JPS63503290A - 管のフラッシュバット溶接用機械 - 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】 技術分野 本発明は、フラッシュバット溶接用設備に関し、殊に管のリングシーム溶接用機 械に関する。

従来の技術 フラッシュバット溶接用機械がローラ支持駆動装置によって、管の内腔を通って 、一つの突合わせ点から別の突合わせ点に移動される時には、電流を供給する締 付ブロックは、移動中の機械の軸線と管の軸線の内腔に邪魔にならないようにと どまらねばならず、また電流を供給する締付ブロックと管の内壁間の隙間が余り にも狭いために管壁の不整又は管壁上のフラッシュの残りかすによって接触面で つまりを起す。このため電流を供給する締付ブロックが急速に摩耗し、溶接用機 械がしばしば破損又は停止をする。

公知の管の溶接用機械（ソビエト国発明者証第２８６１０３号。

（Ｊ　、　２１ｈ　２９／１０　、１９６９）において、溶接用機械のハウジン グ内に管線付装置を担持したロンドが固着され、夫々の管線付装置は長手方向に 移動させるために該ロンドに配設したフランジ付きのスライダを備える。夫々の スライダは突起を介して支持ローラを担持する回動レバーと相互作用をし、又フ ランジを介してハウジングに取付けたバネ付勢のブロックの棒と相互作用をする 。ブロックに作用するスプリングの張力は構造物の重量によって選択される。も し一つの支持ローラの半径方向の変位が残りの支持ローラの変位よりも大きい場 合には、このことは管の断面が楕円形の場合生ずるが、支持ローラの回動レバー はスライダの突起に作用し、この作用を残りの支持ローラに伝える。このように して行程中にフラッシュバット溶接用機械の自動整合が行なわれる。

しかしながら、溶接用機械に新しい管を外嵌するのに問題がある。これは、支持 ローラの初期セットが管の最大径よりも大きいためで、支持ローラを付勢してい るバネの張力に打勝つためには多大の努力を必要とするためである。

又、公知の大径管のフラッシュバット溶接用機械（ソビエト国発明者証第２９２ ７４３号、　Ｃ１、Ｂ２３Ｋ　１１１０４　、１９６９）において、溶接用機械 のハウジングは、締付装置と、フラッシング・突合わせ装置と、互に溶接された 管の一端に配設されて突合わせ力を保持する保持装置とを備える。溶接用機械は 夫々の作動装置を有する整合用ローラを備える。この作動装置は、溶接された管 の内壁に向って整合用ローラを半径方向に移動させる。整合用ローラは夫々ベル クランクの一端に取付けられ、各ベルクランクの他端は、夫々の流体圧作動子に よって溶接用機械のハウジングに沿って移動して共通のディスクに接触し、各整 合用ローラを夫々のベルクランクの枢支点の周りに揺動させて、溶接された管の 内壁に接近又は離隔させる。

上記の構造の整合機構は、溶接用機械を新しい管の内腔に取付けるのに困難性が ない。

しかしながら、上記の整合機構及び整合用ローラを作動させる作動装置の構造は 複雑で、溶接用機械の重量が増加する。

またこの場合の溶接中にやらねばならぬ付加的作動があるので、溶接用機械の自 動制御が困難である。

互に溶接された管の内腔中で作動する管のフラッシュバット溶接用機械（米国特 許第４２７３９８５号Ｃ１、Ｂ２３Ｋ　１１１０４　。

１９８１年６月１６日）が公知である。

この公知の管のフラッシュバット溶接用機械は、溶接された管の軸線に整合しか つハウジングの両端に配設された第１及び第２支持デイスクを有するハウジング を備える。夫々の流体圧作動子によってハウジングに沿って移動可能な管のフラ ッシング・突合わせ装置が、第２支持デイスクに隣接したキャリヤによってハウ ジングに取付けられている。ハウジングに取付けたキャリヤと締付装置をハウジ ングの軸線に沿って移動させる夫々の流体圧作動子とを有する締付装置が、管の フラッシング・突合わせ装置と第１支持デイスクとに配設されている。管線付装 置及び管のフラッシング・突合わせ装置のキャリヤは、軸線方向に移動できるよ うに溶接用機械のハウジングに取付けられている。二つの管線付装置の間には溶 接用トランスが設けられている。

