JP2020019041A - 金属管の孔明け加工方法及び装置、及び金属板の孔明け加工方法及び装置 - Google Patents
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Description
に関する。
また、金属管に孔を明ける場合として、プレス機にて孔明け用のパンチは用いるがダイを用いない孔明け方法が種々提案されている(特許文献1〜3)。
特許文献4中の符号と第1図を用いて説明すると、ロール成形機において、コイル12から繰り出されたフープ材11(金属板)に、プレス機2にセットしたダイセット3で予め複数の孔をあけ、その孔あきフープ材11をロール成形機6とエッジ突合せ溶接装置でパイプにした後、その外表面に押出機9により合成樹脂を被覆するというものである。
この発明の合成樹脂層被覆パイプは、表面から見えない孔を持つ合成樹脂層被覆パイプである。必要に応じて必要箇所の孔の部分の合成樹脂被覆を破って孔を露出させることで、孔のあるパイプとして使用できるというものである。事務所等の支柱や間仕切りや家庭用の棚用支柱等の用途を想定している。
また、パイプに直接孔明けをする特許文献1〜3における孔明け方法は、ダイは用いないがプレス機にて上下動させるパンチで孔をあける孔明け方法である。
周囲に多数の孔をあけたドレンパイプは従来、鋼板に多数の孔明け加工をして巻き取った鋼板コイル(パンチングコイル)を用いて電縫管製造装置で管にすることで行われているが、二度の工程を必要とするので、製造コストが高くなる。
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動して、前記金属管に孔をあけることを特徴とする。
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
前記金属管を挟む態様で配置された少なくとも上下2つの孔明けロールを有し、
少なくともその一方の孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
少なくとも前記一方の孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする。
前記金属管を上下左右から挟む態様で配置された上下左右の4つの孔明けロールを有し、前記各孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
前記4つの孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で、かつそれぞれを連動して回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする。
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台上を移動可能な前記金属板に外周面を接触させた状態で回転駆動して、前記金属板に孔をあけることを特徴とする。
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を外周面に有して前記孔明けロールと同期して回転するロール型受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする。
前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする。
前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする。
前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする。
前記突起部は、円筒体の先端近傍が側面からみて上に凸の放物線状をなす態様で切り欠かれて、側面から見た両側に鋭角のエッジが形成されていることを特徴とする。
前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする。
前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする。
連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記サイジングロールの下流側に設置されたことを特徴とする。
連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記ブレークダウンロールの前段に設置されたことを特徴とする。
連続的に送り出される帯状の金属板を複数段の成形スタンドで所定の開放断面形状に成形するロール成形機における前記成形スタンドの前段に設置されたことを特徴とする。
金属管を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする。
金属板を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする。
連続的に送り出される帯状の金属板を所定の幅寸法にスリットし巻き取り装置でコイル状に巻き取るスリッターラインにおける、所定幅寸法にスリットされた後のリコイラーで巻き取られる前の位置に設置されたことを特徴とする。
また、プレス機を用いる従来方法及び装置と比べて顕著に能率的かつ低コストで金属管又は金属板に孔明け加工をすることができる。
