JP2761099B2 - 帯板のルーピング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は溶接鋼管などの製造工程にあって帯板を所定
量巻付けて蓄える帯板のルーピング装置（ルーパ）に関
する。

＜従来の技術＞ 溶接鋼管は鋼板または帯鋼を管状に形成してその継ぎ
目を溶接したものであって、電縫管や鍜接管などがあ
る。

第９図に一般的な電縫管製造ラインの構成、第10図に
従来のルーピング装置を示す。

第９図に示すように、エントリ工程において、帯鋼１
はアンコイラ２にコイル状に巻かれている。レベラ３は
このアンコイラ２から引き出された帯鋼１を複数のロー
ルによって歪矯正し平坦度を向上するものである。端末
切断機４は帯鋼１の所定の長さに切断するものであり、
突合せ溶接機５は帯鋼１を接続するものである。ルーパ
６は電縫管の製造中にライン停止しなくてすむように帯
鋼１を所定量蓄えておくものである。

フォーミング（成形）工程において、ブレイクダンウ
ンロール７は上下一対の駆動水平ロールであって、帯鋼
１を幅方向半円状に初期成形する。クラスタロール８は
左右一対の非駆動垂直ロールであって、連続的に円筒状
のオープンパイプを成形する。フィンパスロール９は上
下一対の水平ロールであって、成形終期に上ロールに取
付けられたフィンプレートによってエッジ面の角度コン
トロール、仕上成形、センタリングを行う。

高周波誘導溶接機10は仕上成形されたオープンパイプ
のエッジ部を接合するものであり、スクイズロール11は
その突合せ形状をコントロールするものである。

サイジング工程において、サイジングロール12は管を
絞り加工して外径を交差内になるように仕上げるもので
あり、タークスヘッドロール13は矯正して角管、楕円管
などに成形するものである。また、14は切断機である。

而して、帯鋼１はアンコイラ２から引き出され、レベ
ラ３によって矯正されてルーパ６に至る。そして、ブレ
イクダウンロール７によって帯鋼１が幅方向半円状に初
期成形され、クラスタロール８によって円筒状のオープ
ンパイプを成形される。円筒状のオープンパイプはフィ
ンパスロール９によってエッジ面の角度コントロール、
仕上成形、センタリングがなされ、高周波誘導溶接機10
によってエッジ部が接合されると共にスクイズロール11
によってその突合せ形状がコントロールされる。

エッジ部が接合されたパイプはサイジングロール12に
よって外形が仕上げられ、タークスヘッドロール13によ
って矯正され、角管、楕円管などに成形される。

このように構成された電縫管製造ラインにおいて、ア
ンコイラ２に巻かれた帯鋼１は一定の長さを有してお
り、終端までくると次に使用するコイル状の帯鋼とその
端部同士を溶接によって接続しなければならない。この
溶接時、アンコイラ２からの帯鋼１の排出は停止する
が、成形機は溶接部品質維持およびその稼働率等を考慮
して作動させている。そのため、ルーパ６にはアンコイ
ラ２からの帯鋼１の排出が停止されている間に成形機に
供給する帯鋼１の供給量を常時蓄えておかなければなら
ない。

ルーパ６は、従来、第10図に示すように、製造工場の
地下部分に設けられていた。即ち、地下にはピット101
が形成され、このピット101の入り口付近には複数の案
内ロール102〜106が設置されている。そして、ピット10
1内部にはロールキャレッジ107が移動自在で、且つ、ウ
ィンチ108によって同図左方向に付勢支持されている。

而して、アンコイラ２から排出された帯鋼１は複数の
案内ロール102〜106及びロールキャレッジ107によって
支持され、ピット101内に所定量蓄えられている。

そして、帯鋼１を溶接によって接続するためにアンコ
イラ２からの帯鋼１の排出を停止すると、ピンチロール
８の駆動ロールによってピット内に蓄えられた帯鋼１が
成形機７に供給される。このとき、帯鋼１の牽引によっ
てロールキャレッジ107が付勢力に抗して移動すること
で、その移動距離ｌだけの帯鋼１の供給量が確保され
る。その後、帯鋼１の溶接作業が終了すると、アンコイ
ラ２からの帯鋼１の排出を開始し、ロールキャレッジ10
7が付勢力によって移動することで、再び、所定量の帯
鋼１が蓄えられる。