互に溶接された管の内腔中における溶接用機械の走行を容易にするために、管線 付装置のキャリヤには、枢支ピンを介して支持ローラが回動可能に設けられてい る。

通常、管は例えば径で±４ｍｎ、壁厚で０．４〜−１．２　ｔｍの大きな公差で 製造される。このこととは別に、管は波打っていて内腔に８〜２０１ｍのフラッ シュを含んでいる。溶接用機械が管の内腔に沿って次の突合わせ部に向って前進 する時にこれらの障害を克服するために、管線付装置のキャリヤに支持ローラを 取付けて管の内壁に対して邪魔にならないようにする。管の内腔中を移動中に、 溶接用機械は支持ローラによって支持される。従ってその移動軸線は管路の軸線 と一致しない。このような状態において、管の内腔中を成程度自由走行するよう に取付けられた、溶接用機械の電流供給用締付ブロックは管壁の不整面をかすり 、その結果急速に摩耗を起す。

大きなフラッシュの塊は溶接機械の前進を妨げる。

発明の本質 本発明の目的は、管に沿って走行中に、新規の整合方法によって信頼性のある作 動をするフラッシュバット溶接用機械を提供することである。

上記の目的は、互に溶接された管の内腔中で作動する管のフラッシュバット溶接 用機械であって、上記の管の軸線に整合して配列されかつハウジングの両端にお いて該ハウジングに外嵌された第１支持デイスク及び第２支持デイスクを有する ハウジングと、ハウジングの軸線に沿って管のフラッシング・突合わせ装置を移 動させる流体圧作動子と溶接用機械のハウジング上において第２支持デイスクの 付近に設けられたキャリヤとを有する管のフラッシング・突合わせ装置と、ハウ ジングの軸線に沿って管線付装置を移動させる夫々の流体圧作動子を有する二つ の管線付装置とを備え、該管締付装置のキャリヤが第１支持デイスクと管のフラ ッシング・突合わせ装置のキャリヤとの間においてハウジング上に配設されたも のにおいて、本発明によれば、前締付装置の夫々のキャリヤの外側面に回動自在 に取付けたベルクランクが枢支ピンの周りに半径方向に揺動するように、夫々の キャリヤの外周面の周りに等間隔をあけて少なくとも３ケ所に設けられ、また強 固なストッパが、第１支持デイスクと前締付装置に対面した管のフラッシング・ 突合わせ装置のキャリヤ側とに設けられ、夫々のベルクランクが、その自由端の 一側面において、ベルクランクと同数の強固なストッパのうちの一つと相互作用 し、また上記自由端の他側面において、夫々の前締付装置のキャリヤに設けたバ ネ付勢ストッパと相互作用するように形成され、夫々のベルクランクの上記自由 端と反対の端部に、互に溶接した管（１）の内壁に接触する整合用ローラが設け られたことを特徴とする管のフラッシュバット溶接用機械によって達成される。

揺動型ベルクランクが、整合用ローラを備えかつ前締付装置のキャリヤに取付け られていて、その−側面において強固なストッパに接触し、又その他側面におい てバネ付勢のストッパに接触するので、各突合わせ部の溶接中或は次の突合わせ 部に向けて移動中に、溶接用機械を管の軸線に対して整合させることができる。

前締付装置を作動する流体圧作動子がアイドル工程を有するので整合が容易とな る。

上記に開示した管のフラッシュバット溶接用機械は従来のものよりも構造が簡単 でかつ重量が軽い。また電力消費量も従来のものよりも少ない。

図面の要約 本発明を、添付図面を参照した実施例について説明する。

第１図は、本発明にかかる管のフラッジユバ、ト溶接用機械の断面図、第２図は 、第１図のｎ−ｍ線に沿った断面図、第３図は、第２支持デイスクの強固なスト ッパに接触したベルクランクを示す図である。

第１図を参照すると、本発明にかかる管のフラッシュバット溶接用機械は溶接さ れた管１の内腔中に配設され、かつ管１の軸線に整合した軸線を有するハウジン グ２と協働する。

ハウジング２の両端には、第１支持デイスク３及び第２支持デイスク４が外嵌さ れている。

第２支持デイスク４に隣接して管のフラッシング・突合わせ装置５が配設されて いる。フラッシング・突合わせ装置５は夫々の流体圧作動子６によってハウジン グ２の軸線に沿って移動可能であり、かつ機械のハウジング２上に配設されて該 ハウジングの軸線に沿って移動するように形成されたキャリヤ７を有する。