図示略のアンコイラーから繰り出される金属板1は、レベラー、ルーパー、ピンチロール等(いずれも図示を省略)を経て、複数段(図示例では4段)のブレークダウンロール(BDR)で円弧状に湾曲成形し、次いで複数段(図示例では3段(#1、#2、#3))のフィンパスロール(FPR)で両エッジが接近したほぼ円形状(開放円形)に成形し、続くスクイズロール(SQR)と高周波溶接機とによる溶接工程にて両エッジを突き合わせ溶接して円形管にし、次いで複数段のサイジングロール(SZR)による整形工程にて精度よい円形管に整形され、次いでタークスヘッドロール(THR)により曲げ捩れ等が矯正される。
図示例では、タークスヘッドロール(THR)の出側に設置された本発明の金属管の孔明け加工装置10により、円形管の外面に孔明けが施されて、孔明き金属管8が得られる。
なお、タークスヘッドロール(THR)の入側に金属管の孔明け加工装置10を設置し、次いでタークスヘッドロール(THR)で矯正する配置としてもよい。
図3(イ)は図2(イ)の要部を拡大した図、(ロ)は図2(ロ)の要部を拡大した図である
この金属管の孔明け加工装置10は、例えば図9(イ)、(ロ)に示すように、例えば円形の金属管8の外面に孔8aを明ける装置であり、図示例では上下左右4箇所に孔8aを明けている。図示例では上下の孔8aと左右の孔8aとが管長手方向に孔明けピッチの半分だけ位置ずれした態様で孔明けしている。
前記孔明け機構部4は、図3に詳細を示すように金属管8を囲むように配置された上下左右の4つの孔明けロール5を備えている。場合により上下の孔明けロールを5aで示し、左右の孔明けロールを5bで示す。
各孔明けロール5の軸(ロール軸)7の両軸端にそれぞれマイタギヤ(歯車比が1:1で軸が直交している傘歯車)11が固定され、互いに隣接する2つのマイタギヤ11どうしが噛み合っている。これにより、互いに隣接する2つの孔明けロール5a、5bが、それぞれの軸7の隣接側軸端に固定されたマイタギア11の噛み合いにて連動し、したがって4つの孔明けロール5が同期して回転する。
図示例では下側の孔明けロール5aの軸7がクラッチ12を介在させてギヤードモータ13に連結されており、4つのロール5がこのギヤードモータ13の回転に同期して回転する。
符号14は、当該金属管の孔明け加工装置に進入する素材(加工前)の金属管8を案内する金属管ガイドである。
各孔明けロール5の圧下の設定を行う圧下設定機構17は例えば、前記軸ホルダ15に圧下ネジ17aを連結し、この圧下ネジ17aに螺合する調整ナット17bを、機枠部2の外面側に固定したナット保持部17cに回転のみ可能に設けた構成である。圧下ネジ17aを回すことによって軸ホルダ15をホルダ案内枠16に沿って移動可能であり、孔明けロール5の圧下設定をすることができる。
前記孔明けロール5は、図4に示すようにロール本体5cの外周面の周方向に等間隔にて間隔をあけた4箇所に孔明けのための突起部6aを有する。
実施例の突起部6aは、ロール本体5cに着脱可能に埋め込まれた入れ子6と一体に形成されている。5dは入れ子6をロール本体5cに固定するボルトである。
前記突起部6aは、先端に丸みを有する円錐体状6a1(幅fで示す範囲)をなしているとともに、その裾野部6a2(幅gと前記幅fとの間の範囲)がカテナリー曲線回転体ないし双曲線回転体状をなしている。
また、突起部6aの高さh、及び円錐体部6a1の円錐角も良好な形状の孔を明けるために適切なサイズに設定する。
各孔明けロール5においては、突起部6aが図7(イ)〜(ニ)に示すように金属管8の管壁を、次第に深くなる態様で食い込んで突き破り、孔8aを明ける。
この実施例では4つの孔明けロール5がマイタギヤ11を介して同期して回転駆動するので、上下左右の4つの位置で正確な設定通りの孔明けが行われる。
また、図示例では、上下の孔明けロール5aにおける突起部6aの位置と左右の孔明けロール5bにおける突起部6aの位置とに90°の位相差を設けているので、前述した通り、上下の孔8aと左右の孔8aとが管長手方向に孔明けピッチの半分だけ位置ずれした態様で孔明けしているが、このことは孔明けの負荷が均等に分配されて円滑な運転がなされる等の面で好ましく、また、各孔明けロール5をマイタギヤで同期させて回転駆動させていることと相俟って、孔明け位置の精度を高くするために有効に作用する。
図8は上述の孔明け加工装置10で孔明け加工をした3本の鋼管の写真である。いずれも外径48.6mmで、板厚は写真の左側から順に1.6mm、2.3mm。3.5mmである。
この場合、上下の孔明けロール5の軸7にそれぞれ固定した平歯車(図示略)を噛み合わせ、一方の軸を駆動軸とする一般的な駆動機構を採用することができる。
なお、図2、図3の金属管の孔明け加工装置10における左右の孔明けロール5bを単に外すことでも可能である。
この場合、図10における下側の孔明けロール5に代えて、図11(イ)、(ロ)に示すように、受台として単なる受けロールであるロール型受台5’を配置するだけで上側のみに孔明けすることができる。
また、図11(ハ)、(ニ)に示すように、受台として金属管8を受けるローラー9aを設けたローラー型受台9を配置してもよい。
この場合、金属管の孔明け加工装置10を搬送ローラー74の中間位置に設置する。素材の金属管(孔明け前の金属管)8の管内に通した例えばワイヤ71の端部にストッパ72を取り付け、ウインチ73でワイヤ71を牽引して、搬送ローラー74上の金属管8を金属管の孔明け加工装置10を通過させる。金属管の孔明け加工装置10の前後には金属管8を上から押さえてガイドするローラー74aを設けている。
前述と同様に、素材の金属管8が金属管の孔明け加工装置10を通過する際、孔明けロール5の突起部6aにより孔明けされて孔明き金属管8が得られる。
なお、図12の例では、金属管の後端部に配したストッパ72に繋いだワイヤ71をウインチ73で牽引して、金属管8を送り駆動しているが、回転駆動される4つの孔明けロール5が金属管8を送り駆動することになるので、単なる搬送ローラー74で金属管8を搬送するだけとすることも可能である。