ところが、このようにルーパ６を工場の地下部分に設
けるということは、その地下部分に帯鋼１を所定量蓄え
るための大きなスペースを形成しなければならない。こ
れは強度的にも大掛かりな工事を必要とし、設備コスト
が高くなると共に装置の大型化を招いてしまう。また、
ある程度以上の蓄積量となると構造的に限界があり、成
立しにくくなる。

そのため、上述したものと同構造のルーパ６を工場の
天井部分に設けることも考えらえている。しかし、天井
部分には成形機の成形ロール等を交換する際に使用する
クレーンが設置されており、ルーパ６の設置箇所が限定
されると共に、作動時の両者の接触に注意しなければな
らず、ルーパ６並びにクレーンの操作に支障をきたして
しまう。また、帯鋼１とルーパ６機械部分との接触によ
る騒音が問題となる。

そこで、設備費や設置スペースおよび騒音防止の面で
有利な回転ドラムタイプのルーパが提案されている。

第11図乃至第13図に従来の回転ドラムタイプのルーピ
ング装置を示す。

第11図乃至第13図に示すように、床面上には支持筒11
1によってほぼ円形状の基盤112が取付けられており、ま
た、支持筒111の外周部には回転盤113を有する回転ドラ
ム114が回転自在に取付けられている。回転ドラム114に
は下部外周に歯部115が形成されている。一方、床面上
にはドライブモータ116が設けられ、駆動軸は連結軸117
を介してギアボックス118に接続されている。そして、
ギアボックス118には駆動ギア119が設けられ、この駆動
ギア119と回転ドラム114の歯部115とが噛み合ってい
る。

従って、ドライブモータ116を駆動すると、連結軸117
及びギアボックス118、駆動ギア119、歯部115を介して
回転ドラム114を回転することとなり、これによって回
転盤113が回転する。

回転ドラム114の回転盤113の外周辺には複数の支持脚
120によってリング状の支持部材121が固定され、この支
持部材121上には多数の第１ガイドロール122が均等間隔
で回転自在に取付けられている。

また、回転ドラム114並びに第１ガイドロール122の外
周辺で、且つ、この第１ガイドロール122と同様の高さ
に位置して２つで一対をなす２組のピンチロール123,12
4が取付台125に取付けられている。そして、一方のピン
チロール123は駆動部126によって駆動回転できるように
なっている。

回転ドラム114の内方の基盤112上には支柱127によっ
て天蓋128が固定されている。そして、基盤112と天蓋12
8との間であって、その外周部に沿って多数の第２ガイ
ドロール129が均等間隔で回転自在に取付けられてい
る。また、その第２ガイドロール129の内周側には第３
ガイドレール130が第２ガイドロール129と平行をなし、
且つ、均等間隔で回転自在に取付けられている。なお、
この第３ガイドロール130は軸方向上方に沿って螺旋状
に取付けられている。

また、基盤112と回転盤113との間にはフリーロール13
1が回転自在に取付けられている。

而して、第11図及び第12図に示すように、帯鋼１はピ
ンチロール124に挿入され、駆動部126により駆動回転さ
れたピンチロール123によって回転ドラム114の回転盤11
3上に供給される。そして、この帯鋼１は回転盤113の外
周上に所定量巻かれて内方に移送され、環状に並んだ多
数の第２ガイドロール129の外側のフリーロール131上に
所定巻かれ、更に、環状に並んだ多数の第３ガイドロー
ル130の外側を一周して外部に排出される。

