JPS591088A - 溶接用フラツクスの回収再生装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はサブマージアーク溶接機に関し、更に詳しくは
サブマージアーク溶接に用いるフラックスの再使用を可
能にするサブマージアーク溶接用フラックスの再生装置
に関するものである。

〔従来技術〕

溶接技術においては、溶融金属に対する雰囲気の有害効
果から溶融池を保護するために７ラツクスを使用してい
る。フラックスは溶接金属を浄化したり、その化学組成
を変えたシ、また溶接金属領域の杉林に影響を与えたシ
するものである。更に、フラックスには溶接を通して溶
接金属に変換される特定量の合金成分を含んでいるもの
もある。

したがって、特定の組成をもったフラックスのコストお
よび利用可能性がこの分野においては重要な経済要因の
一つとなっている。

このことは、フラックスを厚く盛った層の中でアークを
発生させ、金属を融かす手法を取っているサブマージア
ーク溶接においてこと更重要な課題となっている。この
溶接方法では、電極棒と溶接領域は溶融したフラックス
によって覆われているが、その上部には溶けていない粒
状のフラックス層がそのま＼の状態で残っているのが常
である。

一般に、フラックスは溶接領域を完全に覆うように積み
上げられなければならない。さもないと、フラッシュ現
象やスパッタ現象が起きて、そのために溶接面がきたな
くなるとか、多孔性になることが多い。したがって、溶
接が終了した後、出来るだけ多ぐ未使用７ラツクスを回
収することは経済的にも望ましいことである。しかし、
この回収フラックスにはスラグや、微細物（ｆｉｎｅｓ
、）と呼ばれる小さなメツシュの粒子が含まれていて、
このスラグも、微細物も共に７シツクス再利用に当って
取除かねばならないものである。これまで、スラグは手
作業で取除かれてきた。したがって、この回収フラック
スを再利用するだめの自動再生処理能力を如何に高める
か、しかも進歩した自動溶接機、特に自動溶接ヘッド、
フラックスホッパを備えた自動溶接機の作業速度に見合
うように能力を如何に上げるかが現在この技術分野の一
つの課題となっている。これまでにいくつかの試みがな
されたが、種々の障害に遭遇してきた。例えば、これま
でのフラックス回収再生装置は大型で、重量も大きく、
扱いにくいものであった。フラックスを吸入するために
工場空気を利用するシステムを用いると回収フラックス
に対して湿気とか油による汚染を与える傾向があり、溶
接部の多孔化、冷却によるひソ割れ等の原因となってい
た。また微細粒子用のフィルタはすぐに目詰りを起し、
定常的に交換しなければならず、そのたびに出費がかさ
なる結果になっていた。また、回収再生装置に入る高温
物質または摩耗力を備えた物質によって、装置自体の損
傷も起っている。硬く、しかも摩耗力のあるフラックス
粒子の固りによって、弁や装置のドアに障害が起ってき
た。

本発明による装置によれば、これまでに経験されてきた
上述のような困難や、その他の困難も除去されるもので
ある。

〔発明の概要〕

したがって、本発明の主目的は回収されたフラックスか
らスラグや微細物を自動的に分離する装置を提供するこ
とである。

また、本発明の他の目的は、回収作業時にフィルタが目
詰りを起さぬように自浄装置を備えたフラックスの回収
再生装置を提供することである。

また、他の目的は軽量小型のスラックス回収再生装置を
提供することである。

また、更に他の目的は、再利用可能なフラックスが湿気
や油によって汚染されることがないフラックス回収再生
装置を提供することである。

更にまた他の目的は、これまでの装置に較べて、高温、
硬質、摩耗性材料による損障を受けにくいフラックス回
収再生装置を提供することである。

更にまた他の目的はフィルタの保守管理に賛する費用を
最小限にするスラックス回収再生装置を提供することで
ある。

災にまた他の目的は構成が簡単でかつ製作費が低いスラ
ックス回収再生装置を提供することである。

更にまた他の目的は省エネルギー型のフラックス回収再
生装置を提供することにある。

更にまた他の目的は進歩した自動アーク溶接機に利用で
きるフラックス回収再生装置を得ることである。

更に他の目的は手持ち型の溶接機にも適応できるフラッ
クス回収再生装置を得ることにある。

本発明によるスラックス回収再生装置は小型でしかも一
体化されたフラックス回収装置と、真空源と、微細物を
除く恒久性、自浄性を備えたフィルタと、スラグ除去装
置と、特別設計の詰りを生じない投下弁とによって構成
されている。