この場合、図示略のアンコイラーに装填した金属板コイル1’から繰り出される金属板1がレベラー40を通過した後、ブレークダウンロール(BDR)に入る前(図ではピンチロール41の前)の位置に、図15、図16で詳細後述する金属板の孔明け加工装置60を設置する。
この金属板の孔明け加工装置60で孔明け加工された金属板1は、ブレークダウンロール(BDR)、フィンパスロール(FPR)、スクイズロール(SQR)及び高周波溶接機、サイジングロール(SZR)を経て円形管になり、孔明け金属管が製造される。
この場合、図示略のアンコイラーに装填した金属板コイル1’から繰り出される金属板1がレベラー40を通過した後の、第1段(#1)の成形ロールに入る前(図ではピンチロール41の前)の位置に、図15、図16で詳細後述する金属板の孔明け加工装置60を設置する。
この金属板の孔明け加工装置60で孔明け加工された金属板1は、ロール成形機の複数段の成形ロール(#1〜#N)で折り曲げ成形され所定の開放断面形状となり、切断機46で適宜長さに切断されて、孔明き形鋼が製造される。
前記孔明け機構部54は、図16に詳細を示すように外周面に周方向に間隔をあけた図示例ではロール本体55cに4つの突起部6aを有する上側の孔明けロール55と、回転する前記孔明けロール55の突起部6aを躱す態様の凹所59aを有する受台59とを備えている。
前記孔明けロール55は、図2〜4で説明した孔明けロール5と基本的には同じ構造であり突起部6aを外面に設けた入れ子6を備えているが、外周面は凹面ではなく平坦面である。
孔明けロール55の軸(ロール軸)57は図示略の駆動機構により回転駆動される。
前記孔明けロール55の軸57を図示略の軸受けを介して回転可能に支持する軸ホルダ65は、機枠部52の内側面に固定されたホルダ案内枠66に沿って上下にスライド可能である。
孔明けロール55の圧下の設定を行う圧下設定機構67は図2で説明した圧下設定機構17と同じ機構である。
なお、孔明け加工装置60では、孔明けロール55が一つの場合の例を説明したが、孔明け加工装置60はこれに限らない。
例えば、孔明けロール55を並列に並べた構成を採用し、孔明け加工装置60では、金属板に複数の孔を一度 (加工装置への通過方向に対して垂直方向) に加工できるようにすることが可能となる。
これにより金属板の幅方向全体に複数の孔を明けることができる。
この場合、回転する孔明けロール55の突起部6aが金属板に孔を明け始める初期の時点で、突起部6aによる金属板の押し下げ力に対して金属板を支える必要がある場合には、図示のような入側受け部材78を設けるとよい。
図18ではスリッターライン80を簡略化し模式的に示しているが、アンコイラー81、ピンチロール82、シヤー83、サイドガイド84、スリッター85、リコイラー86等を備えている。また、通常、アンコイラー81側とリコイラー86側にピット87、88を備えている。
金属板の孔あけ装置60は、このスリッターライン80におけるリコイラー86で巻き取られる前でピット88の上流側に設置する。
スリッター85で所定幅にスリットされた金属板1に、金属板の孔明け加工装置60の孔明けロール55により孔が明けられる。
この突起部96aは、円筒体96bの先端近傍が側面からみて上に凸の概ね放物線状pをなす態様で切り欠かれて、円筒体86bの先端部に左右に分かれた2つの鋭角エッジ86cを有する形状である。
入れ子96の外周面の輪郭は、金属管用の場合は図19(イ)の実線の湾曲線、金属板用の場合は図19(イ)の2点鎖線の直線である。
この場合に明けられる孔は細長い長孔となる。前述したドレンパイプに適用する場合は長孔を持つドレンパイプが得られる。
1’ 金属板コイル
2、52 機枠部
3、53 土台部
4、54 孔明け機構部
5、55 孔明けロール
5a 上下の孔明けロール
5b 左右の孔明けロール
5c ロール本体
5d ボルト
5’ ロール型受台
6 入れ子
6a 突起部
6b (突起部の)裾野部
7 軸(ロール軸)
8 金属管(孔明け前の素材金属管、又は孔明けされた孔明き金属管)
8a 孔
9 ローラー型受台
9a ローラー
10 金属管の孔明け加工装置
11 マイタギヤ
12 クラッチ
13 ギヤードモータ
14 金属管ガイド
15、65 軸ホルダ
16、66 ホルダ案内枠
17、67 圧下設定機構
17a 圧下ネジ
17b 調整ナット
17c ナット保持部
20 電縫管製造装置
40 レベラー
41 ピンチロール
45 ロール成形機
46 切断機
52 機枠部
53 土台部
54、54’ 孔明け機構部
55 孔明けロール
60 金属板の孔明け加工装置
59、79 受台
59a 凹所
59b 受台本体
59c ローラー
74 (駆動又は無駆動の)搬送ローラー
78 入側受け部材
79 ロール型受台
79a 凹所
79b ロール本体
96、106 入れ子
96a、106a 突起部
Claims (21)
- 金属管に孔をあける金属管の孔明け方法であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動して、前記金属管に孔をあけることを特徴とする金属管の孔明け加工方法。 - 金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする金属管の孔明け加工装置。 - 金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
前記金属管を挟む態様で配置された少なくとも上下2つの孔明けロールを有し、