そして、帯鋼１を溶接によって接続するために回転ド
ラム114への帯鋼１の供給を停止すると、図示しない成
形機によって帯鋼１が牽引される。これによって帯鋼１
が回転ドラム114の外方に排出される。このとき、帯鋼
１は回転盤113上に巻かれた量だけ成形機側に供給する
ことができる。そして、その後、帯鋼１溶接作業が終了
すると、回転ドラム114への帯鋼１の供給を開始し、再
び、所定量の帯鋼１が巻かれて蓄えられる。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上述した従来のドラムタイプのルーピング装置にあっ
ては、回転ドラム114内での帯鋼１の回転移送は回転盤1
13と帯鋼１の側端部との摩擦力によって行われる。この
とき、帯鋼１は回転盤113の周方向に移動されると共に
その内周側に移動する。従って、回転盤113と帯鋼１の
側端部との間にスリップが発生し、帯鋼１の側端部に傷
が付いてしまうという問題点があった。更に、このと
き、帯鋼１の側端部はすべて回転盤113の上面と接触し
ているため、その摩擦抵抗によって回転盤113は必要以
上の駆動力を要してしまう。

また、帯鋼１は回転盤113上に層状をなして巻き付け
られた状態で移送されており、隣接する各帯鋼１はそれ
ぞれその移送速度が相違する。従って、その相対移動に
よって帯鋼１の接触する平面部にすり傷が発生してしま
うという問題点があった。更に、帯鋼１は亜鉛等の鍍金
処理が施されている場合があり、この接触によって亜鉛
がとれ、錆が発生する要因となってしまう。

更に、帯鋼１にはスケール等が付着しており、走行移
送中にこのスケールが回転盤113上に落下して帯鋼１の
傷の発生の要因となる虞れがある。そのため、このスケ
ールを除去する必要があるが、帯鋼１の側端部が常時接
触している回転盤113の上面からスケールを排出するこ
とは困難である。

本発明はこのような問題点を解決するものであって、
移送中の帯板の損傷を防止した帯板のルーピング装置を
提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上述の目的を達成するための本発明の帯板のルーピン
グ装置は、帯板を装置本体上に外周側から垂直軸回りに
所定量巻き付けて蓄える一方、この所定量巻き付けて蓄
えられた帯板を内周側から排出する帯板のルーピング装
置において、前記帯板の下端部を支持して駆動回転可能
な駆動ロールを前記装置本体の中心部から放射状に複数
配設し、該駆動ロールを回転軸方向に沿って同一径に形
成したことを特徴とするものである。

また、前記駆動ロールを前記装置本体の外端側に対し
て内端側を大径に形成したことを特徴とするものであ
る。

更に、前記駆動ロールを前記装置本体の外端側に対し
て内端側を小径に形成すると共に該駆動ロールの外周面
の軸方向延長上の交点を前記装置本体の中心部に対して
該駆動ロールとは反対側に位置させたことを特徴とする
ものである。

＜作用＞ 帯板の下端部を支持して放射状に複数配設された駆動
ロールを回転軸方向に沿って同一径に形成するか、外端
側に対して内端側を大径に形成するか、あるいは、外端
側に対して内端側を小径に形成して外周面の軸方向延長
上の交点を中心部に対して駆動ロールとは反対側に位置
させたことで、帯板は移送時に駆動ロールとの摩擦抵抗
が軽減されると共にこの帯板は外側よりも内側の方が相
対速度が速くなって互いに離間するように移送されて両
者のスリップがなくなり、もしくは緩和されて移送中の
帯板の損傷が防止される。

＜実 施 例＞ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第５図乃至第８図に駆動ロールの形状に関する概念を
示す。

本発明のルーピング装置は、帯板の下端部を支持して
駆動回転可能な駆動ロールが装置本体の中心部から放射
状に複数配設され、その駆動ロールが回転軸方向に沿っ
て同一径に形成されているか、外端側に対して内端側が
大径に形成されているか、または、外端側に対して内端
側が小径に形成されて外周面の軸方向延長上の交点を装
置本体の中心部に対して駆動ロールとは反対側に位置さ
せてある。