以下、図面を参照して本発明を詳述する。

〔実施例〕

第１図はサブマージアーク溶接技術を用いて継目を自動
的に溶接する装置を示す。この装置はフラックスホッパ
１１をその上部に備えたアーク溶−接ヘッド１２と、作
業中に生ずる未溶融フラックスの回収再生処理を行う装
置とからなっていて、この再生処理装置全体を数字１０
で示している。

収集ホース１４は耐熱、耐摩耗性の材料から作られ、再
生処理装置の入口ノズル２５に固定される。

収集ホース１４の他端は収集フット１５に固定されてい
る。サブマージアーク溶接作業の進行中、厚いフラック
ス層が未溶接継目に撒き広げられる。

第１図には、進行中の溶接ヘッドの直前にある未溶接金
属継目上にフラックスがホッパ１１から流れ出している
様子が示されている。溶接ヘッドに続く部分にある混合
物１８は主として、まだ溶けていないフラックス、スラ
ダンよび微細物から成っている。溶接部およびスラグが
固化することができる十分な距離をおいた所で、未溶融
フラックスは収集フット１５によって吸い込まれ、収集
ホース１４を介して入口ノズル２５に到る。ソノ結果、
清浄な溶接部１９が現われる。

第３図は再利用のために混合物１８を処理する装置１０
の外観を示している。ホース１４が固定されている入口
ノズル２５、底部にあるフラックス箱５０、頭部のモー
タ容器３７、開閉自在の舊４３、クリップ４０を備えた
微細物を受ける袋３９等が示されている。また、＠ｎ１
０ｆｆスイッチ４４ｍおよび作業表示ライト４４ｂも明
示されている。好適な実施例では、この装置の概略寸法
は１９５．２　ｍｘ２４１．３ｍｍｘ４８２．６ｍｍ（
８インチ×９．５インチ×１９インチ）程度のものであ
る。モータ収納容器はその１つの縁に沿ってフラックス
箱にちょうつがいで　　　゛止められ、他の縁に沿って
止め金でフラックス箱に固定される。水平支持体６３（
第１図）によってモータ容器を持上げれば、第２図に示
すように開くことができるので内部々品の手入れが容易
になる。細い目のライルタ２８はフラックス箱の内部か
らモータ容器内部を分離している。このフィルタ２８は
モータ容器の内部に設けた周辺支持体３０に着脱自在に
取付けられている。モータ容器には応力防止用のクラン
プ４２を備えた電気コード４１を受は入れる開口が設け
られている。

フラックス箱５０は、入口ノズルの下方で、スラグスク
リーン４５によって横方向に分割されている。このスラ
グスクリーン４５はフラックス箱に固定した長方形の枠
４６に着脱自在に載置されている。長方形の枠にはハン
ドル４８が形成されている。スラグスクリーンの枠は固
定されることなく、フラックス箱の壁に固定した周辺支
持体４Ｔの上に置かれる。この実施例では、支持体はフ
ラックス箱の壁に溶接したアングル鋼からなっている。

この様子を第４図に明示した。

第４図に示すように、スラグスクリーンの下方には下方
チャンバ４９がある。

この下方チャンバは第６図にその詳細を示す滑動刃型投
下弁５２によって仕切られている。この弁はブレード２
２、上部周縁支持体５３、下部周縁支持体５４からなっ
ている。上下の支持体は、これよりも僅かに狭く、一方
に開いていて、かつブレード２２に対してゆるくはまっ
た案内を構成するスペーサ５５によって分離されている
。好適実施例では、上部支持体はフラックス箱の壁に溶
接され、下部支持体とスペーサはネジ、ボルト等によっ
て上部支持体に着脱可能に取付けられている。ブレード
２２の一端にはハンドル２１が形成されている。その他
端５９と他の二辺５７および５８は第６図に示すように
斜面に形成してもよい。

第７図、第８図に示すように、溝５６が７２ツクス５０
の一つの壁５１を通って設けられる。ブレード２２はこ
の溝を通して延長され、ハンドル２１は突出した端につ
いている。溝からブレードがスツポ抜けるのを防止する
装置が設けられている。この例では、縁７０と平行に固
定した棒７２がそれである。