少なくともその一方の孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
少なくとも前記一方の孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする金属管の孔明け加工装置。 - 金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
前記金属管を上下左右から挟む態様で配置された上下左右の4つの孔明けロールを有し、前記各孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
前記4つの孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で、かつそれぞれを連動して回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする金属管の孔明け加工装置。 - 金属板に孔をあける金属板の孔明け方法であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台上を移動可能な前記金属板に外周面を接触させた状態で回転駆動して、前記金属板に孔をあけることを特徴とする金属板の孔明け加工方法。 - 金属板に孔をあける金属板の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする金属板の孔明け加工装置。 - 金属板に孔をあける金属板の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を外周面に有して前記孔明けロールと同期して回転するロール型受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする金属板の孔明け加工装置。 - 前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属管の孔明け加工装置。
- 前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置。
- 前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする請求項8記載の金属管の孔明け加工装置。
- 前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする請求項9記載の金属板の孔明け加工装置。
- 前記突起部は、円筒体の先端近傍が側面からみて上に凸の放物線状をなす態様で切り欠かれて、側面から見た両側に鋭角のエッジが形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属管の孔明け加工装置。
- 前記突起部は、円筒体の先端近傍が側面からみて上に凸の放物線状をなす態様で切り欠かれて、側面から見た両側に鋭角のエッジが形成されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置。
- 前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする請求項1〜4又は8、10又は12のいずれか1項に記載の金属管の孔明け加工装置。
- 前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする請求項5〜7又は9、11又は13のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置。
- 連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記サイジングロールの下流側に設置されたことを特徴とする請求項1〜4又は8、10、12又は14のいずれか1項に記載の金属管の孔明け加工装置。
- 連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記ブレークダウンロールの前段に設置されたことを特徴とする請求項5〜7又は9、11、13又は15のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置。
- 連続的に送り出される帯状の金属板を複数段の成形スタンドで所定の開放断面形状に成形するロール成形機における前記成形スタンドの前段に設置されたことを特徴とする請求項5〜7又は9、11、13又は15のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置。
- 金属管を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする請求項1〜4又は8、10、12又は14のいずれか1項に記載の金属管の孔明け加工装置。
- 金属板を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする請求項5〜7又は9、11、13又は15のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置。
- 連続的に送り出される帯状の金属板を所定の幅寸法にスリットし巻き取り装置でコイル状に巻き取るスリッターラインにおける、所定幅寸法にスリットされた後の巻き取られる前の位置に設置されたことを特徴とする請求項5〜7又は9、11、13又は15のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置。
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