これによって帯板は移送時に駆動ロールとの摩擦抵抗
が軽減されると共にこの帯板は外側よりも内側の方が相
対速度が速くなって互いに離間するように移送されて両
者のスリップがなくなり、移送中の帯板の損傷が防止さ
れる。

第５図乃至第８図に基づいて駆動ロールの形状に関す
る概念を説明する。

第５図に示すように、従来は、回転盤113（回転ドラ
ム114）が点Ｏを中心として駆動回転可能であって、こ
の円盤113上に帯鋼１が供給され、所定量巻き付けられ
て排出されるようになっている。このように回転盤113
が点Ｏを中心として駆動回転することでその上面に位置
する帯鋼１を移送するということは、回転盤113の回転
中心Ｏから放射状に延びた線P1,P2上に外周面が位置す
る円錐ロール21を複数配設し、この円錐ロール21を回転
軸Ｐを中心として駆動回転することでその上面に位置す
る帯鋼１を移送するということと、外周側に位置する帯
鋼1aと内周側に位置する帯鋼1bとの移送速度に関しては
同様となる。

即ち、回転盤113が点Ｏを中心として1/4回転して帯鋼
1aがA1からA2に移動すると、帯鋼1bはB1からB2に移動す
る。一方、円錐ロール21が所定量回転して帯鋼1aがA1か
らA2に移動すると、帯鋼1bもB1からB2に移動することと
なり、その移動距離が異なる。このように帯鋼1aと帯鋼
1bとはその角速度は同じであるが、周速度が相違、即
ち、帯鋼1aの周速よりも帯鋼1bの周速の方が遅くなる。
そのため、前述したように、帯鋼1aと帯鋼1bとの間にス
リップが生じて帯鋼１に傷が発生してしまう。

従って、ルーピング装置に係る第１の発明として、第
６図に示すように、放射状に複数配設された駆動ロール
22を回転軸方向に沿って同一径に形成してある。

而して、駆動ロール22が所定量回転して帯鋼1aがA1か
らA2に移動すると、帯鋼1bはB1からB3に移動することと
なり、その移動距離が同じになる。これは帯鋼1aと帯鋼
1bとの周速度が同じで角速度が帯鋼1bの方が速いからで
あり、これによって帯鋼1aに対して帯鋼1bが先に内側に
移動することとなり、両者は移動に伴って互いに離間し
ていき、スリップが生じることはない。

また、ルーピング装置に係る第２の発明として、第７
図に示すように、放射状に複数配設された駆動ロール23
を外端側に対して内端側が大径に形成してある。

而して、駆動ロール23が所定量回転して帯鋼1aがA1か
らA2に移動すると、周速度及び角速度が帯鋼1bの方が速
いため、帯鋼1bはB1からB4に移動することとなり、その
移動距離は帯鋼1bの方が長くなる。

更に、ルーピング装置に係る第３の発明として、第８
図に示すように、放射状に複数配設された駆動ロール24
を外端側に対して内端側が小径に形成し外周面の軸方向
延長上の交点Ｏ′を中心Ｏに対して駆動ロール24とは反
対側に位置させてある。

而して、駆動ロール24が所定量回転して帯鋼1aがA1か
らA2に移動すると、周速度は遅いものの、角速度が帯鋼
1bの方が速いため、帯鋼1bはB1からB5に移動することと
なる。

以上のように本発明のルーピング装置では３種類の駆
動ロール22,23,24のいずれかを使用することで、隣接す
る帯鋼1a,1bは移送時に互いに離間してその帯鋼1a,1bの
スリップがなくなり、移送中の帯板の損傷が防止され
る。