第４図の断面図と第５図の概要図からフラックスの回収
再生利用装置の動作をはつきシと理解することができる
だろう。処理の動力は真空源３５である。この実施例で
は、強力電動ポンプ、特に接線排気型のものを用いた。

この種のものは通常の工場空気排気に使用するものにく
らべて２乃至３倍も強力でオイルとか湿気による汚染の
心配もない。こうして作った吸気力によって、先に述べ
た収集ホースを用いて入口ノズルを介して材料をフラッ
クス箱５０の上方チャンバに斜め方向から引込む。フラ
ックス材料の流れはバフル２６によって水平に向きを変
えられる。この例ではバフル２６ははソ丸形の断面を有
している。このバフルは二つの効果をもっていて、一つ
はフラックス材料の流れの直撃による微粒子フィルタの
摩耗を防止する効果であυ、他の一つは成分の最適分離
を起させる乱流を発生させる効果である。微粒子フィル
タ２８は好ましくない微粒子を通過させて出口３８から
排気するように構成されている。−フィルタとして細目
の金属メツシュを用いて好結果を得ることができた。こ
のフィルタの最適材料としてはステンレススチールがあ
シ、とれは洗浄が容易で、腐蝕もなく、非可燃性で、か
つ耐摩耗性にも富むと云う利点を持っている。フィルタ
メツシュの大きさは、スラックスの再利用に好ましくな
いものは通過させ、再利用可能な大きさのステンレス粒
子は保持するものがよく、６ｏメツシユまたはそれ以下
がよい。このメツシュサイズは、よす大キイメツシュの
摩耗性粒子によるポンプ部品の腐蝕を最小にし、かつ使
用フラックスがら好ましくない粒子を最大限に除去する
効果を有している。

ポンプ出口３８を出た微粒子は収集袋３８に集められる
１゜ 微粒子を除いた再生ステンレスは上方チャンバ２１から
スラグスクリーン４５を経て下方チャンバ４９内に落下
する。スラグスクリーンは最大サイ、＜ＸＶ大きいスラ
グ片を通加させないメツシュサイズのものから構成する
。この最大値は溶接仕様によって異なるので、スラグス
クリーンは条件によってその枠から外して交換できるよ
うにしである。また異なるメツシュサイズのスクリーン
を個々に枠付きで用意しておけばよシ便利に使用するこ
とができる。

微粒子とスラグを取シ除いたフラックスは下方チャンバ
４９に集まる。再生フラックスを溶接ヘッドのホッパ１
１に戻したい時には、投下弁５２をあけて収集したフラ
ックスをホッパ内に落してやればよい。したがって再生
装置のステンレス貯蔵部からアーク溶接ヘッドの作動ホ
ッパにフラックスを移し変える必要がなくなる。投下弁
を閉じた位置に戻す操作はブレードの形およびブレード
の支持体によって容易になる。ブレードはその支持体中
をゆるく案内される状態にあるから、フラックス粒子は
その動きに対してブレーキとなることはなく、むしろブ
レードとその支持体間の潤滑層を形成するようになる。

この作用はブレードの三辺５７．５８および５９の下側
を斜面に形成することによって更に高められる５、即ち
、この形状のブレードはじゃまなフラックス粒子層に乗
ってそれに割込みながら滑動することができる。

再生装置の吸気動作がホッパから溶接部に至るステンレ
ス流を妨害しないようにするためには、ホッパの壁に開
口を設けて吸気もれを作ってやればよい。

フラックス再生装置の保守管理は極めて簡単である。第
２図に立ち帰って説明すると、同図に示す止め金６５．
６６を外し、ハンドル６０でモータ容器を持上げて、そ
の支持体６３（第１図）上に寝かせる。次にスラグスク
リーン４８を掃除するために、その枠４６に設けたハン
ドル４８をつかんでフラックス容器から取出す。微細メ
ツシュフィルタの手入れにあたっては、乾いた軟性の荒
毛ブラシを用いてそれを浄化する・。塵、綿くづ等を除
去することは真空度を最大にするために必要である。電
動ポンプの手入れはモータ容器の上蓋４３を取外してか
ら行うとやり易い１．微粒子の収集袋はクリップ４０を
備えているので、そのクリップを外し、袋を振るって微
粒子を袋から取出すことがでへる、。

