、１５……第１パイプクランプ機構のクリツ
プ、１６……第２パイプクランプ機構のクリツ
プ、１７……パイプフラツシユ及びアプセツト機
構のクリツプ、１８……クランプレバー、１９…
…クランプレバーの端部、２０……ヒンジ、２１
……クランプレバーの第２端部、２２……ヒン
ジ、２３……拡張レバー、２４……ヒンジ、２５
……端面、２６……キヤリヤリング、２７……電
流接点シユー、２８……クランプレバー、２９…
…クランプレバーの第１端部、３０……クランプ
レバーの第２端部、３１……みぞ穴、３２……偏
心車軸、３３……有歯フランジ、３４……ラツ
ク、３５……シリンダ、３６……シリンダ胴部、
３７……シリンダ棒、３８……突起、３９……挿
入片、４０……溶接中の突合せ継目。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 縦軸線が被溶接パイプ２の軸心と整合配置さ
   れたハウジング３から成り、該ハウジングが、溶
   接変圧器４、被溶接パイプクランプ機構５，６、
   並びにパイプフラツシユ及びアプセツト機構９を
   共軸的関係に支持しており、上記クランプ機構は
   それぞれ該機構５又は６をハウジング３の軸線に
   沿つて動かす流体圧駆動装置７を備え、かつ溶接
   変圧器４に電気的に接続されており、またパイプ
   フラツシユ及びアプセツト機構９はそれをハウジ
   ング３の軸線に沿つて動かす流体圧駆動装置を備
   え、かつ被溶接パイプクランプ機構６の一つに運
   動自在に連結されており、更に上記ハウジング３
   がパイプクランプ機構５と６とパイプフラツシユ
   及びアプセツト機構９と溶接中のパイプの軸線に
   沿い溶接機自体を駆動する機構１１との流体圧駆
   動装置７に動作流体を配給する流体圧ポンプ１０
   を担持していることから成る被溶接パイプ２内に
   収容される抵抗突合せ溶接機において、上記ハウ
   ジング３がその反対端部に固定される二つの軸受
   円板１２と１３と、ハウジング３の軸線に沿い動
   くことができる三つのクリツプ１５，１６と１７
   とを担持し、該クリツプの内の二つ１５と１６が
   パイプクランプ機構それぞれ５と６に結合される
   と共に、第三のクリツプ１７がパイプフラツシユ
   及びアプセツト機構９に結合されており、パイプ
   クランプ機構５のクリツプ１５が軸受円板１２と
   第二のパイプクランプ機構６のクリツプ１６との
   間に介在され、流体圧駆動装置７により軸受円板
   １２に連結され、かつ軸受円板１２に対する運動
   自在の附加継手を有しており、更にパイプフラツ
   シユ及びアプセツト機構９のクリツプ１７が第２
   軸受円板１３の近くに配置され、それに流体圧駆
   動装置７により連結されるのに対し、第２パイプ
   クランプ機構６のクリツプ１６がパイプフラツシ
   ユ及びアプセツト機構９のクリツプ１７と、第１
   パイプクランプ機構５のクリツプ１５との間に介
   在しており、流体圧駆動装置７により、パイプフ
   ラツシユ及びアプセツト機構９のクリツプ１７に
   連結され、かつクリツプ１７に対する運動自在の
   附加継手を有していることを特徴とする抵抗突合
   せ溶接機。 ２ 軸受円板１２に対するパイプクランプ機構５
   のクリツプ１５の運動自在の継手が、ハウジング
   ３の縦軸線に対して等間隔で対称的に隔置される
   クランプレバー１８を含み、該レバーの第１端部
   １９がヒンジ２０により、軸受円板１２に取付け
   られ、それにより、半径方向に回動でき、レバー
   の反対端部２１が第２パイプクランプ機構６のク
   リツプ１６に面し、丁番２２を介し各拡張レバー
   ２３の端部に連結され、該拡張レバー２３はその
   反対端部をヒンジ２４によりキヤリヤリング２６
   に取付けられ、従つて半径方向に回動できるよう
   にされ、該キヤリヤリング２６がクリツプ１６に
   最も近い第１パイプクランプ機構５のクリツプ１
   ５の端面２５に固定され、クリツプ１６に面する
   クランプレバー１８の端部２１が、溶接変圧器４
   の極の一方に接続されるクランプ型電流接点シユ
   ー２７を担持することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の溶接機。 ３ パイプフラツシユ及びアプセツト機構９のク
   リツプ１７に対するパイプクランプ機構６のクリ
   ツプ１６の運動自在の継手がハウジング３の縦軸
   線に対して等間隔で対称的に配置されるクランプ
   レバー２８を含み、該クランプレバーの第１端部
   ２９が、パイプフラツシユ及びアプセツト機構９