ハウジング２の軸線に沿って管のフラッシング・突合わせ装置５を移動させる流 体圧作動子６は、ハウジング２の外周に沿って軸対称状に配設された流体圧シリ ンダ群を備える。

シリンダ本体は第２支持デイスク４に固着され、ピストンロッド８は管のフラッ シング・突合わせ装置５のキャリヤ７に取付けられている。

前締付装置９及び１０は、該締付装置をハウジング２の軸線に沿って移動させる 夫々の流体圧作動子１１を備える。夫々の流体圧作動子１１は、管のフラッシン グ・突合わせ装置５と第１支持ディスク３間において、夫々キャリヤ１２及び１ ３を介してハウジング２に外嵌されている。前締付装置９及び１０のキャリヤ１ ２及び１３は、ハウジング２の軸線に沿って移動するようにハウジングに外嵌さ れている。前締付装置９．１０の間において、可撓導線１５を有する溶接用トラ ンスエ４がハウジング２に外嵌されている。

前締付装置９は、等間隔にかつハウジング２の軸線に対して対称に配設された締 付腕１６と協働する。夫々の締付腕１６の一端は第１支持デイスク３に取付けた 枢支ピン１７に枢着され、他端はトランス１４の付近において、外方に向けてス ラストを働らかせるトグル１８の一端に枢着されている。

このトグル１８の他端は前締付装置９のキャリヤ１２に枢着されている。可撓導 線１５を介してトランス１４の端子に接続する電流供給用締付ブロック１９が、 トランス１４に隣接した夫々の締付腕１６の端部に取付けられている。

別の前締付装置１０も上記の管締付装Ｗ９と同様の構造であるが、夫々の締付腕 ２０の一端が、管のフラッシング・突合わせ装置５のキャリヤ７に取付けた枢支 ピン２１に枢着されていること及び電流供給用締付ブロック１９が可撓導線１５ を介してトランス１４の他の端子に接続する点が異なっている。

前締付装置９及び１０の夫々の流体圧作動子１１は、ハウジング２の外周に沿っ て軸対称に配設した複数のシリンダを夫々備える。前締付装置９及び１０のシリ ンダ本体は夫々キャリヤ１２及び１３に取付けられ、前締付装置９のピストンロ ッド２２は第１支持デイスク３に固着され、他方管締付装置１０のピストンロッ ドは管のフラッシング・突合わせ装置５のキャリヤ７に固着されている。

前締付装置９及び１０のキャリヤ１２及び１３（第２図）の外面に設けた孔に通 された枢支ピン２３の周りを半径方向に揺動可能なベルクランク２４は、キャリ ヤ１２及び１３の外周に沿って、互に等しい間隔をあけた少なくとも三つの箇所 に配設されている。この実施例では、夫々のキャリヤ１２゜１３に３つのベルク ランクが設けられている。互に溶接された管１の内壁に接触する整合用ローラ２ ５が、枢支ピンを介して夫々のベルクランク２４の一端に取付けられている。

前締付装置９のキャリヤ１２に取付けた夫々のベルクランク２４の他端は、その −側面２６において、第１支持デイスク３側に設けられて前締付装置に向き合っ た強固なストッパ２７に接触するように形成されている。ストッパ２７の数はベ ルクランク２４の数と同一で、この実施例では３個である（第２図）。

ベルクランク２４の上記端部の一側面２６と反対側の側面２８　（第１図）は、 締付装置９のキャリヤ１２に設けたバネ付勢ストッパ２９に接触するように形成 されている。（このストッパの数もベルクランクの数に等しく、この実施例では ３個である。）バネ付勢ストッパ２９はバネ３０によって付勢される。

管締付装Ｗ１０のキャリヤ１３に取付けられたベルクランク２４も上記のベルク ランクと同様の構造であるが、夫々のベルクランクがその一側面において、管の フラッシング・突合わせ装置５のキャリヤ７に設けた強固なストッパ３１に接触 する点が異なっている。ストッパ３１の数はベルクランク２４の数に等しい、（ この実施例では３個である。）ポンプユニット３２と駆動ローラ３４を有する駆 動機構３３は、互に溶接した管の内腔に沿ってフラッシュバット溶接用機械を前 進させる役目をする。

作動に当って、駆動機構３３（第１図）によって、溶接した管部の内腔に沿って 溶接用機械を前進させ、該溶接用機械の前端を管１の外方に延出させて、管端面 を前締付装置９と１０の間の位置、例えば次に溶接すべき点に正確に置く。