第９図に示す本発明の変形実施例では真空源として使用
する外部真空装置８１に接続するための接続子８０が形
成されている。

第１０図および第１１図に本発明の他の実施例を示す１
、この実施例では、第２図に示したパフル２６が除かれ
、斜め上向きの入口８４は、スラグ、微細物および未使
用７ラツクスの混合物を矢印ｐｔ力方向沿って放出する
１、衝突板８６は適当な方法によって、例えば小ネジ８
８を用いてフィルタ２８に着脱できるように止められて
いる。、この板８６は例えば１６ゲージ鋼板によって形
成し、径路Ｐｌ内に位置させる。これによって入口８４
から放出された混合物は偏向されてフィルタの下面には
ｙ平行に進み径路ｐｇを取るようになる。このようにし
て偏向された粒子のうちの少くとも一部は他の粒子と衝
突し、スクリーンの割目に一時的に捕獲され、これによ
ってスクリーン２８に対して連続的な自浄作用を与える
。この自浄効果が最大となるのはフィルタ２８として２
００メツシユのスクリーンを使用した場合であることが
経験上解った。

以上本発明をいくつかの実施例について説明してきたが
、本発明の技術思想内で多少の変形が可能であることは
あきらかである７、これまでに述べた実施例によって本
発明が限定されるものではないことは言うまでもない。

したがって本発明は特許請求範囲の記載に該当するもの
すべてを包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアーク溶接ヘッドのホッパ上に設けた本
発明の原理によるフラックス再生装置を示す外観図、第
２図はスクリーン、フィルタの手入れのためにおけられ
た装置の斜視図で一部切欠図を含んだ図、第３図は装置
の上部を閉じた所を示す斜視図、第４図は第３図のＮ−
ｍＶ線に沿って取った装置の断面図、第５図は使用状態
にある装置を示す略図、第６図は滑動投下弁の斜視図、
第７図は弁が閉じた状態にある滑動投下弁の断面図、第
８図は弁が開いた位置を取った場合を示す図、第９図は
本発明の変形実施例を示す略図、第１０図は本発明の他
の実施例を示す部分斜視図、第１１図は第１０図の実施
例の動作を説明するための概略図である。。 １１°°・・フラックスホッパ、１２・・・・溶接ヘッ
ド、１５・・・・収集フット、１８・・・・フラックス
、２６・・・・バフル、２８，４５・・・・スクリーン
、５２・・・・投下弁、８４・・・・混合物入口、８６
・・・・偏向装置。 特許用ａ人　　）オマス・エム・レス 代理人　山川政樹（なり１１名） 手続補正書（キ式っ 特許庁長官殿　　　　　　　’ｉｌ＠　　＊　５１闇１
１Ｅ１、事件の表示 昭和５６年特　　許願第こ（、、ｇｏｇ号２・発信ｑの
名称 事件との関係　　　　特　　　　許出願人名称（氏名）
トオマＸ６エ乙Ｓしに

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）サブマージアーク溶接中に再使用可能なフラック
   スからスラグ、微細物を分離する溶接用フラックスの再
   生装置であって、この装置は第１のスクリーン（４５）
   によって上方、下方のチャンバにそれぞれ分割されてい
   る容器と、前記上方チャンバに連通ずる真空源と、この
   真空源と前記上方チャンバとの間に設けられた第２のス
   クリーン（２８）と、前記上方チャンバに連通し、再使
   用可能なフラックス、スラグおよび粒子の混合物を前記
   真空源の作用によって前記上方チャンバに導入し、前記
   混合物を第１の径路（ＰＲ）に沿って前記第２のスクリ
   ーンに向けるように配置した人口（８４）と、前記第２
   のスクリーンの表面を横切る第２の径路（Ｐ２）に沿っ
   て前記混合物を偏向させる前記第１径路内に設けた偏向
   装置（８６）とからな９、前記第２のスクリーンは微粒
   子は通過させる一方、スラグ並びに再使用可能なフラッ
   クスを阻止することができるサイズの目を有し、前記第
   １のスクリ′−ンは再使用可能なフラックスを前°配下
   部チャンバに向けて通過させるとともにスラグを前記上
   方チャンバにとソめ置くことができる目を有しているこ
   とを特徴とする溶接用フラックスの回収再生装置。