   のクリツプ１７上に取付けられるのに対して該レ
   バーの反対端部３０がクリツプ１５に面し、ヒン
   ジ２２を介し、各拡張レバー２３の端部に連結さ
   れ、該拡張レバー２３はその反対端部をヒンジ２
   ４によりキヤリヤリング２６上に取付けられるの
   で半径方向に回動できるようにされ、キヤリヤリ
   ング２６はクリツプ１５に最も近いパイプクラン
   プ機構６のクリツプ１６の端面２５上に固定さ
   れ、クランプレバー２８の端部３０が溶接変圧器
   ４の反対極に接続されるクランプ型電流接点シユ
   ー２７を担持するようになつていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の溶接機。 ４ クリツプ１５，１６と１７用ローラ支持体１
   ４を含み、それにより該ローラ支持体がハウジン
   グ３の軸線に沿つて動くことができるようにする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶
   接機。 ５ クリツプ１５，１６と１７の各端面が、ハウ
   ジング３の軸線に対し等距離で同心的に隔置さ
   れ、かつローラ支持体１４を収容しローラ支持体
   が半径方向に動けるようにするスロツト３１を備
   えることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   の溶接機。 ６ ローラ支持体１４が偏心車軸３２によりスロ
   ツト３１内に据付けられ、それぞれその一端部に
   有歯フランジ３３を有し、該フランジの歯が各ク
   リツプ１５，１６と１７に取付けられる各ラツク
   ３４の歯と噛合い各偏心車軸３２のすべりを防止
   するようになつていることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載の溶接機。 ７ パイプクランプ機構５のクリツプ１５の流体
   圧駆動装置７が、一群のシリンダ３５をクリツプ
   １５と軸受円板１２の間で含み、該シリンダ３５
   はその軸線をハウジング３の縦軸線と平行にしハ
   ウジング３のまわりに対称的に配置され、シリン
   ダ３５のバレル３６が前記二部品の片方に固定さ
   れるのに対しシリンダ３５のロツド３７が前記二
   部品の他方に固定されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の溶接機。 ８ パイプフラツシユ及びアプセツト機構９のク
   リツプ１７の流体圧駆動装置７が、一群のシリン
   ダ３５をクリツプ１７と軸受円板１３との間に含
   み、該シリンダはその軸線をハウジング３の縦軸
   線と平行にして、ハウジング３のまわりに対称的
   に配置され、該シリンダ３５のバレル３６が前記
   二部品の一方に固定されるのに対しシリンダ３５
   のロツド３７が前記二部品の他方に固定されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶接
   機。 ９ パイプクランプ機構６のクリツプ１６の流体
   圧駆動装置７が、一群のシリンダ３５を第２パイ
   プクランプ機構６とパイプフラツシユ及びアプセ
   ツト機構９のクリツプ１７との間に含み、該シリ
   ンダがその軸線をハウジング３の縦軸線と平行に
   して、ハウジング３のまわりに対称的に配置さ
   れ、該シリンダ３５のバレル３６が、前記二部品
   の一方に固定されるのに対し、シリンダ３５のロ
   ツド３７が前記二部品の他方に固定されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶接機。 １０ 各流体圧駆動装置７の各シリンダ３５のバ
   レル３６とロツド３７とが、クリツプ１５，１６
   と１７および軸受円板１２と１３に設けた対応突
   起とみぞに整合するみぞと突起３８を備え、前記
   シリンダ３５を前記クリツプ１５，１６と１７と
   前記軸受円板１２と１３に固定することを特徴と
   する特許請求の範囲第７、８および９項記載の溶
   接機。 １１ ハウジング３の外面が熱処理した挿入片３
   ９を備え、該挿入片３９がクリツプ１５，１６と
   １７のローラ支持体１４のための案内として作用
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の溶接機。 １２ 溶接変圧器４がその二次巻線の極を溶接中
   の突合せ継目４０に対向するように配置している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶
   接機。