管１には未だ電流が流れていなくて、又溶接すべき管１を、他の管の端部に当接 するまで溶接用機械の前端上を滑らせる。

溶接用機械に電流を流して、前締付装置９の夫々の流体圧作動子１１内の空間Ａ 内に与圧流体を給送する。

前締付装置９のピストンロッド２２は、ハウジング２に固着した第１支持デイス ク３に固定されていて静止状に保たれている。従ってシリンダが移動し、該シリ ンダと共に前締付装置９のキャリヤ１２を管の継目点に向けて移動させる。キャ リヤ１２に機械的に連結された締付腕１６は移動して、電流を供給する締付ブロ ック１９を外方に押圧する。キャリヤ１２がさらに前進すると締付腕１６によっ て管１を締付ける。

キャリヤ１２がハウジング２と共軸であり、すべての締付腕の長さが同一であっ てかつ同一角度で揺動するので、溶接用機械は管線付装置群９によって管１に整 合し、両者の軸線は互に一致する。

このようにして、溶接用機械はフラッシュバット溶接をするために管の内腔中に 締付けられ、溶接用機械の軸線は管の軸線に整合する。

管１内に溶接用機械を締付けて整合させている間に、バネ付勢ストッパ２９（第 １図）はベルクランク２４の自由端部２８に当接するに至り、その結果、整合用 ローラ２５を担持したベルクランク２４０反対側端部は管１の内面から離れる。

溶接すべき管１は上記と同様に前締付装置ｌＯによって締付けられるが、この場 合、前締付装置１０の夫々の流体圧作動子１１のピストンロッド２２が管のフラ ッシング・突合わせ装置５のキャリヤ７に当接し、次いでキャリヤ７がハウジン グ２に取付けた第２支持デイスク４に当接する点が異なっている。

この段階において、溶接すべき管１は締付けられて、当初の管１の軸線に予め整 合された溶接用機械の軸線に整合する。

溶接用トランス１４をｔ源に接続して締付ブロック１９、従って可撓導線１５上 の管１に電流を流す。

電流を流すのと同時に、管のフラッシング・突合わせ装置５の流体圧作動子６の シリンダの空間Ｂに与圧流体を給送する。このシリンダは第２支持デイスク４に 固着されていて静止状であるので、空間Ｂに給送された流体によって、管のフラ ッシング・突合わせ装置５のキャリヤに固着されたピストンロッド８を移動させ る。キャリヤ７が移動して該キャリヤ７に連結された前締付装置１０が移動する 。溶接すべき管１は、前締付装置１０と共に次第に移動して二つの管１の両端面 が互に密着する。このように管を突合わせた後にフラッシングバット溶接を行な う。

すべての流体圧作動子の空間Ａ及びＢ内の流体を排出して夫々シリンダ内の反対 側の空間に給送する。溶接用機械の全部品は元の位置に復帰する。ハウジング２ に沿って溶接部から移動中に、管締付装Ｒ９のキャリヤ１２は第１支持デイスク ３に向って走行し、前締付装置１０のキャリヤ１３は管のフラッシング・突合わ せ装置５のキャリヤ７に接近する。従って電流を供給する締付ブロック１９は、 既に互に溶接された両管１に対する掴みを解放する。またキャリヤ１２及び１３ によって、各ベルクランク２４の一側面２６は、第１支持デイスク３及び管のフ ラッシング・突合わせ装置５に設けたス）７パ２７（第３図）及び３１　（第１ 図）に夫々接触する。

溶接用機械がハウジング２に沿ってさらに走行する中に、前締付装置９，１０の キャリヤ１２　、１３によって各ベルクランク２４の一側面でストッパ２７　、 ３１を押圧する。その結果、ベルクランク２４はキャリヤ１２　、１３上の枢支 ピンの周りを回動して、ベルクランク２４の他端に設けた整合用ローラ２５は溶 接された両管１の内面に降下して両管の内面を押圧する（第３図）。

上述したように、前締付装置９．１０の各流体圧作動子１１によって、電流供給 用締付ブロック１９（第１図）が両管の保持を解放している間は、夫々の流体圧 作動子１１によって作動するベルクランク２４によって、溶接用機械は互に溶接 された管１の軸線に対して整合状に維持される。