以下、前述した駆動ロール22を用いた本発明の一実施
例に係るルーピング装置について説明する。

第１図及び第２図に本発明の一実施例に係るルーピン
グ装置、第３図及び第４図に駆動ロールを示す。

第１図及び第２図に示すように、床面上には円筒状の
センターサポート31が設置され、そのセンターサポート
31には放射状に配設されたサポートビーム32の内端部が
連結されると共に円盤33が固着されている。サポートビ
ーム32の外端部は複数の支持脚34によって支持されたリ
ング状の取付部材35に連結されている。

そして、この取付部材35上には垂直方向に回転軸を有
する多数の第１ガイドロール36が均等間隔で回転自在に
取付けられている。なお、各第１ガイドロール36の上端
部はリング状の支持部材37によって支持されている。

各サポートビーム32の上部には駆動ロール22及びフリ
ーロール38が配設されている。この駆動ロール22は、前
述したように、回転軸方向に沿って同一径に形成されて
いる。

即ち、第３図及び第４図に示すように、サポートビー
ム32の外端部には軸受39が取付けられ、駆動ロール22の
外端部が支持されている。駆動ロール22の内端部は軸受
カバー40に支持され、この軸受カバー40にはフリーロー
ル38の外端部が支持されている。そして、ブリーロール
40の内端部はサポートビーム32の内端部に取付けられた
軸受41に支持されている。また、駆動ロール22の外端部
にはドライブモータ42の駆動軸が接続されている。

従って、ドライブモータ42を駆動すると駆動ロール22
が回転する。このとき、フリーロール38は駆動回転しな
い。

第１ガイドロール36の外周辺で、且つ、この第１ガイ
ドロール36と同様の高さに位置して２つで一対をなす２
組のピンチロール43,44が取付台45に取付けられてい
る。そして、一方のピンチロール43は駆動部46によって
駆動回転できるようになっている。

円盤33上にはその外周部に沿って多数の第２ガイドロ
ール47が均等間隔で回転自在に取付けられている。ま
た、その第２ガイドロール47の内周側には第３ガイドロ
ール48が第２ガイドロール47と平行をなし、且つ、均等
間隔で回転自在に取付けられている。なお、この第３ガ
イドロール48は軸方向上方に沿って螺旋状に取付けられ
ている。

また、第３ガイドロール48の外周辺で、且つ、この第
３ガイドロール48と同様の高さに位置して一対のピンチ
ロール49が取付台50に取付けられている。

而して、第１図及び第２図に示すように、帯鋼１はピ
ンチロール44に挿入され、駆動部46により駆動回転され
たピンチロール43により第１ガイドロール36の間を通っ
て駆動ロール22上に供給される。そして、この帯鋼１は
駆動ロール22の外周上に所定量巻かれて内方に移送さ
れ、環状に並んだ多数の第２ガイドロール47の外側のフ
リーロール38上に所定量巻かれ、更に、第２ガイドロー
ル47の間を通り、環状に並んだ多数の第３ガイドロール
48の外側を一周して支持される。その後、ピンチロール
49に支持されて外部に排出される。

帯鋼１を走行移送するにはドライブモータ42によって
駆動ロール22を駆動回転することで行われる。このと
き、駆動ロール22は軸方向に沿って同一径に形成されて
いることで、駆動ロール22の外周上に所定量巻かれた層
状の帯鋼１はすべて周速度が同じとなり、外側に対して
内側の方が相対速度（角速度）が速くなる。従って、外
側に対して内側の方がより内方に移動し、それぞれ互い
に離間する。そのため、帯鋼１同士の接触（スリップ）
が防止される。

また、この帯鋼１の走行移送時、帯鋼１の下端部（側
端部）と駆動ロール22の外周面とは点接触となり、帯鋼
１移送時の摩擦抵抗が軽減される。

更に、帯鋼１は放射状の駆動ロール22によって支持さ
れていることで、帯鋼１に付着したスケール等は走行移
送中に駆動ロール22の間から落下して帯鋼１の側端部と
は接触することがなく、傷の発生が防止される。

帯鋼１を溶接によって接続するためにピンチロール43
の駆動を停止して駆動ロール22上への帯鋼１の供給を停
止した場合、図示しない成形機は停止せずに帯鋼１の成
形を連続して行っているため、帯鋼１は引き続いて牽引
される。

このとき、帯鋼１はフリーロール38上に巻かれた量だ
け成形機側に供給することができる。この場合、フリー
ロール38は独立して回転可能であるため、帯鋼１のスム
ースな排出が行われる。そして、その後、帯鋼１の溶接
作業が終了すると、駆動ロール22上への帯鋼１の供給が
開始され、再び、所定量の帯鋼１がフリーロール38上に
巻かれて蓄えられる。

＜発明の効果＞ 以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明の
帯板のルーピング装置によれば、帯板を装置本体上に外
周側から垂直軸回りに所定量巻き付けて蓄える一方、こ
の所定量巻き付けて蓄えられた帯板を内周側から排出可
能とし、この帯板の下端部を支持して駆動回転可能な駆
動ロールを装置本体の中心部から放射状に複数配設し、
その駆動ロールを回転軸方向に沿って同一径に形成する
か、装置本体の外端側に対して内端側を大径に形成する
か、あるいは、外端側に対して内端側を小径に形成し駆
動ロールの外周面の軸方向延長上の交点を装置本体の中
心部に対して反対側に位置させたので、帯板は移送時に
駆動ロールとの摩擦抵抗が軽減されると共にこの帯板は
外側よりも内側の方が相対速度が速くなって互いに離間
するように移送されて両者のスリップがなくなり、移送
中の帯板の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るルーピング装置の平面
図、第２図はその側面図、第３図は駆動ロールの平面
図、第４図は第３図のIV−IV断面図、第５図乃至第８図
は駆動ロールの形状に関する概念図、第９図は電縫管製
造ラインの構成図、第10図は従来の地下室タイプのルー
ピング装置の断面図、第11図は従来の回転ドラムタイプ
のルーピング装置の平面図、第12図はその側面図、第13
図は第11図のXIII−XIII断面図である。 図面中、 １は帯鋼（帯板）、 22,23,24は駆動ロール、 36は第１ガイドロール、 38はフリーロール、 40は軸受カバー、 42はドライブモータ、 47は第２ガイドロール、 48は第３ガイドロールである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−97557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−188261（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−117320（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭45−9051（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−48819（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21C 49/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯板を装置本体上に外周側から垂直軸回り
   に所定量巻き付けて蓄える一方、この所定量巻き付けて
   蓄えられた帯板を内周側から排出する帯板のルーピング
   装置において、前記帯板の下端部を支持して駆動回転可
   能な駆動ロールを前記装置本体の中心部から放射状に複
   数配設し、該駆動ロールを回転軸方向に沿って同一径に
   形成したことを特徴とする帯板のルーピング装置。
2. 【請求項２】帯板を装置本体上に外周側から垂直軸回り
   に所定量巻き付けて蓄える一方、この所定量巻き付けて
   蓄えられた帯板を内周側から排出する帯板のルーピング
   装置において、前記帯板の下端部を支持して駆動回転可
   能な駆動ロールを前記装置本体の中心部から放射状に複
   数配設し、該駆動ロールを前記装置本体の外端側に対し
   て内端側を大径に形成したことを特徴とする帯板のルー
   ピング装置。
3. 【請求項３】帯板を装置本体上に外周側から垂直軸回り
   に所定量巻き付けて蓄える一方、この所定量巻き付けて
   蓄えられた帯板を内周側から排出する帯板のルーピング
   装置において、前記帯板の下端部を支持して駆動回転可
   能な駆動ロールを前記装置本体の中心部から放射状に複
   数配設し、該駆動ロールを前記装置本体の外端側に対し
   て内端側を小径に形成すると共に該駆動ロールの外周面
   の軸方向延長上の交点を前記装置本体の中心部に対して
   該駆動ロールとは反対側に位置させたことを特徴とする
   帯板のルーピング装置。