新しい管を無理なく溶接するために、前締付装置１０の流体圧作動子１１の空間 Ａ内に低圧流体を給送することによって、ベルクランク２４の整合用ローラ２５ を該管の中心に向けて移動させる。溶接用機械に管を取付けた上で、シリンダの 反対側空間に流体を給送して、整合用ローラ２５を管の内壁に対して押圧し、こ のようにして溶接用機械の軸線を管１の軸線に対して整合状に維持する。大径又 は肉厚の大きな管を溶接する際の溶接用機械の自動整合性を付与するためにバネ ３０の張力を調節する必要がある。

ベルクランク２４に整合用ローラ２５が取付けられ、又夫々管締付装置９．１０ のキャリヤ１２　、１３の外面に取付けられているので、特別な整合手段を用い ないで、溶接機械を管の内腔中において常に管１に対して共軸状の位置に保つこ とができる。上記の整合は、溶接するために新しい管１の締付けに先立ってキャ リヤ１２　、１３を元の位置に戻す、前締付装置９゜１０の各流体圧作動子のシ リンダのアイドリング行程中に行なわれる。

上述した前締付装置９，１０のキャリヤ１２　、１３の構造は、該キャリヤの外 面にキャリヤの外周に沿って等間隔に配設された少なくとも三つの位置に整合用 ローラ２５を有するベルクランク２４を備えるので、フラッシュバット溶接用機 械の適用範囲を著しく拡大し、構造が簡単となりかつ重量を減すると共に使用電 力を減少せしめる。溶接用機械が管の内腔中に常に正確に整合するので溶接の質 が向上する。上記の特徴は、径及び厚みの公差の大きい管を使用せざるを得ない 幹線管路を敷画する際に殊に大切である。

産業上の利用可能性 本発明は、天然ガス又は石油を搬送し或は静止状態に維持する幹線管路の大径部 分を互に溶接する分野に使用すると利益がある。

手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 ＰＣＴ／５Ｕ８６１０００２４ ２、発明の名称 管のフラッシュバット溶接用機械 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号靜光虎ノ門ビル　電話５０４ −０７２１５、補正命令の日付 ６、補正の対象 明細書及び請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書 （内容に変更なし） ８、添付書類の目録 明細書及び請求の範囲の翻訳文　各１通国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 互に溶接された管（１）の内腔中に配設された管のフラッシュバット溶接用機械 であって、上記の互に溶接された管と共軸状に配列されかつハウジング（２）の 両端において該ハウジングに外嵌された第１支持ディスク（３）及び第２支持デ ィスク（４）を有するハウジング（２）と、ハウジング（２）の軸線に沿って管 のフラッシング・突合わせ装置（５）を移動させる流体圧作動子（６）と溶接用 機械のハウジング（２）上において第２支持ディスク（４）の付近に設けられた キャリヤ（７）とを有する管のフラッシング・突合わせ装置（５）と、ハウジン グの軸線に沿って管締付装置（９，１０）を移動させる夫々の流体圧作動子（１ １）を有する二つの管締付装置（９，１０）とを備え、該管締付装置のキャリヤ （１２，１３）が第１支持ディスク（３）と管のフラッシング・突合わせ装置の キャリヤ（７）との間においてハウジング（２）上に配設されたものにおいて、 管締付装置（９，１０）の夫々のキャリヤ（１２，１３）の外側面に回動自在に 取付けたベルクランク（２４）が、枢支ピン（２３）の周りに半径方向に揺動す るように、夫々のキャリヤ（１２，１３）の外周面の周りに等間隔をあけて少な くとも３ケ所に設けられ、また強固なストッパ（２７，３１）が、第１支持ディ スク（３）と管締付装置（９，１０）に対面した管のフラッシング・突合わせ装 置（５）のキャリヤ（７）側とに設けられ、夫々のベルクランク（２４）が、そ の自由端の一側面（２６）において、ベルクランク（２４）と同数の強固なスト ッパ（２７，３１）のうちの一つと相互作用し、また上記自由端の他側面（２８ ）において、夫々の管締付装置（９，１０）のキャリヤ（１２，１３）に設けた ばね付勢ストッパ（２９）と相互作用するように形成され、夫々のベルクランク （２４）の上記自由端と反対の端部に、互に溶接した管（１）の内壁に接触する 整合用ローラ（２５）が設けられたことを特徴とする管のフラッシュバット溶接 用機械。